Ekonomija - Ekologija 2-3

List Saveza energeti~ara
Broj 2-3 / Godina XI / Jun 20095.
UDC 620.9
ISSN br. 0354-8651
„ ekonomija „ ekologija
Zlatibor 19 - 22. jun 2005.
SAVEZ ENERGETI^ARA
organizuje
ME\UNARODNO SAVETOVANJE
pod pokroviteljstvom
Ministarstva za rudarstvo i energetiku
Ministarstva za nauku i za{titu `ivotne sredine
Privredne komore Srbije
JP Elektroprivrede Srbije
JP Naftne industrije Srbije
Glavni sponzori
Elektroprivreda Crne Gore
Elektroprivreda Republike Srpske
JP Elektroistok
JP Termoelektrana “Nikola Tesla”
Holding Energoprojekt
JP HE “\erdap”
NIS Naftagas
JKP Beogradske elektrane
JP RB Kolubara
JP PK Kostolac
Delta banka
JP TE Kostolac
EFT
FEMAN-Jagodina
Sponzori
Agencija za energetsku efikasnost
NIS Rafinerija nafte Pan~evo
JP Elektrodistribucija Beograd
JP Elektrovojvodina
Termoelektrana Pljevlja
JP Elektrosrbija Kraljevo
PROTENT
Rafinerija nafte Novi Sad
JP Elektrodistribucija Ni{
NIS Energogas
JP Beogradski vodovod i kanalizacija
JP HE Bajina Ba{ta
GALEB GROUP, [abac
Rafinerija nafte Beograd
„ ekonomija „ ekologija
energija
Energija/Ekonomija/Ekologija
Broj 1,
2, maj
jun 2005.
Broj
2005.
Osniva~ i izdava~
Savez energeti~ara
Predsednik SE
Prof. dr Nikola Rajakovi}
Sekretar SE
Nada Negovanovi}
Glavni urednik
Prof. dr Rajko Tomanovi}
Odgovorni urednik
Du{an Ra{eta
Adresa Redakcije
Savez energeti~ara
11000 Beograd
Knez Mihailova 33
tel. 011/183-315, faks 011/639-368
E-mail:savezenergeticara@EUnet.yu
E-mail:savezenergeticara@yahoo.com
Kompjuterski prelom
Dragoslav Je{i}
[tampa
„Akademska izdanja“,
Beograd
Godi{nja pretplata
- za Jugoslaviju 6.000,00 dinara
- za inostranstvo 12.000,00 dinara
Teku}i ra~un SE
broj 355-1006850-61
Re{enjem Ministarstva za
informisanje Republike Srbije
^asopis je upisan u Registar
sredstava javnog informisanja
pod brojem 2154.
Prema mi{ljenju Ministarstva za
nauku i za{titu `ivotne sredine
Republike Srbije ^asopis je
publikacija od posebnog
interesa za nauku.
Sva prava zadr`ana. Radovi su
{tampani u izvornom obliku uz
neophodnu tehni~ku obradu.
Autori odgovaraju za svoje
stavove i saop{tene podatke u
radovima. Nijedan deo ove
publikacije ne mo`e biti
reprodukovan, presnimavan ili
preno{en bez prethodne
saglasnosti Izdava~a.
IZDAVA^KI SAVET
Radomir Naumov, ministar
rudarstva i energetike
Dr Aleksandar Popovi}, ministar
za nauku i za{titu `ivotne sredine
Dr Slobodan Milosavljevi},
predsednik PKS
Jeroslav @ivani}, predsednik UO
JP EPS
Milo{ Tomi}, predsednik UO JP
NIS
Dr Vladimir \or|evi}, gen. dir.
JP EPS
@eljko Popovi}, gen. dir. JP NIS
Dr Radomir Milovi}, izvr{ni dir.
EP CG
Pantelija Daki}, gen. dir. EP
R. Srpske
Drago Davidovi}, predsednik SE
R. Srpske
Prof. dr Nikola Rajakovi},
predsednik SE
Marko Pejovi}, potpredednik SE
Dr Tomislav Simovi}, gen. dir.
Montinvest
Dragan Vignjevi}, dir. JP
Elektroistok
Igor Kora}, dir. NIS-Naftagas
Bo{ko Buha, dir. JP TE “Nikola
Tesla”
Dragan Stankovi}, dir. HE \erdap
Kosta Ili}, dir. NIS Rafinerija nafte
Pan~evo
Vladan Pirivatri}, gen. dir. HK
Energoprojekt
Miodrag Bo`ovi}, gen. dir. JKP
Beogradske elektrane
Milutin Prodanovi}, dir. NIS
Energogas
Prof. dr \or|e Ba{i}, Tehni~ki
fakultet Novi Sad
Milorad Markovi}, predsednik HK
Minel
Mr Goran Jak{i}, dir. NIS
Rafinerija nafte Beograd
Miodrag Nikoli}, dir. Femana
Radi{a Kosti}, zam. dir. JP
Elektroistok
Vitomir Kravaru{i}, dir. JP
Panonske elektrane
Branislav \or|evi}, dir. JP
Elektrovojvodina
Dr Dragan Kova~evi}, dir. Instituta
"Nikola Tesla"
Slavko Vuka{inovi}, dir. TE Pljevlja
Dragojlo Ba`alac, zam. dir. JP
EPS
Zoran Manasijevi}, zam. dir. JP
EPS
Sr|an Dabi}, Lukoil
Mr Jovan Radakovi}, dir. HK Sever
Dragan Nikoli}, dir. Tigar Pirot
Nikola Pavi~i}, dir. Sintelona
Dragan Tomi}, dir. RB Kolubara
Bojan @ivanovi}, TE Kostolac
Mr Nenad Pavlovi}, dir. Agencije
za energetsku efikasnost
Ljubo Ma}i}, dir. Direkcije JP EPS
Dragoljub Lakovi}, Kopovi
Kostolac
Tomislav Papi}, zam. dir.
Elektrovojvodine
Tomislav Bjelogrlica, gen. dir.
Lola-Utva
Dr Vladimir @ivanovi}, SE
Goran Radovanovi}, dir. JP EDB
Rodoljub Markovi}, dir. JP
Elektrosrbija
Lazar Vasiljevi}, gen. dir. Prva
petoletka
Milomir Kuzmanovi}, gen.
direktor Termoelektro A.D.
Dr Vladan Batanovi}, gen. dir.
Instituta “Mihajlo Pupin”
Prof. dr Branko Kova~evi},
dekan Elektrotehni~kog fakulteta
Dr Zlatko Rako~evi}, dir. Insituta
Vin~a
Zoran Radojkovi}, gen. dir “Grupa
Zastava”
Dmitar [egrt, gen. dir. IGM “Toza
Markovi}”
Milan Nikoli}, gen. dir. “Simpo”
Vranje
Dragoslav Radovanovi}, gen.
dir. Go{a Hoding
Dr Vojislav Miti}, gen. dir. EI
Korpracije Ni{
Dejan Popovi}, dir. JP “Rembas”
Milo{ Bugarin, gen. dir. PKB
Korporacije
Prof. dr Milun Babi}, Ma{inski
fakultet
Miljan Vuksanovi}, dir. Hotela
“Interkontinental”
Mr Dobrosav Vasili}, Galenika A.D.
Ivan T. Sav~i}, dir. JP Elektro{umadija
Srdan Dimitrijevi}, dir. “FOM-a”
Andrija Jovi~i}, Privredni
savetnik A.D.
REDAKCIONI ODBOR
Dr Miroslav Ignjatovi},
potpredsednik SE
Dr Ozren Oci}, NIS RNP
Dragomir Markovi}, zam. dir. JP TENT
Dr Vojislav Vuleti}, NIS Energogas
Dr Aca Markovi}, pom. dir. Direkcije
EPS
Prof. dr Ne{o Miju{kovi}, pom. dir.
JP Elektroistok
Dr Branislava Lepoti}, Ministarstvo
za rudarstvo i energetiku
Dr Maja \urovi}, Ministarstvo za
nauku i za{titu `ivotne sredine
Mr Mi{ko Markovi}, pom. dir. EP CG
Stevan Kne`evi}, dir. Proizvodnje EP CG
Dr Du{an Nestorovi}, NIS RNP
Mladen Simovi}, Energoprojekt - Entel
Svetislav Barbuzan, dir. Prerada RNP
Dr Danilo [ukovi}, dir. Instituta za
dru{tvene nauke
Dr Predrag Stefanovi}, Institut Vin~a
Tomislav Mi}ovi}, NIS dir. za
odnose sa javno{}u
Srdan Bo{njakovi}, NIS-Gas
Neboj{a Lemaji}, pom. dir. NIS-Gas
Prof. dr Nenad \aji}, RGF
Ivica Ristovi}, Podzemna
eksploatacija Resavica
Vojin Trkulja, pom. teh. dir. JKP
Beogradske elektrane
Slobodan Mitrovi}, pom. dir.
Direkcije za proizvodnju uglja
Dr Du{an Unkovi}, JP NIS
Miroslav Sofroni}, JP TENT
Dr Stevan @ivojinovi}, JP EPS
Mr Aleksandar Katan~evi}, HSE
Mr Igor Sreji}, dir. Elektrodistribucije
Subotica
Dr Josif Spiri}, dir. Distribucije
Leskovac
Mile Danilovi}, dir. Termoelektro “ENEL”
Milutin Prodanovi}, dir. NIS Energogas
Prof. dr Ilija Vujo{evi}, ETF Podgorica
Prof. dr Milo{ Gruji}, RGF
Branislav Ignjatovi}, zam. dir.
JP HE “\erdap”
Prof. dr Branislav Toma{evi}, pom.
dir. Elektroistoka
Miodrag Le~i}, Udru`enje toplana
Srbije
Roman Muli}, SE
Dobrica Filipovi}, NIS In`enjering
Milena Babi}, novinar RTS-a
Toplica Pavlovi}, pom. gen. dir.
Holding “Kablovi”
Prof. dr Petar \uki}, TMF
Prof. dr Vera [ija~ki, Ma{inski fakultet
Dragan Nedeljkovi}, novinar
Mr Neboj{a Radovanovi}, dir. Direkcije
EDB
Miroslav Nada{ki, pom. direktora
JKP Novosadska Toplana
Vera Ra`natovi}, PKS
Zoran Jovanovi}, dir. “Zastava
Energetika”
„ ekonomija „ ekologija
energija
Po~asni odbor
Radomir Naumov, ministar rudarstva i energetike
Aleksandar Popovi}, ministar za nauku i za{titu `ivotne sredine
Slobodan Milosavljevi}, predsednik Privredne komore Srbije
@eljko Popovi}, generalni direktor JP NIS
Vladimir \or|evi}, generalni direktor JP EPS
Radomir Milovi}, izvr{ni direktor EP Crne Gore A.D.
Pantelija Daki}, generalni direktor EP Republike Srpske
Nikola Rajakovi}, Predsednik SE
Drago Davidovi}, predsednik SE Republike Srpske
Du{an Vasiljevi},OEBS
Dragan Vignjevi}, direktor Elektroistok
Igor Kora}, direktor JP NIS-Naftagas
Bo{ko Buha, direktor JP TE “Nikola Tesla”
Du{an Pavlovi}, direktor JP NIS Jugopetrol
Dragan Stankovi}, direktor JP HE “\erdap”
Zlatko Rako~evi}, direktor Instituta Vin~a
Vladan Batanovi}, direktor Instituta “Mihajlo Pupin”
Kosta Ili}, direktor JP NIS Rafinerija nafte Pan~evo
Goran Jak{i}, direktor JP NIS Rafinerija nafte Beograd
Branislav Jovanovi}, direktor FAM
Milo{ Nedeljkovi}, dekan Ma{inskog fakulteta, Beograd
Branko Kova~evi}, dekan Elektrotehni~kog fakulteta, Beograd
Vladan Pirivatri}, generalni direktor Holding Energoprojekt
Milorad Markovi}, predsednik HK MINEL A.D.
Milutin Prodanovi}, direktor JP NIS Energogas
Goran Radovanovi}, direktor JP Elektrodistribucija Beograd
Vladimir @ivanovi}, SE
Programski odbor
Predsednik: Nikola Rajakovi}
Sekretar: Nada Negovanovi}
^lanovi: Branislav Toma{evi}, Branislav Ignjatovi}, Dobrica Filipovi}, Ozren
Oci}, Rajko Tomanovi}, Milun Babi}, Roman Muli}, Miodrag Le~i}, Milo{
Gruji}, Nenad \aji}, Miroslav Ignjatovi}, Ljubi{a Brki}, Titoslav @ivanovi},
Stojan Sedmak, Dragomir Markovi}, Slobodan \eki}, Aleksandar Gaji},
Mihajlo Gavri}, Ljubo Ma}i}, Miroslav Beni{ek, Ljubinka Rajakovi},
Dragoljub Milenkovi}, Vladimir Stevanovi}, Milan Petrovi}, Stevan Kne`evi},
Petar \uki}, Toplica Pavlovi}, Predrag Stefanovi}, Mladen Simovi},
Predrag Radovanovi}, Aca Markovi}, \or|e Ba{i}, Nenad Pavlovi}
Organizacioni odbor
Predsednik: Vera [ija~ki-@erav~i}
Sekretar: Nada Negovanovi}
^lanovi: Marko Pejovi}, Rade Dr~a, Tomislav Simovi}, Radi{a Kosti},
Milovan A}imovi}, Sr|an Bo{njakovi}, Neboj{a Lemaji}, Aleksandar Vu~i},
Jovan Radakovi}, Slavko Vuka{inovi}, Miodrag Nikoli}-FEMAN,
Srdan Dimitrijevi}, Dragan Nikoli}, Mile Danilovi}, Milena Babi},
Miljan Vuksanovi}, Sr|an Babi}, Tomislav Bjelogrlica, Vojin Trkulja,
Tomislav Mi}ovi}, Svetislav Barbuzan, Du{an Nestorovi}, Aca ]esarevi},
Milivoje Milovanovi}, Stanko Kova~evi}, Vitomir Kravaru{i}, Ivan T. Sav~i},
Neboj{a Radovanovi}, Biljana An|eli}, Gordana Baki}, Milo{ \uki},
Bratislav Raji~i}, Dragan Tucakovi}, Aleksandar Jakovljevi}, Neboj{a
Arsenijevi}, Goran \uki}, @eljko \uri{i}, Aleksandar Katan~evi}, Konstantin
Ignjatovi}, Dragoljub Milenkovi}, Slobodan S. Petrovi}, Miroslav Crn~evi},
Mi{ko Markovi}
„ ekonomija „ ekologija
energija
Sadr`aj
STRATEGIJA RAZVOJA ENERGETIKE
I RESTRUKTURIRANJE ENERGETSKOG SEKTORA
[007] D. Filipovi}, \. Ba{i}, O. Oci}, B. Perkovi}
Strategija razvoja energetike i novi energetski izazovi
[012] S. Mitrovi}, N. Petrovi}
Liberalizacija tr`i{ta elektri~ne energije u zemljama jugoisto~ne
Evrope
[019] D. ^abrilo, B. Zari}-Bjelanovi}
Naftna industrija i tr`i{te - suo~avanja i dileme
[022] P. \uki}
Energetika Srbije pred izazovima tranzicije i globalnih promena
[029] T. Simovi}, M. Trifunovi}
Energetika - politika, osiguranje, kultura ...
[031] D. Mandi}, S. Mili}
Mogu}a proizvodnja elektri~ne energije u Srbiji u periodu
2005 - 2010. i o~ekivani rizici redukcija
[037] G. Kokeza, I. Najdenov
Upravljanje tro{kovima energije u funkciji poslovnog uspeha primer TIR RTB Bor
ZA[TITA @IVOTNE SREDINE
[040] D. Vukoti}
Kjoto protokol i njegovi mehanizmi u funkciji odr`ivog razvoja
SCG
[044] Lj. Popovi}, B. Lekovi}
Klimatske promene kao posledica upotrebe nafte i prirodnog gasa
[049] @. Mitrovi}
Izvori i prevencija aerozaga|enja u rafineriji nafte
[051] M. Gruji}
Za{tita `ivotne sredine primenom duga~kih transportera pri
transportu uglja
[054] M. Sretenovi}, P. Radosavljevi}
Za{tita `ivotne sredine u akumulacijama HEPS "\erdap I" i HEPS
"\erdap II"
[061] Lj. Rajakovi}, D. ^i~kari}, V. Rajakovi}, I. Novakovi}
Uticaj JP RB Kolubara na `ivotnu sredinu
[067] Lj. Rajakovi}, D. ^i~kari}, V. Rajakovi}, I. Novakovi}
Zna~aj laboratorije za monitoring `ivotne sredine u JP EPS
Primer: JP RB Kolubara
NAFTA, GAS, ENERGETSKA OPREMA
[072] O. Oci}, M. Kovi}, Lj. Uskokovi}
Izgradnja kontinualnog kataliti~kog reforminga sa
hidrodesulfurizacijom benzina u NIS-RNP
[075] D. Nestorovi}, S. Spasojevi}
Etil-alkohol kao dodatak olovnim motornim benzinima
[080] N. Ostrovski, P. Stamenkovi}, F. Kenig, S. Mauhar, B. Barjaktarovi}
Pove}anje tehnolo{ke i enegretske efikasnosti kolone destilacije
propilena
[085] G. \ur|evi}
Proizvodnja i upotreba opreme pod pritiskom u kontekstu
uskla|ivanja tehni~ke regulative sa EU
[090] M. Ristivojevi}, R. Mitrovi}, T. Lazovi}, Z. Stameni}
Istra`ivanje mogu}ih uzroka gubitka radne sposobnosti vratila
ventilatora sve`eg vazduha termoenergetskih postrojenja
„ ekonomija „ ekologija
energija
[095] S. Bo{njak, Z. Petkovi}, P. Mateji}, N. Zrni}, V. Ga{i}
Rotorni bageri i pretovarni mostovi za ugalj - problemi ~vrsto}e u
eksploataciji
[101] A. Ribi}, D. Ne{i}
Projektovanje regulacije temperature svje`e pare u TE Morava
[104] T. Pavlovi}, R. Dimitrijevi}
Komparativne prednosti FKS-Jagodina u proizvodnji energetskih kablova
[110] R. Dimitrijevi}, J. Manasijevi}, M. @ivkovi}, T. Pavlovi}, A. Milosavljevi},
R. Proki}- Cvetkovi}
Primena amorfnih legura za izradu magnetnih kola u cilju u{tede
elektri~ne energije
OBNOVLJIVI IZVORI I ENERGETSKA EFIKASNOST
[116] M. Burzan
Osnivanje Crnogorske jedinice za energetsku efikasnost (CJEE)
[120] S. \ukanovi}
Podsticanje primene solarnih }elija - Nema~ka, Holandija, [vajcarska,
Srbija
[126] S. Vukosavi}
Mogu}nost u{tede elektri~ne energije pove}anjem efikasnosti
elektromotornih pogona
[129] M. Burzan
Mjere sistemskog karaktera za unapre|enje energetske efikasnosti u
Crnoj Gori
[133] R. Muli}, D. [kori}, M. @e`elj, M. Babi}, R. Tomanovi}, M. Brki}
Bioenergetska reprodukcija u poljoprivredi
[140] N. Rajakovi}, @. \uri{i}
Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije - definicija i podele
[144] N. Miti}, D. Stojiljkovi}, S. Stojiljkovi}, M. \urovi}-Petrovi}
Geotermalna energija Sijarinske Banje
[147] D. Lazarevi}, N. Arsenijevi}
Primena ESCO koncepta u realizaciji projekata energetske efikasnosti
[151] @. \uri{i}, N. Rajakovi}
Perspektivne tehnologije distribuirane proizvodnje elektri~ne energije
[159] M. Markovi}
Energija plimskog talasa (struje) - tradicionalni i netradicionalni pristup
HIDROENERGETIKA I VETROENERGETIKA
[164] M. Beni{ek, M. Mesarovi}
Energetski potencijal malih vodotokova u Srbiji
[169] M. Perovi}
Polazna osnova Strategije razvoja i izgradnje malih HE u Crnoj Gori
[173] M. Arsi}, V. Aleksi}, M. Beni{ek
Analiza dosada{njeg razvoja i mogu}nosti osvajanja proizvodnje cevnih
turbina i prate}e ma{inske opreme
[177] M. ]u{i}, B. Ignjatovi}
Zna~aj i uloga malih hidroelektrana u Srbiji
[180] S. Mili}
Hidroenergetski objekti na Velikoj Moravi: energetsko-ekonomski
pokazatelji
[184] B. \or|evi}, M. Panajotovi}, M. Sretenovi}, P. Radosavljevi}
Integralno ure|enje doline Velike Morave i uloga hidroenergetike u tom
razvojnom projektu
[190] B. Ignjatovi}, V. Petrovi}, Z. Predi}, Z. Savi}
Pove}anje snage postoje}ih hidrauli~kih turbina HE "\erdap I" pre
njihove revitalizacije
[197] B. Ignjatovi}, M. Sretenovi}, S. Proki}, S. Jon~i}
Obnavljanje mini hidroelektrane "Studenica"
[202] D. Veselinovi}, Lj. Stojanovi}
Iskustva iz eksploatacije i odr`avanja agregata HE ''Pirot''
[206] B. Ignjatovi} , V. Petrovi} , A. Petrovi}
Hidrauli~ki aspekti pove}anja snage Kaplanovih turbina HE "Ov~ar
Banja", HE "Me|uvr{je" i HE "Zvornik" pri revitalizaciji
„ ekonomija „ ekologija
energija
[211] M. Babi}, D. Milovanovi}, N. Jovi~i}, D. Gordi}, M. Despotovi}, V. [u{ter~i~,
N. Pavlovi}
Analiza mogu}ih energetsko-ekonomsko-ekolo{kih doprinosa od
realizacije glavnog plana za gradnju MHE u Srbiji
[216] B. Ignjatovi}, M. Beni{ek, S. Jon~i}
Osposobljavanje doma}e energetske ma{inske i elektrogradnje za
proizvodnju hidroagregata snage do 20MW
[221] V. Zeljkovi}, V. Vuki}evi}, R. Albijani}, R. Radi{a
Razvoj opreme za elektrane na vetar
[224] L. Risti}, Z. Stojiljkovi}, B. Jefteni}, M. Bebi}
Dvostrano napajani asinhroni vetrogeneratori - pregled stanja
[229] M. ]u{i}, B. Ignjatovi}
Pristup izgradnji malih hidroelektrana u Srbiji
ENERGETSKO RUDARSTVO I TERMOENERGETIKA
[233] V. @ivanovi}, R. @ivojinovi}, M. Babovi}
Uloga uglja u na{oj energetici
[239] V. Bijeli}
Energetski potencijal uglja u Republici Srpskoj
[241] I. Ristovi}, D. Popovi}, D. \ukanovi}
Specifi~nosti strate{ke konsolidacije rudnika uglja sa podzemnom
eksploatacijom u Republici Srbiji
[244] D. \ukanovi}, B. \uki}, ]. Sankovi}
Ukrupnjavanje sitnih asortimana uglja u cilju pove}anja finansijske
efikasnosti rudnika uglja sa podzemnom eksploatacijom u Srbiji
[246] Z. Banovi}, S. \oki}, V. ^okorilo
Mogu}i pravci razvoja prerade kolubarskog lignita
[250] V. [ija~ki-@erav~i}, G. Baki}, M. \uki}, D. Milanovi}, D. Markovi}
Faze strate{kog planiranja unapre|enja odr`avanja starih TE postrojenja
[254] A. Jakovljevi}
Primena kogenerativnih postrojenja za proizvodnju elektri~ne i toplotne
energije u Srbiji - stanje, perspektive i mogu}nosti
[259] D. Zuki}, A. Stone, R. Cox
Mala kogenerativna postrojenja kao ekonomski opravdana, energetski
efikasna a ekolo{ki prihvatljiva tehnologija
[263] D. Ivezi}, M. @ivkovi}, N. \aji}
Mogu}nosti primene malih kogeneracionih postrojenja u Srbiji
[267] D. Tucakovi}, T. @ivanovi}, D. Stoiljkovi}, V. Jovanovi}
Lo`i{ta za sagorevanje suncokretove ljuske
ELEKTROENERGETIKA
[275] M. Apostolovi}, I. [kokljev
Berze elektri~ne energije - uloga, osobine i na~in rada
[280] N. Miju{kovi}
Ekonomska procena rada regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije
[282] A. Katan~evi}
Pravilna deregulacija elektroenergetskog sektora - tr`i{te i
elektroprivreda
[285] M. Markovi}
Ugovor o kupovini energije od nezavisnog proizvo|a~a energije u
tr`i{nim uslovima
[289] M. Tanaskovi}, S. Maksimovi}
Analiza uticaja tarifnog sistema na vr{nu snagu i energiju i prognoza
potreba na konzumu “Elektrodistribucije” - Beograd
[294] D. Tasi}, N. Rajakovi}, M. Stojanovi}
Prilog klasifikaciji metoda za prora~un gubitaka elektri~ne energije u
distributivnim mre`ama
[300] J. Milovanovi}, Z. Laslo, A. Kova~, M. Srdija
Niskonaponski asinhroni elektromotori za razne pogone na brodovima
[302] Z. Ri`anji, S. Nikoleti}, S. Todorovi}
Visokonaponski motori sa sistemom hla|enja IC 411
[304] S. Pejnovi}, B. Bili}, R. Panti}, D. Despotovi}, R. Mati}, M. Ne{ovi}
Zamena namotaja statora na trofaznom sinhronom motor-generatoru
STRATEGIJA RAZVOJA ENERGETIKE
energija
Dobrica Filipovi}
NIS-In`enjering, Novi Sad
Prof. dr \or|e Ba{i}
FTN, Institut za energetiku i procesnu tehniku, Novi Sad
Dr Ozren Oci}
NIS-Rafinerija nafte Pan~evo, Pan~evo
Branislav Perkovi}
ACTA, Novi Sad
UDC 620.9.001.6/.7
Strategija razvoja energetike
i novi energetski izazovi
1. Uvod
Rezime
Uklju~enje u regionalno i tr`i{te energije
EU, koje nam predstoji, uti~e na promenu
sveukupnih odnosa u energetici zemlje. U
tom smislu tokom pro{le godine donet je
Zakon o energetici, a nedavno, u toku ove
godine, usvojena je i Strategija razvoja
energetike Srbije do 2015. Oba ova
dokumenta uti~u , pre svega, na
orijentaciju energetskog sistema zemlje na
tr`i{no, profitabilno i konkurentno
poslovanje.
Istovremeno, svakako treba re}i, da se u
energetskom sektoru ove zemlje ve} dugo
ne misli globalno i strate{ki, a i ne deluje
racionalno. Ovo se isti~e kao veliki
problem kada se ima u vidu da gre{ke na
globalnom planu dovode do te{kih
posledica koje je kasnije te{ko ispraviti.
Ovo je naro~ito zna~ajno kada se zna da je
energetika skupa, slo`ena i
multidisciplinarna delatnost koja ne trpi
improvizacije i parcijalna re{enja i koja
direktno i dugoro~no uti~e na `ivotni
standard stanovni{tva i stabilnost
ekonomskih i politi~kih odnosa u dr`avi.
Iz tog razloga, osnovni cilj dr`ave treba da
bude da se pove}a energetska efikasnost
sistema, smanji uvozna energetska
zavisnosti, tj. izvr{i redukucija tro{kova za
nabavku uvoznih energenata (nafte i gasa )
i elektri~ne energije uz odr`ivi energetski
razvoj/ {tednja i racionalno kori{}enje
doma}ih energetskih resursa, izvr{i
supstitucija potro{nje elektri~ne energije za
zagrevanje objekata i ostvari ekolo{ki
prihvatljiva proizvodnja i plasman
energije. Shodno tome potrebno je
postaviti savremen i racionalan koncept
razvoja energetike definisan Strategijom
razvoja energetike Srbije do 2015. Bez
ozbiljne Strategije, a na predvi|enom
tr`i{tu energije (sa regulisani i slobodnim
cenama) ne}e se ni{ta promeniti i dalje
}emo pla}ati postoje}u neracionalnost
energetskog sistema.
Uklju~enje u regionalno i tr`i{te energije EU, koje nam predstoji, uti~e na promenu
sveukupnih odnosa u energetici zemlje. U tom smislu tokom pro{le godine donet je
Zakon o energetici, a nedavno, u toku ove godine, i Strategija razvoja energetike Srbije
do 2015. Oba ova dokumenta uti~u , pre svega, na orijentaciju energetskog sistema
zemlje na tr`i{no, profitabilno i konkurentno poslovanje.
Prema pokazateljima Strategije, i pored svih predvi|enih mera racionalizacije potro{nje
energije, supstitucije potro{nje elektri~ne energije za zagrevanje objekata, uvo|enja u
energetski bilans obnovljivih izvora energije, programa toplifikacije i gasifikacije,
izgradnjom novih elektroenergetskih postrojenja, rezultati efikasnosti energetskog
sistema zemlje nisu zna~ajnije pobolj{ani. Istovremeno Strategija je predvidela novi
razvojno-investicioni ciklus u sektoru energetike. Strategijom se, dakle, direktno uti~e na
devizno-finansijski bilans zemlje jer podrazumeva ulaganje u rekonstrukciju,
modernizaciju postoje}ih i izgradnju novih energetskih objekata. Od te projekcije zavisi
dalji dru{tveni i ekonomski razvoj zemlje.
Imaju}i u vidu navedeno, Strategiju bi trebalo dopuniti analizama mogu}nosti {ire
primene savremene visokoefikasne energetske tehnologije, primene drugih energetskih
ma{ina, razvoja i primene novih goriva, i analizama mogu}nosti kori{}enja modela
decentralizovanih energetskih sistema (DES) itd. Koriste}i koncept razvoja energetskog
sistema sa DES, prema preliminarnim kalkulacijama osnovnih energetskih pokazatelja
delovanja eneregtskog sistema, iskazuju se povoljniji rezultati u odnosu na
konzervativni koncept Strategije.
Energetska delatnost se nalazi na prekretnici i pred novim izazovima ne samo zbog
novog razvojno-investicionog ciklusa, ve} i novog modela poslovanja na tr`i{nom i
profitabilnom principu, kao i uklju~enjem na regionalno i tr`i{te EU. To se pre svega
odnosi na ocenu efekta ustupanja koncesionih prava u energetici, modela zajedni~kog
ulaganja u izgradnju energetskih objekata i nastup na tre}em tr`i{tu, uspostavljanje
novog modela energetske ekonomije, promene odnosa prema potro{a~ima, utvr|ivanje
modela uvo|enja novih doma}ih i stranih proizvo|a~a i distributra energije,
opredeljenje stimulativnih mere (carine, porezi) za doma}a i strana ulaganja u
energetski sektor, ponudu atraktivnih energetskih ptojekata itd.
Dakle, samo dono{enje Zakona o energetici i Strategija nisu dovoljni za uklju~enje na
regionalno i tr`i{te energije EU i promenu odnosa u energetskom sistemu zemlje. Za
definisanje celovite energetske politike neophodno je izrada dodatne posebne studije i
analiza u cilju definisanja energetskih, ekolo{kih, ekonomsko-finajsijskih i pravnih
kriterijuma shodno potrebi racionalnog i profitabilnog poslovanja eneregtskog sistema
zemlje.
Klju~ne re~i: Strategija, energetska efikasnost, energetski kriterijumi, energetske
reforme.
Na tom putu preorijentacije energetskog
sistema na tr`i{no poslovanje o~ekuju nas
brojni izazovi ka postavljanju energetske
politike u cilju racionalnog i profitabilnog
poslovanja eneregtskog sistema zemlje. Pri
tome mo`e se re}i da samo dono{enje
Zakona o energetici i Stratigije, nije
dovoljno za uklju~enje na regionalno i
[007]
tr`i{te energije EU i promenu odnosa u
energetskom sistemu zemlje.
2. Strategija razvoja energetike
Srbije do 2015.
Za razre{enje brojnih energetskih problema
i dostizanje ovih energetskih ciljeva
energija
Slika 1 Osnovni parametri efikasnosti energetskog sistema
Energetska efikasnost sistema
izra|ena je Strategija razvoja energetike
Srbije do 2015. Istovremeno Strategija je
predvidela novi razvojno-investicioni
ciklus u sektoru energetike. Dakle,
Strategijom se direktno uti~e na deviznofinansijski bilans zemlje jer podrazumeva
ulaganje u rekonstrukciju, modernizaciju
postoje}ih i izgradnju novih energetskih
objekata, re{enja problema pove}anja
energetske efikasnosti sistema, kao i
elemente racionalne potro{nje i supstitucije
potro{nje energije. Od te projekcije zavisi
dalji dru{tveni i ekonomski razvoj zemlje.
Na drugi na~in re~eno treba da procenimo
koliko nas ko{ta Strategija i {ta se zauzvrat
dobija i da li }e dugoro~no re{iti
energetske probleme zemlje. Strategija
razvoja energetike upravo treba da bude taj
zamajac koji }e preko razvoja energetske
delatnosti pokrenuti i razviti doma}u
elektroma{inogradnju i prate}e delatnosti.
Dodatno Strategija na indirektan na~in
uti~e i na budu}e restrukturisanje EPS, NIS
i sve ostale subjekte energetskog sektora.
Postoje}i energetski sistem zemlje
optere}en je nizom problema koji
uslovlajvaju smanjenu konkurentnost na
tr`i{tu energije. Pri tome, odlu~uju}i uticaj
na konkurentnost i profitabilno poslovanje
imaju osnovni parametri efikasnost
energetskog sitema (slika1). Strategija nije
eksplicitno prikazala efikasnost
proizvodnje elektri~ne energije, a pre
svega TE-ugalj, ~iji je udeo u ukupnoj
proizvodnji elektri~ne energije veliki
(67%), a efikasnost mala 28 - 29 %. Dakle,
nije predo~en su{tinski energetski problem
zemlje.
Posledica toga je neracionalno kori{}enje
doma}eg resursa uglja (gubi se 40-50%
primarne energije - uglja). Dakle,
nepovratno se baca energije oko 3.2
Mten/god., {to odgovara godi{njem uvozu
nafte. Ili iskazano vrednosno 1,2 milijarde
USD/god. Tome svakako treba dodati
visoke gubitke u prenosu i distribuciji
elektri~ne energije oko 18-20 %, ili oko
5500 GWh/god., {to odgovara proizvodnji
TE od 850 MWe. U vrednosnom iskazu
gubi se oko 220.000.000 USD/god.
Istovremeno, energetski efikasne TE-TO
(proizvodnja elektri~ne i toplotne energije,
ηu = 0.6 - 0.85) su zanemarene i u~estvuju
u proizvodnji elektri~ne energije sa samo
oko 2 % ( u 1990. sa 3, 7 %). Ovakav
odnos prema TE-TO proisti~e iz dispariteta
cena energenata i energije, ali i iz stava da
je cena elektri~ne energije ve}a od cena iz
TE-ugalj. Naprotiv, cena elektri~ne
energije je konkurentna jer se u tom
slu~aju prihod ostvaruje od plasmana dva
oblika energije elektri~ni i toplotni. Zato su
nejasni razlozi za{to se u konceptu
strategije ne podsti~e i planira izgradnja
TE-TO radi zadovoljenja potro{nje
elektri~ne i toplotne energije u gradovima,
kao najve}im energetskim potro{a~ima.
S druge strane, evidentna je visoka uvozna
zavisnost od nafte i gasa, koja iznosi preko
1,2 milijarde USD godi{nje, a da pri tome
NIS nije osposobljen za realizaciju
deviznog priliva radi pokrivanja dela
tro{kova uvoza nafte i gasa. Dodatni
limitiraju}i faktor je nepovoljna struktura
prerade nafte u doma}im rafinerijama
(udeo mazuta preko 30 %), koja direktno
uti~e na potrebane koli~ine uvoza nafte.
Tome treba dodati da NIS za izvo|enje
samo tehnolo{ko-energetskih operacija i
gubitke godi{nje potro{i energije ~iji
[008]
ekvivalent
iznosi oko 60
- 70 %
doma}e
proizvodnje
nafte (oko
400-450.000
t/god.).
Dodu{e
na~injen je
poku{aj u
proceni
smanjene
prerade nafte,
za 2015.
smanjen na
4,54 miliona
t/god. (u
1990. bila je
5,44 miliona
t/god.). Za
ovu procenu
u Strategiji
nije
prikazana
analiza
kapaciteta i struktura rafinerijske prerade,
kao ni procena strukture potro{nje derivata
nafte koji odlu~uju}e uti~u na energetski i
devizni bilans zemlje. Isto tako, nije dat
prikaz proizvodnje (1- 1,3 miliona t/god.) i
potro{nje mazuta i uticaj na gasifikaciju.
Stim u vezi treba naglasiti da su potro{nja
gasa i potreban uvoz gasa su direktnoj
korelaciji sa proizvod-njom mazuta. Pri
izvo|enju ovako delikatnih bilansa
nedovoljna je i sama struktura prerade
potrebno je izvesti analize vrste, kvaliteta i
koli~ina derivata nafte u potro{nji. Ove
analize mogu ukazati na neuskla|enosti
rafinerijske proizvodnje sa zahtevima
tr`i{ta derivata nafte, {to opet dovodi u
te{ku poziciju preradbene kapacitete nafte,
jer se produkuju proizvodi za kojima nema
zahteva na tr`i{tu motornih goriva.
Nije promenjena lo{a struktura ukupne
potro{nje energije u kojoj potro{nja
elektri~ne energije u~estvuje sa 28 do 29%
(20% u 1990) {to indikuje da putem
gasifikacije i toplifikacije nije izvr{ena
dovoljna supstitucija potro{nje elektri~ne
energije za zagrevanje objekata ili je
precenjena potro{nja.
2.1. Programi Strategije razvoje
energetike do 2015.
Radi pobolj{anja nepovoljnih parametra
funkcionisanja energetskog sistema
Strategija je predvidela potrebu realizacije
vi{e energetskih programa. To se pre svega
odnosi na program za racionalnu upotrebu
energije, selektivno uvo|enje NOIE,
program supstitucije potro{nje elektri~ne
energije za zagrevanje objekata (
gasifikacija, toplifikacija), kao i program
izgradnje nove TE-ugalj 750 MWe i
TECCGT 250 MWe. O~ekivani efekti ovih
energija
Tabela 1
Energetski program
Broj
doma}instva
Pe
Eel
Bgod
Cg
MWe
GWh/god
T/god
USD/god
1. Racionalizacija
600.000
600.000.000
2. Program NOIE
100.000
300.000.000
3. Supstitucija el. energije za zagrevanje
a. Gasifikacija
400.000
657
b. Toplifikacija
180.000
200
700
60189
UKUPNO USTEDA
580.000
857
3000
957954
programa predstavljeni su u tabeli 1.
Potrebno je odmah ista}i da je vrednost
racionalizacije potro{nje energije u
vrednosnom iskazu od 600.000.000 USD
precenjena, jer bi za taj iznos tona
ekvivalentne nafte iznosila 1000 USD/t (ili
137 USD/bbl).
Na programu supstitucije potro{nje
elektri~ne energije za grejanje objekata
u~injene su jo{ ve}e gre{ke u proceni
mogu}eg broja doma}instava koje je
mogu}e gasificirati i toplificirati. Dakle, za
bilansiranu supstituciju elektri~ne energije
od 2300 GWh/god. mogu}e je gasificirati
oko 200.000 doma}instava, duplo manje
nego {to je predvi|eno. Program
supstitucije elektri~ne energije od 700
GWh/god. putem toplifikacije 180.000
doma}instava tako|e je nerealan jer je
mogu}e toplificirati svega 60.000
doma}instava, ili tri puta manje od
predvi|enog.
Strategija svojim programom predvi|a,
kako je ve} nazna~eno, i izgradnju
elektrokapaciteta 750 MWe za proizvodnju
samo elektri~ne energije (TE) sa pogonom
na doma}i ugalj (tabela 2). Realizacijom
ovog projekta ne bi se re{io klju~ni
problemi energetike. Naime, zadr`ala bi se
niska efikasnost proizvodnje elektri~ne
energije u TE (28-29 %). Ne bi se smanjili
gubici u prenosu i distribuciji, skratio
period izgradnje objekta (oko 10 godina) ,
smanjila visoka investicija (oko 800
milona USD) , kao ni redukovali ekolo{ki
uticaji i degradacija 40-50 % primarne
energije-ugalj. Ovakava uzaludna
degradacija ~ini nepovratni gubitaka
energije, {to je suprotno deklarisanom
stavu o potrebi o~uvanja doma}eg resursa
za budu}a pokoljenja. I onda, postavlja se
pitanje za{to bi EPS investirao u
neracionalno energetsko postrojenje? Pri
tome, ne vidi se ni razlog koji bi naveo
nezavisne proizvo|a~e energije (NPE) doma}e i strane da investiraju u ovakav
projekat.
Razmi{ljanja u pravcu uvo|enja novog
goriva - prirodni gas za produkciju
elektri~ne energije u gasno-parnom ciklusu
snage 250 MWe (tabela 2), koja je tako|e
predvi|ena u Strategiji, treba svestrano
analizirati. To se naro~ito odnosi na bilans
potro{nja gasa i potreban uvoz gasa za TE
(oko 435.000.000 m3/god), koji je u
direktnoj korelaciji i konkurenciji sa
proizvodnjom mazuta. Naime, nesklad
bilansa mazut-gas uti~e na pove}anje
dodatnih tro{kova za izgradnju i kori{}enje
PSG (podzemno skladi{te gasa), ili pojavu
zaliha mazuta (posledica potro{nje
zima/leto ). I mora se dodati da su
nepoznati razlozi za{to nije izvr{ena
analiza mogu}nosti kori{}enja mazuta kao
pogonskog goriva za proizvodnju
elektri~ne i toplotne energije.
Kao opravdanje predloga novog razvojno
investicionog ciklusa u Strategiji se isti~e
pozitivan finansijski efekat od 11 milijardi
USD. Na`alost, nejasna je kalkulacija ovog
finasijskog efekta. Naime, u Strategiji
nema ni re~i o cenama i paritetima cena
energenata i energije, kao osnove za
vo|enje energetske politike i kalkulacije
ekonomske efikasnosti.
Svakako ne treba zaboraviti potrebu
re{enja klju~nog pitanja, koje pored
energetske efikasnosti sistema, odlu~uju}e
uti~e na ekonomiju sistema, a to je
uspostavljanje pravilnog pariteta cena
energenata i energije, kao i odgovaraju}eg
tarifnog sistema.
Prema pokazateljima Strategije, i pored
svih predvi|enih mera racionalizacije
potro{nje energije, supstitucije potro{nje
elektri~ne energije za zagrevanje objekata,
uvo|enja u energetski bilans obnovljivih
2300
izvora energije, programa toplifikacije i
gasifikacije, izgradnjom novih
elektroenergetskih postrojenja, rezultati
efikasnosti energetskog sistema zemlje
nisu zna~ajnije pobolj{ani.
Pri svemu ovome va`no je naglasiti da
Zakon o energetici , a i strategija nisu
definisali ko je garant energetskog bilansa
zemlje, {to mo`e da ima velike negativne
posledice po celokupan energetski sistem
zemlje.
3. Predlog dopune Strategije
razvoja energetike
Ovakvi rezultati Strategije su posledica
konzervativnog koncepta razvoja
energetike bez dovoljno analiza o
mogu}nosti {ire primene savremene
visokoefikasne energetske tehnologije,
primene drugih energetskih ma{ina,
razvoja i primene novih goriva (emulzija
mazut/voda, deponijsko sme}e), analize
mogu}nosti kori{}enja modela
decentralizovanih energetskih sistema
(DES) itd. Sumnjam da ovako definisan
predlog Strategije mo`e da omogu}i
konkurentnost na{eg energetskog sistema
na regionalnom i evropskom tr`i{tu
energije.
Da se razumemo nije sporna potreba
izgradnje elektro kapaciteta 750 MWe
nego mogu}e lokacije, vrsta pogonskog
goriva, energetska efikasnost, primenjena
energetska tehnologija i ko }e preuzeti
status investitora. Istovremeno, mora se
dodati, da je kojim slu~ajem izvedeno
regionalno bilansiranje proizvodnje i
potro{nje elektri~ne energije , ustanovilo bi
se da podru~ju AP Vojvodina nedostaje
oko 700 - 800 MWe. Dakle, ovaj podatak
vr{i regionalnu orijentaciju podru~ja i bli`e
odre|uje lokacije za mogu}u izgradnju TETO (termoelektrane-toplane), a ne TE ugalj.
Tabela 2
Gorivo
Pe
Eel
Bgod
MWe
GWh/god
ten/god
lignit
750
4800
516.000
gas
250
1720
362.000
NOVA TE i TE-TO
1. Nova TE na ugalj
2. CCGT
[009]
197764
U svakom slu~aju
strategiju bi trebalo
dopuniti analizama
primene modela
decentralizovanih
energetskih sistema (DES).
To zna~i izvesti ocenu
mogu}nosti izgradnje
energija
Tabela 3
Parametar
Energetska efikasnost sistema
Efikasnost TE, TE-TO
Uvozna zavisnost/nafta, gas
U{teda
STRATEGIJA
%
%
%
ten/god
ve}eg broja manjih TE-TO lociranih u
blizini gradova i naselja (gde se i ostvaruje
najve}a potro{nja energije) iste ukupne
snage kao TE - ugalj 750 MWe. Brojne su
prednosti ovakvog DES. Naime,
kori{}enjem visokoefikasnih pogonskih
ma{ina za TE-TO (dizel motori, gasni
motori i gasne turbine) mogu}e je ostvariti
produkciju elektri~ne energije sa daleko
ve}im stepenom korisnosti 45 - 50%. Uz
istovremenu produkciju i toplotne energije
TE-TO posti`e ukupni stepen korisnosti
oko 80-85 %. Pri tome, ukupne investicije
od oko 400 miliona USD su duplo ni`e od
cena za izgradnju TE-ugalj snage 750
MWe sa daleko kra}im periodom izgradnje
2-2.5 godina. Ovome treba dodati jo{ jedan
zna~ajan mogu}i efekat - smanjenje
gubitaka u prenosu i distribuciji elektri~ne
energije.
Za razliku od TE-ugalj ovakvi projekti
kogeneracije (TE-TO) su atraktivni za
NPE jer je kori{}enjem ovog modela
mogu}e ostvariti plasman energije na dva
tr`i{ta: elektri~ne i toplotne energije, {to i
jeste cilj profitnog poslovanja. Za
realizaciju ovakvih projekata NPE }e
sigurno povesti pregovore sa NIS radi
garancija za obezbe|enja goriva (mazut i
gas). S tim u vezi postavlja se ozbiljno
pitanje za{to NIS ne bi u{ao u koncesione
odnose ili zajedni~ka ulaganja sa NPE u
cilju razvoja nove profitabilne delatnosti:
proizvodnja i plasman elektri~ne i toplotne
energije?
Neopravdano je zapostavljen i projekat
rekonstrukcije postoje}e TE-ugalj u cilju
plasmana toplotne energije za toplifikacini
sistem Novog Beograda (780 MWt) ). U
tim uslovima stavlja se van pogona
postoje}a TO Novi Beograd i na taj na~in
se neutrali{u tro{kovi za uvoz gasa.
Preliminarne kalkulacije ukazuju da je
NOVI PREDLOG
55.5
29.3
83
58.9
32.4
66
1.000.000
mogu}e racionalisati oko 300.000 t/god.
ekvivalntne nafte.
Prema preliminarnim kalkulacijama
osnovnih energetskih pokazatelja
delovanja eneregtskog sistema koncept sa
DES (tabela 3) u odnosu na predlog
Strategije iskazuje povoljnije rezultate:
energetska efikasnost celokupnog
energetskog sistema se pove}va sa 55,5 %
na 58.9%, uvozna zavisnost od nafte i gasa
se smanjuje sa 83 % na 66 %, efikasnost
proizvodnje elektri~ne energije se
pove}ava sa 29,3% na 32.4 %, procenjena
u{teda oko 5.5 miliona t/god. uglja ili oko
1 milion t/god. ekvivalentne nafte.
Naravno da se ovakvi energetski
pokazatelji odra`avaju na ekonomske
efekte (tabela 4). Dakle, o~ekivani efekti
ovakvog koncepta sa DES su slede}i:
prepu{tanjem izgradnje DES nezavisnim
proizvo|a~ima energije izostaju tro{kovi
investicija od 800 miliona USD kao i
tro{kovi pogonskog goriva oko 140 milona
USD/god, ustupanjem koncesija na NIS
rafinerijskim kapacitetima izostaju tro{kovi
za uvoz nafte oko 390 milona USD/god.,
neutralisanje potro{nje goriva u TO Novi
Beograd oko 60 miliona USD/god, a
o~ekuje se redukcija tro{kova zbog
smanjenih gubitaka u prenosu i distribuciji
elektri~ne energije.
Prema vi|enju ovog koncepta EPS bi
trebalo da ostene na postoje}im
instalisanim kapacitetima TE na ugalj,
eventualno da izvr{i »repowering«
postoje}ih TE-TO. Izgradnju DES poveriti
NPE. Na taj na~in dr`ava }e u{tedeti na
tro{kovima investicija, a i uvoz energenata
}e biti obaveza NPE. Dakle, ostvaruje se
dupli efeket u pogledu u{teda deviznih
sredstava.
ostvari
konkurentnost na
regionalnom tr`i{tu
energije.
3.1. Razvoj nove
delatnosti NIS proizvodnja i
plasman
elektri~ne i toplotne energije
Liberalizacija tr`i{ta energije u EU, pre
svega prirodnog gasa i elektri~ne energije,
izdvojila je u prvi plan kogeneraciona
postrojenja, kao visokoefikasnu i racionalnu
energetsku tehnologiju za kombinovanu
proizvodnju elektri~ne i toplotne energije.
Mnoge svetske naftno-gasne kompanije
prepoznale su tokove liberalizacije i
izgradile sopstvena kogeneraciona
postrojenja u cilju bolje valorizacije mazuta
i gasa tj. pove}anja profita.
Promenjeni odnosi na tr`i{tu derivata
nafte, gde je NIS izgubio 30 -40 %
plasmana, upu}uju na potrebu ocene
mogu}nosti osvajanja novog tr`i{ta energetskog, a to zna~i kori{}enje
sopstvenih resursa mazut i gasa za
proizvodnju i plasman elektri~ne i toplotne
energije. Istovremeno to bi bio prvi korak
ka demonopolizaciji i uvo|enja
konkurencije na tr`i{te elektri~ne i toplotne
energije u energetskom sistemu zemlje.
Za takav koncept postoje osnovni
preduslovi jer NIS raspola`e te~nim i
gasovitim gorivima, tehnolo{koproizvodna postrojenja su locirana blizu
gradova i naselja gde se nalaze potro{a~i, a
tako|e poseduje postrojenja za
kombinovanu produkciju elektri~ne i
toplotne energije za sopstvene potrebe.
Istovremeno izgra|en je razvijen
gasovodni sistem koji ~ini osnovu
mogu}nosti razvoja primene
decentralizovanih energetskih sistema.
Na osnovu postoje}ih resursa kojim NIS
raspola`e u svojim osnovnim delatnostima
izvedene su preliminarne kalkulacije
mogu}e instalisane snage kogeneracionih
TE-TO (tabela 5).
Realizacijom koncepta izgradnje
kogeneracionih TE-TO, tj. plasmanom
mazuta i gasa
za proizvodnju
elektri~ne i
Vrednost
toplotne
USD/god
800.000.000 energije
USD/god
140.000.000 omogu}ava se
USD/god
390.000.000 niz povoljnosti:
USD/god
60.000.000 - brzo
Novo koncipiran energetski sistem zemlje,
sa modelom dogradnje DES, ima {anse da
Tabela 4
1.DES / Nezavisni proizvodja~i
- U{teda investicija / NPE
- Tro{kovi goriva
2. Koncesije NIS-Rafinerija
3. Plasman toplotne energije iz TE-ugalj za TO Novi Beograd
Tabela 5
NIS
RESURSI
Jed. mere
t/god.
mn3/god.
Vrsta goriva
Mazut
Gas
[010]
Kapacitet
1.300.000
185.000.000
Pe
(kWe)
913.000
Qt
(kWt)
846.000
pobolj{anje
energetskog
bilansa i
pove}anje
efikasnosti
energetskog
sistema zemlje
energija
- smanjuje se uvoz elektri~ne energije i
prirodnog gasa i time redukuje odliv
deviznih sredstava
- stvaraju uslovi za mogu}i izvoz
elektri~ne energije i time ostvarenje
deviznog priliva
- mazut se indirektno preko proizvedene
elektri~ne i toplotne energije plasira na
novo tr`i{te, bez zna~ajnijih ulaganja u
osvajanje novog tr`i{ta energije.
- prirodni gas se usmerava u
negasisificirana podru~ja i postaje osnova
za izgradnju decentralizovanih
energetskih sistema
- bolja valorizacija gasa i mazuta-plasman
skuplje finalne energije: elektri~na i
toplotna
- diversifikacija osnovne delatnosti NISnova delatnost: proizvodnja i plasman
elektri~ne i toplotne energije ( novi
proizvod i delatnost) ~ime se:
a) uti~e se na pobolj{anje ekonomije, tj.
profitabilnost poslovanja NIS
b) omogu}ava prekvalifikacija i
zapo{ljavanje radnika
Primenom ovog koncepta NIS bi svojom
proizvodnjom elektri~ne i toplotne energije
bio u konkurenciji sa EPS, {to i jeste cilj
tr`i{nog poslovanja energetskog sistema.
Dakle, resursi NIS omogu}avaju izgradnju
nedostaju}eg elektrokapaciteta od 750
MWe.
4. Novi energetski izazovi
U energetskom sektoru odvijaju se
nesinhroni-zovani procesi na putu
privatizacije energetskog sektora zemlje.
To se odnosi na postupak restruktuiranja
dr`avnih preduze}a, otvaranje novog
investicionog ciklusa, utvr|ivanje
privatizacionog modela, stvaranje uslova
konkurencije na doma}em tr`i{tu energije,
pripreme za pridru`ivanje na regionalno i
energetsko tr`i{te EU.
Na`alast, kod izvo|enja ovako
kompleksnih poslova ne postoji jasna
strategija privatizacije energetskog sektora
koja dovodi do dezorijentisanosti u
postupku restruktuiranja. Iz tog razloga
nedavno je od strane Vlade najavljeno da
}e se raspisati tender za izbor privatizacionog savetnika za NIS.
Iz celog kompleksa pitanja restruktuiranja
u prvi plan se stavlja reorganizacija javnih
preduze}a i vi{ak radnika i isplata
otpremnina, radi redukcije tro{kova
poslovanja. To je krajnje jednostran
pristup. Dakle, vr{i se analiza socijalnog
programa ( sveden samo na isplatu
otpremnina radnika), a ne razmatra
mogu}nost kori{}enje tih sredstava za
razvoj nove delatnosti ili pove}anja
postoje}ih kapaciteta. S tim u vezi
zanemarena je obaveza Ministarstva i
uloga menad`era da podsti~u stvaranje
novih proizvoda i profitabilnih delatnosti
kojim se vr{i zapo{ljavaje i
prekvalifikacija radnika. Pri tome
zaboravlja se cilj restruktuiranja, a to je
pove}anje tr`i{ne vrednosti i profitabilnosti
kompanija..
Energetska delatnost se nalazi na
prekretnici i pred novim izazovima ne
samo zbog novog razvojno investicionog
ciklusa ve} i novog modela poslovanja na
tr`i{nom i profitabilnom principu kao i
uklju~enjem na regionalno i tr`i{te EU. Na
tom putu o~ekuju nas dodatni problemi
koji do sada nisu svestranije analizirani. To
se pre svega odnosi na efekte ustupanja
koncesionih prava u energetici, modela
zajedni~kog ulaganja u izgradnju
eneregetskih objekata i nastup na tre}em
tr`i{tu, proveri mogu}nosti primene
principa prevo|enja otpremnine radnika u
funkciju akcionarskog uloga u izgradnju
novih energetskh objekata, uspostavljanje
novog modela energetske ekonomije,
promene odnosa prema potro{a~ima,
utvr|ivanje modela uvo|enje novih
doma}ih i stranih proizvo|a~a i distributra
energije, opredeljenje stimulativnih mere
(carine, porezi) za doma}a i strana
ulaganja u energetski sektor, ponuda
atraktivnih energetskih projekata itd.
U domenu energetske regulative o~ekuje
nas veliki i kompleksan posao na izradi
brojanih podzkonskih akta u skladu sa
propisima i standardima energetskog
sektora EU.
Dakle, samo dono{enje Zakona o
energetici i Strategija nisu dovoljni za
uklju~enje na regionalno i tr`i{te energije
EU i promenu odnosa u energetskom
sistemu zemlje. Za ocenu integralnih
efekata nazna~enih mera neophodna je
izrada dodatne posebne studije i analiza u
cilju definisanja energetskih, ekolo{kih,
ekonomskih-finajsijskih i pravnih
kriterijuma ka postavjanju energetske
politike u cilju racionalnog i profitabilnog
poslovanja eneregtskog sistema zemlje. To
istovremeno podrazumeva i korenite
promene odnosa prema potro{a~ima u
pogledu na~ina i uslova investiranja i
finansiranja objekata energetske
infrastrukture i instalacija, naplate,
isporuke, kvaliteta i pouzdanosti
snabdevanja energijom.
5. Zaklju~ne preporuke
Dosada{nja praksa u reformi energetskog
sistema ukazuje da je za ovakve su{tinske,
kompleksne i obimne promene u
energetskom sistemu zemlje neophodno
{to pre aktivirati rad Agencije za
energetiku radi br`eg uspostaviljanja
dejstva Zakona o energetici. Obim i
slo`enost, multidisciplinarnih energetskih
poslova ne mo`e obaviti sama Agencija.
[011]
Prema tome neophodno je uklju~iti vi{e
stru~nih i profesionlnih organizacija,
nau~nih institucija i formirati
kompetentene timove stru~njaka koji bi
delovali na osnovu koordinacije Agencije.
I jo{ ne{to, vrlo va`no, za rad u Agenciji i
poslovima koje ista izdaje treba anga`ovati
energetske specijaliste koji prepoznaju
energetsku ekonomiju zasnovanu na
tehnolo{ko-energetskim kriterijumima. To
zna~i eksperti sa sa referencama i
investicionim iskustvom i izuzetnim
poznavanjem tehnologije prerade nafte i
energetskim tehnologijama proizvodnje
elektri~ne i toplotne energije, postupcima
toplifikacije i gasifikacije i ekolo{kih
uticaja energetskog sektora.
Na osnovu svega prednje izlo`enog
mi{ljenja smo da ima dovoljno
inicijativnih elemenata da se predlo`i
slede}e:
1. da se izvr{e analize o mogu}nosti
dopune strategije sa konceptom primene
DES u energetskom sistemu zemlje. To
podrazumeva regionalno bilansiranje
proizvodnje i potro{nje energije za
ocenu povoljnih lokacija za primenu
savremene visokoefikasne energetske
tehnologije - kogeneracije
2. svakako je potrebno posebno analizirati
mogu}nost kori{}enja resursa NIS za
razvoj nove delatnosti NIS: proizvodnja
i plasman elektri~ne i toplotne energije
3. da se {to pre konstitui{e Agencija za
energiju i organizuje ogranak za APV da
bi se uspostavilo dejstvo Zakona o
energetici i ubrzao rad na reformi
energetskog sektora
4. da se dezorijentisanost u pogledu
privatizacionog modela NIS prevazi|e
anga`ovanjem privatizacionog
savetnika. Pri tome potrebno je ve} sada
formirati stru~ni tim koji }e sara|ivati sa
privatizacionim savetnikom
5. da se odmah formira stru~an
kompetentan tim za izradu
podzakonskih akata uskla|en sa
Zakonom o energetici energetskom
regulativom EU
6. posebnim podzakonskim aktom
potrebno je propisti uslove za garancije
energetskog bilansa
energija
Svetlana Mitrovi}
Ekonomski institut, Beograd
Nevenka Petrovi}
Confida Consulting d.o.o., Beograd
UDC 621.31:339.9.012.421(4-12)
Liberalizacija tr`i{ta
elektri~ne energije u
zemljama jugoisto~ne
Evrope
1. Pravni okvir i razvojne faze
elektroenergetskog sektora EU
Dosada{nji proces liberalizacije
elektroenergetskog sektora EU pro{ao je
kroz tri faze. Prva faza je zapo~ela 1991.
primenom Direktive o transparentnosti
cena prirodnog gasa i elektri~ne energije,
kojom je industrijskim potro{a~ima
omogu}en pristup podacima o cenama, {to
je pregovore sa dobavlja~ima u~inilo
produktivnijim i efikasnijim. Direktivom o
tranzitu, koja je usledila kasnije,
omogu}ena je trgovina izme|u proizvo|a~a i potro{a~a ~ak i u slu~ajevima kada
oni nisu direktno povezani energetskom
mre`om.
Druga faza liberalizacije
elektroenergetskog tr`i{ta EU zapo~ela je
1993. U okviru ove faze omogu}eno je
dodeljivanje dozvola za izgradnju mre`e
na nediskriminatornoj osnovi, {to je
doprinelo ja~anju konkurencije. Do tada
vertikalno integrisana preduze}a izvr{ila su
ra~unovodstveno osamostaljivanje svojih
delatnosti (proizvodnja, prenos, distribucija), a uveden je i pristup “tre}e strane”1
za najve}e potro{a~e elektri~ne energije i
gasa.
U tre}oj fazi, 1996. godine, dono{enjem
Direktive 96/92/EC utvr|en je minimum
zahteva za otvaranje elektroenergetskog
tr`i{ta. Glavne odrednice Direktive se
odnose na :
„ Slobodu izgradnje novih proizvodnih
kapaciteta;
„ Pravo kori{}enja mre`e prenosa i
distribucije se zasniva na dva
kriterijuma: jedini kupac ili otvoreno
tr`i{te;
„ Ra~unovodstveno odvajanje delatnosti
proizvodnje, prenosa i distribucije
1
third party access, umesto dotada{njeg sole buyer
tr`i{nog modela.
Rezime
Promene u energetskom sektoru u zemljama u okru`enju vezane su za restrukturiranje,
deregulaciju, privatizaciju, liberalizaciju i ja~anje tr`i{ta. Liberalizacija za cilj ima
formiranje otvorenog, efikasnog, odr`ivog i sigurnog tr`i{ta energije u kome se
promovi{e poslovna klima pogodna za intenziviranje me|unarodne razmene. U tom
procesu, zemlje u okru`enju su na~inile veoma zna~ajan pomak.
Inicijativa za stvaranje regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije, koja je rezultirala
potpisivanjem atinskog Memoranduma o razumevanju, za cilj ima stimulisanje
ekonomskog razvoja i investicija na podru~ju Jugoisto~ne Evrope (JIE) kroz ve}u
dostupnost, efikasnost i pouzdanost energetskih izvora uz prihvatljive cene. Ostvarivanje
tog cilja mogu}e je upravo kroz pove}anje regionalne integrisanosti, kreiranje
regionalnog tr`i{ta kompatibilnog sa internim tr`i{tem energije EU, razvoj konkurencije,
ve}i stepen razmene izme|u zemalja JIE, kao i sa u~esnicima na tr`i{tu energije EU.
Klju~ne re~i: liberalizacija, restrukturiranje, regulativa, regionalno tr`i{te, konkurencija.
Abstract
The electric power market of Southeast European countries is going through processes
of restructuring, deregulation, privatization, liberalization and strengthening of the
market. The aim of liberalization is forming an open, efficient, sustainable and safe
market and to promote the favorable business climate which could intensify the
international interaction. In those terms, countries of the region have made a great step
ahead.
The initiative for creating a singe regional electric power market, which resulted in
signing of the Memorandum of Understanding (Athens, 2002) was aimed towards
stimulating economic development and investment activities in Southeast Europe (SEE),
by means of improved supply, efficiency in production and safety of power sources, at
reasonable price. As the only way to achieve this, the creation of a single regional
market must be preceded by regional integration, creation of the competitive
environment, intensifying the exchange among the SEE countries and among the region
and the EU countries.
Key words: liberalization, restructuring, regulations, regional market, competition.
Reforma elektro-energetskog sektora se
sprovodi kroz:
„ Liberalizaciju elektro-energetskog
tr`i{ta, kojom se omogu}ava stabilna
konkurencija, pove}ana efikasnost i
transparentnost tr`i{ta,
„ Formiranje specijalizovanih nadzornih
tela, koja u svom radu moraju biti
nezavisna od vlade, sa punim
ovla{}enjima da interveni{u u re{avanju
svih pitanja u vezi sa ulaskom na tr`i{te,
kao i promovisanjem razvoja
konkurencije,
„ Transnacionalnu harmonizaciju pravne
regulative,
[012]
„
Omogu}avanje nediskriminatornog
pristupa tre}e strane distributivnoj mre`i,
„ Formiranje transparentnog sistema cena
prenosa elektri~ne energije,
„ Stvaranjem adekvatnog okvira za
me|unarodnu trgovinu elektri~nom
energijom i
„ Razdvajanje delatnosti proizvodnje,
prenosa i distribucije elektri~ne
energije.2
2
Liberalization and Privatization of the Energy
Sector, ICC Commission on Energy, 2002.
energija
2. Proces regionalne integracije
- uloga regionalne inicijative u
reformisanju energetskog
sektora
Evropska Komisija je 2002. podnela
predlog strategije kojom se defini{u
principi i institucionalni okvir za stvaranje
regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije u
jugoisto~noj Evropi. Sve dr`ave
jugoisto~ne Evrope su se slo`ile da usvoje
regulativu Evropske unije u oblasti elektroenergetike i uspostave mehanizme za
pra}enje funkcionisanja tr`i{ta. Ove
obaveze su preuzete potpisivanjem
Memoranduma o razumevanju o
Regionalnom tr`i{tu elektri~ne energije u
jugoisto~noj Evropi (Atinski memorandum
2002).3 U martu 2003. doneta je odluka da
se ovaj dogovor pro{iri i na podru~je gasa.
Osnovni cilj Atinskog Memoranduma o
razumevanju jeste stimulisanje
ekonomskog razvoja i investicija na
podru~ju Jugoisto~ne Evrope kroz ve}u
dostupnost, efikasnost i pouzdanost
energetskih izvora uz prihvatljive cene.
Na~in za ostvarivanje tog cilja vidi se
upravo u pove}anju regionalne
integrisanosti, kreiranju regionalnog tr`i{ta
energije kompatibilnog sa internim
tr`i{tem energije EU, kroz razvoj
konkurencije, ve}i stepen razmene unutar
regiona JI Evrope i na tr`i{tu EU.
Planom o formiranju REM-SEE,4
predvi|eni su koraci koji podrazumevaju
prvenstveno formiranje “zdravog” tr`i{ta
energije na nivou dr`ava ~lanica, a potom i
njihovu integraciju u regionalno tr`i{te.
Prva faza (predvi|eno je da traje do kraja
2005) treba da obuhvati:
Reformu platne i tarifne politike5, kojom
se te`i podi}i stepen naplate na 90%
isporu~ene energije i uspostavljanje
ekonomske cene energenata,
„ Konsolidaciju distributivnih kompanija,
„ Pove}anje investicionih ulaganja u
prioritetne projekte u ovoj oblasti,
„ Dono{enje pravne i tehni~ke regulative
neophodne za funkcionisanje tr`i{ta
elektri~ne energije i gasa i
„ Formiranje nezavisnog tela za nadzor
procesa na regionalnom nivou, ~iji je
zadatak pra}enje odvijanja celokupnog
procesa i podizanje transparentnosti
procesa .
Druga faza pri formiranju REM-SEE
obuhvata slede}e korake:
„ Odre|ivanje regionalnih investicionih
prioriteta i odluka;
„
3
Potpisnice atinskog Memoranduma su: Albanija,
Hrvatska, Bosna i Hercegovina, Bugarska, dr`avna
zajednica Srbija i Crne Gora, BJR Makedonija,
Rumunija i Turska.
„
Pred i postinvesticione garancije odredbama Energetske povelje,
inoinvesticije u postinvesticionom
periodu imaju tretman nacionalnih investicija, dok se u drugoj fazi liberalizacije
te`i da se nacionalni tretman pro{iri i na
sve investicije predinvesticionog perioda,
„ Uspostavljanje ugovorne razmene, ~ime
se posti`e podizanje likvidnosti tr`i{ta i
uporedivost cena na regionalnom nivou,
„ Uspostavljanje principa jedinstvene
licence - regionalno regulatorno telo }e
biti zadu`eno za propisivanje minimuma
zajedni~kih kriterijuma koje bi sve
zemlje ~lanice regiona po{tovale,
„ Ekspanzija distributivnih sistema i
„ Uspostavljanje jedinstvenog modela
tr`i{ta, koji bi trebao da postane
operativan od januara 2008.
3. Liberalizacija
elektroenergetskog sektora u
Srbiji
Usvajanjem Zakona o energetici, sredinom
2004. zapo~eta je reforma elektroenergetskog sektora u Srbiji. Ovaj zakon je
uskla|en sa standardima EU i predstavlja
osnovu pravno-institucionalnog okvira
neophodnog za liberalizaciju energetskog
sektora.
Za planiranje, predlaganje i sprovo|enje
energetske politike u Srbiji nadle`no je
Ministarstvo rudarstva i energetike. Pored
ve} osnovane Agencije za energetsku
efikasnost, novim zakonskim okvirom, u
skladu sa standardima EU, predvi|ena je
nadogradnja postoje}eg institucionalnog
okvira osnivanjem slede}ih tela:
„ Agencija za energetiku je najva`nija
nova institucija, koja posluje nezavisno
od ostalih subjekata i u ~ijoj nadle`nosti
je: izdavanje licenci za obavljanje
energetske delatnosti, odobravanje
pravilnika o radu energetskog tr`i{ta i
davanje saglasnosti na cene energetskih
subjekata ~ije su delatnosti regulisane,
utvr|ivanje metodologije za prora~un
opravdanih tro{kova za obavljanje
odgovaraju}ih delatnosti energetskih
subjekata6.
„ Agencija za energetsku efikasnost
po~ela je sa radom u septembru 2002. i
bavi se: pripremom i predlaganjem
Programa i mera, stimulisanjem
aktivnosti kojima se ostvaruje racionalna
upotreba energenata, pove}anjem
efikasnosti kori{}enja energije u svim
sektorima potro{nje, utvr|ivanjem
prioritenih Projekata, predlaganjem
finansijske podr{ke i pra}enjem efekata
realizovanih projekata.7
„ Operator tr`i{ta, zadu`en za
organizovanje i administriranje tr`i{ta
6
4
Regionalno tr`i{te energije zemalja jugoisto~ne
Evrope.
http://www.mem.sr.gov.yu/navigacija.php?jezik=lat&
IDMeniGlavni=3&IDStranicaPodaci=48&MeniPodSe
kcijaID=20
5
7
Pozitivni efekti od liberalizacije ne mogu se
o?ekivati pre dovodjenja maloprodajnih cena energije
na nivo koji pokriva investicije.
energije i dono{enje Pravila o radu
tr`i{ta. Stvaranje uslova za organizovano
tr`i{te elektri~ne energije pretpostavlja
ispunjavanje niza preduslova, kao {to su
dostizanje odre|enog nivoa proizvodnje,
tehni~ko-tehnolo{ka razvijenost mre`a,
kao i adekvatna zakonodavna regulativa.
„ Operator prenosnog / transportnog
sistema, zadu`en za: upravljanje
prenosnim sistemom na teritoriji Srbije,
ure|ivanje pitanja tehni~kih, operativnih
i drugih uslova za povezivanje objekata
za proizvodnju, prenos i distribuciju
elektri~ne energije i uslove priklju~enja
objekata kupaca na prenosni sistem.
Me|utim, s obzirom na to da aktivnosti
koje vode ka liberalizaciji
elektroenergetskog sektora u Srbiji tek
predstoje, mogu}e je govoriti jedino o
smernicama budu}ih aktivnosti koje je
potrebno sprovesti kako bi ovo tr`i{te
postalo konkurentnije, stabilnije i u {to
kra}em roku deo jedinstvenog energetskog
tr`i{ta Evrope.
U cilju br`eg otvaranja doma}eg
elektroenergetskog tr`i{ta i njegove
harmonizacije sa tr`i{tem EU potrebno je
preduzeti slede}e aktivnosti:8
„ Implementacija Zakona o energetici i
dono{enje prate}ih propisa - Su{tinski
korak u procesu liberalizacije tr`i{ta je
implementacija novog Zakona, uz
dono{enje neophodnog sekundarnog
zakonodavstva i formiranje adekvatnih
institucija.
„ Restrukturiranje i transformacija
javnih preduze}a - Elektroenergetsko
tr`i{te u Srbiji je monopolisti~kog
karaktera, sa vertikalno integrisanim
konglomeratima Elektroprivreda Srbije
(EPS) i Naftna industrija Srbije (NIS).
Restrukturiranje i privatizacija pojedinih
delova EPS-a dove{}e do smanjenja
broja zaposlenih i do zna~ajnih
posledica po njihov socijalni polo`aj.
Zbog toga je bitno uraditi Modele
reorganizacije ovih konglomerata kao i
Socijalne programe za zaposlene.
„ Pobolj{anje tehnolo{kih i operativnih
performansi postoje}ih energetskih
izvora i rekonstrukcija i
modernizacija prate}e infrastrukture Radi obezbe|enja boljeg i efikasnijeg
snabdevanja energijom, potrebno je
izvr{iti ulaganje u obnovu postoje}ih
proizvodnih i distributivnih kapaciteta u
Srbiji, kao i izgradnju novih. Pobolj{anje
performansi postoje}ih energetskih
izvora mogu}e je posti}i putem detaljnog
remonta i modernizacije: termoelektrana,
hidroelektrana, termoelektrana-toplana,
rudnika uglja, sistema prenosa i
distribucije, industrijskih energenata, itd.
U cilju boljeg snabdevanja bi}e
neophodno izvr{iti povezivanje
postoje}ih sa me|unarodnim
http://www.mem.sr.gov.yu/navigacija.php?jezik=lat&
IDMeniGlavni=3&IDStranicaPodaci=49&MeniPodSe
kcijaID=21
[013]
8
Kancelarija Vlade Republike Srbije za pridru`ivanje
EU Nacionalna Strategija Srbije za pristupanje SCG
EU, radna verzija, Beograd, 2005, str. 169.
energija
naftovodima, gasovodima i sa transnacionalnim dalekovodima za prenos
elektri~ne energije, uz {irenje lokalnih
distributivnih mre`a prirodnog gasa, kao
alternativnog izvora i pogonskog goriva
u proizvodnji elektri~ne energije.
„ Uspostavljanje transparentnog i
realnog cenovnog sistema Regulisanim cenama za energiju i
energetske usluge vr{i se za{tita tarifnih
kupaca od monopolske pozicije nekih
subjekata, ali i za{tita energetskih
subjekata od politi~ki motivisanog, a
ekonomski neopravdanog depreciranja.
Novim Zakonom je propisano da se cena
energetske delatnosti odre|uje na bazi
opravdanih tro{kova poslovanja, koje
utvr|uje Agencija za energetiku. Da bi
se elektroenergetski sektor u~inio {to
efikasnijim i konkurentnijim neophodno
je nastaviti sa pove}anjem cene
elektri~ne energije do nivoa koji omogu}ava pokrivanje tro{kova poslovanja.
„ Uspostavljanje savremenog sistema
energetske statistike - Radi adekvatnog,
vo|enja, planiranja i dono{enja odluka, a
u skladu sa EUROSTAT sistemom,
potrebno je uspostaviti savremeni sistem
vo|enja energetske statistike. Pri tome,
treba definisati novi model prikupljanja,
selekcije, verifikacije i prikaza baze
podataka, uklju~uju}i i
utvr|ivanje/prikaz relevantnih
makroekonomskih, demografskih i sektorskih parametara, kao i ekonomskoenergetskih, energetsko-tehnolo{kih i
energetsko-ekolo{kih indikatora, uvoznu
zavisnost i detaljan prikaz energetskih
tokova na nacionalnom nivou i nivoima
prirodnog, energetskog i
socioekonomskog sistema.9
„ Racionalna upotreba energije i
pove}anje energetske efikasnosti Neadekvatni privredno-ekonomski
uslovi tokom proteklih decenija u Srbiji
uslovili su neefikasnu i neracionalnu
upotrebu energije, {to se posebno odnosi
na utro{ak elektri~ne energije u
doma}instvima. Zbog toga je potrebno
izraditi tematske programe akcije,
kojima }e se identifikovati mogu}nosti
za ostvarenje u{tede, odrediti prioritete i
doneti regulative i propise kojima }e se
subjekti obavezati na sprovo|enje mera
za pove}anje energetske efikasnosti.
Agencija za energetsku efikasnost
Republike Srbije je predvidela niz
aktivnosti i mera za promovisanje supstituta elektri~ne energije kao izvora za
zagrevanje, kao i ostalih mera u cilju
pove}anja efikasnosti kori{}enja
energije. Pored toga, ona treba da
obezbedi i sredstva putem nacionalnog
Fonda za energetsku efikasnost, sredstva
iz stranih donacija i fondova EU.
„ Kori{}enje novih i obnovljivih izvora
energije - Srbija raspola`e velikim
potencijalima za kori{}enje obnovljivih
9
Ministarstvo rudarstva i energetike, Strategija
dugoro~nog razvoja energetike RS do 2015, Beograd
2004, str. 16.
izvora energije u koje spadaju: biomasa,
hidropotencijali malih vodnih tokova (sa
objektima do 10 MW), geotermalna
energija, energija vetra i sun~evog
zra~enja. Programom za selektivno
kori{}enje novih obnovljivih izvora
energije potrebno je {ire definisati i
razraditi mere i aktivnosti u pravcu
njihovog intenzivnijeg kori{}enja.
Realizacijom ovog Programa, osim {to bi
se postiglo smanjenje potro{nje uvoznih
energenata i ugro`avanja `ivotne
sredine,10 pove}alo bi se i anga`ovanje
doma}ih malih i srednjih preduze}a na
pokretanju proizvodnje energije
kori{}enjem ovih izvora energije.
„ Za{tita `ivotne sredine - Napredak u
ovoj oblasti je tako|e preduslov za
me|unarodnu saradnju. S obzirom da je
nivo teku}ih emisija iz energetskih
izvora i objekata vi{estruko ve}i od svih
normi postavljenih IPP strategijom EU,11
Kjoto protokolom ili Bazelskom
konvencijom, jedan od prioriteta jeste
upravo dostizanje evropskih i svetskih
standarda u pogledu za{tite `ivotne
sredine. Programom za{tite `ivotne
sredine mora se predvideti re{avanje
problema emisije dimnih gasova iz
termoelektrana, kao najve}ih zaga|iva~a,
i adekvatnog odlaganja pepela.
4. Liberalizacija
elektroenergetskog tr`i{ta u
zemljama u okru`enju
U nastavku teksta bi}e opisani dosada{nji
reformski procesi sprovedeni u oblasti
energetike nekih zemalja u okru`enju i
o~ekivani dalji koraci liberalizacije.
Imaju}i u vidu sli~nosti pre|a{njih sistema
poslovanja elektroenergetskih sistema u
regionu, svako iskustvo je dragoceno sa
stanovi{ta predvi|anja mogu}ih pote{ko}a
prilikom transformacije istih i njihovog
izbegavanja.
Hrvatska
Proces liberalizacije hrvatskog energetskog
sektora zapo~et je ratifikovanjem Ugovora
o energetskoj povelji,12 1997. godine i
usvajanjem prvog bloka energetskih
zakona (Zakon o energiji, Zakon o tr`i{tu
elektri~ne energije, Zakon o tri{tu plina,
Zakon o tr`i{tu nafte i naftnih derivata i
Zakon o regulaciji energetskih delatnosti),
2001. Novine propisane usvojenim
zakonima mogu se, u najkra}em, svesti na
slede}e:13
10
Kao rezultat realizacije ovog Projekta, u 2010.
o~ekuje se smanjenje izdataka za uvoz kvalitetnih
energenata za oko 30 miliona USD, anga`ovanje
doma}e industrije i radne snage i pobolj{ana za{tita
~ovekove okoline.
11
Integrated Product Policy, Commission of the
European Communities, June 2003
12
Narodne novine, me|unarodni ugovori 15/97.
Ugovorom se ostvaruje saradnja izme|u zemalja
potpisnica u pogledu optimalnog kori{}enja energije,
nediskriminatorne mogu}nosti ulaganja u energetski
sektor.
13
Energetski institut „Hrvoje Po`ar”, Strategija
energetskog razvitka Republike Hrvatske,”Hrvatska u
21. stole}u”, str. 25.
[014]
„
Izgradnja novih kapaciteta za
proizvodnju elektri~ne energije putem tenderske procedure;
„ Odabran je regulisani pristup tre}e
strane;
„ Definisana je kategorija potencijalnih
povla{}enih kupaca elektri~ne energije, u
koju spadaju svi potro{a~i koji godi{nje
utro{e vi{e od 40 GWh elektri~ne
energije, kojima je dozvoljen slobodan
izbor i pregovaranje sa dobavlja~ima.
Svi koji tro{e manju koli~inu od 40
GWh i dalje su u obavezi da se
snabdevaju elektri~nom energijom po
cenama utvr|enim tarifnim sistemom
(koji propisuje dr`ava);
„ Definisana je i kategorija, odnosno status
povla{}enog proizvo|a~a, koji obuhvata
proizvodnju elektri~ne energije iz
obnovljivih izvora i otpada;
„ Ra~unovodstveno razdvajanje razli~itih
delatnosti u oblasti energetike
(proizvodnja, prenos, distribucija);
„ Propisana je obaveza otvaranja tr`i{ta
svim komercijalnim potro{a~ima u
okviru REM-SEE do kraja 2005.
Osnovni institucionalni okvir u sektoru
energetike Republike Hrvatske su:
Hrvatski sabor, Vlada Republike Hrvatske,
Ministarstvo nadle`no za energetski sektor,
lokalne i regionalne vlasti. U skladu sa
standardima EU posebnim zakonom
propisano je osnivanje nacionalnog regulatornog tela za energetsku delatnost. Ve}e
za regulaciju energetskih delatnosti postalo
je operativno u maju 2002. a za osnovne
nadle`nosti ima izdavanje i oduzimanje
dozvola za obavljanje energetske
delatnosti, regulisanje cena usluga
energetske delatnosti koje se obavljaju kao
javne usluge, za{tita prava potro{a~a i dr.
Radi lak{eg i efikasnijeg uklju~ivanja u
EU ura|ena je i Strategija razvitka
energetskog sektora koju je 2002. usvojio
Hrvatski sabor. Prema ovoj Strategiji
osnovni ciljevi energetske politike su:
pove}anje energetske efikasnosti, sigurna
dostava i snabdevanje, diversifikacija
izvora energije, kori{}enje obnovljivih
izvora, realne cene energije, razvitak
energetskog tr`i{ta i preduzetni{tva.14
Prema Zakonu15 tr`i{te elektri~ne energije
je organizovano po modelu Nezavisni
operater elektroenergetskog sektora i
Operater tr`i{ta. To su novi tr`i{ni subjekti
koji }e se baviti vo|enjem
elektroenergetskog sektora i
organizovanjem tr`i{ta elektri~ne energije,
kao preduze}a u vlasni{tvu dr`ave. Polo`aj
HEP-a, dosada{njeg monopoliste, prema
ovom modelu se defini{e kao “zate~eni
elektroprivredni subjekt u okviru
poslovanja”. Na ovaj na~in se posti`e
uskla|enost sa Direktivama EU i opstanak
HEP-a kao preduze}a sa samostalnim
14
15
Ibid., str 12.
Zakon o tr`i{tu elektri~ne energije Republike
Hrvatske, NN 68/01.
energija
imati slobodu da prodaju
proizvedenu energiju na
Potro{a~
1994.
1995.
1996.
1997.
1998.
1999.
2000.
2001.
bazi bilateralnih ugovora
110kV
0,2632 0,2869 0,2616 0,2659 0,2720 0,2550 0,2462 0,2336 kvalifikovanim
potro{a~ima 21 i nezavisnim
35kV
0,3555 0,3568 0,3575 0,3451 0,3554 0,3440 0,3286 0,3094 trgovcima elektri~ne
10kV
0,5191 0,5066 0,4985 0,5002 0,5073 0,4950 0,4788 0,4440 energije.22 Distributivne
Doma}instva
0,3874 0,3806 0,3865 0,3859 0,3744 0,3940 0,4184 0,5095 kompanije bi}e odgovorne
za izgradnju, razvoj,
Usluge
0,7155 0,6855 0,6866 0,6600 0,6590 0,6710 0,6499 0,5787 upravljanje i odr`avanje
Javna rasveta
0,5227 05181 05242 0,5114 0,5122 0,5110 0,5007 0,4700 distributivnih mre`a;
Prose~na prodajna cena 0,4373 0,4544 0,4683 0,4469 0,4451 0,4480 0,4519 0,4242 Usvajanjem ove grupe
Zakona i osnivanjem
Izvor: Energetski institut „Hrvoje Po`ar”, Strategija energetskog razvitka Republike Hrvatske, “Hrvatska u 21. stole}u”, str. 54,
DERK-a u~injen je prvi
preuzeto od HEP-a.
korak u pravcu
delatnostima (kompanije za proizvodnju,
ovog tr`i{ta u Hrvatskoj, preuzete
liberalizacije elektroenergetskog sektora. U
16
potpisivanjem Atinskog Memoranduma,
prenos, distribuciju i snabdevanje).
narednom periodu tek predstoji
tek predstoje.
implementacija zakonske regulative i
Sredinom 2002. usvojen je Zakoni o
Bosna i Hercegovina
stvaranje konkretnih uslova za
privatizaciji, {to predstavlja start
liberalizaciju. U tom pravcu predvi|a se.23
transformacije vlasni~ke strukture u
Proces liberalizacije energetike u Bosni i
hrvatskoj energetici. Privatizacija HEP-a17
Hercegovini u ovom trenutku je ograni~en
„ Osnivanje ostalih institucija predvi|enih
sprovedena je po modelu “nacionalnog
samo na elektroenergetski sektor, dok u
zakonima do kraja 2004;
{ampiona”: dr`ava zadr`ava 51% akcija
ostalim sektorima jo{ uvek nisu zapo~eti
„ Dono{enje strategije razvoja energetike u
ove kompanije do ulaska u EU, po 7% se
reformski procesi. Liberalizacija
BiH i strategije privatizacije
deli u~esnicima rata i zaposlenima, a 15%
elektroenergetskog sektora zapo~ela je
elektroenergetskog sektora, ~ije se
se privatizuje postupkom javne ponude
2002. dono{enjem Zakona o prenosu,
usvajanje o~ekuje 2005;
akcija. Zbog zna~aja funkcije, dr`ava je
regulatoru i operatoru elektri~ne energije u
„
Otpo~injanje procesa restrukturiranja
odlu~ila da prenosna i distributivna mre`a
BiH, kao i entitetskih, Zakona o elektri~noj
elektroenergetskog sektora koji bi se
ostanu javno dobro i budu pod dr`avnim
energiji Federacije BiH i Zakona o
odvijao u nekoliko faza. U prvoj fazi,
nadzorom, {to }e omogu}iti jednak,
elektri~noj energiji Republike Srpske.
koja bi zapo~ela 2005. izvr{i}e se
nediskriminatorni pristup mre`ama i
Osnovna zamisao ovih Zakona jeste
razdvajanje sredstava, obaveza i
konkurentnost.
stvaranje uslova za neograni~enu i
zaposlenih u postoje}im elektroslobodnu
trgovinu
na
jedinstvenom
U skladu sa utvr|enom obavezom reformi
kompanijama i formiranje pojedina~nih
elektroenergetskom tr`i{tu BiH, uvo|enje
platne i tarifne politike u okviru plana o
preduze}a u sektorima proizvodnje i
konkurencije, ja~anje za{tite potro{a~a i
formiranju REM-SEE, u Hrvatskoj je u
distribucije elektri~ne energije. U drugoj
integracija u regionalno tr`i{te. Novine
toku reformisanje tarifnog sistema za
fazi se planira korporatizacija (statusnokoje su uvedene Zakonom o prenosu,
elektri~nu energiju, ~ime se stvaraju uslovi
organizaciono zaokru`ivanje i
regulatoru i operatoru elektri~ne energije u
za konkurentsko poslovanje na tr`i{tu. Sa
unapre|enje poslovanja) novoosnovanih
20
BiH, su slede}e.
reformom cena elektri~ne energije
kompanija uz istovremeno davanje
„ Institucionalni okvir - Definisane su
otpo~elo se tokom 1993. kada je Vlada
privremenih dozvola za ulazak novih
slede}e institucije koje su nadle`ne za
Republike Hrvatske donela odluku o
kompanija. U poslednjoj fazi bi se izvrelekto-prenosnu delatnost:
prose~noj ceni elektri~ne energije od
{ila komercijalizacija poslovanja datih
0,1404 DEM/kWh u protivrednosti
kompanija, koja }e biti okon~ana
- Dr`avna regulatorna komisija za
hrvatske kune. Poslednjom promenom
njihovom privatizacijom.24
elektri~nu energiju (DERK) }e biti
cene elektri~ne energije 2000. ispravljen je
nezavisna i neprofitna institucija koja je
„ Implementiranje nove tarifne
nepravedni odnos cena za preduze}a i
nadle`na za prenos elektri~ne energije,
metodologije za prenosne, distributivne i
doma}instva, po kojem je cena elektri~ne
operacije prenosnog sistema i
proizvodne tarife koje }e biti u
energije za preduze}a ve}a u odnosu na
me|unarodnu trgovinu elektri~nom
nadle`nosti osnovanih regulativnih
18
doma}instva. Prose~na prodajna cena
energijom;
institucija.
elektri~ne energije od 1994. godine do
- Nezavisni operater sistema (NOS) }e
U
sektoru elektri~ne energije BIH, s
kraja 2000. pove}ana je za 3,3 posto.
biti neprofitno telo, nezavisno od bilo
obzirom da proizvodnja prevazilazi
Uprkos svim ovim sprovedenim
kog u~esnika na tr`i{tu a koje je
doma}e potrebe ostatak elekri~ne energije
aktivnostima, Evropska Komisija je
nadle`no je za upravljanje pogonom i
se izvozi u Hrvatsku, Sloveniju i Srbije i
po~etkom 2004. u svom izve{taju o
dispe~erovanje prenosne mre`e, kao i za Crne Gore. S obzirom da BIH raspola`e sa
19
formiranju REM-SEE procenila da
rukovo|enje, planiranje i koordiniranje
otvorenost hrvatskog elektroenergetskog
odr`avanja, izgradnju i {irenje mre`a u
saradnji sa kompanijom za prenos
tr`i{ta iznosi svega 10%, iz ~ega proizlazi
21
Kategorije koje }e mo}i kupovati elektri~nu energiju
elektri~ne energije;
da aktivnosti u pravcu dalje liberalizacije
direktno od proizvodnih i/ili trgovinskih kompanija. U
- Jedinstvena kompanija za prenos
njih spadaju: a) kvalifikovani potro{a~i koji }e u prvoj
elektri~ne energije bila bi nadle`na za
fazi reforme obuhvatiti isklju~ivo velika industrijska
preduze}a; b) regionalni trgovci elektri~nom
prenos,
odr`avanje,
izgradnju,
16
Energetski institut „Hrvoje Po`ar”, Strategija
energijom; c) nezavisni trgovci na malo.
pro{irenje i rukovo|enje
22
energetskog razvitka Republike Hrvatske, „Hrvatska u
Trgovci elektri~nom energijom bi}e kompanije koje
elektroprenosnom mre`om.
21. stole}u”, str 162.
su zadu`ene za kupovinu elektri~ne energije i prodaju
17
Proizvodnjom, prenosom i distribucijom elektri~ne
kvalifikovanim potro{a~ima i ostalim trgovcima
„ Razdvajanje elektroenergetskog sistema
energije, kao i upravljenje sistemom bavi se Hrvatska
elektri~ne energije.
na proizvodni, prenosni i distributivni
23
elektroprivreda, trgova~ko dru{tvo 100% u vlasni{tvu
Vje}e ministara, Jedinica za ekonomsko planiranje i
deo.
Proizvo|a~i
elektri~ne
energije
}e
dr`ave.
Tabela 1 Prose~na prodajna cena eletri~ne energije u Republici Hrvatskoj, u Kn/KWh
18
Energetski institut „Hrvoje Po`ar”, Strategija
energetskog razvitka Republike Hrvatske, „Hrvatska u
21. stole}u”, str 54.
19
Third benchmarking report on implementation on
internal electricity and gas market, European
Commission, Brussels, March 2004.
20
Vje}e ministara, Jedinica za ekonomsko planiranje i
implementaciju srednjoro~ne razvojne strategije,
Srednjoro~na razvojna strategija BiH 2004-2007,
BiH.
[015]
implementaciju srednjoro~ne razvojne strategije,
Srednjoro~na razvojna strategija BiH 2004-2007, BiH.
24
Proces privatizacije elektroenergetskog sektora je
ve} zapo~et prodajom 20% Elektroprivrede RS u
vau~erskoj ponudi i 10% Elektroprivrede BiH i
Elektroprivrede Herceg Bosne u javnoj ponudi
deonica.
energija
zna~ajnim potencijalima za proizvodnju
elektri~ne energije, potrebno je nastaviti sa
realizacijom za njih zna~ajnog projekta
Power III, kojim se ujedno predvi|a
ulaganje u rekonstrukciju postoje}ih
energetskih objekata.
Bugarska
Zna~ajan korak u liberalizaciji
elektroenergetskog sektora na~injen je
usvajanjem Nacionalne strategije o
energetskom razvoju i energetskoj
efikasnosti do 2010. (1998). Osnovne
aktivnosti koje je bi, prema ovoj Strategiji
trebalo preduzeti, odnosile su se na
modernizaciju i izgradnju nuklernih
postrojenja, restrukturiranje najve}e
kompanije za proizvodnju elektri~ne
energije NEC, itd. Strategijom, koja je
dopunjena 2002. poseban akcenat je
stavljen na neophodnost ubrzanja procesa
privatizacije elektroenergetskog sektora,
postepeno pove}anje cena elektri~ne
energije i gasa i ja~anje nezavisnosti
nacionalnog regulatornog tela.
Usvajanjem Zakona o energetici i
energetskoj efikasnosti,25 1999.
omogu}eno je ubrzavanje procesa
liberalizacije ovog tr`i{ta, restrukturiranje
monopolisti~kih sistema, privatizacija,
omogu}avanje slobodne trgovine po
principu dozvoljenog pristupa tre}e strane,
unapre|ivanje efikasnosti i privla~enja
stranih investicija u delatnost energetike.
Novi Zakon o energetici (nakon dugih
rasprava), usvojen je 2003. i proklamuje
nova pravila, kako za proizvo|a~e, tako i
za potro{a~e elektri~ne energije. Osnovni
cilj ovog Zakona je uspostavljanje pravnog
okvira za modernizaciju i liberalizaciju
sektora energetike kroz.26
„ Uspostavljanje novog modela trgovanja
elektri~nom energijom - od modela “sole
buyer” do regulisanog pristupa tre}ih
lica energetskom tr`i{tu;
„ Nove propise koji su pojednostavili
uslove dobijanja dozvola za izgradnju
energetskih objekata;
„ Mogu}nost uklju~ivanja novih u~esnika
na tr`i{tu;
„ Slobodnu trgovinu elektri~nom
energijom i prirodnim gasom;
„ Ukidanje re`ima dozvola za izgradnju
novih i pove}anje kapaciteta izgra|enih
objekata za energetske subjekte;
„ Preuzimanje kompletnog rizika za
plasman elektri~ne energije od strane
investitora, s obzirom da Nacionalna
kompanija za prenos elektri~ne energije
(NEC) ne}e biti u obavezi da otkupljuje
proizvedenu elektri~nu energiju;
Odabir investitora putem javnog tendera,27
ukoliko energetski bilans zemlje uka`e na
25
Zamenjen odvojenim zakonima o energetici i o
energetskoj efikasnosti.
26
Izve{taj Central and Eastern Europe Business
Information Center (CEEBIC), Emily Toteva, 2004
27
Raspisuje dr`avna Regulatorna komisija za
energetiku.
potrebu za novim elektranama ili mre`om
dalekovoda / gasovoda. U tom slu~aju,
ministar energetike je zadu`en za
pravljenje liste energetskih objekata koje
treba izgraditi a dr`ava preuzima obavezu
otkupa proizvedene elektri~ne energije.
Restrukturiranje energetskog sektora
zapo~elo je 2000. kada je sektor
reorganizovan transformacijom NEC-a i
izdvajanjem osam nezavisnih kompanija za
proizvodnju i osam kompanija za
distribuciju elektri~ne energije.28
Aktivnosti u pravcu demonopolizacije
NEC-a otpo~ele su usvajanjem principa
pristupa tre}e strane u pregovorima oko
trgovine elektri~nom energijom. Za
potro{a~e koji godi{nje tro{e preko 100
MW elektri~ne energije, dozvoljeno je
slobodno pregovaranje oko uslova
trgovine.29 Ipak, potpuna demonopolizacija
NEC-a o~ekuje se tek u 2007.
Tokom 2002. i 2003. od ukupno 63
hidrocentrale, koje su u vlasni{tvu NEC-a,
21 je privatizovana. U planu je da se do
2010. privatizuju i Maritsa II, Bobov Dol i
elektrana Russe. Tako|e, obavljene su sve
pripreme za privatizaciju toplana, pa se
uskoro o~ekuje i njihova prodaja. Posebna
pa`nja je, me|utim, posve}ena privatizaciji
distributivnih kompanija. Nakon du`eg
odlaganja Vlada je u julu 2003. usvojila
strategiju privatizacije sedam distributivnih
kompanija, nude}i na prodaju 67% kapitala
svake od njih, koji su u dr`avnom
vlasni{tvu.30 Zbog jakog politi~og pritiska,
postavljeni su strogi uslovi za
privatizaciju: zainteresovani investitor
mora da obezbedi minimalan po~etni
kapital od 460 mil USD, da ima prethodno
iskustvo poslovanja na liberalizovanom
tr`i{tu, da je prodao najmanje 7000 GWh
elektri~ne energije u 2002. i da mu kreditni
rejting nije ispod BBB.31 Investitori koji
zadovoljavaju ove uslove moraju da kupe
minimum 51% distributivne kompanije za
koju su zainteresovani.
Kako bi predupredila mogu}i scenario
porasta cena elektri~ne energije nakon
privatizacije kompanija nadle`nih za
distribuciju, Dr`avna komisija za
energetsku regulaciju priprema Okvir za
regulaciju cena koji }e, u nastojanju za{tite
potro{a~a, biti obavezuju}i deo ugovora
koji se sklapa sa distributerima.
Trenutno je cena elektri~ne energije u
Bugarskoj niska, po evropskim
28
Athens Process - Overview of Energy Developments
in Southeast European Countries, October 2003,
http://www.seerecon.org/infrastructure/sectors/energy/
documents/ceer_country_overviews.pdf
29
Nedavno je potpisan prvi ugovor na bazi slobodnog
pregovaranja o ceni izmedju Umicore Media i NE
Kozloduy.
30
U 2002. ukupan profit koji su ove kompanije
ostvarile, uslu`uju}i vi{e od 4 miliona doma}instava i
preko pola miliona industrijskih potro{a~a, iznosio je
64 mil USD.
31
Kreditni rejting, tj. pouzdanost investitora u smislu
blagovremenog ispunjavanja preuzetih obaveza,
prema: Fitch Ratings, www.fitchratings.com, gde na
skali od AAA do D oznaka BBB predstavlja
investitora sa dobrim rejtingom.
[016]
standardima, jer iznosi svega 4,4 evrocenta
po Kw/h. Ne omogu}ava pokri}e
investicija u elektri~nu mre`u, kao ni
tro{kove odr`avanja, kako tvrdi ^e{ka
energetska korporacija (CEZ), koja pokriva
oblast Sofije i Plevena. Tri vlasnika
distribucionog sistema u Bugarskoj, ~e{ki
CEZ, austrijski EVN i nema~ki E.ON su
godi{nje ulagali oko 50 miliona bugarskih
leva ({to iznosi oko 25 miliona EUR) u
periodu od 2001. do 2004. Investicije su
bile nedovoljne da omogu}e kvalitetno
odr`avanje elektri~ne mre`e, te je CEZ
spreman da pove}a ulaganja u
modernizaciju iste na oko 100 do 150
miliona bugarskih leva (ili 50 do 75
miliona EUR) za period 2005-2006. Ta~no
pove}anje cene elektri~ne energije jo{
uvek nije utvr|eno, jer CEZ pregovara sa
Dr`avnom regulatornom komisijom za
vodu i energetiku (SERC). Od ukupne
cene elektri~ne energije, 50-60% ide
proizvo|a~u, 5-10% za prenos, 20-40% za
distribuciju i 1-5% za finalnog dobavlja~a.
Pomenute firme }e tra`iti dalje pove}anje
cena elektri~ne energije, za oko 25%, oko
~ega se trenutno pregovara, a pove}anje bi
moglo uslediti od oktobra 2005.
Rumunija
Energetska politika je bila jedna od va`nih
komponenti privrednih reformi, proteklih
petnaestak godina, u Rumuniji. U okviru
energetskog sektora, funkcioni{u dve
osnovne kategorije privrednih subjekata:
Regies Autonomes (RA) koje proizvode i
distribuiraju elektri~nu energiju i prometne
kompanije, koje omogu}avaju tehni~ku
podr{ku i prodaju elektri~ne energije. RA
su dr`avne kompanije koje posluju u svim
sektorima od strate{kog zna~aja, poput
elektro-energetskog, nafte, prirodnog gasa
i uglja. Prometne kompanije su
akcionarska dru{tva, osnovana po
odredbama privrednog prava.
Svetska banka, EBRD, EIB i USAID su
ulo`ili oko 370 miliona USD u reformu
energetskog sektora, ~iji je cilj
omogu}avanje redovnog snabdevanja
potro{a~a putem obnove termoelektrana.
Ovo je poduhvat koji se sprovodi kroz
materijalnu pomo} u nabavci opreme, al i
tehni~ku podr{ku i transfer znanja. Uz to,
Ministarstvo za industriju i prirodne
resurse Rumunije je objavilo listu
projekata za potencijalne ino-investitore,
me|u kojima je i investicija od 500
miliona USD za zavr{etak izgradnje
nuklearnog reaktora ^ernavoda 2, kao i
investicija od 35 miliona USD za razvoj
hidroelektrana.
Mada energetika tradicionalno predstavlja
jednu od osnovnih poluga razvoja
rumunske privrede, u kojoj je zaposleno
preko 6% ukupne radne snage i koja sa
preko 5% doprinosi ukupnoj industrijskoj
proizvodnji, liberalizaciji ovog segmenta
privrede pristupilo se vrlo obazrivo, ali po
metodi koja je karakteristi~na za sve
zemlje regiona.
Iako su od po~etka '90-tih preduzimane
izvesne mere, ozbiljne reforme u
energetskom sektoru po~ele su 1998.
energija
usvajanjem propisa, koji je u potpunosti
bio u skladu sa Direktivom 96/92 i kojim
su postavljene osnove za formiranje
konkurentnog energetskog tr`i{ta. U skladu
sa promenama u sektoru i neophodnim
detaljnijim definisanjem strukture energetskog sektora, potrebno je definisati tarifni
sistem, koncesionalni i licencni re`im, itd.
Osnovana su i regulatorna tela za oblast
elektri~ne energije i prirodnog gasa
(ANRE i ANRDN), a u `elji za
privla~enjem neophodnih stranih
investicija u ovaj sektor doneta je i
Nacionalna strategija razvoja energetskog
sektora, kao i Road Map kojim je Vlada
preuzela obavezu za sprovo|enje strategije
i politike razvoja i liberalizacije energetskog sektora do 2007, kada se o~ekuje
prijem Rumunije u EU.
Reforme su nastavljene restrukturiranjem
kompanija RENEL i R.A. Romgaz, koji su
do tada bili monopolisti na tr`i{tu
elektri~ne energije, odnosno prirodnog
gasa. Proces je podrazumevao izdvajanje
delatnosti proizvodnje, prenosa i
distribucije u nezavisna preduze}a, nad
kojima je dr`ava zadr`ala potpuno
vlasni{tvo.
Regulatorne agencije su usvajanjem
propisa omogu}ile dalje otvaranje t`i{ta. U
domenu elektri~ne energije ANRE je,
po~ev{i od februara 2000. omogu}ila
otvaranje tr`i{ta za deset kompanija (10%),
koje mogu slobodno da vr{e izbor
snabdeva~a. Ovaj procenat je vremenom
rastao. Ustanovljenom granicom potro{nje
od preko 100 GWh koja dozvoljava
slobodne pregovore oko cene elektri~ne
energije i dobavlja~a, otvorenost tr`i{ta se
danas procenjuje na oko 35%, a do 2007.
plan je da tr`i{te bude potpuno otvoreno.
Restrukturiranje i postepeno otvaranje
tr`i{ta, privuklo je dosta zainteresovanih
investitora, kojima proces privatizacije
otvara velike {anse ulaganja u energetski
sektor. Do sada je proces privatizacije
zahvatio segment proizvodnje i distribucije
elektri~ne energije i prirodnog gasa, dok }e
zbog strate{kog interesa koji delatnost
prenosa ima za nacionalnu ekonomiju ta
funkcija ostati u dr`avnom vlasni{tvu do
daljeg.
U segmentu cena, 1997. skinuta su
ograni~enja u kretanju cena elektri~ne
energije, ali su one i dalje na nivou ni`em
od cena u razvijenijim zemljama Evrope.
Pove}anja cene elektri~ne energije
zabele`ena su 1999, kao i tokom 2000. i
2001, kada je cena za doma}instva porasla
za 105%, dok je cena industrijske
elektri~ne energije smanjena za 33%.
Me|utim, u tom periodu je zabele`en i pad
vrednosti nacionalne valute, tako da je
cena elektri~ne energije ostala daleko
ispod evropskog proseka. Treba imati u
vidu i to da u Rumuniji oko 40%
doma}instava ispunjava kriterijume za
odobravanje “socijalne tarife”.32
U decembru 2004. prose~na cena za
finalnog potro{a~a iznosila je 7,7 evrocenta
za KWh, odnosno 6,71 evrocent za KWh
za industrijske potro{a~e.33 O~ekuje se da
}e nivo cena elektri~ne energije i
prirodnog gasa postepeno rasti i da }e
dosti}i nivo zapadnoevropskih cena do
ulaska Rumunije u EU.
Ma|arska
Mada sama nije zemlja jugoisto~ne
Evrope, po svojoj geografskoj bliskosti
Ma|arska predstavlja va`nog agenta u
me|unarodnim tokovima elektri~ne
energije ovog regiona. Proces reforme
energetskog tr`i{ta u Ma|arskoj zapo~eo je
sredinom 1990-tih usvajanjem Zakona o
konkurenciji, Zakona o elektri~noj energiji
i Zakona o gasu. Institucionalni okvir je
zaokru`en osnivanjem Ma|arske
energetske kancelarije (MEH) koji ima
regulatornu i kontrolnu ulogu na
energetskom tr`i{tu. U prvoj polovini
pro{le decenije izvr{eno je restrukturiranje
sektora, da bi od kraja 1995. bio zapo~et
proces privatizacije energetskog sektora,
koji je tekao u nekoliko faza, tako da se
danas najve}i deo proizvo|a~a elektri~ne
energije i 100% lokalne distribucije nalazi
u privatnom vlasni{tvu. Istovremeno,
izvr{ena je i privatizacija kompanije MOL
koja ima monopolisti~ki polo`aj u oblasti
prenosa, skladi{tenja i trgovine gasom.
Proces liberalizacije energetskog tr`i{ta i
uskla|ivanja sa EU direktivama je tekao
ne{to sporije (iako mnogo br`e u
pore|enju sa ostalim analiziranim
zemljama) i intenziviran je tokom
poslednjih godina pred priklju~enje
Evropskoj uniji.
Osnove razvoja energetskog sektora
Ma|arske su definisane 1999. godine
dono{enjem energetskog plana “Principi
ma|arske energetske politike i poslovni
model energetskog sektora”. Osnovni
ciljevi budu}eg razvoja su:
„ Stvaranje efikasnog unutra{njeg tr`i{ta
kao sastavnog elementa jedinstvenog
evropskog energetskog tr`i{ta, uz
vo|enje ra~una o nacionalnim
specifi~nostima;
„ O~uvanje i unapre|enje pouzdanosti
energetskog snadbevanja kroz
difersifikovanje energetskih snadbeva~a i
smanjenje zavisnosti od uvoza iz biv{ih
sovjetskih republika;
„ Podizanje neophodnih zahteva za za{titu
`ivotne sredine kod postoje}ih i novih
tr`i{nih u~esnika;
„ Unapre|enje transparentnosti i
dostupnosti informacija i, za preostale
monopole, transparentnosti cenovne
regulative.
Usvajanjem Zakona o elektri~noj energiji,
koji je stupio na snagu 2003. otvoren je
prostor za potpuno uskla|ivanje
ma|arskog zakonodavstva sa EU
regulativom i intenziviranje procesa
32
Zvani~no, prema Zakonu o energetici u Rumuniji,
doma}instva sa najni`im `ivotnim standardom imaju
pravo na beneficirane cene elektri~ne energije.
33
Romanian Energy Sector - Privatization is the Key
Word, Central Europe Trust Company (2004).
[017]
liberalizacije. Od januara 2003.
elektroenergetsko tr`i{te je delimi~no
otvoreno za konkurenciju putem pru`anja
slobode izbora i pregovaranja sa
dobavlja~ima za 200 najve}ih industrijskih
potro{a~a (koji ~ine oko 35% tra`nje na
tr`i{tu), dok je pristup tre}e strane
elektromre`i tako|e dozvoljen. S druge
strane, cena elektri~ne energije na javnom
komunalnom tr`i{tu je i dalje zvani~no
odre|ena sa MVM-om kao veletrgovcem.
Inicijalni plan je podrazumevao postepenu
liberalizaciju i nestajanje javnog
komunalnog tr`i{ta do kraja 2010.
Me|utim, u skladu sa izmenama EU
direktiva koje podrazumevaju ubrzavanje
otvaranja doma}eg tr`i{ta za industrijsku
elektri~nu energiju u svim zemljama
~lanicama do kraja 2004, a celokupnog
tr`i{ta do kraja 2007. mogu}e su izmene
prvobitnog plana u narednom periodu.
Tokom poslednjih 10 godina Ma|arska je
zna~ajno podigla nivo cena elektri~ne
energije uz postepeno uklanjanje
subvencija za doma}instva, tako da je cena
elektri~ne energije za doma}instva danas
{est puta ve}a u pore|enju sa pretranzicionim periodom. Istovremeno, do{lo
je i do porasta cene za industrijske
potro{a~e, ali je ona danas ni`a u odnosu
na doma}instva. Kretanje cena tokom
poslednjih 10 godina je dato u narednom
tabelarnom pregledu:
Sli~na tendencija je prisutna i u sektoru
prirodnog gasa, gde je, uz postepeno
uklanjanje subvencija, do{lo do zna~ajnog
porasta cena za oba tipa potro{a~a.
Me|utim, i veleprodajne i cene za krajnje
potro{a~e u oba sektora su i dalje u velikoj
meri dr`avno regulisane. Nova regulacija
cena gasa je stupila na snagu po~etkom
2004. i va`i}e u naredne dve godine, dok
}e slede}i ~etvorogodi{nji period, u kome
}e cena elektri~ne energije biti regulisana,
otpo~eti od 2005.
Proces privatizacije energetskog sektora u
Ma|arskoj je u najve}em delu zavr{en.
Preostalo je jo{ da se izvr{i privatizacija
MSM-a, nuklearne elektrane Pacs koja je u
vlasni{tvu MSM-a, kao i prenosne mre`e
MAVIR. Rok u kome }e se izvr{iti
privatizacija navedenih kompanija
me|utim jo{ uvek nije definisan.
5. Zaklju~ak - sli~nosti i razlike
pojedinih nacionalnih sistema
reformi elektroenergetskog
sektora u zemljama jugoisto~ne
Evrope
Liberalizacija tr`i{ta elektri~ne energije
ima za cilj da oformi otvoreno, efikasno,
odr`ivo i sigurno tr`i{ta energije u kome se
promovi{e poslovna klima pogodna za
intenziviranje me|unarodne razmene. U
tom procesu, zemlje u okru`enju su
na~inile veoma zna~ajan pomak, te je
njihovo iskustvo dragoceno pred reforme
elektroenergetskog sistema Srbije.
Ostvarivanje tog cilja mogu}e je upravo
kroz pove}anje regionalne integrisanosti,
kreiranje regionalnog tr`i{ta kompatibilnog
energija
Tabela 2 Cena elektri~ne energije po potro{a~ima, USD po KWh
Potro{a~
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Doma}instva 0,040 0,058 0,060 0,068 0,070 0,073 0,065 0,068 0,080
Industrija
0,046 0,045 0,048 0,054 0,056 0,055 0,049 0,051 0,060
Izvor: International Energy Agency: Energy Prices & Taxes - Quarterly Statistics.
sa internim tr`i{tem energije EU, razvoj
konkurencije, ve}i stepen razmene izme|u
zemalja JIE, kao i sa u~esnicima na tr`i{tu
energije EU. Ovako koncipirano
regionalno tr`i{te elektri~ne energije
podrazumeva usagla{avanje i koordinaciju
nacionalnih investicionih politika u oblasti
energetike i kreiranje tr`i{nih uslova
poslovanja u elektro-energetskoj delatnosti.
U sklopu prve faze reformi, shodno
potpisanom Atinskom Memorandumu,
predvi|eno je da do kraja 2005. zemlje JIE
sprovedu osnovne zahvate u procesu
liberalizacije tr`i{ta elektri~ne energije,
kako bi se stvorila osnova za formiranje
nadle`nih institucija na nivou regiona.
Osnovni koraci podrazumevaju:
„ dono{enje pravne i tehni~ke regulative
neophodne za funkcionisanje tr`i{ta
elektri~ne energije,
„ formiranje nezavisnog nacionalnog
nadzornog tela,
„ konsolidacija energetskih subjekata,
„ pove}anje ulaganja u prioritetne projekte
koji se odnose na obnovu i izgradnju
novih kapaciteta za proizvodnju
elektri~ne energije i bolje povezivanje
sa energetskim sistemima ostalih
zemalja,
„ reformu platne i tarifne politike, kojom
se te`i podi}i pokrivenost investicija u
elektroenergetsku delatnost.
Od navedenih, svakako je najdalje oti{ao
proces usvajanja nacionalnih legislativa.
Zajedni~ko za sve njih je izbor regulisanog
pristupa tre}e strane, “third party access”,
umesto dosada{njeg “sole buyer” sistema,
{to je i klju~no za proces liberalizacije. Na
strani potro{nje, definisana je kategorija
potencijalnih povla{}enih kupaca
elektri~ne energije, prema prose~nom
godi{njem utro{ku. Granice potro{nje za
kategoriju ovih, tzv. kvalifikovanih,
potro{a~a se razlikuje u pojedinim
zemljama, {to je i razumljivo, imaju}i u
vidu razlike u veli~ini elektroenergetskih
sistema. No, bez obzira na tehni~ke
razlike, su{tinski, u pitanju je slobodno
pregovaranje o ceni elektri~ne energije.
Ra~unovodstveno razdvajanje razli~itih
delatnosti u oblasti energetike
(proizvodnja, prenos, distribucija), ~ime se
stvara temeljna struktura za 100%
liberalizaciju tr`i{ta, uslo`njava proces
registracije energetskih subjekata koji bi
obavljali vi{e delatnosti. Me|utim, time se
omogu}ava potpuniji uvid u ispunjavanje
tehni~kih uslova, kao i stimulacija
energetskih subjekata da se usmere na
delatnost u kojoj su najkonkurentniji.
Kada je re~ o nezavisnim regulatornim
telima, mora se napomenuti da na posredan
na~in jo{ uvek postoji veliki uticaj Vlade
na njihove aktivnosti. Ovo pitanje moglo
bi se re{iti prisustvom predstavnika
novoosnovanih energetskih subjekata u
radu ovih tela.
Odre|ene razlike su prisutne kada je u
pitanju sistem plasmana elektri~ne energije
koju bi proizveo novi energetski subjekat naime, u Bugarskoj, Nacionalna kompanija
za prenos elektri~ne energije (NEC) vi{e
nije u obavezi da otkupljuje proizvedenu
elektri~nu energiju, dakle, akcenat je na
limitu u otkupu, dok u Srbiji novi Zakon o
energetici predvi|a ograni~enja
proizvodnje, na osnovu godi{njih planova
proizvodnje i potro{nje elektri~ne energije.
Jo{ jedno od interesantnih pitanja je i
socijalni aspekt poslovanja elektroprivrede
- u Srbiji je godinama cena elektri~ne
energije slu`ila kao amortizer padu
`ivotnog standarda. Novi propisi nisu
predvideli specijalni sistem tarifiranja za
ove potro{a~e, ve} se apeluje na Vladu da
samostalno usvaja socijalne programe, dok
u Rumuniji postoji tzv. “socijalna tarifa”
za najugro`enije slojeve stanovni{tva.
Me|utim, treba pomenuti da je u ovu
kategoriju do pro{le godine svrstavano oko
~ak 40% doma}instava u Rumuniji.
Srbiji postoji slo`en put transformacije
elektroenergetskog sektora, ali je
najva`nije da na regionalnom nivou postoji
usagla{enost slede}ih koraka nacionalnih
reformi u pojedinim zemljama. To je jedini
na~in da se ostvari ideja regionalnog tr`i{ta
elektri~ne energije.
Literatura
Central Europe Trust Company, Romanian
Energy Sector - Privatization is the Key
Word, (2004)
Commission of the European
Communities, Integrated Product Policy,
June 2003
Council of Ministers of the Republic of
Bulgaria, Medium-term Economic Policy
Priorities, Sofia, 1999
Energetski institut „Hrvoje Po`ar”,
Strategija energetskog razvitka Republike
Hrvatske,”Hrvatska u 21. stole}u”.
European Commission, Third
benchmarking report on implementation
on internal electricity and gas market,
Brussels, March 2004.
European Commission, Report From The
Commission, Annual Report on the
Implementation of the Gas and Electricity
Internal Market, Brussels, 2004
[018]
http://www.amcham.hu/businesshungary Ameri~ka privredna komora u Ma|arskoj
http://www.balcanica.org - International
Center for Balkan Studie, CIBAL, Sofia
http://www.dkir.bg
http://www.ecee.org
http://www.eia.doe.gov/emeu/cabs/romaen
v.html
http://www.geni.org
http://www.iccwbo.org/home/news_archiv
es/1998/energy_sector_liberalization.asp
http://www.mac.doc.gov/ceebic/countryr/B
ulgaria/MARKET/bgneweng.htm
http://www.mem.sr.gov.yu/navigacija.php?
jezik=lat&IDMeniGlavni=3&IDStranicaPo
daci=48&MeniPodSekcijaID=20
http://www.osec.doc.gov/obl/romaniabulga
riatrademission/Romania%20Energy.htm
http://www.seerecon.org
ICC Commission on Energy,
Liberalization and Privatization of the
Energy Sector, 2002
Kancelarija Vlade Republike Srbije za
pridru`ivanje EU Nacionalna Strategija
Srbije za pristupanje SCG EU, radna
verzija, Beograd, 2005.
Me|unarodni ugovori, Narodne novine,
15/97, 1997.
Ministarstvo rudarstva i energetike,
Strategija dugoro~nog razvoja energetike
RS do 2015, Beograd 2004.
Rogers, M., Energy Exporting
Opportunities To Central And Eastern
Europe, Central and Eastern Europe
Business Information Center, Market
Access and Compliance, London, 2002
SEERECON, Athens Process - Overview
of Energy Developments in Southeast
European Countries, October 2003
Toteva, E., Report on Bulgaria Energy
Sector, Central and Eastern Europe
Business Information Center (CEEBIC),
2004
Vje}e Ministara, Jedinica za ekonomsko
planiranje i implementaciju srednjoro~ne
razvojne strategije, Srednjoro~na razvojna
strategija BiH 2004-2007, BiH.
Zakon o energetici, Slu`beni glasnik
Republike Srbije, 84/04.
Zakon o tr`i{tu elektri~ne energije
Republike Hrvatske, NN68/01.
energija
Dara ^abrilo, mr Branislava Zari} - Bjelanovi}
NIS-Naftagas promet, Novi Sad
UDC 665.6/.7:339.13
Naftna industrija i tr`i{te suo~avanja i dileme
vetska tra`nja za energijom
konstantno raste i predstavlja veliki
izazov za ~ove~anstvo. Naime,
nepobitna je povezanost i uzro~no
posledi~na veza izme|u zahteva
ekonomskog razvoja i tra`nje za
energijom. Pored brojnih prednosti koje
moderna upotreba energije donosi, ona
predstavlja osnovu rasta dru{tvenog
standarda, upotrebe transportnih sredstava,
razvoja industrije i modernizacije
poljoprivrede.
Rast svetske populacije i potrebe
ekonomskog rasta, uslovljavaju zavisnost
razvoja od raspolo`ivosti energije.
Decenijama unazad, svet je prvenstveno
koristio fosilna goriva (naftu, prirodni gas i
ugalj), me|utim cena nafte je veoma
visoka, neizvesno je do kada }e svet
raspolagati rezervama nafte, politi~ka i
ekonomska situacija u mnogim dr`avama
proizvo|a~ima je neizvesna, a briga zbog
promena u klimatskim uslovima i `ivotnoj
sredini (efekat staklene ba{te) pobu|uje
realni strah ~ove~anstva i dilemu: Da li je
energetska zavisnost od nafte i naftnih
derivata opasna i da li ju je mogu}e
smanjiti?
Primeri svetskih naftnih kompanija
pokazuju da je neophodna saradnja biznisa,
nauke i dr`ave i investiranje sve vi{e
finansijskih sredstava u istra`ivanje
mogu}nosti u{teda u energetskoj potro{nji,
unapre|enja tehnolo{kih re{enja
proizvodnje i primene postoje}ih
energenata i iznala`enja alternativnih
(nekonvencionalnih) izvora za proizvodnju
nafte i gasa. Tek dugoro~no posmatrano,
ulaganja u alternativne izvore energije
(energija sunca i vetra, vodonik i sli~no)
done}e ekonomski isplative rezultate.
S
Trendovi na tr`i{tu nafte i
naftnih derivata
O~ekuje se da }e do 2020. svetska
energetska potro{nja biti 300 miliona
barela ekvivalenta nafte dnevno, {to je za
40% vi{e energije nego danas (cca 60% od
Rezime
Globalni trendovi (uklju~uju}i i evropske) ukazuju na rastu}e potrebe za energentima
tokom narednih decenija. S obzirom na dostupnost i razra|ena tehnolo{ka re{enja
eksploatacije nafte i proizvodnje naftnih derivata, mo`e se i dalje o~ekivati dominantna
zavisnost ~ove~anstva od primarnih energenata, i to prvenstveno nafte, gasa i uglja.
Me|utim, visoka cena nafte, zabrinutost potro{a~a za dovoljnost svetskih rezervi i
sigurnost ponude, kao i dugoro~na briga zbog promena u klimatskim uslovima i `ivotnoj
sredini pobu|uje realni strah ~ove~anstva i dilemu: da li je energetska zavisnost od nafte
i naftnih derivata opasna i da li ju je mogu}e smanjiti?
Suo~avanje sa ovim problemima i tra`enje odgovora na ovo pitanje mora biti u svetlu
o~ekivanih promena u tra`nji energije, rezervama, ponudi i ceni nafte, kao i jo{ uvek
nepovoljnih mogu}nosti supstitucije nafte u energetskom miksu svetske tra`nje i ponude.
Primeri svetskih naftnih kompanija pokazuju da je neophodno investirati sve vi{e
finansijskih sredstava u istra`ivanje mogu}nosti u{teda u energetskoj potro{nji,
unapre|enja tehnolo{kih re{enja proizvodnje i primene postoje}ih energenata i
iznala`enja alternativnih (nekonvencionalnih) izvora za proizvodnju nafte i gasa. Tek
dugoro~no posmatrano, ulaganja u alternativne izvore energije (energija sunca i vetra,
vodonik i sli~no) done}e ekonomski isplative rezultate.
Posebno je indikativna sve ve}a saradnja naftnih kompanija sa komplementarnim
industrijama (npr. automobilskom industrijom) u cilju iznala`enja optimalnih re{enja
problema disproporcije ponude i tra`nje, ali i globalnih problema (npr. smanjenje
emisije gasova koji izazivaju efekat staklene ba{te - prvenstveno CO2).
Klju~ne re~i: nafta, ponuda nafte, rast tra`nje, emisija CO2.
Petroleum Industry and Market - Facing Problems and Dilemmas
Global trends (as well as the European) indicate the presence of ever-growing demand
for energy in the next decades. Regarding the availability and the developed crude oil
exploitation and petroleum products production technologies, we can still expect
dominant dependence of the mankind on primary energy (esp. oil, gas and coil).
However, high oil prices, the consumers concern for the world crude oil reserves and the
supply security, as well as long-term concern about climate and environment change
arouse real concern and create the dilemma: is the energy dependence of crude oil and
petroleum products dangerous and is it possible to decrease it?
Facing these problems and finding answers to these questions must be in the light of the
prospective changes in crude oil demand, reserves, supply and price, as well as still
unfavourable possibility for crude oil substitution in the world energy demand and
supply mix. Regarding the business operations of some world petroleum companies it is
clearly inevitable to invest continuously more funds into the exploration of the possible
reductions in energy consumption, technology improvements in conventional energy
production and application and the developing of alternative (unconventional) oil and
natural gas production. In the long-term prospective, the investments in alternative
energy resources (solar energy, energy of wind, hydrogen etc.) will bring economically
profitable results.
The present ever-growing co-operation of petroleum companies with the complementary
industries (e.g. automobile industry) is indicative, in order to develop the optimal
solution of the problem of supply and demand disproportion and some global problems
(e.g. reduction of Green house gas GHG emission - especially CO2).
Key words: crude oil, supply,demand increase, CO2 emission.
[019]
energija
Tabela 1 Svetska potro{nja energije po vrstama energenata u periodu 1990 - 2001, projekcija za period 2010 - 2025. u kvadrilionima BTU
Nafta
135,1
155,9
156,5
185,4
204,0
204,0
223,8
pros. god. rast u %
svet
EU
1,9
0,5
Prirodni gas
Ugalj
Nuklearna en.
Drugi izvori en.
Ukupno - SVET
75,0
91,6
20,3
26,4
348,4
91,4
93,6
25,5
32,8
399,2
93,1
95,9
26,4
32,2
404,1
108,5
108,0
29,8
39,0
470,7
122,0
116,6
31,4
43,2
517,2
122,0
116,6
31,4
43,2
517,2
138,8
126,8
31,8
46,6
567,8
2,2
1,6
0,6
0,9
1,8
Energent
1990.
2000.
2001.
2010.
2015.
Grafikon 1 Svetska potro{nja energije po vrstama energenata u periodu 1990 - 2001,
projekcija za period 2010 - 2025. u kvadrilionima BTU
Izvor: EIA International Energy Outlook 2004, Appendix A - Reference Case Projections. Energy Information
toga i dalje }e se obezbe|ivati od nafte i
gasa kao primarnih i najekonomi~nijih
energenata).1 ^ak tri ~etvrtine rasta
energetske tra`nje proizilazi}e iz potrebe
unapre|enja `ivotnog standarda u
zemljama u razvoju, gde se pretpostavlja
da }e `iveti ~ak 85 % svetskog
stanovni{tva.2
U svetskom energetskom miksu, u periodu
1990 - 2001. dominirala su fosilna goriva
(oko 61%), {to se o~ekuje i u narednom
periodu, uz pretpostavku prose~nog
godi{njeg rasta dru{tvenog bruto proizvoda
(eng. GDP - Gross Domestic Product) od
3%.3 Istovremeno, pretpostavlja se
prose~ni godi{nji rast tra`nje za naftom
od 1,9%, za prirodnim gasom od 2,2% i
ugljem od 1,6%. Potro{nja nuklearne
energije }e rasti po ne{to ni`oj prose~noj
stopi (0,6%) od potro{nje ostalih izvora
energije (solarna i energija vetra, vodonik
2020.
2025.
2,0
- 0,9
- 0,6
1,1
0,7
prose~nog godi{njeg rasta GDP u svetu od
3%), dok tra`nja u zemljama Evropske
Unije raste po sporijoj stopi u odnosu na
svetski prosek, s obzirom da se radi o
zreloj privredi, ni`oj stopi ekonomskog
rasta i sporijem rastu populacije. U
strukturi energetskog miksa, najbr`i
o~ekivani rast potro{nje prirodnog gasa
proisti~e iz sve ve}e supstitucije nafte i
uglja prirodnim gasom za potrebe grejanja
doma}instava, kao i za potrebe uslu`nog i
industrijskog sektora.
U najrazvijenijim zemljama Evrope
najve}i uticaj na rast tra`nje ima}e rastu}e
potrebe transporta tj. saobra}aja, i to
prvenstveno tra`nja za dizel gorivom.
Naime, po~ev od poslednjih godina XX
veka, sve je prisutniji trend rasta potro{nje
dizel goriva i mlaznog goriva, dok na
drugoj strani, tra`nja za motornim
benzinima, lo` uljem i mazutom opada.
Ovakav trend o~ekuje se i u prvim
decenijama XXI veka. Uzroke tome treba
tra`iti u sve ve}oj proizvodnji automobila
itd.), za koje se o~ekuje prose~na stopa
rasta od 0,9%. [to se ti~e zemalja
Evropske unije, o~ekuje se prose~ni
godi{nji rast tra`nje za prirodnim gasom
od 2,0 %, za naftom i naftnim derivatima
od 0,5 % i ostalim
izvorima energije od
Grafikon 2 Struktura tra`nje motornih goriva (dizel goriva i
1,1 %, dok se o~ekuje
motornog benzina) u 2000. u odnosu na projekciju 2010, u %
pad tra`nje za ugljem
(-0,9%) i nuklearnom
energijom (-0,6%).
(Primer: tabela 1 i
grafikon 1).
Dakle, narednih
decenija svetska
tra`nja nafte i naftnih
derivata }e rasti
prose~nom godi{njom
stopom od oko 1,9%
Izvor: Mosconi, 2005.
(uz pretpostavku
Grafikon 3 Prikaz konvencionalne proizvodnje nafte zemalja OPEC i ne-OPEC i
nekonvencionalne proizvodnje nafte u 2001. i projekcija za 2010 - 2025. u
milionima barela na dan
1
Brojni faktori ote`avaju bilo kakvu projekciju vezanu
za tr`i{te nafte - internacionalni rat protiv terorizma,
posleratni neredi u Iraku, spor ekonomski oporavak
Japana i azijskih zemalja u razvoju, ekonomske i
politi~ke reforme u Kini, socijalno nezadovoljstvo u
velikom svetskom proizvo|a~u nafte Venecueli,
nedovoljna brzina reformi u zemljama biv{eg
Sovjetskog Saveza (FSU) i zemalja isto~ne Evrope itd.
2
Najve}i rast tra`nje za energijom prisutan je u SAD,
Kini, Indiji i zemljama biv{eg Sovjetskog Saveza i
o~ekuje se da }e se takav trend nastaviti i u prvim
decenijama XXI veka.
3
EIA International Energy Outlook 2004, Appendix A
- Reference Case Projections. Energy Information
Administration EIA je u svojim projekcijama
pretpostavila tri mogu}a slu~aja ekonomskog rasta vi{e stope rasta, ni`e stope rasta i prosek od 3%, koji
je uzet za primer u ovom radu.
Izvor: International Energy Information IEA, International Energy Outlook - World Oil Markets, Reference Case
Projections.
[020]
energija
sa dizel motorima, ve}em oporezivanju
motornog benzina u odnosu na dizel
gorivo, uz ~injenicu da se sagorevanjem
dizel goriva osloba|a manja koli~ina
gasova koji izazivaju efekat staklene ba{te
(naro~ito ugljen-dioksida CO2). To zna~i
da }e i obaveza Asocijacije evropskih
proizvo|a~a automobila da smanje emisiju
{tetnih gasova na 140 g CO2 / km za nova
vozila u 2008 (u proseku), dovesti do
daljeg porasta tra`nje za dizel gorivom,
kao relativno ,,~istijim" u odnosu na
motorni benzin.
O~ekivano pomeranje u strukturi tra`nje
motornih goriva u smeru ve}eg u~e{}a
dizel goriva u odnosu na motorne benzine
ilustruje grafikon 2.
Rast tra`nje za energijom zahteva ozbiljan
pristup analizi mogu}nosti njene saturacije,
a s druge strane, i analiza ponude
energije, a naro~ito nafte i naftnih
derivata je veoma kompleksna i zahteva
fokusiranje na dokazane i potencijalne
rezerve, mogu}nost otkrivanja novih
naftnih polja, konvencionalnu i
nekonvencionalnu proizvodnju nafte,4
o~ekivano u~e{}e zemalja ~lanica OPEC5 i
ne-OPEC proizvo|a~a6 u ukupnoj svetskoj
proizvodnji, itd.
U narednom periodu o~ekuje se nastavak
rasta svetske proizvodnje nafte, tako da }e
2025. dnevna proizvodnja nafte prevazi}i za
44 miliona barela proizvodnju u 2001. S
obzirom na zna~aj i veli~inu proizvodnje
zemalja ~lanica OPEC, va`no je napomenuti
da }e ~ak 60% o~ekivanog porasta tra`nje
nafte, biti pokriveno porastom proizvodnje
zemalja OPEC, a ostatak }e obezbediti
zemlje van ove organizacije. Grafikon 3
pokazuje projektovani rast konvencionalne
proizvodnje nafte zemalja ~lanica OPEC i
ne-OPEC zemalja, kao i projektovani rast
nekonvencionalne proizvodnje nafte u svetu.
Poslednjih godina, kao jedna od goru}ih
tema javilo se pitanje kada }e svetska
proizvodnja nafte do`iveti svoj vrhunac,
nakon ~ega }e po~eti da opada. Pri tome,
misli se na konvencionalnu proizvodnju
nafte (na postoje}im izvori{tima, po
postoje}oj tehnologiji). Treba napomenuti,
da su mnoge zemlje ve} do`ivele
maksimum proizvodnje (Venecuela, Iran,
Irak, itd.). [to se ti~e zemalja zapadne
Evrope, najve}i proizvo|a~ regiona je
Norve{ka, koja proizvodi oko 3 miliona
4
Pod nekonvencionalnom proizvodnjom nafte
podrazumeva se proizvodnja koja jo{ uvek nije
ekonomski isplativa (na sada{njem nivou tehnolo{kog
razvoja), a ~ini je proizvodnja iz naftnog peska, GTL Gas-To-Liquid tehnologije (tehnologije konverzije
gasovitih ugljovodonika u te~ne), tehnologije
biogoriva i naftnih {kriljaca. Zemlje koje imaju
zna~ajne nekonvencionalne izvore nafte su Kanada i
Venecuela.
5
OPEC - Organization of the Petroleum Exporting
Countries, ili Organizacija zemalja izvoznica nafte.
Grafikon 4 Kretanje cene nafte tipa Brent sa Severnog mora u periodu 3. maj
2004 - 27. maj 2005. u USD/barel
Izvor: WTRG Economics, 2005
barela nafte na dan i za koju se o~ekuje da
}e uve}avati proizvodnju do 2006. godine,
nakon ~ega }e uslediti pad proizvodnje na
oko 2.5 miliona barela dnevno. Velika
Britanija se ve} suo~ava sa padom
proizvodnje nafte.
Bilo kakva analiza ponude nafte nije
kompletna ukoliko se ne razmotri pitanje
rezervi nafte.7 Aktuelni svetski racio
Rezerve nafte u odnosu na proizvodnju
nafte (R/P ratio) je 36 godina, zasnovano
na svetskim dokazanim rezervama od
1047,7 milijardi barela (na po~etku 2004) i
godi{njoj proizvodnji od 29 milijardi
barela. Me|utim, rezerve su promenljiva
tehnologija, i one rastu otkrivanjim novih
nalazi{ta i primenom naprednijih
tehnologija istra`ivanja i proizvodnje.
Ina~e, smatra se da porast rezervi koji je
rezultat primene naprednijih tehnologija
istra`ivanja i proizvodnje daje tri puta
ve}i doprinos svetskoj proizvodnji u
odnosu na otkri}a novih polja.
U odnosu na projektovani rast tra`nje za
naftom i naftnim derivatima, koji je sasvim
izvestan, projekcije ponude direktno su
uslovljene brojnim netr`i{nim faktorima i
neizvesnostima. Naime, najve}i svetski
proizvo|a~i nafte su zemlje sa nestabilnim
socijalnim i politi~kim okru`enjem, {to je
~esto dovodilo do naglog smanjivanja
dnevne proizvodnje i poreme}aja u
snabdevanju tr`i{ta, reflektuju}i se na
cene nafte i svetsku ekonomiju.
Dakle, dileme se javljaju i kad se razmatra
pitanje o~ekivanih cena nafte i naftnih
derivata koje su, pokazalo se, veoma
nestabilne i promenljive. Aktuelne cene
nafte su ekstremno visoke (rekordni nivo
iz aprila 2004. iznosio je preko 57
USD/barel), {to se vidi iz grafikon 4.
Cene nafte i naftnih derivata zasigurno
uti~u na tra`nju nafte, me|utim, uprkos
rastu}im cenama, svet i dalje favorizuje
naftu kao energent, s obzirom na primenu
ve} razvijenih tehnolo{kih re{enja,
6
Ukoliko posmatramo zemlje van OPEC-a, najve}i
deo nove proizvodnje tokom 90-tih godina dolazio je
iz zemalja u razvoju Latinske Amerike, zapadne
Afrike, Srednjeg istoka i Kine. U bliskoj budu}nosti
najve}i porast konvencionalne proizvodnje o~ekuje se
iz regiona Srednjeg istoka, zapadnog Sibira, oko Volge
i Urala, Al`ira i Severnog mora.
7
Rezerve nafte sa~injavaju dokazane rezerve
(prona|ena nafta koja jo{ nije u eksploataciji), porast
rezervi (koji je rezultat naprednijih tehnolo{kih re{enja
eksploatacije) i neotkrivene potencijalne rezerve (nafta
koja jo{ nije u eksploataciji, ali se pretpostavlja da je
ima u odre|enom regionu).
[021]
izgra|enju infrastrukturu i jo{ uvek slabe
mogu}nosti supstitucije naftnih derivata u
potro{nji8. U tom smislu, sve je vi{e
zastupljena saradnja velikih naftnih
kompanija sa komplementarnim
industrijama9 (automobilskom
industrijom, npr.), nau~nim institucijama i
dr`avnim strukturama u traganju
optimalnih re{enja koja obezbe|uju ve}u
efikasnost motora i goriva, kao i redukciju
gasova koji izazivaju efekat staklene ba{te,
od kojih je naro~ito opasan po `ivotnu
sredinu ugljen-dioksid (CO2). Istra`ivanja
idu u pravcu unapre|enja efikasnosti
postoje}ih motora sa unutra{njim
sagorevanjem (npr. kombinovanje
prednosti dizel i benzinskih motora),
konstruisanje tzv. hibridnih motora koji
koriste motorni benzin i elektri~ni motor,
kori{}enja Gas-To-Liquid (GTL ili FT
Fisher-Tropsh) tehnologija radi konverzije
gasovitih ugljovodonika u te~ne.
Primenom GTL tehnologije mo`e se
proizvesti tzv. FT dizel gorivo sa
unapre|enim osobinama (vi{i cetanski
broj, koli~ina te{kih metala i sumpora je
zanemarljiva, a emisija CO2 niska itd.).
U dugom roku, mnogi analiti~ari
predvi|aju preusmeravanje ~ove~anstva
prema sve ve}oj potro{nji vodonika u
energetskom miksu budu}nosti, mada, za
8
Ovo se naro~ito odnosi na sektor saobra}aja, koji i na
svetskom i na evropskom nivou najvi{e u~estvuje u
potro{nji naftnih derivata i gde su mogu}nosti
supstitucije motornih goriva drugim izvorima energije
jo{ uvek relativno male.
9
Na primer, British Petroleum razvija saradnju sa
Daimler Chryslerom radi komercijalizacije vozila na
vodonik i izgradnje infrastrukture za potro{nju
vodonika kao goriva u Singapuru, Los An|elesu i
Berlinu. Exxon Mobil u saradnji sa drugim
kompanijama (izme|u ostalih i Toyotaom) sprovodi
istra`ivanje i ispituje mogu}nosti razvoja novih
tehnologija u cilju unapre|enja efikasnosti i smanjenja
emisije CO2, unapre|enjem postoje}ih motora i
goriva. Tako|e se bavi i pitanjima vezanim za
proizvodnju, distribuciju i potro{nju goriva budu}nosti
- vodonika. Shell Hydrogen (deo Royal Dutch/Shell
Group) u saradnji sa General Motorsom (GM) radi na
komercijalizaciji vodonika kao goriva budu}nosti. Ova
dva giganta su oti{la korak napred u vizualizaciji
budu}nosti tako {to su izgradili prvi kombinovani
punkt (sa tradicionalnim gorivima i vodonikom) u
svetu, za potrebe {est specijalnih automobila na
vodonik koje je konstruisao GM.
energija
sada, brojna pitanja i rizici ote`avaju
uvo|enje ovog alternativnog vida
energije u {iru komercijalnu primenu.
Problemi su vezani kako za proizvodnju
(vodonik je u prirodi vezan i proizvodi se
iz vode i ugljovodonika uz veliki input
energije), distribuciju (postoje}a
infrastruktura nije odgovaraju}a za potrebe
prenosa vodonika), tako i za potro{nju
(zahtevi konstrukcije gorivnih }elija i
odgovaraju}ih vozila). Naro~ito veliki
problem predstavljaju zahtevi sigurnosti, s
obzirom da je vodonik izuzetno zapaljiv.
Me|utim, s obzirom da vodonik prilikom
sagorevanja ne emituje {tetne gasove ve}
sa kiseonikom gradi vodu, a pored toga
mo`e biti vrlo efikasan u primeni, ovo
gorivo postaje sve privla~nije, tako da su
velike svetske naftne kompanije prihvatile
izazov i uveliko rade na komercijalizaciji
vodonika kao goriva budu}nosti.
Umesto zaklju~ka
Naftna industrija se nalazi pred velikim
izazovom budu}eg snabdevanja
~ove~anstva energijom. Stalan rast
populacije i potrebe ekonomskog rasta i
pove}anja `ivotnog standarda stanovni{tva
pomeraju tra`nju za naftom i naftnim
derivatima u pravcu stalnog rasta.
Suo~avanje sa rastu}om tra`njom, uz
nesigurnu ponudu i rastu}e cene nafte,
zahteva od naftnih kompanija da odgovore
izazovima i u saradnji sa drugim
industrijama, naukom i dr`avom tra`e
optimalna re{enja u cilju pove}anja
efikasnosti u potro{nji goriva i sopstvenoj
potro{nji kako bi na taj na~in uticali na
eventualno smanjenje tra`nje.
Dalje, globalni zahtevi za smanjenjem
emisije ugljen-dioksida CO2, koji
potpisivanjem Kjoto protokola o smanjenju
emisije CO2, postaju imperativ dr`avama i
kompanijama, kao i neizvesnost budu}eg
snabdevanja sveta naftom, neminovno
zahtevaju istra`ivanje alternativnih izvora
energije u cilju postepene supstitucije
tra`nje za naftom i naftnim derivatima u
budu}nosti.
Literatura
Mosconi, Jean Jacques, (2005), Western
European Oil Product Demand
Projections, International Petroleum Week
2005, Energy Institute, London, UK.
Exxon Mobil, (2004), A Report on Energy
Trends, Greenhouse Gas Emissions and
Alternative Energy, Internet
Shell Hydrogen, (2005), Internet
EIA Energy Information Administration,
(2004), International Energy Outlook 2004 Review, Internet
WTRG Economics, (2005), Internet
Ahlbrandt, Tomas, (2005), Global
Perspective on Petroleum Resources,
USGS, International Petroleum Week
2005, Energy Institute, London, UK.
Salameh, G., Mamdouh, (2005), Saudi
proven oil reserves - how realistic?,
Petroleum Review, No. 59, Energy
Institute, London, str. 34 - 36.
Prof. dr Petar \uki}
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd
UDC 620.9:338.246.025.88(497.11)
Energetika Srbije pred
izazovima tranzicije
i globalnih promena
Rezime
Budu}i razvoj privrede Srbije, sa stanovi{ta potreba i mogu}nosti zemlje u fazi (zaostale)
ekonomske tranzicije, izgleda danas sasvim druga~ije nego pre zavr{etka XX stole}a.
Pored osnovnih ekonomskih promena koje tranzicija po sebi zna~i, brojni izazovi strukturnog
karaktera, me|u kojima sasvim druga~ije poimanje i uloga energetike u savremenoj privredi
i dru{tvu, name}u druga~iju percepciju razvoja i promena na~ina `ivota.
Tr`i{te energije, pored op{teg ekonomskog uticaja na energetske prilike i razvoj, zahteva
definisanje regionalne i globalne energetske me|uzavisnosti, standarda i ekonomskih kriterijuma
za proizvodnju, transfer, unutra{nju i me|unarodnu razmnenu, pa i potro{nju energije.
Ti standardi sve vi{e poprimaju op{ti karakter koji se zasniva na principima
decentralizacije i deregulacije, kao i ekologizacije i energetske efikasnosti. Energetika
Srbije mora {to pre da pro|e kroz standarde i kriterijume ekonomske efikasnosti, koji
ne}e ugroziti osnovnu, ekolo{ki podobnu, energetsku strategiju i koji }e se uklopiti u
koncept odr`ivog razvoja privrede i dru{tva.
Klju~ne re~i: tranzicija energetike, tr`i{te energije, restrukturiranje javnog sektora,
ekolo{ki standardi, decentralizacija, demonopolizacija, globalne energetske promene,
odr`ivi razvoj energetike.
Serbian Energetics in Front of Chalenges of the Transitionand Global
Changes
Future development of the Serbian economy, regarding to the country needs and
possibilities in state of the late phase of economic transition today, seems to be
completely different than until the finish of the XX century. Except of the economic
changes that transition by self brings, the numerous new challenges of structural
character, and especially different understanding and treatment of energetiscs in update
economy and society, brings different perception of structure and way of common life.
Energy market, except of general economic significance and influence on energy
conditions and development, ought to define and determine parameters of regional and
global interference, standards and economic criteria for production, transfer, internal
and international energy efficiency.
That standards gradually get more of general character based o the principles of
decentralization and deregulation, as much as environmental standards and energy
efficiency. Serbian energetics has to pass throw the standards and criteria of economical
and technical efficiency of energetics as soon as possible, but in the way that will not
destroy the basic, environmentally acceptable, sustainable strategy of energy
development, that should be adopted to the concept of sustainable social and economic
development.
Key words: energetics transition, energy market, public sector restructuring,
environmental standards, decentralization, demonopolization, global energy changes,
sustainable energy development.
U borbi izme|u vas i sveta,
ja }u se kladiti na svet.
F. Kafka
I sama pomisao na promene koje se
de{avaju mimo na{e volje i zadiru u li~ni
[022]
interes pojedinca na bilo kom
privilegovanom polju ekonomske
aktivnosti ili egzistencijalne
opskrbljenosti, proizvodi zebnju,
nelagodu, pa i veliku brigu. Pogotovo ako
se zna da vi{e ni{ta ne}e biti kao do sada i
da je definitivno do{ao kraj zavetrini koja
energija
Slika 1 Velika kontradikcija: dok rast svetske populacije po~inje daleko ranije, a svoju “ekspolziju” kao i opadanje
intenziteta rasta do`ivljava u drugoj polovini XX veka (1), dotle globalna ekspanzija tra`nje za energijom, uprkos
neuporedivo br`em rastu, traje nesamnjenim tempom i po~etkom XXI stole}a (2)
Ekspanzija i usporavanje rasta
globalne populacije tokom
XX veka
se postizala u dobrom delu socijalisti~ke,
dogovorne ili one postsocijalisti~ke,
(ve}im delom populisti~ke i egalitarne)
ekonomske prakse u tzv. velikim,
pioritetnim i privilegovanim dr`avnim
preduze}ima. Sve pomenuto va`i trenutno
daleko vi{e za ovda{nju energetiku, nego
za druge sektore ekonomske aktivnosti.
Naime, treba imati u vidu da je reforma
energetike u Srbiji, ve} du`e vreme, a
naro~ito od 2003. ozna~ena kao postupak
od vitalnog interesa za procese ekonomske
tranziciju u dubljim slojevima sistema i
dru{tva u celini.
Sa druge strane posmatrano (iz ugla
interesa velikog broja zaposlenih u sektoru
energetike u dana{njoj Srbiji i posebno sa
stanovi{ta interesa njihovih porodica),
reforma energetike, koja podrazumeva
postupanje u skladu sa principima tr`i{ta
energije, globalne konkurentnosti,
decentralizacije i privatizacije, povezano
sa radikalnim smanjivanjem tro{kova, a
posebno broja zaposlenih, izgleda kao
najve}a mogu}a po{ast u pogledu
socijalnih pa i egzistencijalnih interesa
ljudi.
Nije ~udo {to nijedna dosada{nja vlada,
ma kako ona oficijelno bila izrazito
1
Pod socijalizmom u ovom kontekstu se podrazumeva
stanje do 1991, a postsocijalisti~ki totalitarni poredak
u Srbiji je bio na delu izme|u socializma koji je
oli~avala biv{a SFRJ i perioda demokratske tranzicije
koji je otpo~eo krajem 2000.
2
Nema sumnje da je najve}i izazov koji se izme|u
ostalog ti~e i globalne ekonomije nastupio 11.
septembra 2001. kada je terorizam poprimio
karakteristike globalne opasnosti broj 1.
3
Misli se, pre svaga, na veliku naftnu krizu i »udare«
tokom sedamdesetih godina XX veka, kao i aktuelni
novi “naftni {ok” tokom 2004. i 2005, ali i
portencijalnu strukturnu i razvojnu krizu u koju, ne
samo zbog krize klasi~ne energetike, ve} i zbog
eskalacije ekolo{kih problema i sociopoliti~kih i
regionalnih ekonomsko-tehnolo{kih protivre~nosti,
polako zapada svetski ekonomski sistem.
Nesmanjena ekspanzija
globalne potra`nje za
energijom izra`ena u mlrd
barela ekv. nafte
reformska ili liberalisti~ka, evropski
orijentisana, nije u~inila dovoljno na
rekonstrukciji velikih javnih sistema koji
su vi{e-manje kvalitativno i kvantitativno
glavni problem ovda{nje ekonomske
strukture. Nema efikasne ekonomije, ni
reformi sa gubita{ima poput @eleznice,
EPS-a, NIS-a, u sada{njoj formi, niti se
korupcija velikog obima mo`e izbe}i sa
takvim mastodontima i njihovom
organizacijom, na~inom poslovanja,
nasle|enim iz socijalisti~ke i, jo{
problemati~nije, postsocijalisti~ke
pro{losti.1
Energetika u svetu: ju~e, danas,
sutra
Van sumnje je da se stvari u energetici
menjaju neslu}enim tempom. Bez obzira
na sve vojno-politi~ke izazove,2 razvojne i
prethodne energetske krize,3 svet opstaje i
razvija se br`e nego ikad, Stopa rasta
svetskog bruto doma}eg proizvoda (GDP)
2004. bila je oko 5%, {to je najvi{a stopa
globalnog rasta od 1991. Prethodne 2003.
globalni rast je iznosio 3,5%, a ove 2005,
iako globalna aktivnost pokazuje znake
zamora, rast }e biti daleko iznad prose~ne
stope koja na nivou ~itavog XX veka
iznosi oko 1,7%.
Sve to se de{ava i mimo brojnih i
permanentnih nepoznanica i stalnih
izazova, kako ekonomsko-tehnolo{kog
karaktera, tako i usled burnih politi~kih
promena i vojno-politi~kih gibanja. Ni
terorizam kao globalno isku{enje, ni novi
mini naftni {okovi 2000, 2004. i 2005. nisu
doveli u pitanje svetsku ekonomsku
saradnju, me|unarodnu trgovinu i
investicije, niti globalizaciju i tranziciju
uop{te. Pri tome je energetika i dalje jedna
od najva`nijih industrijskih grana koje se
pojavljuju u novim formama organizacije
privre|ivanja, od minijaturnih energetskih
kompanija, do me{ovitih i
[023]
multinacionalnih kompanija sa prate}im
industrijama.
Ugalj, nafta, gas, hidro i nuklearna
energija, kao vode}i komercijalni oblici
primarne energije, tokom XX veka uvla~ili
su svet u brojne izazove, od velikih
“naftnih {okova” i globalne stagflacije
sedamdesetih godina, do nuklearnih
havarija, velikih geofizi~kih i klimatskih
promena, ekolo{kih katastrofa, enormnih
finansijskih gubitaka,4 do masovnih
ljudskih `rtava. Ipak, glad za energijom,
danas vi{e nego ikada ranije, u skladu sa
dinamikom privrednog i tehnolo{kog
razvoja, prisutan je, ne samo u
mnogoljudnim zemljama (kao {to su brzo
rastu}e ekonomije tre}eg sveta Kina,
Indija..) ve} i u ~itavoj Aziji, velikom delu
Latinske Amerike, kao i u zemljama u
tranziciji, pa i industrijskim privredama.
Struktura privredne aktivnosti tako|e je
uslovila eksploziju energetskih potreba, s
obzirom da su dinami~ni, raznovrsni i
komplikovani procesi transporta,
komunikacije i tehnologija masovne
industrijske proizvodnje, postali deo
svakodnevice za najve}i deo dana{nje
populacije, a naro~ito one u visoko
razvijenim industrijskim zemljama.
Trendovi iz prethodna dva veka u pogledu
tra`nje za klasi~nim izvorima energije [2],
bez obzira na lagano smanjivanje stope
rasta globalne ljudske populacije, nisu se
bitno promenili. O tome dovoljno svedo~e
dva grafikona od kojih prvi pokazuje
uporedni rast globalne populacije i tra`nje
za ukupnom energijom tokom XX stole}a
4
Paradigmati~an je slu~aj ameri~kog giganta “Enron”
koji je propao 2002. na osnovu lo{e finansijske
strategije u okolnostima tr`i{ne privrede, uprkos
vrednosti godi{njeg obrta od 80 milijardi dolara, kao i
li~nim kontaktima i poznanstvu predsednika
kompanije sa predsednikom SAD.
energija
druge strane omogu}avale
ekspolataciju prirodnih,
posebno energetskih resursa,
koji su pro{irili lepezu
klasi~nih izvora, najpre na
prirodni gas, hidroenergiju kao
i nukleranu energiju. Nema
sumnje da je XX vek doneo
mnogo novina u energetici,
pokazav{i, izme|u ostalog,
svu stvarnu i potencijalnu
ekolo{ko-industrijsku, pa i
ekonomsko-razvojnu globalnu
katastrofi~nost daljeg
sprovo|enja klasi~nog
industrijskog koncepta
privrednog razvoja,
zasnovanog na jeftinim
neobnovljivim izvorima,
posebno energentima fosilnog
porekla. Ponajvi{e
zahvaljuju}i takvom scenariju
do{li su u pitanje gotovo svi
oblici krhkih ravnote`a na
Planeti koje ~ine `ivot.
Geofizi~ke promene i
posledice globalnog
otopljenja samo su deo tog i
takvog “spontanog” scenarija.
Odr`ivi razvoj je definisan u kriti~nim
momentima ekonomskog razvoja i
dru{tvene evolucije,5 kada su do{li u
pitanje osnovni postulati globalnog `ivota,
odnosno ravnote`e na kojima po~iva `ivot.
Ne dovode}i u pitanje pravo ljudi da `ive
bolje, prihvataju}i ekonomski rast kao
neminovnost postavljeni su zahtevi da se
budu}im generacijama ostavi bar isto
toliko {ansi koliko ih koriste sada{nje
generacije. To je mogu}e samo jasnim
strategijskim upravljanjem tehnolo{kom,
privrednom i socijalnom dimenzijom
razvoja, kako bi se odr`ale neophodne
ravnote`e od kojih je jedna energetska [5].
Stvar je relativno prosta i poznata ve}ini
u~esnika skupa za koji je rad namenje.
Me|utim, za ~itaoce ovog tekksta koji nisu
upotpunosti “u materiji” evo kratkog
obja{njenja. Zemlja svakodnevno prima i
emituje energiju Sunca. Me|utim, u
poslednjih 150 godina evidentan je porast
uticaja antropogenih faktora koji
uslovljavaju debalans globalne energetske
ravnote`e, poznat po efektima “staklene
ba{te”, destrukcije ozonskog omota~a itd.,
{to sve uslovljava pregrevanje planete,
poreme}aje `ivotne sredine i strukture
~itave `ivotne zajednice. Tokom XX veka
pros~na temperatura zemlje je pove}ana za
oko 0,6 stepenu Celzijusa, ali je od te
~injenice daleko opasnija tendencija po
kojoj bi taj prosek tokom slede}eg veka
mogao biti podignut jo{ za 5-7 stepeni, sa
nesagledivim zdaravstvenim, ekonomskim
demografskim i socijalnim posledicama.
Za ekonomiju i ekologiju energetike su
tako|e bitne ~injenice koje se odnose na
poreme}aj normalih tokova (odr`ivog)
Slika 2 Globalna tra`nja za najupotrebljavanijim
i najdostupnijim mineralnim gorivima
ugljem i naftom tokom XIX i XX veka (u
milijardama tona) (izvor: The Economist
print ed.)
Vreme “energetskog obilja”
Globalna proizvodnja u
milijardama tona
Ugalj
Nafta
(slika 1) a drugi porast globalne potro{nje
uglja i nafte tokom XIX i XX veka (slika 2).
Klasi~na energetika i moderna
privredna aktivnost
Privredni razvoj se mo`e meriti
produktivno{~u faktora, posebno rada. Ako
se posmatra proizvodnja vrednosti
ekvivalentne jednom USA dolaru po ~asu,
u slu~aju industrijski razvijenih zemalja,
vidi se da je njihova produktivnost porasla
dvadeset do trideset puta tokom poslednjih
150 godina. Za to vreme privredni razvoj
na ovim, relativno malim teritorijama
Zapadne Evrope, Amerike i Dalekog
istoka, zasnivao se na nauci, neophodnom
tehnolo{kom znanju i visokoj koncentraciji
kproizvodnje i kori{}enju energije, radne
snage, materijala i kapitala [1].
Moderni industrijski razvoj baziran na
~eliku, a u drugoj polovini XIX veka na
bakru, na{ao je {iroku diversifikaciju i
masovnu reprodukciju zbog elektrotehnike.
Kasnije su u {iroku industrijsku upotrebu
u{li cink, aluminijum, nikl… Mineralni
materijali i izvori energije dominirali su
velikim delom industrijskog razvoja kao
relativno slobodna, i “neograni~ena”
dobra, bez nadoknade ekolo{kih tro{kova u
ceni i adekvatne razvojne cene. Nema
sumnje da je jeftina energija fosilnih
goriva (pre svega uglja i nafte) bez
obaveze vra}anja “duga za prirodu” [3]
najva`niji deo odgovora na pitanje kako je
do{lo do prethodno prikazanih energetskoindustrijskih “eksplozija”. Moderna
industrijska era, isteruju}i sve ve}u
produktivnost rada, nastala je ustvari
zahvaljuju}i uglju i nafti (slika 2), ali na
na~in koji je permenentno intenzivirao
upotrebu energije.
Tehnologije industrijske ere zahtevale su
pertmanentno {to vi{e jeftine energije, a sa
privrednog razvoja. Ukoliko se nastavi
eksploatacija prirodnih materijala i
energije iz neobnovljivih izvora, koju
name}e ekstrapolacija trendova sada{njeg
privrednog razvoja i porasta populacije,
vi{e je nego verovatan sudar sa oskudicom
(iscrpljivanjem) postoje}ih izvora i sa
te{kim posledicama po privredni `ivot
najve}eg dela planetarnog ekonomskog
sistema.
Tre}a globalna opasnost proisti~e iz
poreme}aja tr`i{ta klasi~nih
(konvencionalnih) izvora energije, od kojih
posebno turbulencije cena i tokova
snabdevanja nafte i gasa, kao i debalansi
proizvodnih mogu}nosti i poto{nje
elektri~ne energije, povremeno obnavljaju
sa sve te`im posledicama po teku}i
ekonomski sistem i postoje}i model
privrednog razvoja. Mada su veliki
poreme}aji na tr`i{tu energije zabele`eni
~ak dva veka ranije6 [9], pravi “energetski
{okovi” su se de{avali u drugoj polovini
XX veka kao opomena globalnom modelu
industrijskog razvoja i neadekvatne
ekonomske politike. Sedadmdesetih godina
XX veka ekonomske protivre~nosti i
vojno-politi~ke okolnosti uslovile su dva
velika “naftna {oka” koji su imali mini
reprize 1990. i 2000, kao i najnovije
fluktuacije 2004/2005.
Ekonomija i energetska
efikasnost
Poreme}aji na svetskom tr`i{tu nafte i
lan~ano drugih energenata, uslovljavali su
inflaciju, porast tro{kova proizvodnje,
recesiju, strukturne krize. Ali, sa druge
strane, krize su uvek podsticale nau~na
istra`ivanja, tehnolo{ke inovacije i
strukturne promene. Jedan veoma koristan
koncept, kao izraz prve naftne krize tokom
sedamdesetih doprineo je da se stvari u
ekonomiji energetike postave na nove i
druga~ije osnove. To je koncept energetske
efikasnosti.
Principijelno, ekonomija podrazumeva
ve{tinu pove}avanja proizvodnje odnosno
tr`i{ne vrednosti uz alternativnu
kombimnaciju i optimizaciju upotrebe
postoje}ih resursa. Me|utim, izvorno
zna~enje pojma ekonomija u smislu
svakodnevne prakse podrazumeva {tednju.
Upravo u tome je dodirna ta~ka ekonomije
i ekolo{kog koncepta.
Energetska efikasnost, kao ekonomskotehnolo{ki koncept, produkt je prakse i
teorije najnaprednijih industrijskih nacija i
procesa. To je ve}a ili manja mogu}nost
da se proizvede tr`i{na vrednost (dolarski
deo dru{tvenog proizvoda) upotrebom
jedinice energetskog faktora. Dakle,
ukoliko jedna nacionalna privreda (ili
kompanija) pove}ava svoje proizvodne
mogu}nosti po vi{oj stopi u odnosu na
6
5
Prvi put pomenut i definisan u Izve{taju Our
Common Future, koji je za potrebe OUN izradila tzv.
Brutland komisija 1987.
[024]
U XVI veku u Engleskoj se javilo pomanjkanje
ogrevnog drveta, razume se kao posledica kr~enja
{uma i nemilosrdne se~e ogrevnog i industrijskog
drveta, tako da je tada{nje najmasovnije gorivo za
nekoliko decenija udvostru~ilo realnu cenu.
energija
stopu pove}anja upotrebe energije, to se
efektuira kao pove}anje energetske
efikasnosti. Re~ je o izmenama: same
privredne strukture (proizvodnja manje
energetski intenzivnih dobara i usluga);
u{tedama (racionalizacijom) utro{ka
energije po jedinici nov~anog proizvoda,
{to se jedino mo`e posti}i tr`i{nim merama
(adekvatnim cenama uz takse i poreze koji
anticipiraju i budu}e tro{kove): i
tehnolo{kim inovacijama (novi materijali,
aparati i ure|aji, tehnike… koje zna~e
u{tede u transportu, distribuciji i potro{nji,
kao i istra`ivanje i komercijalizacija
alternativnih izvora energije).
Prirodno je da se tr`i{te krajem XX veka
pojavilo kao odgovor na izazov koji su
dovodili u pitanje prethodni koncept
dr`avne ekonomske intervencije u
zapadnim industrijskim zemljama kao i
sistem realnog socijalizma na istoku. Ni
jedan od ova dva modela nije uspevao da
iza|e na kraj sa mnogim razvojnim
izazovima tog vremena, a posebno sa
problemom ekonomije i ekologije
energetike.
Ekonomske pouke naftnih
{okova: deregulacija i odr`ivost
Mnogi procesi i okolnosti u privrednoj
strukturi i globalnoj ekonomskoj politici
do sedamdesetih godina XX veka nisu
imale dana{nju formu i sadr`aje. Dr`avna
privreda je (bilo kao dr`ava blagostanja na
zapadu ili kao administrativna privreda u
zemljama realnog socijalizma) pokrivala
veliki deo privrednog `ivota, sa obimnim
javnim sektorom, koji je ~ak i u razvijenim
industrijskim zemljama obuhvatao i preko
60% nacionalne privrede.7 U to vreme
dr`avna regulativna pokrivala je velikim
delom infrastrukru, `eleznicu, ~eli~ane,
te{ku industriju, puteve, elektri~nu
energiju, gasnu i naftnu privredu.
Ali kada je |avo odneo {alu i kada su se,
umesto automobilima, ministri
najrazvijenijih evropskih zemalja po~eli
dovoziti na posao biciklima zbog “naftnog
udara” 1974. i 1979, razvijeni svet,
posebno onaj energetski deficitaran njegov
deo, okrenuo je list. Cena nafte po barelu
na svetskom tr`i{tu najpre je 1973-1975.
porasla sa 3-4 dolara na blizu 12 dolara, da
bi 1979-1980. “sko~ila” na rekordnih 37
dolara (sve u nominalnim vrednostima),
{to je u realnom tada{njem iznosu
ekvivalentno ceni od oko 90 teku}ih
ameri~kih dolara (slika 3).
Ne samo trenutna racionalizacija i mere
{tednje ve} i posebni podsticaji energetski
svrhovitih tehnolo{kih promena, u cilju
podizanja energetske efikasnosti, izrada
nacionalnih energetskih strategija,
masovna edukacija i novi sistemi
upravljanja energijom, ve} i
Slika 3 Nominalna cena nafte na svetskom tr`i{tu
~itav niz ekonomskih mera,
po barelu (159 litara) tokom poslednje tri
usmereni su ka re{avanju
decenije XX veka
jednog dugoro~nog ali
funamentalnog problema. Iz
pro{losti se dalo pone{to
nau~iti.
Energetska efikasnost, koja se
meri nov~anom merom
veli~ine dru{tvenog proizvoda
ostvarenom na osnovu uporebe
jedinice energije, permanentno
je rasla u industrijski
najrazvijeminim zemljama
OECD. A sa druge strane
energetski intenzitet
proizvodnje, mera koja govori
koliko energije je neophodno za proizvodnju
sankcijskog populizma jo{ se vu~e iza
nov~ane jedinice dru{tevnog proizvoda
poslovne strategije ovda{njih energetskih
stalno se je smanjivana. To se de{avalo po
kompanija, koje se nisu bitno promenile iz
pravilu na dva na~ina. Prvi je pove}anje
vremena Marjanovi}eve i prethodne
proizvodnje i ekonomske aktivnosti uop{te,
[ajinovi}eve vlade. One, kao uostalom i
koje su generisali vi{e drugi faktori
privreda u celini, pa i veliki deo gra|ana, u
(tehnologije, organizacija, humani kapital, a
velikoj meri jo{ nose pe~at ekonomske
manje dodatna energija) i, drugi, tako {to su
pro{losti i nasle|ene socijalisti~ke,
proizvodnja i potro{nja u tim zemljama kao
institucionalno uslovljene, neefikasnosti.
rezultat nacionalne strategije negovale
To su u prvom redu nastojanja da se stvari
princip i praksu {tednje enegije.
re{e “boljim” formiranjem cena,
Efekti su bili takvi da je Japan od tih
poslovanje uz enermne tehni~ke pa i
vremena do kraja veka pove}ao energetsku
finansijske gubitke, problemi u poslovanju
efikasnost za 40% a Sjedinjene Ameri~ke
uklju~uju}i i kra|u struje, kao i derivata
Dr`ave za 30%. Zemlje Evropske zajednice nafrte, vi{akovi zaposlenih, nepovoljna
(kasnije Unije) pove}ale su energetsku
struktura zaposlenog stru~nog i re`ijskog
efikasnost za 25%. Pojednostavljeno (opet
osoblja, na~in naplate isporu~ene energije,
radi boljeg razumevanja kada je u pitanju
kao i brojne nere{ene malverzacije i
{ira ~itala~ka publika) to se mo`e
zloupotrebe javnih sredstava.8
predstaviti slikom u kojoj u nekom gradu
Sa druge strane restrukturiranje o kome se
od 200 000 `itelja u kome je bilo 50000
po~elo ozbiljnije pri~ati tek na izri~iti
vozila koja su tro{ila u proseku po 15 litara
zahtev/pritisak MMF-a u najnovijim
goriva na 100km, nakon dve decenije, zbog pregovorima oko prolongiranja i realizacije
obnove celokupnog stoka privatnih
trogodi{njeg finansijskog aran`mana,9 nije
automobila, kao i zbog njihovog
stvar koja bi i{la sama po sebi. To bi moralo
tehnolo{kog usavr{avanja (pobolj{anje
da bude jasno svim glasnogovornicima
ekolo{kih performansi se podrazumeva) oni
“napretka pod neizmenjenim uslovima”.10
sada tro{e po deset litara na 100 km vo`nje
u proseku. Dodatni je problem {to gotovo
da nema grada u kome danas broj
automobila nije pove}an po stanovniku,
8
Mada se afere mogu smatrati nepouzdanim
kao i ukupni prostorni, ekolo{ki i
pokazateljima stvarnog stanja, moraju se bar pomenuti
energetski problem. Me|utim, ako se stvari
slede}e: afera uvoza elektri~ne energije 2004, zbog
posmatraju pojednostavljeno, iz ugla
koje je smenjen generalni direktor EPS-a, pa potonja
“elektri~na” afera koja je bila pod lupom Anketnog
efekata po jedinici proizvoda, potro{nje itd.
odbora Skup{tine (koja je okon~ana protivre~nim
izra`ene u novcu, stvari su krenule nabolje,
dvostrukim izve{tajem), zatim vesti iz strane {tampe o
bar delimi~no.
“mitu za remont elektrane” u kojoj je navodno “EPS
prihvatio skuplju ponudu za pet miliona evra”,
Politika i dr`ava na neki na~in i danas
kona~no i ostavka/smena (?) {efa tenderske komisije u
kroje sudbinu energetike. Kao {to je to bilo Elektroprivredi Srbije za kvalifikacioni tender za
u ve}ini zemalja tokom pro{log veka kada
nabavku milion i po elektri~nih brojila (vrednost oko
150 miliona evra) u narednih {est godina Blic, 24.
se svet probudio {okiran nakon ekstremnih
septembar 2004, 6. oktobar 2004). A {to se ti~e NIS-a,
odluka OPEC-a, kada su dr`ave uvoznice
uvoz nekvalitetne i gotovo neupotrebljive libijske
nafte preduzele mere rigorozne {tednje i
nafte po enormnim cenama u toku leta 2004. sve
rekonstrukcije, tako se i danas preduzimaju ukazuje da je glomazne javne sisteme kakvi su
mnoge stare/nove mere pa i te{ke odluke, u trenutno velika javna preduze}a, posebno u energetici,
gotovo nemogu}e kontrolisati u potro{nji (pa i
formi tranzicije energetike ili
zloupotrebi) javnih sredstava.
postsocijalisti~kih procesa privatizacije,
9
O tim detaljima i konsekvencama kojie se ti~u
restrukturiranja, regionalnog povezivanja,
strukturnih promena vi{e u: P. \uki}, S. Grk (ur.)
uvo|enja tr`i{ta energije i sl.
MAP, 1-4, 2005, Institut ekonomskih nauka, Beograd.
10
7
Dr`ava je u ve}ini razvijenih zemalja 1880.
preraspodeljivala svega 7% dru{tvenog bruto
proizvoda, po~etkom XX veka zahvatanje je pre{lo
preko 10%, a kasnih {ezdesetih godina, u Velikoj
Britaniji na primer, administracija je u raznim
formama preraspodeljivala 65% GDP.
Vi{e-manje interesni
nesporazumi: kada je re~ o nafti
i elektri~noj energiji u nas
Mnogo toga nasle|enog iz vremena
socijalizma i postsocijalisti~kog
[025]
Pod ovim terminom se podrazumevaju izvesne
grupe, kako me|u radni~kim sindikatima, tako i me|u
menad`erima energetskih kompanija u nas koje svoju
tezu o “jedinstvenom” i neokrnjenom EPS-u, NIS-u
itd. “argumentuju posebnim zaslugama u te{kom
periodu sankcija i bombardovanja. Iza svega se krije
poku{aj zadr`avanja privilegija ili prikrivanja
nesposobnosti i nestru~nosti.
energija
Slika 4 Cena nafte po barelu (prosek) na svetskom tr`i{tu (nedeljne promene) tokom 2004. i 2005.
Izvor: Frozen by oil-price fears, Oct. 18th 2004 From The Economist Global Agenda, kao i redovne informacije iz razli~itih brojeva Ekonomist magazina.
Naime, bez obzira {to je EPS u prole}e
pro{le 2004. nakon jedne od najtoplijih
zima u nizu od pet prethodnih, saop{tio da
“Srbija ponovo izvozi” struju, to ne bi
trebalo ovda{nju populaciju da zavarava da
je, {to se ti~e bilansa, ne samo ukupne, ve} i
elektri~ne energije Srbija postala suficitarna.
Na`alost, nema dovoljno upotrebljivih i
celovitih informacija o tome kakav je
godi{nji bruto i neto izvozno-uvozni
bilans, ne samo u pogledu proizvedenih i
potro{enih, pozajmljenih i vra}enih
kilovata ve} i u pogledu neophodnih
primarnih energenata, opreme i materijala.
A jasno je, da i pored nesumnjovog
napretka u funkcionisanju sada{njih
kapaciteta Srbiji nedostaje bar jedna
milijarda KWh godi{nje, u proseku. Pri
zna~ajnijem pove}anju fizi~kog obima
industrijske proizvodnje (sada{nji je
savega 42% u odnosu prethodni na
maksimum iz 1989) deficit elektri~ne, pa i
ostalih oblika energije bi}e sve izra`eniji.
O~ekivanja da se stvar popravi
jednokratnim podizanjem cena na
“evropski nivo” ne vode trajnom re{enju.
Mada je Svetski savet za energiju jo{
davne 1994. preporu~io cenu od 8
tada{njih dolarskih centi za zemlje OECD,
kao i 5 centi za zemlje u tranziciju, srpski
model, po sistemu “kreni-stani”, nakon
ne{to ~e{}ih korekcija 2001-2003, uspeo je
da istera cenu svega do 3,8 evroceni po
KWh. Me|utim, ona je usled prioriteta
borbe protiv inflacije trenutno pala na
svega 3 centa. S tog stanovi{ta na{oj
elektroprivredi ne pi{e se dobro u pogledu
skora{nje ekonomizacije njenog poslovanja
prema standardima energetskog tr`i{ta.
Sa druge strane posmatrano, svaki
proizvodni sistem, a naro~ito onaj koji
u`iva prirodni monopol, mora da bude
ekonomski efikasan, {to podrazumeva
daleko manju uposlenost radne snage.
Reorganizacija “EPS-a” u oficijelnoj
varijanti, morala bi, prvenstveno da
zadovolji interese gra|ana, kao poreskih
obveznika i potro{a~a energije, a ne
MMFa. To }e re}i da drugi aspekt istog
problema (energetske neefikasnosti i
nekonkurentnosti) ogleda se i kroz zahteve
NIS-a da se problemi re{e primenom
Uredbe o korekcijama cene nafte, dok
prema sagledavanju Vlade, rukovodioci i
zaposleni u NIS-u nisu u~inili na
restrukturiranju, da bi permanentno na
ra~un potro{a~a tra`ili za{titu svog
prethodnog (~itaj monopolskog) polo`aja. I
zaista, rast cena na svetskom tr`i{tu nafte i
gasa prema propisanom mehanizmu
(uredbi) trebalo je automatski, da bude
faktor uskla|ivanja ovda{njih
maloprodajnih cena. Uredbu koju je donela
prethodna vlada, aktuelna vlada tokom
2004. (u vreme tre}eg naftnog {oka) nije
htela da po{tuje.
“Stabilnost” celine relativnih cena tokom
ve}eg dela 2004. a evo i u 2005. i branjena
je svim sredstvima, nasuprot protestu
privatnih pa i dr`avnih nafta{a. Stvar ni
najmanje nije tako jednostavna kao {to se
~ini. Inflacija je u 2004. i po~etkom 2005,
ustaliv{i se na 15-17% na godi{njem
nivou, postala daleko ve}i problem nego
{to se to mnogima, pa i Vladi u~inilo. O
tome su mnogi ekonomisti, manje-vi{e
uzaludno, upozoravali jo{ od leta 2004.11
Sa druge strane rekonstrukcija gasnog
duga prema Rusiji, uz prihvatljiv sporazum
11
Vidi: \uki} M. P. i Grk S., uvodni referat na
Savetovanju Nau~nog dru{tva ekonomisa i Privredne
komore Srbije 12. i 22. decembra 2004, pod naslovom
“Makroekonomski tokovi, izgledi i razvojne
perspektive 2004/2005”, Ekonomski anali, 1, 2005.
kao i MAP, 7-9 i MAP, 10-12, 2004, Institut
ekonomskih nauka, Beograd.
[026]
vezan sa investicijama u ovda{nji gasovod,
kao i sporazum sa Kinom o dugu za naftu,
kao da su dali krila NIS-u da zahteva
popravljanje svog materijalnog polo`aja i
tehnolo{kih performansi isklju~ivo na bazi
odnosa cena. Tra`i se po{tovanje vladine
uredbe i cenama derivata.
Me|utim, {ta ka`e uporedna empirijska
analiza me|unarodnih i doma}ih cena
nafte? Tokom cele 2004. godine cena nafte
sa globalnog tr`i{ta obra~unata u proseku
po nedeljama iznosila je 40 dolara po
barelu (slika 3), {to je za 24% prose~no
bilo vi{e na kraju u odnosu na po~etak
2004. Ta~no toliko su derivati i u nas bili
skuplji krajem 2004. Me|utim, tokom ove
godine po~etkom januara do{lo je do
minornog pojeftinjenja, a onda zna~ajnog
slede}eg poskupljenja u februaru. Naredno
poskupljenje se se od ve}ine privrednika i
gra|ana sa zebnjom o~ekivalo, sve do
dovr{etka ovog rada, s obzirom da je
aktuelna svetska cena nafte i dalje rasla, da
bi opet, sredinom aprila, nakratko
prema{ila 50 dolara po barelu. Na svu
sre}u sada{nja cena je oko 48 dolara,
koliko iznosi i prose~na cena po nedeljama
tokom 2005. (vidi sliku 4) pri ~emu je
jedino izvesno to da je sa svetskom cenom
nafte sada sve neizvesno, pre svega zbog
rasta globalne tra`nje i razumljivo
neadekvatne reakcije globalne ponude.
Povrh svega, u 2004. do{lo je do oporavka
relativne vrednosti dolara. Sve su to
argumenti za tezu da se stabilnost doma}ih
cena ne mo`e braniti po cenu gubitaka u
naftnom sektoru ili u elektroprivredi. Sa
jedne strane, izgleda kao da su se ovda{nji
energeti~ari izborili za tretman
sprovo|enja uredbe (po starom latinskom
principu: “Po{tuj zakon koji si sam
doneo”) iako se Vlada uvek mo`e braniti
lukavstvom da uredbu nije donela ona, ve}
energija
prethodna vlada. Ali {ta dalje? Da li je
re{enje samo u promeni cenovnika i
zadr`avanja postoje}eg stanja stvari?
Na drugoj (Vladinoj) strani stoje argumenti
da su ekstremno visoke cene (od preko 50
dolara po barelu) trajale veoma kratko (ne
vi{e od dve nedelje tokom oktobra 2004.
kao i sredinom aprila 2005), kao i da je
snabdevanje od isto~ne (ruske) ponude
zna~i za na{u naftnu industriju ni blizu
tolike cene kao {to su na zapadnom
svetskom tr`i{tu ve} ne{to iznad 30 dolara
po barelu u proseku. I kona~no, deo od oko
20% doma}ih potreba, podmiruje se iz
ovda{nje proizvodnje, prema sasvim
druga~ijoj strukturi tro{kova i drugim
ekonomskim pretpostavkama.
Zato se, ni u kom slu~aju, stru~no ne mo`e
verifikovati teza da je Vladinim merama
kontrole cena “Naftna industrija dovedena
do propasti”, kao {to ni{ta konkretno ne
zna~i ni izjava da “u NIS-u ni{ta ozbiljno
nisu uradili na restrukturiranju”, pa se zbog
toga ne odobrava pove}anje cena derivata
shodno Uredbi. Me|utim, veoma je lo{e po
sebi, razila`enje u proceni, namerama,
planovima i prakti~nim re{enjima,
Ministrstva za energetiku, Vladinih ~elnika
zadu`enih za makroekonomsku stabilnost,
u odnosu na procene i namere energeti~ara
u praksi, ili zaposlenih u sektoru
energetike. Krajnje je vreme da se
stvarima pri|e na dovoljno analiti~ano i na
empirijski koherentan i socijalno
kooperativan na~in.
Energetika i dr`ava
Mada mnogi problemi tzv. odr`ivog
razvoja “klasi~ne” energetike koja jo{ uvek
“zauzdava prirodu” i ja{e na iscrpljivanju
mahom neobnovljivih izvora, posebno
mineralnih goriva, sa najopasnijim
ekolo{kim pa i ekonomskim posledicama
po budu}e generacije - ni izdaleka nisu
re{eni, energetika se u svetu jo{ uvek
pojavljuje kao jedna od najmo}nijih
industrija, u kojoj su zastupljene
najsavremenije tehnologije i u kojoj je
profitabilnost izuzetno visoka. [tavi{e,
istra`ivanja i razvoj novih tehnologija,
me|u kojima posebno onih energo{tednih,
resursno-ekonomi~nijih, alternativnih i
“ekolo{ki podobnih”, spada u domen rada i
razvoja nove restrukturisane energetike
{irom sveta.
Deragulacija energetike u svetu je otpo~ela
ve} pre dve ipo decenije, od momenta kada
je nakon drugog naftnog {oka 1979-1980.
postalo jasno da se iz stagflacije mogu
izvu}i samo privrede koje smanjuju
tro{kove, pove}avaju}i ekonomsku i
energetsku efikasnost proizvodnje i
potro{nje, odnosno promenama na bazi
tr`i{ta energije i sna`nih dr`avnih (pre
svega zakonskih) ali i privatnih
(konkurentskih podsticaja njenoj
ekologizaciji i obezbe|enju mera tzv.
odr`ivog razvoja energetike.
Da bi dr`ava mogla da ra~una na
samoodr`ivu energetiku koja ne}e
kolabirati od povremenih tr`i{nih
poreme}aja ili tehnolo{kih izazova, valjalo
je da se i sama povu~e iz energetike, da
uvede vi{i nivo konkurencije, oslobodi od
za{tite i prepusti tr`i{tu najve}i deo
neregetike. To je bilo mogu}a samo
privatizacijom dela energetskih sistema da
bi nakon nje tro{kovi proizvodnje po~eli
da se smanjuju a efikasnost u energetici da
se pove}ava. Razume se da privatni sektor
nije imao nameru da se bavi neefikasnim
na~inima dobijanja energije niti da
formalno zapo{ljava nepotrebnu radnu
snagu. Otpo~elo je masovno zatvaranje
rudnika uglja, gde god se pokazalo da su
drugi oblici i delatnosti u energetici,
jeftiniji, komforniji, ~istiji, a rad sa njima
ekonomski efikasniji.
Razume se da to ne zna~i da su naftne i
druge krize izbegnute. Veliki globalni
problem oko kraja neobnovljivih fosilnih
goriva nije re{en, kao ni glavnina
ekolo{kih problema sagorevanja, posebno
problem gomilanja ugljendioksida, kiselih
ki{a, itd.). Ali me|u klasi~nim izvorima
postoje oni ~istiji ili, bolje re~eno,
ekolop{ki prihvatljiviji (prirodni gas u
odnosu na ugalj i naftu, kao i gotovo cela
energetska alternativa). Upravo u tome le`i
neophodnost uloge dr`ave, kao i
nadnacionalnih regionalnih institucija,
kada je u pitanju odr`ivi razvoj
energetike. 12
Tranzicija i energetika: slu~aj
Srbije i Crne Gore
Nema te zemlje u tranziciji koja je mogla
da ostavi javni sektor energetike nedirnut.
U svakom slu~aju postavila se potreba
urgentne dereguacije, smanjenja dr`avnih
dotacija, restrukturiranja, reorganzacije i
smanjenja zaposlenih. Tr`i{te je postalo
aksiom nove ekonomije koja se manje vi{e
svuda prihvata kao neminovnost. Tr`i{te
energije zna~i da se u zemlji di`e nivo cena
energije na ekonomsku meru, bez obzira na
trenutni nivo razvijenosti i potro{nje (u
razumnom roku od nekoliko godina) ali i
da se nacionalne granice otvaraju za
konkurenciju u energetskom sektoru.
Velika javna preduze}a se, po pravilu, dele
na manje kompanije u kojima ostaju samo
primarne ekonomske delatnosti (promet i
prerada nafte, gas, proizvodnja ekeltri~ne
energije itd.) a ostale delatnosti se
izdvajaju iz ovih preduze}a.
Manje kompanije u izvesnom procentu
podle`u privatizaciji, prvenstveno radi
priliva investicionih sredstava u ovu
strate{ki va`nu, ina~e kapitalno intenzivnu
oblast. Drugi razlog je ekonomska
efikasnost, odnosno {tednja javnih
sredstava, naro~ito kada je u pitanju
12
Najaktuelniji primer je izgradnja prvog nuklearnog
reaktora na bazi fuzije, od strane EU i Japana, zbog
~ega su nastojanja Francuske do{la u konflikt sa
japanskim motivima da reaktor bude gra|en na
njihovoj teritoriji. Nije re~ samo o investiciji koja bi
trebalo da dovede do realizacije dodatne tra`nje od
milijardu dolara na odre|enom ekonomskom prostoru
ve} i o ~injenici da se o nuklearnoj fuziji kao postupku
za dobijanje elektri~ne energije doskora nije moglo ni
sanjati, usled brojnih tehni~kih problema.
[027]
ekonomija rada, odnosno racionalna
uposlenost radne snage. Na taj na~in
energetske kompanije se skidaju sa le|a
dr`ave, odnosno smanjuju i elimini{u
njihove dotacije, koje su alimentirane na
ra~un ~itavog dru{tva i me|unarodne
konkurentnosti privrede u celini.
U petoj godini od po~etka najnovije faze
ekonomske tranzicije u Srbiji se ne nazire
koherentna strategija dosledne ekonomske
reforme, odnosno tr`i{ne rekonstrukcije
privrede i preobra`aja javnog sektora u
skladu sa principima doslednog
proevropskog pristupa. Srbija je, u
me|uvremenu, donela veliki broj
raformskih zakona, pokrenula bud`etsku i
fiskalnu reformu, reformu tr`i{ta rada i
sprovela dobar deo oficijelne privatizacije
tzv. dru{tvenih preduze}a, a pri tome je
veoma malo u~inila na realnom
preobra`aju grane energetike (posebno
one dr`avne) koja jo{ u najve}oj meri nosi
pe~at ekonomske pro{losti i nasle|ene
socijalisti~ke, institucionalno uslovljene
neefikasnosti.
Sve ocene govore da je sa raformama
napravljen prvi iskorak, ali se stalo tokom
2004. MMF je u svakom od svojih
izve{taja, jo{ od marta 2004. tokom ove
godine podvla~io, izme|u ostalog, potrebu
usvajanja Zakona o energiji i reforme
energetike.13 To je bilo poznato jo{ od
marta 2004. kada je usvajan bud`et koji
nije bio po meri MMF-a, ali je bar u
po~etku bio po meri i formalnoj nameri
Vlade. Razume se da je odustala od tih
proporcije ve} tokom avgusta, kada je
otpo~ela medijska priprema rebalansiranja
bud`eta, uz radikalno smanjivanje dotacija
privredi (~itaj velikim javnim sistemima i
dru{tvenim preduze}ima) da bi se
ispo{tovao zahtevani princip smanjenja
budr`etskog deficita sa 45 na 32 milijarde
dinara, odnosno na 2,5% GDP.
I ne samo to. Ispostavilo se da }e, ve}
po~etkom teku}e 2005, da se prihvati
sugestija /nalog MMF da morati da se
pre|e se sa bud`etskog deficita na (dodu{e
minilano) suficitarno bud`etsko
finansiranje. Na pitanje kakve to ima veze
sa energetikom, odgovor je vi{e nego
jednostavan. Ima veze sa slabostima
realnog sektora ekonomije, naro~ito
javnog, koji u stanju kakvo jeste i dalje
proizvodi gubitke, zahteva visoke dr`avne
subvencije i pogor{ava ekonomske i
finansijske performanse, odnosno
konkurentnost ukupne nacionalne privrede.
Razume se da se pri tome dovodi u pitanje
konkurentnost, permanentno i nedopustivo
unaza|uje makroekonomska stabilnost.
Evropska banka za obnovu i razvoj, u
“Strategiji za Srbiju Crnu Goru” od 2.
novembra 2004, pored ostalog isti~e da je
nakon zastoja u reformama napravljen
napredak dono{enjem zakona o energiji,
ali da dr`ava tek treba da preduzme korake
13
Videti na primer: IMF Mission Statement on
Discussion in Serbia and Montenegro, October 27,
2004. www.imf.org./external/np/sec/pr/2004/pr04428.htm
energija
restrukturiranja i privatizacije dela
energetike. U (pregledu) Banke za SCG
dalje se ka`e da }e “Banka zajedno sa
MMF-om i Svetskom bankom nastaviti da
igra klju~nu ulogu u kreditiranju
transporta, energetika i lokalne
infrastrukture u zemlji. Prioritet }e biti
infrasrukturni projekti sa regionalnom
dimenzijom, posebno oni koji pokrivaju
restrukturiranje elektroprivrede, gasa i
nafte (podv. P. \.)”14
Promena zakonodavnog okvira i
nove okolnosti za reformu
Zakon o energetici koji je donet u Srbiji u
toku leta 2004, sa velikim zaka{njenjem i
kao rezultat iznudice, odnosno krajnjeg
pritiska Svetske banke, MMF-a i Evropske
unije, samo je postavio zakonske
pretpostavke za reformu energetike.
Mnogo vi{e od samog Zakona, usvojenog
sa problemati~nom aktuelnom ve}inom u
Parlamenu, kao i Zakona o privrednim
dru{tvima, usvojenog na ivici kvoruma tek
15. novembra 2004, za stvarnu tranziciju
energetike u Srbiji zna~i}e sama politika i
praksa Vlade u procesu restrukturiranja,
privatizacije i reformska aktivnost dr`ave u
narednom periodu. Bez obzira {to se u
2005. kao strate{ko pitanje, ali i kao
neposredna ekononomsko-politi~ka mera
zvani~no realizuje reforma javnog sektora
privrede, veliko je pitanje kako }e i sa
kakvim prakti~nim konsekvencama
izgledati ta reforma. Do sada je samo
izvesno to da se sa realizacijom koncepta
kasni, pre svega u shvatanju stranih
posmatra~a i ocenjiva~a na{ih reformi.
U svakom slu~aju izvesna zakonodavna
regulativa te reforme je uspostavljena.
Zakon o energetici je bio veoma dugo u
proceduri i nakon njegovog usvajanja tek
su po~ele zvani~ne pripreme za
restrukturiranje EPS-a i NIS-a koje bi
trebalo da donesu zna~ajnije rezultate. U
me|uvremenu su se stvari pobolj{ale u
tehnolo{kom smislu, mada se nisu bitno
promenile u smislu funkcionisanja dva
velika sistema kao jedinstvena nacionalna
preduze}a, koja slu`e kao oslonac aktuelne
vlasti i ekonomska baza za uhlebljenje
partijskih kadrova, bez obzira na
ekonomske konsekvence takvog
funkcionisanja. To dokazuju kako
ekonomsko-finansijsko stanje ovih
preduze}a (dalje gomilanje gubitaka, bez
obzira na njihovo realno smanjenje), tako i
stanje formalne zaposlenosti u njima, na~in
zapo{ljavanja i postavljenja, kao i broj
rukovodilaca, struktura tzv. proizvodnih i
re`ijskih radnika, i na kraju (nikako ne i
poslednje po zna~aju), brojne afere vezane
za finansijske malverzacije u ovim
sistemima.
Zakon o energetici predvi|a daleko vi{e
tr`i{ta energije ne samo kroz osloba|anje
cena energije i energenata, ve} i u pristupu
samoj ponudi energije na tr`i{tu,
izjedna~avaju}i privatnu i javnu
konkurenciju. Decentralizacija i
demonopolizacija energetike, me|utim, ne
zna~e i automatski pove}anje
konkurentnosti, ekonomske efikasnosti,
ekolo{kih performansi i evropske
podobnosti energetike u nas (usvajanja i
po{tovanja standarda EU). Da bi se
tehnolo{ko stanje popravilo a energetske
kompanije u potupnosti ekonomski
osamostalile i unapredile svoje
finansijske, posebno investicione, pa i
razvojne fondove, neophodno je izvesno
vreme, kao i op{te povoljnije ekonomske
prilike za investicije i privredni razvoj.
U okolnostima ekonomski i finansijski
uveliko devastiranih kompanija u okviru
EPS-a, kao i segmenata sada{njeg NIS-a
(bez obrtnog kapitala, sa ogromnim
vi{kovima radne snage i zastarelom
tehnologijom) o ovom sektoru se mo`e
re}i jedino to da ne mo`e biti ekonomski
efikasne energetike, bez njenog
ekonomskog, organizacionog i
upravlja~kog restrukturiranja i bez
privatizacije dobrog dela sada{njih
energetskih kompanija u Srbiji.
Tzv. nezavisno zakonsko upravljanje
energetikom od strane ekspertske Agencije
za energetiku, odnosno nacionalnog Saveta
za energiju za njen nadzor, koje defini{e
novi zakon, predstavljaju u svetu ve}
isproban poku{aj da se stvari postave iznad
kratkoro~nog horizonta ove ili one vlade, u
smislu parlamentarne i nacionalne kontrole
strate{kih promena u energetici. Predlog za
formiranje privremenog Savetodavnog tela
za pra}enje restrukturiranja dr`avnih
preduze}a EPS-a i NIS-a u koji bi, pored
Vladinih i kompanijskih eksperata u{li i
predstavnici sindikata, gra|ana kao
potro{a~a i nezavisnih eksperata15 nije
pro{ao. Ali je zato otpo~elo planiranje
velikih promena u energetici Srbije koje bi
mogle izazvati bumerang o{trih reakcija na
{tetu ~itavog procesa, kada on po~ne da se
realizuje u praksi.
Evo ilustracije koja govori o
najaktuelnijim ~injenicama od interesa za
restrukturiranje i revitalizaciju energetike
na bazi tr`i{ta. U javnosti je ovih dana
prezentiran stav Odbora za energetiku
jedne od najuticajnijih stranaka koja daje i
premijera aktuelne vlade, ~iji se koncept
rekonstrukcije energetike realizuje. U tom
saop{tenju se ka`e da “razne interesne
grupe i neki pojedinci ometaju oporavak
EPS i NIS, da bi se ovi resursi predstavili
kao kamen oko vreta celom dru{tvu i tako
brzo prodali”. Obezvre|ivanje tih dr`avnih
kompanija, ka`e se u saop{tenju, nastavlja
se “zadr`avanjem nerealnih cena
energenata, pa umesto da NIS i EPS budu
privredna snaga Srbije, uskoro bismo
mogli ostati bez tih kompanija, {to bi
imalo nesagledive posledice ne samo za
nacionalnu privredu, ve} mo`e da ugrozi
dru{tvenu i politi~ku stabilnost zemlje”
(!?).16
Prethodni citat bi sasvim odgovarao bilo
kojoj od aktuelnih opozicionih “snaga”
Srbije, ali nikako ne klju~noj vladaju}oj
politi~koj strukturi, koja izme|u ostalog
sprovodii aktuelni koncept rastrukturiranja
i ekonomizacije energetika, dakakao u
dogovoru sa MMFom. Iz svega bi se
moglo zaklju~iti samo to da, ~ak ni u
polit~kom smislu, izgleda jo{ uvek
nemamo jasan oficijelni koncept reforme
energetike i njenih konsekvenci.
Restrukturiranje javne
energetike: ekonomski ciljevi i
razvojne konsekvence
Dakle, sve u velikoj meri zavisi od
prakti~nog postavljanja stvari, odnosno od
principa na kojima }e se sprovoditi
restrukturiranje ili “reorganizacija”. Do
tada platformu reforme treba postaviti
principijelno. Energetika u Srbiji mora da
se odvija u skladu sa principima tr`i{ta,
ekonomizacije i ekologizacije, podobno
preovla|uju}im evropskim tokovima.
Tro{kovi reformi energetike treba da budu
pravi~no raspore|eni, socijalno
prihvatljivi i utvr|eni nezavisno od
privilegija, monopola i dnevne politike. Ni
u jednom slu~aju do sada, na`alost, to u
nas nije bio slu~aj.
Diskriminacija jedne samo je druga strana
privilegija, monopola i korupcije na drugoj
strani. Ono {to je zapo~eto tokom leta
2003. (odvajanje rudnika sa podzemnom
eksploatacijom) u okviru EPS-a, samo je
bio probni kamen, koji je pokazao da su
kolektivni otpori reformi u celini
besperspektivni. JP PEU je izdvojeno
javno samostalno preduze}e, po posebnom
projektu tada{nje vlade (ovde su otpori
procenjeni kao najslabiji) kao `rtveni jarac
vi{e-manje neprincipijelnih reformi u
energetici Srbije.
S obzirom da je Vlada bila u krizi
(prevashodno iz politi~kih razloga) ni{ta
vi{e nije preduzeto. Razume se da
ekonomska ra~unica govori da je do toga
moralo da do|e daleko ranije i da je
trebalo preduzeti niz ostalih mera. Naime,
ekonomski efekti odvajanja JP PEU od
EPS-a, ga{enja dela njihove proizvodnje,
odvajanja odre|enih sporednih delatnosti
iz njihovog sastava, veoma su skromni u
odnosu na ukupno poslovanje dr`avne
energetike u Srbiji. A upravo takvo
restrukturiranje celokupne energetike
zahteva se iz me|unarodnog okru`enja, ne
samo radi ispunjavanja formalnih
reformskih pretpostavki ulaska u Evropsku
uniju ve} i radi pove}anje efikasnosti i
reforme ekonomije u celini.
Ono {to je usledilo kao nastavak u okviru
pojedinih kompanija EPS-a tokom 2004.
odnosi se na dalje izdvajanje non core
delatnosti i ekonomsko osamostaljivanje
pojedinih segmenata EPS-a zbog ~ega su u
najte`im letnjim (ne)prilikama
(temperatura oko 40 stepeni) bile u prekidu
15
14 www.ebrd.com/about/strategy/country/sm/main.hm
Takav predlog dostavila je Vladi jo{ 2004. Grana
hemije, nematala rudarstva i energetike “Nezavisnost”,
ali bez formalnog odgovora.
[028]
16 Prema: Ekonomist magazin, 262, 30. maj 2005, str.
24.
energija
najva`nije saobra}ajnice u zemlji usred
leta 2004. Kostola~ki letnji protest bio je
posledica, izme|u ostalog, neprincipijelnog
i diskriminatorskog tretmana radnika
kompanije Kostolac po zaradama za isti
rad u odnosu na Kolubaru i druge. Umesto
celovitog i usagla{enog programa
restrukturiranja na nivou integralnog EPS-a
sa jasno nazna~enim ciljevima, tro{kovima
i socijalnim posledicama, po~elo se sa
pojedina~nim poku{ajima. Slu~aj Kostolac
2004. ne bi se smeo nikada vi{e ponoviti.
Da li su sada povoljnije okolnosti za
revitalizaciju, rekonstrukciju i ekonomskotehnolo{ko unapre|enje energetike u Srbiji
nego 2002, 2003. ili pro{le godine? Izuzev
oficijelnog opredeljenja za reorganizaciju i
restrukturiranje (koje je uzgred budi re~eno
jo{ uvek uglavnom u fazi planiranja i
Vladinog usagla{avanja i bez dovoljno
transparentnosti) nema mnogo naznaka da
}e stvari odmah krenuti nabolje u smislu
odlu~ne reforme i valjane strategije
restrukturiranja i odr`ivog razvoja
energetike.
Efikasnost je u ekonomiji osnovni princip,
koji danas primenjen na energetiku mo`e
dugoro~no funkcioni{e samo u saglasnosti
sa principom odr`ivosti i socijalne
ravnote`e. Stru~na interdisciplinarna
ekonomsko-tehnolo{ka analiza, zajedno sa
socijalnim dijalogom za urgentne promene
u energetici ostaju dugoro~nijeg karaktera
za privredu, gra|ane i vlade Srbije i Crne
Gore, ali samo u kontekstu intenziviranja
tr`i{nih reformi dru{tva u tranziciji, i u
skladu sa globalnim energetsko-ekolo{kim
i tr`i{nim izazovima.
Literatura
[1] Greadel T., Designing fof Energy Efficiency,
Industrial Ecology, Industrial Ecology and
Global Change, ed. by R. Socolow, C.
Andrews, F. Berkhout and V. Thomas,
Cambridge University Presss, NY 1994.
[2] Energy - The new prize, Economist,
June 18th, 1994
[3] T. E. Graedel and B. R. Allenby,
Industrial Ecology, Prentice Hall,
Engelwood Cliffs, New Jersey, 1995, 07632
[4] \uki} M. P., Energetika Srbije
(ponovo) na prekretnici, Energija, 1, 2005.
[5] \uki} P., Pavlovski M., Ekologija i
energetika, IV deo knjige Ekologija i
dru{tvo, Ekocentar, Beograd, 1999.
[6] Frozen by oil-price fears, Oct. 18th 2004
From The Economist Global Agenda.
[7] EBRD, Strategy for Srbia and
Montenegro, www.ebrd.com/about/strategy/
country/sm/main.hm pristup sredinom
novembra 2004
[8] Jean Jacques Servan Schreiber, Svjetski
izazov, Globus, Zagreb, 1981.
[9] Soot, steam, supply and a hole in
Pennsylvania, The Economist, print. ed.
[10] Wonnacot, Wonnacot, Economics, 33.
Natural resources, i 34. Energy, Mc. Graw
Hill, International Book Company 1982.
[11] Ristinen, R., Kraushaar, J., Energy
and the Environment, John Wiley and
Sons, 1999.
Tomislav Simovi}
Montinvest a.d., Beograd
Miroslav Trifunovi}
Elektrodistribucija, Kraljevo
UDC 316.644:502.173]:620.9(497.1)
Energetika - politika,
osiguranje, kultura ...
Rezime
Aktuelno stanje u energetici na{e zemlje karakteri{e ocena koja se decenijama ne menja.
To zna~i da »ne proizvodimo dovoljno i da tro{imo previ{e« energije. U tom smislu
svako pobolj{anje stanja vezuje se za precizno definisanu energetsku politiku zemlje u
kojoj posebno mesto zauzima razvoj energetske i ekolo{ke kulture na{eg stanovni{tva.
Ovaj rad ima za cilj da uka`e na probleme nedostatka energetske kulture na{eg
stanovni{tva i neophodnost odre|enih mera da se stanje popravi.
Klju~ne re~i: ekonomska politika, energetska politika, osiguranje, energetska kultura.
Abstract
The actual situation in the energy sector in our country characterises the diagnosis that
has not changed for decades. That is, »we do not produce enough and we spend too
much« energy. In that sense, each improvement of the situation is linked with a precisely
defined energy management policy of the country in which a special place takes the
development of energy and environment consciousness of our population.
The objective of the present text is to point out the problems of lack of energy
consciousness of our people and indispensability of certain measures aimed at
improvement of the situation.
Key words: economics policy, power sector policy, insurance, energy culture.
olaze}i od ~injenice da su
ekonomske politike zemlje i kvalitet
`ivota stanovni{tva oslonjeni, pre
svega, na energetiku kao osnovnu
infrastrukturnu delatnost, jasno je da treba
obezbediti stabilnu proizvodnju energije u
potrebnim koli~inama. To uz
disciplinovane mere mo`emo, kao zemlja,
da obezbedimo. Stalni i veoma va`an
problem je uspostavljanje racionalne
potro{nje energije, zaustavljanje, bukvalno
re~eno, prosipanja tog te{ko ste~enog i
va`nog privrednog i svakog drugog dobra.
Neke od najzna~ajnijih karakteristika
energetskog sistema u na{oj zemlji jesu:
z visok stepen proizvodne zavisnosti od
uvoznih sirovina kao {to su nafta ili
prirodni gas,
z visok stepen tehnolo{ke zavisnosti
uvoznim najvitalnijim tehni~kim
podsistemima, opremom i rezervnim
delovima,
z neracionalna potro{nja svih vidova a
posebno elektroenergije koja
prouzrokuje preoptere}enje celog
sistema naro~ito u zimskom periodu,
P
[029]
z
nedovoljna raspolo`iva finansijska
sredstva za kapitalno i teku}e odr`avanje
tehni~kih sistema,
z zastarelost postoje}e proizvodno
tehnolo{ke opreme od proizvodnje do
potro{nje,
z zastoji u istra`ivanju i razvoju
sopstvenih energetskih resursa.
Na{e strate{ko opredeljenje je da celokupni
razvoj privrednog i dru{tvenog `ivota
dominantno opredeli na doma}e energetske
resurse, ali nam je tako|e jasno da za
odre|ene vrste i koli~ine moramo zavisiti
od spoljnih faktora. Ako je ovo strate{ko
opredeljenje na{e zemlje onda je tim pre
uloga svih subjekata ovog dru{tva koji
u~estvuju u realizaciji ovog projekta jo{
odgovornija, i dr`avnih organa, i
proizvo|a~a i distributera, i nauke i
preventive i osiguranja, pa i samih
korisnika.
Sa proizvodnjom i potro{njom energije
usko je povezana i ekologija, {to upu}uje
na integralno i kvalitetno harmonizovanje
efikasne proizvodnje, ekonomske potro{nje
i ekolo{ke za{tite (3E).
energija
1. Energetska politika
Kao {to je re~eno, ciljevi energetske
politike uslovljeni su ekonomskom
politikom zemlje. To, pre svega, zna~i
proizvesti struju po {to ni`oj ceni,
iskoristiti proizvodne kapacitete,
obezbediti njihov stabilan rad, realizovati
distribuciju sa {to manje gubitaka i spre~iti
»rasipanje« energije prilikom potro{nje.
Ovde }e se, posebno razra|ivati dva u
na{oj energetici prisutna problema,
osiguranje proizvodnih, prenosivih i
potro{nih energetskih objekata i
energetska kultura stanovni{tva.
1.1. Osiguranje
Osiguranje kao civilizacijska tekovina
posebno mesto ima i u energetici.
Osiguravaju}i fondovi se naj~e{}e koriste
u gradnji velikih energetskih objekata.
Istovremeno, osiguravanjem ovih objekata
obezbe|uje se neophodna finansijska
potpora u slu~aju nastalih {teta pri
havarijama, prirodnim nepogodama i sl.
Energetski objekti, tehni~ki sistemi,
rudnici, prenosni sistemi, sistemi ili
sredstva transporta predstavljaju rizike
veoma osetljive na razli~ite pojavne oblike
{teta. Po`ari, havarije, odroni, opasne
koncentracije eksplozivnih ili zapaljivih
gasova i para su ~esti pratioci ove vitalne
delatnosti.
Razli~itost tehnolo{kih procesa, tehni~ke
opreme i njihovih proizvo|a~a, teritorijalna
razu|enost objekata, opreme i instalacija,
kori{}enje eksplozivnih i zapaljivih
pra{ina, te~nosti i gasova predstavljaju
stalne izvore opasnosti i mogu}ih {tetnih
doga|aja. Naj~e{}i uzroci {tetnih doga|aja
u oblasti energetike jesu:
z gre{ke u konstrukciji,
z gre{ke u manipulaciji,
z otkazi u sistemu regulisanja,
z otkazi u sistemima za{tite,
z prekomerne vibracije,
z poboj izolacije,
z preoptere}enja zbog mraza, pritiska leda
i snega,
z udar ili upad stranog tela,
z tehnolo{ka nedisciplina pri izvo|enju
remonta i dr.
Jasno je da se nijedan od navedenih uzroka
ne mo`e potpuno isklju~iti, ali se mo`e
mnogo uraditi na smanjenju verovatno}e
doga|anja bilo kog od njih ili drugih ovde
nepomenutih. Aktivnosti na smanjivanju
mogu}nosti doga|anja, ili smanjenju ve}
ostvarene {tete sprovode se kroz proces
osiguranja objekata.
Osiguranje energetskih objekata, tehni~kih
sistema, opreme, zaposlenih i poslovnoekonomske stabilnosti, sastoji se od ~etiri
metodolo{ke grupe poslova.
z Prvu grupu ~ini preventivni in`enjering
u kojoj se, primenom savremenih
dostignu}a tehni~kih nauka, obavlja:
- procena rizika osiguranja,
- kreiranje
mera i aktivnosti koje su neophodne za pouzdanu preventivnu
za{titu i
- uspostavljanje sistema upravljanja
osiguranim rizikom, u toku perioda
Ugovora o osiguranju.
z Drugu grupu ~ini ugovaranje
osiguranja u kojoj se na osnovu
rezultata preventivnog in`enjeringa
ekonomskih i pravnih saznanja i iskustva
preciziraju obaveze, prava i odgovornosti
osiguranika i osigurava~a.
z Tre}u grupu ~ini upravljanje
osiguranim rizikom u toku perioda
primene Ugovora o osiguranju. U
predvi|enim intervalima prate se
promene svih komponenata koje uti~u na
pouzdanu za{titu i nesmetano
funkcionisanje i pravovremeno
interveni{e ukoliko se uo~e negativni
uticaji.
z ^etvrtu grupu ~ine poslovi obrade
nastalih {teta i njihovih posledica u
kojoj se, na osnovu ekspertskog
istra`ivanja, utvr|uju uzroci, visina svih
nastalih materijalnih {teta kao i na~in
njihove nadoknade.
^injenica da su ljudska nepa`nja i
neznanje, naj~e{}e, glavni krivci uzroka
{tetnih doga|aja, jo{ je izra`enija kod
podizanja tehni~kog nivoa objekata i
tehnologije. Ovo je, pre svega, posledica
izostanka odgovaraju}ih informacija i
obuka, kojima bi se obezbedila
odgovaraju}a tehni~ka saznanja (i
zaposlenih i korisnika), koja prati
tehnolo{ki i tehni~ki razvoj energetskih
sistema. Mora da se zna koje opasnosti sa
sobom nose nove tehnologije i kojim se
merama iste spre~avaju. Me|utim, isto
tako se mora znati i to da nikakve
racionalne mere potpuno ne isklju~uju
akcidentne situacije. Zato ovakvo saznanje
podrazumeva i mere efikasne represivne
za{tite u slu~ajevima gde preventiva nije
dala dobre rezultate.
Poznata je ~injenica da veliki deo na{ih
elektroprivrednih objekata nije
osiguranjem za{ti}en, {to za posledicu ima
nesigurnost, odnosno nepostojanje
ekonomske za{tite. Te{ko da je, u svetu,
mogu}e na}i primere da tako veliki i
slo`eni rizici nisu pokriveni osiguranjem,
kao {to je slu~aj sa na{om energetikom.
Iz navedenih razloga potrebno je odmah
pristupiti iznala`enju mera za obezbe|enje
odgovaraju}e osiguravaju}e za{tite, {to je
podjednaka obaveza i za energetske i za
osiguravaju}e kompanije.
1.2. Energetska kultura
^injenica je da se »kultura javlja kao
istorijska i dinami~ka kategorija, odnosno
razvojna kategorija odre|enog vremena i
prostora«, koja doprinosi privre|ivanju,
unapre|ivanju, pobolj{anju i odr`avanju
ljudskog razvoja. To zna~i da energetska
kultura predstavlja ostvareni nivo svesti u
gledanju na energiju i kod proizvo|a~a i
kod distributera i kod potro{a~a energije. U
tom smislu, normalno je o~ekivati da
[030]
razvijena energetska kultura podrazumeva:
intenzivno pove}anje proizvodnje energije
(sa najmanje tro{kova, sa obezbe|enim i
osiguranim objektima i opremom, kao i u
najmanjem stepenu, ugro`enom `ivotnom
sredinom); racionalni prenos (sa najmanje
gubitaka i rasipanja); visok stepen {tednje
od strane potro{a~a.
U vezi sa prethodnim, stanje u na{oj
energetici izgledalo bi ovako:
- Doma}a proizvodnja energije
nezadovoljava na{e potrebe, a obavlja se
uz velike tro{kove i nedopustivo
zaga|enje `ivotne sredine. Istovremeno,
objekti, oprema i ljudi nemaju potrebnu
osiguravaju}u za{titu.
- Prenos energije i prevoz energenata
odvija se uz velike gubitke i rasipanja i
uz nepovoljni uticaj na `ivotnu sredinu.
- Sama potro{nja, odnosno pona{anje
korisnika nije na potrebnom nivou.
Energija se ne koristi racionalno. ^esti su
slu~ajevi zaga|enja `ivotne okoline.
Vezuju}i negativne efekte nabrojanih
doga|aja za nizak nivo energetske kulture
proizvo|a~a i potro{a~a, na ovim
prostorima, autori se zala`u, izme|u
ostalog, i za mere podizanja nivoa
energetske kulture:
a) U delu proizvodnje
- dobro sagledavanje stanja energije na
globalnom i doma}em planu i, shodno
tome (dobro osmi{ljenoj strategiji)
napraviti najprihvatljiviji oblik
proizvodnje (ili uvoza energije)
- roizvodnja energije treba da se obavlja po
najni`im tro{kovima i uz najmanje
zaga|ivanje (ili poreme}aj) prirodnih
uslova
- proizvodni objekti i oprema treba da su
kvalitetno odr`avani, preventivno
pregledani i servisirani i osiguranjem
za{ti}eni
- proizvodni i svi drugi radnici u
proizvodnji treba da su dobro obu~eni i
kvalitetno informisani o tehnolo{kim
procesima
- obavezan Sistem kvaliteta i sl.
b) U delu prenosa i prevoza
- bira se najracionalniji na~in
- predvi|aju se preventivne mere
- distributivna mre`a se kvalitetno odr`ava
i svi radnici dr`e pod kontrolom
- koriste se savremena sredstva (stalna
modernizacija)
-obavezan Sistem kvaliteta i sl.
c) U delu potro{nje energetska kultura ima
najve}i zna~aj, jer se podizanjem svesti
potro{a~a mo`e ostvariti velika u{teda
energije.
U tom smislu vrlo je va`na svest potro{a~a
da tro{i kada mora, tamo gde treba, u
najmanjoj meri najjeftiniju energiju.
Istovremeno, svaka nepotrebna potro{nja
(svetlo po danu, grejanje prostorije
otvorenih vrata ili prozora, neispravne
instalacije - curenje goriva, prosipanje
uglja, nafte...) mora se {to pre spre~iti.
energija
Kulturi potro{a~a mora se posvetiti
posebna pa`nja, kako bi se podigla svest i
spre~ile navedene pojave. To je mogu}e
kroz stalne kampanje i akcije u {koli,
{tampi, televiziji, posebne obuke i sl. To je
prilika da se potro{a~i (i potencijalni
poto{a~i) informi{u i edukuju, {to
predstavlja preventivne mere. Isto tako
moraju se predvideti i represivne mere.
Cena energije sigurno je najefikasnija mera
preventivnog i represivnog karaktera.
Kroz informisanje potro{a~ dolazi do
saznanja o ulozi i zna~aju energije, o
mogu}nosti raspolaganja njom, njenim
izvorima i na~inu proizvodnje, a
edukacijom se potro{a~ u~i kako se
energija koristi na najbolji na~in.
Energetske kompanije u svojoj organizaciji
moraju formirati centre za obuku
potro{a~a, koji }e osmi{ljavati i sprovoditi
kampanje (akcije) kojima }e obezbediti
najprihvatljiviji model - za podizanje
nivoa energetske kulture. Snaga medija
(televizije posebno) mora se posebno
koristiti za upozoravanje, obave{tavanje,
obuku i sl. kao najefikasnija mere za
racionalno tro{enje energije.
Vrlo je va`no da se {kolskim programima
obuhvate i neophodne mere, koje }e
animirati u~enike da sa pove}anom
pa`njom gledaju na energiju, kao
odlu~uju}i faktor nivoa `ivotnog standarda,
i da je kao takvu moraju posebno {tedeti.
Zaklju~ak
^injenica je da u oblasti energetike ima
mnogo problema. ^injenica je da se ti
problemi sa manje i vi{e uspeha re{avaju
zavisno od nivoa potrebnih sredstava. Isto
tako je i ~injenica da ima problema, koji se
mogu re{avati sa pove}anim fizi~kim
anga`ovanjem i osmi{ljenim kampanjama.
Autori, poznavaju}i situaciju, u
finansijskoj sferi na{e zemlje, upravo
insistiraju na aktivnostima koje manje
ko{taju, a mnogo vrede. U efekte ne treba
sumnjati.
Literatura
Strategija razvoja energetike SR
Jugoslavije do 2020, sa vizijom do 2050.
godine, Beograd, 1997.
Simovi}, T . i dr., Preventivni in`enjering
i osiguranje u energetici, Zbornik radova
Me|unarodnog savetovanja; Preventivni
in`enjering i osiguranje u energetici,
Vranja~ka Banja, 1998.
Bazi}, M., Isku{enje kulturne politike,
INTER JU PRES, Beograd, 1997.
Dejan Mandi}
Slobodan Mili}
Energoprojekt-ENTEL, Beograd
UDC 621.311”2005/2010”(497.11)
Mogu}a proizvodnja
elektri~ne energije u Srbiji
u periodu 2005 - 2010.
i o~ekivani rizici redukcija
Rezime
EPS je poslednjih godina izvr{io obimne i temeljne radove na remontu proizvodnih
agregata, kao i na revitalizaciji mnogih jedinica u hidro i termoelektranama, na koji
na~in je izlaznu snagu gotovo svih jedinica doveo na projektne parametre, a istovremeno
uve}ao pouzdanost njihovog anga`ovanja. Nedavno je objavljeno da je tokom februara
ove godine u elektranama EPS-a ostvarena rekordna i maksimalno mogu}a dnevna
proizvodnja od oko 145 milion kWh {to je, uz relativno povoljne hidrolo{ke prilike,
omogu}ilo zadovoljenje potro{nje bez zna~ajnijeg uvoza ~ak i u uslovima vrlo niskih
tempertura. Ove ~injenice ne bi bile sporne da se i u EPS-u i u Ministarstvu energetike i
rudarstva Vlade Republike Srbije ne iskazuje uverenje da je raspolo`ivi postoje}i
kapacitet elektrana dovoljan da zadovolji o~ekivanu potro{nju elektri~ne energije i snage
u periodu do 2010. za koju se prognozira rast od oko 30% u odnosu na potro{nju
ostvarenu u 2003. Ocenjuju}i da je takav stav, u najmanju ruku, sporan, ovaj referat, na
osnovu prora~una izvr{enih osvedo~enim metodama predstavlja proveru teza o
zadovoljenju potro{nje postoje}im kapacitetima do 2010. i ocenu rizika koji takva
politika donosi.
Klju~ne re~i: proizvodni kapaciteti, potro{nja elektri~ne energije, rizici, osvedo~ene
metode.
Abstract
During the last several years, Electric Power Industry of Serbia (EPS) has made massive
and thorough overhaul of its generating capacities, as well as refurbishment of
numerous units at both, hydro and thermal power plants, thus achieving their design
parameters and an increased operational reliability. Recently, it was announced that,
during February of this year, a record and maxim possible daily output of 145 million
kWh was achieved, which made it possible to meet demand without considerable import
even under the conditions of very low temperatures. These facts should not be worth
mentioning if both, EPS and Ministry officials did not express their conviction that the
existing available generating capacities are sufficient to meet expected energy and
power demands by 2010, which are expected to rise by 30 % with respect to those in
2003. Believing that such a litigious conviction, this report, based on calculations
performed by the use of proven methodology, aims to verify standpoints that the existing
capacities are sufficient to meet demand by 2010, and to estimate risks brought by such
a policy.
Key words: generating capacities, consumption of electric energy, risks, proven
methods.
1. Uvod
Zakon o energetici, ali i Strategija razvoja
energetike Republike Srbije, nagla{eno
ukazuju na obaveze svih u~esnika u
energetskom procesu koje se odnose na
sigurnost snabdevanja potro{a~a i
opravdano ih stavljaju u tr`i{ni kontekst.
Odredbe Zakona podr`avaju savremene
tendencije u energetici u celom svetu i na
razuman na~in (u na{im uslovima)
stimuli{u odnose proizvo|a~a i potro{a~a
energije, obavezuju}i ih na ugovaranje
[031]
me|usobnih obaveza, uklju~uju}i i
materijalnu odgovornost. Zakon, dodu{e,
ne utvr|uje kriterijume na osnovu kojih bi
se mogli definisati standardi kvaliteta u
procesu snabdevanja energijom, ali se
o~ekuje da }e to pitanje re{avati
Regulatorna agencija.
Naravno da odgovor na pitanje kakve
standarde kvaliteta treba prihvatiti u
obavezama u odnosima sa potro{a~ima
nije nimalo jednostavan. U uslovima koji
su preovladavali u dr`avnim
energija
Tabela 1 Planska i prinudna neraspolo`ivost agregata termoelektrana
Maksimalna snaga bloka na pragu
(MW)
Neraspolo`ivost
Planska (dana)
Prinudna1 (%)
300 < P ≤600
150 < P ≤300
60 <P ≤150
P ≤ 60
60
45
30
30
(monopolskim) vertikalno integrisanim
preduze}ima kriterijum sigurnosti je bio
implicitni cilj, koji su organi tih preduze}a
usvajali ve} u fazi planiranja razvoja.
Danas, na liberalizovanom tr`i{tu
elektri~ne energije, kriterijumi sigurnosti bi
se morali utvrditi polaze}i i od interesa
potro{a~a, svakako i u vezi sa cenom
energije koju bi oni trebalo da pla}aju.
Obim i okviri ovog referata nisu
dozvoljavali da se ovaj slo`eni problem
detaljnije obradi. Zbog toga su u referatu kada je re~ o pouzdanosti isporuke
elektri~ne energije sistemu za prenos (na
pragu elektrana) - kori{}eni kriterijumi koji
su preovladavali u dosada{njoj praksi EPS-a
u izradi studija u vezi sa planiranjem
razvoja, a koji }e biti kasnije opisani.
2. Metodolo{ki pristup i podloge
za prora~une
Polaze}i od prognoze o~ekivanog porasta
potro{nje elektri~ne energije u Republici
Srbiji (za prose~ne temperaturne uslove) u
periodu 2005-2010. izvr{ene su serije
prora~una da bi se utvrdili uslovi pod
kojima bi bilo mogu}e zadovoljiti
potro{nju uz tra`ene (usvojene) kritrijume
sigurnosti. Prora~uni su izvr{eni za svaki
mesec u posmatranom {estogodi{njem
periodu metodom simulacije
elektroenergetskih bilansa kojom se
simulira anga`ovanje svake hidroelektrane
i pojedinih jedinica termoelektrana u
realnim uslovima i uz kriterijum
minimalnih ukupnih proizvodnih tro{kova,
po{to se prethodno utvrdi optimalni re`im
rada akumulacionih bazena hidroelektrana,
kao i najpovoljniji raspored remonta
jedinica termoelektrana. Bilansima se
iskazuju uslovi zadovoljenja po snazi i
energiji u periodima vr{nih i baznih
optere}enja, uva`avaju}i i potrebe ukupne
rezerve, kao i rad pumpno-akumulacionih
hidroelektrana.
Da bi se uva`io aleatorni karakter
pojedinih faktora proizvodnje
(promenjljivost proizvodnje hidroelektrana
s obzirom na hidrolo{ke prilike) prora~uni
su, za svaki mesec u razmatranom periodu
22
22
22
22
(2005-2010), izvr{eni sa mogu}om
proizvodnjom hidroelektrana koja
odgovara hidrolo{kim prilikama iz
istorijskog perioda od 40 godina (19461985). Uticaj raspolo`ivosti (odnosno
neraspolo`ivosti) pojedinih jedinica
termoelektrana uzet je u tim prora~unima u
obzir kroz serije prora~una sa razli~itim
nivoima ukupne "hladne" rezerve u
granicama od 10 do 22% od ukupne
raspolo`ive snage termoelektrana na pragu.
Na taj na~in je bilo mogu}e odrediti
verovatno}u zadovoljenja potro{nje u
svakom mesecu u posmatranim godinama
s obzirom na raspolo`ivost proizvodnje
hidroelektrana, a sa nivoom potrebne
rezerve u termoelektranama kao
parametrom.
Metode prora~una koje su u ovom radu
kori{}ene primenjivane su do sada i
proverene u brojnim analizama i
prora~unima koji su, za potrebe EPS-a,
izvr{eni u okvirima studija razvoja
elektroprivrede u proteklom periodu, zbog
~ega ovde nisu detaljnije opisane. Za bli`e
upoznavanje sa teorijskim osnovama i
primenom metoda simulacije u
elektroenergetskim analizama
zainteresovani stru~njaci se upu}uju na [1].
3. Podloge za elektroenergetski
sistem EPS-a
Podloge koje su kori{}ene u prora~unima
zasnovane su na aktuelnim podacima
EPS-a. Podaci o godi{njoj potro{nji
elektri~ne energije oslanjaju se na
ostvarenu potro{nju u 2004. i predvi|anja
EPS-a za naredni srednjoro~ni period do
2010, a njihova dalja razrada (mese~ne
potro{nje, maksimalno i minimalno
optere}enje i dr.) izvr{ena je, tako|e, u
skladu sa podacima iz EPS-a. Mogu}a
proizvodnja hidroelektrana odre|ena je,
kao {to je re~eno, na osnovu verifikovanih
hidrolo{kih podloga za istorijski niz od 40
godina, uz uva`avanje - tamo gde je to bilo
mogu}e u kratkom vremenu u~initi planiranih radova na revitalizaciji agregata
pojedinih hidroelektrana. Podaci o
raspolo`ivoj snazi (na pragu) jedinica
Tabela 2 Potro{nja elektri~ne enrgije u EPS-u
Godina
Ukupna potro{nja (GWh)
2005.
2006.
2007.
2008.
2009.
2010.
33000.
33408.
33821.
34239.
34663.
35091.
Maksimalno optere}enje (MW)
6343.
6416.
6490.
6564.
6640.
6716.
[032]
termoelektrana tako|e su bazirani na
podlogama iz elektroprivrede, kao i termini
iz programa revitalizacije i povla~enja iz
pogona. Sli~no vredi i za ostale neophodne
podloge za termoelektrane (trajanje
redovnih godi{njih remonta, raspolo`ivost
jedinica, tehni~ki minimum, tro{kovi
goriva i sl.), s tim {to su neki od ovih
podataka u analizama osetljivosti varirani
u o~ekivanim mogu}im granicama.
3.1. Op{ti podaci za
elektroenergetske analize
Op{tim podacima potrebnim za
elektroenergetske analize i ocenu stanja u
sistemu obuhva}eni su podaci o prinudnoj
i planskoj (remonti) neraspolo`ivosti
termoenergetskih blokova, kao i podaci o
veli~ini rotiraju}e rezerve u sistemu. Za
podatke o ukupnoj planskoj
neraspolo`ivosti tokom godine (trajanje
remonta), kao i prinudnoj neraspolo`ivosti
termoagregata, na bazi podloga dobijenih
od strane stru~nih slu`bi EPS-a, usvojene
su vrednosti ovih pokazatelja prikazane u
tabeli 1.
Nivo rotiraju}e rezerve, s obzirom na
povezanost mre`e sa evropskom
interkonekcijom, definisan je relacijom:
Prot = 0.05Pmax+√Pmax, {to je znatno
povoljnije od nivoa koji se defini{e u
izolovanim sistemima (snaga najve}eg
agregata).
3.2. Podaci o potro{nji elektri~ne
energije i snage
Podaci o potro{nji elektri~ne energije i
snage u periodu 2005-2010. dati su u tabeli
2. Podaci su bazirani na podlogama EPS-a
dobijenim u cilju izrade investicionotehni~ke dokumentacije za revitalizaciju
proizvodnog dela sistema i druge analize
stanja u elektroenergetskom sistemu EPSa. Podaci u tabeli 2 odnose se na ukupnu,
bruto, potro{nju u EPS-u, bez podru~ja
Kosova i Metohije i bez potro{nje RHE
Bajina Ba{ta.
Na bazi sagledavanja u Elektroprivredi
Srbije utvr|ene su ukupne o~ekivane
potrebe u elektri~noj energiji i snazi u
periodu iza 2004. koje }e se realizovati
kod potro{a~a u Srbiji i dela koji }e se, na
bazi postoje}ih ugovora (aran`man sa EP
CG u vezi s kori{}enjem HE Piva, 1065
GWh i 105 MW), plasirati u zemlji.
Ova prognoza ukupne potro{nje sadr`i u
sebi zna~ajne (ako ne i maksimalne) efekte
racionalizacije i {tednje elektri~ne energije,
kao i efekte pove}anja energetske
efikasnosti.
U okviru podloga za konzum dobijenih od
strane stru~nih slu`bi EPS-a dati su i podaci
koji se odnose na mese~ni raspored ukupne
potro{nje i maksimalnog optere}enja, kao i
potro{nju u baznom delu dijagrama
optere}enja sistema, {to je bilo neophodno
za definisanje rasporeda i strukture
potro{nje po mesecima tokom godine.
Treba napomenuti da se podaci o potro{nji
elektri~ne energije koji su dati u tabeli 2
unekoliko razlikuju od odgovaraju}ih
informacija koje su kori{}ene u Strategiji
energija
Tabela 3 Proizvodne mogu}nosti hidroelektrana
Proizvodnja HE (GWH)
Snaga HE (MW)
Godina
Minimalna
Prose~na
Maksimalna
Prose~na
2005.
2006.
2007.
2008.
2009.
2010.
8494
8494
8423
8423
8423
8423
10782
10782
10658
10658
10658
10658
13734
13734
13520
13520
13520
13520
2461
2286
2195
2195
2195
2195
razvoja energetike Republike Srbije. Iako
su trendovi porasta potro{nje u Strategiji u
posmatranom periodu ne{to vi{i u odnosu
na one date u podacima EPS-a (1.66%
prema 1.2%), apsolutne vrednosti u prvim
godinama perioda su u prognozi EPS-a 23% vi{e, najverovatnije zbog toga {to su
ostvarene potro{nje u 2003. i 2004. iznad
onih koje su u Strategiji uzete kao bazne.
Takve razlike ne mogu zna~ajnije uticati
na zaklju~ke koji }e na osnovu izvr{enih
prora~una ovde biti izvedeni, pa ne}e ni
biti uzete u obzir.
3.3. Kapaciteti za proizvodnju
elektri~ne energije do 2010.
U alimentiranju prognoziranog obima i
strukture potro{nje elektri~ne energije
sistema EPS-a u periodu do 2010.
u~estvova}e, pored postoje}ih, i proizvodni
kapaciteti ~ija je revitalizacija realizovana
ili }e biti realizovana u razmatranom
periodu.
3.3.1. Hidroelektrane
Proizvodne mogu}nosti postoje}ih
hidroelektrana odre|ene su na osnovu
srednjih sedmi~nih protoka u
~etrdesetogodi{njem hidrolo{kom periodu
1946-1985. Na~in kori{}enja bazena
akumulacionih hidroelektrana odre|en je
metodom grani~nih stanja po kriterijumu
minimalnih eksploatacionih tro{kova
elektroenergetskog sistema.
Planirani obim proizvodnje iz postoje}ih
hidroelektrana u prose~nim hidrolo{kim
Tabela 4 Tehni~ki parametri termoelektrana u sistemu Srbije - stanje po~etkom 2005.
Termoelektrana
Nikola Tesla 1
Nikola Tesla 2
Nikola Tesla 3
Nikola Tesla 4
Nikola Tesla 5
Nikola Tesla 6
Nikola Tesla B1
Nikola Tesla B2
Kolubara A11
Kolubara A21
Kolubara A3
Kolubara A41
Kolubara A5
Kostolac 2
Kostolac 3
Kostolac B1
Kostolac B2
Morava
TO Beograd 1
TO Beograd 2
TO Beograd 3
Novi Sad 1
Novi Sad 2
Zrenjanin
EN.S.Mitrovica
EN.S.Mitrovica
EN.S.Mitrovica
Ukupno
1
Maksimalna snaga na
pragu
(MW)
181.0
181.0
280.0
280.0
280.0
280.0
580.0
580.0
29.0
29.0
58.0
29.0
100.0
90.0
191.0
290.0
290.0
108.0
28.0
28.0
28.0
108.0
100.0
100.0
5.5
11.0
28.5
4293.
Minimalna snaga na
pragu
(MW)
118.0
118.0
200.0
200.0
200.0
200.0
370.0
370.0
22.0
22.0
44.0
22.0
72.0
70.0
118.0
220.0
220.0
85.0
0.0
0.0
0.0
62.0
56.0
56.0
5.0
8.0
22.0
2880.
Termoenergetski blokovi koji izlaze iz pogona 2008.
[033]
Cena goriva
(USc/kWh)
1.68
1.68
1.64
1.64
1.64
1.64
1.53
1.53
2.12
2.12
2.12
2.12
1.89
1.91
1.70
1.64
1.64
1.79
7.50
7.50
7.50
4.05
4.05
3.84
4.80
4.80
4.80
uslovima ~etrdesetogodi{njeg hidrolo{kog
perioda iznosi 11 TWh/god.
Ilustracije radi u tabeli 3 dat je raspored
proizvodnje sistema hidroelektrana tokom
godine (minimalne, prose~ne i maksimalne
vrednosti) kao i prose~ne vrednosti
maksimalnih snaga tokom godine.
U periodu do 2010. predvi|ena je
revitalizacija agregata HE \erdap 1 (od
2006) i HE Bajina Ba{ta (od 2007).
Revitalizacija bi se odvijala dinamikom od
po jednog agregata u elektrani godi{nje.
Proizvodnja pumpno-akumulacione
hidroelektrane Bajina Ba{ta zavisi od
ukupnih prilika u elektroenergetskom
sistemu Srbije i odre|ena je posebnim
optimizacionim postupkom u svakoj godini
razmatranog perioda.
3.3.2. Termoelektrane
Osnovni energetsko tehni~ki parametri
agregata termoelektrana raspolo`ivih
po~etkom 2005. prikazani su u tabeli 4.
Ukupna maskimalna snaga na pragu ovih
agregata iznosi 4293 MW. Potrebno je
imati u vidu da su tro{kovi goriva
prikazane u tabeli 3 iskazani u dolarima a
odre|eni na bazi cena energenata od:
- doma}a goriva (lignit):
1,40 USD/GJ
- uvozna goriva (gas):
4.019 USD/GJ
4. Analiza rezultata prora~una
Prora~unima, koji su izvr{eni na opisani
na{in, dobijene su brojne informacije o
uslovima za zadovoljenje planirane
potro{nje elektri~ne energije u periodu do
2010. zaklju~no. U analizama koje
predstoje mi }emo se, me|utim, ograni~iti
prvenstveno na pitanja koja se odnose na
ocenu rizika koji se mogu u tom periodu
o~ekivati, da planirana potro{nja
(podrazumeva se i projektovana
optere}enja) ne}e biti zadovoljena
mogu}om proizvodnjom iz elektrana EPS-a,
ali i koje mere treba preduzeti da se
ostvare planirani (odre|eni ili ugovoreni)
kriterijumi sigurnosti snabdevanja. Pri
tome se ovde sigurnost snabdevanja
potro{a~a, kao {to je ve} ranije nagla{eno,
ocenjuje samo u odnosu na raspolo`ivost
mogu}e proizvodnje elektrana, odnosno ne
uzima se u obzir pouzdanost mre`a za
prenos i distribuciju, i uticaj te pouzdanosti
na kvalitet isporuka elektri~ne energije.
Postavlja se, naravno, odmah pitanje koji
su to planirani (odre|eni, ugovoreni)
kriterijumi sigurnosti. Na`alost, ni teorijski
pristupi, a ni praksa u svetu, ne daju
odre|ene, pogotovo ne usagla{ene,
odgovore na ovo pitanje. Teorijski pristup
sa stanovi{ta dru{tvenih interesa po{ao bi
od kompromisa izme|u {teta od redukcija
potro{nje i izdataka na strani proizvodnje
koji bi se imali da se redukcije smanje ili
elimini{u. Dakle, kriterijum sigurnosti bi
bio odre|en na osnovu optimizacije
ukupnih dru{tvenih izdataka. Danas, u
uslovima liberalizovanog tr`i{ta elektri~ne
energije, pristup je druga~iji, i nastoji da
neposrednije uva`i interese potro{a~a i
njihovu spremnost (i mogu}nost) da plate
energija
Tabela 5 Obim, u~estalost i dubina redukcija
Godina
2005.
2006.
2007.
2008.
2009.
2010.
Reducirana potro{nja (GWh/god.)
Maks.
Min.
Prose~na
1988.7
2160.0
2815.7
2556.4
2954.8
3503.4
479.2
815.1
1244.7
1189.8
1338.2
1612.0
Reducirana snaga (MW)
Maksimalna
848.0
1372.8
1439.0
1397.0
1466.3
1589.0
130
176
163
187
225
Verovatno}a pojave
d(%)
k ij
34.6
44.8
53.5
49.0
55.6
68.1
Tabela 6 Verovatno}a pojave redukcija u zimskom periodu
Redukcije snaga ve}a od (MW)
Verovatno}a pojave (%) u periodu nov.-dec. i jan.-feb.
2005/2006.
2006/2007.
2007/2008. 2008/2009.
2009/2010.
100
200
300
400
500
600
900
1000
88.1
83.8
75.0
54.4
21.9
9.4
1.9
1.3
cenu (sigurne) energije, uz jasno
upozorenje da postoji odnos kvalitet/cena,
tj. da vi{i kvalitet podrazumeva i vi{u
cenu. Mogu}e je, dakle, sa pojedinim
potro{a~ima (ili grupama potro{a~a),
naravno u granicama tehni~kih
mogu}nosti, ugovorom definisati obim i
garanciju isporuka, ali i cenu koju takva
garancija podrazumeva. Mi ne mo`emo u
okviru ovog referata re{avati ovo slo`eno
pitanje, pa }emo se osloniti na dosada{nju
praksu u planiranju u elektroprivredi i na
konvencije koje bi u na{im uslovima
mogle da budu prihvatljive.
Potrebni nivo izgradnje proizvodnih
kapaciteta u Elektroprivredi Srbije (a to je
bio kriterijum za planiranje i u ranijoj
Jugoslaviji), za koji se smatralo da
odra`ava optimalne uslove za snabdevanje
potro{a~a elektri~nom energijom,
odgovarao je ukupnoj raspolo`ivoj snazi
95.6
90.0
86.3
80.6
64.4
56.9
2.5
1.9
100.0
100.0
90.0
86.3
66.9
51.9
6.3
1.9
100.0
98.8
88.1
83.8
74.4
60.0
6.9
1.9
proizvodnih kapaciteta koji su mogli
pouzdano da zadovolje planirane potrebe
energije i snage u godi{njem bilansu sa
verovatno}om od 95% u odnosu na
promenjljivost proizvodnje hidroelektrana,
odnosno smatran je kao prihvatljiv rizik da
u 5% najnepovoljnijih hidrolo{kih situacija
planirana potro{nja ne bude zadovoljena,
kada bi se pristupalo redukcijama po
unapred planiranom redosledu. Pri tome je
u sistemu morala da bude obezbe|ena
potrebna "hladna" rezerva, koja je za
termoelektrane, na osnovu statisti~kih
podataka o neraspolo`ivosti (prinudni
ispadi), bila utvr|ena u iznosu od 15%
ukupne raspolo`ive snage na pragu tih
elektrana. Takva rezerva u
hidroelektranama nije bila relevantna za
ove prora~une, ali je raspolo`iva
neiskori{}ena snaga hidroelektrana
prvenstveno podmirivala potrebnu
Slika 1 Verovatno}a pojave redukcija u zimskom periodu
[034]
100.0
100.0
94.4
86.9
80.0
75.0
29.3
12.5
rotiraju}u rezervu.
Opisani kriterijumi bili
su polazna osnova i za
analize u ovom
referatu, te je na
osnovu aktuelnih
podataka, koji su
prethodno prikazani,
definisano referentno
stanje u sistemu u
svakoj od posmatranih
godina, da bi, zatim,
promenom pojedinih
parametara bilo
ukazano i na mogu}e
promene uslova u
snabdevanju
elektri~nom energijom.
4.1. Referentno
stanje za
zadovoljenje
prognozirane
potro{nje
Rezultati prora~una,
izvr{eni pod navedenim
uslovima, ukazali su na
vrlo zabrinjavaju}e
stanje po svim indikatorima zadovoljenja
planirane potro{nje. Na to pre svega
ukazuju podaci o mogu}em obimu i
u~estalosti redukcija potro{nje datih u
tabeli 5.
Najve}i iznosi redukcija po snazi
pojavljuju se po pravilu u zimskim
mesecima, naj~e{}e u januaru, {to je,
naravno, i iskustvo provereno u
dosada{njoj praksi. Ta okolnost, da
odlu~uju}i nepovoljan uticaj na
zadovoljenje potro{nje ima simultano
dejstvo visokih optere}enja i lo{ih
hidrolo{kih prilika, ~ini da stanje koje je
iskazano na nivou godine postaje jo{
nepovoljnije kada se prika`u rizici od
deficita u periodu novembar - decmbar
jedne i januar - februar naredne godine.
Verovatno}a da se pojave redukcije date i
ve}e snage u tom periodu pokazana je u
tabeli 6 i na slici 1.
Ako bismo za dati period
prihvatili rizik pojave deficita
na nivou od oko 15% ({to bi
pribli`no odgovaralo riziku od
5% na nivou godine), bilo bi
neophodno obezbediti dodatnu
snagu (u vreme maksimalnih
optere}enja) od preko 500-600
MW, a krajem perioda i preko
900 MW.
Podrazumeva se da je i u tim
uslovima potrebno obezbediti
rotiraju}u rezervu iz tehni~kotehnolo{kih razloga u
eksploataciji
elektroenergetskih sistema ({to
je u ovim prora~unima i
u~injeno), ali i "hladnu"
rezervu zbog mogu}ih
dugotrajnijih ispada iz pogona,
pre svega jedinica u
termoelektranama. U na{im
prora~unima, kao {to je ranije
energija
Tabela 7 Obim, u~estalost i dubina redukcija
Godina
2005.
2006.
2007.
2008.
2009.
2010.
Reducirana potro{nja (GWh/god.)
Maksim.
Minim.
Prose~na
980.6
943.8
1033.7
1120.0
1471.6
1514.7
0.0
2.0
13.4
24.1
288.4
305.0
60.1
75.2
171.3
333.0
546.6
822.6
Reducirana snaga (MW)
Maksimalna
834.3
857.6
923.8
989.1
1058.4
1122.7
Verovatno}a pojave redukcija
(%)
4.4
12.5
22.9
27.7
30.2
33.3
Tabela 8 Verovatno}a pojave redukcija u zimskom periodu
Redukcije snaga ve}a od (MW)
100
200
300
400
500
600
900
1000
navedeno, ra~unato je sa rezervom od 22%
u godinama 2005-2007, a dalje sa 19.5%
od ukupne raspolo`ive snage
termoelektrana, {to zna~i da se u "hladnoj"
rezervi nalazilo 837-945 MW. Kako se
radi o faktorima koji o~igledno imaju vrlo
veliki uticaj na ovu vrstu analiza, izvr{eni
su prora~uni sa redukovanim iznosima
"hladne" rezerve na nivou od 10% (oko
430 MW), {to bi svakako bio drugi
ekstrem. Za potrebe ovih analiza
nazva}emo to stanje optimisti~kim i
prikazati ga sa istim indikatorima kao i
prethodno. Treba, tako|e, napomenuti da
bi, u op{tem slu~aju, na rezultate
prora~una moglo da ima uticaja i trajanje
planskih, a ne samo prinudnih ispada
(redovni godi{nji remonti). Provera uticaja
skra}enja trajanja remonta sa 45 na 30
dana, i za najve}e jedinice, pokazala je da
se takav uticaj u na{im uslovima mo`e
zanemariti.
2005/2006.
8.1
3.1
2.5
1.9
1.3
1.3
-
Verovatno}a pojave (%) u periodu nov.- dec. i jan.- feb.
2006/2007.
2007/2008.
2008/2009.
48.8
15.0
5.6
1.9
1.9
1.3
0.6
-
60.0
48.1
26.9
6.3
1.9
1.3
0.6
-
4.2. Stanje sa pobolj{anom
raspolo`ivosti agregata
Rezultati prora~una elektroenergetskih
bilansa u ovom slu~aju dati su tabeli 7.
U kriti~nim periodima godine (novembar februar) rizici od pojave deficita prikazani
su u tabeli 8 i slici 2.
Ra~unaju}i, dakle, sa pove}anom
raspolo`ivosti jedinica, vidi se da bi
dodatna (raspolo`iva) snaga, uz isti
kriterijum sigurnosti, trebalo u periodu
najve}ih optere}enja 2006-2007. da iznosi
200-300 MW, a do kraja posmatranog
perioda i preko 500 MW.
Interesantno je pogledati podatke o
ukupnoj proizvodnji termoelektrana i
godi{njem iskori{}enju raspolo`ive snage.
Podaci za po~etnu i poslednju godinu
razmatranog perioda u ovom slu~aju
pobolj{ane raspolo`ivosti dati su u tabeli 9.
Slika 2 Verovatno}a pojave redukcija u zimskom periodu
[035]
71.3
59.4
42.5
20.0
5.6
1.9
0.6
0.6
2009/2010.
80.6
75.0
61.3
51.3
17.5
6.3
1.3
0.6
U prethodnom (referentnom) slu~aju
odgovaraju}e vrednosti su, razumljivo,
ne{to ni`e izme|u 19953 i 24519
GWh/god. u 2005. i od 21206 do 24852
GWh/god. u 2010. Ovi podaci su
ilustrativni pre svega zbog toga {to
ukazuju na prirodu deficita koji bi se u
narednom periodu mogao o~ekivati.
Naime, ako se u prora~unima pojavljuju
veliki deficiti, naro~ito po snazi, a
istovremeno iskazuje relativno umereno
iskori{}enje termoelektrana, uz gotovo
potpuno iskori{}enje raspolo`ive
proizvodnje hidroelektrana, jasno je da
nedostatak snage, a ne toliko nedostatak
energije, mo`e vrlo ozbiljno uticati na
snabdevanje potro{a~a elektri~nom
energijom u periodu koji je pred nama.
4.3. Potrebna dodatna snaga izvora
Potrebna dodatna snaga izvora odre|ena je
ovde na osnovu istih polaznih podataka
koji su kori{}eni i u prethodnim
prora~unima, s tim da je kao
opravdan usvojen faktor
raspolo`ovosti termoelektrana od
85%, odnosno "hladna" rezerva na
nivou od 15%. Uz takve
pretpostavke dobijene su vrednosti
prikazane u tabeli 10.
Treba imati u vidu da se date
vrednosti odnose na iznose neto
snaga raspolo`ivih za bilans, koje
sa ukupnom raspolo`ivom snagom
postoje}ih elektrana u nazna~enim
godinama omogu}avaju
zadovoljenje potro{nje uz usvojeni
(dati) kriterijum sigurnosti. Radi se,
dakle, o snagama koje bi sa
visokim stepenom garancija morale
da budu raspolo`ive u periodima
kriti~nim za elektroenergetski
sistem u vreme vr{nih optere}enja,
a mogu se obezbediti izgradnjom
sopstvenih kapaciteta ili uvozom,
energija
Tabela 9 Proizvodnja i godi{nje iskori{}enje termoelektrana
Proizvodnja termoelektrana (GWh/god.)
Minimalna
Maksimalna
Prose~na
Godina
2005.
2010.
Tabela
21516
22369
25654
26776
23456
24977
Godi{nje iskori{}enje (h/god.)
Minimalno
Maksimalno
Prose~no
5012
5282
5976
6323
5464
5898
10 Potrebna dodatna snaga izvora
Godina
2005.
2006.
2007.
2008.
2009.
2010.
Snaga (MW)
193
382
548
625
705
866
od ~ega }e zavisiti veli~ina instalisane
snage. Izbor re{enja treba, naravno, da
bude predmet ozbiljnih studija sa ciljnim
kriterijumima optimizacije, {to nije
predmet ovih razmatranja. Zbog toga ovde
nisu date ni analize o~ekivane proizvodnje
dodatnih izvora, jer }e one zavisiti od
njihove strukture, pri ~emu }e ukupna
dodatna proizvodnja biti jednaka
smanjenju redukcija energije koje se
izgradnjom (ili zakupom) dodatnih
kapaciteta ostvaruju. Treba, tako|e,
naglasiti da detaljnije analize obima i
dinamike dodatnih isporuka zahtevaju
prora~une sa vremenskom osnovom
manjom od meseca, kada bi bilo mogu}e
ostvariti i bolje upravljanje raspolo`ivim
rezervama kapaciteta, a time umanjiti i
rizike od redukcija. Rezultati prikazani u
ovom referatu su, me|utim, dovoljno
pouzdani da uka`u na vrlo ozbiljne
probleme koji se u snabdevanju potro{a~a
elektri~nom energijom u Srbiji u narednom
periodu mogu o~ekivati.
5. Zaklju~ak
Izvr{eni su obimni prora~uni kojima je
simuliran rad proizvodnih kapaciteta EPSa u periodu 2005-2010. sa ciljem da se
ispitaju uslovi pod kojim }e biti mogu}e
zadovoljenje planirane potro{nje elektri~ne
energije i snage uz usvojene standarde
kvaliteta. U o~ekivanju da odgovaraju}e
standarde utvrdi novi regulatorni organ,
ustanovljen nedavno usvojenim Zakonom
o energetici, u referatu su kori{}eni
iskustveni kriterijumi za izvr{enje obaveza
prema potro{a~ima elektri~ne energije.
Pokazano je, na`alost, da bez obzira na
mogu}a odstupanja vrednosti baznih
podataka, i uz relativno skroman porast
potro{nje elektri~ne energije, postoji velika
verovatno}a da postoje}im kapacitetima
ne}e biti mogu}e izvr{iti obaveze prema
potro{a~ima u iznosu od oko 200 MW
(2005.god.) do blizu 900 MW na kraju
posmatranog perioda (2010.god.).
Ukazano je na zna~aj preduzetih mera za
pove}anje raspolo`ivosti jedinica, naro~ito
u termoelektranama, ali je i pored toga
neophodno preduzeti interventne mere za
obezbe|enje dodatnih proizvodnih
kapaciteta.
Kako su blagovremene pripreme za
izgradnju novih kapaciteta propu{tene,
sopstvene izvore mogu}e je o~ekivati tek
posle 2007. U tom smislu, do 2008.
interventni uvoz sa tr`i{ta je svakako
mogu}a, ako ne i jedina opcija. Paralelno
sa uvozom neophodni su i dalji napori za
racionalizaciju potro{nje, a instituti koje je
uveo novi zakon, o odnosima sa
potro{a~ima mogli bi da budu iskori{}eni
da se, sa nekim od njih, ugovore takav
obim i dinamika potro{nje koji }e
relaksirati problematiku sistema u
zimskom periodu. Naravno da to treba
valorizovati i odgovaraju}om (smanjenom)
cenom energije. Ekonomsku prinudu u
smislu pove}ane cene ze energiju u
zimskom periodu ne treba isklju~iti kao
opciju.
Kombinacijom svih mera, uklju~uju}i i
odgovaraju}e upravljanje rezervnim
kapacitetima, mogu}e je do}i do
zadovoljavaju}eg nivoa u podmirenju
planiranih potreba u elektri~noj energiji i
snazi. Istovremeno je neophodno preduzeti
hitne mere za stvaranje uslova za
realizaciju sopstvenih proizvodnih
kapaciteta. Ovo se posebno odnosi na
kapacitete koji se mogu brzo realizovati i u
sklopu planiranih aktivnosti na
revitalizaciji postoje}ih agregata
(pove}anje snage, dodatni agregati i sl.)
Literatura
[1] Studija, Metodologija za odre|jivanje
energetsko-ekonomske opravdanosti i
redosleda izgradnje novih elektrana u
okviru ZEP-a, Energoprojekt, Beograd,
1978.
[036]
energija
Prof. dr Gordana Kokeza
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd
Mr Ivan Najdenov
TIR RTB Bor
UDC 658.26:622.013]:005.52
Upravljanje tro{kovima
energije u funkciji
poslovnog uspeha - primer
preduze}a TIR RTB Bor
kstraktivna industrija jeste veliki
potro{a~ svih vrsta energije tako da
tro{kovi energenata predstavljaju
zna~ajnu stavku u sumi ukupnih tro{kova
poslovanja. Poslovni uspeh svakog
ekonomskog subjekta zavisi od veli~ine
kako izlaznih elemenata (obima
proizvodnje, ukupnog prihoda, dohotka),
tako i od veli~ine elemenata ulaza
(utro{enog rada, ukupnih tro{kova, sume
anga`ovanih sredstava). U nastojanju da
ostvari optimalni poslovni uspeh,
ekonomski subjekt mora da uti~e na
smanjenje ulaznih i na pove}anje izlaznih
elemenata. Kako i u kojoj meri }e se
uticati na kretanje navedenih elemenata
zavisi od delovanja veoma velikog broja
objektivnih i subjektivnih faktora
poslovanja. Budu}i da na objektivne
faktore preduze}e ne mo`e da uti~e,
njegove upravlja~ke aktivnosti treba da
budu usmerene na subjektivne faktore.
Suma ukupnih tro{kova poslovanja formira
se tako|e pod uticajem delovanja i
subjektivnih i objektivnih faktora. Dati
faktori deluju kako na strani utro{aka tako
i na strani nabavnih cena osnovnih
elemenata proizvodnje. Upravlja~ka
aktivnost preduze}a u sferi tro{kova treba
da se usmeri na otklanjanje delovanja svih
subjektivnih faktora u sferi pove}anja
utro{aka i u sferi porasta nabavnih cena
osnovnih elemenata proizvodnje. U ovom
radu prou~ava}e se kretanje tro{kova
energenata i njihov uticaj na poslovni
uspeh, i to u preduze}ima ekstraktivne
industrije. Istra`ivanje }e se bazirati na
konkretnom primeru Preduze}a za
topljenje i rafinaciju bakra (TIR) RTB Bor.
Rezime
1. Analiza kretanja tro{kova
energije u TIR RTB Bor
Key words: management, costs, energy, efficiency, business success.
Da bi odre|enim procesom menad`ment
preduze}a mogao da upravlja i da ga
usmerava u funkciji pove}anja efikasnosti
poslovanja i, samim tim, pove}anja sume
ostvarenog profita, neophodno je prou~iti
karakteristike odvijanja datog procesa.
Preduze}e Topljenje i rafinacija bakra
RTB Bor je veliki potro{a~ skoro svih
vrsta energenata, a posebno elektri~ne
energije, ugljeva, nafte i mazuta. U sumi
ukupnih tro{kova ovog preduze}a, tro{kovi
energije u~estvuju sa visokim procentom
E
Tro{kovi energije predstavljaju zna~ajnu stavku ukupnih tro{kova poslovanja ve}ine
privrednih subjekata a posebno preduze}a ekstraktivne industrije. Budu}i da su tro{kovi
jedan od ulaznih elemenata u ekonomskom sistemu preduze}a, njihova visina, kada se
dovede u odnos sa odgovaraju}im izlaznim elementom, bitno uti~e na ekonomsku
efikasnost funkcionisanja datog sistema, tj. na njegov poslovni uspeh. U ovom radu
prou~ava se uticaj tro{kova energije na poslovni uspeh preduze}a za proizvodnju i
preradu bakra i to na konkretnom primeru preduze}a Topljenje i rafinacija RTB Bor. U
tom smislu, za period od pet karakteristi~nih godina (1996, 1997, 2000, 2001. i 2002),
prate se kretanje tro{kova energije, dinamika njihovog u~e{}a u strukturi ukupnih
tro{kova, kao i uticaj tro{kova energije na ostvareni poslovni uspeh konkretnog
preduze}a, izra`en preko pokazatelja produktivnosti i ekonomi~nosti. Analizom je
utvr|eno da je tokom posmatranih godina u~e{}e tro{kova energenata bilo preko 20%, a
da su se pokazatelji produktivnosti i ekonomi~nosti pogor{ali u drugom u odnosu na
prvi period posmatranja. Kao mere za smanjenje tro{kova energenata i za unapre|enje
poslovnog uspeha konkretnog preduze}a predla`e se efikasnije upravljanje procesom
potro{nje energenata koje podrazumeva dobro poznavanje tehnolo{kog procesa,
odgovaraju}u organizaciju proizvodnje uz stalne inovacije, poznavanje i prilago|avanje
situaciji na doma}em i inostranom tr`i{tu kao i stalno pra}enje tro{kova po fazama
proizvodnje pomo}u adekvatnog informacionog sistema.
Klju~ne re~i: upravljanje, tro{kovi, energija, efikasnost, poslovni uspeh.
The Management of Energy Costs in the Function of Business Success (Case
Study:TIR RTB Bor
Abstract: The Energy costs represent the significant part of the total expences,
especially in the extracting industry.The costs are one of the inputs of enterprise´s
economic system. The ratio between cost and adequate output element shows the firm´s
efficiency, i.e. it´s business success. The impact of Energy Exspenses on business success
in this paper is studed (Case study: TIR RTB Bor). Energy expenses dynamics and their
contribution to the total cost structure in the period of 5 specific years (1996,1997,
2000, 2001 and 2002) are analyzed. Energy costs influence on business success,
productivity and cost effectiveness are studed, too. Through the analyzed period the rate
of energy cost was more than 20% , and productivity and cost effectiveness got worse.
To reduce energy expenses and to encrease business succsess corresponding steps are
proposed. It means good knowledge of technology process, adequate product
organuzation, inovations, adapting to market demamand and permanently cost control
by corresponding informations system.
[037]
(preko 20%), {to zna~i da navedena vrsta
tro{kova, kao ulazni element, ima bitan
uticaj i na poslovni uspeh ovog preduze}a.
Zato je pra}enje i upravljanje kategorijom
tro{kova energenata veoma bitno sa
stanovi{ta ostvarivanja optimalnih
energija
Tabela 1 Iznos i u~e{}e tro{kova energetike u sumi ukupnih tro{kova TIR-a
Red. Br.
Godina
Iznos trošk. u d.
1.
2.
3.
4.
5.
1996.
1997.
2000.
2001.
2002.
101.330.983.
133.577.136
179.527.414
501.398.151
573.939.225
poslovnih rezultata. U konkretnom primeru
TIR RTB Bor, pra}eno je kretanje tro{kova
energenata u periodu od 5 godina.
Me|utim, zbog specifi~nosti uslova
poslovanja, nije uzet kontinuelni niz od 5
godina, ve} su razmatrane karakteristi~ne
godine. U tom smislu, posmatra se kretanje
tro{kova energenata u 1996. i 1997. koje
se mogu smatrati periodom kada je
preduze}e TIR optimalno koristilo svoje
kapacitete, i u godinama 2000, 2001. i
2002. kada je proizvodnja drasti~no
smanjena zbog veoma nepovoljnih uslova
poslovanja. Godine 1998. i 1999. nisu
reprezentativne za analizu zbog ratnih
uslova, a u periodu do 1996. tako|e je
do{lo do promene uslova privr|ivanja
izazvanih hiperinflacijom, nerealnim
kursom dinara, ekonomskim sankcijama od
strane me|unarodne zajednice, izgubljenim
statusom povla{}ene nacije u izvozu na
zapadnoevropska tr`i{ta i u SAD. Ovome
se mo`e dodati i nedovoljna podr{ka
poslovnih banaka u kreditiranju
proizvodnje i izvoza, uz veoma nepovoljan
trend cena bakra i ostalih proizvoda TIR-a
na doma}em i inostranom tr`i{tu, tako da ni
ovaj period nije reprezentativan za analizu.
Tabelarni pregled iznosa i procentualnog
u~e{}a tro{kova energetike u sumi ukupnih
tro{kova TIR-a dat je u tabeli 1.
Na osnovu podataka datih u tabeli 1 mo`e
se izvr{iti slede}a analiza.
Tokom 1996. proizvodnja katodnog bakra
iznosila je 104.000 t, {to je doprinelo i
boljem kori{}enju kapaciteta ostalih
pogona. Topljenje i rafinacija bakra je
veliki potro{a~ energije, posebno linija
proizvodnje katodnog bakra. Posmatrane
godine, i pored relativno niskih cena
energenata, posebno elektri~ne energije,
ovo preduze}e ostvarilo je ukupne
tro{kove energije u iznosu od 101.330.983
d. ili 17.777.365 USD, {to u strukturi
ukupnih tro{kova ~ini 22,22%. Ovako
velika potro{nja energenata, i pored toga
{to je na nivou projektovanih veli~ina,
nastala je kao posledica i velikog obima
proizvodnje.
Godine 1997. tako|e je ostvaren
zadovoljavaju}i obim proizvodnje koji je
iznosio na liniji bakra 106.583 t.
Posmatrane godine u~e{}e tro{kova
energije u sumi ukupnih tro{kova nije se
bitno promenilo i iznosilo je 22,62%.
Ukupni tro{kovi energije iznosili su
133.577.136 d. ili 19.643.696 USD.
Minimalno pove}anje u~e{}a tro{kova
energetike u odnosu na prethodnu godinu
posledica je pove}anja obima proizvodnje
katodnog bakra za 2,5%, tj. za 2.583 t. To
Iznos. trošk. u
USD
17.777.365
19.643.696
3.989.498
7.596.942
8.912.100
Uèešæe u % u uk.
trošk.
22,22
22,62
13,88
22,63
24,97
je uticalo na i na ve}u potro{nju
energenata na liniji bakra, a samim tim i u
ostalim pogonima TIR-a.
U 2000. do{lo je do drasti~nog pada
proizvodnje na liniji bakra, i to za 57,2% u
odnosu na 1997. Pad proizvodnje bakra
doveo je do pada proizvodnje i u ostalim
pogonima TIR-a. Pad ostvarene
proizvodnje pratio je i pad kako ukupnih
tro{kova, tako i tro{kova energetike.
Ukupni tro{kovi energije navedene godine
iznosili su 179.527.414 dinara ili
3.989.498 USD. U~e{}e vrednosti tro{kova
energije u strukturi ukupnih tro{kova
iznosilo je 13,88%. Osim pada ostvarenog
obima proizvodnje, na pad u~e{}a tro{kova
energije u strukturi ukupnih tro{kova
uticao je i znatan porast kamata, usluga i
zarada u ukupnim tro{kovima, a tako|e i
rast crnog kursa dinara (1USD=45dinara)
zbog visoke inflacije.
Tokom 2001. tendencija pada ostvarenog
proizvodnje i dalje je nastavlljena u svim
pogonima TIRa. Dati pad proizvodnje
doveo je i do ne{to manje potro{nje
energenata u apsolutnom iznosu, dok su
utro{ci energije po jedinici proizvoda
pove}ani. Devalvacija dinara uslovila je
uskla|ivanja dispariteta cena proizvoda
energetike sa cenama u drugim privrednim
sektorima pa su cene svih energenata
zabele`ile veliki porast. To je pove}alo
u~e{}e tro{kova energenata u strukturi
ukupnih tro{kova, pri ~emu su oni iznosili
501.398.151 dinara ili 7.596.942 USD,
odnosno 22,63%.
Godine 2002. tendencija pada ostvarenog
obima proizvodnje i dalje se nastavlja u
svim pogonima TIR-a. Budu}i da tro{kovi
nekih energenata imaju fiksni karakter, u
situaciji kada se raspolo`ivi kapaciteti nisu
koristili u potpunosti, do{lo je do
pove}anja utro{aka datih energenata po
jedinici proizvoda. Posmatrane godine
ukupni tro{kovi energenata iznosili su
573.939.225 dinara ili 8.912.100 USD.
Usled daljeg skoka cena svih energenata,
procentualno u~e{}e tro{kova energetike
iznosilo je 24,97%, {to je za 2,34% ve}e
nego u prethodnoj godini.
2. Dinamika produktivnosti i
ekonomi~nosti kao pokazatelja
poslovnog uspeha
Produktivnost, ekonomi~nost i rentabilnost
predstavljaju parcijalne principe
reprodukcije. Na osnovu datih pokazatelja
mogu}e je oceniti poslovni uspeh
preduze}a u odre|enom periodu njegovog
poslovanja. U ovom radu analizirana je
dinamika pokazatelja produktivnosti i
ekonomi~nosti u periodu od pet
karaktristi~nih godina poslovanja.
2.1. Analiza produktivnosti
Princip produktivnosti je na~elo, odnosno
zahtev, da se ostvari odre|ena proizvodnja
s minimalnim utro{cima radne snage za tu
proizvodnju. Saglasno tome, produktivnost
(P) mo`e se izraziti kao odnos ostvarenog
obima proizvodnje (Q) i utro{aka radne
snage (L), izraz 1:
P=Q/L
(1)
Produktivnost kao parcijalni pokazatelj
kvaliteta ekonomije odre|enog privrednog
subjekta mo`e se posmatrati sa dva
aspekta. Sa stanovi{ta dru{tvene zajednice,
produktivnost pokazuje sposobnost
proizvo|enja, tj. koliki obim proizvoda je
ta organizacija sposobna da stavi dru{tvu
na raspolaganje. Me|utim, sa stanovi{ta
kvaliteta te organizacije, produktivnost
pokazuje racionalnost tro{enja radne snage,
tj. njenu sposobnost da po jedinici rada
ostvari odre|enu proizvodnju.
Preduze}e Topljenje i rafinacija u procesu
reprodukcije bavi se proizvodnjom velikog
broja razli~itih vrsta proizvoda - preko
300. Zato je za potrebe analize dinamike
produktivnosti uzet jedan, reprezentativni,
proizvod - katodni bakar. Kao opravdanje
tome navodi se i ~injenica da se najve}i
deo tro{kova i prihoda TIR-a, preko 65%,
odnosi upravo na ovaj proizvod.
U konkretnom slu~aju produktivnost je
izra~unata na bazi ostvarenog obima
proizvodnje i broja efektivnih ~asova rada
radnika koji neposredno rade u samoj
proizvodnji (tabela 2).
Iz tabele 2 mo`e se sagledati da je
produktivnost tokom posmatranih godina
pokazala tendenciju pada (od 101 tone
katodnog bakra po jedinici efektivnog
rada u 1997. na samo 35 t po jedinici
efektivnog rada u 2001. Nagli pad
produktivnosti na liniji proizvodnje
katodnog bakra uticao je i na pad
produktivnosti u ostalim metalur{kim
pogonima, a posebno u Fabrici sumporne
kiseline, Fabrici bakarne `ice i u Livnici
bakra i bakarnih legura.
Tabela 2 Dinamika produktivnosti
Red.
broj
1.
2.
3.
4.
5.
[038]
Godina
1996.
1997.
2000.
2001.
2002.
Proizvodnja (Q) u t
104.000
106.583
45.633
32.365
35.897
Utrošak radne
sange (L) u è. rada
1.038
1.035
930
915
503
Produktivnost
Q/L
100
101
49
35
71
energija
Slika 1 Grafi~ki prikaz dinamike produktivnosti
Grafi~ki prikaz dinamike produktivnosti u
posmatranom periodu dat je na slici 1.
2.2.Analiza ekonomi~nosti
Ekonomi~nost kao jedan od parcijalnih
principa reprodukcije pokazuje
racionalnost tro{enja svih elemenata
proizvodnje. Ekonomi~nost se izra`ava kao
odnos ostvarene proizvodnje (C) i ukupnih
tro{kova (T), (izraz 2):
E=C/T
(2)
Analiza ekonomi~nosti TIR-a izvr{ena je
za liniju proizvodnje katodnog bakra, koja
je reprezentativna linija kako po u~injenim
tro{kovima tako i po ostvarenom prihodu.
Sve vrednosne veli~ine izra`ene su u
standardnim (stalnim) cenama iz 1996. da
bi se obezbedila uporedivost podataka.
Pregled ostvarene ekonomi~nosti po
analiziranim godinama dat je u tabeli 3.
Iz tabele 3 mo`e se sagledati da se
ekonomi~nost tokom posmatranih godina
smanjivala. Godine 1997. ekonomi~nost je
iznosila 1,72, {to zna~i da je ostvareno
1,72 dinara ukupnog prihoda po jedinici
utro{enih sredstava. Sa druge strane, 2001.
na svaki dinar tro{kova ostvarivalo se 0, 60
dinara ukupnog prihoda, {to ukazuje na
gubitak u poslovanju jer su ukupni
tro{kovi bili ve}i od ukupnog prihoda. Pad
ekonomi~nosti posledica je naglog pada
proizvodnje u periodu 2000-2002, kao i
posledica porasta utro{aka normativnih
materijala po jedinici proizvoda ({to je
uslovilo porast tro{kova). Na pove}anje
tro{kova, a samim tim, i na smanjenje
ekonomi~nosti, uticali su remonti
kapaciteta zbog dotrajalosti opreme i
agresivne sredine, i to u Fabrikama
sumporne kiseline, Elektrolizi i Topionici.
Grafi~ki prikaz dinamike ekonomi~nosti
dat je na slici 2.
Slika 2 Grafi~ki prikaz dinamike ekonomi~nosti
Analizom pokazatelja i produktivnosti i
ekonomi~nosti mo`e se uo~iti njihov blagi
porast 2002. Dati porast usledio je ne
samo zbog neznatnog pove}anja
proizvodnje ve} i zbog smanjenja veoma
velikog broja zaposlenih na bazi socijalnog
programa Vlade Republike Srbije, i to za
33% na nivou TIR-a. To je uslovilo pad
tro{kova zarada, a time i ukupnih tro{kova.
Me|utim, mi{ljenja smo da bitnije
pove}anje efikasnosti poslovanja, izra`eno
porastom produktivnosti i ekonomi~nosti,
nije mogu}e posti}i bez odgovaraju}e
doma}e i inostrane finansijske podr{ke.
Data podr{ka neophodna je za
revitalizaciju sopstvenih rudnika i nabavku
ve}e koli~ine uvoznog koncentrata pod
povoljnijim uslovima prerade.
Zaklju~ak
Na osnovu analize dinamike tro{kova i
pokazatelja poslovnog uspeha u periodu od
pet karakteristi~nih godina u preduze}u
Topljenje i rafinacija RTB Bor, mo`e se
zaklju~iti da su tro{kovi energenata
zna~ajna stavka sume ukupnih tro{kova
preduze}a i da bitno uti~u na njegov
ostvareni poslovni uspeh. Prou~avanje
raspolo`ivih podataka pokazalo je da
tro{kovi energenata rastu u periodima
pove}anja proizvodnje, ali da se njihovo
procentualno u~e{}e, zbog fiksnog
karaktera pojedinih vrsta tro{kova, u sumi
ukupnih tro{kova ne menja bitno, osim u
izuzetnim situacijama. Produktivnost i
ekonomi~nost, kao pokazatelji poslovnog
uspeha, bili su znatno povoljniji u
godinama kada je ostvaren ve}i obim
proizvodnje i kada su se proizvodni
kapaciteti potpunije koristili. Smanjenje
tro{kova energenata uticalo bi na
pobolj{anje pokazatelja poslovnog uspeha.
Da bi se to postiglo neophodno je
preduzeti odgovaraju}e upravlja~ke mere u
ovoj sferi, koje podrazumevaju dobro
poznavanje tehnolo{kog procesa,
prilago|avanje zahtevima tr`i{ta, uvo|enje
inovacija, odgovaraju}u kontrolu tro{kova
i sl. Jedno od mogu}ih re{enja jeste
smanjenje i zamena pojedinih energenata
alternativnim gorivima kao i smanjenje
vr{nih snaga u ukupnim tro{kovima
elektri~ne energije.
Literatura
Najdenov, I., Upravljanje potro{njom
energenata u procesima topljenja i
rafinacije bakra, magistarska teza,
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd,
2004.
Kokeza, G., Rai}, K., Najdenov, I., Uticaj
potro{nje energenata u pogonima TIR-a na
cenu ko{tanja katodnog bakra, VI
savetovanje metalurga Srbije i Crne Gore,
Beograd, 2003.
Kokeza, G., Rai}, K., Najdenov, I.,
Optimiziranje potro{nje energenata u
pogonima TIR-a, Hemijska industrija,
SHD, Beograd, 2003.
Stavri}, B., Kokeza, G., Upravljanje
poslovnim sistemom, Tehnolo{kometalur{ki fakultet, Beograd, 2002.
Stavri}, B., Kokeza, G., Osnovi
menad`menta - za in`enjere,
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd, 2005.
Tabela 3 Dinamika ekonomi~nosti
Red.
broj
1.
2.
3.
4.
5.
Godina
1996.
1997.
2000.
2001.
2002.
Ukupni prihod (C)
Ukupni troškovi (T)
Ekonomiènost (C/T)
191.085.998
193.913.575
168.321.565
149.068.697
154.700.795
1,69
1,72
0,80
0,60
0,68
323.540.394
334.431.471
136.043.765
89.843.279
102.807.564
[039]
energija
ZA[TITA @IVOTNE SREDINE
Dragan Vukoti}
Elektroprivreda Srbije, Beograd
UDC 551.583:502.131.1(497.1)
Kjoto protokol i njegovi
mehanizmi u funkciji
odr`ivog razvoja SCG
1. Kjoto protokol
Rezime
Promena klime je postala globalni problem
kojim su se prve pozabavile Ujedinjene
nacije (United Nation Framework
Convention on Climate Change UNFCCC). Glavni cilj Konvencije je da se
postigne “stabilizacija koncentracije
gasova koji proizvode efekat staklene ba{te
na nivou koji ne bi doveo do opasnih
antropogenih uticaja na klimatski sistem”
(~lan 2 UNFCCC). Da bi dostigla taj cilj
Konvencija poziva industrijalizovane
zemlje (Aneks I) da primene planove
akcija i mere za smanjenje emisije gasova
staklene ba{te (Greenhous Gases - GHG)
kao i da obezbede finansijske resurse i
transfer tehnologije za zemlje u razvoju.
[tavi{e, ~lanice Konvencije }e izvestiti o
svojim nacionalnim inventarima i o svojim
programima za borbu protiv klimatskih
promena (National Communication).
Globalno zagrevanje je posledica emisije gasova iz industriskih postrojenja koji se
akumuliraju u atmosferi i tako stvaraju efekat staklene ba{te. U cilju obuzdavanja
globalnog zagrevanja i promene klime Ujedinjene nacije su, na Tre}oj konferenciji o
klimatskim promenama koja je odr`ana 1997. u Japanu, usvojile Kjoto protokol.
Prema Kjoto protokolu, trgovina emisijama je generalni izraz za tri tzv. fleksibilna
mehanizma koji treba da omogu}e smanjenje emisije gasova sa efektom staklene ba{te
na ekonomi~an na~in.
Rad se bavi konceptom trgovine emisijama i mogu}im implikacijama Kjoto procesa na
doma}u elektroenergetiku, kao i osnovnim zahtevima za primenu CDM projekata.
Klju~ne re~i: Kjoto protokol, mehanizam ~istog razvoja, trgovina emisijama, CDM
projekat.
Na Tre}oj konferenciji o klimi odr`anoj u
Japanu 1997. industrijalizovane zemlje
(Aneks B) obavezale su se Kjoto
protokolom (KP) da smanje emisiju gasova
staklene ba{te tokom perioda 2008-2012
(Commitment Period) za najmanje 5% u
odnosu na 1990. koja se uzima kao bazna
godina. U gasove koji proizvode efekat
staklene ba{te spadaju ugljen-dioksid
(CO2), metan (CH4), azotsuboksid (N2O) i
industrijski gasovi grupe HFC, PFC i
sumporheksafluorid (SF6).
1.1. Mehanizmi Kjoto protokola
Da bi se na ekonomi~an na~in ostvarile
obaveze na tom planu Kjoto protokol
obezbedjuje tri tzv. fleksibilna mehanizma:
„
Zajedni~ka primena (Joint
Implementation - JI, ~l. 6 KP): Po tom
~lanu industrijalizovana zemlja investira u
projekte smanjenja emisije u drugoj
industrijalizovanoj ili tranzicionoj zemlji.
Po Kjoto protokolu odobrenja (Carbon
Credits) iz ovog mehanizma, tzv. jedinice
Abstract
Global warming is the consequence of emission of gasses from industrial facilities,
accumulated in the atmosphere and producing the greenhouse effect. For the purpose of
controlling the global warming and climate changes United Nations has adopted the
Kyoto Protocol at the Climate Conference held in Japan in 1997.
According to the Kyoto Protocol emission trading is the general term for three so called
flexible mechanisms enabling the reduction of GHG emission in an economical way.
The Paper deals with the concept of emission trading and possible implications of Kyoto
Process in relation to the domestic electric power industry as well as basic requirements
to facilitate implementation of CDM projects.
Key words: Kyoto protocol, clean development mechanism, emission trading, CDM
project.
smanjenja emisije (Emission Reduction
Units - ERUs), mogu biti izdate samo
tokom obavezuju}eg perioda 2008-2012.
„
Mehanizam ~istog razvoja (Clean
Development Mechanism - CDM, ~l. 12
KP): Po tom ~lanu industrijalizovana
strana ula`e u projekte smanjenja emisije u
zemlji u razvoju. Odobrenja (Carbon
Credits) ostvarena u takvim projektima,
tzv. sertifikovano smanjenje emisije
(Certified Emission Reduction - CERs), se
mogu sticati od 2000. nadalje.
Medjunarodna trgovina emisijama
(Internationa Emission Trading - IET, ~l.
17 KP): Dr`ave koje imaju utvrdjenu
ciljnu emisiju po Kjoto protokolu mogu
prodavati emisiona odobrenja (Emission
Allowances), koja same ne}e iskoristiti,
drugim dr`avama. Ove druge ih mogu
[040]
iskoristiti za ispunjavanje svojih obaveza.
U maju 2002. Evropska unija i druge
industrijalizovane zemlje ratifikuju Kjoto
protokol koji je stupio na snagu 16.2.2005,
nakon ratifikacije Rusije. Iako tada Kjoto
protokol jo{ uvek nije bio na snazi,
nekoliko vlada i privatnih institucija su
preuzele inicijativu za investiranje u
fleksibilne mehanizme. Na primer,
holandska vlada je raspisala tender
(ERUPT i CERUPT) i kupuje karbon
kredite iz CDM i JI projekata. [tavi{e,
Svetska banka (World Bank) je osnovala
razli~ite fondove kao {to su Prototype
Carbon Fund i Bio-Carbon-Fund za
finansiranje smanjenja emisije GHG, dok
su Evropska unija i Japan izdali
deklaraciju kojom se obavezuju na
donaciju od 410 miliona US $ godi{nje,
energija
„
Biomasa
„
Parkovi vetrogeneratora
„ Postoje}i Official Development
Assistance (ODA) resursi se ne smeju
preusmeravati za finansiranje projekta;
drugi javni fondovi za te svrhe moraju biti
odvojeni od, i ne smeju se ra~unati u tom
smislu, finansijskih obaveza zemalja
~lanica Aneksa I (npr. GEF).
„
Hidroenergetika
„
„
Energetska efikasnost
„
Promena goriva sa uglja na gas
„
Dobijanje gasa iz deponija (metan)
tokom 2005-2008. fondovima koji treba da
pomognu zemljama u razvoju da smanje
emisije GHG [1].
„ Tipi~ni projekti koji su izabrani su:
Da bi se izra~unala dodatna finansijska
korist od takvih CDM i JI projekata, koja
zavisi od iznosa smanjenja emisije i cene
po kojoj je pla}eno to smanjenje, emisija
koja je proizvod CDM/JI projekata se
poredi sa izra~unatim osnovnim
scenarijom. Iznos smanjenja emisije se
defini{e kao razlika u emisijama GHG
izmedju baznog scenarija i projekata.
1.2. Uslovi za primenu Kjoto
mehanizama
Za kori{}enje bilo kojih karbon kredita za
ostvarivanje obaveze po Kjoto Protokolu i
za u~e{}e u trgovini emisijama po ~lanu
17, zemlja ~lanica Kjoto protokola mora da
ispuni slede}e zahteve:
a) da je ratifikovala Kjoto protokol,
b) da ima uspostavljen svoj dodeljeni iznos
(assigned amount) emisije GHG u skladu
sa postoje}im zahtevima,
c) da ima kompjuterizovan nacionalni
registar u skladu sa medjunarodnim
zahtevima,
d) da ima uspostavljen nacionalni sistem
za procenu emisije GHG iz svih izvora i
pove}anja ponora (sinks),
e) da podnese najaktueliniji raspolo`ivi
godi{nji inventar GHG i da nastavi da
podnosi godi{nje inventare u skladu sa
postoje}im zahtevima,
f) da podnese dodatne informacije o
dodeljenom iznosu u skladu sa postoje}im
zahtevima.
Samo za CDM i JI Zemlje Doma}ina
postoje neka pojednostavljenja zahteva:
„ Zemlja doma}in CDM projekta ne mora
da ispuni ni{ta vi{e od ratifikacije Kjoto
protokola.
„ Za zemlje doma}ine JI projekta
uspostavljena su dva pristupa: Takozvani
“First Track” predstavlja jednostavniji
metod za JI projekte. Druga varijanta
(“Second Track”) se primenjuje u slu~aju
kada ~lanica doma}in ne ispunjava sve
prethodno navedene zahteve, ali ispunjava
minimalni set njih (a-c). One moraju
koristiti sli~na pravila kao za CDM.
Pravilo koje se primenjuje na oba
mehanizma, CDM i JI, je da ne
dozvoljavaju primenu nuklearnih
postrojenja. Takodje, CDM projekti
moraju ispuniti dodatne zahteve:
Projekat treba da poma`e odr`ivi razvoj
zemlje doma}ina. Ispunjenje ovog zahteva
ocenjuje zemlja doma}in.
„ Samo po{umljavanje i obnova {uma su
zadovoljavaju}i kao pnor (sink) projekti za
CDM. U toku prvog perioda obaveze,
iznos CER, nastao takvim projektima i
kori{}en za ispunjenje obaveze zemlje
~lanice Aneksa B, ne sme pre}i 1% emisije
bazne godine ~lanice, puta pet. Da li }e i
drugi LULUCF projekti biti pogodni u
kasnijem periodu obaveze i da li }e
restrikcije vezane za kori{}enje CER iz
takvih projekata biti ukinute ostaje da se
usaglasi medju ~lanicama.
1.3. Tok ciklusa CDM projekta
Slede}i proces je predvidjen za ciklus
CDM projekata, koji je jednak zahtevima
za “2nd Track“ JI:
„ U~esnici u projektu (investitor i nosilac
projekta) pi{u Project Design Document
(PDD). Na osnovu toga, oni tra`e “Letter
of Approval” da je njihov projekat priznat
kao CDM/JI projekat od strane vlade
zemlje doma}ina. Prema tome zemlja
doma}in daje odobrenje da projekat
ispunjava njene zahteve u cilju ostvarenja
odr`ivog razvoja.
„ Slede}i korak je procena projekta od
strane nezavisnog entiteta kojeg imenuju
u~esnice u projektu (za CDM to je
Designated Operational Entity, a za JI je
Assigned Independent Entity). On
procenjuje projekat na osnovu PDD u
skladu sa kriterijumima za CDM/JI. Ti
entiteti su nezavisna tela koja su
akreditovana od strane posebnih tela kao
{to su “Executive Board” (EB) za CDM i
Supervisory Committee (SC) za JI. Ta tela
su glavni autoriteti za CDM/JI mehanizme
i sastoje se od odredjenog broja ~lanova iz
Aneksa B i ne-Aneks B ~lanica Kjoto
protokola.
„ Nakon {to je projekat procenjen,
dokumenta se podnose EB na registraciju,
tj. na formalno prihvatanje kao CDM
projekat.
„
Potom sledi implementacija projekta.
„
Posle toga sprovodi se monitoring koji je
du`nost u~esnika u projektu.
„ Verifikaciju, koja se sprovodi u
redovnim intervalima, vr{i takodje
nezavisni ili operativni entitet koji
proverava ex-post ta~nost procenjenih
iznosa karbon kredita.
„ Sertifikacija podrazumeva pismenu
potvrdu od strane operativnog ili
nezavisnog entiteta da je projekat
[041]
rezultirao verifikovanom redukcijom
emisije GHG tokom datog perioda.
Izve{taj o sertifikaciji prakti~no predstavlja
aplikaciju za izdavanje emisionih kredita
na iznos verifikovane redukcije emisije
GHG.
„ Kad je u pitanju CDM, EB izdaje CER
ukoliko nema, u odredjenom vremenskom
roku podnetog, zahteva tre}e strane za
reviziju CDM projekta. Prilikom
izdavanja, CER je pojedina~no ozna~en
serijskim brojem, “Share of Proceeds” se
zadr`ava, a preostali iznos CER se
pripisuje na ra~un u~esnika u projektu. U
slu~aju JI, zemlja doma}in mora da
prevede Assigned Amount Units (AAU) u
ERU i transferi{e ih na ra~un investitora u
nacionalnom regisru njegove zemlje.
“The Share of Proceeds” je naknada na
iznos izdatih CER iz CDM projekta.
Sredstva na taj na~in prikupljena se koriste
u dve svrhe. Prva je da pokrije
administrativne tro{kove CDM. Druga je
da obezbedi sredstva za Adaptation Fund
koji se koristi za finansiranje adaptacionih
mera zemalja koje su najvi{e pogodjene
klimatskim promenama.
Za promociju malih projekata set
pojednostavljenih modaliteta i pravila je
odobren na COP 8, odr`anoj u Nju Delhiju
2002. Oni podrazumevaju
pojednostavljenja prilikom izrade baznog
scenarija i monitioringa i primenjuju se na
slede}e kategorije projekata:
a) projekti vezani za obnovljive izvore sa
maksimalnim izlaznim kapacitetom do 15
MW;
b) projekti pobolj{anja energetske
efikasnosti koji smanjuju potro{nju
energije, na strani snabdevanja i/ili
potro{nje, do 15 GWh/god.;
c) drugi projekti koji smanjuju
antropogenetsku emisiju izvora i
direktno emisiju manje od 15.000 t
ekvivalentnog CO2 godi{nje.
2. Trgovina emisijama
Izraz “trgovina emisijama” se ne odnosi na
kupovinu i prodaju samih emisija ve} na
trgovinu pravima na emitovanje GHG u
atmosferu. Trgovina emisijama sama po sebi
ne}e smanjiti koli~inu emitovanja GHG.
Ipak, ona omogu}ava kompanijama da
iznadju najekonomi~nije re{enje za njih da
bi ostali u okviru dozvoljene emisije GHG.
U Kjoto Protokolu, trgovina emisijama je
generalni termin koji se koristi za tri, ve}
pomenuta, fleksibilna mehanizma koji su
precizirani u njegovim ~lanovima. Radi
lak{eg merenja i manipulacije, svaki od
{est navedenih gasova staklene ba{te, koji
su obuhva}eni Kjoto protokolom, imaju
svoj “potencijal globalnog zagrevanja”
(Global Warming Potential - GWP), koji
je medjunarodno prihva}en. Taj GWP
faktor se koristi za konverziju pet gasova
energija
koji nisu CO2 u tone CO2 ekvivalenta
(tCO2eq) koja je standardna jedinica mere
za trgovinu.
2.1. Trgovina emisijama po Kjoto
protokolu
Uzimaju}i sistem trgovine emisijama
medju dr`avama kao primer, sve dr`ave
navedene u Aneksu B, i njihovi privatni
entiteti (kompanije/pojedinici), su
ovla{}eni da kupuju emisiona odobrenja
(Emissions Allowances) jedni od drugih.
Po Kjoto protokolu, svaka od dr`ava iz
Aneksa B ima dogovorenu ciljnu emisiju
koja odredjuje koli~inu emisionih
odobrenja kojima raspola`e. Dr`ava koja
`eli da uve}a koli~inu emisije GHG na
koju je ovla{}ena mo`e kupiti emisiona
odobrenja od druge dr`ave koja je spremna
da proda svoja odobrenja. Dr`ave kupac i
prodavac mogu direktno dogovarati svoje
transakcije, mogu koristiti usluge brokera
ili on-line berzu.
Trgovina je okon~ana uklanjanjem
odobrenja iz nacionalnog registra zemlje
prodavca i njihovim uno{enjem u
nacionalni registar zemlje kupca.
Regulatorno telo je Sekretarijat UNFCCC
sa sedi{tem u Bonu, Nema~ka.
2.2. Sistem trgovine emisijama
Evropske unije
Nasuprot trgovini emisijama po Kjoto
protokolu koja se bazira na
medjudr`avnom nivou, Evropska komisija
(EC) je predlo`ila u prole}e 2000. {emu
trgovine emisijama GHG na nivou
kompanija {irom EU.
Evropska unija i njene zemlje ~lanice su se
dogovorile da ispune svoje obaveze
smanjenja emisije GHG po Kjoto
protokolu zajedni~ki, “uspostavljanjem
efikasnog evropskog tr`i{ta emisionih
odobrenja gasova staklene ba{te”. EU i
njene zemlje ~lanice su se obavezale da
smanje proizvedenu emisiju {est tipova
gasova staklene ba{te za 8%, od nivoa iz
1990. godine, u periodu izmedju 2008. i
2012. (Commitment Period) [2].
Odgovaraju}a direktiva, koja je sa
amandmanima usvojena od strane
Evropskog parlamenta i Saveta, predvidja
obavezno u~e{}e kompanija energetskog
sektora i drugih industrija koje intezivno
emituju CO2 od 2005.
U tri godine koje prethode obavezuju}em
periodu ispunjenja obaveze (2005-2007)
od zemalja ~lanica se zahteva da po~nu
redukciju emisije CO2. One mogu da
primenjuju trgovinu emisionim
odobrenjima kroz sistem trgovine
emisijama Evropske unije (EU Emission
Trading Scheme - ETS) koji je startovao
1.1.2005. ETS Evropske unije funkcioni{e
na principu limita i trgovine (Cap and
Trade Basis). Vlade odredjuju limit koliko
zagadjiva~ sme da emituje ali dozvoljavaju
trgovinu emisionim odobrenjima izmedju
zagadjiva~a. Tako, oni zagadjiva~i koji
prekora~e odredjeni limit mogu kupiti
odobrenja od onih zagadjiva~a koji su
smanjili svoju emisiju ispod njima
odredjenog limita.
Detalji o ETS su dati u direktivi EU o
trgovini emisijama GHG (2003/87/EC)
objavljenoj u Slu`benom listu EU od
25.10.2003. Zemljama ~lanicama su
dodeljena individualna odobrenja za
emitovanje CO2 koja su one du`ne da
raspodele zagadjiva~ima na svojoj
teritoriji. Industrijska postrojenja su
vlasni{tvo vi{e od 4.000 kompanija koje su
du`ne da limitiraju svoje emisije CO2 u
prvoj fazi. Tu spadaju termoelektrane
kapaciteta preko 20 MW, rafinerije nafte,
koksare, postrojenja za proizvodnju metala
na bazi gvo`dja (min. 2,5 t/h),
aluminijuma, industrije cementa, keramike,
stakla i staklneih vlakana, kao i industrija
proizvodnje pulpe i papira. Najve}i deo
emisije pripada sektoru proizvodnje
elektri~ne energije - u Evropskoj uniji na
njega otpada oko tre}ine ukupne emisije
GHG.
Svaka dr`ava ~lanica mora sa~initi
Nacionalni plan raspodele (National
Allocations Plan - NAP) emisionih
odobrenja. U njemu se navodi ukupan
iznos odobrenja (za emitovanje jedne tone
CO2) koji }e biti dodeljen industrijskim
postrojenjima na bazi objektivnih
kriterijuma kao {to su preovladjuju}i
uslovi i dosada{nji progres u smanjenju
emisija. Ministarstvo za `ivotnu sredinu
svake zemlje ~lanice EU mora izdati
dozvolu za emitovanje i dodeliti odobrenja
svakom pojedina~nom industrijskom
postrojenju.
Direktiva takodje uspostavlja mehanizme
za pra}enje emisija GHG i za procenu
progresa u pravcu dostizanja usvojenih
ciljeva. Postrojenje mora na
zadovoljavaju}i na~in dokazati nadle`nom
autoritetu ({to je u krajnjoj instanci vlada)
da je sposobno da prati emisiju i o tome
izve{tava. Dozvola za emitovanje mora biti
obnovljena ukoliko je do{lo do promena u
pogledu tehnologije procesa ili pro{irenja
kapaciteta. Postrojenje je u obavezi da
preda emisiona odobrenja u iznosu
jednakom koli~ini emitovanog CO2 u
svakoj kalendarskoj godini.
Na kraju, dr`ave ~lanice moraju obezbediti
pravila po kojima se primenjuju kazne za
prekr{ioce propisa. Tokom 2005-2007.
kazna iznosi 40 EUR/t emitovanog CO2 za
koju operator postrojenja nije predao
odobrenje. Od 2008. kazna za prekora~enje
emisije }e iznositi 100 EUR/t. Dodatno, u
narednoj godini operator mora predati
odobrenje u iznosu prekora~enja emisije iz
prethodne godine.
[042]
Tako|e, od zna~aja je i usvajanje
Povezuju}e direktive EU koja omogu}ava
uvoz i kori{}enje karbon kredita iz CDM i
JI projekata po Kjoto protokolu u okviru
ETS. To }e imati velikog uticaja na razvoj
projekata smanjenja emisije GHG {irom
sveta i, kona~no, na cenu karbon kredita.
3. Uticaj Kjoto procesa na razvoj
elektroenergetskog sektora SCG
Srbija i Crna Gora je ratifikovala
Konvenciju o klimatskim promenama UN,
ali jo{ uvek nije potpisala Kjoto protokol.
Njegova ratifikacija je jedan od preduslova
za formiranje Energetske zajednice
zemalja jugoisto~ne Evrope i o~ekuje se da
}e taj posao biti zavr{en do kraja ove
godine.
Glavna korist od ratifikacije Kjoto
protokola je kvalifikovanost za primenu
Kjoto mehanizama koji su detaljnije
opisani u poglavlju 1. Oni otvaraju
mogu}nost pristupa dodatnim finansijskim
sredstvima za investicije u energetsku
efikasnost i druge projekte smanjenja
emisije GHG, kao i prodaju tzv. karbon
kredita ili odobrenja. Ovo je ve}
demonstrirano ustanovljenjem razli~itih
karbon fondova od strane Svetske banke
(WB) koji ukupno dosti`u vrednost od 380
miliona USD. Takodje postoje i drugi
programi kao {to su ERUPT i CERUPT
programi holandske vlade, Francuska i
Austrija osnivaju svoje programe, Japan je
najavio da }e uspostaviti svoj karbon fond
u visini od 100 miliona USD do kraja
2004, Nema~ka vlada i KfW razmatraju
mogu}nost za uspostavljanje nema~kog
CDM-fonda itd. Prema izve{taju
istra`iva~kog odeljenja Prototype Carbon
Fund (WB) veli~ina tr`i{ta emisija GHG je
bila izme|u 350 i 500 miliona USD u
2002. dok se cena kretala u rasponu od 2
do 8 USD za tonu CO2eq. U 2004. godini
je ostvaren promet od oko 160 miliona
tona CO2eq sa prose~nom cenom ne{to
ve}om od 4 USD/tCO2 za CER i ne{to
ve}om od 5 USD/tCO2 za ERU [3].
Kako jo{ uvek nije re{eno da li i kada
}emo graditi nove kapacitete za
proizvodnju elektri~ne energije, glavni
potencijal za redukciju emisije GHG je u
rekonstrukciji starih termoelektrana na
ugalj u cilju pove}anja efikasnosti i
uvodjenju tzv. ~istih tehnologija sa ugljem
kao i u smanjenju potro{nje elektri~ne
energije (npr. pove}anje potro{nje
prirodnog gasa u doma}instvima, centralno
snabdevanje toplotnom energijom itd.).
Odredjeni potencijal postoji i u uvodjenju
obnovljivih izvora energije - prvenstveno
biomase i hidroenergije.
CDM projekat, kao i svaki drugi, treba da
otplati sam sebe, {to je olak{ano
generisanjem CER koji ima svoju vrednost
na tr`i{tu. Tako se pove}ava stopa
energija
povra}aja investicije i projekat postaje
atraktivniji za potencijalne investitore.
Ovakvi projekti se mogu smatrati
direktnim investicijama.
3.1. Modaliteti u~e{}a u Kjoto
procesu
Sa druge strane, rafitikacija Kjoto
protokola mo`e, takodje, pove}ati tro{kove
obzirom da treba posti}i emisione ciljeve.
Da li }e ratifikacija proizvesti pove}anje
neto tro{kova zavisi uglavnom od na~ina
na koji dr`ava participira u Kjoto procesu.
Srbija i Crna Gora ima dve opcije za
u~e{}e u Kjoto procesu:
„
Kao {to je sada ne-Aneks I ~lanica po
Konvenciji, SCG bi pristupanjem Kjoto
Protokolu postala kvalifikovana za CDM, ili
„ SCG bi mogla da pristupi Kjoto
protokolu kao ne-Aneks I strana i da se
kandiduje da postane Aneks B strana i
pristupi pregovorima za odredjivanje svog
cilja u koli~ini emitovanja gasova staklene
ba{te. Uspe{no okon~anje tog procesa bi
otvorilo mogu}nost primene i druga dva
mehanizma Kjoto protokola.
Obe opcije imaju svojih prednosti i
nedostataka koje treba komparirati da bi se
donela odluka koja je najpovoljnija po
SCG. Po{to je pristupanje Kjoto protokolu
dr`avno pitanje, na dr`avnim organima je
da formiraju kompetentna stru~na tela koja
bi dala kvalitetne i relevantne preporuke
po pitanju Kjoto protokola.
Treba re}i da ratifikacija Kjoto protokola i
participiranje kao ne-Aneks I ~lanica ne
proizvodi nikakve konkretne dodatne
obaveze po na{u zemlju, a otvara
mogu}nosti za pristup dodatnim
finansijskim sredstvima u cilju odr`ivog
razvoja. Takva vrsta u~e{}a u Kjoto
procesu ne bi imala uticaja na pove}anje
cena energije jer ne zahteva nikakve
konkretne mere na{ih subjekata, osim
generalno preuzetih obaveza ratifikacijom
UNFCCC.
Treba imati na umu da u~e{}e u Kjoto
procesu kao Aneks B ^lanica zna~i i
limitiranu emisiju GHG. U zavisnosti od
pregovora sa UNFCCC i dogovorenog
limita emisije zna}e se da li SCG ima
vi{ak ili manjak karbon kredita. U slu~aju
vi{ka, SCG ih mo`e ponuditi tr`i{tu i
ostvariti dobit po tom osnovu. U slu~aju
manjka, SCG mora preduzeti mere za
smanjenje emisije ili kupiti potrebnu
koli~inu karbon kredita na tr`i{tu, {to
iziskuje dodatna sredstva. Kako }e to
uticati na cene energije zavisi i od
raspodele emisionih prava po sektorima,
odnosno da li }e se smanjenje emisije
GHG ostvarivati u energetskom ili nekom
drugom sektoru.
Dilema da li pristupiti Aneksu B, kao i
mogu}nost politi~kog pritiska u tom
smislu, ne}e se postaviti pred nas tako brzo
te stoga ne treba gubiti vreme. Ne samo
zato {to za to vreme ne koristimo
pomenuta sredstva, ve} i zato {to }e druge
zemlje “popuniti prostor” i suziti
mogu}nosti za privla~enje tih sredtava. S
obzirom da su ^lanice Aneksa B razvijene
zemlje i zemlje u tranziciji i obzirom na
na{e pribli`avanje EU, mo`e se
pretpostaviti da }e pristupanje Aneksu B
biti jedan od uslova za pristup EU.
3.2. Institucionalni aspekti
Dosada{nja iskustva razvoja CDM
projekata ukazuju na izuzetnu va`nost
informacija, obuke i odgovaraju}ih
institucija koje su u njihovoj funkciji.
Institucije zemlje doma}ina treba da
odgovore zahtevima koji se ti~u
odobravanja projekta, izgradnje kapaciteta
i marketinga, kao i izve{tavanja.
Glavna poluga kojom zemlja doma}in
raspola`e, u kontekstu CDM, je odobrenje
za projekat koje izdaje Nacionalno telo
(Designated National Authority - DNA).
Stoga, zemlja doma}in mora jasno
definisati kriterijume za odobravanje
projekata. Ti kriterijumi se, izme|u
ostalog, ti~u odr`ivog razvoja, sektorskog i
tehnolo{kog prioriteta, podele CER,
zahteva “dodatnog”, prevencije gubitka
radnih mesta itd.
U cilju pove}anja konkurentnosti
nacionalnih CDM projekata i pribli`avanja
nacionalnog CDM programa investitorima,
nacionalne institucije bi trebale da razviju i
odre|ene usluge. Kao prvo, to je baza
podataka koja sadr`i portfolio projekta,
podatke o doma}em partneru i
odgovaraju}e podatke o tehnologiji. U
funkciji {irenja znanja potrebno je
uspostavljanje web-sajta, biltena i
organizacija seminara sa uputstvima za
trening. U funkciji podr{ke razvoja CDM
projekata to je pomo} pri struktuisanju
projekata za CDM i standardizovane
metodologije. Za podr{ku Operativnim
entitetima potrebno je organizovati
nacionalni seminar za akreditaciju. U cilju
podr{ke pri podeli karbon kredita iz
projekta potrebno je pripremiti standardni
model ugovora i pru`iti stru~nu pomo} u
procesu pregovaranja. I kona~no, u cilju
marketinga CDM projekata potreban je
odgovaraju}i web-sajt, kao i organizacija
promocija potencijalnih projekata.
Na Sedmoj konferenciji UNFCCC,
odr`anoj u Marake{u, uspostavljen je i
zahtev za detaljnim izve{tavanjem o
nacionalnim CDM programima.
Nacionalne institucije moraju predavati
godi{nji izve{taj o napretku CDM
projekata u njihovim zemljama.
3.3. Mogu}i oblici institucionalne
organizacije DNA
^ak i ako Srbija i Crna Gora ima
mogu}nosti za mnogo atraktivnih CDM
[043]
projekata, to ne zna~i obavezno i da }e
mnogo projekata biti stvarno
implementirano. Efektivna institucionalna
struktura na dr`avnom nivou je neophodna
da bi se iskoristili potencijali CDM-a i
privukli investitori. Do sada su prepoznata
tri oblika organizacije DNA: Nezavisna
CDM kancelarija, Nacionalni CDM odbor
sa Sekretarijatom i Nacionalni fokal point
UNFCCC-a kao DNA. Pri tom je kao
glavni problem prepoznato obezbe|ivanje
profesionalnog kadra koji nebi bio
podlo`an promenama na dnevnopoliti~koj
sceni [5].
Za na{u dr`avu, koja je slo`ena i gde
ministarstva ne mogu ili ne `ele preneti
svoje kompetencije na nezavisnu
kancelariju, najpogodnija je dvostepena
organizacija kao u slu~aju Nacionalnog
CDM odbora sa Sekretarijatom. To zna~i
da bi sva relevantna ministarstva imala
mesto u Nacionalnom CDM odboru koji
defini{e kriterijume i sektorske prioritete,
dok bi Sekretarijat imao stalno zaposleno
profesionalno osoblje i vr{io procenu
predlo`enih projekata.
Pri takvoj organizaciji postoje dve
mogu}nosti:
„ Da Sekretarijat ima ovla{}enje za
odobravanje projekata i da o tome
izve{tava Odbor, pri ~emu bi Odbor mogao
da tra`i reviziju ili
„ Da Sekretarijat prosle|uje pozitivno
procenjene projekte Odboru koje bi on
odobravao.
Pri ovakvoj organizaciji DNA, Sekretarijat
bi bio zadu`en za izgradnju kapaciteta i
marketing potencijalnih CDM projekata
kao i za izve{tavanje.
4. Zaklju~na razmatranja
Danas se vi{e ne postavlja pitanje da li se
uklju~iti u Koto proces ili ne, ve} kako to
u~initi i na koji na~in maksimalizovati
koristi koje iz njega mogu proizi}i za SCG
kao zemlju u razvoju. Izrada Nacionalne
komunikacije i Inventara gasova GHG,
koja je u toku, je od vitalnog zna~aja za
dono{enje ispravnih odluka u tom smislu.
Me|utim, ne treba ~ekati okon~anje tog
procesa da bi se zapo~elo sa
institucionalnom organizacijom jer je
faktor vremena izuzetno zna~ajan i ti
procesi mogu te}i paralelno.
Ako `elimo da iskoristimo potencijal Kjoto
protokola i na taj na~in obezbedimo
dodatna sredstva za unapre|enje privrede i
`ivotne sredine, name}e se potreba za
izradom Studije CDM strategije, na
nacionalnom ili sektorskom nivou, koja bi
dala odgovore na klju~na pitanja:
„ Da li mo`emo ponuditi atraktivnu
koli~inu efektivnih CDM projekata;
„ Kako se mo`e maksimalizovati sinergija
izme|u smanjenja emisije GHG i
energija
nacionalnih, ili sektorskih, ciljeva razvoja;
Imamo li dovoljno kapaciteta da podr`imo
CDM strategiju i kako ih organizovati.
Izradu ovakve studije treba poveriti
renomiranom konsultantu iz zemlje sa
kojiom imamo razvijenu kulturnu i
ekonomsku saradnju i partnerstvo na
{irokom planu pitanja. Tako bi lak{e
animirali potencijalne investitore iz te
zemlje, a i oni bi sa vi{e poverenja
pristupali partnerstvu sa na{im subjektima
u primeni CDM projekata.
Kako bilo, akciju treba preduzeti {to pre
kako nas razvoj dogadjaja i uslovi koji iz
toga proisti~u ne bi stavili pred svr{en ~in i
u mnogo nepovoljniju poziciju od trenutne,
koja za sada i nije tako lo{a za
elektroenergetski sektor.
Literatura
[1] www.platts.com by The McGrow Hill
Companies
[2] Directive of the European Parliament
and of the Council 2003/87/EC,
adopted13.10.2003.
[3] Natsource Reports: Significant
Increases In Greenhouse Gas Trading in
2004
[4] Technical Summary of the Working
Group I Report - UNFCCC
[5] Michaelowa A., CDM host country
institution building, Mitigation and
Adaptation Strategies for Global Change,
8, 2003, str. 201-220
Ljubica M. Popovi}
NIS-NAFTAGAS, Novi Sad
Branko A. Lekovi}
RGF, Beograd
UDC 665.6/.7:[504.7:551.583
Klimatske promene kao
posledica upotrebe nafte
i prirodnog gasa
Rezime
Fosilna goriva dominiraju u zadovoljavanju potreba za energijom. Ugalj, nafta i
prirodni gas su u~estvovali sa 87% u ukupnoj primarnoj energiji u svetu 1999. pri ~emu
je 61% - u~e{}e nafte i gasa. Tokom eksploatacije, transporta, skladi{tenja i kori{}enja
ovih goriva dolazi do emisije razli~itih gasova: ugljen-monoksida, ugljen-dioksida
ugljovodonika, oksida azota i sumpora.
Ovi gasovi imaju zna~ajnu ulogu u stvaranju fotohemijskog smoga i kiselih ki{a,
smanjenju ozonskog omota~a i uti~u na razmenu toplote Zemlje sa okolnim prostorom
(efekat staklene ba{te).
Od 1850. koncentracija tri najzna~ajnija gasa efekta staklene ba{te je pove}ana: metana
150%, ugljen-dioksida 30% i azotnih oksida 15%, a to pove}anje se ubrzava.
Pove}anje emisija gasova koji nastaju usled ljudskih aktivnosti i kori{}enja
konvencionalnih goriva, zna~ajno uve}avaju njihovu koncentraciju u atmosferi i tako
pove}avaju prirodan efekat staklene ba{te, prouzrokuju}i dodatno zagrevanje koje je
pra}eno promenom klime.
Pore|enje prose~ne globalne temperature i sadr`aja CO2 u atmosferi, za period 18802000. pokazuje njihovu jasnu povezanost.
Podaci prikupljeni za 2001. pokazuju da je koncentracija CO2 prose~no oko 372 ppm,
nastavljaju}i godi{nji porast od 2 ppm izmeren tokom 1990-ih. Ako se nastavi taj trend
atmosfera }e sadr`avati najmanje 390 ppm do 2010. i 410 ppm do 2020.
Pove}anje temperature je reagovanje Zemljinog klimatskog sistema na koncentraciju CO2,
npr. 2004. je 0,48ºC iznad klimatskog proseka i to je ~etvrta najtoplija godina od kasnih
1880-ih. Najtoplija godina je bila 1998, dok su druga i tre}a po toploti 2002. i 2003.
U cilju razvoja klasifikacije mogu}ih klimatskih promena, Intergovernmental Panel on
Climate Change (IPCC) je definisao seriju scenarija za budu}u emisiju CO2 i vodio
svaki scenario na nekoliko klimatskih modela. Ove projekcije do 2100. predvi|aju
pove}anje temperature za 1,3-5,6ºC, zavisno od scenarija za CO2 emisiju i razlike u
na~inu kako svaki klimatski model obra|uje ulazne podatke i uzro~no-posledi~ne
mehanizme, dok je projekcija pove}anja nivoa mora za 13-80 cm.
U definisanju scenarija IPCC pretpostavlja da su resursi fosilnih goriva neograni~eni i
sposobni da isporu~e pove}ane koli~ine goriva tr`i{tu.
Naftna privreda je u prethodnom periodu uspevala pronala`enjem novih le`i{ta nafte i
gasa da snabdeva rastu}e tr`i{te sa gorivom. Ali koliko dugo }e ona biti sposobna da
nastavi sa pove}anim isporukama nafte i gasa u iznosu 1-2% godi{nje?
Protokol iz Kjota (decembar 1997), kao dodatak Konvenciji o klimatskim promenama,
prvi je zakonski obavezuju}i me|unarodni ugovor o za{titi okoline. Sporazum je stupio
na snagu 15. februara 2005. i predvi|a da razvijene zemlje smanje emisiju gasova
staklene ba{te (prose~no 5,2%) do obavezuju}eg perioda 2008-2012. a prema 1990. kao
osnovnom nivou.
Vlade zemalja potpisnica (141 dr`ava) imaju zadatak da usmere napore ka razvoju,
modifikaciji i implementaciji novih tehnologija, {to treba da dovede do smanjenja
emisije gasovi efekta staklene ba{te a time i promene trenda globalne temperature.
Klju~ne re~i: globalno zagrevanje, fosilna goriva, gasovi staklene ba{te, smanjenje
emisije.
Abstract
Fossil fuels dominate in meeting needs for energy. In 1999. coal, petroleum and natural
gas participated with 87% in total world primary energy, 61% being oil and gas. During
[044]
energija
production, transmission, storage and combustion process fossil fuels emit different gases: carbon monoxide, carbon dioxide,
hydrocarbon gases, nitrogen and sulphur oxides.
These gases have significant role in forming of photochemical smog and acid rains, thinning of ozone layer, etc. (greenhouse effect).
Since 1850 concentrations of three most important greenhouse gases have increased: methane 150%, carbon dioxide 30% and nitrous
oxides 15% and they still increase.
Emission increase of gases generated by human activities and utilization of conventional fuels, significantly enlarge their atmospheric
concentration, having, as a consequence, natural greenhouse effect and additional warming, followed by climate change.
Comparison of average global temperature and carbon dioxide content in atmosphere for a period from 1880-2000 shows their strong
relationship.
Data collected for 2001 reveals that CO2 concentration is about 372 ppm on average, increasing annually by 2 ppm. If this trend
continuous, carbon dioxide content in atmosphere will be at least 390 ppm and 410 ppm by 2010 and 2020, respectively.
The temperature rising is reaction of Earth climate system to carbon dioxide concentration, e.g. 2004 is 0,48ºC above temperature
average value, and is the fourth hottest year since late 1880s. The hottest year was 1998,while the second and third hottest were 2002
and 2003.
Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC) has defined series of scenarios for emission of carbon dioxide in the future, in
order to develop classification of possible climate changes. Each scenario was designed for several climate models. Depending on
scenario for carbon dioxide emission and differences in treating input data for each climate model, estimated temperature rising by
2100 is 1,3-5,6ºC, while estimated sea level rising is 13-80 cm.
In defining scenarios, IPCC assumed that fossil fuel resources are unlimited and able to provide the market with enlarged quantities of
fuels.
In the past, oil industry managed to discover new oil and gas deposits and to provide the market with these fuel. But for how long will it
be able to continue with increased oil and gas delivery of about 1-2% per year?
Kyoto Protocol (December 1997) as appendix to Climate Change Convention is the first obligatory international environmental
agreement. The agreement came into force on 15th of February 2005 and obliges develop countries to decrease emission of greenhouse
gases (5,2% on average) by the 2008-2012, comparing to 1990 as referent level.
Governments of the countries that signed the Protocol (141 states) have a task to direct their efforts to development, modification and
implementation of new technologies, resulting in decrease of greenhouse gases emission, and also in change of global temperature trend.
Key words: global warming, fossil fuels, greenhouse gases, emission decrease.
1. Uvod
Klimatske promene se odnose na
dugotrajne fluktuacije temperature,
padavine, vetar i druge elemente
Zemljinog klimatskog sistema. Prirodni
procesi kao varijacije Sun~evog zra~enja,
odstupanja u parametrima Zemljine orbite i
vulkanska aktivnosti mogu proizvesti
promenu klime. Klimatski sistem tako|e
mo`e biti pod uticajem promena
koncentracije razli~itih gasova u atmosferi
koji uti~u na Zemljinu apsorpciju
radijacije.
Zemlja prirodno apsorbuje i reflektuje
dolaze}e Sun~evo zra~enje a emituje
termalno zra~enje ve}e talasne du`ine sa
povr{ine, nazad u svemir. U proseku,
apsorbovana radijacija je izjedna~ena sa
odlaze}om povr{inskom radijacijom
emitovanom u svemir. Deo ovog
Zemljinog zra~enja apsorbuju gasovi u
atmosferi. Energija ove apsorbovane
radijacije zagreva Zemljinu povr{inu i
atmosferu stvaraju}i ono {to je poznato
kao “prirodni efekat staklene ba{te”. Bez
ove prirodne osobine, atmosferskih gasova
da zadr`avaju toplotu, prose~na
temperatura na povr{ini Zemlje bila bi oko
33ºC ni`a [1].
Ljudska aktivnost menja koncentraciju,
distribuciju gasova efekta staklene ba{te i
aerosola u atmosferi. Ove promene mogu
uticati na zra~enja bilo menjanjem
refleksije ili apsorpcije Sun~eve radijacije
ili emisije i apsorpcije Zemljine radijacije.
Koncentracija gasova staklene ba{te u
atmosferi i njihov energetski uticaj se
nastavlja pove}avati kao rezultat ljudske
aktivnosti.
Prose~na globalna temperatura na povr{ini
Zemlje porasla izme|u 0,6±0,2ºC tokom
20. veka a oko polovina toga nakon 1980.
Tako da su globalna temperatura,
koncentracija gasova staklene ba{te u
atmosferi i trendovi zaga|enja u uzajamnoj
vezi jedni sa drugima.
Pove}anje temperature je samo jedan takav
primer, npr. 2004. je 0,48ºC iznad
klimatskog proseka i to je ~etvrta najtoplija
godina od kasnih 1880-ih. Najtoplija
godina je bila 1998, dok su druga i tre}a
po toploti 2002. i 2003.
Zemlja je izvan energetskog balansa sa
0,85±0,15 W/m2 vi{e primljene solarne
energije nego {to radijacijom odlazi u
svemir. Rezultat tog debalansa mo`e biti
dalje pove}anje globalne temperature i
iznad one iz 1998.
U cilju razvoja klasifikacije mogu}ih
klimatskih promena, Intergovernmental
Panel on Climate Change (IPCC) je
definisao seriju scenarija za budu}u
emisiju ugljen-dioksida i vodio svaki
scenario na nekoliko klimatskih modela.
Ove projekcije do 2100. predvi|aju
pove}anje temperature za 1,3-5,6ºC,
zavisno od scenarija za emisiju ugljendioksida i razlike u na~inu kako svaki
klimatski model obra|uje ulazne podatke i
uzro~no-posledi~ne mehanizme, dok je
pretpostavljeno pove}anje nivoa mora 1380 cm (slika 1).
2. Gasovi efekta staklene ba{te
Mada se Zemljina atmosfera sastoji
uglavnom od kiseonika i azota nijedan od
ovih gasova nema zna~ajnu ulogu u
Slika 1 Razlike prose~ne globalne temperature i promene koncentracije CO2 u atmosferi [2]
[045]
energija
pove}anju efekta staklene ba{te zato {to su
oba u su{tini transparentni za radijaciju sa
Zemlje. Efekat staklene ba{te je
prvenstveno funkcija koncentracije vodene
pare, ugljendioksida, i drugih malih
koli~ina gasova u atmosferi koji apsorbuju
radijaciju koja odlazi sa povr{ine Zemlje.
Promene u atmosferskoj koncentraciji ovih
gasova mogu izmeniti ravnote`u prenosa
energije izme|u atmosfere, vasione, kopna
i okeana. Veli~ina ovih promena se naziva
energetski uticaj {to je jednostavno mera
promene u energiji dostupnoj sistemu
Zemljine atmosfere. Zadr`avaju}i sve
ostalo konstantno, pove}anje koncentracije
gasova staklene ba{te u atmosferi }e
proizvesti pozitivni energetski uticaj (tj.
pove}anje u apsorpciji energije od strane
Zemlje).
Klimatske promene mogu biti izazvane
promenama atmosferske koncentracije
brojnih energetski aktivnih gasova i
aerosola uz evidenciju da ljudska aktivnost
uti~e na koncentraciju, distribuciju i
`ivotni ciklus ovih gasova.
Gasovi efekta staklene ba{te koji se
prirodno pojavljuju su ugljen-dioksid
(CO2), metan (CH4), azotsuboksid (N2O) i
ozon (O3). Nekoliko klasa halogenizovanih
supstanci koji sadr`e fluor, hlor ili brom su
tako|e gasovi efekta staklene ba{te, ali su
oni ve}im delom isklju~ivo proizvod
industrijskih aktivnosti. Neke
halogenizovane supstance koje sadr`e fluor
kao (HFC), (PFC) i sumporheksafluorid
(SF6) ne uni{tavaju stratosferski ozon ali su
sna`ni gasovi efekta staklene ba{te.
Hlorfluorugljenici (CFC) i (HCFC) sadr`e
hlor i oni koji sadr`e brom
bromfluorugljenici (tj. haloni) su supstance
koje uni{tavaju stratosferski ozon.
Postoji i nekoliko gasova, mada nema
op{teg slaganja o njihovom direktnom
energetskom efektu, koji uti~u na globalno
stanje radijacije. Ovi troposferski gasovi spominju se kao polutanti vazduha uklju~uju ugljen-monoksid (CO), azotdioksid (NO2), sumpor-dioksid (SO2) i
troposferski ozon (O3).
Ugljen-dioksid, metan i azot-suboksid se
kontinualno emituju u atmosferu i
odstranjuju iz nje prirodnim procesima na
Zemlji. Antropogene aktivnosti, me|utim,
mogu prouzrokovati dodatne koli~ine ovih
i drugih gasovi efekta staklene ba{te ili
umanjenje, {to izaziva promene njihove
globalne prose~ne atmosferske
koncentracije. Prirodne aktivnosti kao {to
su disanje biljaka ili `ivotinja i sezonske
ciklusi rasta biljaka ili raspadanja su
primeri procesa kru`enja ugljenika ili azota
izme|u atmosfere i organske biomase.
Takvi procesi, osim direktnog ili
indirektnog poreme}aja ravnote`e
antropogenih aktivnosti, uop{teno ne
menjaju prose~nu koncentraciju gasova
efekta staklene ba{te u atmosferi tokom
decenija.
Klimatske promene koje su izazvane
antropogenim aktivnostima me|utim imaju
efekat pozitivne ili negativne povratne
veze (uzro~no-posledi~ni mehanizam) na
Tabela 1 Globalna koncentracija nekih gasovi efekta staklene ba{te u atmosferi
(ppm ukoliko nije druga~ije ozna~eno), iznos promene koncentracije
(ppb/god.) i atmosferski `ivot (godina) [3]
CO2
CH4
N2O
SF6a
CF4a
Preindustrijska koncentracija
278
0,700
0,270
0
40
Atmosferska koncentracija (1998)
365
1,745
0,314
4,2
80
Iznos promene koncentracije
1,5c
0,007c
0,0008
0,24
1,0
12
114
3200
>50000
Atmosferska promenljiva
@ivotni vek u atmosferi
50-200d
a
b
Koncentracija u ppb i iznos promene koncentracije u ppb/god.; Iznos je izra~unat za period 1990-1999.; c Iznos
je fluktuirao izme|u 0,9 i 2,8 ppm/god. za CO2 i izme|u 0 i 0,013 ppm/god. za CH4 u periodu 1990-1999.; d Ne
mo`e se definisati, zbog razli~itih procesa razlaganja.
ove prirodne sisteme. Atmosferska
koncentracija ovih gasova zajedno sa
njihovim porastom i `ivotnim vekom u
atmosferi je prikazana u tabeli 1.
2.1. Ugljen-dioksid
Koncentracija ugljendioksida u atmosferi
je porasla od pribli`no 280 ppm u
preindustrijsko doba do 367 ppm u 1999,
{to je pove}anje od 31%. Ova
koncentracija nije bila ve}a poslednjih
420000 godina a verovatno ni tokom
poslednjih 20 miliona godina. Brzina
pove}anja tokom pro{log veka je bez
presedana u poslednjih 20000 god. i
sada{nje pove}anje koncentracije CO2 u
atmosferi je izazvano antropogenom
emisijom ovog gasa [1].
U svojoj drugoj proceni IPCC tako|e
navodi “pove}anje iznosa ugljendioksida u
atmosferi vodi klimatskim promenama i
proizve{}e globalno zagrevanje Zemljine
povr{ine zbog svog izra`enog efekta
staklene ba{te - mada veli~ina i zna~aj
efekta nije potpuno definisan”.
Sagorevanje fosilnih goriva je uzro~nik za
vi{e od 80% CO2 emisije. Ovaj gas traje u
atmosferi do 200 godina i posle vodene
pare to je drugi po koli~ini apsorbent
toplote.
2.2. Metan
Metan (CH4), kao jedan od antropogenih
gasova efekta staklene ba{te, je drugi po
uticaju na globalno zagrevanje posle
ugljendioksida. Procenjuje se da je 20-30
puta efikasniji u zadr`avanju toplote u
atmosferi od ugljen-dioksida. Tokom
poslednjih 200 god. koncentracija metana
u atmosferi je pove}ana za 150% i
nastavlja da raste. Metan se emituje iz
prirodnih i glavnih antropogenih izvora
koji uklju~uju deponije za otpad,
energetiku i sektor poljoprivrede. U 2000.
ova tri izvora su bila odgovorna za preko
75% ukupne emisije metana u razvijenim
zemljama.
Emisija metana nastaje tokom prozvodnje i
distribucije prirodnog gasa i nafte,
osloba|a se kao nusprodukt va|enja uglja i
nepotpunim sagorevanjem fosilnih goriva.
Prirodni gas i nafta su najve}i antropogeni
izvori emisije metana.
[046]
Uticaj metana na globalno zagrevanje
iznosi oko 20%.
Metan iz atmosfere se razla`e reakcijom sa
hidroksilnom grupom (OH) i na kraju
pretvara u CO2.
3. Prirodni gas i nafta
Metan je osnovna komponenta (95%)
prirodnog gasa i emituje se prilikom
proizvodnje, transporta, distribucije i
pripreme. Prirodni gas se ~esto nalazi
zajedno sa naftom stoga i proizvodnja
nafte, tj. priprema mogu tako|e emitovati
metan u znatnim koli~inama. U sistemima
za naftu i gas metan emituje oprema koja
propu{ta, namerno ispu{tanje kroz sistem
uklju~uju}i proizvodnju na polju, ure|aji
za pripremu, prenosni cevovodi, oprema za
skladi{tenje i gasni ditributivni cevovodi.
Rusija i SAD kao najve}i proizvo|a~i
nafte i gasa a i potro{a~i izazivaju ve}i deo
emisije metana, {to je pokazano na slici 2.
Sama Rusija doprinosi pribli`no polovini
emisije razvijenih zemalja iz ovog izvora.
3.1. Prirodni gas
Sistemi za prirodni gas su glavni izvor
antropogene emisije metana koja je
odgovorna za preko 960 MMTCO2E u
2000. Pretpostavlja da su sistemi za
prirodni gas odgovorni za 17% ukupne
globalne emisije metana. U~e{}e Rusije,
SAD, Venecuele i Ukrajine je preko 44%
svetske emisije metana u sektoru prirodnog
gasa (slika 3).
Projekcija za period 2005-2020. je
pove}anje emisije za 50% sa Brazilom i
Kinom koje imaju najve}i rast od 329% i
293% a dva regiona sa predvi|anjem
najve}eg porasta proizvodnje su Srednji
istok i zemlje u razvoju Ju`ne Amerike [1].
Mada potrebe tr`i{ta za prirodnim gasom
rastu, emisija metana se ne pove}ava
linearno sa proizvodnjom a nova oprema
ima manja ispu{tanja od stare.
Sistemi za prirodni gas uklju~uju
prozvodnju, pripremu, transport,
skladi{tenje i distribuciju. Postrojenja i
oprema povezana sa razli~itim segmentima
sistema za prirodni gas prikazana je u
tabeli 2. Tokom prozvodnje gas izlazi iz
bu{otine pod pritiskom ve}im od 70 bara i
prolazi kroz dehidratore, gde se odstranjuje
voda. Zatim se sabirnim cevovodima
energija
Slika 2 Emisija metana koju izazivaju prirodni gas i nafta [3]
malog pre~nika sprovodi do postrojenja za
pripremu ili ubrizgava direktno u
magistralne ili distribucione cevovode.
Postrojenja za pripremu dalje pre~i{}avaju
gas uklanjaju}i te~nosti iz prirodnog gasa,
sadr`aj sumpora, ~estice i ugljen-dioksid.
Pre~i{}eni gas, koji sadr`i 95% metana se
nakon toga utiskuje u magistralni cevovod
velikog pre~nika gde se pod pritiskom
transportuje do skladi{ta ili distribucionih
postrojenja. Skladi{ta sa kompresorskim
stanicama mogu biti nadzemna ili
podzemna. Distribucione kompanije
redukuju gas visokog pritiska (prose~no
20-40 bara) do iznosa od nekoliko desetih
delova bara za isporuku krajnjem
potro{a~u.
Emisija metana se javlja se pri normalnim
operacijama u svakom od 4 segmenta
industrije prirodnog gasa. Ispu{tanja na
opremi/cevovodima su primarni izvor
emisije metana u sektoru prirodnog gasa.
Kako se metan kre}e kroz sistem
komponenti pod ekstremnim pritiskom on
se mo`e osloboditi u atmosferu kroz
istro{ene ventile, prirubnice, zaptivke na
pumpama i kompresorima, spojnice ili
veze u sabirnim cevovodima. Na primer u
proizvodnom segmentu sistema prirodnog
gasa emisija nastaje na u{}u bu{otine,
tokom dehidracije i kada se gas
komprimuje za transport sa u{}a bu{otine
do postrojenja za pripremu-pre~i{}avanje.
Emisija metana tako|e se javlja tokom
rutinskog odr`avanja svuda u sistemu
prirodnog gasa. Npr. emisija iz segmenta
transporta uklju~uje ispu{tanja pri ~i{}enju,
tokom odr`avanja i pregleda. Opcije za
umanjenje u sektoru prirodnog gasa
uop{teno spadaju u tri kategorije:
promena/pobolj{anje opreme, promene u
na~inu rada i direktnom pregledu i
odr`avanju. Mnoge opcije za umanjenje su
primenljive kroz sva ~etiri segmenta - dela
sistema prirodnog gasa datih u tabeli 2.
3.2. Sirova nafta
Emisija metana iz proizvodnje nafte {irom
sveta je iznosila preko 48 MMTCO2E u
2000. Nafta je globalno jedanaesti izvor po
veli~ini antropogene emisije metana.
Procene su da je prozvodnja nafte
u~estvovala pribli`no sa 1% ukupne
globalne emisije metana u 2000. Meksiko,
Slika 3 Emisija metana iz sistema za prirodni gas [3]
[047]
Rumunija i Saudijska
Arabija zajedno su
odgovorne za pribli`no
60 % svetske emisije
metana iz nafte (slika 4).
O~ekuje se rast globalne
emisije metana iz nafte
od pribli`no 84 %
izme|u 2005. i 2020.
Proizvodnja nafte po~inje
sa izvla~enjem sirove
nafte iz bu{otina sa
prozvodnih polja (na
kopnu) ili platformi (na
moru). Nafta se
transportuje kroz
cevovode do sistema za
pripremu-obradu i na
kraju do rezervoara za
skladi{tenje. Cisterne za
`eljezni~ki i kamionski
prevoz, tankeri za vodeni
i naftovodi su tri glavna oblika transporta
koje koristi naftna industrija za prenos
sirove nafte sa mesta proizvodnje do
rafinerije. Pumpne stanice reguli{u prenos
sirove nafte od skladi{nih rezervoara ili
cevovoda na transportne tankere.
Emisija metana je povezana sa
proizvodnjom, transportom i preradom
sirove nafte. Iz ovih proizvodnih
segmenata metan se osloba|a u atmosferu
kao odbegla emisija, usled radnih
poreme}aja i emisija iz sagorevanja goriva.
U SAD najve}i izvori uklju~uju
pneumatske mehanizme, spaljivanje na
baklji, pumpe za injektovanje hemikalija i
u{}a bu{otina sa lakom naftom. Emisija sa
proizvodnih polja je odgovorna za preko
97% ukupne emisije u industriji nafte.
Preostala tri procenta se odnose na
transport sirove nafte (1 %) i preradu (2 %).
Tokom radova na proizvodnim poljima
metan se osloba|a u atmosferu usled
uobi~ajenih proizvodnih operacija kroz
pro~i{}avanja, ispu{tanja pri nezgodama i
sagorevanjem goriva. Smatra se da ve}i
deo emisije dolazi sa u{}a bu{otine,
rezervora za skladi{tenje i povezane
opreme za pripremu-obradu kao {to su
kompresori i injekcione pumpe za
hemikalije. Emisija metana iz rezervoara,
dominiraju}i izvor emisije, nastaje
isparavanjem iz sirove nafte u
rezervoarima gde se skladi{ti pod
atmosferskim pritiskom. Ispu{tanja na
opremi i pro~i{}avanja posuda tokom
redovnog odr`avanja ~ine drugi po veli~ini
udeo u emisiji iz sistema za naftu.
Preostala emisija sa proizvodnih polja je
povezana sa ispu{tanjima usled
sagorevanja preko baklji.
Saudijska Arabija i SAD su dva najve}a
proizvo|a~a nafte u 2000. sa proizvodnjom
od 9,2 odnosno, 8,1 miliona barela sirove
nafte dnevno. Me|utim one nemaju
najve}u emisiju metana iz nafte.
Proizvodnja nafte na kopnu stvara manju
emisiju metana od eksploatacije na moru
zato {to se metan proizveden na kopnu
mnogo lak{e skuplja i transportuje za
upotrebu a tu je i manje sigurnosnih
propisa povezanih sa spaljivanjem na
energija
Tabela 2 Industrija prirodnog gasa [3]
Segment
Proizvodnja
Ure|aji
Bu{otine, centralni sabirni
ure|aji
Priprema
Gasna postrojenja
Transport i
skladi{tenje
Mre`a transportnih cevovda,
kompresorske stanice, mernoregulacione stanice, skladi{ta,
ure|aji za te~ni naftni gas (LNG)
Glavna i servisna mre`a
cevovoda, merno-regulacione
stanice
Distribucija
baklji. Proizvodnja nafte u mnogim
zemljama OPEC-a, uklju~uju}i Saudijsku
Arabiju, zasniva se na kopnenoj
proizvodnji, a veliki udeo proizvodnje nafte
u Meksiku dolazi sa platformi na moru.
Aktivnosti pro~i{}avanja u cisternama i
tankerima pri utovaru odgovorne su za
ve}i deo emisije u segmentu transporta.
Emisija ispu{tena iz plutaju}ih krovova
rezervoara odgovorna je za ostatak emisije
pri transportu nafte u SAD.
Ve}i deo metana iz sirove nafte je ve}
izdvojen pre faze prerade. Ispu{tanja koja
nastaju tokom teku}ih radova odgovorna
su za ve}i deo emisije u ovom sektoru.
Primeri uklju~uju sistem rafinerijskih
pro~i{}avanja tokom redovnih odr`avanja i
izbacivanja asfalta. Do ispu{tanja dolazi i
iz rafinerijskog sistema za gasno gorivo a
emisija iz sagorevanja dolazi iz male
koli~ine nesagorelog metana u greja~ima i
iz nesagorelog metana u izduvnim
gasovima motora i baklji.
4. Zaklju~ak
Budu}i nivo emisije metana mo`e biti i
manji od projektovanog usled nekih va`nih
trendova u sektoru:
Slika 4
Oprema na postrojenju
U{}e bu{otine, separatori,
pneumatska oprema, pumpe za
injektovanje hemikalija,
dehidratori, kompresori, greja~i,
merni ure|aji, cevovodi
Posude, dehidratori, kompresori,
oprema za uklanjanje kiselog gasa,
greja~i, pneumatski mehanizmi
Posude, kompresori, cevovodi,
merni ure|aji, regulatori pritiska,
pneumatski mehanizmi,
dehidratori, greja~i
Cevovodi, mera~i i regulatori
pritiska, pneumatski mehanizmi,
mera~i kod potro{a~a
- U mnogim zemljama je pove}an interes
za u~e{}e infrastrukture za gas i naftu u
pogor{avanju kvaliteta vazduha, posebno
usled emisije nemetanskih isparljivih
organskih komponenti. Mere preduzete da
umanje ove emisije, imaju dodatnu korist
smanjenja emisije metana.
- Ekonomsko restrukturiranje u zemljama
biv{eg Sovjetskog Savezu i isto~ne Evrope
}e voditi ka modernizaciji postrojenja za
prirodni gas i naftu.
- Protokol iz Kjota (decembar 1997) kao
dodatak Konvenciji o klimatskim
promenama, prvi zakonski obavezuju}i
me|unarodni ugovor o za{titi okoline,
stupio je na snagu 15. februara 2005. On
predvi|a da zemlje potpisnice (141 dr`ava)
a posebno razvijene zemlje smanje emisiju
gasova staklene ba{te (prose~no 5,2%) do
obavezuju}eg perioda 2008-2012. a prema
1990. kao osnovnom nivou.
Sve ovo }e pomo}i razvoju, modifikaciji i
implementaciji novih tehnologija, {to treba
da dovede do redukcije emisije gasova
efekta staklene ba{te a time i smanjenja
uticaja na klimu.
Emisija metana ~iji je uzrok proizvodnja nafte [3]
[048]
Literatura
[1] Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC), Revised 1996 IPCC
Guidelines for National Greenhouse Gas
Inventories, http://www.ipccnggip.iges.or.jp/public/gl/invs6.htm
[2] Standing T., Climate change
projections hinge on global CO2,
temperature data, O&GJ, PenWell
Corporation, Tulsa, Vol. 99 (2001) No. 46,
str. 20-26.
[3] US Environmental Protection Agency
(EPA), Global Emissions Report 2004,
Washington DC, http://www.epa.gov
[4] US Energy Information Administration
(EIA), International Energy Outlook 2002,
Washington DC,
http://www.eia.doe.gov/oiaf/archive/ieo02/
[5] Fernandez R. et al, US Natural Gas
STAR program success points to global
opportunities to cut methane emissions
cost-effectively, O&GJ, PenWell
Corporation, Tulsa, Vol. 102 (2004) No.
26, str. 18-24.
[6] Weir, J., Global Warming,
http://earthobservatory.nasa.gov, April 8,
2002.
energija
@ivota Mitrovi}
NIS Rafinerija nafte Pan~evo
UDC 665.6:[628.52:502.3
Izvori i prevencija
aerozaga|enja
u rafineriji nafte
Uvod u preradu nafte
Rezime
Nafta se u rafinerijama procesom
destilacije razdvaja na te~ni naftni gas,
benzin, kerozin, dizel i lo`ivo ulje.
Katalitu~ki kreking i reforming, termi~ki
kreking i drugi sekundarni procesi se
koriste da bi se promenio hemijski sastav
proizvoda dobijenih destilacijom u
komercijalne proizvode. Finalnim
procesima se dobijaju `eljene speifikacije
proizvoda. Neke rafinerije tako|e
proizvode sirovinu za ulja za
podmazivanje kao i bitumene. U
rafinerijama tako|e mo`e da se proizvodi i
koks.
Aerozaga|enje koje se emituje iz rafinerija uklju~uje emisiju isparljivih komponenata iz
nafte i njenih derivate, emisiju produkata sagorevanja goriva u procesnim pe}ima, kao i
emisiju iz raznih rafinerijskih procesa. Veliki broj procesnih pe}i koje se koiste u
rafinerijama za zagrevanje procesnih tokova ili za proizvodnju vodene pare (kotlovi) za
grejanje ili pre~i{}avanje produkata, mogu da budu izvori SOx, NOx, CO, ~estica i
emisije ugljovodonika. Kada se proces vodi ispravno i kada se koristi ~isto gorivo kao
{to je rafinerijski lo`ivi gas, lo`-ulje ili prirodni gas, ova emisija je relativno mala. U
slu~aju da sagorevanje nije kompletno ili se pe}i lo`e sa te{kim mazutom, emisija mo`e
da bude veoma zna~ajna.
Rafinerijski procesi kao izvori
aerozaga|enja
Kotlovi, procesne pe}i i ostala procesna
oprema su izvori emisije ~a|i,
ugljen-monoksida, azotnih oksida NOx,
sumpornih oksida SOx i ugljen-dioksida.
Postrojenje za izdvajanje sumpora, pe}i i
baklja emituju SOx. Regenerator
kataliti~kog krekinga emituje pra{inu i
SOx. Lako isparljive oganske komponete
(IOC) kao {to su benzen, toluen i ksilen se
osloba|aju iz rezervoara, opreme za utovar
i manipulaciju ovim proizvodima,
sistemima za uklanjanje ulja iz vode i kroz
propu{tanja/curenja na prirubnicama,
ventilima zaptiva~ima i drena`ama.
Karakteristike rafinerijskog
otpada
Po toni prera|ene nafte rafinerija mo`e da
emituje oko:
z 1.3 kg SOx (u granicama 0.2- 6 kg i 0.1
kg, sa postrojenjem za izdvajanje
sumpora;
z 0.8 kg (od 0.1 do 3 kg) ~vrstih ~estica;
z 0.3 kg NOx (u granicama 0.06-0.5 kg); i
z 2.5g of BTX (benzene, toluen, ksilen) (u
granicama 0. 75 do 6) i 1g sa
postrojenjem za izdvajanje sumpora. Od
toga oko 0,14 g benzena, 0,55 g toluena,
Klju~ne re~i: rafinerija, procesne pe}i, goriva, emisija.
Air Pollution Sources and Prevention in Petroleum Refining
Air emissions from refineries include emissions of the volatile constituents in crude oil
and its fractions, emissions from the burning of fuels in process heaters, and emissions
from the various refinery processes themselves. The numerous process heaters used in
refineries to heat process streams or to generate steam (boilers) for heating or steam
stripping, can be potential sources of SOx, NOx, CO, particulates and hydrocarbons
emissions. When operating properly and when burning cleaner fuels such as refinery
fuel gas, fuel oil or natural gas, these emissions are relatively low. If combustion is not
complete, or heaters are fired with refinery fuel residuals, emissions can be significant.
Key words: refinery, process heaters, fuels, emission.
i 1,8 g ksilena se mo`e osloboditi po toni
prera|ene nafte. Emisija isparljivih
organskih komponenata (IOK) zavisi od
vrste prerade, tehnike kontrole emisije,
stanja opreme i klimatskih uslova. Mo`e
biti 1 kg po toni prera|ene nafte sa
opsegom od 0,5 do 6 kg/t.
Rafinerije koriste relativno velike koli~ine
vode, posebno za sisteme hla|enja.
Koli~ina otpadnih voda i njihove
karakteristike zavise od strukture
rafinerijskih postrojenja.
z 3,5 - 5 m3 otpadne vode se stvara po
toni nafte kada se rashladna voda
recirkuli{e.
z Rafinerija tako|e proizvodi ~vrsti otpad i
mulj u koli~inama 3-5 kg po toni nafte.
Od toga 80% se mo`e smatrati opasnim
zbog sadr`aja otrovnih jedinjenja i te{kih
metala.
Ispu{tanja ve}ih koli~ina zaga|iva~a su
mogu}a pri nenormalnom radu rafinerije.
[049]
Prevencija i kontrola zaga|enja
Rafinerije nafte su kompleksna postrojenja
u kojima kombinacija procesa obi~no
veoma specifi~na zavisno od karakteristika
nafte i proizvoda. Prevenciju zaga|enja ili
mere za smanjenje izvora zaga|enja
najbolje mogu odrediti stru~njaci za
projektovanje rafinerija. Ipak, postoji ve}i
broj oblasti gde su pobolj{anja ~esto
mogu}a i unutar same rafinerije.
Specifi~ne mere za smanjenje otpada u
ovim zonama treba da se ugrade u projekat
postrojenja i sprovode od strane
rukovodstva postrojenja. Nave{}emo
oblasti u kojima napori treba da budu
koncentrisani.
Smanjenje aerozaga|enja
z
Smanjivanjem gubitaka iz rezervoara i
zone manipulacije metodama kao {to su
sistem za povra}aj para i dvostruko
zaptivanje rezervoara.
energija
z
Smanjivanjem emisije sumpornih oksida
putem desulfurizacije goriva ili
kori{}enjem goriva sa visokim sadr`ajem
sumpora na postrojenjima opremljenim
ure|ajima za kontrolu emisije
sumpor-dioksida.
z Supstitucijom potro{nje lo`ivog ulja
rafinerijskim gasom putem njegove ve}e
proizvodnje na kataliti~kom krekingu.
z Kori{}enjem aditiva za prevo|enje SOx
u H2S u regeneratoru kataliti~kog
krekinga i njegovo prevo|enje u otpadni
rafinerijski gas.
z Uklanjanjem sumpora iz otpadnih
gasova u postrojenjima za proizvodnju
sumpora visoke efikasnosti.
z Regeneracijom metalnih katalizatora i
redukovanjem emisije pra{ine.
z Kori{}enjem gorionika za redukciju
emisije NOx
z Izbegavanjem i limitiranjem ispu{tanja
lako isparljivih komponenti boljim
dizajniranjem procesa i boljim
odr`avanjem.
z Potro{nju goriva dr`ati na minimumu.
Eliminacija/redukcija zaga|iva~a
z
Zamenom olova visokoktanskim
komponentama u benzinu.
z Zabranom kori{}enje inhibitora za
rashladnu vodu na bazi hroma.
z Kori{}enjem katalizatora sa dugim
vekom trajanja i obaveznom njegovom
regeneracijom da bi mu se produ`io vek
trajanja.
Reckilovanje/ponovna upotreba
z
Reciklovati rashladnu vodu
z Maksimizirati povra}aj ulja iz otpadne
vode i mulja
z Ponovo vratiti u proces fenole lu`inu i
rastvara~e iz njihovih istro{enih rastvora
z Zauljeni mulj vratiti na koking
postrojenje ili na atmosfersku destilaciju.
Pogonska uputstva
z
Razdvojiti uljnu i ki{nu kanalizaciju
Smanjiti ispu{tanja uljne faze pri
dreniranju vode iz rezervoara pre
otpreme produkata
z Optimizovati u~estanost ~i{}enja
rezervoara i opreme da bi se izbeglo
talo`enje ostatka na dnu rezervoara.
z Spre~iti da mehani~ke ne~isto}e i
zauljeni otpad dospeju u drena`ne
sisteme.
z Redovno pra}enja i prevencije korozije
podzemnih cevovoda i dna rezervoara.
z Uvesti i sprovoditi plan za pona{anje u
hitnim situacijma i raditi redovnu obuku.
z Uraditi program detekcije i sanacije
curenja.
z
Slede}i proizvodno orijentisani ciljevi se
mogu posti}i primenom navedenih mera:
Sopstvena potro{nja goriva u rafinerijama
manje slo`enosti ne bi trebalo da bude
preko 3.5% ra~unato na kapacitet prerade.
Za rafinerije sa postrojenjima za
sekundarnu preradu cilj bi trebalo da bude
potro{nja 5 do 6% (u posebnim
slu~ajevima do 10%) kapaciteta prerade.
Isparenja iz procesa mogu se smanjiti na
0,05% kapaciteta sa ukupnim isparenjima
manjim od 1 kg/t nafte odnosno 0,1%
kapaciteta. Sistem za povra}aj isparenja iz
rezervoara i zona manipulacije treba da
ima stepene efikasnosti od 90 do 100%.
Metode za odre|ivanje ovih brojeva
uklju~uju monitoring emisija,
izra~unavanje materijalnog bilansa i broja
izvora emisija.
Operaterima na postrojenjima treba da se
omogu}i kori{}enje goriva sa manje od
0,5% sumpora (tj stepen emisije koji
odgovara 0,5% S u gorivu). Goriva sa
visokim sadr`ajem S treba da se koriste na
postrojenjima koja su opremljena da mogu
da dr`e pod kontrolom emisiju sumpornih
oksida. Ukoliko toga nema potrebno je
maksimalno mogu}e supstituisati potro{nju
lo`ivog ulja rafinerijskim lo`ivim gasom.
Glavni snabdeva~ lo`ivog gasa je
postrojenje kataliti~kog krekinga koje
izmenom re`ima rada mo`e da varira
proizvodnju lo`ivog gasa. Name{avanje
goriva je je dodatna opcija.
Postrojenje za izdvajanje sumora mora da
je efikasnosti najmanje 97%, mada se
preporu~uje efikasnost 99% kada je
koncentracija vodonik sulfida u kiselom
gasu iznad 230 mg/Nm3. Ukupno
ispu{tanje sumpor dioksida treba da bude
ispod 0,5 kg po toni prera|ene nafte u
rafinerijama manje slo`enosti, i ispod 1 kg
po toni za konverzione rafinerije.
Koli~ina otpadnih voda od 0,4 m3/t
prera|ene nafte se o~ekuje u dobro
projektovanim rafinerijama sa dobrim
vo|enjem procesa.
^vrsti otpad i mulj trebalo bi da se
proizvode u koli~ini manjoj od 0,5%
prera|ene nafte a trebalo bi da se te`i da ta
takoli~ina bude 0,3%.
Aerozaga|iva~i
Kontrola emisije u atmosferu obi~no
uklju~uje hvatanje i recikliranje ili
sagorevanje emisija sa odu{aka sa utovara
derivata, rezervoara i druge opreme u radu.
Kotlovi, pe}i i drugi ure|aji za
sagorevanje, kokeri i kataliti~ka
postrojenja mogu zahtevati posebne vidove
kontrole. CO bojler je obi~no u sklopu
postrojenja fluidnog kataliti~kog krekinga
koji treba da ima i opremu za uklanjnje
pra{ine iz dimnog gasa. Dodavanje vodene
pare u rafinerijsku baklju mo`e da smanji
emisiju ~a|i.
Ciljani stepen zaga|enja
Primenom mera prevencije zaga|enja
mogu se posti}i oba cilja, ekonomske
u{tede i ekolo{ko pobolj{anje.
Te~ni zaga|iva~i
Tretman opadnih voda u rafineriji ~esto
zahteva kombinaciju vi{e metoda da bi se
[050]
uklonilo ulje i drugi kontaminati.
Separacija razli~itih vodenih tokova je
veoma bitna da bi se uprostili tretmani.
Jedan tipi~an sistem mo`e da ima striper
kisele vode, gravitacioni separator ulja i
vode, flotator rastvorenog vazduha,
biolo{ki tretman i pre~ista~. Finalni korak
je kori{}enje filtracije pomo}u aktivnog
uglja ili mo`e biti potreban hemijski
tretman. @eljeni sadr`aj polutanata
uklju~uje: BOD5 od 6g, COD od 50,
suspendovane ~vrste ~estice od 10 g i
masti 2 g, sve po toni prera|ene nafte.
^vrst i opasan otpad
Tretman rafinerijskog mulja se obi~no radi
kori{}enjem bioremediacije ili solventske
ekstrakcije nakon koje se ostatak spaljuje
ili dodaje u bitumen.
Zaklju~ak
Cilj rada je bio da iznese raspolo`ive
podatke koji ukazuje na izvore zaga|enja u
rafinerijama za preradu nafte, prose~ne
vrednosti zaga|enja u rafinerijama i uka`e
na mere kako da se ove vrednosti dr`e pod
kontrolom i ako je to mogu}e smanje.
Generalni zaklju~ak je da je moderna
rafinerija jedino ekolo{ki prihvatljiva
rafinerija. Ipak, postoje mere koje mogu da
poprave ekologiju a da se to nepovoljno ne
odrazi na ekonomsko poslovanje. Pre
svega to je:
z ve}e kori{}enje lo`ivog gasa za
sopstvene potrebe umesto lo`ivog ulja
(potencijalni izvori lo`ivog gasa su
sistem baklje i kataliti~ki kreking)
z uklanjanje SOx iz dimnog gasa sa
kataliti~kog krekinga i
z stvaranje ekolo{ke svesti kod zaposlenih
i njihova stalna obuka u tom smeru.
energija
Prof. dr Milo{ Gruji}
Rudarsko-geolo{ki fakultet, Beograd
UDC 622.33:622.627]:502.17
Za{tita `ivotne sredine
primenom duga~kih
transportera pri transportu
uglja
Uvod
Rezime
U rudnicima uglja, posebno na povr{inskim
kopovima lignita egzistira veliki broj
transportera sa trakom. Samo na povr{inskim
kopovima RB Kolubare je u radu 22 sistema
na uglju i jalovini sa vi{e od 50 transportera.
Veliki broj transportera istovremeno zna~i i
veliki broj presipnih mesta.
Transport uglja od rudnika do objekata za skladi{tenje i pogona za preradu se vr{i kroz
razli~ite kategorije `ivotne sredine. Negativan uticaj transporta na `ivotnu sredinu ima
za posledicu veliki broj {tetnosti, naro~ito onih koje su vezane za zaga|enje atmosfere.
Zapra{enost atmosfere se javlja naj~e{}e na pretovarnim mestima transportnih sistema
sa trakama. Ovaj problem se re{ava smanjenjem broja pretovarnih mesta, izme|u
ostalog i pove}anjem du`ine transportera. U ovom radu se razmatra pitanje za{tite
`ivotne sredine ako se primenjuju transporteri velike du`ine.
Klju~ne re~i: za{tita `ivotne sredine, transport uglja.
Presipna mesta transportera su najkriti~nije
ta~ke za ugro`avanje `ivotne sredine,
odnosno zaga|enje atmosfere. U procesu
otkopavanja i transporta uglja i jalovine
javlja se veliki broj ~estica pre~nika od
nekoliko mm do mikronskih vrednosti.
Ovako sitne ~estice, usled strujanja
vazduha {ire se kroz vazduh i dospevaju u
disajne organe ljudi i `ivotinja, putem
imisije iz vazduha dospevaju na biljke i
druge povr{ine zna~ajne za `ivotnu
sredinu.
Po{to se ugalj prevozi do objekata za
skladi{tenje, pogona za preradu i
termoelektrana van granica povr{inskog
kopa, kroz razli~ite kategorije `ivotne
sredine, neminovno se javlja i zaga|enje
okoline, naro~ito na presipnim mestima.
Cilj ovog rada je da uka`e na smanjenje
ugro`avanja `ivotne sredine smanjenjem
broja presipnih mesta primenom duga~kih
transportera.
Uslovi zaga|enja atmosfere na
presipnim mestima pri
transportu uglja
UZapra{enost vazduha na presipnim
mestima pri transportu uglja zavisi od
mnogo faktora, od kojih su najva`niji:
z
koli~ina sitnih (pra{inastih) frakcija u
uglju koji se prevozi,
z stepena vla`nosti materijala,
z klimatskih prilika (vlage u vazduhu,
intenziteta vazdu{nih strujanja,
temperature vazduha, vazdu{nog pritiska
itd.),
Environmental Advantages of Long-Distance Conveyors for Coal
Transportation
Coal is transported from the mines towards the stockpiles and coal processing plants
crossing different categories of environment. The adverse environmental impact of coal
transportation is particulary reflected in pronounced air pollution. The highest
concentracion is usually recorded at transfer points in belt conveyor systems. This
problem may be solved by reducing the number of transfer points and among other
things by extending conveyor lenghts. This paper discusses environmental issues in cases
when long-distance conveyors are used.
Key words: environmentalprotection, coal transportation.
z
brzine kretanja transportnih traka,
izolovanost presipnog mesta od
spolja{nje sredine,
z mera preduzetih za spre~avanje
zaga|enja i dr.
Kao jedan od va`nih postupaka u procesu
pra}enja i prognoze zaga|enosti atmosfere
na mestima gde se javlja pove}ana
zapra{enost, predstavljaju merenja
koncentracije, rasprostranjenosti,
utvr|ivanje zakonitosti rasprostiranja
pra{ine i uslove imisije iz vazduha. Sve
mineralne pra{ine imaju {tetan uticaj na
`ivi svet, uklju~uju}i i ljude. Zbog toga se
propisima i standardima skoro svih
zemalja utvr|uju maksimalno dozvoljene
koncentracije (MDK) pojedinih vrsta
pra{ine u vazduhu. U tabeli 1 su date
respirabilne i ukupne MDK za neke vrste
mineralnih pra{ina koje se sre}u na
presipnim mestima transportera sa trakom.
z
Smanjenje zapra{enosti na presipnim
mestima se vr{i mokrim i suvim
[051]
postupkom. Mokri postupak zna~i obaranje
pra{ine vodom ili rastvorima raznih aditiva
u vodi i to kva{enjem ~estica putem
izazivanja vodene zavese ili stvaranjem
vodene magle.
Kod suvog postupka smanjenje
zapra{enosti vr{i se aspiracijom
zapra{enog vazduha na presipnom mestu.
Da bi se to moglo ostvariti neophodno je
da pretovarno mesto bude izolovano od
okoline, tj. mora da postoji mehani~ka
za{tita spolja{nje sredine. Ure|aji za suvi
postupak se sastoje od usisnih levkova
(hauba) i multiciklona. Usisni levkovi
imaju ulogu aspiratora, odnosno oni
usisavaju zapra{eni vazduh pomo}u
ventilatora, a ~i{}enje vazduha se obavlja u
multiciklonu.
Ipak najbolji rezultati u smanjenju
zapra{enosti na sistemima za transport
uglja se posti`e eliminacijom ta~kastih
izvora zaga|enja vazduha, u ovom slu~aju
presipnih mesta. Uvo|enjem u
energija
Tabela 1
sila u traci prilikom njenog nailaska u
krivinu. Na traku u horizontalnoj krivini
deluju slede}e sile (slika 2):
Respirabilna
mg/m3
Ukupno
mg/m3
z
sila zatezanja trake Pz ,
Pra{ina uglja bez SiO2
3
10
z
sila koja dejstvuje ka unutra{njosti
krivine Pn ,
Pra{ina silikata sa manje od 10% SiO2 (talk, olivin, liskun)
4
12
z
sila koja je izazvana te`inom trake Pc ,
z
te`i{na sila koja deluje od mase trake i
materijala na njoj P0 i
z
sile trenja usled postavljanja valjaka pod
uglom Pz .
Pra{ina
Mineralna pra{ina sa manje od 1% SiO2 (glinica, korund,
kre~njak, portland-cement, barit, fosforit i sl.)
5
Pra{ina azbesta
1
Pra{ina granita
eksploataciju duga~kih transportera
smanjuje se broj presipnih mesta i time
smanjuje emitovanje pra{ine. Pored toga,
duga~ki transporteri imaju i drugih
prednosti, kao {to je smanjenje broja
zaposlenih, postavljanje manjeg broja
energetskih objekata du` trase, manja
potro{nja energije po jedinici proizvoda i
dr. Duga~ki transporteri imaju i nedostatke
koji se ogledaju u pogonskim stanicama
velike snage, trakama velike ~vrsto}e i
krutosti, problemima sa zatezanjem i sl.
U praksi zamena kratkih duga~kim
transporterima se javlja u dva slu~aja:
z
kada vi{e transportera u pravcu treba
zameniti jednim i
z kada umesto transportera postavljenih
pod uglom treba postaviti jedan sa
krivinama u horizontalnoj ravni..
Zahvaljuju}i postignutim velikim
~vrsto}ama trake, danas je mogu}e da
jedan transporter bude duga~ak i nekoliko
desetina kilometara. Problem predstavlja
velika udaljenost pogona, koja se odra`ava
na ravnomerno zatezanje trake. To se
re{ava postavljanjem vi{e klasi~nih pogona
du` trase ili ugradnjom umetnutih traka.
Osnovni princip rada transportera sa
2
15
3
6
umetnutim trakama se ogleda u tome da se
na odre|enim rastojanjima postavljaju
kra}i transporteri sa trakom iste brzine kao
glavna traka. Umetnuta traka nale`e na
nose}u traku i putem trenja prenosi
sopstvenu vu~nu silu. Na taj na~in se
ostvaruje princip vi{epogonskih traka, bez
presipnih mesta. Na slici 1 su prikazane
{eme vi{e pogonskih transportera sa
umetnutim trakama.
Da bi se postavili duga~ki transporteri sa
trakom na mesto vi{e transportera sa
izlomljenim linijama, neophodno je
konstruisati i izgraditi transportere sa
krivinama u horizontalnoj ravni. Ovi
transporteri se sve vi{e primenjuju za
transport mineralnih sirovina, a
najpoznatiji su transporter firme Nickel u
Novoj Kaledoniji (11 km od ~ega 5,5 u
krivini) i transporter Chanar u Australiji
du`ine 20,4 km (9 km u krivini).
Specifi~nosti transportera sa
trakom u horizontalnim
krivinama
Transporter sa trakom u horizontalnoj
krivini razlikuje se od klasi~nog
pravolinijskog transportera po rasporedu
Slika 1 [eme transportera sa umetnutim trakama
Svaka od ovih sila ima zna~ajnu ulogu u
definisanju konstruktivnih parametara
transportera sa trakom.
Da bi se traka u horizontalnoj ravni mogla
normalno kretati i obavljati svoju funkciju,
moraju biti ispunjeni slede}i uslovi:
Za polo`aj trake u unutra{njosti krivine:
u
u
Pn + Po + Pc + Pz ≥ 0
(1)
Za polo`aj trake na spolja{njem delu
krivine:
s
s
P n + Po + Pc + Pz ≥ 0
(2)
Normalna sila koja deluje u unutra{njosti
krivine zavisi od zatezne sile Pz ,
polupre~nika krivine R i rastojanja izme|u
valjaka. Te`i{na sila se mo`e odrediti u
zavisnosti od polupre~nika krivine,
rastojanja izme|u valjaka, mase trake i
tereta na njoj. Sila izazvana te`inom trake i
materijala zavisi od du`inskih optere}enja,
ugla nagiba bo~nih valjaka na
pravolinijskom delu trase i uglova nagiba
bo~nih valjaka u unutra{njem i spolja{njem
delu krivine. Na veli~inu sile od te`ine
povr{ine preseka materijala iznad
unutra{njeg i spolja{njeg valjka. Sila trenja
zavisi od du`inskih optere}enja, rastojanja
izme|u valjaka, du`ine valjaka, njihovog
nagiba i koeficijenta trenja izme|u trake i
valjaka. Za odre|ivanje ovih veli~ina
postoje analiti~ki izrazi.
Kod transportera u horizontalnim
krivinama dominantan je uticaj sile Pn koja
deluje ka unutra{njosti krivine. Da bi se
ovaj uticaj ubla`io i obezbedilo
zadovoljavaju}e kretanje, uprkos dejstva
Slika 2 [ema sila koje se javljaju u u
traci sa krivinama u horizontalnoj ravni
[052]
energija
Slika 3 [ema nose}e konstrukcije valjaka sa nagnutim i produ`enim valjkom
Literatura
Gruji}, M., Transport mineralnih sirovina
kroz `ivotnu sredinu. monografija, RGF,
str.1-112, Beograd, 1998.
Gruji}, M., Uslovi za primenu trakastih
transportera sa krivinama u horizontalnoj
ravni pri transportu gline, Komseko,
Budva, 2000.
Zegzulka, J., Sliva, A., Importance of bulk
materials parameters measurment for
transport, New Trends in Mineral
processing III, Ostrava: ES V[B-TU
Ostrava, 1999, Czech Republic,
str. 483-491.
Kessler, F., Hinterholzer, S., Grimmer,
K.-J., Non-positive guidance of conveyor
belts through horizontal curves. Bulk Solid
Handling, 2, 1998.
radijalnih sila, potrebno je izvr{iti
naginjanje baterije valjaka za neki ugao, ili
izvr{iti produ`avanje unutra{njeg bo~nog
valjka (slika 3). Izdizanje trake koje je
posledica kretanja u krivini, a samim tim i
podizanje valjaka, vr{i se ka unutra{njosti
krivine.
Istra`ivanja koja se vr{e u vezi sa
transporterima sa trakom u horizontalnim
krivinama usmerena su, uglavnom, na
tra`enje na~ina za automatsko postavljanje
baterije valjaka u polo`aj koji }e
odgovarati zadovoljavaju}oj ravnote`i sila
na traci u krivini. Poznate su konstrukcije
sa oprugom i ramom i obrtnom ta~kom,
kao i re{enja sa postavljanjem valjaka na
kotrljaju}e oslonce i gravitaciono
kontrolisane klackalice.
Postavljanje transportera sa trakom u
horizontalnim krivinama donosi znatne
prednosti u odnosu na sisteme sa vi{e
pravolinijskih transportera. Me|utim,
primena ovih transportera zahteva veoma
ozbiljan pristup i predvi|anje svih
mogu}ih promena u toku eksploatacije.
od 700 m. Neophodno je da se za svaku
traku i za svaki materijal koji se prevozi,
odredi minimalni radijus krivine, vode}i
ra~una o svim uticajnim parametrima,
posebno o brzini kretanja trake.
Zaklju~ak
Veliki broj transportera u sistemu za
transport negativno uti~e na `ivotnu
sredinu, prilikom transporta uglja. Zbog
toga se pristupa postavljanju duga~kih
transportera u cilju smanjenja presipnih
mesta, kao najve}ih izvora zaga|enja.
Transporteri sa krivinama u horizontalnoj
ravni su pogodni za primenu pri transportu
uglja kroz `ivotnu sredinu jer
omogu}avaju zaobila`enje prepreka,
smanjuju zaga|enje atmosfere, pove}avaju
mogu}nosti automatizacije, smanjuju broj
zaposlenih, imaju manju potro{nju energije
po jedinici prevezenog uglja itd. Na
povr{inskim kopovima Srbije postoje
uslovi za primenu ovih transportera za
transport uglja do objekata za preradu,
pretovar u vagone i do termoelektrana.
Dosada{nja iskustva pokazuju da postoji
nekoliko va`nih pitanja o kojima se
posebno mora voditi ra~una. Me|u
najva`nije probleme koji se mogu javiti pri
eksploataciji ovih transportera spadaju:
z
promena koeficijenta trenja usled
promena atmosferskih i drugih
klimatskih prilika,
z obezbe|enje {to manjeg naprezanja u
traci u delu transportera u krivini,
z re{enje dozvoljenog hoda trake usled
radijalnih sila u krivini itd.
Primenljivost ovih transportera zavisi i od
veli~ine minimalnog radijusa krivine.
Prema dosada{njim iskustvima, minimalni
radijus zavisi od ~vrsto}e trake (uz druge
uslove) i mo`e iznositi i manje od 200 m.
Za trake ve}e ~vrsto}e (St 3150)
polupre~nik krivine ne treba da bude manji
[053]
energija
Mihailo Sretenovi}, Predrag Radosavljevi}
JP "\erdap" - Kladovo, Sektor za razvoj, investicije i odr`avanje priobalja, Beograd
UDC 622.311.21:502.171(497.11)
Za{tita `ivotne sredine
u akumulacijama
HEPS "\erdap I"
i HEPS "\erdap II"
1. UVOD
Hidroenergetski i plovidbeni sistemi
"\erdap I" i "\erdap II", s obzirom na
vrstu radova, namenu i lokacije pojedinih
objekata mo`e se podeliti na nekoliko
glavnih grupa:
z glavni objekti HE "\erdap I" (km D
943+800) i HE "\erdap II" (km D
862+800) koji se sastoje od po dve
elektrane, po dve brodske prevodnice,
prelivnih brana i drugih prate}ih objekata i
akumulacionih jezera: za HEPS "\erdap I"
do Novog Sada na Dunavu, [apca na Savi
i Be~eja na Tisi, a za HEPS "\erdap II" do
glavnog objekta HE "\erdap I",
z spoljne komunikacije: izme{tanje i
rekonstrukcija postoje}ih `elezni~kih
pruga, puteva, pristani{ta, dalekovoda,
telegrafsko-telefonskih linija i kulturnoistorijskih objekata,
z relokacije naselja du` akumulacije,
z objekti i ure|aji za za{titu priobalnih
terena od dejstva uspora - sistem za{tite
~ovekove okoline: novih i rekonstruisanih
nasipa sa oblogom, obaloutvrde i za{tita
obale i saobra}ajnica na vi{im delovima
obale, za{tita od spoljnih i podzemnih voda
pojedinih naselja, gradova i industrijskih
zona, horizontalni linijski drena`ni sistem
sa otvorenim drena`nim kanalima,
vertikalni drena`ni sistemi bu{enih bunara
sa samoizlivom ili sa pumpama,
horizontalni drena`ni kolektori, cevna
drena`a, crpne stanice i drugi posebni
sistemi, pregradne brane, drena`na jezera,
prevodnice na re~nom toku, pristani{ta,
zimovnici, putevi,
z sistem osmatranja i pra}enja promena
u akumulaciji i pritokama, sa periodi~nim
analizama stanja i efekata sistema za{tite,
z sistem upravljanja, registrovanja i
daljinskog prenosa podataka i prognoze dotoka.
Veliki broj efekata izgradnje HEPS
"\erdap I" i HEPS "\erdap II", (slika 1)
odnosno njihov uticaj na okolinu,
obra|ivan je, odnosno uzet u obzir,
prilikom planiranja i pristupanja izgradnji
Rezime
Hidroenergetski i plovidbeni sistemi "\erdap I" i "\erdap II" predstavljaju i danas
jedan od najve}ih in`enjersko-tehni~kih poduhvata u Evropi. Izgra|eni su prvenstveno
radi racionalnog i trajnog iskori{}enja raspolo`ivog hidroenergetskog potencijala ovog
sektora Dunava i obezbe|enja uslova plovidbe na |erdapskom sektoru Dunava, {to je u
potpunosti ispunjeno. Pod uticajem uspora, na vrlo velikom prostoru (Dunavu 390 km,
Savi 100 km i Tisi 60 km) do{lo je do trajne promene prirodnih uslova. Izmene
prirodnog re`ima Dunava mogu dovesti do odre|enih negativnih posledica u akumulaciji
i priobalju, kao {to su: talo`enje nanosa i dodatni uspor, problemi sa nagomilavanjem
leda u zoni isklinjavanja uspora, propadanje ili smanjenje produktivne sposobnosti {uma
u forlandima, ugro`avanje podzemnim vodama naseljenih mesta, industrijskih,
komunalnih i saobra}ajnih objekata, prevla`ivanje i zasoljavanje poljoprivrednog
zemlji{ta, koje mo`e ugroziti poljoprivrednu proizvodnju u branjenom podru~ju,
ugro`avanje stabilnosti postoje}ih odbrambenih nasipa, ugro`avanje stabilnosti visokih
obala, izmene u re~noj biocenozi, i dr. Veliki broj efekata eksploatacije HEPS "\erdap
I" i HEPS "\erdap II", odnosno uticaj dve velike, zna~ajne akumulacije na Dunavu na
okolinu obra|en je i uzet u obzir prilikom projektovanja i pristupanja izgradnji ovih
sistema. Vrlo bitan i odlu~uju}i ~inilac za dugotrajno odr`avanje usporenih nivoa
Dunava, odnosno proizvodnju elektri~ne energije i plovidbu predstavlja ukupno stanje u
koritu i priobalju Dunava, odnosno promene koje pod uticajem takvog stanja nastaju po
vrsti, kvalitetu i kvantitetu. Od uspostavljanja akumulacija HEPS "\erdap I" 1970. i
HEPS "\erdap II" 1985. razvijen je i realizuje se multidisciplonarni Program pra}enja,
merenja i analiza uticaja ovih akumulacija na `ivotnu sredinu.
Klju~ne re~i: Dunav, HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II", `ivotna sredina, programi
osmatranja.
Abstract
The \erdap I and \erdap II Hydro Power and Navigation Systems (HPNS), also known
as the Iron Gate HPNS, are among the largest in Europe. Their purpose was to utilize
the considerable hydropower potential and improve the conditions for navigation i the
formerly very dangerous section of the Danube. The Iron Gate System generated
considerable modifications of the natural river regime and raised a number of questions
concerning water management decisions, such as: the reduced sediment transport
capacity, followed by sediment deposition; the raising of the groundwater table, the
endangerment of many communities and industrial, municipal and transportation
facilities, as well as agricultural production in the riparian belt; the inadequacy of the
existing flood control structures; the decrease of the ice transport capacity at the end of
the backwater zone; etc. Over the many years of system operation, most of the initially
recognized water management problems were addressed by comprehensive protection
works and measures. The environmental impacts and effects of the protection measures
were investigated within the scope of a multidisciplinary and complex monitoring
program.
Key words: Danube, Iron Gate, environment, monitoring.
ovih sistema: energetsko-ekonomski efekat
(ekonomi~nost, rentabilnost), uticaj na
demografiju, uticaj na plovidbu. uticaj na
poljoprivredu, , industrijalizacija, uticaj na
saobra}aj (putevi, `eleznice), uticaj na
arheologiju, uticaj na zapo{ljavanje, uticaj
[054]
na turizam, uticaj na komunalnu
infrastrukturu, ukupan uticaj na privredno
okru`enje.
Globalno ocenjuju}i efekte izgradnje
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II"mo`e
energija
se re}i da su oni u osnovi pozitivni, ali da
iza sebe donose i mnogo novih posledica
na koje se nije ra~unalo i koji u fazi
planiranja i izgradnje nisu bili poznati, niti
su se mogli predvideti.
Kako su u toku prethodnih istra`ivanja i
projektovanja HEPS "\erdap I" i HEPS
"\erdap II" izvr{ena detaljna prou~avanja
promene re`ima povr{inskih i podzemnih
voda u zoni uticaja uspora, zatim promene
re`ima nanosa i leda, kao i neophodnih
mera za otklanjanje negativnih uticaja
izazvanih usporom, ustanovljen je Sistem
osmatranja sa ciljem stalnog kontrolisanja
efekata izgra|enih Sistema za{tite
priobalnih povr{ina, uticaja izmenjenog
prirodnog re`ima Dunava kao i
odre|ivanja mera za ostvarivanje
planiranih kriterijuma za sve vreme
postojanja Sistema \erdap.
2. Programi pra}enja merenja i
analiza uticaja akumulacija
HEPS “\erdap I” i HEPS
“\erdap II” na `ivotnu sredinu
Od uspostavljanja akumulacija HEPS
"\erdap 1" 1970. i HEPS "\erdap 2"
1985. godine, Institut za vodoprivredu
"Jaroslav ^erni" kao nosilac posla, sa
nizom drugih specijalizovanih instituta i
organizacija, razvio je i realizuje
multidisciplonarni program Pra}enja,
merenja i analiza uticaja ovih akumulacija
na `ivotnu sredinu:
z Program I - Re`im povr{inskih voda
z Program II - Re`im podzemnih voda
- Program II/1 - Osmatranje i pra}enje
nivoa podzemnih voda
- Program II/2 - Dopuna postoje}e
osmatra~ke mre`e
- Program II/3 - Pra}enje uticaja uspora i
re`ima rada postoje}ih drena`nih
sistema
- Program II/4 - Analiza hemijskog
sastava podzemnih voda
- Program II/5 - Analiza podataka
osmatranja re`ima podzemnih voda i
efekata drena`nih sistema
- Program II/6 - Studija re`ima
podzemnih voda i efekata postoje}ih
drena`nih sistema
z
Program III Pra}enja i analiza
re`ima nanosa
z Program IV Osmatranje, merenje
i analiza re`ima leda
z Program V Osmatranje, merenje
i analize vodnosonog re`ima i
uticaja na
poljoprivredu
z Program VI Izu~avanje uticaja
uspora na {ume u
forlandu
z Program VII Odre|ivanje uticaja
uspora na stabilnost
nasipa
z Program VIII - Pra}enja i analiza
kvaliteta povr{inskih voda i ekosistema
z Program IX - Pra}enja i analiza
stabilnosti padina i kosina
Periodi~na interpretacija rezultata
sistematskog osmatranja i pra}enja svih
aspekata uticaja akumulacija na okolinu
sprovodi se u Institutu za vodoprivredu
"Jaroslav ^erni". Cilj ove interpretacije je
da se analizom i hidrodinami~kim
prora~unima utvrdi stepen odr`avanja
postavljenih kriterijuma kompleksnog
ure|enja podru~ja, te blagovremeno
signalizira potreba u korekciji re`ima
eksploatacije za{titnih sistema ili potreba
za rekonstrukcijom ili digradnjom
pojedinih delova, odnosno objekata
sistema za{tite i ure|enja podru~ja, vezano
za dopune projektne ili izrade novih
tehni~kih re{enja za{tite.
Slika 1 HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II"
Investitor je tokom eksploatacije
organizovao i vr{io osmatranja re`ima
povr{inskih voda u skladu sa
Programom I. Ovi podaci su kori{}eni
kao osnovne podloge za definisanje
re`ima eksploatacije hidroelektrane,
analize uticaja re`ima eksploatacije na
re`im podzemnih voda, drena`ne
sisteme, privredne objekte i naselja,
plovidbu, izgra|ene sisteme za odbranu
od poplava i leda, energetske efekte,
vremenske i prostorne varijacije nivoa
du` akumulacije, visoke obale u
akumulaciji, {ume u forlandima i dr.
- Tokom eksploatacije po~etni re`im
rada 68/63 promenjen je postepenim
uvo|enjem vi{ih re`ima (69,5/63 i
"69,5 i vi{e"), u cilju potpunijeg
iskori{}enja hidropotencijala Dunava.
Novi re`imi rada hidroelektrane su
uvo|eni kroz nekoliko faza: definisanje
re`ima - analiza uticaja na akumulaciju
i priobalje na bazi podataka iz
Programa osmatranja - eksperimentalni
rad uz osmatranja - korekcija re`ima idejna re{enja i investicioni program
dodatnog sistema za{tite. Potom su
potpisivani me|udr`avni akti
(Sporazumi, Konvencije, Ugovori)
kojima se utvr|uju me|usobna prava i
obaveze izme|u Jugoslavije i Rumunije
u vezi kori{}enja HEPS u
odgovaraju}em re`imu rada.
Realizacija aktuelnog re`ima uspora
"69,5 i vi{e" odvija se u skladu
Konvencijom iz 1998.
-
2.2. Program II - Program pra}enja
re`ima podzemnih voda
Objekti sistema za{tite su prostorno
locirani u probalju u skladu sa granicama
prostiranja uspora za aktuelni re`im "69,5 i
vi{e", na Dunavu od brane HEPS "\erdap
I" (km 943) do Novog Sada (km 1250), na
Tisi od u{}a do Be~eja, na Savi do [apca i
na drugim pritokama Dunava u ve}em ili
manjem pojasu od u{}a do granice uspora.
Odr`avanjem odre|enog re`ima
pijezometarskih nivoa u donjem
vodonosnom sloju drena`nim sistemom
postavljenim pored reke, uticaj reke na
2.1. Program I - Osmatranje,
merenje i analize re`ima povr{inskih
voda
U okviru ovog programa odvijaju se
slede}e aktivnosti:
- Osmatranje stanja vodostaja, merenje i
odre|ivanje proticaja. Pregledna karta
sa prikazom osmatra~kih punktova na
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II"
prikazana je na slici 2,
- Izrada godi{njih
Slika 2 Mre`a osmatra~kih profila u akumulacijama
izve{taja o opa`enim
HEPS "\erdap"
vodostajima i
proticajima na
Dunavu i pritokama,
- Periodi~na izrada
studija o ostvarenom
re`imu usporavanja sa
odgovaraju}im
prora~unima,
analizama, prikazima
i upore|enjima sa
projektovanim dozvoljenim re`imom
usporavanja Dunava i
pritoka sistema HEPS
“\erdap”.
Prema raspolo`ivim
podacima, prora~unima i
analizama mo`e se
zaklju~iti slede}e:
[055]
energija
Slika 3 Osnovni tipovi primenjenih mera za{tite i
ure|enja poljoprivrednih povr{ina
branjeno podru~je se stavlja pod kontrolu,
{to omogu}ava ne samo da se elimini{e
{tetan uticaj uspora HEPS \erdap ve},
uop{te, i negativan uticaj visokih vodostaja
reka.
U skladu s postavljenom koncepcijom
za{tite i ure|enja niskih priobalnih
povr{ina, u zavisnosti od specifi~nosti
uslova na podru~ju (hidrogeolo{kih,
geomorfolo{kih, hidrolo{kih, pedolo{kih i
dr.), izabrane su i primenjene odgovaraju}e
tehni~ke mere, koje se mogu, u zavisnosti
od usvojenih kriterijuma dubine do nivoa
podzemnih voda, izdvojiti kao dva
osnovna oblika za{tite:
Za{tita poljoprivrednih podru~ja (slika 3)
gde je kao kriterijum za{tite usvojena
dubina do nivoa podzemnih voda od 0,8-1
m od povr{ine terena
- otvorena drena`na kanalska mre`a, sa
crpnim stanicama
- otvoreni drana`ni kanali u kombinaciji sa
starim rukavcima Dunava i delovima
drugih vodotoka, sa crpnim stanicama
- otvorena kanalska mre`a u kombinaciji sa
samoizlivnim drena`nim bunarima, sa
crpnim stanicama
- pojedina~ni specijalni sistemi za{tite na
delovima podru~ja sa izrazito niskim
kotama terena i na povr{inama sa te{kim
glinovitim zemlji{tem - horizontalna
cevna drena`a.
Na delovima poljoprivrednih podru~ja gde
je povr{inski slabije propusni sloj manje
debljine (1,5-2,0 m), za{tita je izvedena
sistemom otvorenih drena`nih kanala
(svojim dnom zalaze u peskovito{ljunkovite naslage vodonosnog sloja), koji
gravitiraju crpnim stanicama putem kojih
se unutra{nje vode preko nasipa evakui{u u
vodotoke. U pojedinim
podru~jima je drena`na
funkcija u sistemu za{tite,
osim kanalima, data i
delovima korita prirodnih
vodotoka (stari rukavci
Dunava i sl.). Odr`avanje
pijezometarskih nivoa
otvorenim drena`nim
kanalima u kombinaciji sa
samoizlivnim bunarima
ostvareno je na podru~jima
gde se ispod mo}nog
povr{inskog glinovitog
sloja nalaze peskovito{ljunkoviti vodonosni
slojevi.
Za{tita naselja u priobalju
gde usvojeni kriterijum
dubine do nivoa
podzemnih voda iznose 3
m za gradove, odnosno 2
m za manja naselja.
Postavljeni kriterijum
za{tite se posti`e izradom
drena`nih bunara sa
potopljnim pumpama i
drena`nim kolektorima
(slika 4).
Drena`ni bunari su gra|eni
u nizu paralelnom vodotoku, a nivoi vode
u bunarima se odr`avaju tako da se na
polurastojanju izme|u bunara ostvaruje
predvi|ena kota, odnosno dubina do
podzemne vode od povr{ine terena.
Ovakav tip za{tite se pokazao izuzetno
efikasnim i bezbednim.
Drena`ni kolektori su izgra|eni za za{titu
manjih naselja, gde je prema kriterijumu
dubine do nivoa podzemne vode potrebno
ostvariti 2 m od povr{ine terena. Sistem
za{tite ~ine kolektori paralelni vodotoku,
koji gravitiraju crpnoj stanici kojom se
voda evakui{e sa podru~ja. Postoje}i
drena`ni kolektori u priobalju rade sa
velikim ulaznim gubicima i na granici su
mogu~nosti obezbe|enja postavljenog
kriterijuma za{tite.
Ocena uspe{nosti rada izvedenih drena`nih
sistema i postignutih efekata u za{titi
priobalja mo`e se dati na bazi rezultata
osmatranja na terenu i sprovedenih analiza.
U tom cilju postavljen je veliki broj
osmatra~kih pijezometara i vr{ena
osmatranja. Mre`a osmatra~kih
pijezometara je formirana pre
uspostavljanja uspora HEPS “\erdap I”
(na delu Pan~eva~kog rita 1950, na delu
priobalja nizvodno od Beograda po~etkom
60-tih godina, a na sektorima uzvodno od
Beograda krajem 60-tih i po~etkom 70-tih
godina). Mre`a osmatra~kih pijezometara
je tokom perioda eksploatacije vi{e puta
dopunjavana i obnavljana. Najzna~ajnije
dopune i obnavljanja pijezometara bila su
tokom 1974, 1978. i po~etkom 80-tih
godin.
Na priobalju HEPS”\erdap I” i HEPS
"\erdap II" danas se u okviru Programa II
redovno na oko 800 pijezometara prati
re`im u donjem vodonosnom sloju u {iroj
zoni potencijalno ugro`enih niskih
priobalnih podru~ja (osmatranja na 15
dana), dok se na oko 1.000 pijezometara
(izvedenih du` za{titnih drena`nih linija)
osmatranja vr{e 4 puta godi{nje, radi
kontrole efikasnosti drena`nih sistema.
Program II obuhvata i pra}enje re`ima
rada (evidencija ~asova rada svakog
crpnog agregata) i nivoa vode u dovodnim
kanalima crpnih stanica, kao i anga`ovanja
crpnih agregata ugra|enih u drena`ne
bunare u naseljima i industrijskim zonama.
Interpretacija rezultata Programa II vr{i se
periodi~no u Institutu za vodoprivredu
"Jaroslav ^erni". Njen cilj je da na bazi
analiza i hidrodinami~kih prora~una utvrdi
stepen odr`avanja postavljenih kriterijuma
i blagovremeno uka`e na potrebu korekcije
re`ima eksploatacije drena`nih sistema
(rada crpnih stanica) ili rekonstrukcije i
dogradnje pojedinih delova/objekata
sistema za{tite i ure|enja podru~ja.
Investitor je izgradnju objekata za za{titu
od uticaja uspora na podzemne vode u
priobalju Dunava i pritoka zapo~eo pre
pu{tanja u pogon HEPS "\erdap I" i HEPS
"\erdap II" i nastavio u periodu
eksploatacije. Projektovane radove za{tite
Investitor je realizovao sam ili je prava i
obaveze preneo na druge organizacije.
Slika 4 Drena`ni bunar sa potopljenom pumpom i polo`aj bunara za za{titu
Velikog Gradi{ta
[056]
energija
Projekti Sistema za{tite ra|eni su naj~e{}e
tako da obezbede uslove za kompleksno
ure|enje vodnog re`ima na branjenom
podru~ju, a ne samo za{titu od uticaja
uspora.
Rezultati dugogodi{njeg osmatranja re`ima
podzemnih voda pokazuju slede}e:
- Na ve}em delu podru~ja sa izgra|enim
drena`nim sistemima uz dobro
odr`avanje ostvaruje se povoljniji vodni
re`im nego u prirodnim uslovima. Pri
tome projektovani efekti nisu u
potpunosti ostvareni samo na manjim
povr{inama sa ni`im kotama terena.
- Na prostorima gde je sistem za{tite
delimi~no izveden ima izvesnih
pozitivnih efekata, ali se projektovani
mogu o~ekivati tek posle kompletiranja
sistema.
- Na uzvodnim potezima akumulacije,
projektovana re{enja (negde delimi~no i
realizovana) treba preispitati, kako bi se
utvrdili pravi uticaji i neophodne mere
za{tite.
- Na prostorima gde izvedenim objektima
nisu postignuti projektovani efekti, treba
realizovati dodatne radove za{tite.
Na delu podru~ja izme|u odbrambenih
nasipa i prve drena`ne linije registruje se
stanje nivoa podzemnih voda sli~no onom
u prirodnim uslovima, {to je u skladu sa
projektnom dokumentacijom, u kojoj ovaj
prostor nije predvi|en za intenzivnu
poljoprivrednu proizvodnju.
Izostanak adekvatnog odr`avanja u
poslednjih desetak godina neminovno se
odrazio na ostvarenje projektovanih
efekata izgra|enih drena`nih objekata i
sistema. Zato je neophodno u budu}em
periodu eksploatacije radove na odr`avanju
(teku}em i investicionom) objekata/sistema
organizovati na na~in kojim se obezbe|uju
projektovani kriterijumi.
2.3. Program III - Program za
pra}enje morfolo{kih promena i
re`ima
Jedna od zna~ajnih posledica izgradnje
brane HEPS "\erdap I" je izmena
prirodnog re`ima nanosa na Dunavu i
pritokama. Pra}enje re`ima nanosa i
morfolo{kih promena u prostoru
akumulacije zapo~eto je, po utvr|enom
programu, 1974. godine i odvijalo se u
kontinuitetu, pri ~emu je obim radova
varirao: od po~etnih 108 profila (koji su
snimani svake godine) na 315 profila (~ije
je snimanje vr{eno 1976, 1981, 1984, 1988
i 1997/2001). Ovaj program obuhvata i:
- odre|ivanje bilansa nanosa u akumulaciji;
- povremena snimanja stalnih profila
akumulacije na Dunavu i pritokama i
izrada analiza morfolo{kih promena u
akumulaciji;
- izradu prognoza istalo`avanja nanosa za
naredni period, sa analizom uticaja na
akumulaciju i priobalje i predlogom mera
za otklanjanje {tetnih uticaja uspora.
Polo`aj svih psamolo{kih profila u
akumulaciji prikazan je na slici 5. U toku
Slika 5 Mre`a profila za osmatranje i merenje re`ima nanosa u akumulaciji
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II"
perioda iznosi 0,8-0,9 m na v.st. Golubac i
realizacije programa broj i polo`aj profila
se vi{e puta dopunjavao. Radi preciznijeg
Veliko Gradi{te. Veli~ina "dopunskog
determinisanja procesa na uzvodnim
uspora" se smanjuje uzvodno do 0,4 m u
sektorima akumulacije, posle prelaska na
zoni u{}a Save, {to je delimi~no i rezultat
re`im "69,5 i vi{e" formirani su dopunski
bagerovanja nanosa.
kontrolni profili.
U nedostatku novije operativne prognoze
U tridesetogodi{njem periodu rada HEPS
(bazirane na najnovijem stanju
"\erdap I" i HEPS "\erdap II" intenzitet
akumulacije i prognozi hidrolo{kog ulaza u
talo`enja nanosa je bio zna~ajan, a na
odre|enom periodu), mo`e se izvr{iti samo
njega su vi{e uticali hidrolo{ki uslovi nego
gruba procena dinamike i posledica
re`im eksploatacije hidroelektrane.
zasipanja akumulacije u narednom periodu.
Nanosne naslage u akumulaciji HEPS
Pri tom je procena fokusirana na jednu
"\erdap I" nisu uniformno raspore|ene.
deonicu akumulacije (kod Donjeg
^ak 87% materijala koji je do danas
Milanovca), na kojoj je proces zasipanja
istalo`en u akumulaciji nalazi se na
do sada bio najintenzivniji i sa zna~ajnim
sektoru Dunava izme|u u{}a Nere i brane.
uticajem na nivoe vode na uzvodnim
Registrovana deformacija korita Dunava
sektorima akumulacije (slika 6).
na ovom sektoru upore|ena je sa
Sigurno je da }e se, na delu akumulacije
prognoziranim rasporedom nanosnih
uzvodno od Golupca, uslovi talo`enja
naslaga za 30 godina rada
nanosa promeniti kada pro{ireno korito
hidroelektranaukazuje da je prognoza bila
kod Donjeg Milanovca izgubi ulogu
dosta ta~na, s obzirom na aproksimativni
talo`nice. Tada }e proces zasipanja du`
karakter modela i kvalitet ulaznih
akumulacije postati ravnomerniji, ali sa
podataka. Evidentno je, me|utim, da i na
znatno nepovoljnijim posledicama sa
sektoru akumulacije nizvodno od Nere
aspekta za{tite priobalja, plovidbe i ekopostoje velike razlike u koli~inama nanosa
sistema. Prora~une i analize u cilju
koje su istalo`ene na pojedinim
kvantifikacije ovih efekata treba {to pre
deonicama. Po veli~ini nanosnih naslaga
uraditi.
izdvaja se potez kod Donjeg Milanovca
Sa starenjem akumulacije pra}enje procesa
(970-1003 km), dok su one uzvodno i
zasipanja postaje sve zna~ajniji i zbog toga
nizvodno znatno manje.
Posledice
zasipanja
Slika 6 Karakteristi~an popre~ni profil Dunava u zoni Donjeg
najnizvodnijeg
Milanovca (PA 11b)
sektora
akumulacije su
ve} sada, posle
trideset godina
eksploatacije,
zna~ajne, a
posledica je
povi{enje
nivoa vode
("dopunski
uspor"), koje u
uslovima
velike vode
stogodi{njeg
povratnog
[057]
energija
je neophodno i u budu}nosti nastaviti sa
aktivnostima na osmatranju, merenju i
analizi parametara re`ima nanosa u
akumulaciji tako da se u narednom
periodu:
- nastavi sa realizacijom Programa III,
- redovno snima stalne profile u
akumulaciji na Dunavu i njegovim
glavnim pritokama u razmaku od 5
godina, a po potrebi i zone u{}a manjih
pritoka.
- {to hitnije uradi prognozu zasipanja
akumulacije za du`i vremenski period,
kojom bi se kvantifikovale izmene re`ima
nanosa koje se mogu o~ekivati kada se
zapuni deonica kod Donjeg Milanovca, i
sagledao uticaj zasipanja na priobalje
akumulacije.
- na osnovu rezultata prognoze planira}e se
eventualne mere i radovi, kao uklanjanje
istalo`enog nanosa, dogradnja i
rekonstrukcija za{titnih sistema, uz
obavezu pra}enja njihovih efekata.
2.4. Program IV - Program za
pra}enje, merenje i analizu re`ima
leda
Izgradnjom i pu{tanjem u pogon HEPS
"\erdap I" i HEPS "\erdap II" promenjeni
su prirodni uslovi formiranja i proticanja
leda. U zoni isklinjavanja uspora je re`im
nepovoljniji, dok je u zoni neposredne
akumulacije i nizvodno od objekta re`im
povoljniji. Dosada{nja iskustva u odbrani
od leda u zoni uspora HEPS "\erdap I" su
vrlo skromna i nedovoljna za proveru
tehnologije i organizacije odbrane od leda.
Naime, u periodu eksploatacije Sistema
" erdap" nije bilo kriti~nih situacija sa
ledom, s obzirom na relativno povoljne
meteorolo{ke uslove. Ledostaj je zabele`en
izvan zone uspora samo u dve zime
(1984/85. i 1986/87), kada su samo i
preduzimane mere odbrane od leda,
uzvodno od Golupca u 4 zime i u osnovnoj
akumulaciji (nizvodno od Golupca) u 7
zima.
U budu}em periodu eksploatacije treba da
se nastavi sa redovnim aktivnostima u
okviru Programa IV i da se vr{i
preduzimanje mera iz Konvencije,
Sporazuma i va`e}ih propisa koji se
odnose na odbranu od leda, kao i da se
izradi Pravilnik za operativno delovanje
~itavog sistema u uslovima odbrane od
leda. Oba investitora su u obavezi da, u
najkra}em mogu}em roku, realizuju
aktivnosti na formiranju flote ledolomaca
odgovaraju}e snage, prihva}ene u
Konvenciji iz 1998. godine (da investitori
obezbede po dva ledolomca odgovaraju}e
snage, sposobna da spre~e nagomilavanje
leda, odnosno da rade u ledu debljine
najmanje 0,5 m).
2.5. Program V - Program za
pra}enje, merenje i analize vodnosonog re`ima i uticaja na
poljoprivredu
Osmatranje i pra}enje parametara vodnosonog re`ima zemlji{ta u priobalju HE
”\erdap I” vr{eno je po~ev od 1963-1989.
i potom, od 2000. do danas. Prvi period
istra`ivanja se odlikovao znatnim brojem
osmatra~kih punktova, ali bez stalnih
mesta za uzimanje uzoraka zemlji{ta i
podzemne vode, dok se u toku nastavka
radova pristupilo organizovanijem
rasporedu uzorkovanja, ali sa ne{to
restriktivnijim obimom radova.
Rezultati dosada{njih osmatranja pokazuju
da je proces salinizacije i po prostoru i po
intenzitetu slabiji od prognoziranog. Ja~e
izra`eni procesi salinizacije na pojedinim
podru~jima priobalja ~e{}e su evidentirani
u toku ranijih istra`ivanja, nego {to je to
slu~aj poslednjih sezona.
Pove}an sadr`aj soli u zemlji{tu koji se
javlja na pojedinim sasvim neznatnim
povr{inama u sistemima za odvodnjavanje
pod uticajem uspora akumulacije HEPS
“\erdap I” ukazuje na potrebu
kontinualnog pra}enja i analize
odgovaraju}ih parametara na tim
lokalitetima, jer rad na osmatranju,
pra}enju i analizi vodno-sonog re`ima
zemlji{ta mora se tretirati kao faktor za
sagledavanje promena u ekosistemu.
2.6. Program VI - Uticaj uspora na
{ume u forlandu
Uticaj uspora na {ume u forlandima pra}en
je od uspostavljanja re`ima uspora i tokom
svih promena re`ima uspora. Trideset
godina eksploatacije i delovanja uspora na
{ume u forlandima je dovoljno dug period
da se sagleda uticaj na {ume topole i vrbe
koje su u tom periodu pro{le dva do tri
ciklusa ophodnje (od sadnje do se~e).
- [umski fond koji je ostao posle zoniranja
i isklju~ivanja nepogodnih povr{ina u
forlandima, uzvodno od Pan~eva je
neugro`en sada{njim re`imom uspora.
- [ume na sektoru od u{}a Nere do
Pan~eva su opstale i u uslovima
realizovanih re`ima uspora uz
mestimi~na o{te}enja {uma koja su
nastala u kombinaciji delovanja uspora i
drugih {tetnih uticaja (zaga|ene otpadne
vode, aerozaga|enje i sli~no). Za {ume
koje su opstale na ovom sektoru,
potrebna je, u slu~aju promene re`ima
uspora, primena meliorativnih zahvata,
svakako uz nu`nu preorjentaciju kultura.
Potrebno je stalno pra}enje stanja {uma
zbog pravovremenih korekcija
primenjenih mera.
Sledeli zadaci koji se moraju realizovati su:
- upravljanje re`imom plavljenja na onim
vodotokovima gde je to izvodljivo kao
{to je na primer reka Tami{.
- meliorativni zahvati u {umama u
forlandima
- razvoj metoda eksploatacije {uma u
forlandima.
- za {ume tvrdih li{}ara potrebno je
uspostaviti osmatranja u cilju utvr|ivanja
eventualnih uticaja uspora na ove {ume.
2.7. Program VII - Program pra}enja
uticaja uspora na stabilnost nasipa
Na novoizgra|enim i rekonstruisanim
nasipima, budu}i da je re~ o relativno
[058]
novim objektima, projektovanim u skladu
sa savremenim kriterijumima za{tite,
tokom poslednjih nekoliko odbrana od
poplava nisu se pojavili zna~ajniji
problemi koji bi mogli da ugroze normalno
funkcionisanje odbrambenih nasipa.
Odre|eni problemi vezani za nasipe, koji
su evidentirani u proteklom periodu,
imali su uglavnom lokalni karakter i
mahom su re{eni posebnim interventnim i
sanacionim radovima ili rekonstrukcijom
za vi{e kote uspora, ali su neki od njih,
prvenstveno kao posledice nerealizacije
programa odr`avanja, zamene i
rekonstrukcije, i dalje prisutni, a zahtevaju
prioritet u re{avanju.
Rezultati realizacije Programa pra}enja
uticaja uspora na nasipe u priobalju ukazali
su na neophodnost hitnog iznala`enja
re{enja za odre|ene probleme vezane za
sistem za{tite od spoljnih voda, dok sa
druge strane jedan deo radova na
realizaciji ovog programa predstavlja
trajan zadatak u okviru pra}enja uslova u
zoni akumulacije. S tim u vezi, u
narednom periodu neophodno je:
- sanirati o{te}enja za{titne obloge delova
nasipa na pojedinim deonicama,
- sanirati - rekonstruisati deonice kanala
izvedenih u neposrednoj blizini nasipa lateralnih i drena`nih kanala a kod kojih
je naru{ena stabilnost kosina i dna usled
izno{enja peskovitog materijala,
- odr`avati nasipe prema Programu
odbrane od poplava,
- nastaviti radova na pra}enju uticaja
uspora na nasipe direktnim tehni~kim
uvidom u stanje odbrambene linije za{tite
od spoljnih voda,
- prikupljati, sistematizovati, obra|ivati i
analizirati podatake osmatranja na
uspostavljenim nasipskim
pijezometarskim profilima, uz prethodno
obnavljanje uni{tenih i neispravnih
objekata.
Mo`e se konstatovati da izgra|eni nasipi u
priobalju HEPS "\erdap I" i HEPS
"\erdap II", posmatrano u celini, mogu da
obezbede za{titu priobalnog podru~ja u
re`imu stalne eksploatacije ovih Sistema
uz realizaciju gore navedenih aktivnosti.
2.8. Program VIII - Pra}enje i analiza
kvaliteta povr{inskih voda i
ekosistema
Akumulacija HEPS "\erdap I” je proto~na
akumulacija re~no-jezerskog tipa,
izgra|ena na dugom re~nom toku Dunava,
koja jednim delom prolazi kroz \erdapsku
klisuru (du`ine 98,5 km), sa veoma
kratkim vremenom retenzije, reda veli~ine
10-tak dana u zavisnosti od nivoa vode i
doticaja. Akumulacija HEPS "\erdap II”
je formirana na mirnom re`imu Dunava
nizvodno od \erdapa I, bez zna~ajnijih
pritoka, sa izra`enijim jezerskim
karakteristikama. Ovo su bitni morfolo{ki,
geolo{ki i hidrolo{ki faktori koji daju
specifi~an pe~at akumulacijama \erdap.
Na osnovu najnovijih ispitivanja kvaliteta
vode konstatovano je:
energija
- Prema ve}ini ispitivanih fizi~kohemijskih i hemijskih parametara
kvaliteta, voda u akumulacijama Heps
“\erdap I” i HEPS "\erdap II”
zadovoljava kriterijume propisane za I i
II klasu voda.
- Povremena odstupanja od tog kvaliteta
bele`e se uglavnom po parametrima koji
ukazuju na organsko optere}enje i
poreme}en bilans kiseonika (pojava
deficita kiseonika na nizvodnijim
profilima vezano za hidrolo{ki re`im i
sezonske promene). Osim toga
povremeno se bele`e pove}ane vrednosti
gvo`|a i suspendovanih materija.
- Od opasnih materija povremeno se bele`e
visoke koncentracije fenolnih materija i
mineralnih ulja (ukupni ugljovodonici).
Ova pojava se mo`e dovesti u vezu sa
~injenicom da je Dunav jedan od
najve}ih plovnih puteva.
- Isti~e se da je sadr`aj ostalih opasnih
materija u vodi redovno u dozvoljenim
granicama za vode II klase kvaliteta
(te{ki metali, polihlorovani bifenili,
policikli~ni aromati~ni ugljovodonici,
radionuklidi).
- Prema kvalitativnom i kvantitativnom
sastavu fitoplanktonske zajednice i
indeksu saprobnosti kvalitet vode na svim
lokalitetima u navedenom periodu
ispitivanja odgovara betamezo
limnosaprobnom stanju (II klasa).
- Indeks saprobnosti zooplanktonske
zajednice se nalazi u granicama
betamezosaprobnosti (II klasa kvaliteta)
sa jednim izuzetkom na profilu Tekija,
sredina, kada je bio na granici beta-alfa
mezosaprobnosti.
- Indeks saprobnosti izra~unat na osnovu
zajednice makroinvertebrata nalazi se u
okvirima III klase boniteta sa prisutnim
indikatorima degradacije vodenih
ekosistema.
Posebno se izdvajaju karakteristike koje
odlikuju HEPS "\erdap I" i HEPS
“\erdap II” kao akumulacije:
- Na prvom mestu to je odsustvo
temperaturne stratifikacije koja se tipi~no
javlja u jezerima i akumulacijama
umereno kontinentalnog klimata.
- Tako|e, ne uspostavlja se stabilna
kiseoni~na stratifikacija, niti se remeti
vertikalan kiseoni~ni re`im (nisu
zabele`ene pojave supersaturacije u
epilimnionu ni deficita kiseonika u
hipolimnionu).
- Najzad po sadr`aju makronutrijenata obe
akumulacije (HEPS “\erdap I” i "\erdap
II”) imaju potencijal za intenzivnu
eutrofikaciju.
Pri odre|enim hidrolo{kim uslovima i u
zavisnosti od sezone, uo~ava se trend
opadanja kiseoni~ne saturacije u pravcu
toka, trend opadanja sadr`aja hlorofila ?a?
u povr{inskom sloju vode u pravcu toka,
{to je pra}eno pove}anjem prozirnosti
vode.
Povi{enjem kote uspora posti`e se ve}i
volumen u osnovnom retenzionom
prostoru kao i dodatan uspor. Na osnovu
obavljenih analiza kvaliteta vode uo~ava se
da je mo} samopre~i{}avanja Dunava na
ispitivanom potezu velika, i da promene
nastale izmenom re`ima rada nemaju
zna~ajnog merljivog uticaja na kvalitet
vode. Zapravo pove}anjem uspora se ne
naru{avaju osnovni mehanizmi koji
odre|uju ekosistem u celini, niti dolazi do
zna~ajnog pove}anja retenzionog vremena,
u odnosu na prethodni re`im rada, pa je
kvalitet vode u akumulaciji dominantno
pod uticajem kvaliteta vode u doticaju.
Ovde se isti~e da Dunav predstavlja krajnji
recipijent ve}ine pre~i{}enih i
nepre~i{}enih otpadnih voda sa slivnog
podru~ja uzvodno od brane. Jasno je da na
rezultuju}i kvalitet vode na ispitivanoj
deonici Dunava, imaju uticaji, kako na
slivu (kvalitet vode u doticaju, uticaj
nepre~i{}enih ili nedovoljno pre~i{}enih
otpadnih voda iz koncentrisanih i rasutih
izvora zaga|enja) tako i specifi~ni faktori
stani{ta izazvani usporom vode.
Navedena ocena kvaliteta vode predstavlja
samo trenutno stanje na osnovu najnovijih
ispitivanja u okviru programa pra}enja
promena kvaliteta vode Dunava na sektoru
\erdapa. Redovan monitoring
kvaliteta vode je neophodno i ubudu}e
sprovoditi, ~etiri puta godi{nje na sedam
osnovnih profila. Najmanje dve serije treba
da budu u letnjem periodu. Program
ispitivanja treba da obuhvati organske
polutante i jedinjenja naftnog porekla,
analizu kiseoni~nog re`ima i stratifikacije,
kao i ispitivanje neporeme}enih uzoraka
sedimenta. Povremeno ispitivanja treba
pro{iriti na du`i sektor Dunava uzvodno do
Novog Sada, kao i na glavne pritoke
Dunava u zoni akumulacije. Ispitivanja
treba vr{iti po istoj metodologiji (na
uzorcima vode, sedimenta i biote).
Ispitivanjima bi ubudu}e trebalo obuhvatiti
i ihtiofaunu, kako bi se upotpunila
saznanja o uticaju kvaliteta vode i
sedimenta na okru`enje.
2.9. Program IX - Pra}enje i analiza
stabilnosti padina i kosina
Na osnovu detaljne analize raspolo`ive
geolo{ke dokumentacije, obilaska
predmetnog podru~ja i izvr{enih
geofizi~kih i projektovanih geodetskih
radova na odabranim, potencijalno
kriti~nim sektorima u du`em periodu u
okviru realizacije Programa IX, doneti su
odredeni zaklju~ci o pojavama
nestabilnosti desne obale Dunava i uticaja
akumulacija HEPS "\erdap I" i HEPS
"\erdap II" na stabilnost padina i kosina.
Prilikom obilaska predmetnog podru~ja,
nije konstatovano da se pojave
nestabilnosti nalaze u aktivnom stanju, sva
klizi{ta su mirovala. Me|utim, da bi se sa
sigurno{}u pratila budu}a aktivnost
nestabilnih pojava, a samim tim i da bi se
sagledali uticaji akumulacija na stabilnost
padina i kosina, uspostavljen je sistem
osmatranja (geodetski, geotehni~ki) na
onim lokacijama koje su prilikom obilaska
i izvr{enih analiza uo~ene kao najve}a
[059]
Slika 7
potencijalna opasnost za akumulaciju
(Mali i Veliki Kazan, Kusjak) kao i na
ostalim nestabilnim pojave, naro~ito u zoni
naseljenih mesta (Smederevo, Grocka,
Ritopek), jer samo osmatranja na
razli~itim tipovima nestabilnosti u
razli~itim geolo{kim sredinama, mogu dati
~vrsti dokaz o tome da li ima uticaja i
koliki je uticaj Dunava, odnosno
akumulacija na stanje stabilnosti padina i
kosina (slika 7).
Za sada se, generalno, mo`e re}i da je
formiranje akumulacija uslovilo znatno
manju razliku u amplitudama oscilacija
nivoa voda u uslovima uspora u odnosu na
oscilacije u prirodnom re`imu nivoa
Dunava, odnodno da su smanjene brzina
toka i eroziona mo}, pa se mo`e re}i da
akumulacije sada vr{i ve}i kontra pritisak
na stenske mase koje su do sada bile
sklone procesu klizanja i da time u manjoj
meri mo`e uticati na aktiviranje nestabilnih
pojava. Na osnovu prethodne konstatacije,
proizilazi da se formiranjem akumulacija i
podizanjem uspora na samo pove}ao
postoje}i stepen stabilnosti
Medutim, ono {to mo`e ugroziti stabilnost
desne obale je naglo spu{tanje nivoa
akumulacija, ~ime bi se pozitivan efekat
pritiska vode na padinu izgubio, i moglo bi
do}i do aktiviranja procesa klizanja i
odronjavanja.
Iz tih razloga je neophodno:
- da se u najskorije vreme oformi baza
geolo{kih, geodetdkih, geofizi~kih i
ostalih relevantnih podataka, koja bi
sadr`ala rezultate svih do sada obavljenih
geolo{kih, geodetskih, geofizi~kih,
hidrolo{kih istra`ivanja, bez obzira da li
je njihova namena bila za potrebe rada
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II" ili
neke druge,
- da se nastavi sa realizacijom Programa
IX, odnosno uspostavi sistem pra}enja,
osmatranja i istra`ivanja svih nestabilnih
pojava, a naro~ito onih koje se nalaze u
naseljenim podru~jima i onih koje su ve}
sada definisane kao pojave koje pri
odredenim uslovima rada akumulacije
mogu ugroziti bilo akumulaciju, bilo
naseljena podru~ja ili saobra}ajnice,
energija
- da se formira katastar svih nestabilnih
pojava na predmetnom podru~ju koji bi,
osim uobi~ajenih, sadr`ao i podatke o
njihovim istra`ivanjima, pra}enju i
osmatranju,
da se na bazi svih prethodno navedenih
aktivnosti, formira informacioni sistem
(baza podataka) o stabilnosti terena u zoni
akumulacija HEPS "\erdap I" i HEPS
"\erdap II", na bazi kog bi se u svakom
trenutku mogla imati informacija o stanju
stabilnosti terena i kosina u zoni
akumulacija
3. Zaklju~ci
Vrlo bitan i odlu~uju}i ~inilac za
dugorajno odr`avanje usporenih nivoa
Dunava predstavlja ukupno stanje u koritu
i priobalju Dunava, odnosno promene koje
pod uticajem takvog stanja nastaju po vrsti,
kvalitetu i kvantitetu. S obzirom na to da
se trajna promena prirodnog re`ima reka
pod uticajem uspora uspostavlja na vrlo
velikom prostoru, na kojem postoji mnogo
razli~itih stanja i situacija, nije slu~ajno {to
se problem Sistema za{tite re{avao vrlo
oprezno i uz anga`ovanje {iroke stru~ne
javnosti, kao i uz primenu adekvatnih
dostignu}e i preporuka svetski meritornih
organa i organizacije.
Ocena postignutih rezultata uvek se donosi
iznova i proverava, {to je osnovni cilj
Sistema osmatranja i realizacije Programa
osmatranja, merenja i analize uticaja
uspora. No, sigurno je da posle 35 godina
postojanja Sistema \erdap ima jo{
nedore~enih pitanja, nedovr{enih poslova i
neokon~anih zaklju~aka o uticaju promene
prirodnog re`ima Dunava. Re{avanje tih
pitanja je zadatak za budu}i rad, pri ~emu
}e va`nu ulogu odigrati do sada ste~ena
iskustva, kao i uva`avanje preporuka
doma}ih i me|unarodnih institucija.
Sistematsko pra}enje rada i efekata
izgra|enih objekata i ure|aja za za{titu
priobalnih terena od dejstva uspora kroz
realizaciju 9 programa osmatranja, merenja
i analize uticaja uspora na priobalje i
njihova periodi~na interpretacija
omogu}avaju da se kvantitativno i
kvalitativno utvrde realizovani efekti rada
ovih sistema i predlo`i eventualna dopuna
ili rekonstrukcija izgra|enog sistema ili
izmena re`ima eksploatacije. Mo`e se
zaklju~iti:
- potpuno je pravilno postupljeno {to je na
po~etku rada na Sistemu \erdap utvr|en
okvirni program istra`ivanja s
mogu}no{}u odre|enih izmena i dopuna
u toku njegove realizacije shodno
zaklju~cima sprovedenih periodi~nih
Analiza. Ova postavka je omogu}ila
stvarala~ku realizaciju ve}ine programa,
{to je znatno doprinelo kvalitetu
dobijenih rezultata istra`ivanja,
- u celini posmatrano (sem manjih
izuzetaka), Programi osmatranja i
merenja su uspe{no realizovani. Time su
dobijeni dovoljno pouzdani podaci uticaja
uspora na re`im voda i priobalje i za
ocenu sepena u kojem su izvedeni radovi
doprine +li otklanjanju negativnih uticaja
na priobalje,
- bez obzira {to su u proteklom periodu
dobijeni dovoljno pouzdani podaci o
uticaju uspora, ipak se ve}ina merenja i
osmatranja, koja se odnose na re`im
povr{inskih i podzemnih voda, kvalitet
voda, transport i talo`enje nanosa, pronos
i zagu{enje leda i vodno-soni re`im
zemlji{ta, mora nastaviti. Sve ove pojave
se nalaze u fazi neprekidnih promena pod
uticajem uspora,
- pri realizaciji treba programu osmatranja
i merenja prilaziti stvarala~ki i redovno
unositi izmene i dopune koje koje }e
doprineti dobijanju pouzdanijih i
kvalitetnijih podataka.
Literatura
Dimkic, M., Babic Mladenovic, M.,
Popovic, L. & Radovanovic, M.,
Monitoring of the Danube River and its
Tributaries Upstream of the Iron Gate I
Dam, Proceedings of the International
conference "Danube - River of
Cooperation", 2002, Kladovo
Katic, B., Sretenovic, M., Hidroenergetski
i plovidbeni sistem \erdap I,
Vodoprivreda, 22, 1990, str. 123-124, 11.
Miloradov, M., The Concept of a Research
Programme to Assess the Retention Impact
of the Iron Gate I HPNS on the Water and
Riparian Regimes, Vodoprivreda, 22,
1990, str. 123-124.
Sretenovic, M., Radosavljevic, P.,
Zivanovic, V., Uticaj akumulacionih jezera
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II" na
okolinu, pra}enje uticaja i neki predlozi za
dopunu pra}enja, osmatranja i analize
uticaja, Vodoprivreda, 32, 2002, str. 183185, 185.
Sretenovic, M, Radosavljevic, P,
Zivanovic, V: Uticaj akumulacionih jezera
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II" na
okolinu, pra}enje uticaja i neki predlozi za
dopunu pra}enja, osmatranja i analize
uticaja, Vodoprivreda 32, 2002 ( 183-185
): 185
Sretenovic, M., Radosavljevic, P., The
Implementation of Recommendations of the
International Committee for Large Dams
(ICOLD) in Management Standardization
of Environmental Protection (ISO 14000)
at the \erdap PC by a Program of
Observation, Measurement and Analyses
of the Danube Impoundment Impacts on
the Riparian Land, Proceedings of the
International Conference for Basin
Organism, 2002, Madrid.
Sretenovi}, M., Radosavljevi}, P., Babic
Mladenovic, M., The program of
monitoring, measurements and analysis of
the effects of "\erdap I" and "\erdap II"
reservoirs on the environment from 1980
to 2003 - General results, V International
Symposium on Ecohydraulics, 2004,
Madrid.
[060]
energija
Dr Ljubinka Rajakovi}, mr Dragana ^i~kari}
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd
Mr Vladana Rajakovi}
Gra|evinski fakultet, Beograd
Ivana Novakovi}
Poljoprivredni fakultet, Zemun
UDC 622.33:502.173(497.11)
Uticaj JP RB Kolubara
na `ivotnu sredinu
ksploatacija uglja uti~e vi{ezna~no
na zaga|enja `ivotne sredine. Ti
procesi se odnose na zaga|enje
vazduha, vode i zemlji{ta. Kontaminacija
podzemnih i povr{inskih voda, razno{enje
pra{ine i ~estica uglja, spontana paljenja
uglja procesi su koji se moraju razmatrati
kao izvori zaga|enja i emisije zaga|iva~a.
Veliki otvoreni kopovi, odlagali{ta,
raskrivke uti~u na kvalitet prirodnih ekosistema, dovode do poreme}aja kvaliteta
povr{inskih i podzemnih voda, promene
kvaliteta zemlji{ta, uni{tavanja postoje}e
infrastrukture, preme{tanja naselja. Da bi
se ostvario dobar efekat proizvodnje uglja
moraju se prepoznati i re{iti svi negativni
uticaji. U tome JP RB Kolubara, zbog
svojih interesa i interesa {ire zajednice,
mora da u~estvuje ostvarenjem „zelenijeg”
procesa proizvodnje, ugra|ivanjem i
osvajanjem novih tehnologija koje
preventivno (pre svega), u toku
proizvodnje i u slu~aju zaga|enja mogu da
se primene i time smanje negativne uticaje.
Prvi potez je pokretanje savremene, mo}ne
laborataorije za monitoring neposrednog
zaga|enja (kontrola i pra}enje emisija
zaga|iva~a je zakonska obaveza JP RB
Kolubara).
E
Izvori zaga|enja `ivotne sredine rudnika
uglja su: 1) pra{ina; 2) metan (i gasovi sa
efektom staklene ba{te) i isparljiva
organska jedinjenja (VOC); 3) emisija iz
procesa samozapaljenja, 4) izduvni gasovi
(mehanizacija i transport uglja); 5)
zaga|ivanje podzemnih i povr{inskih voda;
6) zaga|ivanje zemlji{ta; 7) buka i 8)
toplota.
Sagledavanjem uticaja JP RB Kolubara na
`ivotnu sredinu mogu se pokrenuti akcije
za za{titu `ivotne sredine. Prate}i uticaje
pojedinih faza tehnolo{kog procesa i
lokacijsku raspodelu njihovog naja~eg
delovanja na `ivotnu sredinu, mogu se
definisati i odrediti merne stanice, odnosno
postaviti hemijski senzori za analizu,
Rezime
Da bi se adekvatno sagledao uticaj JP RB Kolubara na `ivotnu sredinu mora se po}i od
geografskog polo`aja regiona, prirodnih uslova, antropogenih faktora i organizacije
tehnolo{kog procesa od iskopavanja i obrade uglja, preko potro{nje uglja u
termoelektranama, do skladi{tenja i otpremanja uglja. U okvir uticaja na `ivotnu sredinu
od strane JP RB Kolubara primarno ulaze povr{inski kopovi uglja. Uticaj TE Kolubara
koja nije organizaciono deo JP RB Kolubara bitan je i mora se uzeti u razmatranje kada
se analizira kvalitet `ivotne sredine celokupnog kolubarskog regiona.
Klju~ne re~i: JP RB Kolubara, `ivotna sredina, izvori zaga|enja.
kontrolu i pra}enje zaga|iva~a. Broj i
pozicija mernih stanica i hemijskih senzora
zavisi dakle od tehnolo{kog procesa i
uticaja tehnolo{kog procesa na `ivotnu
sredinu. Raspolo`ivi podaci dobijeni
monitoringom JP RB Kolubara moraju se
lokalno (formiranjem centra za
monitoring) obraditi, preneti na
odgovaraju}e vi{e nivoe i tek iza toga
integralno zapo~eti razvoj ukupnog sistema
upravljanja za{titom `ivotne sredine u
realnom vremenu.
Tehnolo{ki procesi na
povr{inskim kopovima uglja
U JP Kolubara ugalj se eksploati{e
povr{inski. Eksploatacija uglja uti~e
vi{ezna~no na zaga|enja `ivotne sredine.
Ti procesi se odnose na zaga|enje
vazduha, vode i zemlji{ta.
Otkopavanje uglja na povr{inskim
kopovima
Tehnolo{ki proces povr{inskog
otkopavanja uglja mo`e se podeliti u
nekoliko tehnolo{kih celina:
z Skidanje raskrivke bagerima, transport
raskrivke transportnim trakama,
pretovaranje raskrivke sa trake na traku,
odlaganje raskrivke uz pomo} odlaga~a i
utovar raskrivke uz pomo} utovara~a.
z Kopanje uglja (lignita) bagerima,
transport rovnog uglja transportnim
trakama, pretovaranje rovnog uglja sa trake
na traku i transport izvan rudnika; utovar
[061]
uglja uz pomo} utovariva~a, transport uglja
kamionima ili vagonima
z Ure|ivanje i odr`avanje povr{inskog
kopa uz pomo} mehanizacije.
z Odvodnjavanje povr{inskog kopa putem
sistema bunara na rubu kopa ili u
neposrednoj blizini kopa i prenos vode
cevovodom do obli`njeg recipijenta (reke)
Prerada uglja
Postrojenje za preradu uglja pri preduze}u
„Kolubara prerada“ nalazi se u Vreocima,
mestu koje je sme{teno izme|u kopova B s
leve strane i polja D s desne strane.
Prerada uglja, u osnovi se deli, na fizi~ku i
hemijsku preradu uglja. Prvom se
odstranjuju beskorisni sastojci (jalovina) i
voda iz uglja, a drugom se odstranjuju
sumpor ili neki drugi {tetni sastojci. U JP
RB Kolubara postoje dva osnovna na~ina
fizi~ke prerade uglja: suva i mokra
separacija. Hemijska prerada uglja se ne
koristi.
Proces su{enja uglja odvija se po
Flajsnerovom (Fleissner) postupku. Proces
se primenjuje kod geolo{ki mladih ugljeva.
Ovim postupkom se pored oduzimanja
vode, posti`e ve{ta~ko „starenje” uglja.
Tehnolo{ki proces prerade uglja
Tehnolo{ki proces prerade uglja relativno
je slo`en ali se mo`e podeliti u nekoliko
tehnolo{kih celina, a ove u nekoliko etapa
koje su prikazane u tabeli 1.
energija
spontanim paljenjem
uglja. Klimatski
uslovi u kojima je
I Suva separacija
II Mokra separacija
emisija pra{ine
naro~ito izra`ena su
ƒ Dopremanje uglja transportnom trakom
du`i periodi toplog i
ƒ Odvajanje ksilita
suvog vremena kada
• Dopremanje uglja i istovar ƒ Priprema te{ke sredine sa kvarcnim peskom (ρ=1,3 g/cm3)
treba i vr{iti merenja
ƒ Pranje u te{koj sredini i odvajanje jalovine
koli~ina emitovane
ƒ Odvo|enje otpadne vode
pra{ine.
• Odvajanje kamena
ƒ Sakupljanje jalovine
II. Metan i VOC su
ƒ Prosejavanje uglja na sitima
gasovi koji se u
• Primarno drobljenje i
ƒ Skladi{tenje u bunkeru (sadr`aj vode oko 55%)
emisiji nalaze u
prosejavanje: (-400 mm)
ƒ Punjenje autoklava ugljem
relativno niskim
ƒ Proizvodnja pare u toplani (toplana se greje na ugalj)
koncentracijama.
• Sekundarno drobljenje i
ƒ Zagrevanje i su{enje na povi{enoj temperaturi i pritisku (230 oC i 30
Procesi u kojima, u
prosejavanje: (-155 mm)
bara u trajanju od 110 min) - Flajsner postupak
toku va|enja uglja,
ƒ Pra`njenje autoklava (temperatura uglja oko 90oC i sadr`aj vode ispod 21%)
dolazi do emisije
• Skladi{tenje
ƒ Skladi{tenje uglja u bunkeru
metana su:
ƒ Klasiranje uglja
a) proces otvaranja
• Sortiranje
ƒ Utovar i transport uglja
novih le`i{ta i
priprema za
va|enje,
b)
va|enje uglja i
visokog sadr`aja ukupno rastvorenih
Uticaj povr{inskog kopa na
transport na povr{inu,
supstanci
u
vodama
koje
u
procesu
`ivotnu sredinu
perlokacije popunjavaju podzemne
c) obrada uglja, skladi{tenje, transport i
Povr{inski kopovi su ne samo izvori
rezervoare. U procesu usitnjavanja
usitnjavanje pre kona~ne upotrebe, i
zaga|iva~a ve} predstavljaju jedan od
usitnjene stene se oboga}uju kiseonikom
d)
odlagali{ta jalovine.
sistema sa najnegativnijim uticajem na
{to omogu}uje procese oksidacije i
Dodatno,
za povr{inske kopove
`ivotnu sredinu. Kontaminacija
hidrolize minerala, ali i stvaranje kiseline
karakteristi~na je:
podzemnih i povr{inskih voda, razno{enje
(posebno sumporne) i toksi~nih drena`nih
pra{ine i ~estica uglja, spontana paljenja
z emisija iz iskopanog uglja i
voda sa povi{enim sadr`ajem metala i
uglja i rad motora sa unutra{njim
sulfata. Takve vode mogu da popunjavaju
z emisija iz raskrivke.
sagorevanjem su procesi koji se moraju
podzemne vode, ali i da zaga|uju
Emisija
gasova nastavlja se i nakon
tretirati kao izvori zaga|enja i zaga|iva~a.
povr{inske vodene tokove.
va|enja uglja, i zavisi od vrste uglja,
Veliki otvoreni kopovi, odlagali{ta,
Promena povr{ine, nagiba zemlji{ta i
njegove granulacije i mehani~ke obrade.
raskrivke, uni{tavanje prirodnih ekopovr{ine biljnog pokriva na podru~ju
sistema, poreme}aj re`ima povr{inskih i
Ventilacioni sistemi su primarni izvori
otvorenih kopova menja buji~ne tokove i
emisije metana iz rudnika sa podzemnom
podzemnih voda, promena namene
tokove povr{inskih oticanja. To mo`e
eksploatacijom. Usvojen naziv za tu
zemlji{ta, uni{tavanje postoje}e
dovesti do izmene u geometriji kanala i
emisiju u EU je ventilaciona emisija, a
infrastrukture, preme{tanje naselja mogu se korita lokalnih vodotokova.
metan se, zajedno sa ostalim VOC u tom
prepoznati kao negativni uticaji.
Zajedni~ki problemi svih rudnika su
slu~aju naziva ,,rezidualni gas” (ali i
Pra}enje negativnih uticaja predmet je
rekultivacija uni{tenog zemlji{ta i
praskavi gas). Rezidualni gas u uglju se
onog dela monitoring sistema koji mora da obezbe|enje odgovaraju}ih na~ina za
osloba|a za vreme njegovog va|enja i
izvr{i procenu ugro`enosti i {tete. U tome
odr`avanje kvaliteta voda i sistema
transporta do povr{ine, skladi{tenja itd. Ta
bi JP RB Kolubara, zbog svojih interesa
upravljanja vodama, bez obzira da li se
emisija se naziva emisija procesa va|enja.
trebao da u~estvuje. Monitoring
radi o podzemnim ili povr{inskim
Osim metana u rezidualnom gasu nalazi se
neposrednog zaga|enja - kontrola i
kopovima.
etan, propan i vi{i alkani, azot, ugljenpra}enje emisija zaga|iva~a je zakonska
Izvori zaga|enja `ivotne sredine u krugu
dioksid, kiseonik i tragovi argona,
obaveza JP RB Kolubara.
rudnika uglja su:
helijuma i vodonika.
Jedna od osnovnih tehnolo{kih operacija
I. pra{ina,
III. Spontano paljenje je relativno redak
na povr{inskim kopovima je uklanjanje
slu~aj stvaranja. Spontano paljenje
II.
metan
(i
gasovi
sa
efektom
staklene
raskrivke- stenskog materijala koji pokriva
uzrokovano je oslobo|enom toplotom koja
ba{te)
i
isparljiva
organska
jedinjenja
slojeve uglja. Posle uklanjanja raskrivka
nastaje oksidacijom ~estica uglja.
(VOC),
se usitnjava i u procesu rekultivacije
Oksidacija pirita osloba|a dodatnu
III. emisija iz procesa samozapaljenja,
zemlji{ta koristi za popunjavanje ve}
koli~inu energije potrebnu za spontano
eksploatisanih kopova.
IV. izduvni gasovi (mehanizacija i
paljenje. Brzina oksidacije zavisi od
transport uglja),
Takvo novoformirano zemlji{te ima ve}i
veli~ine ~estica, prirode i porekla uglja,
kapacitet skladi{tenja podzemnih voda i
temperature i koncentracije kiseonika.
V. zaga|ivanje podzemnih i povr{inskih
bolje propusne i transportne osobine od
Osim ~estica, spontanim paljenjem ugljene
voda i
originalnog stenskog materijala. Te razlike
pra{ine u vazduh se emituju CO2, CO, CH4,
VI. zaga|ivanje zemlji{ta.
delimi~no menjaju tokove podzemnih voda
NOx, SO2 kao i niska koncentracija
I. Pra{ina se generi{e: radom rudni~ke
u zoni rekultivisanog podru~ja i mogu
policikli~nih
aromati~nih ugljovodonika
mehanizacije (bagera, utovara~a, itd.) i
uticati i na ostale podzemne rezervoare
(PAH-ova).
eksplozijama.
Di`e
se
sa
puteva
kojima
se
koji su hidrauli~ki povezani sa ugro`enim
transportuje ugalj. Nastaje u toku
IV. Emisija izduvnih gasova Rudni~ka
podru~jem.
rukovanja i usitnjavanja (sa transportnih
mehanizacija koja za svoj rad ili
Uklanjanje vode iz aktivnih kopova mo`e,
traka, nastaje na pretovarnim stanicama u
pokretanje koristi motore sa unutra{njim
naj~e{}e privremeno, smanjiti koli~inu
toku procesa lomljenja, mlevenja, itd);
sagorevanjem emituje u vazduh: NOx, CO,
vode u neposrednoj okolini kopa.
nastaje na odlagali{tima raskrivke i
CO2, H2O(g), nesagorele ugljovodonike i
Usitnjavanjem raskrivke stvaraju se sve`e
nedovoljno rekultivisanim zemlji{tima;
SO2. Emisija se deli na emisiju iz
stenske povr{ine. To mo`e dovesti do
nastaje na nesaniranim kopovima i
Tabela 1 Tehnolo{ki proces prerade uglja
[062]
energija
Slika 1 Izvori i kru`enje SO2 i NOx gasova u prirodi
pokretnih izvora i emisiju iz nepokretnih
izvora.
V. Zaga|ivanje povr{inskih i podzemnih
voda
Hidrolo{ki procesi zna~ajni za podru~je
bilo kog rudnika su:
z precipitacija - menja se u zavisnosti od
godi{njeg doba i vremenskih uslova;
z infiltracija - mnogi parametri uti~u na
brzinu infiltracije padavina u zemlji{te i
druge geolo{ke materijale (po~etni
sadr`aj vlage, stanje povr{ine, priroda
padavina, hidrauli~ka provodljivost);
z povr{inska oticanja - kada je infiltracija
spora ili mala pokoli~inama, povr~inska
oticanja se pove}avaju {to dovodi do
erozije i visokog sadr`aja suspendovanih
materija u povr{inskim vodama;
z evapotranspiracija - proces u kom biljke
upijaju vodu iz zemlji{ta i otpu{taju je
preko listi}a kao vodenu paru. Proces
zavisi od vla`nosti vazduha i op{tih
klimatskih uslova. Uklanjanje vegetacije
smanjuje koli~inu vode koju neko
zemlji{te mo`e da apsorbuje i tako
posredno pove}ava povr{inska oticanja;
z
evaporacija - zavisi prvenstveno od
klimatskih uslova;
z perlokacija - kretanje vode pod uticajem
gravitacionih sila u zemlju i
popunjavanje rezervoara podzemnih
voda;
z povr{inski tokovi - usmerena kretanja
povr{inskih voda u definisanim kanalima
ili koritima, a koji se mogu naru{iti
rudarskim aktivnostima;
z podzemni tokovi - tokovi vode unutar
podzemnih rezervoara. Zavise od
poroznosti podzemnog rezervoara i
hidrauli~kog pritiska.
Osim precipitacije, svi ostali hidrolo{ki
procesi su u ve}oj ili manjoj meri
poreme}eni rudarskim aktivnostima koje,
zajedno sa zaga|iva~ima, imaju uticaj na
`ivotnu sredinu.
Prirodne karakteristike povr{inskih i
podzemnih voda na podru~ju rudnika
menjaju se pove}anjem sadr`aja:
z anjona i katjona: Cl-, HCO3-, OH-, SO42-,
CO32-, PO43-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+,
Fe3+ itd. Izvor tih jona su ocedne vode iz
[063]
rudni~kog otpada i drugih sistema koji ih
okru`uju;
z te{kih metala i tragova metala Al, Mn,
Cr, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl, Bi,
Pb, U i Th, izdvojeni iz sulfidnih
minerala i okolnih stena;
z nutrienata - uglavnom P i N koji su
najva`niji za odr`avanje odgovaraju}ih
biolo{kih funkcija. Vi{ak mo`e dovesto
do stvaranja algi i makrofita;
z ulja, masti i ugljovodonika;
z organika, hemikalija i radionuklida pojava zavisi od tehnologije koja se
koristi u rudnicima (odnosi se na procese
flotacije i dr.) i sadr`aja radionuklida u
uglju. U na{im rudnicima uglja ovakva
zaga|enja ne postoje ili su minimalna.
Osim pove}avanja sadr`aja navedenih
supstanci, dolazi i do promene pH
(uglavnom sni`enja), alkaliteta, pove}anja
tvrdo}e kao i provodljivosti, ukupnog
sadr`aja supstanci (rastvorenih i
suspendovanih), turbiditeta i hemijske
potro{nje kiseonika.
Primarni parametri kvaliteta povr{inskih i
podzemnih voda su: ukupno suspendovane
i rastvorene ~estice, rastvorene supstance i
pH. Pove}anje kiselosti je uzrokovano
pove}anjem sadr`aja sulfata i te{kih metala
(rezultat kiselog ispiranja). Sni`enje pH je
posledica oksidacije sulfidnih minerala
(naro~ito pirita i dr.) i stvaranja sumporne
kiseline.
VI. Zaga|ivanje zemlji{ta
Zaga|uju}e supstance koje se nalaze u
povr{inskim vodama i one isprane iz
~estica pra{ine, posebno rastvoreni te{ki
metali, u procesu infiltracije se sa povr{ine
zemlji{ta preme{taju u dublje slojeve i u
zavisnosti od jonoizmenjiva~ih
karakteristika zemlji{ta ili ostaju u
zemlji{tu ili prolaze dalje u podzemne
vode. Proces vezivanja u najve}oj meri
zavisi od sadr`aja glina u zemlji{tu. Tako
vezani te{ki elementi relativno lako ulaze u
lanac ishrane.
Ostali izvori zaga|uju}ih materija su
skladi{ta uglja koja predstavljaju izvor
zaga|iva~a kao {to su ~estice uglja, zatim
kapljice vode, vlaga i toplota koji u znatnoj
meri uti~u na promene mikroklime u bli`oj
okolini i otpadne vode (mogu se podeliti u
dve grupe: 1. zasoljene i zamuljene
otpadne vode i 2. zauljene otpadne vode).
Postrojenja za preradu uglja kao
izvori zaga|enja
Postrojenje za preradu uglja sastoji se iz
dve celine: dela za suvu i dela za mokru
separaciju uglja. Oba dela postrojenja
imaju probleme koji, osim {to duboko
zadiru u podru~je za{tite `ivotne sredine,
imaju i jasne dodire sa sistemom za{tite na
radu. To se posebno odnosi na postrojenje
za mokru separaciju.
Analiza procesa suve separacije zahteva
proveru svakog dela procesa po pitanju
potencijalnog uticaja na `ivotnu sredinu
(tabela 2).
energija
Posebno treba ista}i da
polihlorovani dibenzo-pPROCES
OPIS
UTICAJI NA
GRUBA PROCENA
dioksini i polihlorovani
@IVOTNU SREDINU
UTICAJA
dibenzofurani nastaju tokom
Dovoz uglja
Poluatomatski vagoni Pra{ina i buka
Manji zna~aj
sagorevanja lignita. Me|u
njima posebno mesto zauzimaju
istovar
sa polja D i B
tetrahloro do oktahloro dioksini
Odvajanje kamena Ru~no
--Manji zna~aj
i furani. Emisija dioksina i
Primarno
Zub~asta drobilica
Pra{ina i buka
Promenljiv
furana je bitno kontrolisana
drobljenje
procesima oksidacije u gasnoj
Sekundarno
Zub~asta drobilica
Pra{ina i buka
Promenljiv
fazi, a zavisi i od opreme koja
drobljenje
prati ovu vrstu zaga|enja.
Skladi{tenje
Privremeno
Pra{ina
Manji zna~aj
Osnovni faktori koji pogoduju
Sortiranje
Na re{etkama
Pra{ina i buka
Promenljiv do zna~aja
generisanju ovih
opasnih
Tabela 3 Uticaji mokre separacije na `ivotnu sredinu
zaga|iva~a je
temperatura
PROCES
OPIS
KOMENTAR
NEGATIVNI
GRUBA
otpadnih gasova.
EFEKTI PO
PROCENA
Pri temperaturama
@IVOTNU
UTICAJA
gasovite faze od
SREDINU
220 do 330 oC
Dopremanje
Sa transportnim
Pra{ina svih dimenzija Pra{ina
Promenljivo
ostvaruju se
nadre{etne frakcije
trakama
do zna~ajno
uslovi za
Odvajanje ksilita
Ru~no
/
Nema
Bezna~ajno
formiranje ovih
zaga|iva~a.
Priprema te{ke
Sa kvarcnim peskom
Ru~no
Nema
Bezna~ajno
sredine
Organski
Pranje u te{koj
Na pokretnoj traci
Leti visoka vlaga
Buka
Promenljivo
polutanati koji se
sredini i odvajanje
prskalicama
Vibracije
formiraju u
jalovine
procesu oksidacije
kondenzovane
Odvo|enje otpadne
Sabirnice ispod sita
Otpadne vode se
Rastvorne
Zna~ajno
faze klasifikuju se
vode
mehani~ki
organske i
u grupu
pre~i{}avaju (talo`e) i
neorganske
policikli~nih
pre ispu{tanja u
supstance slabo
aromatskih
recipijent odvode u
poznate
ugljovodonika
lagune
(PAH).
Sakupljanje jalovine
Na trakama, korpama
1100 - 1300 KJ/kg
Nema
Bezna~ajno
Koncentracija
na jalovi{te
PAH-ova mora se
Ce|enje uglja na
Sabirnice ispod sita
55 % vode u uglju
Nema
Beuza~ajno
povremeno
sitima
kontrolisati kako
Skladi{tenje uglja u
Privremeno
/
Nema
Bezna~ajno
bi se imao uvid u
bunkeru
dinamiku i proces
Punjenje autoklava
Poluautomatsko
Ima ih 12, samo 6 radi
Nema
Bezna~ajno
nastajanja opasnih
ugljem
i {tetnih
Proizvodnja pare u
Poseban pogon
/
SO2 i NOx, PM
Zna~ajno
zaga|iva~a.
toplani
Prate}i uticaje
Zagrevanje i su{enje
230 0C
Para sti`e iz toplane
Nema
Bezna~ajno
pojedinih faza
na povi{enoj T i P
30 bara
tehnolo{kog
110 min
procesa i mesta na
Ispu{tanje pare u
Prekid procesa
Pregrejana para ide
VOC i SVOC u
Zna~ajno
kome pojedini
vreme kvara
direktno u atmosferu
pari, ~estice
procesi uti~u
uglja
najvi{e na `ivotnu
Pra`njenje autoklava
Poluautomatsko
19 - 21 % vode u uglju VOC i SVOC u
Zna~ajno
sredinu, mogu se
definisati i
Ugalj 90 oC
pari, ~estice
odrediti merne
uglja
stanice, odnosno
Skladi{tenje uglja u
Privremeno
/
VOC u pari
Bezna~ajno
postaviti hemijski
bunkere
senzori za analizu,
Klasiranje uglja
Sa sitima
/
PM
Promenljivo
kontrolu i
Utovar uglja
U vagone
/
PM
Promenljivo
pra}enje
zaga|iva~a. Broj i
Emisija organskih supstanci obuhvata
Analiza procesa mokre separacije zahteva
pozicija mernih stanica i hemijskih senzora
proveru svakog dela procesa po pitanju
isparljive, relativno neisparljive organske
zavisi dakle od tehnolo{kog procesa i
potencijalnog uticaja na `ivotnu sredinu
supstance podlo`ne kondenzaciji koje
uticaja tehnolo{kog procesa na `ivotnu
(tabela 3). Analiza obuhvata:
poti~u iz lignita ili nastaju tokom procesa
sredinu.
nepotpunog sagorevanja (oksidacije)
z Buku;
U sklopu sagledavanja kompletnog ekolignita. Pri organskoj emisiji posebno se
z Emisiju VOC i SVOC u ispusnim
uticaja svih segmeneta JP Kolubara, na
stvaraju one organske supstance koje
parama autoklava (metan, fenoli);
slici 2 prikazan je uticaj TE Kolubara na
spadaju u klasu nedovoljno sagorelih
z Stvaranje otpadnih voda (pH, te{ki
`ivotnu sredinu.
(oksidovanih) supstanci. Ove supstance
metali, organske supstance);
Od svih uticaja TE najve}i uticaj na
obuhvataju pre svega alkane, aldehide,
z Sakupljanje jalovine (sastav jalovine) i
kolubarski region u kome se TE Kolubara
alkohole i supstituisane benzene (benzen,
nalazi (iako organizaciono pripada JP
z Stvaranje pra{ine na klasiranju i utovaru.
toluen, ksilen i etil-benzen).
Tabela 2 Uticaji suve separacije na `ivotnu sredinu
[064]
energija
Slika 2
Uticaj termoelektrana koje koriste ugalj kao pogonsko gorivo na `ivotnu sredinu
CO2, CO, NOx, SO 2, Toplota
ATMOSFERA
Kapljice
Leteæi pepeo
II. SISTEM DIMNIH GASOVA
(elektrostatièki filtri,
dimnjak)
Leteæi pepeo
Toplota, vlaga
VI. SISTEM
RASHLADNE VODE
(zatvoren)
Otpadne vode
Otpadni mulj
Leteæi pepeo
Dimni gasovi
Napojna voda
Otpadna ulja i masti
I. GLAVNI TEHNOLOŠKI
SISTEM
Demi voda
Deka voda
(kotao, generator)
Lignit
Šljaka, pepeo
IV. DOPREMA I
SKLADIŠTENJE
GORIVA
Otpadne
tehnološke
vode
III. HEMIJSKA
PRIPREMA VODE
Mulj od
pripreme vode
Prašina
Sirova voda
Zagaðene
atmosferske
vode
TEÈNO GORIVO
Otpadne vode
Zauljene vode
Prašina
Leteæi
pepeo
Ocedne
vode
Prašina
V. DEPONIJA PEPELA I
ŠLJAKE
Otpadne vode
Ukupno rastvorene i
suspendovane materije
Površinske vode
Podzemne vode
TENT) imaju zaga|iva~i iz dimnjaka,
zaga|iva~i otpadnih voda i zaga|iva~i sa
deponije pepela.
Zaga|iva~i u dimnom gasu
Sme{a dimnog gasa i lete}eg pepela koja
nastaje sagorevanjem uglja, transportuje se
do sistema dimnog gasa u kom je
najva`niji deo elektrostati~ki filtar.
Pomo}u elektrostati~kih filtara, ~ija je
efikasnost odvajanja od 98 do 99,83 %,
lete}i pepeo se izdvaja iz dimnih gasova i
posebnim hidrauli~nim transportnim
sistemom, pomo}u vode, odvodi i odla`e
na deponiju pepela i {ljake. Deo koji se ne
izdvoji na elektrostati~kim filtrima (od
0,07 do 2 %) kroz dimnjake se emituje u
atmosferu. Krupnije ~estice se dovoljno
[065]
efikasno odvajaju iz dimnih gasova pa se u
atmosferu emituju uglavnom sitnije
frakcije lete}eg pepela.
Godi{nje se, iz TE EPS-a odlo`i oko 6 do
8 miliona tona pepela, a procenjuje se da
se u atmosferu emituje do 100 000 t
lete}eg pepela, pra{ine ili ~vrstih ~estica.
Problem je {to ve}i broj elektrostati~kih
filtara, zbog starosti i neodgovaraju}eg
energija
odr`avanja radi sa smanjenim stepenom
efikasnosti i ~estim ispadima pojedinih
sekcija.
Osim {to se elektrostati~kim filtrima
smanjenje zaga|enje lete}im pepelom,
smanjuje se i emisija te{kih metala.
Efikasnost zadr`avanja te{kih metala koji
se nalaze u lete}em pepelu je izme|u 92 i
95 % od njihovog sadr`aja u uglju. Zbog
toga su efikasni elektrostati~ki filtri
najbolja raspolo`iva tehnologija za
ograni~enje emisije te{kih metala iz
termoelektrana. Ovo ne va`i jedino za
`ivu, Hg. Zbog fizi~kih svojstava `ive i
temperature u elektrofilteru (oko 150 oC),
efikasnost zadr`avanja `ive je oko 40 %.
Sa slike 3 se mo`e sagledati da se deo
jednog te istog elementa raspodeljuje na
~vrst deo pepela, kalcificirani deo, lete}i i
isparljivi deo koji odlazi u atmosferu.
Raspodela tragova elemenata u toku
spaljivanja ima direktan uticaj na
zaga|ivanje vazduha. S izuzetkom `ive i
selena svi ostali elementi se mogu uz
odgovaraju}i postupak kontrolisati. Smatra
se da su upravo najsitnije ~estice koje
odlaze u atmosferu u toku sagorevanja
oboga}ene tragovima jedanaest ekoelemenata.
Specijacija (vrste) tragova koji odlaze u
atmosferu zaslu`uje posebno istra`ivanje
jer su to hazardni i toksi~ni elementi.
Specijacija bi trebalo da poka`e i
valentnost i oblik jedinjenja.
Koncentracija jona metala i metala u
dimnim gasovima zavisi od:
z fizi~kih i hemijskih svojstava metala,
z sadr`aja metala i oksida metala u lignitu,
z uslova sagorevanja,
z vrste sistema za kontrolu emisije i
efikasnosti sistema.
Ugalj sadr`i veliki broj elemenata i veliki
broj organskih i neorganskih jedinjenja.
Mnogi od njih su termi~ki nestabilni, lako
isparljivi i predstavljaju poseban problem u
toku hemijske analize. To su ~esto i {tetni
elementi koje je neophodno kontrolisati,
pratiti i ograni~iti u svim segmentima ekosistema: uglju, pepelu, zemlji{tu, vodi.
Posebnu grupu ~ini grupa elemenata koji
se u uglju nalaze u tragovima, u opsegu od
0,1 do 300 mg/g. To su: Be, Cr, Mn, Co,
Ni, As, Se, Cd, Sb, Hg i Pb. U tabeli 4
prikazan je opseg koncentracija tragova
elemenata koji se prose~no nalaze u uglju,
Tabela 4
Red.br.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
elemenata koji su Slika 3 Udeli i raspodela eko-elemenata uglja u toku sagorevanja [3]
ozna~eni kao
opasni zaga|iva~i
vazduha, a poti~u
iz uglja i pepela
nastalog
spaljivanjem
uglja.
Sagorevanjem
lignita nastaju
zna~ajne
koncentracije
gasova: SO2,
NOx i CO
Ostali gasovi:
Gasovi sa
efektom staklene
ba{te: N2O i CH4
i oni koji nastaju
u uslovima lo{eg
sagorevanja u
toku paljenja ili
ga{enja lo`i{ta.
Sagorevanjem
lignita nastaje i niz drugih zaga|iva~a i
opasnih materija u niskim
koncentracijama. Kao rezultat nepotpunog
sagorevanja ili prisustva u lignitu, u
dimnim gasovima koji nastaju
sagorevanjem lignita na|en je niz razli~itih
organskih supstanci. Naj~e{}e su to alkani,
alkeni, alkoholi, benzen i toluen. Od
opasnih materija mogu nastati, ali u
izuzetno niskim koncentracijama PCDF
(polihlorovanidibenzofurani), PCDD
(polihlorovanivanidibenzodioksini). Grupa
jedinjenja koja se iz dimnjaka emituje kao
kondenzovana faza ~ini grupu policikli~nih
organskih materija (POM), od kojih je
najpoznatija grupa poliaromatskih
ugljovodonika (PAH).
Odre|ivanje ve}ine ovih supstanci u
dimnom gasu (osim sumpor-dioksida,
azotnih oksida i pra{ine) ne pripada
kategoriji kontinualnih merenja, ali bi ih
trebalo izvr{iti saglasno propisima, a
ponoviti kada se dogode zna~ajne promene
u kvalitetu goriva.
Literatura
[1] Rajakovi} Lj.V., Rajakovi} V.N.,
^i~kari} D.Z., Novakovi} I., Elaborat za
opremanje laboratorije za monitoring
`ivotne sredine u JP RB Kolubara
Lazarevac, EPS/TMF, (2004) 289.
Eko-elementi u uglju
ELEMENT
Berilijum
Hrom
Mangan
Kobalt
Nikl
Arsen
Selen
Kadmijum
Antimon
@iva
Olovo
OPSEG (mg/kg)
0,1-15
0,5-60
5-300
0,5-30
0,5-50
0,5-80
0,2-10
0,1-3
0,05-10
0,02-1
0,2-80
Be
Cr
Mn
Co
Ni
As
Se
Cd
Sb
Hg
Pb
[066]
[2] D. S. Veselinovi}, I. A. Gr`eti}, [. A.
\armati, D. A. Markovi}, Fizi~kohemijski
osnovi za{tite `ivotne sredine, Fakultet za
fizi~ku hemiju, Beograd, 1995.
[3] Lj. Rajakovi}, Z. @bogar, E. Boti,
Elektra, Budva, 2004.
[4] B. Dalmacija, Kontrola kvaliteta voda u
okviru upravljanja kvalitetom, Univerzitet
u Novom Sadu, Novi Sad, 2000.
[5] M. R. Ili}, S. R. Mileti}, Osnovi
upravljanja ~vrstim otpadom, IMS,
Beograd, 1998.
energija
Dr Ljubinka Rajakovi}, mr Dragana ^i~kari}
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd
Mr Vladana Rajakovi}
Gra|evinski fakultet, Beograd
Ivana Novakovi}
Poljoprivredni fakultet, Zemun
UDC 502.175.001.53:622.33
Zna~aj laboratorije za
monitoring `ivotne sredine u
JP EPS
Primer JP RB Kolubara
snivanje laboratorije za monitoring
`ivotne sredine neophodno je u
cilju preventive i za{tite `ivotne
sredine u okru`enju koje je od uticaja JP
RB Kolubara. Na slici 1 prikazan je
ekolo{ki ciklus: vazduh, voda, zemlji{te
koji je pod uticajem zaga|iva~a koje
obavezno treba kontrolisati.
Pouzdani i brzo dobijeni parametri
omogu}uju pravovremenu akciju slu`be
hemije, i proizvodnje {to doprinosi pored
ostalog direktnoj u{tedi i br`oj
sinhronizaciji rada kompleksnog sistema
RB Kolubara. Modernizacija sistema
analiti~ke kontrole u elektranama EPS-a i
formiranje laboratorije za monitoring
predstavljali bi dobru osnovu za pove}anje
pouzdanosti rada. Nema razvoja ~ak i u
uslovima objektivnih ekonomskih te{ko}a,
bez ugradnja kontinualnih, automatskih
on line mera~a-analizatora za merenje
najnu`nijih parametara. Dovoljan broj
najsavremenijih analizatora obezbe|uje
informacije o stanju ne samo kvaliteta eko
sistema ve} i kvaliteta radnih parametara u
tehnolo{kom procesu. Parametri pH,
provodljivost, sadr`aj natrijuma, hlorida i
silicijuma predstavljaju procesne
indikatore kvaliteta, a grani~ne vrednosti
ovih parametara predstavljaju pokreta~e
brzih akcija za otklanjanje nepravilnog
rada sistema JP RB Kolubara.
O
Cilj uvo|enja laboratorije za
monitoring `ivotne sredine
Efikasni monitoring sistem mora da bude
pa`ljivo planiran jer postoji niz ~inilaca
koji mogu da uti~u na kvalitet sistema. Na
prvom mestu mora se razmotriti namena i
uloga laboratorije za monitoring.
Uloga montiranog sistema je da daje
informacije koje }e biti namenjene pre
svega vlasniku monitoring sistema, u ovom
slu~aju JP RB Kolubara, potom dr`avnim
organima, a zatim i javnosti u u`em ili
{irem smislu, a sve u cilju definisanja
stanja i pobolj{anja ukupnog kvaliteta
`ivotne sredine u na{oj zemlji. JP EPS sa
Rezime
U koncipiranju integralnog sistema za kontrolu, monitoring i upravljanje za{titom
`ivotne sredine prvi potez je osnivanje i opremanje laboratorije za monitoring `ivotne
sredine. Od ovog temelja gradi se i nadogra|uje celokupan sistem upravljanja
kvalitetom `ivotne sredine. JP RB Kolubara kao deo JP EPS-a pokrenuo je
sveobuhvatnu akciju na uspostavljanju laboratorije za monitoring `ivotne sredine - ovaj
rad inspirisan je upravo zadatkom vezanim za izradu elaborata za opremanje
laboratorije za monitoring `ivotne sredine od uticaja JP RB Kolubara. Svaki region,
svaki proizvodni kompleks predstavlja izvor zaga|enja `ivotne sredine. Da bi se za{titila
okolina neophodno je kontrolisati i pratiti kvalitet eko-sistema koji ~ine voda, vazduh, i
zemlji{te. Neophodno je kontrolisati i pratiti efekte buke i toplote. Neophodno je
kontrolisati sve materijale koji ulaze (mazut, ulje) ili izlaze iz proizvodnog sistema (u JP
RB Kolubara to su ugalj, pepeo i drugi materijali). Neophodno je, tako|e, kontrolisati
klju~ne parametre kvaliteta procesa proizvodnje uglja i elektri~ne energije, jer se
njihovim pobolj{anjem mo`e obezbediti dugotrajan i pouzdan rad povr{inskih kopova i
termoelektrana. Mo}na laboratorija za monitoring mora da bude uklju~ena u re{avanje
problema vezanih za proizvodnju uglja i energije i u preventivnu za{titu `ivotne sredine.
Op{teprihva}en koncept „zelene energije” pretpostavlja i primenu metoda i postupaka u
skladu sa „zelenom hemijom”, ~ime se ostvaruje i globalni zahtev za odr`ivim razvojem.
Za svaki segment (voda, vazduh, zemlji{te) neophodno je izdvojiti parametre koji se, u
skladu sa doma}im i evropskim pravilnicima, moraju pratiti, meriti i uskladiti. Na
osnovu zahtevane osetljivosti i definisanih grani~nih vrednosti parametara mora se
sa~initi lista opreme, aparata i instrumenata za monitoring kojom se zadate vrednosti
mogu sa visokom pouzdano{}u izmeriti. Akreditovana, referentna laboratorija mora da
poseduje sofisticiranu opremu koja je jezgro i garant kvaliteta laboratorije. Ekolo{ka
laboratorija, odnosno laboratorija za monitoring mora da se opremi, akredituje i razvije
u referentnu laboratoriju ne samo za JP RB Kolubara, ne samo za EPS ve} i za ceo
region Jugoisto~ne Evrope.
Klju~ne re~i: monitoring, laboratorija, upravljanje, kvalitet, `ivotna sredina, zelena
energija, zelena hemija.
svojim proizvodnim kapacitetima sme{ten
je po celoj teritoriji Srbije, te je
zainteresovan da prati kvalitet `ivotne
sredine u celoj zemlji; svojim aktivnostima
trebalo bi da daje primer manjim
preduze}ima kako se monitoring sprovodi i
na koji na~in se informacije dobijene
monitoringom koriste.
Ako se po|e od definicije monitoring
sistema, koja ka`e da je to sistem koji
obuhvata detektore, sistem prenosa i
obrade podataka uklju~uju}i i ljude koji
tim sistemom upravljaju, a dobijene
podatke koriste, onda se iz same definicije
sagledava slo`ena struktura sistema.
[067]
Obezbe|enje kvaliteta i upravljanje
kvalitetom `ivotne sredine u JP RB
Kolubara
Uvo|enje sistema monitoringa, u bilo kom
preduze}u pa i u JP RB Kolubara je slo`en
zadatak. Sistem monitoringa, da bi bio
savremen i operativan, mora da zadovolji
gotovo sve standarde u oblasti sistema
kvaliteta. Pojam kvaliteta u oblasti
analitike ili monitoringa se mo`e najkra}e
definisati kao skup karakteristika
celokupne procedure u oblasti monitoringa
koji daje analiti~ke rezultate koji
ispunjavaju o~ekivane i propisane zahteve
saglasne potrebama preduze}a.
Decenijama je monitoring kvaliteta `ivotne
energija
sredine u JP RB Kolubara imao okvir
povremenih, zadatih i empirijskih analiza
kojima su proveravane karakteristike
proizvoda (uglja, vode, vazduha i
zemlji{ta). Razvojna politika dovela je do
spoznaje da je potrebno razviti Sistem
kvaliteta koji se neposredno ostvaruje
kroz kontrolu kvaliteta i upravljanje
kvalitetom.
Struktura monitoring sistema
Svaki monitoring sistem ima svoju
strukturu i sadr`aj. Struktura podrazumeva
organizacionu {emu pojedinih elemenata
sistema, a sadr`aj hardverske i softverske
elemente koji imaju odre|enu funkciju u
sistemu i informacije.
Struktura monitoring sistema podrazumeva
razvoj horizontalne i vertikalne
organizacione {eme u okviru kojih se
defini{u pojedini sadr`aji radni i
organizacioni zadaci zna~ajni za rad
monitoring sisitema.
Sadr`aj monitoring sistema je uslovljena
kategorija, pre svega zahtevima odnosno
informacijama koje sistem treba da daje
~ime se defini{u hardverski i softverski
elementi sistema.
Monitoring sistem se mo`e se razlo`iti na
nekoliko nivoa (po vertikali) od kojih
svaki ima svoju horizontalnu strukturu kao
{to je prikazano na slici 2.
Struktura monitoring sistema mo`e se
razlo`iti (u skladu sa slikom 2) na nekoliko
nivoa:
z Osnovni nivo
Sistem monitoringa na kopovima (i u
termoelektranama) obuhvataju logistiku
za sakupljanje uzoraka i merenja a to su:
ljudski resursi, laboratorije, monitoring
oprema, prevoz, ra~unarska oprema,
komunikaciona oprema.
z Drugi nivo
Sistem sakupljanje mernih podataka:
kontinualni ili diskontinualni
monitoringa parametara na razli~itim
mestima uzorkovanja.
z Tre}i nivo
Sistem centralne obrade podataka koji
ima svoju horizontalnu strukturu: sistem
kontrole kvaliteta rada, sistem kontrole
rezultata, gegrafski informacioni sisitem,
GIS, sistem za korelaciju fizi~kohemijskih podataka: sa
hidrometerolo{kim i gegrafskim
podacima, i sistem za isporuku finalnih
rezultata.
z ^etvrti nivo
^etvrti nivo je evaluacija podataka sa
horizontalnom strukturom: upore|enje sa
zakonskim normama, sistemom za
procenu rizika, multidisciplinarnim
timom sa pravom odlu~ivanja i izdavanja
naredbi.
z Peti nivo
Ukr{tanje globalnog Sistema upravljanja
EPS-om i Sistema za{tite `ivotne sredine
u EPS-u. To je nivo na kome se donose
strate{ke odluke (investiranije, izdavanja
saop{tenja, kadrovska re{enja).
Slika 1 Ekolo{ki ciklus: vazduh, voda, zemlji{te pod uticajem zaga|iva~a
z
[esti nivo
Ukr{tanja JP EPS sa
Vladom, Sistemom javnog
infirmisanja, Sindikatima,
Stru~nim organizacijama,
nevladinim
organizacijama, NVO itd.
To su spoljne
komunikacije vezane za
problematiku za{tite
`ivotne sredine.
Vertikalna struktura je
difrencirana u {est osnovnih
nivoa, od kojih je prvih pet
nivoa unutar sistema JP
EPS, dok je {esti nivo izvan
sistema. Prema broju radnih
zadataka i tehni~kim
zahtevima najslo`eniji je
prvi nivo koji obuhvata
ljudstvo i hardverski deo
monitoring sistema. Ovaj
nivo zahteva najve}a
finansijska ulaganja u
opremu i obuku ljudi.
Monitoring `ivotne sredine
u JP RB Kolubara
obuhvata dve velike celine.
Prvu celinu ~ini tehnolo{ki
sistem za proizvodnju uglja i
[068]
Slika 2 Osnovni elementi monitoringa `ivotne sredine
energija
Slika 3 Pregled parametara koje treba meriti na mernim stanicama pomo}u hemijskih senzors
LABORATORIJA ZA MONITORING
@IVOTNE SREDINE JP RB KOLUBARA
PREGLED PARAMETARA KOJE TREBA MERITI NA MERNIM
STANICAMA POMOÆU HEMIJSKIH SENZORA
OP[TA MERNA MESTA
4-5 MERNIH STANICA
10 MERNIH STANICA
4-5 MERNIH STANICA
VAZDUH
VODA
VODA ZA PI]E: klasi~ni parametri
kvaliteta, oko 25 fizi~ko-hemijskih i
biolo{kih indikatora.
Kontinualno se mere: t, pH, κ, O2,
SS, anjoni i katjoni.
Ostali se mere nedeljno i mese~no.
OTPADNA VODA
Obavezni: t, pH, κ, O2, mutno}a,
boja, te{ki metali, klasi~ni
nespecifi~ni i specifi~ni katjoni i
anjoni, CN-, ClO4-, ClO-, fenoli,
VOC, PAH, PCB, TOC.
Mere se kontinualno i povremeno.
RE^NA VODA: klasi~ni parametri
kvaliteta. Mere se kontinualno i
povremeno.
PODZEMNA VODA: t, pH, κ, te{ki
metali, nutrijenti, elementarna
analiza (C, N, S), nespecifi~ni i
specifi~ni anjoni, VOC, PAH, PCB, PBB
Mere se mese~no.
Sedimenti iz vode:
Klasi~ni nespecifi~ni i specifi~ni
katjoni i anjoni, PAH, TOC i PAH
u frakcijama manjim od 0,2.
ZEMLJI[TE
Obavezni: SO2, NOx, CO, CO2,
VOC (C6H6), Pb, O3, PM2,5 i PM10.
Mere se kontinualno.
U perspektivi:
VOC, As, Cd, Ni, Hg, PAH u PM10,
aerosoli.
Mere se povremeno.
U aerosolima:
SO42-, NO3-, Cl-, NH4+
U padavinama:
SO42-, NO3-, Cl-, NH4+, Na+, K+,
Ca2+, Mg2+, k , pH.
Mere se povremeno.
U lebde}im i natalo`enim
~esticama iz atmosfere:
SO42-, NO3-, Cl-, NH4+, Na+, K+,
Zn2+, Cu2+, Fe3+, Pb2+, Ni2+, Cd2+,
Cr3+, Mn2+, ukupni N i P, pH.
Mere se povremeno.
Prezentacija rezultata vr{i se na
osnovu GIS-a, uz meteorolo{ke
podatke.
elektri~ne energije (koja iako nije deo JP
Kolubara ima uticaj na `ivotnu sredinu),
sistem koji ima uticaja na `ivotnu sredinu.
To su:
z rudnik sa povr{inskom eksploatacijom
uglja,
z postrojenja za preradu uglja,
z TE sa prate}im objektima i
prenosna i distributivna mre`a.
Slika 4 Primer mernog mesta-dimnjak
Obavezni: pH, κ, t (mere se
kontinualno), te{ki metali, nutrijenti,
elementarna analiza (C, N, S)
z
povr{inske vode
(reke, potoci i
jezera),
z podzemne vode,
z zemlji{te u
okolini
postrojenja JP
Kolubara,
z vazduh,
z lokalni biljni
svet,
z lokalni
`ivotinjski svet,
z ljudi, i
z urbana i ruralna
naselja.
Laboratorija za
monitoring
`ivotne sredine
U perspektivi: nespecifi~ni i
u JP Kolubara
specifi~ni anjoni, VOC, PAH, PCB,
PBB
Laboratorija za
FAKTORI PLODNOSTI
monitoring `ivotne
(humus, nutrijenti, mikropolutanti)
sredine bila bi
FAKTORI TOKSI^NOSTI
koncipirana sa
(PCB, PBB; te{ki metali)
zahtevima ISO
Mere se povremeno.
14001 serije
standarda.
Laboratorija bi bila
organizovana na
nivou posebnih
odeljenja koja bi se
bavila
monitoringom
kvaliteta pojedinih
segmenata `ivotne
sredine:
1. Laboratorija za
monitoring
kvaliteta
Drugu celinu ~ine receptori-prijemnici
vazduha,
zaga|iva~a koji nastaju usled
Laboratorija za monitoring kvaliteta vode i
funkcionisanja prve celine, usled
Laboratorija za monitoring kvaliteta
funkcionisanja JP RB Kolubara. To su
zemlji{ta.
receptori zbog kojih se i vr{i monitoring
Na slici 3 prikazan je pregled parametara
`ivotne sredine. U nizu ekolo{kih sistema
koji se moraju kontinualno meriti u cilju
permanentne kontrole kvaliteta vazduha,
koji su pod uticajem zaga|iva~a treba
vode i zemlji{ta u JP Kolubara.
izdvojiti slede}e receptore:
Slika 5 Primer lokacije merne opreme
van postrojenja
Slika 6 Primer lokacije merne
opreme unutar postrojenja
Slika 7 Ure|aji za monitoring indikatorskih parametara kvaliteta vode: pH-metar, mera~ O2, turbidimetar, TOC, pH/ISE/Cond
[069]
energija
Monitoring kvaliteta vazduha
Zakoni iz oblasti kvaliteta vazduha u
mnogim zemljama propisuju kontrolu
ambijentalnog vazduha pre i posle
izgradnje postrojenja, kako bi se ukazalo
na promenu kvaliteta vazduha tokom
eksploatacije i rada postrojenja. Prvi korak
za regulaciju i analizu kvaliteta vazduha je
odre|ivanje emisije polutanata iz izvora ili
postrojenja, kako bi se stekao uvid u ta~an
emisijski inventar.
Pouzdan izvor i lista emisionih faktora
zaga|iva~a vazduha nalazi se na Internet
web strani koju je objavila EPA
(Agencija za za{titu `ivotne sredine eng. Environmental Protection Agency,
www.epa.gov/).
Na slikama 4, 5 i 6 prikazana su
karakteristi~na merna mesta za merenje
klju~nih parametara kvaliteta vazduha.
Monitoring kvaliteta vode
Mininimalan broj parametara koji moraju
da budu obuhva}eni monitoringom, a koji
}e dati dovoljno dobru informaciju o
kvalitetu vode su: temperatura, boja,
mutno}a, provodljivost, pH, rastvoreni
kiseonik, sadr`aj algi (hlorofila) i sadr`aj
azotnih jedinjenja (amonijak, nitrati,
nitrati).
Ovi parametri su prete`no fizi~ki, a od
hemijskih to su parametri koji se mogu
meriti pogodnim elektroanaliti~kim
metodama koje kao izlazni signal imaju
strujni signal (lako se prevodi u digitalni
signal za dalju obradu podataka).
Temperatura vode i temperatura okolnog
ambijenta mora da bude obavezni i prate}i
parametar jer se sve reakcije odigravaju u
ravnote`nim sistemima a oni su u direktnoj
zavisnosti od temperature. Mutno}a
ukazuje na sadr`aj suspendovanih materija
(mulj, glina, organska i neorganska
jedinjenja slabo rastvorna u vodi).
Provodljivost ukazuje na prisustvo jonskih
vrsta, na prisustvo elektrolita rastvornih u
vodi. pH vrednost ukazuje na uticaj
alkalnih ili kiselih primesa na ravnote`ni
karbonatni sistem u vodi. Rastvoreni
kiseonik ukazuje na reaktivnost vodene
sredine, prisustvo redoks jedinjenja i
otpadnih materijala koji se razgra|uju u
vodi. Sadr`aj algi i sadr`aj azotnih
jedinjenja ukazuje da su u vodi dostignuti
uslovi za rast biljnog sveta {to mo`e da
bude podstaknuto prisustvom ve{ta~kih
|ubriva i sredstava za pranje.
Kod stalnog pra}enja kvaliteta povr{inskih
voda on-line merenja su posebno va`na i
neophodna. Zato je danas razvijen ~itav niz
elektroda, senzora i mera~a za merenje
pojedinih klju~nih parametara kvaliteta
vode tzv. in-situ mera~i. Tako su razvijene
i proizvedene jon-selektivne elektrode
(ISE) za merenje pojedinih jona (NH4+,
NO3-, NO2-, PO43- i dr.), senzorske }elije za
merenje kiseonika i oksido-redukcionog
potencijala (ORP), pH-elektrode,
senzorske }elije na bazi kombinacije
elektroda za merenje mutno}e i ukupnih
suspendovanih materija (TSS),
konduktometrijske }elije i veliki broj
multifunkcionalnih on-line ure|aja. Na
tr`i{tu danas postoji veliki broj razli~itih
kombinacija multifunkcionalnih senzora i
mera~a. Treba pomenuti senzore koji
istovremeno mere pH, provodljivost,
turbiditet, TSS, rastvoreni kiseonik, sadr`aj
amonijum-jona, ukupni organski ugljenik
(TOC) i sli~no.
Na slici 7 prikazani su ure|aji za
kontinualno pra}enje (monitoring)
indikatorskih parametara kvaliteta vode:
pH-metar, mera~ O2, turbidimetar, TOC,
multiparametarski ure|aj pH/ISE/Cond.
Pra}enjem ovih parametara ostvareno je
sveukupno pra}enje jonskih i molekulskih
jedinjenja, organskih i neorganskih
jedinjenja, koloidnih i suspendovanih
~estica kao i biohemijskih jedinjenja.
Sveobuhvatna analiza kvaliteta vode mora
da obuhvati i sadr`aj:
anjona i katjona: Cl-, HCO3-, OH-, SO42-,
CO32-, PO43-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+,
Fe3+ i drugi. Izvor tih jona su ocedne
vode iz rudni~kog otpada i drugih
sistema koji ih okru`uju;
z te{kih metala i tragova metala Al, Mn,
Cr, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl, Bi,
Pb, U i Th, izdvojeni iz sulfidnih
minerala i okolnih stena;
z nutrienata - uglavnom P i N koji su
najva`niji za odr`avanje odgovaraju}ih
biolo{kih funkcija. Vi{ak mo`e dovesto
do stvaranja algi i makrofita;
z ulja, masti i ugljovodonika;
z organskih jedinjenja, hemikalija i
radionuklida - pojava zavisi od
tehnologije koja se koristi u rudnicima
(odnosi se na procese flotacije i dr.) i
sadr`aja radionuklida u uglju. U na{im
rudnicima uglja ovakva zaga|enja ne
postoje ili su minimalna.
z
Slika 8 Ure|aji za in situ merenje parametara kvaliteta zemlji{ta: piezometar,
konduktometar i aparat za respiraciju zemlji{ta
[070]
Monitoring kvaliteta zemlji{ta
Cilj monitoringa zemlji{ta je pobolj{anje
uslova kori{}enja zemlji{ta, a
podrazumeva, uzimanje uzorka, merenje i
obradu podataka o faktorima plodnosti
zemlji{ta i o faktorima toksi~nosti
zemlji{ta, naro~ito te{kih metala.
Zaga|ivanje zemlji{ta mo`e rezultirati
smanjenjem ili potpunim gubitkom mnogih
funkcija zemlji{ta, a indirektno uti~e i na
zaga|ivanje vode. Zaga|ivanje zemlji{ta
preko dozvoljenog nivoa mo`e imati
ve{estruke posledice, koje se ogledaju kroz
uzlazak polutanata u lanac ishrane, {to
ostavlja posledice na ljudsko zdravlje, ali i
na eko-sistem u celini.
Na slici 8 prikazani su ure|aji za „in situ”
merenje parametara kvaliteta zemlji{ta:
piezometar, konduktometar i aparat za
respiraciju zemlji{ta
Standard ISO 190/TC 16133 odnosi se na
uspostavljanje i odr`avanje mernih mesta
sistema monitoringa kvaliteta zemlji{ta
(Soil quality - Guidance on the
establishment and maintenance of
monitoring programmes). Prema ovom
standardu potrebno je pra}enje minimum
pet parametara: pH-vrednosti, sadr`aja
organskog ugljenika, kapaciteta jonske
izmene katjona, provodljivosti, sadr`aja
suve materije, rasporeda veli~ine ~estica i
gustine. Broj biolo{kih parametara koji se
prate nije ograni~en i zavisi od cilja
uspostavljenog sistema monitoringa.
Paralelno sa kontrolom kvaliteta zemlji{ta
potrebno je pratiti i kvalitet podzemnih
voda. Program monitoringa kvaliteta
zemlji{ta u JP RB Kolubara trebalo bi da
obuhvati pra}enje i kontrolu kvaliteta
pasivnih i aktivnih jalovi{ta i kvalitet prvih
podzemnih voda oko jalovi{ta. Na
pasivnim jalovi{tima, a u cilju njihove
remedijacije i ozelenjavanja, potrebno je
odrediti faktore plodnosti. Monitoring
rekultivisanih podru~ja zahteva pra}enje
kvaliteta podzemnih voda, zemlji{ta, kao i
absorpciju polutanata od strane korenja i
zelenih delova zasa|enih biljaka.
Zaklju~ak
Unapre|enje, razvoj i osvajanje novog
koncepta kontrole, monitoringa i
upravljanja `ivotnom sredinom u JP EPS
mo`e se ostvariti osnivanjem laboratorija
za monitoring `ivotne sredine. Rad
laboratorije za monitoring mo`e biti
ostvaren primenom integralnih principa
EMS i QMS (Kvalitet `ivotne i radne
sredine, eng. Environmental Management
System, EMS). Integracijom SCG
u EU, JP EPS }e biti u situaciji da
ozbiljno {titi svoje interese pred
zakonom i javno{}u. U toj i u
svakoj drugoj situaciji neophodno
je puno poverenje u laboratoriju
koja radi analize. To je aprioran
uslov, bez obzira kakvi su
rezultati analiza: pozitivni ili
negativni po JP EPS. Razvojem
tr`i{ta u ovoj oblasti mo`e se
o~ekivati pove}anje broja
laboratorija koje se bave
energija
poslovima hemijske analize. U tim
uslovima JP EPS i delovi EPS-a moraju
ulagati u laboratorije koje }e biti
osposobljene za odgovoran i pouzdan rad.
U skladu sa ISO 17025 standardom,
neophodno je projektovati i opremiti
laboratorije za monitoring `ivotne sredine.
Neophodno je izgraditi centralnu
laboratoriju za monitoring `ivotne sredine,
koja bi pored centralnog nadzornog
sistema za prikupljanje, obradu, korelaciju
i prikazivanje rezultata, u svom delokrugu
rada imala sve laboratorije (svih delova JP
EPS-a) za monitoring sa najsavremenijim,
sofisticiranim instrumentima i aparatima za
merenje i pra}enje kvaliteta `ivotne
sredine. Laboratorija bi bila umre`ena,
povezana sa mobilnom laboratorijom i
stabilnim laboratorijama za analizu,
kontrolu i monitoring eko sistema
(vazduha, vode, zemlji{ta) i buke u okviru
JP EPS-a, odnosno sistema upravljanja i
za{tite `ivotne sredine. Inkorporiranjem
principa i postupaka „zelene analiti~ke
hemije” u sistem monitoringa `ivotne
sredine, termoelektrane bi (kao najmanje
zelene u lancu proizvodnje energije) u{le u
krug postrojenja s prijateljskim odnosom
prema prirodi i `ivotnoj sredini.
Literatura
Rajakovi} Lj.V., Rajakovi} V.N., ^i~kari}
D.Z., Novakovi} I., Elaborat za opremanje
laboratorije za monitoring `ivotne sredine
u JP RB Kolubara Lazarevac, EPS/TMF,
(2004) 289.
G.Schwedt, The Essential Guide to
Environmental Chemistry, John Wiley &
Sons, New York, 2004.
B. Dalmacija, Kontrola kvaliteta voda u
okviru upravljanja kvalitetom, Univerzitet
u Novom Sadu, Novi Sad, 2000.
Rajakovi} Lj.V., Gradi{ar Lj., Ne{i} Lj.,
Jovi} J., Potreba za formiranjem referentne
laboratorije za analizu i kontrolu vode u
termoenergetskim objektima,
Elektroprivreda, 2 (2001) 32-35
D. S. Veselinovi}, I. A. Gr`eti}, [. A.
\armati, D. A. Markovi}, Fizi~kohemijski
osnovi za{tite `ivotne sredine, Fakultet za
fizi~ku hemiju, Beograd, 1995.
V. Rekali}, Analiza zaga|iva~a vazduha i
vode, TMF, Beograd, 1989.
Lj. Rajakovi}, D. ^i~kari} i drugi,
Korozioni potencijal vode u
termoenergetskim postrojenjima EPS-a,
Studija TMF-a, MF-a i EPS-a, Codex,
Beograd, 2002.
www.hach.com
http://las.perkinelmer.com/
www.radiometer-analytical.com
www.thermo.com
www.coleparmer.com/
www.wtw.com
[071]
NAFTA, GAS,
ENERGETSKA OPREMA
energija
Dr Ozren Oci}, Miljana Kovi}, Ljubivoje Uskokovi}
NIS-Rafinerija nafte Pan~evo
UDC 665.644.4-932.2.011
Izgradnja kontinualnog
kataliti~kog reforminga
sa hidrodesulfurizacijom
benzina u NIS-RNP
Rezime
Kontinualni kataliti~ki reforming sa hidrodesulfurizacijom benzina (CCR/HDS) je klju~no postrojenje za dostizanje evropskog kvaliteta
motornih benzina. Ovo postrojenje }e proizvoditi platformat, visokokvalitetnu komponentu za name{avanje bezolovnih motornih
benzina, sa visokim oktanskim brojem i malim sadr`ajem sumpora. Tako|e CCR/HDS }e proizvoditi i 17.000 tona visokovrednog,
nedostaju}eg vodonika za potrebe ostalih postrojenja u NIS-RNP.
CCR/HDS je klju~no postrojenje za postizanje kvaliteta motornih benzina koji se predvi|a da }e va`iti u Evropskoj uniji nakon 2010.
(EURO 5). Evropski kvalitet benzina predstavlja neophodnu i realnu osnovu kako za izlazak na strano tr`i{te, tako i za opstanak na
doma}em tr`i{tu, jer je realno o~ekivati da }e doma}i standardi u bliskoj budu}nosti morati da se izjedna~e sa evropskim.
Sirovina za CCR/HDS je sirovi benzin, poluproizvod u rafinerijskoj preradi, koji nastaje destilacijom sirove nafte.
Postrojenje CCR/HDS se sastoji od tri tehnolo{ki povezane sekcije: za pripremu sirovine (HDS), za reformiranje benzina (PTF) i za
regeneraciju katalizatora (Cyclemax).
Osnovna funkcija postrojenja je da manje vredne benzinske komponente pretvori u daleko kvalitetnije i vrednije komponente za
name{avanje bezolovnih motornih benzina evropskog kvaliteta.
Investicija je procenjena u visini od 81,4 miliona dolara.
Projekat izgradnje kontinualnog kataliti~kog reforminga sa hidrodesulfurizacijom benzina je u svim godinama redovnog rada
postrojenja likvidan i ostvaruje pozitivan finansijski rezultat. Pozitivne ocene projekta (stati~ke i dinami~ke), utvr|ene ekonomskofinansijskom analizom u slu~aju sopstvenog finansiranja, izra`avaju ekonomsku opravdanost ulaganja.
Projekat se nalazi u zoni opravdanosti i ukoliko se 83% investicije pokriva dugoro~nim investicionim kreditom. Postojenje pokazuje
zna~ajnu, ali ne kriti~nu osetljivost pri pove}anju investicije do 50% (uz uslov da se aktivizacioni period ne produ`ava).
Klju~ne re~i: modernizacija, kontinualni kataliti~ki reforming, tehnolo{ka optimizacija, evropski standardi, kvalitet benzina.
Abstract
Continuous Catalytic Reforming with Gasoline Hydrodesulphurisation (CCR/HDS) is the major Unit for obtaining the European
quality of the motor gasoline. This Unit will produce platformate, the high quality component for unleaded motor gasoline blending,
with high octane number and low sulphur content. CCR/HDS will also produce 17.000 tons of highgrade, missing hydrogen for the
needs of other Units in NIS-RNP.
CCR/HDS is the major Unit for achieving the motor gasoline quality, which is predicted to be vulid in the European Union beyond
2010 (EURO 5). European quality of the gasoline is the necessary and real base both for entering the foreign market and survival in
the home market, because our standards are really expected to meet the European standards in the near future. CCR/HDS feedstock is
naphtna, the semiproduct in refinery processing, which is produced by crude oil distilation.
CCR/HDS Unit consists of three tehnologically connected sections: for feedstock preparation (HDS), for gasoline reforming (PTF) and
catalyst regeneration (Cyclemax). Basic function of the Unit is to convert less valuable gasoline components into more qualitative and
valuable components for European quality unleaded motor gasoline blending. Investment estimation is 81,4 million dollars.
Continuous Catalytic Reforming with Gasoline Hydrodesulphurisation Constraction Project has been, after the years of regular Unit
operation, solvent and positive financial result is being achieved.
Positive Project evaluations (static and dynamic), determined by economical and financial analysis in case of own financing, show the
economical justification of the investment. Project is in the justification zone and if 83% of the investment is covered with long term
investment credit. The Unit shows significant, but not critical sensitivity during the investment increase of 50% (provided that the
acivation period is not increased).
Key words: modernization, continuous catalytic reforming, technological optimization, European standards, gasoline quality.
aftna industrija Srbije je u du`em
periodu radila pod izuzetno
nepovoljnim uslovima, {to ima za
posledicu zastoj u tehnolo{kom razvoju,
posebno u oblasti rafinerijske prerade. NIS
- Rafinerija nafte Pan~evo, jedna od dve
na{e energetske rafinerije, je u mogu}nosti
N
da zadovolji potrebe doma}eg tr`i{ta
derivatima, koji po kvalitetu zadovoljavaju
doma}e standarde, ali ne i evropske.
Koriste}i znanje i iskustvo renomiranih
inostranih in`enjering ku}a (JGC, SHELL
i ABB) NIS-RNP je po~etkom 2003.
definisala potrebna ulaganja u svoju
[072]
modernizaciju i sa~inila Biznis plan
¨Program tehnolo{kog razvoja NIS-RNP¨.
Najzna~ajniji ciljevi ovog programa su:
z proizvodnja benzina i dizela u skladu sa
evropskim standardima,
z zadovoljenje doma}ih i EU kriterijuma
za{tite `ivotne sredine,
energija
z
ispunjenje zahteva doma}eg tr`i{ta i
mogu}nost izvoza nekih derivata,
z bolja valorizacija sirove nafte,
z smanjenje tro{kova prerade sirove nafte,
z energetska optimizacija i
z maksimiziranje profita na du`i rok.
Projekat tehnolo{kog razvoja NIS-RNP
predvi|a:
z izgradnju novih postrojenja:
1) kontinualni kataliti~ki reforming sa
hidrodesulfurizacijom benzina
(CCR/HDS),
2) blagi hidrokreking vakuum gasnih
ulja i hidrodesulfurizacija dizela
(MHC/DHT) i
3) pomo}ne sisteme (postrojenje za
proizvodnju vodonika, azota, rafinerijska
baklja, rashladni toranj i dr.);
z rekonstrukciju postoje}eg platforminga u
izomerizaciju i
z izgradnju ekolo{kih postrojenja:
1) postrojenje za proizvodnju sumpora Claus,
2) postrojenje za regeneraciju istro{ene
sumporne kiseline,
3) striper kisele vode i
4) postrojenje za regeneraciju amina.
Potrebna ulaganja za izgradnju navedenih
postrojenja su u vreme izrade Programa
tehnolo{kog razvoja NIS-RNP (januar
2003) procenjena na 275,5 miliona dolara,
dok je krajem 2004. godine FEED
kontraktor, ABB Lummus, procenio da bi
ukupna investicija mogla da bude i za 38%
vi{a od prvobitno planirane.
Izrada baznih projekata za navedena
postrojenja je trenutno u zavr{noj fazi i
zapo~inje se sa pripremama za ugovaranje
detaljnog in`enjeringa, nabavke opreme i
izgradnje postrojenja (EPC).
Opis procesa
Kontinualni kataliti~ki reforming sa
hidrodesulfurizacijom benzina (CCR/HDS)
je klju~no postrojenje za dostizanje
evropskog kvaliteta motornih benzina. Ovo
postrojenje }e proizvoditi platformat,
visokokvalitetnu komponentu za
name{avanje bezolovnih motornih benzina,
sa visokim oktanskim brojem i malim
sadr`ajem sumpora. Tako|e CCR/HDS }e
proizvoditi i 17.000 tona, visokovrednog,
nedostaju}eg vodonika za potrebe ostalih
postrojenja u NIS-RNP.
Postoje}i kataliti~ki reforming
(platforming) u NIS-RNP je izgra|en pre
36 godina i tehnolo{ki je zastareo, {to ima
za posledicu:
z kvalitet benzinskih komponenti iz kojih
se ne mo`e posti}i EU kvalitet motornih
benzina,
z manju koli~inu motornih benzina u
korist primarnog u strukturi prerade,
z manju proizvodnju vodonika za 4 hiljade
tona godi{nje,
z ve}u potro{nju MTBE-a i olovnih aditiva
prilikom name{avanja motornih benzina
zbog ni`eg kvaliteta komponenti i
z ni`u sigurnost u radu cele NIS-RNP,
zbog fizi~ke i tehnolo{ke starosti
postrojenja.
Postrojenje CCR/HDS se sastoji od tri
tehnolo{ki povezane jedinice:
z sekcija za pripremu sirovine (HDS),
z sekcija za reformiranje benzina,
platforming (PTF) i
sekcija za regeneraciju katalizatora
(Cyclemax).
Sirovina za CCR/HDS je sirovi benzin,
poluproizvod u rafinerijskoj preradi koji
nastaje destilacijom sirove nafte. Sirovi
benzin nema upotrebnu vrednost, te se
mora dalje obra|ivati kako bi se dobilo
motorno gorivo ili sirovina za
petrohemijsku industriju. Svi benzinski
tokovi (i benzini sa procesa Visbrekinga i
MHC/DHT) se prvo obra|uju na HDS
sekciji, a zatim se vr{i razdvajanje na dva
benzinska toka. Lak{i tok ide na
postrojenje za izomerizaciju, dok se te`i
tok upu}uje na Platforming CCR-a.
Funkcija HDS-a je da pripremi sirovinu
(me{avina primarnog benzina i drugih
benzinskih tokova) za proces reformiranja
na platinskom katalizatoru. Svi benzinski
tokovi koji dolaze na ovu sekciju
prihvataju se u napojnoj posudi sa ciljem
da se izvr{i homogenizacija sirovinskog
toka. Sa napojnom pumpom sirovina se
{alje na predgrevanje u {ar`no-produktni
izmenjiva~. Pre ulaska u ovaj izmenjiva~
sirovina se me{a sa vodonikom koga
potiskuje recikl kompresor. Nakon
predgrevanja ove sme{e, ista ulazi u {ar`nu
pe} gde se podi`e temperatura do
zahtevane radi odigravanja reakcija
hidrodesulfurizacije. Ove reakcije se
odvijaju u reaktoru koji je ispunjen HDSkatalizatorom. Po izlasku iz reaktora
procesni tok se hladi, a potom razdvaja na
gas bogat vodonikom i benzinski tok. Gas
bogat vodonikom se vra}a nazad u proces
sa recikl kompresorom dok se benzinski
tok {alje u striper kolonu radi izdvajanja
lak{ih gasova. Benzinski tok oslobo|en
lak{ih gasova, koji sadr`i od C4 - C8+
ugljovodnike, odvodi se u spliter kolonu
gde se vr{i razdvajanje na laki i te{ki
benzin. Laki benzin koji sadr`i C4 - C6
ugljovodonike odvodi se prema postrojenju
za izomerizaciju, dok se te{ki benzin
odvodi prema platformingu.
Obra|eni te{ki benzin sa HDS sekcije koga
potiskuje {ar`na pumpa, spaja se sa gasom
bogatim vodonikom koji potiskuje recikl
kompresor. Me{avina benzina i vodonika
ide zatim na predgrevanje u Pakinox
izmenjiva~, a zatim u {ar`nu pe}, gde se
procesnom toku di`e temperatura do 5000C
koliko je neophodno za odigravanje
reakcija reformiranja benzina. Ove reakcije
se odigravaju u ~etiri reaktora koji su
postavljeni jedan iznad drugog. Procesni
tok po izlasku iz prvog reaktora odlazi na
dogrevanje u slede}u pe}, da bi se zatim
vratio u slede}i reaktor i tako naizmeni~no
do zadnjeg reaktora. Po izlasku iz zadnjeg
reaktora, procesni tok odlazi u separator
gde se vr{i razdvajanje na gas bogat
vodonikom i benzinski tok. Gas bogat
vodonikom se jednim delom vra}a u
proces sa recikl kompresorom, dok se
preostali deo komprimuje prema sistemu
za rekontanting kako bi se pobolj{ala
separacija te~nih ugljovodonika iz gasnog
toka. Benzinski tok se odvodi u kolonu za
stabilizaciju gde se vr{i izdvajanje lak{ih
komponenata, kako bi se dobio reformat
zahtevanog kvaliteta (RON-105, RVP-13 kPa).
z
[073]
Kako se zbog veoma o{trih uslova rada
katalizator veoma brzo deaktivira usled
talo`enja koksa, neophodna je kontinualna
regeneracija katalizatora {to se ostvaruje u
sekciji za regeneraciju katalizatora
(Cyclemax). Katalizator koji omogu}ava
odigravanje reakcija reformiranja, nalazi se
u stalnom kretanju kako kroz reaktorski
tako i kroz regeneratorski sistem.
Katalizator ulazi u prvi reaktor iz posude
gde se vr{i redukcija katalizatora, a zatim
slobodnim padom nastavlja svoj put kroz
sva ~etiri reaktora. Po izlasku iz zadnjeg
reaktora katalizator se transportuje u
prihvatnu posudu iznad regeneratora, gde
se vr{i izmena gasnog toka i uklanjanje
pra{ine od katalizatora. Po ulasku u
regenerator po~inje proces regeneracije
katalizatora koji se sastoji od:
z spaljivanja koksa (oksidacije),
z hloriranja katalizatora,
z hla|enja katalizatora,
z inertizacije i
z redukcije katalizatora.
Osnovna funkcija postrojenja CCR/HDS je
da manje vredne benzinske komponente
pretvori u daleko kvalitetnije i vrednije
komponente za name{avanje bezolovnih
motornih benzina evropskog kvaliteta.
Tra`nja za motornim benzinima na
doma}em tr`i{tu je u stalnom usponu i
takav trend je realno o~ekivati i u
budu}nosti. CCR/HDS je klju~no
postrojenje za postizanje kvaliteta
motornih benzina koji se predvi|a da }e
va`iti u Evropskoj uniji nakon 2010.
(EURO 5). Evropski kvalitet benzina
predstavlja neophodnu i realnu osnovu
kako za izlazak na strano tr`i{te, tako i za
opstanak na doma}em tr`i{tu, jer je realno
o~ekivati da }e doma}i standardi u bliskoj
budu}nosti morati da se izjedna~e sa
evropskim.
Visina investicije u projekat CCR/HDS,
uklju~uju}i licencu, projektovanje,
nabavku opreme, izgradnju, monta`u i
nabavku prvog punjenja katalizatora,
procenjena je u visini od 81,4 miliona
dolara. Investicija je zapo~eta sredinom
2004. godine ulaganjem u licencu i bazni
in`enjering, koji je uradila firma UOP.
Start postrojenja se planira do kraja
septembra 2007. Dosada{nje ulaganje je
izvr{eno iz sopstvenih sredstava NIS-RNP,
na koji na~in }e se finansirati i izrada
detaljnog in`enjeringa tokom 2005.
Opremu za CCR/HDS bi trebalo
blagovremeno ugovoriti, jer su rokovi za
isporuku glavne opreme (kompresori,
reaktori, pe}i i dr.) jedna do dve godine.
NIS-RNP ula`e zna~ajne napore da bar
deo opreme finansira preko dugoro~nih
kredita ili ulaganjem strate{kih partnera.
Planirani tehnolo{ki vek postrojenja
CCR/HDS iznosi 30 godina, pod uslovom
da je vo|enje i odr`avanje postrojenja
adekvatno zahtevanom.
Tehnoekonomska analiza
opravdanosti investicije
Polazne pretpostavke za izradu Biznis
plana ¨Izgradnja kontinualnog kataliti~kog
reforminga i hidrodesulfurizacija benzina u
NIS-RNP¨ su bile:
energija
z
obim prerade u NISTabela 1 Uporedni pregled ocena projekta u slu~aju pove}anja investicije za 50% i u slu~aju
RNP 4,8 miliona t
kreditnog finansiranja projekta od 83%
sirove nafte i 0,09
miliona t dorade
Red. Ocene projekta
sopstvena sredstva
83% investicioni kredit
Op{ti
piroliti~kog benzina
broj
proc. inv.
+ 50%
proc. inv.
+ 50%
zahtev
(maksimalni
kapacitet rafinerije),
Stati~ke ocene
1.
z stalne cene sirove
nafte i derivata po
1.1. Per. povr. sops. sred.
2 g. i 11 m.
4 g. i 6 m.
10 mes.
2 g. i 6 m.
< 30 god.
projekciji PEL
(Petroleum
1.2. Ekonomi~nost
4,0
2,0
2,4
1,3
>1
Economics Ltd) za
1.3. Rentabilnost projekta
0,3
0,11
0,2
0,05
>0
2010. izra`ene u
dolarima,
1.4. Profitabilnost
0,6
0,4
0,5
0,2
{to ve}a
z kurs dolara od 59,14
i evra od 70 dinara, 2.
Dinami~ke ocene
z zakonski propisi koji
2.1. NSV u USD
95.343.297
53.700.850
98.821.222
58.411.396
>0
su va`ili u vreme
izrade studije,
2.2. Jedini~na NSV
1,296
0,47
1,344
0,511
>0
z Unido metodologija
za analizu
2.3. ISR u %
23,55
13,97
48,4
23,04
>7
opravdanosti za
3 g. i 8 m.
6 g. i 3 m.
1 g. i 8 m.
4 g. i 6 m.
< 30 god.
slu~aj rekonstrukcije 2.4. Per. povr. ulo`. sred.
(bilans uspeha
projekta, finansijski
prvih deset godina rada nadoknaditi
Stati~ke ocene prikazuju efikasnost
i ekonomski tokovi projekta su izvedeni
ulo`ena sredstva i stvoriti 95,3 miliona
projekta na osnovu podataka iz samo
kao razlika slu~ajeva NIS-RNP nakon
dolara nove vrednosti.
jedne, reprezentativne godine poslovanja,
investiranja i NIS-RNP bez investiranja
tj. 2008, koja je prva godina punog
Kriterijum jedini~ne neto sada{nje
u CCR/ HDS), i
iskori{}enja kapaciteta postrojenja
vrednosti pokazuje rentabilnost investicije,
z analizirani vek projekta je 13,5 godina i
CCR/HDS.
odnosno, pokazuje da svaki dolar ulo`en u
to 3 godine i 3 meseca investiranje i
investiciju stvara 1,3 dolara neto sada{nje
Rok vra}anja ulo`enih sredstava izra`en
prvih 10 godina i tri meseca rada
vrednosti za prvih 10 godina rada.
odnosom sopstvenih ulo`enih sredstava i
postrojenja.
neto efekta od investicije iz
Period povra}aja ulo`enih sredstava u
Koli~ina i struktura proizvedenih derivata
reprezentativne godine iznosi 2 godine i 11 projekat (dinami~ka ocena), pokazuje da
je projektovana na osnovu modela
meseci. S obzirom da je tehnolo{ki vek
investicioni projekat mo`e za 3 godine i 8
optimizovanog rada NIS-RNP, bez i nakon projekta 30 godina, mo`e se zaklju~iti da
meseci vratiti ulo`ena sredstva. Period
investiranja u CCR/HDS, ura|enog u NISje projekat opravdan.
povra}aja investicionih ulaganja ne sme
RNP. Najzna~ajnija promena u strukturi
biti du`i od tehnolo{kog veka projekta, tj.
Aktivizacioni
period
investicije
je
period
proizvedenih derivata u NIS-RNP sa
najdu`eg mogu}eg perioda povra}aja
koji je potreban da se ulaganje u odre|eni
radom CCR/HDS je pove}anje koli~ine
investicionih ulaganja. Dinami~ki
investicioni
projekat
dovede
do
motornih benzina i aromata, a smanjenje
pokazatelj period povra}aja ulo`enih
realizacije. Te`nja je da aktivizacioni
proizvodnje primarnog benzina.
sredstava je po pravilu ve}i od stati~kog,
period bude {to kra}i, tj. da se {to br`e
Bilans uspeha projekta CCR/HDS terete
jer on uzima u obzir du`i period uz
do|e do eksploatacije investicije.
tro{kovi:
primenu diskontne stope, tj. daje nov~anim
Aktivizacioni period treba da opredeli
sredstvima vremensku dimenziju.
1. materijala i usluga za odr`avanje,
du`inu grejs perioda u slu~aju kreditnog
Po{to investicija u svom `ivotnom veku
2. elektri~ne energije i sopstvene potro{nje, finansiranja.
podle`e razli~itim uticajima i promenama
3. amortizacije,
Projekat CCR/HDS ostvaruje prihod od 4
polaznih pretpostavki analizirana je
4. ostalog materijala (godi{nji fizi~ki
dolara po dolaru utro{enih sredstava u
osetljivost projekta na pove}anje visine
gubitak katalizatora),
reprezentativnoj godini. Kako je op{ti
investicije i promenu strukture izvora
5. osiguranja imovine,
zahtev da ostvareni prihodi budu ve}i od
finansiranja (u~e{}e investicionog kredita).
6. poreza na imovinu i
utro{enih sredstava mo`emo zaklju~iti da
7. poreza na dobit preduze}a (zbog
projekat zadovoljava po kriterijumu
Projekat pokazuje zna~ajnu ali ne kriti~nu
ekonomi~nosti.
ostvarenog pozitivnog rezultata projekta).
osetljivost na pove}anje investicije do
50%, ali uz uslov da se akrivizacioni
Rentabilnost investicije izra`ava
Istovremeno projekat doprinosi:
period ne produ`ava. Ova analiza je
investicionu stopu prinosa, tj. svaki dolar
1. pove}anju prihoda od realizacije
zna~ajna iz razloga {to je ukupna
ulo`en u CCR/HDS godi{nje ostvaruje
derivata (zbog bolje valorizacije sirove
0,25 dolara bruto dobiti. Op{ti zahtev je da investicija u CCR/HDS u ovom momentu
nafte) i
jo{ uvek na nivou procene.
ocena rentabilnosti bude pozitivna.
2. smanjenju tro{kova poluproizvoda i
Projekat Izgradnja CCR/HDS je pokazao
Investicija u CCR/HDS ostvaruje
hemikalija (zbog boljeg kvaliteta
osetljivost, ali ne kriti~nu pri promeni
profitabilnost od 64,7%, odnosno 64,7%
benzinskih komponenti sa CCR/HDS-a).
strukture izvora finansiranja. Projekat se
prihoda je neto dobit.
nalazi u zoni opravdanosti i ukoliko se
Projekat Izgradnje kontinualnog
Dinami~ke ocene rentabilnosti uzmaju u
finansira sopstvenim sredstvima i ukoliko
kataliti~kog reforminga sa
obzir ceo analizirani vek projekta (13,5
se 83% ulaganja finansira dugoro~nim
hidrodesulfurizacijom benzina u svim
godina) uz primenu diskontne stope (7%),
investicionim kreditom uz kamatnu stopu
analiziranim godinama ostvaruje pozitivan
{to daje ve}u ta~nost pa samim tim i zna~aj
od 6%, grejs period od 2,5 godine i period
finansijski rezultat.
ovim ocenama u odnosu na stati~ke.
otplate glavnice 7,5 godina. Smanjenje
Tok likvidnosti projekta je pozitivan u
Interna stopa rentabilnosti (ISR), kao
perioda povra}aja ulo`enih sredstava u
svim godinama redovnog rada postrojenja
prose~na godi{nja stopa prinosa na ulo`ena slu~aju kreditnog finansiranja nastaje usled
CCR/HDS.
sredstva u projekat CCR/HDS, iznosi
zna~ajnog smanjenja sopstvenih ulo`enih
23,5%. Projekat je prihvatljiv sa aspekta
sredstava sa 81,4 na 13,8 miliona dolara
Ekonomsko-finansijskom analizom
ove ocene, jer je ve}a od projektovane
(plus interkalarna kamata i provizija
projekta, u slu~aju 100% sopstvenog
diskontne stope.
banci). Bez obzira {to je period povra}aja
finansiranja, utvr|ene su stati~ke i
sopstvenih ulo`enih sredstava kra}i od
dinami~ke ocene opravdanosti ulaganja u
Pokazatelj neto sada{nje vrednosti (NSV)
roka otplate glavnice kredita podrazumeva
CCR/HDS.
izra`ava da }e postrojenje CCR/HDS za
[074]
energija
se da je projekat CCR/HDS u stanju da
uredno servisira sve kreditne obaveze
prema planu otplate. Pokazatelji
ekonomi~nosti, rentabilnosti i
profitabilnosti projekta su lo{iji u uslovima
kreditnog finansiranja, zbog u~e{}a kamata
u ukupnim rashodima. Interna stopa
rentabilnosti, kao prose~na godi{nja stopa
prinosa na ulo`eni kapital, raste sa rastom
dugoro~nih kredita u strukturi izvora
finansiranja, zbog toga {to je ISR u slu~aju
100% sopstvenog finansiranja projekta
(23,55%) zna~ajno ve}a od projektovane
kamatne stope na kredit (6%).
Zaklju~ak
Projekat Izgradnja kontinualnog
kataliti~kog reforminga sa
hidrodesufurizacijom benzina zna~ajno
doprinosi:
z kvalitetu bezolovnih motornih benzina
prema standardu EURO 5,
z boljoj valorizaciji sirove nafte u smislu
manjeg u~e{}a primarnog benzina u korist
bezolovnih motornih benzina i aromata u
strukturi derivata,
z o~uvanju ekologije zbog manjeg sadr`aja
sumpora u motornim benzinima i
smanjenju {tetnih emisija, jer se
postrojenje CCR/HDS projektuje prema
EU standardima za{tite `ivotne sredine,
z ispunjenju zahteva doma}eg tr`i{ta i
otvara realnu mogu}nost izvoza motornih
benzina,
z smanjenju tro{kova prerade sirove nafte
zbog smanjenja tro{kova hemikalija i
poluproizvoda i zbog proizvodnje dodatnih
~etiri hiljade tona visokovrednog vodonika
z maksimiziranju profita preduze}a, {to
izra`avaju pozitivne ocene dobijene
ekonomsko-finansijskom analizom
projekta.
Literatura
Market study on projected demand
regional trade in Federal Yugoslav
Republic, Petroleum Economics Ltd, maj
2001.
Master study for Pancevo & Novi Sad
refineries in Serbia, Federal Republic of
Yugoslavia, Shell Global Solutions, mart
2002.
The feasibility study report on
modernization for Pancevo refinery in
Yugoslavia, Japan Consult Institute, april
2002.
NIS refineries modernization feasibility
study i Pancevo refinery modernization
feasibility study, ABB Lummus Global,
novembar 2002.
Biznis plan Program tehnolo{kog razvoja
NIS-RNP, NIS-RNP, januar 2003.
LP optimalnog rada NIS-RNP.
Biznis plan Izgradnja kontinualnog
kataliti~kog reforminga i
hidrodesulfurizacija benzina, NIS-RNP,
avgust 2004.
Dr Du{an Nestorovi}, Sa{a Spasojevi}
Zastava automobili a.d., Institut za automobile, Kragujevac
UDC 665.633.7.038:621.43.057
Etil-alkohol kao dodatak
olovnim motornim
benzinima
Rezime
Osnovni problemi u kori{}enju te~nih goriva zasnivaju se na zavisnosti od uvoza nafte i
zaga|enju `ivotne sredine. Te~na goriva dobijena iz obnovljivih izvora predstavljaju
jedan od na~ina prevazila`enja navedenih problema. Od svih goriva dobijenih od
obnovljivih izvora, alkoholi, pored biodizela, se smatraju, prema istra`ivanjima
Evropske unije, najperspektivnijim gorivom.
Etil-alkohol dobijen iz biomase odlikuje se ~itavim nizom prednosti u odnosu na motorni
benzin i druga fosilna goriva, a pre svega zbog smanjene emisije CO2, manjom emisijom
CO i aromata.
U radu su prikazane metode ispitivanja razli~itih procenata etil-alkohola (EA) u olovni
motorni benzin, kao i rezultati uticaja na potro{nju goriva i emisiju izduvnih gasova.
Klju~ne re~i: opitni motor, specifi~na potro{nja goriva, emisija izduvnih gasova, olovni
motorni benzin, stabilizator.
Ethyl Alcohol as Additive of Leaded Motor Petrol
The main problems related to consumption of liquid fuels are based on dependence on
import of petroleum and pollution of environment. Liquid fuels obtained from restorable
sources represent one method for overcoming the specified problems. Out of all fuels
obtained from restorable sources, in addition to biodiesels, alcohols are considered to be
the fuel with the greatest potential according to the researches of the European Union.
Ethyl alcohol obtained from biomass is characterized by numerous advantages in relation
to motor petrol and other fossil fuels, first of all due to reduced emission of CO2, smaller
emission of CO and aromatic additives.
The paper presents the methods for investigation of influence of different percentages of
ethyl alcohol in leaded motor petrol, as well as the results of influence onto the fuel
consumption and exhaust gases emission.
Key words: engine, fuel consumption and exhaust gases emission.
1. Uvod
Etil-alkohol (EA) dobijen iz biomase ima
niz prednosti u odnosu na motorni benzin i
druga fosilna goriva, a pre svega zbog
smanjene emisije CO2, CO i aromata. Na
osnovu velikog broja istra`ivanja
sprovedenih u svetu, utvrdjene su prednosti
i nedostaci primene EA, dobijenog iz
biomase, u me{avini sa motornim
benzinima. Prednosti primene me{avina
motornih benzina i EA su: potpunije
sagorevanje, pove}anje snage i obrtnog
momenta, pove}anje oktanskog broja, ve}a
toplotna mo} me{avine izra`ena po jedinici
zapremine i manja emisija CO2 i toksi~nih
komponenti (CO i aromata). Nedostaci
[075]
primene EA u me{avini sa motornim
benzinom su: ve}a zapreminska potro{nja,
ni`a toplotna mo} po jedinici mase, emisija
aldehida i sadr`aj sumporne kiseline
(poti~e iz nekih procesa destilacije) kao i
agresivno delovanje na pojedine delove
sistema. Ispitivanjima je utvrdjeno da se
kori{}enjem me{avina motornog benzina
sa 10% EA posti`e smanjenje emisije
gasova za 3-4%, ako je EA proizveden od
`itarica, a 6-8% ako je EA proizveden od
celuloze.
Plan primene me{avina motornih benzina i
EA u Evropskoj uniji predvi|a u~e{}e ovih
goriva od 2% u 2005, odnosno 6% u 2010,
sa namerom da se njihova zastupljenost
pove}a na 8% u 2020. Sve ovo ukazuje na
energija
potrebu uvodjenja EA kao goriva. Najve}i
broj vozila mo`e da radi sa me{avinama do
15% EA bez ve}ih intervencija na motoru i
sistemima za napajanje motora gorivom.
Slika 1 [ematski prikaz merne i opitne instalacije
Za me{avine motornih benzina i etil
alkohola izuzetno je va`no, sa aspekta
primene, da u svim uslovima me{avina
bude homogena. Nasuprot ovom zahtevu
za homogeno{}u, kod me{avina motornih
benzina i EA dolazi do pojave
raslojavanja. Ovoj pojavi posebno
doprinose prisustvo vode i ne~isto}a u EA
i niske temperature okoline. Iz gore
navedenog razloga, u me{avine MB i EA
mora se dodavati stabilizator me{avine koji
spre~ava pojavu raslojavanja sni`avaju}i
temperaturu na kojoj dolazi do pojave
Slika 2 Prikaz opitnog motora na probnom stolu
raslojavanja. Za ovaj kvalitet etil alkohola
kao najpovoljniji stabilizator pokazao se
tercijalni butil alkohol (TBA).
2. Metode ispitivanja
2.1. Opitni motor
Za obavljanje svih potrebnih ispitivanja
kori{}en je opitni motor DMB i to: tip
128A6.064 zapremine 1300 cm3
opremljen dvogrlim karburatorom
CARTER-WEBER 7Y2MRA. Opitni
motor je bio opremljen standardnom
opremom motora (usisni i izduvni sistem,
pre~ista~ vazduha, goriva i ulja itd.). Za
hla|enje motora u toku ispitivanja
kori{}en je instalirani rashladni sistem koji
se nalazi na probnom stolu za ispitivanje
motora. Temepratura ulja u karteru motora
je regulisana dodatnim sistemom za
hla|enje istog.
Pre po~etka svih ispitivanja na opitnom
motoru izvr{ena je provera i mikrometra`a
svih delova i opreme motora. Tako|e, na
istom motoru se pre svih ispitivanja
izvr{ilo pode{avanje CO na praznom
hodu, odnosno pri 850 ±50 [o/min] na
1,5±0,5% vol CO. Na istom probnom
Slika 3
Dodatni rezervoar za napajanje gorivom
motoru je obavljeno pode{avanje ugla
predpaljenja razvodnika na praznom hodu
(po dokumentaciji za motor) i potom je
opitni motor razra|en na probnom stolu u
trajanju od 6 sati po ciklusu za razradu
motora koji je predvi|en po St.7.A6000.
[ematski prikaz merne i opitne instalacije
dat je na slici 1.
U toku ispitivanja merene su i upisivane
slede}e veli~ine:
1. Broj obrtaja motora
…[o/min]
2. Sila na ko~nici
…[N]
3. Vreme isticanja goriva
…[s]
4. Temperatura rashladne
te~nosti na ulazu motora
…[°C]
5. Temperatura rashladne
te~nosti na izlazu motora
…[°C]
6. Pritisak ulja u motoru
…[mbar]
7. Emisija izduvnih gasova
na krivoj pune snage
(CO, HC)
…[%vol, ppm]
Tabela 1 Karakteristike etil alkohola (EA)
Karakteristika
Sadr`aj etanola (vol %)
Ukus i miris
Izgled
Proba Barbet 18 °C (min)
Rezultat
96,3
specifi~an za
rafinadu
bistar i bezbojan
34
Sadr`aj kiseline, prera~unat na sir}etnu kiselinu (mg/l a.A.)
6,22
Sadr`aj estara, prera~unat na etilacetat (mg/l a.A.)
18,26
Sadr`aj aldehida, prera~unat na acetaldehid (vol % a.A.)
0
Sadr`aj pato~nog ulja, prera~unat na izoamil alkohol (vol % a.A.)
0
Sadr`aj metanola (vol % a.A.)
-
Sadr`aj furfurola (vol % a.A.)
-
[076]
energija
Tabela 2 Karakteristike me{avina MB sa etil alkoholom i stabilizatorom (TBA)
Osnovni
uzorak
MB
MB95
+
1%EA
+
1%TB
A
MB95 +
3%EA +
1%TBA
MB95 +
5%EA +
3%TBA
Gustina na 15°C (kg/m3)
751
752
752
754
Korozija bakarne trake (3h na 50°C)
Oktanski broj
Sadr`aj olova (g/l)
Pritisak pare po Ridu (bar)
Odnos para/te~nost 36:1 (°C)
10 % v/v najvi{e predestili{e do (°C)
50 % v/v najvi{e predestili{e do (°C)
95 % v/v najvi{e predestili{e do (°C)
kraj destilacije do (°C)
ostatak posle destilacije (% v/v),
najvi{e
1a
96,3
1a
96,7
1a
97,2
1a
97,6
0,58
68,1
57
105
192
192
0,53
68,1
53
105
192
0,54
65,0
48
96
193
193
0,57
65,1
52
97
192
192
Karakteristika
JUS B.H2.220/1
ne propisuje se,
samo se navodi
1b
najmanje 95
najvi{e 0,4
0,35-0,7*
najmanje 55*
65*
120
205
220
Metoda
EN ISO 12815
JUS ISO 2160
ASTM D 2699
EN 237:1996
JUS B.H8.028
2
*
propisano za letnji period (u periodu od 1. aprila do 1. oktobra teku}e godine).
Slika 4 Krive destilacije MB i me{avina MB i EA
Opitni motor sa mernom instalacijom na
probnom stolu prikazan je na slici 2.
2.2. Ispitna goriva
Ispitina goriva su dobijena name{avanjem
EA standardnog kvaliteta u MB. Za
ispitivanja na opi-tnom motoru, kori{}ene
su slede}e me{avine benzina i EA:
- 1% v/v EA i 1% v/v TBA
- 3% v/v EA i 1% v/v TBA
- % v/v EA i 3% v/v TBA
Slika 6
Sadr`aj CO na krivoj pune snage
2.3. Sistem napajanja opitnog
motora gorivom
Napajanje opitnog motora gorivima,
vr{eno je iz posebno pripremljenog
dodatnog rezervoara. Postupak pripreme
ispitnog goriva za jednu vrstu ispitivanja
je sadr`ao postupak name{avanja goriva i
postupak ispiranja sistema za napajanje
gorivom motora (pre svake promene
goriva).
Odre|ena koli~ina EA i stabilizatora
(TBA) me{avine se prvo me{ala sa 10
litara osnovog benzina. Zatim se ovako
dobijena me{avina dalje ume{avala u
posebni opitni rezervoar sa ostalom potrebnom koli~inom goriva za ispitivanje. Po
zavr{enom ispitivanju vr{ilo se pra`njenje
sistema za napajanje gorivom, ispiranje i
punjenje istog, ispitnim gorivom za
slede}e ispitivanje, slika 3.
3. Rezultati i analiza rezultata
ispitivanja
3.1. Karakteristike etil-alkohola
Karakteristike kori{}enog etil alkohola
date su u tabeli 1.
3.2 Karakteristike me{avina
olovnog motornog benzina i
etil-alkohola
Rezultati ispitivanja fizi~ko hemijskih
karakteristika me{avina olovnog motornog
benzina i etil alkoha sa stabilizatorom
(TBA), dozvoljene vrednosti prema
[077]
energija
Slika 5 Uporedni dijagram izlaznih karakteristika motora snimljenih sa MB i me{avinama
MB i EA
Tabela 3 Maksimalne vrednosti snage, obrtnog momenta i min. specif. potro{nje goriva
R
B
1
2
3
4
Gorivo
Osnovni uzorak MB
Me{avina MB + 1%
v/v EA + 1% v/v
TBA
Me{avina MB + 3%
v/v EA + 1% v/v
TBA
Me{avina MB + 5%
v/v EA + 3% v/v
TBA
Ispitivanja motora sa MB i me{avinama MB i EA
Specif.
Snaga [kW] /
potro{nja
Obrtni moment [Nm] /
br. obrtaja
[g/kWh] / br.
br. obrtaja [o/min]
obrtaja
[o/min]
[o/min]
52,02 / 5600
93,09 / 3600
242,11 / 3000
Razlika
snage u
%
/
53,71 / 6200
95,64 / 3600
248,04 / 4000
+ 3,2
53,26 / 6000
93,99 / 3600
250,88 / 4000
+ 2,4
54,19 / 5600
96,85 / 3600
190,18 / 5000
+ 4,2
[078]
standardu JUS B.H2.220/1,
kao i metode ispitivanja dati
su tabeli 2. Podaci dobijeni
prilikom odre|ivanja kriva
destilacije dati su na slici 3.
3.3. Ispitivanja na motoru
3.3.1. Spoljno brzinske
karakteristike motora
Na slici 5 date su uporedne
spoljno brzinske
karakteristike motora sa
osnovnim uzorkom MB i
me{avinama MB i 1, 3 i 5%
v/v EA i stabilizatorom TBA.
Maksimalne vrednosti snage
motora, maks. obrtnog
momenta i minimalne
specifi~ne potro{nje goriva sa
osnovnim uzorkom MB i sa
me{avinama MB sa 1, 3 i 5%
v/v EA i stabilizatorom
(TBA) prikazane su u tabeli
3. U istoj tabeli date su
procentualne razlike maks.
snage i maks.obrtnog
momenta ispitivanja sa
me{avinama MB i EA u
odnosu na ispitivanja sa
osnovnim uzorkom MB.
Analiziraju}i rezultate
ispitivanja sa osnovnim
uzorkom MB i me{avinama
MB i EA vidi se da je
karakter krivih snage, obrtnog
momenta, i specifi~ne
potro{nje motora pribli`no isti
kod ispitivanja sa osnovnim
uzorkom MB i ispitivanja sa
me{avinama MB sa 1 i 3%
v/v EA, dok kod ispitivanja sa
me{avinom MB i 5% v/v EA
je nepravilan u oblasti visokih
brojeva obrtaja motora.
Vrednosti maks. snage i
maks. obrtnog momenta
motora pri ispitivanju sa
me{avinama MB i EA ve}e su
u odnosu na iste sa osnovnim
uzorkom MB. Vrednosti
specifi~nih potro{nje goriva
motora pri ispiti-vanju sa
me{avinama MB sa 1 i 3
%v/v EA su
ve}e u celom
dijapazonu
rada motora,
dok su pri
Razlika
ispitivanju sa
obrtnog
me{avinom
momenta u
MB i 5% v/v
%
EA u celom
dijapazonu
/
rada motora
manje.
+ 2,7
3.3.2. Emisija
izduvnih
gasova
+ 0,9
Na opitnom
motoru
obavljena su
+ 4,0
merenja
energija
Slika 7
Sadr`aj HC na krivoj pune snage
emisije CO i HC u izduvnim gasovima na
re`imima pune snage motora. Za merenje
koncentracije izduvnih gasova kori{}en je
analizator gasova PIERBURG. Rezultati
merenja prikazani su grafi~ki na slikama 6 i 7.
Dodavanjem etil alkohola u MB smanjuje
se sadr`aj CO u izduvnim gasovima.
Pove}anje procentu-alnog u~e{}a EA u
me{avini sa MB dovodi do sve ve}e
razlike sadr`aja CO u odnosu na osnovni
uzorak MB. Karakter krivih CO za osnovni
uzorak MB i me{avine sa 1 i 3% v/v EA je
indenti~an. Me{avina MB sa 5% v/v EA
ima umereniji tok krive sadr`aja CO u
celom dijapazonu rada motora.
Sa slike 7 se vidi da generalno, pove}anje
procentualnog u~e{}a EA u me{avinama sa
MB vodi ka smanjenju sadr`aja HC u
izduvnim gasovima, jedino odstupa
me{avina MB sa 1% v/v EA. Karakter
krivih HC je sli~an za sva ispitna goriva.
Zaklju~ci
Literatura
[1] Izve{taj Instituta za automobile,
Ispitivanje me{avine etil-alkohola sa
olovnim motornim benzinom, Kragujevac,
2004.
[2] D. Nestorovi}, Zakonska ograni~enja
{tetnih emisija izduvnih gasova oto motora
putni~kih vozila i uticaj goriva na njih,
VII me|unarodni nau~no-stru~ni skup o
dostignu}ima elektro i ma{inske industrije
DEMI 2005, Zbornik radova str.515-520,
Banja Luka, 2005.
[3] M. Radovanovi}, D.Stojiljkovi}, V.
Jovanovi}, D. Nestorovi} i dr., Razvoj
reformulisanih bezolovnih benzina sa
stanovi{ta smanjenja koli~ina naslaga i
emisija izuvnih gasova, YUNG 2002,
Zbornik radova P4, str. 43-48, Novi Sad,
2002.
[4] CEC F-04-A-87, Procena talo`enja u
usisnom sistemu benzinskog motora.
Na osnovu izvr{enih ispitivanja i rezultata
dobijenih za me{avine olovnih motornih
benzina i etil-alkohola, mo`e se zaklju~iti
slede}e:
z dodavanje EA u olovni motorni benzin
dovodi do pove}anja maksimalnih
vrednosti snage i maks. obrtnog
momenta,
z dodavanje EA u MB dovodi do
pove}anja specifi~ne potro{nje goriva
(osim kod me{avine MB + 5% v/v EA).
z da dodavanje EA u MB smanjuje sadr`aj
emisije izduvnih gasova (CO i HC),
z bez ikakvih problema po motor mogu se
primenjivati me{avine MB do
maksimalno 5 % v/v dodavanja EA,
ovog kvaliteta, uz obavezno dodavanje
TBA kao stabilizatora.
[079]
energija
N. Ostrovski, P. Stamenkovi},
AD Hemijska Industrija - HIPOL, Od`aci
F. Kenig
S. Mauhar, B. Barjaktarovi}
Tehnolo{ki fakultet, Novom Sadu
UDC 66.048.001.26:547.313.3
Pove}anje tehnolo{ke
i enegretske efikasnosti
kolone destilacije propilena
rocesi destilacije uvek su bili najve}i
potro{a~i energije u hemijskoj
tehnologiji. Energija se tro{i, prvo za isparavanje pojedina~nih komponenata
ili frakcija ({to je neophodno za njihovo
izdvajanje), a drugo - za hla|enje ({to je
neophodno za njihovu kondenzaciju i
docnije kori{}enje u te~nom stanju).
Najve}a koli~ina energije se tro{i za
isparavanje sme{e, pogotovu ako se za to
koristi vodena para.
Razdvajanje sme{e propilen-propan u
proizvodnji polipropilena je tipi~an primer
energetski neefikasnog procesa. Sme{a
obi~no sadr`i 93-96 % propilena koji treba
ispariti, jer je njegova temperatura
klju~anja pri P = 1 bar (-48 oC) manja od
temperature klju~anja propana (-42 oC).
Latentna toplota isparavanja propilena
iznosi 210 MJ/t, a tempetature klju~anja su
bliske. Zbog toga specifi~na potro{nja
vodene pare za grejanje rebojlera dosti`e
1.2-1.3 tone po toni prera|enog propilena.
Zato je za ovaj proces zna~ajno svako
smanjenje potro{nje energije. Najbolji
na~in je smanjenje refluksnog odnosa u
koloni, jer toplota se tro{i za isparavanje
~itavog protoka refluksa. Zbog toga za
pove}anje energetske efikasnosti kolone
neophodna je optimizacija kompletnog
tehnolo{kog re`ima rada kolone.
P
Cilj modeliranja
U proizvodnji polipropilena uvek postoji
pogon za pre~i{}avanje propilena. Za to je
zadu`ena kolona rektifikacije (destilacije)
sirovog propilena koja zna~ajno uti~e na
ukupne tro{kove energije i toplote u
procesu.
Zbog bliskih temperatura klju~anja
propana i propilena kolona je visoka 120
m (242 poda) i tro{i puno vodene pare za
grejanje rebojlera kolone (1.2 tone po toni
propilena, saglasno baznom dizajnu).
Cilj je bio procena mogu}nosti smanjenja
potro{nje toplote, odnosno vodene pare ili
mazuta za stvaranje pare, a tako|e i
pove}anja kapaciteta kolone.
Rezime
Sprovedena je optimizacija kolone destilacije za pre~i{}avanje propilena sa ciljem
pove}anja njene tehnolo{ke i energetske efikasnosti.
Za prora~un kolone je kori{}ena -metoda. Soave Redlich-Kwongova jedna~ina stanja je
kori{}ena za izra~unavanje konstanta fazne ravnote`e (K) i entalpije komponenata.
Optimizacija je sprovedena putem kombinovanih promena pritiska, temperature i
protoka refluksa. Prona|en je novi re`im rada kolone koji je omogu}io pove}anje
energetske efikasnosti kolone i smanjenje gubitka propilena.
Rad na novom re`imu tokom 1.5 godine potvrdio je rezultate optimizacije: potro{nja
vodene pare je smanjena za 15-20%, gubitak propilena sa dna kolone je smanjen za 3-4
puta.
Izbor modela i programa
Na izbor modela uti~u slede}e osobine:
1. Zbog bliskih temperatura klju~anja
potreban je {to precizniji prora~un stanja
sme{e i fazne ravnote`e. Zbog toga je
presudno zna~ajno odabrati dobar
termodinami~ki model sistema. U ovom
slu~aju odabran je Soave-Redlich-Kwong
model (SRK) [1], koji je baziran na istoj
jedna~ini stanja kao i Redlich-KwongSoave model (1). Me|utim, model sadr`i i
dve zna~ajnije korekcije:
koristi se Peneloux-Rauzy [2] korekcija
molarne zapremine te~nosti izra~unate iz
Redlich-Kwong-Soave jedna~ine stanja;
pobolj{anje prora~una fazne ravnote`e
sme{a koje sadr`e ugljovodonike i vodu
postignuto je upotrebom Kabadi-Danner
[3] modifikacije pravila me{anja.
SRK model je primenljiv za
termodinami~ki prora~un ugljovodoni~nih
sme{a koje sadr`e lake gasove (H2S, CO2,
N2). Kubna jedna~ina stanja SRK modela je:
(1)
gde je: T - temperatura; P - pritisak; vm molarna zapremina; a, b, c - koefcijenti
dati slede}im jedna~inama:
(2)
[080]
(3)
(4)
;
(5)
U ovim jedna~inama xi i xj predstavljaju
molske udele komponenti i i j u sme{i.
^lankoristi se ukoliko je u sme{i prisutna
voda, kada se primenjuje Kabadi-Danner
modifikacija:
(6)
(7)
gde je: w - voda; j - odgovaraju}i
ugljovodonik; kwj - konstanta koja se
odre|uje eksperimentalno; Tcw - kriti~na
temperatura vode; Gi - suma grupnih
doprinosa konstituenata molekula
ugljovodonika: Gi=Sgi (gi je doprinos
odgovaraju}e grupe). Koeficijenti za ~iste
komponente su:
;
(8)
(9)
gde je: Tci , Pci - kriti~na temperatura i
pritisak komponente i; R - univerzalna
energija
gasna konstanta; zRAi - koeficijent
sti{ljivosti komponente i; wi - faktor
acentri~nosti komponente i.
2. Zbog modeliranja postoje}e kolone
neophodno je tokom prora~unavanja
kontrolisati brzine pare i te~nosti na
svakom podu da bismo spre~ili isu{ivanje i
plavljenje podova. Zato nije dosta koristiti
jedna~ine masenog bilansa za gornji i donji
deo kolone, ve} su potrebne jedna~ine
bilansa za svaku komponentu u pari i
te~nosti (10), a tako|e bilansi ukupne
te~nosti i toplote na svakom podu (11).
,
(10)
,
(11)
j - broj poda; i - broj komponente; Tj , Pj temperatura i pritisak na j-om podu;
Vj , Lj - protoci pare i te~nosti sa j-og poda;
HVj , HLj - entalpija pare i te~nosti;
yi,j, xi,j - molarne frakcije i-te komponente
na j-om podu u pari i te~nosti; Mj koli~ina te~nosti na j-om podu.
3. Radi cilja u{tede toplote neophodno je
modelirati kolonu zajedno sa rebojlerom (12a),
kondenzatorom (12b) i regulatorom (13).
,
(12)
,
(13)
Efikasnost
podova
Slika 1
Svaki model koji se
bazira na fizikohemijskim
zakonima uvek je
bolji od bilo kakvih
aproksimacija i
empirijskih modela.
Me|utim, ~ak i
rigorozni model
~esto sadr`i
koeficijente koji se
mogu proceniti
samo na bazi
eksperimenata.
Takav je
koeficijent
efikasnosti podova.
Mi smo ga
izra~unali iz
rezultata simulacije
baznog projekta
kolone i njenog
sada{njeg re`ima
rada. Principijelna
shema kolone prikazana je na slici 1. Zbog
velike visine (120 m) kolona se sastoji iz
dva dela (po 60 m i 121 pod).
Parametri re`ima su slede}i:
Napoj
5.5 t/h
Pritisak u V-003
16.0 bar
Refluks
43.2 t/h
Temperatura u V-003
18.5 oC
Produkt
5.3 t/h
^isto}a propilena
99.3 %
Izvod sa dna
180 kg/h
Koli~ina toplote
15.8 GJ/h
Izvod sa vrha
17 kg/h
Potro{nja vodene pare
6.8 t/h
Ukoliko za projektni i sada{nji re`im
imamo ne samo ulazne parametre, ve} i
izlazne protoke i sastave, mo`emo
proceniti efikasnost (h). Ona je mnogo
manja od teoretske (70 % u skladu sa
Marfijevom metodom [5]) i sastavila u
proseku 38 % (slika 2).
Ej = xjset - xj ; t, g - parametri regulatora.
Pove}anje kapaciteta
4. Zbog neophodnosti prora~unavanja
procesa na svakom podu algoritam
modeliranja mora biti iterativan sve do
postizanja konvergencije masenog i
toplotnog bilansa.
Sve navedene osobine definitivno
pokazuju da za takvu vrstu modeliranja
nije mogu}e koristiti samo bilansne
prora~une, ve} je neophodna prava
simulacija (imitacija) rada kolone na
matemati~kom modelu. Zato smo
iskoristili specijalizovani program koji
sumira skoro 50-godi{nje iskustvo
modeliranja destilacionih kolona. Program
realizuje Q-metodu [4] za re{avanje
sistema od 4617 algebarskih jedna~ina
(242 poda, 9 komponenata, temperature,
fazna ravnote`a). Iteracioni postupak se
zavr{ava u trenutku kada je bilans za svaku
komponentu zadovoljen.
Principijelna shema sekcije rektifikacije
Pri optimizaciji
slo`enih procesa, kao
{to je rektifikacija,
promena bilo kojeg
parametra izaziva
neophodnost
promene drugih
parametara zbog
postoje}ih
ograni~enja vezanih
za kvalitet
produkata ili
stabilnost rada
aparata. Na primer,
sa pove}anjem
protoka napoja
kolone
proporcionalno se
pove}ava izvo|enje
sa dna kolone i raste
[081]
koli~ina pre~i{}enog propilena (slika 3).
Istovremeno, ~ak se smanjuje specifi~na
potro{nja vodene pare u odnosu na tonu
pre~i{}enog propilena.
Refluks = 43.2 t/h. Pritisak = 16 bar.
Me|utim, takav na~in pove}anja kapaciteta
nije prihvatljiv, jer istovremeno se
smanjuje ~isto}a dobijenog propilena - od
99.3 do 98.8 % (slika 3). Ovo mo`emo
spre~iti putem promene drugih parametara,
kao {to su refluks, temperatura ili pritisak.
Takva analiza je o~igledna, ali ona
pokazuje da je potrebna kompleksna
optimizacija re`ima.
Na primer, ako na svakom koraku
pove}anja napoja optimiziramo vrednost
refluksa, mo`emo obezbediti neophodnu
~isto}u propilena (99.3 %) i smanjiti
potro{nju toplote, odnosno vodene pare
(slika 4).
Vidi se da postoje}a kolona mo`e raditi sa
kapacitetom ve}im za 20 do 70 % u
odnosu na sada{nji re`im bez promene
~isto}e dobijenog propilena. Specifi~na
toplota (GJ/t) se smanjuje zato {to pri
Slika 2 Procena efikasnosti podova iz rezultata
modeliranja postoje}eg re`ima rada kolone
energija
Slika 3 Uticaj protoka napoja na efektivnost kolone
pove}anju napoja za 70 %, neophodno
pove}anje refluksa iznosi samo 27 %, a
ukupne toplote 32 %. Navedeni re`imi su
izra~unati bez promene temperature i
pritiska u koloni. Optimizacija ovih
parametara mo`e omogu}iti dopunsko
pove}anje efikasnosti rada kolone.
Optimizacija re`ima
Izbor temperature i pritiska u koloni zavisi
od termodinami~kih svojstava sme{e.
Smanjenje pritiska, sa jedne strane, izaziva
smanjenje temperature isparavanja i
neophodne koli~ine toplote. Osim toga, u
neidealnim sme{ama pritisak uti~e na
faznu ravnote`u gas-te~nost. U sme{i
propan-propilen smanjenje pritiska
pove}ava koncentraciju propilena u gasnoj
fazi (slika 5) i olak{ava destilaciju. Sa
druge strane, manji pritisak zahteva ve}e
hla|enje destilata u refluksnoj posudi, {to
pove}ava tro{kove. Zbog toga mo`emo
o~ekivati da postoji optimum pritiska za
destilaciju propilena.
Prora~uni su pokazali da, ako se u koloni
menja samo pritisak, njegovo smanjenje
pove}ava ~isto}u propilena (slika 6).
Istovremeno se smanjuje koncentracija
propilena na dnu kolone, a tako|e i
temperatura na dnu i na vrhu kolone.
Potro{nja vodene pare se ne menja zbog
iste vrednosti refluksa. Vidi se da je sa
smanjenjem pritiska potrebno ve}e
hla|enje u kondenzatoru, ali i manje
grejanje u rebojleru.
Pri sada{njem refluksu (43.2 t/h) i protoku
sa dna (180 kg/h), neophodnu ~isto}u
(99.3%) mo`emo posti}i sa pritiskom oko
14 barA (slika 6). Ukoliko ve}a ~isto}a
nije potrebna, dalje smanjenje pritiska
mo`emo kombinovati sa smanjenjem
refluksa i potro{nje vodene pare. Zato je
potrebno proanalizirati uticaj protoka
refluksa na pokazatelje rada kolone.
Slika 4 Neophodno pove}anje refluksa sa rastom kapaciteta kolone
Prora~uni uticaja
refluksa su ura|eni
prvo za sada{nji
pritisak 16 bara
(slika 7). Polazna
ta~ka odgovara
refluksu 43 t/h i
temperaturi vrha
kolone 36.7 oC.
Vidi se da
odgovaraju}u
smatrati samo kao teoretske zbog
~isto}u (99.3 %) mo`emo posti}i pri
ograni~enja temperature hladne vode u
razli~itom refluksu (od 48 do 38 t/h) u
kondenzatoru. Ali oni pokazuju put kojim
zavisnosti od vrednosti protoka sa dna
mo`emo sti}i do smanjenja tro{kova.
kolone. Sa smanjenjem refluksa smanjuje
se i koli~ina toplote koju je neophodno
uneti u rebojler (od 17 do 13.5 GJ/h).
Kombinovani re`imi
Sli~ne zavisnosti su izra~unate za pritisak
Zavisnosti, koje su navedene na slikama 7
14 bara (slika 8). One imaju isti oblik, ali
i 8, omogu}avaju analizu uzajamnog
pri manjem pritisku potreban je manji
uticaja pritiska, refluksa i protoka sa dna
refluks za postizanje istog kvaliteta
kolone. Odgovaraju}i grafikoni su
destilacije.
prikazani na slici 9 kao zavisnosti protoka
refluksa, neophodne koli~ine toplote i
Na primer, pri protoku sa dna kolone 200
temperature na dnu i vrhu kolone od
kg/h, neophodan je refluks 39.7 t/h sa
pritiskom 16 bara
Slika 5 Uticaj pritiska na faznu ravnote`u sme{e propani 38.5 t/h sa
propilen Ki - konstante ravnote`e (K1 - propilen, K2 pritiskom 14 bara.
propan), T = 25 oC
Tom prilikom se
smanjuje
neophodna
koli~ina toplote
od 15 GJ/h do 14
GJ/h, ali
istovremeno
potrebno je i
ve}e hla|enje
kolone.
Temperatura
vrha mora biti
36.7 i 31.3 oC za
pritisak 16 i 14
bara.
Naravno, takve
re`ime mo`emo
[082]
energija
Slika 6 Uticaj pritiska na efektivnost kolone
napoj = 5.5 t/h - dno = 180 kg/h. refluks = 43.2 t/h
pritiska. ^isto}a propilena u svim
re`imama iznosi 99.3 %.
Uzimaju}i u obzir mogu}nost hla|enja
refluksnog protoka, temperatura na vrhu
kolone ne mo`e biti manja od 30 oC. To
zna~i da mo`emo razmatrati smanjenja
pritiska samo do 13.5 - 14 bar, refluksa do
Slika 9 Uzajamni uticaj pritiska i protoka sa dna
napoj = 5.5 t/h; ~isto}a = 99.3 %; brojevi - protok sa dna, kg/h
35 - 37 t/h i mogu}nost smanjenja koli~ine
toplote do 13 - 14 GJ/h.
Koli~ina vodene pare, koja je neophodna u
navedenim re`imima, prikazana je na slici
10. Smanjenje pritiska, ukupno sa
smanjenjem refluksa i pove}anjem
protoka sa dna, omogu}ava u{tedu vodene
Slika 7 Uticaj refluksa na efektivnost kolone
Napoj = 5.5 t/h, P = 16 bar, Tvrh = 36.7 oC
[083]
pare otprilike za 20 %, od 7.2 do 5.7 t/h.
Rezultati primene novog re`ima
Re`im rada kolone sa smanjenim
pritiskom (do 14 bar) bio je ispitan u
praksi pri istom napoju 5.5 t/h, {to je
omogu}ilo smanjenje temperature na vrhu
Slika 8 Uticaj refluksa na efektivnost kolone.
Napoj = 5.5 t/h, P = 14 bar, Tvrh = 31.3 oC
energija
Slika 10 Potro{nja vodene pare - Napoj = 5.5 t/h;
^isto}a = 99.3 %; Brojevi - protok sa dna, kg/h.
Slika 12 ^isto}a propilena u starom i novom re`imu rada
kolone - Napoj = 5.5 t/h; Protok sa dna = 180 kg/h
^isto}a
kolone (slika 11). Na ovoj i ostalim
slikama su prikazani rezultati pra}enja rada
kolone tokom 20 dana u starom i novom
re`imu.
Promenom ostalih parametara, saglasno
rezultatima modeliranja, ~isto}a propilena
je ostala na istom nivou (slika 12).
Po{to novi re`im omogu}uje smanjenje
refluksa (slike 7 i 8), potro{nja vodene pare
za grejanje kolone tako|e je smanjena
(slika 13), {to je u skladu sa rezultatima
modeliranja (slike 9 i 10).
Osim smanjenja potro{nje energije, novi
re`im je omogu}io da se smanji gubitak
propilena koji se odvode sa propanom sa
dna kolone. Koncentracija propilena na
dnu se smanjuje za 3 do 4 puta. Zbog toga
se smanjio normativ potro{nje propilena na
tonu polipropilena od 1.1 do 1.065 t/t.
Matemati~ko modeliranje i optimizacija
kolone destilacuje propilena pokazali su
mogu}nost zna~ajnog pove}anja njenog
kapaciteta i efikasnosti rada. Samim tim
obrazlo`ena je mogu}nost razvoja
(pove}anja kapaciteta) ukupnog
postrojenja proizvodnje polipropilena u
AD Hemijska industrija - HIPOL.
[4] Holland C.D., Liapis A.I., Computer
Methods for Solving Dynamic Separation
Problems, McGrow-Hill, 1990.
[5] Backhurst J.R., Harker J.H., Process
Plant Design, Hieneman Educ. of Books,
London, 1973.
Literatura
[1] Soave G, Equilibrium constants from a
modified Redlich-Kwong equation of
state, Chemical Engineering Science,
1972, 27, No 4, 1197-1203.
[2] Peneloux A., Rauzy E., Freze R., A
Consistent Correction For RedlichKwong-Soave Volumes. Fluid Phase Eq.,
1982, 8, 7-23.
[3] Kabadi V., Danner R. P., A Modified
Soave-Redlich-Kwong Equation of State
for Water-Hydrocarbon Phase Equilibria,
Chem. Eng. Process Des. Dev., 1985, 24,
No 3, 537-541.
Slika 11 Upore|ivanje starog i novog re`ima rada
kolone - Napoj = 5.5 t/h; ^isto}a = 99.5 %.;
Protok sa dna = 180 kg/h
[084]
Slika 13 Energetska efikasnost novog re`ima rada
kolone - Napoj = 5.5 t/h; ^isto}a = 99.5 %;
Protok sa dna = 180 kg/h
energija
Goran \ur|evi}
Inspekcija opreme pod pritiskom, Ministarstvo rudarstva i energetike Republike
Srbije, Beograd
UDC 621.311.18:62-987]:001.32(4-672EU)
Proizvodnja i upotreba
opreme pod pritiskom u
kontekstu uskla|ivanja
tehni~ke regulative sa EU
1. Tehni~ka regulativa za
opremu pod pritiskom u
Evropskoj uniji
Formiranjem unutra{njeg tr`i{ta EU
31.12.1992. slobodan protok robe, ljudi,
kapitala i usluga je postao jedan od
osnovnih postulata dr`ava ~lanica EU.
Stvaranje mehanizama za ostvarenje toga
cilja vezano za slobodan protok roba, bilo
je bazirano na direktivama Novog (za
odre|ivanje bitnih zahteva za proizvode)
[1] i Globalnog (za utvr|ivanje
usagla{enosti) [2], [3] pristupa (New and
Global approach directives), koje izme|u
ostalog pretpostavljaju usvajanje nove
tehni~ke regulative u zemljama ~lanicama
EU kojima se defini{u glavni ciljevi:
- utvr|ivanje osnovnih su{tinskih/bitnih
zahteva (essential requirements) za
proizvode,
- smanjenje uticaja/kontrole dr`ave na
proizvode pre stavljanja proizvoda na
tr`i{te,
- objedinjeno osiguranje kvaliteta i
primena savremenih metoda za
ocenjivanje usagla{enosti proizvoda sa
su{tinskim zahtevima.
Nova tehni~ka regulativa je ustanovila
slede}e principe:
- uskla|ivanje nacionalnog tehni~kog
zakonodavstva sa direktivama
(harmonizacija propisa) je ograni~eno
samo na su{tinske zahteve koje proizvodi
pri prometu na unutra{njem tr`i{tu
moraju zadovoljiti,
- jedino proizvodi koji zadovoljavaju
su{tinske zahteve mogu biti stavljeni u
promet i upotrebu,
- harmonizovani standardi (evropski,
zvani~no objavljeni i deklarisani da su
usagla{eni sa zahtevima direktiva, a
transponovani u nacionalne standarde)
zadovoljavaju pretpostavku o
Rezime
U skladu sa zvani~no deklarisanim opredeljenjem DZ Srbija i Crna Gora ka ~vr{}oj
integraciji u me|unarodnu zajednicu, odnosno Evropsku uniju i dobijanjem pozitivne
ocene Studije izvidljivosti, potrebno je, u sklopu harmonizacije zakonske regulative DZ
SCG i EU, a do pristupanja EU, izvr{iti uskla|ivanje i tehni~ke regulative. Sagledavanje
obima, na~ina i dinamike uskla|ivanja infrastrukture sistema kvaliteta energetskog
sektora, odnosno harmonizacija doma}ih tehni~kih propisa vezanih za opremu pod
pritiskom u energetici sa direktivama (Novog i Globalnog pristupa) EU, pretpostavlja,
osim dr`avnih organa, u~e{}e i ostalih zainteresovanih strana (privrede, nauke i
univerziteta, udru`enja korisnika i potro{a~a, stru~nih udru`enja i sl.). Pri realizaciji
ovog projekta, proizvodnja i promet opreme pod pritiskom (kao jedne od zna~ajnih
komponenata energetskih postrojenja), definisana direktivom EU kao PED 97/23/EC,
stavljena je na listu prioriteta. Upotreba, tj. ekspoloatacija navedene opreme nije
propisana direktivom, ve} se ostavlja zemljama ~lanicama EU da tu oblast same urede.
Mada se direktiva odnosi samo na proizvodnju navedene opreme, pre stavljanja u
upotrebu, zbog opasnosti po zdravlje ljudi, okolinu i materijalna dobra pri
ekspoloataciji, kao i ~injenice da se novim pristupom vr{i deregulacija sistema kvaliteta
sa dosada{njeg dr`avno-pravnog monopola na slobodan tr`i{ni sistem, korisnicima je
potrebno obezbediti odgovaraju}a predznanja pre svega za pravilan tehnoekonomski
izbor navedene opreme kako sa stanovi{ta ugradnje, tako i dalje ekspoloatacije, naravno
ne zanemaruju}i i zakonske obaveze koje iz toga proisti~u.
Klju~ne re~i: tehni~ka regulativa, oprema pod pritiskom, ovla{}ene organizacije,
harmonizovani standardi.
Abstract
According to officialy announced determination of DZ Srbija and Crna Gora for
strengthen integration in international community, ie Europian Union, and getting
positive marked fisibility study, there is a need, through the process of harmonization for
legislative DZ SCG and EU, until joining EU, for confirmation of techical
legislative.Overview of scope, modality and terms for harmonization quality
infrastructure system of energy sector, and harmonization of national technical
regulations for pressure equipment with directives (new and global approach),
represent, beside state authorities, participation other shareholders (economy, science
and universities, associtiations of user and consumers, professional associtiations
etc).For realization of this project, manufacturing and trading of pressure equipment (as
one of significant component in energy plants), covered by directive PED 97/23/EC, is
on the top of priority. Service ie usage of this equipment is not covered by directive, and
member states of EU are free to legislate it. Athough this directive correlates to
manufacture, before putting in service, due to hazards for persons health, environmental
and goods, and concerning new approach for transformation of quality system from old
state monopol to free market system, it is important for user to be ensured with
appropriate knowledge, primary for correct techno-economical selection of this
eqipment, in a way for installation and use, without disregarding mandatory law
requirements.
Key words: technical legislatives, pressure equipment, notified bodies, harmonized
standards.
[085]
energija
zadovoljavanju su{tinskih zahteva za
proizvode,
- primena harmonizovanih standarda i
ostalih tehni~kih specifikacija nije
obavezna (proizvo|a~ mo`e izabrati bilo
koje drugo tehni~ko re{enje koje
zadovoljava su{tinske zahteve),
- proizvo|a~i mogu birati izme|u razli~itih
postupaka za ocenjivanje usagla{enosti
koji su predvi|eni odgovaraju}om
direktivom [4].
Takvih direktiva ima danas blizu 30 i
obuhvataju razli~ite industrijske,
medicinske, potro{a~ke i druge proizvode,
s tim da je za 21 direktivu obavezno
ozna~avanje proizvoda "CE" znakom
(slika 1). Definisani su proizvodi koji po
svojim karakteristi-kama podle`u
odre|enim direktivama novog pristupa, a
koji moraju nositi "CE" oznaku. Oznaka
"CE" ne predstavlja oznaku nivoa kvaliteta
proizvoda, ve} ukazuje kupcu da taj
proizvod zadovoljava su{ti-nske zahteve
odgovaraju}e direktive kojoj podle`e
proizvod. Pre stavljanja znaka "CE" na
proizvod, obaveza proizvo|a~a je, da na
osnovu zahteva direktive i izabranog
postupka/procedure (modula globalnog
pristupa), podvrgne ocenjivanju
usagla{enosti proizvod sa zahtevima
direktive. U zavisnosti od kategorizaci-je
proizvoda, proizvo|a~ mo`e sam da
sprovede odgovaraju}e postupke ocenjivanja usagla{enosti (samo moduli "A" i
"C") ili u saradnji sa nezavisnom / ovla{}enom organizacijom /telom (notified
body) za ostale module.
Za proizvode, za koje ne postoje odgovaraju}e
direktive, dr`ave ~lanice na svojoj teritoriji
mogu slobodno formirati svoje
zakonodavstvo. Me|utim, i za proizvode koji
ne podle`u direkti-vama novog pristupa,
odnosno ostalom za-konodavstvu EU, va`i
Direktiva o op{toj bezbednosti proizvoda
(92/59/EEC, 2001/95/EC) kojom se zahteva
da se proizvodima za potro{nju, koji se
stavljaju na tr`i{te, kod uobi~ajenog i
predvi|enog kori{}enja, ne sme ugro`avati
bezbednost lica [5].
Zna~i, oprema koja se ugra|uje u neki
energetski objekat mo`e podlegati jednoj
ili vi{e direktiva
(recimo
Slika 1 Direktive novog pristupa kojima se zahteva "CE" znak
rashladnokompresorski
agregat podle`e
direktivi za
opremu pod
pritiskom
(97/23/EC),
direktivi za
ma{ine
(98/79/EEC),
direktivi za
niskonaponsku
opremu
(93/68/EEC),
direktivi za
jednostavne
posude pod
pritiskom
(93/68/EEC),
jer delovi
agregata,
kompresor,
rezervoari,
hladnjaci,
merno
regulacioni
ure|aji i
instrumenti,
armatura,
elektromotor itd
svaki
pojedina~no
podle`e
odgovaraju}oj
direktivi.
Odgovornost
proizvo|a~aisporu~ioca
agregata kao
[086]
sklopa je da svi delovi opreme budu
usagla{eni sa zahtevima odgovaraju}ih
direktiva [6].
Direktiva za opremu pod pritiskom
(97/23/EC)
Ova direktiva novog pristupa sa obavezom
"CE" ozna~avanja (za sve ~lanice EU)
odnosi se na projektovanje, izradu i
ocenjivanje usagla{enosti opreme pod
pritiskom i sklopova po pritiskom
namenjenih za najvi{i dozvoljeni pritisak
ve}i od 0,5 bara. Naravno, u Direktivi je
detaljno navedena oprema koja
zadovoljava prethodni kriterijum, ali koja
se izuzima iz nadle`nosti ove direktive
(turbine, kompresori, grejna tela sa toplom
vodom, pokretna oprema... pa ~ak i ~amci
na naduvavanje, limenke za gazirana pi}a,
de~iji baloni itd). Jo{ jednom je bitno
navesti da se Direktiva odnosi samo na
proizvodnju i stavljanje u promet navedene
opreme, dok se ugradnja, ekspoloatacija i
odr`avanje propisuje odgovaraju}om
nacionalnom regulativom svake zemlje
~lanice nezavisno.
Sva oprema je podeljena u kategorije (od I
do IV) i u zavisnosti od kategorije,
proizvo|a~ bira postupak za ocenjivanje
usagla{enosti, odnosno modul ili
kombinaciju modula i to za kategorije:
I = modul "A";
II = moduli "A1"; "D1"; "E1";
III = moduli "B1"+"D"; "B1"+"F"; "B" +
"E"; "B" + "C1"; "H";
IV = moduli "B" + "D"; "B" + "F"; "G";
"H1"
Kategoriju opreme pod pritiskom defini{e
(slike 2 i 3):
- tip opreme (posude, generatori pare,
cevovodi)
- stanje fluida (te~nost, gas)
- grupe fluida (grupa 1 - ekspolozivni,
ekstremno zapaljivi, visoko zapaljivi,
zapaljivi, veoma otrovni, otrovni,
oksidativni, grupa 2 - svi ostali,
uklju~uju}i vodu i paru).
Postupci za ocenu usagla{enosti/moduli
(osnovni) globalnog pristupa su slede}i:
"A" - unutra{nja/interna kontrola
proizvodnje, "B" - ispitivanje tipa,
"C"- usagla{enost sa tipom,
"D" - obezbe|ivanje kvaliteta proizvodnje,
"E" - obezbe|enje kvaliteta proizvoda,
"F" - verifikacija/proveravanje proizvoda u
proizvodnji, "G" - pojedina~na verifikacija
/proveravanje pojedina~nog proizvoda,
"H" - potpuno obezbe|enje kvaliteta.
Tako|e su definisane i varijante osnovnih
modula globalnog pristupa
("A1","B1","C1", "D1","E1","H1").
Kao dodatak, ova direktiva zahteva osim
navedenih modula i dodatne aktivnosti pri
ocenjivanju usagla{enosti proizvoda sa
energija
Slika 2
Klasifikacija opreme pod pritiskom i odgovaraju}i
dijagrami/ tabele za kategorizaciju
zahtevima direktive (za zavariva~koispitiva~ke radove), a to su:
- odobravanje/kvalifikaciju procedura
zavarivanja,
- odobravanje/kvalifikaciju osoblja za
zavarivanje,
- odobravanje/kvalifikaciju osoblja za
ispitivanja bez razaranja.
Ukoliko oprema ne spada u kategoriju I
(za koju ocenjivanje usagla{enosti vr{i sam
proizvo|a~), potrebno je uklju~ivanje
ovla{}ene organizacije (notified body),
specijalizovane firme za pojedina~nu
direktivu i pojedina~nu vrstu aktivnosti
koju anga`uje proizvo|a~. Proizvo|a~
mo`e anga`ovati bilo koju ovla{}enu
organizaciju sa spiska ovla{}enih
organizacija u EU (Slu`beni list EU) koja
je ovla{}ena za ocenjivanje usagla{enosti
po zahtevanom modulu (trenutno ih je
preko 1450 prijavljeno/notifikovano u EU
- neke su ovla{}ene samo za pojedine
module, a neke za sve), a za ovu direktivu
(slika 4).
Za ovla{}ene organizacije koje vr{e
ocenjivanje usagla{enosti proizvoda sa
zahtevima direktive prema modulima,
ovom direktivom je definisan termin
ovla{}ena organizacija/notifikovano telo
(notified body), a za zavariva~koispitiva~ke radove, ovla{}ena/tre}a
organizacija priznate strane (third
recognized party). I za jedne i druge su
definisani kriterijumi direktivom.
Slika 3 Jedna od tabela za odre|ivanjekategorije
opreme pod pritiskom
je tehni~ka regulativa poslu`ila za izradu
ove direktive [7] ima 3 prijavljene
ovla{}ene organizacije za ocenjivanje
usagla{enosti proizvoda sa zahtevima ove
direktive ili samo jednu za liftove, dok
Slovenija nema nijednu prijavljenu
ovla{}enu organizaciju za ocenjivanje
usagla{enosti sa zahtevima direktive za
opremu pod pritiskom, iako ima kandidata
[11].
Ocenjivanje kompetentnosti i
osposobljenosti kandidata za ovla{}ene
organizacije vr{e nadle`ni dr`avni organi
zemalja ~lanica ( i u Danskoj i Sloveniji
ministarstva nadle`na za privredu).
Potrebno je napomenuti jasnu razliku
izme|u ovla{}ivanja i akreditacije, jer ga
sprovode razli~iti organi/organizacije,
rali~itim metodama i u razli~itu svrhu. Za
prijavljivanje/notifikaciju ovla{}enih
organizacija EU, posedovanje akreditacije
nije ni potrebno ni dovoljno. Nije potrebno
jer se nijednim dokumentom vezanim za
direktive novog pristupa ne zahteva da
ovla{}ene organizacije budu akreditovane
odnosno da imaju sertifikat o akreditaciji
(naravno, da odgovaraju}a akreditacija
mo`e zna~ajno uticati na nadle`ni organ
dr`avne uprave-recimo ministarstvo
nadle`no za privredu na odluku o
ovla{}ivanju/ prijavljivanju/notifikaciji u
EU). Nije dovoljno iz razloga ve}
spomenutog potrebnog finansijskog
osiguranja, nacionalne dr`avne politike
planiranja privrednih resursa itd. (u
Danskoj od 3 ovla{}ene organizacije za
opremu pod pritiskom, 2 su akreditovane a
jednu nije, dok jedina postoje}a za liftove
nije akreditovana).
To je u skladu sa principom dobrovoljnosti
akreditacije za ovu vrstu opreme, ali u
sklopu neophodne reorganizacije i
pove}anja efikasnosti dr`avnih organa
uprave, za o~ekivati je da se deo postupka
ocenjivanja kompetentnosti kadidata za
ovla{}ene organizacije prebacuje van
uprave i to u akreditaciona tela, tj. da se
kandidati (naro~ito u novoprimljenim
~lanicama EU) nezvani~no obave{tavaju
"da }e mnogo lak{e postati ovla{}ene
organizacije" ukoliko poseduju
akreditaciju. Daljim potvr|ivanjem
akreditacije organizacija u EU kao
istozna~nog i validnog postupka u
Slika 4 Primer jedne ovla{}ene organizacije za ocenjivanje usagla{enosti opreme
pod pritiskom sa spiskom ovla{}enih aktivnosti
Ovla{}enu organizaciju (notifi-ed body,
third recognized party)
prijavljuje/notifikuje svaka dr`ava ~lanica
EU Evropskoj komisiji (koja joj izdaje
identifikacioni broj) sa svoje teritorije i
odgovorna je za nadzor nad njenim radom.
Svaka dr`ava ~lanica samostalno
procenjuje osposobljenost i ko-mpetentnost
kandidata za ovla-{}ene organizacije.
S obzirom na stroge kri-terijume
definisane samim di-rektivama, kao i
zahtevane do-datne finansijske garancije
(pojedina~na jednokratna poli-sa
osiguranja mo`e iznositi od 2 - 4 miliona
evra, ~ije godi-{nje odr`avanje ko{ta
nekoli-ko desetina hiljada evra) ne
iznena|uje podatak da Danska (oko 5 mil.
stanovnika), jedna od osniva~a EU, a ~ija
[087]
energija
budu}nosti se mo`e pretpostaviti i njena
obaveznost za budu}e ~lanice EU.
Naravno da se uzajamno priznaju
akreditacije svi akreditacionih tela zemalja
~lanica EU, pa tako SIQ (Slovena~ki
institut ?a kvalitet i metrologiju), (notified
body za 7 direktiva, id. broj 1304),
poseduje i 3 akreditacije izdate van
Slovenije (na osnovu informacije kolega iz
Slovenije, slovena~ko akreditaciono telo
nije bilo osposobljeno za izdavanje tih
akreditacija). Akreditacija ne samo da se
zvani~no ne zahteva za ovla{}ene
organizacije za ocenjivanje usagla{enosti,
ve}e se ne zahteva ni za pogone
proizvo|a~a, pa ni za njegove laboratorije,
odnosno laboratorije njegovih
podugovara~a i to za sve proizvode
pokrivene direktivama novoga pristupa.
Isti kriterijum va`i i za sva ispitivanja bez i
sa razaranjem kod proizvo|a~a opreme
pod pritiskom (na jedno od preko 150
pitanja zainteresovanih strana Komisiji za
direktivu o opremi pod pritiskom, a koja se
mogu na}i na odgovaraju}im zvani~nim
internet stranicama EU, na pitanje: "Da li
Direktiva zahteva akreditaciju
proizvo|a~eve ispitne laboratorije za
ispitivanja bez ili sa razaranjem opreme
pod pritiskom? ", odgovor je bio: "Ne,
Direktiva zahteva kvalifikaciju osoblja
koja izvodi ispitivanja bez razaranja
nerastavljivih spojeva. Nikakva
akreditacija se ne zahteva za
proizvo|a~evu laboratoriju za ispitivanja
bez ili sa razaranjem, kao ni za ispitnu
laboratoriju koju proizvo|a~ mo`e
podugovoriti za ista ispitivanja.")(slika 5).
Kompariraju}i "te`ine", odnosno zna~aj
ovla{}enih organizacija prijavljenih od
razli~itih zemalja ~lanica EU, interesantno
je pomenuti kritike koje su nedavno dobili
(i prihvatili) nadle`ni organi u Nema~koj
zbog stava da se dokumenti o
usagla{enosti nekih proizvoda priznaju na
tr`i{tu Nema~ke samo ako su ih izdale
nema~ke ovla{}ene organizacije.
I jo{ jedna specifi~nost ove Direktive.
Ocenu usagla{enosti opreme pod pritiskom
sa zahtevima direktive (samo za module
"A1", "C1", "F" i "G") mogu vr{iti i
ovla{}ene organizacije u sastavu korisnika
(user inspectorates), kojih je trenutno 23, a
koje dr`ave ~lanice tako|e prijavljuju EU,
i ~iji spisak je objavljen u Slu`benom listu
EU. Na opremu za koju je na taj na~in
izvr{ena ocena usagla{enosti, ne mo`e se
staviti "CE" znak, i mo`e se ugraditi samo
u postrojenja korisnika. Navedena
specifi~nost se mo`e identifikovati kao
uticaj velikih energetskih, petrohemijskih i
industrijskih grupacija, naro~ito iz
Nema~ke, sa jakim i formiranim sektorom
kontrole kvaliteta, a u cilju smanjenja
tro{kova nabavke, jer se tro{kovi
ocenjivanja usagla{enosti opreme pod
pritiskom sa zahtevima Direktive mogu
popeti i do 20 % vrednosti proizvoda.
Procenjuju}i vrednost opreme koju kupuju,
na{i zna~ajni energetski subjekti (EPS,
NIS i drugi) bi u svetlu budu}ih sporazuma
sa EU (MRA, PECA itd.), trebalo da uzmu
u obzir ovu mogu}nost racionalizacije
svojih tro{kova.
Ono {to je bitno, i za proizvo|a~a i za
kupca, jeste da proizvo|a~ nosi glavnu
odgovornost za proizvod, i mora se starati
da se postigne usagla{enost proizvoda sa
su{tinskim zahtevima odredaba Direktive.
Ostavljena je sloboda proizvo|a~u da sam
izabere postupke izrade, odnosno tehni~ke
specifikacije za izradu. To predstavlja
zna~ajnu razliku u odnosu na dosada{nji
sistem obaveznih tehni~kih specifikacija i
promene standarda sa obaveznom
primenom. Sada proizvo|a~ pri
projektovanju opreme mo`e izabrati bilo
koju izme|u ekperimentalne metode bez
prora~una (ako je proizvod pritiska i
zapremine opreme manji od 6000 barL ili
proizvod pritiska i nom. pre~nika manji od
3000 bara) i prora~unske metode - u op{tem
slu~aju (koja opet mo`e biti primenom
formula, primenom analiza ili pomo}u
mehanike loma).
Ono {to mo`e olak{ati posao proizvo|a~u
je da primenom (fakti~ki kupovinom
Slika 5 Primer pitanja i odgovora Komisije vezanih za akreditaciju
znanja) harmonizovanih standarda pri
izradi (pod uslovom da postoje), ve}
zadovoljava su{tinske zahteve Direktive.
Primer se mo`e na}i pri izradi energetskih
parnih kotlova (recimo za termo blokove
EPS-a), za koje su objavljeni
harmonizovani standardi reda EN 12952,
odnosno za cilindri~ne (tzv blok) kotlove u
ostalim energetskim objektima sa
standardima reda EN 12953 (slika 6).
Potrebno je dodati da proizvo|a~ mo`e
kupiti i primeniti harmonizovani standard
bilo kog nacionalnog organa za
standardizaciju u EU (poslednje 2 godine
proizvo|a~i su masovno kupovali ~e{ke
harmonizovane standarde, naravno
objavljene dvojezi~no).
Saglasno uslovima i kriterijumima prema
kojima se ova oprema isporu~uje kupcu,
kao {to postoje zna~ajne razlike u ceni
izme|u dva modela automobila (a i jednim
i drugim se mo`emo bezbedno voziti), tako
postoje razlike u ceni i do 50 % izme|u
pojedinih proizvo|a~a, recimo blok
kotlova (koji su u oba slu~aja izra|eni u
skladu sa zahtevima Direktive, sa znakom
"CE", opremeljeni su zahtevanim
ure|ajima itd, a procenu usagla{enosti je
izvr{ila ovla{}ena organizacija - notified
body).
Stoga je neophodno da kupac poseduje
neophodna tehni~ka znanja za rukovanje
odnosno ekspoloataciju i odr`avanje ove
opreme, tj da pri izboru konkretne opreme
sagleda sve tehnoekonomske uticaje
(naro~ito u domenu ekspoloatacije i
odr`avanja), kako bi se odlu~io za
odgovaraju}i proizvod. Tako|e je veoma
bitno da kupac, pre kupovine opreme,
defini{e (i ugovori) obim dokumentacije
koju treba da isporu~i proizvo|a~.
S obzirom da ova vrsta opreme podle`e
obaveznom nadzoru u ekspoloataciji,
propisima dr`ava ~lanica odre|en je obim i
periodi~nost pregleda i ispitivanja.
Proizvo|a~ mo`e u uputstvu za odr`avanje
predlo`iti termine pregleda, ali }e se
svakako ograditi napomenom da su va`e}i
zakoni zemlje ugradnje (recimo za kotlove,
neki proizvo|a~i
predla`u
periodiku od 9
godina, a neki 3
godine {to
naravno ima
veze i sa cenom,
i {to svakako
treba uzeti u
obzir pri
kupovini).
Na tr`i{tu EU
zabranjen je
promet ove
opreme bez
"CE" znaka.
Nadzor vr{e
dr`avne
[088]
energija
Slika 6 Harmonizovani standardi za kotlove
nacionalne tr`i{ne inspekcije, a nadle`nosti
dr`avne kontrole pri ugradnji,
ekspoloataciji i odr`avanju ove opreme su
zadr`ane u inspekcijama opreme pod
pritiskom. Poslove vr{enja odgovaraju}ih
redovnih periodi~nih pregleda i ispitivanja
obavljaju dr`avni organi-inspekcije
(recimo Danska), ili organizacije ovla{}ene
od dr`ave ~lanice za tu delatnost na svojoj
teritoriji (Slovenija).
2. Tehni~ka regulativa za
opremu pod pritiskom u na{oj
zemlji
Poslednjih 50 godina na na{im prostorima
sistem nadzora nad pridr`avanjem zakona,
propisa, standarda, tehni~kih normativa i
normi kvaliteta pri izradi, ugradnji,
kori{}enju i odr`avanju opreme, ure|aja i
postrojenja koja mogu predstavljati
opasnost po zdravlje ljudi, okolinu i
materijalna dobra, zasniva se na
neposrednom inspekcijskom nadzoru
organa dr`avne uprave. Oblast energetike u
delu opreme pod pritiskom je pod
neposrednim nadzorom dr`ave i datira od
40-ih godina pro{log veka, kada je
formirana prva inspekcija parnih kotlova
za nadzor pri upotrebi parnih kotlova na
vr{alicama (lokomobile). Tokom godina,
razvojem novih tehnologija i proizvoda,
menjala se unekoliko oblast nadzora, kao i
teritorijalno-organizaciona {ema
inspekcije, ali je na~in rada pratio
odgovaraju}u tehni~ku regulativu (zakone,
propise i standarde). Takav sistem nadzora
je bio ili jeste vrlo sli~an sistemu zemalja
biv{eg isto~nog bloka, kao i sistemu ve}ine
zapadnoevropskih zemalja do kraja 90-ih
god. Biv{a SFRJ je zna~ajno preuzela
tehni~ke propise i standarde iz ove oblasti
(a koji i danas ve}inom va`e) od SR
Nema~ke, pa i organizacionu strukturu i
na~in rada dr`avnih inspekcija uklju~uju}i
inspekciju opreme pod pritiskom.
Poslednji doma}i zakonski akt koji je
definisao ovu vrstu opreme je iz 1983. [8],
i obuhvatio je: parne i vrelovodne kotlove,
pregreja~e pare, zagreja~e vode, zatvorene
sudove za komprimovane, te~ne i pod
pritiskom rastvorene gasove i druge
sudove pod pritiskom (jednim imenom
nazvanim parni kotlovi), gasovode i
naftovode, spoljnji i unutra{nji razvod u
toplanama, magistralnim i sekundardnim
toplovodima i grejnim postrojenjima u
objektu... Interesantan je i obavezan nadzor
nad racionalnim kori{}enjem energetskih
goriva i sirovina pri ekspoloataciji parnih
kotlova i ekonomi~nost njihovog izbora.
Uo~ava se namera dr`ave da jo{ po~etkom
90-ih godina kontroli{e potro{nju energije
kao i energetsku efikasnost postrojenja.
Kao {to se mo`e videti, obuhva}ena je
{iroka oblast opreme i postrojenja, a za
koju dr`ava, preko inspekcije parnih
kotlova, kontroli{e proizvodnju, ugradnju
odnosno postavljanje, izgradnju, kao i
ekspoloataciju ove opreme, odnosno
postrojenja.
Dono{enjem Zakona o standardizaciji [9],
odnosno prate}eg podzakonskog akta [10],
ustanovljene su organizacije za utvr|ivanje
usagla{enosti procesa, proizvoda i usluga
sa tehni~kim i drugim propisima, odnosno
standardima (sertifikaciona tela,
akreditovane laboratorije, kontrolne
organizacije, tela za tehni~ki nadzor), a za
koje je zakonodavac propisao da budu
akreditovana, i koja su pod nadzorom
organizacije za standardizaciju (Zavoda za
standardizaciju). Odre|ivanje procesa,
proizvoda i usluga koji podle`u proceduri
usagla{enosti sa tehni~kim i drugim
propisom ili tehni~kom specifikacijom sertifikaciji (a samim tim i ispitivanju
proizvoda jer je izve{taj o ispitivanju uslov
za izdavanje sertifikata o usagla{enosti,
kao i aktivnosti kontrolnih organizacija na
kontroli usagla{enosti kao tre}e
nepristrasne strane u odnosu izme|u kupca
i prodavca), predvi|eno je dono{enjem
tehni~kih ili drugih propisa u roku od
godinu dana. Me|utim, za ovu vrstu
opreme, do dana{njeg dana oni nisu doneti.
[089]
Opredeljenjem za pristupanje EU, na{a
zemlja je zapo~ela izmenu promene
infrastrukture kvaliteta promenom tehni~ke
regulative. U Ministarstvu za unutra{nje
ekonomske odnose dr`avne zajednice u
toku je izrada predloga 4 zakona, Zakona o
standardizaciji, Zakona o tehni~kim
zahtevima za proizvode i ocenjivanju
usagla{enosti, Zakona o akreditaciji i
Zakona o metrologiji, kao i
transponovanje/uvo|enje nekoliko
direktiva novog pristupa u na{e
zakonodavstvo (izme|u ostalih i direktiva
za opremu pod pritiskom).
Literatura
[1] Office for Official Publications of the
European Communities, Council
Resolution of 7.5.1985, Official Journal C
136, Luxembourg, 1985, str. 0001 - 0009
[2] Office for Official Publications of the
European Communities, Council Resolution
of 21.12.1989, Official Journal C 010,
Luxembourg, 1990, str. 0001 - 0002.
[3] Office for Official Publications of the
European Communities, Council Decision
93/365/EEC, Official Journal L 220,
Luxembourg, 1993, str. 0023 - 0039.
[4] Pre{ern S., Unutra{nje tr`i{te Evropske
unije i oznaka CE, Slovena~ki institut za
kvalitet i metrologiju, Ljubljana, 2003.
[5] SCG-QUALITY, Seminar, The
fundamentals of the technical regulations
in EU, trade barriers, trade policy, quality
infrastructure, conformity assesment,
Zlatibor, November 2004.
[6] SCG-QUALITY Seminar, Quality
promotion and implementation
prerequisites, tools and techniques, Tivat,
januar 2005.
[7] Order on pressure vessels and pipe
systems under pressure, National Labour
Inspection of Denmark, Off. order. no.
746, Danska, 1987.
[8] Zakon o elektroenergetskoj i
gra|evinskoj inspekciji i inspekciji
parnih kotlova, Sl. glasnik SRS,
5/83, Beograd, 1983.
[9] Zakon o standardizaciji, Sl. list SRJ
30/96, Beograd, 1996.
[10] Uredba o na~inu utvr|ivanja
usagla{enosti i o na~inu vr{enja tehni~kog
nadzora, Sl. list SRJ 55/97, Beograd, 1997.
[11] SCG-QUALITY, Seminar, EN 45004
for inspection bodies in the new approach
directives, Beograd, mart 2005.
energija
Mileta R. Ristivojevi}, Radivoje M. Mitrovi}, Tatjana M.
Lazovi}, Zoran V. Stameni}
Ma{inski fakultet, Beograd
UDC 621.311.22:[621.63:621.824.004.16
Istra`ivanje mogu}ih uzroka
gubitaka radne sposobnosti
vratila ventilatora sve`eg
vazduha termoenergetskih
postrojenja
entilator sve`eg vazduha slu`i za
snabdevanje sve`eg vazduha kotla
termoelektrane. Ventilator kao
pogonsku ma{inu koristi visokonaponski
elektromotor naizmeni~ne struje, a
povezan je sa njom preko elasti~ne
spojnice. Ventilator se sastoji od pretkola,
radnog kola sa 13 lopatica i vratila. Vratilo
ventilatora je ule`i{teno na dva dvoreda
samopodesiva ba~vasta le`aja tipa 22340
CC/W33, postavljena na 4 (~etiri) posebno
za to izlivena betonska temelja. Tehni~ke
karakteristike vratila prikazane su na slici 1.
Konstrukciono re{enje ule`i{tenja vratila
ventilatora sve`eg vazduha (zbog visoke
u~estanosti obrtanja) je izvedeno sa
dvoredim samopodesivim ba~vastim
le`ajima, sme{tenim u zasebna ku}i{ta, ~ije
su radne u~estanosti obrtanja blizu
grani~nih vrednosti (radna u~estanost
740min-1, a grani~na 850min-1, za re{enje
podmazivanja sa ma{}u). U cilju
kompenzovanja gre{aka u postavljanju
ule`i{tenja, odnosno da bi se dozvolili
elasti~ni ugibi vratila izme|u le`aja i
osigurala visoka radna pouzdanost
ventilatora, spolja{nji le`aj je aksijalno
pokretan i postavljen je do elektromotora
dok je unutra{nji le`aj aksijalno
nepokretan. U oba oslonca postavljen je po
jedan dvoredi samopodesivi ba~vasti le`aj
sa ~eli~nim kavezima i cilindri~nim
centralnim provrtom, tipa 22340 CC/W33,
slika 2.
V
U eksploatacionim uslovima, le`aji su
trajno podmazani ma{}u, a pravilan rad
ventilatora se obezbe|uje neprekidnom
kontrolom radne temperature
elektromotora, kao pogonske ma{ine i oba
le`aja na vratilu ventilatora. Zbog velikog
optere}enja i ekstremnih uslova rada,
obezbe|eno je hla|enje komponenti tako
{to se elektromotor hladi vazduhom, dok je
izvorno konstrukciono re{enje sa
hla|enjem vodom, na oba le`aja
Rezime
Energetska efikasnost termoenergetskih postrojenja zavisi od stepena pouzdanosti
vitalnih delova postrojenja. U cilju odr`avanja visokog nivoa energetske efikasnosti,
radna sposobnost vitalnih delova se stalno prati posredstvom radne temperature i/ili
nivoa vibracija i buke. No i pored toga, obi~no zbog slu~ajnih doga|aja, dolazi do
iznenadnih otkaza vitalnih delova postrojenja. Jedan takav primer je zapreminsko
razaranje vratila ventilatora sve`eg vazduha usled topljenja rukavca u nepokretnom
osloncu vratila. Pored razaranja vratila, do{lo je do razaranja le`aja i lopatica
ventilatorskog kola. Ova havarija je nastala u okviru permanentnog pra}enja radne
temperature i nivoa vibracija le`aja. Dosada{nja ispitivanja u cilju otkrivanja uzroka
nastale havarije bazirala su se na detaljnom ispitivanju materijala havarisanih delova i
detaljnoj analizi ule`i{tenja. Imaju}i u vidu da je ule`i{tenje nepokretnog oslonca vratila
ostvareno posredstvom dvostrukog presovanog steznog spoja: rukavac - ~aura i ~aura unutra{nji prsten le`aja, u ovom radu izv{ena je detaljna analiza radne sposobnosti
presovanih spojeva za ekstremne radne uslove. Na osnovu sprovedene analize sagledan
je udeo presovanih spojeva u nastaloj havariji vratila ventilatora sve`eg vazduha
termoenergetskih postrojenja.
Klju~ne re~i: ventilator, vratilo, kotrljajni le`aj.
Abstact
Energy efficiency of fossilfuel power plant depends of its vital components reliability. In
a purpose of keeping high level of energy efficiency, a permanent checking and
inspection of changing a temperature, niose and a vibration are performing. But, beside
all of these measures, generaly, due to random events, the suddenly failure of
components are taking place. One of examples was a destruction of primary stage air
fan shaft. Destruction took place by melting of bearing sleeve in a place of immobile
spherical roller bearing. Beside the shaft destruction, the bearing destruction took plasce
too as well as the impeller blades. In a purpose of possible cause of installation frailure
determination, a fittings between elements of shaft and bearing were analysed in extrem
working conditions.
Key words: fan, shaft, rolling bearing.
zamenjeno hla|enjem vazduhom. U
slu~ajevima eksploatacije ventilatora u
uslovima vrelih gasova (~iji se radni uslovi
smatraju te{kim), potrebno je uvesti i
dodatno hla|enje le`aja.
1. Analiza ule`i{tenja u
nepokretnom osloncu vratila
Na rukavac vratila ventilatora postavljena
je ~aura na koju je postavljen
samopodesivi ba~vasti le`aj i disk regler.
Aksijalno pomeranje unutra{njeg prstena
[090]
na rukavcu spre~eno je navrtkom, a
aksijalno pomeranje spolja{njeg prstena u
ku}i{tu spre~eno je poklopcem. Izme|u
rukavca vratila i unutra{njeg prstena le`aja
je postavljena ~aura (slika 2).
Rukavac vratila ventilatora aksijalno
nepokretnog le`aja do trenutka havarije je
dva puta bio ma{inski dora|en, pri ~emu je
nakon dorade rukavca svaki put pravljena
nova ~aura sa identi~nim naleganjem ~aure
na rukavcu H7/m6 i unutra{njeg prstena
le`aja na ~auri ∅200 KB/m6.
energija
Slika 1 Vratilo ventilatora sve`eg vazduha
regler dok je na drugoj strani
dvostuki man`etni zaptiva~.
Uvo|enje nove koli~ine od
200g masti se vr{i samo sa
jedne strane kotrljajnih tela.
Temperatura le`aja se stalno
meri na ku}i{tu
termodava~ima koji su
postavljeni paralelno
spolja{njem prstenu, na
mestu koje je minimalno 15
mm udaljeno od spolja{njeg
prstena le`aja. Prema
dokumentaciji vezivanja,
predvi|ena su dva
termodava~a po le`aju,
jedan elektrootporni i jedan
kontaktni termodava~.
Slika 2 Postoje}e konstrukciono re{enje
2. Opis havarisanog stanja
ule`i{tenja
Analizom konstrukcione dokumentacije
le`aja utvr|eno je da je unutra{nji prsten
le`aja stegnut u aksijalnom pravcu
posredstvom navrtke na takav na~in da
koni~na povr{ina navrtke, nale`e na radijus
unutra{njeg prstena le`aja. Pri pritezanju
navrtke dolazi do stvaranja komponente sile
koja te`i da konusno ra{iri unutra{nji prsten
le`aja [3]. Ovo zna~i da se ve} pri pritezanju
navrtke smanjuje fabrikacioni zazor u
jednom (spolja{njem) redu kotrljajnih tela
le`aja. Istovremeno dolazi do slabljenja
kontakta izme|u rukavca i ~aure i izme|u
~aure i unutra{njeg prstena le`aja. Detalj
stezanja prikazan je na slici 3 [3].
Naleganja i dimenzije elemenata
presovanih spojeva:
z
naleganje ~aure i rukavca vratila
ventilatora je ∅160H7/m6;
z naleganje ~aure i unutra{njeg prstena
le`aja je ∅200 m6/unutra{nji prsten
Vdmp= (0...- 0.030) mm
z
naleganje ku}i{ta i spolja{njeg prstena
le`aja je Æ420H7/spolja{nji prsten (0...0.045) mm.
Podmazivanje unutra{njeg le`aja je
izvr{eno ma{}u, trajno sa postavljenim
diskom - reglerom masti, koji spre~ava
prekomerno podmazivanje le`aja.
Zaptivanje le`aja sa jedne strane vr{i disk -
Slika 3 Stezanje unutra{njeg prstena le`aja
[091]
Od druge dorade rukavca vratila
ventilatora do trenutka otkaza
unutra{njeg le`aja, ventilator je imao
1376 radnih sati. U trenutku havarije
nije evidentirano stanje pove}anja
temperature i vibracija na mernim
mestima. Nisu konstatovani ni
poreme}aji ili neuobi~ajeni {umovi i
zvu~ni efekti. Prilikom havarije
nastala su slede}a o{te}enja [1]:
z vratilo ventilatora na mestu rukavca je
zapreminski razoreno;
z delovi unutra{njeg le`aja su o{te}eni {to
je prouzrokovalo o{te}enje lopatica
radnog kola, pogonskog elektromotora,
elasti~ne spojnice i opreme ventilatora u
neposrednoj okolini unutra{njeg le`aja;
z temperaturske promene, neregistrovane
od strane termodava~a su potpuno
stopile ~auru koja nosi le`aj sa
rukavcem,
z kavez le`aja je razoren, kotrljajna tela
potpuno zapreminski o{te}eni i
korodirani, unutra{nji prsten le`aja skoro
stopljen sa ~aurom i rukavcem vratila.
Posle sprovedene opse`ne analize
stanja delova le`aja i vratila i
kontrolom njihovog materijala,
konstatovano je slede}e [1]:
a) Kontakt unutra{njeg prstena i
kotrljajnih tela je bio po
~eonoj povr{ini i postoje
vidljivi zarezi na unutra{njem
prstenu;
b) Kotrljajna tela su bila u
kontaktu sa d`epovima
kaveza;
c) Kontakt spolja{njeg prstena i
kotrljajnih tela je tako|e bio
po obimu uz postojanje malih
aksijalnih deformacija na
stazama i to u periodu stajanja
vratila;
d) Kavez je o{te}en na mestima
kontakta sa kotrljajnim telimai
vode}im prstenovima;
energija
e) Na obema stazama kotrljanja
unutra{njeg i spolja{njeg prstena postoje
tragovi zamora na povr{inama i
pove}anog optere}enja;
f) Uzorci masti sadr`e Fe ~estice i nemetalne
~estice koje su dospele iz spolja{nje
sredine i bile u dovoljnim koli~inama da
dovedu do otkazivanja le`aja;
g) Mikrostruktura materijala le`aja sadr`i
odre|enu koli~inu zaostalog austenita u
procentu ne dozvoljenom za kategoriju
ma{inskog elementa kojoj pripada le`aj;
raspadanje zaostalog austenita ima za
posledicu promenu dimenzije
ma{inskog dela, odnosno u ovom
slu~aju mogu}u promenu karaktera
definisanog naleganja.
Slika 4 Prikaz naleganja kod steznih spojeva u nepokretnom osloncu vratila
Detaljnom analizom postoje}eg
konstrukcionog re{enja, radnih uslova
havarisanog le`aja u radu [2] zaklju~eno je
da je do otkaza le`aja najverovatnije do{lo
iz slede}ih razloga:
a) Smanjeni zazor (veli~ina zazora
ZK-UP = 1.3 mm) izme|u dela kaveza
koji vodi jedan red kotrljajnih tela i
unutra{njeg prstena. Nastao je kao
posledice pritezanja le`aja, zagrevanja
kontaktnih povr{ina koje se okre}u
razli~itom u~estano{}u obrtanja i
pregrevanjem povr{ina kaveza i
unutra{njeg prstena. Usled ovoga
nastalo je neodgovaraju}e vo|enje
jednog reda kotrljajnih tela, pove}ano
habanje prstenova le`aja i gubitak radne
sposobnosti le`aja;
b) Unutra{nji kotrljajni le`aj vratila
ventilatora je u ekstremno nepovoljnim
radnim uslovima funkcionisao bez zazora;
c) Termodava~i na ku}i{tu le`aja nisu
pravovremeno registrovali signal o
pregrevanju delova le`aja, jer su
konstrukciono udaljeni minimalno 15
mm od povr{ina spolja{njeg prstena
le`aja. Istovremeno oni su sa spolja{nje
strane delimi~no izlo`eni struji hladnog
vazduha oko ku}i{ta le`aja - poklopca,
te nisu verodostojno registrovali
promenu radne temperature le`aja,
pogotovo unutra{njeg prstena
d) Ugradbeni zazor le`aja nije bio
odgovaraju}i;
e) Proklizavanje unutra{njeg prstena le`aja
na ~auri postavljenoj na rukavcu vratila;
f) ^aura izme|u rukavca vratila i
unutra{njeg prstena le`aja nije
„mehani~ki” osigurana od okretanja na
rukavcu vratila ventilatora;
g) Prisustvo ne~isto}a u mazivu;
h) Aksijalne vibracije vratila
prouzrokovane neodgovaraju}om
aksijalnim u~vr{}enjem spolja{njeg
prstena le`aja.
unutra{nji prsten-~aura zavise od njihovih
stvarnih mera, ostvarenih u toku izrade.
Posle monta`e navedenih spojeva, karakter
naleganja i vrednosti preklopa, odnosno
zazora se menjaju u odnosu na stanje pre
monta`e, zbog njihovog me|usobnog
uticaja i uticaja radne temperature. Usled
ovih promena naleganja, menja se i
unutra{nji radijalni zazor kotrljajnog
le`aja.
Radijalni zazor kotrljajnog le`aja:
gde su:
- promena pre~nika kotrljajnih tela
usled pove}anja radne temperature.
Pove}anja pre~nika staza kotrljanja
unutra{njeg prstena
, spolja{njeg
prstena
i kotrljajnih tela
uslovljena pove}anom radnom
temperaturom le`aja zavise od njihovih
nazivnih mera i radnih temperatura, kao i
koeficijenata linearnog {irenja materijala
spregnutih delova.
Naleganje otvora u ku}i{tu i omota~a
spolja{njeg prstena je labavo. Stoga
njihovo naleganje ne uti~e na promenu
pre~nika staze kotrljanja spolja{njeg
prstena le`aja, tj.
ef - fabrikacioni unutra{nji radijalni zazor;
Δe - promena radijalnog zazora u radnim
uslovima;
Δem - promena zazora uslovljena
monta`om le`aja na vratilo i u
ku}i{te;
Δet - promena zazora uslovljena
pove}anjem radne temperature.
Promena radijalnog zazora kotrljajnog
le`aja mo`e se odrediti na osnovu izraza:
gde su:
- promena pre~nika staze
kotrljanja unutra{njeg prstena
le`aja usled naleganja unutra{nji
prsten-~aura i ~aura-rukavac;
- promena pre~nika staze
kotrljanja unutra{njeg prstena
le`aja usled pove}anja radne
temperature;
- promena pre~nika staze
kotrljanja spolja{njeg prstena
le`aja usled naleganja spolja{nji
prsten-ku}i{te;
- promena pre~nika staze
kotrljanja spolja{njeg prstena
le`aja usled pove}anja radne
temperature;
3. Uticaj presovanih spojeva na
unutra{njih radijalni zazor le`aja
Pre monta`e delova dvostrukog steznog
spoja (slika 4), naleganja ~aura-rukavac i
[092]
Promena pre~nika staze kotrljanja
unutra{njeg prstena le`aja usled naleganja
unutra{nji prsten-~aura i ~aura-rukavac
zavisi od preklopa, geometrije i elasti~nih
karakteristika spregnutih delova (krutosti),
kao i njihovih radnih temperatura.
Promena preklopa u naleganju ~aurarukavac u zavisnosti od vrednosti
teorijskog preklopa/zazora u ovom
naleganju i od teorijskog preklopa u
naleganju unutra{nji prsten-~aura
prikazana je dijagramima na slici 5 i to: a)
u monta`nom stanju (na standardnoj
temperaturi) i b) u radnim uslovima, kada
je relativna temperatura spregnutih delova
naleganja 10°C. Na osnovu ovih dijagrama
mo`e se konstatovati da se ukupni preklop
u naleganju ~aura-rukavac pove}ava sa
pove}anjem teorijskih preklopa u
naleganjima ~aura-rukavac i unutra{nji
prsten-~aura, a smanjuje se sa pove}anjem
gradijenta temperature u steznim
spojevima. U zavisnosti od ostvarenih
stvarnih mera delova naleganja unutra{nji
prsten-~aura i ~aura-rukavac, tj.
odgovaraju}ih preklopa ili zazora, u
steznom spoju ~aura-rukavac posle
energija
Slika 5 Zavisnost preklopa u naleganju ~aura-rukavac od teorijskog preklopa/zazora u naleganju ~aura-rukavac i preklopa
u naleganju unutrasnji prsten-~aura - a) monta`no stanje; b) radno stanje sa gradijentom temperature 10°C
a)
monta`e, kao i u radnim uslovima, mo`e
se pojaviti zazor ili preklop. U monta`nom
stanju, izme|u ~aure i rukavca postoja}e
uvek preklop, tj. spoj }e biti ~vrst, za sve
vrednosti preklopa izme|u ~aure i
unutra{njeg prstena koje pripadaju skupu
(17...76) μm, ako je preklop izme|u ~aure
i rukavca pre monta`e ve}i od 10 μm. Ako
je ovaj preklop manji od 10 μm, izme|u
~aure i rukavca u monta`nom stanju
stvaraju se uslovi za formiranje zazora.
Ovaj zazor je uvek prisutan izme|u ~aure i
rukavca kada vrednosti izme|u unutra{njeg
prstena i ~aure pripadaju skupu (17...50) μm
(slika 5a), a izme|u rukavca i ~aure pre
monta`e postoji zazor -25 μm.
Kada se ventilator pusti u pogon, pod
dejstvom radne temperature, usled
zagrevanja le`aja, pojavi}e se
odgovaraju}a razlika temperatura kod
delova steznih spojeva. Nastala razlika
temperature uti~e na promenu veli~ine
preklopa ili zazora izme|u ~aure i rukavca.
Promena preklopa/zazora izme|u rukavca i
~aure, kada je razlika temperatura
spregnutih delova 10°C prikazana je na
slici 5b. Ve}a razlika radne temperature
spregnutih delova uti~e na smanjenje
preklopa, odnosno pove}anje zazora
zme|u ~aure i rukavca, dijagram na slici 6.
b)
Uticaj radne temperature i veli~ine
preklopa, odnosno zazora izme|u
spregnutih delova na radijalni zazor
kotrljajnog le`aja u nepokretnom osloncu
vratila ventilatora prikazan je dijagramom
na slici 8. Dobijene vrednosti radnog
zazora su manje od fabrikacionog zazora
le`aja. U ekstremno nepovoljnoj
kombinaciji radnih uslova radijalni zazor u
le`aju se mo`e poni{titi i pre}i u preklop.
U monta`nom stanju rukavac vratila, usled
naleganja spregnutih delova, izlo`en je
cirkularnom i radijalnom naponu. Ovi
naponi su pritisnog karaktera i te`e da
smanje pre~nik vratila, radijalni napon direktno, a cirkularni napon - indirektno
preko smanjenja obima. U radnom stanju,
pod dejstvom aksijalne sile rukavac je
napregnut na zatezanje, a pod dejstvom
radijalne komponente - na savijanje. Ovi
naponi su pove}ani usled efekta
koncentracije napona koji izra`en kod
rukavca vratila. Usled momenta trenja
le`aja, rukavac je u maloj meri napregnut i
na uvijanje.
Na osnovu sprovedene analize, pokazano
je da se izme|u rukavca i ~aure mo`e
pojaviti zazor. Verovatno}a pojave zazora
se pove}ava usled lo{e monta`e prikazane
na slici 3. Usled sile pritezanja i aksijalne
sile ventilatora, navrtka te`i da pro{iri
unutra{nji prsten le`aja, {to se istovremeno
reflektuje na smanjenje radijalnog zazora u
le`aju i slabljenje preklopa, tj. pove}anje
zazora izme|u rukavca i ~aure. U ovim
radnim uslovima, usled pove}anog
momenta trenja u le`aju i postojanja
zazora izme|u ~aure i rukavca, stvaraju se
uslovi za potpuno ili delimi~no
proklizavanje rukavca u ~auri.
Toplotni fluks formiranog kliznog spoja,
koji se {iri prema kotrljajnom le`aju
pove}ava preklope izme|u steznih spojeva,
smanjuju}i jo{ vi{e zazor u le`aju. Ovo
izaziva pove}anje momenta trenja u
kotrljajnom le`aju, {to se reflektije na jo{
intenzivnije proklizavanje kliznog spoja i
razvoj jo{ ve}e koli~ine toplote. Usled
Slika 6 Zavisnost preklopa/zazora u naleganju ~aura-rukavac od relativne temperature
delova u steznim spojevima ~aura-rukavac i unutra{nji prsten-~aura
Na slici 7 prikazani su dijagrami uticaja
teorijskih preklopa u naleganjima ~aurarukavac i unutra{nji prsten-~aura na: a)
preklop u naleganju ~aura-rukavac; b)
promenu unutra{njeg radijalnog zazora u
le`aju u radnim uslovima, pri razlici
temperatura u spojevima 10°C. Sa
pove}anjem teorijskog preklopa u
naleganjima ~aura-rukavac i unutra{nji prsten~aura pove}ava se radni preklop u naleganju
~aura-rukavac (slika 7a), a time i pre~nik staze
kotrljanja unutra{njeg prstena le`aja. Usled
toga, smanjuje se unutra{nji radijalni zazor
le`aja. Za ove radne uslove, unutra{nji
radijalni zazor u le`aju se mo`e smanjiti za
pribli`no 0,13…0,18 μm (slika 7c).
[093]
energija
Slika 7 Uticaj teorijskog preklopa u naleganju ~aura-rukavac i unutra{nji prsten-~aura
na: a) preklop u naleganju ~aura-rukavac; b) promenu pre~nika staze kotrljanja
unutra{njeg radijalnog zazora; c) promenu zazora le`aja (Δθθ = 10°C)
a)
ekstremno nepovoljnim uslovima mo`e biti
naru{ena i radna sposobnost spregnutih
delova kotrljajnog le`aja (kaveza,
kotrljajnih tela, prstenova).
4. Zaklju~ak
Na osnovu sprovedene analize, pokazano
je da radne sposobnosti vratila, sa aspekta
zapreminske ~vrsto}e, i kotrljajnog le`aja,
sa aspekta veli~ine radijalnog zazora
zavise od intenziteta i karaktera promene
radnog optere}enja, radne temperature
(njenog intenziteta i promene), kao i
propisanih naleganja u steznim spojevima
~aura-rukavac vratila i unutra{nji prsten
le`aja-~aura.
Literatura
Sijacki-Zeravcic V., Bakic G., Djukic M.,
Andjelic, B.: Service Problems of Fresh
Air Fan od Fossil Fuel Power Plant - Part
I, Centro Congressi Internazionale, ICF 11
- Conference of Fractures. Turin, Italy
2005
b)
Mitrovic R, Ristivojevic M, Stefanovic N,
Stamenic Z, Lazovic T.: Service Problems
of Primary Stage Air Fan of Fossilfuel
Power Plant - part II - Construction
Design Improvement, Centro Congressi
Internazionale, ICF 11 - Conference of
Fractures. Turin, Italy 2005
naglog pove}anja temperature, napon na
granici te~enja opada, pa je usled slo`enog
naponskog stanja u rukavcu mogu} nagli
gubitak radne sposobnosti vratila usled
nedovoljne zapreminske ~vrsto}e. Pored
toga, treba imati u vidu da u ovim
Mitrovi} R., Ristivojevi} M., Stefanovi}
N., Stameni} Z., Lazovi} T., Tasi} M.,
Mom~ilovi} S.: Analiza stanja ule`i{tenja
vratila ventilatora sve`eg vazduha
termoenergetskih postrojenja, Dru{tvo
termi~ara Srbije i Crne Gore,
ELEKTRANE 2004 - Simpozijum sa
me|unarodnim u~e{}em, Vrnja~ka Banja,
2004
Slika 8 Zavisnost radnog zazora kotrljajnog le`aja od teorijskog preklopa u naleganju
unutra{nji-prsten ~aura za gradijent temperature 10°C
[094]
energija
Sr|an Bo{njak, Zoran Petkovi}, Predrag Mateji}, Nenad
Zrni}, Vlada Ga{i}
Ma{inski fakultet, Beograd
UDC 622.33:[621.87:620.173
Rotorni bageri i pretovarni
mostovi za ugalj - problemi
~vrsto}e u eksploataciji
Rezime
U toku eksploatacije rotornih bagera relativno ~esto dolazi do otkaza (plasti~ne deformacije, prsline, pukotine, lomovi) delova nose}e
konstrukcije i ma{inskog podsistema. Njihovi uzroci su razli~iti, ali su posledice uvek iste - direktna materijalna {teta i finansijski
gubici kao posledica isklju~ivanja bagera iz proizvodnje. U radu se razmatra nekoliko karakteristi~nih slu~ajeva otkaza - lomovi
dvoto~kovnih kolica i guseni~nih ~lanaka mehanizma za kretanje (bager KRUPP 1760), lom vratila pogona dizanja strele rotora
(bager TAKRAF SRs 1200), prsline i pukotine u strukturi obrtne platforme (bager TAKRAF SRs 1200). Na osnovu rezultata
kona~noelementne analize projektovanog stanja pomenutih delova bagera, utvr|eni su nedostaci konstrukcionih re{enja i izr{ena
rekonstrukcija. Verifikacija izvedenih rekonstrukcija izvr{ena je primenom MKE i eksperimentalnim putem. Rekonstrukcija ka{ika
bagera sa ciljem da se pobolj{aju uslovi njihovog pra`njenja - ugradnja lan~ane zavese umesto limenog dna - zahteva detaljnu analizu
naponsko-deformacionog stanja. U radu su prezentirani rezultati uporedne kona~noelementne analize strukture originalne i
rekonstruisane ka{ike bagera O&K SchRs 630-25/6.
Pretovarni mostovi za ugalj ~ine okosnicu sistema transporta uglja u termoelektranama. Njihov veliki raspon i mogu}nost pojave
izuzetno nepovoljnih kombinacija optere}enja mogu da dovedu do kolapsa nose}e strukture. U termoelektrani „Kolubara“ je zbog
nedovoljne krutosti strukture pretovarnih mostova (proizvo|a~ METALNA, kapacitet 300 t/h, ) u horizontalnoj ravni i optere}enja
izazvanih zako{avanjem dolazilo do ~estih zastoja u radu sistema za transport uglja i te{kih havarija. U radu je prezentirana
rekonstrukcija strukture pretovarnih mostova i pogona kretanja kojom su u potpunosti eliminisani pomenuti problemi. Rezultati
kona~noelementne analize originalne i rekonstruisane strukture verifikovani su merenjem u realnim radnim uslovima.
Klju~ne re~i: rotorni bager, pretovarni most, ~vrsto}a.
Abstract
During operating of bucket wheel excavators occur frequently different types of failures like plastic deformations, cracks, fractures,
and breakage of parts of supporting structures nad mechanical subsystem. That is caused by different reasons, but the consequences
are always the same - direct financial loss due to turn off of excavators out of operation. The paper considers few typical cases of
failure - break down of two-wheels car and caterpillar ankles of driving mechanism for motion (excavator KRUPP 1760), breakage of
shaft of driving mechanism for bucket wheel boom lifting (excavator TAKRAF SRs 1200), cracks and fractures in the structure of
rotating platform (excavator TAKRAF SRs 1200). On the basis of the FEM analysis of design state of mentioned parts of excavators,
the drawbacks of structural solutions have been observed and the reconstruction was done. Verification of implemented reconstruction
is done by using FEM and experimentally. The reconstruction of excavator's buckets, in order to improve the conditions of their
discharging - installing chain curtain instead of steel bottom - requires a detailed analysis of strain - stress state. The paper presents
the results of comparative FEM analysis of structure of original and re-built bucket of excavator O&K SchRs 630-25/6.
Unloading bridges presents the body of the coal transportation system in thermal power plants. Their large span and possibility of
appearance of strong unfavourable combinations of load can lead to the collapse of supporting structure. In thermal plant "Kolubara",
due to the unsufficient stiffness of unloading bridges (manufacturer METALNA, throughput 300 t/h) in horizontal plane and skewness
loads, occur frequent delays in the operation of the system for coal transportation and strong damages. The paper presents the
reconstruction of unloading bridges structure and driving mechanisms, wherewith the mentioned problems are totally overcame. The
results of FEM analysis of original and reconstructed structure has been verified by measurements in real operating conditions.
Key words: bucket wheel excavator, unloading bridge, strength.
1. Uvod
Zahtevi za ostvarivanje projektovanog
u~inka u veoma o{trim re`imima rada
~esto dovode do otkaza pojedinih
podsistema te{kih ma{ina za mehanizaciju.
Pomenuti otkazi mogu da budu posledica
propusta nastalih tokom projektovanja i
konstruisanja ma{ina, ili nepridr`avanja
propisanih uslova eksploatacije i
odr`avanja.
Rekonstrukcija struktura i mehanizama
zahteva suptilnu analizu problema, a to se
pre svega odnosi na analizu optere}enja i
modeliranje pojedinih podsistema ma{ina.
Pored toga, prostorna i funkcionalna
ograni~enja dodatno ote`avaju re{avanje
problema rekonstrukcije.
U radu je izlo`eno nekoliko primera
rekonstrukcija struktura i mehanizama
rotornih bagera i pretovarnih mostova za
[095]
ugalj. Projekti, u radu sa`eto prezentiranih
rekonstrukcija, ura|eni su u Centru za
mehanizaciju Ma{inskog fakulteta
Univerziteta u Beogradu.
2. Pogon kretanja bagera
KRUPP SchRs 1760
Intenzivna eksploatacija i velika mobilnost
bagera KRUPP SchRs 1760 dovode do
energija
mala krutost
strukture kolica u
pravcu dejstva
bo~nih sila, koje
se dominantno
javljaju pri
kretanju bagera u
krivini.
Polaze}i od
izlo`enih
~injenica i
ograni~enja koja
name}u prostorni
uslovi ugradnje
sklopa
Slika 3 3D modeli dvoto~kovnih kolica [1]- (a originalna kolica; b )rekonstruisana kolica
dvoto~kovnih
kolica u guseni~ni
kreta~, u projektu
[1] dat je predlog
konstrukcionog
re{enja strukture
kolica, ~ija bo~na
krutost
zadovoljava
uslove
optere}enja.
Ugradnjom
vertikalnih
ukru}enja i
(b
(a
centralnog donjeg
veznog lima, koji
je
oblikovan
tako
da
ulazi
duboko u
relativno ~estih otkaza mehanizma za
2.1. Rekonstrukcija dvoto~kovnih
strukturu
vilju{ke,
slika
3
(b),
ostvarena je
kretanje, koji su posledica:
kolica
kompaktnost sredi{njeg dela strukture
z plasti~nih deformacija i lomova strukture
Osnovni nedostatak konstrukcionog
kolica i time eliminisana mogu}nost
kolica u zoni ule`i{tenja to~kova, {to u
re{enja originalnih kolica, slika 3 (a), jeste
pojave loma u zoni cevi za ule`i{tenje
kasnijoj fazi dovodi do razaranja
nepostojanje veze bo~nih stranica ispod
dvoto~kovnih kolica. Ugradnjom
elemenata sklopa osovine to~ka, kao i
ose osovina to~kova. Na osnovu izgleda
horizontalnih ukru}enja ispod i iznad
strukture kolica, slika 1;
havarisanih kolica, slika 1, zaklju~uje se da osovina to~kova znatno je pove}ana
z lomova segmenata papu~a, slika 2.
je osnovni uzrok lomova upravo relativno
krutost vilju{ki u horizontalnom pravcu.
Horizontalna
Slika 5 Polje pomeranja modela strukture
ukru}enja ispod
Slika 4 Izgled havarisanih kolica [1]
originalnih kolica [1]
osovina to~kova i
centralni donji
vezni lim
formiraju krut
donji pojas
strukture kolica,
~ime se elimini{e
osnovni
nedostatak
strukture
originalnih kolica
- nepostojanje
veze bo~nih
strana ispod ose
osovina to~kova.
Pove}anje krutosti
Slika 7 Polje napona u zoni u{ki originalnih
Slika 6 Polje pomeranja modela strukture
strukture kolica u
kolica [1]
rekonstruisanih kolica [1]
bo~nom pravcu u
znatnoj meri
rastere}uje
elemente za
aksijalno
u~vr{}ivanje
osovina to~kova.
Kona~no, iako to
nije bio prioritetni
cilj,
rekonstrukcijom
strukture kolica
postignuta je i
ve}a krutost u
Slika 1 Izgled havarisanih kolica
Slika 2 Lom segmenta papu~e
[096]
energija
Slika 7 Dijagram zavisnosti sila - pomeranje na mernom mestu 2 [5] - (a) originalna kolica; (b) rekonstruisana kolica
(b
(a
pravcu dejstva vertikalnih optere}enja, {to
svakako doprinosi smanjenju nivoa
naponskog stanja.
Prozra~nost strukture originalnih i
kompaktnost strukture rekonstruisanih
kolica jasno se uo~ava na slici 3.
S obzirom na ~injenicu da je geometrija,
na~in ule`i{tenja i osiguranja osovine
oslonog to~ka ostao nepromenjen u odnosu
na originalno re{enje, u nastavku se daje
uporedna kona~noelementna analiza same
strukture kolica za originalno i
rekonstruisano stanje. Analiza optere}enja
strukture dvoto~kovnih kolica izvedena je
prema [2,3,4].
Upore|ivanjem izgleda havarisanih kolica,
slika 4, i polja pomeranja modela strukture
originalnih kolica, slika 5, zaklju~uje se da
model verno simulira pona{anje strukture
kolica pod dejstvom spolja{njeg
optere}enja. Maksimalno pomeranje u
pravcu dejstva bo~ne sile, koja je osnovni
uzrok havarije kolica, kod modela
strukture originalnih kolica iznosi 8,7 mm.
Model strukture rekonstruisanih kolica na
istom mestu, u istom pravcu, daje
pomeranje 1,5 mm, slika 6.
Projektovani aksijalni zazor izme|u
osovina to~kova i vertikalnih limova iznosi
2 mm. Izgled naponskog polja kada
pomeranje referentnih ~vorova vertikalnog
lima originalnih kolica u pravcu ose
osovinice oslonog to~ka iznosi 2 mm,
prikazan je na slici 7. Maksimalna
vrednost uniaksijalnog napona (hipoteza
Huber, Hencky, Von Mises) u zoni
uklje{tenja u{ki iznosi 41,7 kN/cm2, {to
govori da su pojedini delovi strukture u{li
u zonu plastifikacije. Ovaj rezultat
potvr|uje i ~injenica da se lomovi
strukture kolica de{avaju upravo u
pomenutoj zoni, slika 1.
Ispitivanje originalnih i rekonstruisanih
kolica izvr{eno je u Centralnom remontu
DP “Kolubara Metal”. Rezultati ispitivanja
prikazani su na slici 7.
Tokom ispitivanja originalnih kolica, pri
dejstvu sile intenziteta 760 kN do{lo je do
Slika 8 Polje napona segmenta papu~e [6]
Slika 10 Segment papu~e - pogled odozdo [6]
[097]
pojave pukotine u zoni uklje{tenja u{ke na
mernom mestu 2, slika 7 (a). Nakon
zavr{enog ispitivanja konstatovane su
plasti~ne deformacije strukture kolica koje
odgovaraju deformacijama koje se sre}u
tokom eksploatacije bagera. Osim toga,
dolazi i do pojave smicanja navrtke za
osiguranje osovine oslonog to~ka, {to se,
tako|e, de{ava u praksi.
Prilikom ispitivanja rekonstruisanih kolica,
pri dejstvu sile intenziteta 2 x 1200 kN,
slika 7 (b), dolazi do pojave znatnih
deformacija probnog stola i, u kasnijoj
fazi, pucanja zavarenih veza elemenata
njegovog postolja. Nakon ispitivanja nisu
uo~ene plasti~ne deformacije strukture
kolica, niti je do{lo do pojave smicanja
navrtke za aksijalno osiguranje osovine
to~ka.
Rezultati eksperimentalne analize
pona{anja konstrukcije originalnih i
rekonstruisanih dvoto~kovnih kolica, pri
dejstvu optere}enja u pravcu osa osovina
to~kova, upu}uju na slede}e zaklju~ke:
Slika 9 3D model papu~e [6]
Slika 11 Zavisnost napona od radijusa [6]
energija
Slika 13 Torziona krutost elasti~ne spojnice [8]
Slika 12 Detalj KE modela spojnice [8]
u strukturi,
nedovoljna du`ina
i nepovoljna
geometrija
zavr{etka oja~anja
donjeg pojasa
nosa~a prednjih
stubova). Izgled
tipi~nih pukotina i
prslina strukture
platforme, u zoni
t [s] ulaska u
cilindri~nu formu,
prikazan je na
slici 15.
Identifikacija
naponsko deformacionog stanja originalne strukture
obrtne platforme izvr{ena je primenom
MKE, {to je zahtevalo da se na osnovu
konstrukcione dokumentacije najpre
formira 3D model kojim su obuhva}eni svi
detalji strukture platforme, slika 16. Nakon
toga generisana je kona~noelementna
mre`a sa 1 035 538 elemenata tipa
tetraedra. Detalj mre`e u zoni pojave
prslina i pukotina prikazan je na slici 17.
Izgled bo~ne ortogonalne projekcije polja
pomeranja strukture platforme i detalj
polja napona u zoni pojave prslina i
pukotina, u I slu~aju optere}enja (bager
van pogona), prikazani su na slikama 18 i
19. Najve}e pomeranje (18,7 mm) javlja se
u zoni oslanjanja prednjih stubova
nadgradnje, dok se najve}i normalni napon
u pravcu globalne ose X (32,1 kN/cm2)
javlja u zoni otvora na donjoj plo~i, ispod
zadnjih stubova.
Rekonstrukcijom strukture obrtne
platforme - oja~avanjem donje plo~e i
zatvaranjem postoje}eg tehnolo{kog otvora
- ostvareni su slede}i efekti:
z eliminisan je koncentrator napona u zoni
pojave prslina i pukotina,
Slika 14 Dijagram promene momenta uvijanja i izlaznog vratila reduktora [8] - (a) kruta spojnica; (b) elasti~na spojnica
Mt [kNm]
Mt [kNm]
t [s]
(b
(a
z
granica proporcionalnosti je dvostruko
ve}a kod rekonstruisane strukture kolica;
z do pojave pukotina i plasti~nih
deformacija strukture originalnih kolica
dolazi pri optere}enju ~iji je intenzitet
znatno ni`i od granice proporcionalnosti
rekonstruisanih kolica.
2.1. Rekonstrukcija segmenta
papu~a gusenica
Osnovni uzrok lomova segmenata papu~e
u zoni ulaska u{ke u telo segmenta, slika 2,
jeste izra`ena koncentracija napona.
Analiza naponsko-deformacionog stanja
segmenta papu~e izvedena je primenom
MKE, na modelu, slika 8, formiranom na
osnovu 3D modela papu~e, slika 9.
Pove}anjem radijusa na mestu ulaska u{ke
u telo segmenta sa 10 mm na 25 mm, slika
10, ostvareno je smanjenje vrednosti
uniaksijalnog napona, izra~unatog prema
hipotezi najve}eg deformacionog rada na
promeni oblika, sa 59,0 kN/cm2 na 22,1
kN/cm2, slika 11.
3. Pogon dizanja strele rotora
bagera TAKRAF SRs 1200
Tokom eksploatacije rotornog bagera
TAKRAF SRs1200 javljali su se lomovi
izlaznog vratila reduktora mehanizma za
promenu nagiba strele rotora. Re{enje
pomenutog problema ostvareno je
pogodnim oblikovanjem u zoni promene
pre~nika, odnosno smanjenjem teorijskog
faktora koncentracije napona.
Da bi se izbegao nepovoljan uticaj
nesinhronizovanosti rada pogonskih
motora, kao i sistema ko~enja koji
elasti~nu spojnicu na ulaznom vratilu
reduktora izbacuje iz funkcije, projektom
[7] predvi|eno je da se veza izlaznog
vratila reduktora i me|uvratila sa malim
zup~anikom ostvari elasti~nom spojnicom
sa gumenim ulo{cima.
Analiza dinami~kog pona{anja mehanizma
sa ugra|enom elasti~nom spojnicom
zahtevala je da se najpre odredi krutost
pomenute spojnice. To je u~injeno
primenom MKE, slike 12 i 13. Simulacija
optere}enja izazvanog otporom kopanja
izvedena je na na~in izlo`en u [9].
Na osnovu uporedne analize dijagrama
prikazanih na slici 14, zaklju~uje se da je
amplituda promene momenta uvijanja
izlaznog vratila reduktora manja kod
mehanizma sa ugra|enom elasti~nom
spojnicom, {to je posledica amortizacije
vi{ih harmonika poreme}ajne sile.
4. Obrtna platforma bagera
TAKRAF SRs 1200
U toku eksploatacije bagera ovog tipa
dolazilo je i do pojava pukotina i prslina
na elementima strukture platforme.
Pomenuti defekti strukture platforme
dominantno su locirani na donjoj plo~i i
vertikalnim limovima nosa~a prednjih
stubova, na mestima sa izra`enom
koncentracijom napona (tehnolo{ki otvori
Slika 15 Pukotine i prsline u strukturi obrtne platforme [10] - (a) vertikalni lim;
(b) donja plo~a
(a
[098]
(b
energija
Slika 16 3D model strukture platforme [10]
Slika 18 Polje pomeranja strukture platforme [10]
Slika 17 KE mre`a u kriti~noj zoni strukture [10]
Slika 19 Polje napona u kriti~noj zoni [10]
6. Pretovarni
most za ugalj
metalna
PM - 300
Nedovoljna krutost
strukture
pretovarnog mosta
za ugalj, u zoni krute
noge, prouzrokovala
je relativno ~este
zastoje ~etiri
pretovarna mosta
(kapacitet 300 t/h,
Slika 20 Detalj polja pomeranja u zoni oslanjanja zadnjih stubova nadgradnje [10] - a) originalna
raspon 50 m) sistema
struktura platforme; b) rekonstruisana struktura platforme
dopreme uglja u TE
“Kolubara”. U
ekstremnim
situacijama, dolazilo
je i do izvijanja
kosnika krute noge,
{to je za posledicu
imalo kolaps
strukture mosta. Na
osnovu analize
(b izvr{ene u [12],
(a
izvedena je
rekonstrukcija
lan~ana zavesa, slika 21, uz istovremeno
z znatno bla`a promena polja deformacije
strukture mosta, kojom je osna`ena
strukture, slika 20 i
oja~anje strukture ka{ike. Dokaz ~vrsto}e
postoje}a re{etka kosnika krute noge i
z znatno ni`i (za 1,73 puta) nivo
rekonstruisane strukture ka{ike izveden je
uvedena sekundarna re{etka, ~ime je
naponskog stanja u kriti~nim zonama.
obezbe|ena elasti~na stabilnost kriti~nih
komparativnom kona~noelementnom
elemenata strukture. Pri istim uslovima
analizom. Posebna pa`nja posve}ena je
5. Ka{ika bagera ORENSTEIN & analizi naponskog stanja u zonama
optere}enja, naponi u kriti~nim elementima
strukture smanjeni su za 2,1 puta, a
KOPPEL SchRs 630
oslanjanja ka{ike - u{ke i rep ka{ike, slika
pomeranja strukture u zoni pendel noge, u
22. Rezultati kona~noelementne analize su
Da bi se re{io problem lepljenja iskopanog
pravcu vo`nje mosta, za 1,4 puta, slika 23.
pokazali
da
stepeni
sigurnosti
materijala na dno ka{ike (zapremina nalepa
Svi neophodni dokazi strukture mosta
rekonstruisane strukture ka{ike nisu manji
se u ekstremnim uslovima kretala u
izvedeni su saglasno preporukama datim u
granicama 30 ... 50 % zapremine ka{ike),
od stepena sigurnosti originalne strukture
[13].
uklonjeno je dno ka{ike i postavljena
ka{ike.
7. Zaklju~ak
Slika 21 Originalna (a) i rekonstruisana (b) ka{ika [11]
(b
(a
[099]
Rotorni bageri i
deponijske ma{ine
(pretovarni mostovi za
ugalj) ~ine okosnicu
sistema mehanizacije
povr{inskih kopova i
termoelektrana. Njihovi
zastoji se izrazito
negativno odra`avaju na
proces proizvodnje uglja
i elektri~ne energije.
Zastarelost koncepcija i
vi{edecenijska
energija
Slika 22 Detalj naponskog stanja strukture ka{ike u zoni repa [11] - (a) originalna ka{ika; (b) rekonstruisana ka{ika [14] Ivkovi}, S.,
Tanasijevi}, M.,
Ivkovi}, D.,
Aktuelni problemi
rotornih bagera na
kopovima uglja u
Srbiji, Istra`ivanja i
projektovanja za
privredu, Institut za
istra`ivanja i
projektovanja u
privredi, Beograd,
7-2005, str. 51 - 55.
(b
(a
eksploatacija u te{kim uslovima, uz
nedostatak finansijskih sredstava
neophodnih za kupovinu nove opreme,
upu}uju na zaklju~ak da je revitalizacija,
shva}ena u {irem smislu [14],
najracionalniji put o~uvanja i podizanja
performansi te{ke mehanizacije u na{oj
energetici. Iskustva ste~ena re{avanjem
problema otkaza mehanizama i struktura
posmatranih klasa ma{ina za mehanizaciju,
predstavljaju va`an segment baze znanja
neophodnog za realizaciju projekata
revitalizacije.
Literatura
[1] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Mateji}, P.,
Projekat rekonstrukcije dvoto~kovnih
kolica mehanizma za kretanje rotornog
bagera KRUPP SchRs 1760, Ma{inski
fakultet, Beograd, 2003, str. 155.
[2] Rasper, L., Der Sshaufelradbagger als
Gewinnungsgerat, Trans Tech
Publications, Clausthal, 1973, str. 330.
[3] Durst, W., Vogt, W.,
Sshaufelradbagger, Trans Tech
Publications, Clausthal, 1986, str. 578.
[4] Deutsche Norm - Bagger, Absetzer und
Zusatzgeräte in Braunkohlentagebauen
(DIN 22261-2), Berlin, 1998, str. 96.
[5] Petkovi}, Z. Panteli}, M., , Bo{njak, S.,
Eksperimentalna analiza pona{anja
strukture dvoto~kovnih kolica rotornog
bagera KRUPP SchRs 1760, Ma{inski
fakultet, Beograd, 2003, str. 53.
[6] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Mateji}, P.,
Zrni}, N., Projekat rekonstrukcije
segmenta papu~a gusenica rotornog
bagera KRUPP SchRs 1760, Ma{inski
fakultet, Beograd, 2003, str. 84.
[7] Petkovi}, Z., Bo{njak, S., Mateji}, P.,
Jovkovi}, M., Zrni}, N., Projekat
rekonstrukcije mehanizma za dizanje strele
rotora bagera TAKRAF SRs 1200,
Ma{inski fakultet, Beograd, 2003, str. 91.
[8] Bo{njak, S, Petkovi}, Z., Mateji}, P.,
Jovkovi}, M., Dynamic analysis of hoisting
system of bucket wheel excavator’s boom,
Applied and Computer Mathematics,
BAMM, PAM - Centre, Technical
University of Budapest, Balaton, 2003.
[9] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Jovkovi}, M.,
Simulation of bucket wheel excavator's
and trencher's load coused by excavation
resisting force, XVI International
conference on Material flow, Machines
and Devices in industry ICMFMDI 2000,
Belgrade, SRJ, December 2000, str. 1-203
- 1 - 207.
[10] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Mateji}, P.,
Ga{i}, V., Projekat rekonstrukcije obrtne
platforme rotornog bagera TAKRAF SRs
1200, Ma{inski fakultet, Beograd, 2005,
str. 189.
[11] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Mateji}, P.,
Jovkovi}, M., Zrni}, N., Ga{i}, V., Studija
~vrsto}e ka{ike bagera ORENSTEIN &
KOPPEL SchRs 630, Ma{inski fakultet,
Beograd, 2002, str. 141.
[12] Petkovi}, Z. Bo{njak, S., Jovkovi},
M., Ga{i}, V., Zrni}, N., Projekat sanacije
i rekonstrukcije pretovarnog mosta za
ugalj - METALNA PM 300, Ma{inski
fakultet, Beograd, 2002, str. 642
[13] Petkovi}, Z., Ostri}, D., Metalne
konstrukcije u ma{inogradnji I, Ma{inski
fakultet, Beograd, 1996, str. 620.
Ovaj rad
predstavlja deo istra`ivanja na projektima
u okviru Programa tehnolo{kog razvoja
Srbije - projekti broj 6368 i 6344, oba
finansirana od strane Ministarstva nauke, i
za{tite `ivotne sredine Republike Srbije.
Slika 23 Polja pomeranja originalne (a) i rekonstruisane (b) strukture pretovarnog mosta
(b
(a
[100]
energija
Aleksandar Ribi}
IMP Automatika d.o.o. , Beograd
Dragan Ne{i}
J.P. TENT - TE Morava, Svilajnac
UDC 621.311.22:[621.184.3:681.515.8
Projektovanje regulacije
temperature svje`e pare
u TE Morava
emperatura svje`e pare jedan je od
parametara koji ima velik uticaj
kako na stepen korisnog dejstva,
tako i na miran i pouzdan rad parne
turbine. Zbog toga su zahtjevi koji se
postavljaju pred regulaciju vrlo strogi.
Ovakve zahtjeve ponekad je jako te{ko
zadovoljiti, kako zbog razli~itih
poreme}aja koji djeluju na kotao, tako i
zbog promjena parametara dinami~kog
modela kotla. Ove promjene dolaze od
promjene radnog re`ima kotla, ali i zbog
talo`enja {ljake na zidovima lo`i{ta,
visinom centra plamena u lo`i{tu,
temperaturom plamena, i drugim
parametrima. Zbog nedostatka relativno
ta~nih modela, koji bi dali opise uticaja
navedenih parametara na dinami~ko
pona{anje, te{ko je potpuno komenzovati
~ak i mjerljive poreme}aje koji su bitni za
temeperaturu svje`e pare, kao {to su
pritisak i protok svje`e pare, dotok napojne
vode u bubanj kotla, promjenu optere}enja
kotla itd.
U ovom radu bi}e prikazano rje{enje
sistema za regulaciju temperature
pregrijane pare na kotlu 120 MW TE
MORAVA u Svilajncu.
T
1. Opis sistema pregrijane pare
TE Morava
Ovo su neke od osnovnih
karakterisitika kotla:
z Proizvo|a~: RAFAKO,
Racibor~, Poljska
z Godina izgradnje: 1969
z Broj mlinova: 6
z Nazivni pritisak pare: 13.5
MRa
z Temperatura pare i
me|upare: 535 oS
z Kapacitet kotla: 380 t/h
svje`e pare
z Vrsta uglja: razni otpadni
mrki ugalj iz podzemne
eksploatacije
Rezime
U radu je prikazana primena antiwindup PID regulatora u regulaciji temperature
pregrejane pare.
Opisani su dinami~ki moduli pregreja~a i prikazani eksperimentalni podaci sa bloka TE
Morava.
Klju~ne re~i: antiwindup PID i pregreja~ pare.
[ema pregrijavanja svje`e pare sastoji se
od dvije grane i proikazana je na slici 1.
Zasi}ena para iz bubnja na temperaturi 330
o
S prvo prolazi kroz konvekcioni pregrija~
gdje mu se temperatura podi`e za oko 100
stepeni, zatim kroz niz od 4 ozra~ena
pregrija~a, koji podi`u temperaturu do 535
o
S. Regulacija temperature obezbje|uje se
ubrizgavanjem vodenog spreja u pregrijanu
paru u komore iza pregrija~a K1 i S3 . Iza
pregrija~a S2 ukr{taju se lijeva i desna
grana pare. Ovim rje{enjem omogu}uje se
ravnomjernije zagrijavanje lijeve i desne
strane linije pare. Pregrija~ S4 ima
relativno malu inerciju, tako da je
ubrizgavanjem iza S3 omogu}ena fina
zavr{na regulacija temperature pare pred
ulaskom u turbinu.
Poreme}aj koji dominantno uti~e na
temperaturu pare jeste polo`aj `i`e
plamena. Podizanjem `i`e plamena navi{e,
dolazi do velikog isijavanja topline na
ozra~ene pregrija~e i brzog porasta
temperature na izlazu pregrija~a.
Specifi~nost ovog bloka jeste kori{tenje
mje{avine uglja za lo`enje. Zbog razli~itih
ta~aka paljenja raznih vrsta uglja `i`a
plamena stalno {eta i tako mijenja
temperaturu pare.
2. Modeli pregrija~a
Polaze}i od jednodimenzione parcijalne
diferencijalne jedna~ine navedene u [1],
prenosna funkcija pregrija~a od ulazne
temperature pare prema izlaznoj
temperaturi, uz zanemarivanje transportnog
ka{njenja, dobija se u obliku:
(1)
gdje parametri Î»Ï zavise od karkteristika
pregija~a, pritiska i protoka pare. Na slici 2
prikazani su neki odzivi na step ulaz za
fiksirano Î,,= Ï i razne vrijednosti Î.
Za potrebe po{avanja regulatora koristimo
aproksimacije, koje su pogodnije za
identifikaciju:
Slika 1 [ema regulacije temperature pregrijane pare
[101]
energija
sa na ulaz za pra}enje
regulatora R1. R2 je
realizovan kao inkrementalni
PID regulator sa impulsnim
izlazom koji se vodi na
motor ventila za
ubrizgavanje. Osim {to
popravlja dinami~ke
karekteristike konture, ovaj
regulator slu`i i za
linearizaciju karakteristike
ventila i kompenzuje
promjene poja~anja ventila
za razne vrijednosti protoka
pare. Na ovaj na~in znatno
se popravlja robustnost
performansi na promjene
parametara.
Drugu kaskadu ~ine
regulatori R3 i R4. Princip
regulacije sli~an je kao i
Slika 2 Odzivi na step ulaz temeperatura pare pregrija~a
Tabela 1
(2)
ili
(3)
Pgen[MW]
105
75
Ta[sec]
30
40
Tb[sec]
60
95
T1[sec]
15
25
T2[sec]
140
210
Ï,,m[sec]
0.5
0.5
Tm[sec]
25
35
Slika 4 Odata snaga generatora
Aproksimacija (2) pogodnija je ako je λ2 ,
(3) u ostalim slu~ajevima.
Prenosna funkcija elementa za mjerenje
temperature aproksimira se u obliku:
(4)
3. [ema regulacije
Na slici 3 prikazana je {ema regulacije
jedne grane pregrijane pare. Zahtijeva se
da temperatura pare na izlazu iz kotla bude
u granicama 535 ± oS. Regulacija je
izvedena kroz dvije nezavisne kaskade.
Prvu kaskada ~ine regulatori R1 i R2. R1
predstavlja regulator temperature na izlazu
iz kotla, i realizovan je kao antiwindup
PID sa dodatnim ulazom za pra}enje
izlaza. Izlaz ovog regulatora predstavlja
postavnu vrijednost za regulator
temperature iza hladnjaka R2. Stvarna
vrijednost temperature iza hladnjaka vodi
Slika 3 [ema regulacije temperature pregrijane pare
[102]
prethodnoj konturi, jedino se kao izlazna
temperatura za regulaciju uzima
temperatura pred drugim hladnjakom.
Uloga ove kaskade jeste da odr`i takvu
vrijednost temperature ispred hladnjaka,
energija
Slika 5 Temperatura pare na izlazu iz kotla
Slika 6 Otvorenost ventila za ubrizgavanje
tako da ventil kojim upravlja prva kaskada
bude uvijek u aktivnoj oblasti (da nije
skroz otvoren ili zatvoren).
Ru~no upravljanje omogu}eno je
mogu}no{}u direknog upravljanja
regulacionim ventilom. Kako su R1 i R3
antiwindup regulatori, ne}e u slu~aju
du`eg odstupanja od zadane vrijednosti u
ru~nom re`imu rada, do}i do "navijanja"
integralnog dijela regulatora, pa je prelazak
sa ru~nog u automatski re`im gladak, bez
preskoka i oscilovanja regulisane
promjenljive.
4. Identifikacija
Iz eksperimantalnih podataka snimljenih
na kotlu, izvr{ene su identifikacije modela
(2), (3) i (4) pri snagama 70 i 105 MW za
prenosne funkcije Gp (s) i Gm (s). Za model
(3) dobijala se negativna vrijednost za T1,
za kaskadu sa R1 i R2, tako da je za Gp (s)
usvojen model (2). Za kaskadu sa R3 i R4,
dobijala se negativna vrijednost za Ta, pa
je usvojen model (3). Vrijednosti
izra~unatih parametara date su u tabeli 1.
5. Eksperimentalni podaci
Na osnovu dobijenih parametara, koriste}i
[2] izvr{eno je pode{avanje regulatora. Na
slikama 4,5 i 6 prikazani su dijagrami
snage generatora, temperature svje`e pare i
otvorenosti ventila za ubrizgavanje ispred
zavr{nog pregrija~a. U po~etku snimanog
perioda, pri snazi manjoj od 90 MW,
vidljivo je da temperatura pare i bez
ubrizgavanja nije mogla da dostigne
nominalnu. Bez obzira na trajanje takvog
stanja od oko 20 min., nije do{lo do
"navijanja" (windup) integralnog ~lana
regulatora, te je, ~im su se stekli uslovi
temperatura odr`avana u datim granicama
bez preskoka. Na slici 6 vidljiv je jako
miran rad izvr{nog organa (ventila) uprkos
znatnim poreme}ajima i izrazitoj
nelinearnosti karakteristike ventila.
Literatura
[1] R. Herbrik, Modeling and Optimal
Control of Once-Trough Steam Generating
Systems, U of I/CSL Report, Urbana, IL,
USA, 1971.
[103]
[2] S. Skogestad,
Simple analytic rules
for model reduction and
PID controller tuning,
Journal of Process
Control, 13, 2002, str.
291-309.
[3] K.J. Åstrom, T.
Hagglund, PID
Controllers: Theory,
Design and Tuning, 2nd
edition, Instrument
Society of America,
Research Triangle Park,
1995.
energija
Dr Toplica Pavlovi}
Holding industrija kablova a.d., Jagodina
Radi{a Dimitrijevi}
Institut FKC, Jagodina
UDC 621.315:658.5(497.11)
Komparativne prednosti
FKS-Jagodina u proizvodnji
energetskih kablova
ehni~ki progres i porast `ivotnog
standarda u svetu nerazdvojivo su
vezani za proizvodnju i upotrebu
elektri~ne energije bez obzira na stepen
razvijenosti pojedinih zemalja.
Danas je nemogu}e zamisliti stvaranje
nove materijalne vrednosti a da to nije
vezano za proizvodnju i potro{nju
elektri~ne energije.
Elektroprivredni sistem po svom zna~aju i
karakteristikama funkcionisanja predstavlja
krvotok zemlje i dru{tva. Posmatraju}i ga
kao celinu sastavljen je od 4 osnovna
elementa:
a) elektri~ni izvori
b) transformatori
c) elektri~ni vodovi (prenos elektri~ne
energije od elektrana do potro{a~a uz
`eljeni napon i ograni~eno strujno
optere}enje)
d) potro{a~i.
Kontinualno uve}ana proizvodnja i
potro{nja elektri~ne energije uslovila je
potrebu za kablovima razli~itih
konstrukcija i karakteristika a istovremeno
i razvila o{tru konkurenciju me|u
proizvo|a~ima.
U toku pro{le godine svetsko tr`i{te
kablova iznosilo je 83 milijardi USD.
Prema podacima ICF (International
Cablemakers Federation) proizvo|a~i
Centralne i Isto~ne Evrope (Bugarska,
^e{ka, Ma|arska, Poljska, Rumunija,
Rusija, Slova~ka i biv{a Jugoslavija) imali
su tr`i{te vredno 2,52 milijarde USD i to
predstavlja pad od 16% u odnosu na
prethodnu godinu.
Kretanje prodaje kablova i provodnika u
poslednjih 10 godina po zapo{ljenom
pokazuje da u Evropi najni`i nivo dr`i
Rusija, Srbija i Crna Gora, Bugarska i
Rumunija. Sa druge strane, u Centralnoj i
Isto~noj Evropi identifikovano je 96
proizvo|a~a provodnika i kablova: 37 u
biv{em SSSR-u, Poljskoj 18, zatim slede
SCG 13, ^e{ka 9, Rumunija 7, a ostalo je
u Slova~koj, Ma|arskoj, Bugarskoj.
T
Rezime
U ovom radu na sublimiran na~in prikazano je sada{nje stanje sa stanovi{ta tehnologije,
materijala i smernica za upotrebu i dat kriti~ki osvrt u funkciji razmi{ljanja oko
perspektive uva`avaju}i i aktuelni trenutak pripreme i kona~ne verzije realizacije
procesa transformacije.
Predmet analize su bili kablovi za prenos energije srednjeg i visokog napona sa
papirnom izolacijom, izolacijom umre`enog polietilena i elastomerima. Komaparativne
prednosti i ograni~enja posmatrani su u funkciji pouzdanosti eksploatacionih
karakteristika koje su posledica ugra|enih materijala i primenjenih tehnologija.
Nastojanje je bilo da se i pore|enja ~ine sa up-to date stanjem svetske tehnike, a pre
svega sa procesima koji su primenjeni kod izolacije (peroksidno umre`avanje, silansko
umre`avanje, radijaciono umre`avanje).
U o{troj borbi sa konkurencijom izlaz treba tra`iti u stalnom pobolj{anju kvaliteta
procesa i proizvoda, kao i smanjenju tro{kova kroz racionalizaciju konstrukcije kablova.
U tom smislu predlog korisnicima je primena kablova sa izolacijom umre`enom suvim
postupkom kao i konstruktivna re{enja sa optimalno ugra|enim koli~inama materijala.
Klju~ne re~i: energetski kablovi, srednji i visoki napon, XLPE.
Medium and High Voltage Cables
- FKS view to the Present and to the Future In this article we showed present status regarding to he technology, materials and
directions for usage, as well as critical approach to the existing considerations in
function of perspectives having in mind actual moment in transformation processes.
Subject of the analysis are medium and high tension power distribution cables with
paper, XLPE and rubber insulation. Comparative advantages and limits are in function
of reliability exploiting characteristics as consequence of materials and technology we
use. Our intention was to make comparisons to “up-to date” status of tecnics, most of all
to the processes in insulations, as well as metals.
Faced with strong competition, we are trying to find solutions in constant improvement
of the processes and quality, as well as in cost reduction and rationing of the cable
constructions.
Therefore, we suggest to our customers to use cables insulated with dry cross linking
(curing) procedure as well as constructions with optimal built in material.
Key words: power cables, medium and hight voltage, XLP.
Osim toga, doma}e tr`i{te postalo je i
predmet nepotrebnog i nekontrolisanog
uvoza kablova, naro~ito iz azijskog i
dalekoisto~nog regiona.
Prema podacima Zavoda za statistiku statistika spoljne trgovine, u toku 2004. u
ovu zemlju je uvezeno kablovskih
proizvoda u vrednosti od 26.800.000 USD.
Ovo zna~i da ne postoji za{tita doma}ih
proizvo|a~a kablova ni u carinskom niti u
vancarinskom obliku. Paradoksalno, ali
istinito, ve}e su carine za uvoz
[104]
repromaterijala koji se ugra|uju u kablove
nego za finalni proizvod.
1. Energetski kablovi srednjeg i
visokog napona
U elektroprivrednom sistemu svake zemlje
kablovi, kao komponenta za prenos snage,
zauzimaju vrlo zna~ajno mesto.
Odgovaraju}e tehni~ke preporuke jasno su
definisale izbor tipa i konstrukcije kablova
za odgovaraju}e primene u eksploataciji
energija
(npr. tehni~ka preporuka br.3 od 1991.
god.).
U savremenim srednjenaponskim i
distributivnim mre`ama u novije vreme,
sve ~e{}e se primenjuju nove konstrukcije
kablova sa izolacijom od polietilena (PE) i
umre`enog polietilena (XLPE) uz ve}
postoje}e mre`e kablova na bazi papirnouljne izolacije sa zavr{nim Pb pla{tom ili
pla{tom na bazi Al.
Normalno, ovoj kategoriji napona moraju
se pridodati i kablovi izolovani gumom
razli~itih me{avina na bazi prirodnih i
sinteti~kih kau~uka.
Ova konstruktivna re{enja sa stanovi{ta pre
svega izolacionih materijala egzistiraju i u
visokom naponu, pri ~emu danas u praksi
dominiraju kablovi sa izolacijom na bazi
XLPE.
U daljem izlaganju bi}e dat kratak pregled
tehnolo{kih operacija i materijala za
kablove srednjeg i visokog napona.
1. 1. Kablovi sa izolacijom od
impregnisanog papira i olovnim ili
aluminijuskim pla{tom
Ova vrsta kablova je najstarija i u svetu je
u primeni preko sto godina. Zbog dobrih
eksploatacionih karakteristika i danas se
nerado napu{ta, tako da uglavnom
dominiraju IPO13, NPO13, NPZO13 sa
olovnim pla{tom i provodnim spoljnim
omota~em.
Prednosti ovih kablova ogledaju se kod
uzemljiva~kog sistema mre`e, imaju mali
redukcioni faktor, efekat zna~ajnog
odvo|enja struje gre{ke u zemlju preko
neizolovanog olovnog pla{ta i jako
prigu{enje izvedenog potencijala. Sa druge
strane, ozbiljni nedostataci ovih kablova
su:
- prljava tehnologija u proizvodnji
- ni`a radna temperatura u eksploataciji u
odnosu na XLPE
- te`a instalacija u sistem
- potreba za odr`avanjem (naro~ito kablovi
oznake I )
- skuplji u odnosu na XLPE varijante.
Ali i pored ovih nesavr{enosti, bi}e i dalje
u primeni zbog odr`avanja postoje}e
mre`e.
Poznato je da ovu vrstu kablova u ovoj
zemlji i bli`em okru`enju proizvodi samo
FKS-Jagodina i to u naponskom nivou 10 35 KV.
Na~elna tehnologija proizvodnje sastoji se
od 7 osnovnih operacija a skra}ena {ema
data je na slici 1.
1. 2. Kablovi sa EPDM izolacijom
srednjeg napona
Uvo|enje izolacije na bazi sinteti~kog
kau~uka etilen-propilen umesto prirodnog i
butil kau~uka kod rudarskih kablova
napona 6-35 KV stvorilo je mogu}nost
primene i za kablove za fiksno polaganje
za napone do 35 KV (u svetu i za vi{e
napone). Kablovi sa ovom vrstom izolacije
kod nas te{ko nalaze “pravo gra|anstva”.
Industrija kablova Jagodina je do 1992.
proizvodila ove kablove napona do 35 KV
za izvoz u SAD jer su zbog manje
osetljivosti na efekat water treeing ovi
kablovi na tom tr`i{tu na{li zna~ajnu
primenu.
U saradnji sa Institutom VNIIKP-Moskva,
za potrebe ruskih rudnika osvajani su
kablovi tipa K[VG∃ konstrukcije 3x70 +
3x16 mm2, 20 i 35 KV.
Gumene me{avine za izolaciju, ekran
provodnika i izolacije, poluprovodni
omota~ za `ile za uzemljenje i
poluprovodni unutra{nji omota~ kabla
pripremani su na novom mikseru FKS-a.
Izolovanje energetskih `ila 70 mm2
ura|eno je na vertikalnoj liniji za
kontinualnu vulkanizaciju u pari
postupkom trostruke ekstruzije (ekran
provodnika, izolacija, ekran izolacije). Kao
provodnik upotrebljena je bakarna
fleksibilna kalajisana u`ad, klase 5, prema
JUS N.C0.015. Izolovanje provodnika za
uzemljenje ura|eno je na horizontalnoj
ma{ini za kontinualnu vulkanizaciju
takvim re`imom da je `ila ostala
nedovoljno vulkanizovana da bi popunila
prostore energetskih `ila pri pou`avanju.
Sve `ile su bile grafitirane da bi bile
pokretljive pri savijanju da bi se
obezbedila fleksibilnost kabla. @ile su
pou`ene sa kratkim korakom i to tako da
`ile za uzemljenje budu u me|uprostoru
energetskih, a preko jezgra kabla obavijana
provodna tekstilna traka i ekstrudovan
unutra{nji pla{t od provodne gumene
me{avine. Spolja je obavijena tekstilna
gumirana traka i pla{t ura|en gumenom
me{avinom na bazi polihloroprena.
Po istoj tehnologiji ra|en je i kabl EpHN
78, 38x70 + 3x16 mm2 za potrebe REIKKolubara.
Za ove kablove karakteristi~no je da su
otporni na naprezanje pri dugotrajnim
savijanjima, a to se posti`e najpre
konstrukcijom provodnika, du`inom
koraka pou`avanja `ila, usagla{avanjem
smera pou`avanja `ica, odnosno strukova u
spolja{njem sloju sa smerom pou`avanja
`ila, veli~inom preseka i konstrukcijom
pomo}nih `ila kabla, pokretljivo{}u `ila u
kablu i dr.
U eksploataciji, vu~na sila ne treba da
pre|e 15 N/mm2 ili pri kratkotrajnom
naprezanju do 25 N/mm2. Dozvoljeni
radijus savijanja kabla pri kretanju je
1.2,5-strukom pre~niku kabla, a u
izuzetnim slu~ajevima 5-strukom pre~niku
kabla.
Osnovni problem proizvodnje ovih
kablova kod nas je u ~isto}i izolacije koju
proizvo|a~i kablova sami pripremaju u
mikseru. Druga mogu}nost prljanja nastaje
na ekstruderu koji se ru~no hrani. Ukoliko
se ovi problemi prevazi|u, a ina~e su
subjektivne prirode, onda postoje realne
{anse za unapre|enje proizvodnje u FKS-u.
Osnovna blok {ema proizvodnje data je na
slici 2.
[105]
1. 3. Kablovi sa UPE izolacijom
napona 10-35 KV i visokonaponski
kablovi
Sa pojavom izolacije na bazi umre`enog
polietilena (UPE) u svetu {ezdesetih
godina pro{log veka svi kablovci su
smatrali da je, na bazi ispitanih
karakteristika (visoka probojna ~vrsto}a,
mali faktor tg d, mala dielektri~na
konstanta, vi{a termi~ka klasa (90-250 °C)
u kratkom spoju) u pitanju idealna
izolacija. Zahtevi stranog tr`i{ta naterali su
FKS da investira u jednu nagnutu liniju za
kontinualnu vulkanizaciju polietilena u
vodenoj pari, dok je konkurencija i dalje
radila sa termoplasti~nim polietilenima
(PE). U to vreme je FKS imala liniju za
istovremenu ekstruziju prvog
poluprovodnog sloja i izolacije, a drugi
sloj je naknadno ekstrudovan. Zahteve
standarda u pogledu vi{e dozvoljenih
parcijalnih pre`njenja 40 pC, ova
konstrukcija je zadovoljila.
Me|utim, ubrzo je do{lo do ispadanja iz
pogona kablova od umre`rnog, a jo{ vi{e
od termoplasti~nog polietilena. Ovo je
naro~ito bilo ra{ireno u Americi gde je
primena UPE bila vrlo zna~ajna. Pojava je
brzo povezana sa efektom water treeing.
Istra`ivanja su pokazala da se ova pojava
de{ava u prisustvu vode i napona. Sve je to
dovelo do toga da su mnogi po~eli da se
vra}aju primeni kablova izolovanih
papirom, ili znatno manje osetljivim
kablovima sa etilen-propilen izolacijom.
Normalno, vremenom su proizvo|a~i
kablova uz pomo} proizvo|a~a polietilena
ovu pojavu sveli na minimum, uz
istovremeno usavr{avanje konstrukcija
kablova sa radijalnom i longitudinalnom
za{titom od prodora vode u kabl.
Iskustvo FKS-a ste~eno u vi{egodi{njoj
proizvodnji srednjenaponskih kablova
izolovanih UPE bilo je osnova za ulazak u
proizvodnju visokonaponskih kablova 110150 KV.
Glavni razlozi za kori{}enje
visokonaponskih kablova izolovanih
umre`enim polietilenom umesto
visokonaponskih kablova sa uljnopapirnom izolacijom le`e u slede}em:
z mali dielektri~ni gubici (tg δ) - ova
vrednost kod UPE ne prelazi 4x10-4 i
oko 10 puta je manja od iste koja va`I za
konvencionalne kablove izolovane uljnopapirnom izolacijom;
z mala dielektri~na konstanta (εr) - εr
izolacije od UPE je 2,3 a kod uljnopapirne izolacije je 3,7;
z visoko strujno optere}enje - izvanredne
elektri~ne i termofizi~ke karakteristike
kablova sa UPE pru`aju mogu}nost
ve}eg strujnog optere}enja kabla, a
naro~ito preoptere}enja u incidentnim
slu~ajevima;
z laka instalacija i spajanje
z nema potrebe za posebnim merama
odr`avanja.
Umre`avanjem se formira posebna
molekulska struktura koja obezbe|uje
ovom polietilenu visoku termi~ku klasu.
energija
Slika 1 Tehnolo{ki proces izrade energetskih kablova izolovanih impregnisanim papirom
MATERIJALI
[106]
energija
Slika 2 Tehnolo{ki proces izrade energetskih kablova izolovanih gumom
MATERIJALI
[107]
energija
Slika 3
Prikaz izrade energetskih kablova na VCV liniji
[108]
energija
Slika 4 Uticaj postupka umre`avanja na broj gre{aka u izolaciji
Slika 5 Probojna ~vrsto}a na naizmeni~ni i impulsni napon XLPE- kabla
6,35/11KV vulkanizovano u pari i suvim postupkom
Sa druge strane mnoge manjkavosti koje
su bile prisutne kod CCV tehnologije
prevazi|ene su pojavom vertikalnih linija.
Tradicionalno je vodena para, u procesu
umre`avanja obezbe|ivala i potrebnu
koli~inu toplote i odgovaraju}i pritisak u
vulkanizacionoj cevi. Na`alost, ovaj
medijum prouzrokuje i odgovaraju}e
defekte u izolaciji (pribli`no 103/mm3, a
alarmantno je ako su defekti 0,1 %
dielektrika).
Poznato je da Industrija kablova - Jagodina
raspola`e, pored radijacione i linijama za
umre`avanje kako u vodenoj pari tako i u
azotu - tzv. suvi postupak umre`avanja.
Posebno zna~ajna ~injenica da je na VCV
postrojenju mogu}e objediniti u jednom
prolazu 3 ekstruderske operacije (tripleks
postupak), {to u krajnjem rezultira
dominantnim kvalitetom ~ije su
karakteristike:
1. visokokvalitetan spoj provodnika,
poluprovodnog sloja, izolacije i ekran
izolacije;
2. veoma visoke performanse kabla kao
poledica odsustva kontaminacije
izolacije;
3. precizno izvedena geometrija elemenata
kabla zahvaljuju}i proizvodnoj opremi i
sistemu kontinualne vertikalne
vulkanizacije;
4. izvanredne elektri~ne eksploatacione
karakteristike izolacionih slojeva
(provodni, izolacioni) dobijene suvim
postupkom umre`avanja.
Umre`avanje UPE izolacije vr{i se na
temperaturi 400oC u prisustvu azota pod
pritiskom do 15 bara. Azot pod pritiskom
spre~ava stvaranje gasnih mehurova u
izolaciji uz istovremeno odr`avanje
uniformne debljine izolacije. Posle
izvr{ene vulkanizacije izolacija se hladi
azotom a zatim vodom pod pritiskom.
Dalje hla|enje do sobne temperature vr{i
se u standardnom vodenom koritu.
Napred re~enom treba dodati da je razvijen
i u{ao u redovnu primenu novi kompaund
za visokonaponske kablove tzv. tree
retardant otporan na dejstvo ozona i
toplotno stabilan.
Sve ove prednosti suvog postupka
umre`avanja, vrlo zna~ajne za prakti~nu
primenu, najbolje se mogu sagledati sa
slike 4 i 5. [7]
2. Zaklju~ak
Dozvoljena radna temperatura UPE
kablova iznosi 90°C, a pri kratkim
preoptere}enjima i do 130°C u zbirnom
vremenu od 100 sati godi{nje, bez
posledica na vek trajanja kabla.
Principijelna {ema proizvodnje
visokonaponskih kablova izolovanih UPE
na vertikalnom tornju data je na slici 3.
I.3.1. Preimu}stva kablova sa izolacijom
na bazi umre`enog polietilena suvim
postupkom
U proizvodnji energetskih kablova,
vulkanizacija na CCV liniji dugo godina je
smatrana modernim re{enjem sve do
pojave Sioplasa po tehnologiji Dow
Cornninga [7] .
[109]
Poslednjih 15 godina privredu ove zemlje
pratile su brojne te{ko}e koje nisu zaobi{le
ni doma}e proizvo|a~e kablova,
uklju~uju}i i FKS. No i pored toga nije
bilo potpunog prekida i ga{enja
proizvodnje, sa~uvani su svi atesti i
dobijeni novi (FKS i atest za HFFR kablove kod VDE - Instituta).
Sada{nji trenutak karakteri{u aktivnosti na
planu pripreme za privatizaciju ali i
razmi{ljanja na razvojnom planu ~ija }e
realizacija zna~ajno zavisiti i od budu}eg
vlasnika.
Generalno gledano mo`e se zaklju~iti
slede}e:
energija
A. POSTOJE]E STANJE
1. postoje}i proizvodni program u delu
energetskih kablova ima poziciju na
tr`i{tu;
2. kablovi sa uljno-papirnom izolacijom
jo{ uvek su aktuelni zbog odr`avanja
postoje}ih mre`a i ~injenice da je malo
kablovaca koji su tu proizvodnju
zadr`ali;
3. zbog pove}ane konkurencije, recesije u
svetskim razmerama pada akumulativost
ovog asortimana do mere da pojedine
firme zatvaraju svoje fabrike;
4. liberalizovano doma}e tr`i{te i odsustvo
bilo kakve ozbiljne za{tite doma}ih
proizvoda~a ne idu na ruku o`ivljavanju
doma}e proizvodnje; i u slu~ajevima
kada je doma}i proizvoda~ na tenderu sa
najpovoljnijom ponudom forsira se uvoz
kablova;
B. GDE FKS VIDI MOGU]I IZLAZ
1. odr`anje postoje}eg i unapredenje
asortimana srednjeg i visokog napona
energeskilia kablova sa izolacijom od
umre`enog polietilena i EPR-a;
2. daljei razvoj sopstvene proizvodnje
izolacionih materijala za srednji napon;
3. insistiranje na reviziji postoje}ih uslova
i re{enja u nacionalnim standardima u
cilju smanjenja utro{ka materijala;
a) ra~unske gre{ke konstruktivnih
elemenata kabla prevesti na elektri~ne,
neophodne eksploatacionim uslovima;
b) novoosvojene materijale uvoditi
saglasno mogu}nostima postoje}eg
ma{inskog parka uz odgovaraju}e
prilagodavanje;
4. u nove tehni~ke preporuke i revizije
standarda iz ove oblasti uvesti klju~ne
karakteristike kablova koje opredeljuju
kvalitet i `ivotni vek kablova
5. za kablove sa XLPE izolacijom uvesti
ograni~enja za primenu ukoliko nisu
proizvedena po tripleks postupku i
umre`avanje izvedeno suvim postupkom
u azotu.
Radi{a Dimitrijevi}, Dr Jovan Manasijevi},
Miroslav @ivkovi}
Institut FKS, Jagodina
Dr Toplica Pavlovi}
Biro generalnog direktora FKS, Jagodina
Prof. dr Radica Proki}-Cvetkovi},
prof. dr An|elka Milosavljevi}
Ma{inski fakultet, Beograd
Literatura
[1] Tehni~ka i katalo{ka dokumentacija
FKS-a
[2] Cortinovis SpA, Innvative Stranding
and Cabling Equipement for Power Cahles,
Wire & Cable Asia, July/August 2003
[3] A.Blackmore, Annealing Copper &
Aluminium Stranded Condicto&, Wire &
Cable Technology, January/February
[4] Tehni~ka dokumentacija: SWISSCAB [vajcarska
[5] R. Karling, Nextrom’s silane
crosslinking tehnolngies, Nextrom
tehnolngies, N020-1/1999
[6] Aluminium Electrical Conductor
Handbook, The Aluminium association,
N.W. Washington, 1982
[7] D.Mc Allister, Flectric Cahles
Handbook, Granada Tehnical Book.
lektroenergetski sistem (EES) na{e
zemlje u poslednjih nekoliko godina
ne mo`e da iz sopstvenih izvora
podmiri rastu}e potrebe za elektri~nom
energijom. Taj nedostatak iznosi u proseku
10% od ostvarene proizvodnje, a varira u
toku godine od meseca do meseca.
Tako|e, zbog dugogodi{njeg neadekvatnog
odr`avanja i zastarelosti opreme dovedeno
je u pitanje i tehni~ko stanje mnogih
proizvodnih kapaciteta, koji rade sa
smanjenim stepenom iskori{}enja. Ovaj
problem se svakako mo`e da re{
izgradnjom novih termo i hidroelektrana ili
uklju~ivanjem drugih alternativnih izvora
elektri~ne energije, ali ostaje nerazre{en
problem energetske efikasnosti takvog
sistema.
Prema tome, autori smatraju da bi
energetski sistem bio efikasniji trebalo bi
u~initi slede}e:
UDC 669.018.58:621.314.21.042
Primena amorfnih legura za
izradu magnetnih kola u cilju
u{tede elektri~ne energije
Rezime
U ovom radu je prezentirana mogu}nost pove}anja efikasnosti distributivnih
transformatora, primenom novih legura sa smanjenim gubicima magnetizacije u toku
izrade magnetnih kola. Tako|e je dat pregled stanja u svetu, sa smernicama za dalji
razvoj materijala za izradu magnetnog kola, koji treba da se ogleda u upro{}avanju
tehnolo{kog postupka. Zbog izvesnih te{ko}a u ovom postupku, primena je ograni~ena
samo na izradu distributivnih transformatora, koji su manje snage i manjih dimenzija,
ali su s druge strane i daleko najbrojniji u sistemu. Ovo u potpunosti opravdava
planirana istra`ivanja, jer se u na{oj zemlji nalaze i prirodni resursi koji su neophodni
za proizvodnju novih legura sa pobolj{anim svojstvima, a koje mogu da slu`e za izradu
magnetnog kola transformatora i pove}avaju energetsku efikasnost distributivnih
transformatora.
Abstract
This paper presents possibility of increasing the efficiency of distribution transformers
using very low power loss alloys for magnetic cores. The review in the world is also
presented, showing the courses for further improvement of the magnetic core materials,
regarding the process simplifying. Because of some difficulties in this process, the
application is limited to distribution transformers, which power and dimensions are
smaller, but on the other hand, which are the most numerous in the electric power
system. This fact completely justifies the intended investigation, because there are natur
resources in our country, needed for production of new alloys of improved
performances, which are applied for transformer cores, increasing their efficiency.
E
[110]
z
Planirati optimalni razvoj i izgradnju
distributivne mre`e, da bi se tro{kovi
distribucije elektri~ne energije smanjili,
uzimaju}u u obzir odre|ene parametre,
koji su bitni za mre`u. Optimalna
konfiguracija mre`e za svaku godinu
planiranog razvoja dobija se kada se
na|e minimum funkcije tro{kova;
z Uvoditi kompenzaciju reaktivne energije
u cilju smanjenja nepotrebne
komponente optere}enja;
z Usavr{avati elemente sistema, tako da se
primenom materijala i novih tehnolo{kih
re{enja, pove}a stepen korisnog dejstva,
a u krajnjoj liniji i efikasnost sistema.
Distributivni transformatori (DTS), kao
najbrojniji elementi sistema, transformi{u u
EES-u srednji napon 10 i 20 kV na niski
napon 0,4 kV. Zavisno od snage, jedan
DTS na niskom naponu ima vi{e izvoda
(npr. 8 za 630 kVA ili 12 za 1000 kVA), a
pouzdanost i efikasnost u napajanju
energija
bakarnog valjka. Istisnuti rastop je
istovremeno u kontaktu i sa otvorom i sa
povr{inom valjka i zbog toga se stvara
tanka traka pravougaonog preseka. Dok se
protok rastopa kroz otvor kontroli{e
pomo}u pritiska, on takodje zavisi i od
zazora izmedju otvora i povr{ine
rotacionog valjka. Na ovaj na~in su
laboratorijski dobijene amorfne trake i do
300 mm {irine, a na tr`istu su na
raspolaganju trake {irine do 210 mm.
Slika 1 Linija za proizvodnju tankih traka od amorfnih metalnih legura
Topljenje
Livenje
Izvla~enje
potro{a~a mora biti na visokom nivou,
pogotovu u gusto naseljenim gradskim
sredinama. ^est je slu~aj da transformatori
rade paralelno, tako da je verovatno}a, da
potro{a~i u tom delu distributivne mre`e
ostanu bez napajanja.
[to se ti~e efikasnosti, transformatori su
gotovo savr{ene ma{ine sa stepenom
korisnog dejstva od 96 do 99%, {to je vi{e
od bilo koje druge elektri~ne ma{ine. Ipak,
~ak i u tako savr{enoj ma{ini, mogu}e je
ostvariti zna~ajne u{tede elektri~ne
energije, ako se za izradu magnetnog kola
upotrebe specijalne legure, koje se odlikuju
vrlo niskim jedini~nim gubicima snage.
Tako su po~etkom osamdesetih godina
pro{log veka u distributivnoj mre`i SAD
eksperimentalno instalisana dva
transformatora, koja su zbog svojih
osobina bila jedinstvena me|u 40 miliona
instalisanih DTS-a {irom Amerike.
Njihovo magnetno kolo bilo je napravljeno
od magnetno meke amorfne metalne legure
Fe-B-Si, koja je smanjila gubitke energije
za oko 70%, i pokazivala je bolje
magnetne osobine od bilo koje do tada
kori{}ene legure `eleza i silicijuma [1, 2].
Uprkos tome, uvo|enje u primenu
amorfnih metalnih legura (AML) nije i{lo
ni brzo ni lako. U odnosu na standardne
hladno valjane Fe-Si limove [3], AML su
tvr|e ali krtije, a proces proizvodnje
magnetnog kola od AML je slo`eniji i
skuplji. Tako|e postupak dobijanja AML
spada u domen visokih tehnologija i
zahteva specijalnu opremu, {to dosta
poskupljuje izradu transformatora od AML.
Pored amorfnih legura, od kojih se
naj~e{}e formiraju trake, u novije vreme se
primenjuju nanokristalne legure
[2],dobijene metalurgijom praha ili
mehani~kim legiranjem. U praksi obe
vrste legura nalaze {iroku primenu u
industrijskim uslovima pri razli~itim
temperaturama (posebno u podru~ju MHz).
Ovde }e biti re~i samo o primeni na
industrijskoj u~estalosti 50 Hz.
Postupak dobijanja amorfnih
metalnih legura
Metali i metalne legure poseduju tipi~no
kristalnu strukturu, {to zna~i da se
pojedina~ni atomi raspore|uju po
Merenje
Namotavanje
odre|enom modelu, koji se ponavlja. Za
razliku od njih, AML imaju skoro
proizvoljnu konfiguraciju atoma, koja se
ne ponavlja u strukturi, pa zato nemaju
odre|enu ta~ku topljenja, ali imaju iste
fizi~ke i hemijske osobine u svim
pravcima, tj. izotropne su. Takav raspored
atoma tipi~an je za nemetale, ali i za
rastopljene metalne legure. Da bi se
zadr`ala amorfna struktura, odnosno
proizvoljan raspored atoma, potrebno je
ostvariti vrlo brzo hla|enje rastopa oko 105
K/s, {to se u praksi ne ostvaruje
jednostavno. Da bi se napred dato stanje
materijala ostvarilo najmanje jedna
dimenzija trake mora biti mala. Iz tog
razloga trake od AML su vrlo malih
debljina ( 25 do 50 μm), {to kasnije
ote`ava manipulaciju i izradu paketa
limova za magnetno kolo. Da bi se toplota
efikasno odvela sa uzorka, rastopljena
legura mora biti u dodiru sa veoma dobrim
provodnikom toplote (npr. bakarni disk,
bez posebnog hla|enja ili sa prinudnim
hla|enjem). Na slici 1 {ematski je
prikazano postrojenje za proizvodnju
tankih traka od AML sa odgovaraju}im
fazama izrade: topljenje, livenje,
izvla~enje, merenje i namotavanje.
Tehnologija dobijanja AML procesom
ekstremno brzog o~vr{}avanja se
vremenom usavr{avala u cilju dobijanja {to
{irih traka, koje bi bile prakti~no
primenljive za izradu DTS-a, a tako|e se
vodilo ra~una da temperatura rastopa bude
i {to je mogu}e ni`a.
Danas se za proizvodnju {irokih traka od
AML koristi tehnologija planarnog livenja
[1]. Rastopljena metalna legura pod
pritiskom te~e kroz otvor koji je u
neposrednoj blizini povr{ine rotacionog
Tabela 1
Osnovne karakteristike amorfnih
metalnih legura i transformatora
na njihovoj osnovi
Od svih osobina, koje karakteri{u amorfne
materijale, najzna~ajnija je sposobnost
jakog magnetnog ure|enja, koja postoji
samo ispod odre|ene (Kirijeve)
temperature, dok se iznad nje pri H=0, ovi
materijali pona{aju kao paramagnetici.
Najtipi~niji primer ovih materijala su tzv.
metalna stakla, koja predstavljaju amorfna
feromagnetna jedinjenja prelaznih metala
sa nemetalima kao {to su (B ili P). Na
osnovu ispitivanja koja su po~etkom
sedamdesetih sprovedena u SAD, do{lo se
do op{te formule za sastav AML [1]:
M 70 −90Y10 −30 Z 0,1−15
gde je M jedan ili vi{e metala, Y nemetal
(B ili P) i Z metaloid (Si, Ge). U tabeli 1
date su osnovne karakteristike nekih do
sada razvijenih AML i standardne Fe-Si
legure [1]. Vidi se da se zamena P i C sa B
odra`ava na pove}anje remanentne
indukcije, {to dokazuje po~etne
pretpostavke o uticaju B.
Mo`e se zaklju~iti da legura Fe80B11Si9 ima
odgovaraju}u indukciju zasi}enja (1,59T),
zadovoljavaju}u termi~ku stabilnost i
prihvatljive tro{kove izrade, pa je uz
znatno smanjene gubitka magnetnih
svojstava, sasvim atraktivna za izradu
magnetnog kola DTS-a. Na slici 2 se vide
histerezisne krive date u zavisnosti
magnetne indukcije (B) i ja~ine magnetnog
polja (H) za standardnu leguru Fe-Si i
amorfnu leguru Fe80B11Si9 odakle mo`e da
se zaklju~i da je ranije do{lo do magnetnog
zasi}enja amorfne legure u odnosu na
standardnu. Ovo potvr|uju i histerezisne
krive, prikazane na slici 2. Tako|e se vidi
da je legura AML magnetno mek{a,
odnosno da se lako mo`e magnetisati u
promenljivom magnetnom polju
Osnovne karakteristike legura za izradu magnetnog kola DTS-a
Vrsta legure
Standardna Fe-Si legura
AML Fe80P13C7
AML Fe80B20
AML Fe86B8C6
AML Fe80B11Si9
Indukcija
Kirijeva
Koercitivno
zasi}enja temperatura
polje
Bs (T)
Tc (K)
Hc (A/m)
2,01
1,4
1,6
1,75
1,59
1019
587
647
<600
665
24
5
3
4
2
Jedini~ni gubici na
1,4 T, 60 Hz
Pj (W/kg)
0,7
0,3
0,4 (procenjeno)
0,2
Napomena: Vrednosti jedini~nih gubitaka na 50 Hz su 80% od vrednosti na 60 Hz.
[111]
(1)
energija
Slika 2 Zavisnost magnetne indukcije i ja~ine magnetnog polja ispitivanih legura
B(T)
H (A/m)
industrijske u~estalosti - histerezisna kriva
je znatno u`a.
Dodatno pobolj{anje osobina AML, posle
procesa naglog o~vr{}avanja, vr{i se u
procesu kontrolisanog odgrevanja traka,
tokom koga se smanjuju unutra{nja
naprezanja, nastala zbog brzog hla|enja pri
o~vr{}avanju rastopa i zateznih
karakteristika. Tom prilikom se znatno
menjaju magnetne karakteristike, tj.
smanjuju se koercitivno polje i gubici, a
pove}ava se indukcija zasi}enja i
magnetna permeabilnost. Optimalni uslovi
odgrevanja (temperatura, vreme, ja~ina
spolja{njeg magnetnog polja) razlikuju se
za razli~ite legure, a postupak se vr{i do
temperature, koja je za oko 50 0C ni`a od
temperature kristalizacije.
Na slici 3 prikazane su histerezisne krive
dobijene u toku odgrevanja u
longitudinalnom, transverzalnom polju i u
odsustvu polja, gde je evidentno
maksimalno pobolj{anje karakteristika u
longitudinalnom polju. Promena napred
navedenih gubitaka u superlegurama,
metalnim legurama kao i amorfnim
materijalima [4] pri promeni u~estalosti
f(kHz), za Bmax=0,2 T prikazana je na slici 4.
magnetno kolo (vrednosti su oko 900
Vickers-a);
z ve}u magnetnu permeabilnost μ pri
jednosmernoj struji ( odgrevane i
600.000, a livene oko 50.000);
manju radnu temperaturu za oko 30ºC
(60ºC za standardne prema 30ºC za
amorfne transformatore).
U tabeli 2 date su radi pore|enja neke
eksploatacione karakteristike
transformatora snage 25 kVA sa
magnetnim kolom od AML, koje je
izra|eno od standardne Fe-Si legure [1].
Mada su neznatno te`i, amorfni
transformatori imaju 70% manje gubitke
magnetnih osobina, 60% manju pobudnu
struju i najzad manji porast temperature i
ni`i nivo buke.
Stepen iskori{}enja snage transformatora je
po definiciji odnos korisne i utro{ene
aktivne snage i za neko optere}enje S, koje
mo`e biti razli~ito od nominalnog,
izra~unava se po slede}em obrascu [5]:
η=
k ⋅ S n cos ϕ
k ⋅ S n cos ϕ + PCu + PFe
gde je k - faktor koji uzima u
obzir neko optere}enje S, razli~ito od
S
nominalnog,
k=
Sn
Sn - nominalna prividna snaga
cosϕ - faktor snage
PCu - gubici u bakru, pribli`no jednaki
snazi kratkog spoja na 75 0C
PFe - gubici u `elezu ,su pribli`no
jednaki gubicima u praznom hodu P0.
Dakle, kao {to se vidi iz literaturnih
podataka [2] , smanjuju}i gubitke PFe
primenom novih legura, mo`e se pove}ati
stepen iskori{}enja snage transformatora.
Pored navedenog, AML u odnosu na
standardne legure Fe-Si imaju:
z ve}u specififi~nu elektri~nu otpornost (2-3 puta),
{to je povoljno za smanjenje
Slika 4
Promena gubitaka u nekim legurama pri
vrtlo`nih struja (vrednosti su
promeni u~estalosti za Bmax=0,2 T
oko 130 mΩ cm);
z ve}u tvrdo}u, {to je
nepovoljno pri izradi
paketa limova za
Slika 3 Histerezisne krive odgrevanih AML legura u zavisnosti od
smera magnetnog polja
B(T)
H (A/m)
[112]
(2)
energija
Tabela 2 Neke eksploatacione karakteristike transformatora 25 kVA sa magnetnim
kolima od razli~itih legura
Gubici snage praznog hoda (W)
Gubici snage bakra (pri optere}enju) (W)
Struja pobude (%)
Porast temperature (K)
Nivo buke (dB)
Ispitivanje u kratkom spoju
Masa (kg)
Magnetno kolo
od AML
15,4
328
0,14
48
33
40 puta
200
Magnetno kolo
od Fe-Si legure
57
314
0,36
57
40
40 puta
184
oko 3,5 milijarde $, dok su ove vrednosti
za Evropu 26 TWh ili pribli`no 2 milijarde
USD [8].
U cilju {to pribli`nijeg odre|ivanja
koli~ine elektri~ne energije za pokrivanje
gubitaka u gvo`|u svih DTS-a u na{em
EES-u na godi{njem nivou, obele`imo sa
P0i gubitke u praznom hodu i - tog DTS-a
u sistemu. Ako se u EES-u nalazi n DTS-a,
ukupni gubici u praznom hodu svih DTS-a
bi}e:
(2)
Na`alost, sli~no razmi{ljanje ne mo`e se
primeniti i na gubitke snage u bakru pri
optere}enju PCu, jer se smatra da je
izborom bakra, kao materijala za namotaje,
sve re~eno.
Tehnoekonomska analiza
primene amorfnih legura
Prema podacima Elektroprivrede Srbije
(EPS) na primeru 2002. godine na teritoriji
Republike Srbije (bez Kosova) bilo je
ukupno 3185142 registrovanih potro{a~a,
od kojih je na niskom naponu 99,9%
(3181658), a ostali na srednjem i visokom
naponu (3484). Struktura potro{nje EPS-a
u jednom du`em periodu, po~ev od 1990.
godine mo`e se videti na slici 5, gde se
mo`e uo~iti da zadnjih desetak godina
najve}e u~e{}e u potro{nji imala
doma}instva, koja su pribli`no ~isto
omskog karaktera [6, 7].
Bez obzira na potro{a~a , koji potpuno
dominiraju , mo`e se re}i da pribli`no
celokupna elektri~na energija, koja se
proizvede za pokrivanje podru~ja, prenosi
se preko distributivnih transformatora.
Zbog tako aktivne uloge u EES-u, oni su i
odabrani, da se tehni~ki dodatno
usavr{avaju, bez obzira {to im je efikasnost
vrlo visoka i kre}e se u opsegu 96 do 99%.
Uz to DTS u EES-u:
z neprekidno su priklju~eni na napon i
svako, makar i malo pove}anje
efikasnosti, se puno odra`ava na u{tedu
elektri~ne energije;
Slika 5
z
dovoljno su dugo u eksploataciji, da se
mo`e re}i da su proizvedeni po
standardnim tehnolo{kim postupcima.
Ukoliko je potrebno da se promene ,
nudi se izbor skokovitog prelaska na
transformatore najnovije generacije, kada
je promena efikasnosti zapa`enija;
z imaju magnetno kolo najjednostavnijeg
oblika od svih elektri~nih ma{ina, a
upravo kod proizvodnje limova za
magnetno kolo ima mogu}nosti za
dodatno sni`avanje jedini~nih gubitaka u
gvo`|u;
z proizvode se i u na{oj zemlji, a tako|e
kod nas postoje nalazi{ta bornih
minerala, bitna za izradu specijanih
legura sa smanjenim jedini~nim
gubicima magnetizacije.
Primena savremenijih DTS-a posebno
dolazi do izra`aja u oblastima sa malom
gustinom potro{nje. Naime, u toku no}i,
kada se optere}enje toliko smanji, da su
gubici u bakru transformatora bitno manji
u odnosu na iste gubitke pri punom
optere}enju, i dalje ostaju prisutni
konstantni gubici u gvo`|u, koji zavise od
kvadrata magnetne indukcije, odnosno
napona. Iako su oni vrlo mali (kod novijih
transformatora 1 W/kg, a kod starijih 1,7
W/kg), energija, koja se ulo`i za
pokrivanje ovih gubitaka na mese~nom ili
godi{njem nivou mo`e biti bitno velika.
Primera radi, procenjena godi{nja u{teda
elektri~ne energije u SAD u 2000. godini
upotrebom specijalnih legura za magnetno
kolo transformatora iznosila je 47 TWh ili
Potro{nja elektri~ne energije EPS-a u periodu 1990-2002.
Ako sa j0n ozna~imo odnos snage gubitaka
u praznom hodu i nominalne snage i - tog
DTS-a tj.
i ako usvojimo da je njegova prose~na
vrednost ista, izraz (2) postaje:
(3)
Prakti~no, gubici snage P0 ostaju isti bez
obzira na optere}enje transformatora. Kako
se u sistemu nikada ne mo`e pojaviti
situacija, da su svi transformatori
nominalno optere}eni, zaklju~uje se da je
trenutna snaga sistema uvek manja od
instalisane snage Sn ins. Analiza gubitaka
preko snaga nije uvek pogodna, pa izraz
(3) treba prevesti na energije:
(4)
gde je E0 - elektri~na energija za
pokrivanje gubitaka u gvo`|u DTS-a
En ins - elektri~na energija koja bi se utro{ila
da su svi DTS nominalno optere}eni
tokom cele godine
Et - realno potro{ena elektri~na energija za
pokrivanje konzumnog podru~ja na
godi{njem nivou (Et < En ins)
j0 - odnos snage gubitaka u praznom hodu
i snage, koja je razli~ita od nominalne
(j0 > j0n)
Sa dijagrama na slici 5 i zvani~nim
podacima EPS-a ukupna elektri~na
energija za pokrivanje konzumnog
podru~ja u 2002. godini iznosila je 33381
GWh, pa se uz prose~nu vrednost [7],
procenjuje da je u na{em EPS-u elektri~na
energija za pokrivanje gubitaka u gvo`|u
DTS-a iznosila najmanje:
E02 = j0 ⋅ Et 02 = 0,15% ⋅ 33381⋅109 ≈ 50 GWh
ili izra`eno u dinarima na bazi cene
elektri~ne energije od 2,4 din/kWh:
C02 = 50 ⋅106 ⋅ 2,4 = 120 ⋅10 6 din
gde je: Et02 - bruto potro{nja konzuma
EPS-a u 2002.
Uz godi{nji rast potro{nje od oko 2,8%, za
2003. godinu energija za pokrivanje
gubitaka u gvo`|u DTS-a se procenjuje na
najmanje:
E03 = j0 ⋅ Et 03 = 0,15% ⋅ 34330 ⋅109 ≈ 51,5 GWh
[113]
energija
E02' = E02 / k = 50 / 4 = 12,5 GWh
E03' = E03 / k = 51,5 / 4 = 12,875 GWh
Odavde proizilazi da bi minimalne mogu}e
u{tede primenom savr{enijih DTS-a bile:
z za 2002. 37,5 GWh ili 90 miliona dinara i
z za 2003. godinu pribli`no 38,5 GWh ili
93 miliona dinara.
[to se ti~e magnetnog kola transformatora,
ono je jednostavnog oblika i nema `lebove
kao magnetno kolo elektri~nog motora.
Pravi se od paketa limova, da bi se
smanjili gubici usled vrtlo`nih struja.
Limovi se normalno prave od ~elika sa
orijentisanom kristalnom strukturom, uz
dodavanje raznih primesa, pre svega
silicijuma, radi pove}anja elektri~ne
otpornosti. Poslednjih desetak godina
obele`ila je komercijalna primena
specijalnih amorfnih legura, kojima se
dodaje kao primesa bor. Takve legure se
odlikuju ekstremno niskim jedini~nim
gubicima ( do 0,16 W/kg na 1,4 T, 50 Hz),
ali i vi{om elektri~nom otporno{}u [8].
Tabela 3 daje pregled ekonomskih
pokazatelja dva DTS u SAD, istih snaga i
napona , od kojih je magnetno kolo jednog
od amorfne metalne legure (AML), a
drugog od standardnog Fe-Si lima.
Na sada{njem stupnju tehnolo{kog razvoja
transformator od AML ima vi{u cenu, ali
ako se uzmu u obzir u{tede u eksploataciji
na ime manjih gubitaka magnetizacije u
gvo`|u, onda je prednost nesumnjivo na
strani ovih transformatora. Zbog skupog
tehnolo{kog postupka dobijanja AML ova
ekonomi~nost jo{ uvek nije toliko
o~igledna, pa bi zato trebalo i}i na
masovniju upotrebu ovih transformatora,
{to bi bilo isplativije za
elektrodistributivna preduze}a.
Tabela 3 pokazuje koliko malo pove}anje
efikasnosti (0,2%) rezultuje velikim
u{tedama elektri~ne energije i investicija.
Prema ovim pokazateljima, transformator
od AML bi bio isplativiji od standardnog
ve} posle 1 godine eksploatacije, a otplatio
bi se otprilike posle 6 godina (slika 6).
Tabela 3 Pore|enje ekonomskih pokazatelja dva DTS u distributivnoj mre`i SAD
DTS 500 kVA, 60 Hz, 15000/480-277 V
Gubici u gvo`|u (W)
Faktor gubitaka u gvo`|u (USD/W)
Gubici pri optere}enju (W)
Faktor gubitaka pri optere}enju (USD/W)
Stepen korisnog dejstva (%)
Tr`i{na cena (USD)
Vrednost gubitaka u gvo`|u (USD)
Vrednost gubitaka pri optrere}enju (USD)
Ukupni godi{nji tro{kovi (USD)
Slika 6
DTS od AML
230
5,5
3192
1,5
99,6
11500
1265
4788
17553
Standardni DTS
610
5,5
3153
1,5
99,4
10000
3355
4730
18085
Rast tro{kova distributivnih transformatora tokom prvih
10 godina eksploatacije
100000
90000
80000
Troškovi (USD)
Treba napomenuti da je ova energija
gubitaka procenjena u slu~aju da svi DTS
u EES-u imaju magnetna kola sa
pobolj{anim jedini~nim gubicima od oko 1
W/kg. Kako to u praksi nije slu~aj,
odnosno u sistemu su transformatori koji
su du`e u eksploataciji, sasvim je realna
pretpostavka da su jedini~ni gubici u
njihovim magnetnim kolima ve}i od 1
W/kg i da mogu biti oko 1,7 W/kg, a to
zna~i da bi procenjene u{tede iz
prethodnog ra~una mogle biti i ve}e.
Ako bismo ra~unali mogu}e u{tede
elektri~ne energije, koja bi se ostvarila
primenom savr{enijih DTS-a od
specijalnih legura, onda bi faktor u{tede,
obzirom na postignute vrednosti jedini~nih
gubitaka od 0,2 W/kg bio 4 do 5 puta. To
zna~i, da bi u slu~aju da u distributivnoj
mre`i imamo ovakve DTS, potrebna
energija za pokrivanje ovih gubitaka bi
bila najmanje:
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
0
1
2
3
4
DTS od AML
Nije bez zna~aja spomenuti da bi se
masovnija primena DTS od AML, pored
u{tede elektri~ne energije, pozitivno
odrazila i na ekolo{ke prilike okolne
sredine. U EES, gde termoelektrane imaju
zna~ajno u~e{}e u proizvodnji elektri~ne
energije, ove u{tede energije bi zna~ile
delom i manje rada termoelektrana, a time
i manje {tetnih gasova i materija u
atmosferi. U Tabeli 4 je prikazan uticaj
primene DTS-a od AML na okolinu za
neke zemlje [9].
Zaklju~ci
1. Primena distributivnih transformatora sa
magnetnim kolom od amorfnih legura u
velikoj meri doprinosi smanjenju
gubitaka u mre`i elektrodistributivnih
preduze}a, uz pove}anje efikasnosti
energetskog sistema.
2. Da bi amorfni transformatori bili
pristupa~niji korisnicima neophodno je
5
6
7
Standardni DTS
8
9
10
Godina eksploatacije
da njihova cena bude ni`a, a to mo`e da
se ostvari samo ako se tehnologija
dobijanja amorfnih legura i izrada
transformatora pojednostavi.
3. Neophodno bi bilo da se pri dobijanju
amorfnih legura smanji brzina
kristalizacije, {to bi omogu}ilo dobijanje
limova debljine do 0,5 mm u odnosu na
dosada{nje 0,025 - 0,05 mm.
4. Potrebno je da se usavr{i i postupak
livenja koji bi omogu}io da se dobije
materijal magnetnog kola koji poseduje
veliku specifi~nu elektri~nu otpornost,
male jedini~ne gubitke snage i veliku
indukciju zasi}enja.
5. Ne treba o~ekivati da razvoj amorfnih
transformatora od AML u daljoj
budu}nosti ugasi proizvodnju
standardnih transformatora, ve} je to
na~in da se korisnicima ponudi jo{ jedno
skuplje, ali i bolje tehni~ko re{enje
Tabela 4 Efekti primene DTS od AML na okolnu sredinu
U{teda
U{tede
U{tede
U{tede
U{tede
[114]
u
u
u
u
u
el. energ.(109 kWh)
nafti (106 barela)
CO2 (106 tona)
NOx (103 tona)
SO2 (103 tona)
SAD
40
70
35
110
260
EU
25
45
20
70
160
Japan
11
20
10
30
75
Kina
9
15
12
90
210
Indija
2
4
3
22
52
energija
Napomena
Ovaj rad je proistekao iz projekta PTR
2005B, koji finansira Ministarstvo nauke i
za{tite `ivotne sredine Republike Srbije.
Literatura
[1] DeCristofaro N., 1998, Amorphous
Metals in Electric Power Distribution
Applications, MRS Bulletin, Vol. 23, No 5,
str. 50-56.
[2] A. Milosavljevi}, M.Sre}kovi},
R.Proki}-Cvetkovi}, Transformer Plates
and Changes in their Structure Provoked
by Laser Radioation in Two Working
Regimes , Phys .Low - Dim. Struct ., 4/5,
1996, str. 95-106.
[3] M. Sre}kovi}, A. Milosavljevi}, A.
Sedmak, Z. Radakovi}, L.Vereb, S. Risti},
M. Nikoli}, Deteriorarea plãcilor de
transformator produse de un laser cu
rubin in regim pulsator Q sau in regim de
generare libera, str. 95-101, Zilele
Academice Timisoara, 1995.
[4] A. Inoue, K. Hashimoto (eds.),
Amorphous and Nanocrystalline Materials,
Berlin-Heidelberg, 2001.
[5] Z. Zhao, Transformers for High frequency
Switch-mode Power Supplies.
[6] EPS, Izve{taj o poslovanju za 2002,
www.eps.co.yu
[7] Metglas - high flux density alloy,
www.metglas.com
[8] Minel - trafo, Prospekti za distributivne
transformatore serije TG i TH.
[9] W.Harry, R.Hasegawa, A.Lee, L.
Lowdermilk, Amorphous Alloy Core
Distribution Transformers, Proceeidings of
the IEEE, Vol. 79, No.11, Nov. 1991.
[115]
OBNOVLJIVI IZVORI I
ENERGETSKA EFIKASNOST
energija
Milorad Burzan
Vlada Republike Crne Gore, Ministarstvo ekonomije, Podgorica
UDC 338.262:620.9(497.16)
Osnivanje Crnogorske
jedinice za energetsku
efikasnost (CJEE)
pecifi~na potro{nja energije u Crnoj
Gori (procijenjena na 1.08 ten/per
capita za 2003. [2]) je relativno
niska i na nivou je svjetskog prosjeka, ali i
oko pet puta ispod prosjeka razvijenih
zemalja. Me|utim, o~ekuje se dalji porast
energetske potro{nje pri porastu bruto
nacionalnog proizvoda i pove}anju
`ivotnog standarda. Na drugoj strani,
energetski sektor u Crnoj Gori karakteri{e
visok energetski intenzitet u pore|enju sa
EU i nekim razvijenim zemljama, {to je, u
osnovi, posljedica visokog nivoa potro{nje
te{ke industrije. Faktor energetskog
intenziteta je 2003. bio 0.527 kgen/USD,
ili 3.3 puta vi{e nego u EU [2], {to ukazuje
na zna~ajan prostor za energetsku
racionalizaciju.
Postoje}e nepovoljne okolnosti u
energetskom sektoru posljedica su
vi{eslojnih uticaja dugoro~nog dru{tvenoekonomskog razvoja u proteklom periodu,
posebno zbog duboke politi~ke i
ekonomske krize nakon 1990. Izuzetno
zna~ajna uloga potencijala energetske
efikasnosti i obnovljivih izvora energije je
nagla{ena ~injenicom da se preko 55 %
finalne energije (ukupne potrebe za te~nim
i gasovitim gorivima i 1/3 elektri~ne
energije) obezbje|uje iz uvoza. To zna~i
da su energetska efikasnost i pove}ano
kori{}enje obnovljivih energetskih izvora
od velikog interesa za Crnu Goru sa
politi~kog i ekonomskog gledi{ta, a
naro~ito u odnosu na uravnote`enje
spoljnotrgovinskog bilansa.
U nedostatku pouzdanijih prognoza, gruba
procjena budu}ih trendova pokazuje da }e
energetska potro{nja rasti po prosje~noj
godi{njoj stopi od najmanje 3 %. To zna~i
da }e potro{nja finalne energije rasti od 32
000 TJ u 2004. na 39 000 TJ u 2010. pri
znatno pove}anoj uvoznoj zavisnosti. U
isto vrijeme, godi{nji deficit elektri~ne
energije }e porasti od sada{njih 30 % na 42
% (na oko 2400 GWh) {to je ekvivalentno
oko 90 miliona EUR pri sada{njim
uvoznim cijenama [2].
S
Rezime
Ostvarivanje nacionalnih ciljeva u domenu racionalne upotrebe energije i unapre|enja
energetske efikasnosti, shodno planiranim reformama u energetskom sektoru, iniciranim
odgovaraju}im postavkama iz Agende ekonomskih reformi , koju je Vlada Crne Gore
usvojila marta 2003, a kod koje su klju~ni parametri i ciljna opredjeljenja zasnovani na:
direktivama EU; Memorandumu o razumjevanju; regionalnoj integraciji na tr`i{tu
elektri~ne energije; ispunjavanju uslova koje su postavili donatori; racionalnom
kori{}enju i {tednji energije i razvoju obnovljivih vidova energije, bio je povod da
Ministarstvo ekonomije (prema pozitivnim iskustvima razvijenih zemalja), u okviru svojih
klju~nih ciljeva i zadataka, pristupi pripremama za osnivanje jedne specifi~ne jedinice,
koja bi u novom ekonomskom, institucionalnom, zakonodavnom i privredno-ekonomskom
ambijentu energetskog sektora, svojom profesionalno usmjerenom aktivno{}u
indentifikovala, obrazlo`ila i podsticala prioritetne aktivnosti u okviru realizacije
Nacionalnog programa za racionalnu upotrebu i {tednju energije i pove}anja efikasnosti
njenog kori{}enja.
CJEE Crnogorska jedinica za
energesku efikasnost
EAR Evropska agencija za
rekonstrukciju
EE
Energetska efikasnost
EU
Evropska unija
Skra}enice i akronimi:
ERA Regulatorna agencija za
energetiku
NGO's Nevladine organizacije
NIR
Istra`ivanje i razvoj
OE
Obnovljiva energija
Prema tome, jasno je da je u cilju
uravnote`avanja ili ubla`avanja
o~ekivanog porasta energetske potro{nje u
svim sektorima neophodna odlu~na
energetska politika, sa naglaskom na mjere
u sektoru zgrada (stambenom i
tercijarnom) i u sektoru transporta. Sa
stanovi{ta energetske efikasnosti posebno
veliki problem je vrlo visoko u~e{}e
elektri~ne energije za grijanje prostora
(preko 50 % [2]), {to je prvenstveno
posljedica depresiranih cijena elektri~ne
energije u dugom periodu.
U Crnoj Gori postoji veliki neiskori{}eni
potencijal obnovljivih izvora energije,
posebno vrlo kvalitetni hidro-energetski
potencijal. Isklju~uju}i hidropotencijal za
akumulacione HE velikih snaga,
ekonomski je opravdano da Crna Gora
mo`e vi{e nego udvostru~iti postoje}e
kori{}enje obnovljivih izvora energije
(male HE, solarna i energija vjetra,
biomasa). Me|utim, bez posebnih mjera,
samo mali procenat ekonomskog
[116]
potencijala obnovljivih izvora }e biti
realizovan.
Zna~ajnije pobolj{anje energetske
efikasnosti i ve}eg kori{}enja obnovljivih
energetskih izvora je tijesno povezano sa
generalnom ekonomskom i socijalnom
politikom. Ovdje postoji realan potencijal
za doprinos odr`ivom razvoju i
ekonomskom rastu koji mo`e uticati na sva
podru~ja ekonomskih aktivnosti. Da bi
dostigla energetske ciljeve, Crna Gora
mora preuzeti me|unarodne obaveze
prema institucionalnim, zakonskim i
ostalim promjenama. Implementacija EU
normi i standarda u oblasti energetske
efikasnosti bi}e od uticaja na integraciju
Crne Gore u EU.
Da bi se realizovali naprijed navedeni
ciljevi, jedan od preduslova je
identifikacija barijera i obezbje|enje
pomo}i u~esnicima (stakeholders) oko
uklanjanja identifikovanih barijera za
implementaciju programa i mjera
energetske efikasnosti. Pregled glavnih
energija
barijera energetskoj efikasnosti dovodi do
zaklju~ka da, dok su glavne promjene
neophodne u institucionalnom i
regulatornom okviru, nedostatak
finansijskih sredstava i neupu}enost oko
postoje}ih tehnologija i dobre prakse
predstavljaju najve}u barijeru. Analiza
prethodnih programa podr{ke pokazuje da
su sopstveni fondovi vrlo ograni~eni, kao i
da nije bio omogu}en pristup finansiranja
ove oblasti iz me|unarodnih fondova.
Imaju}i u vidu odsustvo politike
energetske efikasnosti u dugom periodu,
nema sumnje da zna~ajan ekonomski
potencijal energetske efikasnosti (od
najmanje 20% [2]) postoji u Crnoj Gori
bez direktne podr{ke krajnjim korisnicima.
Zna~ajan potencijal energetske efikasnosti
postoji u domenu proizvodnje i prenosa
(posebno u distribuciji), kao i u industriji,
turizmu, javnom i stambenom sektoru.
Prema nedavnim istra`ivanjima, mogu}i
ukupan potencijal energetskih u{teda u
Crnoj Gori, bez zna~ajnijih ulaganja,
procijenjen je na 13 %, ili oko 4400 TJ, {to
je ekvivalentno 1200 GWh, ili oko 100
000 tona te~nih goriva [2].
Motivi konkurencije i profita }e
opredijeliti sada{nje i budu}e vlasnike u
privatizovanom industrijskom i
komercijalnom sektoru da implementiraju
sopstvene programe energetske efikasnosti.
U nekim slu~ajevima, implementirani
programi }e uklju~iti radikalnije
rekonstrukcije ili zamjenu neefikasnih
tehnologija, a u nekim }e biti dovoljne
organizacione i tehni~ke mjere orjentisane
na {tednju energije[2].
Da bi se pove}ao sada{nji nizak udio
izvora obnovljive energije u energetskom
bilansu do 5-10 %, neophodno je preduzeti
aktivnosti vezane za sprovo|enje obimnog
programa procjene postoje}ih izvora i
drugih zakonskih i tehnolo{kih preduslova
za njihovo aktiviranje. Kao {to je
nagla{eno, pored velikog neiskori{}enog
potencijala za HE velikih snaga, postoji
zna~ajan neiskori{}en hidropotencijal
malih vodenih tokova. Do danas je
prou~eno oko 70 lokacija za male HE na
rijeci Mora~i, Zeti, Limu, Pivi i Ibru,
ukupne instalisane snage 226 MW i
godi{nje proizvodnje 660 GWh. Tako|e,
postoje vrlo povoljne procjene za solarnu
energiju i energiju vjetra, kao i za biomasu
(posebno ogrijevno drvo - oko 200 000 m3
godi{nje) [2] za grijanje prostora, kuvanje i
pripremu sanitarne tople vode. S druge
strane, aktiviranje obnovljive energije kao
''zelene energije'' ima sna`an pozitivni
uticaj na `ivotnu sredinu.
Prema istra`ivanjima, oko 66 %
neophodne toplotne energije u
doma}instvima (grijanje, topla voda i
kuvanje) pokriva se upotrebom elektri~ne
energije, 18 % ogrijevnim drvetom i 11 %
upotrebom uglja [2]. Dominantni udio
elektri~nog grijanja je realno podru~je za
primjenu brojnih mjera energetske
efikasnosti, tj. za supstituciju i {tednju
energije. Izme|u ostalih mjera, kao {to su
izolacija za sprje~avanje toplotnih gubitaka
kroz zidove i prozore, toplotne pumpe
predstavljaju jedno od najefikasnijih
tehni~kih rje{enja za {tednju elektri~ne
energije pri proizvodnji toplote kao finalnog
oblika energije. Na primjer, u slu~aju
zamjene samo 10 % termoakumulacionih
pe}i i grijalica toplotnim pumpama, mogu}e
je dobiti energetsku u{tedu od oko 75 GWh
[2]. Ili, neke prethodne procjene ukazuju da
instalacije postoje}ih solarnih kolektora
zadovoljavaju samo 5 % svih zahtjeva za
sanitarnom toplom vodom [2]. Me|utim,
naprijed navedeni iznosi moraju biti
provjereni kroz ''tr`i{ne studije'' za svaki
sektor.
Zna~aj i generalni pristup
pobolj{anju energetske
efikasnosti
Uticaj energetskog sektora na socijalni
prosperitet i ekonomsku stabilnost
razvijenijih zemalja po~iva na dugoro~no
planiranim aktivnostima za racionalno
kori{tenje prirodnih i tehnolo{kih resursa.
Stalna briga o pove}anju EE jeste jedna od
temeljnih komponenti odr`ivog razvoja i
strate{ki cilj na nacionalnom nivou.
Primjena normi i standarda EU vezanih za
EE, u skladu sa atinskim Memorandumom
o razumijevanju (2003), ima}e uticaj na
integraciju Crne Gore u EU.
Dobrobiti od pove}anja EE za dru{tvo su u:
z racionalnom kori{}enju prirodnih
resursa,
z smanjenju energetske zavisnosti,
z smanjenju potreba za izgradnju novih
energetskih postrojenja i
z u smanjenju {tetnog djelovanja na
okolinu.
Dobrobit za individualnog potro{a~a je,
prije svega, u:
z smanjenju tro{kova za energiju i
z optimalnom kori{}enju energetskih
ure|aja.
Smatra se da pove}anje energetske
efikasnosti mo`e biti najjeftinija i
najproduktivnija energetska alternativa, sa
prakti~no neograni~enim mogu}nostima.
Pored toga, u{teda energije zna~ajno
doprinosi stimulisanju inovacija,
zaposlenosti i ekonomskog rasta. Relativno
malim ulaganjima, boljim izborom
tehnolo{ke opreme i energenata, boljom
organizacijom, pobolj{anjem kvaliteta u
eksploataciji mogu se posti}i zna~ajne
energetske i finansijske u{tede.
Uslov za dostizanje ciljeva EE jeste
koncipiranje i postupno sprovo|enje
institucionalnih, zakonodavnih, strukturnoorganizacionih i finansijsko-ekonomskih
reformi u odgovaraju}im sektorima
nacionalne energetike. Energetski
usmjerena i ekonomski podsticajna
regulativa, kao i brojne finansijske
inicijative (podr{ka iz posebno formiranih
fondova), stvorile bi dru{tveni ambijent za
uspje{nu realizaciju Programa racionalne
upotrebe energije.
U okviru realizacije institucijalnih mjera
glavna aktivnost je ustanovljavanje
[117]
Crnogorske Jedinice za energetsku
efikasnost (CJEE) pri Ministarstvu
ekonomije sa odgovaraju}im finansiranjem
iz bud`eta i drugih donatora. Glavna misija
CJEE }e biti da identifikuje, analizira i
predlo`i tro{kovno efikasne i tehni~ki
mogu}e politike i mjere za pobolj{anje
energetske efikasnosti na strani
proizvodnje kao i na strani potro{nje,
uklju~uju}i smanjenje negativnih uticaja na
`ivotnu okolinu usljed energetskih
transformacija. Tako|e, CJEE }e
promovisati saradnju i razmjenu znaja i
informacija sa sli~nim tijelima u Crnoj
Gori i sa me|unarodnim institucijama i
asocijacijama koje su aktivne u podru~ju
energetske efikasnosti.
Odgovaraju}im politi~kim instrumentima
potrebno je energetsku efikasnost i
obnovljive izvore pretvoriti u pokreta~ku
snagu ukupne ekonomske i razvojne
strategije Crne Gore. Neki od ovih
instrumenata se odnose na pitanja op{te
politike regulatornih i zakonskih aspekata,
institucionalnog okvira, kao i fiskalne
politike, poreza i politike cijena.
Ograni~eni broj instrumenata treba da
motivi{e glavne subjekte i da poka`e
najbolju praksu drugih zemalja koja mo`e
biti primjenjena u Crnoj Gori. Ostali
instrumenti moraju biti direktno usmjereni
na specifi~ne sektore i adresirani na
identifikovane barijere za svakog subjekta
u energetskom sektoru.
Racionalnije kori{}enje energije i razvoj
obnovljivih energetskih izvora su blisko
vezani za ostvarivanje generalne
ekonomske i socijalne politike i imaju
zna~ajan potencijal kojim mogu da
doprinesu odr`ivom razvoju i
ekonomskom rastu i mogu imati uticaj u
svim oblastima ekonomije. Pri tom tako|e
moraju biti uzete u obzir i me|unarodne
obaveze, {to }e zahtijevati zna~ajne
promjene kao institucionalne i zakonske
tako i promjene u ukupnom pona{anju.
Nova politika energetske
efikasnosti u Crnoj Gori
Kao {to je naprijed istaknuto, Vlada
Republike Crne Gore, Ministarstvo
ekonomije, nadle`ne institucije (ERA,
CJEE i druge) u skladu sa Zakonom o
energetici, energetskom politikom,
Agendom ekonomskih reformi, atinskim
Memorandumom o razumijevanju i u
skladu sa odgovaraju}om evropskom
regulativom, imaju neposredne obaveze
oko pobolj{anja EE i aktiviranja
potencijala OE resursa u Crnoj Gori.
Navedeni dokumenti potenciraju doprinos
efikasnog kori{}enja energije na sigurnost
snabdijevanja, tr`i{nu konkurentnost i
za{titu okoline i potvr|uje zna~ajnu ulogu
EE i aktiviranja OE potencijala oko
kreiranja novih poslovnih mogu}nosti i
pove}anja zapo{ljenosti, kao i na ostale
koristi na regionalnom i globalnom nivou.
Sa tog aspekta, EE politika je su{tinski
sastavni dio energetske i {ire ekonomske
politike Vlade Crne Gore u naredno
periodu. Uspje{na realizacija politike i
energija
programa u oblasti EE prestavlja}e
preduslov i sna`nu podr{ku odr`ivom
razvoju Crne Gore i njenim strate{kim
opredjeljenjima za evropske integracije.
Dokument Energetska politika Republike
Crne Gore, kao i Strategija EE jasno
identifikuju klju~ne energetske probleme, a
posebno zastoj u primjeni politika i
programa pobolj{anja EE i ve}eg
kori{}enja OE resursa. Zabrinjavaju}i trend
pove}anja energetskog intenziteta i
nepovoljnog prestrukturiranja bilansa
finalne potro{nje energije na ra~un
smanjenog obima industrijskih i drugih
privrednih djelatnosti, predstavlja opasnost
da energetski sektor u bli`oj budu}nosti
postane neodr`iv. Me|utim, pored tr`i{nih
i drugih privrednih i dru{tvenih reformi,
uklju~uju}i i energetski sektor i njegovu
ulogu u ovoj oblasti, institucionalni
preduslov za implementaciju EE politike
jeste osposobljavanje CJEE i finansijske
podr{ke (republi~ki bud`et i/ili donacije,
me|unarodni fondovi, kreditna sredstva i
sl.) za njene po~etne aktivnosti.
U glavne sistemske (regulatornoinstitucionalne) aktivnosti za uspje{nu
primjenu EE strategije sagledana je
potreba {to hitnije izrade Nacionalne
energetske strategije koja bi, pored ostalog,
predstavljala osnovu za jasnije definisanje
EE politika. Tako|e, predvi|ena je
priprema odgovaraju}e legislative i
sveobuhvatnog sistema energetske
statistike koji bi bili kompatibilni sa EU
legislativom i statisti~kim standardima.
Najzad, istaknuta je potreba definisanja
ekonomskih podsticaja za EE, OE i za{titu
`ivotne sredine.
Evropsko iskustvo govori da se bilo koja
strategija EE ne mo`e uspje{no
implementirati bez kooperacije i podr{ke
{irokog kruga u~esnika (Vladine
institucije, proizvo|a~i i isporu~ioci
energije, proizvo|a~i energetske opreme,
univerziteti i NIR centri, udru`enja
potro{a~a i NGOs. Pri tom je ~esto
potrebno pojedine politike i akcije
energetske efikasnosti uvezati sa
politikama i akcijama u drugim oblastima
(na primjer, ekologija, gra|evinarstvo,
turizam, poljoprivreda i {umarstvo,
obrazovanje i sl.). Pored uspostavljanja
tr`i{nih principa i mehanizama, savremena
evropska i svjetska regulativa u ovoj
oblasti (na primjer, Rezolucija Savjeta EU
o EE iz 1998. 98/C 394/01) predvi|a i
mjere i standarde mandatornog karaktera
za sve energetske i druge subjekte, kao i
sankcije za one subjekte koji opstruiraju i
ne provode programe i koordinirane akcije
za dostizanje definisanih ciljeva EE
politike.
U okviru usagla{avanja nacionalnog
zakonodavstava sa EU zakonodavstvom
bi}e neophodno dono{enje novih propisa i
standarda u oblasti EE. Priprema nove
legislative }e biti veoma ozbiljan zadatak
CJEE i resornog ministarstva. S obzirom
na ozbiljan zastoj u oblasti racionalnog
kori{}enja energije i njen zna~aj na
privredni i dru{tveni razvoj Crne Gore,
treba ozbiljno razmotriti mogu}nost da se,
poput niza zemalja koje su to uradile u
po~etnoj fazi, {to prije donese poseban
Zakon o energetskoj efikasnosti. Zakon bi
definisao ciljeve, prioritetna podru~ja i
administrativnu funkcionalnu odgovornost
institucija vlasti, kao i obaveze
proizvo|a~a, isporu~ioca i korisnika
energije u pogledu implementacije
strategije EE.
Iskustvo raznih zemalja ~lanica i kandidata
EU nagla{ava ~injenicu da je
implementacija strategija EE najuspje{nija
kada su administrativna struktura i mjere
koncipirani tako da zadovolje zahtjeve i
sposobnosti razli~itih ciljnih grupa.
Da bi se sa EE politikom doprlo do
krajnjih potro{a~a, neophodan je pristup
integralnih mjera i programa kroz:
z promovisanje brige o stanju i
posljedicama neracionalne energetske
potro{nje,
z demonstraciju efekata i vitalnosti
konkretnih projekata,
z obezbje|enje tehnolo{kih informacija,
podr{ke za implementaciju i finansijskih
podsticaja,
z nadzor i vrednovanje efekata,
z koncipiranje i implementacija
odgovaraju}ih instrumenata za
obezbje|enje prihoda,
z obezbje|enje raspolo`ivosti {irokog
izbora EE opreme i ure|aja na tr`i{tu.
Nadle`ne izvr{ne institucije moraju biti
ovla{}ene i osposobljene za ostvarivanje
njihove uloge i odgovornosti u
implementaciji EE programa. Pored
razli~itih akcija koje se odnose na
generalnu EE politiku (diseminacija
informacija, kampanje svjesnosti, obuka i
sl.) ove institucije, naro~ito CJEE, }e
upravljati i posebnim EE projektima koji
mogu biti podr`ani na razli~ite na~ine kao
{to je tehni~ka pomo} za pripremu studija
izvodljivosti i biznis planova. Ovo
pretpostavlja obezbje|enje odr`ivog
finansiranja iz razli~itih izvora (dr`avni
bud`et, me|unarodne donacije, udio u
finansijskim u{tedama realizovanih EE
programa, samoobnovljivi EE fond i sl.).
Kada Crna Gora bude kvalifikovana za
pristup EU programima podr{ke EE,
otvori}e se mogu}nosti participacije u
posebnim EU fondovima i prijema u
~lanstvo Evropske mre`e OPET
(Organizacija za promociju energetskih
tehnologija), EnR (Mre`a nacionalnih
energetskih agencija Evrope) i druge.
Iz naprijed navedenog slijedi da se uspjeh
strategije EE mo`e o~ekivati samo ako se
EE tretira jednim od klju~nih segmenata
nacionalne energetske politike. Uostalom,
jedna od preporuka Svjetske komisije za
okolinu i razvoj (WCED) jeste da je
niskoenergetski put najbolji put u odr`ivi
razvoj. Odlu~no i dosljedno uva`avanje
ovog svjetskog iskustva u Crnoj Gori je
preduslov boljeg standarda i ve}e
zaposlenosti njenih gra|ana, produktivnosti
i konkurentnosti privrede i o~uvanja radne
i `ivotne sredine.
[118]
Strategija energetske efikasnosti
u Crnoj Gori
U cilju ostvarivanja planiranih reformi u
energetskom sektoru Vlada Republike
Crne Gore je, marta 2005, u saradnji sa
Evropskom agencijom za rekonstrukciju,
preko doma}ih i inostranih eksperata,
pripremila Strategiju energetske efikasnosti
Republike Crne Gore.
Ovaj dokument predstavlja okvirne
inicijative, potrebne za promovisanje
energetske efikasnosti u svim sektorima
energetike Crne Gore, posebno u domenu
finalne energetske potro{nje, uklju~uju}i i
inicijative za pove}ano kori{}enje
alternativnih i obnovljivih izvora.
U skladu sa pozitivnim iskustvom i
dobrom praksom razvijenih zemalja tokom
posljednjih 30 godina generalni cilj
Strategije EE je da istakne doprinos
efikasnog kori{}enja energije na:
z sigurnost snabdijevanja,
z tr`i{nu konkurentnost,
z za{titu okoline
i da potvrdi zna~ajnu ulogu EE oko
kreiranja novih poslovnih mogu}nosti i
pove}anja zapo{ljenosti, kao i na ostale
koristi na regionalnom i globalnom nivou.
U naprijed navedenom kontekstu, posebni
ciljevi Strategije EE su:
z Zna~ajno smanjenje neracionalne
energetske potro{nje u svim energetskim
sektorima;
z Smanjenje negativnog uticaja kori{}enja
energije na `ivotnu sredinu;
z Smanjenje zavisnosti i tro{kova uvoza
energije i smanjenje spoljotrgovinskog
deficita;
z Smanjenje energetskih tro{kova
doma}instava i pobolj{anje komfora,
zdravlja i bezbjednosti stanovni{tva, kao
i preuzimanje zna~ajne uloge u
pobolj{anju situacije u kojoj se nalaze
najsiroma{niji slojevi stanovni{tva;
z Smanjenje tro{kova energije u
komercijalnom sektoru i industriji i
pove}anje njihove konkurentnosti,
odnosno smanjenje visokog energetskog
intenziteta po privrednim granama;
z Smanjenje tro{kova energije u javnom
sektoru i samim tim smanjenje javnih
rashoda;
z Pobolj{anje pouzdanosti
elektroenergetskog sistema, tj. smanjenje
prekida napajanja i gubitaka u prenosu i
distribuciji;
z Smanjenje tro{kova u sektorima
proizvodnje, prenosa i distribucije
elektri~ne energije;
z Pokretanje lokalnih aktivnosti i
zapo{ljavanja kroz gradnju malih
elektrana i drugih postrojenja obnovljive
energije i lokalnih preduze}a za
proizvodnju, monta`u i odr`avanje EE
opreme, kao i izvo|enje svih usluga
vezanih za energetsku efikasnost;
z Pobolj{anje me|unarodnih veza kroz
u~e{}e u aktivnostima vezanim za
smanjenu emisiju CO2.
Tako|e, veoma zna~ajan cilj ove Strategije
EE jeste {irenje znanja, iskustva i
energija
dru{tvene brige u oblasti EE, kao i razvoj i
podr{ka specifi~nih zakonskih i drugih
mjera, uklju~uju}i i minimum mandatornih
standarda, gdje je to pogodno, u cilju
dostizanja navedenih posebnih ciljeva
racionalne upotrebe energije u svim
domenima njene proizvodnje, prenosa i
finalne potro{nje.
Osnovni ciljevi i misija
Crnogorske jedinice za
energetsku efikasnost (CJEE)
Osnovni ciljevi i misija CJEE proisti~u iz
nadle`nosti koje ima Ministarstvo
ekonomije prema Vladi u dijelu EE [1] i, u
skladu sa najboljom EU praksom, sastoje
se u:
1. Identifikaciji, analizi i predlaganju
tehni~ki mogu}ih i tro{kovno efektivnih
politika i mjera za pobolj{anje EE, kako
na napojnoj tako i na potro{a~koj strani;
2. Ohrabrivanju i promociji aktivnosti
usmjerenih na {tednju i druge na~ine
EE, kao i na smanjenje negativnih
uticaja na `ivotnu sredinu zbog
energetskih konverzija u procesima
proizvodnje i potro{nje energije;
3. Promociji kori{}enja OE i drugih
netradicionalnih izvora sa niskim
uticajem na `ivotnu sredinu;
4. Promociji i u~e{}u u razmjeni znanja i
informacija sa sli~nim tijelima drugih
zemalja i sa me|unarodnim
institucijama i asocijacijama koje djeluju
u EE (IEA, WEEA, COGEN i dr.).
Aktivnosti CJEE su generalno definisane
Zakonom o energetici [1], Strategijom
energetske efikasnosti [2], Energetskom
politikom [3] i drugim relevantnim aktima.
Njeno formiranje i osposobljavanje
predstavlja prvu mjeru implementacije
Zakona o energetici u dijelu obaveza
Vlade Republike Crne Gore u vezi EE.
Strategijom energetske efikasnosti
zami{ljeno je da se aktivnosti CJEE
operacionalizuju godi{njim akcionim
planovima koje CJEE predla`e resornom
ministarstvu.
Akcioni planovi }e prvenstveno obuhvatati
slijede}e zadatke:
z Razvijanje baze energetskih podataka i
odgovaraju}ih indikatora za monitoring,
analizu, prognozu i planiranje:
- veza sa tijelima nadle`nim za
statisti~ke aktivnosti (Monstat,
Eurostat i dr.),
- veza sa akcionarima energetskog
sektora,
- preduzimanje odre|enih statisti~kih
istra`ivanja;
EE baza podataka je dio {ireg sistema
energetske statistike i mora biti
kompatibilan sa EU statisti~kim
standardima. Oko razvoja ove baze
CJEE }e tijesno sara|ivati sa ERA koja
je Zakonom o energetici ovla{}ena da
pribavlja potrebne podatke o poslovanju
energetskih subjekata, osim onih koji
predstavljaju poslovnu tajnu;
z
Sprovo|enje tr`i{nih istra`ivanja
tehnologija vezanih za EE i OE kako bi
se pobolj{alo znanje o kori{}enju
energije i definisalo postizanje
pobolj{anja;
z Pomaganje ministarstvu nadle`nom za
energetiku prilikom elaboracije
Strategije EE, Akcionog Plana i izrade
nacrta odgovaraju}e legislative, propisa i
standarda;
z Pridobijanje ministarstava i
kompetentnih administrativnih tijela za
formiranje zajedni~kih aktivnosti koje }e
dovesti do pobolj{anja EE, posebno:
- Ministarstvo ekonomije (tarife, porezi,
akcize),
- Ministarstvo za{tite okoline i
planiranja prostora (programi izgradnje,
propisi za gradnju, ekolo{ki standardi,
politika vezana za klimatske promjene),
- Ministarstvo pomorstva i saobra}aja
(politika i programi saobra}aja),
- Ministarstvo poljoprivrede (nadle`no
za {umarstvo);
z Primjenu Akcionog plana EE i
koordinisanje svih aktivnosti;
z Koncipiranje i pripremu kampanja u
cilju informisanja i osvje{}enja
potro{a~a;
z Objavljivanje tehni~ke dokumentacije za
potro{a~e i u~esnike;
z Razvoj aktivnosti i materijala vezanih za
obuku i obrazovanje profesionalnih
grupa, u {kolama, na Univerzitetu itd.;
z Organizacija demonstracionih projekata;
z Koordinisanje politike i strategije EE sa
susjednim zemljama, EC i me|unardnim
agencijama uklju~enim u EE i OE;
z U~e{}e u me|unarodnim programima,
pribavljanje sredstava;
z Razvoj i promovisanje finansijskih {ema
i fondova za investiranje u EE i OE;
z Uspostavljanje i upravljanje Fondom za
EE;
z Otvaranje i a`uriranje veb-sajta CJEE.
CJEE }e biti osnovana u okviru
Ministarstva ekonomije. Ukoliko se poka`e
cjelishodnim CJEE mo`e u budu}nosti biti
osnovana i kao nezavisna javna agencija.
U tom slu~aju bi resorno ministarstvo na
agenciju prenijelo nadle`nosti i obaveze u
vezi definisanja i provo|enja EE politike,
uz izmijenjeni na~in njenog finansiranja.
CJEE }e imati rukovodioca Jedinice i 2
sektora:
z Sektor nandle`an za
- socio-ekonomske analize, istra`ivanja,
bazu podataka;
- tr`i{ne analize i procjena barijera;
- nformacije i kampanje, web site, itd.;
- organizaciju obuke, konferencija;
- odnose sa krajnjim potro{a~ima i
reprezentativnim organizacijama
(udru`enjima potro{a~a, udru`enjima
industrijalaca itd.);
z Tehni~ki sektor, nadle`an za:
- definisanje i primjenu demonstracionih
projekata,
- elaboraciju tehni~kog sadr`aja svih
informacija i materijala za obuku.
[119]
Tokom prve dvije godine, osoblje CJEE
sa~injava}e (najmanje) tri lica:
- rukovodilac Jedinice,
- specijalista za socio-ekonomska pitanja
i istra`ivanja i
- specijalista za tehni~ka pitanja.
Rukovodilac Jedinice }e izvje{tavati
zamjenika ministra nadle`nog za
energetiku.
CJEE }e imati ovla{}enje za kori{tenje
eksternih usluga potrebnih za primjenu
Akcionog plana.
Akcioni Plan i finansiranje CJEE
Aktivnosti CJEE tokom prve dvije godine
}e biti definisane Akcionim planom, ~iji
rezultati bi trebalo da se demonstriraju
javnosti, kao i korist koju Vlada ima od
uspostavljanja ovakvog tijela.
Direktor CJEE }e svake godine
Ministarstvu predlagati Akcioni plan koji
}e sadr`ati nekoliko projekata i bud`et
potreban za primjenu.
O~ekuje se da }e za prve dvije godine
CJEE primiti grant od EAR za inicijalne
tro{kove formiranja i primjene prvih
aktivnosti. Plate osoblja CJEE bi}e
pokrivene od strane Ministarstva
ekonomije.
U budu}nosti, CJEE }e tra`iti
me|unarodnu podr{ku od multilateralnih i
bilateralnih donatora i inostranih agencija
uklju~enih u EE, za{titu `ivotne sredine i
razvoj tzv. ~istog tr`i{ta. CJEE }e tra`iti
uspostavljanje Fonda za EE koji }e biti
kori{}en za finansiranje EE projekata. Bez
obezbije|enih izvora finansiranja CJEE i
odgovaraju}e finansijske podr{ke nije
realno o~ekivati dostizanje postavljenih
ciljeva Strategije EE. U sada{njim
uslovima negativni ekonomski efekti
neracionalnog i neefikasnog kori{}enja
resursa i energije su neuporedivo ve}i od
potrebnih sredstava za uspje{an rad CJEE.
Iz toga proizlazi da ima smisla da se dio
ostvarenih finasijskih efekata sprovedenih
mjera EE usmjeri u bud`et CJEE za
realizaciju novih programa.
Literatura
[1] Vlada Republike Crne Gore, Zakon o
energetici (Sl. list RCG, br. 39/03),
Podgorica, jun 2003.
[2] Vlada Republike Crne Gore u saradnji
sa EAR, Strategija energetske efikasnosti
u Crnoj Gori, Podgorica, mart, 2005. g.
[3] Vlada Republike Crne Gore,
Energetska politika Republike Crne Gore,
Podgorica, februar, 2005.
energija
Dr Slavi{a \ukanovi}
Vi{a poslovna {kola, Novi Sad
UDC 620.91:621.383(430)(492)(494)497.11)
Podsticanje primene
solarnih }elija - Nema~ka,
Holandija, [vajcarska,
Srbija
1. Uvod
Rezime
Svetska energetska potro{nja je u 2000.
iznosila oko 120.000 TWh, dok analiti~ari
predvi|aju utrostru~enje te potro{nje do
sredine veka (BP, 2002). Istovremeno,
emisije ugljen dioksida od sagorevanja
fosilnih goriva (uglja i nafte), moraju
zna~ajno biti smanjene u cilju
zaustavljanja prete}ih globalnih klimatskih
promena. Posledi~no, javlja se urgentna
potreba za razvojem i {irokom primenom
novih tehnologija konverzije, skladi{tenja,
transporta i efikasnog kori{}enja energije.
Jedan od energetskih izvora koji ima
potencijal da zadovolji ovako visoku
potro{nju je sun~eva (solarna) energija.
Me|utim, savremene tehnologije
kori{}enja sun~eve energije, kao {to su
solarne }elije za proizvodnju elektri~ne
struje (PV - Photovoltaics), na tro{kovnoj
osnovi nisu konkurentne tehnologijama
konvencionalnih goriva (uglja, nafte i
prirodnog gasa). Zbog toga je terestri~ka
primena solarnih }elija danas ograni~ena
na sporedna energetska tr`i{ta, koja ne
zahtevaju ponudu ve}e instalisane snage,
kao {to su na primer osvetljenje objekata,
navodnjavanje poljoprivrednih povr{ina,
sabra}ajna signalizacija i sl.
Noviji tr`i{no orijentisani ekonomski
instrumenti, poput poreza na ugljenik
(carbon tax), progla{eni su tro{kovno
najefektivnijim na~inima za redukciju
emisija CO2. (Sterner, 2002) Ovi
instrumenti pove}avaju konkurentnost
ugljenik-neutralnih tehnologija, podsti~u}i
preduzetnike da razvijaju naprednije
tehnologije ponude, pretvaranja i
kori{}enja energije. Me|utim, sama visina
poreza, ipak nije dovoljna da ubrza razvoj
primene relativno skupih solarnih }elija.
Konkretno, visina poreza na ugljenik,
prema Kjoto protokolu, procenjena je na
70 USD po toni ugljenika (IPCC, 2001).
Ta visina poreza ekvivalentna je pove}anju
cena elektri~ne energije iz termoelektrana
na ugalj za 15 USD/MWh, {to bi bilo
dovoljno da struja od vetra, biomasa,
Tehnologije koje tek nastupaju na tr`i{te, poput fotonaponskih (PV) solarnih }elija, u
pogledu cene i karakteristika, prirodno su inferiorne u odnosu na uhodane tehnologije.
Zato je potrebno primeniti mere subvencionisanja, u cilju ubrzanja tr`i{nog nastupa
novih tehnologija. Prema predlo`enom modelu, za godi{nju stopu rasta proizvodnje
solarnih }elija od 30% i progress ratio od 0,08 jedini~ni tro{kovi subvencija bi iznosili ne
vi{e od 0,1 US centi/kWh u zemljama OECD. Aktuelni podsticajni programi u Nema~koj,
Holandiji i [vajcarskoj rezultat su uspe{nih prethodnih priprema u vidu organizacije,
istra`ivanja, razvoja i demonstracionih programa. Srbiju karakteri{e visok nivo
zaga|enosti `ivotne sredine od koncentrisane proizvodnje energije u termoelektranama i
povr{inskim ugljenokopima. Jedan od na~ina smanjenja tog zaga|enja jeste {ira
primena obnovljivih izvora energije. Ona se mo`e ostvariti pod uslovom da su potro{a~i
spremni da energiju pla}aju po znatno vi{im cenama nego dosad. Visina cena elektri~ne
energije u Srbiji, poslednjih godina se kre}e izme|u 3 i 12 US centi/kWh zavisno od vi{e
~inilaca. Najavljeno ujedna~avanje visine doma}ih cena sa evropskim cenama obe}ava
bolje dane za primenu sun~eve energije.
Klju~ne re~i: solarne }elije, smanjenje tro{kova, konkurencija.
Stimulation of Solar Cells Utilization - Germany, Netherland, Switzerland,
Serbia
In terms of cost and performance, infant technologies, such as solar photovoltaics (PV),
are normally inferior to entrenched technologies. Therefore it would make sense to
subsidise PV to increase sales, which would increase experience and induce investments.
This increases in turn would drive down costs and the subsidies needed. For a progress
ratio od 0.80 and an annual growth rate od 30%, that corresponds to an additional
electricity tax of no more than 0.1 US cents/kWh in OECD countries. The current
German, Duch or Swiss support programmes are a products of learning and network
formation in earlier market stimulation and research, development and demonstration
programmes. In Serbia, the emissions of harmful substances occur in dispersion by the
final energy consumption and production concentrated in coal mines and thermal power
plants. Pollution can be considerbly abated by the use of filtering facilities and
renewable energy sources. This can be implemented only if the consumers are willing to
pay a correspondingly higher price for energy. Nowdays level od domestic final
electricity prices (3 to 12 US cents/kWh, depends of consumption) are relatively high and
promise better days for utilisation of solar energy.
Key words: solar cells, cost reduction, competition.
prirodnog gasa, pa ~ak i iz lakovodnih
nuklearnih reaktora bude konkurentna. Ali,
da bi solarne }elije bile konkurentne,
visina poreza na ugljenik bi morala
dosegnuti celih 1.000 USD po toni
ugljenika (Sanden, 2005). Zbog toga, za
ubrzanje tehnolo{kog razvoja i difuziju
primene solarnih }elija, potrebni su
„opipljiviji“ podsticaji. Pored obaveznih
razvojno istra`iva~kih (RDD) fondova na
[120]
strani ponude, neophodno je stvarati
tr`i{te, putem subvencionisanja investicija
ili tro{kovnog pokrivanja cena elektri~ne
energije (kao {to se radi u Nema~koj).
Ekonomski argument u prilog uvo|enja
ovih istrumenata je tzv. dinami~ka
tro{kovna efikasnost, koja se posti`e
sni`enjem tro{kova usled rastu}ih znanja,
iskustava i ekonomije obima. [irenje
primene solarnih }elija ne}e rezultirati
energija
samo znanjem, ve} i o~iglednim koristima,
koja }e podsticati nove korisnike da
investiraju.
Ovaj rad je posve}en obja{njenju
mehanizama pozitivnih povratnih sprega,
koje vode do pove}anja konkuretnosti i
{irenja primene solarnih }elija (deo 2). U
delu 3 prezentovan je kvantitativni model
procene programa subvencinisanja, pri
~ijim bi pretpostavkama elektri~na struja iz
solarnih }elija bila konkurentna struji iz
konvencionalnih elektrana. Zavr{ni deo
(4), posve}en je opisu savremenih trendova
{irenja primene PV tehnologija u svetu. Na
primerima Nema~ke, Holandije i
[vajcarske, dat je selektivan pregled
vode}ih pozitivnih iskustava u Evropi, kao
i odre|eni rizici i {anse za ubrzanje
institucionalnih aktivnosti. Slede}i logiku
izlaganja, sam kraj rada posve}en je
dometima Srbije i Crne Gore u oblasti
primene solarnih }elija. Pored pregleda
dosada{njeg (ne)razvoja, u radu je
predstavljena jedna varijanta budu}eg
razvoja doma}eg tr`i{ta, koja je objavljena
na Me|unarodnom savetovanju EuroSun
2004, u Frajburgu, Nema~ka (\ukanovi}
S. 2004).
2. Pove}anje mogu}nosti
primene
Korisni~ke tehnologije se ne mogu
promeniti preko no}i. Novi tehnolo{ki
sistemi postupno sazrevaju i evoluiraju
tokom du`eg vremenskog razdoblja.
Osnovni mehanizam za omek{avanje
krutih razvojnih putanja novih tehnologija
predstavljaju pozitivne povratne sprege,
koje dovode do pove}anja mogu}nosti
primene. Jednom primenjena tehnologija,
za sobom povla~i sijaset pozitivnih
povratnih sprega, koje pove}avaju
korisnost a sni`avaju tro{kove. To zna~i da
jednom upotrebljene tehnologije imaju
ekonomsku prednost u odnosu na
tehnologije koje tek nastupaju, ne zbog
toga {to su bolje, ve} zato {to su {iroko
kori{}ene. Druga posledica je da primena
neke tehnologije u razvoju sni`ava njene
tro{kove, {to }e tokom vremena smanjiti
potrebu za subvencionisanjem. Tre}a
posledica je da u slu~aju izbora izme|u
vi{e konkurentnih razvojnih tehnologija,
ona koja prva po~ne da se primenjuje, prva
}e u`ivati koristi od pozitivnih povratnih
sprega, ~ime mo`e potisnuti ostale
tehnologije.
Postoji veliki broj pozitivnih povratnih
sprega, koje se svrstavaju u tri skupine.
Prva skupina obuhvata one povratne
sprege koje uti~u na tro{kove
proizvodnje. U na{em slu~aju misli se na
tro{kove proizvodnje solarnih }elija i
ostalih komponenata PV- PhotoVoltaic
sistema (pretvara~i, kontroleri i sl.).
z Ekonomija koli~ine proizvoda: dovodi
do smanjenja proizvodnih tro{kova po
jedinici, usled raspore|ivanja fiksnih
tro{kova na rastu}i kvantitet proizvoda.
z Radno iskustvo: sa kumuliranjem
proizvodnje, pove}ava se osposobljenost
radnika da izvr{avaju radne obaveze.
Razvoj pobolj{anog proizvoda: usled
pove}anog iskustva dolazi do
unapre|enja svojstava proizvoda u
smislu pobolj{anja odnosa koristtro{kovi
z Ekonomija {irenja: razvoj jedne
tehnologije mo`e se iskoristiti kao
pomo}ni proizvod za neke druge, srodne
tehnologije. Ako ovako komplementarne
tehnologije prona|u svoje mesto na
tr`i{tu, cena pomo}nog proizvoda se
mo`e pove}ati i na taj na~in sniziti neto
tro{kove proizvodnje glavnog proizvoda.
Sli~no ponudi (odnosno proizvodnji),
postoje zna~ajne pozitivne povratne
sprege na strani tra`nje (odnosno
korisnika). Rastu}a primena }e umanjiti
oklevanje investitora da ula`e u nove
tehnologije, a time sniziti cenu, odnosno
pove}ati koristi.
z Smanjenje neizvesnosti: primena nove
tehnologije }e smanjiti neizvesnosti u
pogledu njenih svojstava. Zato je od
izuzetne va`nosti da nove tehnologije
stignu do krajnjih potro{a~a. U na{em
slu~aju to su solarne ku}e i PV sistemi
integrisani u njihove krovove.
z Korisni~ko iskustvo: stvara se
osposobljavanjem pojedinaca za
dimenzionisanje, postavku, kao i
otklanjanje kvarova u radu ku}nih
sistema solarnih }elija.
z Ekonomija koli~ine u potro{nji: koristi
koju potro{a~ izvla~i upotrebom
proizvoda, zavisi od broja drugih
potro{a~a koji koriste isti proizvod. [to
vi{e potro{a~a koristi istu vrstu
proizvoda (na primer mobilnih telefona,
kompjutera ili odre|ene vrste solarnih
}elija), cena komplementarnih dobara
(na primer punja~a, diskova ili strujnih
pretvara~a kod PV sistema) }e se
smanjivati i tako }e se pove}avati
raspolo`ivost i osnovnog proizvoda, kao
i rezervnih delova i mogu}nost
servisiranja.
Jednom uspostavljena, pozicija nove
tehnologije se dalje osna`uje modeliranjem
institucionalnog okru`enja, putem dodatnih
tzv. lock-in mehanizama, koji ~ine tre}u
skupinu povratnih sprega.
z Tehnolo{ka me|uzavisnost proizvodnog
lanca: kako se nova tehnologija uvodi u
primenu, ona mora imati dodirnih ta~aka
sa starim tehnologijama. Na odre|enom
stepenu primene iskrsava uslov
povezanosti sa ponudom osobenog
dizajna (design-specific supply
relationships). To zna~i da glavna
tehnologija postaje zavisna od
proizvo|a~a koji nude inpute osobenih
svojstava. Kako se glavna tehnologija
razvija, ti proizvo|a~i }e ostvarivati
koristi od novih iskustava i proizvedenih
koli~ina. Na primer, nove generacije
solarnih }elija (u vidu svetlarnika,
roletni, nadstre{nica, crepova) integralno
se u uklapaju u postoje}e objekte,
sni`avaju}i tro{kove instalisanja i {tede}i
ograni~eni prostor.
z
[121]
z
Usmereno obrazovanje i istra`ivanje: da
bi se ubrzao tehnolo{ki napredak u nekoj
oblasti, javnim fondovima stipendira se
specijalisti~ko obrazovanje odre|enih
struka (na primer arhitekte ili
elektroni~ari PV sistema). Tako se
ostvaruje dvostruka korist - zapo{ljavaju
se mladi ljudi, na poslovima korisnim za
razvoj cele privrede.
z Zakonski okviri: kako sazreva primena
nove tehnologije, tako bi zakonski okviri
trebalo da se prilago|avaju novim
uslovima. Ukoliko zainteresovane grupe
za primenu nove tehnologije imaju
mogu}nosti da promene zakon u svoju
korist, one ne}e samo ubrzati tehnolo{ki
razvoj, ve} }e smanjiti negativan uticaj
suparni~kih interesnih grupa.
3. [irenje primene i sni`enje
tro{kova: kvantitativni model
Zapa`anje da se tro{kovi sni`avaju sa
{irenjem primene, odnosno kumulisanjem
proizvodnje, formalizovano je krivom
iskustva. Jedini~ni tro{kovi proizvodnje
solarnih }elija c (u na{em slu~aju USD/Wp
- ameri~kih dolara po vatu vr{ne elektri~ne
snage) opadaju sa pove}avanjem
proizvodnje S (Wp).
c = c0
(USD/Wp)
(1a)
S = S0
(Wp)
(1b)
gde je c0 po~etni jedini~ni tro{ak, S0
po~etna proizvodnja u godini t0 = 0,
a β indeks iskustva:
β=
(2)
U jednakosti (2) oznaka rp predstavlja
takozvani progress ratio, tj. meru
smanjenja tro{kova sa pove}anjem
proizvodnje. Visina rp od 0,8 zna~i da se
tro{kovi smanjuju za 20% sa svakim
udvostru~enjem kumulativne proizvodnje.
Za razli~ite tehnologije, visina progress
ratioa identifikovana je u intervalu izme|u
0,55 i 1,1. Za PV module (sisteme solarnih
}elija), literatura sugeri{e visinu ovog
odnosa od 0,77 do 0,82 (Parente et al.,
2002).
Jedna~ina (1b) mo`e se koristiti za
prora~un koli~ine PV sistema koji treba da
budu proizvedeni sa targetiranom
(subvencionisanom) cenom. Radi
upro{}enja, pretpostavimo progress ratio
od 0,8 za kompletne PV sisteme
(uklju~uju}i module solarnih }elija i
prate}u opremu); inicijalni kumulativ
proizvodnje S0 u 2000. od 1,46 GWp i
targetirani tro{ak (c1) od 1 USD/Wp. Ovaj
tro{ak grubo odgovara tro{ku proizvodnje
elektri~ne energije iz solarnih }elija od 4
do 8 centi/kWh, zavisno od ja~ine
sun~evog zra~enja. Time bi PV solarna
energija
struja bila konkurentna struji iz
termoelektrana na ugalj. Kumulativ
proizvodnje solarnih }elija S1, sa ovako
subvencionisanom cenom, trebalo bi da
bude 382 GWp (Sanden B., 2005).
Ukupni tro{ak subvencionisanja je:
(c(t) - c1) dS =
CA (t) dt
(3)
gde je t1 godina u kojoj je ostvarena
targetirana cena i CA (t) (USD/godi{nje)
je godi{nji dodatni tro{ak ili tro{ak
subvencije, koji se pla}a u cilju kori{}enja
solarnih }elija umesto konvencionalnih
izvora energije.
Ako pretpostavimo eksponencijalni rast
(4a,b)
S(t) = S0 α -t , c(t)= c0 αβ -t
gde je α stopa rasta kumulativa
proizvodnje, onda
dS = S0α e α -t dt
(5)
i zatim
CA (t) = S0 α (c0e α (1+ β)t - c1α t),
ako
(6)
CA(t1) = 0 , onda sledi da
t1 = (αβ )−1 ln(c1/c0) = α −1 ln(S1/S0)
(7)
0,80 maksimum tro{kova subvencija je 0,1
US centi/kWh.
Sa slike 1 se mo`e uo~iti da prema
predvi|enom scenariju, tro{kovi
subvencionisanja primene solarnih }elija
(kao dodatak od cene struje u zemljama
OECD), trebalo bi oko 2017. da dostignu
svoj maksimum od 0,1 US centi po kilovat
~asu, uz nepromenjeni progress ratio od
0,80. Udeo PV sistema u proizvodnji struje
bi u istoj godini iznosio oko 2%. (Ako bi se
rp pove}ao na 0,82 tro{kovi subvencija bi
oko 2020. godine trebalo da dostignu svoj
maksimum od 0,18 Usc/kWh. U tom
slu~aju, udeo PV sistema u proizvodnji
struje bi iznosio oko 3%.)
Razlog za pore|enje sa ukupnom
proizvodnjom elektri~ne energije, le`i u
potrebi ilustrovanja uticaja relativno ne
suvi{e visokih subvencija na sni`avanje
tro{kova primene solarnih }elija.
Potencijalne koristi od ~injenja sun~eve
energije tro{kovno konkuretnom energiji iz
uglja su ogromne i zato ovde opisana {ema
subvencionisanja treba da bude strategija
niskih tro{kova, kako bi njeni uticaji na
restruktuiranje energetskog sistema bili {to
razumniji.
Saglasno tom cilju, bilo bi dobro da
predvi|eni tro{ak subvencija bude
upore|en sa nekim drugim na~inima
podsticanja primene novih tehnologija. Na
primer, od 2003. u [vedskoj postoji sistem
tzv.zelene elektri~ne struje (green
electricity), sa ciljem pospe{enja
proizvodnje elektri~ne energije iz
obnovljivih izvora. Trenutno, svi potro{a~i
u [vedskoj za tu svrhu pla}aju dodatnih
0,25 US centi po kilovat-satu potro{ene
struje. (Sanden B., 2005). U Japanu je, jo{
davne 1980. uveden bud`et za nuklearna
R&D u iznosu od 0,3 US centa/kWh
proizvedene struje. Sli~no tome, ekolo{ki
porez na ugljen dioksid od 100 USD po
toni ugljenika, primenjen na proizvodnju
elektri~ne energije, dodao bi oko 2 US
centa/kWh tro{kovima proizvodnje struje u
termoelektranama na ugalj.
Dakle, potreban uslov za niske tro{kove
subvencija solarnih }elija je da stopa
redukcije tro{kova bude visoka. Sa slike 1
jasno je da tro{ak subvencija veoma zavisi
od visine progress ratioa. Ako sa t*
ozna~imo godinu u kojoj je tro{ak
subvencija maksimalan, ima}emo:
t* = (αβ)-1 (ln (c1/c0) - ln (1 + β))
(8)
Uno{enjem jed. (8) u jednakost (6),
dobijamo maksimalni tro{ak subvencije:
C*A=CA(t*)=αγc0S0
= αγc1S1 (9)
gde je
γ = -β
(10)
Po`eljni scenario sugeri{e da pove}anje
progress ratioa bude kompenzovano
ve}om prihvatljivo{}u cene struje iz
solarnih }elija. Kao {to je obja{njeno na
po~etku ovog rada, sa pove}anjem broja
instalisanih PV sistema, koristi za
potro{a~e se pove}avaju a rizik se
smanjuje. Drugi razlog pove}anja
konkurentnosti PV sistema je generalno
pove}anje cene elektri~ne energije usled
{tetnih emisija ugljen-dioksida. Pove}anje
c1 za 0,5 USD/Wp odgovara pove}anju
cene struje od 2-4 US centi/kWh, ili
porezu na ugljenik od 100-200 USD po
toni ugljenika kod termoelektrana na ugalj.
(Van der Zwaan and Rabl, 2003)
S druge strane, sun~eva energija je
intermitentni energetski izvor i bez nekog
oblika skladi{tenja mo`e biti kori{}ena
samo kao deo ukupnog elektroenergetskog
sistema (oko 20%). Ako u ra~unicu
Jedna~ina (7) pokazuje da je du`ina
perioda subvencionisanja obrnuto
proporcionalna stopi rasta α. Za godi{nju
stopu rasta od 30% [α = ln(1+0,3)], t1
iznosi 21 godina. Ako je godi{nja stopa
rasta 15%, onda bi pod istim uslovima bilo
potrebno 40 godina da se dostigne
konkurentnost.
Visina ukupnih tro{kova subvencija mo`e
upla{iti donosioce odluka, ukoliko se
prezentuje u zbirnoj sumi. Me|utim, ako
se uporede sa ukupnom vredno{}u
u{te|ene elektri~ne
energije, ovi
Slika 1 Godi{nji tro{ak subvencija solarnih }elija (CA), prikazan kao dodatak cene elektri~ne energije
tro{kovi su znatno
proizvedene u zemaljama OECD. Isprekidana linija predstavlja predvi|eni udeo PV sistema u
manje zastra{uju}i.
proizvodnji elektri~ne energije. (Sanden B, 2005)
Na slici 1, godi{nji
tro{ak subvencija
CA stavljen je u
odnos sa
godi{njom
proizvodnjom
elektri~ne energije
u zemljama
OECD.1 Za
progress ratio od
1
Proizvodnja elektri~ne
energije u zemljama
OECD pove}avala se
po godi{njoj stopi od
2,2%, u razdoblju
izme|u 1990. i 2001. U
ovde prikazanom
modelu ra~unato je sa
rastom proizvodnje
struje od 2% godi{nje).
[122]
energija
uklju~imo vodoni~no skladi{te (ili neki
drugi vid skladi{ta), tro{kovi subvencija se
prirodno pove}avaju. Na primer, uz
targetirani tro{ak c1 od 0,5 USD/Wp i
nepromenjeni progress ratio od 0,8 tro{ak
subvencija se pove}ava na 0,4 US
centa/kWh. U ovim kalkulacijama nije
uzeta u obzir ~injenica da ve} postoje
izolovana tr`i{ta sa visokim cenama
energije. Na takvim „ni{a“ tr`i{tima (poput
mediteranskih ostrva), solarne }elije ve}
danas imaju ekonomske prednosti u
odnosu na druge izvore energije (Masini
and Frankl, 2002) U stvari, od 1998.
najve}i deo instalisanih PV sistema u
zemljama OECD bilo je namenjeno tzv.
off-grid komercijalnim primenama. Offgrid zna~i da PV sistemi nisu povezani na
elektrodistributivnu mre`u. Poslednjih
godina, pored pomenutih off-grid primena,
sve su brojniji primeri on-grid primena u
industrijalizovanim zemljama, koji slu`e
kao dopuna postoje}im elektrosistemima u
sun~anim periodima (solarne nadstre{nice i
solarni krovovi). Kako se PV tehnologija
razvija, tako se {iri tr`i{te za primenu
solarnih }elija. Prema optimisti~kim
procenama, u narednih petnaest godina,
udeo solarnih }elija u svetskoj ponudi
elektri~ne energije bi mogao da se pribli`i
granici od 10% (Maycock P., 2004).
4. Primeri institucionalne
podr{ke primene solarnih }elija
Naredni tekst je posve}en prikazu
pozitivnih iskustava stimulisanja primene
solarnih }elija u odabranim zemljama.
4.1. Nema~ka
Startovalo se ne tako davne 1983.
prekrivanjem krova jedne ku}e u Minhenu,
sistemom solarnih }elija snage 4 kWp. Bila
je to prva ku}a u Evropi sa solarnim
elektri~nim generatorom, povezanim na
distributivnu mre`u (Erge T. et al, 2001).
Nova epizoda za PV sisteme u Nema~koj
po~inje 1990. pokretanjem „Programa
merenja i analize 1000 nema~kih
krovova“. Sponzori programa, nema~ko
Savezno ministarstvo za ekonomiju
(BMWi) i pojedine pokrajine, podsticale su
ostvarenje programa subvencionisanjem
investicionih tro{kova u rasponu od 50%
do 25%. Glavni ciljevi programa 1000
krovova bili su:
z Uskla|ivanje kori{}enja krovova za
proizvodnju elektri~ne energije sa
gra|evinskih i arhitektonskih aspekata.
z Podsticanje korisnika da {tede energiju,
odnosno prilagode svoju potro{nju ritmu
„solarne“ proizvodnje.
z Optimiziranje svih komponenti PV
sistema.
Tokom implementacije ovog programa
(1990-1995) u Nema~koj je instalisano
vi{e od 2000 PV sistema povezanih na
elektromre`u, ukupne snage oko 5 MWp.
Oboga}eni sve`im znanjima i iskustvima
pomenutog programa, Nemci 1999.
pokre}u novi program pod nazivom
„100.000 solarnih krovova“. Generalni
pokrovitelj, nema~ka vlada, podsti~e
instalisanje privatnih PV sistema snage 1
KWp i vi{e, daju}i niskokamatne kredite.
Prvobitni uslovi su podrazumevali
desetogodi{nje beskamatne zajmove, koji
se otpla}uju u devet jednakih godi{njih
rata, s tim {to je poslednja rata od 10% bila
„opro{tena“ (nije morala da se plati).
Ovakvo podsticanje sa najvi{e instance, u
nekim regionima je kombinovano
dopunskim merama lokalnih uprava,
uklju~uju}i nadoknadu ve}ine tro{kova,
sve do u~e{}a od 100%.
Usled izvesnih nesuglasica oko pojedinosti
tehni~ke organizacije transfera novca
izme|u banaka, zami{ljena kombinacija
saveznih i lokalnih subvencija kasnila je
tokom prvih meseci primene ovog
programa. (U~e{}e Nema~ke u
bombardovanju Srbije, verovatno je
doprinelo tome.) Ipak, do kraja te
zloglasne 1999, u okviru ovog programa,
instalisano je oko 4000 PV sistema,
ukupne snage 10 MWp. Po~etkom
naredne, 2000. dono{enjem novog
nema~kog Zakona o obnovljivim izvorima
energije, subvencije za struju iz solarnih
}elija su se znatno pove}ale. Naime, prema
odredbama ovog zakona, pored dr`avnih
beskamatnih kredita, vlasnici PV sistema
su od najbli`ih elektrodistribucija dobijali
naknadu od 0,5 EUR za svaki proizvedeni
kilovat-~as. Ograni~avaju}e klauzule, pri
tom su bile, da, po~ev od 1. januara 2002.
visina naknade }e se smanjivati za 5%
godi{nje, kao i da obaveza pla}anja
naknade prestaje istekom godine koja sledi
godinu u kojoj je dostignut ukupan
kapacitet instalisanih PV sistema u
Nema~koj od 350 MW. (Act on granting
priority... 2000).
Tako koncipirani i vremenski ograni~eni
povoljni uslovi, privukli su veliki broj
novih investitora, koji su za samo 4
meseca instalisali vi{e od 70 MWp. Budu}i
da je instalisani kvantitet PV sistema
znatno prevazi{ao planove, nema~ka Vlada
je ubrzo zamrzla primenu programa, da bi
izmenila uslove. Glavne promene odnosile
su se na ukidanje „veresije“ za poslednju
godinu otplate kredita, kao i pove}anje
visine kamatnih stopa. Istovremeno, Vlada
je izmenila planove godi{njih instalisanih
snaga (tabela 1).
Pored prethodno opisanog programa za
podsticanje {iroke potro{nje, nekoliko
drugih programa prvenstveno edukativne
prirode, sprovedeno je u nema~kim
{kolama, pod nazivom „Sunce u {koli“:
z Sonne in der Schule (Savezno ministarstvo
za ekonomiju, 268 {kola, ukupne
instalisane PV snage oko 270 kWp)
z Sonne in der Schule (Pokrajina Bajern,
544 {kole, 410 KWp)
z
Sonne online (450 {kola, 450 kWp)
Osim postavke velikog broja PV sistema
male pojedina~ne snage (do 10 kW),
Nemci prednja~e i u postavci velikih
sistema (snage 1 MW i vi{e). Trenutno
najve}a instalacija solarnih }elija na svetu
(10,5 MW) locirana je pored nekoliko
manjih gradova na severu Bavarske.
(Fitzerald M., 2003)
4.2. Holandija
Holandija je najgu{}e naseljena zemlja u
Evropi. Vekovima se bore}i sa morem za
svaki pedalj obradivog zemlji{ta,
Holan|anima nije bilo te{ko da primenu
sun~eve energije korisno uklope u svoj
strogo racionalni na~in `ivota.
Po ugledu na lidere Japan, SAD i
Nema~ku, intenzivna primena solarnih
}elija u Holandiji zapo~ela je 1990. Prvih
pet godina, primena se uglavnom svodila
na razvojna istra`ivanja i postavku
oglednih PV sistema. Sredinom decenije,
razvoj je podstaknut novim petogodi{njim
programom pod nadle`no{}u holandske
Agencije za energiju i `ivotnu sredinu
(Novem). Pokrovitelj programa, ~ija se
vrednost sukcesivno pove}avala (sa 6,9
miliona EUR u 1996, na 18,7 miliona EUR
u 2000. godini) bilo je holandsko
Ministarstvo za ekonomiju. Glavni cilj
novog programa bio je stvaranje uslova za
sna`niju ulogu solarnih }elija u
nacionalnoj energetskoj ponudi 21. veka.
Da bi se to ostvarilo, trebalo je:
- obezbediti blagonaklonost stanovni{tva
- pobolj{ati karakteristike PV sistema
- kreirati tr`i{te za PV sisteme
nepovezane na elektro-mre`u
- zadobiti iskustvo u integrisanju PV
sistema na postoje}e objekte
Budu}i da je popularni naziv ovog
programa glasio: „PV Learning
Programme“, klju~nu ulogu u njegovoj
implementaciji odigrale su informativni
mediji, uspe{nom komunikacijom sa
javno{}u.
Kvantitativni rezultati programa bili su
o~igledni: kako se pove}avao broj
instalisanih sistema solarnih }elija, tako se
smanjivala njihova cene „klju~ u ruke“
(tabela 2)
Va`an podsticaj za {iru primenu solarnih
}elija u Holandiji, bio je tzv PV Covenant.
Re~ je o sporazumu zaklju~enom 1997.
izme|u Novema, Ministarstva ekonomije i
va`nijih elektrodistributivnih preduze}a,
proizvo|a~a gra|evinskih materijala,
industrije solarnih }elija i istra`iva~kih
instituta. Potpisnici sporazuma su se
obavezali da daju svoj pun doprinos
planiranom pove}anju primene PV sistema
i sni`enju njihove cene: za 2005. ovim
Tabela 1 Program 100.000 solarnih krovova: ciljevi (Erge T. Et al., 2001)
Cilj/godina
Prvobitni plan
(MWp)
Izmenjeni plan
(MWp)
[123]
1999.
2000.
2001.
2002.
2003.
2004.
Ukupno
18
27
36
51
72
96
300
10
50
65
80
95
-
300
energija
Za pet godina tradicionalnog
odr`avanja ovog nadmetanja,
[vajcarci su tako unapredili
Ukupno instalisani
Tro{kovi instalisanja
svoja solarna vozila, da su
Godina
Kapacitet PV
„Klju~ u ruke“
1990. godine odneli pobedu
sistema
(Euro/Wp)
na presti`nom nadmetanju
(MWp)
World Solar Challenge u
1995.
0,4
8,89
Australiji (Roche D., et al.,
1996).
1996.
0,9
8,16
1997.
1,7
7,45
Od prole}a 1992. {vajcarski
1998.
2,9
6,82
Ured za energiju zapo~eo je
dugoro~ni promotivni
1999.
4,9
6,23
program lakih elektri~nih
2000.
7,7
5,36
vozila sa ciljem dostizanja
200.000 ovih nezaga|uju}ih vozila do
sporazumom planirano je dostizanje
2010. Godi{nji bud`et za ostvarenje ovog
ukupnog broja instalisanih PV sistema u
programa iznosio je 2 miliona SFr. U
Holandiji od 51 MWp, uz tro{kove „klju~
okviru toga, svaki potprojekt ima na
u ruke“ od 3,64 Euro/Wp. Saglasno tome,
raspolaganju dr`avne subvencije u visini
za 2010. iste vrednosti bi trebalo da iznose
do 30% ukupnih tro{kova. Tako|e, kanton
252 MWp, odnosno 1,95 Euro/Wp,
na ~ijoj teritoriji se potprojekt odvija,
respektivno. (Shoen T., 2001)
potpma`e sa dodatnih maksimum 20%, {to
Najve}i projekt primene PV sistema u
zna~i da je odnos privatnog i dr`avnog
Holandiji trenutno je izgradnja
kapitala 50:50, uz operativnu dominaciju
eksperimentalnog nultoemisionog solarnog
prvog, a organizacionu dominaciju drugog,
naselja pod imenom „Grad Sunca“, u
respektivno (Muntwyler U., 1992).
blizini Amsterdama, koje bi trebalo da
Ostvarenju ovog programa pru`ena je
poseduje solarne }elije ukupne snage 5
{iroka podr{ka putem javnih mas-medija
MWp.
({tampe, radija i TV). Organizuju se
Pored toga, ne treba izgubiti iz vida
izlo`be i saloni solarno-elektri~nih
podatak da su na poslednjem nezvani~nom
automobila (najpoznatiji je prole}ni
prvenstvu sveta solarnih automobila (Solar Solarsalon u Bernu), kao i njihove, ve}
World Challenge) u Australiji, 2003.
tradicionalne trke (Tour de Sol, Tour de
godine, pobedu odneli Holan|ani, svojim
Sol Alpin) i t.d.
eksperimentalnim elektri~nim vozilom
Poslednjih godina, [vajcarski su naumili
pokretanim strujom iz solarnih }elija
da „solarizaciju“ svoje zemlje spuste na
„Nuna II“, ispred favorizovanih
nivo op{tina. Podse}aju}i da [vajcarska
Australijanaca i Amerikanaca.
ima skoro 3000 op{tina, nagla{ava se
(www.wsc.org.au)
va`nost odgovaraju}e pripreme lokalnih
menad`era za pravilnu implementaciju PV
4.3. [vajcarska
sistema u svojim sredinama. Zato je, u
Dr`ava sa najvi{im `ivotnim standardom u
sklopu Konfederalnog Swiss Energy
Evropi i steci{te mo}nih finansijskih
programa, pripremljen potprogram Swiss
institucija, [vajcarska je prirodno bila
Energy for Communes, a u njegovom
jedan od za~etnika primene solarnih }elija
okviru Vodi~ za solarne gradove (The
u svetu. Budu}i da najve}i deo svojih
Solar ElectriCity Guide). Ovaj vodi~ sadr`i
energetskih potreba [vajcarci
informacije koje kompletno pokrivaju
zadovoljavaju hidroenergijom, nuklearnom primenu solarnih }elija u urbanim
energijom i drvetom, solarne }elije su
sredinama: od raspolo`ivih tehnologija,
prvobitno kori{}ene za osvetljenje ili
preko izrade projekta, finansiranja,
telekomunikacione veze u osun~anim
marketinga, do urbanog dizajna i pravnog
alpskim izleti{tima. Sa proticanjem
okvira. Vodi~ je ilustrovan {irokim
vremena i {irenjem dijapazona primene PV spektrom ve} ostvarenih uspe{nih lokalnih
sistema, ovi skupi ure|aji su se koristili
projekata u [vajcarskoj: fudbalski stadioni,
kao zvu~na barijera du` autoputeva a zatim dr`avni koled`i, banke, stambene
i kao izvor energije za pokretanje
vi{espratnice, osnovne i srednje {kole,
elektri~nih automobila, koji su u
`elezni~ke zvu~ne barijere, javna
[vajcarskoj postali pravi ekolo{ki „hit“.
parkirali{ta, crkve. (Gutscnher M., et al.,
2004).
Sve je po~elo ranih osamdesetih kad je
[vajcarska, kao zemlja visokog turizma,
4.4. Srbija
odlu~ila da u izleti{tima i centrima velikih
gradova pro{iruje ekolo{ki, elektri~ni vozni Energetika je fundamentalni sektor
park (bilo da se radi o `i~arama, pokretnim privrede: pokre}e sve tokove, ostvaruje
veliki profit i jako puno zaga|uje `ivotnu
stepenicama, ~amcima, triciklima ili
sredinu. U Srbiji emisija zaga|uju}ih
automobilima i mini-autobusima). Jedan
materija neposredno je prouzrokovana
od prvih stimulativnih poteza vlade bila je
dispergovanom potro{njom (drumski
odluka da vlasnici elektri~nih automobila
saobra}aj, individualna i industrijska
na {vajcarskim autoputevima budu
lo`i{ta) i koncentrisanom proizvodnjom
oslobo|eni pla}anja drumarine. Razvoj
energije (rudnici uglja i termoelektrane).
ovog tr`i{ta ubrzan je 1984. pokretanjem
Vi{estruko {tetno zaga|enje se mo`e u
neobi~nog nadmetanja solarnih vozila
velikoj meri smanjiti ugradnjom
(elektri~nih vozila, pokretanim strujom iz
odgovaraju}ih filtera, ali i primenom
solarnih }elija) pod nazivom Tour de Sol.
Tabela 2 Pregled odnosa instalisanih PV sistema u Holandiji
sa tro{kovima instalisanja (Schoen T., 2001)
[124]
obnovljivih izvora energije. Za na{u
zemlju, najzna~ajniji obnovljivi izvori
energije su vetar, biomasa, geotermalna i
sun~eva energija.
Razvoj solarne energetike u Srbiji zapo~eo
je radovima prof. dr Branislava Lalovi}a u
Beogradu i prof. dr @ivojina ]uluma u
Novom Sadu, sredinom sedamdesetih
godina pro{log veka. Deset godina kasnije,
upravo u oblasti razvoja tehnologije
solarnih }elija, dostignu}a na{ih nau~nika
bila su svetski priznata (Lalovic B. et al.,
1986). Danas u Srbiji primena sun~eve
energije se intenzivno prou~ava u Institutu
Vin~a, na PMF-u u Ni{u, na
Poljoprivrednom fakultetu u Zemunu i na
Tehni~kom fakultetu u Zrenjaninu
(Radosavljevi} M. et al., 2004). Me|utim,
osim sporadi~nih oglednih primena, nekih
vidljivijih tr`i{nih rezultata ovih
istra`ivanja kod nas jo{ uvek nema.
Osnovni razlog dosada{njeg sporog
razvoja primene sun~eve energije kod nas i
velikog zaostajanja u odnosu na druge
zemlje (pored bratoubila~kih ratova,
me|unarodne izolacije i trvenja lokalnih
interesnih krugova) bila je relativno niska
cena elektri~ne energije na doma}em
tr`i{tu. Tako niska cena destimulativno je
delovala na ve}inu projekata primene
sun~eve energije.
Poslednjih nekoliko godina prose~an
godi{nji nivo doma}ih finalnih cena
elektri~ne struje (3 - 12 US centi/kWh,
zavisno od tarifnog stava, godi{njeg doba i
odnosa dinar-dolar) relativno je visok i
obe}ava bolje dane za primenu solarne
energije. Osim pove}anja cene, globalno
zagrevanje tako|e dugoro~no pove}ava
isplativost te primene. U tom smislu,
va`niji tr`i{ni segmenti za {ire kori{}enje
solarnih }elija u Srbiji trebalo bi da budu
solarne pumpe za navodnjavanje u
poljoprivredi, saobra}ajna signalizacija,
telekomunikacije, solarne hidroelektrane,
solarni zamrziva~i, osvetljenje vikendku}a, sportskih igrali{ta i {kola, manastira i
crkava, solarni zamrziva~i, klima-ure|aji i
sl. Dobre primere ve} instalisanih PV
sistema predstavljaju brojni planinski
repetitori Hidrometeorolo{kog zavoda
Srbije (Katunac S. 1999), PV sistemi za
navodnjavanje malinjaka kod Be~eja
(Stojanovi} M. 1994), kao i PV sistemi za
osvetljenje manastira Hilandar (Nikoli} Z.,
Petrovi} S. 1998), koji su u funkciji vi{e
od deset godina. Najsve`iji primer
predstavlja Parking-servis iz Beograda.
Ova firma je krajem 2003, u okviru novog
sistema naplate parkiranja vozila, u centru
Beograda postavila 30 solarnih parkomata.
Pored opisanih primena, {irok spektar
mini-solarnih ure|aja mo`e biti tr`i{no
zna~ajan, poput ru~nih svetiljki, svetiljki
za bicikle, {e{ira za pla`u ili navija~kih
kapa sa mini ventilatorima, solarnih
nadstre{nica, de~jih igra~aka, solarnih
~asovnika, mini ra~unara, nove generacije
mobilnih telefona i sl.). Prema proceni
autora ovih redova, ako bi doma}e tr`i{te
bilo podstaknuto povoljnijim bankarskim
kreditima, i ako bi se deo brojnih
me|unarodnih energetskih projekata kod
energija
nas preusmerio u ovu oblast, mogu} je
postepen rast primene solarnih }elija u
SCG, od skromnih 772 kWp u 2006., do
~ak 3.901 kWp u 2010. godini. Najve}i
deo predvi|enih 3,9 MWp u 2010. trebalo
bi da se odnosi na solarne pumpe za
navodnjavanje u poljoprivredi (498 kW),
zatim na telekomunikacije (470 kW) i
saobra}ajnu signalizaciju (468 kW)
(\ukanovi} S., 2004).
O~igledno da je tr`i{te za primenu solarnih
}elija u Srbiji i Crnoj Gori malo ali prazno.
Procenjeni kapacitet od 3,9 MW u 2010.
iznosio bi neznatnih 0,2% od predvi|enog
svetskog nivoa (2000 MW). Ipak, ma {ta
da se dogodi na kratak rok, dugoro~ne
perspektive primene solarnih }elija na
ovim prostorima ostaju pozitivne.
ekolo{kih prednosti, pokrenu tr`i{te i
ubrzaju dalji razvoj primene solarnih
}elija. Na samom kraju rada nagla{eno je
da ozbiljnije primene sun~eve energije u
Srbiji (pored dobro poznatih razloga tokom
90-ih) nije bilo, prvenstveno usled
relativno niske cene elektri~ne energije.
Poslednjih godina, doma}e finalne cene
elektri~ne energije postepeno se
pribli`avaju evropskom proseku od 10 US
centi/kWh. To }e, uz ve}e uva`avanje
o~iglednih ekolo{kih prednosti, umnogome
doprineti ubrzavanju primene solarnih
}elija i kod nas.
5. Zaklju~ak
Rad je posve}en pregledu i obja{njenju
mera za pove}anje konkurentnosti i {irenje
primene solarnih }elija u odabranim
evropskim zemljama i kod nas.
Budu}i da je re~ o uvo|enju i primeni
proizvoda visoke tehnologije, prvi deo rada
(ta~ke 2 i 3) predstavlja uop{teni prikaz
delovanja pozitivnih povratnih sprega,
kako na strani ponude i tra`nje, tako i na
strani institucionalnog okru`enja. Saglasno
podsticajima povratnih sprega, u radu je
izlo`en kvantitativni model vremenski
ograni~enog subvencionisanja primene
solarnih }elija. Pod pretpostavkom
maksimalnog jedini~nog tro{ka subvencija
od 0,1 US centa/kWh, cena solarnih }elija
u zemljama OECD bi se smanjivala za
20% sa svakim udvostru~enjem
kumulativa proizvodnje. Na taj na~in, pri
stopi rasta proizvodnje od 30% (koja je
poslednjih godina u svetu i ve}a),
elektri~na struja iz solarnih }elija bi oko
2021. bila tr`i{no konkurentna struji iz
konvencionalnih izvora (uglja, nafte i
gasa). Ukoliko se u ra~unicu uvede
pove}anje cene konvencionalne elektri~ne
energije, usled {tetnih emisija ugljen
dioskida, vreme dostizanja tr`i{ne
konkurentnosti bi se znatno skratilo. Na
primer, pri porezu na ugljenik od 100 USD
po toni emitovanog ugljenika, pove}anje
cene struje iz termoelektrana na ugalj
iznosi 2 US centa/kWh, {to je vrednost 20
puta (!) ve}a od ovde analiziranog
maksimalnog tro{ka subvencionisanja
solarnih }elija.
Drugi deo rada (ta~ke 4 i 5) posve}en je
pregledu pozitivnih iskustava {irenja
primene solarnih }elija u Nema~koj,
Holandiji, [vajcarskoj i Srbiji. Nema~ki
primer je najupe~atljiviji, ne samo zbog
velikog broja instalisanih PV sistema u
kratkom razdoblju, ve} i zbog ozbiljnih i
iscrpnih pravila „igre“ koja su precizno
definisana u vidu ~uvenog Zakona o
obnovljivim izvorima energije iz 2000.
Holandija i [vajcarska, kao male zemlje,
predstavljaju osobene primere uspe{ne
politike podsticanja primene solarnih }elija
u Evropi. Obe dr`ave su dobro uskladile
koordinaciju dr`avnog i privatnog kapitala
i znanja, uspev{i da potenciranjem
Literatura
Act on granting Priority to Renewable
Energy Sources (Renewable Energy
Sources Act, Germany, 2000), Solar
Energy, Elsevier Ltd., Vol.70, No.6 str.
489-504.
BP, (2002), BP Statistical Review of World
Energy, British Petroleum, London.
\ukanovi} S., (2004), Assesment of market
possibilities for solar cells, EuroSun 2004,
Freiburg, PSE Gmbh, Proceedings, Book
3, str. 508-515.
Erge T., Hoffmann V., Kiefer K. (2001),
The German experience with Gridconnected PV-systems, Solar Energy,
Elsevier Ltd., Vol.70, No.6 str. 479-487.
Fitzgerald M. (2003), The PV World: Then
& Now, Solar Today, May/June, 2003,
American Solar Energy Society, pp. 51-54
Gutschner M. Et al. (2004): „Solar
Electricity guide for Municipalities“,
EuroSun 2004, Freiburg, PSE Gmbh,
Proceedings, Book 3, str. 544-549.
IPCC - Intergovernmental Panel on
Climatic Change, 2001, Climate Change
2001. Mitigation, Contribution of Working
Group III to the Second Assesment Report
of the IPCC. University Press, Cambridge
Katunac S. (1999), Jedanaesta godina
svakodnevne upotrebe fotonaponskih }elija
u hidrometeorolo{koj slu`bi Srbije, DIT,
nau~no-stru~no informativni ~asopis,
Zrenjanin, godina V, broj 12-13, oktobar
1999, str. 33-37
Lalovic B., Kiss Y., Weakliem H. (1986):
A hybrid amorphous silicon photovoltaic
and thermal solar collector, Solar Cells,19,
pp.131-138.
Masini A., Frankl P., (2002), Forecasting
the diffusion of photovoltaic systems in
southern Europe, a learning curve
approach.“ Technological Forecasting and
Social Change, 70, str. 39-65.
Maycock P., (2004): „The State od the PV
Market“, SolarToday, January/February,
2004., American Solar Energy Society, pp.
32-35
Muntwyler U., (1992), The Promotion
Programme for Lightweight electric
vehicles in Switzerland, Swiss Federal
Office of Energy Economy, maj 1992.
[125]
Nikoli} Z., Petrovi} S. (1998), Razvoj
elektroenergetskog sistema u manastiru
Hilandar, Elektroprivreda, ~asopis
Zajednice jugosovenske elektroprivrede,
Beograd, 4/1998, str. 75-82.
Parente V., Goldemberg J., Zilles R.,
(2002), Comments on experience curves
for PV modules, Progres in Photovoltaics,
10, str.. 571-574.
Radosavljevi} J., Pavlovi} T., Lambi} M.
(2004), Solarna energetika i odr`ivi razvoj,
Gra|evinska knjiga, Beograd, 2004.
Roche D., et al. (1996): Speed of Light,
Univesity od New South Wales, Sydney,
1996.
Sanden A., (2005), The economic and
institutional rationale of PV subsidies,
Solar Energy, Elsevier Ltd., Vol.78, No 2
str. 137-146.
Shoen T., (2001), Building-integrated PV
installations in the Netherlands: Examples
and operational experiences, Solar Energy,
Elsevier Ltd, Vol.70, No 6 str. 467-477.
Sterner T., (2002), Policy Instuments for
Environmental and Natural Resources
Management, John Hopkins University
Press, Baltimore.
Stojanovi} M. (1994), Sun~eva energija,
razvoj i primena, Institut nuklearnih nauka
„Vin~a“, Beograd, 1994.
Van der Zwaan B., Rabl A., (2003),
„Prospects for PV: a learning curve
analysis“, Solar Energy, Elsevier Ltd., Vol
74, str. 19-31
energija
Slobodan N. Vukosavi}
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd
UDC 621.313.13:621.3.017
Mogu}nost u{tede elektri~ne
energije pove}anjem
efikasnosti elektromotornih
pogona
Ekonomski zna~aj elektri~nih
pogona u kontekstu u{tede
energije
Udeo elektri~nih pogona u utro{enoj
elektri~noj energiji i privredi jedne zemlje,
trendovi i obim istra`ivanja i razvoja mogu
se proceniti iz tr`i{nih pokazatelja.
Relevantne analize pokazuju da elektri~ni
pogoni op{te namene po zna~aju daleko
prevazilaze servo pogone visokih
performansi. Frost & Sullivan Market
Intelligence izve{tava da je u Engleskoj
od ukupnog broja pogona ugra|enih u
1997. bilo 52.4% pogona sa ma{inama
naizmeni~ne struje, 33.7% sa ma{inama
jednosmerne struje, dok se ostatak od
13.9% odnosi na hidrauli~ne i pneumatske
aktuatore. Isti izvor predvi|a da primene sa
ma{inama naizmeni~ne struje u 1998.
godini uve}aju za 3.9%. U istoj zemlji, u
pogone sa ma{inama naizmeni~ne struje
namenjene vodoprivredi izdvaja se 14e6
Lstg u 1997. i 18e6 Lstg u 1998. godini.
Podaci za Sjedinjene Dr`ave pokazuju da
je u 1994. vi{e od 90% proizvedenih
motora imalo nazivnu snagu ispod 1HP
(fractional HP motors-FHP). Od toga,
proizvedeno je 550e6 motora op{te
namene ukupne vrednosti USD 6.1e9, dok
je za potrebe servo pogona u automobilima
i aplikacijama industrijske automatizacije
proizvedeno FHP motora sa pridru`enim
reduktorima u vrednosti od USD 1.06e9.
Ve}a raspolo`ivost simetri~nog trofaznog
sistema napona u evropskim zemljama ~ini
da najve}u primenu ima Teslin asinhroni
motor. Motori za snage do 7.5kW
predstavljaju 40% tr`i{ta, motori snage 7.5
- 75kW 31%, dok asinhroni motori snage
preko 75kW predstavljaju 29% tr`i{ta.
Prodor asinhronih motora u oblast ku}nih
aparata je relativno spor jer u ovoj oblasti
tr`i{te name}e izuzetno niske cene.
Regulisani pogoni mogu biti primenjeni u
ve{ ma{inama i usisiva~ima (snage 0.5 - 1
kW) kada proizvodna cena dostigne nivo
od USD 15. Procenjuje se da }e se
tehnolo{ki preduslovi za izradu ovakvih
pogona ste}i 2001. Rast proizvodnje
Rezime
Elektri~ni motori utro{e vi{e od 57% proizvedene elektri~ne energije. Od toga, asinhroni
motori tro{e oko 90%, na osnovu ~ega se zaklju~uje da oni potro{e oko polovine
ukupnog iznosa proizvedene elektri~ne energije. Stoga se zaklju~uje da se optimalnim
upravljanjem asinhronim motorom mogu posti}i zna~ajne u{tede. Frekvencijski
regulisani elektri~ni pogoni se ve} 2-3 decenije koriste u mnogim industrijskim granama
a sve ~e{}e se primenjuju i u proizvodima op{te namene. Kako se znatan deo elektri~ne
energije utro{i u okviru ovih pogona, od zna~aja je uvesti mere i postupke za efikasnije
kori{}enje elektri~nih pogona, ~emu je ovaj rad i posve}en.
Klju~ne re~i: energija, elektri~ni pogoni, asinhroni motori, gubici snage.
Potential for Energy Savings in Electrical Drives
Electrical motors use more than 57% of the electric energy produced. Since the onset of
the IMD frequency control, efforts were made to improve the IMD efficiency by varying
the flux amplitude for a bener balance betwen core and copper losses. The IMDs with
the greatest potential for energy saving are the low dynamics drives operating in the
constant torque mode with frequent light load intervals. Majorty of simpler IM drives,
such as the pumps, compresors and the heating, ventilation and air contitioning drives
are eligible, as well as are numerous more specific aplications such as the elevator
drives, running mostly with less than a half of the rated torque, as well as in many other
drive applications in residentialm industrial and commercial field.
Key words: power conversion, induction motor drives, minimum energy control, digital
signal processors.
elektri~nih pogona visokih performansi
uslovljen je op{tim privrednim razvojem i
investicijama u nova proizvodna
postrojenja, dok se razvoj odvija uglavnom
u visoko razvijenim zemljama: 25%
svetske proizvodnje alatnih ma{ina na~ini
se u Japanu, 22% u Nema~koj a oko 20%
u Kini. Frost & Sullivan izve{tava da je u
protekloj dekadi prose~an rast proizvodnje
servo pogona u Evropi bio oko 5%. Studija
agencije Motion Tech Trends predvi|a da
}e u prodaja elektri~nih motora i
servopoja~ava~a za primene u industrijskoj
automatizaciji u SAD. 2000. dosti}i USD
4.5e9, od ~ega }e se 52.8% odnositi na
trofazne asinhrone motore, 4.2% na step
motore, 22.6% na servo motore za
jednosmernu struju, i 20.4% na sinhrone
servo motore. Zajedni~ki imenilac svih
pomenutih primena elektri~nih pogona je
mogu}nost i potreba da se adekvatnim
[126]
upravljanjem ostvari manji utro{ak
elektri~ne energije.
U{tede energije uz pomo}
savremenih tehnologija
Materijali koji se koriste u izradi motora
(bakar, dinamo lim, ~elik) imaju tr`i{nu
vrednost koja se ne mo`e bitnije menjati.
Sli~no, cena elektri~ne energije pokazuje
znake kontinuiranog rasta. U isto vreme,
digitalni pogonski kontroleri visokih
performansi [5]; nekada veoma skup deo
elektri~nog pogona, postaju dostupni po
ceni zanemarivoj u odnosu na vrednost
pogona. Razvoj u polju digitalnih signalnih
procesora omogu}uje da se kori{}enjem
upravlja~kih algoritama u{tedi na gvo`|u i
bakru, kao i da se umanji utro{ak
elektri~ne energije. Digitalna realizacija
zakona upravljanja omogu}ena je ‘70-tih
godina pojavom kompaktnih 8bitnih
energija
Slika 1 Osnovne funkcije merenja i upravljanja digitalnog pogonskog
kontrolera u pogonu sa asinhronim motorom
mikrokontrolera. Digitalna tehnika i
digitalna realizacija upravlja~kog sistema
kod elektromotornih pogona doprinosi
stabilnosti, fleksibilnosti i pobolj{anju
performansi. Mikrokontroleri i namenski
na~injeni procesori se ugra|uju ~ak i u
ure|aje kao {to su ku}ni aparati, gde pored
funkcija upravljanja pogonom obavljaju i
pomo}ne funkcije nadzora, signalizacije i
upravljanja procesima kao {to je pranje. U
ovakvim primenama digitalni kontroler
emulira, kroz hardverske i programske
resurse, funkcije koje su ranije
tradicionalno ostvarivane analognim
elektronskim kolima.
U periodu ’70-’80. godine 8-bitni
mikrokontroleri u okviru elektri~nih
pogona JSS obavljaju funkcije faznog
upravljanja mre`no vo|enim tiristorskim
ispravlja~ima, kao i funkcija brzinske i
pozicione regulacije DC-servo motora. U
okviru frekvencijskih regulatora,
mikrokontroleri se koriste za realizaciju
trofazne {irinske modulacije, RI
kompenzacije i kompenzacije klizanja.
Slo`ene funkcije vektorskog upravljanja
zahtevale su razvoj brzih 16-bitnih
mikrokontrolera sa pridru`enim
periferijskim ure|ajima potrebnim za
upravljanje motorom za naizmeni~nu
struju. U periodu do ’90. godine razvijeni
su digitalno upravljani pogoni visokih
performansi koncipirani na Teslinom
asinhronom motoru, u okviru kojih 16bitni mikrokontroleri obavljaju funkcije
direktnog i indirektnog vektorskog
upravljanja, skalarnog upravljanja,
digitalne regulacije statorske struje, brzine
i pozicije, kao i ni`i nivo funkcija
upravljanja kretanjem. Osetljivost motora,
pogona i procesa na varijacije parametara
u toku rada zahteva razvoj i primenu
algoritama za identifikaciju parametera
motora i procesa pre i u toku rada pogona.
Digitalno upravljani pogoni visokih
performansi danas koriste poglavito
asinhrone i sinhrone servo motore za koje
su razvijeni algoritmi direktnog digitalnog
upravljanja. Brzi digitalni pogonski
procesori omogu}uju realizaciju povratne
sprege po stanju, redukciju broja senzora
zahvaljuju}i primeni opservera i estimaciji
parametara i stanja, direktno (DTC) i
inkrementalno (IncTC) upravljanje
momentom, rekonstrukciju faznih struja iz
struje me|ukola konvertora (DC-link), kao
i paralelno izvr{avanje sekundarnih
kontura optimizacije, adaptacije i uve}anja
stepena korisnog dejstva.
Algoritmi za minimizaciju
gubitaka kod savremenih
pogona
Vektorski kontrolisani asinhroni motor se
po regulacionim karakteristikama
izjedna~uje sa motorom jednosmerne
struje. U uslovima korektno pode{enih
parametara modela rotorskog kola, koje je
deo vektorskog kontrolera, mogu}e je
nezavisno pode{avanje momenta i fluksa
motora. Elektromagnetni moment je
Slika 2 Ne`eljeni efekti i gubici snage kod elektri~nog pogona
[127]
definisan proizvodom aktivne komponente
statorske struje i fluksa. Pri radu sa
konstantnim fluksom, moment se mo`e
izraziti preko proizvoda aktivne (iq) i
magnetizacione (id) komponente vektora
statorske struje. Mo`e se uo~iti da za svaku
vrednost momenta optere}enja postoji
nebrojeno mnogo parova (fluksaktivna
komponenta struje ili struja i struja i ) koji
daju isti elektromagnetni moment i
obezbe|uju ravnote`u mehani~kog
podsistema pogona. Ovi parovi su
ekvivalentni sa stanovi{ta generacije
momenta, ali ne i u pogledu gubitaka u
invertoru i motoru. Gubici se mogu grubo
podeliti na gubitke u gvo`|u, koji su
odre|eni amplitudom fluksa i u~estano{}u,
i gubitke u bakru, koji zavise od efektivne
vrednosti struje. Pove}anjem amplitude
fluksa se, pri konstantnom momentu
optere}enja, mo`e smanjiti aktivna
komponenta struje, ~ime je redukovana i
efektivna vrednost struje statora i gubici u
bakru, ali se zato pove}avaju gubici u
gvo`|u. Problem minimizacije gubitaka se
sastoji u izboru para vrednosti iq-id koji , uz
konstantan proizvod iq yd, daje najmanje
ukupne gubitke. Problem se mo`e
formulisati i kao izbor optimalne
amplitude fluksa za dati moment
optere}enja i datu brzinu. Kriterijum
optimalnosti zavisi od konkretne primene.
Ako se `ele minimizirati gubici energije,
potrebno je minimizirati zbir gubitaka u
motoru i pretvara~u (invertoru). Ukoliko je
kriti~no zagrevanje motora, tada je
celishodno amplitudu fluksa podesiti tako
da su gubici u motoru minimalni. U
odre|enim primenama, amplituda fluksa se
mo`e prilago|avati optere}enju radi
minimiziranja buke. Analize gubitaka u
motoru i invertoru, date u radovima
brojnih autora, pokazuju da je optimalna
amplituda fluksa slo`ena funkcija brzine,
optere}enja, parametara i temperature
motora, pa nije mogu}e uspostaviti
jednozna~nu vezu izme|u optere}enja i
optimalne vrednosti fluksa. Re{enje koje je
predmet diskusije u ovom poglavlju
omogu}uje minimizaciju gubitaka pogona
na osnovu merenja ulazne snage.
Amplituda fluksa se menja u kona~nim
koracima, zadavanjem razli~itih vrednosti
struje id. Kirschen uo~ava da promene
ulazne snage, pri
konstantnom momentu
optere}enja i konstantnoj
brzini, predstavljaju
merilo za promene
gubitaka u pogonu.
Struja id se menja u
smeru koji prouzrokuje
smanjenje ulazne snage,
{to nakon kona~nog
vremena rezultuje
amplitudom fluksa koja
daje minimalne gubitke.
Na ovaj na~in se posti`e
optimalno pode{avanje
fluksa na na~in koji ne
zahteva poznavanje
parametara motora, niti
energija
poznavanje temperaturne zavisnosti
raspodele gubitaka. U slu~aju kada se
brzina menja, ili moment optere}enja
sadr`i pulsacije, promene ulazne snage,
koje su osnov za odre|ivanje struje id, ne
odra`avaju verno promene gubitaka, jer
sadr`e i promene snage na izlaznoj osovini
pogona. Time se uspostavlja sprega
algoritma optimizacije i brzinske petlje, {to
mo`e usporiti ili onemogu}iti
konvergenciju ka optimalnom fluksu.
Digitalni mikrokontroler, koji vr{i funkcije
vektorskog upravljanja, raspola`e
podatkom o brzini i komandovanoj
vrednosti elektromagnetnog momenta. Ako
algoritam upravljanja raspola`e ta~nom
vredno{}u rotorskog otpora,
elektromagnetni moment je proporcionalan
komandovanoj vrednosti, pa se mno`enjem
ove veli~ine sa brzinom mo`e proceniti
izlazna snaga pogona. Procena gubitaka se
vr{i oduzimanjem ovog proizvoda od
izmerene ulazne snage. Na ovaj na~in se, u
slu~aju korektno pode{enih parametara
indirektnog vektorskog kontrolera, vr{i
rasprezanje optimizacionog algoritma i
brzinske petlje. Algoritam je organizovan
tako da se struja id menja u ekvidistantnim
trenucima, dovoljno udaljenim da bi se
omogu}ilo smirenje prelaznog procesa
uspostavljanja nove vrednosti fluksa yD i
struje iq. Uspostavljanje fluksa je odre|eno
vremenskom konstantom rotorskog kola,
dok brzina uspostavljanja struje iq zavisi od
vremenskih konstanti regulatora brzine.
Perioda odabiranja ulazne snage mora biti
3-5 puta ve}a od ovih konstanti, kako bi
odmereni gubici odgovarali komandovanoj
vrednosti fluksa i kako bi se, akcijom
brzinskog regulatora, proizvod
komandovanog momenta i brzine
izjedna~io sa izlaznom snagom. Ukupni
gubici energije se mogu pribli`no podeliti
na gubitke zavisne od efektivne vrednosti
struje i gubitke zavisne od amplitude
fluksa i u~estanosti:
(1)
U uslovima konstantnog momenta i uz
pretpostavku da je doprinos
Slika 3 Osciloskopski snimak ulazne snage (donji trag) i
struje magnetizacije id (gornji trag) u toku procesa
prilago|avanja amplitude fluksa veli~ini momenta
optere}enja pogona
magnetizacione komponente struje
efektivnoj vrednosti minoran:
(2)
(3)
Jednakost (3) pokazuje da je zavisnost
gubitaka od amplitude fluksa konkavna
funkcija. Funkcija Pg(y) ima jedinstven
minimum, pa je odre|ivanje optimalne
vrednosti fluksa mogu}e izvr{iti
gradijentnom metodom. Algoritam
optimizacije treba da omogu}i odre|ivanje
veli~ine i smera sukcesivnih promena
struje id, kako bi se obezbedila
konvergencija fluksa ka optimumu.
Amplituda fluksa se kontroli{e kroz
sukcesivno inkrementiranje ili
dekrementiranje komande fluksa id na
osnovu gubitaka, procenjenih u svakom
koraku. Korak od 500ms je, u slu~aju
eksperimentalnog pogona, dovoljan da se
stabili{u prelazni procesi, prouzrokovani
prethodnom promenom struje id. Po~etni
smer pretra`ivanja je proizvoljan, a na
dalje se odre|uje prema izrazima (4):
(4)
Veli~ina promene struje id se odre|uje
prema izrazima :
(5)
Slika 4 Osciloskopski snimak ulazne snage (donji trag) i struje magnetizacije id (gornji trag) u toku procesa prilago|avanja
amplitude fluksa veli~ini momenta optere}enja pogona
[128]
energija
Konstantan smer promene struje id ukazuje
na sukcesivno smanjenje gubitaka, pa je
tada, radi pove}anja brzine konvergencije
potrebno pove}ati korak. Promenljivi smer
ukazuje na blizinu optimuma, i tada je
potrebno smanjiti korak u cilju preciznijeg
pode{avanja i smanjenja amplitude
oscilacija struje id oko optimalne vrednosti.
Milorad Burzan
Vlada Republike Crne Gore, Ministarstvo ekonomije, Podgorica
UDC 620.9:338.22(497.16)
Zaklju~ak
Energetska kriza prouzrokovana
uve}anjem utro{ene energije po glavi
stanovnika i uve}anjem populacije dodatno
je zao{trena industrijalizacijom i porastom
standarda u mnogoljudnim zemljama u
razvoju. Pored ovoga, rezerve fosilnih
goriva, kao {to su nafta, prirodni gas i
ugalj se ubrzano umanjuju dok sagorevanje
ovih goriva u uve}anim koli~inama
negativno deluje na klimatske uslove. Iz
ovih razloga, proizvodnja elektri~ne
energije sve vi{e je orijentisana ka
obnovivim i alternativnim izvorima
primarne energije. Jednovremeno, te`i se
ostvarenju u{teda kroz efikasniji rad
potro{a~a. Kako se znatan deo (2/3)
elektri~ne energije utro{i u okviru pogona,
od zna~aja je uvesti mere i postupke za
efikasnije kori{}enje elektri~nih pogona. U
okviru rada prikazan je efikasan metod za
umanjenje gubitaka u pogonima sa
frekvencijski regulisanim asinhronim
motorima.
Literatura
[1] N. Mutoh, N. Ohnuma, A. Omiya, M.
Konya, A Motor Driving Controller
Suitable for Elevators, IEEE Trans. on
Power Electronics, Vol. 13, No 6,
November 1998, str. 1123-1134.
[2] F. Abrahamsen, F. Blabjerg, J.K.
Pedersen, P. Grabowski, P. Thogersen, On
the energy optimized control of standard
and high efficiency induction motor in CT
and HVAC applications, IEEE Trans. on
Ind. Appl., Vol. 34, No 4, Jul/Aug. 1998.
str. 822-831.
[3] DS2000 drives efficiency optimizer,
MOOG Electric, 2001.
[4] DBS04 Users manual, Vickers
Electrics,1999.
[5] TMS320F243 users manual, Texas
Instruments.
Mjere sistemskog karaktera
za unapre|enje energetske
efikasnosti u Crnoj Gori
Rezime
Zna~ajnije pobolj{anje energetske efikasnosti i ve}eg kori{}enja obnovljivih energetskih
izvora je tijesno povezano sa generalnom ekonomskom i socijalnom politikom. Ovdje
postoji realan potencijal za doprinos odr`ivom razvoju i ekonomskom rastu koji mo`e
uticati na sva podru~ja ekonomskih aktivnosti. Da bi dostigla energetske ciljeve, Crna
Gora mora preuzeti me|unarodne obaveze prema institucionalnim, zakonskim i ostalim
promjenama. Implementacija EU normi i standarda u oblasti energetske efikasnosti bi}e
od uticaja na integraciju Crne Gore u EU.
Uslov za dostizanje ciljeva energetske efikasnosti jeste koncipiranje i postupno
sprovo|enje institucionalnih, zakonodavnih, strukturno-organizacionih i finansijskoekonomskih reformi u odgovaraju}im sektorima energetike Crne Gore. Energetski
usmjerena i ekonomski podsticajna regulativa, kao i brojne finansijske inicijative
(podr{ka iz posebno formiranih fondova), stvorile bi dru{tveni ambijent za uspje{nu
realizaciju programa racionalne upotrebe energije.
Odgovaraju}im sistemskim instrumentima potrebno je energetsku efikasnost i obnovljive
izvore pretvoriti u pokreta~ku snagu ukupne ekonomske i razvojne strategije Crne Gore.
Neki od ovih instrumenata se odnose na pitanja op{te politike regulatornih i zakonskih
aspekata, institucionalnog okvira, kao i fiskalne politike, poreza i politike cijena.
1. Teku}a ograni~enja za
uspje{no sprovo|enje mjera za
racionalno kori{}enje energije
Razmatraju}i mogu}nosti sprovo|enja
navedenih mjera u kontekstu {ireg
privredno-ekonomskog razvoja Crne Gore,
a posebno u kontekstu nasle|enog
privredno-ekonomskog stanja iz
prethodnog perioda, osnovna premisa pri
utvr|ivanju ciljeva razvoja energetike
po~iva na ideji komplementarnosti
privredno-ekonomskog razvoja zemlje i
podizanja efikasnosti proizvodnje, kao i
efikasnosti upotrebe energije. S tim u vezi
izbor kratkoro~nih ciljeva i utvr|ivanje
dugoro~nih prioritetnih programa za
uskla|ivanje rada i razvoja cijelokupnog
energetskog sistema (sektori na strani
proizvodnje i potro{nje energije) sa
razvojem privrede, uslovljen je nekim
ograni~enjima, od kojih su najva`nija
slede}a:
Privredno-ekonomska ograni~enja,
izazvana usporenim oporavkom
proizvodnih i uslu`nih aktivnosti u ve}ini
privrednih sektora Crne Gore, uklju~uju}i i
stagnaciju proizvodnje u ve}ini grana
[129]
industrije. U takvim uslovima, umjereni
porast dru{tvenog proizvoda i standarda
gra|ana prati br`i rast potro{nje energije,
prete`no zbog odsustva ekonomskih
motiva i programsko-finasijskih
mehanizama za programe {tednje energije,
kako kod privrede tako i kod gra|ana, kao
i velikog u~e}a zastarelih proizvodnih i
energetskih tehnologija u idustriji i
saobra}aju. Za racionalno smanjivanje,
sada{nje visoke specifi~ne potro{nje
energije (po jedinici energetske usluge),
neophodna je nova energetska politika, sa
odgovaraju}im mjerama i instrumentima
za njeno organizovano i dosledno
sprovo|enje (posebni programi, energetski
standardi i odgovaraju}a energetska
nacionalna i sektorska regulativa).
Ekonomsko-energetska ograni~enja,
uslovljena neadekvatnim cjenama
elektri~ne energije, i s tim u vezi,
nemogu}nosti subjekata energetske
privrede da blagovremeno ula`u u
pobolj{ano odr`avanje i modernizaciju
energetskih izvora. Osim toga, relativno
du`i niz godina, nije bilo zna~ajnih
ulaganja u gradnju novih, kapitalno-
energija
intenzivnih objekata, kao {to su: novi
povr{inski kopovi uglja termoelektrane i
hidroelektrane, transportni i distributivni
sitemi prirodnog gasa (sa skladi{tenjem
gasa), sistemi distribucije elektri~ne i
toplotne energije, uklju~uju}i i
rehabilitaciju i modernizaciju industrijskih
energana.
Energetsko-sektorska ograni~enja, u
smislu neuskla|enog razvoja energetskog
sistema, sa energetskim potrebama tj.
strukturom energetskih usluga u sektorima
potro{nje energije. Rezultat takvog
razvoja, ogleda se u vrlo visokom u~e{}u
elektri~ne energije u potro{nji finalne
energije, a posebno je neopravdano visoko
u~e{}e elektri~ne energije u sektoru
doma}instva. Po{to je, potro{nja elektri~ne
energije u sektoru doma}instva izrazito
sezonskog karaktera, sa najve}om
potro{njom tokom zimskog perioda
(upotreba za zagrijavanje prostora), nju je
te{ko uskladiti sa dinamikom proizvodnje
na{eg elektroenergetskog sistema.
Sektorsko-ekolo{ka ograni~enja, u smislu
potrebe da se saglasno postoje}im
nacionalnim i me|unarodnim standardima,
{to prije uspostave zakonodavni i
institucionalni okviri za utvr|ivanje
nacionalnog programa za za{titu `ivotne
sredine. U okviru takvog programa, treba
organizovati odgovaraju}u logistiku za
pouzdano mjerenje i pra}enje svih emisija
iz energetskih objekata, i sa~initi plan
uvo|enja tehni~kih i organizacionih mjera
na energetskim objektima/izvorima za
proizvodnju primarne/sekundarne i finalne
energije, uklju~uju}i i objekte/ure|aje u
sektorima potro{nje energije (industrija,
saobra}aj, doma}instva, javne i
komerecijalne djelatnosti i poljoprivreda)
sa ciljem postupnog smanjivanja {tetnih
emisija i ugro`avanja `ivotne sredine.
Tehnolo{ko-razvojna, u smislu nau~notehnolo{kog zaostajanja i zna~ajnije
participacije u proizvodnji vitalne
energetske opreme, i ure|aja energetskih
objekata.
Osim ovih ograni~enja aktuelne su i
slede}e barijere, a koje su naj~e{}e
posljedica navedenih ograni~enja:
Tr`i{ne barijere Na doma}em tr`i{tu jako
je skroman plasman kvalitetnih ugljeva,
kao i savremenih tehnologija za kori{}enje
nisko kvalitetnog uglja za potrebe sektora
industrije i komunalne energetike
(doma}instva);
Tehni~ko-tehnolo{ko barijere Nije
raspolo`iva doma}a energetski efikasna
oprema i oprema za pra}enje energetskih
tokova u sistemima snadbjevanja i
kori{}enja energije, nema dovoljno znanja
i iskustva o mogu}nostima odgovaraju}ih
mjera za pove}anje energetske efikasnosti,
postoje}i status sektora energetike u
industriji ne omogu}uje znatan uticaj u
tehnolo{kim inovacijama koje doprinose
energetskoj efikasnosti.
Ekonomske barijere Neekonomske cijene
energenata, netr`i{ni uslovi poslovanja
(~ak kod intezivnih potro{a~a energije),
nisko u~e{}e tro{kova energije u ukupnim
tro{kovima proizvoda ne motivi{u subjekte
za smanjenje potro{nje energije i uvo|enje
mjera za pove}anje energetske efikasnosti
kori{}enja energije.
Finansijske barijere Ne postoje fondovi
za podsticanje razvoja, proizvodnje i
ugradnje novih energetski efikasnih
tehnologija i olak{ica za ulaganje u mjere
kojima se pove}ava energetska efikasnost;
nema poreskih olak{ica i ekonomskih
stimulansa za subjekte koji doprinose
smanjenoj potro{nji energije.
Institucijalno-organizacione barijere
Postoje neodgovaraju}i zakoni i propisi u
svim segmentima energetike, npr. propisi o
pove}anju efikasnosti kori{}enja
kvalitetnih energenata. Tako|e ne postoje:
standardi o energetskoj efikasnosti; praksa
odlu~ivanja o prioritetima za investicije na nacionalnom nivou i nivou mati~ne
organizacije po pravilu isklju~uje
investicije u mjere za efikasno i racionalno
kori{}enje energije; uvjerenja o stvarnim
potencijalima za pove}anje energetske
efikasnosti; kao ni prakse izrade
energetskih obra~una na nivou mati~ne
organizacije i anga`ovanja specijalizovanih
organizacija za te poslove, uz
neodgovaraju}e upravljanje energetikom
po~ev od nivoa radne organizacije do
nacionalnog nivoa.
Navedena ograni~enja i barijere uslovile su
da energetiku Crne Gore u cijelom lancu
od kori{}enja primarnih izvora, preko
postrojenja za proizvodnju, prenos i
distribuciju energije, do transformacije i
njenog kori{}enja kod krajnjih potro{a~a,
karakteri{e niz neracionalnosti koje su,
prije svega, posljedica:
- odsustva u du`em periodu utemeljene
energetske strategije,
- orijentacije na energetski intenzivne i
~esto zastarjele tehnologije i opreme,
- neoptimalnog anga`ovanja i
neadekvatnog odr`avanja kapaciteta,
- nedovoljne tehni~ke kulture korisnika
energije,
- nesavjesnog i nestru~nog rada u pogonu,
- nedovoljnog znanja i motiva o
mogu}nostima racionalne upotrebe
energije,
- pogre{ne politike cijena energenata.
Neprimjereno veliku i neracionalnu
potro{nju energije najbolje ilustruju slede}i
indikatori:
- potro{nja energije po glavi stanovnika;
- potro{nja energije po jedinici dru{tvenog
proizvoda (faktor intenzivnosti)
- u~e{}e tro{kova energije u ukupnom
dru{tvenom proizvodu, u cjelini i po
sektorima, a posebno u energetski
intenzivnim granama industrije.
2. Sistemske mjere
Iz navedenog proisti~e urgentna potreba
preuzimanja svih neophodnih mjera za
pokretanje konkretnih aktivnosti na
programima za racionalnu upotrebu,
{tednju i supstituciju energije.
Sistemske mjera imaju zadatak da na bazi
saznanja o stanju energetskih resursa,
energetskim transformacijama i kori{}enju
energije u razli~itim sektorima potro{nje u
[130]
Crnoj Gori i okru`enju - sa jedne strane,
kao i o trenutnim i perspektivnim
mogu}nostima podizanja nivoa efikasnosti
njene upotrebe - sa druge strane,
identifikuje, sistematizuje i predlo`i na~ine
podizanja efikasnosti njenog kori{}enja i
konkretne aktivnosti koje je u tom pravcu
potrebno preduzimati u narednom periodu.
Pri tom }e pojedine mjere biti
klasifikovane prema njihovim prete`nim
svojstvima kao:
a) tehni~ko-razvojne i organizacione
mjere,
b) zakonske mjere,
c) mjere ekonomske politike i
d) op{tedru{tvene mjere.
Tehni~ko-razvojne i organizacione mjere
obuhvataju mjere {tednje, racionalizacije i
supstitucije energije, kao i njihove
kombinacije, na pojedinim nivoima
energetskih tokova i u energetskim
sektorima.
Mjere {tednje po svom karakteru
podrazumijevaju neposredno djelovanje i
brzo postizanje konkretnih pozitivnih
rezultata, zbog ~ega njihovoj realizaciji
treba pristupiti energi~no i bez
odugovla~enja.
Mjere racionalizacije, u skladu sa naprijed
datom definicijom, podrazumijevaju
kompleksnije i dugoro~nije aktivnosti uz,
po pravilu, ve}a materijalna i finansijska
ulaganja i sa potrebom ve}e pripreme.
Treba, me|utim, imati u vidu da se neke
od tih mjera mogu realizovati i na bazi ve}
raspolo`ivih saznanja i uz manja
finansijska ulaganja, odnosno uz ulaganja
koja bi se smanjenjem energetskih
tro{kova vratila u relativno kratkom roku.
Zbog toga je ovim mjerama potrebno
pristupati fleksibilno, sistemati~no i uz
oslanjanje na rezultate planova i programa
energetske racionalizacije.
Mjere supstitucije imaju u osnovi karakter
mjera racionalizacije iz prethodne ta~ke pa
ih tako treba i tretirati.
Kombinovane mjere predstavljaju,
vjerovatno, naj~e{}i prakti~an slu~aj
ukoliko se ne izvr{e neka zanemarivanja
manje zna~ajnih ~inilaca. U svakom
pojedina~nom slu~aju potrebno je
procijeniti zna~aj uticaja pojedinih mjera i
njihovu me|usobnu uslovljenost, u skladu
sa ~im treba i preduzimati adekvatne
aktivnosti.
Mjere b, c i d su mjere bazi~nog karaktera.
One predstavljaju {iru osnovu dugoro~nog
strategijskog pristupa razvoju odnosa i
izgradnji preduslova za podizanje op{teg
nivoa kvaliteta energetskih aktivnosti kao
{to su, na primjer, izgradnja energetske
politike, integracija u svjetske sisteme
informacija, znanja i kori{}enja energije,
stvaranje ekonomskih, pravnih i drugih
preduslova za aktivnije anga`ovanje
dr`ave na realizaciji zacrtanih kratkoro~nih
i dugoro~nih ciljeva, izgradnja
institucionalne infrastrukture i organizacije
rada na kreiranju, promovisanju i pra}enju
realizacije mjera energetske politike i
sli~no. U ove mjere treba svrstati i izradu
projekata i planova energetske
racionalizacije kod zna~ajnijih subjekata u
energija
svim kategorijama proizvodnje, nabavke,
plasmana i potro{nje energije.
Sistemske mjere se mogu klasifikovati i
kao:
z institucijalne mjere;
Formiranje Agencije za
operacionalizaciju nacionalnog
programa za efikasno i racionalno
kori{}enje energije; formiranje
specijalizovanih centara koji bi se bavili
izradom energetskih obra~una,
utvrdivanja normativa potro{nje
energije, izradom projektne
dokumentacije konkretnih tehni~kotehnolo{kih mjera za pove}anje
efikasnosti kori{}enja energije u
industriji;
z mjere regulative;
Dono{enje zakona o kori{}enju
energenata i standarda o proizvo|a~ima
energije (industrijska i komunalna
energetika i privatna lica) i o uredajima,
stambenim i poslovnim zgradama, kao i
standarda o kvalifikovanosti svih drugih
subjekata koji se bave problemima
energetike;
z organizacione mjere;
Uvo|enje obaveze o evidenciji
proizvodnje i kori{}enja energije i izrada
energetskog obra~una za nivo mati~ne
organizacije, sektore potro{nje i zemlju
u cjelini, formiranje energetskih baza
podataka u mati~nim organizacijama
industrije, sektorima kori{}enja energije
i na nivou dr`ave;
z ekonomske mjere;
Utvr|ivanje politike cjena energenata,
tarifne sisteme i takse za kvalitetne
nosioce energije, i njeno dugoro~no
sprovo|enje, sa stanovi{ta efikasnog i
racionalnog kori{}enja energije na
nacionalnom, sektorskom i grupacijskom
nivou;
z finansijske mjere;
Formiranje fonda za finasiranje
projekata za racionalno kori{}enje
energije i pove}anje energetske
efikasnosti prema kriterijumima op{te
dru{tvene koristi, uklju~uju}i smanjenje
odliva deviznih sredstava za nabavku
uvoznih energenata i stvaranje novog
tr`i{ta za doma}e stru~no znanje i
doma}e praizvo|a~e opreme); uvo|enje
poreskih olak{ica za sve subjekte koji
ula`u u mjere za pove}anje energetske
efikasnosti i doprinose efikasnom i
racionalnom kori{}enju energije;
z istra`iva~ko razvojne mjere;
Izrada strogo usmjerenih projekata
kojima se razrje{avaju tehnolo{ke
barijere za pove}anje energetske
efikasnosti u energetski intenzivnim
grupacijama industrije i razvijaju
tehnologije/opreme visoke energetske
efikasnosti;
z obrazovne mjere
Podr{ka obrazovnim institucijama za
usmjereno obrazovanje i usavr{avanje
kadrova za sve nivoe i segmente
energetike.
- Uva`avaju}i iskustva razvijenih zemalja i
zemalja u razvoju sa uspje{nim
programima i mjerama za racionalno
kori{}enje energije i dokazane
mogu}nosti pove}anja energetske
efikasnosti u proizvodnim i energetskim
tehnologijama, u smislu smanjenja teku}e
potro{nje energije i budu}ih energetskih
potreba neophodno je u~initi slede}e:
- uspostaviti obavezu izrade energetskih
obra~una (bilansa) svake organizacije u
industriji, za svaku grupaciju industrije,
kao i na nivou sektora industrije,
saobra}aja, poljoprivrede, doma}instava,
posebno komunalne energetike i
tercijalnih djelatnosti;
- promovisati i podsta}i razvoj i uvo|enje
novih tehnologija, tehnolo{kih ure|aja i
opreme (mjerne, regulacione i
upravlja~ke) kojima se objektivno
pove}ava efikasnost kori{}enja energije;
- promovisati pozitivne programe za
racionalno kori{}enje energije i
pove}anje energetske efikasnosti i
pokazati na konkretnim primjerima da su
ulaganja u ove mjere (iako razli~ite po
sektorima, grupacijama, tehnologijama ili
ure|ajima) ekonomski profitabilna, tj.da
su mnogo ni`a od efekata ostvarenih
u{tedama energije;
- koristiti savremene metodologije za
utvrdivanje, odnosno valorizaciju
potencijala za pove}anje energetske
efikasnosti i izbor karaktera i sadr`aja
mjera, odnosno prioriteta ulaganja u
mjere, posebno za grupacije industrije.
Zbog slo`ene me|uzavisnosti
raznorodnih varijabli (proizvodnih,
tehnolo{kih, energetskih i
socioekonomskih), koristiti bar i relativno
jednostavne modele za kvantifikaciju
uticajnih parametara i energetskih
indikatora na obim i strukturu energetskih
potreba kao podlogu za vo|enje aktivne
energetske politike na nacionalnom i
sektorskom nivou.
Bez formiranja agencije za racionalno
kori{}enje energije, koja svojim statusnim i
stru~nim autoritetom, sprovode}i
nacionalni program pove}anja energetske
efikasnosti, objektivno mjenja postoje}e
stanje u domenu kori{}enja energije,
odla`e se rje{avanje ovog pitanja sa
negativnim posljedicama po na{u ukupnu
ekonomiju, privredni razvoj i razvoj
energetike i onemogu}ava efektivno
po{tovanje Evropske povelje o energiji,
odnosno Protokola o energetskoj
efikasnosti i ekologiji.
Nedostaju, dakle, institucionalne mjere i
sredstva podsticaja, koje omogu}uju da se
mjere sprovode i da se u okviru poslova
vezanih za u{tede energije u zemlji razvija
{irok spektar aktivnosti u gra|evinarstvu,
ma{inogradnji, baznom in`enjeringu,
nau~no-tehnolo{kom radu itd.
3. Programski i sistemski
instrumenti
Uloga dr`avnog uticaja na stvaranju
povoljnog ambijenta za racionalno
kori{}enje energije, odnosno unapre|enje
[131]
energetske efikasnosti, ostvaruje se
dono{enjem kvalitetnih programa u oblasti
energetike, kao npr. sljede}ih programa:
z Program za racionalnu upotrebu energije
i pove}anje energetske efikasnosti
z Program za selektivno kori{}enje novih
obnovljivih izvora energije
z Program za za{titu `ivotne sredine
z Program nau~nog i tehnolo{kog razvoja
u energetskim djelatnostima
z Uspostavljanje savremenog sistema
energetske statistike
z Program osvajanja opreme i pripreme
goriva radi smanjenja kori{}enja
elektri~ne energije za grijanje
4. Promocija i podsticanje
upotrebe obnovljivih izvora
energije
Klju~ni parametri predvi|eni kao ciljna
opredjeljenja u Agendi ekonomskih
reformi za Crnu Goru koju je Vlada
usvojila marta 2003. u oblasti energetike
su direktive EU, Memorandum o
razumijevanju, regionalna integracija na
tr`i{tu elektri~ne energije, Ispunjavanje
uslova koje su postavili donatori,
racionalno kori{}enje i {tednja energije i
razvoj obnovljivih vidova energije.
Zakonom o energetici (Sl. list RCG, br.
39/2003) predvi|eno je da Vlada donosi
Strategiju razvoja sektora energetike, uz
obavezu da ovim aktom i Programima za
realizaciju strate{kih opredjeljenja, pored
ostalog, promovi{e i stvara {to povoljniji
ambijent za u~e{}e privatnog sektora u
energetskom sektoru i ve}e upotrebe
obnovljivih energetskih resursa u
proizvodnji na unutra{njem tr`i{tu
energije.
Slijede}i potrebe ostvarivanja planiranih
reformskih aktivnosti u ovoj oblasti
zapo~eta je izrada Strategije razvoja
energetskog sektora, a nakon toga }e biti
pokrenuti programi za realizaciju strate{kih
opredjeljenja.
Posebne i dodatne mjere za pojedine
programe nekonvencionalnih obnovljivih
izvora sastojale bi se u sljede}em:
Za male hidroelektrane (MHE)
- grupisanje potencijalnih lokacija za
izgradnju, prema stepenu ispitanosti
lokacije;
- odre|ivanje nosilaca aktivnosti za
sistematizaciju podataka sa kojom se
raspola`e o lokacijama;
- utvr|ivanje obaveze institucijama koje
raspola`u sa podacima za pojedine
lokacije (relevantnim za dono{enje
odluka o mogu}nostima kori{}enja ili
podacima neophodnim za izradu
dokumentacije) da se podaci stave na
raspolaganje pod odre|enim uslovima,
kao i obaveze za provo|enje odre|enih
ispitivanja za iste potrebe pod
odgovaraju}im uslovima (hidrolo{ki,
meteorolo{ki, geolo{ki i dr. podaci);
- odre|ivanje nosilaca aktivnosti za
pripremanje dokumentacije za
raspisivanje oglasa za dodjelu ugovora za
energija
ispitivanje lokacija ili za gra|enje
objekata gdje je to mogu}e;
- odre|ivanje kriterijuma za utvr|ivanje
koncesionih naknada, rukovode}i se
principima potrebe za podsticanje razvoja
ove proizvodnje, specifi~nosti svakog
lokaliteta i strate{kog opredjeljenja za
ove izvore;
- utvr|ivanje kriterijuma za pristup
distributivnoj mre`i uz iznala`enje
adekvatnih rje{enja pod optimalnim
uslovima;
- utvr|ivanje procedura za rje{avanje
imovinskih odnosa za kori{}enje
dr`avnog zemlji{ta za gra|enje.
Za kori{}enje vjetrogeneratora
- obaveza prostorno-planskog sagledavanja
i uno{enja potencijalnih lokacija u
prostorne planove po podru~jima;
- utvr|ivanje uslova i kriterijuma za
neophodna ispitivanja na potencijalnim
lokacijama radi sagledavanja mogu}nosti
kori{}enja i izrade potrebne
dokumentacije;
- regulisanje imovinskopravnog aspekta
kori{}enja dr`avnog zemlji{ta za gra|enje
vjetrogeneratora.
Za podsticaj kori{}enja energije sunca
dodatne mjere su:
- Zakonom o prostornom planiranju i
podzakonskim aktima propisati obavezu,
za nova naselja i objekte za boravak
velikog broja ljudi, u podru~jima gdje se
o~ekuje da je energetski efikasno
kori{}enje ove energije, planiranja
prostora za izgradnju objekata za
kori{}enje energije sunca;
- Zakonom o gra|enju objekata utvrditi
obaveze investitorima za prilago|avanje
objekata mogu}nostima kori{}enja
energije sunca, kao i propisivanja
maksimalnih toplotnih gubitaka tokom
sezone grijanja;
- promocija i podsticaj, kao i kontrola
kvaliteta opreme koja se pojavljuje na
tr`i{tu.
Kao dodatne mjere mogu}ih odbira
pojedina~nih podsticaja daje se kratak
pregled iskustava razvijenih zemalja
(Holandija, Danska, Belgija) a koja se
odnose prije svega na finansijske
podsticaje. Ove mjere podrazumijevaju
cjelovit pristup uspostavljanja sistema
racionalnog i efikasnog kori{}enja energije
i za{tite `ivotne sredine kako bi se izna{li
modeli efikasnog finansiranja i kori{}enja
obnovljivih izvora.
Primjenjuje se model “ubrzane”
amortizacije opreme u postrojenjima za
proizvodnju energije iz obnovljivih izvora.
Primjenom ove mjere preduze}a mogu
prije otpisati investicju.
Porez na utro{enu energiju se napla}uje na
energiju iz konvencionalnih izvora a ne i
na energiju iz obnovljivih izvora. Na taj
na~in se stimuli{u proizvo|a~i iz
obnovljivih izvora.
Malo modifikovan model je gdje je cijena
energije iz obnovljivih izvora (“zelena
energija”) skuplja, ali se tako|e
kompenzuje na ra~un poreza za
konvencionalne izvore i smanjenjem
poreza na dodatu vrijednost. Poreske
olak{ice se daju kroz smanjenje oporezive
dobiti za 40-55 %.
Inicijativa “zelena hipoteka” odnosi se na
dodjelu povoljnih kredita za gradnju
porodi~nih ku}a koje }e lokacijom,
na~inom gradnje i infrastrukturom (solarni
kolektori) omogu}iti u{tede energije i
kori{}enje obnovljive energije.
Ovo su samo neki primjeri kako je, pored
niza drugih, mogu}e obezbijediti
podsticaje za kori{}enje obnovljive
energije uz posebno apostrofiranje
za`ivjele prakse formiranja namjenskih
fondova za usmjeravanje kapitala za
odre|eni cilj.
Tako je mogu}e da fondovi imaju za cilj
finansiranje odre|enih podru~ja,
kreditiranje specifi~nih projekata, tipova
investicija za izdavanje garancija radi
smanjenja tro{kova kredita i sli~no.
Dakle, neophodno je za strate{ka
opredjeljenja odmah izraditi cjelovite
programe za realizaciju pojedinih ciljeva
sagledavaju}i reformske ciljeve, realne
uslove, mogu}nosti, potencijale, potrebe,
koriste}i iskustva i znanja drugih i posebno
savremene trendove u sektoru energetike,
precizno definisati konkretne mjere
podsticaja, odgovornost i nosioce
realizacije, kako programa u cjelini tako i
pojedinih aktivnosti i mjera.
Za podsticaj kori{}enja energije biomase:
potrebno je uraditi studiju raspolo`ivih
koli~ina biomase za enegetsko iskori{}enje
u Crnoj Gori, kao i program program
osvajanja opreme i pripreme goriva radi
smanjenja kori{}enja elektri~ne energije za
grijanje, koji je tretiran u prethodnoj ta~ki
ove teme.
U cilju sagledavanja mogu}nosti
kori{}enja toplotne energije mora (u
priobalnom podru~ju) i podzemnih voda
(posebno u Podgorici za rashla|ivanje
stambenih i poslovnih objekata, obzirom
na povoljne specifi~ne geohidrolo{ke
karakteristike), potrebno je uraditi
odgovaraju}e studije, na osnovu kojih bi se
definisale odgovarju}e promotivne i
podsticajne mjere.
5. Stvaranje uslova za ulazak i
rad ESCO kompanija
S obzirom na iznesene neracionalnosti
kori{}enja energije u Crnoj Gori, kao i
op{te nepovoljno finansijsko stanje ve}eg
djela potro{a~a energije, a time i njihovu
nemogu}nost obezbje|enja finansijskih
aran`mana za ulaganje u novije energetski
efikasnije tehnologije i programe, od
bitnog je zna~aja preduzeti mjere za
stvaranje povoljnih uslova za ulazak i rad
ESCO (Energy Service Companies)
kompanija u Crnu Goru.
ESCO je in`enjering kompanija koja pru`a
usluge pripreme, izrade i vo|enja projekata
energetske efikasnosti, sa ciljem ostvarenja
u{tede elektri~ne i toplotne energije svojim
klijentima.
ESCO koncept se fundamentalno razlikuje
od klasi~nog tipa in`enjering i konsalting
[132]
kompanija specijalizovanih za pobolj{anja
energetske efikasnosti, koje uobi~ajeno
rade za fiksno ugovorenu proviziju koja ne
podrazumeva nikakve rizike naplate
karakteristi~ne za ESCO koncept.
ESCO kompanija svoj profit napla}uje iz
ostvarenih u{teda svojih klijenata ~ime
preuzima rizik naplate svojih usluga sve
dok prvi rezultati - u{tede ne budu
ostvarene. Iznos profita je neposredno
vezan za iznos ostvarenih u{teda, u odnosu
i procentu koji je definisan unapred
sa~injenim ugovorom sa klijentom. Ovaj
tip ugovaranja ~ini osnovnu specifi~nost i
karakteristiku ESCO kompanije i naziva se
Performance Contracting.
Pristup i na~in poslovanja ESCO
kompanije predstavlja inovativni vid
menad`menta u energetici, koji u okviru
realizacije projekata energetske efikasnosti
nudi svojim klijentima razne vidove
investicionog finansijskog in`enjeringa.
Veoma je va`no napomenuti da realizuju}i
svoj profitni interes ESCO kompanija
svojom delatno{}u ostvaruje globalni,
regionalni i lokalni efekat unapre|enja
`ivotne sredine. Zahvaljuju}i toj }injenici
ESCO kompanije ve} deset godina unazad
imaju zna~ajno mesto u razvojnim
programima i strategijama zemalja
razvijenog sveta, dok su u zemijama
isto~nog regiona tek u svojoj osniva~koj
razvojnoj fazi.
6. Stvaranje uslova za
finansiranje programa
energetske efikasnosti na
osnovu principa Kjoto
protokola
Svako zanemarivanje ekolo{kih aspekata,
eventualno zbog privremeno br`eg
ekonomskog razvoja, mo`e da dovede do
trajnog ugro`avanja `ivotne sredine i
zdravlja populacije, kao i do nametanja
odre|enih sankcija od strane me|unarodne
zajednice. Zbog globalnog uticaja lokalnih
energetskih izvora, nijednoj zemlji nije
dopu{teno zanemarivanje ekolo{kih
efekata, koji uti~u na odr`ivi razvoj {ire
me|unarodne zajednice, po kom osnovu
proisti~u i obaveze svake od evropskih
zemalja, o po{tovanju me|unarodnih
dogovora. Kako je cilj Crne Gore da se
priklju~i EU, prirodno je da jedan od
njenih politi~kih ciljeva, bude i dostizanje
standarda EU u pogledu za{tite `ivotne
sredine i ispunjavanje normi definisanih u
me|unarodnim dokumentima (Kjoto
protokol, me|unarodni sporazumi,
direktive EU i dr.).
U japanskom gradu Kjotu 1997. oko 50
zemalja potpisalo je Okvirnu konvenciju
Ujedinjenih nacija o klimatskim
promjenama, ~iji je cilj sprije~avanje i
smanjivanje emisije otrovnih gasova, prije
svega ugljen-dioksida, koji se smatraju
glavni uzro~nicima porasta temperatura na
Zemlji, odnosno stvaranja efekta “staklene
ba{te”.
Prema Protokolu iz Kjota, industrijske
zemlje do 2012. moraju da smanje emisiju
{tetnih gasova u atmosferu u proseku za
energija
pet odsto u odnosu na nivo emisije 1990.
[to br`e sprovo|enje odgovaraju}ih mjera
od strane nadle`nih organa Crne Gore, za
utvr|ivanje podloga za ratifikaciju Kjoto
protokola i na{ih obaveza koje proisti~u iz
njegove implementacije u na{u regulativu i
praksu, omogu}i}e na organizovan
institucionalan na~in kori{}enje
odgovaraju}ih olak{ica, koje proizilaze iz
mehanizama primjene Kjoto protokola.
Jedna od bitnih olak{ica je mogu}nost
pristupa me|unarodnim fondovima
namjenjenim za finansiranje ekolo{kih i
energetski efikasnih programa.
Kako bi se pomoglo evropskim
kompanijama da ispune planirane
redukcije emisije gasova "staklene ba{te",
Kjoto protokol i evropski trgova~ki sistem
dozvoljavaju nerazvijenim zemljama i
zemljama u razvoju da na evropskom
tr`i{tu (Carbon Market) izvr{e prodaju
CO2 gasa koji se elimini{e u projektima
energetske efikasnosti, a da ostvarenu
zaradu ulo`e u implementaciju projekta.
Ovo prakti~no zna~i da neka od
nerazvijenih zemalja ili zemalja u razvoju
treba da uradi projekat energetske
efikasnosti, utvrdi koli~inu gasa ~ija se
emisija elimini{e tim projektom, izra~una
njegovu vrijednost koju valorizuje na
tr`i{tu, a dobijena sredstva ulo`i u
implementaciju projekta. Razvijenoj zemlji
koja je na tr`i{tu izvr{ila kupovinu
eliminisanog CO2 pripisuje se kao da je tu
emisiju ostvarila na svom podru~ju. U
praksi se pokazalo da zarada dobijena na
ovakav na~in predstavlja oko 10 - 20 %
vrijednosti ukupne investicije.
Kako u Crnoj Gori ne postoje potrebna
saznanja o mogu}nostima finansiranje
energetski efikasnih projekata na gore
opisan na~in to je potrebno, osmi{ljenom
dr`avnom politikom, prou~iti i razviti
modalitete saradnje sa specijalizovanim
kompanijama koje se bave primjenom
mehanizama finansiranja po osnovu
principa Kjoto protokola.
Literatura
Univerzitet Crne Gore, Elektrotehni~ki
fakultet - Podgorica, Program mjera za
racionalizaciju, supstituciju i {tednje
energije u Crnoj Gori, Podgorica,
septembar 2000.
Vlada Republike Crne Gore u saradnji sa
EAR, Strategija energetske efikasnosti u
Crnoj Gori, Podgorica, mart 2005.
Vlada Republike Crne Gore, Energetska
politika Republike Crne Gore, Podgorica,
februar 2005.
Vlada SRJ, Startegija razvoja energetike
Savezne Rebublike Jugoslavije da 2020.
godine sa vizijom do 2050. godine,
Beograd, 1997.
Vlada Republike Srbije, Ministarstvo
energetike i rudarstva, Nacrt strategije
energetike Republike Srbije do 2015.
godine, Beograd , septembar 2004.
Roman Muli}, Dragan [kori}, Milan @e`elj, Milun Babi},
Rajko Tomanovi}, Miladin Brki}
UDC 620.95:631]:502.174.3
Bioenergetska reprodukcija
u poljoprivredi
Rezime
Biomasa je nezamenljiva hrana, dragocena sirovina, ekolo{ki najprihvatljivija, ~ista
energija. Sa proizvodnjom biodizela, biogasa, bioalkohola, briketa i drugih proizvoda
kroz bioenergetsku reprodukciju u poljoprivredi obezbe|uje se energetska autonomija
poljoprivrednog gazdinstva, nacionalne i regionalne agroekonomije.
Uklju~ivanjem otpadne biomase (ratarski i vo}arski ostaci, {umski i drvoprera|iva~ki
otpad, komunalni otpad i stajnjak, masno}e iz klanica i uljara...) u ovu proizvodnju, od
ekolo{kog balasta dobijaju se blagotvorne sirovine i eko-energenti.
Klju~ne re~i: biomasa, biodizel, biogas, bioalkohol, energija, ekologija.
Abstract
Biomass is nonreplaceble food and presions rau material for generation of
environmentaly friendly energy. Production of biodiesel, biogas, bioalcohol and brickets
through bioenergy reproduction in agriculture provide a basis for energy autonomy of
agriculture companies and regional and national agroeconomy.
Inclusion of waste biomass in this production instead of ecological balast makes useful
eco energy and other materials.
Key words: biomass, biodiesel, biogas, ethanol, bricket, energy, ecology.
Uvod
Drugi milenijum je pro{ao. I pored velikih
tehni~ko-tehnolo{kih dostignu}a ostali su
krupni nere{eni problemi neracionalnog
iscrpljivanja izvora energenata i sirovina,
smanjivanja obradivih i {umskih povr{ina,
zaga|ivanja `ivotne sredine, zapostavljanja
obnovljivih izvora energije.
U tre}i milenijum ~ove~anstvo ulazi sa
strategijom odr`ivog razvoja, ~ija
realizacija treba da zadovolji energetske
potrebe sve ve}eg broja ljudi na Zemlji, ne
dovode}i u opasnost interese budu}ih
generacija.
Bioenergenti
Procese o{trih politi~kih i dru{tvenoekonomskih rekonverzija prate, pored
ostalog, energetske i ekolo{ke krize. One
nisu izazvane nedovoljnim prirodnim
rezervama energije. Energetske oskudice,
odnosno obilje uslovljeni su razvojem
tehnologije i ekologije. Ipak, presudni su
uticaji politike i ekonomije koji su doveli
do zapostavljanja obnovljivih izvora
energije, posebno energije dobijene
[133]
organskom konverzijom. (Jedna ilustracija:
godi{nja produkcija biljne mase putem
fotosinteze iznosi 173 milijarde tona suve
materije.)
Jednogodi{nji potencijal energije koja bi se
mogla dobiti organskom konverzijom, u
globalnim razmerama, dvanaest puta je
ve}i od godi{njeg hidroenergetskog
potencijala; gotovo pet puta je ve}i od
svetske potro{nje energije iz 1975. godine,
ili dva puta ve}i od procenjene svetske
potro{nje energije u 2000 [1].
Na ovim na{im prostorima, kao i u svetu,
biogoriva su bila energetska pro{lost
~oveka. Odvajkada su bila i ostala
dostupna ~oveku. Danas su drasti~no
odba~ena.
Nagomilavaju se kao otpad, optere}uju}i
sela i gradove. Postepeno se degradiraju.
Trule nad zemljom i pod zemljom.
Spaljuju se po njivama i deponijama.
Protivno zakonima prirode i dru{tva,
njihovom degradacijom atmosfera se
zaga|uje {tetnim gasovima. Zemlja ostaje
bez mikroflore i faune, bez dragocenog
humusa. Voda se truje...
energija
Prekomerna potro{nja fosilnih goriva,
hemijskih |ubriva, pesticida... ruinira
`ivotnu sredinu, ugro`ava zdravlje,
onemogu}uje odr`ivi razvoj. Prekretnica je
bila nu`na. Upravo je u toku. Odnos
razvijenih zemalja prema alternativnim
izvorima energije, prema bioenergeticima
je promenjen. U Evropskoj uniji donete su
obavezuju}e direktive o supstituciji 0,75%
fosilnih goriva biogorivima svake godine.
Direktivom broj 77 od 2001. planirano je
udvostru~enje obnovljivih energenata do
2010, da bude 12% od ukupne potro{nje
energije. Isto tako, programirano je
pove}anje u~e{}a obnovljivih izvora
energije u proizvodnji elektroenergije sa
15% u 2002. na 22,1% do 2010.
Zahvaljuju}i organskoj konverziji sun~eve
energije, godi{nja produkcija biomase
omogu}uje pro{irenu bioenergetsku
reprodukciju u poljoprivredi i {umarstvu,
uz re{enje problema hiperprodukcije hrane.
Uz savremena tehni~ko-tehnolo{ka i
ekolo{ko-ekonomska re{enja ostvariva je
valorizacija postoje}ih bioenergetskih
potencijala na Zemlji, modernizacija
proizvodnje i potro{nje obnovljivih
energenata; uspostavljanje ravnote`e u
bilansu proizvodnje i potro{nje ugljendioksida.
Kona~no, centralizovana (monopolska)
energetska strategija ustupa prostor za
{irenje
decentralizovanih, pouzdanih autonomnih
bioenergetskih sistema na bazi alkoholize
triglecirida, anaerobne metanske i
alkoholne fermentacije, sagorevanja,
pirolize i gasifikacije biomase, uz
smanjenje emisije opasnih materija.
Na ovaj na~in, poljoprivreda i {umarstvo
ponovo oli~avaju bioenergetsku sada{njost,
naro~ito budu}nost ~oveka. Ratarstvo
postaje energetsko vrelo (uljarice, `ita,
repa, krompir...) metilestera masnih
kiselina - biodizela i glicerola, bioalkohola
i d`ibre... sto~ne hrane, a sto~arstvo i
{umarstvo vrelo biogasa, briketa...
organskih |ubriva; agregati pogonske,
toplotne i elektroenergije.
Vi{estruki zna~aj ima urgentno re{enje
problema balasta “otpadne” biomase,
deponije komunalnog i industrijskog
biootpada, piljevine, {umskih i ratarskih
ostataka... Vodotokovi bi se za{titili od
fekalnih, organskih materija. Vazduh bi se
oslobodio smrada {tetnih, pa i opasnih
gasova sa zgari{ta.
U razvijenim zemljama, obnovljivi izvori
energije dobili su prvorazrednu ulogu;
strategija razvoja bioenergetike je
definisana, zakonski propisi doneti. U toku
je realizacija.
U na{oj zemlji situacija je drugoja~ija. I
pored nemalih nastojanja, uspe{an razvoj
bioenergenata je prekinut, gotovo na
samom po~etku. Proizvodnja biodizela i
biogasa je obustavljena! Postrojenja su
zastarela, delom demontirana - uni{tena.
Proizvodnja i potro{nja bioetanola pada.
Prerada ~vrste biomase nije u boljem
polo`aju.
Razvojni diskontinuitet, je evidentan.
Deklarativno priklju~enje razvijenim nije
materijalizovano. Restriktivni propisi ne
stimuli{u investicije u bioenergetiku. Kjoto
protokol nije ratifikovan... Atinski ugovor
iz 2003. je potpisan. Nedostaje pravni
okvir za gazdovanje energijom. Direktive
Evropske komisije iz oblasti energetske
efikasnosti nisu ugra|ene u nacionalne
zakone. Prekretnica nije mogu}a bez izrade
i usvajanja Strategije razvoja bioenergetike
u SCG koja bi definisala puteve razvoja,
ali i obavezala sve u~esnike u
bioenergetskoj reprodukciji ( dr`ave, lokalne
zajednice, nau~ne i stru~ne institucije,
ma{insku, hemijsku, naftnu i
elektroindustriju... proizvo|a~e i potro{a~e
bioenergenata) na usvajanje i sprovo|enje
me|unarodnih i nacionalnih propisa o
bioenergetici, na delotvornu akciju (prilog 1).
Potencijali biomase u na{oj zemlji su
veoma zna~ajni. Uz hidroenergetiku,
najzna~ajniji me|u obnovljivim izvorima
energije. Vrednost jednogodi{njeg prinosa
biomase u zemlji procenjuje se na 2,7
miliona tona ekvivalentne nafte, od toga
1,7 miliona tona otpada na poljoprivredu, a
1 milion na {umarstvo [2].
Biodizel
Energentska decentralizacija i
demonopolizacija, bioenergetska
reprodukcija u poljoprivredi nisu mogu}e
bez ekonomski, energetski i ekolo{ki
autonomnog poljoprivrednog gazdinstva,
nacionalne i regionalne poljoprivrede.
Ako moderno visokomehanizovano
poljoprivredno gazdinstvo tro{i i do 250
litara dizel goriva po hektaru godi{nje (ne
ra~unaju}i gorivo za transport, energentski
ekvivalent u proizvodnji ve{ta~kog
|ubriva, pesticida...) proizvodnja biodizela
i nusproizvoda je prva pretpostavka
energetske autonomije u poljoprivrednoj
ekonomiji.
Biodizel je, ina~e, nov proizvod. Nastaje u
hemijskom procesu alkoholize triglicerida
vi{ih masnih kiselina iz degumiranog ili
kori{}enog ulja (suncokreta, uljane repice,
soje, palme...) metanolom, uz prisustvo
katalizatora. Pogodan je kao gorivo za
dizel ma{ine. Me{a se u svim srazmerama
sa fosilnim dizelom, pobolj{avaju}i sme{i
energetska i ekolo{ka svojstva. Kao takav,
prihva}en je i lansiran na tr`i{ta razvijenih
zemalja, uz obevezuju}e propise standarde kvaliteta i kvantiteta proizvodnje
i potro{nje. Uzroci takve orijentacije su
poznati. A to su: optimizacija marketinga
hrane, unapre|enje plodoreda, smanjenje
strate{ke zavisnosti od uvoza nafte,
pove}anje stepena za{tite `ivotne sredine...
pobolj{anje kvaliteta ekonomije.
Imaju}i sve to u vidu, Evropska komisija
direktivama reguli{e plodored tako da 15
% obradivih povr{ina bude pod uljanom
repicom namenjenoj produkciji biodizela.
Uslovljava ~lanstvo u Uniji uve}avaju}om
proizvodnjeom i potro{njom biogoriva.
U na{oj zemlji proizvodnji biodizela,
svojevremeno, dat je strate{ki zna~aj za
[134]
poljoprivredu - energetiku, ekologiju i
ekonomiju. Projektovana su i izgra|ena
postrojenja za kontinualnu i {ar`nu
proizvodnju biodizela sa doma}im
tehnologijama. Pu{teno je u pogon pet
ve}ih i pet manjih postrojenja. Proizvedeno
je oko 10.000 tona biodizela. Re{ena su
pitanja potro{nje poga~e, pre~i{}avanja i
primene glicerola i masnih kiselina. I tu se
stalo.
Neopravdano dugotrajan prekid
proizvodnje i potro{nje biodizela u zemlji
je alarmantan. Mogu}nosti za pokretanje
reprodukcionog ciklusa biodizela su velike.
Na raspolaganju su dovoljno velike
povr{ine pogodnog zemlji{ta; vi{e puta
ve}e od onih koje danas propisuje
Evropska unija. Vi{edecenijska kvalitetna
proizvodnja uljarica, ulja i alkohola
temeljna je osnova za tehnolo{ku
nadgradnju - za proizvodnju metilestera
masnih kiselina, glicerola, masnih kiselina,
ekolo{ki najprihvatljivijih tenzida,
neotrovnih antifriza i antipenu{avaca...
sirovina za industriju hrane, lekova,
deterd`enata, plastike, maziva, duvana...
Marketin{ki uslovi su povoljni. Postoje
kadrovi, tehnologije, tehni~ka oprema,
sirovine. Cene biosirovina i gotovih
proizvoda uspe{no mogu konkurisati
cenama fosilnih goriva. Potrebe za
biodizelom i derivatima u zemlji i Evropi
prema{uju mogu}nosti proizvodnje [3].
Biogas
Osamdesetih godina pro{log veka odvijala
se kampanja izgradnje, pored ostalih
bioenergetskih postrojenja, i pogona za
preradu stajnjaka, za pre~i{}avanje
otpadnih, fekalnih voda, odnosno za
proizvodnju biogasa i eko-|ubriva, toplotne
i elektroenergije. Tada je sagra|eno osam
postrojenja, kapaciteta od 1.300 do 3.200
metara kubnih biogasa na dan. Izuzev
Sente, u svim pogonima ugra|eni su parni
kotlovi, a na pet lokacija i generatori
elektri~ne struje od 175 do 340 KW.
^itava decenija pro{la je u investicijama i
probnom radu. Veoma slo`en
mikrobiolo{ko-hemijski proces anaerobne
fermentacije mukotrpno se odvijao kroz
tri faze (hidrolize, acetogeneze,
metanogeneze), pod dejstvom fermenata
me{ovitih populacija. Zahtevao je mnogo
strpljenja, znanja i iskustva radnog osoblja.
Velik broj promenljivih parametara
(temperatura, koncentracija kiselina,
alkalija, hranljivih i toksi~nih materija...),
jo{ vi{e nere{ivih tehnokomercijalnih
problema (zagrevanja biomase zimi,
potro{nje toplotne energije leti, prijema
elektroenergije u mre`u, itd.) bili su
dovoljni da onemogu}e ostvarnjenje
planiranih rezultata. Tehnologija nije bila
usavr{ena, a tehnika nije mogla udovoljiti
rigoroznim uslovima rada.
A {to je najva`nije, kvalitet biogasa nije
bio zadovoljavaju}i (metan oko 70 %,
ugljen-dioksid oko 25%, sumporvodonik
preko 1 %...). Visok sadr`aj sumpora
onemogu}ivao je bezbedan rad motora,
optimalnu potro{nju biogasa...
energija
Na`alost, ni danas ne postoje povoljni
uslovi za pokretanje novog, uspe{nog
investicionog ciklusa u oblasti prerade
biomase, proizvodnje biogasa i organskog
|ubriva. U razvijenom svetu, ali i u
siroma{nim zemljama sa racionalnim
energetikama (Kina, Indija...) stanje je
kvalitetno drugoja~ije. Prerada stajnjaka,
osoke, komunalnih voda, kao i planski
uzgajane biomase - proizvodnja biogasa i
eko-|ubriva, toplotne i elektri~ne energije
je u stalnom usponu.
Atinski ugovor o energetskoj zajednici
Jugoisto~ne Evrope otvara ve}e
perspektive za proizvodnju biogasa i
organskih |ubriva, za preradu sve ve}ih
koli~ina sa sve brojnijih deponija
biootpada (stajnjaka, osoke... komunalnih i
{umskih, poljoprivrednih i industrijskih
ostataka) [2]. Bioprerada otpadnih
organskih materija, uklanjanje iz njih
{tetnih i opasnih materija, patogenih
organizama, smrada... jeste ekolo{ki
imperativ. Proizvodnja biogasa je radikalan
doprinos u razvoju toplotne i
elektroindustrije, kao {to je produkcija
ekolo{kih organskih |ubriva
revolucionaran prilog unapre|enju
organske poljoprivrede, dobijanju
zdravstveno ispravne hrane.
I obrnuto, uklanjanje opasnih zaga|iva~a
zemlje, vode i vazduha radi dobijanja ~iste
energije i nezamenljivih eko-|ubriva je
dovoljan razlog za ostvarenje marketin{kih
uslova za optimalnu realizaciju Atinskog
ugovora i u na{oj zemlji.
svet. Ima prakti~no neograni~enu primenu
u motorima sa unutra{njim sagorevanjem,
koji se tako ekolo{ki oplemenjuju. Naime,
etanol se dodaje motornim benzinima 520 %, {to pobolj{ava energetska i ekolo{ka
svojstva goriva. Posebno va`nu ulogu ima
etanol u proizvodnji etiltercijalnog
butiletra (ETBE), ekolo{ki povoljnijeg
antidetonatora od opasnog tetraetilolova.
Predstavlja sirovinu u proizvodnji zelenog
benzina, gashola...biobenzina u sve ve}em
broju zemalja [5].
Nusproizvod u proizvodnji bioetanola,
d`ibra ima, tako|e, strate{ki zna~aj.
Banatski spahija Lederer, biv{i vlasnik
~uvenog podruma u ^oki, sagradio je pre
vi{e od jednog veka, u ovom mestu,
fabriku bioetanola. Kapacitet postrojenja
dimenzionisao je prema planiranom broju
tovljenih goveda. Isto tako, postrojenja u
Srbobranu i Zrenjaninu gra|ena su zbog
d`ibre, ekonomski i energetski
najpogodnije sto~ne hrane, neophodne za
opskrbu tova junadi i farmi krava muzara.
Na primer, u standardnom, {to }e re}i
ekstenzivnom tovu svinja, za 1 kg prirasta
`ive vage potrebno je 5 kg kukuruza. Tov
sa optimalizovanim sastavom sto~ne hrane,
60 % d`ibre i 40 % kukuruza, je
neuporedivo produktivniji. Nudi prirast 1
kg `ive vage od 3kg hrane, uz 1 litar
etanola.
Na ovaj na~in, i bioetanol sa d`ibrom se
pojavljuje kao esencijalna karika koja
povezuje energetiku, ratarstvo i sto~arstvo
u pro{irenoj bioenergetskoj reprodukciji u
poljoprivredi.
Bioalkohol
Vi{e nego vekovna tradicija u proizvodnji
alkohola u na{oj zemlji, postojanje
jedanaest fabrika sa kapacitetom vi{e od
150 000 hektolitara alkohola govori o
mogu}nostima doma}e proizvodnje i
potro{nje bioetanola. Potencijali sirovinske
osnove su mnogo ve}i. I pored svega toga.
Obim proizvodnje bioetanola u zemlji pada
iz godine u godinu!
Tehni~ki kapaciteti se koriste sve manje i
manje! Dokle?
Proizvodnja i potro{nja etanola je
ekonomski, ekolo{ki i energetski problem.
Re{enje ovog problema ima izuzetan
zna~aj za razvoj ratarstva i sto~arstva,
energetike i industrije, za unapre|enje
za{tite `ivotne sredine. U svetu se etanol
dobija sinteti~ki (oko 35%) i putem
fermentacije (vi{e od 60%). Za na{u
zemlju va`na je proizvodnja etanola u
procesu fermentacije, destilacije i
dehidratacije radi dobijanja {to ~istijeg
produkta. Sirovina ima u izobilju. Nalaze
se u poljoprivrednoj proizvodnji ({e}erna
repa, `itarice, krompir...), u otpadnoj
biomasi (melasa, koren {e}erne repe,
pokvarene i o{te}ene `itarice...). Mogu}a
je i namenska proizvodnja biomase bogate
{e}erom, skrobom... posebno kukuruza,
sirka,~i~oke radi dobijanja etanola i d`ibre.
Potro{nja bioetanola u razvijenim
zemljama dobija novi zamah. Kao gotovo
idealan, prvorazredan energent, on osvaja
^vrsta biomasa
Na{a zemlja poseduje bogate izvore
biomase. Od ukupne povr{ine, 30 %
teritorije pokriveno je {umama, a 55 %
predstavlja obradivo zemlji{te.
Ostaci biomase u ratarstvu dosti`u
10.000.000 tona. Od toga 3.000.000 tona
biomase predodrer|eno je za energetiku.
Ekvivalentno je nafti od 1.000.000 tona.
Energetski potencijal ostataka biomase u
vo}arstvu i vinogradarstvu je 600.000 tona
ekvivalentne nafte.
Iz {umarstva, godi{nji prirast ogrevnog
drveta je oko 1.2 miliona metara kubnih,
~ija energetska vrednost je oko 240.000
tona ekvivalentne nafte. Ovome se mora
dodati 3.300.000 tona grana, kore, panjeva,
piljevine... sa preko 600.000 tona
ekvivalentne nafte.
Nesporan je, danas, gotovo nere{iv
problem racionalnog prikupljanja ~vrstih
ostataka iz poljoprivrede i {umarstva. Jo{
ve}i problem predstavlja konfekcioniranje,
lagerovanje, konverzija i potro{nja ovih
energenata.
Postoji moderna tehnika i prikladne
tehnologije za proizvodnju bala, briketa,
~ipsa, peleta... ~vrstih ostataka biomase.
Na`alost, nisu zastupljeni u potrebnoj
meri. Pre ~etvrt veka izgra|ena je desetina
ve}ih postrojenja za briketiranje. Ve}ina
nije u pogonu! Novih investicija, zasad,
nema dovoljno.
[135]
Pored pomenutih tehnologija fizi~kohemijskih i biohemijskih konverzija, ne
manje zna~ajna je termohemijska
konverzija biomase. U prvom redu, to je
sagorevanje. Od davnina se upra`njava. I
danas je naj{ire zastupljeno u proizvodnji
toplote, pa i elektroenergije.
Novina je u kosagorevanju biomase sa
ugljem. Na ovaj na~in, elektroprivrede
razvijenih zemalja re{avaju probleme
kori{}enja biomase, smanjenja emisije
ugljendioksida, azotnih i drugih oksida...iz
fosilnih goriva.
Gasifikacija ostataka ~vrste biomase je
termohemijski proces dobijanja kvalitetnog
biogasa, tera i koksa. Ova tehnologija, u
stvari, obuhvata preocese su{enja, pirolize
i gasifikacije ~vrstog goriva. Su{enje se
odvija na temperaturama ispod 110 stepeni
Celzijusa. Pri daljem zagrevanju (250
stepeni) osloba|aju se gasovi ugljovodonici i oksidi ugljenika.
Ugljovodonici sa ve}im molekulskim
te`inama kondenzuju se, sa~injavaju}i ter.
Koksni ostatak je ~vrsti ostatak pirolize. Sa
podizanjem temperature (700 - 1000)
proces gasifikacije tera i koksa se nastavlja
u inertnoj atmosferi. Dobija se sme{a
gasova: metana, oksida ugljenika,
vodonika, ugljovodonika, azota...
Sastav dobijenog produkta zavisi od brzine
grejanja i kona~ne temperature, ali i od
tipa gasifikatora, kvaliteta biomase, vlage,
oksidanata, i dr.
Dobijeni biogas mo`e se koristiti za
sagorevanje u gorionicima radi dobijanja
vodene pare ili tople vode, za proizvodnju
toplotne i elektri~ne energije. Koristi se u
motorima za unutra{nje sagorevanje, u
gasnim turbinama...
Zaklju~ak
Strate{ki zna~aj biomase za razvoj
energetike je vi{estruk. Prvo, biomasa je
kvalitetan - obnovljiv, netoksi~an, lako i
brzo razgradljiv energent. Drugo, godi{nja
produkcija biomase u zemlji je
impozantna; ima eenergetski potencijal od
oko 115.000 TJ, od poljoprivredne
biomase 65.000. i od {umske biomase
50.000 TJ. Ako se ima u vidu da je
energetski potencijal proizvodnje uglja iz
rudnika sa povr{inskim i podzemnim
kopom u 2000. bio 258.000 TJ, zna~aj
biomase se relativno pove}ava. Tre}e,
energetski potencijal biodizela, biogasa i
bioetanola kvalitativno i kvantitativno
uti~e na pobolj{anje energetskog bilansa.
Supstitui{u fosilna goriva biogorivima.
Me{anjem biodizela sa obi~nim dizelom,
bioalkohola sa benziniom, kosagorevanjem
~vrste biomase sa ugljem pobolj{avaju se
energetska i ekolo{ka svojstva sme{e,
oboga}uje ekonomija. ^etvrto, ekolo{ki
efekti energetske potro{nje biomase
ispoljavaju se kroz smanjenje sumpornih,
ugljenikovih i azotnih oksida... pepela,
ugljovodonika, aromata kako u procesu
sagorevanja produkata biomase, tako i jo{
vi{e u procesu sagorevanja sme{e fosilnih i
biogoriva [6]. Peto, sa kori{}enjem
biogoriva, opasni “efekti staklene ba{te”
drasti~no se smanjuju.
energija
Planska proizvodnja i racionalna potro{nja
biomase esencijalni je uslov pro{irene
bioenergetske reprodukcije u
poljoprivredi. I obrnuto. Samo pro{irena
bioenergetska reprodukcija u
poljoprivredi mo`e stvoriti uslove za
profitonosnu proizvodnju, konkurentsku
potro{nju biodizela, bioetanola, biogasa i
nusprodukata. U pro{irenoj bioenergetskoj
reprodukciji u poljoprivredi na najbolji
na~in susre}u se i ukr{taju ciklusi
zdravstveno ispravne hrane, biosirovina,
bioenergenata... oplemenjene sto~ne
hrane, eko-|ubriva, ~iste energije.
Zahvaljuju}i njoj unapredi}e se
ekonomija, racionalizovati energetika,
osna`iti za{tita `ivotne sredine.
I vi{e od toga. Pobolj{a}e se polo`aj
poljoprivrede i prate}e industrije, u~vrstiti
pozicije poljoprivrednika. I pored svih
premija i subvencija, prihodi
poljoprivrednika i u razvijenim zemljama
se iz godine u godinu smanjuju.
Prekretnica treba da nastupi sa novom
energetskom politikom Evropske unije. Sa
proizvodnjom bioenergenata re{ava se
problem hiper produkcije hrane, ekolo{ki
problemi komunalnog otpada, `etvenih
ostataka, otpadnih masno}a... Obezbe|uje
se prva pretpostavka odr`ivog razvoja ~isti energenti, kvalitetna hrana i voda,
ekolo{ki prihvatljive sirovine.
Nova integralna koncepcija razvoja
bioenergetike, u stvari, predstavlja
ekolo{ku poljoprivredu, koja optimalno
uva`ava sve faktore reprodukcije, po~ev
od zemlji{ta i plodoreda, preko
agrotehnologije i poljoprivredne tehnike
(uklju~iv elektriku, elektroniku,
automatiku i informatiku), genetike i
selekcije, ishrane i za{tite, sirovina i
energije. Ona omogu}uje pro{irenu
bioenergetsku reprodukciju u
poljoprivredi, ekolo{ki za{ti}ene sisteme,
profitonosnu proizvodnju. Ona
pretpostavlja postojanje ekonomski
racionalnog, ekolo{ki prihatljivog i
energetski autonomnog poljoprivrednog
gazdinstva, oslobo|enog pritiska
anarhi~nog tr`i{ta i monopolskih ucena u
transferu biotehnologija, poljoprivredne
tehnike, u prometu bioprodukata.
Uspeh u realizaciji nove integralne
koncepcije odr`ivog razvoja bioenergetike
u na{oj zemlji pretpostavlja postojanje
stru~no definisane, nau~no verifikovane,
op{teprihva}ene Strategije razvoja
bioenergetike do 2010. sa vizijom razvoja
do 2025. Predlog takvog projekta ~eka na
politi~ko razmatranje i usvajanje. On
obuhvata ~etiri podprojekta koji se odnose
na proizvodnju i primenu biodizela,
bioetanola, biogasa i ~vrste biomase sa
nusproizvodima.
Sa prihvatanjem programa istra`ivanja,
sadr`aja Strategije pristupilo bi se
obrazovanju stru~nih timova koji bi
redefinisali, po potrebi, predmet
istra`ivanja, izvr{ili snimanje postoje}eg
stanja, mogu}nosti i potreba, izradili
Strategiju u celini i po potprojektima sa
merama podsticaja proizvodnje i potro{nje
bioenergenata, u skladu sa svetskim
iskustvima, teorijom i praksom, sa
me|unarodnim konvencijama i evropskim
direktivama.
Sa usvajanjem Strategije razvoja
bioenergetike od strane vlasti, svi subjekti
u zemlji bili bi obavezni da rade na njenoj
realizaciji (prilog 2: projekt Strategije
odr`ivog razvoja bioenergetike).
Literatura
[1] Biomasa, Zbornik radova, Mladost,
Beograd, str. 37
[2] Dr Mladen Ili}, Uslovi i stanje
kori{}enja energije biomase u Srbiji,
Biomasa za energiju, Vrnja~ka Banja,
2005.
[3] Roman Muli} i sar., Vreme je za
biodizel, Zbornik radova JUNG 4P 2002.
[4] Dr Milo{ Te{i} i sar., Biogas u Srbiji stanje i perspektive, Biomasa za energiju,
Vrnja~ka Banja, 2005.
[5] Informacija IV Vojvodine Mogu}nosti
razvoja proizvodnje etanola na bazi
postoje}ih doma}ih resursa, 1997.
[6] Energetski potencijal i karakteristike
ostataka biomase i tehnologije za njenu
primenu i energetsko iskori{}enje u Srbiji,
Studija, ev.br. NP EE611-1134,Beograd,
2003.
[136]
energija
Prilog 1
[137]
energija
Prilog 2
PROJEKAT
STRATEGIJA RAZVOJA BIOENERGETIKE SRBIJE DO 2010.
SA VIZIJOM DO 2025.
POTPROJEKAT 1
PROIZVODNjA I PRIMENA BIODIZELA
POTPROJEKAT 2
PROIZVODNjA I PRIMENA BIOGASA
POTPROJEKAT 3
PRERADA OTPADNE ^VRSTE BIOMASE
POTPROJEKAT 4
PROIZVODNjA I PRIMENA ALKOHOL
Podnosilac projekta
NIO NAU^NI INSTITUT ZA RATARSTVO I POVRTARSTVO
Rukovodilac projekta
AKADEMIK, PROF. DR DRAGAN [KORI]
Participanti
PROIZVO\A^I I POTRO[A^I BIOENERGENATA
Nosilac projekta:
VLADA REPUBLIKE SRBIJE
Ministarstvo za nauku, tehnologiju, ekologiju i razvoj
SADR@AJ
Postoje}e stanje bioenergetike
Stanje i tendencije razvoja bioenergetike u svetu
Dosada{nji razvoj bioenergetike u Srbiji
1. Op{ti okviri razvoja
2. Proizvodnja i potro{nja bioenergenata
2.1. Biodizela i glicerola
2.2. Biogasa i organskog |ubriva
2.3. Alkohola
2.4. ^vrste biomase
3. Bioenergetski potencijali u zemlji
3.1. Biogene masno}e
3.2. Stajnjak
3.3. ^vrsta biomasa
4. Mogu}i pravci razvoja
4.1. Proizvodnja uljarica, ulja, biodizela…eko-tenzida,
neotrovnih antifriza, antipenu{avaca
4.2. Prerada stajnjaka-proizvodnja biogasa i eko-|ubriva
4.3. Prerada ~vrste otpadne biomase…
I. PROIZVODNjA I PRIMENA METILESTERA
MASNIH KISELINA I GLICEROLA
1.1. Potrebe za dizel gorivima uop{te, biodizelom posebno
1.2. Sirovine za proizvodnju biodizela
1.2.1 Uljarice - biljno ulje
1.2.1.1.Odre|ivanje genetskih svojstava uljarica pogodnih za
proizvodnju biodizela
1.2.1.2. Utvr|ivanje agrotehni~kih mera za proizvodnju uljarica
1.2.2. Kori{}ene masno}e
1.2.3. Alkoholi
1.2.4. Lu`ine
1.3. Tehnologije
[138]
1.3.1. Ce|enje ulja
1.3.2. Degumiranje ulja
1.3.3. Alkoholiza-proizvodnja metilestera masnih kiselina
1.3.4. Separacija glicerinske vode i masnih kiselina
1.3.5. Maseni i energetski bilansi
1.3.6. Kvalitet - standardi i analitika
1.4. Proizvodni kapaciteti
1.4.1. Mali pogoni
1.4.2. Moderna postrojenja
1.5. Primena biodizela
1.5.1. Postupanje sa biodizelom
1.5.2. Metilestri masnih kiselina kao dizel gorivo
1.5.3. Metilestri masnih kiselina kao aditiv za fosilna dizel goriva
1.5.4. Istra`ivanje pona{anja dizel motora pod uticajem
metilestera masnih kiselina
1.6. Ekolo{ki zna~aj biodizela
1.6.1. Prerada kori{}enih, otpadnih biogenih masno}a
1.6.2. Zna~aj metilestera masnih kiselina - biodizela za
smanjivanje opasnih i {tetnih materija u izduvnim gasovima dizel
motora.
1.6.3. Zna~aj biodizela za smanjivanje gasova koji izazivaju
efekat “staklene ba{te”
Energetski zna~aj biodizela
1.7.1. Supstitucija fosilnog dizela
1.7.2. Pobolj{avanje energetskih svojstava fosilnog dizela
1.7.3. Pobolj{avanje ekolo{kih svojstava fosilnog dizela
1.8. Ekonomski aspekti proizvodnje i primene biodizela
1.8.1. Ekonomska analiza elemenata proizvodnog lanca biodizela
(uljarice, biljno ulje i poga~e, biodizela i glicerola),
1.8.2. Analiza cena biodizela
1.8.2.1. Analiza cena biodizela dobijenog od biljnog ulja
1.8.2.2. Analiza cena biodizela dobijenog od zrna uljarica
energija
1.8.2.3. Analiza cena biodizela dobijenog od kori{}enog ulja
1.9.
Mere podsticaja proizvodnje i potro{nje biodizela
1.9.1. Unapre|enje tehnologija proizvodnje i primene biodizela
1.9.2. Edukacija, promocija i odnosi sa javno{}u
1.9.3. Nau~no-tehni~ka saradnja
1.9.4. Mere podsticaja poljoprivredne proizvodnje uljarica
1.9.4.1. Premije za namensku proizvodnju uljarica
1.9.4.2. Siguran otkup i garantovana cena
1.9.5. Poreska politika
1.9.5.1. Oslobo|enje proizvodnje biodizela poreza na promet i
akciza
1.9.5.2. Obezbe|enje ni`ih cena premijum dizela (me{avine)
1.9.6. Normativni podsticaji proizvodnje i primene biodizela
1.9.6.1. Zabrana potro{nje kori{}enih (i otpadnih) biogenih
masno}a za ljudsku i sto~nu hranu
1.9.6.2. Standardizacija kvaliteta biodizela
1.9.6.3. Progla{enje ekolo{kih zona sa obaveznim kori{}enjem
biodizela ili premijum dizela
1.9.6.4. Podsticaji primene biodizela u vozilima
1.10. Procena srednjoro~nih i dugoro~nih potreba za
biodizelom
1.10.1. Direktive Evropske unije
1.10.2. Op{te pretpostavke razvoja proizvodnje i potro{nje
biodizela
1.10.2.1. Ekonomski razvoj
1.10.2.2. Demografija
1.10.2.3. Porast potro{nje biodizela
1.10.2.4. Ekolo{ki zahtevi
1.10.3. Procene energetskih bilansa i snabdevanje biodizelom
1.10.1. Srednjoro~ne mogu}nosti
1.10.2. Dugoro~ne mogu}nosti
1.11. Zaklju~ci i ocene
II. PROIZVODNjA I PRIMENA BIOGASA I EKO\UBRIVA
2.1. Potrebe za biogasom
2.2. Sirovine za proizvodnju biogasa i organskog |ubriva
2.2.1. Stajnjak
2.2.2. Fekalne vode
2.3. Tehnologije
2.4. Proizvodni pogoni
2.4.1. Mini pogoni za seoska doma}instva
2.4.2. Industrijski pogoni
2.5. Kori{}enje biogasa
2.5.1. Kotlarnice
2.5.2. Elektrane
2.6. Ekolo{ki zna~aj proizvodnje biogasa i organ. |ubriva
2.6.1. Re{enje ekolo{kog problema stajnjaka, osoke
2.6.2. Zna~aj biogasa za smanjivanje {tetnih materija
2.6.3. Zna~aj biogasa za smanjivanje gasova koji izazivaju efekat
“staklene ba{te”
2.6.4. Zna~aj eko-|ubriva za proizvodnju organske hrane
2.7. Energetski zna~aj biogasa
2.7.1. Supstitucija fosilnog gasa
2.7.2. Supstitucija drugih goriva
2.8. Ekonomski aspekti proizvodnje i primene biogasa
2.8.1. Ekonomska analiza elemenata proizvodnog procesa
2.8.2. Analiza cena biogasa
2.8.3. Makroekonomski zna~aj proizvodnje biogasa i organskih
|ubriva
[139]
2.8.3.1.Investicioni zna~aj realizacije Direktiva EU
2.8.3.2. Pozitivni efekti
2.8.3.3. Ekolo{ka nu`nost realizacije programa biogasa
2.9. Mere podsticaja proizvodnje i primene biogasa i
organskih |ubriva
2.9.1. Nau~na istra`ivanja-unapre|enje proizvodnje i primene
biogasa
2.9.2. Edukacija,promocija, odnosi s javno{}u
2.9.3. Mere podsticaja
2.9.3.1. Poreska politika
2.9.3.2. Premije
1.9.4. Normativi
1.9.4.1. Zone obavezne prerade stajnjaka i fekalnih voda
1.9.4.2. Kvalitet, standardi i analitika
2.10. Procene srednjoro~nih i dugoro~nih mogu}nosti za
preradu stajnjaka i sl.
2.10. 1. Direktive EU
2.10. 2. Pretpostavke za preradu stajnjaka i sl.
2.10.2.1. Ekolo{ki imperativi
2.10.2.2. Ekonomski zahtevi
2.10.3. Procene energetskih bilansa
2.10.3.2. Srednjoro~ne mogu}nosti
2.10.3.3. Dugoro~ne mogu}nosti
2.11. Zaklju~ci i ocene
III. PROIZVODNjA I PRIMENA ^VRSTE BIOMASE
3.1. Vrste i koli~ine ~vrste biomase
3.2. Poljoprivredna biomasa
3.2.1. Posle`etveni ostaci biomase u ratarstvu
3.2.2. Ostaci rezidbe u vo}arstvu i vinogradarstvu
3.2.3. Uzgoj planta`a biljne mase za energetske potrebe
3.3. Biomasa u {umarstvu i preradi drveta
3.3.1. Ostaci biomase u {umarstvu
3.3.2. Ostaci biomase u preradi drveta
3.3.3. Uzgoj planta`a drve}a i `bunja za energetske potrebe
3.4. Fizi~ko-hemijske i toplotne karakteristike biomase
3.4.1. Poljoprivredna biomasa
3.4.2. [umska biomasa
3.4.3. Biomasa u preradi drveta
3.5. Prikupljanje, pakovanje, transport i skladi{tenje ~vrste
biomase
3.6. Tehnologije konverzije ~vrste biomase
3.6.1. Sagorevanje i kosagorevanje
3.6.2. Gasifikacija
3.6.3. Piroliza
3.7. Postrojenja i ure|aji za konverziju ~vrste biomase
3.7.1. Lo`i{ta
3.7.2. Gasogeneratori
3.7.3. Elektrogeneratori (kogeneratori)
3.9. Primena biomase u privredi, poljoprivredi i u
doma}instvima
3.10. Ekolo{ki zna~aj proizvodnje i prerade ~vrste biomase
3.10.1. Smanjenje efekta “staklene ba{te”
3.10.2. Spre~avanje spaljivanja `etvenih ostataka. Postupci i
efekti
3.10.3. Re{enje problema deponija otpadne biomase (piljevine,
kore, granja...)
3.11. Energetski zna~aj ~vrste biomase
3.11.1. Ogrevno drvo, briketi...biogas
3.11.2. Supstitucija fosilnih goriva biogorivima
energija
3.12. Ekonomski zna~aj proizvodnje,
prerade i primene ~vrste
biomase
3.12.1. Makroekonomski zna~aj ~vrste
biomase
3.12.2. Analiza reprodukcionog procesa
3.13. Pravni aspekti proizvodnje i
primene ~vrste biomase
3.13.1. Va`e}i propisi u zemlji
3.13.2. Propisi Evropske unije
3.14. Procene srednjoro~nih i
dugoro~nih mogu}nosti za proizvodnju
i primenu ~vrste biomase
3.14.1. Agropotencijali
3.14.2. Ekolo{ki, energetski i ekonmomski
imperativi
3.14.3. Procene energetskih bilansa
3.15. Zaklju~ci i ocene
I V. PROIZVODNjA I PRIMENA
ALKOHOLA
4.1. Potrebe za alkoholom
4.2. Sirovine za proizvodnju alkohola
(etanola)
4.2.1. Postoje}e sirovine
4.2.1.1. Melasa
4.2.1.2. @itarice
4.2.1.3. Ostale alternativne sirovine
4.2.2. Mogu}nosti za proizvodnju
namenskih sirovina
4.3. Tehnologije
4.4. Postoje}i proizvodni pogoni
4.4.1. Proizvodni kapaciteti
4.4.2. Iskori{}enost proizvodnih kapaciteta
4.4.3. Potrebe za modernizacijom
kapaciteta
4.5. Primena alkohola
4.5.1. Primena etanola u industriji i
medicini
4.5.2. Alkoholi ( metanola, etanola) kao
energenti
4.5.2.1. Etanol kao dodatak benzinu
4.6. Energetski zna~aj alkohola
4.6.1. Supstitucija fosilnog goriva
(benzina)
4.7. Ekolo{ki zna~aj proizvodnje i
primene etanola kao energenta
4.7.1. Zna~aj nusproizvoda iz proizvodnji
alkohola kao sto~ne hrane
4.8. Ekonomski aspekti proizvodnje i
primene alkohola
4.9. Mere podsticaja proizvodnje i
primene alkohola
4.9.1. Nau~na istra`ivanja - unapre|enje
proizvodnje i primene
4.9.2. Edukacija, promocija
4.9.3. Premije, poreska politika
4.9.4. Kvalitet, standardi
4.10. Procene kratkoro~nih i
dugoro~nih mogu}nosti
4.11. Zaklju~ci i ocene
Nikola Rajakovi}, @eljko \uri{i}
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd
UDC 658.5.001:[621.311:620.91
Distribuirana proizvodnja
elektri~ne energije definicija i podele
Rezime
Distribuirani izvori elektri~ne energije u sve ve}oj meri u~estvuju u ukupnoj proizvodnji
elektri~ne energije i time stvaraju novi koncept budu}eg decentralizovanog
elektroenergetskog sistema. U savremenoj literaturi ne postoji konzistentna definicija
distribuirane proizvodnje. Postoji relativno veliki broj termina i definicija vezanih za
distribuiranu proizvodnju, pa je u ovom radu dat njihov pregled i predlo`ena definicija
koja je najprihvatljivija za uslove u kojima se razvijaju elektronergetski sistemi Srbije i
Crne Gore. U radu su date podele distribuirane proizvodnje prema tipu primarnog
izvora energije, snazi i funkcionalnoj ulozi. Na kraju su ukratko sagledani problemi
integracije distribuiranih izvora u elektroenergetski sistem.
Klju~ne re~i: elektroenergetika, obnovljivi izvori energije, distribuirana proizvodnja,
priklju~enje na EES.
Distribution Power Generation - Definition and Classification
Distributed generation is expected to become more important in the future generation
system. The current literature, however, does not use a consistent definition of
distributed generation. A large number of terms and definitions is used in relation to
distributed generation. This paper discusses the relevant issues and aims at providing a
general definition and classification for distributed power generation. The problems of
network integration of distributed generation are presented in this paper too.
Key words: electricity, renewable energy, distributed generation, distributed generation
integration.
1. Uvod
Globalni razvoj dru{tva u bli`oj i daljoj
budu}nosti u ogromnoj meri }e zavisiti od
stanja u oblasti energetike. Problemi sa
kojima se suo~avaju u manjoj ili ve}oj
meri sve zemlje sveta su vezani za
obezbe|ivanje energije i o~uvanje `ivotne
sredine. Eksplozija ljudske populacije na
zemlji uzrokuje permanentno pove}anje
potreba za energijom. Trend pove}anja
potreba za energijom je naro~ito izra`en u
oblasti elektroenergetike, i on na
globalnom nivou iznosi oko 2,8 %
godi{nje. Sa druge strane, trenutna
struktura primarnih izvora elektri~ne
energije ne mo`e na globalnom nivou
obezbediti takav trend pove}anja
proizvodnje elektri~ne energije. Razlog za
to su aktuelni lokalni i globalni ekolo{ki
problemi, koji su direktno uzrokovani
sagorevanjem fosilnih i nuklearnih goriva
na kojima se bazira sada{nja proizvodnja
elektri~ne energije u svetu. Osim toga,
[140]
postoje}a dinamika kojom se eksploati{u
fosilna goriva }e u bliskoj budu}nosti
dovesti i do iscrpljenosti rezervi ovih
goriva.
U ovakvim opre~nim uslovima
proizvodnje i potro{nje prisutan je
permanentni porast cene elektri~ne
energije, ~ime se, ve} na sada{njem nivou,
stvara ekolo{ki i ekonomski opravdana
potreba uklju~ivanja alternativnih izvora u
globalnu strategiju razvoja energetike.
Ovakvi energetski tokovi su naterali
visokorazvijene zemlje da ula`u ogroman
kapital i anga`uju veliki broj stru~njaka u
razvoj sistema za kori{}enje obnovljivih
izvora elektri~ne energije (vetroelektrane,
male hidroelektrane, elektrane na biomasu
i biogas, fotonaponska konverzija, ...).
Kao rezultat takvog ulaganja osvojena je
tehnologija i razvijena industrija za
tehni~ki pouzdanu konverziju nekih
primarnih obnovljivih izvora. Osim toga,
me|unarodni protokoli i obaveze o
energija
smanjenju emisije CO2 (Kjoto protokol) i
lokalni ekolo{ki problemi primorali su
Vlade mnogih zemalja da razli~itim
subvencijama podsti~u izgradnju ekolo{ki
~istih elektrana koje koriste obnovljive
izvore. Ovakva politika dovela je do
izuzetne popularizacije i fantasti~nog
trenda pove}anja udela pojedinih
obnovljivih izvora u ukupnoj proizvodnji
elektri~ne energije (npr. izgradnja
vetroelektrana u Nema~koj, [paniji i
Danskoj).
Proizvodne jedinice koje koriste
obnovljive izvore su relativno malih snaga
(nekoliko kW do nekoliko desetina MW)
pa se obi~no vezuju na niskonaponsku i
srednjenaponsku distributivnu mre`u.
Ovakvi izvori su ra{trkani u distributivnom
sistemu prema pogodnim lokacijama
njihove izgradnje i nazivaju se distribuirani
ili disperzovani obnovljivi izvori elektri~ne
energije. Osim obnovljivih izvora, u
distributivnom sistemu su sve vi{e prisutni
i distribuirani izvori koji koriste fosilna
goriva a to su naj~e{}e termoelektrane toplane za kogeneracionu proizvodnju
tople vode i elektri~ne energije (Combined
heat and power - CHP) kao i razli~iti
mikroturbinski i dizel-elektri~ni agregati.
Tako|e, u ove izvore spadaju i gorivne
}elije koje pretvaraju hemijsku energiju
vodonika u elektri~nu i toplotnu energiju.
2. Koncept budu}eg
elektroenergetskog sistema
Savremeni elektroenergetski sistemi (EES)
uglavnom su razvijani tokom poslednjih 50
godina. Razvoj je sledio ideju vodilju
prema kojoj su veliki centralizovani
generatori preko blok-transformatora
injektirali elektri~nu snagu u
visokonaponsku prenosnu mre`u. Zatim je
prenosni sistem kori{}en za prenos snage
~esto i na velikim udaljenostima. Na kraju,
snaga je iz prenosnog sistema preko serije
distributivnih transformatora usmeravana
kroz srednjenaponsku i niskonaponsku
distributivnu mre`u prema potro{a~ima na
ni`em naponu. Centralizovani koncept
EES-a prikazan je na slici 1.
U centralizovanim EES-ima mogu
postojati distribuirani izvori ali je njihovo
u~e{}e u ukupnoj proizvodnji elektri~ne
energije zanemarljivo. Postoje}i trend
razvoja distribuiranih obnovljivih izvora i
prerspektive njihovog daljeg razvoja }e sve
vi{e uticati na decentralizaciju proizvodnje,
odnosno pove}anje udela distribuirane
proizvodnje u ukupnoj proizvodnji
elektri~ne energije u EES-u. Iz ovih
razloga je me|unarodna komisija za
prenosne mre`e (CIGRE) predo~ila
me{oviti koncept EES-a, slika 2, kao
verovatan scenario razvoja EES-a do 2020.
godine. Sli~an scenario razvoja EES-a dat
je i u literaturi [1].
Kod me{ovitog koncepta i dalje postoje
jake centralizovane proizvodne jedinice,
kao {to su termoelektrane, nuklearne
elektrane i hidroelektrane, koje obezbe|uju
stabilnost sistema, ali zna~ajan deo potreba
za elektri~nom energijom se podmiruje iz
malih distribuiranih izvora.
Slika 1 Savremeni centralizovani koncept elektroenergetskog sistema
Slika 2 Me{oviti scenario budu}eg elektroenergetskog sistema
[141]
3. Definicija i podele
distribuirane proizvodnje
3.1. Definicija distribuirane
proizvodnje
Pojam distribuirane proizvodnje je
relativno nov termin, iako su prvi
proizvodni sistemi elektri~ne energije bili
upravo distribuiranog karaktera. U
savremenoj literaturi ne postoji
konzistentna definicija distribuirane
proizvodnje, ~ak ne postoji jedinstveno
usvojeni termin u engleskom govornom
podru~ju [2], tako da se sre}e vi{e
sinonima. U Ju`noj Americi se koristi
termin embedded generation, u Severnoj
Americi dispersed generation, a u Evropi i
delu Azije decentralised generation. Od
ve}ine autora sugeri{e se da op{te
prihva}eni termin bude “distributed
generation” [2,3], pa je i u ovom radu
prihva}en taj termin.
Definicija distribuirane proizvodnje se
naj~e{}e vezuje za instalisanu snagu izvora
i naponski nivo u ta~ki njegovog
priklju~enja na EES. U pogledu snage
postoje razli~ite definicije distribuirane
proizvodnje. Electric Power Research
Institute (EPRI) defini{e distribuiranu
proizvodnju kao proizvodnju instalisane
snage od nekoliko kW do 50 MW. Gas
Research Institute defini{e distriburianu
proizvodnju u opsegu od 25 MW do 50
MW. CIGRE defini{e distriburianu
proizvodnju kao proizvodnju ~ija je
instalisana snaga manja od 50-100 MW.
Postoje i razli~ite druge definicije
distribuirane proizvodnje prema
instalisanoj snazi koje se koriste na
nacionalnim nivoima.
U pogledu naponskog nivoa u ta~ki
priklju~enja postoje tako|e razli~ite
definicije ali se naj~e{}e distribuirana
proizvodnja defini{e kao proizvodni
sistem elektri~ne energije koji je
direktno priklju~en na srednjenaponsku
ili niskonaponsku distributivnu mre`u
ili je priklju~en u instalaciji sa
potro{a~ke strane (posmatrano u odnosu
na merno - razdelno mesto) [2,3,4].
Tako|e, u distribuirane izvore spadaju i
autonomni izvori (stand alone) i izvori
za rezervno napajanja potro{a~a u
distributivnom sistemu [3]. Ova definicija
je najprihvatljivija i precizna je ukoliko
postoji jasno razgrani~enje izme|u
distributivnih i prenosnih sistema u EES-u.
3.2. Podela distribuiranih izvora
Op{ta podela distribuiranih izvora se
naj~e{}e vr{i prema: vrsti primarnog
energenta, instalisanoj snazi i
funkcionalnoj ulozi [3].
Prema vrsti primarnog energenta
distribuirani izvori se mogu podeliti na
obnovljive i neobnovljive. U obnovljive
spadaju: vetroelektrane, solarne elektrane,
male hidroelektrane, elektrane na biomasu
i biogas, geotermalne elektrane i elektrane
koje koriste energiju mora (plime i oseke i
talasa). U neobnovljive spadaju elektrane
na fosilna goriva (ugalj, naftu i prirodni
gas) i gorivne }elije.
energija
Slika 3 Podela distribuiranih izvora elektri~ne energije prema instalisanoj snazi
Tabela 1 Naponski nivo u ta~ki priklju~enja distribuiranog izvora na
distributivnu mre`u u zavisnosti od njegove instalisane snage
Lokacija (urbana ili
Naponski nivo u ta~ki
Instalisana snaga [MW]
ruralna)
priklju~enja [kV]
0 - 0,25
Ruralna
0,4
0 - 0,5
Urbana
0,4
0,25 - 4
Ruralna
10
0,5 - 7
Urbana
10
4 - 20
Ruralna
35
7 - 20
Urbana
35
>20
Urbana i Ruralna
110
Prema instalisanoj snazi distribuirani izvori
se dele na: mikro, male, srednje i velike.
Na slici 3 prikazan je opseg instalisanih
snaga za pojedine kategorije distriburianih
izvora elektri~ne energije [2,3].
Obi~no se distribuirani izvori priklju~uju
na jedan ili vi{e izvoda u TS VN/SN
(srednji i veliki izvori) ili TS SN/SN i TS
SN/NN (mali i mikro izvori). U tabeli 1
prikazan je naponski nivo na koji se
obi~no vezuju distribuirani izvori u
zavisnosti od njihove instalisane snage [5].
Vezivanja distribuiranih izvora na EES
mo`e biti indirektno preko pretvara~a (ACDC ili AC-AC) ili direktno bez pretvara~a.
U literaturi [6] date su principijelne
elektri~ne {eme veza nekih distribuiranih
izvora na EES.
Prema funkcionalnoj ulozi distribuirani
izvori se dele na [3]:
1. Distribuirane izvore za rezervno
napajanje (standby). Ovakvi izvori se
koriste kao rezervno napajanje osetljivih
industrijskih i drugih objekata kao {to su
bolnice, ra~unarski centri i sli~no.
Uklju~ivanje izvora vr{i se samo
ukoliko do|e do prekida mre`nog
napajanja. U ovakve izvore naj~e{}e
spadaju dizel-elektri~ni agregati, gorivne
}elije i akumulatorske baterije sa
odgovaraju}im energetskim
pretvara~ima.
2. Autonomne izvore (stand alone). Ovi
izvori slu`e za napajanje potro{a~a koji
nisu priklju~eni na distributivnu mre`u.
To su naj~e{}e vojni i
telekomunikacioni objekti. Tako|e se
koriste i za napajanje meliracionih
sistema. U ove svrhe naj~e{}e se koriste
dizel-elektri~ni agregati, fotonaponski
sistemi i vetroagregati manje snage ili
njihova kombinacija (hibridni sistemi).
3. Distribuirane izvore za napajanje
udaljenih i ruralnih potro{a~kih centara
(rural and remote applications). U ovu
grupu spadaju izvori koji obezbe|uju
elektri~nu energiju za udaljene
potro{a~ke centre, npr. udaljena sela i
katunska naselja. Ovi izvori mogu raditi
i kao autonomni ili za podr{ku mre`i
koja je obi~no kod ovakvih udaljenih
potro{a~a slaba i ne mo`e obezbediti
napon i ostale parametre kvaliteta
elektri~ne elektri~ne energije u
propisanim granicama. U ovu grupu
naj~e{}e spadaju male hidroelektrane,
elektrane na biomasu, vetroagregati i
dizel-elektri~ni agregati.
4. Izvore za kogenerativnu proizvodnju
elektri~ne energije i tople vode
(combined production of heat and power
-CHP). U pogledu mogu}nosti
kogeneracije toplotne i elektri~ne
energije distribuirani izvori se svrstavaju
u dve kategorije. U kategoriju
kogenerativnih distribuiranih izvora
(CHP) spadaju: termoelektrane - toplane
sa parnim i gasnim mikroturbinama,
dizel agregati, gorive }elije i
geotermalne elektrane. U drugu
kategoriju spadaju svi ostali distribuirani
izvori koji generi{u samo elektri~nu
energiju. Kogenerativna proizvodnja je
tipi~na za industrijske energane (parne
ili gasne mikroturbine).
5. Izvore za pokrivanje vr{nog optere}enja
(peak load shaving). Ovakvi
distribuirani izvori se naj~e{}e koriste u
industriji kako bi oborili pikove
potro{nje elektri~ne energije iz
[142]
distributivne mre`e i time smanjili
tro{kove koje im stvara vr{no
optere}enje (koje se obi~no meri kao
srednje optere}enje na
petnaestominutnom nivou). Osim ovog
ekonomskog razloga, uklju~ivanjem
distribuirane proizvodnje u “{picevima “
potro{nje restere}uje se prenosna mre`a
i distributivni transformatori i
pobolj{avaju se naponske prilike u
sistemu. Ova kategorija distribuiranih
izvora je iz pomenutih razloga naro~ito
povoljna za EES. U ovu kategoriju
naj~e{}e spadaju brze mikroturbinske
elektrane, akumulacione male
hidroelektrane i u nekim uslovima
solarne elektrane i vetroelektrane.
6. Izvore za pokrivanje bazne proizvodnje
(base load). Distribuirani izvori se, u
novim okolnostima formiranja cena u
deregulisanom okru`enju, sve vi{e
koriste i kao bazni izvori, odnosno
stalno su priklju~eni na elektri~nu
(distributivnu) mre`u u koju injektiraju
aktivnu i reaktivnu energiju. Osim
pokrivanja dela potro{nje ovi izvori
omogu}avaju, u izvesnoj meri,
upravljanje naponske prilikama u
distributivnom sistemu. U ovu grupu
spadaju naj~e{}e obnovljivi izvori koji
nemaju mogu}nost akumulacije
primarnog energenta, a to su: proto~ne
male hidroelektrane, vetroelektrane,
solarne (fotonaponske) elektrane i druge.
4. Integracija distribuiranih
izvora u elektroenergetski
sistem
Da bi se neki distribuirani izvor priklju~io
na distributivnu mre`u treba da zadovolji
propisane tehni~ke uslove za priklju~enje
(svaka elektroprivreda propisuje tehni~ke
uslove o priklju~enja malih elektrana na
distributivnu mre`u). Elektoprivreda Srbije
je u maju 2003, u vidu preporuke, donela
Osnovne tehni~ke zahteve za priklju~enje
malih elektrana na mre`u
Elektrodistribucije Srbije [7]. Preporuke su
napisane po ugledu na Nema~ke propise i
odnose se na sve male elektrane
(hidroelektrane, vetroelektrane, solarne
elektrane, termoelektrane na biomasu itd.)
snage do 16 MVA koje se priklju~uju na
distributivnu mre`u napona 0,4 kV, 10
kV, 20 kV ili 35 kV. Osnovni uslovi
priklju~enja su u navedenoj preporuci
definisani kroz ~etiri kriterijuma:
1. kriterijum dozvoljene snage male
elektrane;
2. kriterijum flikera;
3. kriterijum dozvoljenih struja vi{ih
harmonika;
4. kriterijum snage kratkog spoja.
Zadovoljenjem tehni~kih propisa, odnosno
pobrojanih kriterijuma, ne re{avaju se svi
problemi rada malih elektrana u
distributivnoj mre`i. Javlja se niz tehni~kih
problema koji su uglavnom posledica toga
{to je distributivna mre`a i odgovaraju}i
dispe~erski sistem razvijan prema
centralizovanom konceptu u kojem je
distributivna mre`a pasivna.
energija
Priklju~enjem
Slika 4 Tehni~ki problemi integracije distribuiranih izvora u EES
distribuiranog
izvora
distributivna
mre`a gubi
radijalnost,
odnosno postaje
aktivna. U
uslovima jakog
prisustva
distribuirane
proizvodnje u
potpunosti se
menjaju tokovi
aktivnih i
reaktivnih snaga
a time i gubici i
naponske prilike
u samoj
distributivnoj mre`i. U potpunosti se menja proizvodnje. Tako|e postoji i vi{e
i koncept relejne za{tite elemenata u
sinonima u engleskom govornom podru~ju
distributivnom sistemu [8]. Nivo struja
koji se odnose na distribuiranu proizvodnju
kratkih spojeva u distributivnom sistemu
(embedded generation, dispersed
mo`e se znatno pove}ati zbog uticaja
generation, decentralised generation,
distribuiranih izvora. Iz tog razloga mo`e
distributed generation). Od ve}ine autora
se desiti da je potrebno menjati rasklopnu i
sugeri{e se da op{te prihva}eni termin
drugu opremu u sistemu koja nije
bude “distributed generation”.
dimenzionisana za prora~unate struje
Najprihvatljivija definicija distribuirane
kratkog spoja. Distribuirani izvori uti~u na
proizvodnje je: “distribuirana proizvodnja
kvalitet elektri~ne energije. Osim
je proizvodni sistem elektri~ne energije
pozitivnog uticaja u smislu rezerviranja
koji je direktno priklju~en na
napajanja i pobolj{anja naponskih prilika,
srednjenaponsku ili niskonaponsku
distribuirani izvori mogu imati negativan
distributivnu mre`u ili je priklju~en u
uticaj na ostale pokazatelje kvaliteta
instalaciji sa potro{a~ke strane
elektri~ne energije.
(posmatrano u odnosu na merno - razdelno
Kod razli~itih tipova i tehnologija
mesto) “. Tako|e, u distribuirane izvore
distribuirane proizvodnje pobrojani
spadaju i autonomni izvori (stand alone) i
problemi su u razli~itoj meri izra`eni.
izvori za rezervno napajanja potro{a~a u
Prema dosada{njem iskustvu zemalja u
distributivnom sistemu.
kojima je distribuirana proizvodnja
Op{ta podela distribuiranih izvora se
zna~ajno razvijena najve}i problem pri
naj~e{}e vr{i prema: vrsti primarnog
integraciji distribuiranih izvora u EES
energenta, instalisanoj snazi i
prestavlja obezbe|enje pouzdane i
funkcionalnoj ulozi. Prema vrsti primarnog
selektivne relejne za{tite. Na slici 4
izvora distributivni izvori se dele na
grafi~ki su prikazani osnovni tehni~ki
problemi integracije distribuiranih izvora u obnovljive i neobnovljive. Prema
instalisanoj snazi distribuirani izvori se
EES [9]. Podaci su rezultat iskustva Finske
dele na: mikro, male, srednje i velike.
u kojoj je distribuirana proizvodnja
Distribuirani izvori se koriste za: rezervno
raznovrsna i zna~ajno zastupljena
napajanje, napajnje autonomnih izvora,
(dominiraju male hidroelektrane - oko 400
napajanje udaljenih i ruralnih potro{a~kih
MW i vetrogeneratori - oko 50 MW).
centara, kogenerativnu proizvodnju
Na osnovu slike 4 mo`e se zaklju~iti da u
elektri~ne energije i tople vode, pokrivanje
preko 90% slu~ajeva priklju~enja
vr{nog optere}enja, pokrivanje bazne
distributivnih izvora na EES se javljaju
proizvodnje. Funkcionalna uloga
problemi vezani za relejnu za{titu. Tako|e
distribuirane proizvodnje u EES-u postaje
su izra`eni problemi: neizvesnosti
izra`enija i ekonomski prihvatljivija u
proizvodnje, naponske nestabilnosti,
deregulisanom okru`enju. pa je to jedan od
zadovoljavanja parametara kvaliteta
elektri~ne energije i pove}anja nivoa struje razloga {to procesi deregulacije, odnosno
liberalizacije tr`i{ta elektri~ne energije, i
kvara u distributivnoj mre`i.
razvoja distribuirane proizvodnje teku
uporedo.
5. Zaklju~ak
Pored pozitivnih efekata na performanse
U posljednje dve decenije jasno je izra`en
EES-a, pove}anje decentralizovane
trend porasta distribuirane proizvodnje
proizvodnje je pra}eno problemima
elektri~ne energije. Ovakav trend je
posledica globalnih ekolo{kih i energetskih vezanim za za{titu, upravljanje i stabilnost.
Regulacija, planiranje i upravljanje
problema, ali i velikih tehnolo{kih i
budu}im distributivnim sistemima sa
tehni~kih napredaka u gradnji sistema za
uklju~enim distribuiranim izvorima
efikasno dobijanje elektri~ne energije iz
elektri~ne energije predstavlja}e }e jedan
nekih nekonvencionalnih izvora.
od najve}ih izazova stru~noj i istra`iva~koj
U savremenoj literaturi ne postoji
javnosti. Odgovor na pitanje kako uklju~iti
konzistentna definicija distribuirane
zna~ajan broj obnovljivih izvora u
[143]
postoje}i sistem ima}e jedno od centralnih
mesta.
Acknowledgements
This work was supported by European
Commission, Directorate General on
Research and Technology Development
and International Co-operation Activities
(INCO) under contract INCO-CT-2004509205 (VBPC-RES Project www.vbpcres.org).
Literatura
[1] W. Sweet, Networking Assets, IEEE
Spectrum, January 2001, str. 84-88.
[2]T. Ackermann , G. Andersson, L. Soder,
Distributed generation: a definition,
Electric Power Systems Research, 57
(2001) 195-204.
[3]W. El-Khattam, M.M.A. Salama,
Distributed generation technologies,
definitions and benefits, Electric Power
Systems Research, 71 (2004) 119-128.
[4] G. Pepermansa, J. Driesenb, D.
Haeseldonckxc, R. Belmansc, W.
D’haeseleer, Distributed generation:
definition, benefits and issues, Energy
Policy (2005), Article in press.
[5] Connection Considerations for
Distributed Generation, Western Power
Distribution (South Wales), April 2004.
[6] M. \uri}, A. ^ukari}, @. \uri{i},
Elektrane, Elektrotehni~ki fakultet
Beograd - Elektrotehni~ki fakultet Pri{tina,
2004.
[7] Osnovni tehni~ki zahtevi za priklju~enje
malih elektrana na mre`u
Elektrodistribucije Srbije - Tehni~ka
preporuka br. 16, JP EPS Direkcija za
distribuciju elektri~ne energije Srbije,
2003.
[8]V. Vu}i}, @. \uri{i}, Tehni~ki i
energetski aspekti priklju~enja
vetroagregata snage 500 kW na lokaciji
Vilusi, Zbornik radova, 27. savetovanje
Juko CIGRE, Zlatibor, 2005.
[9]R. Komulainen, Distributed Generation
Integration, VTT Technical Research
Center of Finland, 2003.
energija
Neboj{a ^. Miti}, Dragan T. Stojiljkovi}, Stani{a T.
Stojiljkovi}
Tehnolo{ki fakultet, Leskovac
Maja \urovi}-Petrovi}
Ministarstvo nauke i za{tite `ivotne sredine, Beograd
UDC 551.23:620.9(497.11)
Geotermalna energija
Sijarinske Banje
azvoj nauke i tehnologije doveo je
do pove}anja ne samo potro{nje
ve} i do pove}anja proizvodnje
energije. Usled intenzivne eksploatacije
konvencionalnih izvora energije po
sada{njim tehnologijama dolazi do emisije
zaga|uju}ih komponenata koje ozbiljno
ugro`avaju {ume, reke i jezera. Zbog toga
se name}e potreba za kori{}enjem
obnovljivih izvora energije u koje spadaju
geotemalna energija, sun~eva, energija
biomasa, plime i oseke, energija vetra. Na
niskotemperaturske procese (u intervalu
10oC do 150oC) otpada oko 57% od
ukupne potro{nje toplote zemalja Evroske
unije i SAD. U tabeli 1 je prikazana
struktura proizvodnje energije u svetu u
periodu 1960-2000, kao i projekcija te
strukture u 2020. [5].
R
Kori{}enje geotermalne energije
u svetu
Pod geotermalnom energijom
podrazumevamo energiju akumuliranu u
fluidina i masama stena u Zemljinoj kori.
Postojanje geotermalnih fluida i
mogu}nosti njihovog kori{}enja poznati su
u svetu jo{ od davnina. Osnovne prednosti
pri kori{}enju geotermalne energije u
odnosu na klasi~ne izvore energije su
znatno manje zaga|enje okoline kao i
znatno ni`i eksploatacioni tro{kovi.
Na primer, konstatovano je da su
eksploatacioni tro{kovi za grejanje zgrada
u Francuskoj ni`i za 2,5 do 4 puta ukoliko
se koristi grejni sistem sa geotermalnom
energijom umesto sistema sa
konvencionalnim gorivom [6].
Najzna~ajniji rezultati u kori{}enju
geotermalne energije u svetu ostvareni su u
SAD, Japanu, Islandu, Francuskoj, Italiji,
Ma|arskoj. Iskustva pokazuju da je
najracionalnije ravnomerno kori{}enje
toplotnih potencijala geotermalnih bu{otina
tokom cele godine.
Srbija se nalazi u zoni povoljnih
geotermalnih potencijala koji se prostiru od
Ma|arske i pru`aju se ka Makedoniji,
Gr~koj i Turskoj. [to se ti~e podru~ja
centralne i ju`ne Srbije najpovoljniji
prirodni izvori su na lokalitetima u
Vranjskoj, Jo{ani~koj i Sijarinskoj Banji [3].
Pri eksploataciji grejnih sistema sa
geotermalnom vodom veoma su izra`eni
1960
2000
2020
Gten
%
Gten
%
Gten
%
Ugalj
Nafta
1,40
1,00
42
30
2,7
3,0
26
29
3,40
3,40
25
25
Prirodni gas
Nuklearna energija
0,40
0,00
10
0
2,0
0,6
20
6
2,80
0,80
21
6
Hidroenergija
Obnovljivi izvori energije
0,15
0,00
4
0
0,7
0,3
7
3
1,00
0,90
7
8
Tradicionalni obnovljivi izvori
0,50
14
0,9
9
1,10
8
Ukupno
3,45
100
10,2
100
13,40
100
Gten - 109 tona ekvivalentne nafte; 1 ten = 42 GJ
Tradicionalni obnovljivi izvori energije obuhvataju hidroenergiju,drvo, biljne i `ivotinjske ostatke
[144]
U najve}em broju slu~ajeva spadaju u
termomineralne vode (imaju ukupnu
mineralizaciju vi{u od 1 mg/l). Mogu biti
slabo kisele (pH 6,3 - 6,8), neutralne (pH
6,8 - 7,2) ili slabo alkalne (pH 7,2 - 8,5).
Prema temperaturi mo`emo ih podeliti na
hipotermne (20 - 34oC), homeotermne (34
- 38oC) i hipertermne (>38oC) [4].
Geotermalne vode Sijerinske
Banje
Problemi pri eksploataciji
geotermalne energije
Tabela 1 Struktura proizvodnje energije u svetu
Vrsta izvora energije
problemi stvaranja naslaga od te{ko
rastvornih soli, zaprljanja zidova elemenata
sistema i korozije. Kako bi ovi procesi
mogli uspe{no da se reguli{u neophodno je
poznavanje sastava i svojstava geotermalne
vode.
Geotermalne vode u odnosu na izvorske i
pija}e vode imaju u svom sastavu znatno
vi{e soli, gasova i povi{enu temperaturu
{to ubrzava procese korozije, talo`enje
naslaga od ~vrstih materija i zaprljanje
povr{ina koje su u kontaktu sa vodom.
Hemijski sastav geotermalne vode izra`ava
se preko sadr`aja katjona i anjona, u
jedininicama mg/l i mgekv/l .
U Sijarinskoj Banji postoji petnaestak
izvora mineralne vode. Geotermalna voda
iz bu{otine B-4 sada se koristi za
zagrevanje hotela «Gejzer» sistemom
indirektnog grejanja. Ova voda
(temperature 75-78oC, protoka 5-6 l/s) se
cevovodom dovodi do izmenjiva~ke
podstanice gde predaje deo toplotne
energije vodi centralnog grejanja hotela.
Iskori{}ena geotermalna voda se dalje
ispu{ta u kanal, sa temperaturom i do 65oC
(tabela 2).
Od katjona najzastupljeniji je natrijumov,
Na+ (88.32 - 93.39%), a od anjona
bikarbonatni, HCO3- (90.53 - 93.93%).
Sklonost ka talo`enju
U pogledu sklonosti ka talo`enju kamenca
i korozionog dejstva vode za
karakterizaciju se koriste Lan`elijeov
(Langelier) indeks zasi}enja i Riznerov
energija
Tehnolo{ka shema
pilot postrojenja
Datum
Kako se sa slike 1
vidi geotermalna
13.10.2004.
13.11.1990.
07.04.2004.
voda se sa bu{otine
Komponenta
vodi u izmenjiva~
mg/l mgekv/l mgekv%
mg/l mgekv/l mgekv% mg/l mgekv/l mgekv% toplote, gde
geotermalna voda
Amonijum, NH4+
0,04
0,0067
0,0125
0,8
0,1336 0,2756
0,00
0,00
0,00
predaje deo toplotne
energije. Izmenjiva~
Natrijum,Na+
1083,17 47,1179 88,3192
1030
44,805 92,4172 1050
45,675 93,39
toplote je cevastog
tipa sa lamelastom
Kalijum,K+
46,84 1,1991
2,2476
5,3
0,1357 0,2799
ispunom. Vazduh
pogonjen
ventilatorom
Kalcijum,Ca2+
60,06 2,9970
5,6177
37,3
1,8613 3,8392
48
2,3952
4,90
opstrujava oko
lamela i cevi, zagreva
Magnezijum,Mg2+
24,28 1,9982
3,7456
18,6
1,5308 3,1575
10
0,823
1,68
se i odvodi toplotu do
toplotnog
Gvo`dje,Fe3+
0,57
0,0306
0,0574
0,278 0,0149 0,0308
0,25
0,0134
0,03
konzumenta (npr.
su{are). Radi
SUMA
upravljanja procesom
1214,96 53,3495 100,00 1092,28 48,48 100,00 1108,25 48,91 100,00
su{enja materijala
Bikarbonati, HCO3- 3000
49,20
93,935
3042
49,89
91,02
3050
50,02 90,531
potrebno je pra}ene
fizi~kih karakteristika
Hloridi,Cl56,0
1,5792
3,0151
105,8 2,9836 5,4432
145
4,089 7,4007
vazduha
(temperatura,
2Sulfati,SO4
76,8
1,5974
3,0499
91,6
1,9053
3,476
54,8
1,1398
2,063
relativna vla`nost,
protok) ispred i iza
Nitrati,NO30,00
0,00
0,00
2
0,03
0,06
0,00
0,00
izmenjiva~a, kao i
pra}enje parametara
Nitriti,NO20,00
0,00
0,00
0,006
0,00
0,00
0
0,00
0,00
geotemalne vode na
ulazu i izlazu iz
Fosfati,HPO420,00
0,00
0,00
0,035
0,00
0,00
0,14
0,00
0,01
izmenjiva~a. Zbog
relativno niske
temparature
SUMA
3132,80 52,38
100,00
3241,5 54,81 100,00 3249,94 55,25 100,00
geotermalne vode
limitirana je i
(Ryzner) indeks stabilnosti (procena
(koji je istalo`en po zidovima cevi), nema
maksimalna temperatura toplog vazduha
sklonosti ka talo`enju kalcijum-karbonata
sklonost ka koroziji. Riznerov indeks
koja se u izmenjiva~u mo`e posti}i. Kako
na metalnim materijalima) (tabela 3).
pokazuje da ispitivana voda ima veoma
funkcionalnost i primenljivost su{are ne bi
izra`enu sklonost ka talo`enju karbonata.
bila dovedena u pitanje predvidjeno je i
L.I. = pH - pHs
mesto za ugradnju elemenata za
Ovim metodama uzima se u obzir samo
R.I. = 2 pHs - pH
dogrevanje suvog vazduha, ukoliko se za
sadr`aj karbonata, bikarbonata i ugljene
pHs= f(t) - f[Ca2+] - f(A) + f(R)
kiseline u vodi, dok je uticaj ostalih faktora tim bude ukazala potreba.
zanemaren.
f(t)
- funkcija koja uzima u obzir
Prethodni prora~un cevastog
sadr`aj ugljene kiseline i
izmenjiva~a toplote sa lamelarnim
Hemijski sastav vode Sijarinske
rastvorenog kalcijuma u
ispunama
Banje,
bu{otine
B-4
zavisnosti od temperature vode
Za pretpostavljene parametre su{enja npr.
f[Ca2+] - funkcija koja uzima u obzir uticaj Geotermalna voda sadr`i ~itavu paletu
{argarepe:
mikroelemenata
i
to:
Li,
Rb,
Sr,
Mn,
Ni,
koncentracije kalcijum-jona u
Cu, Pb, Zn, Cr, Cd, Al, As, Hg, Be, Se.
z temperatura su{enja - t2 = 50 oC
mg/l
z vreme (ciklus) su{enja - τ = 4 sata
f(A) - funkcija uticaja ukupne alkalnosti Litijum (Li) je prisutan sa 1.26 mg/l,
stroncijum (Sr) sa 2,08 mg/l, a rubdijum
z kapacitet robe (su{are) - oko 20
vode u mgekv/l
(Rb) sa 0,35 mg/l. Prate}i sadr`aj ove
kg/ciklusu
f(R) - funkcija uticaja ukupnog sadr`aja geotermalne vode je i zna~ajna koli~ina
z procenat vlage u sirovom materijalu rastvorenih soli u mg/l [3,7,8].
slobodnog CO2 (gasni faktor 1:4,4) [1].
{argarepi: 85%,
z procenat vlage u materijalu na kraju
Pozitivna vrednost Lan`elijeovog indeksa
Ovako velika koli~ina ugljen-dioksida
su{enja: 6 % (tabela 4).
pokazuje da ispitivana voda nije agresivna, mo`e da se izdvoji iz vode degazacijom i
U toku jednog ciklusa su{enja odvedena
koristi u industrijske i terapeutske svrhe.
ne rastvara za{titni sloj kalcijum karbonata
koli~ina vlage, mr:
Tabela 3 Uporedni pregled Lan`elijeovog i Riznerovog indeksa
m = 20 . (0.85 - 0.06) = 15.8 kg
Tabela 2 Sadr`aj katjona i anjona geotermalne vode Sijarinske banje, bu{otina B-4
r
24.04.1990.
13.11.1990.
75
pH
Datum
w
75
07.04.2004.
75
17.09.2004.
75
13.10.2004.
78
7.25
7.13
7.4
7.4
7.8
pHs
6
5.88
6.09
6.023
5.95
L.I.
1.25
1.25
1.31
1.377
1.85
Latentna toplota potrebna da vlaga napusti
materijal, po Rebinderu, Kri{eru i Kiju:
R.I.
4.75
4.63
4.78
4.646
4.10
r = 4000 ÷10000
Temperatura
[145]
Odvedena koli~ina vlage za 1 sat/1
sekundu:
mr=
=
=
energija
z
sastav vode pru`a
mogu}nost da se
razmisli o upotrebi
ove vode i za pi}e,
i to nakon
termi~kog
iscrpljivanja, uz
prethodno
re{avanje
problema mutno}e;
z kako je
temperatura vode
koja se sada
ispu{ta u kanal
(posle izmenjiva~a
toplote) znatna
(ide i do 60 65oC), preporu~uje
se njeno potpunije
iskori{}enje, jo{ na
izvoru,
postrojenjem koje
bi obuhvatalo osim
izmenjiva~a
toplote i su{aru za
razli~itu robu(npr.
{argarepu, jabuku,
{ljivu, per{un)
Slika 1 Shema postrojenja
Usvajamo latentnu toplotu {argarepe:
r = 4000
sredinu. Kada se radi o kori{}enju
geotermalne energije bu{otine B-4 u
Sijarinskoj Banji, mo`e se zaklju~iti, na
osnovu fizi~ko-hemijskih parametara:
z prema temperaturi (75 - 78°C) spada u
hipertermne geotermalne vode;
z dobijene pozitivne vrednosti
Lan`elijeovog indeksa L.I. (1.25 - 1.85)
pokazuju da ispitivana voda nema
sklonost ka koroziji, ne rastvara za{titni
sloj kalcijum karbonata, a Riznerov
indeks R.I. (4.10 - 4.78) pokazuje da
ispitivana voda ima veoma izra`enu
sklonost ka talo`enju karbonata;
z elektri~na provodljivost (3500 - 4420
μS/cm na 20°C) i suma rastvorenih
mineralnih supstanci (4400 - 4510 mg/l)
svrstava je u vode sa visokom
mineralizacijom. Izuzetno visoka
mineralizacija je posledica prisustva
velikih koncentracija bikarbonata u vodi.
z prate}i sadr`aj ove termomineralne vode
je i zna~ajna koli~ina slobodnog CO2
(gasni faktor 1:4,4), koji se mo`e
degazatorom izdvojiti i koristiti u
industriji i balneologiji;
Literatura
[1] Elaborat o eksploatacionim rezervama
termomineralnih voda izvora Sijarinske
Banje, Geozavod, Leskovac-Beograd,
Specifi~na toplota vazduh:
januar 1993.
Cp = 1200
[2] Sijarinska Banja izvor zdravlja i `ivota,
priredio Vukadin Risti}, drugo dopunjeno
Temperatura spoljnjeg vazduha:
izdanje, Leskovac, 2002.
t1'' = 15 oC
Δt'' = 50 - 15 = 35oC
[3] Milanovi}, P., Materijali i oprema za
Potreban protok vazduha:
kori{}enje geotermalne energije,
monografija, IHTM, Beograd 2002, str.
53-59.
Potreban protok geotermalne vode:
[4] Stojiljkovi},T.D., Peji}, D.,
Stojiljkovi},T.S., Stankovi}, S., \urovi}Petrovi}, M., Mogu}nosti iskori{}enja
geotermalnih potencijala Srbije sa osvrtom
Potreban protok geotermalne vode za rad
na Sijarinsku Banju, ELECTRA III ,
pilot postrojenja iznosi oko 0.03 l/s.
H.Novi, 2004, str. 135-139.
[5] World Energy Conference, Draft
Zaklju~ak
Summary, Amsterdam, 2001.
Obnovljivi izvori energije, u koje spada i
[6] La Geothermie, Edit, AFPME, Paris,
geotermalna energija, u odnosu na ostale
1993.
izvore energije, najmanje zaga|uju `ivotnu
[7] KuliŸski, M.A.,
Spravocnik po
Tabela 4 Uporedni pregled teorijskih prinosa razli~ite robe za su{enje kori{}enjem
svoŸstvam, metodam
geotermalne vode, o~ekivani rezultati
analiza i ocistke vodR,
Naukova Dumka, Kiev,
Roba za su{enje
[argarepa
Jabuka
Malina
[ljiva
Per{un
Celer
1980.
(list)
(list)
[8] Robert & Roberta H.L.H.,
Po~etni sadr`aj vlage,%
85
86.30
80.33
85
91
92
Combining Indexes for
Krajnji sadr`aj vlage,%
6
18
18
20
6
6
Cooling Water Evaluation,
Latentna toplota, kJ/kg
4000
7000
7000
7000
5000
5000
C.E.,USA, 1991.
Potrebna koli~ina toplote ,W
4388
6650
6062
6321
5905
5970
Potreban protok vazduha,
376.1
570
516
541.8
506.14
511.7
kg/h
Prinos u odnosu na 20 kg
4.2
3.23
4.64
3.60
1.91
1.70
robe
Potrebna koli~ina toplote:
[146]
energija
Dejan Lazarevi}
GBC ESCO, Beograd
Neboj{a Arsenijevi}
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd
UDC 620.9.003.8:658.14
Primena ESCO koncepta u
realizaciji projekata
energetske efikasnosti
1. Opis ESCO koncepta
Rezime
ESCO poslovanje predstavlja inovativni
vid menad`menta u energetici koje
klijentima obezbe|uje pored investicionog
i finansijski in`enjering. Zato se o ESCO
kompanijama u pravom smislu, mo`e
govoriti samo tamo gde su one u okviru
realizacije projekata energetske efikasnosti
preuzele i re{avanje finansijskog
in`enjeringa, bilo da su same investitor
predlo`enih investicionih re{enja za u{tedu
kod svojih klijenata ili su obezbedile
finansiranje „tre}ih“ kompanija.
Mo`da i najatraktivniji aspekt ESCO
modela sa stanovi{ta klijenta, je ~injenica
da klijent tokom svih faza projektnog
ciklusa sara|uje samo sa jednim
preduze}em odgovornim za sve delove
projekta, a ne sa nekoliko institucija, kao
{to je to npr. biro za projektovanje,
distributeri energije, izvo|a~i radova,
proizvo|a~i opreme, finansijske institucije,
dr`avne institucije i sl. Ova karakteristika
„sve-na-jednom-mestu“ u velikoj meri
smanjuje tro{kove i utro{eno vreme ovih
ESCO (Energy Service Company) je in`enjering kompanija koja u okviru realizacije
projekata energetske efikasnosti obezbe|uje integrisana tehnoekonomska re{enja. Dva
bitna elementa po kojima se ESCO koncept razlikuje od tradicionalnog poslovanja
in`enjering i konsalting kompanije su: davanje integrisanih tehnoekonomskih re{enja i
povezivanje pla}anja sa rezultatima realizovanog projekta. U ovom radu prikazani su
osnovni mehanizmi funkcionisanja ESCO koncepta u svetu i ukazano je na probleme i
barijere za uspe{nu primenu ovog koncepta u na{oj zemlji.
Klju~ne re~i: ESCO, energetska efikasnost, finansiranje projekta.
Abstract
ESCO (Energy Service Company) is an engineering company that provides integrated
technical and financial solutions for energy efficiency project implementation. There are
two main issues that make distinction between ESCO concept and traditional
engineering and consulting services: integral technical and financial solutions
development and connection between payment and project results. Basics of ESCO
concept and some problems and barriers for ESCO implementation in SCG are
presented in this paper.
Key words: ESCO, energy efficiency, project financing.
transakcija sa stanovi{ta klijenta. Na
slikama 1 i 2 prikazane su strukture
izvr{avanja projekta na klasi~an na~in i
primenom ESCO koncepta.
Slika 1 Klasi~an na~in realizacije projekta energetske efikasnosti
Novinu u poslovanju predstavlja i
ugovaranje naplate za izvo|enje projekta u
zavisnosti od rezultata odnosno ostvarenja
projektovanih u{teda energije.
Tradicionalna konsalting i in`enjering
kompanija ne preuzima nikakav rizik, dok
ESCO kompanija preuzima rizik naplate
svojih usluga sve dok prvi rezultati u{tede ne budu ostvarene. Iznos profita je
neposredno vezan za iznos ostvarenih
u{teda s tim {to se prethodno sa~injenim
ugovorom sa klijentom defini{e procenat,
rok, obezbe|enje i ostali specifi~ni uslovi
ovakvog vida naplate. Ova vrsta
ugovaranje prema rezultatima novonastalim performansama u potro{nji
energije, poznata je pod nazivom
performance contracting, i ~ini
prepoznatljiv sinonim ESCO koncepta
poslovanja.
2. Usluge ESCO kompanije
Realizacija projekata energetske
efikasnosti prema ESCO modelu naj~e{}e
obuhvata slede}e usluge prema korisniku:
z Merenje i analiza potro{nje energije,
[147]
energija
Slika 2 ESCO koncept realizacije projekta energetske efikasnosti
z
Izrada studija izvodljivosti,
Izrada projekata,
z Finansijski in`enjering,
z Nabavka i instalacija opreme,
z Trening i obuka,
z Administrativni servisi,
z Merenje i kontrola realizacije
projektovanih mera za u{tedu energije.
z
2.1. Merenje i analiza potro{nje
energije
Jedan od bitnih elemenata paketa usluga
koje nudi ESCO je sprovo|enje detaljne
analize i revizije potro{nje energije. Bez te
analize bilo bi nemogu}e identifikovati
potencijalne u{tede u tro{kovima koji se
odnose na energiju. Dok bi jedan tipi~ni
konsultant za oblast energetike smatrao
analizu energije kona~nim proizvodom,
klju~na karakteristika firmi baziranih na
ESCO konceptu je uverenje da je ta
analiza samo prva faza u implementaciji
projekta. Iako se na nekom industrijskom
postrojenju ili zgradi lako mo`e utvrditi
ukupna potro{nja energije, tokovi energije
u okviru preduze}a ili energetska
efikasnost razli~itih procesa ili operacija ne
mogu se lako proceniti. Ova informacija je
va`na za utvr|ivanje mogu}nosti za u{tedu
energije. Postupak koji mo`e da pomogne
da se prevazi|e ovaj problem je izrada
energetskog bilansa.
Izrada energetskog bilansa je postupak koji
poma`e da se analizira kori{}enje energije
u jednom preduze}u. Energetski bilans
poma`e u:
z proceni energetske efikasnosti,
z identifikovanju mogu}nosti za u{tedu
energije,
z odre|ivanju plana za sprovo|enje
projekata za u{tedu energije.
Putem energetskog bilansa rukovodstvo
preduze}a mo`e da:
z proceni tro{kove energije i njihov uticaj
na ukupne tro{kove proizvodnje,
z identifikuje finansijski i tehni~ki
izvodljive opcije za smanjenje kori{}enja
energije,
z identifikuje mogu}e na~ine za pove}anje
produktivnosti kroz intervencije u
oblastima koje nisu direktno povezane sa
potro{njom energije tj. bolje kori{}enje
radne snage, smanjenje otpada sirovina,
pobolj{anje kvaliteta proizvoda.
Energetski bilansi velikih potro{a~a ili
glavne opreme su ~esto va`an deo analize
podataka. Bilans energije je alat koji vam
poma`e da odredite ulaz i izlaz energije u
nekom energetskom sistemu ili procesu za
dato vreme. Bilans energije za specifi~an
oblik energije mo`e se odrediti direktnim
evidentiranjem potro{nje energije,
procenjivanjem broja ~asova rada razli~ite
opreme pod pretpostavkom da je njen
kapacitet poznat ili kombinacijom ovih
na~ina. U svakom slu~aju, mora se navesti
metodologija koja se koristi za utvr|ivanje
bilansa energije nekog energetskog toka.
Specifi~nu potro{nju energije za procese,
to jest energije koja se tro{i po jedinici
proizvodnje, treba izra~unati kad god je to
mogu}e. Za industrijski proces, specifi~na
potro{nja energije je energija koja je
utro{ena za generisanje jedne jedinice
proizvoda. Posle izra~unavanja efikasnosti
i specifi~ne potro{nje energije, ~esto je
mogu}e uporediti rezultate sa standardima
koji va`e za sli~ne primene. Svaka
efikasnost ili potro{nja energije koja se
veoma razlikuje od postoje}ih standarda,
treba da bude dalje istra`ena, kako bi bile
mogu}e u{tede energije.
[148]
2.2. Upravljanje potro{njom energije
Usluga koju ESCO nudi svojem klijentu je
ponekad ograni~ena menad`mentom za
upravljanje potro{njom. Eksterni
menad`ment elektroprivrede (EME)
omogu}ava klijentu, firmi ili organizaciji,
kori{}enje eksternog stru~njaka za tu
funkciju, bolje nego da se u tu svrhu
upotrebe sopstveni resursi. Tako se
klijentova firma mo`e usredsrediti sa
svojim menad`mentom na ono {to radi
najbolje - svoju vlastitu delatnost. Usluge
upravljanja potro{njom energije
najverovatnije zahtevaju odre|ene
tro{kove, ali }e se, zahvaljuju}i
pobolj{anom stepenu upravljanja, postizati
ve}e u{tede od onih koje se mogu dobiti
samo instalacijom nove opreme.
2.3. Razvoj i tip projekata
Projekti u{tede energije mogu da se
kategori{u kao jedan ili kombinacija
slede}ih investicionih planova:
z Program upravljanja {tednjom energije.
Projekti ovog tipa uklju~uju pobolj{anje
efikasnosti postoje}e opreme i sistema,
bez izmena u bilo kom proizvodnom
procesu datog postrojenja, ili u sistemu
snabdevanja energijom (tip i gorivo koje
se koristi). Osnovna korist koja proisti~e
iz ovakvih projekata je nov~ana vrednost
neutro{ene energije po tr`i{nim cenama.
z Pobolj{anja efikasnosti sistema za
snabdevanje toplotnom i elektri~nom
energijom uvo|enjem nove opreme ili
demonta`om stare i zamene novom,
energetski efikasnijom opremom.
Projekti ovog tipa mogu da obuhvate
neznatne ili zna~ajnije modifikacije
glavnog sistema za snabdevanje
postrojenja energijom. U takvim
slu~ajevima mogu se primeniti nove
tehnologije za proizvodnju energije, kao
{to su: postrojenja za kogeneraciju,
generatori sa turbinama na vetar, solarni
kolektori, toplotne pumpe, itd. Tako|e
mogu do}i u obzir i projekti kojima se
vr{i zamena vrste goriva, na primer,
prelazak sa nafte i uglja na prirodni gas.
z Pobolj{anju efikasnosti procesne energije
i energije za krajnju potro{nju
upotpunjavanjem i dodavanjem opreme.
[tednja energije se mo`e ostvariti kroz
primenu novih tehnolo{kih procesa, ili
kroz proizvodnju novih proizvoda sa
manjim u~e{}em energije.
2.4. Implementacija projekata
U mnogim slu~ajevima se odnos izme|u
jednog ESCO-a i klijenta doga|a oko
jednog specifi~nog in`enjering projekta
koji je identifikovan kao potencijalan, zbog
velikih energetskih u{teda. Tipi~an primer
bi bio zamena ili rekonstrukcija sistema za
grejanje/toplu vodu u okviru zgrade, ili
obnavljane sistema rasvete. Za ovaj tip
projekta ESCO bi obi~no preuzeo
odgovornost razrade projekta, kao i izrade
specifikacije, nabavke i instalacije opreme.
ESCO obi~no nadgleda i rad nove opreme,
tokom jednog odre|enog vremenskog
perioda.
energija
2.5. Na~ini finansiranja
Jedna od va`nih uloga koju trenutno ima
ESCO je delovanje na razvoju jednog
prilago|enog mehanizma finansiranja za
implementaciju projekta. ^ak i ako ESCO
ne igra nikakvu formalnu ulogu u samom
sporazumu o finansiranju (garancija se
daje za bilans klijenta, ne ESCO-a), sama
~injenica da su spremni na takav ugovor
pri izvr{enju projekta dovodi do poverenja
banke u predlo`eni projekat.
Paket finansiranja o kojem pregovara
ESCO obi~no je vrlo konvencionalan po
svojoj prirodi i sastoji se od kombinacije
samofinansiranja iz klijentovih vlastitih
sredstava, uz klasi~nu pozajmicu/kredit od
strane jedne finansijske institucije. Ovaj tip
pozajmice nije rezervisan za neku posebnu
vrstu projekta, ve} se pojavljuje u bilansu
klijentovog preduze}a. U svakom slu~aju,
uklju~enje ESCO-a u razvoj i pregovore o
pozajmici mo`e dovesti do povoljnijih
uslova pod kojima se pozajmica odobrava,
nego {to bi to bio slu~aj da klijent podese
zahtev na uobi~ajeni na~in.
Za razliku od tradicionalnih modela
financiranja, kod finansiranja od tre}ih
strana (TPF) ESCO ne samo da razvija
prilago|ene mehanizme finansiranja, ve}
daje i nabavlja ve}i deo finansijskih
sredstava potrebnih za implementaciju
projekta, bilo putem investiranja vlastitih
sredstava, bilo putem pozajmice od jedne
finansijske institucije. O~ekivana garancija
koja se daje finansijskoj instituciji dolazi
ili od strane same vrednosti projekta, ili iz
bud`eta ESCO-a. Od klijenta se mo`e, ali i
ne mora, o~ekivati davanje manje
investicije iz vlastitog resursa, te je klijent
uz to efikasno za{ti}en od bilo kakvog
finansijskog rizika koji se odnosi na
izvr{enje projekta.
Kako bi se projekt osigurao u pogledu bilo
kakvog propusta od strane klijenta, ESCO
}e verovatno zadr`ati neku tip pravnog
vlasni{tva nad opremom projekta za vreme
trajanja ugovora. Tako, tamo gde je ESCO
isporu~ilac/proizvo|a~ opreme (ili je
pomaga~ kod takvih isporuka) TPF
aran`man postaje u stvari sporazum o
leasingu kapitala.
2.6. Merenje i kontrola u{teda
Obzirom na to da }e ispla}ivanje ESCO-a
biti na izvestan na~in povezano sa
izvr{enjem projekta, merenje i kontrolu
u{teda treba sprovoditi redovno, kako bi se
osigurala ~injenica da se dobija o~ekivana
u{teda i da }e ESCO biti u stanju da izvr{i
naplatu posla klijentu (ili ga kompenzovati,
zavisno od vrste izabranog ugovora) na
temelju aktuelnih rezultata projekta.
U pojedinim slu~ajevima mo`e biti te{ko
odrediti ta~an nivo postignute u{tede
energije, pogotovo kad se radi o klijentima
~ije aktivnosti na upotrebi energije nisu
konstantne. Finansijske institucije jako
oklevaju kod odobravanja pozajmica
projektima koji u tom pogledu nisu sigurni.
Postoje me|unarodno priznati protokoli za
sprovo|enje takvih kalkulacija, npr. (North
American Monitoring and Verification
Protocol) koji se mogu upotrebiti u tu
svrhu.
3. Modeli ugovora
Jedna od najbitnijih komponenta u
definiciji ESCO koncepta je povezanost
ESCO-ve naplate sa izvr{enjem projekta.
Ovu vezu predstavlja ugovor o izvr{enju
projekta sklopljen izme|u ESCO-a i
klijenta. Ugovor o izvr{enju mo`e da se
shvati kao ugovor o vr{enju usluga gde
ESCO daje delimi~nu ili potpunu uslugu u
pogledu realizacije u{tede u jednoj zgradi
ili preduze}u, uz garanciju da }e u{teda
energije koja je rezultat projekta biti
adekvatna za kompenzaciju ESCO-a
tokom jednog odre|enog vremenskog
razdoblja. Ovo razdoblje je obi~no izme|u
3 do 10 godina, iako u principu tu nema
ograni~enja, mada prekratko vremensko
razdoblje ne bi omogu}ilo ESCO-u da
nadoknadi svoje tro{kove.
Va`no je shvatiti da ovakvo izvr{enje
projekta prevazilazi obi~nu garanciju
kojom se potvr|uje korektno
funkcionisanje neke opreme. Ovakva
garancija je sigurnost da }e mere
upravljanja procesima koje preporu~uje i
implementira ESCO dati prili~no veliku
u{tedu tro{kova. Nivo tro{kova u{te|enih
na taj na~in, a koje ESCO garantuje, vi{e
je nego dovoljan za pokri}e svih
investicionih tro{kova projekta uve}anih za
honorar koji se ispla}uje ESCO-u. Na taj
na~in je klijent osiguran i mo`e biti uveren
da }e se tro{kovi umanjivati ve} pri
implementaciji projekta.
3.1. Model „Garantovana u{teda“
U skladu s ugovorom kojim se garantuje
u{teda po izvr{enju, ESCO garantuje da }e
mere koje }e se preduzeti u pogledu
instalacija za efikasnu {tednju energije,
dati dovoljnu u{tedu, koja je u svakom
slu~aju vi{a od jednog odre|enog nivoa.
Projekat je obi~no zami{ljen i dizajniran
tako da je finansijska vrednost
garantovanih u{teda iz energije ve}a od
iznosa honorara ESCO-a plus otplata bilo
kakve pozajmice vezane za projekat. Na taj
na~in klijent odmah realizuje odre|enu
gotovinsku pogodnost i to od ~asa kad je
projekat kompletiran, iako }e ta u{teda biti
relativno mala tokom po~etnih godina dok
se tro{kovi projekta jo{ uvijek otpla}uju.
Naravno, kad ugovor sklopljen izme|u
ESCO-a i klijenta istekne, gotovinska
pogodnost koju klijent u`iva postaje sve
ve}a.
Ukoliko energetska {tednja ne dostigne
onaj nivo koji je specificiran garancijom,
ESCO je odgovoran za nadoknadu razlike i
to na na~in da se ta razlika do
garantovanog nivoa isplati klijentu. U
slu~aju da energetska u{teda prevazilazi
garantovani iznos, dodatna u{teda se
dodaje ESCO-u. Zato je svrha i rezultat
ugovora o garantovanoj u{tedi za{tititi
klijenta u celini u pogledu bilo kakvog
rizika u izvr{enju projekta.
S obzirom da ESCO, u skladu s modelom
garantovane u{tede, snosi ceo rizik
sprovo|enja projekta, normalno je da ne}e
snositi i ve}i deo kreditnog rizika. Zato
nije uobi~ajeno da se ugovor garantovanog
[149]
izvr{enja projekta ve`e sa aran`manom
finansiranja od tre}e strane. Ukoliko se
koristi model ugovora garantovane u{tede
po izvr{enju projekta, za finansiranje
projekta je obi~no odgovoran klijent.
3.2. Model „Podela u{teda“
Ugovor o podeli u{tede koja proizilazi iz
izvr{enja projekta je, kao {to mu i samo
ime ka`e, ugovor kojim se deli u{teda
energije izme|u ESCO-a i klijenta u
skladu sa prethodno utvr|enom formulom.
Ukoliko projekat ostvari ve}u u{tedu nego
{to se o~ekuje, i klijent i ESCO dobijaju
dodatne pogodnosti; obrnuto, ukoliko
u{teda energije ispadne manja od
o~ekivane, i ESCO i klijent }e biti na
gubitku. Obzirom na to da u tom slu~aju
klijent snosi deo rizika izvr{enja projekta,
odnosno rizik nad kojim ima samo
ograni~enu kontrolu, ne bi bilo normalno
od njega o~ekivati da snosi i finansijski
rizik. Ugovor o podeli u{tede po izvr{enju
projekta je odatle ~esto povezan sa
finansiranjem od tre}e strane, odnosno
jednom kombinacijom izme|u finansiranja
iz bud`eta klijenta i bud`eta ESCO-a.
Ukoliko je ESCO firma odgovorna i za
finansiranje nekog va`nijeg dela projekta,
onda }e deo ste~ene u{tede biti vrlo visok
(recimo, 90%) kako bi se osigurala
~injenica da se mogu pokriti svi zahtevi iz
du`ni~ke usluge. Relativno mali udeo
u{tede koji pripada klijentu mo`e, bez
obzira na to, predstavljati ipak vrlo visok
stepen dobiti, obzirom na to da je sama
investicija u projekt bila mala. U nekim
slu~ajevima ugovor se mo`e pripremiti na
takav na~in da se udeo u {tednji, nakon {to
je dug vra}en, prilagodi jednom nivou koji
je pogodniji za klijenta.
3.3. Model Chauffage
Jedan od ekstremnih oblika upravljanja
potro{njom energije je aran`man
chauffage, gde ESCO preuzima kompletnu
odgovornost za klijenta u pogledu jedne
energetske celine (npr. grejanje prostora,
rasveta itd.) Tamo gde je tr`i{te energije
konkurentno, ESCO u aran`manu grejanja
tako|e preuzima i punu odgovornost za
kupovinu goriva/elektri~ne energije.
Honorar koji klijent pla}a u takvom
aran`manu obra~unava se na osnovu
postoje}eg utro{ka energije, minus
postotak u{tede ({to je ~esto u opsegu od
5-10%). Na taj se na~in klijentu garantuje
trenutna u{teda u odnosu na dosada{nji
ra~un. ESCO preuzima odgovornost za
davanje na raspolaganje odre|enog nivoa
energetske usluge - ~im se to mo`e uraditi
efikasnije i jeftinije, tim su zarade ve}e.
4. Primena ESCO koncepta u
SCG - potencijali i barijere
Srbija poseduje veliki, neiskori{}eni
potencijal za pobolj{anja u oblasti
efikasnog kori{}enja energije. Nezvani~ni
rezultati nekih studija izvodljivosti
pokazali su da zgrade u Srbiji imaju veoma
slabu ili nikakvu izolaciju, pohabane
krovove i neodgovaraju}e grejne sisteme.
energija
To prevedeno u tr`i{ni potencijal ~ini iznos
od oko 4 do 5 milijardi dolara investicija
za u{tedu energije, samo u stambene
objekte, {kole i bolnice.
Industrijsku proizvodnju karakteri{e
potro{nja elektri~ne energije koja je ve}a
nego {to je to dozvoljeno postoje}im
ekonomskim faktorima i tehnologijama.
Postoje}a industrijska postrojenja
izgra|ena su na osnovu zastarelih
ekonomskih parametara, u periodu niskih
cena elektri~ne energije. Postoje}i
proizvodni kapaciteti nedovoljno su
iskori{}eni usled nedostatka odgovaraju}ih
investicionih fondova za modernizaciju i
instaliranje novih tehnologija i opreme.
Dok je potro{nja elektri~ne energije u
industriji opala tokom 1990-ih, udeo
potro{nje elektri~ne energije u
doma}instvima pove}ao se sa 36% na
55%. Do porasta potro{nje do{lo je
najve}im delom usled kori{}enja elektri~ne
energije za grejanje, jer je do skoro ovakav
na~in grejanja bio relativno jeftin u
pore|enju sa drugim vrstama goriva kao
{to su prirodni gas, daljinsko grejanje, pa
~ak i drva.
ESCO mo`e, u principu, da radi sa
klijentima iz bilo kojeg sektora ili tr`i{ta.
Me|utim, u praksi se pokazalo da postoje
neke odre|ene barijere koje se za svaki
sektor moraju uzeti u obzir:
z Individualno stambeno tr`i{te: obi~no se
smatra te{kim tr`i{tem za ESCO zbog
malih ugovora koji se rade za svako
doma}instvo posebno. Tro{kovi
pregovaranja u pogledu velikog broja
malih ugovora mogu imati negativne
ekonomske efekte.
z Kolektivno stambeno tr`i{te: zanimljivo
tr`i{te koje se sastoji od zgrada s vi{e
stanova i apartmana. No, ukoliko stanar
direktno pla}a energiju preko svog
najma i u skladu sa skalom koja ne
odgovara njegovoj stvarnoj potro{nji,
te{ko se mo`e uspostaviti mehanizam
kojim }e se vratiti tro{kovi zahvaljuju}i
dovoljnoj u{tedi energije.
z Institucionalno i javno tr`i{te: vrlo
zanimljivo za ESCO radi niskog
finansijskog rizika, velikog broja zgrada
i visokog potencijala energetske u{tede
koja se mo`e ostvariti na
institucionalnom i javnom tr`i{tu. Sa
nastojanjem da se smanji nacionalni dug
i provede racionalizacija rada vlade,
koncept ugovora izvr{enja projekta
postaje vrlo atraktivan mehanizam kojim
bi se vladi omogu}ila redukcija njihovog
bud`eta u pogledu energetskih operacija
(nabavka eksternog vanbilansnog zapisa
koji ne uti~e na dug vlade, ali dozvoljava
renoviranje vladinih zgrada kako bi se
pove}ale ekonomske aktivnosti i stvorilo
nova radna mesta).
z Komercijalno tr`i{te: velike zgrade
kompanija, velika podru~ja i hoteli
atraktivni su zbog njihovog velikog
potencijala energetske u{tede, ali i zbog
toga {to vlasnici nemaju kompetentne
tehni~ke resurse sposobne za realizaciju
projekta. Jedna od barijera u pogledu
ESCO intervencije je finansijska slabost
njihovih klijenata, zbog visokog nivoa
zadu`enja u nekim poslovanjima s
nekretninama, kao i velike koli~ine
raspolo`ivih podru~ja u nekim
gradovima.
z Industrijsko tr`i{te: u ve}ini zemalja ~ini
se da bi velike industrije bile najidealniji
klijenti. Me|utim, ta preduze}a su
obi~no dovoljno velika da imaju vlastite
specijaliste za upravljanje potro{njom.
Stoga }e za ESCO biti bolje da se obrati
malim i srednjim preduze}ima i
industrijskom sektoru koja obi~no
nemaju interne tehni~ke i menad`ment
resurse za implementaciju programa
efikasnog kori{}enja energije.
Primena ESCO koncepta uslovljena je
nizom lokalnih pravnih, regulatornih,
fiskalnih i institucionalnih faktora. Njihov
nedostatak predstavlja barijeru zna~ajnijem
razvoju ESCO kompanija. U Srbiji i Crnoj
Gori jo{ nije formirano tr`i{te za ovom
vrstom usluga, ni struktuirano klasi~nim
obele`jima kao {to su ponuda i tra`nja. Na
strani tra`nje, kod potro{a~a energije nije
dovoljno razvijena svest, ni motivacija za
{tednjom energije. Na strani ponude, nema
dovoljnog stepena konkurentnosti zbog
nedovoljnog broja proizvo|a~a ove vrste
usluga. U mnogim industrijskim
preduze}ima u{teda energije zauzima nisko
mesto na listi prioriteta. U svakodnevnom
poslovanju, glavni fokus je na tehni~kom
odr`avanju proizvodnje ili na traganju za
novim tr`i{tima. U najboljem slu~aju,
u{teda energije postaje zna~ajna samo
onda kada se investira u zamenu dotrajale
opreme ili kada do|e do problema u
snabdevanju energentima. Sli~no je i sa
ostalim sektorima potro{nje.
Jedna od prepreka je i uobi~ajena primena
favorizovanih kriterijuma najni`ih tro{kova
kao odlu~uju}ih, kod tendera za
investicione nabavke, ne uzimaju}i u obzir
i vrednovanje pozitivnih efekata ostvarenih
u{teda kod ESCO projekata.
4.1. Podizanje svesti korisnika
Stoga je u ovoj fazi razvoja tr`i{ta, osnovni
zadatak ESCO kompanije, probuditi svest
i formirati saznanje o vi{estrukom zna~aju
u{tede energije. Koncept mo`e biti te`ak
za razumevanje i normalno je da se me|u
klijentima pojavljuje odre|ena doza
skepticizma u pogledu ~injenice da mo`e
postojati win-win situacija, ili da bi mogli,
eventualno, u{tedeti novac bez ikakvih
dodatnih investicija. Dovoljan nivo svesti
(i nizak nivo skepticizma) mo`e se posti}i
jedino {irom implementacijom
demonstracionih projekata.
4.3. Institucionalni i zakonski okvir
Nepostojanje dr`avnih subvencija za
projekte energetskih u{teda i nepostojanje
Fonda za finansiranje projekata energetske
efikasnosti je najve}a prepreka razvoju
ESCO koncepta. Ako se uzme u obzir i
nepostojanje zakonske i pravne regulative,
koja bi bila okvir za razne modalitete i
slo`enija tehni~ko finansijska re{enja u
okviru ESCO projekata, onda je jasno da je
razvoj ESCO koncepta u Srbiji, za sada
pionirski poku{aj.Zakon o energetici nudi
niz novih solucija u energetskom sektoru
SCG, koje }e imati pozitivan uticaj na
razvoj i primenu novih tehnologija i
kori{}enje obnovljivih izvora energije.
Odredbe tog Zakona nove su za SCG, ali
nisu nove za Evropsku Uniju. One se
uklapaju u EU Acquis i mogle bi da
pripreme SCG za napredak u sve vi{e
marketin{ki orijentisanim evropskim
energetskim sistemima, koji u isto vreme
uzimaju u obzir potrebu za za{titu okoline
kao i potrebu za pove}anim kori{}enjem
obnovljivih izvora energije.Cena elektri~ne
energije pove}ana je u skoro dvostrukom
iznosu u 2001. i pove}ana je za 50% u
aprilu 2002., ~ime se je omogu}eno
pokri}e operativnih tro{kova firme za
snabdevanje elektri~nom energijom. Tarife
su planirane tako da prate rast cena na
malo. Iako je deficit zna~ajno smanjen
zahvaljuju}i cenama, trenutne cene su jo{
uvek ispod cena koje bi trebalo da pokriju
tro{kove snabdevanja.Ipak potrebna su
dalja pove}anja cene, jer kompanija za
snabdevanje elektri~nom energijom jo{
nije finansijski odr`iva. S druge strane,
pove}anje cene elektri~ne energije i cene
drugih energija ima negativni odjek u
javnosti i povla~i za sobom obavezni
politi~ki otpor takvim reformama. Uz to,
cene elektri~ne energije pove}avaju i cene
grejanja, {to opet daje razlog za zabrinutost
u pogledu platne sposobnosti i mogu}eg
usmeravanja na goriva koja izazivaju
zaga|enje. Nekoliko gradova je pove}alo
cenu daljinskog grejanja i zapo~elo sa
pobolj{anjem toplovodne mre`e uz pomo}
donatora i pripremaju se da prihvate tarife
zasnovane na potro{nji.
4.2. Finansijska autonomija
korisnika
Za efikasnu saradnju ESCO kompanije s
klijentima u javnom sektoru, klijent mora
biti u poziciji u kojoj ima punu kontrolu
nad svojim bud`etom. Neophodno je
ostvariti mogu}nost autonomije lokalnih
vlasti kod odlu~ivanju o investicionim
ulaganjima u projekte energetske
efikasnosti. Javna ustanova mora slobodno
i dalje raspolagati nov~anim sredstvima
koja oslobodi i u{tedi pobolj{anjem
efikasnosti energije, kako bi bila
motivisana za sklapanje sporazuma s
ESCO-m.
4.4. Kreditna politika
Karakteristika ponude banka su skupi
krediti, bez ekonomsko-finansijskih
podsticajnih instrumenata i bez efikasnih
zakonskih instrumenata prinudne naplate
Staromodan i destabilizovan. bankarski
sistem zbog ste~aja ve}eg broja doma}ih
banaka, svakodnevnog otvaranja novih i
neizvesnost opstanka postoje}ih doma}ih
banaka kao i zastarela metodologija i
kriterijumi poslovanja doprinose
uzajamnom nepoverenju banaka i njenih
klijenata. Kreditna politika lokalnih banaka
sa kratkoro~nim zajmovima i visokim
[150]
energija
kamatnim stopama (12% - 26%)
predstavlja veliko ograni~enje i glavnu
prepreku razvoja.
Poslovna banka je obavezan u~esnik
ESCO posla, jer ESCO projekat, pored
tehni~kog, obavezno uklju~uje i finansijski
in`enjering. Finansiranje od strane lokalnih
banaka je od su{tinske va`nosti za primenu
i ostvarenje ESCO projekta. Ovaj koncept
tako|e podrazumeva obezbe|enje
finansijskih sredstava za realizaciju ESCO
projekata koji se predla`u klijentu. Jako je
va`no i da su lokalne banke, od kojih se
tra`i pozajmica za projekte, upoznate sa
ESCO konceptom. Moraju se uspostaviti
trajni mehanizmi finansijskog poslovanja
koji obezbe|uju zajmove ili ESCO
kompaniji ili njenim klijentima.
5. Zaklju~ak
Osnovni cilj ovog rada je upoznavanje
doma}e stru~ne javnosti sa osnovnim
elementima ESCO koncepta realizacije
projekata energetske efikasnosti. Posebna
pa`nja posve}ena je obja{njenju
finansijskih aspekata realizacije projekata.
Tako|e, ukazano je na veliki potencijal
koji na{a zemlja ima u ovoj oblasti, ali i na
probleme i zakonske barijere koji postoje i
koji ote`avaju uspe{nu primenu ovog
koncepta.
@eljko \uri{i}, Nikola Rajakovi}
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd
UDC 621.311:620.92
Perspektivne tehnologije
distribuirane proizvodnje
elektri~ne energije
Rezime
Zahvaljuju}i intenzivnom razvoju tehnologija distribuirane proizvodnje o~ekuje se da }e
distribuirani izvori u budu}nosti zna~ajno u~estvovati u ukupnoj proizvodnji elektri~ne
energije. U ovom radu je dat pregled razvoja tehnologija i ukupnih instalisanih
kapaciteta za nekoliko perspektivnih distribuiranih izvora elektri~ne energije, koji, s
obzirom na resurse, imaju perspektive razvoja i u elektroenergetskim sistemima Srbije i
Crne Gore.
Klju~ne re~i: distribuirana proizvodnja, vetroelektrane, solarne elektrane, male
hidroelektrane.
Prospective Technologies of Distributed Power Generation
Literatura
Saunders J., Energy Efficiency and
Conservation in Developing World, World
Bank, 1993.
EBRD Project, ESCO International Poland, Poland, 1997.
EBRD Project, Ukrainian Energy Service
Company, Ukraine, 1997.
Distributed electric power generation is expected to take significant part in the total
electrical power generation in the future, due to intense development of corresponding
technologies. This paper represents the survey of technology development and total
installed capacities for several prospective distributed electric power sources, which,
considering the resources, have promissing developing prospectives in electrical power
systems of Serbia and Montenegro.
Key words: distributed power generation, wind turbines, photovoltaic, small hydro
power plants.
1. Uvod
Globalni ekolo{ki problemi izazvani
sagorevanjem fosilnih goriva i iscrpljenost
rezervi ovih goriva doveli su do naglog
razvoja razli~itih tehnologija za konverziju
nekih primarnih obnovljivih energenata u
elektri~nu energiju. Ovakvi izvori su
relativno malih snaga i ra{trkani su u
distributivnom sistemu prema pogodnim
lokacijama njihove izgradnje i nazivaju se
distribuirani obnovljivi izvori elektri~ne
energije. Osim obnovljivih izvora, u
distributivnom sistemu su sve vi{e prisutni
i distribuirani izvori koji koriste fosilna
goriva a to su naj~e{}e termoelektrane toplane koje koriste prirodni gas i vr{e
kogeneracionu proizvodnju tople vode i
elektri~ne energije (CHP). Tako|e, u ove
izvore spadaju i gorivne }elije koje
pretvaraju hemijsku energiju vodonika u
elektri~nu i toplotnu energiju.
Distribuirana proizvodnja ima pozitivne
efekte na elektroenergetski sistem (EES) i
potro{a~e. Distribuirani izvori
omogu}avaju izvesnu autonomnost
[151]
distributivnog sistema i ve}i komfor u
lokalnom upravljanju naponskim prilikama
u distributivnoj mre`i. Osim toga,
distribuirana proizvodnja obezbe|uje ve}u
sigurnost u napajanju potro{a~a, smanjuje
ukupne gubitke aktivne snage u sistemu i
rastere}uje prenosnu mre`u. Ovi pozitivni
efekti naro~ito dolaze do izra`aja u
deregulisanom okru`enju [1,2,3], pa je to
jedan od razloga {to procesi deregulacije,
odnosno liberalizacije tr`i{ta elektri~ne
energije, i razvoj distribuirane proizvodnje
teku uporedo.
Sa druge strane, distribuirana proizvodnja
name}e nove tehni~ke zahteve u pogledu
projektovanja i za{tite elemenata u
distributivnom sistemu, jer distributivna
mre`a postaje aktivna. U
elektroenergetskim sistemima sa zna~ajnim
udelom distribuirane proizvodnje name}e
se potreba uklju~ivanja ovih izvora u
jedinstveni sistem upravljanja (SCADA
sistem). Stohasti~nost proizvodnje
pojedinih obnovljivih distribuiranih izvora,
u sistemima u kojima takvi izvori imaju
veliki stepen penetracije, name}e potrebu
energija
Slika 1 Trenutna i prognozirana struktura u~e{}a pojedinih primarnih
energenata u ukupnoj svetskoj proizvodnji elektri~ne energije
posebne organizacije regulacione rezerve u
EES-u, kako bi se o~uvala stabilnost rada
celokupnog sistema.
U cilju pobolj{anja tehni~kih performansi i
ekonomi~nosti distribuiranih izvora, kao i
zadovoljenja svih tehni~kih uslova rada ne
distributivnu mre`u, tehnologije
distribuirane proizvodnje se intenzivno
razvijaju. U ovom radu je dat pregled
postoje}eg stanja i perspektiva razvoja
tehnologija distribuiranih izvora koji imaju
najve}i obim i trend porasta instalisanih
kapaciteta u svetu.
2. Perspektive razvoja
distribuiranih izvora elektri~ne
energije
Perspektive razvoja distriburanih izvora su
vrlo optimisti~ne jer su resursi obnovljivih
izvora po energiji neiscrpni a po snazi
vi{estruko prevazilaze trenutne globalne
potrebe za elektri~nom energijom [4].
Tako|e su i rezerve prirodnog gasa
(procenjuju se na oko 700 godina)
zna~ajno ve}e od rezervi nafte (procenjuju
se na oko 80 godina) i uglja (procenjuju se
na oko 200 godina) pa se u budu}nosti
o~ekuje i dalji razvoj gasno - turbinskih
elektrana - toplana koje su i sa ekolo{kog
aspekta prihvatljive. Rezerve vodonika,
koji se kao gorivo koristi kod gorivnih
}elija, su tako|e prakti~no neiscrpne, pa je
i ovaj izvor distribuirane proizvodnje, sa
aspekta resursa, perspektivan.
Postoje predvi|anja da }e obnovljivi
distribuirani izvori do sredine ovog veka
preuzeti primat u proizvodnji elektri~ne
energije. Jedan takav scenario mogu}eg
razvoja elektroenergetike u svetu koji su
dali stru~njaci Shella 1995, a koji se ~esto
na me|unarodnim konferencijama
posve}enim energetici isti~e kao vrlo
realan [5,6,7] prikazan je na slici 1.
U prilog realnosti scenarija prikazanog na
slici 1 stoji i ~injenica da je Evropska
unija, u formi direktive, obavezala svoje
~lanice da, u skladu sa utvr|enim
resursma, sa preciziranom dinamikom (do
2020) pove}aju udeo ovnovljivih izvora u
ukupnoj proizvodnji elektri~ne energije [8].
Treba napomenuti da se celokupna
proizvodnja iz obnovljivih izvora ne mo`e
isklju~ivo posmatrati kao distribuirana, jer
se u nekim regionima (npr. bogatim
vetrom) proizvodne jedinice grupi{u (u tzv.
klaster vetroelektrane) tako da zbirno
imaju relativno veliku instalisanu snagu, pa
se priklju~uju na visokonaponsku prenosnu
mre`u, kao centralizovane jedinice.
Tipi~an primer ovakvih centralizovanih
jedinica su vetroelektrane na moru
(offshore) koje se sve vi{e grade [9,10].
Tako|e, postoje koncepti da se u
budu}nosti u pustinjskim oblastima Afrike
grade veliki sistemi za fotonaponsku
konverziju koji bi magistralnim HVDC
vodovima bili povezani sa potro{a~kim
centrima u Evropi. Ipak, smatra se da }e
ve}ina izgra|enih obnovljivih izvora biti
distribuiranog karaktera, to potvr|uje i
studija TERES (European Renewable
Energy Study), prema kojoj }e u 2010. oko
60% izgra|enih obnovljivih kapaciteta biti
distribuiranog karaktera [11]. Prema
analizama koje su dostupne u literaturi [2]
trend pove}anja distribuirane proizvodnje
na globalnom nivou u narednom periodu
}e biti izuzetno visok. Analize pokazuju da
}e se na globalnom nivou u periodu od
2001. do 2011. nivo instalisanih
proizvodnih kapaciteta distribuiranog
karaktera uve}ati oko15 puta.
3. Tehnologije distribuirane
proizvodnje elektri~ne energije
Tehnologije koje se koriste kod
distribuirane proizvodnje su odre|ene
tipom primarnog energenta. Primarni
izvori se mogu podeliti na obnovljive i
neobnovljive. U obnovljive spadaju:
vetroelektrane, solarne elektrane, male
hidroelektrane, geotermalne elektrane,
elektrane na biomasu i biogas i elektrane
[152]
koje koriste energiju mora. U neobnovljive
spadaju elektrane na fosilna goriva (ugalj,
naftu i prirodni gas) i gorivne }elije.
U tabeli 1 prikazane su osnovne
tehnolo{ke karakteristike nekih
distribuiranih izvora na postoje}em nivou
njihovog razvoja. Podaci su preuzeti iz
literature [12,14,3,4].
Za ve}inu distribuiranih izvora tehnolo{ki i
tehni~ki napredak tek predstoji. Na
postoje}em tehnolo{kom nivou neki od
distribuiranih izvora jo{ uvek nisu na{li
komercijalnu primenu (npr. ve}ina tipova
gorivnih }elija), dok su drugi izvr{ili jaku
ekspanziju (npr. vetroagregati). Sa kolikom
dinamikom se razvija tehnologija
distribuirane proizvodnje najbolje mo`e
ilustrovati ~injenica da se cena
fotonaponskih modula po m2 u poslednjih
deset godina vi{estruko smanjila, dok se
njihova efikasnost vi{estruko pove}ala.
Dobar primer je i moderna industrija
vetroagregata, koja se razvija u poslednjih
petnaest godina sa prose~nom godi{njom
stopom pove}anja instalisanih kapaciteta
od preko 25%, pri ~emu se cena po
instalisanom kW vi{estruko smanjila, a
efikasnost i jedini~na snaga vi{estruko
pove}ale.
U daljoj analizi bi}e dat kratak prikaz i
trenutni nivo tehnolo{kog razvoja za
obnovljive distribuirane izvore koji
trenutno imaju najve}e u~e{}e u
proizvodnji elektri~ne energije.
4. Vetroelektrane
Vetar predstavlja neiscrpan ekolo{ki izvor
energije ~iji globalni potencijal vi{estruko
prevazilazi svetske potrebe za elektri~nom
energijom [15]. Me|utim, pouzdana i
ekonosmski prihvatljiva konverzija
mehani~ke energije vetra u elektri~nu
energiju je pra}ena nizom pote{ko}a koje
su posledica stohasti~nosti vetra i njegove
male gustine (fluksa) snage. U poslednjoj
deceniji, razvojem energetske elektronike,
upotrebom novih (kompozitnih) materijala
i novim saznanjima iz oblasti
aeromehanike, mnogi problemi su tehni~ki
re{eni, pa je vetroenergetika postala oblast
energetike sa najve}im trendom razvoja.
Moderni vetroagregati imaju vetroturbinu
sa horizontalnom osovinom koja ima
sistem za zakretanje osovine u
horizontalnoj ravni za pra}enje promene
smera vetra. Vetroturbine mogu imati
razli~it broj lopatica, ali se za ve}e snage
naj~e{}e koriste turbine sa tri lopatice
(slika 2). Pre~nik rotora (radnog kola ili
elise) ovih turbina zavisi od snage i kre}e
se od 30 m za snagu od 300 kW do 115 m
za snagu od 5 MW. Vetroturbina se
postavlja na vertikalni stub koji, u
zavisnosti od pre~nika rotora turbine, mo`e
biti visok i preko 100 m. Stub se naj~e{}e
gradi kao ~eli~ni konusni, a re|e kao
~eli~no-re{etkasti. Kao vetrogenerator
koristi se: indukciona kavezna ma{ina,
indukciona dvostrano napajana ma{ina ili
sinhrona mnogopolna ma{ina sa
permanentnim magnetima. Princip
elektromehani~ke konverzije u
energija
Tabela 1 Karakteristike distribuirane proizvodnje elektri~ne i toplotne energije
Tip
Tipi~na instalisana
jedini~na snaga
Efikasnost pretvaranja
energije u elektri~nu
Primena
Gorivo
dizel,mazut,biodizel
Klipni motori:
Dizel
20kW-10MW
36%-43%
Re`im rezerve
Gas
5kW-5MW
28%-42%
CHP
Gasne turbine
1-20MW
21%-40%
Mikroturbine
35-1000kW
25%-30%
CHP
obezbe|ivanje
vr{ne potro{nje
proizvodnja
el. energije,CHP
topljeni karbonat
MCFC
50kW-1MW
50%-55%
visoka temperatura
metanol
~vrsti oksid
SOFC
1kW-5MW
50%-55%
visoka temperatura
proizvodnja energije
vodonik ili
prirodni gas
fosforna kiselina
PAFC
Fotonponske
zra~enje
}elije (moduli)
1kW-250MW
+35%
CHP,UPS
20W –100kW
5% -18 %
za manja doma}instva
Vetroagregati
200W-5MW
gas, prirodni gas,
zemni gas
gas, kerozin
prirodni gas,
zemni gas, biogas
Gorivne }elije:
solarno
za izolovane potro{a~e
40 %
bazni izvor el. energije
pumpanje vode
vetar
80%
bazni izvor el. energije
potencijalna
energija vode
male
hidroelektrane
25 kW –100MW
elektrane na
biomasu
100 kW –20MW
CHP, bazni izvor el. energije,
izolovani sistemi
Geotermalne
elektrane
5MW –100MW
CHP
vetroagregatima, izbor lokacije i priklju~enje
na EES je opisan u literaturi [4].
Tehnolo{ki razvoj, politika podr{ke
izgradnje obnovljivih izvora i brza
izgradnja doprineli su naglom pove}anju
instalisanih vetroenergetskih proizvodnih
kapaciteta u svetu. Na slici 3 prikazan je
trend izgradnje vetroenergetskih kapaciteta
u Evropi i svetu. Oko 75% svih svetskih
vetroagregata instalirano je u zemljama
Evropske unije (EU). EU iz instaliranih 34
466 MW (decembar 2004) podmiruje oko
3 % ukupnih potreba za elektri~nom
energijom. Vode}e zemlje po veli~ini
instalisanih vetroenergetskih proizvodnih
kapaciteta su: Nema~ka (16 629 MW) i
[panija (8 263 MW), a najve}e
procentualno u~e{}e vetroelektrana u
proizvodnji elektri~ne energije ima
Danska, koja iz 3117 MW instalisanih
vetroagregata podmiruje preko 20% svojih
potreba za elektri~nom energijom [16].
[to se ti~e razvoja tehnologije kod
vetroagregata ona je intenzivna u svim
elementima. Razvoj je pre svega orjentisan
na dalje pove}avanje jedini~ne instalisane
snage vetroagregata. Na postoje}em nivou
komercijalno su dostupni
vetroagregati sange 5 MW, a do
2010. planira se razvoj
vetroagregata snage 8 - 10 MW.
Posebna pa`nja se posve}uje
daljem razvoju vetroagregata za
rad u planinskim lokacijama sa
ote`anim klimatskim uslovima i
turbulentnim vetrovima. Neki
proizvo|a~i ve} su uspe{no
instalirali komercijalne turbine
za ekstremne planinske uslove,
slika 4. Veliki napredak je
postignut u razvoju sistema za
kratkoro~nu predikciju
parametara vetra. Na postoje}em
nivou gre{ka za prognoziranu
satnu proizvodnju na dnevnom
nivou, za odre|enu
vetroelektranu, je svedena ispod
30%, pa vetroelektrane sve vi{e
gube stohasti~nost proizvodnje.
U pogledu integracije
vetroagregata u EES trend je
gradnja velikih vetroelektrana i
njihovo priklju~enje na prenosnu
mre`u.
[153]
biomasa
izvori tople
vode
Slika 2 Vetroagregat sa modernom trokrakom
vetroturbinom nominalne
snage 1,3 MW
energija
Slika 3 Porast instalisanih kapaciteta vetroagregata u Evropi i svetu od 1993. do 2004.
U Srbiji i Crnoj Gori nije sprovedeno
sistematsko istra`ivanje vetroenergetskog
potencijala ali, na osnovu postoje}ih
meteorolo{kih podataka i nekih
pojedina~nih namenskih merenja, mo`e se
zaklju~iti da postoje perspektivne lokacije
sa zna~ajnim vetroenergetskim
potencijalom.
5. Solarne (fotonaponske)
elektrane
vetroelektrana
u globalnoj
proizvodnji
elektri~ne
energije u
2020. se
procenjuje na
12%. Ovakva
predvi|anja
se baziraju na
~injenici da
je vetar
obnovljivi
ekolo{ki
izvor i da su
njegovi
tehni~ki
iskoristivi
resursi
vi{estruko
ve}i od
ukupne
trenutne
potro{nje elektri~ne energije. Me|utim, vetar
kao primarni energent ima i niz nedostataka,
pa se o perspektivi vetroagregata jo{ uvek ne
mo`e pouzdano govoriti.
Slika 4 Vetroelektrana Tauernwindpark u austrijskim Alpima
na nadmorskoj visini 1900 m
Predvi|a se da }e vetar u budu}nosti bitno
pove}ati u~e{}e u proizvodnji ukupne
elektri~ne energije. Prema studiji
izvodljivosti Wind Force 12 [17], u~e{}e
Slika 5 Svetska solarna mapa
[154]
Sunce je ogroman izvor energije koji
proizvodi veliku koli~inu elektromagnetske
energije u obliku svetlosti. U toku samo tri
dana na povr{inu zemlje dospeva Sun~eva
energija ekvivalentna energiji koju bi
proizveli svi fosilni izvori i njihove rezerve
na Zemlji. Mo`e se smatrati da Sunce
predstavlja savr{eni izvor zra~enja (crno
telo) na temperaturi od 5800° K. Fluks
Sun~eve energije (iradijacija) van Zemljine
atmosfere koji pada na jedinicu povr{ine
normalnu na upadni snop zra~enja
predstavlja solarnu konstantu koja iznosi Ps
=1367 W/m2 (srednja godi{nja povr{inska
snaga Sun~evog zra~enja van Zemljine
atmosfere). Me|utim, Sun~eve energije
koja stigne na povr{inu Zemlje nema u
izobilju, niti je kontinualno raspore|ena.
Na slici 5 prikazana je mapa srednje
godi{nje Solarne iradijacije na povr{ini
Zemlje.
Na povr{ini Zemlje, snaga Sun~eve
energije menja se sa rotacijom zemlje oko
svoje ose i sa rotacijom zemlje oko Sunca.
U toku razli~itih perioda dana i godine
intenzitet Sun~eve svetlosti se menja usled
promene debljine atmosferskog omota~a
kroz koji prolazi sun~eva radijacija i usled
promene upadnog ugla pod kojim svetlost
pada na neku povr{inu. Najve}a snaga
Sun~evog zra~enja (pik) koje pada na
horizontalnu povr{inu zemlje iznosi oko
1000 W/m2 kada se Sunce nalazi u zenitu.
Spektar Sun~eve svetlosti na povr{ini
zemlje sastoji se od 7% ultraljubi~astog
zra~enja, 47% vidljive svetlosti i 46%
energija
Slika 6 Nivo instalisanih fotonaponskih sistema u EU-15 i svetu u poslednjih 10
godina (u MWp)
Slika 7 Struktura vi{eslojne solarne }elije
infracrvenog zra~enja. Konverzija Sun~eve
energije u elektri~nu se mo`e vr{iti
direktno pomo}u fotonaponskih }elija
(Photovoltaic - PV) ili u solarno termalnim elektranama.
Od 1954. kada je prvi put upotrebljena
solarna }elija (na svemirskim letilicama)
ona se intenzivno razvija, kako u pogledu
efikasnosti, tako i u pogledu pojeftinjenja
tehnologije izrade. Naro~ito je intezivan
razvoj tehnologije solarnih }elija nakon
energetske krize sedamdesetih godina
pro{log veka. Trend tehnolo{kog razvoja
prati i porast instalisanih kapaciteta u
svetu. Na slici 6 prikazan je nivo
instalisanih fotonaponskih sistema u EU i
svetu u poslednjih 10 godina.
Fotonaponske }elije se uglavnom grade od
silicijuma koji je posle kiseonika
najzastupljeniji element u Zemljinoj kori.
Danas se uglavnom koriste tri tipa solarnih
Tabela 2 Pregled i perspektive razvoja tehnologija fotonaponske konverzije
PV Tehnologija
Silicijumske kristalne
Silicijumske amorfne
Silicijumske tankoslojne
CdTe (amorfne)
CIS/CIGS
DSC
DSC - hibridne
Organske - hibridne
Biolo{ke
PV Generacija
1
2
2
2
2
3
3+
3+
4
[155]
Period komercijalne primene
1970 - 2020.
1983 - 2025.
2001 - 2050.
1995 - 2010.
2000 - 2050.
2003 - 2055.
2015 - 2100.
2015 - 2100.
2030 - 2100. +
}elija i to: monokristalne, polikristalne i
amorfne. Zahvaljuju}i novim
tehnologijama izrade stepen iskori{}enja
solarnih }elija se stalno pove}ava. Na
trenutnom nivou razvoja na tr`i{tu se
prodaju solarne }elije sa stepenom
iskori{}enja (u realnim eksploatacionim
uslovima) od 7% (amorfne silicijumske)
do 18% (monokristalne sislicijumske) [4].
Intenzivan razvoj tehnologije gradnje
solarnih }elija se odvija u vi{e pravaca koji
su usmereni ka pojeftinjenju tehnologije i
pove}anju efikasnosti. U tom smislu se
danas sve vi{e koriste amorfne }elije od
kadmijum-telurida (CdTe ), koje uz jeftinu
tehnologiju (plazma depozicija) posti`u
efikasnost i do 14%. U cilju daljeg
pove}anja efikasnosti, tehnologija je
usmerena ka izradi vi{espojnih
tankoslojnih solarnih }elija (multi junction thin film solar cell), slika 7.
Vi{espojne solarne }elije karakteri{e visok
stepen iskori{}enja, jer je
svaki p-n spoj fotoosetljiv
na razli~iti spektar talasnih
du`ina (boju) sun~evog
zra~enja, tako da zbirno
ovakve }elije pokrivaju
{irok dijapazon talasnih
du`ina. Osim toga,
poluprovodni aktivni sloj je
vrlo tanak (<1μm), pa se
ovakve }elije obi~no
postavljaju na fleksibine
podloge i mogu se
prilagoditi razli~itim
zahtevima u pogledu
monta`e. Komercijalnu
primenu ovakvih }elija za
sada ograni~ava skupa
tehnologija izrade.
Razvoj nanotehnologija je
omogu}io izradu (i ve} sada
eksperimentalnu primenu
kroz nekoliko pilot
postrojenja) nanostrukturnih
{irokospektralnih metal polimernih fotonaponskih
}elija (Dye-sensitized
nanostructured solar cells - DSC) [18]. U
kombinaciji sa koncentratorima svetlosti
ovakve }elije u labotratorijskim uslovima
posti`u efikasnost i preko 35%.
U perspektivi se o~ekuje razvoj novih
generacija solarnih }elija (solarne }elije III
i IV generacije) i to na bazi organskih
materijala (plasti~ne solarne }elije) i
biolo{kih solarnih }elija koje }e koristiti
mehanizme fotosinteze kod biljaka. U
tabeli 2 dat je pregled dosada{njeg i
o~ekivanog perspektivnog tehnolo{kog
razvoja solarnih }elija [19].
Solarne }elije karakteti{e modularnost {to
je njihova zna~ajna prednost u odnosu na
ostale izvore elektri~ne energije. Obi~no se
solarne }elije grupi{u tako da formiraju
fotonaponske module, koji su tipi~no
povr{ine oko 1 m2. U tabeli 3 date su
tipi~ne elektri~ne karakteristike jednog
polikristalnog modula snage 100Wp ( vati
u piku - Proizvo|a~i daju podatke o
karakteristikama modula pri standardnim
uslovima ispitivanja, odnosno insolaciji od
energija
Tabela 3 Tipi~ne elektri~ne karakteristike
jednog polikristalnog
fotonaponskog modula
Maksimalna snaga, PM
100 W
Napon maksimalne snage, UMP
17,0 V
Struja maksimalne snage, IMP
5,6 A
Napon otvorenog kola, UOK
21,0 V
Struja kratkog spoja, IKS
6,3 A
Me|usobno povezivanje modula u
takozvane solarne panele mo`e biti u
elektri~nom pogledu izvedeno redno i
paralelno, tako da se prostim elektri~nim
vezama mo`e dobiti `eljeni jednosmerni
napon na priklju~cima jedne solarne
instalacije bez upotrebe ~opera.
Mali fluks snage solarnog zra~enja i
relativno mala efikasnost solarnih }elija
zahtevaju pokrivanje velikih povr{ina za
dobijanje relativno male snage, npr. za
jednu elektranu snage 1MWp potrebno je
1ha (10000 m2) povr{ine prekriti solarnim
}elijama. Uz cenu ovo je najva`niji faktor
koji ograni~ava {iroku upotrebu solarnih
}elija u distributivnom sistemu.
U poslednjih nekoliko godina, zahvaljuju}i
tehnologiji izrade solarnih }elija i
modernim trendovima u arhitekturi,
osnovni nedostaci solarnih }elija su dobrim
delom prevazi|eni kroz njihovu integraciju
u fasade i krovove zgrada. Kod ovakve
primene solarne }elije dobijaju i ulogu
gra|evinskog materijala zamenjuju}i vrlo
skupe staklene zidove ili krovne pokrivke,
{to znatno smanjuje cenu instalisanog kW.
Krovovi i zidovi zgrada su pasivne
povr{ine pa problem pokrivanja korisnih
povr{ina kod ovakvih aplikacija solarnih
}elija ne postoji. Trend integracije solarnih
}elija u fasade i krovove zgrada je stvorio
novu modernu arhitektonsku granu solarnu arhitekturu. Na slici 8 prikazan je
primer integracije solarnih }elija u fasadi
zgrade Instituta za marketing u Austriji.
Instalisana snaga “fasade” je 20 kWp.
Snaga “fasada” mo`e biti i nekoliko stotina
kWp, npr. zgrada firme Sanyo u Japanu iz
svoje fasade dobija 630 kWp elektri~ne
energije. Fotonaponski sistemi integrisani
u fasade zgrada su tipi~ni distribuirani
izvori koji se obi~no projektuju za
pokrivanje pikova potro{nje pri kori{}enju
sistema za klimatizaciju, koji su ina~e vrlo
neugodni potro{a~i za EES. Ovakvom
lokalnom (distribuiranom) proizvodnjom
se vr{i rastere}enje distributivih i
prenosnih transformatora i ostalih
elemenata EES-a u uslovima kada oni
imaju vrlo nepovoljne uslove rada
(preoptere}enje uz lo{e uslove hla|enja).
Pretpostavlja se da }e solarna arhitektura
predstavljati glavnu okosnicu dalje
primene fotonaponskih sistema kao
distribuiranih izvora elektri~ne energije.
Srbija i Crna Gora kao mediteranska
zemlja ima zna~ajan solarni potencijal. U
prethodnom periodu (do 1986) u SFRJ je
posedovala jednu od najboljih i
najopremljenijih mre`a za merenje
insolacije. Prema tim podacima u Srbiji je
srednja dnevna osun~anost na godi{njem
nivou oko 3,8 kWh/m2 [20]. Na
Crnogorskom primorju ovaj nivo je jo{
ve}i. Dakle, sa aspekta resursa mo`e se
o~ekivati da }e u perspektivi solarna
energetika biti zna~ajan izvor finalne
energije (elektri~ne i toplotne) u Srbiji i
Crnoj Gori
6. Male hidroelektrane
U male hidroelektrane (MHE) spadaju sve
hidroelektrane ~ija je instalisana snaga
manja od 10 MW. Potencijali malih re~nih
slivova nisu dovoljno istra`eni na
Slika 8 Integracije solarnih }elija u fasadi zgrade Instituta za marketing u Austriji
[156]
globalnom nivou, ali se pretpostavlja da
omogu}avaju zna~ajno pove}anje udela
malih hidroelektrana u proizvodnji
elektri~ne energije, koje sada na globalnom
nivou iznosi oko 0,7%. U zemljama
Evropske unije hidropotencijal malih
re~nih slivova je u velikoj meri iskori{}en
sa instalisanih oko 10000 MW MHE
(vode}e zemlje su Italija - 2200 MW,
Francuska i [panija - 1700 MW i
Nema~ka - 1500 MW). Na slici 9
prikazani su ukupni instalisani kapaciteti
MHE u zemljama EU - 15. Prema
podacima Evorpske asocijacije za male
hidroelektrane (European small
hydropower association - ESHA) preostali
(neiskori{}eni) potencijal MHE u
zemljama EU - 15 je oko 5000 MW.
Najve}i neiskori{}eni resursi malih re~nih
tokova se uglavnom nalaze u zemljama u
razvoju. U Srbiji bez Kosova i Metohije je
definisano 856 pogodnih lokacija za MHE,
koje bi zbirno obezbedile oko 400 MW
distribuirane obnovljive elektri~ne snage,
koja bi generisala oko 1500 GWh/god
“zelene“ elektri~ne energije [20].
Tehnologija kod malih hidroelekrana je
uglavnom preuzeta od velikih proizvodnih
sistema koji su razvijani u pro{lom veku,
tako da se koriste uglavnom isti tipovi
turbina kao i kod velikih hidroelektrana.
Osim standardinh tipova hidroturbina, kod
MHE vrlo su popularne Banki turbine
(crossflow turbine) koje su jednostavne i
jeftine pa znatno pojeftinjuju tro{kove
gradnje MHE. Trendovi su da se razvijaju
agregati za vrlo niske padove (manje od
5m) u kojima bi se primenjivali sinhroni
mnogopolni generatori sa permanentnim
magnetima koji bi bili direktno spregnuti sa
hidroturbinom (direct drive low speed
generators for low heads). Kod MHE, sa
promenljivim protokom i padom, u cilju
pove}anja efikasnosti turbine potrebno je
prilago|avati (menjati) brzinu obrtanja
turbine, pa se razvijaju hidroagregati sa
dvostrano napajanom asinhronom ma{inom
sli~no kao i kod vetroagregata [21].
U klasi~nim MHE se, kao i kod velikih
hidroelektrana, koristi potencijalna energija
vodenog toka. U novije vreme se sve vi{e
razvijaju agregati koji koriste kineti~ku
energiju brzih (planinskih) re~nih tokova.
To su potapaju}i hidroagregati male snage
(mikroizvori) koji ne zahtevaju posebne
gra|evinske objekte (brane i ma{insku
zgradu) pa su relativno jefitini i laki za
monta`u. Ovakvi agregati se za sada
koriste za izolovane potro{a~e koji se
nalaze u blizini planinskih reka. Za razliku
od solarnih i vetroelektrana vodeni tok ima
znatno stabilnije parametre pa se
proizvodnja iz ovakvih sistema mo`e sa
velikom verovatno}om prognozirati.
Stabilna proizvodnja omogu}ava da se pri
dovoljnoj instalisanoj snazi hidroturbina
akumulatorske baterije izbace ili
minimizuje njihov kapacitet.
Princip konverzije energije kod
potapaju}ih hidroturbina je sli~an kao i
kod vetroagregata. Specifi~na snaga (snaga
po jedinici povr{ine turbine) je srazmerna
energija
Slika 9 Ukupni instalisani kapaciteti malih hidroelektrana u zamljama EU - 15
tre}em stepenu brzine strujanja fluida i
prvom stepenu njegove gustine [15]. Kod
vetroagregata brzina vetra pri kojoj se
ostvaruje nominalna snaga je tipi~no 12
m/s, dok je gustina vazduha pri normalnom
atmosferskom pritisku 1,225 kg/m3.
Potapaju}i hidroagregat ostvari}e istu
specifi~nu snagu (snaga po jedinici
povr{ine turbine) kao i vetroagregat pri
brzini vode od oko 2,1m/s, {to je realna
brzina za planinske reke. Osim toga
hidroagregat }e imati vreme iskori{}enja
nominalne snage vi{estruko ve}e od onog
kod vetroagregata (jer je brzina vodenog
toka stabilna za razliku od vetra), pa bi
specifi~na proizvodnja elektri~ne energije
(proizvodnja po jedinici povr{ine turbine)
na godi{njem nivou, pri istoj specifi~noj
snazi, kod potapaju}ih hidroturbina bila
oko 4 puta ve}a nego kod vetroagregata.
Ovakva analiza je dovela do ideje da se
iskoriste morske struje, gde bi se na
pogodnim lokacijama (u okolini
Britanskog ostrva) potopile velike
hidroturbine koje bi bile vrlo sli~ne
vetroturbinama. Problem za realizaciju
ovakvih ideja je agresivna sredina (morska
voda).
U cilju minimizacije tro{kova i pove}anja
efikasnosti MHE se sve vi{e grade kao
multifunkicionalni objekti. Obi~no se one
lociraju tako da se voda iz akumulacije
mo`e koristiti za druge potrebe
(navodnjavanje, tehni~ka voda u
industrijskim postrojenjima i sli~no). ^esto
se MHE (mikroelektrane) grade u sklopu
drugih objekata, npr. turisti~kih i
ugostiteljskih objekata, slika 10.
U deregulisanim EES-ima naro~ito su
popularne akumulacione MHE, jer one
omogu}avaju da vlasnik na tr`i{te
elektri~ne energije nudi elektri~nu energiju
u uslovima kada je najve}a potra`nja i
time ostvari najpovoljniju cenu po
proizvedenom kWh. U re`imima no}nih
minimuma, cena energije iz
centralizovanih izvora sa visokim
tehni~kim minimumom (nuklearne i
termoelektrane) je relativno niska, pa se u
ovim periodima protok u MHE odr`ava na
biolo{kom minimumu, tj. akumulacija se
puni. U re`imima dnevnih maksimuma
potro{nje, kada je cena energije najve}a,
Slika 10 Mikrohidroelektrana u sklopu turisti~kog ugostiteljskog objekta
[157]
MHE radi sa
nominalnom
snagom. I u
tehni~kom pogledu
ovakvo anga`ovanje
MHE je korisno za
EES jer, osim
smanjenja gubitaka,
doprinosi smanjenju
zagu{enja u
prenosnom sistemu
koje postaje sve
aktuelnija
problematika u
deregulisanim
sistemima.
Od svih
distribuiranih izvora
elektri~ne energije u bliskoj budu}nosti u
Srbiji je najizvesnija gradnja MHE. Prema
predlogu Strategije razvoja energetike
Republike Srbije do 2015. u Srbiji se
predvi|a instalisanje 150 MW novih MHE
koje bi u 2015. obezbedile oko 450
GWh/god distribuirane elektri~ne energije.
7. Zaklju~ak
U svetu postoji vrlo intenzivan razvoj
razli~ith tehnologija distribuirane
proizvodnje. Trend razvoja tehnologija
prati i izgradnja novih proizvodnih
kapaciteta. Naro~ito je intenzivan razvoj i
izgradnja vetroagregata i solarnih
(fotonaponskih) sistema. Trend pove}anja
ukupnih instalisanih kapaciteta kod
vetroagaregata i solarnih }elija je na
godi{njem nivou oko 25%. Glavne
smernice tehnolo{kog razvoja kod
vetroagragata su u pravcu pove}anja
jedini~ne snage vetroturbine, {to }e
smanjiti specifi~ne tro{kove proizvodnje.
Tako|e se intenzivno razvijaju i sistemi za
predikciju proizvodnje elektri~ne energije
iz vetra. Kod fotonaponske konverzije
osnovni cilj je pove}anje efikasnosti, koja
kod solarnih }elija prve generacije u
realnim uslovima eksploatacije iznosi 5 15 %. U toku je razvoj druge i tre}e
generacije fotonaponskih }elija koje u
laboratorijskim uslovima posti`u
efikasnost i do 35%. U perspektivi se
o~ekuje razvoj plasti~nih i biolo{kih
solarnih }elija ~etvrte generacije.
Perspektive razvoja solarnih i
vetrogeneratorskih tehnologija
distribuirane proizvodnje su u svim
varijantama vrlo optimisti~ne, jer tehni~ki
iskoristivi resursi ovih izvora vi{estruko
prevazilaze ukupne svetske potrebe za
elektri~nom energijom. Jedna od
najrazvijenijih i najefikasnijih tehnologija
distribuirane proizvodnje jesu male
hidroelektrane. U ovoj oblasti je dalji
tehnolo{ki razvoj usmeren ka gradnji
jeftinih mikro sistema za primene kod
re~nih tokova malog pada i malog protoka.
Tako|e se razvijaju i potapaju}i
mikroagragati koji koriste kineti~ku
energiju brzih planinskih reka i pogodni su
za izolovane potro{a~e. Dalji razvoj
instalisanih kapaciteta MHE je ograni~en
tehni~ki iskoristvim resursima koji su u
velikoj meri u razvijenim zemljama ve}
iskori{}eni.
energija
Generalni zaklju~ak ovog rada je da
distribuirana proizvodnja ima jasnu
perspektivu jer se njene tehnologije
intenzivno razvijaju u svim sferama, a
resursi njenih primarnih energenata su
neiscrpni po energiji, a po snazi vi{estruko
prevazilaze globalne zahteve u pogledu
vr{nih optere}enja.
Acknowledgements
This work was supported by European
Commission, Directorate General on
Research and Technology Development
and International Co-operation Activities
(INCO) under contract no FP6-509161
(RISE Project).
Literatura
[1] S. S. Venkata, A. Pahwa, R. E. Brown,
R. D. Christie, What Future Distribution
Engineers Need to Learn, IEEE Trans. on
Power Systems, Vol. 19, No. 1, February
2004.
[2] Allied Business Intelligence,
Distributed generation, Photovoltaics
Bulletin, July 2002.
[3] Intrnational Energy Asociation (IEA),
2002, Distributed Generation in
Liberalised Electricity Markets, Paris, str.
128.
[4] M. \uri}, A. ^ukari}, @. \uri{i},
Elektrane, Elektrotehni~ki fakultet
Beograd - Elektrotehni~ki fakultet Pri{tina,
2004.
[5] L. Gertmar, Alternative Energy
Solutions, ABB Environmental Affairs,
June 2000.
[6] L. Gertmar, Power Electronics and
Wind Power, 10th European Conference on
Power Electronics and Applications,
Toulouse, 2003.
[7] M. T. Eckhart, Renewable Energy in
The U.S., World Council for Renewable
Energy, Berlin, Germany, 2002.
[8] The EU Directive on Electricity from
Renewable Energy Sources (Directive
2001/77/EC), Official Journal of the
European Communities, Brussels, 27. 10.
2001.
[9] P. Christiansen et al., Grid Connection
and Remote Control for the Horns Rev 150
MW Offshore Wind Farm in Denmark.
[10] H. C. Sørensen , L. K. Hansen , J. H.
M. Larsen , Middelgrunden 40 MW
Offshore Wind Farm Denmark - Lessons
Learned, Realities of Offshore Wind
Technologies, Case: Middelgrunden,
Orkney, October 2002.
[11] M. Grubb, Renewable Energy
Strategies for Europe,Volume I,
Foundations and Context, The Royal
Institute of International Affairs, London,
UK, 1995.
[12] T. Ackermann , G. Andersson, L.
Soder, Distributed generation: a definition,
Electric Power Systems Research, 57
(2001) 195-204.
[13] W. El-Khattam, M.M.A. Salama,
Distributed generation technologies,
definitions and benefits, Electric Power
Systems Research, 71 (2004) 119-128.
[14] G. Pepermansa, J. Driesenb, D.
Haeseldonckxc, R. Belmansc, W.
D’haeseleer, Distributed generation:
definition, benefits and issues, Energy
Policy, (2005), Article in press.
[15] D. Miki~i}, @. \uri{i}, B. Radi~evi}:
Vetrogeneratori - perspektivni izvori
elektri~ne energije, Elektroprivreda, broj 4,
2002.
[16] European Wind Energy Asociation
(EWEA), www.ewea.org , 16.3.2005.
[17] Wind Force 12, Greenpeace and
European Wind Energy Association,
Preparatory meeting of the “Earth Summit
- Greenpeace” Bali, Indonesia, May 2002.
[18] J. Halme, Dye-sensitized
nanostructured and organic photovoltaic
cells: technical review and preliminary
tests, Master's thesis, Espoo, February 12,
2002.
[19] S. Tulloch, Solar cell for tomorrow,
First international Conference on Energy
Efficiency and Conversation, Hong Kong,
15 January 2003.
[20] Nacionalni program energetske
efikasnosti, Kori{}enje alternativnih i
obnovljivih izvora energije, Termotehnika,
1-4 , XXVIII, str. 19 - 86 (2002).
[21] @. \uri{i}, N. Kraji{nik, D. Bo`ovi},
Dvostrano napajana asinhrona ma{ina
primenjena u vetroeneratorima,
Alternativni izvori energije i budu}nost
njihove primjene u zemlji - Tre}i nau~ni
skup, Budva, 9-10. oktobar 2003.
[158]
energija
Mr Miroslav Markovi}
Elektroprivreda Crne Gore A.D., Nik{i}
UDC 620.91:627.223.6
Energija plimskog talasa (struje)
Tradicionalni i netradicionalni pristup
Uvod
Rezime
Gravitacione sile izme|u Mjeseca, Sunca i
Zemlje prouzrokuju ritmi~ko podizanje i
spu{tanje voda okeana {irom svijeta koje
rezultira u plimskim talasima, pri ~emu
Mjesec djeluje dvaput sna`nije na talase
nego Sunce zbog njegove bli`e pozicije u
odnosu na Zemlju. Tako se pojavljuju
dnevni ciklusi plime i osjeke bilo gdje na
povr{ini okeana. Dok su na otvorenom
okeanu amplituda ili visina plimskog talasa
veoma mala, reda nekoliko centimetara,
ona mo`e dramati~no porasti kada talas
dostigne obalne grebene, donose}i veliku
koli~inu vode u zalive i delte rijeka. Najve}i
plimski talasi su prikazani u tabeli 1.
Energija plimskog talasa sadr`i
potencijalnu i kineti~ku energiju.
Potencijalna energija predstavlja rad
izvr{en u dizanju vodene mase iznad
povr{ine okeana i ona se mo`e prikazati
kao:
(1)
gdje je:
Ep - potencijalna energija; g - gravitaciono
ubrzanje; ρ - gustina vode; A - povr{ina
razmatranog mora (okeana); z - vertikalna
koordinata povr{ine okeana; h - amplituda
plimskog talasa.
Umaju}i prosje~nu vrijednost (gρ) = 10,15
kNm-3 za morsku vodu, mo`e se dobiti za
plimski talasni ciklus po m2 okeanske
povr{ine:
Plimski talasi igraju veoma zna~ajnu ulogu u stvaranju globalne klime i ekosistema za
stanovnike okeana. U isto vrijeme, plimski talasi su zna~ajan potencijalni izvor ~iste
obnovljive energije za budu}e generacije. Iscrpljivanje rezervi nafte, stvaranje efekta
staklenika sagorjevanjem uglja, nafte i drugih fosilnih goriva, kao i skladi{tenje otpada
iz nuklearnih elektrana, usmjeri}e stanovni{tvo ka zamjeni tradicionalnih energetskih
resursa sa obnovljivom energijom u budu}nosti. Energija plimskih talasa je jedan od
najboljih kandidata za tu revoluciju koja se pribli`ava.
Klju~ne rije~i: plimski talas, obnovljiva energija.
Abstract
Tides play a very important role in the formation of global climate as well as the
ecosystems for ocean habitants. At the same way, tides are a substantial potential source
of clean renewable energy for future human generations. Depleting oil reserves, the
emission of greenhouse gases by burning coal, oil and other fossil fuels, as well as the
accumulation of nuclear waste from nuclear reactors will inevitably force people to
replace most of our traditional energy sources with renewable energy in the future.
Tidal energy is one of the best candidates for this approaching revolution.
Key words: tides, renewable energy.
Ep = 1,4 h2 [Wh]
(2)
ili
Ep = 5,04 h2 [kJ]
(3)
Kineti~ka energija Ek vodene mase m
ustvari je prourokovana brzinom v te mase.
Defini{e se kao:
(4)
Ek = 0,5 mv2
Ukupna energija talasa je jednaka zbiru
njegove potencijalne i kineti~ke energije.
Poznavanje potencijalne energije talasa
zna~ajno je za projektovanje
Tabela 1 Najve}i plimski talasi u svijetu
Dr`ava
Kanada
Lokacija
Visina talasa (m)
Bay of Fundy
16.2
Francuska
Port of Ganville
14.7
Engleska
Severn Estuary
14.5
Francuska
La Rance
13.5
Penzhimskaya Guba (Sea of Okhotsk)
13.4
Puerto Rio Gallegos
13.3
Bay of Mezen (White Sea)
10.0
Rusija
Argentina
Rusija
[159]
konvencionalnih plimskih elektrana koje
koriste brane za stvaranje vje{ta~kih
uzvodnih vodenih padova. Te elektrane
koriste potencijalnu energiju vertikalnog
podizanja i spu{tanja vode. Kao suprotnost
tome treba upoznati kineti~ka energija
talasa u cilju projektovanja pokretnih i
drugih oblika plimskih elektrana koje
koriste plimske struje ili horizontalnih
vodenih tokova koje plima prouzrokuje.
Ove elektrane ne uklju~uju brane.
Iskori{}avanje energije plime:
tradicionalni pristup
^ovjek je koristio plimski fenomen i
plimske stuje znatno prije nove ere. Tako
su najraniji navigatori morali dobro da
poznaju periodi~ne fluktuacije talasa, kada
se i gdje one mogu desiti i iskorostiti, a
posebno ako su se trebali boriti ili
iskori{}avati jake plimske struje. U
srednjem vijeku postojale su male
hidromehani~ke instalacije koje su energiju
plimskog talasa iskori{}avale za pumpanje
vode, rad vodenica i druge koristi. Neke od
ovih instalacija su se zadr`ale dugo
vremena, pa su tako npr. veliki vodeni
to~kovi pokretani plimom kori{}eni za
energija
strane brane u elektri~nu
energiju tokom plime i osjeke.
Ins. kapacitet
Bazen
Srednja plima
Same turbine mogu biti
projektovanje za jednostruko ili
(MW)
(km2)
(m)
dvostruko operativno
240.0
22.0
8.55
djelovanje. Dvostruko
operativno djelovanje uklju~uje
0.4
1.1
2.30
proizvodnju elektri~ne energije
18.0
15.0
6.40
kada voda prolazi kroz turbine
pune}i akumulacioni basen, a
3.9
1.4
5.08
zatim tokom osjeke tako|e se
proizvodi elektri~na energija koriste}i
mogu biti ekonomski konkurentne
vodu koja se vra}a u more (okean). Kod
termoelektranama na fosilna goriva ili
jednostrukog operativnog djelovanja
nuklearnim elektranama. Ove elektrane su
koristi se samo voda iz akumulacionog
sada osnovna komponenta svjetske
basena tokom perioda osjeke. U tom
proizvodnje elektri~ne energije, me|utim
slu~aju se vodene ustave dr`e otvorene
rezerve uglja i nafte su ograni~ene i
tokom plime kada se puni akumulacioni
rapidno se tro{e uz enormno zaga|enje
prostor, da bi se zatim one zatvorile i sva
atmosfere i zemlji{ta. Nuklearne elektrane
voda iz akumulacije tokom osjeke
proizvode osim elektri~ne energije i znatne usmjerila na turbine.
koli~ine radioaktivnog otpada koji se mora
Prednosti turbina sa dvostrukim
skladi{titi u zemlji na poseban na~in i ~ija
djelovanjem su rad u direknoj vezi sa
razgradnja te~e veoma sporo,
prirodnim fenomenom plimskih talasa,
prouzrokuju}i na taj na~in ozbiljne
manjim uticajem na okru`enje i ve}om
probleme za budu}e generacije.
energetskom efikasno{}u. Me|utim,
Sada postoje ~etiri elektrane koje koriste
dvostruko djelovanje zahtijeva i
energiju plimskih talasa za proizvodnju
komplikovanije i skuplje reverzibilne
elektri~ne energije (slika 1). Sve su
turbine i elektri~nu opremu. Turbine sa
izgra|ene nakon II svjetskog rata. Osnovne jednostrukim djelovanjem su prostije i
karatkeristike ovih elektrana date su u
jeftinije, ali zahtijevaju potpuno punjenje
tabeli 2.
akumulacije {to negativno uti~e na
okru`enje zbog projektovanja ve}ih
Sve postoje}e elektrane koriste isti projekat
padova i akumulisanja sedimenata u
(dizajn) koji je prihva}en za izgradnju
akumulaciji. Oba metoda iskori{}avanja
konvencionalnih hidroelektrana na
plimskog talasa postoje u praksi. Elektrane
rijekama. Tri osnovna strukturalna i
La Rance (slika 2) i Kislaya Guba imaju
mehani~ka elementa ovog projekta su:
{eme sa dvostrukim djelovanjem, dok
masivna brana, postavljena popre~no na
plimsku struju, stvara vje{ta~ku akumulaciju elektrana Annapolis ima turbine sa
jednostrukim djelovanjem.
vode i potrebni pad za rad hidrauli~nih
turbina; odre|en broj turbina postavljenih
Jedan od osnovnih parametara
na najni`oj ta~ki brane i povezanih sa
konvencionalnih hidroelektrana je njena
generatorima za proizvodnju elektri~ne
proizvodna snaga P (energija po jedinici
energije; i hidrauli~ke ustave za kontrolu
vremena) kao funkcija protoka vode Q
tokova vode u i iz akumulacije. Postoje i
(zapremina u jedinici vremena) kroz
ustave i liftovi za potrebe navigacije.
turbine i pad h (razlika izme|u uzvodnog i
nizvodnog nivoa vode). Trenutna snaga P
Turbine pretvaraju potencijalnu energiju
mo`e se definisati jedna~inom:
akumulisane vodene mase sa bilo koje
Tabela 2 Postoje}e velike plimske elektrane
Dr`ava
Lokacija
Godina
izgradnje
Francuska
La Rance
1967
Rusija
Kislaya Guba
1968
Kanada
Annapolis
1984
Kina
Jiangxia
1985
odstranjivanje otpada u Hamburgu sve do
19. vijeka. Veliki plimski to~kovi ispod
Londonskog mosta instalisani su 1580. i
preko 250 godina omogu}avaki
snabdjevanje Londona svje`om pitkom
vodom.
Ozbiljnija istra`ivanja i projektovanje
prvih industrijskih elektrana za
iskori{}avanje energije plimskih talasa
po~ela su rapidnim porastom industrije za
proizvodnju elektri~ne energije.
Elektrifikacija u bilo kom obliku vodila je
razli~itim rje{enjima za pretvaranje
energije prirodnih izvora u elektri~nu
energiju. Zajedno sa energetskim
sistemima za iskori{}avanje fosilnih i
nuklearnih goriva, koji stvaraju velike i
nove ekolo{ke probleme zaga|enja,
nau~nici i in`enjeri su bili zainteresovani
da iskori{}avaju obnovljive i ~iste
energetske izvore za proizvodnju
elektri~ne energije. Energija plimskih
talasa je jedan od obnovljivih izvora koji je
najvi{e na raspolaganju.
Ako se uporedi sa ostalim ~istim,
obnovljivim izvorima, kao {to su energija
vjetra, solarna energija, geotermalna
energija i sl., energija plimskog talasa
mo`e se predvidjeti za vjekove unaprijed
sa ta~ke gledi{ta vremena de{avanja i
magnitude. Me|utim, energija ovog izvora,
sli~no energiji vjetra ili sun~anoj energiji,
distribuirana je preko velikih oblasti i
glavni problem je sakupiti tu energiju.
Osim toga, kompleksne konvencionalne
energetske instalacije, koje uklju~uju
masivne brane na otvorenom okeanu, te{ko
Slika 1 Plimska elektrana La Rance (Francuska)
[160]
energija
P = 9,81 Q h [kW]
(5)
gdje je:
Q - protok [m3s-1]; h - pad [m];
9,81 - proizvod (gρ) za svje`u
vodu koja ima gustinu ρ = 1000
kg m-3 i g = 9,81 m s-2.
Komponentu (gρ) treba korigovati
za primjenu u morskoj vodi zbog
njene druga~ije gustine.
Prosje~na godi{nja proizvodnja u
konvencionalnoj plimskoj
elektrani sa branom mo`e se
izra~unati uzimaju}i u ra~un neke
druge geofizi~ke i hidrauli~ke
faktore, kao {to su efektivni
akumulacioni basen, fluktuacije
plimskih talasa i sl.
U svijetu postoji nekoliko
potencijalnih lokacija za
postavljanje plimskih elektrana po
tradicionalnom pristupu i njihove
potencijalne karakteristike se
prikazane u tabeli 3.
Projekti plimskih elektrana
bazirani na
tradicionalnom
pristupu kapitalno
Tabela 3 Neke potencijalne kolacije za plimske elektrane (tradicionalni pristup)
su intenzivni sa
relativno velikim
Instalisani
Godi{nja
Faktor
Povr{ina
Srednja
tro{kovima po
kapacitet
proizvodnja
snage
bazena
plima
Dr`ava
Lokacija
instalisanom
2
(MW)
(GWh)
(%)
(km )
(m)
kilovatu (> 2300
EUR/kW). Dug
USA
Passamaquoddy
400
300
5.5
period izgradnje za
Cook Inlet
do 18000
3100
4.4
ve}e projekte i
Knik Arm
2900
7400
29
7.5
niski faktor snage
prouzrokuju
Turnagain Arm
6500
16600
29
7.5
veoma velike
Rusija
Mezen
15000
45000
34
2640
6.7
jedini~ne cijene
proizvedene
Tugur
7800
16200
24
1080
6.8
energije. Osim
Penzhinsk
87400
190000
25
toga, na
ekonomske
UK
Severn
8640
17000
23
520
7.0
parametre
Mersey
700
1400
23
61
6.5
odre|ene plimske
Duddon
100
212
22
20
5.6
elektrane direkno
se odra`avaju
Wyre
64
131
24
6
6.0
specifi~ni ulovi
Conwy
33
60
21
6
5.2
lokacije toga
projekta i,
Argentina
San Jose
5040
9400
21
778
5.8
posebno, problem
Golfo Nuevo
6570
16800
29
2376
3.7
prolaska brodova
Rio Deseado
180
450
28
73
3.6
tamo gdje se to
zahtjeva. Kako je
Santa Cruz
2420
6100
29
222
7.5
izgradnja brane
Rio Gallegos
1900
4800
29
177
7.5
uslovljena
tradicionalnom
Koreja
Garolim Bay
400
836
24
100
4.7
tehnologijom i
Cheonsu
1200
4.5
specifi~nim
Australija
Secure Bay
1480
2900
22
140
7.0
uslovima lokacije,
vjerovatno da u
Walcott Inlet
2800
5400
22
260
7.0
budu}nosti ne}e
Kanada
Cobequid
5338
14000
30
240
12.4
postojati
zna~ajnije
Cumberland
1400
3400
28
90
10.9
smanjivanje cijena
Shepody
1800
4800
30
115
10.0
izgradnje i
pridru`enih
Indija
Gulf of Kutch
900
1600
22
170
5.0
tro{kova, pa tako
7000
15000
24
1970
7.0
Gulf of
ni cijene
Khambat
proizvedene
Meksiko
Rio Colorado
5400
5.5
elektri~ne energije.
Slika 2 Plimska elektrana La Rance ("Bulb" turbina)
[161]
energija
Osnovni faktor u odre|ivanju tro{kovne
efikasnosti lokacije za plimsku elektranu je
veli~ina (du`ina i visina) zahtijevane brane
i razlika u visini plime i osjeke. Ti
parametri se iskazuju kao tzv. Gibrat
odnos. Gibrat odnos je odnos du`ine brane
u metrima i godi{nje proizvodnje energije
u kWh. [to je taj odnos manji, to je
lokacija po`eljnija. Primjeri Gibrat odnosa
su za La Rance 0,36, za Seven 0,87 i za
Passamaquoddy 0,92.
Slika 3 Helikopterska turbina
Iskori{}avanje energije plime:
netradicionalni pristup
Kao {to je ranije napomenuto, sve
postoje}e plimske elektrane su izgra|ene
koriste}i konvencionalni projekat koji je
bio razvijen za hidroelektrane na rijekama
sa branama kao osnovnim komponentama.
Takva tradicionalna {ema imala je lo{u
ekolo{ku reputaciju jer brane blokiraju
migracije riba, uni{tavaju njihovu
populaciju, {tete okru`enju kroz plavljenje
okolnog zemlji{ta. Plavljenje nije problem
za plimske elektrane jer nivo vode u
bazenu nikada ne mo`e biti ve}i od visine
prirodnog plimskog talasa. Me|utim,
blokiranje kretanja ribe i drugih stanovnika
okeana mo`e predstavljati ozbiljan
ekolo{ki problem. Dalje, ~ak i najve}i
prosje~ni plimski talasi mali su u
pore|enju sa padovima koji se koriste u
konvencionalnim hidroelektranama na
rijekama i koji iznose desetina ili ~ak
stotine metara. Taj relativno mali pad u
plimskim elektranama stvara odre|ene
te{ke probleme projektantu. ^injenica je da
su veoma efikasne, propelerske hidrauli~ne
turbine, koje su razvijene za visoke rje~ne
brane, prakti~no neefikasne, komplikovane
i veoma skupe za primjenu u plimskim
elektranama sa malim padom.
Ti ekolo{ki i ekonomski faktori uvijek su
okupirali nau~nike i in`enjere da poku{aju
bolje sagledati takve probleme i na}i novi
prilaz iskori{}avanju energije plimskog
talasa, koji ne zahtijeva masivnu okeansku
branu i stvaranje velikih padova. Klju~ni
element takvog prilaza je upotreba novih
nekonvencionalnih turbina koje mogu
efikasno iskoristiti kineti~ku energiju
slobodne i nesmetane struje plimskog
talasa bez izgradnje bilo kakve brane.
Postoji vi{e rje{enja takvih turbina. Jedna
od njih, tzv. helikopterska turbina,
prikazana je na slici 3.
Ova turbina je stvorena 1994. i sastavljena
je od jedne ili vi{e duga~kih helikopterskih
sje~iva koja idu oko cilindri~ne povr{ine
sli~no zavrtnju, imaju}i profil avionskog
krila. Sje~iva stvaraju reakcioni potisak
koji ostvaruje ve}u brzinu rotacije turbine
nego {to je brzina samog vodenog toka.
Osovina turbine (osa rotacije) mora biti
postavljena popre~no na struju vode, dok
se sama turbina mo`e postaviti bilo
horizontalno, bilo vertikalno. Zbog svoje
osne simetrije turbina uvijek razvija
unificiranu rotaciju, ~ak i kod reverzibilnih
plimskih struja. To je veoma zna~ajna
prednost koja upro{}ava projekat i dopu{ta
Slika 4 Uldolmok Strait (Koreja)
[162]
eksploataciju plimskih elektrana sa
dvostrukim djelovanjem. Jedan od
projekata koji }e koristiti ove turbine je
Uldolmok Strait u Koreji, gdje postoji
veoma sna`na reverzibilna plimska struja
brzine do 6m/s i koje mijenja smjer ~etiri
puta dnevno (slika 4).
Za izra~unavanje mogu}e snage jedne
ovakve turbine, postavljene u neome|enoj
plimskoj struji, koristi se sljede}a
jedna~ina:
Pt = 0,5 hrAV3
gdje je:
Pt - snaga turbine [kW]; η - efikasnost
turbine (naj~e{}e je u testovima dobijeno
η = 0,35 kod trostruke helikopterske
turbine u slobodnom toku); ρ - gustina
vode [kgm-3]; A - ukupna efektivna
frontalna povr{ina turbine, odnosno presjek
vodenog toka gdje je turbina instalisana
[m2]; V - brzina plimske struje [ms-1].
Maksimalna snaga prethodno pomenutog
Uldolmok plimskog projekta je oko 90
MW, koriste}i prethodno izra~unavanje za
V = 6 m/s, A = 2100 m2 (zbir presjeka svih
ugra|enih turbina) i η = 0.35
Osim ovih helikopterskih turbina postoje i
turbine sa propelerima, dosta velikog
pre~nika elise, koji se postavljaju na dno
mora (okeana) sa ciljem da osim kineti~ke
energije plimske struje koriste i druge
struje u okeanu. Ove turbine sa
propelerima u su{tini su veoma sli~ne
dobro poznatim turbinama koje se koriste
kod vjetrogeneratora.
Prototip ovakve turbine prvi put je
prezentiran u Velikoj Britaniji 1998. i
uzrokovao stvaranje programa za
iskori{}enje energije plimske struje i
izgradnju odgovaraju}ih turbina. Ovaj
program se odvija u fazama (slika 5). U
prvoj fazi (1999-2003) ura|ena je prva 300
kW plimska elektrana sa propelerskim
rotorom pre~nika 11 m i isporu~ivala je
energiju u distributivnu mre`u. Propeleri
su bili sa nepokretnim krilima i proizvodili
energija
Slika 5 Projekat propelerne plimske elektrane po fazama
goriva, {to za posljedicu
ima stvaranje efekta
staklene ba{te i zagrijavanja
globalnog ekosistema. Sa
takve ta~ke gledi{ta,
proizvodnja vodonika kroz
elektrolizu vode uz upotrebu
energije plimskih talasa
jedan je od najboljih na~ina
razvoja i dobijanja ~istog
hidrogenskog goriva. Zbog
toga se energija plimskih
talasa mo`e iskoristiti u
budu}nosti da pomogne
stvaranje nove ere ~istih
industrija i uop{te drugih
energetski zavisnih
aktivnosti ~ovjeka.
Zaklju~ak
su elektri~nu energiju samo u jednom
pravcu plimske struje. Ova faza je ko{tala
oko 3,3 miliona funti.
Drugu fazu razvoja projekta (2003 - 2005)
karakteri{e projektovanje, izgradnja,
instalacija i testiranje prvog dvostrukog
rotor sistema koji mo`e biti snage izme|u
750 i 1200 kW (svaki roror je neznatno
du`i od onoga iz prethodne faze zbog
razlika u brzini plimske struje na
izabranom mjestu). Ova elektrana }e biti
priklju~ena na mre`u i proizvoditi
elektri~nu energiju pri oba smjera dejstva
plimske struje, zahvaljuju}i rotaciji
propelernih krila, i biti pravi prototip i
najbolji test za komercijalnu tehnologiju.
O~ekuje se da }e druga faza imati pribli`ne
tro{kove od 4,5 miliona funti, uklju~uju}i
priklju~enje na mre`u.
Tre}a faza (2004 - 2006) godine obuhvata
prve male "farme" plimskih turbina, koja
uklju~uje 3 - 4 dodatne jedinica tako da se
mo`e dobiti ukupna snaga od oko 4 - 5
MW, dok stvarni iznos zavisi od broja
uklju~enih jedinica i procijenjene
potencijalne snage koja se mo`e dobiti na
samoj lokaciji. Ovaj projekt }e biti
djelimi~no samofinansiran kroz prihode od
proizvedene elektri~ne energije. Iako
predstoji jo{ dosta posla do komercijalne
upotrebe ovakvih elektrana, dosada
preduzeti koraci nagovje{tavaju bolje
iskori{}avanje plimskih struja u budi}nosti
i smjer ka efikasnijem kori{}enju ovog
energetskog izvora.
Pretpostavljene cijene za elektri~nu
energiju proizvedenu u ovakvim
elektranama zavise od veli~ine turbine,
izbora ekonomskih parametara, kao i
prate}ih tro{kova koji su u vezi sa
faktorom snage, {to je posebno kriti~no.
Preliminarne procjene jedini~nih tro{kova
za elektri~nu energiju variraju izme|u 0,05
i 0,15 EUR/kWh zavisno od razmatranih
studija i rje{enja u njima. Za o~ekivati je
da te cijene budu ispod 0,10 EUR/kWh sa
prvim komercijalnim turbinama u dobrim
strujnim re`imima (brzina struje ve}a od
3ms-1) i sa faktorom snage ve}im od 30%.
Uticaj na okru`enje se ocijenjuje kao
minimalan. Osnovni sukob mo`e biti sa
prolaskom brodova, navigacijom i
ribarstvom. Drugi problem nastaje zbog
usporavanja toka struje ako postoji
zna~ajnije i stalno pretvaranje energije
struje u elektri~nu energiju, ali se ti
ekolo{ki uticaji mogu povezati sa
odre|enom lokacijom i procjenjivati na
lokacija-po-lokacija osnovama.
Upotreba elektri~ne energije iz
plimskih elektrana
Jedan od ozbiljnijih problema koji je
prisutan ovdje je kako i gdje koristiti
elektri~nu energiju proizvedenu u
plimskim elektranama. Plime su cikli~ne
po svojoj prirodi, dok korespondiraju}a
proizvodnja energije iz tih elektrana ne
poklapa se uvijek sa vrhom zahtjeva
~ovjeka. U zemljama sa dobro razvijenom
energetskom industrijom, plimske
elektrane mogu biti dio op{teg
distributivnog sistema. Me|utim,
proizvedena energija se mo`da treba
prenijeti na velike udaljenosti jer su
lokacije visokih plimskih talasa obi~no
znatno udaljene od industrijskih i urbanih
centara.
Jedno od atraktivnih i prihvatljivih budu}ih
rje{enja je kori{}enje ove energije upravo
na mjestu proizvodnje i to za proizvodnju
hidrogenskog (vodoni~kog) goriva tokom
~itave godine kroz proces elektrolize vode.
Vodonik, u te~nom stanju ili uskladi{ten na
neki drugi na~in, mo`e biti transportovan
na bilo koju ta~ku zemlje i upotrebljen bilo
kao gorivo umjesto nafte ili gasa, bilo u
razli~itim energetskim sistemima sa
gorivnim }elijama. Gorivne }elije
pretvaraju energiju vodonika direkno u
elektri~nu energiju bez sagorjevanja ili
pokretnih djelova, a ta se energija kasnije
mo`e koristiti npr. za pokretanje kola na
elektri~ni pogon.
Mnogi nau~nici razmatraju takav razvoj
kao budu}u novu industrijsku revoluciju.
Danas se vodonik proizvodi skoro
isklju~ivo iz prirodnog gasa ili fosilnih
[163]
Razvoj novih, efikasnih,
niskotro{kovnih i ekolo{ki
prilago|enih hidrauli~kih
energetskih pretvara~a mo`e omogu}iti
kori{}enje energije plimskog talasa i
plimske struje dostupnom bilo gdje u
svijetu.
Dosada istra`eni prototipovi turbina mogu
biti iskori{}eni ne samo za multimegavatne plimske elektrane, ve} i za mini
elektrane koje proizvede samo nekoliko
kW snage i koje mogu proizvesti ~istu
energiju za male dru{tvene zajednice ili
~ak za individualna doma}instva koja se
nalaze na obali, u blizini moreuza ili na
udaljenim ostrvima sa ja~im plimskim
strujama.
Tek treba da se otkriju ve}e mogu}nosti
kori{}enja energije iz plimskih elektrana,
jer dolazi do iscrpljivanja rezervi dosada
tradicionalnih fosilnih goriva, ali i do ere
sve ve}eg kori{}enja obnovljive energije.
Energija plime jeste obnovljiva energija.
Literatura
M.Teresa Pontes, Antonio Falcao, Ocean
Energy Conversion, 2004, Instituto
Nacional de Engenharia e Technologia
Industrial, Lisboa, Portugal
World Energy Council, 2004 Survey of
Energy Resurces, 2005
http://www.marineturbines.com/projects
HIDROENERGETIKA
I VETROENERGETIKA
energija
Prof. dr Miroslav Beni{ek
Ma{inski fakultet, Beograd
Dr Miodrag Mesarovi}
Energoprojekt ENTEL, Beograd
UDC 621.311.21:627.133
Energetski potencijal malih
vodotokova u Srbiji
1. Kori{}enje hidropotencijala na
malim vodotokovima u Srbiji
Od ukupnog teorijskog hidropotencijala
Srbije (oko 30 TWh), tehni~ki je iskoristivo
oko 2/3 (62%, tj. oko 20 TWh) i ve} je
uglavnom iskori{}en njegov ekonomski
opravdaniji deo, dok ostatak spada u
kategoriju manjih i skupljih objekata,
posebno ako se ra~una na mini (i mikro)
elektrane. Procene potencijala malih
hidroelektrana (MHE) u Srbiji, koje uklju~uju
mini i mikroelektrane na preko 1000 mogu}ih
lokacija sa instalisanom jedini~nom snagom
ispod 10 MW, ukazuju da je na malim
vodotokovima mogu}e ostvariti ukupnu
instalisanu snagu oko 500 MW, i proizvodnju
2400 GWh/god. Od toga se polovina (1,2
TWh/god.) nalazi u u`i~kom, ni{kom i
kragujeva~kom regionu, gde mo`e biti
kori{}en u brojnim malim postrojenjima sa
ukupnom instalisanom snagom oko 340 MW,
raspore|enom na oko 700 lokacija.
Preostali neiskori{}eni hidropotencijal Srbije,
koji se zna~ajnim delom nalazi u opsegu
male hidroenergetike, posebno je izu~avan i
pri tome izra|en katastar malih
hidroelektrana za jedini~ne snage ispod 10
MW. Rezultat je iskazan u ukupnoj
instalisanoj snazi od 453 MW i prose~noj
proizvodnji 1600 GWh/god. na oko 870
lokacija. U tabeli 1 je prikazan raspored
potencijala malih vodotokova za jedini~ne
snage od 90 kW do 8500 kW, koje je mogu}e
izgraditi uz formiranje akumulacija za 1,2
Rezime
Kori{}enje hidroenergetskog potencijala malih vodotokova mo`e dati zna~ajan doprinos
proizvodnji elektri~ne energije u Srbiji. U radu su analizirane mogu}e male hidroelektrane
(MHE) jedini~nih snaga ispod 10 MW, kako po regionima, tako i po slivovima reka i
kanalima. Analizom su obuhva}ene i mogu}nosti ugradnje MHE na postoje}im
vodoprivrednim objektima, na ispustima akumulacija za obezbe|ivanje garantovanog
ekolo{kog minimuma, zatim u sklopu sistema za vodosnabdevanje i sistema za navodnjavanje,
kao i na kanalu Dunav-Tisa-Dunav. Tako|e su analizirane mogu}nosti obnove i revitalizacije
postoje}ih MHE, adaptacija vodenica u MHE i druge mogu}nosti. Analizom su, pored
potencijala, analizirana potrebna investiciona ulaganja i ukupni ekonomski efekti gradnje
MHE.
Klju~ne re~i: energetski potencijal, mali vodotokovi, male hidroelektrane, ekonomski efekti.
Abstract
Use of hydropower potential of small rivers can have a considerable contribution to the
overall power generation in Serbia. In this paper an analysis is performed of possible small
hydro power plants (SHPPs) with sizes less than 10 MW, both per regions and per river
basins and channels. Different possibilities are included for construction of SHPPs on the
existing water economy structures, at discharges from basins aimed to assure guaranteed
ecological minimum flow, as well as within water supply systems, irrigation systems and
Danube-Tisa-Danube channel system. Analysis is extended to the reconstruction and
rehabilitation of the existing SHPPs, as well as to the adaptation of water mills to SHPPs and
other possibilities. Besides hydropower potential, investment costs and the overall economic
effects are analysed.
Key words: power potential, small river flows, small hydropower plants, economic effects.
milijardi kubika i odgovaraju}u opremu.
jedina prepreka za njihovu gradnju
predstavljaju zakonska regulativa, tehni~ki
Kori{}enje hidroenergetskog potencijala
problemi vezivanja na postoje}u
malih vodotokova mo`e da predstavlja
visokonaponsku mre`u i cena tako
zna~ajan doprinos proizvodnji elektri~ne
proizvedene elektri~ne energije.
energije. Tehni~ki i tehnolo{ki problemi
Preko polovine ovih MHE ima jedini~ne
gradnje malih hidrorelektrana su re{ivi, a
snage 90 kW do 300 kW, kako je prikazano u
tabeli 2.
Obuhva}eno je ukupno
Tabela 1 Mogu}i potencijal malih hidroelektrana snaga od 90 kW do 8,5 MW
oko 36000 km2 slivne
povr{ine u slivovima
Instalisana
Ukupna proizvodnja
Zapremina
Broj
Dunava (neposredni
Region
snaga, kW
energije, kWh/god
akumulacija m3
MHE
sliv), Timoka, Pore~ke
Beogradski
315
307 000
2
reke, Peka, Mlave,
Podrinjsko-Kolubarski
23 680
76 012 000
105 720 000
62
Velike Morave, Ju`ne
Podunavski
12 505
33 420 000
19 050 000
27
Morave, Zapadne
[umadijsko-Pomoravski
15 388
36 861 000
48 400 000
16
Morave, Ibra, Lima,
Zaje~arski
48 474
152 051 000
200 640 000
70
Drine (neposredni sliv),
Kraljeva~ki
96 058
308 501 000
580 500 000
158
Jadra, Kolubare, Save
U`i~ki
93 237
357 686 000
139 970 000
203
(neposredni sliv),
Ni{ki
75 730
284 198 000
85 420 000
141
Dragovi{tice (deo sliva
Ju`no-moravski
77 245
295 949 000
38 280 000
177
u Srbiji) i reke P~inje
Vojvodina (uz DTD)
10 400
54 030 000
11
(deo sliva u Srbiji). Ovi
Ukupno
453 032
1 599 015 000
1 217 980 000
867
[164]
energija
Tabela 2 Raspored broja malih hidroelektrana u katastru po jedini~noj snazi
Snaga, kW
Broj
90-300
459
300-500
183
500-1000
137
1000-2000
48
Tabela 3 Pregled malih hidroelektrana po slivovima reka i kanala
Sliv
Broj malih
Instalisana snaga, Proizvodnja,
HE
kW
MWh/god.
Kolubara
28
11 020
31 953
Drina i Lim
151
59 435
219 249
Velika Morava
17
15 675
37 642
Zap. Morava i Ibar
240
137 979
492 088
Ju`na Morava
279
140 850
517 859
Timok, Pek i Mlava
88
58 175
171 618
P~inja i Dragovi{tica
53
19 495
74 576
Kanali DTD
11
10 400
54 030
Ukupno
867
453 032
1 599 015
slivovi su podeljeni na podslivove prema
Vodoprivrednoj osnovi Jugoslavije, a u
katastru grupisani prema tada{njoj (ra|eno
tokom 1985. i 1986) administrativnoj podeli
na regione, odnosno me|uop{tinske regionalne
zajednice. Zbirni pregled broja mogu}ih
lokacija malih hidroelektrana snaga od 0,1 do
8,5 MW, po slivovima, kao i njihove
akumulacije i prose~na godi{nja proizvodnja
elektri~ne energije dati su u tabeli 3.
Male hidoelektrane u ravnici Vojvodine su
predvi|ene da se grade isklju~ivo u okviru
hidrosistema Dunav-Tisa-Dunav (DTD) uz
ve} izgra|ene objekte DTD. Mnoge od ovih
malih hidroelektrana bi bile reverzibilnog
tipa i radile bi kao hidroelektrane, ali i kao
pumpe, u zavisnosti od re`ima voda. Za
ve}inu ovih malih hidroelektrana su ve}
izra|eni idejni projekti. Za ostale slivove
(regione) postoje idejna re{enja (generalni
projekti) samo za va`nije objekte.
Osim ovako integrisanog katastra MHE za
podru~je Srbije, vr{ene su i posebne analize
potencijala malih vodotokova u okviru
pojedinih podru~ja. U tabelama 1 i 3 nije
obra|en tok Ju`ne Morave zbog toga {to se
ve} dugo razmatra mogu}nost realizacije
plovnog puta Dunav-Morava-Vardar-Egejsko
more, ali zbog niza problema jo{ nije
usvojeno kona~no re{enje. Tako|e, veliki
broj lokacija MHE na vodotokovima Srbije
na kojima se mogu ugra|ivati agregati snaga
manjih od 90 kW nije obuhva}en nekom
podrobnijom analizom. Procena je da se u
ovim slu~ajevima mo`e ostvariti ukupna
snaga od oko 50 MW sa ukupnom
proizvodnjom od oko 400 GWh/god.
Danas je u pogonu samo 31 MHE ukupne
snage 34,654 MW i godi{nje proizvodnje 15
GWh/god., a van pogona je 38 MHE ukupne
snage 8,667 MW i procenjene godi{nje
proizvodnje 37 GWh/god. Ove MHE se
mogu osposobiti za pogon uz ulaganje koje
je zavisno od stanja u kome se nalaze.
Postoje zna~ajne mogu}nosti ugradnje malih
hidroelektrana u postoje}e vodoprivredne
objekte koja se tako|e karakteri{e znatno
ni`im tro{kovima, jer se koristi ve}ina
gra|evinskih radova na zahvatu, brani,
pristupnim putevima i drugih koji su ve}
izvr{eni u okviru tih objekata, tako da se
ve}ina investicija svodi na nabavku i
ugradnju opreme. Tako|e je od interesa
mogu}nost obnove i revitalizacije uz
pove}anje instalisane snage postoje}ih MHE.
2. Ugradnja malih
hidroelektrana u
vodoprivrednim objektima
2.1. Mogu}nosti gradnje malih
hidroelektrana na vodoprivrednim
objektima
U oblast izgradnje malih hidroelektrana,
osim novih kao posebnih objekata, mogu se
svrstati izgradnja novih agregata u sklopu
postoje}ih hidroenergetskih objekata ili
njihova ugradnja u postoje}e vodoprivredne
objekte ili adaptacija postoje}ih vodenica u
male hidroelektrane, kao i automatizacija,
rekonstrukcija ili revitalizacija postoje}ih
MHE. MHE u sklopu vodoprivrednih
objekata mogu biti na ispustu vode iz velikih
akumulacija namenjenog za odr`avanje
garantovanog ekolo{kog minimuma, ili u
sklopu sistema za snabdevanje vodom i u
sklopu sistema za navodnjavanje, kao i u
sklopu ostalih vodoprivrednih objekata
(odbrana od poplava, turizam, i sl.). U
nastavku su ove mogu}nosti pojedina~no
analizirane.
2.2. Male hidroelektrane na ispustu
garantovanog ekolo{kog minimuma iz
akumulacija
U oko stotinak velikih i srednjih akumulacija
izgra|enih za potrebe elektroprivrede,
navodnjavanja, snabdevanja vodom, za
odbranu od poplava i druge potrebe,
obavezno se ispu{ta garantovani minimum, a
to ispu{tanje se kod ve}ine njih mo`e
koristiti za proizvodnju elektri~ne energije.
U tabeli 4 je prikazana takva mogu}nost za
pojedine akumulacije u Srbiji.
2.3. Male hidroelektrane u sklopu
sistema za vodosnabdevanje
Najve}a mogu}nost gradnje malih
hidroelektrana je u sklopu sistema za
Tabela 4 Male hidroelektrane na ispustu za biolo{ki minimum iz nekih akumulacija
Akumulacija
]elije
Gazivode
Grli{te
Barje
Instalisani protok, m3/s
0,42
0,8
0,4
0,5
Maksimalni neto pad, m
46,0
96
14,0
56
Instalisana snaga, kW
150,0
632
50,0
210,0
Proizvodnja, GWh/god
1,2
4,6
0,4
1,1
[165]
snabdevanje vodom.
Kod nekih od ovih
2000-8500
sistema postoji
40
mogu}nost da se izgradi
ne samo jedna ve} dve i
vi{e malih
Akumulacija
hidroelektrana. Budu}i
6 3
da se kvalitetna voda
10 m
dobija iz izvora obi~no
96,40
kaptiranih na visokim
45,16
planinskim podru~jima,
50,45
razlika u nivou je
684,63
velika, pa se grade
109,35
prekidne komore, bunari
221,09
ili rezervoari za
10,90
uni{tavanje potencijalne
energije da bi cevi
1 217,98
mogle biti za manje
pritiske. Gradnja malih
hidroelektrana je mogu}a izme|u ovih
komora, ali je pri projektovanju vodovoda uz
uva`avanje mogu}nosti gradnje malih
hidroelektrana mogu}e definisati prekide i na
tzv. energetskim stepenicama. Broj
energetskih stepenica je ekonomska
kategorija i odre|uje ga rasplo`ivi pad,
protok i drugi uslovi. Instalisana snaga mo`e
biti relativno velika, i preko 1 MW.
Kako je u ovom slu~aju snabdevanje vodom
primarna funkcija, vodovod mora biti
projektovan tako da se voda mo`e koristiti
uvek, bez obzira na proizvodnju energije.
Zato se i dovod vode mora projektovati tako
da uvek radi, odnosno da se obezbedi prelaz
cevovoda sa stanja pod pritiskom kada MHE
radi u stanje kada ne radi. Pri tome treba
omogu}iti (ugradnjom by passa) da se pri
zaustavljanju agregata ne zaustavlja protok
vode kroz glavni dovod. Turbina treba da ima
mali pobeg. Posebno treba obratiti pa`nju na
odr`avanje neporeme}enog kvaliteta vode (u
tom pogledu mala hidroelektrana se tretira
kao i svaka pumpa za pija}u vodu).
2.4. Male hidroelektrane u sklopu
sistema za navodnjavanje
Sistemi za navodnjavanje iz akumulacija
omogu}uju da male hidroelektrane izgra|ene
uz njih mogu da rade tokom cele godine ako
je stepen akumulacije vode mali, pa se voda
izvanvegetacionog perioda ne mora ~uvati za
vegetacioni period. Instalisani kapacitet
odgovara koli~ini vode potrebne za
navodnjavanje, a u vanvegetacionom periodu
onoj koli~ini koja se dobija iz sliva, ali uz
obavezu da se za po~etak navodnjavanja
obezbedi potrebna koli~ina vode u
akumulaciji. Kada se voda za navodnjavanje
zahvata iz otvorenog toka, instalisani protok
mo`e biti znatno ve}i od koli~ine vode
potrebne za navodnjavanje, jer je u u
vanvegetacionom periodu u vodotoku obi~no
vi{e vode nego u vegetacionom. U slu~aju
kada se voda za navodnjavanje dobija iz
izvora vrela, instalisani protok odre|uje
optimum proizvodnje elektri~ne energije u
zavisnosti od investicionih ulaganja.
2.5. Male hidroelektrane u sklopu
sistema Dunav-TisaDunav
U sistemu kanala
Brestovac
Dunav-Tisa-Dunav
0,2
(DTD) mogu}e je
25,0
izgraditi vi{e desetina
32,0
malih hidroelektrana
0,2
kori{}enjem
energija
Tabela 5 Mogu}e male hidroelektrane na kanalima sistema DTD
Lokacija mogu}e
kanalu DTD
Bezdan
Novi Sad
Vrbas
Be~ej
Itebej
Klek
Staji}evo
Toma{evac
Opovo
Stra`a
Kajtasovo
Ukupno
MHE
na
Instalisani protok,
m3/s
40
60
18
20
30
30
30
10
10
6,6
40
raspolo`ivih padova koji su formirani
izgradnjom uspora na oko dvadesetak ustava
i prevodnica i crpnih stanica. Pregled
mogu}ih MHE na kanalima sistema DTD dat
je u tabeli 5.
Tehni~ke mogu}nosti i ekonomska
opravdanost izgradnje MHE na kanalima
DTD su intenzivno prou~avane u periodu
1980-1989. Kako je denivelacija kod objekata
za usporavanje vode 2 do 8 metara i traje do
300 dana godi{nje, a protok 6,6 do 60 m3/s,
objekti pregrada i ustava na kanalima su
najpogodniji za ugradnju MHE. Gradnja
MHE je mogu}a i na ravni~arskim rekama.
2.6. Male hidroelektrane na
prebacivanju vode iz sliva u sliv
^esto se akumulacija nalazi u jednom, a
potro{nja vode u drugom slivu, pa se voda
potiskuje do vododelnice, a zatim
gravitacijom do potro{a~a. Takav primer je
postoje}a mala hidroelektrana u Aran|elovcu
koja je u slivu Kubr{nice, a brana i
akumulacija je na reci Bukulji u slivu
Kolubare. Ovakvi sistemi imaju ~esto dobre
uslove za gradnju malih hidroelektrana, jer se
voda posle potiskivanja spu{ta vi{e stotina
metara do potro{a~a, tako da se raspolo`iva
visinska razlika mo`e iskoristiti za
proizvodnju elektri~ne energije i povra}aj
energije utro{ene na prebacivanje.
3. Obnova i revitalizacija
postoje}ih malih hidroelektrana
3.1. Obnova napu{tenih malih
hidroelektrana
Male hidroelektrane su u Srbiji tradicionalni
izvori elektri~ne energije po~ev od 1899. pa
ih je relativno veliki broj ve} van pogona.
Njihova obnova bi mogla biti dobar na~in da
se ponovo koristi hidropotencijal koje su one
koristile. One su bile male snage, od 10 kW
do nekoliko stotina kW, i kori{}ene su
uglavnom za osvetljenje. Godine 1933. od 58
javnih hidroelektrana na teritoriji Srbije
ve}ina su bile male hidroelektrane.
Karakteristike i status jednog broja tada{njih
malih hidroelektrana predstavljeni su u tabeli 6.
Posle 1933. izgra|eno je jo{ oko 20 malih
hidroelektrana, koje nisu popisane (Osanica i
VIK kod @agubice, Sumrakovac i Rtanj kod
Boljevca, Grza kod Para}ina i druge). U
deceniji posle II svetskog rata izgra|en je jo{
jedan broj malih hidroelektrana na raznim
lokacijama, od kojih je deo sada van pogona i
mo`e se aktivirati. Pregled prikazan u tabeli 7
ne obuhvata sve male hidroelektrane
izgra|ene u tom periodu, jer je jedan broj
Nominalni pad,
m
2,5
5,0
5,0
3,7
2,2
2,6
2,2
2,0
3,0
3,9
3,5
Broj
agregata
2
3
1
2
2
2
2
1
1
2
2
MHE instalisanih snaga u rasponu od 30 do
660 kW izgradila JNA za svoje potrebe.
Kao {to se vidi, veliki broj ovih MHE ne
radi, a jedan broj je i poru{en. Naj~e{}e su
sa~uvani zahvati, delimi~no i brane-zahvati i
dovodi, a najbolje su sa~uvane zgrade, koje
se na nekim lokacijama koriste za druge
svrhe. Prema tome, postoji mogu}nost da se
one osposobe za rad uz relativno mala
ulaganja. Pri tome prednost imaju one sa
modelski ispitivanim turbinama, jer one
imaju znatno vi{i koeficijent iskori{}enja. Na
taj na~in bi se moglo vratiti u pogon bar
1500-2000 kW instalisanih snaga MHE uz
ukupno ulaganje do milion USD i tako
ostvariti proizvodnja 6,5 miliona kWh/god.
3.2. Izgradnja malih hidroelektrana
adaptacijom vodenica
Ra~unaju}i na veliki podsticaj gradnji malih
hidroelektrana predvi|en Zakonom o
energetici u Srbiji, postoji mogu}nost da se i
ogroman broj napu{tenih vodenica prevede u
male hidroelektrane. Ustvari, uslovi za
rekonstrukciju vodenica u male hidroelektrane
su veoma povoljni, jer se oprema mo`e
ugraditi u postoje}e objekte. Me|utim, budu}i
da su gra|ene za male padove, energetska
vrednost vodenica nije velika, jer prose~na
snaga koja se mo`e posti}i je reda 20 kW,
mada postoje vodenice sa mogu}no{}u
dostizanja 30 do 50 kW. I mogu}a
proizvodnja je znatno manja nego {to bi bila
da je namenski gra|ena kao MHE, jer je
veliki broj vodenica gra|en za sezonski rad,
kada ima vi{e vode, dok bi MHE po pravilu
bila gra|ene za rad tokom cele godine.
Pa ipak, ako bi bar mali deo napu{tenih
vodenica u Srbiji (na primer, samo 5000)
adaptacijom bio pretvoren u MHE prose~ne
snage 20 kW, one bi obezbedile novih 100
MW instalisane snage i proizvele bi u proseku
oko 300 miliona kWh/godi{nje uz investicije
za nabavku opreme i relativno malo ulaganje
u objekte, ra~unaju}i da se postoje}i zahvati,
dovodi vode, pristupni putevi i drugi objekti
mogu iskoristiti. Ova proizvodnja je posebno
zna~ajna jer je po pravilu locirana u blizini
potro{a~a i u brdsko-planinskim podru~jima
do kojih je dovod energije ina~e skup i pra}en
zna~ajnim gubicima.
3.3. Revitalizacija postoje}ih malih
hidroelektrana
Osposobljavanje postoje}ih hidroelektrana
malih snaga predstavlja tako|e zna~ajnu
mogu}nost da se nastavi kori{}enje
potencijala malih vodotokova, tim zna~ajniju
{to se uz dana{nju mnogo savr{eniju
tehnologiju to kori{}enje mo`e u~initi mnogo
[166]
Instalisana
snaga,kW
1 650
3 000
850
620
600
850
850
240
280
240
1 220
10 400
Prozvodnja
MWh/god
2 200
19 200
4 700
2 270
2 600
3 400
2 600
750
900
1 220
8 190
54 030
efikasnijim. Tako se, uz produ`enje veka
objekata preko 50 godina, ra~una na
mogu}nost da se efikasnost pove}a za 3050% i kapacitet za preko 20%, uz ulaganja
samo 200-400USD/kW. Tehnologija koja to
danas omogu}uje zasniva se na boljoj
mogu}nosti simulacije i prora~una strujanja
fluida i boljoj fabrikaciji opreme uz
kori{}enje kompjuterski vo|ene izrade, kao i
na boljoj mogu}nosti upravljanja radom
hidroelektrana kori{}enjem savremene
ra~unarske opreme i softvera.
4. Ulaganje i efekti izgradnje
malih hidroelektrana
4.1. Mogu}a instalisana snaga i
proizvodnja malih hidroelektrana do
2010.
Sagledavaju}i energetske potencijale malih
vodotokova i mogu}nost izgradnje malih
hidroelektrana na njima kako je prikazano u
poglavljima 1, 2 i 3, mogu}e je utvrditi
njihove ukupne energetske efekte, kako je
prikazano u tabeli 8. Ra~una se da bi ova
sredstva prete`no bila privatnog karaktera, jer
se o~ekuje primena zakonske deregulacije i
privatizacija proizvodnih kapaciteta u
elektroprivredi. Ulaganja }e zavisiti i od
dr`avnog podsticaja gradnje energetskih
kapaciteta na bazi obnovljivih izvora shodno
zakonskoj regulativi, koja bi trebala da
privu~e kapital privatnih investitora.
4. 2. Mogu}e u~e{}e malih
hidroelektrana u elektroenergetskom
sistemu
Elektroenergetski sistem Srbije ima na
raspolaganju ukupni neto instalisani kapacitet
od 8789 MW, od ~ega u termoelektranama
5608 MW (63,8%) i u hidroelektranama 3181
MW (36,2%). Ukupna godi{nja proizvodnja
elektri~ne energije u 2000. je bila 31564,5
GWh/god., od ~ega 21227,2 GWh (67,3%) u
termoelektranama i 10337,3 GWh (32,7%) u
hidroelektranama. Ukoliko bi svi kapaciteti
malih hidroelektrana navedeni u tabeli 3 bili
izgra|eni, a postoje}i kapaciteti ostali
nepromenjeni, relativno u~e{}e malih
hidroelektrana u ukupnoj instalisanoj neto
snazi bi bilo samo 5,3% (13,4% u snazi
hidroelektrana) i u ukupnoj proizvodnji 5,4%
(14,8% u proizvodnji hidroelektrana).
Me|utim, u periodu do 2010. ra~una se na
rast potro{nje i cena elektri~ne energije, pa
time i interesa privatnih investitora da grade
nove kapacitete za njenu proizvodnju.
energija
Tabela 6 Male hidroelektrane u Srbiji izgra|ene od 1899. do 1933.
Lokacija
U`ice II
U`ice I
U`ice III
Valjevo
Deguri}
Vu~je
Gamzigrad
Sveta Petka
Ivanjica
Veliko Gradi{te
Vlasotince
Ostrovica
Sokolja
Bosiljgrad
Bela Palanka
Caribrod
Stanica
Peru}ac
Jela{nica
Novi Pazar
Si}evo
Godina gradnje
Snaga, kW
1899.
1911.
1929.
1899.
1902.
1903.
1909.
1909.
1911.
1914.
1912.
1915.
1920.
1929.
1926.
1927.
1931.
1928.
1928.
1931..
1931.
220
60
400
12
80
400
370
680
160
120
60
1050
300
35
40
70
300
600
370
1600
Vodotok
Dana{nje stanje
\etinja
\etinja
\etinja
Gradac
Gradac
Vu~janka
G. Timok
Ni{ava
Moravica
Pek
Vlasina
Ni{ava
Sokolja
Bo`i~ka
Ni{ava
Ni{ava
Ra{ka
Peru}ac
Jela{nica
Ra{ka
Ni{ava
Konzervisana.
Sru{ena 1975.
U pogonu
Van pogona
Van pogona od 1970.
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
Van pogona
Van pogona od 1937.
U pogonu
U pogonu
Ne radi
Ne radi
Ne radi
Van pogona od 1971.
Renovirana 1987.
U pogonu
Ne radi
U pogonu
Tabela 7 Male hidroelektrane izgra|ene posle II svetskog rata
Lokacija
Sokolova~a
Istok
Kur{umlija
Selja{nica
Sopo}ani
Dikance
Jarmenovci
Ras
Bor
Aran|elovac
Ov~ar Banja
Me|uvr{je
Vrelo I
Bistrica
Bogutovac
Gro{nica
Kosjeri}
Arilje
Bujanovac
Krupanj
Krasava
Lopatnica
Crna
Grza I
Gornja Grza
Sumrakovac
Ljubera|a I
Ljubera|a II
Godina
gradnje
1948.
1948.
1948.
1952.
1954.
1956.
1958.
1953.
1981.
1982.
1957.
1955.
1987.
1985.
1986.
1953.
1956.
1962.
1988.
1984.
1954.
1983.
1960.
1956.
1955.
1948.
1952
1955
Snaga,
kW
521
56
350
130
800
140
10
5600
80
148
8800
8800
80
200
132
1335
155
129
250
80
160
132
178
50
50
80
100
30
4.3. Investicije i direktni ekonomski
efekti gradnje malih hidroelektrana
Uzimaju}i u obzir datu procenu energetskog
zna~aja registrovanog hidropotencijala
vodotokova na teritoriji Srbije prikazanog u
tabelama 1 i 3, kao i navedene dodatne
mogu}nosti za postizanje jo{ ve}e snage i
proizvodnje putem revitalizacije i ponovnog
Vodotok
Dana{nje stanje
Crni Timok
Istok
Toplica
Selja{nica
Ra{ka
U pogonu
Ne radi
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
Ne radi
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
U pogonu
Van pogona od 1960.
Van pogona
Van pogona
Van pogona od 1968.
Van pogona od 1968.
Van pogona od 1974.
Van pogona od 1967.
Van pogona od 1973.
Jasenica
Ra{ka
Brestova~ko jez.
Vodosnabdevanje
Zapadna Morava
Zapadna Morava
Vrelo
Uvac
Lopatni~ka reka
Gro{ni~ka reka
Skrape`
Veliki Rzav
Bini~ka Morava
Krupanjska reka
Likorda-Jadar
Lopatni~ka reka
Crna reka
Grza
Grza
Zlotska reka
Lu`nica
Lu`nica
aktiviranja postoje}ih malih hidroelektrana
(uklju~uju}i i veliki broj onih koje su
stavljene van pogona) i/ili ugradnje agregata
malih hidroelektrana na postoje}im
vodoprivrednim objektima, za privla~enje
interesa za ulaganje kapitala u njihovu
izgradnju je od posebnog zna~aja utvr|ivanje
[167]
potrebnih investicija. Budu}i da je za
te potrebe za svaku pojedina~nu
lokaciju nu`no raspolagati tehni~kom
dokumentacijom, kako bi bio
obezbe|en najbolji izbor agregata,
ma{inske i elektroopreme, a takve
dokumentacije za sve objekte nema,
nema ni mogu}nosti ta~nog
predvi|anja investicija. Ipak, mogu}e
je utvrditi okvirnu strukturu tro{kova
izgradnje pojedinih komponenata
MHE, jer razlike poti~u najve}im
delom od razli~itog obima i vrste
gra|evinskih radova, tabela 9.
Tro{kovi elektromehani~ke opreme
(turbina+generator, dodatna ma{inska
oprema i pomo}na elektrooprema)
variraju od 25% do 55% ukupnih
tro{kova izgradnje male
hidroelektrane zavisno od obima
gra|evinskih radova. Procenu
tro{kova elektromehani~ke opreme je
ipak lak{e utvrditi nego druge
tro{kove, jer ona zavisi od snage i
neto pada po formuli:
Cemo = 23000 P 0,7 H -0,37 (USD),
gde su P snaga agregata u kW i H
neto pad u m’. Uticaj ostalih tro{kova
uglavnom zavisi od gra|evinskih
radova, tro{kova projekta i zakonskih
obaveza, kao i kamata za vreme
gradnje (interkalarne kamate). Ovi
uticaji na ukupnu cenu se mogu
pribli`no odrediti prema formuli:
Co = k Cemo (USD),
gde se koeficijent proporcionalnosti k
kre}e u {irokom dijapazonu od 1,8 do
4. Me|utim, ovaj koeficijent k mo`e
imati i ni`e vrednosti ako su
gra|evinski radovi ve} izvr{eni za
druge potrebe, te mala hidroelektrana
ulazi u sastav vi{enamenskog
hidrotehni~kog objekta. Iskustva
gradnje malih hidroelektrana kod nas ukazuju
da vrednosti mogu biti manje od 1,8.
Specifi~ne investicije za
elektromehani~ku opremu malih
hidroelektrana, iskazane po jedinici
(kW) instalisane snage, mogu se
pribli`no odrediti prema formuli:
Semo = 23000 P -0,3 H -0,37 (USD/kW),
a za celu hidroelektranu:
So = k Semo (USD/kW).
Primera radi, u tabeli 10 za ve}
projektovane MHE u Srbiji date su
vrednosti specifi~nih investicija za
elektroma{insku opremu i vrednosti
koeficijenta k.
Koriste}i prethodne formule, mogu}e
je proceniti vrednost izgradnje 867
malih hidroelektrana ukupne snage 453
MW. Ukupna vrednost investicija
iznosi od 850 miliona do 1,8 milijardi
USD. S obzirom na procenjenu
prozvodnju od 1,6 TWh godi{nje,
period povra}aja investicija bi bio od 8
do 19 godina za cenu elektri~ne
energije od 6 c/kWh. Preciznija i
objektivnija procena investicija za izgradnju
navedenih malih hidroelektrana bi mogla biti
bli`a njihovoj donjoj granici (850 miliona
USD uz period povra}aja od 8 godina),
budu}i da se uvek te`i da se izaberu re{enja
sa {to manjim gra|evinskim radovima.
U tabeli 11 su prikazani ukupni procenjeni
energija
Tabela 8 Ukupni energetski efekti malih hidroelektrana u Srbiji
Kategorija malih hidroelektrana
1. Novi objekti iz katastra malih HE
2. Ugradnja HE u objekte vodoprivrede
• HE na ispustu za biolo{ki minimum
• HE na objektima vodosnabdevanja
• HE u sistemima navodnjavanja
• HE u sklopu sistema DTD
• HE na prebacivanju voda iz sliva u sliv
3. Obnova postoje}ih objekata
• Obnova postoje}ih malih HE
• Ugradnja HE u vodenice
• Revitalizacija postoje}ih HE
4. Ukupno
Instalisana snaga,
kW
442 632
23 464
1 064
7 000
3 000
10 400
2 000
25 769
8 769
10 000
7 000
491 865
Proizvodnja,
MWh/god.
1 544 985
114 530
7 500
35 000
11 000
54 030
7 000
134 000
54 000
45 000
35 000
1 793 515
Napomena
Katastar
Ukupno
Procena
Procena
Procena
Ukupno
Procena
Procena
Procena
u takvim slu~ajevima one
zamenjuju dizel agregate koje
je u takvim slu~ajevima
obavezno koristiti kada do|e
do naglog prekida
snabdevanja energijom iz
sistema. Ako se uzme u obzir
da je njihov radni vek preko
50 godina (postoje one koje su
u radu i preko 100 godina kao,
na primer, Gamzigrad i
Ivanjica), jasno je da one
povrate relativno veliko
po~etno ulaganje, tim br`e
ukoliko se ra~una i na brojne
indirektne efekte koje one
imaju na regionalni razvoj.
4.4. Indirektni ekonomski
efekti gradnje malih
Tabela 9 Grani~ne strukture tro{kova izgradnje malih hidroelektrana
hidroelektrana
Struktura tro{kova izgradnje MHE, %
Kori{}enje hidroenergetskog
potencijala predstavlja
Stavka u tro{kovima
Minimalni
Maksimalni
najzna~ajniju alternativu za
gra|evinski radovi
gra|evinski radovi
fosilna goriva u proizvodnji
Gra|evinski radovi
15
45
elektri~ne energije ostvaruju}i
Turbina i generator
39
18
u{tede od preko 1,6 TWh
Dodatna ma{inska oprema
5
3
elektri~ne energije, za ~iju bi
Pomo}na elektrooprema
11
4
proizvodnju u sistemskim
termoelektranama trebalo
Projekat i zakonske obaveze
20
20
utro{iti preko 2,3 miliona tona
Kamate za vreme izgradnje
10
10
lignita ili 400000 m3
Ukupno
100
100
prirodnog gasa iz uvoza.
Polaze}i od toga da se za
Tabela 10 Investicije i koeficijent k za projektovane male hidroelektrane
pogon MHE koristi obnovljivi
Naziv male
Instalisani pad, metara Instalisana snaga, kW Specifi~ne investicije,
Koeficijent k izvor energije, svaka, pa i
mala hidroelektrana zamenjuje
hidroelektrane
USD/kW
potro{nju uglja (oko 1,4 kg po
HE Slano
10,3
4690
879
1,43
kWh proizvedene elektri~ne
HE Krupac
6,5
800
1556
1.50
energije) ili prirodnog gasa, te
HE Otilovi}i
36,5
2961
512
1.79
je u funkciji odr`ivog razvoja
HE ]elije
50,0
4070
400
1.50
ne samo u pogledu o~uvanja
postoje}ih prirodnih resursa
HE Bovan
46,0
2340
579
1,78
ve} i u pogledu za{tite `ivotne
HE Arilje
53,5
7650
1021
2,10
sredine od emisije oksida
sumpora i azota koji spadaju
Tabela 11 Ukupni ekonomski efekti malih hidroelektrana u Srbiji
u kategoriju opasnih
Kategorija malih hidroelektrana
Instalisana
Investicije 106
Tro{kovi inv. zaga|iva~a i oksida ugljenika
koji, sa jo{ nekim gasovima sa
snaga, kW
USD
c/kWh
efektom staklene ba{te,
1. Novi objekti iz katastra malih HE
442 632
850-1800
4,9-10,4
izazivaju globalno zagrevanje
2. Ugradnja HE u objekte vodoprivrede
23 464
23,6-29,6
1,9-2,1
i prete da izazovu nepovratnu
1 064
1,2-1,6
1,7-2,3
• HE na ispustu za biolo{ki minimum
promenu klime na Zemlji.
7 000
5,6-6,5
1,4-1,7
• HE na objektima vodosnabdevanja
Zbog toga se MHE, kao i
druge elektrane na obnovljive
3 000
3,0-4,0
2,5-3,3
• HE u sistemima navodnjavanja
izvore energije, Zakonom o
10 400
7,8-10,0
1,3-1,7
• HE u sklopu sistema DTD
energetici svrstavaju u
2 000
2,5-3,4
3,2-4,4
• HE na prebacivanju voda iz sliva u sliv
kategoriju povla{}enih
3. Obnova postoje}ih objekata
25 769
13,2-17,3
0,9-1,3
proizvo|a~a elektri~ne
energije, u koju spadaju i
8 769
5,4-6,8
0,9-1,3
• Obnova postoje}ih malih HE
termoelektrane koje uz
10 000
5,0-7,0
0,9-1,3
• Ugradnja HE u vodenice
elektri~nu proizvode i toplotnu
7 000
2,8-3,5
2,0-2,5
• Revitalizacija postoje}ih HE
energiju.
4. Ukupno
491 865
886,8-1890
4,4-9,5
Zna~ajni ekonomski efekti
gradnje MHE nastaju kao posledica mogu}eg
ekonomski efekti malih hidroelektrana u
Na mnogim vodotocima nemogu}e je
relativno velikog doma}eg u~e{}a radne
granicama utvr|enim za navedene razli~ite
izgraditi velike hidroelektrane sa velikim
snage i industrije, te se mogu graditi
pristupe njihove izgradnje ili obnove
akumulacijama, jer bi one trebalo da potope
prakti~no bez uvoza opreme iz inostranstva.
postoje}ih objekata.
veliki teren i izgra|enu infrastrukturu, pa je
Doma}e u~e{}e u ovakvim malim projektima
mnogo povoljnije re{enje izgradnja
^injenica da neiskori{}eni tehni~ki iskoristiv
je mnogo verovatnije i ve}e nego {to je u
hidroenergetski potencijal koji le`i u
kaskadnih malih hidroelektrana sa cevnim
slu~aju velikih postrojenja, jer se ne ograni~ava
mogu}oj izgradnji hidroelektrana snage ve}e
turbinama za male padove, tako da je
na gra|evinske radove koji po pravilu zna~ajno
od 10 MW iznosi 7515 GWh/god., a da
gradnjom MHE mogu}e koristiti
zapo{ljavaju doma}u gra|evinsku operativu i
neiskori{}eni tehni~ki hidropotencijal koji
hidroenergetski potencijal takvih
lokalnu radnu snagu, ve} posebno ra~una na
le`i u mogu}oj gradnji (malih)
vodotokova, koji bi ina~e morao ostati
doma}u ma{inogradnju koja se mo`e
hidroelektrana snage manje od 10 MW
neiskori{}en. Pogodnost MHE da mogu
osposobiti i organizovati da na velikom broju
iznosi oko 1790-2000 GWh/god., ukazuje da
slu`iti za lokalnu upotrebu kao rezervni izvor standardizovanih turbina i druge opreme na|e
se 19,3% do 21% neiskori{}enog
ima poseban zna~aj, naro~ito ako su u
svoju dugoro~no zna~ajnu razvojnu {ansu.
hidroenergetskog potencijala nalazi u
Tako utvr|en doprinos doma}e industrije i
pitanju
lokalna
industrija,
bolnice,
hoteli,
jer
mogu}oj gradnji malih hidroelektrana.
[168]
energija
lokalne gra|evinske operative mogao bi pokriti
veliki deo navedenih investicija u MHE.
5. Zaklju~ak
Na osnovu prikazane analize prakti~no
iskoristivih hidropotencijala u Srbiji mo`e se
zaklju~iti da postoje velike mogu}nosti za
gradnju MHE, mada jo{ uvek nisu stvoreni
uslovi za masovnu gradnju ovakvih izvora
energije uz kori{}enje doma}eg znanja i
doma}e opreme, iako postoji zakonska
regulativa koja uva`ava ekonomski i
dru{tveni zna~aj dobijanja energije iz MHE.
Kako se MHE mogu graditi ekonomi~no
(posebno u sklopu vi{enamenskih
vodoprivrednih objekata, ili u sklopu
integralnog ure|enja vodnih re`ima), interes
za investiranje postaje sve zna~ajniji. I dr`ava
sa svoje strane ima interes da koristi
raspolo`ivi hidroenergetski potencijal,
naro~ito sa stanovi{ta rastu}e potrebe za
poo{travanjem mera za{tite `ivotne sredine i
spre~avanje globalne promene klime, pa
uvodi podsticajne mere svrstavanjem ovih
izvora elektri~ne energije u povla{}ene, {to
mo`e biti podsticaj ne samo za investitore
(ukoliko postoje adekvatna kreditna politika,
poreske olak{ice i druge pogodnosti) ve} i za
razvoj doma}e proizvodnje opreme za
gradnju MHE.
Literatura
M. Beni{ek, Hidrauli~ke turbine, monografija,
Ma{inski fakultet, Beograd, 1998.
C.C. Wacknick et al., Hydropower Engineering,
Prentice Hall, Englewood Clifs,1984.
M. Mesarovi}, M. Beni{ek, S. Oka,
Kori{}enje potencijala malih vodotokova,
Ministarstvo za nauku, tehnologije i razvoj
Vlade Republike Srbije, Beograd, 2002.
V. Puri}, Vodoprivreda i hidroelektrane,
Energoprojekt, 7, 1997.
Prethodna studija hidroenergetskih
parametara Hidrosistema Dunav-Tisa-Dunav
hidrosistema Severna Ba~ka i reke Nere i
mogu}nost kori{}enja njihovog
hidropotencijala, Knjiga 3, Institut za
vodoprivredu “Jaroslav ^erni”, Beograd,
septembar 1983.
Katastar malih hidroelektrana na teritoriji
Srbije van SAP, Knjiga I, Op{ti deo,
Energoprojekt-Hidroin`enjering i Institut
„Jaroslav ^erni”-Zavod za ure|enje vodnih
tokova, Beograd, 1987
Male hidroelektrane na teritoriji SR Srbije
van pokrajina-MHE u pogonu i izvan
pogona, Zajednica jugoslovenske
elektroprivrede, Slu`ba za hidroelektrane,
Beograd, 1990.
Gordon J.L., Penman A.C., Quick estimating
techniques for small hydro potential, Water
Power & Dam Construction, September 1979.
J. Roabe, Hydro-power. The design, use and
function of hydromechanical, hydraulic and
electrical equipment, VDI Verlag GmbH,
Dusseldorf, 1985.
M. Mihajlovi}, Male hidrocentralehidrogra|evinske i elektrosmernice za
projektovanje i izgradnju, Biro za
projektovanje „Morava-projekt”, Sm.
Palanka, 2001.
B. \or|evi}, Hidroenergetsko kori{}enje
voda, Gra|evinski fakultet, Beograd, 2001.
Zbornik radova 100 godina hidroenergetike u
Srbiji, SANU, Beograd, 2001.
Miroslav Perovi}
Elektroprivreda Crne Gore A. D. Nik{i}
UDC 621.311.21:620.9.001.6(497.16)
Polazna osnova Strategije
razvoja i izgradnje
malih HE u Crnoj Gori
Rezime
Kori{}enje vodenog potencijala za proizvodnju elektri~ne energije, u dana{njim uslovima,
predstavlja veoma zna~ajni vid dobijanja energije, posebno za Republiku Crnu Goru, koja
raspola`e sa bogatim hidropotencijalom.
Mala hidroenergetska postrojenja predstavljaju va`nu komponentu unutar sistema
iskori{}avanja i gazdovanja vodnim resursima, zbog vi{e dobrih strana ovih postrojenja.
Naro~ito je va`an njihov pozitivan uticaj prema okolini, po{to se lako uklapaju u `ivotnu
sredinu.
Prevashodni cilj ovog rada je da se ukratko izlo`e osnovne karakteristike polazne osnove
Strategije razvoja i izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori, ~ijom bi se izradom
podstakao br`i razvoj ovih projekata, koji su temelj odr`ivog razvoja.
Klju~ne rije~i: male hidroelektrane, Strategija razvoja i izgradnje.
Abstract
Water potential usage for electricity generation represents the important percentage in total
electricity generation particulary for Montenegro, where plenty of available water resources
still exist.
Small hydroplants become more and more influential within the water resource management
since they have many advantages, especially from the point of view of environmental
protection.
This paper is focused on basic characteristics of Strategy of development and construction of
small hydroplants in Montenegro. These projects perfectly fit in the concept of sustainable
development
Key words: small hydro plants, Strategy of development and construction.
ori{}enje vodenog potencijala za
proizvodnju elektri~ne energije u
dana{njim uslovima predstavlja
veoma zna~ajni vid dobijanja energije. Kad je
u pitanju mala hidroelektrana, rije~ je pak o
manjem objektu, koji je instalisan na manjem
vodotoku.
K
Osnovni parametar na osnovu kojeg je
definisana mala hidroelektrana skoro u svim
zemljama je isklju~ivo instalisana snaga.
Pojam male hidroelektrane, danas se potpuno
ustalio u oblasti hidroenergetike i va`i za
hidroelektrane snage do 10 MW.
1. Tretman malih hidroelektrana
u Crnoj Gori
Iako je do sada izgradnja malih
hidroelektrana bila dozvoljena (izgra|eno ih
je samo sedam, i to sve u okviru sistema
Elektroprivrede Crne Gore), ovi objekti
[169]
nijesu izborili svoje mjesto u energetici Crne
Gore. [to se ti~e izu~avanja malih vodotoka ,
sagledavana je mogu}nost energetskog
iskori{}avanja ovog potencijala preko malih
hidroelektrana. Hidroenergetski potencijal
vodotoka slivnog podru~ja glavnih rijeka
Crne Gore je izu~avan gotovo za sve pritoke
izuzev Tare i ]ehotine. Ukupno je
projektovano 70 malih hidroelektrana ukupne
instalisane snage 231,005 MW i prosje~ne
godi{nje proizvodnje elektri~ne energije
642,933 GWh.
U nedostatku dugoro~nog strate{kog
ekonomskog i energetskog interesa dr`ave i
usmjerenja, utemeljenog na odre|enom
Programu razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana, zasnovanog na racionalnom
energetskom iskori{}avanju malih vodotoka, i
bez zaokru`enja tehni~ke i pravne regulative,
nepostojanja organizacione strukture kao i
energija
stimulativnih mjera, je izostala adekvatna
valorizacija ovih hidropotencijala u Crnoj
Gori, o ~emu svjedo~e dosada{nji rezultati.
Naime, nijedna od projektovanih malih
hidroelektrana do sada nije realizovana.
2. Politika razvoja i izgradnje
malih hidroelektrana
Generalno gledano, intenziviranje aktivnosti
na dobijanju sve ve}ih koli~ina elektri~ne
energije iz obnovljivih izvora, trend je u
svijetu zadnjih nekoliko godina, koji prerasta
u globalno razmi{ljanje, a temelji se na ideji
odr`ivog razvoja. U tom smislu, u ve}ini
zemalja svijeta osmi{ljene su politike i
konkretizovane razli~ite mjere i mehanizmi u
cilju podsticaja pove}anom energetskom
iskori{}avanju obnovljivih izvora, {to je
ugra|eno i u energetske strategije tih zemalja.
Kao {to je poznato, Crna Gora raspola`e sa
bogatim hidropotencijalom malih vodotoka
koji pru`a povoljne mogu}nosti za njegovo
energetsko iskori{}avanje.
Osnovni dokument kojim se utvr|uje
energetska politika i planira energetski razvoj
jedne zemlje je Strategija energetskog
razvoja. Sastavni dio te ukupne Strategije,
koja se ti~e obnovljivih izvora, odnosno,
energetskog iskori{}avanja hidropotencijala
malih vodotoka preko malih hidroelektrana je
izrada Strategije razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana. Ova Strategija bi trebalo da
bude adekvatna ovom podneblju, prilikama i
dugoro~noj situacijii i pokazala se realno
ostvarljiva, odnosno doprinijela ve}em
energetskom iskori{}enju malih vodotoka.
Osnovni cilj Strategije, odnosno, dugoro~ne
politike razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana u Crnoj Gori, je
omogu}avanje svih povoljnih uslova za
razvoj i izgradnju malih hidroelektrana u
Republici kao i plansko, racionalno i
rentabilno dugoro~no energetsko kori{}enje
hidropotencijala malih vodotoka preko tih
objekata.
Prema tome, Strategija razvoja i izgradnje
malih hidroelektrana u Crnoj Gori bi
obuhvatila:
„
Uslove za razvoj i izgradnju malih
hidroelektrana u Crnoj Gori, i
„
Programske aktivnosti razvoja i izgradnje
malih hidroelektrana u Crnoj Gori
Uslovi za razvoj i izgradnje malih
hidroelektrana u Crnoj Gori
Nepotpuna i nezadovoljavaju}a pravna i
tehni~ka regulativa, kao i nepostojanje
organizacione strukture, i podsticajnih i
stimulativnih mjera, su predstavljali glavni
usporavaju}i faktor i prepreka pri gradnji
malih hidroelektrana i nepovoljno uticali na
zainteresovanost investitora za gradnju ovih
objekata.
Za aktivnije interesovanje u pogledu
rentabilnijeg iskori{}avanja hidropotencijala
malih vodotoka preko malih hidroelektrana,
potrebno je prethodno stvoriti povoljne
uslove, koje ~ine optimalan ambijent,
preduzimanjem konkretnih adekvatnih mjera
i aktivnosti koje se odnose na:
1. Uspostavljanje zakonske regulative;
2. Formiranje Agencije za male
hidroelektrane;.
3. Stimulacija;
4. Finansiranje;
5. Organizacija za projektovanje i in`enjering
malih hidroelektrana;
6. Doma}a industrija za proizvodnju
ma{inske opreme;
7. Lokalno udru`enje potencijalnih graditelja
i vlasnika malih hidroelektrana, odnosno
Savez tih udru`enja
1. Uspostavljanje zakonske regulative Po{to
je postoje}a zakonska (tehni~ka i pravna)
regulativa predstavljala glavni usporavaju}i
faktor pri gradnji malih hidroelektrana, to je
potrebno da se ona {to prije uspostavi i bude
primjerena izgradnji ovih objekata, i da pred
budu}e investitore malih hidroelektrana ne
postavlja preo{tre zahtjeve u domenu
projektovanja i gradnje.
Njenim utemeljenjem omogu}i}e se da
pojednostavljeni postupci u zakonskim
aktima i redosljed zakonskih procedura, ne}e
predstavljati administrativno optere}enje za
budu}e investitore, od dobijanja saglasnosti
do izvo|enja, priklju~enja na mre`u i rada.
Prema tome , uspostavljanje zakonske
regulative, koja se odnosi na projektovanje i
izgradnju malih hidroelektrana i obavljanje
elektroprivredne djelatnosti u ovim
objektima, predstavlja jedan od veoma va`nih
uslova za gradnju ovih objekata.
2. Agencija za male hidroelektrane Za
postizanje ve}e efikasnosti pri realizaciji
projekata malih hidroelektrana , organizacija
u ovom poslu se mora tako prilagoditi da svi
u~esnici (zainteresovane strane) u okviru
podjele posla ostvare svoje zadatke uskla|eno
i uspje{no.
U tom cilju, izme|u ostalog, potrebno je da
se formira jedno tijelo koje bi bilo centar svih
informacija i organizovanog objedinjavanja i
povezivanja aktivnosti u svim fazama
realizacije objekta. Ovim bi se olak{alo
sprovo|enje procedure pri gradnji i stvorili
povoljni uslovi za njihovu br`u, lak{u i
racionalniju realizaciju.
Sve aktivnosti vezano za razvoj i izgradnju
malih hidroelektrana u Crnoj Gori trebalo bi
da budu vo|ene i koordinirane od strane
jednog kompetentnog stru~nog organa –
Agencije za male hidroelektrane, sa ciljem
lak{e implementacije projekata malih
hidroelektrana. Ovo tijelo bi se staralo o svim
fazama izgradnje i dobijanju potrebnih
administrativnih saglasnosti i dozvola, i
drugih radnji koje su neophodne za
realizaciju malih hidrolektrana.
Ustanovljenjem ovog tijela, koje bi se bavilo
cjelokupnom problematikom malih
hidroelektrana, ubrzalo bi se uspje{no
odvijanje svih faza kod njihove izgradnje, sa
[170]
kojim bi se postigli najve}i ukupni efekti pri
realizaciji ovih objekata.
3. Stimulacija Strate{ki ekonomski i
energetski interes dr`ave je da, s obzirom na
povoljne prirodne uslove, podstakne svaku
inicijativu koja omogu}ava sopstvenu
proizvodnju elektri~ne energije, ma koliko
ona bila mala.
Zakonom o energetici je predvi|eno da Vlada
Republike Crne Gore razvija i promovi{e
podsticaje za stvaranje povoljnog ambijenta
kod u~e{}a privatnog sektora u energetskom
sektoru i ve}eg kori{}enja obnovljivih
energetskih izvora.
[to se ti~e energetskog iskori{}avanja malih
vodotoka, dr`ava bi, dakle, morala nastupiti
sa odgovaraju}im sistemom stimulicija za
izgradnju malih hidroelektrana.
Uloga dr`ave mora biti dakle velika,
konkretna i ne samo na~elna. Potrebno je da
donese zakone i podzakonska akta koji }e
{tititi malog proizvo|a~a elektri~ne energije
iz malih hidroelektrana na otvorenom tr`i{tu
elektri~ne energije. U cilju olak{anog
odvijanja zakonske procedure, lokalna
samouprava bi trebalo u {to ve}oj mjeri da
ima nadle`nosti i odgovornosti za izgradnju
ovih objekata.
Vlada Republike Crne Gore trebalo bi da
preduzme aktivnosti vezano za potpisivanje
Kjoto protokola, a naro~ito u vezi sa tr`i{tem
»zelene energije«, {to bi donijelo odre|enu
ekonomsku korist u razvoju malih
hidroelektrana.
Za podsticanje izgradnje malih hidroelektrana
bi bilo neophodno:
„
da otkupna cijena dobijene elektri~ne
energije iz malih hidrolektrana bude
zagarantovana i prihvatljiva za investitora, i
da je obezbije|en njen otkup;
„
propisati minimalne kvote energetskog
kori{}enja hidropotencijala malih
vodotoka;
„
u cilju olak{avanja investiranja u izgradnju
malih hidroelektrana, potrebno je smanjiti
vodne i koncesijske nadoknade, odnosno
osloboditi od pla}anja istih za proto~ne
male hidroelektrane kao i na demografsko
ugro`enim podru~jima i podru~jima od
posebne dr`avne brige;
„
osloboditi investitora od pla}anja taksi i
poreza za uvoz opreme;
„
odobravati kredite investitorima uz
povoljne uslove vra}anja;
„
izraditi sistem pomo}i, koji se ne bi
zasnivao samo na subvencijama za
razvojno istra`iva~ke programe, izrade
studija izvodljivosti i investicijske projekte,
nego na cjelovitijoj pomo}i dr`ave, kao {to
su npr. garancije, poreske stimulacije i
neposredne pomo}i;
„
formirati fondove za pomo} kod
finansiranja ovih projekata i dr.
Tako|e, treba stimulisati izgradnju malih
hidroelektrana u naseljima koja jo{ nijesu
elektrificirana omogu}avaju}i gradnju ovih
energija
objekata pod povoljnim uslovima, jer su
udaljena od op{te elektri~ne mre`e, usljed
~ega je i prenos elektri~ne energije skup.
Za male hidroelektrane koje doprinose
razvoju demografsko ugro`enih podru~ja,
potrebno je posebnim mjerama stimulisati
proizvo|a~e iz ovih objekata.
Prema tome, sve navedene stimulativne
mjere, mogu znatno doprinijeti ve}em
kori{}enju malih vodotoka za lak{u i
rentabilniju izgradnju malih hidroelektrana.
4. Finansiranje Za izgradnju malih
hidroelektrana vrlo su zna~ajni izvori
finansiranja, odnosno, obezbje|enje
sredstava. Izvori finansiranja poti~u iz
sredstava investitora, bankarskih kredita,
kredita isporu~ilaca opreme i izvo|a~a
gra|evinskih radova i sl.
U tom cilju bilo bi potrebno da banke uvrste
gradnju malih hidroelektrana u svoje osnovne
planske akte, i da kreditiranju izgradnje ovih
objekata posvete posebnu pa`nju i kreditne
uslove prilagode zna~aju malih
hidroelektrana, koje imaju sve karakteristike
infrastrukturnih objekata. Poslovne banke
treba da olak{aju dobijanje kredita za
izgradnju malih hidroelektrana svim
potencijalnim investitorima uz beneficirane
uslove.
5. Organizacija za projektovanje i
in`enjering malih hidroelektrana Ovo tijelo,
koje bi pratilo cjelokupni tok gradnje objekta,
bilo bi osnovna podr{ka pri realizaciji
projekata malih hidroelektrana.
6. Doma}a industrija za proizvodnju
ma{inske opreme Potrebno je pokrenuti
razvoj odgovaraju}e ma{inske opreme
otkupljivanjem licence za njenu proizvodnju,
~ime bi se doprinijelo smanjenju tro{kova u
ukupnoj investiciji planiranog objekta,
skratilo vrijeme izgradnje i ubrzao po~etak
rada male hidroelektrane i dr.
7. Lokalno udru`enje potencijalnih graditelja
i vlasnika malih hidroelektrana, odnosno
Savez tih udru`enja Za mjesto gdje bi
potencijalni graditelji, odnosno vlasnici malih
hidroelektrana zastupali svoje interese,
potrebno je osnovati udru`enja na lokalnom
nivou, odnosno, Savez lokalnih udru`enja
potencijalnih graditelja i vlasnika, na
republi~kom nivou. Ova udru`enja, odnosno
Savez, imali bi prevashodni zadatak da pru`e
prakti~nu pomo} vlasnicima malih
hidroelektrana
Sve ove navedene konkretne mjere i
aktivnosti su usmjerene u cilju stvaranja
realnijih i povoljnijih uslova za br`u
realizaciju izgradnje mogu}ih malih
hidroelektrana. Stvaranju uslova za razvoj i
izgradnju malih hidroelektrana u Crnoj Gori
treba posvetiti du`nu pa`nju s obzirom na
malu iskori{}enost velikog hidroenergetskog
potencijala malih vodotoka i zainteresovanost
kako na{ih tako i stranih investitora za
izgradnju ovih objekata.
Prema tome, sa svim ovim predlo`enim
mjerama, koji omogu}avaju stvaranje svih
povoljnih uslova za razvoj i izgradnju malih
hidroelektrana, mo`e se radikalno uticati na
privla~enje potencijalnih graditelja ovih
objekata.
Programske aktivnosti razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj
Gori
Zacrtanim programskim aktivnostima
odre|uju se dugoro~ni razvojni ciljevi i
pravci na sistematskom pristupu racionalnom
i rentabilnom energetskom iskori{}avanju
raspolo`ivih malih vodotoka . Osnovne
programske aktivnosti politike razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori
obuhvatile bi :
„
Nacionalni energetski program razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana
„
Nacionalni akcioni plan razvoja i izgradnje
malih hidroelektrana
„
Lokalni-op{tinski energetski koncept
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana
„
Lokalni akcioni plan
Ovim aktivnostima definisan je dugoro~ni
planski pristup istra`ivanju, planiranju,
projektovanju, i izgradnji malih
hidroelektrana u Crnoj Gori.
a. Nacionalni energetski program razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana
Organizovana i sistemska briga, kada se radi
o obnovljivim izvorima, se sprovodi na
osnovu Nacionalnih energetskih programa.
Nacionalni energetski program razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori
u su{tini defini{e dugoro~ne razvojne ciljeve i
usmjerenja energetskog iskori{}avanja malih
vodotoka. Nacionalni energetski program
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana
mora biti u skladu sa prostornim i drugim
razvojnim dokumentima Republike Crne
Gore.
Uva`avaju}i zna~aj i aktuelnost problematike
malih hidroelektrana, konkretne interese i
prostore (prirodne uslove) koji pru`aju
mogu}nosti za izgradnju ovih objekata u
Republici Crnoj Gori, name}e se kao
osnovna pretpostavka, imperativna aktivnost,
izrada Nacionalnog energetskog programa
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana u
Crnoj Gori.
Svaki pristup Nacionalnom programu razvoja
i izgradnje malih hidroelektrana trebalo bi da
odra`ava, kako nacionalne potrebe i uslove,
tako i lokalne specifi~nosti, sa ciljevima
politike razvoja malih hidroelektrana u
okolnostima liberalizovanog i deregulaisanog
tr`i{ta energije.
Osnovna karakteristika bogatog
hidropotencijala malih vodotoka Crne Gore je
{to se on najve}im dijelom nalazi na
demografsko ugro`enom i privredno
nerazvijenom brdsko-planinskom sjeveru
Republike, gdje postoje povoljni prirodni
uslovi za izgradnju rentabilnih malih
hidroelektrana.
[171]
Za brdovitu i visoko planinsku okolinu Crne
Gore, za koju je karakteristi~no izobilje malih
vodotokova, male hidroelektrane postaju
velika razvojna prednost i zahtijevaju
strate{ko razmi{ljanje.
Osim toga u ovom dijelu postoji veliki broj
napu{tenih vodenica (vi{e od 100), koje bi se
mogle uz malu rekonstrukciju i ulaganja
adaptirati i pretvoriti u male hidroelektrane
Prema tome, razvojnu mogu}nost i {ansu
brdovitog sjevera Republike, predstavlja
izgradnja malih hidroelektrana, preko kojih
se ne doprinosi samo ka pove}anju koli~ine
elektri~ne energije, nego su kao proizvo|a~i
energije bitan element u lokalnoj politici i
prvi pokreta~ za zalet lan~ane reakcije
privrednog razvoja (razni prate}i pogoni,
mljekare, pilane, prerada drveta, farme,
ribnjaci, prerada kamena, fla{iranje vode,
turizam, ugostiteljstvo, sport, rekreacija i dr.).
Naime, male hidroelektrane imaju izuzetnu
va`nost za o`ivljavanje poljoprivrede u
brdsko-planinskim podru~jima, posebno za
razvoj sto~arstva (prijeko potrebna elektri~na
energija za rashladne ure|aje za ~uvanje
mlije~nih proizvoda i mesa, kao i za
pokretanje raznih aparata i ure|aja u seoskom
doma}instvu i dr.).
Time se omogu}ava ljudima ovih krajeva
ekonomska egzistencija, kroz racionalno i
rentabilno energetsko iskori{}enje malih
vodotoka preko malih hidroelektrana, s
obzirom da je priroda bila jako izda{na i
naklonjena ovim predjelima sa velikim
bogatstvom hidropotencijala tih vodotoka.
U Crnoj Gori postoje ne tako mali broj
pojedinaca, koji bi u zavi~aj svojih predaka
ulagali svoj kapital u gradnju rentabilnih,
ekolo{ko ~istih i bezbijednih objekata
(primjer iz Plava), a time bi se pove}ao broj
povratnika u svoja napu{tena sela. Sa tim u
vezi potrebno je stimulisati razvojne projekte
malih hidroelektrana, a sve u cilju
o`ivljavanja sela.
Prema tome, izgradnja malih hidroelektrana
mora se planirati strategijski, dugoro~no, u
sklopu privrednog, i posebno
elektroprivrednog i vodoprivrednog razvoja,
uva`avaju}i konkretne interese, zahtjeve i
potrebe lokalnih zajednica i njenih subjekata.
Dalekose`na planiranja nikad nijesu ostala
bez pozitivnih rezultata, pa se vjerovatno to
ne bi dogodilo ni kada su u pitanju male
hidroelektrane.
b. Nacionalni akcioni plan razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana
Nacionalni akcioni plan razvoja i izgradnje
malih hidroelektrana, kao rezultat
Nacionalnog energetskog programa razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana, odre|uje listu
mjera i akcija, koji odslikavaju ciljeve
politike razvoja malih hidroelektrana u Crnoj
Gori.
Naime, kao prirodan i logi~an prilaz
istra`ivanju mogu}nosti energetskog
iskori{}avanja malih vodotoka preko malih
hidroelektrana, predstavlja izrada Master
energija
plana, odnosno, izu~avanja koje obuhvata {ira
podru~ja i po{tuje sve interese i zahtjeve
(lokalni-op{tinski energetski koncept) i
uslove (Vodoprivredna osnova, Prostorni
plan i dr.). Master plan bi uz aktuelizaciju do
sada projektovanih malih hidroelektrana
istovremeno i definisao nove potencijalne
mogu}nosti za izgradnju malih
hidroelektrana. Prethodno treba izvesti
istra`ne radove (prevashodno hidrolo{ke i
geolo{ke) za sve mogu}e hidroelektrane za
nivo Master plana.
„
male hidroelektrane mogu aktivno
doprinijeti stvaranju novih radnih mjesta;
„
ovi objekti su uobi~ajeno locirane bli`e
potro{a~ima;
„
to su objekti koji za privatnog investitora
predstavljaju izazov i imaju zna~aj za
komercijalni program;
„
javnost je ve}im dijelom, zbog povoljnog
uticaja na `ivotnu sredinu, naklonjenija
upotrebi ove vrste energije nego drugim
vidovima energije;
Izrada kompleksnog Master plana, je
preduslov za sistematsko i dugoro~no
planiranje izgradnje, i predstavlja generalni
okvir razvoja malih hidroelektrana u Crnoj
Gori. Master plan }e poslu`iti kao solidna
osnova za daljnje programske aktivnosti za
optimalan i efikasniji pristup u realizaciji
mogu}ih rentabilnih malih hidroelektrana.
Lokalni-op{tinski energetski koncept razvoja
i izgradnje malih hidroelektrana je koncept
razvoja lokalne zajednice u oblasti
energetskog iskori{}avanja hidropotencijala
malih vodotoka.
Sa ovako programiranim i racionalnijim
pristupom ovoj problematici, otkri}e se
optimalne elektroenergetske vrijednosti
hidropotencijala malih vodotoka i stvori}e se
realni uslovi za pravilan izbor rentabilnih
malih hidroelektrana.
Nacionalni akcioni plan razra|uje lokalne
akcione planove koji su stvarno izvodljivi.
c. Lokalni-op{tinski energetski koncept
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana
Novi Zakon o energetici, koji je ozakonio
djelovanje tr`i{ta elektri~ne energije, stvara
osnovne preduslove za razvoj malih
hidroelektrana u Crnoj Gori.
Usmjerenje na lokalnu energetiku nudi
najvi{e {ansi i pozitivnih efekata.
U posljednjim godinama se sve vi{e isti~e da
Crna Gora, po osnovu neiskori{}enog
hidropotencijala, kako velikih tako i malih
vodotoka, mora posvetiti ve}u pa`nju i
preduzeti konkretne korake ka njegovom
iskori{}avanju. Svaka dr`ava koja ima ovako
bogata prirodna dobra u hidropotencijalu ih je
znala dobro i maksimalno iskoristiti. Za dvije
velike hidroelektrane i sedam malih
govorimo da je to skromno kulturno i
tehni~ko nasle|e, koje ne prelazi 17%
iskori{}enosti hidropotencijala Crne Gore.
Treba naglasiti, da su obnovljivi izvori
energije, u koje spadaju i mali vodotoci, po
definiciji lokalni energenti. Pod pojmom
“lokalna energetika” obuhvataju se svi oni
izvori, procesi, tokovi energije, koji su blizu
krajnjem potro{a~u i prilago|eni su lokalnim
izvorima i potrebama za energetskim
uslugama.
Lokalna energetika zahvata postrojenja
»male energetike« (male (hidro)elektrane),
svu distributivnu mre`u i preduze}a, koja s
njom upravlja. Obuhvata, dalje, motivaciju i
`elju zainteresovanih subjekata tih prostora
da se bave elektroprivrednom djelatno{}u
preko malih (hidro)elektrana.
Davanje na zna~aju izgradnji malih
hidroelektrana predstavlja glavni element
lokalne politike, po{to:
Lokalni energetski koncept razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana je osnovni
planski dokument, koji u skladu sa
usmjerenjima Nacionalnog energetskog
programa razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana i energetskom politikom
Republike Crne Gore, odre|uje dugoro~ni
plan i politiku razvoja »male energetike« u
lokalnoj zajednici na racionalnom,
rentabilnom iskori{}avanju lokalnih
energenata (mali vodotoci).
Prema tome, svaka op{tina treba u sklopu
svoje lokalne razvojne strate{ke energetske
politike da predlo`i Energetski program
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana na
svom podru~ju, i time se uklju~i u
Nacionalni energetski program razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana u Republici.
Razvojne inicijative op{tina na energetskom
iskori{}avanju malih vodotoka predstavljaju
prvi korak lokalne energetske politike a time
i nacionalne energetike. Na ovom planu su
otpo~ete aktivnosti jo{ prije dvadesetak
godina koje su pokrenule Skup{tine op{tina
Plav, Bijelo Polje, Ro`aje i privredni subjeki
op{tina Nik{i}, Berana i Pljevalja, koje su
rezultirale izradom projektne dokumentacije.
Sada opet postoje takve inicijative iz
pojedinih op{tina (Bijelo Polje, [avnik,
Berane, Nik{i}, Ro`aje).
Prema tome, lokalna energetika, koja se
zasniva na razvoju »male energetike« (male
hidroelektrane i ostale elektrane) je sastavni
dio nacionalne energetike.
U okviru Strategije razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana u Crnoj Gori, lokalne
zajednice bi dobile zna~ajniju ulogu, ve}i
uticaj i sa tim tako|e obaveze pri
dugoro~nom razvoju »male energetike« na
lokalnom nivou.
d. Lokalni akcioni plan
Lokalni akcioni plan podrazumijeva
realizaciju i sprovo|enje definisanog
konkretnog lokalnog koncepta, koji se odnosi
na energetsko kori{}enje malih vodotoka
preko malih hidroelektrana na teritoriji
op{tine kojom su obuhva}eni. Ovaj plan
obuhvata konkretne interese i predloge koji
su realno ostvarljivi, s obzirom da su
uslovljeni ograni~enjem s gledi{ta za{tite
172]
prirodnih vrijednosti, postoje}im planovima
kori{}enja lokacija, raspolo`ivo{}u voda za
energetsko kori{}enje i op{tim drugim
ograni~enjima. Lokalni akcioni planovi su
integrisani u Nacionalni akcioni plan.
Prema tome, programske aktivnosti razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori,
predstavljaju dugoro~nu strategijsku
orijentaciju Republike Crne Gore ka
planskom i racionalnom energetskom
iskori{}avanju malih vodotoka.
Zaklju~ak
Kona~no pokretanje Strategije razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori,
kao konstitutivnog dijela sveobuhvatne
Strategije razvoja energetike Crne Gore, je u
novonastalim uslovima u energetskom
sektoru pravi momenat u problematici malih
hidroelektrana.
Svaka strategija dugoro~nog razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana, koja mora
odgovoriti na va`na strate{ka pitanja, ima
energetsku, ekonomsku, zakonodavnu,
organizacijsku i institucionalnu dimenziju, a
to sve sa ciljem da pripremi i trasira put ka
masovnijem racionalnijem i rentabilnijem
energetskom iskori{}avanju hidropotencijala
malih vodotoka jedne dr`ave.
Ovo je predlog jednog modela dugoro~nog
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana
prilago|en potrebama i specifi~nostima
Republike Crne Gore.
Literatura
[1] Smjernice razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana u Crnoj Gori, Elektroprivreda
Crne Gore A. D. Nik{i}, januar 2001.
[2] Dr Tom{i~ M., Klemenc A.,
Gospodinja~ki M., Pobuda za zakonodajno
podporo lokalni energetiki, Modro sonce,
Zveza dru{tev mHE Slovenije, Ljubljana,
1(2000), str. 9-10.
[3] Gospodinja~ki M., Europa zdaj! Ali malo
kasneje ..., Modro sonce, Zveza dru{tev mHE
Slovenije, Ljubljana, 1(2000), str. 13-17.
energija
M. Arsi}, V. Aleksi}
Institut za ispitivanje materijala - IMS, Beograd
M. Beni{ek,
Ma{inski fakultet, Beograd
UDC 621.311:621.221
Analiza dosada{njeg razvoja
i mogu}nosti osvajanja
proizvodnje cevnih turbina
i prate}e ma{inske opreme
e`nja za iskori{}enjem obnovljivih
izvora energije je zna~ajna i sa aspekta
ekologije, odnosno o~uvanja i za{tite
`ivotne sredine, jer se na taj na~in dobija
elektri~na energija sa najmanjim {tetnim
uticajem na prirodnu sredinu, s obzirom da se
za male hidroelektrane ne grade akumulacije
koje remete prirodnu ravnote`u.
Posebna pa`nja se posve}uje iskori{~avanju
hidropotencijala ravni~arskih reka, po{to su
du` njihovih korita izgra|eni gradovi,
fabrike, saobra}ajnice, i dr., pa nije mogu}a
izgradnja visokih brana, jer bi ona zahtevala
njihovo izme{tanje, kao i plavljenje velikih
povr{ina zemlji{ta [1,2]. Zato se danas u
svetu, a i kod nas predvi|a izgradnja
kaskadnih hidroelektrana du` vodotokova
koje bi imale vi{enamensku upotrebu. Pod
ovim se podrazumeva iskori{}enje
hidropotencijala u sklopu vi{enamenskog
kori{}enja: energetika, vodosnabdevanje,
re~ni saobra}aj, turizam, navodnjavanje,
spre~avanje plavljenja okoline, ribarstvo i
drugo. Osnovnim projektom hidroelektrana u
Srbiji predvi|a se izgradnja tri kaskade
hidroelektrana u slivu Morave i to na Ibru,
Zapadnoj i Velikoj Moravi. Ove elektrane
prakti~no ne bi imale akumulaciju i radile bi
~isto proto~no.
Deljenjem raspolo`ivog pada vodotoka na
stepenice pribli`no jednakih padova, sa
brojem i veli~inom hidroagregata koji
najbolje odgovaraju hidrolo{kim parametrima
trebalo bi izvr{iti unifikaciju agregata i
pripadaju}e opreme. Ovim bi se postiglo
zna~ajno pove}anje ekonomi~nosti i
produktivnosti pri izgradnji hidroelektana
zbog smanjenja tro{kova kroz:
„ uvo|enjem serijske proizvodnje
hidroagregata i ostale opreme
(tansformatori, dizalice, segmentni i
remontni zatvara~i, ma{ine za ~i{}enje
re{etki, itd.)
„ tipizacijom brana i ma{inskih zgrada
„ unifikacijom izvo|enja gra|evinskih i
monta`nih radova.
Rentabilnost gra|enja ovakvih hidroelektana,
izra`ena vremenom otpla}ivanja ulo`enih
investicija, je za oko 30 % ve}a nego kod
neunificiranih hidroelektana.
T
Rezime
U svetu kao i kod nas hidropotencijali reka velikih padova i akumulacija su u znatnoj meri
iskori{}eni, tako da je sve aktuelnija te`nja za razvojem i osvajanjem proizvodnje malih
turbina, {to bi omogu}ilo iskori{}enje manjih hidropotencijala ravni~arskih reka sa manjim
padovima, re~ica i potoka sa izvori{tima. Razvoj malih turbina u industriji “GO[A” datira od
davne 1983. Dosad postignuti rezultati, u saradnji sa Ma{inskim fakultetom iz Beograda,
ogledaju se kroz odre|eni stepen razvoja Kaplanovih i cevnih turbina i u izradi opitne
instalacije na Fakultetu za ispitivanje modela turbina. U radu je data analiza planiranih i
realizovanih aktivnosti Industrije “GO[A” na daljem razvoju i definitivnom osvajanju
proizvodnje cevnih turbina i prate}e ma{inske opreme, sa osvrtom na potrebe usagla{avanja
zahteva i ograni~enja pri izradi malih hidroelektrana.
Klju~ne re~i: cevna turbina, ispitivanje modela turbine, male hidroelektrane.
Abstract
River potentials of high downfalls and cumulative reservoirs all over the world are in a great
deal utilized, so that tending for development and manufacturing of small turbines becomes
current, which would enable to exploit potentials of lowland rivers, streamlets, brooks and
their sources. Development of small turbines in GO[A Industry started in 1983. Results
achieved till nowadays, in cooperation with Faculty of Mechanical Engineering in Belgrade,
are reflected through certain development level of Kaplan’s and pipe turbines and also in
building of experimental installation for examination of turbine models. This paper presents
analysis of realized and planned activities of GO[A Industry on further development and final
capturing of pipe turbines and accessories manufacturing, with respecting to need of
harmonization of requests and limits in small hydroelectric power plants building.
Key words: pipe turbines, examination of turbine models, small hydroelectric power plants.
Dana{nja te{ka elektroenergetska situacija u
zemlji je posledica objektivnih i subjektivnih
razloga, kao i nedovoljnog uklju~enja
doma}e industrije i nau~no ista`iva~kog
potencijala na re{avanju ovog problema.
Treba o~ekivati da }e u dogledno vreme do}i
do zna~ajnih promena radi prevazila`enja
nastale situacije u zemlji, {to nagove{tava i to
da je Projekat “Malih i mini hidroelektrana”
u oblasti energetike definisan kao strate{ki
projekat razvoja Republike Srbije.
Zna~i, evidentno je da je do danas bilo
poku{aja uklju~ivanja doma}e ma{inogradnje
u razvoj elektro-energetskog sistema Srbije i
Crne Gore, pa ovo treba o~ekivati u
narednom periodu. Primera radi godine 1991.
ugovorena je izgradnja male hidroelektrane
sa cevnom “S” turbinom na reci Zrmanji u
Hrvatskoj, od strane “Centroprojekta”, a
kasnije “Energoprojekta”. Iako do tada nisu
izvr{ena planirana ispitivanja modela na
Ma{inskom fakultetu u Beogradu investitor je
tra`io uklju~enje na{e ma{inogradnje i
nau~no istra`iva~kih institucija u realizaciju
tog projekta. Tada industrija “GO[A” dobija
[173]
izradu turbine, hidroma{inske i ma{inske
opreme. Izradu generatora turbine sa
prate}om opremom dobija “SEVER”, a
izradu opreme za regulaciju i automatiku
“Prva petoletka”. Za prora~un turbine i razvoj
konstrukcije uklju~eni su Ma{inski fakultet iz
Beograda i Nau~no dru{tvo Srbije. Predmetni
projekat iz poznatih razloga nije realizovan u
potpunosti.
Potreba da se osvoji proizvodnja cevne
turbine ogleda se u mogu}nosti njenog
efikasnog kori{}enja u malim
hidroelektranama [3].
1. Razvoj cevnih turbina
Zbog ve}e mogu}nosti plasmana i mogu}ih
realizacija procesa razvoja cevnih turbina sa
fiksnim i pode{ljivim lopaticama obrtnog
kola za padove do 15 m izra|ena je projektna
dokumentacija, koja je prakti~no overena i
ve}im stepenom realizacije u fizi~kom smislu
izrade turbine i gotovo potpunom izradom
prate}e opreme.
energija
1.1. Planirane aktivnosti na razvoju i
osvajanju cevne S turbine
Razvoj i osvajanje turbinskog postrojenja
obuhvata slede}e aktivnosti:
„ ravoj i osvajanje cevne turbine,
„ razvoj i osvajanje elektroopreme,
„ razvoj i osvajanje hidroma{nske i ma{inske
opreme.
Razvoj i osvajanje cevnih turbina
podrazumeva brojne istra`iva~ke, razvojne i
proizvodne aktivnosti:
„ razvoj i osvajanje hidraulike cevnih turbina,
„ razvoj i osvajanje konstrukcije i prora~una
cevnih turbina,
„ osvajanje tehnologije proizvodnje,
„ razvoj i osvajanje turbinskog regulatora i
regulacijskog postrojenja,
„ projektovanje pomo}nih ure|aja turbinskog
agregata, automatike, signalizacije i za{tite,
uz primenu savremenih tehni~kih re{enja,
„ razvoj i osvajanje konstrukcije i
proizvodnje planetskih multiplikatora,
„ projektovanje monta`nih radova, ispitivanje
i pra}enje eksploatacije agregata sa
stanovi{ta pouzdanosti.
Kompleks radova na razvoju i osvajanju
hidaulike cevnih turbina sadr`i:
„ hidrauli~ke prora~une strujanja u delovima
proto~nog trakta, sprovodnom aparatu i
obrtnom kolu,
„ projektovanje modela i opitnih postrojenja,
„ izradu modela i opitnih postrojenja,
„ ispitivanja modela vazduhom u cilju
provere prora~una i doterivanje hidrauli~kih
oblika,
„ energetska ispitivanja modela vodom u
cilju dobijanja pogonskih karakteristika i
karakteristika pobega,
„ kavitacijska ispitivanja modela,
„ specijalna ispitivanja modela vazduhom i
vodom u cilju odre|ivanja pritiska i
pulzacija pritiska u proto~nom traktu, kao i
sila i momenata na sprovodnom aparatu i
obrtnom kolu,
„ formiranje univerzalnih modelskih
karakteristika, tipizaciju turbina i prora~un
delova turbine,
„ izradu eksploatacionih dijagrama turbine i
agregata.
Grupa aktivnosti na osvajanju konstrukcije i
prora~unavanju turbina obuhvata:
„ analizu i formiranje principskokonstruktivnog re{enja hidroagregata,
„ razradu tehni~kih re{enja pojedinih
sklopova i delova turbine,
„ analizu sklopljivosti delova turbine i
agregata,
„ prora~un prelaznih re`ima pri velikim
prora~unima u cilju dobijanja podataka za
prora~un delova,
„ funkcionalni prora~un delova i sklopova,
„ prora~un delova na ~vrsto}u savremenim
metodama, kao na primer, kona~nim
elementima,
„ prora~un mehani~ko-dinami~kih parametara
konstrukcije turbine i agregata,
„ odre|ivanje sila i momenata na fundament,
kao i pritisaka u proto~nom traktu,
potrebnih za gra|evinsko projektovanje
ma{inske zgrade hidroelektrane,
„ izradu radioni~ke dokumentacije.
U aktivnosti na osvajanju tehnologije
proizvodnje spada:
„ izbor materijala,
razrada zavarenih konstrukcija, kovanih i
livenih delova,
„ razrada tehnolo{kih postupaka i termi{kih
obrada,
„ analiza primenjivosti ma{ina za obradu,
„ obezbe|enje i pra}enje kontrole kvaliteta
izrade u procesu proizvodnje,
„ izrada tehni~kih normi za tehnologiju
proizvodnje,
„ tehnolo{ka dokumenta za proces
proizvodnje.
Projektovanje pomo}nih ure|aja turbinskog
agregata obuhvata slede}e sisteme:
„ drena`ni sistem,
„ rashladni sistem,
„ sistem podmazivanja i deponije ulja,
„ sistem vazduha visokog pritiska za
snabdevanje regulacijskog postrojenja,
„ sistem vazduha niskog pritiska za ko~enje i
remontno zaptivanje turbina,
„ protivpo`arnu za{titu prenosnim i stabilnim
ure|ajima,
„ merenje hidrauli~kih veli~ina turbine i
elektrane.
Pri projektovanju automatike, signalizacije i
za{tite turbinskih agregata treba obuhvatiti
sve uslove koje diktira primenjena oprema, i
savremena tehni~ka re{enja u analognoj i
digitalnoj tehnici.
Kod osvajanja planetskih i klasi~nih
multiplikatora posebnu pa`nju treba posvetiti
veku trajanja i buci.
Kompleks osvajanja monta`e i ispitivanja
sadr`i:
„ projektovanje monta`nih radova sa
stanovi{ta racionalne monta`e,
„ projektovanje monta`nih ure|aja,
„ izradu uputstava za pu{tanje u pogon i
eksploataciju,
„ izradu uputstava za odr`avanje i pra}enje u
pogonu,
„ izvo|enje ispitivanja pri pu{tanju i proveri
garancije.
„
1.2. Pregled realizovanih aktivnosti
Na osvajanju cevnih turbina GO[A i Ma{inski
fakultet u Beogradu do sada postigli veoma
zna~ajne rezultate, ali projekat mini turbine u
GO[I nije izveden do kraja, ve} je prekinut
zbog ratnog sukoba na prostorima biv{e
Jugoslavije. Globalna je procena da je
ostvarena ukupna realizacija na projektu od 60
%. Sa aspekta GO[E za Zrmanju je isporu~ena
sva hidro i ma{inska oprema, dok je sama
cevna S turbina ura|ena u obimu od 40 %.
Energetske i konstruktivne karakteristike
ura|ene cevne S turbine su:
„ pre~nik obrtnog kola, D1 (mm)
1060
„ u~estanost obrtanja turbine, nT (min-1)
238,1
„ nominalna snaga turbine, PT (kW)
150
3
„ instalisani protok, Qi (m /s)
5,5
„ maksimalni neto pad, Hmax (m)
4,20
„ ra~unski neto pad po snazi, HTP (m)
3,07
Q
„ ra~unski neto pad po protoku, Hr (m)
2,60
„ minimalni neto pad, Hmin (m)
1,00
„ konstruktivni neto pad, H (m)
3,30
„ protok u optimumu eksploatacionog
3,1
dijagrama, QΛ (m3/s)
„ maksimalni stepen korisnosti u optimumu
eksplatacionog dijagrama, ηL (%)
90,3
„ koeficijent brzohodnosti, nS (min-1)
610
„ minimalni eksploatacioni protok pri kome se
[174]
ostvaruje kombinatorna veza, Qmin (m3/s) 1,1
„ ugao nagiba lopatica sprovodnog
63
aparata, θSA (°)
„ broj lopatica sprovodnog aparata, Z0
14
„ maksimalni otvor sprovodnog
85
aparata, α0max (°)
„ pre~nik vrata turbine, dG=0,299 D1 (mm) 316,5
„ pre~nik glav~ine obrtnog kola,
376,0
dGL=0,355 D1 (mm)
„ opseg promene ugla lopatica obrtnog
-12,25¸22,5
kola, βOK (°)
„ ugao konusa sifona, 2αK (°)
12,6
„ du`ina konusa sifona, LK=0,6 D1 (mm) 636,0
„ u~estanost obrtanja generatora, nG (min-1) 1500
„ prenosni odnos multiplikatora, iMP
6,3
„ snaga multiplikatora, PMP (kW)
235
„ nominalna snaga generatora, PS (kVA)
175
„ maksimalna aktivna snaga generatora,
140
PG (kW)
„ ominalni faktor snage, cos ϕ
0,8
„ napon generatora, U (V)
400
Na osnovu dosada{njih istra`ivanja i razvoja
evidentna su zna~ajna ulo`ena sredstva, koja
se mogu opravdati samo definitivnim
osvajanjem proizvodnje malih turbina i
njihovim uvo|enjem u energetski system.
Istra`ivanje, razvoj i osvajanje proizvodnje
cevnih turbina obuhvata veliki broj slo`enih i
multidisciplinarnih aktivnosti, ~ime je
neophodno uklju~iti vi{e proizvodnih i
istra`iva~kih organizacija u realizaciju ovog
projekta.
Potrebno je u {to kra}em roku u potpunosti
zavr{iti opitnu instalaciju (nedostaju elementi
regulacije) na Ma{inskom fakultetu u
Beogradu, kao i izraditi osnovni model cevne
turbine D=280 mm, radi sprovo|enja
modelskih ispitivanja vazduhom i vodom.
Potrebno je obezbedi novu lokaciju za cevnu
S turbinu kakva se mo`e uraditi u “Go{i”, da
bi se nastavilo sa daljom realizacijom do
kona~nog potpunog osvajanja prve cevne
turbine u Srbiji. Predlog je da nova lokacija
bude “Pirot I”, koja je definisana na bazi
postoje}ih idejnih re{enja MHE u Srbiji.
“Go{a” ima veliku tradiciju, iskustvo i
mogu}nosti u proizvodnji energetske opreme
izra`enu kroz postignute reference u ovoj
oblasti. Program malih i mini turbina bi
predstavljao zaokru`enje ovog programa “Go{e”.
2. Izbor modela turbine na
osnovu izvr{enih analiza
Cevna S turbina sa brzohodnim generatorom
i multiplikatorom sme{tenim van proto~nog
trakta, primenjuje se za manje snage i
pre~nike obrtnog kola manje od 3,2 m [4].
Kod cevne S turbine u kapsuli se nalazi samo
servo ure|aj za pokretanje lopatica obrtnog
kola, le`aji i zaptiva~i, dok se na vratilu
turbine, koja prolazi kroz koleno sifona spaja
generator preko multiplikatora.
Uvodni deo cevne S turbine je povoljniji u
hidrauli~kom pogledu od klasi~ne cevne
turbine, zbog smanjenih dimenzija kapsule,
{to se pozitivno odra`ava na stepen korisnosti
turbine. Cena hidroagregata sa cevnom S
turbinom je ni`a za 20 do 30 % u pore|enju
sa klasi~nom cevnom turbinom. Skica cevne
S turbine je data na slici 1.
energija
Za potrebe izrade i ispitivanje modela cevne
turbine ura|eno je:
„ radioni~ka dokumentacija opitne instalacije
sa rezervoarom,
„ radioni~ka dokumentacija modela cevne
turbine pre~nika D=280 mm, slika 2.
„ tehnologija izrade osnovnog modela cevne
turbine,
„ opitna instalacije sa rezervoarom,
„ optimizacija lopatica za model cevne
turbine, slika 4,
„ plan i program ispitivanja
Za ispitivanja modela cevne turbine u cilju
provere prora~una i doterivanje hidrauli~kih
oblika, planom i programom su predvi|ena:
„ energetska ispitivanja modela vodom u
cilju dobijanja pogonskih karakteristika i
karakteristika pobuda,
„ kavitacijska ispitivanja modela
„ specijalna ispitivanja modela vazduhom i
vodom u cilju odre|ivanja pritiska i
Slika 1 Cevna S turbina
Slika 2
Osnovni model cevne turbine D=280 mm
Da bi se moglo sprovesti ispitivanje potrebna
je i izrada osnovnog modela cevne turbine
pre~nika 280 mm, slika 2. Opitna instalacija
za ispitivanje modela cevne turbine, na
Ma{inskom fakultetu u Beogradu prikazana
je na slici 3.
Osnovni podaci o modelu cevne turbine su:
pre~nik obrtnog kola, D1 (mm)
„ ulazni pre~nik turbine,
DU=1,9 D1 (mm)
„ pre~nik kapsule, DK=D1 (mm)
„ ugao nagiba lopatica sprovodnog
aparata, θSA (°)
„ radijus spolja{nje sfere,
R=0,79 D1 (mm)
„ radijus unutra{nje sfere,
r=0,39 D1 (mm)
„
280
532
280
63
221,2
109,2
udaljenje centra sfere od od ose
235,2
obrtnog kola, L=0,84 D1 (mm)
„ broj lopatica sprovodnog aparata, Z0
14
„ pre~nik glav~ine obrtnog kola,
99,4
dGL=0,355 D1 (mm)
„ pre~nik vrata turbine,
83,7
dG=0,299 D1 (mm)
„ broj lopatica obrtnog kola, Z1
4
„ minimalni pre~nik oklopa,
272,4
D2=0,973 D1 (mm)
„ ugao konusa sifona, 2αK (°)
12,6
„ opseg promene otvora sprovodnog
0¸80
aparata α0 (°)
„ opseg ugla zakretanja lopatica, β (°) 15¸25
„ broj stubova statora, ZST
3
„ maksimalni moment na vratilu, MVRAT120
„ ispitni neto pad modela, HIS (m)
5
„
[175]
pulzacija pritiska u proto~nom traktu, kao i
sila i momenata na sprovodnom aparatu i
obrtnom kolu,
„ formiranje univerzalnih modelski
karakteristika i tipizacije turbine,
„ izradu eksploatacionih dijagrama turbine i
agregata.
Zaklju~ak
Na osnovu iznetog mo`e se zaklju~iti
slede}e:
„ Iskori{}enost hidropotencijala u Srbiji bez
pokrajna iznosi svega 48 %, pri ~emu je
hidropotencijal reka velikih padova
uglavnom iskori{}en, dok su ravni~arske
reke uglavnom neiskori{}ene. Ovo daje
mogu}nost izgradnji velikog broja
niskopadnih hidroelektrana u koje bi se
moglo ugraditi 215 cevnih turbina svih
tipova.
energija
Slika 3 Opitna instalacija za ispitivanje modela cevne turbine
[2] Zbornik radova, IV
jugoslovensko savetovanje
“Energetsko iskori{}avanje
malih vodotoka i izgradnja malih
hidroelektrana”, Aran|elovac,
1984.
[3] Granski standard
elektroprivrede GSE 73/91:
Preporuke za izgradnju malih
hidroelektrana - ma{inska
oprema, Beograd, 1991.
Slika 4 Model lopatice cevne turbine
[4] KarelSin V.J., Vol{anik
V.V., Sooru`eniÔ i
oborduvanie malih
gidroelektrostanciy,
Energoatomizdat, Moskva,
1986.
[5] Milenkovi} D., Pavlovi}.R.,
Velimirovi} M., Izbor
odgovaraju}ih turbine za male
hidroelektrane, Konstriuisanje
ma{ina, 2, 1, JUDEKO, Beograd,
1999, str.9-16.
Kod kaskadnih hidroelektrana treba izvr{iti
unifikaciju agregata i pripadaju}e opreme,
tipizaciju brana i ma{inskih zgrada,
unifikaciju radova, i dr., {to smanjuje za
30 % tro{kove izgradnje takvih
hidroelektrana. Primenom tipskog
agregata, koji treba da zadovolji hidrolo{ke
uslove rada svih elektrana u kaskadi, mo`e
se smanjiti njihova cena i do 25 %.
„ U situaciji kada je mogu}a primena i
„
drugih vrsta turbina potrebno je izvr{iti
tehnoekonomsku analizu i na osnovu toga
izbor odgovaraju}e turbine /5/.
Literatura
[1] Zbornik radova, III jugoslovensko
savetovanje o izgradnji malih hidroelektrana
“Male hidroelektrane”, Bor, 1983.
[176]
energija
Milan ]u{i}
JP Elektroprivreda Srbije, Beograd
Branislav Ignjatovi}
JP “\erdap”, Beograd
UDC 621.311.21:620.98(094.5)(497.11)
Zna~aj i uloga malih
hidroelektrana u Srbiji
anas se u svetu najve}i deo elektri~ne
energije proizvodi u nuklearnim
elektranama, termoelektranama (na
ugalj i gas) i u velikim hidroelektranama. U
Srbiji je u 2004. udeo termoelektrana u
proizvodnji elektri~ne energije iznosio
68,6%.
D
Rezime
Posledice rada termoelektrana na `ivotnu
okolinu su nesagledive na du`i vremenski
period. Rezerve fosilnih goriva su kona~ne,
naro~ito u Srbiji, i vrlo brzo bi}e iscrpljene.
Sa druge strane, prose~na starost
hidroelektrana u Srbiji je iznad 25 godina i
ve}ina ovih postrojenja }e uskoro krenuti u
modernizaciju opreme i objekata uz
eventualno pove}anje proizvodnje.
Istovremeno, u Srbiji postoji odre|eni broj
lokacija na kojima je mogu}e izgraditi
hidroelektrane zna~ajnije proizvodnje.
Kao i velike, male hidroelektrane
predstavljaju obnovljiv izvor energije,
neiscrpan prirodni resurs, bogatstvo koje
mora biti pod kontrolom dr`ave. Male
hidroelektrane su, uz elektrane na vetar,
solarne elektrane i geotermalna postrojenja,
verovatno, ekolo{ki najprihvatljiviji izvor
energije i nikada se ne mogu porediti sa
termoelektranama.
Iako je u poslednje vreme primetan odre|eni
pad cene glavne opreme, cena izgradnje male
hidroelektrane po instalisanom kilovatu je i
dalje velika pa elektri~na energija
proizvedena u malim hidroelektranama mo`e
biti vrlo skupa. Depresirana cena elektri~ne
energije, kakva je danas u Srbiji, zna~ajno se
suprotstavlja izgradnji malih hidroelektrana.
Ali sa ovim problemima se ne sre}u samo
male hidroelektrane, ve} svi obnovljivi izvori
energije. Mnoge evropske zemlje, shvataju}i
dugoro~ni zna~aj obnovljivih izvora energije,
odlu~ile su da, uprkos naizgled
nepremostivim preprekama, stimuli{u
proizvodnju upravo iz ovih izvora energije pa
je u tom cilju 2001. usvojena Direktiva o
obnovljivim izvorima energije.1
Abstract
1
Directive 2001/77/EC of the European Parliament and
of the Council on the promotion of electricity
produced from renewable energy sources in the
internal electricity market.
Osim stavova o zna~aju malih hidroelektrana kao obnovljivog izvora energije i podataka o
potencijalu za izgradnju malih hidroelektrana u Srbiji, radom su prezentovane dosada{nje
aktivnosti na izgradnji malih hidroelektrana kroz istoriju. Posebna poglavlja su posve}ena
sada{njoj poziciji malih hidroelektrana u Srbiji i perspektivama budu}e izgradnje u svetlu
nove zakonske regulative.
Klju~ne re~i: male hidroelektrane, obnovljivi izvori energije, zakonska regulativa.
Besides views on Small Hydro Power Plants as Renewable Energy Source and information on
construction potential of Small Hydro Power Plants in Serbia, this paper presents previous
activities in construction of Small Hydro Power Plants through history. Special chapters are
dedicated to present position of Small Hydro Power Plants in Serbia and prospects of future
construction in the light of the new legal regulations.
Key words: small hydro power plants, renewable energy sources, legal regulations.
Glavne prednosti malih hidroelektrana, osim
{to se radi o obnovljivom izvoru energije i
tehnologiji koja je proverena u doma}oj i
svetskoj praksi, su mogu}nost u{tede goriva,
fleksibilnost na promenu optere}enja, visoka
efikasnost rada, pouzdanost i dugove~nost,
niski tro{kovi rada i odr`avanja i, {to je od
izuzetnog zna~aja, ne zaga|uju okolinu.
Neophodno je napomenuti da nabrojane
prednosti va`e za sve male hidroelektrane.
Osnovne mane su veliki po~etni tro{kovi i
zavisnost od padavina, a pri izgradnji nekih
malih hidroelektrana mo`e do}i plavljenja
zemlji{ta, promene ribljeg stani{ta i
zatvaranja ribljih puteva.
1. Istorijski razvoj malih
hidroelektrana u Srbiji
Male hidroelektrane u Srbiji imaju jako dugu
tradiciju. Od 1898, prema [1], a 1900. godine
prema [2],2 kada je izgra|ena MHE Pod
Gradom na \etinji, do sada je u Srbiji
izgra|en zna~ajan broj malih hidroelektrana
od ~ega je deo jo{ uvek u upotrebi. Ostale su
zatvorene i zapu{tene, naj~e{}e dobrim delom
2
Ova nedoumica je kona~no razre{ena zahvaljuju}i
Milanu Mirosavljevi}u iz Direkcije za distribuciju
elektri~ne energije i nekada{njem direktoru JP
Elektrodistribucije U`ice, koji nam je poklonio izvor
[3]. Odatle se vidi da je, zapravo, 1898. osnovana
Prva srpska akcionarska radionica u U`icu, a da je
hidroelektrana pu{tena u pogon 1900.
[177]
ruinirane, od nekih su ostali samo
gra|evinski objekti, a od nekih samo tragovi.
Prema [2] i [3], prve hidroelektrane u Srbiji su
izgra|ene 1900. Valjevski preduzima~ Matija
Nenadovi} izgradio je hidroelektranu Gradac
u Valjevu na reci Gradac koja je proizvodila
jednofaznu struju. Iste godine na reci \etinji,
na inicijativu profesora \or|a Stanojevi}a,
Prva srpska akcionarska radionica u U`icu
gradi u U`icu hidroelektranu koja je, samo
~etiri godine nakon pu{tanja u rad Tesline
hidroelektrane na Nijagari, koristila sistem
trofazne naizmeni~ne struje: „U`i~ko
hidroelektri~no postrojenje mo`e se smatrati
kao prvi tip postrojenja te vrste kod nas i
zadatak sviju nas treba da bude da re~ima,
delom i srestvima poma`emo da se takve
vrste preduze}a u na{oj zemlji {to vi{e
namno`e. Od ovakvih preduze}a niko ne
mo`e imati {tete, a da }e pojedincima, kao i
celim krajevima doneti velike koristi,
stvaraju}i im tako re}i besplatnu motornu
snagu iz koje treba da se razvije na{a doma}a
industrija, vi{e je no o~evidno.“ [3]
Nakon toga, 1902. zapo~inje izgradnja i
druge hidroelektrane u valjevskom kraju, u
selu Deguri}, koja je u rad pu{tena 1903.
Iste godine pu{tena je u rad i hidroelektrana
Vu~je na reci Vu~janki. Ponovo prema ideji
profesora \or|a Stanojevi}a, grupa
leskova~kih industrijalaca se udr`ila i
formirala Leskova~ko elektri~no dru{tvo AD
1901. (slika 1).
energija
Slika 1 Statut Leskova~kog elektri~nog dru{tva i nekada{nji izgled MHE Vu~je [4]
interesovanje i intenziviranje aktivnosti na
izgradnji ovih objekata. Dobar primer je
izgradnja mikro hidroelektrana na podru~ju
ED Knja`evac gde je poslednjih godina
izgra|eno i priklju~eno na mre`u desetak
elektrana snage izme|u 7,5 i 42 kW.
Interesantan je podatak da je osamdesetih
godina pro{log veka odr`ano vi{e savetovanja
o malim hidrolektranama: Borsko jezero
1983, Aran|elovac 1984, Vrnja~ka Banja
1986, Popova [apka 1987. i Zve~evo 1990.
na kojima su razmatrani svi aspekti izgradnje
malih hidroelektrana. ^itaju}i danas
zaklju~ke i preporuke ili referate sa ovih
savetovanja, koji su i danas aktuelni, te{ko je
ne zapitati se {ta je uzrok zapostavljanja i
neiskori{}enja ovog potencijala poslednjih
dvadeset godina.
2. Sada{nje stanje izgra|enosti
Prema [1] vidi se da je u Srbiji 1990. u
eksploataciji bila 31 mala hidroelektrana i 38
Manastiri{te (Vlasotince) i Veliko Gradi{te.
Elektrana je imala snagu 2 x 139 kW (dve
van eksploatacije, ukupno 69 elektrana
Izme|u dva rata je izgra|eno jo{ 17 objekata
instalisane snage oko 48 MW. Me|utim,
Pelton turbine proizvodnje J.M.Voith, 200
od kojih su najzna~ajniji po svojoj veli~ini
prema anketi sprovedenoj 2002. u Srbiji je u
ks) i prvi prenos elektri~ne energije (od
Si}evo na Ni{avi i Pirot na Temskoj. Posle
eksploataciji bila 31 mala hidroelektrana (od
Vu~ja do Leskovca) u du`ini od 17 km [4].
Drugog svetskog rata, do po~etka gra|enja
toga jedna je radila sa 50% kapaciteta, jedna
Zahvaljuju}i tome, ali i ~injenici da ova
hidroelektrana zna~ajnije snage, izgra|eno je
je radila izolovano, a jedna je bila u
elektrana neprekidno radi ve} 102 godine,
jo{ 6 malih hidroelektrana (ne ra~unaju}i tu
izgradnji), a 13 je bilo van eksploatacije,
3
Institut IEEE je ovu hidroelektranu uvrstio u
Ov~ar banju i Me|uvr{je). Nakon toga
ukupno 44 elektrane instalisane snage oko
listu 62 najve}a svetska dostignu}a na polju
izgradnja malih hidroelektrana se mo`e
15,2 MW.
elektrotehnike i elektronike! MHE Vu~je se
smatrati sporadi~nom i manje vi{e
Interesantno je da odre|eni broj elektrana
nalazi na listi Regiona 8 na kojoj je 17
posledicom inicijative retkih zaljubljenika u
koje su 1990. bile u pogonu, 2002. bio van
dostignu}a sa podru~ja Afrike, Evrope,
ove objekte.
pogona (Aran|elovac instalisane snage 148
Grenlanda, Islanda, Ruske Federacije i
Pregled malih hidroelektrana izgra|enih u
kW, Sokolja instalisane snage 300 kW,
Bliskog i Srednjeg istoka.
Srbiji do {ezdesetih godina pro{log veka,
Bistrica instalisane snage 200 kW), a neke se
4
prema [2] uz neke korekcije, dat je u tabeli 1. vi{e i ne pominju (Ostrovica instalisane snage
Nakon ovoga, do Prvog svetskog rata, su
izgra|ene i hidroelektrane Gamzigrad, Sveta
Tek devedesetih godina pro{log veka i
1050 kW, Jela{nica instalisane snage 500 kW,
Petka (kod Ni{a), Ivanjica, U`ice,
po~etkom ovog primetno je ve}e
Ras instalisane snage 5600 kW, Gro{nica
instalisane snage 445 kW, Kosjeri}
instalisane snage 155 kW, Arilje
Tabela 1 Pregled MHE izgra|enih u Srbiji do 1958.
instalisane snage 130 kW itd).
Redni
Naziv
Godina izgradnje
Snaga (kW)
Vodotok
Naro~ito
je zna~ajna ~injenica da
broj
su u ovom periodu neke male
1.
U`ice (Pod Gradom)
1900.
220
\etinja
hidroelektrane revitalizovane. To je
2.
Gradac
1900.
Gradac
slu~aj sa MHE Pod Gradom na
3.
Deguri}
1903.
80
Gradac
\etinji kod U`ica iz 1900,
4.
Vu~je
1903.
278
Vu~janka
instalisane snage 200 kW, koja je
5.
Gamzigrad
1909.
370
Crni Timok
revitalizovana 2000. i MHE
6.
Sveta Petka
1909.
680
Ni{ava
Bogutovac 1 i Bogutovac 2, obe iz
7.
Ivanjica
1911.
160
Moravica
1984. instalisane snage 110 kW i
8.
U`ice
1911.
60
\etinja
obe revitalizovane 2002.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
Manastiri{te
Veliko Gradi{te
Bela Palanka
Caribrod (Dimitrovgrad)
Kosovska Mitrovica
Peru}ac (Vrelo)
Vranje
^e~evo
Prizren
Novi Pazar
Si}evo
Pirot
Boljevac
Lebane
Sinjevica
Petrovac na Mlavi
Malo Crni}e
Radevac
Sokolovica
Istok
Sokolja
Selja{nica
Sopo}ani
Dikance
1912.
1914.
1926.
1927.
1927.
1928.
1928.
1929.
1929.
1931.
1931.
1936.
1930.
1930.
1931.
1936.
1939.
1934.
1948.
1948.
1952.
1952.
1954.
1956.
[178]
60
120
40
70
80
80
60
32
250
370
1600
1260
60
80
400
60
60
340
5200
56
1000 (300)
130
800
140
Vlasina
Pek
Ni{ava
Ni{ava
Ibar
Vrelo
Jela{nica
Ra{ka
Ni{ava
Temska
Timok
[umum
\etinja
Mlava
Mlava
Timok
Istok
Ribnica
Selja{nica
Ra{ka
3. Izgradnja novih malih
hidroelektrana
Do sada je u Srbiji ura|eno
nekoliko analiza potencijala za
izgradnju malih hidroelektrana.
Me|utim klju~ni dokumenti su
“Katastar malih hidroelektrana u
Srbiji van pokrajina” koji sadr`i
podatke o 856 lokacija ukupne
snage 449 MW i 1.590 GWh
godi{nje proizvodnje i Katastar
3
The Institute of Electrical and
Electronics Engineers.
4
Verujemo da }e pa`ljivim ~itanjem neko
ko je dobro upoznat sa istorijom MHE u
Srbiji otkriti nedostatke u ovoj tabeli i
pored korekcija koje su izvr{ene. Ovde pre
svega mislimo na kori{tene toponime, ali i
na mogu}nost da neki objekti uop{te i nisu
uzeti u obzir.
energija
Tabela 2
energije, ali ne
treba
zanemariti ni
energiju koja
474,5
1683,5
800-1000
1200-4000 bi se dobila
revitalizacijom
i obnovom
13
60
6,5-10,4
400-800
postoje}ih
objekata.
25.8
134
10,3-18
400-1000 Procena je da
je u ovim
513,3
1877,5
816.8-1028,4
elektranama
mogu}e
instalisati oko 500 MW, odnosno 1850 GWh
Energetsku dozvolu za izgradnju ili
godi{nje, za {ta su potrebne ukupne
revitalizaciju energetskih objekata izdaje
investicije izme|u 800 mil. EUR i 1000 mil.
nadle`ni ministar i u tom slu~aju nije
EUR.
potrebna koncesija. Licencu za obavljanje
energetskih delatnosti izdaje Agencija za
Dobrom organizacijom, pored pove}anja
energetiku.
u~e{}a obnovljivih izvora energije u ukupnoj
potro{nji i, eventualno, ispunjenja ciljeva
Po zakonu, male elektrane mogu biti
odr`ivog razvoja, obezbedi}emo uslove koji
priklju~ene na distributivnu mre`u i imaju
}e doma}oj industriji omogu}iti pove}anje
pravo da proizvedenu elektri~nu energiju
konkurentnosti i priliku da ovaj novac zarade,
prodaju preko distributivne mre`e. Tako|e,
da pove}aju zaposlenost postoje}ih
uvodi se pojam povla{}enih proizvo|a~a
kapaciteta, da otvore nova radna mesta itd.
elektri~ne energije koji se odnosi na
proizvo|a~e koji u procesu proizvodnje
Usvajanjem novog Zakona o energetici,
elektri~ne energije koriste obnovljive izvore
Strategije razvoja energetike Republike Srbije
energije ili otpad, ili u procesu proizvodnje
do 2015. godine i formiranjem Agencije za
istovremeno proizvode elektri~nu i toplotnu
energetiku zapo~eo je proces usvajanja
energiju i imaju, pod jednakim finansijskim
adekvatnog zakonskog okvira za sve OIE pa i
uslovima, pravo prioriteta na organizovanom
za male hidroelektrane Me|utim, to ne}e
tr`i{tu elektri~ne energije i pravo na
imati efekta ukoliko se ne u~ini napor ka
subvencije i druge olak{ice u poslovanju.
intenziviranju ovog procesa, odnosno
Postupak i na~in ostvarivanja prava
usvajanju odgovaraju}ih podzakonskih akata
povla{}enih proizvo|a~a elektri~ne energije
i Nacionalnog programa za stimulaciju
bi}e ure|en posebnim aktom.
kori{}enja OIE u Srbiji [5].
Tako|e, Strategijom razvoja energetike
Republike Srbije (koja je u skup{tinskoj
proceduri) u okviru prioritetnih programa
razvoja energetskih sektora Srbije do 2015.
godine, predvi|en je poseban prioritet koji
obuhvata programe selektivnog kori{}enja
obnovljivih izvora energije (biomasa,
Literatura
geotermalna, sun~eva i eolska energija), i
posebne programe novih energetski
[1] Male hidroelektrane na teritoriji SR Srbije
efikasnijih i ekolo{ko prihvatljivih
van pokrajina, Zajednica Jugoslovenske
tehnologija (nove tehnologije sagorevanja
Elektroprivrede, Slu`ba za hidroelektrane,
uglja, biomase i otpada, tehnologije za
Beograd, 1990.
decentralizovanu proizvodnju elektri~ne i
[2] Milosav Mihajlovi}, In`enjering malih
topltne energije na bazi prirodnog gasa, i
hidrocentrala, 2002.
tehnologije malih i mini hidroelektrana), sa
[3] \. M. Stanojevi}, Elektri~na industrija u
ciljem da se po toj osnovi smanji potro{nja
Srbiji, reprint izdanja iz 1901. godine, JP
kvalitetnih uvoznih energenata i ostvari
Elektrodistribucija U`ice, U`ice, 2000.
dodatna proizvodnja posebno toplotne
[4] Neboj{a Stankovi}, Sto godina
energije. Preliminarna procena potrebnih
hidroelektrane Vu~je, JP Elektrodistribucija
sredstava za realizaciju ovog programa je
Leskovac, Leskovac, 2003.
350 mil. USD od ~ega je 130 mil. USD
predvi|eno za male hidroelektrane.
[5] Milan ]u{i}, Obnovljivi izvori energije u
Srbije, 27. savetovanje JUKO CIGRE,
Zlatibor, 2005.
5. Zaklju~ak
Pregled potencijala za izgranju MHE i potrebnih investicija
Instalisana snaga
(MW)
Nove lokacije za izgradnju malih
hidroelektrana
Lokacije za izgradnju na
postoje}im vodoprivrednim
objektima (procena)
Revitalizacija postoje}ih malih
hidroelektrana (procena)
Ukupno
malih hidroelektrana u Vojvodini kojim je
predvi|ena izgradnja 13 malih hidroelektrana
ukupne snage 25,5 MW i 93,5 GWh godi{nje
proizvodnje.
Osim {to postoji zana~ajan broj lokacija za
izgradnju novih objekata, u Srbiji postoji
odre|eni broj vodoprivrednih objekata na
kojima je mogu}e instalirati opremu za
proizvodnju elektri~ne energije. Tako|e, ne
treba zanemariti ni energiju koja bi se dobila
revitalizacijom i obnovom postoje}ih
objekata.
U tabeli 2 je dat zbirni pregled potencijala za
izgranju MHE u Srbiji i procena za to
potrebnih investicija. Vidi se da je, u
najgorem slu~aju, za realizaciju ovih objekata
potrebno 800 mil. EUR. Pitanje je samo da li
}emo uspeti da se na pravi na~in
organizujemo i da, pored pove}anja u~e{}a
obnovljivih izvora energije u ukupnoj
potro{nji i eventualno ispunjenja ciljeva
odr`ivog razvoja, obezbedimo uslove koji }e
doma}oj industriji omogu}iti pove}anje
konkurentnosti i priliku da ovaj novac zarade,
da pove}aju zaposlenost postoje}ih
kapaciteta, da otvore nova radna mesta?
4. Sada{nji zakonski okvir
Na izgradnju i kori{}enje malih
hidroelektrana u Srbiji odnosi se 14
zakonskih propisa. Prema republi~kom
Zakonu o koncesijama iz 1997. i saveznom
Zakonu o stranim ulaganjima iz 2002.
izgradnjom, odr`avanjem i kori{}enjem
energetskih objekata mogu se baviti doma}a i
strana pravna i fizi~ka lica.
Novim Zakonom o energetici se ukidaju
ograni~enja iz nekada{nje zakonske
regulative i predvi|en je povla{}en status za
sve obnovljive izvore energije pa i za male
hidroelektrane.
Komplikovana procedura pribavljanja
neophodnih dokumenata (15 do po~etka
gradnje i 9 do po~etka kori{}enja) u pro{losti
je ~esto odvra}ala investitore od izgradnje.
Istovremeno, lokalna distributivna preduze}a
nisu imala obavezu otkupa proizvedene
elektri~ne energije, a na~in utvr|ivanja
otkupne cene za proizvedeni kWh je bio
nedefinisan.
Novi Zakon o energetici je, pored ostalog,
zasnovan i na na~elu prioritetnog kori{}enja
obnovljivih izvora energije i uvodi zna~ajne
novine koje }e doprineti stimulisanju
investiranja u male elektrane. Uvodi se
Licenca za obavljanje energetskih delatnosti i
Energetska dozvola za izgradnju i
revitalizaciju energetskih objekata, me|utim,
za proizvodnju elektri~ne energije isklju~ivo
za svoje potrebe i za proizvodnju elektri~ne
energije u objektima snage do 1 MW nije
potrebna ni Licenca ni Energetska dozvola.
Godi{nja proizvodnja
(GWh/god.)
Ukupne investicije
(mil. EUR)
Kao i velike, male hidroelektrane
predstavljaju obnovljiv izvor energije,
neiscrpan prirodni resurs, verovatno, ekolo{ki
najprihvatljiviji izvor energije, bogatstvo koje
mora biti pod kontrolom dr`ave. Male
hidroelektrane u Srbiji imaju jako dugu
tradiciju. Na `alost, samo je jedan broj ovih
objekata jo{ uvek u upotrebi. Godine 2002. u
Srbiji je u eksploataciji bila 31 mala
hidroelektrana a 13 je bilo van eksploatacije,
ukupno 44 elektrane instalisane snage oko
15,2 MW.
Za izgradnju novih objekata u Srbiji postoji
zana~ajan broj lokacija ali odre|eni broj
vodoprivrednih objekata na kojima je mogu}e
instalirati opremu za proizvodnju elektri~ne
[179]
Specifi~ne investicije
(EUR/kW)
energija
Slobodan Mili}
Energoprojekt-ENTEL, Beograd
UDC 621.311.21:330.131(497.11)
Hidroenergetski objekti na
Velikoj Moravi: energetsko-ekonomski pokazatelji
idroenergetski objekti na Velikoj
Moravi projektovani su pre vi{e od
15 godina. Tehni~ka dokumentacija
ura|ena je na nivou Idejnog re{enja, a
pojedina poglavlja i detaljnije. U tom
periodu, dobijeni pokazatelji energetskoekonomskog karaktera bili su pozitivni. Od
tada, prakti~no su izgra|eni samo HE Pirot
(80 MW; 130 GWh) i dva dodatna agregata
na \erdapu 2 (52 MW; 110 GWh). Porast
konzuma, i pored op{te privredne stagnacije i
smanjenja aktivnosti, bio je dovoljan da
elektroenergetski sistem EPS-a dovede u
polo`aj redovnog uvoznika energije.
Nedostatak sredstava u elektroprivredi
prakti~no je zaustavio i izu~avanje i izradu
tehni~ke dokumentacije za nove izvore,
posebno hidroelektrane. Prisutna u du`em
periodu, teorija ili shvatanje da okolina
raspola`e dovoljnim koli~inama jeftine
energije i da se ona mo`e nabaviti na
budu}em tr`i{tu, dodatno je umanjila napore
pojedinaca i organizacija da se u ovom
periodu uradi bar odgovaraju}a tehni~ka
dokumentacija i pripreme projekti za budu}u
realizaciju. Splet navedenih okolnosti doveo
nas je u dana{nju situaciju da, pored
nedostatka sredstava, nemamo ni potrebnu
tehni~ku dokumentaciju za odlu~ivanje o
realizaciji projekata.
Hidroelektrane na Velikoj Moravi koriste
energetski potencijal Srbije, vi{enamenskog
su karaktera, respektivne proizvodnje i snage
(sve zajedno) i imaju veoma povoljnu
dinamiku realizacije i investiranja. Mo`e ih
izgraditi na{a gra|evinska operativa i
proizvesti zna~ajan deo opreme. Nije za
odbacivanje ni varijanta da se glavna oprema,
s obzirom na broj jedinica i dinamiku,
proizvede kod nas, odnosno osvoji njena
proizvodnja. Sve navedeno smatramo
dovoljnim da se ponovo razmotre i
analiziraju energetsko-ekonomski pokazatelji
ovih objekata.
H
1. Osnovni energetski parametri
HE na Velikoj Moravi
Kori{}enje energetskog potencijala Velike
Morave predvi|eno je sa sedam stepenica:
Ljubi~evo, Vla{ki Do, Velika Plana,
Svilajnac, Bagrdan, ]uprija i Para}in.
Rezime
Projektnom dokumentacijom predvi|eno je kori{}enje energstskog potencijala Velike Morave
sa sedam stepenica. Tehni~ka re{enja su u skladu sa zahtevima plovidbe, maksimalno su
unificirana i tipizirana a gradnja objekata prdvi|ena dinamikom koja omogu}ava kontinualno
izvo|enje radova i monta`e opreme tokom perioda gradnje (10 godina). Predvi|eno vreme
realizacije omogu}ava relaksirano investiranje koje prate i odgovaraju}i efekti u
elektroenergetskom sistemu. Promene koje su se desile u elektroenergetskom sistemu u
poslednjih petnaest godina (zastoj u izgradnji, situacija u okru`enju, privredna stagnacija i
sl.) nametnule su potrebu za ponovnom analizom energetsko-ekonomskkih pokazatelja HE na
Velikoj Moravi. U radu se daju osnovni rezultati energetsko-ekonomske analize sa ciljem da
se uka`e na potrebu daljeg izu~avanja ove problematike i dovo|enja tehni~ke dokumentacije
do nivoa potrebnog za odlu~ivanje o realizaciji.
Klju~ne re~i: Morava, energetika, ekonomija.
Abstract
Within the basic concept documentation it is foreseen that available hydro potential of Velika
Morava River can be used by constructing seven cascades. Technical solutions are uniformed
and standardized and done in accordance with requirements of river traffic. The construction
of the cascades is foreseen with dynamics that enables continuous realization of civil works
and installation of equipment during the construction period of 10 years. The foreseen
construction period enables relaxed investing that is followed by the corresponding positive
effects in power system. Changes that happened in our power system in the previous 15 years
(slowdown in construction, stagnation in economy as well as situation in neighboring
countries), forced the need for repetition of analyses of economic justification parameters of
HPPs on Velika Morava River. This paper gives the basic results of economic justification
analyzes with the aim to point to the need for further investigations of this matter and
actualization of documentation as the first step in realization of this project.
Key words: Morava, hydro potential, economic.
Tehni~kim re{enjem izvr{ena je maksimalna
unifikacija i tipizacija objekata i opreme. U
tom cilju usvojen je i broj stepenica (sedam)
sa delimi~nim prokopavnjem korita nizvodno
u cilju sni`enja donje vode, odnosno
pove}anja raspolo`ivog pada.
Instalisani protok je 500 m3/s, realizovan sa
~etiri cevne PIT turbine po objektu, svaka sa
po 125 m3/s i povezane sa generatorima
preko planetarnog multiplikatora. Generatori
su snage 10 MVA, 750 obr./min i napona 6,3
kV. Priklju~ak na mre`u je predvi|en na
nivou 110 kV. Elektrane su koncipirane za
rad bez posade i sa upravljanjem iz jednog
centra.
2. Investicione vrednosti i
dinamika gradnje
Za realizaciju celog sistema dokumentacijom
je predvi|en slede}i obim radova:
[180]
betonski radovi
1.200.000 m3
z iskopi na suvom
3.500.000 m3
z iskopi u vodi
2.500.000 m3
z izrada nasipa i brana
6.300.000 m3
z ma{inska i hidromehani~ka
oprema
17.260 t
z elektrooprema
1.760 t
z drena`e, bunari,
crpne stanice i sl. prema dokumentaciji
z
Ovaj obim radova ko{tao bi 575 miliona
USD. Struktura ovih sredstava je slede}a:
„
hidroenergetski objekti:
gra|evinski radovi
hidroma{inska oprema
z elektro oprema
z eksproprijacije
z osniva~ka ulaganja
z ukupno hidroenergetski
objekti
z
z
242 x 106 USD
13 x 106 USD
105 x 106 USD
21 x 106 USD
30 x 106 USD
411 x 106 USD
energija
„
plovni put i ostalo:
Tabela 2 Podaci o ukupnoj potro{nji i maksimalnom optere}enju
gra|evinski radovi
130 x 106 USD
z oprema
24 x 106 USD
z ostala ulaganja
10 x 106 USD
z ukupno plovni put
164 x 106 USD
z ukupne investicije
za ceo projekat
575 x 106 USD
Dinamika realizacije energetskih objekata
prilago|ena je sistemu kontinualnog
izvo|enja u periodu 10 - 12 godina, {to bi
pratila i dinamika investiranja. Na ovaj na~in
se realizacijom dela sredstava omogu}avaju i
konkretni efekti u sistemu, {to veoma
povoljno uti~e na ekonomske pokazatelje.
z
3. Na~in rada hidroelektrana
Hidroelektrane na Velikoj Moravi su tipi~an
sistem hidroelektrana u kaskadi. Karakteri{u
ih mali padovi, preklapanje uspora, male
zapremine akumulacija i veliki me|usobni
uticaji. U cilju iskori{}enja raspolo`ivog
potencijala i njegove maksimalne valorizacije
u elektroenergetskom sistemu usvojen je
re`im rada koji odgovara elektranama u
kaskadi. Taj re`im karakteri{e regulacija u
najuzvodnijoj elektrani i prakti~no proto~an
rad ostalih u nizu na regulisanom isticanju.
Na taj na~in nizvodne elektrane imaju
obavezu regulisanja samo me|udotoka i
eventualno teku}ih korekcija prema
zahtevima dispe~era. Najnizvodnija elektrana
ima ulogu kompenzacionog bazena koja se, s
obzirom na blizinu uspora na Dunavu i
veli~inu regulacije, mo`e, na ovom nivou
razmatranja, zanemariti. Konkretno,
hidroelektrane na Velikoj Moravi radi}e u
re`imu dnevnog regulisanja sa dva vrha. Na
taj na~in, sem pokrivanja konzuma po
energiji i snazi, one mogu biti anga`ovane i
za pokri}e dela rotiraju}e rezerve u sistemu.
Druge efekte u sistemu od objekata ovih
karakteristika ne treba o~ekivati, niti ih oni mogu
pru`iti (mala zapremina, mali padovi i sl.).
4. Mogu}a proizvodnja
hidroelektrana na Velikoj Moravi
Na bazi raspolo`ivih podataka iz hidrolo{kog
perioda 1946 -1975. i karakteristika iz
ura|ene tehni~ke dokumentacije, veli~ina i
struktura mogu}e proizvodnje svih stepenica
prikazana je u tabeli 1.
Podaci u tabeli 1 odnose se na regulisanje
voda u najuzvodnijoj elektrani, HE Para}in.
Ukupna proizvodnja od 700 GWh, od ~ega je
450 GWh varijabilna proizvodnja, i
maksimalna snaga od 200 MW daju vreme
iskori{}enja od oko 3500 sati godi{nje. Za
elektrane ovog tipa, bez uzvodnih
akumulacija, ovo vreme rada i koli~ina
varijabilne proizvodnje su respektivni. Dalje
Godina
2007.
2010.
2015.
2020.
2025.
2030.
Ukupna potro{nja
(GWh)
34886
36156
39615
42029
44509
46850
Para}in
]uprija
Bagrdan
Svilajinac
Velika Plana
Vla{ki Do
Ljubi~evo
Ukupno
6595
6821
7455
7914
8387
8833
analize u elektroenergetskom sistemu
pokaza}e u kojoj meri su ovi elementi
iskoristivi za stanje sistema bitno razli~ito od
onog u kome su prvobitne analize, tokom
izrade dokumentacije, vr{ene.
5. Podloge elektroenergetskog
sistema EPS-a u narednom
periodu
Podloge o~ekivanog razvoja ukupne godi{nje
potro{nje elektri~ne energije, kao i
aktualizovana dinamika povla~enja i
izgradnje proizvodnih kapaciteta u
elektroenergetskom sistemu Srbije u
dugoro~nom periodu baziraju se na podacima
Elektroprivrede Srbije
5.1. Podloge potro{nje elektri~ne
energije
Podaci o ukupnoj potro{nji i maksimalnom
optere}enju sistema EPS-a, kao i potro{nji u
baznom delu dijagrama optere}enja, u
prese~nim godinama razmatranog perioda,
prikazani su u tabeli 2.
Ugovorene obaveze Elektroprivrede Srbije,
prema aktuelnim sagledavanjima, sadr`ane u
tabeli 2, ne}e se menjati u narednom periodu
i iznosi}e 1065 GWh i 105 MW.
5.2. Kapaciteti za proizvodnju
elektri~ne energije
Prognozirani obim i strukturu potro{nje
elektri~ne energije elektroenergetskog
sistema Srbije u narednom dugoro~nom
planskom periodu mogu}e je podmiriti
kori{}enjem proizvodnih kapaciteta koji su u
pogonu, kao i izgradnjom novih kapaciteta,
pre svega u termoelektranama, a u odre|enoj
meri i aktiviranjem preostalog raspolo`ivog
hidroenergetskog potencijala. Ukupna snaga
na pragu elektrana u elektroenergetskom
sistemu Srbije krajem 2004. iznosila je 8816
MW od ~ega 5171 MW, (59%) u
termoelektranama, 353 MW (4%) u
termoelektranama-toplanama, 2831 MW
(32%) u hidroelektranama, 461 MW (5%) u
ostalim elektranama.
Tabela 1 Proizvodne mogu}nosti HE na Velikoj Moravi po veli~ini i strukturi
Wu (GWh)
97.5
98.1
99.8
109.5
103.5
95.7
96.2
700.3
Maksimalno optere}enje
(MW)
Bez denivelacije
Pmax (MW)
30.3
28.8
28.9
31.1
29.1
26.5
27.3
202.3
[181]
Wkon (GWh)
61.5
29.5
30.7
34.9
33.2
31.4
30.1
251.3
Konstantna
potro{nja
(GWh)
23810
25939
28870
30822
32688
34450
5.2.1. Hidroelektrane
Proizvodne mogu}nosti postoje}ih
hidroelektrana u elektroenergetskom sistemu
Srbije odre|ene su na osnovu srednjih
sedmi~nih protoka u ~etrdesetogodi{njem
hidrolo{kom periodu 1946-1985. Na~in
kori{}enja bazena akumulacionih
hidroelektrana odre|en je metodom grani~nih
stanja po kriterijumu minimalnih
eksploatacionih tro{kova elektroenergetskog
sistema. Planirani obim proizvodnje iz
postoje}ih hidroelektrana u prose~nim
hidrolo{kim uslovima ~etrdesetogodi{njeg
hidrolo{kog perioda iznosi 11 TWh/god.
U okviru podloga dobijenih od strane
stru~nih slu`bi JP Elektroprivrede Srbije
navedeni su hidroenergetski objekti
Brodarevo, Ribari}i i Vrutci, ~ija bi se
izgradnja mogla o~ekivati u periodu do 2030.
Isto tako, uva`ena je i realizacija
revitalizacije hidroelektrane \erdap I u
periodu do 2010. kao i realizacija dodatnih
700 GWh i 250 MW u hidroelektranama u
periodu do 2015. Time bi u prose~nim
hidrolo{kim uslovima ~etrdesetogodi{njeg
hidrolo{kog niza u prese~nim godinama
razmatranog perioda planirani obim
proizvodnje hidroelektrana dostigao vrednosti
porikazane u tabeli 3.
- Potrebno je naglasiti da je proizvodnja
pumpno-akumulacione hidroelektrane
Bajina Ba{ta odre|ena posebnim
optimizacionim postupkom i da zavisi od
ukupnih prilika u elektroenergetskom
sistemu Srbije u svakoj godini razmatranog
perioda razvoja.
5.2.2. Termoelektrane
Obim izgradnje termoelektrana
elektroenergetskog sistema Srbije na po~etku
razmatranog planskog perioda odre|en je
svim termoelektranama koje su se krajem
2004. nalazile u pogonu i dinamikom
povla~enja definisanom od strane stru~nih
slu`bi EPS-a. Ukupna maksimalna snaga na
pragu termoelektrana koje su u pogonu iznosi
4293 MW. Tro{kovi goriva prikazani za sve
agregate ra~unati su na bazi cena energenata
koje su se kretale na nivou:
z doma}a goriva (lignit):
1.299 USD/GJ
z uvozna goriva (gas):
4.019 USD/GJ
5.2.3. Ostali podaci za elektroenergetske
analize
U sklopu, na ve} opisani na~in, formiranih
podloga, ostalim podacima potrebnim za
elektroenergetske analize i ocenu o~ekivanih
prilika i mogu}nosti zadovoljenja potro{nje u
elektroenergetskom sistemu Srbije,
obuhva}eni su podaci o prinudnoj i planskoj
(remonti i nege) neraspolo`ivosti
termoenergetskih blokova.
energija
Tabela 3 Prose~ne proizvodne mogu}nosti hidroelektrana u narednom periodu
Ukupna proizvodnja
(GWh/god.)
Godina
Konstantna proizvodnja
(GWh/god.)
10735.4
11449.4
11449.4
2010.
2015.
2020.
4883.4
5131.9
5131.9
Tabela 4 Planska i prinudna neraspolo`ivost agregata termoelektrana
Maksimalna snaga bloka na pragu
(MW)
Planska (dana)
Neraspolo`ivost
Prinudna1 (%)
Prinudna2 (%)
60
45
30
30
19.5
19.5
19.5
19.5
19
19
19
19
300 < P ≤600
150 < P ≤300
60 <P ≤150
P ≤ 60
1
2005-22%, 2010-19.5%;
2
2015 - 2030.
Za podatke o ukupnoj planskoj
neraspolo`ivosti tokom godine (trajanje
remonta), kao i prinudnoj neraspolo`ivosti
termoagregata (kojom su obuhva}eni i totalni
i delimi~ni ispadi na nivou celog sistema), na
bazi podloga dobijenih od strane strulnih
slu`bi JP Elektroprivrede Srbije, vrednosti
ovih pokazatelja prikazane su u tabeli 4.
Nivo rotiraju}e rezerve, s obzirom na
povezanost mre`e sa evropskom
interkonekcijom, definisan je relacijom:
Prot = 0.05Pmax+√Pmax, {to je znatno
povoljnije od nivoa koji se defini{e u
izolovanim sistemima (snaga najve}eg
agregata).
6. Analiza stanja sistema EPS-a
u narednom periodu
Analize stanja sistema EPS-a u periodu do
2010. i dalje, izvr{ene tokom protekle dve
godine u okviru ra|enih studija i projekata,
ukazale su na slede}e:
z nizak nivo porasta potro{nje,
z nedostatak proizvodnih kapaciteta,
z nemogu}nost njihove realizacije pre 2008.
z nedostatak raspolo`ive snage u sistemu,
z anga`ovanje termoelektrana i za
pokrivanje dela rotiraju}e rezerve,
z rad novih kapaciteta termoelektrana sa
malim vremenom anga`ovanja,
z nedozvoljeno visok stepen redukcija bez
uvoza energije i snage,
z mogu|nost uvoza energije i snage samo u
bandu,
z nemogu}nost uvoza varijabilne energije, i sl.
Kriti~ki osvrt na podloge potro{nje tj. na
usvojeni trend porasta potro{nje, imaju}i u
vidu realizaciju u 2004, navedene
konstatacije potencira u jo{ ve}oj meri.
Kako je u prethodno ra|enoj dokumentaciji
za HE na Velikoj Moravi ograni~avaju}i
faktor, u smislu realnosti energetskih
efekata, bio anga`ovanje u obezbe|enju
rotiraju}e rezerve, a dalji rast potro{nje
znatno je manji od ranije analizranog,
postavlja se logi~no pitanje opravdanosti ovih
analiza. Konkretno, u ranijim analizama
(tokom izrade tehni~ke dokumentacije)
energetski efekti po snazi iskazivali su se na
nivou 170 MW, za realizaciju svih sedam
objekata.
Analize stanja sistema u 2010. i 2015, sa
najnovijim podlogama, ukazale su na isti
nivo efekata. Dakle, promene koje su nastale
u sistemu EPS-a nisu umanjile efekte
hidroelektrana na Velikoj Moravi, ve}
naprotiv, zbog nedostatka kapaciteta i
anga`ovanja termoagregata za rotiraju}u
rezervu, zna~ajno pove}ali efekte i po
tro{kovima goriva i vremenski produ`ili
trajanje visokih efekata u rotiraju}oj rezervi.
Analiza stanja sistema izvr{ena je
pretpostavljaju}i po~etak realizacije, fiktivno
2006, {to je uslovilo ulazak u pogon jednog
objekta u 2010, a dalje sukcesivno po jedan
objekat godi{nje. Energetski efekti po snazi u
razmatranim godinama (2010. i 2015.)
iskazivali su se na nivou maksimalnih snaga
objekata. Konkretno to je zna~ilo da je u
2010. odgovaraju}i efekat reda 30 MW a u
2015. reda 180 MW. Istovremeno, efekti po
tro{kovima goriva kretali su se od 1,4 milona
dolara u 2010. do 9,5 miliona dolara u 2015.
Analiza za dalje godine nije vr{ena ve} je
pretpostavljeno da se u daljim periodima
iskazuju puni efekti po snazi, reda 200 MW, i
odgovaraju}i efekti po tro{kovima goriva
reda 10 miliona dolara.
Uobi~ajenom ekonomskom analizom,
odre|ivanjem odnosa u{teda i tro{kova
Tabela 5
Ulazni podaci
Podaci o hidroelektrani:
Trajanje izgradnje:
10 god.
Period izgradnje:
2006. 2007. 2008. 2009. 2010. 2011. 2012. 2013. 2014. 2015.
Dinamika ulaganja:(Mil. USD)
5.9 26.5 47.1 58.7 58.7 58.7 58.7 52.8 32.2 11.6
Struktura investicija:
IZNOS
(mil.USD)
293.0
13.0
105.0
Operativni tro{kovi (%)
Odr`avanje
Osiguranje
2.00
.00
4.00
.00
4.00
.00
0 .0
30 godina
30 godina
Gra|evinski radovi:
Hidroma{inska oprema:
Elektroma{inska oprema:
Li~ni dohoci:
Zamena hidroma{inske opreme posle:
Zamena elektroma{inske opreme posle:
Podaci o alternativnoj termoelektrani:
Trajanje izgradnje:
4 god.
Period izgradnje:
2006.
2007.
2008.
Dinamika ulaganja:(Mil. USD)
5.1
17.9
17.9
Specifi~ne investicije na gen. TE:
1.25 mil.USD/MW
Operativni tro{kovi **4.6%** :
.06 mil.USD/MW
Zamena opreme posle:
25 godina
Procenat zamene opreme:
73.00 %
Energetski efekti:
Razmatrani vremenski preseci ** 4 **
2010.
2015.
2020.
Energetski efekti po snazi na generatoru (MW):
40.8
182.0
189.8
Tro{kovi goriva:(faktor pove}anja**1.020**)(mil. USD)
1.2
9.5
9.5
Tro{kovi redukcija:(faktor pove}anja **1.000**)(mil.USD) -.3
-1.0
-1.0
**
Vek trajanja objekta
50** godina
Aktuelizovane vrednosti na:
2010. godinu
Stopa aktuelizacije:
8.0 %
Po~etak veka trajanja je zavr{etak gradnje objekta.
Ostalo
.00
.00
.00
2009.
10.2
2030.
255.8
9.5
-1.0
Tabela 6 Prora~un stope ekonomske efektivnosti svo|enjem na 2010.
Stopa
aktuelizacije
(%)
.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
[182]
Sada{nja
vrednost
Prinos(B)
(mil.USD)
1844.9
1459.7
1182.2
979.2
828.1
714.0
626.5
558.3
504.4
461.2
426.2
Godi{nji ekviv. tro{kovi
Ko{tanje(C)
(mil.USD) Odnos: B/C
1057.9
1.744
915.6
1.594
811.6
1.457
734.4
1.333
676.3
1.224
631.9
1.130
597.5
1.048
570.5
.979
549.0
.919
531.8
.867
517.7
.823
Prinos
(mil.USD)
34.2
35.1
36.0
36.8
37.7
38.5
39.3
40.1
41.0
41.9
42.9
Ko{tanje
(mil.USD)
19.6
22.0
24.7
27.6
30.8
34.0
37.5
41.0
44.6
48.3
52.1
energija
(benefit/cost, B/C), za definisanu dinamiku
realizacije (deset godina) i strukturu ukupnih
investicija, kao i fiktivnu dinamiku realizacije
alternativnih kapaciteta (ista kao i
hidroelektrana) dobijeni su povoljni
ekonomski pokazatelji iskazani odnosom
B/C=1,00 za nivo investicija u energetiku od
411 miliona dolara i stopu aktuelizacije od
6.5 %. Ulazni podaci za ovu analizu i
osnovni rezultati prikazani su tabelama 5 i 6.
U okviru ove analize uva`ena je samo jedna
od prednosti koju pru`a kori{}enje
obnovljivog energetskog potencijala. Ta
prednost je izra`ena pove}anjem cene goriva
termoagregata za 2 % godi{nje, {to se odnosi
na te`e uslove eksploatacije, ve}i sadr`aj
jalovine i sl. Nisu uzete ostale prednosti
koje, kod kori{}enja hidroelektrana, sigurno
postoje u odnosu na fosilna goriva. Na
primer, nije prikazan efekat smanjenja
redukcija, odnosno uvoza koji su izvesni u
narednom periodu, a koji samo po
anga`ovanju snage u rotiraju}oj rezervi reda
250 MW iznose i do 500 GWh godi{nje.
Ovaj efekat posti`e se osloba|anjem
termoagregata obaveze dr`anja rotiraju}e
rezerve i njihovim anga`ovanjem za
proizvodnju energije. Navedena pojava je
izvesna tokom kriti~nog perioda decembar mart u narednom godinama.
Ekonomska analiza za iznos investicija od
300 miliona USD koji bi optere}ivao
energetiku, kao u analizi tokom izrade
osnovne dokumentacije, daje odnos B/C=
1,26 za stopu aktuelizacije od 8 %, {to je
sigurno realniji pokazatelj za upore|enje sa
izvornom dokumentacijom.
Energetski ekvivalent proizvodnji od 700
GWh godi{nje bio bi oko milion tona uglja
(lignita). U veku hidroelektrane od 50 godina
(a vek je znatno du`i, i do 100 godina) to
iznosi 50 miliona tona uglja.
Investiciona vrednost od 411 miliona dolara
sa stopom godi{njih tro{kova od 8 % i
proizvodnjom od 700 GWh iskazuje tro{kove
od 0.046 USD/kWh. Investiciona vrednost
od 300 miliona dolara koja bi teretila
energetiku sa istom stopom godi{njih
tro{kova dala bi iznos tro{kova od 0,034
USD/kWh. Za kvalitet energije koji se dobija
iz HE na Velikoj Moravi to se mo`e smatrati
povoljnim.
Ne ulaze}i u dalje i detaljnije analize, ve}
samo porede}i energetske i ekonomske
pokazatelje iz ranije dokumentacije sa ovde
prikazanim (a koji su po mnogim elementima
na strani sigurnosti) mo`e se re}i da se
prostor za plasman proizvodnje i snage HE
na Velikoj Moravi u sistem EPS-a nije
smanjio ve}, naprotiv, pove}ao, {to je
pokazano odgovaraju}im analizama. Iz tih
razloga ima smisla dalja razrada
dokumentacije o hidroelektranama na Velikoj
Moravi.
Hidroelektrane na Velikoj Moravi su, u
okviru ovih analiza, konkretizacija problema
kori{}enja obnovljivog i elasti~nog oblika
potencijala. Neki drugi hidroenergetski
objekti, boljih karakteristika i perfomansi
(ve}e i vi{enamenske akumulacije, ve}i
podu`ni padovi, vodom bogatiji sliv i sl.),
iako skuplji, ima}e tako|e zavidne energetske
efekte i ekonomske pokazatelje koje bi ih
uvrstile u kategoriju ekonomski isplativih sa
stanovi{ta elektroenergetskog sistema. Ta
~injenica, bez jakih razloga, ne mo`e biti
zanemarena.
Literatura
[1] Predinvesticiona studija kori{}enja
hidroenergetskog potencijala Velike Morave,
RO HE \erdap, Kladovo, Energoprojekt Hidroin`enjering, Beograd, 1989.
[183]
energija
B. \or|evi}, M. Panajotovi},
M. Sretenovi}, P. Radosavljevi}
Javno preduze}e "\erdap", Beograd
UDC 621.311:627(497.11)
Integralno ure|enje doline
Velike Morave i uloga
hidroenergetike u tom
razvojnom projektu
trate{kim dokumentima u oblasti voda
(Vodoprivredna osnova Srbije - 2001. i
Vodoprivredna osnova Crne Gore 2000) ura|ena je i detaljna analiza tehni~ki
iskoristivih hidroenergetskih potencijala. Po
zbirnoj analizi [1], tehni~ki iskoristiv
potencijal SCG iznosi oko 25 TWh/god. U
Srbiji je tehni~ki iskoristiv potencijal oko
19,8 TWh/god., od ~ega je oko 18 TWh/god.
na objektima ve}im od 10 MW. (Ve} je
iskori{}eno oko 10,3 TWh/god.). Tehni~ki
potencijal Crne Gore, na ve}im
postrojenjima, zavisi od varijante kori{}enja
voda: oko 4,6 TWh/god. u slu~aju kori{}enja
voda Tare u prirodnom pravcu te~enja, i oko
5,3 TWh/god. u slu~aju prevo|enja dela vode
iz Tare u Mora~u [2]. Procenjuje se da bi se
jo{ oko 0,4 TWh/god. moglo realizovati u
okviru malih hidroelektrana (mHE), tako da
je ukupni tehni~ki potencijal Crne Gore oko
5¸5,7 TWh/god., zavisno od varijante
kori{}enja voda. (Na postoje}im objektima je
iskori{}eno oko 1,7 TWh/god.). Od ukupno
oko 25 TWh/god. iskoristivog potencijala
SCG, u postoje}im hidroelektranama do sada
je iskori{}eno oko 12 TWh/god., ili oko 48%
od ukupnog iskoristivog potencijala. Ukupna
energetska vrednost planiranih akumulacija
sa sezonskim regulisanjem iznosi oko 5,2
TWh, od ~ega oko 1,4 TWh na sopstvenim
padovima, a oko 3,8 TWh na nizvodnim
energetskim stepenicama.
Ma da u okviru tehni~ki i ekonomski
iskoristivog potencijala postoje i ekonomski
veoma atraktivni objekti, nastupio je period
potpunog zastoja u daljem razvoju
hidroenergetskog sistema Srbije i Crne Gore.
Zaustavljena je izgradnja i nekih ekonomski i
ekolo{ki najatraktivnijih objekata (primer:
slu~aj prevo|enja dela velikih voda
Toplodolske reke u Zavojsko jezero radi
pove}anja energetskih performansi HE Pirot),
zaustavljen je i jedan od najboljih razvojnih
projekata u Evropi - Sistem Buk Bijela.
Potpuno stagnira izrada dokumentacije ~ak i
za najatraktivnije poteze reka, kao {to je
potez Srednje Drine. Prekinuto je dalje
projektovanje integralnih razvojnih projekata,
od kojih je jedan od najkompleksnijih Sistem Velike Morave. Zato }e se ovde
razmotriti uloga hidroelektrana u
S
Rezime
Razmatra se razvojni Projekat integralnog ure|enja, kori{}enja i za{tite doline Velike Morave.
Ta dolina se u Prostornom planu Srbije tretira kao “pojas intenzivnog razvoja i nivoa
zna~ajnosti”. Razmatra se ciljna struktura tog razvojnog projekta ~ije grane ~ine socijalni,
privredni, saobra}ajni, urbani, ekonomski, ekolo{ki, kulturolo{ki, energetski, vodoprivredni,
turisti~ki i drugi razvojni ciljevi. Hidroenergetika, kao jedan od ravnopravnih ciljeva, treba u
integralnom razvoju i ure|enju te najva`nije re~ne doline Srbije da odigra ulogu lokomotive
razvoja. U okviru slo`ene ciljne strukture detaljnije se razmatraju re{enja u domenu
hidroenergetike i plovidbe. Prikazuje se kaskada hidroelektrana sa kapsulnim agregatima,
snage oko 260 MW, proizvodnje od oko 700 GWh/god. Daju se i mogu}e performanse
plovnog puta, koji bi obezbedio izlazak privrede centralnog dela Srbije na mre`u evropskih
plovnih puteva. Sistem se mo`e realizovati za 10 godina, a posebna prednost su tipizirana
re{enja objekata i mogu}nost racionalne kontinuirane izgradnje.
Realizacija tog
integralnog razvojnog projekta, u kome je hidroenergetika samo jedan od korisnika prostora,
najbolji je na~in da dolina Velike Morave postane ono {to je i planirano Prostornim planom
Srbije - glavna osovina razvoja Republike.
Klju~ne re~i: Velika Morava, integralni razvojni projekat, ciljna struktura, hidroelektrane,
vodoprivreda, re~na plovidba.
Abstract
Development projct «Integral Structuring, Usage, and Conservation of Great Morava Valley»
is currently being stipulated. This valley is, according to Serbian Landscape Planning
Program, treated as “area of intensive development and importance”. Target structure of such
development project, which consists of aspects ranging from issues of social nature, economic,
communications, urban, environmental, cultural, energy, water management, tourism to other
development objectives, is also being under study. Hydroenergetics, being one of such issues,
needs to play a vital role in the integral development and structure of the most important river
valley in Serbia. Within the scope of complex objective structure greater attention is devoted to
finding solutions in the area of hydroenergetics and river trafficking. Cascade hydro-power
plant with capsule aggregates, with power yield of cca 260 MW and production output of
around 700 GWh/yr. Possible performance parameters of the waterways are given, which in
turn, would enable entry of the economy of central region of Serbia into the European
waterway traffic network. This undertaking can be completed in 10 years time, whereas special
advantage lie in standardized structures and an continuous ability of rational building.
Execution of this integral development project, wherein hydroenergetics is but one of users of
such space, is an optimal way for Great Morava Valley to become what it’s projected to be by
the Serbian Landscape Planning Program-main pillar of prosperity of the State.
Key words: Integral development, use and protection of the Velika Morava valley, structure
of objectives, hydropower plants, water resources management, waterways, natural resources.
elektroenergetskom sistemu (EES), sa
posebnim osvrtom na mogu}nost realizacije
integralnog razvojnog projekta u dolini
Velike Morave.
1. Mesto hidroelektrana u
elektroenergetskom sistemu
Zbog sve ozbiljnijih problema na globalnom
ekolo{kom planu (delovanje GHG - "gasova
[184]
staklene ba{te"), kao i zbog ubrzanog
iscrpljivanja neobnovljivih energetskih
resursa i zao{travanja energetskih problema u
svetu - najve}a pa`nja je usmerena prema
obnovljivim izvorima energije. Me|u njima
posebno mesto zauzima hidroenergija, koja
zahvaljuju}i velikoj koncentraciji na mestu
kori{}enja predstavlja izvor sa visokom
ukupnom energetskom dohodovno{}u. Zbog
toga u svetu postoji tendencija da sve ve}i
energija
deo tehni~ki iskoristivog hidropotencijala
prelazi u kategoriju ekonomski iskoristivog
potencijala. Mo`e se smatrati da }e se u
doglednoj budu}nosti ukupan tehni~ki
iskoristiv hidropotencijal, onaj koji je stavljen
pod posebnu dru{tvenu za{titu (nacionalnim
prostornim planovima, prostornim planovima
posebnih namena, kao i drugim merama
za{tite namene prostora) - na}i u kategoriji
ekonomski iskoristivog potencijala i da }e se
pristupiti njegovom kori{}enju [3]. Razloga
za tu tendenciju ima vi{e, pri ~emu su
posebno relevantni slede}i:
(1) Poskupljenje fosilnih goriva menja uslove
vrednovanja hidroelektrana (HE):
ekonomi~ne postaju sve HE ~ija je cena
energije manja od cene energije
najskupljih termoelektrana (TE) koje
svojim ulaskom u pogon istiskuju iz
elektroenergetskog sistema (EES).
(2) Sa razvojem EES i promenama nivoa
konzuma i strukture proizvodnje, menja
se uloga HE u EES: hidroelektrane
preuzimaju sve va`niju i delikatniju ulogu
u obezbe|ivanju vr{ne snage i energije i
ostvarivanju zahtevane rotiraju}e i
operativne rezerve i pouzdanosti sistema.
(3) Kompleksno kori{}enje voda u~inilo je
ekonomi~nim mnoge hidroenergetske
objekte koji nisu bili ekonomi~ni kada su
razmatrani samo kao energetska
postrojenja.
(4) Uvo|enjem novih HE u EES pove}ava se
ekonomska stabilnost EES.
(5) Razvoj tehnologije opreme za HE
(posebno za objekte na malim padovima)
pro{iruje opseg ekonomi~ne eksploatacija
ranije neekonomi~nih hidro potencijala,
tako da se sada mogu ekonomi~no
koristiti i vrlo mali padovi na rekama koje
se ranije nisu razmatrale za energetsko
kori{}enje. Energetski postaje
interesantno i kori{}enje HS DTD, koji se
u projektnoj fazi nije razmatrao sa takvim
funkcijama.
(6) Mogu}nost potpune tipizacije
hidroelektrana u okviru pojedinih
kaskadnih sistema i serijska gradnja
~itave kaskade uz optimalno anga`ovanje
gra|evinske operative doprinosi sni`enju
tro{kova gra|enja i ekonomi~nom
kori{}enju pojedinih vodotoka.
(7) HE raznih tipova i veli~ina pove}avaju
vitalnost EES u uslovima izvanrednih
doga|aja.
Na elektroenergetskom planu i najrazvijenijih
zemalja uo~avaju se neke tendencije, koje su
bitne za sagledavanje uslova za dalji razvoj
hidroelektrana:
„ Zbog stagnacije u izgradnju elektrana u
svetu - izazvane raznim ograni~enjima,
posebno u domenu izgradnje nuklearnih
elektrana - u ve}ini zemalja istro{ile su se
rezerve snage koje su postojale ranije, tako
da svet postepeno ulazi u period sve
napregnutijeg podmirivanja konzuma,
posebno u periodima visokih optere}enja.
^ak i tradicionalno veoma dobro
"rezervirani" EES, kao {to su francuski,
nema~ki, italijanski, severnoameri~ki (USA
i Kanada) i drugi, sada se suo~avaju sa
problemima u podmirivanju konzuma u
periodima velikih sezonskih i vr{nih
optere}enja.
„ Elektroenergetski sistemi ~ak i
najrazvijenijih zemalja u uslovima
smanjenih rezervi postali su ranjiviji na
havarijske situacije. Vi{e se ne tretira kao
"nemogu} doga|aj" ispad iz pogona i vrlo
velikih sistema, kao {to su bili slu~ajevi u
SAD, Kanadi, Nema~koj, Italiji, Austriji,
Francuskoj, itd.
„ Strategija stvaranja "tr`i{ta" elektri~ne
energije, na koju se mnogo polagalo, jer se
ra~unalo da }e dovesti - kroz konkurenciju
ponude i tra`nje - do smanjenja cena
elektri~ene energije, nije dala o~ekivane
rezultate. U nizu slu~aja dovela je do
suprotnih efekata, {to se najbolje o~ituje u
krizi koja je stvorena u tradicionalno
energetski neranjivim SAD. U Kaliforniji je
do{lo do dramati~nih doga|aja na
elektroenergetskom planu, sa veoma o{trim
restikcijama, koje su ekonomski uzdrmale
tu dr`avu. Zakoni ponude i potra`nje, u
uslovima nedovoljne ponude upravo vr{ne
energije, izazvali su pravi ekonomski i
energetski haos. Cena energije u vr{nim
delovima konzuma se pela u nekim
periodima na neshvatljivu visinu od 1
USD/kWh, {to je zahtevalo intervenciju
dr`ave. Vlasnici akumulacionih
hidroelektrana, onih koje su mogle da
uska~u samo u vr{nim delovima konzuma,
do`iveli su ekonomski "bum", jer su svoju
veoma vrednu (i tra`enu!) vr{nu energiju
mogli da plasiraju po cenama koje su bile
vi{e puta ve}e od cena bazne energije. To
je stvorilo posebno povoljne uslove i za rad
reverzibilnih hidroelektrana, koje su mogle
da rade visoko profitabilno. Sa`eto re~eno elektoenergetske nevolje su pokazale pravu
vrednost hidroelektrana, posebno svih
vidova akumulacionih HE, kao i onih sa
regulisanjem protoka du`im od nedeljnog
regulisanja.
„ U ve}ini zemalja potpuno se konsolidovao
otpor protiv nuklearnih elektrana, tako da
zatvaranje NE ~iji je radni vek istekao nije
pra}eno gra|enjem novih NE. To je
posebno karakteristi~no za neke od
najrazvijenijih zemalja EU, u kojima se
o~ekuje da uskoro bude zatvoreno, zbog
isteka resursa vremena, oko tre}ina
postoje}ih NE, zasad bez mogu}nosti
njihove blagovremene zamene drugim
objektima sli~ne efektivnosti.
„ Strategija mera protiv globalnog
zagrevanja, finalizovana protokolom iz
Kjota, stvara ozbiljna ograni~enja i u
razvoju termoenergetskih objekata, koji su
jedan od glavnih izvora gasova GHG
(greenhouse gas - gasovi "staklene ba{te").
Zbog smanjenja emisije gasova GHG,
uvode se sve o{trija ograni~enja na tom
planu, {to znatno poskupljuje, a u nekim
uslovima i onemogu}ava izgradnja novih
termoelektrana.
Gore navedene tendencije pove}avaju
nesklad izme|u porasta konzuma, sa jedne
strane, i stagnacije, pa i opadanja
raspolo`ivih proizvodnih elektroenergetskih
kapaciteta, sa druge strane, uz smanjivanje
ranijih zna~ajnih rezervi snage. I u EES nekih
najrazvijenijih zemalja rezerve snage su se
smanjile, u nekima na samo oko 20%, pa i
manje, sa tendencijom daljeg smanjivanja.
Zbog toga se situacija na elektroenergetskom
planu ubrzano zao{trava u svim zemljama u
svetu, a posebno u na{em bli`em okru`enju.
Ra~unanje na ve}e kori{}enje uvoznog
ruskog gasa dovedeno je u pitanje nanovijim
dramati~nim skokom cena energenata.
[185]
Masovna izgradnja elektrana na vetar u
nekim zemljama (Danska, Nema~ka)
pokazala je bar tri slabosti: mala
raspolo`ivost instalisanih snaga, visoka cena
energije, elektrane se grade samo uz dr`avne
subvencije, ~ime se razara ~itav koncept
tr`i{ta elektri~ne energije.
U takvim okolnostima nastupilo je - vreme
hidroelektrana. Hidroenergetski potencijali
kao vid najkoncentrisanije obnovljive
energije postaju posebno interesantni za sve
zemlje. U okviru te nove energetske situacije
otvara se prostor:
„ za gra|enje novih hidroelektrana, posebno
u okviru kaskadnih sistema, i na rekama sa
malim padovima, onim koje se ranije nisu
mogle racionalno koristiti;
„ za pove}avanja instalisanih snaga
postoje}ih hidroelektrana, dogradnjom
novih i/ili revitalizacijom postoje}ih
agregata, radi ostvarivanja ve}e operativne
rezerve EES;
„ za doradu postoje}ih hidroenergetskih
objekata i sistema dogradnjom pumpnih
stanica za uvo|enje u sisteme voda sa ni`ih
delova sliva, radi koncentracije protoka i
pove}avanja performansi akumulacionih
HE na velikim padovima (koncept po kome
se razvijao sistema Vlasinskih
hidroelektrana);
„ za prevo|enje vode iz sliva u sliv, radi
koncentracije potencijala na mestu koje je
prostorno pogodnije za kori{}enja;
„ za izgradnju reverzibilnih hidroelektrana
(RHE), radi podmirivanja vr{nih delova
dijagrama optere}enja;
„ za realizaciju hidroenergetskih objekata u
zemljama koje jo{ nisu iskoristile svoje
vodne potencijale, primenom koncesionih
modela ili po raznim BOT aran`manima.
Sve to stavlja u sasvim novu situaciju sve
zemlje koje imaju neiskori{}ene
hidroenergetske potencijale.
Sve navedene ~injenice su prizma kroz koju
treba posmatrati razvojni projekat za
integralno ure|enje doline Velike Morave.
2. Projekat integralnog ure|enja
doline toka Velike Morave
Svi veliki hidroenergetski projekti koji su
realizovani u zadnjim decenijama u na{oj
zemlji bili su, u su{tini, deo velikih
integralnih razvojnih projekata, sa ~itavim
nizom korisnika. Hidroenergetika je bila, po
pravilu, samo onaj inicijalni korisnik voda i
prostora koji je pokretao na realizaciju vrlo
slo`enu ciljnu strukturu brojnih korisnika
prostora. Ma da se ti projekti u svetu naj~e{}e
i samim nazivom tretiraju kao integralni
razvojni projekti, kod nas se sasvim
nepotrebno (a sada se pokazalo - i vrlo
{tetno) nametnula praksa da se projekat ve}
samim nazivom, na samom po~etku rada na
njemu suzi samo na hidroenergetiku i/ili
vodoprivredu (npr. HE Buk Bijela, VHS
Studenica). To kod svih ostalih korisnika
prostora izaziva podozrenje i bojazan da }e
njihovi interesi u prostoru biti zapostavljeni,
{to i jeste klju~ni razlog sve u~estalijih
nesporazuma na relaciji "ostali korisnici
prostora - hidroenergetika". Su`eno
formulisanim nazivom projekta stvara se onaj
prvi, veoma opasan "halo efekat" - ostali
korisnici prostora sti~u nepovoljan sud o
energija
valjanosti projekta, jer ne vide sebe u svemu
tome. Sve kasnije tvrdnje da smo uva`ili
interese svih ostalih korisnika prostora
izazivaju samo jo{ ve}e njihovo podozrenje,
jer to nigde nismo jasno ugradili u ciljnu
strukturu projekta. Ta se velika gre{ka ne sme
vi{e ponavljati, {to }e se prikazati na primeru
integralnog razvojnog projekta ure|enja
doline Velike Morave.
Prostornim planom Republike Srbije dolina
Velike Morave, kao i njen nastavak dolinom
Ju`ne Morave ka Ni{u, Leskovcu i Vranju
dobila je najvi{i razvojni rang: ona se tretira
kao "pojas intenzivnog razvoja I nivoa
zna~ajnosti" (tzv. glavna osovina razvoja
Srbije). Iz njega se granaju dva va`na
razvojna kraka II reda - dolina Zapadne
Morave, kao i razvojni pojas na pravcu
Lapovo - Kragujevac - Kraljevo, dok ga na
severu uokviruje "Dunavsko-savski razvojni
pojas" I nivoa zna~ajnosti. Ti pojasevi
razvoja Srbije najvi{eg nivoa zna~ajnosti,
veoma su bitni za definisanje karaktera
integralnog re{enja ure|enja, kori{}enja i
za{tite ~itave te doline, ali i dolina Ju`ne i
Zapadne Morave, koja se na njega logi~no
naslanjaju.
U skladu sa iskustavima sa velikim razvojnim
projektima sli~nog karaktera u svetu, mora se
ve} na samom po~etku blagovremeno,
sveobuhvatno, mudro i jasno definisati ~itava
ciljna struktura planiranog integralnog
sistema. Namerno je upotrebljeno vi{e
atributa, pri ~emu se u ovom slu~aju
podrazumava: blagovremeno - integralni
razvojni ciljni pristup treba zastupati od
samog po~etka najavljivanja projekta;
sveobuhvatno - ciljnom strukturom treba
obuhvatiti sve korisnike prostora, sa svim
njihovim ciljevima koje treba realizovati u
okviru integralnih re{enja; mudro - korisnike
prostora tretirati ravnopravno i unapred
predvideti neformalne grupe (NFG) koje }e
se pojaviti kao oponencija projektu, tako da
se na vreme, jo{ tokom formiranja ciljne
strukture, za njih na|u ubedljivi projektni
odgovori; jasno - ciljna struktura treba da
bude jasna, eksplicitna, i sa njom treba da
budu upoznati ne samo korisnici prostora,
ve} i ~itava javnost, na samom po~etku
najavljivanja i predstavljanja projekta.
Mogu se definisati i osnovna na~ela za
prezentaciju razvojnog projekta javnosti:
z projekat treba nazvati prema cilju najvi{eg
reda, u ovom slu~aju: "Projekat integralnog
ure|enja, kori{}enja i za{tite doline Velike
Morave"; z prezentaciju projekta uvek, u
svim slu~ajevima, prikazivati sa kompletnom
ciljnom strukturom, bez isticanja prioriteta,
jer su ciljevi svih korisnika ravnopravni;
z ciljeve u oblasti voda i hidroenergetike
nikako ne stavljati na prvo mesto i na}i im
pravu meru, da ne {tr~e po stepenu
zna~ajnosti u odnosu na ostale korisnike
prostora; z ciljnu strukturu zapo~eti sa
socijalnim, ekonomskim, urbanim, ekolo{kim
ciljevima, u skladu sa zakonitostima
formiranja stava ljudi o novim projektima;
z visoko profesionalno obraditi sve ciljne
grane, uklju~iv tu i ekolo{ke ciljeve ure|enja
i za{tite prostora, ne samo stoga {to }e ta
ciljna grana biti veoma pomno razmatrana od
strane NFG orijentisanih na sve aspekte
za{tite okoline, ve} upravo stoga {to je
valjano ure|enje i za{tita prostora i
delotvorno upravljanje ekosistemima na{
veliki civilizacijski
Slika 1 Okvirna {ema gornjeg dela ciljne strukture
dug pri realizaciji
integralnog razvojnog projekta
integralnih
Integralno ure ðenje, korišæenje i zaštita doline Velike Morave
razvojnih projekata.
Okvirna {ema
Socijalni ciljevi
gornjeg dela ciljne
strukture
integralnog
Privredni / razvojni ciljevi
razvojnog projekta
doline Velike
Morave data je na
Ekološki ciljevi
slici 1. Cilj najvi{eg
reda je tako
formulisan da svaki
Saobraæajni ciljevi
korisnik prostora
mo`e u njemu da
odmah sagleda i
Ciljevi urbanog razvoja
svoje ciljeve, koji
se, zatim, granaju
Kulturološki ciljevi
kao posebne grane
tog granatog stabla
ciljne strukture.
Vodoprivredni ciljevi
Svaka grana ciljne
strukture
Energetski ciljevi
razgranava se dalje
u odgovaraju}e
detaljnije
{ire i obuhvataju i dublje rubne zone doline,
hijerarhijske strukture ciljeva, pri ~emu se
sa dolinama pritoka V.Morave (Resava, V.
eksplicitiraju svi ciljevi koji su relevantni sa
Lug, Lepenica, Belica, itd.), sa svim
stanovi{ta integralnog razvoja razmatranog
naseljima i kulturno-istorijskim spomenicima
podru~ja. Ciljeve istog nivoa dekompozicije
(date na slici 1) treba smatrati ravnopravnim - koji gravitiraju ka glavnoj dolini i va`nom
saobra}ajnom koridoru koji kroz nju vodi.
podjednako zna~ajnim, jer bi se svaka
Samo kao primer, u socijalne granice
diskriminacija na tom planu, npr. da se
projekta pored naselja u neposrednoj dolini
kulturolo{ki ili ekolo{ki ciljevi smatraju
usputnim, marginalnim, mo`e kasnije da vrati svakako ulaze i naselja u gravitiraju}em
zale|u (npr. Despotovac, Senjski Rudnik),
kao bumerang, jer bi sigurno dovela do
kao i sva kulturna i verska dobra u tom
formiranja neformalnih grupa iz tih oblasti
zale|u kao {to su npr. manastiri Koporin,
koje }e o{tro osporavati projekat, pa mo`da
Manasija, Resava, Kaleni}, koji moraju biti
ga i onemogu}iti.1
obuhva}eni odgovaraju}om ciljnom
Prikazane su samo osnovne grane tog ciljnog
strukturom. Naravno, u zoni obuhvata su i svi
stabla, a grane se razvijaju na detaljnije
rudnici po rubnim zonama tih granica uticaja
razlo`ene ciljeve (simboli~no prikazane
(slika 6)
strelicama koje su nazna~ene u okviru svake
Socijalni ciljevi. U slu~aju razvojnog
ciljne grane), sve dok se ne formira
projekta integralnog ure|enja, kori{}enja i
kompletna struktura ciljeva, sve do onih
za{tite doline Velike Morave granom
sasvim konkretnih. Ti konkretni, naizgled
socijalnih ciljeva se obuhvaju ciljevi koji bi
manji ciljevi su izuzetno bitni za neke
se mogli nazvati - socijalnom obnovom
socijalne grupe, jer se upravo preko njih
podru~ja obuhva}enog socijalnim granicama
stvaraju uslovi da i one steknu pozitivan stav
projekta. Ta zona, a posebno njeni rubni
o projektu i zauzmu u odnosu na njega
delovi, nalazi se u lo{em demografskokooperativan stav.
socijalnom stanju, koje karakteri{e intenzivna
Vrlo je bitno pravilno utvrditi tzv. socijalne
depopulacija i socijalno nazadovanje. Upravo
granice projekta. U slu~aju projekta Velike
zbog toga je i neophodan veliki razvoji
Morave, socijalne granice projekta su znatno
projekat, da bi se socijalni ciljevi u sprezi sa
ekonomskim i ostalim ciljevima usmerili u
`eljenom pravcu, ~ime bi se najdelotvornije
uticalo na demografska kretanja, migracione
1
Projekat sistema "Studenica" upravo su onemogu}ile
tokove, i omogu}ilo zadr`avanje radno
neformalne grupe iz oblasti kulture (slikari,
konzervatori, istori~ari umetnosti), kojima su se
sposobnog stanovni{tva u rubnim zonama iz
naknadno priklju~ili i predstavnici Crkve, potpuno
kojih su se do sada ljudi intenzivno iseljavali,
neargumentovanom tvrdnjom da }e freske biti u
zbog ekonomskog i socijalnog bezna|a.
opasnosti zbog gra|enja akumulacije ~ija je brana 10
km uzvodno, potpuno zaklonjena iza planine
Privredni ciljevi bi trebalo da se usmere na
^emerno. Akcenat je bio na promeni mikroklime, pa
aktiviranje svih privrednih potencijala i
je uveden ~ak i izraz nanoklima - klima na samoj
povr{ini freske. Kasnije, kada je odbojan stav prema
resursa tog podru~ja, pre svega na
projektu ve} formiran i konsolidovan, nisu pomogli
revitalizaciju privredne stukture u {iroj zoni
matemati~ki modeli, ura|eni od strane vrhunskih
obuhvata projekta. U toj zoni se nalaze na{i
svetskih meteorologa, koji su nedvojbeno pokazivali
da se svaki uticaj nove akvatorije na promenu
veliki privredni potencijali, koji upravo kroz
temperature i vla`nosti gubi na rastojanju od oko
razvojni projekat treba da dobiju priliku za
600÷800 m od akumulacije, {to je prisutno i u
valjano restuktuiranje i obnovu proizvodnje.
knjigama niza autora u svetu koji su istra`ivali taj
fenomen. I jo{ ne{to, sasvim usput, ali va`no kao
Primeri tih kapaciteta koji tek u ovakvom
sociolo{ki fenomen: nedavno je neposredno kraj
razvojnom projektu mogu da dobiju svoju
manastira Manasija, ne dalje od 100 m od ~uvene
pravu razvojnu {ansu su preduze}a ''Go{a'',
freska ''Belog an|ela'' manastir napravio veliki ribnjak,
i niko ne dovodi u pitanje mikroklimu, odnosno MIN, EI, ''Jastrebac'', Fabrika kablova, i niz
nanoklimu neposredno na povr{ini freske. Mudar
drugih prate}ih industrija, koje veliki razvojni
planer }e iz toga izvu}i veoma duboku poruku o tome
projekat stavlja u funkciju razvojne i
kako treba da pravi slo`ene ciljne strukture integralnih
razvojnih projekata.
ekonomske konsolidacije i obnove.
[186]
energija
Urbani ciljevi podrazumevaju urbano,
komunalno i sanitaciono ure|enje svih
naselja koja se nalaze u socijalnim granicama
projekta. Za naselja koja se nalaze
neposredno na reci Moravi ili u njenoj blizini
(primer: Moravsko Trogra|e, koje obuhvata
gradove Jagodinu, ]upriju i Para}in),
projekat treba da omogu}i skladno
povezivanje urbanog gradskog tkiva sa
akvatorijom reke Velike Morave. Tako|e,
urbani ciljevi obuhvataju potpunu sanitaciju
naselja (kompletiranje kanalizacione
infrastrukture, realizaciju postrojenja za
pre~i{}avanje otpadnih voda), obnovu
vodovodnih sistema, za{titu lokalnih
izvori{ta, ure|enje re`ima podzemnih voda u
zoni naselja, itd.
Ekolo{ki ciljevi su u tesnoj vezi sa urbanim
ciljevima. Pored potpune sanitacije naselja u
socijalnim granicama projekta, ekolo{ki
ciljevi podrazumevaju: stvaranje uslova za
potpuno saniranja i pobolj{avanje ekolo{kog
stanja ~itavog pojasa re~ne doline i njenih
pritoka, sada ugro`enog intenzivnim
zaga|ivanjem te~nim i ~vrstim otpadnim
materijama, sada u tom pogledu dosta
zapu{tenog podru~ja re~ne doline; ure|enje
za{titnih pojaseva u zoni oko sistema, za{titu
vodotoka (Velike Morave i njenih
neposrednih pritoka); o~uvanje biodiverziteta;
za{titu vla`nih stani{ta u re~noj dolini u
skladu sa Remsarskim protokolom; za{titu
ihtiofaune u V.Moravi i njenim pritokama,
obezbe|ivanje uslova za migraciju riba, itd.
Saobra}ajni ciljevi podrazumevaju
revitalizaciju postoje}ih saobra}ajnica u
okviru koridora 10, strate{ki jednog od
najva`nijih saobra}ajnih koridora Evrope i
njegovo povezivanje sa koridorom 7, ~ime se
moravska dolina zaista pretvara u
saobra}ajnu ki~mu Evrope. Te aktivnosti se
odigravaju u okviru ve} zapo~etih projekata
(ure|enje magistralnog puta E75,
revitalizacija `elezni~kog magistralnog
pravca du` moravske doline), ali ih treba
Tabela 1
"Kori{}enje hidroenergetskog potencijala
Velike Morave", razmatrana su dva mogu}a
hidroenergetska pristupa u okviru integralnog
re{enja sistema Velike Morave: (a) kaskadni
sistem; (b) sistem kanalskih HE. Predlo`eno
je prvo re{enje, koje se sastoji od sedam
stepenica tzv. re~nih hidroelektrana, ~iji su
osnovni parametri dati u tabeli 1. Prednost
takvog re{enja le`i u koncepciji jednostavnih
i racionalnih elektrana bez posade, u okviru
jedinstvene kaskade (gornja voda jedne HE
~ini donju vodu one uzvodne), istih
dispozicionih karakteristika {to omogu}ava
kori{}enja tipizirane opreme, sa upravljanjem
iz jednog komandnog centra koji se nalazi
kod sredi{nje hidroelektrane (HE Svilajnac).
Sve to omogu}ava racionalnu realizaciju tog
sistema, u periodu od oko 10 godina, ukoliko
bi se kaskada realizovala kao celina, sa
organizacijom radova koja bi omogu}avala
prebacivanje opreme i graditelja sa objekta na
objekat, prema fazi izgradnja.
Imaju}i u vidu brz razvoj opreme za male
padove, sa cevnim agregatima raznih izvedbi,
kao optimalno je odabrano re{enje sa
kapsulnim (bulb) agregatima sa
multiplikatorom broja obrtaja. Re{enje
omogu}ava da svih 28 agregata budu
identi~ni, {to je veoma povoljno sa gledi{ta
cene izrade, transporta, monta`e, a posebno
sa gledi{ta odr`avanja. Istovremeno, ovakvim
re{enjem unificiraju se i gradjevinski radovi
na svih sedam stepenica {to omogu}ava brzu
i jeftiniju gradnju.
Objekti su predvi|eni u vidu tipiziranog
hidro~vora, u okviru koga su koncentrisani
prelivni deo brane, elektrana, prevodnica i
prate}i sadr`aji. Uspor, koji se kre}e u
granicama od 8,2 m (na najnizvodnijih pet
HE) do preko 12 m (najuzvodnija HE
Para}in) ostvaruje se gravitacionim
betonskim branama, sa po ~etiri polja sa
segmentnim ustavama, kao i nasutim
delovima brana, kojima se na racionalan
na~in zatvara pregradni profil. Nasuti delovi
objediniti u okviru integralnog razvojnog
projekta. Pored tih saobra}ajnica projekat
omogu}ava realizaciju plovnog puta du`
V.Morave, ~ime se po glavnoj osovini
razvoja ure|uje plovni put IV kategorije, koji
omogu}ava Srbiji, prakti~no do Ni{a, izlazak
na mre`u evropskih plovnih puteva.
Kulturolo{ki ciljevi su vrlo bitna grana
ciljne strukture i obuhvataju ne samo za{titu,
ve} i korenitu revitalizaciju veoma zna~ajnih
kulturnih dobara u socijalnim granicama
projekta. U zoni obuhvata sistema su na{i
veoma vredni spomenici kulture: Manasija,
Ravanica, Koporin, Kaleni}, crkva Pokajnica
i drugi (videti sliku 6), ~iju za{titu i obnovu
treba obavezno obuhvatiti ciljnom strukturom
integralnog sistema ure|enja i kori{}enja
doline V.Morave.
Turisti~ki ciljevi podrazumevaju izgradnju
turisti~ke infrastrukture koje je primerena
saobra}ajnom koridoru tako visokog nivoa
zna~ajnosti i kulturnim dobrima i prirodnim
raritetima moravske doline i njenog {ireg
zale|a. Postoje svi uslovi da {ira zona
koridora, u socijalnim granicama projekta,
postane razvijena turisti~ka regija, koja bi
omogu}ila realizaciju i socijalnih ciljeva
projekta, pre svega stvaranjem uslova za
zapo{ljavanje ljudi u tercijalnim
delatnostima.
Vodoprivredni ciljevi su vrlo kompleksi i
predvi|aju: obezbe|enje doline od poplava,
kompleksne hidrotehni~ke melioracije odvodnjavanje i navodnjavanje, za{titu voda i
izvori{ta, ure|enje obala; ure|enje re`ima
podzemnih voda u priobalju i i omogu}avanje
upravljanja njima, za{titu kvaliteta voda u
V.Moravi i njenim pritokama, realizaciju
postrojenja za pre~i{}avanje otpadnih voda,
plansku eksploataciju gra|evinskog
materijala iz vodotoka, itd.
Hidroenergetski ciljevi i na~in realizacije.
Predinvesticionom studijom, koja je ura|ena
1989. kao deo generalnog projekta
Parametri elektrana kaskade na Velikoj Moravi
HIDROELEKTRANA
Para}in
Para}in
]uprija
]uprija
Bagrdan
Bagrdan
Svilajnac
Svilajnac
Velika
Velika
Plana
Plana
Vla{ki
Vla{kiDo Ljubi~evo
Do
UKUPNO
Ljubi~evo
Instalisana snaga
MW
4x11
4x9
4x9
4x9
4x9
4x9
4x9
260
Maksimalna snaga
pri Qi
MW
41,6
28,1
28
30,6
28,3
25,7
26,2
208,5
Ukupna
GWh
135,1
90,8
93,2
103,2
97,5
87,4
92,5
699,4
Konstantna
GWh
42,6
35,2
45,7
34,6
49,7
33,7
56,6
298,1
Varijabilna
GWh
92,5
55,5
47,5
68,5
47,7
53,7
35,9
401,3
Garantovana godi{nja
proizvodnja (za 92%)
GWh
100,3
67,1
69,7
76,3
73,2
64,7
70,5
521,8
Garantovana mese~na
proizvodnja
GWh
3,3
2,2
2,23
2,57
2,33
2,17
2,27
17,07
Srednji godi{nji protok Qsr
m3/s
221
225
230
235
240
242
243
230
Kota normalnog uspora
mnm
135
122,1
111,6
103,4
95,2
87
78,8
m
9,95
6,78
6,8
7,31
6,85
6,24
6,42
Srednja
godi{nja
proizvodnja
Bruto pad pri Qi
(4 agregata)
[187]
50,35
energija
Slika 2 Hidroenergetsko re{enje na toku Velike Morave: desno - planirana kaskada HE (sedam stepenica), gore - tipsko re{enje hidro~vora (prelivni deo brane,
elektrana i brodska prevodnica), dole levo - tipsko re{enje elektrane, presek kroz elektranu sa kapsulnim agregatom
brane se na funkcionalan na~in spajaju sa
nasipima kojima se {titi priobalje. Ma{inske
zgrade (elektrane) su re{ene kao tzv. re~ne
elektrane, svaka sa po 4 agregata sa
kapsulnim agregatima. Instalisani proticaj
elektrana je 500 m3/s dobijen kao rezultat
tehnoekonomske analize. Obezbe|eno je
ispu{tanje garantovanog protoka od 35 m3/s
iz najnizvodnije elektrane, dok se kod ostalih
obezbe|uje kontinuirana akvatorije cele
kaskade. Mo`e se ostvariti ograni~eno
dnevno regulisanje proticaja i mogu}nost
proizvodnje varijabilne energije. U uslovima
izgradjenosti svih elektrana najuzvodnija HE
"Para}in" }e vr{iti dnevno izravnavanje, dok
}e ostalih {est nizvodno raditi "u lancu",
saglasno uslovima dnevne regulacije. Na
slici 2 prikazani su osnovni dispozicioni
elementi Moravske kaskade: polo`aj svake od
7 stepenica u kaskadi, osnova jednog
hidro~vora i presek kroz elektranu, kroz
kapsulni agregat.
Plovidba. Jedan od ciljeva u okviru
saobra}ajne ciljne grane je ure|enje plovnog
puta na toj deonici. To je u skladu sa
Prostornim planom Srbije, kao i
Vodoprivrednom osnovom Srbije u kojima se
predvi|a realizacija plovnog puta na Velikoj
Moravi, i na delu Ju`ne Morave do blizu
Ni{a, kao i na toku Zapadne Morave do
Kraljeva. Time bi pojasi intenzivnijeg
razvoja, sa najve}im naseljima i industrijskim
centrima uklju~ili preko V. Morave i Dunava
u mre`u evropskih plovnih puteva. Time bi se
ostvario najracionalniji vid transporta,
posebno kabastih tereta, jer su tro{kovi
energije pri prevozu vodenim putem nekoliko
puta ni`i od tro{kova u drumskom
saobra}aju. To je i razlog za{to se mre`a
plovnih puteva stalno {iri, a novoizgradjeni
sistem Rajna-Majna-Dunav je jedan od
najnovijih primera. Strate{kim dokumentima
je predvi|ena realizacija plovnih puteva samo
na pomenutim potezima, {to ne zatvara
mogu}nost da se u nekim drugim
okolnostima razmatra i mogu}nost realizacije
i nastavka tog puta prema jugu, u okviru
Slika 3 Presek kroz prevodnicu
Slika 4 Gabarit plovnog puta
projekta povezivanja Dunava sa Egejskim
morem.
Plovni put du` V.Morave je svrstan u IV
klasu, za uslove saobra}aja koji va`e na
glavnoj evropskoj magistrali Rajna-MajnaDunav, {to omogu}ava transport plovnih
objekata do 1350 t. Minimalna {irina plovnog
puta od 50 m omogu}ava normalan transport
i mimoila`enje plovila. Dubina vode je uvek
ve}a od 2.5 m.
Prelazak plovila iz jedne u drugu akumulaciju
obavlja se prevodnicama, uz betonski deo
brana. Prevodnice su betonske gradjevine,
{irine po 12,0 m, visine 9,0 m, sa dubinom
vode od 6,0 m. Ukupna du`ina tipske
prevodnice je 130 m, od ~ega na ulaznu i
izlaznu glavu otpada po 20,0 m, {to
zadovoljava dimenzije standardnog
potiskiva~kog sastava sa gura~em i dve bar`e
u konvoju. Ispred i iza prevodnice
omogu}ava se minimalna {irina plovnog puta
od 43,0 m, neophodna za dvosmernu
plovidbu (slike 3 i 4).
Plovni put prate i odgovaraju}a pristani{ta
(Po`arevac, Lapovo, Jagodina, ]uprija,
Para}in, Stala} i Ni{). Pristani{ta bi se gradila
prema kriterijumima za plovni put evropskog
zna~aja, i osim mesta uz samu reku
[188]
povezivala bi i sve bli`e
ve}e centre (Kragujevac,
Kru{evac, Kraljevo i dr).
Vodoprivredno ure|enje
re~ne doline. Integralno
ure|enje re~ne doline
podrazumeva za{titu
priobalja od spoljnih i
unutra{njih voda, upravljanje
re`imima podzemnih voda, regulaciju reka,
za{titu od poplava, ure|enje obala - posebno
u zonama naselja, sanitaciju naselja i za{titu
kvaliteta voda realizacijom kompletne
kanalizacije za otpadne i atmosferske vode i
POOV, hidromelioracije za{ti}enih kaseta u
priobalju, za{titu izvori{ta u aluvijalnim
zonama priobalja, fitosanaciono ure|enje
priobalne zone zbog ekolo{kih i regulacionih
ciljeva, itd.
Za za{titu priobalja od velikih voda
predvi|eni su nasipi, ukupne du`ine oko 200
km. Na ovaj na~in od ukupno raspolo`ivih
80.470 ha brani se 60.600 ha (75%); od
nebranjenih 20.140 ha, 11.780 se nalazi
unutar inundacija, a preostalih 8.360 ha je u
zoni koja se ne {titi nasipima. Postoje}i
nasipi su neujedna~enog stepena za{ute
(oblik, visina, medjusobno rastojanje), tako
da se, na primer, {irina prostora izmedju
nasipa kre}e od 800 m do preko 3000 m.
Uspor koji se ostvaruje gradnjom brana
zadr`ava se u glavnom toku izmedju
paralelnih nasipa, a eventualni uticaj
pove}anja nivoa podzemnih voda eliminisa}e
se gradnjom drena`nog sistema u okviru
za{tite priobalja. Pouzdanost za{tite se
obezbe|uje kanalima i drena`nim sistemima
sa branjene strane priobalja (slika 5), sa
odgovaraju}im pumpnim stanicama koje
obezbe|uju upravljanje re`imima podzemnih
voda. Taj sistem se ve} dokazao kao efikasan
pri za{titi priobalja Dunava u uslovima
uspora od HE \erdap.
Predlo`enim re{enjem, za{titni nasipi se
postavljaju po trasi postoje}ih, a novi nasipi
}e se graditi bli`e re~noj obali uz prose~no
rastojanje izmedju dva nasipa od oko 500 m.
energija
Slika 5 Tipski za{titni sistem priobalja
Nasipi du` akumulaciju su tako projektovani
da je kruna 0,3 m vi{a od nivoa vodnog
ogledala za Q0,2%. [irina krune nasipa je 4,0
m, a nagibi kosina 1:2. Na ovaj na~in
izgradnja sistema ne zahteva dodatnu
eksproprijaciju, izmedju postoje}ih nasipa
dobija se 2.465 ha sa stalnom Slika 5 Tipski
za{titni sistem priobalja za{titom, a pove}ava
se i povr{ina koja se brani novim nasipima za
4.026 ha. Na taj na~in se izgradnjom
integralnog sistema u dolini Velike Morave
{titi od poplava dodatnih 6.491 ha, uz
podizanje boniteta poljoprivrednog zemlji{ta,
a obezbe|uju se i uslovi za meliorativno
uredjenje i promenu strukture kori{}enja
zemlji{ta i setve.
Deo podru~ja Velike
Morave odlikuje se
stalnim deficitom vlage
koji se u vegetativnom
periodu kre}e oko 120
mm. Oko 80.000 ha se
mora navodnjavati da bi
se postigli adekvatni
prinosi u prose~nim
uslovima. Za{titni
sistemi omogu}avaju
upravljenje re`imima
podzemnih voda, {to je
osnovni preduslov za
realizaciju kompleksnih
melioracionih sistema, a
vi{i nivoi u akvatorijama
kaskade (za oko 10 m) omogu}avaju
racionalnije sisteme i manje tro{kove
pumpanja.
Deo poljoprivrednih povr{ina uz korito reke
V.Morave ne mo`e u sada{njim uslovima
adekvatno da se koristi zbog prevla`enosti
zemlji{ta. Izgradnjom drena`nog sistema ne
samo da se elimini{u problemi nastali
podizanjem nivoa voda du` Velike Morave,
nego se stvaraju uslovi za optimalnu
proizvodnju u podru~ju sa prevlazenim
zemlji{tem, upravljanjem nivoa podzemne vode.
Okvirno ko{tanje sistema. Okvirne
investicije za klju~ne proizvodne grane
sistema, one koje treba da deluju kao
podsticaj za realizaciju ~itavog integralnog
Slika 6 Situacija sistema i {ire zone uticaja
razvojnog projekta su oko 575x106 USD. Od
toga u energetsko-vodoprivrednom sektoru
oko 411 x 106 USD (gra|evinski radovi oko
242 x 106 USD, HMO 70 x 106 USD,
elekttroprema 48 x 106 USD, eksproprijacija
21 x 106 USD, ostala ulaganja 30 x 106
USD). U sektoru plovidbe investicije bi bile
oko 164 x 106 USD. Prema ekonomskim
analizama u~e{}e energetike u ukupnim
investicijama trebao bi da iznosi oko
300 x 106 USD, {to omogu}ava cenu ispod 5
USc/kWh.
Ostatak investicija od 275 x 106 USD trebalo
bi da snose ostali korisnici (vodoprivreda,
plovidba, vodosnabdevanje, za{tita od
poplava i dr.), prema dobitima tih grana. Deo
od te sume bi se mogao da obezbedi iz
strukturnih fondova EU, onih koji su
namenjeni realizaciji ekolo{kih, socijalnih i
razvojnih ciljeva.
Sistem se mo`e realizovati za oko 10 godina,
dok je vreme potrebno za zavr{etak prvog
objekta oko 3 godine. Ovo podrazumeva
translatorno pomeranje srodnih grupa radova
sa jednog na drugi objekat kako bi se postigla
puna efikasnost gradnje. Celokupan obim
gra|evinskih radova mo`e realizovati doma}a
operativa, koja raspola`e potrebnim kadrom i
opremom za izgradnju ovog sistema. Najve}i
deo ma{inske i elektroopreme doma}a
industrija je ve} osvojila, a proizvodnja
preostalog dela za potrebe ovog sistema je
zna~ajna razvojna {ansa, jer se pru`a
mogu}nost pokrivanja velikog dela potreba
energetike Srbije i realna mogu}nost nastupa
na stranom tr`i{tu.
Zaklju~ci
Projekat integralnog ure|enja, kori{}enja i
za{tite doline Velike Morave je najve}i
razvojni projekat Srbije, koji treba da
realizuje slo`enu strukturu socijalnih,
privredno-ekonomskih, urbanih, ekolo{kih,
saobra}ajnih, turisti~kih, kulturolo{kih,
vodoprivrednih, energetskih i drugih ciljeva.
Realizacijom tih ciljeva ostvaruje se strategija
Prostornog plana Srbije, po kojoj je dolina
Morave definisana kao pojas intenzivnog
razvoja I nivoa zna~ajnosti. Vodoprivreda i
hidroenergetika se u slo`enoj ciljnoj strukturi
tretiraju kao ravnopravni korisnici prostora,
ali imaju ulogu lokomotive razvoja, jer se
njima stvaraju uslovi, kao i dru{tveni i
razvojni ambijent za realizaciju svih drugih
ciljeva. Realizacijom integralnog sistema
ostvaruju se klju~ni ciljevi:
„ Zaustavljanje negativnih demografskih
tendencija i socijalna obnova u dolini
Morave i njenim rubnim delovima.
„ Stvaranje povoljnog ambijenta za
ekonomski i privredni razvoj.
„ Realizacija urbanih, ekolo{kih,
saobra}ajnih, turisti~kih, kulturolo{kih i
drugih ciljeva koji su definisani slo`enom
ciljnom strukturom.
„ Proizvodnja hidroenergije, koja se u novije
vreme posebno valorizuje kao obnovljiva i
ekolo{ki ~ista energije. Sistem snage 260
MW, prose~ne proizvodnje oko 700
GWh/god., sa cenom energije koja se kre}e
oko 5 USc/kWh spada u kategoriju
ekonomski iskoristivog hidropotencijala.
„ Ostvaruje se kompleksno ure|enje,
kori{}enje i za{tita voda, pri ~emu se
[189]
energija
posebno izdvajaju slede}i efekti: za{tita
novih 6.500 ha zemlji{ta visokog boniteta;
stvaranje uslova za najintenzivniju
poljoprivrednu proizvodnju i kompleksne
hidromelioracije u dolini Morave, {to je
preduslov za njen razvoj kao podru~ja
intenzivnijeg razvoja Srbije; za{tita
kvaliteta voda kroz sanitaciju naselja,
kanalisanje i realizaciju PPOV; za{tita
moravske doline od voda Q0,2%; upravljenje
re`imima podzemnih voda u priobalju;
revitalizacija izvori{ta; ure|enje pritoka i
konzervacija njihovih slivova, itd.
„ Realizacija plovnog puta kojim se najve}a
naselja i industrijski centri Srbije spajaju sa
mre`om evropskih plovnih puteva.
„ Razvojni projekat omogu}ava ulazak u
zdvrav investicioni ciklus, sa vrlo
pozitivnim efektima u nizu grana: metalni
kompleks, elektroma{inski kompleks,
industija gra|evinskih materijala,
brodogradnja, hemijska industija,
projektovanje, itd.
Branislav Ignjatovi}, Vladimir Petrovi}
JP "\erdap", Beograd
Zvonimir Predi}
A.P. Company, Beograd
Mr Zoran Savi}
Energoprojekt-Hidroin`enjering AD, Beograd
UDC 621.311.21:621.224.018
Pove}anje snage postoje}ih
hidrauli~kih turbina HE
"\erdap I" pre njihove
revitalizacije
Rezime
Literatura
[1] \or|evi},B., Hidroenergetski potencijali
Jugoslavije, Vodoprivreda, 189, 2001,
Beograd, str. 93
[2] \or|evi}, B., M. [aranovi},
Hidroenergetski potencijali Crne Gore i
nu`nost njihovog {to br`eg iskori{}enja,
Energetski potencijali Crne Gore, CANU,
2004, str. 5-37
[3] \or|evi},B., Prilog objektivnijem
vrednovanju obnovljivih energija,
Elektroprivreda, 4, 2001, str. 3-14 i 1, 2002,
str. 3-12
[4] Predinvesticiona studija hidroenergetskog
potencijala Velike Morave, RO HE "\erdap "Kladovo, "Energoprojekt-Hidroin`enjering"Beograd, 1989.
[5] Vajda Lj, Putnik B., Sretenovi} M.,
Rafajlovi} B., Radosavljevi} P., Kori{}enje
hidroenergetskog potencijala Velike Morave,
XVII savetovanje energeti~ara, Budva, 1991,
str. 325-343.
[6] Kati} B., Sretenovi} M., Rafajlovi} B.,
Radosavljevi} P., Mogu}nost iskori{}enja
hidroenergetskog potencijala Velike Morave,
Razvoj elektroenergetike u Srbiji, Beograd,
1993, str. 157-168.
[7] Kati} B., Sretenovi} M., Rafajlovi} B.,
Radosavljevi} P., Mogu}nost iskori{}enja
hidroenergetskog potencijala Velike Morave,
Savetovanje Vodni resursi sliva Velike
Morave i njihovo kori{}enje, Kru{evac, 1998,
str. 161-167.
[8] \or|evi}, B., Vodoprivredni sistemi,
Nau~na knjiga, Beograd, 1990.
U sklopu priprema za revitalizaciju hidroagregata HE "\erdap I" obavljena su merenja
dinami~kih napona i sila na vitalnim delovima hidrauli~ne turbine u ustaljenim i prelaznim
re`imima rada, koja su poslu`ila za odre|ivanje utro{enog i preostalog tehni~kog resursa.
Kada je revitalizacija hidroagregata postala izvesna, pristupilo se analizi mogu}nosti daljeg
pove}anja snage i instalisanog protoka postoje}ih hidrauli~kih turbina, kako bi se nadoknadio
smanjeni kapacitet hidroelektrane "\erdap I" u toku trajanja revitalizacije od {est godina,
obzirom da }e se neprekidno jedan agregat nalaziti van pogona.
Pri tome se po{lo od toga da se neposredno pre ulaska u revitalizaciju mo`e dozvoliti rad
hidrauli~kih turbina sa pove}anim snagama i protocima, odnosno da se mo`e dozvoliti
pove}ani utro{ak tehni~kog resursa i ne{to ve}a kavitacijska o{te}enja u odnosu na
uobi~ajeno stanje, ali da se pri tome ne ugrozi pogonska sigurnost i bezbednost do ulaska
agregata u revitalizaciju.
U radu se daje pristup re{avanju ovog tehni~kog pitanja, uz analizu hidrauli~kih pojava u
proto~nom traktu i kavitacijskih pojava na modelu, procenu kavitacijskih o{te}enja,
odre|ivanje utro{ka tehni~kog resursa lopatica obrtnog kola, proveru radne sposobnosti
radnih mehanizama hidrauli~ne turbine, kao i prikaz rezultata prora~una i merenja pri
prelaznim re`imima zbacivanja snage.
Klju~ne re~i: hidroagregat, hidrauli~ka turbina, revitalizacija, pove}anje snage i instalisanog
protoka.
Power Increase of Existing Hydraulic Turbines at HPP " \erdap I" before
their Rehabilitation
The measurements of dynamic stresses and forces on vital parts of the hydraulic turbine
within the stationary and transitional modes of operation had been carried out within the
framework of the preparations for the rehabilitation of HPP |erdap I generating units, which
were used to determine the utilized and the remaining technical resources.
After the rehabilitation of the hydro generating units had become certain, an analysis of the
possibilities to further increase the power and the installed discharge of the existing hydraulic
turbines was started in order to compensate the decreased capacity of HPP |erdap I during
the rehabilitation period of six years in view of the fact that one generating unit would always
be out of operation.
The starting point was that the operation of hydraulic turbines with increased powers and
discharges immediately before the rehabilitation could be allowed, i. e. an increased
utilization of technical resources and slightly larger cavitation damages in relation to the
usual conditions provided that operation safety and security are not jeopardized before the
generating units enter rehabilitation.
The paper provides an approach to the resolution of this technical matter, including an
analysis of hydraulic phenomena in the draft tube and of cavitation phenomena on the model,
an estimation of cavitation damages, a determination of runner blade technical resource
utilization, check-up of working capabilities of the hydraulic turbine working mechanisms as
well as a description of the calculation and measurement results during transitional modes of
operation of load rejection.
Key words: hydro generating unit, hydraulic turbine, rehabilitation, power and installed
discharge increases.
srpskom delu HE "\erdap I"
ugra|eno je {est vertikalnih
hidroagregata (slika 1), sa
Kaplanovim turbinama i sinhronim trofaznim
generatorima.
U
[190]
Hidrauli~ke turbine je proizvela firma
"Lenjingradskij metali~eskij Zavod-LMZ",
St. Peterburg.
Hidroagregati su pu{teni u eksploataciju u
periodu 1970-1972. i do kraja 2004.
energija
Slika 1 Popre~ni presek kroz agregat HE
"\erdap I"
proizveli su 190.050 GWh elektri~ne
energije, ili prose~no godi{nje 5.700 GWh.
U proteklom periodu svaki hidroagregat je
radio na mre`i oko 231.000 ~asova, ili
prose~no godi{nje 6.800 sati.
Osnovni parametri turbina su slede}i:
- projektovana nominalna snaga 178 MW
- u~estanost obrtanja
71,43 min-1
- pre~nik obrtnog kola
9.500 mm
- maksimalni neto pad
34,06 m
- ra~unski neto pad po snazi
27,16 m
- ra~unski neto pad po protoku
21,60 m
- minimalni neto pad
17,50 m
- instalisani protok
725 m3/s
Proto~ni trakt hidroturbine sa betonskom
spiralom trapeznih preseka i uglom obuhvata
2250 i sifonom relativne visine 2,7 D1.
Sprovodni aparat je relativne visine 0,375
D1, sa 32 lopatice simetri~nog profila, dok je
obrtno kolo sa glav~inom relativnog pre~nika
0,45 D1 i 6 lopatica.
U projektu hidroturbina zalo`ena je znatna
rezerva snage, pa je posle ispitivanja u 1976.
pove}ana nominalna snaga na 194 MW,
instalisani protok na 800 m3/s, uz smanjenje
ra~unskog pada pri novoj snazi na 26,50 m [1].
Eksploatacija hidroagregata se obavljala sa
srednjim energetskim stepenom korisnosti
turbina 93,7%.
Uvo|enje u eksploataciju nizvodne
hidroelektrane HE "\erdap II" omogu}ilo je
razmatranje daljeg pove}anja snage turbina
usled ve}eg potapanja obrtnih kola pri istom
padu, izazvanog pove}anjem kote donje vode
na HE "\erdap I", odnosno kote uspora HE
"\erdap II", a {to smanjuje mogu}nost
pojave kavitacijskih o{te}enja.
Na osnovu studije [2], analize podataka iz
protekle eksploatacije i odr`avanja, i
kompleksnih ispitivanja u periodu 19912000. zaklju~eno je da postoji mogu}nost
daljeg pove}anja snage postoje}ih turbina do
205 MW instalisanog protoka do 840 m3/s.
Na bazi merenja dinami~kih
napona i sila na vitalnim delovima
turbine i prora~una utro{enog i
preostalog tehni~kog resursa,
definisan je neophodan obim
zamene delova, kako bi
revitalizovane turbine sa
pove}anim snagama mogle da
odrade jo{ jedan eksploatacioni
ciklus od 30 godina.
U periodu revitalizacije od {est
godina HE "\erdap I" }e
neprekidno biti bez jednog
agregata u pogonu, pa je u cilju da
se delimi~no nadoknadi gubitak
proizvodnje elektri~ne energije,
razmatrano pove}anje snage
postoje}ih hidroturbina pre njihove
revitalizacije.
Pri tome se po{lo od toga da se u
periodu od jedne do pet godina
mo`e dozvoliti ve}i utro{ak
tehni~kog resursa vitalnih delova
turbina pri radu sa pove}anim
snagama, uz ne{to pove}ane
radove na odr`avanju zbog ve}eg
obima kavitacijskih o{te}enja, ali
uz o~uvanje pogonske
pouzdanosti.
Na osnovu podataka kompleksnih ispitivanja
izvr{enih 2004. godine, analiza i dodatnih
provera na modelu, proizvo|a~ postoje}ih
turbina je dozvolio eksploataciju sa slede}im
parametrima, [3],:
- nominalna snaga turbine
200 MW
- maksimalna snaga turbine vremenski
ograni~ena po IEC 609
205 MW
- ra~unski neto pad po
nominalnoj snazi
26,60 m
- ra~unski neto pad po
maksimalnoj snazi
27,00 m
- ra~unski neto pad po protoku
19,00 m
- instalisani protok
830 m3/s
Na HE "\erdap I" su u toku pripreme za
uvo|enje postoje}ih turbina za rad sa
pove}anim snagama, koje obuhvataju:
modernizaciju izlaznih ivica stubova statora,
korekciju ograni~enja otvaranja sprovodnog
aparata po neto padu i pode{avanje
regulacijskog sistema.
1. Pove}anje nominalne snage i
instalisanog protoka postoje}ih
hidrauli~kih turbina
Razmatranje daljeg pove}anja nominalne
snage i instalisanog protoka postoje}ih
hidrauli~kih turbina je obuhvatilo:
z definisanje topograma rada turbina sa
pove}anim snagama i protocima,
z prora~un utro{enog tehni~kog resursa
turbina za pet godina rada sa uve}anim
kapacitetom,
z provera radne sposobnosti mehanizama
turbine pri pove}anim otvorima
regulacijskih organa,
z analizu strujanja u proto~nom traktu
turbine,
z specijalna modelska ispitivanja sa
vizualizacijom kavitacijskih pojava,
z prora~un kavitacijskih o{te}enja pri radu
turbina po topogramu sa me|uremontnim
periodom od 3 godine,
z prora~un prelaznih re`ima pri zbacivanju
snage sa prelaskom na prazan hod pri
[191]
normalnom radu turbinskog regulatora, ili
sa zaustavljanjem havarijskim razvodnikom
sprovodnog aparata,
z hidroenergetska ispitivanja na jednoj od
turbina,
z vibraciona ispitivanja na jednom od
hidroagregata pri radu sa pove}anim
snagama i protocima,
z ispitivanja regulacijskog sistema u
prelaznim re`imima rada,
z pode{avanje regulacijskog sistema na svim
turbinama uz izvo|enje zbacivanja snage,
z merenje dinami~kih napona na stubovima
statora jedne od turbina posle izvr{ene
modifikacije izlaznih ivica, i
z merenje pulsacija pritiska na oklopu
obrtnog kola.
2. Topogram rada hidroturbina
Na osnovu podataka poslednje etape
eksploatacije hidroagregata HE "\erdap I" od
1987, odnosno od ulaska u pogon nizvodne
elektrane HE "\erdap II", pa do 2002,
osrednjavanjem trajanja grupisanih re`ima
rada svih agregata sa~injen je uprose~eni
topogram rada, dat u tabeli 1.
U periodu revitalizacije, kako bi se delimi~no
nadoknadila izgubljena proizvodnja zbog
permanentnog stajanja jednog agregata u toku
{est godina, ostali hidroagregati u elektrani
trebalo bi da rade sa maksimnalno
dozvoljenim snagama i protocima, a trajanje
njihovog rada u referentnim re`imima rada
dato je na proto~noj eksploatacionoj
karakteristici, slika 2.
Proto~na eksploataciona karakteristika
postoje}ih hidrauli~kih turbina dobijena je na
osnovu podataka modelskih ispitivanja u
neutralnoj laboratoriji ASTRO, Grac, [4], uz
prera~unavanje stepena korisnosti sa modela
na prototip po propisu IEC 995.
3. Analiza strujanja u proto~nom
traktu
Prema proto~noj eksploatacionoj
karakteristici, re`imi rada sa pove}anim
snagama i protocima realizuju se pri uglu
lopatica obrtnog kola ϕ = 15°, pa su za
analizu strujanja odabrani re`imi dati u tabeli 2.
Za prora~un trodimenzionalnog strujanja sa
potpunim modeliranjem proto~nog trakta
kori{}en je programski paket CADRUN, koji
je izradilo Novosibirsko odeljenje akademije
nauka (Rusija) i programski paket FLUENT,
koji koriste firme u svetu za prora~une
trodimenzionalnog strujanja u hidrauli~kim
turbinama.
Programski paket CADRUN je predvi|en za
prora~un polja brzine i pritiska pri
stacionarnom nesti{ljivom strujanju te~nosti u
proto~nim delovima hidroturbina (spirali,
statoru, sprovodnom aparatu, obrtnom kolu i
sifonu) re{avanjem trodimenzionalnih
jedna~ina koje opisuju ovo strujanje.
Modeliranje mo`e da bude ura|eno u
neviskoznoj aproksimaciji i viskoznoj
turbulentnoj.
Rezultati prora~una, [3], pokazuju da je pri
forsiranim re`imima rada povoljna slika
strujanja u oblasti obrtnog kola i sprovodnog
aparata uz ravnomeran raspored pritiska na
usisnoj strani lopatice obrtnog kola.
Strujanje u sifonu u forsiranim re`imima je
stabilno, sa malim nivoom pulsacija pritiska i
prihvatljivim gubicima pada.
energija
Tabela 1 Topogram rada turbina HE "\erdap I"
80
MW
80-110
MW
T (h)
112-150
MW
15,4-21,0
0
0
65
0
0
65
21,0-24,1
0
0
15
115
80
210
H
m
150-178
MW
178-194
MW
ΣT
h
24,1-26,2
10
90
210
585
490
1385
26,2-28,4
265
1170
1480
1135
390
4445
28,4-31,4
85
125
100
40
10
360
ΣT
366
1385
1870
1875
970
6460
Slika 2 Proto~na eksploataciona karakteristika postoje}ih turbina HE "\erdap I"
Tabela 2 Podaci o re`imima rada sa pove}anim protokom
Re`im
I
II
H(m)
25,8
27,0
Q (m 3/s)
840
840
PT (MW)
194
205
Slika 3 Raspodela pijezometarskog
pritiska (mVS) na usisnoj strani
lopatice obrtnog kola u re`imu II
ϕ (°)
150
15
YSA (mm)
1120
1110
HSP (m)
-10,3
-9,5
σPL
0,79
0,72
Slika 4 Raspodela pijezometarskog pritiska
(mVS) u meridijanskom preseku
proto~nog trakta u re`imu II
Navedene karakteristike strujanja, dobijene
prora~unskim putem, sla`u se sa
eksperimentalnim podacima. Polo`ena
univerzalna karakteristika garantuje da
nema gubitka pada pri pove}anim
protocima. To omogu}ava da se u
potpunosti koriste postoje}e rezerve u
pogledu otvora sprovodnog aparata i ugla
lopatica obrtnog kola.
Radi ilustracije na slici 3 data je raspodela
pijezometarskog pritiska na usisnoj strani
lopatice obrtnog kola u re`imu II, a na slici
4 raspodela pritiska meridijanskom preseku
proto~nog trakta, za
isti re`im rada.
Specijalna modelska
ispitivanja sa
vizuelizacijom
strujanja obavljena su
pri re`imima rada I i II,
kao i pri maksimalnom
uglu lopatica obrtnog
kola ϕ = 17,5° na neto
padovima ispod
ra~unskog pri velikim
otvorima sprovodnog
aparata, a u cilju
provere mogu}nosti
rada turbine pro
raskinutoj
kombinatornoj vezi sa
propu{tanjem
maksimalnih protoka.
Vizuelizacija strujanja
u obrtnom kolu vr{ena
je na modelu D1 = 460
mm na padu H = 5 m,
primenom stroboskopa,
uz snimanje TV
kamerom.
Na slici 5 data je skica
kavitacijskih vrtloga na
lopaticama obrtnog
kola za re`im II.
Relativna ocena intenziteta kavitacijskih
pojava na lopaticama obrtnog kola u
ispitivanim re`imima izvr{ena je prema
veli~ini kavitacijskih vrtloga. Najintenzivniji
kavitacijski vrtlozi na lopaticama obrtnog
kola opa`aju se u re`imu II.
Pri radu turbina na manjim padovima uz
smanjene visine sisanja postrojenja i uz dalje
otvaranje sprovodnog aparata do
maksimalnih vrednosti, postoji tendencija
smanjenja intenziteta kavitacijskih vrtloga na
lopaticama obrtnog kola.
4. Procena kavitacijskog
o{te}enja na obrtnom kolu
Kod procene kavitacijskih o{te}enja obrtnog
kola u toku jedne godine eksploatacije
koristi}e se podaci iz topograma rada sa slike
2, kao i zavisnosti visine sisanja postrojenja
od neto pada [5], slika 6.
Navedeni dijagram se mo`e transformisati u
zavisnost kavitacijskog koeficijenta
postrojenja od neto pada, slika 7, primenom
relacije:
(1)
sPL = (10 - HSP) / H
Za prora~un kavitacijskih o{te}enja pri radu
turbina sa pove}anim snagama i protocima
koristi}e se rezultati modelskih ispitivanja i
ispitivanja na HE "Salto Grande" [3], sa
hidroturbinama pre~nika obrtnog kola
[192]
energija
Slika 5 Kavitacijski vrtlozi na lopaticama obrtnog kola u re`imu II
a - na perifernim ivicama
lopatica obrtnog kola u zoni
izlaznih ivica
b - kod prirubnica lopatica
obrtnog kola na strani
izlaznih ivica;
v - celom du`inom izlazne
ivice;
g - na usisnoj povr{ini lopatice
obrtnog kola du` cele
periferne ivice.
Slika 6 Zavisnost visine sisanja postrojenja HE "\erdap I" od
neto pada
D1=8.500 mm, sa obrtnim kolom
geometrijski sli~nim obrtnim kolima turbina
HE "\erdap I".
Intenzivnost kavitacijskih o{te}enja u
zavisnosti od jedini~nog protoka za
n11=124 min-1 data je na dijagramu slika 8, a
[193]
,
(3)
gde je:
IE (kg/h) - intenzitet kavitacijske erozije,
D1 = 9,5 m - pre~nik obrtnog kola turbina HE
"\erdap I", IR - relativni intenzitet
kavitacijske erozije u odnosu na intenzitet pri
kriti~nom kavitacijskom koeficijentu, i T trajanje referentnog re`ima rada po
topogramu rada hidroturbine.
U tabeli 3 dat je prora~un kavitacijskih
Slika 7 Zavisnost kavitacijskog koeficijenta postrojenja HE
"\erdap I" od neto pada
na slici 9 prikazan je relativni intenzitet
kavitacijske erozije u zavisnosti od
koeficijenta kavitacijske rezerve.
Koeficijent kavitacijske rezerve definisan je
izrazom:
(2)
Kσ = σPL / σ kr
Slika 8 Zavisnost intenziteta kavitacijske erozije obrtnog
kola turbina HE "Salto Grande" od jedini~nog
protoka za n11=const= 124 min-1, (H=28,10 m) pri
kriti~nom kavitacijskom koeficijentu
gde je:
σ kr - kriti~ni kavitacijski koeficijent modela
pri kome stepen korisnosti opada za 1%.
Masa kavitacijskih o{te}enja na obrtnim
kolima turbina HE "\erdap I" za godinu dana
eksploatacije mo`e se odrediti po relaciji:
o{te}enja za referentne re`ime rada postoje}ih
turbina HE "\erdap I" iz topograma sa
pove}anim snagama i protocima, kod kojih je
koeficijent kavitacijske rezerve manji od 1,8,
odnosno za re`ime u kojima se javljaju
kavitacijska o{te}enja.
Slika 9 Zavisnost relativnog intenziteta kavitacijske erozije od
koeficijenta kavitacijske rezerve
energija
Tabela 3 Prora~un obima kavitacijskih o{te}enja
H
m
PT
HR
MW
m
26,2 –28,4
28,4 –31.4
178 - 190
190 –200
n11M
m3/s
min-1
670
30,0
710
m3/s
HSP
σPL
Kσ
0,400
1,41
0,425
-8,15
IR
10-3 kg/h
m
1,33
IÝ
0,605
T
MK
h
kg
1,51
0,49
0,48
100
0,060
1,42
0,70
1,46
10
0,012
735
1,46
0,455
1,33
1,05
1,58
50
0,104
178 –190
730
1,51
0,480
1,48
1,65
1,28
335
0,885
1,60
0,550
1,29
3,70
1,56
225
1,624
1,67
0,575
1,23
6,70
1,44
50
0,603
1,58
0,530
1,55
3,00
1,18
690
3,041
1,26
12,30
1,48
345
7,850
1,22
15,00
1,40
50
1,312
1,48
0,83
1,38
15
0,021
1,28
25,0
1,53
135
6,455
1,05
28,0
1,12
95
3,724
190 –200
27,5
200 –205
775
730
25,2
178 –190
> 190
133,0
805
25,8
825
131,4
630
22,8
150 –178
> 178
127,2
805
110 –150
21 –24,1
121,7
σkrM
Q11M
200 –205
150 –178
24,1 –26,2
QR
23,9
-10,65
1,74
0,650
1,76
0,645
1,43
0,465
139,9
800
825
136,6
-9,50
1,82
0,720
1,83
0,720
0,709
0,819
-10,30
0,786
-11,00
0,921
-10,95
0,877
Σ
Za tri godine eksploatacije: ΣMK = 3 ⋅ 25,670 = 77 kg
Obzirom na polo`aj krivih kriti~nog
kavitacijskog koeficijenta modela u oblasti
ve}ih jedini~nih protoka na univerzalnoj
eksploatacionoj karakteristici modela
pretpostavljeno je i usvojeno da zavisnost sa
slike 8 va`i za ostale jedini~ne u~estanosti
obrtanja, odnosno padove.
Prora~un kavitacijskih o{te}enja obrtnog kola
turbina HE "\erdap I", pri pove}anim
snagama i protocima pokazuje da se mo`e
o~ekivati obim kavitacijskih o{te}enja od
25,7 kg/god, odnosno 77 kg za tri godine
eksploatacije. Prema preporukama iz IEC 609
obim kavitacijskih o{te}enja za turbine
pre~nika obrtnog kola 9,5 m mo`e za 8000
~asova rada da iznosi od 39-157 kg.
5. Prora~un dodatno utro{enog
tehni~kog resursa lopatica
obrtnog kola
Problematika odre|ivanja utro{enog i
preostalog tehni~kog resursa vitalnih delova
hidroturbina detaljno je izlo`ena u [6] i [7].
Utro{eni resurs lopatica obrtnih kola
postoje}ih turbina HE "\erdap I" za 200.000
~asova rada u protekloj eksploataciji iznosi
svega 5% [7], i bitno se ne razlikuje od
Tabela 4
H (m)
15.4÷21.0
21.0÷24.1
24.1÷26.2
26.2÷28.4
28.4÷31.4
turbine do turbine. Me|utim, uzimaju}i u
obzir i obim dodatno unetog austenitnog
materijala na mestima kavitacijskih o{te}enja,
pri ~emu se javljaju zaostali naponi usled
zavarivanja do 200-280 MRa, [8], koji se
superponiraju sa srednjim naponima, utro{eni
resurs se pove}ava i iznosi 25-88%.
Kod prora~una dodatno utro{enog resursa
lopatica obrtnog kola postoje}ih turbina
HE "\erdap I" pri radu sa pove}anim
snagama i protocima kori{}eni su podaci o
srednjim naponima i amplitudama
ekvivalentnih dinami~kih napona, dati u
tabeli 4, dobijeni po postupku iz [6] i [7].
Ukupan utro{ak resursa lopatica obrtnog kola
za 5 godina rada sa pove}anim snagama
iznosi 2,1%. Ukupan utro{ak resursa lopatica,
uzimaju}i u obzir utro{ak resursa u
prethodnom eksploatacionom periodu od
5,7%, iznosi 7,8%.
Na osnovu dosada{njih remonata lopatica
obrtnih kola, [8], mo`e se zaklju~iti da je
osnovni obim remontnog navarivanja
kavitacijskih o{te}enja koncentrisan u zoni
ulazne ivice na usisnoj strani lopatice i u
maloj zoni radijusnog prelaza prirubnice
lopatice, tako|e na usisnoj strani.
25,670
Remontni varovi su izvo|eni austenitnom
elektrodom EA-395/9. Obim remontnih varova
je bio oko 25-40 cm3. Navarivanje austenitnom
elektrodom dovodi do pojave zaostalih napona
zatezanja, a maksimalna ekvivalentna
amplituda dinami~kih napona u zoni
remontnog navarivanja iznosi 12,45 daN/cm2.
Prema navedenom u [10], utro{ak resursa
lopatica vodne turbine HE "\erdap I" u zoni
remontnih varova iznosi 1 do 3.5% godi{nje.
Za nivo zaostalih napona od 200 MRa dodatni
utro{ak tehni~kog resursa lopatica za 5 godina
iznosi 4.1% a za nivo 280 MRa to je 6.4%.
Prora~un utro{enog resursa vitalnih delova
turbina pokazuje da }e kod turbine koja }e
poslednja u}i u revitalizaciju utro{ak
tehni~kog resursa lopatica radnog kola
iznositi do 10%; sa uticajem remontnih
zavarivanja tehni~ki resurs }e biti potpuno
iskori{}en.
6. Provera radne sposobnosti
radnih mehanizama hidrauli~ke
turbine
U cilju provere radne sposobnosti
regulacijskog postrojenja snimane su
Srednji naponi i ekvivalentne amplitude dinami~kih napona
Snaga, MW
80
80...112
σsr
σekv
σsr
σekv
σsr
σekv
σsr
σekv
σsr
σekv
σsr
σekv
σsr
σekv
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
103
98
98
98
111
8,5
8.5
8.5
8.5
8.5
103
98
103
98
111
8,5
8.5
8.5
8.5
8.5
103
98
103
98
111
9,8
9.8
9.8
9.8
9.8
103
98
103
98
111
9,5
9.5
9.5
9.5
9.5
103
98
103
98
111
9,5
9.5
9.5
9.5
9.5
103
98
103
98
111
10
10
10
10
10
134
127
134
127
144
10.9
10.9
10.9
10.9
10.
112...152
[194]
152...178
178...190
190...200
200...205
energija
Slika 10 Momentna karakteristika
sprovodnog aparata
momentne karakteristike sprovodnog aparata,
slika 10, u propelernim re`imima rada i
momentne karakteristike obrtnog kola, slika
11, pri kapelernim re`imima rada, pri maloj
brzini na otvaranje i zatvaranje regulacijskih
organa [11].
Koeficijent rezerve kapaciteta regulacijskog
postrojenja za sprovodni aparat ima vrednost
4,0 a za obrtno kolo 2,33.
Analiza, ispitivanjem dobijenih podataka,
pokazuje da se vrednost potrebnih pritisaka u
servomotoru sprovodnog aparata dosta ta~no
poklapa sa vrednostima koje su dobijene
prera~unavanjem momentnih karakteristika sa
modela na prototip.
Vrednosti potrebnih pritisaka pri
maksimalnom hodu servomotora S=1153mm
ne prelaze vrednosti prora~unskih pritisaka
pri hodu sprovodnog aparata na otvaranje i
zatvaranje.
Na osnovu rezultata ispitivanja izvr{ena je
analiza radne sposobnosti mehanizma za
zakretanje lopatica obrtnog kola pri
pove}anim snagama i protocima. Vrednosti
potrebnih pritisaka ne prelaze vrednosti
prora~unskih pritisaka i pritisaka izmerenih
prilikom primopredajnih ispitivanja 1972,
~ime se obezbe|uje rezerva dinami~ke
~vrsto}e delova mehanizma zakretanja
lopatica ne manja od 1,6 shodno normativnoj
dokumentaciji proizvo|a~a.
Slika 11 Momentna karakteristika obrtnog kola
7. Modifikacija izlaznih ivica
stubova statora hidrauli~ke
turbine
U okviru priprema za rad turbina sa
pove}anim snagama izvr{ena je i
modifikacija izlaznih ivica stubova statora u
cilju smanjenja pobudnih sila, pri ve}im
protocima, izazvanih otkidanjem Karmanovih
vrtloga.
Modifikacija izlaznih ivica stubova se
sastojala u uklanjanju radijusnog zaobljenja i
usecanju polukru`nog kanala radijusa 25 mm
u izlaznoj ivici ~ime je dobijena forma
"lastinog repa" (slika 12).
Merenje srednjih i dinami~kih napona na dva
tipa stubova statora br. 2 i 12 pre
modifikacije izvr{eno je 1999. na turbini br.
1, [12], a 2003. na agregatu br. 3 na
modifikovanim stubovima, [13].
Modifikacija izlaznih ivica stubova statora br.
2 i 12 dovela je do smanjenja ukupnog nivoa
napona za 2-2,5 puta u odnosu na nivo
napona u stubovima sa nemodifikovanim
izlaznim ivicama. Pri tome se frekventni
spektar komponenata dinami~kih napona u
stubovima prakti~no nije promenio, a
amplituda dinami~kih napona sa
frekvencijama Karmanovih vrtloga smanjila
se 3-4 puta.
Maksimalni ukupni nivo napona u stubu br. 2
statora smanjio se sa 14.0 MRa na 6.0 MRa,
a u stubu br. 12 sa 24.0 MRa na 13.6 MRa,
{to obezbe|uje otpornost stubova statora na
Slika 12 Modifikacija izlaznih stubova statora i raspored mernih traka
[195]
zamor pri radu hidroagregata u ~itavom
opsegu otvaranja sprovodnog aparata.
8. Optimizacija prelaznih re`ima
Pri pove}anju snage i protoka hidroturbina
treba izvr{iti optimizaciju prelaznih re`ima
zbacivanja snage pri normalnom delovanju
turbinskog regulatora ili sa zaustavljanjem
agregata havarijskim razvodnikom
sprovodnog aparata, kako ne bi do{lo do
nedozvoljenog porasta pritiska u spirali, ili do
povratnog hidrauli~kog udara, usled brzog
zatvaranja turbine, ili do nedozvoljenog
odizanja rotora agregata sa nose}eg le`aja i
prevelikog prolaznog porasta brzine obrtanja
pri maloj brzini zatvaranja sprovodnog
aparata.
Optimizacija prelaznih re`ima treba da
obuhvati definisanje zakona i brzine
zatvaranja sprovodnog aparata i otvaranja
obrtnog kola uz kontrolu pritiska ispred i iza
sprovodnog aparata pri radu ventila za
poni{tenje vakuuma, brzine obrtanja,
hidrauli~ke aksijalne sile na obrtno kolo i
vakuuma ispod obrtnog kola.
Numeri~ka optimizacija izvr{ena je za
prelazne re`ime zbacivanja maksimalne
snage 205 MW na neto padovima od 31,4 do
27 m, kao i pri zbacivanju snaga pri protoku
830 m3/s u oblasti neto padova od 26,15 do
17,5 m, [3].
Pri kompleksnim ispitivanjima hidroagregata
br. 3, [11], u cilju provere pove}anja snage i
protoka izvr{eno je i zbacivanje snage 205
energija
Slika 13 Zbacivanje snage 205 MW na neto padu N=28,50 m.
Snimane veli~ine: YOK - hod servomotora obrtnog
kola, YSA - hod servomotora sprovodnog aparata, n brzina obrtanja, FANL - aksijalna sila na nose}i le`aj
MW sa normalnim delovanjem turbinskog
regulatora, odnosno sa prelaskom u prazan
hod, a na sl. 13 i 14 dati su vremenski zapisi
relevantnih veli~ina.
9. Zaklju~ci
Na osnovu izlo`enog u radu mogu se dati
slede}i zaklju~ci:
1. U proteklih 34 godine eksploatacije
hidrauli~ke turbine, ugra|ene u HE
"\erdap I", su odradile preko 230.000
~asova rada na mre`i, i pokazale su visoku
pogonsku spremnost i pouzdanost, i
raspola`u sa jo{ uvek solidnim energetskim
parametrima.
2. Zahvaljuju}i rezervi koja je zalo`ena u
konstrukciji turbine, posle 6 godina
eksploatacije, nominalna snaga je pove}ana
za 9% a instalisani protok za 10%.
3. Izmenom hidrolo{kih uslova, uslovljenih
uvo|enjem u eksploataciju nizvodne
hidroelektrane HE "\erdap II" stvoreni su
uslovi za razmatranje daljeg pove}anja
snage i protoka postoje}ih turbina HE
"\erdap I".
4. Kada je postala izvesna revitalizacija,
pristupilo se analizi mogu}nosti daljeg
pove}anja snage i instalisanog protoka
postoje}ih hidrauli~kih turbina, kako bi se
nadoknadio smanjeni kapacitet
hidroelektrane "\erdap I" u toku trajanja
revitalizacije.
Pri tome se po{lo od toga da se neposredno
pre ulaska u revitalizaciju mo`e dozvoliti
rad hidrauli~kih turbina sa pove}anim
snagama i protocima, odnosno da se mo`e
dozvoliti pove}ani utro{ak tehni~kog
resursa i ne{to ve}a kavitacijska o{te}enja
u odnosu na uobi~ajeno stanje, ali da se pri
tome ne ugrozi pogonska sigurnost i
bezbednost do ulaska agregata u
revitalizaciju.
5. Zahvaljuju}i podacima prikupljenim iz
dosada{nje eksploatacije i odr`avanja, kao
i rezultatima kompleksnih ispitivanja
izvedenim na jednoj od turbina u cilju
dobijanja dinami~kih napona i sila na
vitalnim delovima u ustaljenim i prelaznim
re`imima rada, neophodnih za odre|ivanje
utro{enog i preostalog tehni~kog resursa i
obima zamene delova pri revitalizaciji,
stvorena je baza podataka koja je kori{}ena
pri razmatranju daljeg pove}anja snage i
Slika 14 Zbacivanje snage 205 MW na neto padu N=28,50 m.
Snimane veli~ine: ZSP - pijezometarski pritisak u spirali,
Z1SA, Z2SA - ispred i iza sprovodnog aparata, ZTP - ispod
poklopca turbine i p2OK - pritisak ispod obrtnog kola
protoka postoje}ih turbina
HE
"\erdap I".
6. Mogu}nost daljeg pove}anja snage i
protoka je obuhvatila analizu strujanja u
proto~nom traktu uz vizualizaciju pojava
na modelu, procenu pove}anih
kavitacijskih o{te}enja i prora~un dodatno
utro{enog tehni~kog resursa lopatica
obrtnog kola, proveru radne sposobnosti
radnih mehanizama turbine i optimizaciju
prelaznih re`ima.
7. Dodatna ispitivanja na jednoj od turbina su
obuhvatila: energetska ispitivanja,
ispitivanja regulacijskog sistema, kao i
pulsaciona i vibraciona ispitivanja, i
merenje dinami~kih napona na
modifikovanim izlaznim ivicama stubova
statora.
8. Rezultati izvr{enih analiza, prora~unskih
provera i merenja na jednoj od turbina su
omogu}ili da proizvo|a~ turbina dozvoli
eksploataciju u toku od pet godina sa
maksimalnom snagom 205 MW vremenski
ograni~enom po normi IEC 608,
nominalnom snagom 200 MW na
ra~unskom padu 27,0 m, i instalisanim
protokom od 830 m3/s.
9. Hidrauli~ke Kaplanove turbine ugra|ene u
HE "\erdap I", po svojim dimenzijama,
snagom i ostalim parametrima jo{ uvek
spadaju u najve}e u svetu.
Literatura
[1] Ot~et ob ispitaniÔh po
opredeleniÓ vozmo`nosti povR{eni?
moÈnosti turbin GÏS D`erdap I,
Ot~et No 2388b, PO LeningradskiŸ
Metali~eskiŸ Zavod, Leningrad, 1976.
[2] I.Vu{kovi}, M. Beni{ek, M. Nedeljkovi},
N. Manasijevi}, Analiza mogu}nosti
pove}anja snage postoje}ih turbina u HE
"\erdapa I", Izve{taj br. 06-01-03/1990,
Ma{inski fakultet, Beograd i Nau~no dru{tvo
Srbije, Beograd, 1990.
[3] Ras~etR i modelSnRe ispitaniÔ po
obosnovaniÓ vozmo`nosti rabotR
suÈestvuÓÈih gidroturbin s
uveli~ennoŸ moÈnostSÓ GÏS D`erdap
I (SerbiÔ), Ot~et No 3004, OAO
"SilovRe ma{inR", Filial
"LeningradskiŸ Metali~eskiŸ Zavod",
Sankt Peterburg
[196]
[4] Energetical Model Test of Existing
Turbines HE \erdap I - Portile de Fier I
HPP-S and of Refurbished Turbines from
Portile de Fier I HPP, Test Report T 241,
Anstalt für Strömungs-maschinen (ASTRÖ),
Graz, 2002.
[5] B. Ignjatovi}, B. Kati}, Z. Savi},
F.Skvorcov, A.Vasiliu, Large Hydraulic
Kaplan Turbines at HPP "\erdap I" - "Iron
Gate I", Proceedings of the 17th IAHR,
Symposium, Section on Hydraulic Machinery
and Cavitation, Beijing, September 1994,
paper H7, page 1043-1053.
[6] B.Ignjatovi}, Problematika revitalizacije i
modernizacije hidrauli~kih turbina,
Savetovanje Razvoj energetike u SRbiji,
Elektroprivreda Srbije, Beograd, novembar
1993, str. 217 - 228.
[7] B. Ignjatovi}, B. Vu{kovi}, R. Knaak, Z.
Predi}, I. M. Pylev, S.V. Ivanov, Measuring
of Dynamic Stresses and Calculation of
Kaplan Turbine Runner Blade Residual
Service Life, Procedings of HYDRO 2001,
Opportunities and Challenges, Riva del
Garda, Italy, September 2001, str. 531-538.
[8] Ispitivanje zaostalih napona u
lopatici obrtnog kola turbine br. 2
Serebrjanske HE, Saop{tenje 845, LMZ.
[9] Izve{taj br. 24115/T1-T6 o stanju
povr{ina o{te}enih kavitacijom na lopaticama
radnog kola turbina br. 1÷6 na HE "\erdap
I", Institut za ispitivanje materijala DD,
Beograd, 1999.
[10] Opredelenie ostav{egosÔ
tehni~eskogo resursa osnovncRh uzlov
gidroturbin GÏS D`erdap I, Analiz
vibracionogo sostoÔniÔ kolonn
statora gidroturbin GÏS D`erdap I,
Ot~et No 2975, OAO LeningradskiŸ
Metali~eskiŸ Zavod, St. Peterburg, 2001.
[11] Izve{taj o kompleksnom ispitivanju
agregata br. 3 HE "\erdap I", sveska 4,
Momentne karakteristike i prelazni re`im,
A.P. Company, Beograd, 2004.
[12] Izve{taj o ispitivanju dinami~kog
naponskog stanja stubova statora turbine HE
"\erdap I", A.P. Company, Beograd, 2002.
[13] Izve{taj o kompleksnom ispitivanju
agregata br. 3 HE "\erdap I", sveska 5,
Naponsko stanje stubova statora turbine,
A.P. Company, Beograd, 2004.
energija
Branislav Ignjatovi}, Mihailo Sretenovi}
JP "\erdap", Beograd
Svetomir Proki}
Institut za vodoprivredu "Jaroslav ^erni", Beograd
Slobodan Jon~i}
Protomajstor MHE "Studenica", Beograd
UDC 621.311.21.004.69:627.8
Obnavljanje mini
hidroelektrane "Studenica"
a manastirskom imanju pedesetih
godina pro{log veka izgra|ena je MHE,
procenjene snage oko 20 kW, sa
hidrauli~nom turbinom u {ahtu, koja je danas
uga{ena, a za koju ne postoji dokumentacija.
Na osnovu ostataka objekata se mo`e zaklju~iti
da se ova mini hidroelektrana sastojala iz
slede}ih glavnih i prate}ih objekata: brane od
prepletenog pru}a izme|u ubetoniranih ~eli~nih
profila; zemljanog dovodnog kanala, odnosno
vade, pribli`ne du`ine 1200 m, a koja na
pojedinim mestima ima betonske delove;
vodne komore na nizvodnom kraju vade;
dovodnog cevovoda koji je demontiran; {ahta u
kome je bila sme{tena turbina; i odvodnog
cevovoda koji je tako|e demontiran.
Ostaci MHE "Studenica" su locirani u koritu
reke Studenice i na njenoj desnoj obali,
najve}im delom na manastirskom posedu.
Geodetskim snimanjem utvr|ena je razlika od
11,10 m izme|u kote gornje ivice dovodne
komore i nivoa vode u koritu reke , kojom je
bio odre|en pad postrojenja MHE.
Izmerena je visinska razlika izme|u kote
gornje ivice dovodne komore i uzvodnog nivoa
u reci na mestu starog zagata, ~ime je
definisan nagib dovodnog kanala.
Za ovu lokaciju je 1927. godine, izra|en
projekat "Iskori{}enja vodne snage reke
Studenica od manastira Studenica do utoka
Savovske reke u Studenicu", po kojem je
predvi|ena izgradnja hidroelektrane instalisane
snage Ni ~ 2 x 2340 KS. Autor ovog projekta je
bio in`. Vl.P.Mitrovi}, prof. univ.
Prema Idejnom re{enju obnove mini
hidroelektrane "Studenice" iz 2004. [1]
definisani su parametri postrojenja sa jednim
agregatom:
z bruto pad
Hbr = 12,90 m
z neto pad
H = 10,08 m
z instalisani protok
Qi = 1025 l/s
z snaga na vratilu turbine
Ni = 90 kW
z tip turbine
Kaplanova, propelerna
z snaga generatora
PG = 85 kW
z tip generatora
trofazni, asinhroni
z srednja godi{nja
proizvodnja
750.000 kWh
Obnovljena mini hidroelektrana bi bila
derivacijskog tipa sa prelivnom branom
visine 1,15 m, sa: 6 prelivnih polja;
vodozahvatnom gra|evinom; otvorenim
dovodnim kanalom du`ine 1100 m; vodnom
komorom; ma{inskom zgradom elektrane;
N
Rezime
U `elji da se trajno obele`i po~etak revitalizacije hidroagregata HE "\erdap I" i proizvodnja
"dvesta milijarditog" kWh sa postoje}im hidroagregatima, dogovoreno je da se putem
donacija obnovi mini hidroelektrana "Studenica", na reci Studenici, koja bi zadovoljavala
potrebe rada i odr`avanja versko-spomeni~kog kompleksa Studenica.
Na manastirskom imanju pedesetih godina pro{log veka izgra|ena je MHE, snage oko 20 kW,
koja je danas uga{ena.
Obnovljena MHE bi bila derivacionog tipa sa dovodnim cevovodom du`ine 1278m,
instalisanog protoka
1 m3/s i snage 85 kW, sa srednjom godi{njom proizvodnjom od
600.000 kWh.
S obzirom na konstantni pad i protok, projektovani turbinski agregat bi bio Kaplanovog tipa
sa fiksnim lopaticama sprovodnog aparata i obrtnog kola, i obrtnim kolom geometrijski
sli~nim postoje}im u hidroturbinama HE "\erdap I", a pogonio bi trofazni asinhroni
generator.
U radu se daje prikaz tehni~kog re{enja obnavljanja MHE "Studenica".
Klju~ne re~i: mini hidroelektrana, obnavljanje, gra|evinski radovi, turbinski agregat.
Renewal of the "Studenica" Mini Hydro Electric Power Plant
In order to mark permanently the rehabilitation of HPP Djerdap I generating units and the
production of two hundred billion of kWh by means of the existing hydro generating units, it
has been agreed that the Studenica mini hydro electric plant on the Studenica river would be
renewed by means of donations so that it would meet electricity demands of the same
monastery complex.
A MHEP(mini hydro electric plant), having the capacity of about 20 kW was built in the
monastery estate in the fifties of the last century which is not in operation any longer.
The renewed MHEP would be of derivation type with supply pipeline in the length of 1278 m
achieving a net head of the turbine generating unit of 10 m, the installed discharge of 1 m /s
and the capacity of 85 kW, with mean annual production of 600,000 kWh.
In view of the constant head and discharge, the designed turbine generating unit would be of
Caplan type with fixed wicket gates and runner blades and the runner geometrically similar to
the existing hydro turbines of HPP Djerdap I to drive three phase asynchronous generator.
The paper provides a description of the technical solution for the renewal of MHEP
Studenica.
Key words: mini hydro electric power plant, renewal, civil works, turbine generating unit.
dovodnim i odvodnim cevovodom; i izlivnom
gra|evinom.
U toku dobijanja vodoprivrednih i
urbanisti~ko-tehni~kih uslova, kao i uslova
za{tite prirode i za{tite spomenika kulture,
nalo`eno je da se izgradi riblja staza,
udvostru~i ispu{tanje garantovanog
ekolo{kog protoka, derivacioni kanal zameni
ukopanim cevovodom, sve betonske
konstrukcije oblo`e kamenom, a ma{inska
zgrada primenom prirodnih materijala izvede
u nacionalnom stilu, {to je dovelo do
enormnog pove}anja cene gra|evinskih
radova i smanjenja godi{nje proizvodnje.
[197]
1. Re`im rada i mogu}a
proizvodnja MHE
MHE "Studenica", prema projektu
obnavljanja, ni iz daleka ne iskori{}ava
maksimalni hidroenergetski i vodni potencijal
toka reke Studenica. Za rad elektrane se
uzima 1 m3/s, odnosno ne{to manje od jedne
{estine srednjeg proticaja, koji na profilu
vodozahvata iznosi Qcp = 6,28 m3/s.
Projektovani re`im rada mini elektrane,
predvi|a obustavljanje rada u malovodnom
periodu, prakti~no kada dotok padne ispod
energija
2,4 m3/s. Drugim re~ima, u koritu nizvodno
od vodozahvatnog praga mora da bude
obezbe|en garantovani proticaj - biolo{ki
minimum, jednak Qm95% = 1,395 m3/s.
Zahvatanje instalisanog protoka u su{nom
periodu, odnosno pri ekstremno malim
dotocima, je i tehni~ki onemogu}eno
privilegovanom ribljom stazom, kojom }e
male vode oticati u pravcu prirodnog toka
reke Studenica.
Saglasno prethodno navedenom uslovu
obezbe|enja garantovanog proticaja, MHE
Studenica }e, u prose~noj hidrolo{koj godini,
raditi oko 80% vremena ili 290 dana, {to
iznosi oko 7000 sati godi{nje. na taj na~in }e
MHE Studenica, sa instalisanom snagom od
oko 85 kW, proizvesti 595.000 kWh,
prose~no godi{nje.
2. Tehni~ko re{enje mini HE
“Studenica”
Projektna re{enja obnovljene MHE
"Studenica" su izra|ena saglasno napred
navedenim postavljenim uslovima, kao i svim
drugim uslovima nadle`nih ustanova,
institucija i organa dr`avne uprave.
Cilj je tako|e bio da ova mini hidroelektrana
ispuni uslove visoke pogonske sigurnosti, i
da bude jednostavna za upravljanje i
odr`avanje. Elektrana, saglasno tome, treba
da radi automatski, bez stalne posade, sa
daljinskim nadzorom, kontrolom i
upravljanjem njenim radom iz konaka
manastira. Tehni~ko re{enje vodozahvata
dato je na slici 1.
Pri projektovanju vodozahvata su uzeti u
obzir geolo{ki i morfolo{ki uslovi na
pregradnom mestu, kao i uslovi evakuacije
velikih voda preko vodozahvatnog objekta.
Lokacija vodozahvata je na 50 m nizvodno
od starog vodozahvata.
Kao odgovaraju}a gra|evina za date uslove,
namenu i kapacitet, predvi|en je vodozahvat
tirolskog tipa. Vodozahvatna gra|evina se
sastoji od ~etiri funkcionalno zavisna dela i to:
z riblja staza, koju ~ine tri stepenice
promenljive {irine po visini, locirana u
krajnje levom delu profila,
z prelivni vodozahvatni prag duga~ak 17 m, u
kome je ugra|en vodozahvatni kanal {irine
1,2 m sa re{etkom, i padom dna od 1% ka
talo`niku,
z talo`nik - peskolov,
z kaldrmisano dno sa obaloutvrdama
nizvodno od vodozahvatnog praga.
Opremu na vodozahvatu ~ine slede}i
elementi: re{etka na vodozahvatu; tablasti
zatvara~ izme|u zahvata i talo`nika; re{etka i
tablasti zatvara~ na pomo}nom zahvatu
talo`nika; tablasti zatvara~i na ispustima iz
talo`nika; gredi~asti zatvara~ na ulazu u
cevovod; i poklopci talo`nika.
Vodozahvatni prag je opremljen re{etkom od
kutijastih {tapova sa me|usobnim razmakom
od 19 mm. [tapovi omogu}uju prebacivanje
krupnog nanosa, oblutaka i drobine koju
donosi tok Studenice, preko praga.
Za instalisani protok od 1 m3/s brzina kroz
re{etku je oko 0,24 m/s, pa se otpori kroz
re{etku mogu zanemariti.
Prose~na brzina strujanja vode u talo`niku pri
instalisanom protoku je Vsr=0,28 m3/s {to
uslovljava talo`enje frakcija {ljunka i peska
krupnijih od 0,55 mm, koji je pro{ao kroz
re{etku. Talo`nik ima dva praga za
zadr`avanje istalo`enog materijala i njegovo
usmeravanje u pravcu dva ispusta sa
tablastim zatvara~ima.
Na talo`niku je predvi|en i ~eoni otvor za
dopunsko zahvatanje vode. Ovaj otvor,
opremljen odgovaraju}om re{etkom, svetlog
otvora 40 mm izme|u {tapova, omogu}uje
dopunsko dostrujavanje vode u talo`nik u
cilju njegovog stalnog ili povremenog
ispiranja od peska, zahvatanje dopunske
koli~ine vode u fazi ispiranja cevovoda, kao i
rezervni vodozahvat u slu~aju zapu{enja
tirolskog zahvata.
Tablasti zatvara~ na pomo}nom zahvatu
talo`nika otvara se spu{tanjem table. Na ovaj
na~in vr{i se zahvatanje vode iz gornjih
slojeva koji su manje optere}eni nanosom.
Tablasti zatvara~ koji se nalazi izme|u
zahvata i talo`nika ima ulogu da zatvori
protok vode ka talo`niku za slu~aj potrebe
ulaska osoblja u njega. Druga namena je da
zatvori vezu glavnog zahvata i talo`nika za
slu~aj da se zahvatanje vode vr{i samo
pomo}nim zahvatom.
Za ispu{tanje materijala natalo`enog u
talo`niku predvi|ena su dva otvora,
dimenzija 1000 x 800 mm2. Na ovim
otvorima postavljeni su tablasti zatvara~i.
Za dovod vode od vodozahvata do vodne
komore MHE, predvi|en je cevovod
unutra{njeg pre~nika DN 1000 mm, dat na
slici 2.
Za izradu dovodnog cevovoda, ~ija je du`ina
1278 m, mogu se koristiti slede}i materijali:
betonske tla~ne cevi; polietilenske
kanalizacione, spiralno oja~ane, PEND cevi;
poliesterske cevi, sve tri za unutra{nje
pritiske ve}e od 1,5 bara; kao i ~eli~ne cevi,
sa odgovaraju}om unutra{njom i spolja{njom
antikorozionom za{titom.
Da bi se omogu}ilo nesmetano
funkcionisanje i pra`njenje dovodnog
cevovoda predvi|ena su dva ispusta i
aeracija. Ispusna cev je pre~nika DN = 800
mm, sa padom od 1% ka reci. Na ispusnoj
cevi predvi|eni su {aht zatvara~a i ispusna
gra|evina.
Pad pritiska u cevovodu za instalisani protok
od 1 m3/s, je oko 2,20 m, {to zna~i da su
zadr`ani isti hidrauli~ki otpori na dovodu
vode kao kod re{enja sa kanalom.
Na kraju derivacionog cevovoda nalazi se
vodna komora sa podesivim prelivom. Iz
vodne komore voda se kratkim cevovodom
DN850, du`ine 12 m, dovodi do ma{inske
zgrade, odnosno turbinskog agregata.
Dispozicija vodne komore, ma{inske zgrade i
izlivne gra|evine data je na slici 3.
Vodna komora, objekat koji je postojao i na
prethodno izgra|enoj MHE, projektovana je
pribli`no na mestu stare, postoje}e vodne
komore.
Na izlazu dovodnog cevovoda u vodnu
komoru ugra|en je tablasti zatvara~ DN1000
mm u cilju prekida dotoka vode kada
elektrana ne radi, ili kada se izvode radovi na
vodnoj komori. Pogon zatvara~a je
elektromotorni sa jednim zavojnim vretenom,
pu`nim reduktorom i elektromotorom.
Pogonski mehanizam snabdeven je i ru~icom
za pokretanje ustave u slu~aju nestanka
elektri~ne energije. Upravljanje zatvara~em
mo`e da bude trojako: daljinski iz komandne
ku}ice, lokalno sa lica mesta i ru~no.
Na odvodu ka turbini predvi|ena je re{etka
svetlog otvora 1400 x 1400 mm2. Izra|ena je
od ~eli~nih {tapova 50 x 50 mm sa svetlim
otvorom od 25 mm. Nizvodno od re{etke
nalazi se ulivni levak, sa prelazom iz
kvadratnog preseka 1400 x 1400 mm2 na
kru`ni presek pre~nika 850 mm.
Pra`njenje komore u prelivni deo obavlja se
ispustom DN150 mm. Na ispustu je postavljen
zatvara~ sa gumiranim klinom i ru~nim
[198]
pogonom preko produ`enog vretena.
Preliv na vodnoj komori podeljen je u tri
dela, svaki {irine 1 m. U stubovima i
zidovima ostavljeni su `lebovi u koje se
spu{taju gredice debljine 5 sm.
Visina prelivne ivice treba da bude tako
pode{ena da pri isklju~enoj turbini kroz
cevovod doti~e i preko preliva odlazi oko
850-900 l/s vode. Nakon starta turbine ona
treba da radi sa instalisanim protokom od oko
1000 l/s, pri ~emu nivo vode treba da bude
25-30 cm ispod kote prelivne ivice.
U cilju spre~avanja da se ulaz u ispusni
cevovod kao i sam cevovod DN600 zapu{i,
ispred uliva u cevovod predvi|ena je re{etka.
Re{etka je oblika zarubljene kupe, sa
razmakom {tapova od 120 mm pri dnu do 30
mm pri vrhu.
Ma{inska zgrada mini hidroelektrane
"Studenica" locirana je pribli`no na lokaciji
stare hidroelektrane, na desnoj obali reke
Studenice. Iako je objekat ma{inske zgrade,
prakti~no jedini nadzemni objekat MHE, u
vazdu{noj liniji udaljen svega oko 300 m od
manastira, deli ih velika visinska razlika kao i
po{umljeni teren, tako da se ma{inska zgrada
ni u jednom godi{njem dobu ne vidi iz
manastira.
Do objekta }e se stizati servisnim putem koji
se projektuje uz reku Studenicu.
Ma{inska zgrada MHE je spolja gledano
mala prizemna zgrada razu|ene osnove, sa
kosim ~etvorovodnim krovom pokrivenim
crepom. Ma{inska zgrada slu`i sa sme{taj
turbine i prate}e elektroma{inske opreme, a
sastoji se iz dva dela.
Glavni, ve}i deo objekta veli~ine osnove 5.76
x 6.76 m2 slu`i za sme{taj turbine. To je
jedan ve}i prostor na dva nivoa: ukopani u
kome je turbina, i hala na ulaznom
prizemnom nivou koju opslu`uje kran
nosivosti 50 kN sa armirano-betonskom
kranskom stazom du` podu`nih zidova.
Turbina je oslonjena na betonski plivaju}i
temelj povezan fugebandom sa temeljnom
plo~om radi vodonepropustljivosti spoja.
Oprema se unosi tako {to kamion zadnjim
delom ulazi u objekat na ulaznu platformu do
doma{aja krana. U drugom delu, prizemnom
aneksu, predvi|en je prostor za sme{taj
elektroopreme i opreme za upravljanje. Ovaj
deo objekta izdignut je za oko 1 m u odnosu
na prizemni nivo i uno{enje opreme je preko
istovarne rampe.
Odvod vode iz turbine se vr{i cevovodom DN
900 koji se zavr{ava izlivnom gra|evinom.
Na izlivnoj gra|evini je predvi|en preliv
du`ine 3 m, koji je paralelan desnoj obali, i
preko koga se voda preliva i odvodi u korito
Studenice. Kota prelivne ivice je 430.90
mnm, a radni nivo u komori pri instalisanom
proticaju Q = 1,0 m3/s, je na koti 431.20 mnm,
{to je iznad nivoa vode u koritu Studenice pri
protoku dvogodi{nje velike vode.
3. Turbinski agregat mini HE
“Studenica”
Uzimaju}i u obzir relativno ujedna~en protok
koji se koristi u eksploataciji, u Idejnom
projektu odabrana je propelerna turbina koja
ima isti stepen korisnosti kao i dvojno
regulisana pri konstantnom protoku.
Pri daljem razmatranju upro{}enja tehni~kog
re{enja i podizanja pogonske pouzdanosti, a
uzimaju}i u obzir i relativno konstantan pad,
za izvo|enje je odabrana neregulisana
Kaplanova turbina sa fiksnim lopaticama
sprovodnog aparata i obrtnog kola, bez
zatvara~a na dovodnom cevovodu.
Osnovni parametri turbinskog agregata su
slede}i:
Osnova
Presek 4 -4
Presek 3 -3
Presek 2 -2
energija
Slika 1 Vodozahvat
[199]
energija
Slika 2 Dovodni derivacioni cevovod
[200]
energija
Presek 4 -4
Presek 1 -1
Presek 2 -2
Presek 3 -3
Slika 3 Vodna komora, ma{inska zgrada i izlivna gra|evina
[201]
energija
maksimalna snaga turbine PTmax = 95 kW
nominalna snaga turbine
PT = 90 kW
z nominalna snaga
generatora
PG = 110 kVA
z faktor snage
cos ϕ = 0,8
z nominalna aktivna snaga
generatora
PG = 85 kW
z nominalna brzina
obrtanja
nN = 772,5 min-1
z pre~nik obrtnog kola
D1 = 500 mm
z ra~unski neto pad
Hr = 10,08 m
z maksimalni protok
Qmax = 1,20 m3/s
z optimalni i instalisani
protok
Q∧ = Qi = 1.0 m3/s
z ugao lopatica radnog kola
β = 11°
z vremenska konstanta agregata Ta = 4,1 s
z vremenska konstanta inercije vode u
proto~nom traktu
Tw = 0,58 s
z maksimalni pobeg
agregata
n = 1.450 min-1
Spirala turbine je ~eli~na, trapeznog preseka,
ulaznog pre~nika DU=850 mm. Sprovodni
aparat je sa 12 fiksnih lopatica asimetri~nog
profila, relativne visine
bo = 0,376
D1. Obrtno kolo je sa 6 lopatica, relativnog
pre~nika glav~ine dG = 0,45 D1, a montirano
je na vratilu generatora, tako da je turbina bez
svojih le`aja.
Sifon je zakrivljeni, relativne visine hs = 5,4 D1
i relativne du`ine Ls = 3,7 D1 sa koni~nim
ulaznim delom i segmentnim kolenom sa
kru`nim presecima. Izlazni deo sifona prelazi
u krug pre~nika Di = 900 mm.
z
z
Pri demonta`i turbinskog agregata na
ubetoniranom konusu sifona postavlja se
slepa prirubnica, ukoliko se remont obavlja
pri velikim dotocima.
Hidrogenerator je vertikalni asinhroni,
trofazni, reluktantni, sa mogu}no{}u rada na
izolovanom optere}enju.
Pu{tanje u pogon i zaustavljanje turbinskog
agregata obavlja se tablastim zatvara~em na
kraju dovodnog derivacionog cevovoda. Kod
podizanja zatvara~a, pri uspostavljanju
protoka kroz turbinu, obrtno kolo po~inje da
se obr}e i pri postizanju brzine od 95%
sinhrone, vezuje se asinhroni generator na
mre`u. Kako se protok pove}ava do
stacionarne vrednosti tako se agregat
optere}uje i predaje elektri~nu energiju u
mre`u.
Kod rada na izolovanoj mre`i agregat je
optere}en nominalnom snagom, a brzina
obrtanja se odr`ava regulatorom balastnog
optere}enja, koji priklju~uje termi~ke
potro{a~e.
Pri ispadu agregata sa mre`e zaustavljanje se
obavlja tablastim zatvara~em na kraju
derivacionog cevovoda.
Literatura
[1] B.Ignjatovi}, V. Vidakovi}, D. Pauni}, V.
Petrovi}, Idejno re{enje obnavljanja mini
hidroelektrane Studenica, JP "\erdap",
Sektor za investicije i razvoj, Beograd, 2004.
[2] Idejni projekat obnavljanja mini
hidroelektrane "Studenica", Institut za
vodoprivredu "Jaroslav ^erni", Zavod za
brane, hidroenergetiku, rudnike i
saobra}ajnice, Beograd, 2004.
Dragan Veselinovi}, Ljubomir Stojanovi}
HE ''Pirot'', Pirot
UDC 621.311.21:621.224
Iskustva iz eksploatacije
i odr`avanja agregata HE ''Pirot''
Rezime
U radu su prikazana neka iskustva iz petnaestogodi{njeg rada i odr`avanja agregata HE
''Pirot''. U uvodu je dat prikaz projektnog re{enja sistema HE ''Pirot'' sa osnovnim tehni~kim
podacima agregata i postrojenja. U drugom delu su prikazana iskustva iz pogona, rezultati u
proizvodnji elektri~ne energije u posmatranom periodu i ostvareni re`imi rada sa osvrtom na
odstupanja u odnosu na projektovane. U tre}em delu su iskustva iz odr`avanja, data kroz
primenjene metode za kontrolu i ispitivanje stanja agregata i kratki prikaz dobijenih rezultata.
Tako|e je dat prikaz sanacije kavitacionih o{te}enja na obrtnim kolima turbina i prikaz
preklinjavanja statora generatora kao najve}ih zahvata na odr`avanju u posmatranom
periodu. Zavr{ni deo rada su zaklju~ci proistekli iz petnaestogodi{njeg rada kao i mogu}i
pravci i smernice za dalje delovanje.
Klju~ne re~i: hidroagregat, eksploatacija, odr`avanje, turbina, kavitacija, stator,
preklinjavanje.
Abstact
This study presents some experiences of the 15 years of work and maintaing agregats of HPP
''Pirot". The introduction contains review of the project solution for the system of the HPP
''Pirot" with basic technical data of the agregats and installations. The second part of this
study contains experiments from sections, results in production of electric energy during the
observed period and achieved work regimes with turn to some deviations within the project
solution.The third part contains experiences in maintaining which are showed in used
methods for control and examination state of the agregat and a short presentation of the
results. There is also a review of the reparation of the cavitations damages of the turbines and
a review of recottering for stator of generator as one of the largest actions at the maintaing
during the observed period.The final part of this study contains conclusions which are results
of the 15 yers of work and possible directions and instructions for further work.
Key words: hydro-agregat, exploatation, maintaining, turbin, cavitation, stator, recottering.
doma}oj javnosti se odoma}ilo
mi{ljenje da je izgradnja HE ''Pirot''
posledica prirodne katastrofe iz
1963.god. kada je usled velikog klizi{ta u
dolini reke Viso~ice do{lo do formiranja
akumulacije i potapanja sela Zavoj. Ustvari,
ovaj doga|aj je samo uticao da se promeni
lokacija brane predvi|ene Osnovnom
studijom iskori{}enja reke Viso~ice i Idejnim
projektom HE ''Pirot'' koji je izradio
Energoprojekt 1960.god. Idejni projekat za
novu lokaciju brane je izra|en 1970, stru~ni
savet ZEP-a 1975. je usvojio investicionotehni~ku dokumentaciju, a kamen temeljac za
izgradnju HE ''Pirot'' je polo`en 1978.
Pripremni radovi po~inju 1983, a sama
izgradnja sa puno te{ko}a u finansiranju i
promenljivim intenzitetom, traje do 1990.
kada elektrana biva pu{tena u pogon.
U
Hidroelektrana ''Pirot'' je projektovana kao
derivaciono postrojenje sa vi{estrukom
[202]
namenom: za energetiku, snabdevanje
vodom, za{titu od poplava, zadr`avanje
nanosa, turizam i rekreaciju. U tu svrhu je
izgra|ena nasuta brana visine 85 m ~ime je
formirana akumulacija za sezonsko
izravnavanje voda koja pri maksimalnoj koti
uspora od 616,0 m nadmorske visine ima
zapreminu od 170 mil. m3 i omogu}uje
postrojenju maksimalni bruto pad od 245 m.
Korisna zapremina akumulacije je 147 mil. m3
i omogu}ava prose~nu godi{nju proizvodnju
od oko 100 GWh elektri~ne energije.
Dovod vode do agregata vr{i se tunelom
du`ine 9,1 km, pre~nika 4,5 m, i ukopanim
~eli~nim cevovodom pre~nika 3,5/3,3 m,
du`ine cca 1500 m. Voda se, posle prolaska
kroz turbine, otvorenim odvodnim kanalom
du`ine 1300 m odvodi do kompenzacionog
bazena zapremine 600 000 m3 koji slu`i za
dnevno izravnavanje voda koje se ispu{taju u
reku Ni{avu.
energija
Elektrana je opremljena sa dva agregata
nominalne snage 40 MW. Agregati se sastoje
od vertikalne Francis turbine, za nominalni
neto pad od 206,4 m, protok od 22,5 m3/s i
br. obrtaja od 500 min-1, direktno spojene sa
sinhronim generatorom nominalnog napona
10,5 kV. Transformacijom na 110 kV - ni
naponski nivo elektri~na energija se
isporu~uje sistemu EPS-a u RP Pirot 2.
Agregati su od pu{tanja u pogon do danas
kroz 2500 pokretanja radili po oko 18200 sati
i za to vreme je u elektrani proizvedeno
ukupno 1.420 GWh elektri~ne energije.
Slika 1
Kriva kori{}enja akumulacije ''Zavoj''
1. Iskustva iz pogona
HE ''Pirot'' je projektovana kao vr{na
elektrana za sezonsko izravnavanje voda sa
prose~nim godi{njim anga`ovanjem od oko
1500 sati (4 do 5 sati dnevno). Pu{tena je u
rad 1990. U prvoj godini agregati su radili u
celom opsegu optere}enja ali je nakon
garancijskih ispitivanja na maksimalnom neto
padu 1991. minimalna snaga turbine
ograni~ena na 30 MW zbog nepovoljnih
re`ima u ostalom delu opsega i od tada
agregati, prakti~no, gotovo isklju~ivo rade sa
maksimalnom snagom od 40 MW, odnosno
38 MW od maja 2003. kada je ustanovljena
regulaciona rezerva.
U tabeli 1 su prikazani podaci o radu do kraja
2004.god. i iz nje se vidi da je ostvareno
prose~no anga`ovanje agragata za oko 25 %
manje od projektovanog {to je posledica
nepouzdanih hidrolo{kih podloga koje su
kori{}ene za projektovanje. Merenjima koja
su ustanovljena od 1990. i produ`enjem
hidrolo{kog niza pokazano je, [1], da je
prose~an godi{nji protok reke Viso~ice na
pregradnom mestu 6,49 m3/s umesto 8,1 m3/s.
Tako je, kao {to se vidi u tabeli 2, ostvarena
prose~na godi{nja proizvodnja oko 95 umesto
projektovanih 122 GWh.
Prose~no dnevno anga`ovanje agregata HE
''Pirot'' je ne{to preko 3 ~asa, ako se ra~una
sa ukupnim godi{njim fondom sati. Me|utim,
kako se iz tabele 2 vidi, agregati HE ''Pirot''
nisu anga`ovani svih 365 dana u godini, ve}
je njihovo anga`ovanje u posmatranom
periodu bilo od 83 dana u 2001. do 217 u
1999. ili prose~nih 141 dan godi{nje.
Prevedeno na ~asovno anga`ovanje u toku
dana ovo prakti~no zna~i da su samo u 2001.
agregati HE ''Pirot'' radili u projektovanom
re`imu, dok je u svim ostalim godinama
prose~no dnevno anga`ovanje bilo skoro
duplo du`e od projektovanog. Rad agregata
du`i od 5 sati, za koje vreme se napuni
kompenzacioni bazen, prakti~no zna~i da se
celokupni protok kroz elektranu od 40 do 45
m3/s upu{ta u Ni{avu koja na tom mestu ima
prose~an godi{nji protok od 12 m3/s. Ovakav
re`im ispu{tanja vode ima nepovoljne
posledice naro~ito kod izrazito visokih, koje
poja~ava, odnosno izrazito niskih vodostaja
Ni{ave zbog naglih promena protoka.
Na slici 1 je prikazan dijagram sa krivama
prose~nih mese~nih nivoa u akumulaciji po
godinama na kome se vidi da je na~in
kori{}enja akumulacije razli~it po godinama
ali i da kriva srednje vrednosti (deblja linija)
ima klasi~an izgled.
2. Iskustva iz odr`avanja
Savremene strategije odr`avanja agregata u
hidroelektranama se baziraju na konceptu
predikativno-planskog odr`avanja pri ~emu
se ocena njihovog stanja formira na osnovu
periodi~nog ili permanentnog pra}enja nekih
parametara. Odr`avanje agregata HE ''Pirot''
sprovodi se kroz redovne godi{nje remonte
Tabela 1 Vreme rada i broja pokretanja agregata HE ''Pirot''
À1
Vreme rada
[h]
17189:18
Ukupno
Prose~no godi{nje
Maksimalno godi{nje
Minimalno godi{nje
Tabela 2
Broj
pokretanja
2412
1145:57
1933:43
248:07
161
271
60
A2
Vreme rada
Broj
[h]
pokretanja
17092:56
2359
1139:31
1970:28
247:53
157
273
60
Proizvedena elektri~na energija i prose~no vreme anga`ovanja HE ''Pirot''
Proizvodnja el.
energije
[kWh]
Ukupno
Prose~no godi{nje
Maksimalno godi{nje
Minimalno godi{nje
1.320.243.570
94.303.112
148.598.250
38.483.000
[203]
Broj dana
anga`ovanja
agregata
1695
141
217
83
Prose~no
dnevno
anga`ovanje
[h]
7:48
9:47
2:59
kada se pored pregleda i klasi~nih zahvata
obavljaju i sva preporu~ena ispitivanja i
dijagnosti~ki postupci radi ocene stanja
turbina i generatora.
2.1. Ispitivanje vibracionog stanja
agregata
Svakako jedan od najva`nijih pokazatelja
stanja agregata je njegovo vibraciono stanje.
U julu 1997, sa izvesnim zaka{njenjem u
odnosu na po~etak rada elektrane ali pre
drugih ve}ih radova na agregatima, izvr{eno
je ''nulto'' ispitivanje vibracija [2] . Oba
agregata su ispitana po identi~nom programu.
Nakon sanacije kavitacionih o{te}enja na
radnom kolu i preklinjavanja namotaja statora
agregata koje je izvr{eno u remontu 1998. na
agregatu A2, i 1999. na agregatu A1, izvr{ena su
ponovna ispitivanja vibracija [3] i [4]. Rezultati
svih ispitivanja dati su u tabelama 3 i 4.
Prema internom dokumentu JP''Djerdap'', [5],
grani~ne vrednosti vibracionih stanja su
slede}e: a) odli~no 2A < 65 μm, b) dobro 2A =
65 ÷ 120 μm, c) zadovoljavaju}e 2A = 120 ÷
200 μm, d) nezadovoljavaju}e 2A > 200 μm.
Grani~ne vrednosti za ocenu vibracionog
stanja prema [5] dato su u tabeli 5.
2.2. Sanacija kavitacionih o{te}enja na
obrtnim kolima turbina
Prilikom svih pregleda u toku redovnih
godi{njih remonata agregata uo~ena su
o{te}enja od kavitacije na obrtnim kolima
kod obe turbine. Kako je pokazano u [6] pri
radu HE ''Pirot'' sa maksimalnim snagama
oba agragata, u celom opsegu promena kote
gornje vode u akumulaciji obezbe|ena je
kavitacijska rezerva kσ od 1,23 do 1,31.
Na|ena kavitacijska o{te}enja na obrtnim
kolima turbina HE ''Pirot'' se sla`u sa
rezultatima ispitivanja razvoja kavitacijskih
o{te}enja kod Francisovih turbina [7] i
ocenjena su nakon 8000 sati rada prema IEC
609. Maksimalne dubine o{te}enja i
zapremina odnetog materijala su bile u
granicama dopu{tenih vrednosti ali su
povr{ine zahva}ene kavitacijom znatno
prevazilazile dopu{tene vrednosti. Zbog toga
je 1998. na obrtnom kolu agregata A2, a
1999. na A1 , izvr{ena sanacija kavitacijskih
o{te}enja (slika 2 i 3).
U toku priprema i izvo|enja sanacije izvr{eno
je ~itav niz kontrola i ispitivanja obrtnih kola
energija
Tabela 3
z
Relativne vibracije vratila
A1
Zona turbinskog le`aja
Zona donjeg gen. le`aja
Tabela 4
A2
1998.
78
70
1997.
64
69
1999.
66
75
Apsolutne vibracije pomeraja ku}i{ta le`ajeva agregata
Turbinski le`aj
Donji generatorski le`aj
Gornji generatorski le`aj
Nose}i le`aj
Tabela 5
2A0-peak (ì m)
2A0-peak (ì m)
1997.
50
68
Aef (ì m)
Aef (ì m)
Aef (ì m)
Aef (ì m)
1997.
4,5
2,9
2,5
3,0
A1
1998.
6,4
2,8
6,5
2,4
A2
1997.
5,4
3,2
6,2
1,9
1999.
6,9
2,4
8,5
3,2
Grani~ne vrednosti za ocenu vibracionog stanja le`ajeva agregata
Aef (ì m)
Odli~no
Dobro
Zadovoljavaju}e
Nezadovoljavaju}e
Nedozvoljeno
Slika 2 Kavitacijsko o{te}enje uz
ulaznu ivicu le|ne strane
lopatice obrtnog kola
bez razaranja: vizuelna i dimenziona kontrola
kola sa registrovanjem svih o{te}enja i
zapa`anja, ispitivanje magnetofluksom u
obimu 100% radi utvr|ivanja eventualnih
povr{inskih prslina, ultrazvu~no ispitivanje
zavarenog spoja izme|u glav~ine i gornjeg
venca obrtnog kola u obimu 100 % radi
utvr|ivanja njegove zapreminske
nehomogenosti, tretiranje povr{ina lopatica
rastvorom nitala radi utvr|ivanja lokacija
ranijih sanacija navarivanjem i merenje
povr{inske tvrdo}e osnovnog materijala i
navarenih zona.
Tehnologija navarivanja za sanaciju o{te}enja je
predlo`ena od strane proizvo|a~a turbina ^KD
Blansko, a sastoji se u bru{enju o{te}enih
mesta, lokalnom predgrevanju na 1500C,
navarivanju prvog vezivnog sloja elektrodom sa
25% Cr i 13% Ni, tip AWS E-309 (izvedeno sa
elektrodom sa 29% Cr - 9 % Ni), navarivanju
drugog i ostalih slojeva elektrodom sa 18% Cr8% Ni-2% Mo, tip AWS E-308 (izvedeno sa
elektrodom sa 18% Cr-8 % Ni-6% Mn),
dogrevanju navarenih povr{ina oko 1 sat na oko
1500C i dovo|enju bru{enjem na zahtevanu
geometriju i kvalitet povr{ine.
Na obrtnom kolu agregata A2 saniranom
1998. nije vr{ena nikakva korekcija
geometrije lopatica, dok je na kolu A1
saniranom 1999. izvr{ena probna korekcija
ulazne ivice na dve lopatice i korekcija
radijusa korena lopatice na {est lopatica.
Radijalni le`aj
<4
4÷9
9 ÷ 18
18 ÷ 36
> 36
Nose}i le`aj
<3
3÷7
7 ÷ 14
14 ÷ 27
> 27
Slika 3 Kavitacijsko o{te}enja izlaznim
ivicama le|nih strana lopatica
obrtnog kola
Pri dosada{njim pregledima nakon sanacije je
utvr|ena ponovna pojava o{te}enje od
kavitacije na istim mestima ali se ~ini da je
intenzitet o{te}enja manji. Do pregleda kola u
toku remonta za 2005. dosti}i }e se gotovo
istovetno vreme rada pre i nakon sanacije {to
}e omogu}iti objektivniju procenu. Kona~na
ocena uspe{nosti izvedenih sanacija }e, zbog
polo`aja o{te}enja, na`alost biti doneta tek
pri slede}oj demonta`i obrtnih kola jer sa
platforme u sifonu nije mogu}e izvr{iti
detaljno i precizno snimanje stanja.
2.3. Ispitivanja izolacionog sistema
generatora
Shodno preporukama EPS-a, [8], i internom
Uputstvu [9] za ispitivanje elektroopreme za
grupu Izolacioni sistemi sinhronih generatora
i kolektorskih budilica za delove preduze}a u
sastavu JP ''\erdap'' Kladovo (doneto
3.6.1996) u HE ''Pirot'' se svake godine
sprovode ispitivanja izolacionog sistema (IS)
generatora u slede}em obimu:
z merenje izolacionog otpora statorskog
namotaja;
z merenje faktora dielektri~nih gubitaka i
kapaciteta izolacije statorskog namotaja pri
naponu od 0.2Un do 1.0Un u skokovima
od 0.2Un;
z merenje intenziteta parcijalnih pra`njenja
(PD) u dB i prividnog naelekrisanja
parcijalnih pra`njenja u pC pri naponu od
0.2Un do 1.0Un u skokovima od 0.2Un;
[204]
ispitivanje izolacionog sistema statorskog
namotaja povi{enim naizmeni~nim
naponom 1,2 Un industrijske frekvencije
50Hz, 60sec;
z merenje izolacionog otpora statorskog
namotaja posle ispitivanja povi{enim
naizmeni~nim naponom industrijske
frekvencije;
z merenje izolacionog otpora rotorskog
namotaja.
Ukoliko bi se merenjem izolacionog otpora
statorskog namotaja dobile vrednosti otpora
ispod minimalno dopu{tenih, IS generatora bi
morao biti ispitan i visokim jednosmernim
naponom. U dosada{njoj praksi do ovakvog
slu~aja nije do{lo, jer je ocena stanja izolacije
IS oba generatora, nakon svih ispitivanja do
sada, takva da se oni svrstavaju u prvu grupu
IS (ispravan IS bez znakova pove}anog
starenja kod koga se mo`e o~ekivati pouzdan
rad u du`em vremenskom periodu), po svim
relevantnim kriterijumima.
2.4. Preklinjavanje statora
Su{tinski bitno za ispravan rad ovakvog tipa
generatora, koji je u toku eksploatacije
izlo`en vi{estrukom naprezanju zbog
mehani~kih, elektri~nih i termi~kih sila
(uticaja), je stabilnost sistema u~vr{}enja
statorskog namotaja. Ovde to posebno dolazi
do izra`aja upravo zbog velikog broja ciklusa
grejanje-hla|enje kojima je generator izlo`en,
{to dovodi do promene slobodne du`ine {tapa
namotaja a time i do poreme}aja krutosti
sistema. Na stabilnost sistema u~vr{}enja
uti~u i vibracije od tangencijalnih vibracija
zubaca na magnetnom kolu, koje izazivaju
tro{enje i slabljenje klina u `lebu.
Radi neutralisanja {tetnih posledica
pove}anja vibracija {tapa u `lebu (sa krajnjim
ne`eljenim ishodom u vidu odlepljivanja
osnovne izolacije od bakra), deluje se
preventivno kontinualnim pra}enjem stanja
u~vr{}enja (zaklinjenosti) statorskog
namotaja. Na generatorima u HE ''Pirot'' je, u
tom smislu, maja 1998. izvr{ena ugradnja
visokonaponskih kapacitivnih senzora po
direkcionoj {emi, koji slu`e za detekciju
parcijalnih pra`njenja (PD). Veli~ina
parcijalnih pra`njenja se dobija na
standardnom PC-u preko portabl test
instrumenta. PD test mo`e da uka`e na vi{e
mogu}ih problema u IS statorskog namotaja
(odvajanje izolacije od bakra, postojanje
vazdu{nih d`epova unutar izolacije,
varni~enje izme|u izolacije i statorskog
gvo`|a) ili na labavost namotaja u
`lebovima. Ispitivanja PD se rade jednom u
{est meseci a po potrebi, ukoliko se uo~i
naglo pogor{anje stabilnosti namotaja ili
kondicije IS, i ~e{}e.
Odmah nakon uvo|enja ovog sistema, analize
su pokazale da je stabilnost statorskog
namotaja generatora G2 naru{ena, {to je
dovelo do izvo|enja radova na potpunom
preklinjavanju statora u okviru remontnih
radova 1998. Na slikama 4 i 5 su prikazani
rezultati PD testa na generatoru G2 u fazi C,
sprovedenih pre zahvata preklinjavanja.
Postupak preklinjavanja statora generatora
G2 je sproveden u julu 1998. u okviru
planiranih remontnih radova. Tada je
zaklinjavanje ura|eno sa elasti~nim
podmeta~ima i klinovima od staklolita ~ime
je produ`en period izme|u dva kapitalna
remonta generatora, s obzirom da su
energija
Slika 4
PD faze C na G2 (puno optere}enje)
Slika 6 Izgled namotaja statora pre
preklinjavanja
Slika 5 PD faze C na G2 (minimalno optere}enje)
Slika 7 Glave namotaja u toku
preklinjavanja
neusagla{eni sa standardima pa je
preporu~eno delimi~no preklinjavanje i/ili
ukru}enje glava namotaja.
Sli~an postupak je sproveden i na generatoru
G1 u okviru remontnih radova 1999.
Zaklju~ak
Na osnovu svega izlo`enog op{ti je utisak da
su agregati u HE Pirot u jako dobrom stanju,
{to potvr|uju analize rezultata merenja koja
se sukcesivno obavljaju po unapred
utvr|enom planu i periodu diktiranom, pre
svega, propisima i tehni~kim preporukama a
potom i trenutnim stanjem agregata. Ovo
naro~ito dobija na zna~aju kada se uzme u
obzir projektovani re`im rada agregata i ono
{to se ima u prakti~nim uslovima
eksploatacije, a {to je posledica sve ve}ih
potreba za elektri~nom energijom rapidno
naprednog dru{tva u kome `ivimo i
~ove~anstva uop{te.
Slika 8 Namotaj statora nakon
preklinjavanja
ispitivanja pokazala (juko-cigre, R11-03,
1995) da se sa elesti~nim podmeta~ima mo`e
i}i, zavisno od nivoa degradacije IS, starosti i
na~ina eksploatacije, i preko hiljadu
ostvarenih toplotnih ciklusa, tj. start-stop
ciklusa. Istovremeno je izvr{eno i u~vr{}enje
glava namotaja. Izgled namotaja statora pre,
u toku i nakon preklinjavanja prikazan je na
slikama 6, 7 i 8. Posle remonta, u oktobru
1998. izvr{eni su novi PD testovi (slika 9)
Literatura
[1] Institut ''Jaroslav ^erni'', Hidrolo{ke
obrade sedmi~nih proticaja za profile HE,
Beograd, 2005.
[2] Lola Institut, Rezultati
ispitivanja vibracionog stanja
Slika 9 PD faze C na G2 (puno optere}enje)
hidroagregata HE ''Pirot'',
Beograd, januar 1998.
[3] Lola Institut, Rezultati
ispitivanja vibracionog
stanja hidroagregata A2
HE ''Pirot'', Beograd,
decembar 1999.
[4] Lola Institut, Rezultati
ispitivanja vibracionog
stanja hidroagregata A1 HE
''Pirot'', Beograd, maj 2000.
[5] JP ''\erdap'', Norme za
ocenu vibracionog stanja
koji su potvrdili da je preklinjavanje izvedeno hidroagregata i pumpno-akumulacionih
uspe{no s'obzirom na evidentno smanjenje
agregata, Kladovo, jun 1997.
nivoa parcijalnih pra`njenja.
[6] Ignjatovi} B., Veselinovi} D., Tehni~ki
U prilog tome govori i slede}e:
izve{taj o kavitacijskim o{te}enjima obrtnih kola
turbina HE ''Pirot'', Beograd, septembar 1997.
z broj startova generatora G2 u vremenu od
oktobra 1998. do danas iznosi oko 1400, a
[7] Abdurahmanov L.F., Ananjin B.N. i dr.,
poslednji rezultati PD testa obavljenog
Hidroenergetska i pomo}na oprema
28.4.2005. su zadovoljavaju}i i ne ukazuju
hidroelektrana, Tom 1, Osnovna oprema
na preku potrebu intervencije
elektrana, Energoatomizdat, Moskva, 1988.
preklinjavanjem;
[8] EPS, Tehni~ka preporuka TP 32, maj 1982.
z u okviru remonta 2004. je izvr{eno
[9] JP ''\erdap'', Uputstvo za ispitivanje
snimanje stanja zaklinjenosti statorskog
elektroopreme za grupu izolacioni sistemi
namotaja od strane renomirane firme koja
sinhronih generatora i kolektorskih budilica
je ve} imala uspeha na oceni stanja
za delove preduze}a u sastavu JP ''\erdap'',
generatora u HE ''Pirot'', a rezultati su
Kladovo, jun 1996.
pokazali da su samo 1,85% {tapova na
donjoj i 0,62% na gornjoj strani
[205]
energija
Branislav Ignjatovi} , Vladimir Petrovi}
JP "\erdap", Beograd
Aleksandar Petrovi}
"Energoprojekt-Hidroin`enjering" AD, Beograd
UDC 621.311.21:621.224.004.69(497.11)
Hidrauli~ki aspekti
pove}anja snage Kaplanovih
turbina HE “Ov~ar Banja”,
HE “Me|uvr{je” i HE
“Zvornik” pri revitalizaciji
hidroelektranama "Ov~ar Banja" i
"Me|uvr{je" na Zapadnoj Moravi i u
HE "Zvornik" na Drini ugra|ene su
Kaplanove turbine, ~ije su tehni~ke
karakteristike date u tabeli 1.
Iz tabele 1 se vidi da je kod HE "Zvornik"
optimalni neto pad daleko ve}i od
maksimalnog u elektrani, odnosno u fazi
projektovanja nepravilno je definisana brzina
obrtanja, koja je trebala da iznosi 125 min-1, a
{to ima za posledicu rad turbina daleko van
optimuma sa sni`enim stepenima korisnosti
preko 5% u odnosu na uobi~ajene vrednosti.
Hidroagregati su uvedeni u eksploataciju u
periodu 1954-1958. i do sada svaki agregat je
bio na mre`i preko 200.000 ~asova, odnosno,
turbine su ve} utro{ile svoj nominalni
tehni~ki resurs.
Za navedene hidrauli~ke turbine nisu izvr{ena
energetska ispitivanja na modelu sa
potpunom geometrijskom sli~no{}u, tako da
se pouzdano ne zna sa kojim stepenom
korisnosti se turbine eksploati{u.
Na osnovu postoje}ih energetskih ispitivanja
na dva modela sa nepotpunom geometrijskom
sli~no{}u, [1] i [2], mo`e se proceniti stepen
korisnosti turbina u eksploataciji, ali se ne
mogu utvrditi optimalne kombinatorne veze
koje bi se kontrolisale u pogonu.
U toku dosada{nje eksploatacije na turbinama
nisu vr{ena indeksna ispitivanja, kako bi se
utvrdile optimalne kombinatorne veze, jer ne
postoje ugra|eni priklju~ci za merenje razlike
pritisaka u istom spiralnom preseku,
neophodni za odre|ivanje protoka po metodi
Vinter-Kenedi.
Tokom eksploatacije agregata HE "Zvornik"
uo~eno je da se sa postoje}im otvorima
regulacijskih organa mogu dobiti ve}e snage
od nominalhnih, pa su iskustveno dobijeni
parametri: maksimalna snaga turbine
PTmax = 25.900 kW i maksimalni protok
U
Qmax = 155 m3/s.
Obzirom na utro{eni tehni~ki resurs u bli`em
vremenu bi}e potrebno izvr{iti revitalizaciju i
modernizaciju hidrauli~kih turbina, pa pri
tome treba razmotriti i mogu}nost pove}anja
nominalne snage i instalisanog protoka, uz
primenu savremenih dostignu}a na polju
projektovanja hidrauli~kih turbina, koja bi se
iskoristila pri revitalizaciji.
Rezime
U hidroelektranama "Ov~ar Banja", "Me|uvr{je" i "Zvornik" ugra|ene su Kaplanove turbine,
proizvedene od strane fabirke "Litostroj", Ljubljana, pu{tene u eksploataciju u periodu 19541958, koje su do sada odradile preko 200.000 ~asova na mre`i.
Kako bi se pravilno ocenili efekti predstoje}e revitalizacije i izabrala optimalna varijanta,
potrebno je poznavati energetske karakteristike postoje}ih hidroturbina pre i posle
revitalizacije.
Za ove turbine ne postoje pozdane eksploatacione karakteristike, s obzirom da nisu vr{ena
ispitivanja na modelu sa potpunom geometrijskom sli~no{}u, kao ni indeksna ispitivanja na
hidroturbinama u elektrani, pa se ne zna da li se koriste u optimalnim pogonskim uslovima.
U radu se daje definisanje eksploatacionih karakteristika prema raspolo`ivim literaturnim
podacima na osnovu modelskih ispitivanja sa nepotpunom geometrijskom sli~no{}u, procena
mogu}eg pove}anja nominalne snage, instalisanog protoka i stepena korisnosti, kao i
definisanje hidrauli~kih karakteristika revitalizovanih turbina na osnovu {koljkastih
karakteristika svetski poznatih proizvo|a~a i korekcionih postupaka razvijenih na Ma{inskom
fakultetu u Beogradu.
Klju~ne re~i: hidrauli~ka turbina, revitalizacija, pove}anje nominalne snage i instalisanog
protoka.
Hydraulic Aspects of Power Increase of Kaplan Turbines at HPP “Ov~ar
Banja”, HPP “Me|uvr{je” and HPP “Zvornik” During Rehabilitation
HPP "Ov~ar Banja", "Medjuvr{je" and "Zvornik" have buit-in Kaplan turbines manufactured
by Litostroj, Ljubljana and put into operation within the period from 1954 to 1958, which
have so far done more than 200.000 hours at network.
In order to estimate the effects of the forthcoming rehabilitation properly and selec the
optimum variant, it is necessary to know the efficiency characteristic of the existing hydro
turbines before and after the rehabilitation.
As for those turbines, there are o reliable exploitation characteristic since no model testing
with complete geometrical similarity have been carried out and index testing on hydro
turbines at the plant, either so it is not known whether they are used under optimum operation
conditions.
The paper defines exploitation characteristic according to the available literature data based
on model testing with incomplete geometrical similarity and also estimates the possible
nominal capacity increase, installed discharge and efficiency degree and defines hydraulic
characteristic of the rehabilitated turbines based on hillchart characteristic of the world
recognized manufacturers and the correction procedures devaloped at the Faculty of
Mechanical Engineering in Belgrade.
Key words: hydraulic turbine, rehabilitation, power and installed discharge increases.
1. Identifikacija ugra|enih
hidrauli~kih turbina i uklapanje
u savremenu tipizaciju
Geometrijski i strujni parametri hidrauli~kih
turbina, ugra|enih u napred navedenim
elektranama dati su u tabeli 2.
Prema ruskoj nomenklaturi turbina, [3],
postoje}e turbine spadaju u Kaplanove
turbine za neto padove do 40 m, a {to govori
o tome da se u vreme gradnje napred
navedenih elektrana nije raspolagalo sa
[206]
brzohodnijim tipovima Kaplanovih turbina, a
ujedno se {tedelo na gra|evinskim radovima
zbog manjih dopu{tenih visina sisanja.
2. Odre|ivanje eksploatacionih
karakteristika postoje}ih
hidrauli~kih turbina HE “Zvornik”
U vreme kada su proizvedene napred
navedene hidrauli~ke turbine, kod izrade
eksploatacionih karakteristika za efekat
energija
z
Tabela 1 Tehni~ki parametri postoje}ih hidrauli~kih turbina
Tehni~ki parametar
HE "Ov~ar Banja"
i HE "Me|uvr{je"
manja
ve}a
HE "Zvornik"
Nominalna snaga, PT (kW)
2.630*
4.095*
22.350*
Pre~nik obrtnog kola, D1 (mm)
1.590
1960
4.650
375
300
150
-1
Brzina obrtanja, nn (min )
*
Instalisani protok, Qi (m/s)
14,5
Ra~unski neto pad po snazi, HrP (m)
21,5
25,0
*
135,8*
kod nominalnih parametara turbina
potrebna visina sisanja postrojenja iznosi
HSD = -0,8 m,
z za maksimalnu snagu potrebna visina
sisanja je HSD = -2,3 m.
3. Pove}anje nominalne snage i
instalisanog protoka pri
revitalizaciji hidrauli~kih turbina
Pri revitalizaciji hidrauli~kih turbina
primenom obrtnih kola ve}e brzohodnosti,
vi{eg stepana korisnosti, boljih kavitacijskih
Stepen korisnosti u nominalnom re`imu,ç n(%)
86,0
87,9
86,9
karakteristika, uz izmene na proto~nom traktu
24,7**
24,0**
33,8**
Neto pad u optimumu, H∧ (m)
koje bi obuhvatile pove}anje pre~nika
obrtnog kola, rekonstrukciju donjeg prstena
Maksimalni neto pad u elektrani, Hmax (m)
22,73
22,76
23,31
sprovodnog aparata, oklopa obrtnog kola,
konusa i kolena sifona, mo`e se o~ekivati
Minimalni neto pad, Hmin (m)
16,33
16,13
15,13
pove}anje nominalne snage i instalisanog
Broj agregata u elektrani
1
1
4
protoka do 25%.
*
Prema crte`ima isporu~ioca turbina
Obzirom na geometrijske parametre
**
Prema {koljkastom dijagramu modela laboratorije fime "VOITH", [1]
savremenih hidrauli~kih turbina, kod turbina
HE "Ov~ar Banja",
HE "Me|uvr{je" i
Tabela 2 Geometrijski i strujni parametri postoje}ih turbina
HE "Zvornik"
HE "Ob~ar Banja" i HE "Me|uvr{je"
Turbina
postoji mogu}nost
Parametar
HE "Zvornik"
PL 40 prema [3]
manja
ve}a
pove}anja pre~nika
obrtnog kola do
Tip spirale
~eli~na
betonska
vrednosti datih u
o
Ugao obuhvata spirale, ö 0 ( )
345
210
tabeli 3. U istoj
tabeli su dati
Relativna {irina spirale u osnovi BSP/D1
3,77
2,90
izmenjeni
Broj stubova statora, zST
8
12
geometrijski
parametri
Relativni podeoni krug sprovodnog aparata, Do/D1
1,346
1,347
1,215
1,15-1,25
postoje}ih turbina,
Relativna visina sprovodnog aparata, bo/D
0,371
0,383
0,370
0,375
kao i geometrija
turbine PL 20 po
Broj lopatica sprovodnog apartata, zo
16
20
24
nomenklaturi [3],
namenjena za
Tip profila sprovodne lopatice
asimetri~an
padove oko 20 m.
Relativna du`ina oklopa obrtnog kola,h0/D1
0,226
0,21-0,26
Iz tabele 3 se vidi
Broj lopatica obrtnog kola, z1
5
6
6
5-6
da se pove}anjem
pre~nika obrtnog
Relativni pre~nik glav~ine obrtnog kola,dG/D1
0,472
0,473
0,44
kola geometrijski
Relativna visina sifona, hS/D1
2,35
parametri
postoje}ih turbina
Relativna {irina sifona u osnovi, BS/D1
3,24
3,52
3,23
pribli`avaju
parametrima
119* (118**)
115-126
Optimalna jedini~na u~estanost obrtanja, n11∧ (min-1)
savremenih
*
**
3
1,10 (1,04 )
1,0-1,2
Optimalni jedini~ni protok, Q11∧ (m /s)
turbina, izuzev
relativne visine
87,5* (88,6**)
Stepen korisnosti u optimumu modela, ç ∧M (%)
sprovodnog
*
**
-1
426 (413 )
450-570
Koeficijent brzohodnosti za optimum, nSP∧ (min )
aparata, koja se
*
Prema {koljkastom dijagramu [1], firme "VOITH"
smanjuje, a {to je
**
Prema {koljkastom dijagramu laboratorije "Turboin{ptitut" [2]
pra}eno
pove}anjem
razmere kori{}ena je formula Hatona, koja pri z broj lopatica obrtnog kola, z1
6 gubitka pada u sprovodnom aparatu, i
prera~unavanju stepena korisnosti sa modela
z ugao lopatica obrtnog kola, β (0)
0-30 posebno u spirali kod turbina HE "Ov~ar
na prototip u oblasti rada turbine daleko van
z pad modela, HM (m)
2,5* Banja" i HE "Me|uvr{je".
optimuma daje nerealno pove}anje stepena
Napred navedeni geometrijski parametri,
Zbog toga je potrebno optimizirati pre~nik
korisnosti.
prera~unati na turbine HE "Zvornik" ne
obrtnog kola, profilisanje stubova statora i
Zbog toga je poku{ano da se na osnovu
odstupaju za vi{e od 3%, pa se rezultati
me|usobni polo`aj stubova statora i
podataka modelskih ispitivanja [1] i [2] izradi
modelskih ispitivanja mogu koristiti za
sprovodnih lopatica, uzimaju}i u obzir
eksploataciona karakteristika turbina HE
prera~unavanje karakteristika prototipa.
tra`eno pove}anje snage i protoka.
"Zvornik", kori{}enjem va`e}e formule za
Na osnovu {koljkastog dijagrama iz [1]
efekat razmere po IEC 995.
izra|ena je proto~na eksploataciona
4. Procena energetskih
karakteristika prototipa, data na slici 1.
Prema podacima firme "VOITH" turbine HE
karakteristika revitalizovanih
"Zvornik" su geometrijski najsli~nije
Iz dijagrama sa slke 2 se vidi da:
turbina u HE “Ov~ar Banja”
turbinama HE "Riburg", [ver{tat, iz 1928.
z nominalni parametri turbine odgovaraju
Za ove turbine izvr{ena su modelska
i HE “Me|uvr{je”
vrednostima iz tabele 1,
ispitivanja u laboratoriji u Hajdenhajmu, na
z maksimalna snaga turbine
PTmax=25.900,
Za procenu energetskih karakteristika
modelu slede}ih parametara:
revitalizovanih turbina sa pove}anim
pri protoku 155m3/s, ostvaruje se na neto
z pre~nik obrtnog kola modela, D1M (mm)720
padu 19,5m,
pre~nikom obrtnog kola mo`e da poslu`i
z pre~nik grla sifona, DGR (mm)
700 z za postizanje maksimalne snage turbine
{koljkasti dijagram modela Kaplanove
potrebno je lopatice obrtnog kola otvoriti
turbine PL 200/811-VB-50 iz [3], dat
z visina sprovodnog aparata, b0 (mm)
258
na ugao β = 20,8°,
na slici 2.
[207]
19,0
19,3
energija
Slika 1 Proto~na eksploataciona karakteristika postoje}ih turbina HE “Zvornik”
sa uve}anim pre~nikom obrtnog kola, a
obrtno kolo je iz turbine PL 20/811, ali sa 5
lopatica, pri ~emu se smatra da su svi ostali
elementi proto~nog trakta, koji se modifikuju,
pravilno oblikovani.
Na slici 4 data je geometrija proto~nog trakta
postoje}e i rekonstruisane turbine.
Prema metodologiji razvijenoj na Ma{inskom
fakultetu u Beogradu, preno{enje parametara
sa {koljkastog dijagrama (ozna~eno
zvezdicom) na modifikovanu turbinu mo`e se
izvr{iti po relacijama:
n11 = n11*
(1)
Q11 = Q11*
(2)
(3)
⊕ - nominalni re`im PT=22,35 MW
⊕ - re`im maksimalne snage PTmax=25,9 MW
Tabela 3 Geometrijski parametri turbina posle pove}anja pre~nika obrtnog kola
Parametar
PL 20
prema [3]
Pre~nik obrtnog kola, D1 (mm)
HE "Ov~ar Banja"
i HE "Me|uvr{je"
manja
ve}a
1.700
2.100
HE"Zvornik"
4.900
Relativni podeoni krug sprovodnog aparata, D0/D1
1,15
1,28
1,26
1,15
Relativna visina sprovodnog aparata, b0/D1
0,375
0,347
0,357
0,351
Relativna du`ina sklopa obrtnog kola, b0/D1
0,21
Relativni pre~nik glav~ine obrtnog kola dG/D1
0,44
0,44
Relativna visina sifona, hS/D1
2-2,3
2,21
2,20
2,23
*
*
25,0*
Neto pad u optimumu, H∧ (m)
*
0,21
18,8
0,23
Navedena turbina ima slede}e geometrijske
karakteristike:
z {irina spirale u osnovi,
BSP = 2,65 D1
z ugao obuhvata spirale,
ϕ0 = 2100
z povr{ina ulaznog preseka
spirale, AUL = 1,350 D12
z izlazni ugao spirale,
δSP = 360
z pre~nik sprovodnog aparata,
D0 = 1,2 D1
z
(5)
0,45
18,4
Prema {koljkastom dijagramu modela turbine PL 20/811-VB-50, [3]
Modelska ispitivanja su izvedena pri neto
padu Hm = 6 - 10 m, pri temperaturi vode tW =
100C, sa modelom pre~nika obrtnog kola
D1M = 500 mm.
(4)
U napred navedenim izrazima su: DηSP smanjenje stepana korisnosti modela zbog
pove}anih gubitaka u ~eli~noj spirali u
odnosu na betonsku poluspiralu,
DηhS - smanjenje stepena korisnosti modela
zbog manje visine sifona,
i DηAS - pove}anje stepena korisnosti modela
zbog ve}eg izlaznog preseka sifona
modifikovane turbine.
Relativni gubitak pada u spirali mo`e se
odrediti po relaciji iz [4] :
visina sprovodnog aparata,
b0 = 0,43 D1
z broj lopatica sprovodnog aparata,
z0 = 28
z pre~nik glav~ine obrtnog kola, dGL = 0,4 D1
z broj lopatica obrtnog kola,
z1 = 4
z visina sifona,
hS = 2,43 D1
z du`ina sifona,
LS =4,05 D1
z {irina sifona u osnovi,
BS = 2,65 D1
z povr{ina izlaznog
preseka sifona,
AIZ = 2,851 D12
[koljkasti dijagram sa slike 2 transformisa}e
se u {koljkasti dijagram hipoteti~ke turbine,
koja ima proto~ni trakt kao postoje}a turbina
gde je: ζSP - koeficijent gubitka u spirali, koji
zavisi od ugla obuhvata spirale, i za ϕ0 =
3450 ima vrednost od 0,15 - 0,18.
Kod poluspirala sa uglom obuhvata 2100 sa
trapeznim popre~nim presecima, koeficijent
gubitaka ima vrednost ζSP = 0,11 [4].
Razlika u stepenu korisnosti modela turbina
zbog izmene forme i dimenzija spirale mo`e
se dobiti primenom formule (5):
Slika 2 [koljkasti dijagram modela turbine PL 20/811 - VB - 50
=
(6)
2
U gornjem izrazu je: AULM = 0,2564 m ulazni presek spirale modela postoje}e
turbine, odnosno, modifikovane turbine, a =
0,3375 m2 - ulazni presek poluspirale modela
turbine PL 20/811, sve za pre~nik modela
D1M = 500 mm.
Uticaj visine sifona na stepen korisnosti
modela mo`e se odrediti pomo}u dijagrama
sa slika 4 iz [5] po formuli:
(7)
[208]
energija
je uzimaju}i vrednosti
za skr iz dijagrama sa
slike 3, uz dodavanje
rezerve Ds = 0,06
prema [5].
U tabeli 7 dati su
podaci za
karakteristi~ne re`ime
ve}e turbine.
Po podacima iz tabela
6 i 7 se vidi da su
kavitacijski uslovi rada
turbina veoma
povoljni, pogotovu {to
su obrtna kola sa 5 i 6
lopatica a relativni
pre~nik glav~ine
smanjen.
Slika 3 Modifikovani proto~ni trakt manjih turbina HE "Ov~ar Banja" i HE "Me|uvr{je"
5. Procena
energetskih
karakteristika
revitalizovanih
turbina HE
“Zvornik”
Za procenu energetskih
karakteristika
revitalizovanih turbina
HE "Zvornik" mo`e da
poslu`i, tako|e,
{koljkasti dijagram sa
slike 2.
Iz geometrijskih podataka se vidi da je spirala
prototipa relativno ve}ih proto~nih preseka u
odnosu na model, sa izlaznim uglom spirale
δSP = 38,30, a {to omogu}ava propu{tanje
turbine, sve za model D1M = 500 mm.
Uticaj veli~ine izlaznog preseka sifona na
stepen korisnosti mo`e se izra~unati po
formuli iz [5]:
Na osnovu {koljkastog dijagrama sa slike 3,
primenom relacija (1), (2), (4), (6), (7) i (9)
definisan je informativni dijagram
(8)
Tabela 4 Odre|ivanje nominalnih parametara hidrauli~kih turbina
Transformacijom izraza dobija se:
QE
QT
GV
DV
(m3/s) (m3/s) (miJM) (miJM)
50
(9)
U napred navedenom izrazu su: 0,7128 m2 povr{ina izlaznog preseka modela PL 20/811,
a AIZ = 0,8999 m2 - povr{ina izlaznog preseka
Slika 4
20
30
273,0 252,10
ΣΔ hg
(m)
H
(m)
0,78
1,29
20,12
19,61
n11M
Q11
(min-1) (m3/s)
ηM
(5)
140,9
140,9
89,0
89,0
1,54
1,54
η iP
(5)
PT
(KW)
90,6
90,8
3576
5240
Tabela 5 Pove}anje nominalne snage i instalisanog protoka pri revitalizaciji
hidrauli~kih turbina HE "Ov~ar Banja" i HE "Me|uvr{je"
Parametar
Nominalna snaga PT (kW)
Instalisani protok Qi (m3/s)
Razlika stepena korisnosti modela, zbog
izmene relativne visine sifona
[209]
Pre revitalizacije
manja
ve}a
2.630
4.095
14,5
25
modifikovane Kaplanove turbine
PL 20/811a - 50, dat na slici 5.
Za nominalni bruto pad i `eljeno
pove}anje instalisanog protoka
odre|eni su parametri hidrauli~kih
turbina za HE "Me|uvr{je",
tabela 4, vode}i ra~una o
karakteristi~nim padovima i
gubicima pada datim u [6].
Tako je dobijeno pove}anje
nominalne snage i instalisanog
protoka dato u tabeli 5.
Provera kavitacijskih uslova rada
izvr{ena je za modifikovane
turbine u HE "Ov~ar Banja",
obzirom na manje visine sisanja
nego u HE "Me|uvr{je".
U tabeli 6 dati su podaci za
karakteristi~ne re`ime manje turbine.
U gornjoj tabeli dopu{teni
kavitacijski koeficijent sD odre|en
Posle revitalizacije
manja
ve}a
3.600
5.200
20
30
manja
37%
34%
Pove}anje
ve}a
27%
20%
ve}ih protoka bez pove}anih gubitaka pada,
ali pri ne{to ni`oj visini sprovodnog aparata.
Visina sifona prototipa je ne{to manja u
odnosu na model, ali ve}e du`ine, sa ve}im
izlaznim presekom sifona, pa ne treba
o~ekivati ve}e gubitke pada.
S obzirom na napred navedeno, u prvom
pribli`enju nije potrebno vr{iti korekciju stepena
korisnosti modela zbog razlika proto~nog trakta.
Pri analizi mogu}nosti pove}anja snage i
instalisan