ekonomija ekologija
ekonomija ekologija
ekonomija ekologija
Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!
Leverage SEO-optimized Flipbooks, powerful backlinks, and multimedia content to professionally showcase your products and significantly increase your reach.
ISSN br. 0354-8651<br />
List Saveza energeti~ara<br />
Broj 2-3 / Godina XI / Jun 20095.<br />
UDC 620.9<br />
� <strong>ekonomija</strong> � <strong>ekologija</strong>
Zlatibor 19 - 22. jun 2005.<br />
SAVEZ ENERGETI^ARA<br />
organizuje<br />
ME\UNARODNO SAVETOVANJE<br />
pod pokroviteljstvom<br />
Ministarstva za rudarstvo i energetiku<br />
Ministarstva za nauku i za{titu `ivotne sredine<br />
Privredne komore Srbije<br />
JP Elektroprivrede Srbije<br />
JP Naftne industrije Srbije<br />
Glavni sponzori<br />
Elektroprivreda Crne Gore<br />
Elektroprivreda Republike Srpske<br />
JP Elektroistok<br />
JP Termoelektrana “Nikola Tesla”<br />
Holding Energoprojekt<br />
JP HE “\erdap”<br />
NIS Naftagas<br />
JKP Beogradske elektrane<br />
JP RB Kolubara<br />
JP PK Kostolac<br />
Delta banka<br />
JP TE Kostolac<br />
EFT<br />
FEMAN-Jagodina<br />
Sponzori<br />
Agencija za energetsku efikasnost<br />
NIS Rafinerija nafte Pan~evo<br />
JP Elektrodistribucija Beograd<br />
JP Elektrovojvodina<br />
Termoelektrana Pljevlja<br />
JP Elektrosrbija Kraljevo<br />
PROTENT<br />
Rafinerija nafte Novi Sad<br />
JP Elektrodistribucija Ni{<br />
NIS Energogas<br />
JP Beogradski vodovod i kanalizacija<br />
JP HE Bajina Ba{ta<br />
GALEB GROUP, [abac<br />
Rafinerija nafte Beograd
energija<br />
� <strong>ekonomija</strong> � <strong>ekologija</strong><br />
Energija/Ekonomija/Ekologija<br />
Broj 1, 2, maj jun 2005.<br />
Osniva~ i izdava~<br />
Savez energeti~ara<br />
Predsednik SE<br />
Prof. dr Nikola Rajakovi}<br />
Sekretar SE<br />
Nada Negovanovi}<br />
Glavni urednik<br />
Prof. dr Rajko Tomanovi}<br />
Odgovorni urednik<br />
Du{an Ra{eta<br />
Adresa Redakcije<br />
Savez energeti~ara<br />
11000 Beograd<br />
Knez Mihailova 33<br />
tel. 011/183-315, faks 011/639-368<br />
E-mail:savezenergeticara@EUnet.yu<br />
E-mail:savezenergeticara@yahoo.com<br />
Kompjuterski prelom<br />
Dragoslav Je{i}<br />
[tampa<br />
„Akademska izdanja“,<br />
Beograd<br />
Godi{nja pretplata<br />
- za Jugoslaviju 6.000,00 dinara<br />
- za inostranstvo 12.000,00 dinara<br />
Teku}i ra~un SE<br />
broj 355-1006850-61<br />
Re{enjem Ministarstva za<br />
informisanje Republike Srbije<br />
^asopis je upisan u Registar<br />
sredstava javnog informisanja<br />
pod brojem 2154.<br />
Prema mi{ljenju Ministarstva za<br />
nauku i za{titu `ivotne sredine<br />
Republike Srbije ^asopis je<br />
publikacija od posebnog<br />
interesa za nauku.<br />
Sva prava zadr`ana. Radovi su<br />
{tampani u izvornom obliku uz<br />
neophodnu tehni~ku obradu.<br />
Autori odgovaraju za svoje<br />
stavove i saop{tene podatke u<br />
radovima. Nijedan deo ove<br />
publikacije ne mo`e biti<br />
reprodukovan, presnimavan ili<br />
preno{en bez prethodne<br />
saglasnosti Izdava~a.<br />
IZDAVA^KI SAVET<br />
Milan Nikoli}, gen. dir. “Simpo”<br />
Radomir Naumov, ministar<br />
rudarstva i energetike<br />
Dr Aleksandar Popovi}, ministar<br />
za nauku i za{titu `ivotne sredine<br />
Dr Slobodan Milosavljevi},<br />
predsednik PKS<br />
Jeroslav @ivani}, predsednik UO<br />
JP EPS<br />
Vranje<br />
Dragoslav Radovanovi}, gen.<br />
dir. Go{a Hoding<br />
Dr Vojislav Miti}, gen. dir. EI<br />
Korpracije Ni{<br />
Dejan Popovi}, dir. JP “Rembas”<br />
Milo{ Bugarin, gen. dir. PKB<br />
Korporacije<br />
Milo{ Tomi}, predsednik UO JP Prof. dr Milun Babi}, Ma{inski<br />
NIS<br />
fakultet<br />
Dr Vladimir \or|evi}, gen. dir.<br />
JP EPS<br />
@eljko Popovi}, gen. dir. JP NIS<br />
Dr Radomir Milovi}, izvr{ni dir.<br />
EP CG<br />
Pantelija Daki}, gen. dir. EP<br />
R. Srpske<br />
Drago Davidovi}, predsednik SE<br />
Miljan Vuksanovi}, dir. Hotela<br />
“Interkontinental”<br />
Mr Dobrosav Vasili}, Galenika A.D.<br />
Ivan T. Sav~i}, dir. JP Elektro{umadija<br />
Srdan Dimitrijevi}, dir. “FOM-a”<br />
Andrija Jovi~i}, Privredni<br />
savetnik A.D.<br />
R. Srpske<br />
Prof. dr Nikola Rajakovi}, REDAKCIONI ODBOR<br />
predsednik SE<br />
Marko Pejovi}, potpredednik SE<br />
Dr Tomislav Simovi}, gen. dir.<br />
Montinvest<br />
Dr Miroslav Ignjatovi},<br />
potpredsednik SE<br />
Dr Ozren Oci}, NIS RNP<br />
Dragan Vignjevi}, dir. JP<br />
Dragomir Markovi}, zam. dir. JP TENT<br />
Elektroistok<br />
Igor Kora}, dir. NIS-Naftagas<br />
Bo{ko Buha, dir. JP TE “Nikola<br />
Tesla”<br />
Dragan Stankovi}, dir. HE \erdap<br />
Kosta Ili}, dir. NIS Rafinerija nafte<br />
Pan~evo<br />
Vladan Pirivatri}, gen. dir. HK<br />
Energoprojekt<br />
Miodrag Bo`ovi}, gen. dir. JKP<br />
Beogradske elektrane<br />
Milutin Prodanovi}, dir. NIS<br />
Dr Vojislav Vuleti}, NIS Energogas<br />
Dr Aca Markovi}, pom. dir. Direkcije<br />
EPS<br />
Prof. dr Ne{o Miju{kovi}, pom. dir.<br />
JP Elektroistok<br />
Dr Branislava Lepoti}, Ministarstvo<br />
za rudarstvo i energetiku<br />
Dr Maja \urovi}, Ministarstvo za<br />
nauku i za{titu `ivotne sredine<br />
Mr Mi{ko Markovi}, pom. dir. EP CG<br />
Stevan Kne`evi}, dir. Proizvodnje EP CG<br />
Energogas<br />
Dr Du{an Nestorovi}, NIS RNP<br />
Prof. dr \or|e Ba{i}, Tehni~ki Mladen Simovi}, Energoprojekt - Entel<br />
fakultet Novi Sad<br />
Milorad Markovi}, predsednik HK<br />
Minel<br />
Mr Goran Jak{i}, dir. NIS<br />
Rafinerija nafte Beograd<br />
Miodrag Nikoli}, dir. Femana<br />
Radi{a Kosti}, zam. dir. JP<br />
Elektroistok<br />
Vitomir Kravaru{i}, dir. JP<br />
Panonske elektrane<br />
Branislav \or|evi}, dir. JP<br />
Svetislav Barbuzan, dir. Prerada RNP<br />
Dr Danilo [ukovi}, dir. Instituta za<br />
dru{tvene nauke<br />
Dr Predrag Stefanovi}, Institut Vin~a<br />
Tomislav Mi}ovi}, NIS dir. za<br />
odnose sa javno{}u<br />
Srdan Bo{njakovi}, NIS-Gas<br />
Neboj{a Lemaji}, pom. dir. NIS-Gas<br />
Prof. dr Nenad \aji}, RGF<br />
Ivica Ristovi}, Podzemna<br />
Elektrovojvodina<br />
eksploatacija Resavica<br />
Dr Dragan Kova~evi}, dir. Instituta Vojin Trkulja, pom. teh. dir. JKP<br />
"Nikola Tesla"<br />
Slavko Vuka{inovi}, dir. TE Pljevlja<br />
Dragojlo Ba`alac, zam. dir. JP<br />
EPS<br />
Zoran Manasijevi}, zam. dir. JP<br />
EPS<br />
Sr|an Dabi}, Lukoil<br />
Mr Jovan Radakovi}, dir. HK Sever<br />
Dragan Nikoli}, dir. Tigar Pirot<br />
Nikola Pavi~i}, dir. Sintelona<br />
Dragan Tomi}, dir. RB Kolubara<br />
Bojan @ivanovi}, TE Kostolac<br />
Beogradske elektrane<br />
Slobodan Mitrovi}, pom. dir.<br />
Direkcije za proizvodnju uglja<br />
Dr Du{an Unkovi}, JP NIS<br />
Miroslav Sofroni}, JP TENT<br />
Dr Stevan @ivojinovi}, JP EPS<br />
Mr Aleksandar Katan~evi}, HSE<br />
Mr Igor Sreji}, dir. Elektrodistribucije<br />
Subotica<br />
Dr Josif Spiri}, dir. Distribucije<br />
Leskovac<br />
Mr Nenad Pavlovi}, dir. Agencije Mile Danilovi}, dir. Termoelektro “ENEL”<br />
za energetsku efikasnost<br />
Ljubo Ma}i}, dir. Direkcije JP EPS<br />
Dragoljub Lakovi}, Kopovi<br />
Kostolac<br />
Tomislav Papi}, zam. dir.<br />
Elektrovojvodine<br />
Tomislav Bjelogrlica, gen. dir.<br />
Lola-Utva<br />
Dr Vladimir @ivanovi}, SE<br />
Goran Radovanovi}, dir. JP EDB<br />
Rodoljub Markovi}, dir. JP<br />
Elektrosrbija<br />
Milutin Prodanovi}, dir. NIS Energogas<br />
Prof. dr Ilija Vujo{evi}, ETF Podgorica<br />
Prof. dr Milo{ Gruji}, RGF<br />
Branislav Ignjatovi}, zam. dir.<br />
JP HE “\erdap”<br />
Prof. dr Branislav Toma{evi}, pom.<br />
dir. Elektroistoka<br />
Miodrag Le~i}, Udru`enje toplana<br />
Srbije<br />
Roman Muli}, SE<br />
Dobrica Filipovi}, NIS In`enjering<br />
Lazar Vasiljevi}, gen. dir. Prva Milena Babi}, novinar RTS-a<br />
petoletka<br />
Milomir Kuzmanovi}, gen.<br />
direktor Termoelektro A.D.<br />
Dr Vladan Batanovi}, gen. dir.<br />
Instituta “Mihajlo Pupin”<br />
Prof. dr Branko Kova~evi},<br />
dekan Elektrotehni~kog fakulteta<br />
Dr Zlatko Rako~evi}, dir. Insituta<br />
Vin~a<br />
Zoran Radojkovi}, gen. dir “Grupa<br />
Zastava”<br />
Dmitar [egrt, gen. dir. IGM “Toza<br />
Toplica Pavlovi}, pom. gen. dir.<br />
Holding “Kablovi”<br />
Prof. dr Petar \uki}, TMF<br />
Prof. dr Vera [ija~ki, Ma{inski fakultet<br />
Dragan Nedeljkovi}, novinar<br />
Mr Neboj{a Radovanovi}, dir. Direkcije<br />
EDB<br />
Miroslav Nada{ki, pom. direktora<br />
JKP Novosadska Toplana<br />
Vera Ra`natovi}, PKS<br />
Zoran Jovanovi}, dir. “Zastava<br />
Markovi}”<br />
Energetika”
energija<br />
� <strong>ekonomija</strong> � <strong>ekologija</strong><br />
Po~asni odbor<br />
Radomir Naumov, ministar rudarstva i energetike<br />
Aleksandar Popovi}, ministar za nauku i za{titu `ivotne sredine<br />
Slobodan Milosavljevi}, predsednik Privredne komore Srbije<br />
@eljko Popovi}, generalni direktor JP NIS<br />
Vladimir \or|evi}, generalni direktor JP EPS<br />
Radomir Milovi}, izvr{ni direktor EP Crne Gore A.D.<br />
Pantelija Daki}, generalni direktor EP Republike Srpske<br />
Nikola Rajakovi}, Predsednik SE<br />
Drago Davidovi}, predsednik SE Republike Srpske<br />
Du{an Vasiljevi},OEBS<br />
Dragan Vignjevi}, direktor Elektroistok<br />
Igor Kora}, direktor JP NIS-Naftagas<br />
Bo{ko Buha, direktor JP TE “Nikola Tesla”<br />
Du{an Pavlovi}, direktor JP NIS Jugopetrol<br />
Dragan Stankovi}, direktor JP HE “\erdap”<br />
Zlatko Rako~evi}, direktor Instituta Vin~a<br />
Vladan Batanovi}, direktor Instituta “Mihajlo Pupin”<br />
Kosta Ili}, direktor JP NIS Rafinerija nafte Pan~evo<br />
Goran Jak{i}, direktor JP NIS Rafinerija nafte Beograd<br />
Branislav Jovanovi}, direktor FAM<br />
Milo{ Nedeljkovi}, dekan Ma{inskog fakulteta, Beograd<br />
Branko Kova~evi}, dekan Elektrotehni~kog fakulteta, Beograd<br />
Vladan Pirivatri}, generalni direktor Holding Energoprojekt<br />
Milorad Markovi}, predsednik HK MINEL A.D.<br />
Milutin Prodanovi}, direktor JP NIS Energogas<br />
Goran Radovanovi}, direktor JP Elektrodistribucija Beograd<br />
Vladimir @ivanovi}, SE<br />
Programski odbor<br />
Predsednik: Nikola Rajakovi}<br />
Sekretar: Nada Negovanovi}<br />
^lanovi: Branislav Toma{evi}, Branislav Ignjatovi}, Dobrica Filipovi}, Ozren<br />
Oci}, Rajko Tomanovi}, Milun Babi}, Roman Muli}, Miodrag Le~i}, Milo{<br />
Gruji}, Nenad \aji}, Miroslav Ignjatovi}, Ljubi{a Brki}, Titoslav @ivanovi},<br />
Stojan Sedmak, Dragomir Markovi}, Slobodan \eki}, Aleksandar Gaji},<br />
Mihajlo Gavri}, Ljubo Ma}i}, Miroslav Beni{ek, Ljubinka Rajakovi},<br />
Dragoljub Milenkovi}, Vladimir Stevanovi}, Milan Petrovi}, Stevan Kne`evi},<br />
Petar \uki}, Toplica Pavlovi}, Predrag Stefanovi}, Mladen Simovi},<br />
Predrag Radovanovi}, Aca Markovi}, \or|e Ba{i}, Nenad Pavlovi}<br />
Organizacioni odbor<br />
Predsednik: Vera [ija~ki-@erav~i}<br />
Sekretar: Nada Negovanovi}<br />
^lanovi: Marko Pejovi}, Rade Dr~a, Tomislav Simovi}, Radi{a Kosti},<br />
Milovan A}imovi}, Sr|an Bo{njakovi}, Neboj{a Lemaji}, Aleksandar Vu~i},<br />
Jovan Radakovi}, Slavko Vuka{inovi}, Miodrag Nikoli}-FEMAN,<br />
Srdan Dimitrijevi}, Dragan Nikoli}, Mile Danilovi}, Milena Babi},<br />
Miljan Vuksanovi}, Sr|an Babi}, Tomislav Bjelogrlica, Vojin Trkulja,<br />
Tomislav Mi}ovi}, Svetislav Barbuzan, Du{an Nestorovi}, Aca ]esarevi},<br />
Milivoje Milovanovi}, Stanko Kova~evi}, Vitomir Kravaru{i}, Ivan T. Sav~i},<br />
Neboj{a Radovanovi}, Biljana An|eli}, Gordana Baki}, Milo{ \uki},<br />
Bratislav Raji~i}, Dragan Tucakovi}, Aleksandar Jakovljevi}, Neboj{a<br />
Arsenijevi}, Goran \uki}, @eljko \uri{i}, Aleksandar Katan~evi}, Konstantin<br />
Ignjatovi}, Dragoljub Milenkovi}, Slobodan S. Petrovi}, Miroslav Crn~evi},<br />
Mi{ko Markovi}
energija<br />
�� <strong>ekonomija</strong> �� <strong>ekologija</strong><br />
Sadr`aj<br />
STRATEGIJA RAZVOJA ENERGETIKE<br />
I RESTRUKTURIRANJE ENERGETSKOG SEKTORA<br />
[007] D. Filipovi}, \. Ba{i}, O. Oci}, B. Perkovi}<br />
Strategija razvoja energetike i novi energetski izazovi<br />
[012] S. Mitrovi}, N. Petrovi}<br />
Liberalizacija tr`i{ta elektri~ne energije u zemljama jugoisto~ne<br />
Evrope<br />
[019] D. ^abrilo, B. Zari}-Bjelanovi}<br />
Naftna industrija i tr`i{te - suo~avanja i dileme<br />
[022] P. \uki}<br />
Energetika Srbije pred izazovima tranzicije i globalnih promena<br />
[029] T. Simovi}, M. Trifunovi}<br />
Energetika - politika, osiguranje, kultura ...<br />
[031] D. Mandi}, S. Mili}<br />
Mogu}a proizvodnja elektri~ne energije u Srbiji u periodu<br />
2005 - 2010. i o~ekivani rizici redukcija<br />
[037] G. Kokeza, I. Najdenov<br />
Upravljanje tro{kovima energije u funkciji poslovnog uspeha -<br />
primer TIR RTB Bor<br />
ZA[TITA @IVOTNE SREDINE<br />
[040] D. Vukoti}<br />
Kjoto protokol i njegovi mehanizmi u funkciji odr`ivog razvoja<br />
SCG<br />
[044] Lj. Popovi}, B. Lekovi}<br />
Klimatske promene kao posledica upotrebe nafte i prirodnog gasa<br />
[049] @. Mitrovi}<br />
Izvori i prevencija aerozaga|enja u rafineriji nafte<br />
[051] M. Gruji}<br />
Za{tita `ivotne sredine primenom duga~kih transportera pri<br />
transportu uglja<br />
[054] M. Sretenovi}, P. Radosavljevi}<br />
Za{tita `ivotne sredine u akumulacijama HEPS "\erdap I" i HEPS<br />
"\erdap II"<br />
[061] Lj. Rajakovi}, D. ^i~kari}, V. Rajakovi}, I. Novakovi}<br />
Uticaj JP RB Kolubara na `ivotnu sredinu<br />
[067] Lj. Rajakovi}, D. ^i~kari}, V. Rajakovi}, I. Novakovi}<br />
Zna~aj laboratorije za monitoring `ivotne sredine u JP EPS<br />
Primer: JP RB Kolubara<br />
NAFTA, GAS, ENERGETSKA OPREMA<br />
[072] O. Oci}, M. Kovi}, Lj. Uskokovi}<br />
Izgradnja kontinualnog kataliti~kog reforminga sa<br />
hidrodesulfurizacijom benzina u NIS-RNP<br />
[075] D. Nestorovi}, S. Spasojevi}<br />
Etil-alkohol kao dodatak olovnim motornim benzinima<br />
[080] N. Ostrovski, P. Stamenkovi}, F. Kenig, S. Mauhar, B. Barjaktarovi}<br />
Pove}anje tehnolo{ke i enegretske efikasnosti kolone destilacije<br />
propilena<br />
[085] G. \ur|evi}<br />
Proizvodnja i upotreba opreme pod pritiskom u kontekstu<br />
uskla|ivanja tehni~ke regulative sa EU<br />
[090] M. Ristivojevi}, R. Mitrovi}, T. Lazovi}, Z. Stameni}<br />
Istra`ivanje mogu}ih uzroka gubitka radne sposobnosti vratila<br />
ventilatora sve`eg vazduha termoenergetskih postrojenja
energija<br />
�� <strong>ekonomija</strong> �� <strong>ekologija</strong><br />
[095] S. Bo{njak, Z. Petkovi}, P. Mateji}, N. Zrni}, V. Ga{i}<br />
Rotorni bageri i pretovarni mostovi za ugalj - problemi ~vrsto}e u<br />
eksploataciji<br />
[101] A. Ribi}, D. Ne{i}<br />
Projektovanje regulacije temperature svje`e pare u TE Morava<br />
[104] T. Pavlovi}, R. Dimitrijevi}<br />
Komparativne prednosti FKS-Jagodina u proizvodnji energetskih kablova<br />
[110] R. Dimitrijevi}, J. Manasijevi}, M. @ivkovi}, T. Pavlovi}, A. Milosavljevi},<br />
R. Proki}- Cvetkovi}<br />
Primena amorfnih legura za izradu magnetnih kola u cilju u{tede<br />
elektri~ne energije<br />
OBNOVLJIVI IZVORI I ENERGETSKA EFIKASNOST<br />
[116] M. Burzan<br />
Osnivanje Crnogorske jedinice za energetsku efikasnost (CJEE)<br />
[120] S. \ukanovi}<br />
Podsticanje primene solarnih }elija - Nema~ka, Holandija, [vajcarska,<br />
Srbija<br />
[126] S. Vukosavi}<br />
Mogu}nost u{tede elektri~ne energije pove}anjem efikasnosti<br />
elektromotornih pogona<br />
[129] M. Burzan<br />
Mjere sistemskog karaktera za unapre|enje energetske efikasnosti u<br />
Crnoj Gori<br />
[133] R. Muli}, D. [kori}, M. @e`elj, M. Babi}, R. Tomanovi}, M. Brki}<br />
Bioenergetska reprodukcija u poljoprivredi<br />
[140] N. Rajakovi}, @. \uri{i}<br />
Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije - definicija i podele<br />
[144] N. Miti}, D. Stojiljkovi}, S. Stojiljkovi}, M. \urovi}-Petrovi}<br />
Geotermalna energija Sijarinske Banje<br />
[147] D. Lazarevi}, N. Arsenijevi}<br />
Primena ESCO koncepta u realizaciji projekata energetske efikasnosti<br />
[151] @. \uri{i}, N. Rajakovi}<br />
Perspektivne tehnologije distribuirane proizvodnje elektri~ne energije<br />
[159] M. Markovi}<br />
Energija plimskog talasa (struje) - tradicionalni i netradicionalni pristup<br />
HIDROENERGETIKA I VETROENERGETIKA<br />
[164] M. Beni{ek, M. Mesarovi}<br />
Energetski potencijal malih vodotokova u Srbiji<br />
[169] M. Perovi}<br />
Polazna osnova Strategije razvoja i izgradnje malih HE u Crnoj Gori<br />
[173] M. Arsi}, V. Aleksi}, M. Beni{ek<br />
Analiza dosada{njeg razvoja i mogu}nosti osvajanja proizvodnje cevnih<br />
turbina i prate}e ma{inske opreme<br />
[177] M. ]u{i}, B. Ignjatovi}<br />
Zna~aj i uloga malih hidroelektrana u Srbiji<br />
[180] S. Mili}<br />
Hidroenergetski objekti na Velikoj Moravi: energetsko-ekonomski<br />
pokazatelji<br />
[184] B. \or|evi}, M. Panajotovi}, M. Sretenovi}, P. Radosavljevi}<br />
Integralno ure|enje doline Velike Morave i uloga hidroenergetike u tom<br />
razvojnom projektu<br />
[190] B. Ignjatovi}, V. Petrovi}, Z. Predi}, Z. Savi}<br />
Pove}anje snage postoje}ih hidrauli~kih turbina HE "\erdap I" pre<br />
njihove revitalizacije<br />
[197] B. Ignjatovi}, M. Sretenovi}, S. Proki}, S. Jon~i}<br />
Obnavljanje mini hidroelektrane "Studenica"<br />
[202] D. Veselinovi}, Lj. Stojanovi}<br />
Iskustva iz eksploatacije i odr`avanja agregata HE ''Pirot''<br />
[206] B. Ignjatovi} , V. Petrovi} , A. Petrovi}<br />
Hidrauli~ki aspekti pove}anja snage Kaplanovih turbina HE "Ov~ar<br />
Banja", HE "Me|uvr{je" i HE "Zvornik" pri revitalizaciji
energija<br />
�� <strong>ekonomija</strong> �� <strong>ekologija</strong><br />
[211] M. Babi}, D. Milovanovi}, N. Jovi~i}, D. Gordi}, M. Despotovi}, V. [u{ter~i~,<br />
N. Pavlovi}<br />
Analiza mogu}ih energetsko-ekonomsko-ekolo{kih doprinosa od<br />
realizacije glavnog plana za gradnju MHE u Srbiji<br />
[216] B. Ignjatovi}, M. Beni{ek, S. Jon~i}<br />
Osposobljavanje doma}e energetske ma{inske i elektrogradnje za<br />
proizvodnju hidroagregata snage do 20MW<br />
[221] V. Zeljkovi}, V. Vuki}evi}, R. Albijani}, R. Radi{a<br />
Razvoj opreme za elektrane na vetar<br />
[224] L. Risti}, Z. Stojiljkovi}, B. Jefteni}, M. Bebi}<br />
Dvostrano napajani asinhroni vetrogeneratori - pregled stanja<br />
[229] M. ]u{i}, B. Ignjatovi}<br />
Pristup izgradnji malih hidroelektrana u Srbiji<br />
ENERGETSKO RUDARSTVO I TERMOENERGETIKA<br />
[233] V. @ivanovi}, R. @ivojinovi}, M. Babovi}<br />
Uloga uglja u na{oj energetici<br />
[239] V. Bijeli}<br />
Energetski potencijal uglja u Republici Srpskoj<br />
[241] I. Ristovi}, D. Popovi}, D. \ukanovi}<br />
Specifi~nosti strate{ke konsolidacije rudnika uglja sa podzemnom<br />
eksploatacijom u Republici Srbiji<br />
[244] D. \ukanovi}, B. \uki}, ]. Sankovi}<br />
Ukrupnjavanje sitnih asortimana uglja u cilju pove}anja finansijske<br />
efikasnosti rudnika uglja sa podzemnom eksploatacijom u Srbiji<br />
[246] Z. Banovi}, S. \oki}, V. ^okorilo<br />
Mogu}i pravci razvoja prerade kolubarskog lignita<br />
[250] V. [ija~ki-@erav~i}, G. Baki}, M. \uki}, D. Milanovi}, D. Markovi}<br />
Faze strate{kog planiranja unapre|enja odr`avanja starih TE postrojenja<br />
[254] A. Jakovljevi}<br />
Primena kogenerativnih postrojenja za proizvodnju elektri~ne i toplotne<br />
energije u Srbiji - stanje, perspektive i mogu}nosti<br />
[259] D. Zuki}, A. Stone, R. Cox<br />
Mala kogenerativna postrojenja kao ekonomski opravdana, energetski<br />
efikasna a ekolo{ki prihvatljiva tehnologija<br />
[263] D. Ivezi}, M. @ivkovi}, N. \aji}<br />
Mogu}nosti primene malih kogeneracionih postrojenja u Srbiji<br />
[267] D. Tucakovi}, T. @ivanovi}, D. Stoiljkovi}, V. Jovanovi}<br />
Lo`i{ta za sagorevanje suncokretove ljuske<br />
ELEKTROENERGETIKA<br />
[275] M. Apostolovi}, I. [kokljev<br />
Berze elektri~ne energije - uloga, osobine i na~in rada<br />
[280] N. Miju{kovi}<br />
Ekonomska procena rada regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije<br />
[282] A. Katan~evi}<br />
Pravilna deregulacija elektroenergetskog sektora - tr`i{te i<br />
elektroprivreda<br />
[285] M. Markovi}<br />
Ugovor o kupovini energije od nezavisnog proizvo|a~a energije u<br />
tr`i{nim uslovima<br />
[289] M. Tanaskovi}, S. Maksimovi}<br />
Analiza uticaja tarifnog sistema na vr{nu snagu i energiju i prognoza<br />
potreba na konzumu “Elektrodistribucije” - Beograd<br />
[294] D. Tasi}, N. Rajakovi}, M. Stojanovi}<br />
Prilog klasifikaciji metoda za prora~un gubitaka elektri~ne energije u<br />
distributivnim mre`ama<br />
[300] J. Milovanovi}, Z. Laslo, A. Kova~, M. Srdija<br />
Niskonaponski asinhroni elektromotori za razne pogone na brodovima<br />
[302] Z. Ri`anji, S. Nikoleti}, S. Todorovi}<br />
Visokonaponski motori sa sistemom hla|enja IC 411<br />
[304] S. Pejnovi}, B. Bili}, R. Panti}, D. Despotovi}, R. Mati}, M. Ne{ovi}<br />
Zamena namotaja statora na trofaznom sinhronom motor-generatoru
STRATEGIJA RAZVOJA ENERGETIKE<br />
1. Uvod<br />
Uklju~enje u regionalno i tr`i{te energije<br />
EU, koje nam predstoji, uti~e na promenu<br />
sveukupnih odnosa u energetici zemlje. U<br />
tom smislu tokom pro{le godine donet je<br />
Zakon o energetici, a nedavno, u toku ove<br />
godine, usvojena je i Strategija razvoja<br />
energetike Srbije do 2015. Oba ova<br />
dokumenta uti~u , pre svega, na<br />
orijentaciju energetskog sistema zemlje na<br />
tr`i{no, profitabilno i konkurentno<br />
poslovanje.<br />
Istovremeno, svakako treba re}i, da se u<br />
energetskom sektoru ove zemlje ve} dugo<br />
ne misli globalno i strate{ki, a i ne deluje<br />
racionalno. Ovo se isti~e kao veliki<br />
problem kada se ima u vidu da gre{ke na<br />
globalnom planu dovode do te{kih<br />
posledica koje je kasnije te{ko ispraviti.<br />
Ovo je naro~ito zna~ajno kada se zna da je<br />
energetika skupa, slo`ena i<br />
multidisciplinarna delatnost koja ne trpi<br />
improvizacije i parcijalna re{enja i koja<br />
direktno i dugoro~no uti~e na `ivotni<br />
standard stanovni{tva i stabilnost<br />
ekonomskih i politi~kih odnosa u dr`avi.<br />
Iz tog razloga, osnovni cilj dr`ave treba da<br />
bude da se pove}a energetska efikasnost<br />
sistema, smanji uvozna energetska<br />
zavisnosti, tj. izvr{i redukucija tro{kova za<br />
nabavku uvoznih energenata (nafte i gasa )<br />
i elektri~ne energije uz odr`ivi energetski<br />
razvoj/ {tednja i racionalno kori{}enje<br />
doma}ih energetskih resursa, izvr{i<br />
supstitucija potro{nje elektri~ne energije za<br />
zagrevanje objekata i ostvari ekolo{ki<br />
prihvatljiva proizvodnja i plasman<br />
energije. Shodno tome potrebno je<br />
postaviti savremen i racionalan koncept<br />
razvoja energetike definisan Strategijom<br />
razvoja energetike Srbije do 2015. Bez<br />
ozbiljne Strategije, a na predvi|enom<br />
tr`i{tu energije (sa regulisani i slobodnim<br />
cenama) ne}e se ni{ta promeniti i dalje<br />
}emo pla}ati postoje}u neracionalnost<br />
energetskog sistema.<br />
Na tom putu preorijentacije energetskog<br />
sistema na tr`i{no poslovanje o~ekuju nas<br />
brojni izazovi ka postavljanju energetske<br />
politike u cilju racionalnog i profitabilnog<br />
poslovanja eneregtskog sistema zemlje. Pri<br />
tome mo`e se re}i da samo dono{enje<br />
Zakona o energetici i Stratigije, nije<br />
dovoljno za uklju~enje na regionalno i<br />
[007]<br />
energija<br />
Dobrica Filipovi}<br />
NIS-In`enjering, Novi Sad<br />
Prof. dr \or|e Ba{i}<br />
FTN, Institut za energetiku i procesnu tehniku, Novi Sad<br />
Dr Ozren Oci}<br />
NIS-Rafinerija nafte Pan~evo, Pan~evo<br />
Branislav Perkovi}<br />
ACTA, Novi Sad<br />
UDC 620.9.001.6/.7<br />
Strategija razvoja energetike<br />
i novi energetski izazovi<br />
Rezime<br />
Uklju~enje u regionalno i tr`i{te energije EU, koje nam predstoji, uti~e na promenu<br />
sveukupnih odnosa u energetici zemlje. U tom smislu tokom pro{le godine donet je<br />
Zakon o energetici, a nedavno, u toku ove godine, i Strategija razvoja energetike Srbije<br />
do 2015. Oba ova dokumenta uti~u , pre svega, na orijentaciju energetskog sistema<br />
zemlje na tr`i{no, profitabilno i konkurentno poslovanje.<br />
Prema pokazateljima Strategije, i pored svih predvi|enih mera racionalizacije potro{nje<br />
energije, supstitucije potro{nje elektri~ne energije za zagrevanje objekata, uvo|enja u<br />
energetski bilans obnovljivih izvora energije, programa toplifikacije i gasifikacije,<br />
izgradnjom novih elektroenergetskih postrojenja, rezultati efikasnosti energetskog<br />
sistema zemlje nisu zna~ajnije pobolj{ani. Istovremeno Strategija je predvidela novi<br />
razvojno-investicioni ciklus u sektoru energetike. Strategijom se, dakle, direktno uti~e na<br />
devizno-finansijski bilans zemlje jer podrazumeva ulaganje u rekonstrukciju,<br />
modernizaciju postoje}ih i izgradnju novih energetskih objekata. Od te projekcije zavisi<br />
dalji dru{tveni i ekonomski razvoj zemlje.<br />
Imaju}i u vidu navedeno, Strategiju bi trebalo dopuniti analizama mogu}nosti {ire<br />
primene savremene visokoefikasne energetske tehnologije, primene drugih energetskih<br />
ma{ina, razvoja i primene novih goriva, i analizama mogu}nosti kori{}enja modela<br />
decentralizovanih energetskih sistema (DES) itd. Koriste}i koncept razvoja energetskog<br />
sistema sa DES, prema preliminarnim kalkulacijama osnovnih energetskih pokazatelja<br />
delovanja eneregtskog sistema, iskazuju se povoljniji rezultati u odnosu na<br />
konzervativni koncept Strategije.<br />
Energetska delatnost se nalazi na prekretnici i pred novim izazovima ne samo zbog<br />
novog razvojno-investicionog ciklusa, ve} i novog modela poslovanja na tr`i{nom i<br />
profitabilnom principu, kao i uklju~enjem na regionalno i tr`i{te EU. To se pre svega<br />
odnosi na ocenu efekta ustupanja koncesionih prava u energetici, modela zajedni~kog<br />
ulaganja u izgradnju energetskih objekata i nastup na tre}em tr`i{tu, uspostavljanje<br />
novog modela energetske ekonomije, promene odnosa prema potro{a~ima, utvr|ivanje<br />
modela uvo|enja novih doma}ih i stranih proizvo|a~a i distributra energije,<br />
opredeljenje stimulativnih mere (carine, porezi) za doma}a i strana ulaganja u<br />
energetski sektor, ponudu atraktivnih energetskih ptojekata itd.<br />
Dakle, samo dono{enje Zakona o energetici i Strategija nisu dovoljni za uklju~enje na<br />
regionalno i tr`i{te energije EU i promenu odnosa u energetskom sistemu zemlje. Za<br />
definisanje celovite energetske politike neophodno je izrada dodatne posebne studije i<br />
analiza u cilju definisanja energetskih, ekolo{kih, ekonomsko-finajsijskih i pravnih<br />
kriterijuma shodno potrebi racionalnog i profitabilnog poslovanja eneregtskog sistema<br />
zemlje.<br />
Klju~ne re~i: Strategija, energetska efikasnost, energetski kriterijumi, energetske<br />
reforme.<br />
tr`i{te energije EU i promenu odnosa u<br />
energetskom sistemu zemlje.<br />
2. Strategija razvoja energetike<br />
Srbije do 2015.<br />
Za razre{enje brojnih energetskih problema<br />
i dostizanje ovih energetskih ciljeva
energija<br />
Slika 1 Osnovni parametri efikasnosti energetskog sistema<br />
Energetska efikasnost sistema<br />
izra|ena je Strategija razvoja energetike<br />
Srbije do 2015. Istovremeno Strategija je<br />
predvidela novi razvojno-investicioni<br />
ciklus u sektoru energetike. Dakle,<br />
Strategijom se direktno uti~e na deviznofinansijski<br />
bilans zemlje jer podrazumeva<br />
ulaganje u rekonstrukciju, modernizaciju<br />
postoje}ih i izgradnju novih energetskih<br />
objekata, re{enja problema pove}anja<br />
energetske efikasnosti sistema, kao i<br />
elemente racionalne potro{nje i supstitucije<br />
potro{nje energije. Od te projekcije zavisi<br />
dalji dru{tveni i ekonomski razvoj zemlje.<br />
Na drugi na~in re~eno treba da procenimo<br />
koliko nas ko{ta Strategija i {ta se zauzvrat<br />
dobija i da li }e dugoro~no re{iti<br />
energetske probleme zemlje. Strategija<br />
razvoja energetike upravo treba da bude taj<br />
zamajac koji }e preko razvoja energetske<br />
delatnosti pokrenuti i razviti doma}u<br />
elektroma{inogradnju i prate}e delatnosti.<br />
Dodatno Strategija na indirektan na~in<br />
uti~e i na budu}e restrukturisanje EPS, NIS<br />
i sve ostale subjekte energetskog sektora.<br />
Postoje}i energetski sistem zemlje<br />
optere}en je nizom problema koji<br />
uslovlajvaju smanjenu konkurentnost na<br />
tr`i{tu energije. Pri tome, odlu~uju}i uticaj<br />
na konkurentnost i profitabilno poslovanje<br />
imaju osnovni parametri efikasnost<br />
energetskog sitema (slika1). Strategija nije<br />
eksplicitno prikazala efikasnost<br />
proizvodnje elektri~ne energije, a pre<br />
svega TE-ugalj, ~iji je udeo u ukupnoj<br />
proizvodnji elektri~ne energije veliki<br />
(67%), a efikasnost mala 28 - 29 %. Dakle,<br />
nije predo~en su{tinski energetski problem<br />
zemlje.<br />
Posledica toga je neracionalno kori{}enje<br />
doma}eg resursa uglja (gubi se 40-50%<br />
primarne energije - uglja). Dakle,<br />
nepovratno se baca energije oko 3.2<br />
Mten/god., {to odgovara godi{njem uvozu<br />
nafte. Ili iskazano vrednosno 1,2 milijarde<br />
USD/god. Tome svakako treba dodati<br />
visoke gubitke u prenosu i distribuciji<br />
elektri~ne energije oko 18-20 %, ili oko<br />
5500 GWh/god., {to odgovara proizvodnji<br />
TE od 850 MWe. U vrednosnom iskazu<br />
gubi se oko 220.000.000 USD/god.<br />
Istovremeno, energetski efikasne TE-TO<br />
(proizvodnja elektri~ne i toplotne energije,<br />
η = 0.6 - 0.85) su zanemarene i u~estvuju<br />
u<br />
u proizvodnji elektri~ne energije sa samo<br />
oko 2 % ( u 1990. sa 3, 7 %). Ovakav<br />
odnos prema TE-TO proisti~e iz dispariteta<br />
cena energenata i energije, ali i iz stava da<br />
je cena elektri~ne energije ve}a od cena iz<br />
TE-ugalj. Naprotiv, cena elektri~ne<br />
energije je konkurentna jer se u tom<br />
slu~aju prihod ostvaruje od plasmana dva<br />
oblika energije elektri~ni i toplotni. Zato su<br />
nejasni razlozi za{to se u konceptu<br />
strategije ne podsti~e i planira izgradnja<br />
TE-TO radi zadovoljenja potro{nje<br />
elektri~ne i toplotne energije u gradovima,<br />
kao najve}im energetskim potro{a~ima.<br />
S druge strane, evidentna je visoka uvozna<br />
zavisnost od nafte i gasa, koja iznosi preko<br />
1,2 milijarde USD godi{nje, a da pri tome<br />
NIS nije osposobljen za realizaciju<br />
deviznog priliva radi pokrivanja dela<br />
tro{kova uvoza nafte i gasa. Dodatni<br />
limitiraju}i faktor je nepovoljna struktura<br />
prerade nafte u doma}im rafinerijama<br />
(udeo mazuta preko 30 %), koja direktno<br />
uti~e na potrebane koli~ine uvoza nafte.<br />
Tome treba dodati da NIS za izvo|enje<br />
samo tehnolo{ko-energetskih operacija i<br />
gubitke godi{nje potro{i energije ~iji<br />
[008]<br />
ekvivalent<br />
iznosi oko 60<br />
- 70 %<br />
doma}e<br />
proizvodnje<br />
nafte (oko<br />
400-450.000<br />
t/god.).<br />
Dodu{e<br />
na~injen je<br />
poku{aj u<br />
proceni<br />
smanjene<br />
prerade nafte,<br />
za 2015.<br />
smanjen na<br />
4,54 miliona<br />
t/god. (u<br />
1990. bila je<br />
5,44 miliona<br />
t/god.). Za<br />
ovu procenu<br />
u Strategiji<br />
nije<br />
prikazana<br />
analiza<br />
kapaciteta i struktura rafinerijske prerade,<br />
kao ni procena strukture potro{nje derivata<br />
nafte koji odlu~uju}e uti~u na energetski i<br />
devizni bilans zemlje. Isto tako, nije dat<br />
prikaz proizvodnje (1- 1,3 miliona t/god.) i<br />
potro{nje mazuta i uticaj na gasifikaciju.<br />
Stim u vezi treba naglasiti da su potro{nja<br />
gasa i potreban uvoz gasa su direktnoj<br />
korelaciji sa proizvod-njom mazuta. Pri<br />
izvo|enju ovako delikatnih bilansa<br />
nedovoljna je i sama struktura prerade<br />
potrebno je izvesti analize vrste, kvaliteta i<br />
koli~ina derivata nafte u potro{nji. Ove<br />
analize mogu ukazati na neuskla|enosti<br />
rafinerijske proizvodnje sa zahtevima<br />
tr`i{ta derivata nafte, {to opet dovodi u<br />
te{ku poziciju preradbene kapacitete nafte,<br />
jer se produkuju proizvodi za kojima nema<br />
zahteva na tr`i{tu motornih goriva.<br />
Nije promenjena lo{a struktura ukupne<br />
potro{nje energije u kojoj potro{nja<br />
elektri~ne energije u~estvuje sa 28 do 29%<br />
(20% u 1990) {to indikuje da putem<br />
gasifikacije i toplifikacije nije izvr{ena<br />
dovoljna supstitucija potro{nje elektri~ne<br />
energije za zagrevanje objekata ili je<br />
precenjena potro{nja.<br />
2.1. Programi Strategije razvoje<br />
energetike do 2015.<br />
Radi pobolj{anja nepovoljnih parametra<br />
funkcionisanja energetskog sistema<br />
Strategija je predvidela potrebu realizacije<br />
vi{e energetskih programa. To se pre svega<br />
odnosi na program za racionalnu upotrebu<br />
energije, selektivno uvo|enje NOIE,<br />
program supstitucije potro{nje elektri~ne<br />
energije za zagrevanje objekata (<br />
gasifikacija, toplifikacija), kao i program<br />
izgradnje nove TE-ugalj 750 MWe i<br />
TECCGT 250 MWe. O~ekivani efekti ovih
energija<br />
Tabela 1<br />
Energetski program<br />
programa predstavljeni su u tabeli 1.<br />
Potrebno je odmah ista}i da je vrednost<br />
racionalizacije potro{nje energije u<br />
vrednosnom iskazu od 600.000.000 USD<br />
precenjena, jer bi za taj iznos tona<br />
ekvivalentne nafte iznosila 1000 USD/t (ili<br />
137 USD/bbl).<br />
Na programu supstitucije potro{nje<br />
elektri~ne energije za grejanje objekata<br />
u~injene su jo{ ve}e gre{ke u proceni<br />
mogu}eg broja doma}instava koje je<br />
mogu}e gasificirati i toplificirati. Dakle, za<br />
bilansiranu supstituciju elektri~ne energije<br />
od 2300 GWh/god. mogu}e je gasificirati<br />
oko 200.000 doma}instava, duplo manje<br />
nego {to je predvi|eno. Program<br />
supstitucije elektri~ne energije od 700<br />
GWh/god. putem toplifikacije 180.000<br />
doma}instava tako|e je nerealan jer je<br />
mogu}e toplificirati svega 60.000<br />
doma}instava, ili tri puta manje od<br />
predvi|enog.<br />
Strategija svojim programom predvi|a,<br />
kako je ve} nazna~eno, i izgradnju<br />
elektrokapaciteta 750 MWe za proizvodnju<br />
samo elektri~ne energije (TE) sa pogonom<br />
na doma}i ugalj (tabela 2). Realizacijom<br />
ovog projekta ne bi se re{io klju~ni<br />
problemi energetike. Naime, zadr`ala bi se<br />
niska efikasnost proizvodnje elektri~ne<br />
energije u TE (28-29 %). Ne bi se smanjili<br />
gubici u prenosu i distribuciji, skratio<br />
period izgradnje objekta (oko 10 godina) ,<br />
smanjila visoka investicija (oko 800<br />
milona USD) , kao ni redukovali ekolo{ki<br />
uticaji i degradacija 40-50 % primarne<br />
energije-ugalj. Ovakava uzaludna<br />
degradacija ~ini nepovratni gubitaka<br />
energije, {to je suprotno deklarisanom<br />
stavu o potrebi o~uvanja doma}eg resursa<br />
za budu}a pokoljenja. I onda, postavlja se<br />
pitanje za{to bi EPS investirao u<br />
neracionalno energetsko postrojenje? Pri<br />
tome, ne vidi se ni razlog koji bi naveo<br />
Broj<br />
Pe Eel Bgod Cg<br />
doma}instva MWe GWh/god T/god USD/god<br />
1. Racionalizacija 600.000 600.000.000<br />
2. Program NOIE 100.000 300.000.000<br />
3. Supstitucija el. energije za zagrevanje<br />
a. Gasifikacija 400.000 657 2300 197764<br />
b. Toplifikacija 180.000 200 700 60189<br />
UKUPNO USTEDA 580.000 857 3000 957954<br />
Tabela 2<br />
nezavisne proizvo|a~e energije (NPE) -<br />
doma}e i strane da investiraju u ovakav<br />
projekat.<br />
Razmi{ljanja u pravcu uvo|enja novog<br />
goriva - prirodni gas za produkciju<br />
elektri~ne energije u gasno-parnom ciklusu<br />
snage 250 MWe (tabela 2), koja je tako|e<br />
predvi|ena u Strategiji, treba svestrano<br />
analizirati. To se naro~ito odnosi na bilans<br />
potro{nja gasa i potreban uvoz gasa za TE<br />
(oko 435.000.000 m3 /god), koji je u<br />
direktnoj korelaciji i konkurenciji sa<br />
proizvodnjom mazuta. Naime, nesklad<br />
bilansa mazut-gas uti~e na pove}anje<br />
dodatnih tro{kova za izgradnju i kori{}enje<br />
PSG (podzemno skladi{te gasa), ili pojavu<br />
zaliha mazuta (posledica potro{nje<br />
zima/leto ). I mora se dodati da su<br />
nepoznati razlozi za{to nije izvr{ena<br />
analiza mogu}nosti kori{}enja mazuta kao<br />
pogonskog goriva za proizvodnju<br />
elektri~ne i toplotne energije.<br />
Kao opravdanje predloga novog razvojno<br />
investicionog ciklusa u Strategiji se isti~e<br />
pozitivan finansijski efekat od 11 milijardi<br />
USD. Na`alost, nejasna je kalkulacija ovog<br />
finasijskog efekta. Naime, u Strategiji<br />
nema ni re~i o cenama i paritetima cena<br />
energenata i energije, kao osnove za<br />
vo|enje energetske politike i kalkulacije<br />
ekonomske efikasnosti.<br />
Svakako ne treba zaboraviti potrebu<br />
re{enja klju~nog pitanja, koje pored<br />
energetske efikasnosti sistema, odlu~uju}e<br />
uti~e na ekonomiju sistema, a to je<br />
uspostavljanje pravilnog pariteta cena<br />
energenata i energije, kao i odgovaraju}eg<br />
tarifnog sistema.<br />
Prema pokazateljima Strategije, i pored<br />
svih predvi|enih mera racionalizacije<br />
potro{nje energije, supstitucije potro{nje<br />
elektri~ne energije za zagrevanje objekata,<br />
uvo|enja u energetski bilans obnovljivih<br />
Gorivo Pe Eel Bgod<br />
NOVA TE i TE-TO MWe GWh/god ten/god<br />
1. Nova TE na ugalj lignit 750 4800 516.000<br />
2. CCGT gas 250 1720 362.000<br />
[009]<br />
izvora energije, programa toplifikacije i<br />
gasifikacije, izgradnjom novih<br />
elektroenergetskih postrojenja, rezultati<br />
efikasnosti energetskog sistema zemlje<br />
nisu zna~ajnije pobolj{ani.<br />
Pri svemu ovome va`no je naglasiti da<br />
Zakon o energetici , a i strategija nisu<br />
definisali ko je garant energetskog bilansa<br />
zemlje, {to mo`e da ima velike negativne<br />
posledice po celokupan energetski sistem<br />
zemlje.<br />
3. Predlog dopune Strategije<br />
razvoja energetike<br />
Ovakvi rezultati Strategije su posledica<br />
konzervativnog koncepta razvoja<br />
energetike bez dovoljno analiza o<br />
mogu}nosti {ire primene savremene<br />
visokoefikasne energetske tehnologije,<br />
primene drugih energetskih ma{ina,<br />
razvoja i primene novih goriva (emulzija<br />
mazut/voda, deponijsko sme}e), analize<br />
mogu}nosti kori{}enja modela<br />
decentralizovanih energetskih sistema<br />
(DES) itd. Sumnjam da ovako definisan<br />
predlog Strategije mo`e da omogu}i<br />
konkurentnost na{eg energetskog sistema<br />
na regionalnom i evropskom tr`i{tu<br />
energije.<br />
Da se razumemo nije sporna potreba<br />
izgradnje elektro kapaciteta 750 MWe<br />
nego mogu}e lokacije, vrsta pogonskog<br />
goriva, energetska efikasnost, primenjena<br />
energetska tehnologija i ko }e preuzeti<br />
status investitora. Istovremeno, mora se<br />
dodati, da je kojim slu~ajem izvedeno<br />
regionalno bilansiranje proizvodnje i<br />
potro{nje elektri~ne energije , ustanovilo bi<br />
se da podru~ju AP Vojvodina nedostaje<br />
oko 700 - 800 MWe. Dakle, ovaj podatak<br />
vr{i regionalnu orijentaciju podru~ja i bli`e<br />
odre|uje lokacije za mogu}u izgradnju TE-<br />
TO (termoelektrane-toplane), a ne TE -<br />
ugalj.<br />
U svakom slu~aju<br />
strategiju bi trebalo<br />
dopuniti analizama<br />
primene modela<br />
decentralizovanih<br />
energetskih sistema (DES).<br />
To zna~i izvesti ocenu<br />
mogu}nosti izgradnje
energija<br />
Tabela 3<br />
Parametar STRATEGIJA NOVI PREDLOG<br />
Energetska efikasnost sistema % 55.5 58.9<br />
Efikasnost TE, TE-TO % 29.3 32.4<br />
Uvozna zavisnost/nafta, gas % 83 66<br />
U{teda ten/god 1.000.000<br />
ve}eg broja manjih TE-TO lociranih u<br />
blizini gradova i naselja (gde se i ostvaruje<br />
najve}a potro{nja energije) iste ukupne<br />
snage kao TE - ugalj 750 MWe. Brojne su<br />
prednosti ovakvog DES. Naime,<br />
kori{}enjem visokoefikasnih pogonskih<br />
ma{ina za TE-TO (dizel motori, gasni<br />
motori i gasne turbine) mogu}e je ostvariti<br />
produkciju elektri~ne energije sa daleko<br />
ve}im stepenom korisnosti 45 - 50%. Uz<br />
istovremenu produkciju i toplotne energije<br />
TE-TO posti`e ukupni stepen korisnosti<br />
oko 80-85 %. Pri tome, ukupne investicije<br />
od oko 400 miliona USD su duplo ni`e od<br />
cena za izgradnju TE-ugalj snage 750<br />
MWe sa daleko kra}im periodom izgradnje<br />
2-2.5 godina. Ovome treba dodati jo{ jedan<br />
zna~ajan mogu}i efekat - smanjenje<br />
gubitaka u prenosu i distribuciji elektri~ne<br />
energije.<br />
Za razliku od TE-ugalj ovakvi projekti<br />
kogeneracije (TE-TO) su atraktivni za<br />
NPE jer je kori{}enjem ovog modela<br />
mogu}e ostvariti plasman energije na dva<br />
tr`i{ta: elektri~ne i toplotne energije, {to i<br />
jeste cilj profitnog poslovanja. Za<br />
realizaciju ovakvih projekata NPE }e<br />
sigurno povesti pregovore sa NIS radi<br />
garancija za obezbe|enja goriva (mazut i<br />
gas). S tim u vezi postavlja se ozbiljno<br />
pitanje za{to NIS ne bi u{ao u koncesione<br />
odnose ili zajedni~ka ulaganja sa NPE u<br />
cilju razvoja nove profitabilne delatnosti:<br />
proizvodnja i plasman elektri~ne i toplotne<br />
energije?<br />
Neopravdano je zapostavljen i projekat<br />
rekonstrukcije postoje}e TE-ugalj u cilju<br />
plasmana toplotne energije za toplifikacini<br />
sistem Novog Beograda (780 MWt) ). U<br />
tim uslovima stavlja se van pogona<br />
postoje}a TO Novi Beograd i na taj na~in<br />
se neutrali{u tro{kovi za uvoz gasa.<br />
Preliminarne kalkulacije ukazuju da je<br />
Tabela 4<br />
mogu}e racionalisati oko 300.000 t/god.<br />
ekvivalntne nafte.<br />
Prema preliminarnim kalkulacijama<br />
osnovnih energetskih pokazatelja<br />
delovanja eneregtskog sistema koncept sa<br />
DES (tabela 3) u odnosu na predlog<br />
Strategije iskazuje povoljnije rezultate:<br />
energetska efikasnost celokupnog<br />
energetskog sistema se pove}va sa 55,5 %<br />
na 58.9%, uvozna zavisnost od nafte i gasa<br />
se smanjuje sa 83 % na 66 %, efikasnost<br />
proizvodnje elektri~ne energije se<br />
pove}ava sa 29,3% na 32.4 %, procenjena<br />
u{teda oko 5.5 miliona t/god. uglja ili oko<br />
1 milion t/god. ekvivalentne nafte.<br />
Naravno da se ovakvi energetski<br />
pokazatelji odra`avaju na ekonomske<br />
efekte (tabela 4). Dakle, o~ekivani efekti<br />
ovakvog koncepta sa DES su slede}i:<br />
prepu{tanjem izgradnje DES nezavisnim<br />
proizvo|a~ima energije izostaju tro{kovi<br />
investicija od 800 miliona USD kao i<br />
tro{kovi pogonskog goriva oko 140 milona<br />
USD/god, ustupanjem koncesija na NIS<br />
rafinerijskim kapacitetima izostaju tro{kovi<br />
za uvoz nafte oko 390 milona USD/god.,<br />
neutralisanje potro{nje goriva u TO Novi<br />
Beograd oko 60 miliona USD/god, a<br />
o~ekuje se redukcija tro{kova zbog<br />
smanjenih gubitaka u prenosu i distribuciji<br />
elektri~ne energije.<br />
Prema vi|enju ovog koncepta EPS bi<br />
trebalo da ostene na postoje}im<br />
instalisanim kapacitetima TE na ugalj,<br />
eventualno da izvr{i »repowering«<br />
postoje}ih TE-TO. Izgradnju DES poveriti<br />
NPE. Na taj na~in dr`ava }e u{tedeti na<br />
tro{kovima investicija, a i uvoz energenata<br />
}e biti obaveza NPE. Dakle, ostvaruje se<br />
dupli efeket u pogledu u{teda deviznih<br />
sredstava.<br />
Novo koncipiran energetski sistem zemlje,<br />
sa modelom dogradnje DES, ima {anse da<br />
[010]<br />
ostvari<br />
konkurentnost na<br />
regionalnom tr`i{tu<br />
energije.<br />
3.1. Razvoj nove<br />
delatnosti NIS -<br />
proizvodnja i<br />
plasman<br />
elektri~ne i toplotne energije<br />
Liberalizacija tr`i{ta energije u EU, pre<br />
svega prirodnog gasa i elektri~ne energije,<br />
izdvojila je u prvi plan kogeneraciona<br />
postrojenja, kao visokoefikasnu i racionalnu<br />
energetsku tehnologiju za kombinovanu<br />
proizvodnju elektri~ne i toplotne energije.<br />
Mnoge svetske naftno-gasne kompanije<br />
prepoznale su tokove liberalizacije i<br />
izgradile sopstvena kogeneraciona<br />
postrojenja u cilju bolje valorizacije mazuta<br />
i gasa tj. pove}anja profita.<br />
Promenjeni odnosi na tr`i{tu derivata<br />
nafte, gde je NIS izgubio 30 -40 %<br />
plasmana, upu}uju na potrebu ocene<br />
mogu}nosti osvajanja novog tr`i{ta -<br />
energetskog, a to zna~i kori{}enje<br />
sopstvenih resursa mazut i gasa za<br />
proizvodnju i plasman elektri~ne i toplotne<br />
energije. Istovremeno to bi bio prvi korak<br />
ka demonopolizaciji i uvo|enja<br />
konkurencije na tr`i{te elektri~ne i toplotne<br />
energije u energetskom sistemu zemlje.<br />
Za takav koncept postoje osnovni<br />
preduslovi jer NIS raspola`e te~nim i<br />
gasovitim gorivima, tehnolo{koproizvodna<br />
postrojenja su locirana blizu<br />
gradova i naselja gde se nalaze potro{a~i, a<br />
tako|e poseduje postrojenja za<br />
kombinovanu produkciju elektri~ne i<br />
toplotne energije za sopstvene potrebe.<br />
Istovremeno izgra|en je razvijen<br />
gasovodni sistem koji ~ini osnovu<br />
mogu}nosti razvoja primene<br />
decentralizovanih energetskih sistema.<br />
Na osnovu postoje}ih resursa kojim NIS<br />
raspola`e u svojim osnovnim delatnostima<br />
izvedene su preliminarne kalkulacije<br />
mogu}e instalisane snage kogeneracionih<br />
TE-TO (tabela 5).<br />
Realizacijom koncepta izgradnje<br />
kogeneracionih TE-TO, tj. plasmanom<br />
mazuta i gasa<br />
za proizvodnju<br />
1.DES / Nezavisni proizvodja~i Vrednost<br />
- U{teda investicija / NPE USD/god 800.000.000<br />
- Tro{kovi goriva USD/god 140.000.000<br />
2. Koncesije NIS-Rafinerija USD/god 390.000.000<br />
3. Plasman toplotne energije iz TE-ugalj za TO Novi Beograd USD/god 60.000.000<br />
Tabela 5<br />
NIS Jed. mere Vrsta goriva Kapacitet<br />
RESURSI t/god.<br />
mn3/god.<br />
Mazut<br />
Gas<br />
1.300.000<br />
185.000.000<br />
Pe<br />
Qt<br />
(kWe) (kWt)<br />
913.000 846.000<br />
elektri~ne i<br />
toplotne<br />
energije<br />
omogu}ava se<br />
niz povoljnosti:<br />
- brzo<br />
pobolj{anje<br />
energetskog<br />
bilansa i<br />
pove}anje<br />
efikasnosti<br />
energetskog<br />
sistema zemlje
energija<br />
- smanjuje se uvoz elektri~ne energije i<br />
prirodnog gasa i time redukuje odliv<br />
deviznih sredstava<br />
- stvaraju uslovi za mogu}i izvoz<br />
elektri~ne energije i time ostvarenje<br />
deviznog priliva<br />
- mazut se indirektno preko proizvedene<br />
elektri~ne i toplotne energije plasira na<br />
novo tr`i{te, bez zna~ajnijih ulaganja u<br />
osvajanje novog tr`i{ta energije.<br />
- prirodni gas se usmerava u<br />
negasisificirana podru~ja i postaje osnova<br />
za izgradnju decentralizovanih<br />
energetskih sistema<br />
- bolja valorizacija gasa i mazuta-plasman<br />
skuplje finalne energije: elektri~na i<br />
toplotna<br />
- diversifikacija osnovne delatnosti NISnova<br />
delatnost: proizvodnja i plasman<br />
elektri~ne i toplotne energije ( novi<br />
proizvod i delatnost) ~ime se:<br />
a) uti~e se na pobolj{anje ekonomije, tj.<br />
profitabilnost poslovanja NIS<br />
b) omogu}ava prekvalifikacija i<br />
zapo{ljavanje radnika<br />
Primenom ovog koncepta NIS bi svojom<br />
proizvodnjom elektri~ne i toplotne energije<br />
bio u konkurenciji sa EPS, {to i jeste cilj<br />
tr`i{nog poslovanja energetskog sistema.<br />
Dakle, resursi NIS omogu}avaju izgradnju<br />
nedostaju}eg elektrokapaciteta od 750<br />
MWe.<br />
4. Novi energetski izazovi<br />
U energetskom sektoru odvijaju se<br />
nesinhroni-zovani procesi na putu<br />
privatizacije energetskog sektora zemlje.<br />
To se odnosi na postupak restruktuiranja<br />
dr`avnih preduze}a, otvaranje novog<br />
investicionog ciklusa, utvr|ivanje<br />
privatizacionog modela, stvaranje uslova<br />
konkurencije na doma}em tr`i{tu energije,<br />
pripreme za pridru`ivanje na regionalno i<br />
energetsko tr`i{te EU.<br />
Na`alast, kod izvo|enja ovako<br />
kompleksnih poslova ne postoji jasna<br />
strategija privatizacije energetskog sektora<br />
koja dovodi do dezorijentisanosti u<br />
postupku restruktuiranja. Iz tog razloga<br />
nedavno je od strane Vlade najavljeno da<br />
}e se raspisati tender za izbor privatizacionog<br />
savetnika za NIS.<br />
Iz celog kompleksa pitanja restruktuiranja<br />
u prvi plan se stavlja reorganizacija javnih<br />
preduze}a i vi{ak radnika i isplata<br />
otpremnina, radi redukcije tro{kova<br />
poslovanja. To je krajnje jednostran<br />
pristup. Dakle, vr{i se analiza socijalnog<br />
programa ( sveden samo na isplatu<br />
otpremnina radnika), a ne razmatra<br />
mogu}nost kori{}enje tih sredstava za<br />
razvoj nove delatnosti ili pove}anja<br />
postoje}ih kapaciteta. S tim u vezi<br />
zanemarena je obaveza Ministarstva i<br />
uloga menad`era da podsti~u stvaranje<br />
novih proizvoda i profitabilnih delatnosti<br />
kojim se vr{i zapo{ljavaje i<br />
prekvalifikacija radnika. Pri tome<br />
zaboravlja se cilj restruktuiranja, a to je<br />
pove}anje tr`i{ne vrednosti i profitabilnosti<br />
kompanija..<br />
Energetska delatnost se nalazi na<br />
prekretnici i pred novim izazovima ne<br />
samo zbog novog razvojno investicionog<br />
ciklusa ve} i novog modela poslovanja na<br />
tr`i{nom i profitabilnom principu kao i<br />
uklju~enjem na regionalno i tr`i{te EU. Na<br />
tom putu o~ekuju nas dodatni problemi<br />
koji do sada nisu svestranije analizirani. To<br />
se pre svega odnosi na efekte ustupanja<br />
koncesionih prava u energetici, modela<br />
zajedni~kog ulaganja u izgradnju<br />
eneregetskih objekata i nastup na tre}em<br />
tr`i{tu, proveri mogu}nosti primene<br />
principa prevo|enja otpremnine radnika u<br />
funkciju akcionarskog uloga u izgradnju<br />
novih energetskh objekata, uspostavljanje<br />
novog modela energetske ekonomije,<br />
promene odnosa prema potro{a~ima,<br />
utvr|ivanje modela uvo|enje novih<br />
doma}ih i stranih proizvo|a~a i distributra<br />
energije, opredeljenje stimulativnih mere<br />
(carine, porezi) za doma}a i strana<br />
ulaganja u energetski sektor, ponuda<br />
atraktivnih energetskih projekata itd.<br />
U domenu energetske regulative o~ekuje<br />
nas veliki i kompleksan posao na izradi<br />
brojanih podzkonskih akta u skladu sa<br />
propisima i standardima energetskog<br />
sektora EU.<br />
Dakle, samo dono{enje Zakona o<br />
energetici i Strategija nisu dovoljni za<br />
uklju~enje na regionalno i tr`i{te energije<br />
EU i promenu odnosa u energetskom<br />
sistemu zemlje. Za ocenu integralnih<br />
efekata nazna~enih mera neophodna je<br />
izrada dodatne posebne studije i analiza u<br />
cilju definisanja energetskih, ekolo{kih,<br />
ekonomskih-finajsijskih i pravnih<br />
kriterijuma ka postavjanju energetske<br />
politike u cilju racionalnog i profitabilnog<br />
poslovanja eneregtskog sistema zemlje. To<br />
istovremeno podrazumeva i korenite<br />
promene odnosa prema potro{a~ima u<br />
pogledu na~ina i uslova investiranja i<br />
finansiranja objekata energetske<br />
infrastrukture i instalacija, naplate,<br />
isporuke, kvaliteta i pouzdanosti<br />
snabdevanja energijom.<br />
5. Zaklju~ne preporuke<br />
Dosada{nja praksa u reformi energetskog<br />
sistema ukazuje da je za ovakve su{tinske,<br />
kompleksne i obimne promene u<br />
energetskom sistemu zemlje neophodno<br />
{to pre aktivirati rad Agencije za<br />
energetiku radi br`eg uspostaviljanja<br />
dejstva Zakona o energetici. Obim i<br />
slo`enost, multidisciplinarnih energetskih<br />
poslova ne mo`e obaviti sama Agencija.<br />
[011]<br />
Prema tome neophodno je uklju~iti vi{e<br />
stru~nih i profesionlnih organizacija,<br />
nau~nih institucija i formirati<br />
kompetentene timove stru~njaka koji bi<br />
delovali na osnovu koordinacije Agencije.<br />
I jo{ ne{to, vrlo va`no, za rad u Agenciji i<br />
poslovima koje ista izdaje treba anga`ovati<br />
energetske specijaliste koji prepoznaju<br />
energetsku ekonomiju zasnovanu na<br />
tehnolo{ko-energetskim kriterijumima. To<br />
zna~i eksperti sa sa referencama i<br />
investicionim iskustvom i izuzetnim<br />
poznavanjem tehnologije prerade nafte i<br />
energetskim tehnologijama proizvodnje<br />
elektri~ne i toplotne energije, postupcima<br />
toplifikacije i gasifikacije i ekolo{kih<br />
uticaja energetskog sektora.<br />
Na osnovu svega prednje izlo`enog<br />
mi{ljenja smo da ima dovoljno<br />
inicijativnih elemenata da se predlo`i<br />
slede}e:<br />
1. da se izvr{e analize o mogu}nosti<br />
dopune strategije sa konceptom primene<br />
DES u energetskom sistemu zemlje. To<br />
podrazumeva regionalno bilansiranje<br />
proizvodnje i potro{nje energije za<br />
ocenu povoljnih lokacija za primenu<br />
savremene visokoefikasne energetske<br />
tehnologije - kogeneracije<br />
2. svakako je potrebno posebno analizirati<br />
mogu}nost kori{}enja resursa NIS za<br />
razvoj nove delatnosti NIS: proizvodnja<br />
i plasman elektri~ne i toplotne energije<br />
3. da se {to pre konstitui{e Agencija za<br />
energiju i organizuje ogranak za APV da<br />
bi se uspostavilo dejstvo Zakona o<br />
energetici i ubrzao rad na reformi<br />
energetskog sektora<br />
4. da se dezorijentisanost u pogledu<br />
privatizacionog modela NIS prevazi|e<br />
anga`ovanjem privatizacionog<br />
savetnika. Pri tome potrebno je ve} sada<br />
formirati stru~ni tim koji }e sara|ivati sa<br />
privatizacionim savetnikom<br />
5. da se odmah formira stru~an<br />
kompetentan tim za izradu<br />
podzakonskih akata uskla|en sa<br />
Zakonom o energetici energetskom<br />
regulativom EU<br />
6. posebnim podzakonskim aktom<br />
potrebno je propisti uslove za garancije<br />
energetskog bilansa
1. Pravni okvir i razvojne faze<br />
elektroenergetskog sektora EU<br />
Dosada{nji proces liberalizacije<br />
elektroenergetskog sektora EU pro{ao je<br />
kroz tri faze. Prva faza je zapo~ela 1991.<br />
primenom Direktive o transparentnosti<br />
cena prirodnog gasa i elektri~ne energije,<br />
kojom je industrijskim potro{a~ima<br />
omogu}en pristup podacima o cenama, {to<br />
je pregovore sa dobavlja~ima u~inilo<br />
produktivnijim i efikasnijim. Direktivom o<br />
tranzitu, koja je usledila kasnije,<br />
omogu}ena je trgovina izme|u proizvo-<br />
|a~a i potro{a~a ~ak i u slu~ajevima kada<br />
oni nisu direktno povezani energetskom<br />
mre`om.<br />
Druga faza liberalizacije<br />
elektroenergetskog tr`i{ta EU zapo~ela je<br />
1993. U okviru ove faze omogu}eno je<br />
dodeljivanje dozvola za izgradnju mre`e<br />
na nediskriminatornoj osnovi, {to je<br />
doprinelo ja~anju konkurencije. Do tada<br />
vertikalno integrisana preduze}a izvr{ila su<br />
ra~unovodstveno osamostaljivanje svojih<br />
delatnosti (proizvodnja, prenos, distribucija),<br />
a uveden je i pristup “tre}e strane” 1<br />
za najve}e potro{a~e elektri~ne energije i<br />
gasa.<br />
U tre}oj fazi, 1996. godine, dono{enjem<br />
Direktive 96/92/EC utvr|en je minimum<br />
zahteva za otvaranje elektroenergetskog<br />
tr`i{ta. Glavne odrednice Direktive se<br />
odnose na :<br />
� Slobodu izgradnje novih proizvodnih<br />
kapaciteta;<br />
� Pravo kori{}enja mre`e prenosa i<br />
distribucije se zasniva na dva<br />
kriterijuma: jedini kupac ili otvoreno<br />
tr`i{te;<br />
� Ra~unovodstveno odvajanje delatnosti<br />
proizvodnje, prenosa i distribucije<br />
1 third party access, umesto dotada{njeg sole buyer<br />
tr`i{nog modela.<br />
Reforma elektro-energetskog sektora se<br />
sprovodi kroz:<br />
� Liberalizaciju elektro-energetskog<br />
tr`i{ta, kojom se omogu}ava stabilna<br />
konkurencija, pove}ana efikasnost i<br />
transparentnost tr`i{ta,<br />
� Formiranje specijalizovanih nadzornih<br />
tela, koja u svom radu moraju biti<br />
nezavisna od vlade, sa punim<br />
ovla{}enjima da interveni{u u re{avanju<br />
svih pitanja u vezi sa ulaskom na tr`i{te,<br />
kao i promovisanjem razvoja<br />
konkurencije,<br />
� Transnacionalnu harmonizaciju pravne<br />
regulative,<br />
[012]<br />
energija<br />
Svetlana Mitrovi}<br />
Ekonomski institut, Beograd<br />
Nevenka Petrovi}<br />
Confida Consulting d.o.o., Beograd<br />
UDC 621.31:339.9.012.421(4-12)<br />
Liberalizacija tr`i{ta<br />
elektri~ne energije u<br />
zemljama jugoisto~ne<br />
Evrope<br />
Rezime<br />
Promene u energetskom sektoru u zemljama u okru`enju vezane su za restrukturiranje,<br />
deregulaciju, privatizaciju, liberalizaciju i ja~anje tr`i{ta. Liberalizacija za cilj ima<br />
formiranje otvorenog, efikasnog, odr`ivog i sigurnog tr`i{ta energije u kome se<br />
promovi{e poslovna klima pogodna za intenziviranje me|unarodne razmene. U tom<br />
procesu, zemlje u okru`enju su na~inile veoma zna~ajan pomak.<br />
Inicijativa za stvaranje regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije, koja je rezultirala<br />
potpisivanjem atinskog Memoranduma o razumevanju, za cilj ima stimulisanje<br />
ekonomskog razvoja i investicija na podru~ju Jugoisto~ne Evrope (JIE) kroz ve}u<br />
dostupnost, efikasnost i pouzdanost energetskih izvora uz prihvatljive cene. Ostvarivanje<br />
tog cilja mogu}e je upravo kroz pove}anje regionalne integrisanosti, kreiranje<br />
regionalnog tr`i{ta kompatibilnog sa internim tr`i{tem energije EU, razvoj konkurencije,<br />
ve}i stepen razmene izme|u zemalja JIE, kao i sa u~esnicima na tr`i{tu energije EU.<br />
Klju~ne re~i: liberalizacija, restrukturiranje, regulativa, regionalno tr`i{te, konkurencija.<br />
Abstract<br />
The electric power market of Southeast European countries is going through processes<br />
of restructuring, deregulation, privatization, liberalization and strengthening of the<br />
market. The aim of liberalization is forming an open, efficient, sustainable and safe<br />
market and to promote the favorable business climate which could intensify the<br />
international interaction. In those terms, countries of the region have made a great step<br />
ahead.<br />
The initiative for creating a singe regional electric power market, which resulted in<br />
signing of the Memorandum of Understanding (Athens, 2002) was aimed towards<br />
stimulating economic development and investment activities in Southeast Europe (SEE),<br />
by means of improved supply, efficiency in production and safety of power sources, at<br />
reasonable price. As the only way to achieve this, the creation of a single regional<br />
market must be preceded by regional integration, creation of the competitive<br />
environment, intensifying the exchange among the SEE countries and among the region<br />
and the EU countries.<br />
Key words: liberalization, restructuring, regulations, regional market, competition.<br />
� Omogu}avanje nediskriminatornog<br />
pristupa tre}e strane distributivnoj mre`i,<br />
� Formiranje transparentnog sistema cena<br />
prenosa elektri~ne energije,<br />
� Stvaranjem adekvatnog okvira za<br />
me|unarodnu trgovinu elektri~nom<br />
energijom i<br />
� Razdvajanje delatnosti proizvodnje,<br />
prenosa i distribucije elektri~ne<br />
energije. 2<br />
2 Liberalization and Privatization of the Energy<br />
Sector, ICC Commission on Energy, 2002.
energija<br />
2. Proces regionalne integracije<br />
- uloga regionalne inicijative u<br />
reformisanju energetskog<br />
sektora<br />
Evropska Komisija je 2002. podnela<br />
predlog strategije kojom se defini{u<br />
principi i institucionalni okvir za stvaranje<br />
regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije u<br />
jugoisto~noj Evropi. Sve dr`ave<br />
jugoisto~ne Evrope su se slo`ile da usvoje<br />
regulativu Evropske unije u oblasti elektroenergetike<br />
i uspostave mehanizme za<br />
pra}enje funkcionisanja tr`i{ta. Ove<br />
obaveze su preuzete potpisivanjem<br />
Memoranduma o razumevanju o<br />
Regionalnom tr`i{tu elektri~ne energije u<br />
jugoisto~noj Evropi (Atinski memorandum<br />
2002). 3 U martu 2003. doneta je odluka da<br />
se ovaj dogovor pro{iri i na podru~je gasa.<br />
Osnovni cilj Atinskog Memoranduma o<br />
razumevanju jeste stimulisanje<br />
ekonomskog razvoja i investicija na<br />
podru~ju Jugoisto~ne Evrope kroz ve}u<br />
dostupnost, efikasnost i pouzdanost<br />
energetskih izvora uz prihvatljive cene.<br />
Na~in za ostvarivanje tog cilja vidi se<br />
upravo u pove}anju regionalne<br />
integrisanosti, kreiranju regionalnog tr`i{ta<br />
energije kompatibilnog sa internim<br />
tr`i{tem energije EU, kroz razvoj<br />
konkurencije, ve}i stepen razmene unutar<br />
regiona JI Evrope i na tr`i{tu EU.<br />
Planom o formiranju REM-SEE, 4<br />
predvi|eni su koraci koji podrazumevaju<br />
prvenstveno formiranje “zdravog” tr`i{ta<br />
energije na nivou dr`ava ~lanica, a potom i<br />
njihovu integraciju u regionalno tr`i{te.<br />
Prva faza (predvi|eno je da traje do kraja<br />
2005) treba da obuhvati:<br />
� Reformu platne i tarifne politike 5 , kojom<br />
se te`i podi}i stepen naplate na 90%<br />
isporu~ene energije i uspostavljanje<br />
ekonomske cene energenata,<br />
� Konsolidaciju distributivnih kompanija,<br />
� Pove}anje investicionih ulaganja u<br />
prioritetne projekte u ovoj oblasti,<br />
� Dono{enje pravne i tehni~ke regulative<br />
neophodne za funkcionisanje tr`i{ta<br />
elektri~ne energije i gasa i<br />
� Formiranje nezavisnog tela za nadzor<br />
procesa na regionalnom nivou, ~iji je<br />
zadatak pra}enje odvijanja celokupnog<br />
procesa i podizanje transparentnosti<br />
procesa .<br />
Druga faza pri formiranju REM-SEE<br />
obuhvata slede}e korake:<br />
� Odre|ivanje regionalnih investicionih<br />
prioriteta i odluka;<br />
3 Potpisnice atinskog Memoranduma su: Albanija,<br />
Hrvatska, Bosna i Hercegovina, Bugarska, dr`avna<br />
zajednica Srbija i Crne Gora, BJR Makedonija,<br />
Rumunija i Turska.<br />
4 Regionalno tr`i{te energije zemalja jugoisto~ne<br />
Evrope.<br />
5 Pozitivni efekti od liberalizacije ne mogu se<br />
o?ekivati pre dovodjenja maloprodajnih cena energije<br />
na nivo koji pokriva investicije.<br />
� Pred i postinvesticione garancije -<br />
odredbama Energetske povelje,<br />
inoinvesticije u postinvesticionom<br />
periodu imaju tretman nacionalnih investicija,<br />
dok se u drugoj fazi liberalizacije<br />
te`i da se nacionalni tretman pro{iri i na<br />
sve investicije predinvesticionog perioda,<br />
� Uspostavljanje ugovorne razmene, ~ime<br />
se posti`e podizanje likvidnosti tr`i{ta i<br />
uporedivost cena na regionalnom nivou,<br />
� Uspostavljanje principa jedinstvene<br />
licence - regionalno regulatorno telo }e<br />
biti zadu`eno za propisivanje minimuma<br />
zajedni~kih kriterijuma koje bi sve<br />
zemlje ~lanice regiona po{tovale,<br />
� Ekspanzija distributivnih sistema i<br />
� Uspostavljanje jedinstvenog modela<br />
tr`i{ta, koji bi trebao da postane<br />
operativan od januara 2008.<br />
3. Liberalizacija<br />
elektroenergetskog sektora u<br />
Srbiji<br />
Usvajanjem Zakona o energetici, sredinom<br />
2004. zapo~eta je reforma elektroenergetskog<br />
sektora u Srbiji. Ovaj zakon je<br />
uskla|en sa standardima EU i predstavlja<br />
osnovu pravno-institucionalnog okvira<br />
neophodnog za liberalizaciju energetskog<br />
sektora.<br />
Za planiranje, predlaganje i sprovo|enje<br />
energetske politike u Srbiji nadle`no je<br />
Ministarstvo rudarstva i energetike. Pored<br />
ve} osnovane Agencije za energetsku<br />
efikasnost, novim zakonskim okvirom, u<br />
skladu sa standardima EU, predvi|ena je<br />
nadogradnja postoje}eg institucionalnog<br />
okvira osnivanjem slede}ih tela:<br />
� Agencija za energetiku je najva`nija<br />
nova institucija, koja posluje nezavisno<br />
od ostalih subjekata i u ~ijoj nadle`nosti<br />
je: izdavanje licenci za obavljanje<br />
energetske delatnosti, odobravanje<br />
pravilnika o radu energetskog tr`i{ta i<br />
davanje saglasnosti na cene energetskih<br />
subjekata ~ije su delatnosti regulisane,<br />
utvr|ivanje metodologije za prora~un<br />
opravdanih tro{kova za obavljanje<br />
odgovaraju}ih delatnosti energetskih<br />
subjekata6 .<br />
� Agencija za energetsku efikasnost<br />
po~ela je sa radom u septembru 2002. i<br />
bavi se: pripremom i predlaganjem<br />
Programa i mera, stimulisanjem<br />
aktivnosti kojima se ostvaruje racionalna<br />
upotreba energenata, pove}anjem<br />
efikasnosti kori{}enja energije u svim<br />
sektorima potro{nje, utvr|ivanjem<br />
prioritenih Projekata, predlaganjem<br />
finansijske podr{ke i pra}enjem efekata<br />
realizovanih projekata. 7<br />
� Operator tr`i{ta, zadu`en za<br />
organizovanje i administriranje tr`i{ta<br />
6http://www.mem.sr.gov.yu/navigacija.php?jezik=lat& IDMeniGlavni=3&IDStranicaPodaci=48&MeniPodSe<br />
kcijaID=20<br />
7http://www.mem.sr.gov.yu/navigacija.php?jezik=lat& IDMeniGlavni=3&IDStranicaPodaci=49&MeniPodSe<br />
kcijaID=21<br />
[013]<br />
energije i dono{enje Pravila o radu<br />
tr`i{ta. Stvaranje uslova za organizovano<br />
tr`i{te elektri~ne energije pretpostavlja<br />
ispunjavanje niza preduslova, kao {to su<br />
dostizanje odre|enog nivoa proizvodnje,<br />
tehni~ko-tehnolo{ka razvijenost mre`a,<br />
kao i adekvatna zakonodavna regulativa.<br />
� Operator prenosnog / transportnog<br />
sistema, zadu`en za: upravljanje<br />
prenosnim sistemom na teritoriji Srbije,<br />
ure|ivanje pitanja tehni~kih, operativnih<br />
i drugih uslova za povezivanje objekata<br />
za proizvodnju, prenos i distribuciju<br />
elektri~ne energije i uslove priklju~enja<br />
objekata kupaca na prenosni sistem.<br />
Me|utim, s obzirom na to da aktivnosti<br />
koje vode ka liberalizaciji<br />
elektroenergetskog sektora u Srbiji tek<br />
predstoje, mogu}e je govoriti jedino o<br />
smernicama budu}ih aktivnosti koje je<br />
potrebno sprovesti kako bi ovo tr`i{te<br />
postalo konkurentnije, stabilnije i u {to<br />
kra}em roku deo jedinstvenog energetskog<br />
tr`i{ta Evrope.<br />
U cilju br`eg otvaranja doma}eg<br />
elektroenergetskog tr`i{ta i njegove<br />
harmonizacije sa tr`i{tem EU potrebno je<br />
preduzeti slede}e aktivnosti: 8<br />
� Implementacija Zakona o energetici i<br />
dono{enje prate}ih propisa - Su{tinski<br />
korak u procesu liberalizacije tr`i{ta je<br />
implementacija novog Zakona, uz<br />
dono{enje neophodnog sekundarnog<br />
zakonodavstva i formiranje adekvatnih<br />
institucija.<br />
� Restrukturiranje i transformacija<br />
javnih preduze}a - Elektroenergetsko<br />
tr`i{te u Srbiji je monopolisti~kog<br />
karaktera, sa vertikalno integrisanim<br />
konglomeratima Elektroprivreda Srbije<br />
(EPS) i Naftna industrija Srbije (NIS).<br />
Restrukturiranje i privatizacija pojedinih<br />
delova EPS-a dove{}e do smanjenja<br />
broja zaposlenih i do zna~ajnih<br />
posledica po njihov socijalni polo`aj.<br />
Zbog toga je bitno uraditi Modele<br />
reorganizacije ovih konglomerata kao i<br />
Socijalne programe za zaposlene.<br />
� Pobolj{anje tehnolo{kih i operativnih<br />
performansi postoje}ih energetskih<br />
izvora i rekonstrukcija i<br />
modernizacija prate}e infrastrukture -<br />
Radi obezbe|enja boljeg i efikasnijeg<br />
snabdevanja energijom, potrebno je<br />
izvr{iti ulaganje u obnovu postoje}ih<br />
proizvodnih i distributivnih kapaciteta u<br />
Srbiji, kao i izgradnju novih. Pobolj{anje<br />
performansi postoje}ih energetskih<br />
izvora mogu}e je posti}i putem detaljnog<br />
remonta i modernizacije: termoelektrana,<br />
hidroelektrana, termoelektrana-toplana,<br />
rudnika uglja, sistema prenosa i<br />
distribucije, industrijskih energenata, itd.<br />
U cilju boljeg snabdevanja bi}e<br />
neophodno izvr{iti povezivanje<br />
postoje}ih sa me|unarodnim<br />
8 Kancelarija Vlade Republike Srbije za pridru`ivanje<br />
EU Nacionalna Strategija Srbije za pristupanje SCG<br />
EU, radna verzija, Beograd, 2005, str. 169.
energija<br />
naftovodima, gasovodima i sa transnacionalnim<br />
dalekovodima za prenos<br />
elektri~ne energije, uz {irenje lokalnih<br />
distributivnih mre`a prirodnog gasa, kao<br />
alternativnog izvora i pogonskog goriva<br />
u proizvodnji elektri~ne energije.<br />
� Uspostavljanje transparentnog i<br />
realnog cenovnog sistema -<br />
Regulisanim cenama za energiju i<br />
energetske usluge vr{i se za{tita tarifnih<br />
kupaca od monopolske pozicije nekih<br />
subjekata, ali i za{tita energetskih<br />
subjekata od politi~ki motivisanog, a<br />
ekonomski neopravdanog depreciranja.<br />
Novim Zakonom je propisano da se cena<br />
energetske delatnosti odre|uje na bazi<br />
opravdanih tro{kova poslovanja, koje<br />
utvr|uje Agencija za energetiku. Da bi<br />
se elektroenergetski sektor u~inio {to<br />
efikasnijim i konkurentnijim neophodno<br />
je nastaviti sa pove}anjem cene<br />
elektri~ne energije do nivoa koji omogu-<br />
}ava pokrivanje tro{kova poslovanja.<br />
� Uspostavljanje savremenog sistema<br />
energetske statistike - Radi adekvatnog,<br />
vo|enja, planiranja i dono{enja odluka, a<br />
u skladu sa EUROSTAT sistemom,<br />
potrebno je uspostaviti savremeni sistem<br />
vo|enja energetske statistike. Pri tome,<br />
treba definisati novi model prikupljanja,<br />
selekcije, verifikacije i prikaza baze<br />
podataka, uklju~uju}i i<br />
utvr|ivanje/prikaz relevantnih<br />
makroekonomskih, demografskih i sektorskih<br />
parametara, kao i ekonomskoenergetskih,<br />
energetsko-tehnolo{kih i<br />
energetsko-ekolo{kih indikatora, uvoznu<br />
zavisnost i detaljan prikaz energetskih<br />
tokova na nacionalnom nivou i nivoima<br />
prirodnog, energetskog i<br />
socioekonomskog sistema. 9<br />
� Racionalna upotreba energije i<br />
pove}anje energetske efikasnosti -<br />
Neadekvatni privredno-ekonomski<br />
uslovi tokom proteklih decenija u Srbiji<br />
uslovili su neefikasnu i neracionalnu<br />
upotrebu energije, {to se posebno odnosi<br />
na utro{ak elektri~ne energije u<br />
doma}instvima. Zbog toga je potrebno<br />
izraditi tematske programe akcije,<br />
kojima }e se identifikovati mogu}nosti<br />
za ostvarenje u{tede, odrediti prioritete i<br />
doneti regulative i propise kojima }e se<br />
subjekti obavezati na sprovo|enje mera<br />
za pove}anje energetske efikasnosti.<br />
Agencija za energetsku efikasnost<br />
Republike Srbije je predvidela niz<br />
aktivnosti i mera za promovisanje supstituta<br />
elektri~ne energije kao izvora za<br />
zagrevanje, kao i ostalih mera u cilju<br />
pove}anja efikasnosti kori{}enja<br />
energije. Pored toga, ona treba da<br />
obezbedi i sredstva putem nacionalnog<br />
Fonda za energetsku efikasnost, sredstva<br />
iz stranih donacija i fondova EU.<br />
� Kori{}enje novih i obnovljivih izvora<br />
energije - Srbija raspola`e velikim<br />
potencijalima za kori{}enje obnovljivih<br />
9 Ministarstvo rudarstva i energetike, Strategija<br />
dugoro~nog razvoja energetike RS do 2015, Beograd<br />
2004, str. 16.<br />
izvora energije u koje spadaju: biomasa,<br />
hidropotencijali malih vodnih tokova (sa<br />
objektima do 10 MW), geotermalna<br />
energija, energija vetra i sun~evog<br />
zra~enja. Programom za selektivno<br />
kori{}enje novih obnovljivih izvora<br />
energije potrebno je {ire definisati i<br />
razraditi mere i aktivnosti u pravcu<br />
njihovog intenzivnijeg kori{}enja.<br />
Realizacijom ovog Programa, osim {to bi<br />
se postiglo smanjenje potro{nje uvoznih<br />
energenata i ugro`avanja `ivotne<br />
sredine, 10 pove}alo bi se i anga`ovanje<br />
doma}ih malih i srednjih preduze}a na<br />
pokretanju proizvodnje energije<br />
kori{}enjem ovih izvora energije.<br />
� Za{tita `ivotne sredine - Napredak u<br />
ovoj oblasti je tako|e preduslov za<br />
me|unarodnu saradnju. S obzirom da je<br />
nivo teku}ih emisija iz energetskih<br />
izvora i objekata vi{estruko ve}i od svih<br />
normi postavljenih IPP strategijom EU, 11<br />
Kjoto protokolom ili Bazelskom<br />
konvencijom, jedan od prioriteta jeste<br />
upravo dostizanje evropskih i svetskih<br />
standarda u pogledu za{tite `ivotne<br />
sredine. Programom za{tite `ivotne<br />
sredine mora se predvideti re{avanje<br />
problema emisije dimnih gasova iz<br />
termoelektrana, kao najve}ih zaga|iva~a,<br />
i adekvatnog odlaganja pepela.<br />
4. Liberalizacija<br />
elektroenergetskog tr`i{ta u<br />
zemljama u okru`enju<br />
U nastavku teksta bi}e opisani dosada{nji<br />
reformski procesi sprovedeni u oblasti<br />
energetike nekih zemalja u okru`enju i<br />
o~ekivani dalji koraci liberalizacije.<br />
Imaju}i u vidu sli~nosti pre|a{njih sistema<br />
poslovanja elektroenergetskih sistema u<br />
regionu, svako iskustvo je dragoceno sa<br />
stanovi{ta predvi|anja mogu}ih pote{ko}a<br />
prilikom transformacije istih i njihovog<br />
izbegavanja.<br />
Hrvatska<br />
Proces liberalizacije hrvatskog energetskog<br />
sektora zapo~et je ratifikovanjem Ugovora<br />
o energetskoj povelji, 12 1997. godine i<br />
usvajanjem prvog bloka energetskih<br />
zakona (Zakon o energiji, Zakon o tr`i{tu<br />
elektri~ne energije, Zakon o tri{tu plina,<br />
Zakon o tr`i{tu nafte i naftnih derivata i<br />
Zakon o regulaciji energetskih delatnosti),<br />
2001. Novine propisane usvojenim<br />
zakonima mogu se, u najkra}em, svesti na<br />
slede}e: 13<br />
10 Kao rezultat realizacije ovog Projekta, u 2010.<br />
o~ekuje se smanjenje izdataka za uvoz kvalitetnih<br />
energenata za oko 30 miliona USD, anga`ovanje<br />
doma}e industrije i radne snage i pobolj{ana za{tita<br />
~ovekove okoline.<br />
11 Integrated Product Policy, Commission of the<br />
European Communities, June 2003<br />
12 Narodne novine, me|unarodni ugovori 15/97.<br />
Ugovorom se ostvaruje saradnja izme|u zemalja<br />
potpisnica u pogledu optimalnog kori{}enja energije,<br />
nediskriminatorne mogu}nosti ulaganja u energetski<br />
sektor.<br />
13 Energetski institut „Hrvoje Po`ar”, Strategija<br />
energetskog razvitka Republike Hrvatske,”Hrvatska u<br />
21. stole}u”, str. 25.<br />
[014]<br />
� Izgradnja novih kapaciteta za<br />
proizvodnju elektri~ne energije putem tenderske<br />
procedure;<br />
� Odabran je regulisani pristup tre}e<br />
strane;<br />
� Definisana je kategorija potencijalnih<br />
povla{}enih kupaca elektri~ne energije, u<br />
koju spadaju svi potro{a~i koji godi{nje<br />
utro{e vi{e od 40 GWh elektri~ne<br />
energije, kojima je dozvoljen slobodan<br />
izbor i pregovaranje sa dobavlja~ima.<br />
Svi koji tro{e manju koli~inu od 40<br />
GWh i dalje su u obavezi da se<br />
snabdevaju elektri~nom energijom po<br />
cenama utvr|enim tarifnim sistemom<br />
(koji propisuje dr`ava);<br />
� Definisana je i kategorija, odnosno status<br />
povla{}enog proizvo|a~a, koji obuhvata<br />
proizvodnju elektri~ne energije iz<br />
obnovljivih izvora i otpada;<br />
� Ra~unovodstveno razdvajanje razli~itih<br />
delatnosti u oblasti energetike<br />
(proizvodnja, prenos, distribucija);<br />
� Propisana je obaveza otvaranja tr`i{ta<br />
svim komercijalnim potro{a~ima u<br />
okviru REM-SEE do kraja 2005.<br />
Osnovni institucionalni okvir u sektoru<br />
energetike Republike Hrvatske su:<br />
Hrvatski sabor, Vlada Republike Hrvatske,<br />
Ministarstvo nadle`no za energetski sektor,<br />
lokalne i regionalne vlasti. U skladu sa<br />
standardima EU posebnim zakonom<br />
propisano je osnivanje nacionalnog regulatornog<br />
tela za energetsku delatnost. Ve}e<br />
za regulaciju energetskih delatnosti postalo<br />
je operativno u maju 2002. a za osnovne<br />
nadle`nosti ima izdavanje i oduzimanje<br />
dozvola za obavljanje energetske<br />
delatnosti, regulisanje cena usluga<br />
energetske delatnosti koje se obavljaju kao<br />
javne usluge, za{tita prava potro{a~a i dr.<br />
Radi lak{eg i efikasnijeg uklju~ivanja u<br />
EU ura|ena je i Strategija razvitka<br />
energetskog sektora koju je 2002. usvojio<br />
Hrvatski sabor. Prema ovoj Strategiji<br />
osnovni ciljevi energetske politike su:<br />
pove}anje energetske efikasnosti, sigurna<br />
dostava i snabdevanje, diversifikacija<br />
izvora energije, kori{}enje obnovljivih<br />
izvora, realne cene energije, razvitak<br />
energetskog tr`i{ta i preduzetni{tva. 14<br />
Prema Zakonu15 tr`i{te elektri~ne energije<br />
je organizovano po modelu Nezavisni<br />
operater elektroenergetskog sektora i<br />
Operater tr`i{ta. To su novi tr`i{ni subjekti<br />
koji }e se baviti vo|enjem<br />
elektroenergetskog sektora i<br />
organizovanjem tr`i{ta elektri~ne energije,<br />
kao preduze}a u vlasni{tvu dr`ave. Polo`aj<br />
HEP-a, dosada{njeg monopoliste, prema<br />
ovom modelu se defini{e kao “zate~eni<br />
elektroprivredni subjekt u okviru<br />
poslovanja”. Na ovaj na~in se posti`e<br />
uskla|enost sa Direktivama EU i opstanak<br />
HEP-a kao preduze}a sa samostalnim<br />
14 Ibid., str 12.<br />
15 Zakon o tr`i{tu elektri~ne energije Republike<br />
Hrvatske, NN 68/01.
energija<br />
Tabela 1 Prose~na prodajna cena eletri~ne energije u Republici Hrvatskoj, u Kn/KWh<br />
Potro{a~ 1994. 1995. 1996. 1997. 1998. 1999. 2000. 2001.<br />
110kV 0,2632 0,2869 0,2616 0,2659 0,2720 0,2550 0,2462 0,2336<br />
35kV 0,3555 0,3568 0,3575 0,3451 0,3554 0,3440 0,3286 0,3094<br />
10kV 0,5191 0,5066 0,4985 0,5002 0,5073 0,4950 0,4788 0,4440<br />
Doma}instva 0,3874 0,3806 0,3865 0,3859 0,3744 0,3940 0,4184 0,5095<br />
Usluge 0,7155 0,6855 0,6866 0,6600 0,6590 0,6710 0,6499 0,5787<br />
Javna rasveta 0,5227 05181 05242 0,5114 0,5122 0,5110 0,5007 0,4700<br />
Prose~na prodajna cena 0,4373 0,4544 0,4683 0,4469 0,4451 0,4480 0,4519 0,4242<br />
Izvor: Energetski institut „Hrvoje Po`ar”, Strategija energetskog razvitka Republike Hrvatske, “Hrvatska u 21. stole}u”, str. 54,<br />
preuzeto od HEP-a.<br />
delatnostima (kompanije za proizvodnju,<br />
prenos, distribuciju i snabdevanje). 16<br />
Sredinom 2002. usvojen je Zakoni o<br />
privatizaciji, {to predstavlja start<br />
transformacije vlasni~ke strukture u<br />
hrvatskoj energetici. Privatizacija HEP-a 17<br />
sprovedena je po modelu “nacionalnog<br />
{ampiona”: dr`ava zadr`ava 51% akcija<br />
ove kompanije do ulaska u EU, po 7% se<br />
deli u~esnicima rata i zaposlenima, a 15%<br />
se privatizuje postupkom javne ponude<br />
akcija. Zbog zna~aja funkcije, dr`ava je<br />
odlu~ila da prenosna i distributivna mre`a<br />
ostanu javno dobro i budu pod dr`avnim<br />
nadzorom, {to }e omogu}iti jednak,<br />
nediskriminatorni pristup mre`ama i<br />
konkurentnost.<br />
U skladu sa utvr|enom obavezom reformi<br />
platne i tarifne politike u okviru plana o<br />
formiranju REM-SEE, u Hrvatskoj je u<br />
toku reformisanje tarifnog sistema za<br />
elektri~nu energiju, ~ime se stvaraju uslovi<br />
za konkurentsko poslovanje na tr`i{tu. Sa<br />
reformom cena elektri~ne energije<br />
otpo~elo se tokom 1993. kada je Vlada<br />
Republike Hrvatske donela odluku o<br />
prose~noj ceni elektri~ne energije od<br />
0,1404 DEM/kWh u protivrednosti<br />
hrvatske kune. Poslednjom promenom<br />
cene elektri~ne energije 2000. ispravljen je<br />
nepravedni odnos cena za preduze}a i<br />
doma}instva, po kojem je cena elektri~ne<br />
energije za preduze}a ve}a u odnosu na<br />
doma}instva. 18 Prose~na prodajna cena<br />
elektri~ne energije od 1994. godine do<br />
kraja 2000. pove}ana je za 3,3 posto.<br />
Uprkos svim ovim sprovedenim<br />
aktivnostima, Evropska Komisija je<br />
po~etkom 2004. u svom izve{taju o<br />
formiranju REM-SEE 19 procenila da<br />
otvorenost hrvatskog elektroenergetskog<br />
tr`i{ta iznosi svega 10%, iz ~ega proizlazi<br />
da aktivnosti u pravcu dalje liberalizacije<br />
16 Energetski institut „Hrvoje Po`ar”, Strategija<br />
energetskog razvitka Republike Hrvatske, „Hrvatska u<br />
21. stole}u”, str 162.<br />
17 Proizvodnjom, prenosom i distribucijom elektri~ne<br />
energije, kao i upravljenje sistemom bavi se Hrvatska<br />
elektroprivreda, trgova~ko dru{tvo 100% u vlasni{tvu<br />
dr`ave.<br />
18 Energetski institut „Hrvoje Po`ar”, Strategija<br />
energetskog razvitka Republike Hrvatske, „Hrvatska u<br />
21. stole}u”, str 54.<br />
19 Third benchmarking report on implementation on<br />
internal electricity and gas market, European<br />
Commission, Brussels, March 2004.<br />
ovog tr`i{ta u Hrvatskoj, preuzete<br />
potpisivanjem Atinskog Memoranduma,<br />
tek predstoje.<br />
Bosna i Hercegovina<br />
Proces liberalizacije energetike u Bosni i<br />
Hercegovini u ovom trenutku je ograni~en<br />
samo na elektroenergetski sektor, dok u<br />
ostalim sektorima jo{ uvek nisu zapo~eti<br />
reformski procesi. Liberalizacija<br />
elektroenergetskog sektora zapo~ela je<br />
2002. dono{enjem Zakona o prenosu,<br />
regulatoru i operatoru elektri~ne energije u<br />
BiH, kao i entitetskih, Zakona o elektri~noj<br />
energiji Federacije BiH i Zakona o<br />
elektri~noj energiji Republike Srpske.<br />
Osnovna zamisao ovih Zakona jeste<br />
stvaranje uslova za neograni~enu i<br />
slobodnu trgovinu na jedinstvenom<br />
elektroenergetskom tr`i{tu BiH, uvo|enje<br />
konkurencije, ja~anje za{tite potro{a~a i<br />
integracija u regionalno tr`i{te. Novine<br />
koje su uvedene Zakonom o prenosu,<br />
regulatoru i operatoru elektri~ne energije u<br />
BiH, su slede}e. 20<br />
� Institucionalni okvir - Definisane su<br />
slede}e institucije koje su nadle`ne za<br />
elekto-prenosnu delatnost:<br />
- Dr`avna regulatorna komisija za<br />
elektri~nu energiju (DERK) }e biti<br />
nezavisna i neprofitna institucija koja je<br />
nadle`na za prenos elektri~ne energije,<br />
operacije prenosnog sistema i<br />
me|unarodnu trgovinu elektri~nom<br />
energijom;<br />
- Nezavisni operater sistema (NOS) }e<br />
biti neprofitno telo, nezavisno od bilo<br />
kog u~esnika na tr`i{tu a koje je<br />
nadle`no je za upravljanje pogonom i<br />
dispe~erovanje prenosne mre`e, kao i za<br />
rukovo|enje, planiranje i koordiniranje<br />
odr`avanja, izgradnju i {irenje mre`a u<br />
saradnji sa kompanijom za prenos<br />
elektri~ne energije;<br />
- Jedinstvena kompanija za prenos<br />
elektri~ne energije bila bi nadle`na za<br />
prenos, odr`avanje, izgradnju,<br />
pro{irenje i rukovo|enje<br />
elektroprenosnom mre`om.<br />
� Razdvajanje elektroenergetskog sistema<br />
na proizvodni, prenosni i distributivni<br />
deo. Proizvo|a~i elektri~ne energije }e<br />
20 Vje}e ministara, Jedinica za ekonomsko planiranje i<br />
implementaciju srednjoro~ne razvojne strategije,<br />
Srednjoro~na razvojna strategija BiH 2004-2007,<br />
BiH.<br />
[015]<br />
imati slobodu da prodaju<br />
proizvedenu energiju na<br />
bazi bilateralnih ugovora<br />
kvalifikovanim<br />
potro{a~ima 21 i nezavisnim<br />
trgovcima elektri~ne<br />
energije. 22 Distributivne<br />
kompanije bi}e odgovorne<br />
za izgradnju, razvoj,<br />
upravljanje i odr`avanje<br />
distributivnih mre`a;<br />
Usvajanjem ove grupe<br />
Zakona i osnivanjem<br />
DERK-a u~injen je prvi<br />
korak u pravcu<br />
liberalizacije elektroenergetskog sektora. U<br />
narednom periodu tek predstoji<br />
implementacija zakonske regulative i<br />
stvaranje konkretnih uslova za<br />
liberalizaciju. U tom pravcu predvi|a se. 23<br />
� Osnivanje ostalih institucija predvi|enih<br />
zakonima do kraja 2004;<br />
� Dono{enje strategije razvoja energetike u<br />
BiH i strategije privatizacije<br />
elektroenergetskog sektora, ~ije se<br />
usvajanje o~ekuje 2005;<br />
� Otpo~injanje procesa restrukturiranja<br />
elektroenergetskog sektora koji bi se<br />
odvijao u nekoliko faza. U prvoj fazi,<br />
koja bi zapo~ela 2005. izvr{i}e se<br />
razdvajanje sredstava, obaveza i<br />
zaposlenih u postoje}im elektrokompanijama<br />
i formiranje pojedina~nih<br />
preduze}a u sektorima proizvodnje i<br />
distribucije elektri~ne energije. U drugoj<br />
fazi se planira korporatizacija (statusnoorganizaciono<br />
zaokru`ivanje i<br />
unapre|enje poslovanja) novoosnovanih<br />
kompanija uz istovremeno davanje<br />
privremenih dozvola za ulazak novih<br />
kompanija. U poslednjoj fazi bi se izvr-<br />
{ila komercijalizacija poslovanja datih<br />
kompanija, koja }e biti okon~ana<br />
njihovom privatizacijom. 24<br />
� Implementiranje nove tarifne<br />
metodologije za prenosne, distributivne i<br />
proizvodne tarife koje }e biti u<br />
nadle`nosti osnovanih regulativnih<br />
institucija.<br />
U sektoru elektri~ne energije BIH, s<br />
obzirom da proizvodnja prevazilazi<br />
doma}e potrebe ostatak elekri~ne energije<br />
se izvozi u Hrvatsku, Sloveniju i Srbije i<br />
Crne Gore. S obzirom da BIH raspola`e sa<br />
21 Kategorije koje }e mo}i kupovati elektri~nu energiju<br />
direktno od proizvodnih i/ili trgovinskih kompanija. U<br />
njih spadaju: a) kvalifikovani potro{a~i koji }e u prvoj<br />
fazi reforme obuhvatiti isklju~ivo velika industrijska<br />
preduze}a; b) regionalni trgovci elektri~nom<br />
energijom; c) nezavisni trgovci na malo.<br />
22 Trgovci elektri~nom energijom bi}e kompanije koje<br />
su zadu`ene za kupovinu elektri~ne energije i prodaju<br />
kvalifikovanim potro{a~ima i ostalim trgovcima<br />
elektri~ne energije.<br />
23 Vje}e ministara, Jedinica za ekonomsko planiranje i<br />
implementaciju srednjoro~ne razvojne strategije,<br />
Srednjoro~na razvojna strategija BiH 2004-2007, BiH.<br />
24 Proces privatizacije elektroenergetskog sektora je<br />
ve} zapo~et prodajom 20% Elektroprivrede RS u<br />
vau~erskoj ponudi i 10% Elektroprivrede BiH i<br />
Elektroprivrede Herceg Bosne u javnoj ponudi<br />
deonica.
energija<br />
zna~ajnim potencijalima za proizvodnju<br />
elektri~ne energije, potrebno je nastaviti sa<br />
realizacijom za njih zna~ajnog projekta<br />
Power III, kojim se ujedno predvi|a<br />
ulaganje u rekonstrukciju postoje}ih<br />
energetskih objekata.<br />
Bugarska<br />
Zna~ajan korak u liberalizaciji<br />
elektroenergetskog sektora na~injen je<br />
usvajanjem Nacionalne strategije o<br />
energetskom razvoju i energetskoj<br />
efikasnosti do 2010. (1998). Osnovne<br />
aktivnosti koje je bi, prema ovoj Strategiji<br />
trebalo preduzeti, odnosile su se na<br />
modernizaciju i izgradnju nuklernih<br />
postrojenja, restrukturiranje najve}e<br />
kompanije za proizvodnju elektri~ne<br />
energije NEC, itd. Strategijom, koja je<br />
dopunjena 2002. poseban akcenat je<br />
stavljen na neophodnost ubrzanja procesa<br />
privatizacije elektroenergetskog sektora,<br />
postepeno pove}anje cena elektri~ne<br />
energije i gasa i ja~anje nezavisnosti<br />
nacionalnog regulatornog tela.<br />
Usvajanjem Zakona o energetici i<br />
energetskoj efikasnosti, 25 1999.<br />
omogu}eno je ubrzavanje procesa<br />
liberalizacije ovog tr`i{ta, restrukturiranje<br />
monopolisti~kih sistema, privatizacija,<br />
omogu}avanje slobodne trgovine po<br />
principu dozvoljenog pristupa tre}e strane,<br />
unapre|ivanje efikasnosti i privla~enja<br />
stranih investicija u delatnost energetike.<br />
Novi Zakon o energetici (nakon dugih<br />
rasprava), usvojen je 2003. i proklamuje<br />
nova pravila, kako za proizvo|a~e, tako i<br />
za potro{a~e elektri~ne energije. Osnovni<br />
cilj ovog Zakona je uspostavljanje pravnog<br />
okvira za modernizaciju i liberalizaciju<br />
sektora energetike kroz. 26<br />
� Uspostavljanje novog modela trgovanja<br />
elektri~nom energijom - od modela “sole<br />
buyer” do regulisanog pristupa tre}ih<br />
lica energetskom tr`i{tu;<br />
� Nove propise koji su pojednostavili<br />
uslove dobijanja dozvola za izgradnju<br />
energetskih objekata;<br />
� Mogu}nost uklju~ivanja novih u~esnika<br />
na tr`i{tu;<br />
� Slobodnu trgovinu elektri~nom<br />
energijom i prirodnim gasom;<br />
� Ukidanje re`ima dozvola za izgradnju<br />
novih i pove}anje kapaciteta izgra|enih<br />
objekata za energetske subjekte;<br />
� Preuzimanje kompletnog rizika za<br />
plasman elektri~ne energije od strane<br />
investitora, s obzirom da Nacionalna<br />
kompanija za prenos elektri~ne energije<br />
(NEC) ne}e biti u obavezi da otkupljuje<br />
proizvedenu elektri~nu energiju;<br />
Odabir investitora putem javnog tendera, 27<br />
ukoliko energetski bilans zemlje uka`e na<br />
25 Zamenjen odvojenim zakonima o energetici i o<br />
energetskoj efikasnosti.<br />
26 Izve{taj Central and Eastern Europe Business<br />
Information Center (CEEBIC), Emily Toteva, 2004<br />
27 Raspisuje dr`avna Regulatorna komisija za<br />
energetiku.<br />
potrebu za novim elektranama ili mre`om<br />
dalekovoda / gasovoda. U tom slu~aju,<br />
ministar energetike je zadu`en za<br />
pravljenje liste energetskih objekata koje<br />
treba izgraditi a dr`ava preuzima obavezu<br />
otkupa proizvedene elektri~ne energije.<br />
Restrukturiranje energetskog sektora<br />
zapo~elo je 2000. kada je sektor<br />
reorganizovan transformacijom NEC-a i<br />
izdvajanjem osam nezavisnih kompanija za<br />
proizvodnju i osam kompanija za<br />
distribuciju elektri~ne energije. 28<br />
Aktivnosti u pravcu demonopolizacije<br />
NEC-a otpo~ele su usvajanjem principa<br />
pristupa tre}e strane u pregovorima oko<br />
trgovine elektri~nom energijom. Za<br />
potro{a~e koji godi{nje tro{e preko 100<br />
MW elektri~ne energije, dozvoljeno je<br />
slobodno pregovaranje oko uslova<br />
trgovine. 29 Ipak, potpuna demonopolizacija<br />
NEC-a o~ekuje se tek u 2007.<br />
Tokom 2002. i 2003. od ukupno 63<br />
hidrocentrale, koje su u vlasni{tvu NEC-a,<br />
21 je privatizovana. U planu je da se do<br />
2010. privatizuju i Maritsa II, Bobov Dol i<br />
elektrana Russe. Tako|e, obavljene su sve<br />
pripreme za privatizaciju toplana, pa se<br />
uskoro o~ekuje i njihova prodaja. Posebna<br />
pa`nja je, me|utim, posve}ena privatizaciji<br />
distributivnih kompanija. Nakon du`eg<br />
odlaganja Vlada je u julu 2003. usvojila<br />
strategiju privatizacije sedam distributivnih<br />
kompanija, nude}i na prodaju 67% kapitala<br />
svake od njih, koji su u dr`avnom<br />
vlasni{tvu. 30 Zbog jakog politi~og pritiska,<br />
postavljeni su strogi uslovi za<br />
privatizaciju: zainteresovani investitor<br />
mora da obezbedi minimalan po~etni<br />
kapital od 460 mil USD, da ima prethodno<br />
iskustvo poslovanja na liberalizovanom<br />
tr`i{tu, da je prodao najmanje 7000 GWh<br />
elektri~ne energije u 2002. i da mu kreditni<br />
rejting nije ispod BBB. 31 Investitori koji<br />
zadovoljavaju ove uslove moraju da kupe<br />
minimum 51% distributivne kompanije za<br />
koju su zainteresovani.<br />
Kako bi predupredila mogu}i scenario<br />
porasta cena elektri~ne energije nakon<br />
privatizacije kompanija nadle`nih za<br />
distribuciju, Dr`avna komisija za<br />
energetsku regulaciju priprema Okvir za<br />
regulaciju cena koji }e, u nastojanju za{tite<br />
potro{a~a, biti obavezuju}i deo ugovora<br />
koji se sklapa sa distributerima.<br />
Trenutno je cena elektri~ne energije u<br />
Bugarskoj niska, po evropskim<br />
28 Athens Process - Overview of Energy Developments<br />
in Southeast European Countries, October 2003,<br />
http://www.seerecon.org/infrastructure/sectors/energy/<br />
documents/ceer_country_overviews.pdf<br />
29 Nedavno je potpisan prvi ugovor na bazi slobodnog<br />
pregovaranja o ceni izmedju Umicore Media i NE<br />
Kozloduy.<br />
30 U 2002. ukupan profit koji su ove kompanije<br />
ostvarile, uslu`uju}i vi{e od 4 miliona doma}instava i<br />
preko pola miliona industrijskih potro{a~a, iznosio je<br />
64 mil USD.<br />
31 Kreditni rejting, tj. pouzdanost investitora u smislu<br />
blagovremenog ispunjavanja preuzetih obaveza,<br />
prema: Fitch Ratings, www.fitchratings.com, gde na<br />
skali od AAA do D oznaka BBB predstavlja<br />
investitora sa dobrim rejtingom.<br />
[016]<br />
standardima, jer iznosi svega 4,4 evrocenta<br />
po Kw/h. Ne omogu}ava pokri}e<br />
investicija u elektri~nu mre`u, kao ni<br />
tro{kove odr`avanja, kako tvrdi ^e{ka<br />
energetska korporacija (CEZ), koja pokriva<br />
oblast Sofije i Plevena. Tri vlasnika<br />
distribucionog sistema u Bugarskoj, ~e{ki<br />
CEZ, austrijski EVN i nema~ki E.ON su<br />
godi{nje ulagali oko 50 miliona bugarskih<br />
leva ({to iznosi oko 25 miliona EUR) u<br />
periodu od 2001. do 2004. Investicije su<br />
bile nedovoljne da omogu}e kvalitetno<br />
odr`avanje elektri~ne mre`e, te je CEZ<br />
spreman da pove}a ulaganja u<br />
modernizaciju iste na oko 100 do 150<br />
miliona bugarskih leva (ili 50 do 75<br />
miliona EUR) za period 2005-2006. Ta~no<br />
pove}anje cene elektri~ne energije jo{<br />
uvek nije utvr|eno, jer CEZ pregovara sa<br />
Dr`avnom regulatornom komisijom za<br />
vodu i energetiku (SERC). Od ukupne<br />
cene elektri~ne energije, 50-60% ide<br />
proizvo|a~u, 5-10% za prenos, 20-40% za<br />
distribuciju i 1-5% za finalnog dobavlja~a.<br />
Pomenute firme }e tra`iti dalje pove}anje<br />
cena elektri~ne energije, za oko 25%, oko<br />
~ega se trenutno pregovara, a pove}anje bi<br />
moglo uslediti od oktobra 2005.<br />
Rumunija<br />
Energetska politika je bila jedna od va`nih<br />
komponenti privrednih reformi, proteklih<br />
petnaestak godina, u Rumuniji. U okviru<br />
energetskog sektora, funkcioni{u dve<br />
osnovne kategorije privrednih subjekata:<br />
Regies Autonomes (RA) koje proizvode i<br />
distribuiraju elektri~nu energiju i prometne<br />
kompanije, koje omogu}avaju tehni~ku<br />
podr{ku i prodaju elektri~ne energije. RA<br />
su dr`avne kompanije koje posluju u svim<br />
sektorima od strate{kog zna~aja, poput<br />
elektro-energetskog, nafte, prirodnog gasa<br />
i uglja. Prometne kompanije su<br />
akcionarska dru{tva, osnovana po<br />
odredbama privrednog prava.<br />
Svetska banka, EBRD, EIB i USAID su<br />
ulo`ili oko 370 miliona USD u reformu<br />
energetskog sektora, ~iji je cilj<br />
omogu}avanje redovnog snabdevanja<br />
potro{a~a putem obnove termoelektrana.<br />
Ovo je poduhvat koji se sprovodi kroz<br />
materijalnu pomo} u nabavci opreme, al i<br />
tehni~ku podr{ku i transfer znanja. Uz to,<br />
Ministarstvo za industriju i prirodne<br />
resurse Rumunije je objavilo listu<br />
projekata za potencijalne ino-investitore,<br />
me|u kojima je i investicija od 500<br />
miliona USD za zavr{etak izgradnje<br />
nuklearnog reaktora ^ernavoda 2, kao i<br />
investicija od 35 miliona USD za razvoj<br />
hidroelektrana.<br />
Mada energetika tradicionalno predstavlja<br />
jednu od osnovnih poluga razvoja<br />
rumunske privrede, u kojoj je zaposleno<br />
preko 6% ukupne radne snage i koja sa<br />
preko 5% doprinosi ukupnoj industrijskoj<br />
proizvodnji, liberalizaciji ovog segmenta<br />
privrede pristupilo se vrlo obazrivo, ali po<br />
metodi koja je karakteristi~na za sve<br />
zemlje regiona.<br />
Iako su od po~etka '90-tih preduzimane<br />
izvesne mere, ozbiljne reforme u<br />
energetskom sektoru po~ele su 1998.
energija<br />
usvajanjem propisa, koji je u potpunosti<br />
bio u skladu sa Direktivom 96/92 i kojim<br />
su postavljene osnove za formiranje<br />
konkurentnog energetskog tr`i{ta. U skladu<br />
sa promenama u sektoru i neophodnim<br />
detaljnijim definisanjem strukture energetskog<br />
sektora, potrebno je definisati tarifni<br />
sistem, koncesionalni i licencni re`im, itd.<br />
Osnovana su i regulatorna tela za oblast<br />
elektri~ne energije i prirodnog gasa<br />
(ANRE i ANRDN), a u `elji za<br />
privla~enjem neophodnih stranih<br />
investicija u ovaj sektor doneta je i<br />
Nacionalna strategija razvoja energetskog<br />
sektora, kao i Road Map kojim je Vlada<br />
preuzela obavezu za sprovo|enje strategije<br />
i politike razvoja i liberalizacije energetskog<br />
sektora do 2007, kada se o~ekuje<br />
prijem Rumunije u EU.<br />
Reforme su nastavljene restrukturiranjem<br />
kompanija RENEL i R.A. Romgaz, koji su<br />
do tada bili monopolisti na tr`i{tu<br />
elektri~ne energije, odnosno prirodnog<br />
gasa. Proces je podrazumevao izdvajanje<br />
delatnosti proizvodnje, prenosa i<br />
distribucije u nezavisna preduze}a, nad<br />
kojima je dr`ava zadr`ala potpuno<br />
vlasni{tvo.<br />
Regulatorne agencije su usvajanjem<br />
propisa omogu}ile dalje otvaranje t`i{ta. U<br />
domenu elektri~ne energije ANRE je,<br />
po~ev{i od februara 2000. omogu}ila<br />
otvaranje tr`i{ta za deset kompanija (10%),<br />
koje mogu slobodno da vr{e izbor<br />
snabdeva~a. Ovaj procenat je vremenom<br />
rastao. Ustanovljenom granicom potro{nje<br />
od preko 100 GWh koja dozvoljava<br />
slobodne pregovore oko cene elektri~ne<br />
energije i dobavlja~a, otvorenost tr`i{ta se<br />
danas procenjuje na oko 35%, a do 2007.<br />
plan je da tr`i{te bude potpuno otvoreno.<br />
Restrukturiranje i postepeno otvaranje<br />
tr`i{ta, privuklo je dosta zainteresovanih<br />
investitora, kojima proces privatizacije<br />
otvara velike {anse ulaganja u energetski<br />
sektor. Do sada je proces privatizacije<br />
zahvatio segment proizvodnje i distribucije<br />
elektri~ne energije i prirodnog gasa, dok }e<br />
zbog strate{kog interesa koji delatnost<br />
prenosa ima za nacionalnu ekonomiju ta<br />
funkcija ostati u dr`avnom vlasni{tvu do<br />
daljeg.<br />
U segmentu cena, 1997. skinuta su<br />
ograni~enja u kretanju cena elektri~ne<br />
energije, ali su one i dalje na nivou ni`em<br />
od cena u razvijenijim zemljama Evrope.<br />
Pove}anja cene elektri~ne energije<br />
zabele`ena su 1999, kao i tokom 2000. i<br />
2001, kada je cena za doma}instva porasla<br />
za 105%, dok je cena industrijske<br />
elektri~ne energije smanjena za 33%.<br />
Me|utim, u tom periodu je zabele`en i pad<br />
vrednosti nacionalne valute, tako da je<br />
cena elektri~ne energije ostala daleko<br />
ispod evropskog proseka. Treba imati u<br />
vidu i to da u Rumuniji oko 40%<br />
doma}instava ispunjava kriterijume za<br />
odobravanje “socijalne tarife”. 32<br />
32 Zvani~no, prema Zakonu o energetici u Rumuniji,<br />
doma}instva sa najni`im `ivotnim standardom imaju<br />
pravo na beneficirane cene elektri~ne energije.<br />
U decembru 2004. prose~na cena za<br />
finalnog potro{a~a iznosila je 7,7 evrocenta<br />
za KWh, odnosno 6,71 evrocent za KWh<br />
za industrijske potro{a~e. 33 O~ekuje se da<br />
}e nivo cena elektri~ne energije i<br />
prirodnog gasa postepeno rasti i da }e<br />
dosti}i nivo zapadnoevropskih cena do<br />
ulaska Rumunije u EU.<br />
Ma|arska<br />
Mada sama nije zemlja jugoisto~ne<br />
Evrope, po svojoj geografskoj bliskosti<br />
Ma|arska predstavlja va`nog agenta u<br />
me|unarodnim tokovima elektri~ne<br />
energije ovog regiona. Proces reforme<br />
energetskog tr`i{ta u Ma|arskoj zapo~eo je<br />
sredinom 1990-tih usvajanjem Zakona o<br />
konkurenciji, Zakona o elektri~noj energiji<br />
i Zakona o gasu. Institucionalni okvir je<br />
zaokru`en osnivanjem Ma|arske<br />
energetske kancelarije (MEH) koji ima<br />
regulatornu i kontrolnu ulogu na<br />
energetskom tr`i{tu. U prvoj polovini<br />
pro{le decenije izvr{eno je restrukturiranje<br />
sektora, da bi od kraja 1995. bio zapo~et<br />
proces privatizacije energetskog sektora,<br />
koji je tekao u nekoliko faza, tako da se<br />
danas najve}i deo proizvo|a~a elektri~ne<br />
energije i 100% lokalne distribucije nalazi<br />
u privatnom vlasni{tvu. Istovremeno,<br />
izvr{ena je i privatizacija kompanije MOL<br />
koja ima monopolisti~ki polo`aj u oblasti<br />
prenosa, skladi{tenja i trgovine gasom.<br />
Proces liberalizacije energetskog tr`i{ta i<br />
uskla|ivanja sa EU direktivama je tekao<br />
ne{to sporije (iako mnogo br`e u<br />
pore|enju sa ostalim analiziranim<br />
zemljama) i intenziviran je tokom<br />
poslednjih godina pred priklju~enje<br />
Evropskoj uniji.<br />
Osnove razvoja energetskog sektora<br />
Ma|arske su definisane 1999. godine<br />
dono{enjem energetskog plana “Principi<br />
ma|arske energetske politike i poslovni<br />
model energetskog sektora”. Osnovni<br />
ciljevi budu}eg razvoja su:<br />
� Stvaranje efikasnog unutra{njeg tr`i{ta<br />
kao sastavnog elementa jedinstvenog<br />
evropskog energetskog tr`i{ta, uz<br />
vo|enje ra~una o nacionalnim<br />
specifi~nostima;<br />
� O~uvanje i unapre|enje pouzdanosti<br />
energetskog snadbevanja kroz<br />
difersifikovanje energetskih snadbeva~a i<br />
smanjenje zavisnosti od uvoza iz biv{ih<br />
sovjetskih republika;<br />
� Podizanje neophodnih zahteva za za{titu<br />
`ivotne sredine kod postoje}ih i novih<br />
tr`i{nih u~esnika;<br />
� Unapre|enje transparentnosti i<br />
dostupnosti informacija i, za preostale<br />
monopole, transparentnosti cenovne<br />
regulative.<br />
Usvajanjem Zakona o elektri~noj energiji,<br />
koji je stupio na snagu 2003. otvoren je<br />
prostor za potpuno uskla|ivanje<br />
ma|arskog zakonodavstva sa EU<br />
regulativom i intenziviranje procesa<br />
33 Romanian Energy Sector - Privatization is the Key<br />
Word, Central Europe Trust Company (2004).<br />
[017]<br />
liberalizacije. Od januara 2003.<br />
elektroenergetsko tr`i{te je delimi~no<br />
otvoreno za konkurenciju putem pru`anja<br />
slobode izbora i pregovaranja sa<br />
dobavlja~ima za 200 najve}ih industrijskih<br />
potro{a~a (koji ~ine oko 35% tra`nje na<br />
tr`i{tu), dok je pristup tre}e strane<br />
elektromre`i tako|e dozvoljen. S druge<br />
strane, cena elektri~ne energije na javnom<br />
komunalnom tr`i{tu je i dalje zvani~no<br />
odre|ena sa MVM-om kao veletrgovcem.<br />
Inicijalni plan je podrazumevao postepenu<br />
liberalizaciju i nestajanje javnog<br />
komunalnog tr`i{ta do kraja 2010.<br />
Me|utim, u skladu sa izmenama EU<br />
direktiva koje podrazumevaju ubrzavanje<br />
otvaranja doma}eg tr`i{ta za industrijsku<br />
elektri~nu energiju u svim zemljama<br />
~lanicama do kraja 2004, a celokupnog<br />
tr`i{ta do kraja 2007. mogu}e su izmene<br />
prvobitnog plana u narednom periodu.<br />
Tokom poslednjih 10 godina Ma|arska je<br />
zna~ajno podigla nivo cena elektri~ne<br />
energije uz postepeno uklanjanje<br />
subvencija za doma}instva, tako da je cena<br />
elektri~ne energije za doma}instva danas<br />
{est puta ve}a u pore|enju sa pretranzicionim<br />
periodom. Istovremeno, do{lo<br />
je i do porasta cene za industrijske<br />
potro{a~e, ali je ona danas ni`a u odnosu<br />
na doma}instva. Kretanje cena tokom<br />
poslednjih 10 godina je dato u narednom<br />
tabelarnom pregledu:<br />
Sli~na tendencija je prisutna i u sektoru<br />
prirodnog gasa, gde je, uz postepeno<br />
uklanjanje subvencija, do{lo do zna~ajnog<br />
porasta cena za oba tipa potro{a~a.<br />
Me|utim, i veleprodajne i cene za krajnje<br />
potro{a~e u oba sektora su i dalje u velikoj<br />
meri dr`avno regulisane. Nova regulacija<br />
cena gasa je stupila na snagu po~etkom<br />
2004. i va`i}e u naredne dve godine, dok<br />
}e slede}i ~etvorogodi{nji period, u kome<br />
}e cena elektri~ne energije biti regulisana,<br />
otpo~eti od 2005.<br />
Proces privatizacije energetskog sektora u<br />
Ma|arskoj je u najve}em delu zavr{en.<br />
Preostalo je jo{ da se izvr{i privatizacija<br />
MSM-a, nuklearne elektrane Pacs koja je u<br />
vlasni{tvu MSM-a, kao i prenosne mre`e<br />
MAVIR. Rok u kome }e se izvr{iti<br />
privatizacija navedenih kompanija<br />
me|utim jo{ uvek nije definisan.<br />
5. Zaklju~ak - sli~nosti i razlike<br />
pojedinih nacionalnih sistema<br />
reformi elektroenergetskog<br />
sektora u zemljama jugoisto~ne<br />
Evrope<br />
Liberalizacija tr`i{ta elektri~ne energije<br />
ima za cilj da oformi otvoreno, efikasno,<br />
odr`ivo i sigurno tr`i{ta energije u kome se<br />
promovi{e poslovna klima pogodna za<br />
intenziviranje me|unarodne razmene. U<br />
tom procesu, zemlje u okru`enju su<br />
na~inile veoma zna~ajan pomak, te je<br />
njihovo iskustvo dragoceno pred reforme<br />
elektroenergetskog sistema Srbije.<br />
Ostvarivanje tog cilja mogu}e je upravo<br />
kroz pove}anje regionalne integrisanosti,<br />
kreiranje regionalnog tr`i{ta kompatibilnog
energija<br />
Tabela 2 Cena elektri~ne energije po potro{a~ima, USD po KWh<br />
Potro{a~ 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002<br />
Doma}instva 0,040 0,058 0,060 0,068 0,070 0,073 0,065 0,068 0,080<br />
Industrija 0,046 0,045 0,048 0,054 0,056 0,055 0,049 0,051 0,060<br />
Izvor: International Energy Agency: Energy Prices & Taxes - Quarterly Statistics.<br />
sa internim tr`i{tem energije EU, razvoj<br />
konkurencije, ve}i stepen razmene izme|u<br />
zemalja JIE, kao i sa u~esnicima na tr`i{tu<br />
energije EU. Ovako koncipirano<br />
regionalno tr`i{te elektri~ne energije<br />
podrazumeva usagla{avanje i koordinaciju<br />
nacionalnih investicionih politika u oblasti<br />
energetike i kreiranje tr`i{nih uslova<br />
poslovanja u elektro-energetskoj delatnosti.<br />
U sklopu prve faze reformi, shodno<br />
potpisanom Atinskom Memorandumu,<br />
predvi|eno je da do kraja 2005. zemlje JIE<br />
sprovedu osnovne zahvate u procesu<br />
liberalizacije tr`i{ta elektri~ne energije,<br />
kako bi se stvorila osnova za formiranje<br />
nadle`nih institucija na nivou regiona.<br />
Osnovni koraci podrazumevaju:<br />
� dono{enje pravne i tehni~ke regulative<br />
neophodne za funkcionisanje tr`i{ta<br />
elektri~ne energije,<br />
� formiranje nezavisnog nacionalnog<br />
nadzornog tela,<br />
� konsolidacija energetskih subjekata,<br />
� pove}anje ulaganja u prioritetne projekte<br />
koji se odnose na obnovu i izgradnju<br />
novih kapaciteta za proizvodnju<br />
elektri~ne energije i bolje povezivanje<br />
sa energetskim sistemima ostalih<br />
zemalja,<br />
� reformu platne i tarifne politike, kojom<br />
se te`i podi}i pokrivenost investicija u<br />
elektroenergetsku delatnost.<br />
Od navedenih, svakako je najdalje oti{ao<br />
proces usvajanja nacionalnih legislativa.<br />
Zajedni~ko za sve njih je izbor regulisanog<br />
pristupa tre}e strane, “third party access”,<br />
umesto dosada{njeg “sole buyer” sistema,<br />
{to je i klju~no za proces liberalizacije. Na<br />
strani potro{nje, definisana je kategorija<br />
potencijalnih povla{}enih kupaca<br />
elektri~ne energije, prema prose~nom<br />
godi{njem utro{ku. Granice potro{nje za<br />
kategoriju ovih, tzv. kvalifikovanih,<br />
potro{a~a se razlikuje u pojedinim<br />
zemljama, {to je i razumljivo, imaju}i u<br />
vidu razlike u veli~ini elektroenergetskih<br />
sistema. No, bez obzira na tehni~ke<br />
razlike, su{tinski, u pitanju je slobodno<br />
pregovaranje o ceni elektri~ne energije.<br />
Ra~unovodstveno razdvajanje razli~itih<br />
delatnosti u oblasti energetike<br />
(proizvodnja, prenos, distribucija), ~ime se<br />
stvara temeljna struktura za 100%<br />
liberalizaciju tr`i{ta, uslo`njava proces<br />
registracije energetskih subjekata koji bi<br />
obavljali vi{e delatnosti. Me|utim, time se<br />
omogu}ava potpuniji uvid u ispunjavanje<br />
tehni~kih uslova, kao i stimulacija<br />
energetskih subjekata da se usmere na<br />
delatnost u kojoj su najkonkurentniji.<br />
Kada je re~ o nezavisnim regulatornim<br />
telima, mora se napomenuti da na posredan<br />
na~in jo{ uvek postoji veliki uticaj Vlade<br />
na njihove aktivnosti. Ovo pitanje moglo<br />
bi se re{iti prisustvom predstavnika<br />
novoosnovanih energetskih subjekata u<br />
radu ovih tela.<br />
Odre|ene razlike su prisutne kada je u<br />
pitanju sistem plasmana elektri~ne energije<br />
koju bi proizveo novi energetski subjekat -<br />
naime, u Bugarskoj, Nacionalna kompanija<br />
za prenos elektri~ne energije (NEC) vi{e<br />
nije u obavezi da otkupljuje proizvedenu<br />
elektri~nu energiju, dakle, akcenat je na<br />
limitu u otkupu, dok u Srbiji novi Zakon o<br />
energetici predvi|a ograni~enja<br />
proizvodnje, na osnovu godi{njih planova<br />
proizvodnje i potro{nje elektri~ne energije.<br />
Jo{ jedno od interesantnih pitanja je i<br />
socijalni aspekt poslovanja elektroprivrede<br />
- u Srbiji je godinama cena elektri~ne<br />
energije slu`ila kao amortizer padu<br />
`ivotnog standarda. Novi propisi nisu<br />
predvideli specijalni sistem tarifiranja za<br />
ove potro{a~e, ve} se apeluje na Vladu da<br />
samostalno usvaja socijalne programe, dok<br />
u Rumuniji postoji tzv. “socijalna tarifa”<br />
za najugro`enije slojeve stanovni{tva.<br />
Me|utim, treba pomenuti da je u ovu<br />
kategoriju do pro{le godine svrstavano oko<br />
~ak 40% doma}instava u Rumuniji.<br />
Srbiji postoji slo`en put transformacije<br />
elektroenergetskog sektora, ali je<br />
najva`nije da na regionalnom nivou postoji<br />
usagla{enost slede}ih koraka nacionalnih<br />
reformi u pojedinim zemljama. To je jedini<br />
na~in da se ostvari ideja regionalnog tr`i{ta<br />
elektri~ne energije.<br />
Literatura<br />
Central Europe Trust Company, Romanian<br />
Energy Sector - Privatization is the Key<br />
Word, (2004)<br />
Commission of the European<br />
Communities, Integrated Product Policy,<br />
June 2003<br />
Council of Ministers of the Republic of<br />
Bulgaria, Medium-term Economic Policy<br />
Priorities, Sofia, 1999<br />
Energetski institut „Hrvoje Po`ar”,<br />
Strategija energetskog razvitka Republike<br />
Hrvatske,”Hrvatska u 21. stole}u”.<br />
European Commission, Third<br />
benchmarking report on implementation<br />
on internal electricity and gas market,<br />
Brussels, March 2004.<br />
European Commission, Report From The<br />
Commission, Annual Report on the<br />
Implementation of the Gas and Electricity<br />
Internal Market, Brussels, 2004<br />
[018]<br />
http://www.amcham.hu/businesshungary -<br />
Ameri~ka privredna komora u Ma|arskoj<br />
http://www.balcanica.org - International<br />
Center for Balkan Studie, CIBAL, Sofia<br />
http://www.dkir.bg<br />
http://www.ecee.org<br />
http://www.eia.doe.gov/emeu/cabs/romaen<br />
v.html<br />
http://www.geni.org<br />
http://www.iccwbo.org/home/news_archiv<br />
es/1998/energy_sector_liberalization.asp<br />
http://www.mac.doc.gov/ceebic/countryr/B<br />
ulgaria/MARKET/bgneweng.htm<br />
http://www.mem.sr.gov.yu/navigacija.php?<br />
jezik=lat&IDMeniGlavni=3&IDStranicaPo<br />
daci=48&MeniPodSekcijaID=20<br />
http://www.osec.doc.gov/obl/romaniabulga<br />
riatrademission/Romania%20Energy.htm<br />
http://www.seerecon.org<br />
ICC Commission on Energy,<br />
Liberalization and Privatization of the<br />
Energy Sector, 2002<br />
Kancelarija Vlade Republike Srbije za<br />
pridru`ivanje EU Nacionalna Strategija<br />
Srbije za pristupanje SCG EU, radna<br />
verzija, Beograd, 2005.<br />
Me|unarodni ugovori, Narodne novine,<br />
15/97, 1997.<br />
Ministarstvo rudarstva i energetike,<br />
Strategija dugoro~nog razvoja energetike<br />
RS do 2015, Beograd 2004.<br />
Rogers, M., Energy Exporting<br />
Opportunities To Central And Eastern<br />
Europe, Central and Eastern Europe<br />
Business Information Center, Market<br />
Access and Compliance, London, 2002<br />
SEERECON, Athens Process - Overview<br />
of Energy Developments in Southeast<br />
European Countries, October 2003<br />
Toteva, E., Report on Bulgaria Energy<br />
Sector, Central and Eastern Europe<br />
Business Information Center (CEEBIC),<br />
2004<br />
Vje}e Ministara, Jedinica za ekonomsko<br />
planiranje i implementaciju srednjoro~ne<br />
razvojne strategije, Srednjoro~na razvojna<br />
strategija BiH 2004-2007, BiH.<br />
Zakon o energetici, Slu`beni glasnik<br />
Republike Srbije, 84/04.<br />
Zakon o tr`i{tu elektri~ne energije<br />
Republike Hrvatske, NN68/01.
Svetska tra`nja za energijom<br />
konstantno raste i predstavlja veliki<br />
izazov za ~ove~anstvo. Naime,<br />
nepobitna je povezanost i uzro~no<br />
posledi~na veza izme|u zahteva<br />
ekonomskog razvoja i tra`nje za<br />
energijom. Pored brojnih prednosti koje<br />
moderna upotreba energije donosi, ona<br />
predstavlja osnovu rasta dru{tvenog<br />
standarda, upotrebe transportnih sredstava,<br />
razvoja industrije i modernizacije<br />
poljoprivrede.<br />
Rast svetske populacije i potrebe<br />
ekonomskog rasta, uslovljavaju zavisnost<br />
razvoja od raspolo`ivosti energije.<br />
Decenijama unazad, svet je prvenstveno<br />
koristio fosilna goriva (naftu, prirodni gas i<br />
ugalj), me|utim cena nafte je veoma<br />
visoka, neizvesno je do kada }e svet<br />
raspolagati rezervama nafte, politi~ka i<br />
ekonomska situacija u mnogim dr`avama<br />
proizvo|a~ima je neizvesna, a briga zbog<br />
promena u klimatskim uslovima i `ivotnoj<br />
sredini (efekat staklene ba{te) pobu|uje<br />
realni strah ~ove~anstva i dilemu: Da li je<br />
energetska zavisnost od nafte i naftnih<br />
derivata opasna i da li ju je mogu}e<br />
smanjiti?<br />
Primeri svetskih naftnih kompanija<br />
pokazuju da je neophodna saradnja biznisa,<br />
nauke i dr`ave i investiranje sve vi{e<br />
finansijskih sredstava u istra`ivanje<br />
mogu}nosti u{teda u energetskoj potro{nji,<br />
unapre|enja tehnolo{kih re{enja<br />
proizvodnje i primene postoje}ih<br />
energenata i iznala`enja alternativnih<br />
(nekonvencionalnih) izvora za proizvodnju<br />
nafte i gasa. Tek dugoro~no posmatrano,<br />
ulaganja u alternativne izvore energije<br />
(energija sunca i vetra, vodonik i sli~no)<br />
done}e ekonomski isplative rezultate.<br />
Trendovi na tr`i{tu nafte i<br />
naftnih derivata<br />
O~ekuje se da }e do 2020. svetska<br />
energetska potro{nja biti 300 miliona<br />
barela ekvivalenta nafte dnevno, {to je za<br />
40% vi{e energije nego danas (cca 60% od<br />
Dara ^abrilo, mr Branislava Zari} - Bjelanovi}<br />
NIS-Naftagas promet, Novi Sad<br />
UDC 665.6/.7:339.13<br />
Naftna industrija i tr`i{te -<br />
suo~avanja i dileme<br />
[019]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Globalni trendovi (uklju~uju}i i evropske) ukazuju na rastu}e potrebe za energentima<br />
tokom narednih decenija. S obzirom na dostupnost i razra|ena tehnolo{ka re{enja<br />
eksploatacije nafte i proizvodnje naftnih derivata, mo`e se i dalje o~ekivati dominantna<br />
zavisnost ~ove~anstva od primarnih energenata, i to prvenstveno nafte, gasa i uglja.<br />
Me|utim, visoka cena nafte, zabrinutost potro{a~a za dovoljnost svetskih rezervi i<br />
sigurnost ponude, kao i dugoro~na briga zbog promena u klimatskim uslovima i `ivotnoj<br />
sredini pobu|uje realni strah ~ove~anstva i dilemu: da li je energetska zavisnost od nafte<br />
i naftnih derivata opasna i da li ju je mogu}e smanjiti?<br />
Suo~avanje sa ovim problemima i tra`enje odgovora na ovo pitanje mora biti u svetlu<br />
o~ekivanih promena u tra`nji energije, rezervama, ponudi i ceni nafte, kao i jo{ uvek<br />
nepovoljnih mogu}nosti supstitucije nafte u energetskom miksu svetske tra`nje i ponude.<br />
Primeri svetskih naftnih kompanija pokazuju da je neophodno investirati sve vi{e<br />
finansijskih sredstava u istra`ivanje mogu}nosti u{teda u energetskoj potro{nji,<br />
unapre|enja tehnolo{kih re{enja proizvodnje i primene postoje}ih energenata i<br />
iznala`enja alternativnih (nekonvencionalnih) izvora za proizvodnju nafte i gasa. Tek<br />
dugoro~no posmatrano, ulaganja u alternativne izvore energije (energija sunca i vetra,<br />
vodonik i sli~no) done}e ekonomski isplative rezultate.<br />
Posebno je indikativna sve ve}a saradnja naftnih kompanija sa komplementarnim<br />
industrijama (npr. automobilskom industrijom) u cilju iznala`enja optimalnih re{enja<br />
problema disproporcije ponude i tra`nje, ali i globalnih problema (npr. smanjenje<br />
emisije gasova koji izazivaju efekat staklene ba{te - prvenstveno CO 2 ).<br />
Klju~ne re~i: nafta, ponuda nafte, rast tra`nje, emisija CO 2 .<br />
Petroleum Industry and Market - Facing Problems and Dilemmas<br />
Global trends (as well as the European) indicate the presence of ever-growing demand<br />
for energy in the next decades. Regarding the availability and the developed crude oil<br />
exploitation and petroleum products production technologies, we can still expect<br />
dominant dependence of the mankind on primary energy (esp. oil, gas and coil).<br />
However, high oil prices, the consumers concern for the world crude oil reserves and the<br />
supply security, as well as long-term concern about climate and environment change<br />
arouse real concern and create the dilemma: is the energy dependence of crude oil and<br />
petroleum products dangerous and is it possible to decrease it?<br />
Facing these problems and finding answers to these questions must be in the light of the<br />
prospective changes in crude oil demand, reserves, supply and price, as well as still<br />
unfavourable possibility for crude oil substitution in the world energy demand and<br />
supply mix. Regarding the business operations of some world petroleum companies it is<br />
clearly inevitable to invest continuously more funds into the exploration of the possible<br />
reductions in energy consumption, technology improvements in conventional energy<br />
production and application and the developing of alternative (unconventional) oil and<br />
natural gas production. In the long-term prospective, the investments in alternative<br />
energy resources (solar energy, energy of wind, hydrogen etc.) will bring economically<br />
profitable results.<br />
The present ever-growing co-operation of petroleum companies with the complementary<br />
industries (e.g. automobile industry) is indicative, in order to develop the optimal<br />
solution of the problem of supply and demand disproportion and some global problems<br />
(e.g. reduction of Green house gas GHG emission - especially CO 2 ).<br />
Key words: crude oil, supply,demand increase, CO 2 emission.
energija<br />
Tabela 1 Svetska potro{nja energije po vrstama energenata u periodu 1990 - 2001, projekcija za period 2010 - 2025. u kvadrilionima BTU<br />
pros. god. rast u %<br />
Energent<br />
1990. 2000. 2001. 2010. 2015. 2020. 2025. svet EU<br />
Nafta 135,1 155,9 156,5 185,4 204,0 204,0 223,8 1,9 0,5<br />
Prirodni gas 75,0 91,4 93,1 108,5 122,0 122,0 138,8 2,2 2,0<br />
Ugalj 91,6 93,6 95,9 108,0 116,6 116,6 126,8 1,6 - 0,9<br />
Nuklearna en. 20,3 25,5 26,4 29,8 31,4 31,4 31,8 0,6 - 0,6<br />
Drugi izvori en. 26,4 32,8 32,2 39,0 43,2 43,2 46,6 0,9 1,1<br />
Ukupno - SVET 348,4 399,2 404,1 470,7 517,2 517,2 567,8 1,8 0,7<br />
Grafikon 1 Svetska potro{nja energije po vrstama energenata u periodu 1990 - 2001,<br />
projekcija za period 2010 - 2025. u kvadrilionima BTU<br />
Izvor: EIA International Energy Outlook 2004, Appendix A - Reference Case Projections. Energy Information<br />
toga i dalje }e se obezbe|ivati od nafte i<br />
gasa kao primarnih i najekonomi~nijih<br />
energenata). 1 ^ak tri ~etvrtine rasta<br />
energetske tra`nje proizilazi}e iz potrebe<br />
unapre|enja `ivotnog standarda u<br />
zemljama u razvoju, gde se pretpostavlja<br />
da }e `iveti ~ak 85 % svetskog<br />
stanovni{tva. 2<br />
U svetskom energetskom miksu, u periodu<br />
1990 - 2001. dominirala su fosilna goriva<br />
(oko 61%), {to se o~ekuje i u narednom<br />
periodu, uz pretpostavku prose~nog<br />
godi{njeg rasta dru{tvenog bruto proizvoda<br />
(eng. GDP - Gross Domestic Product) od<br />
3%. 3 Istovremeno, pretpostavlja se<br />
prose~ni godi{nji rast tra`nje za naftom<br />
od 1,9%, za prirodnim gasom od 2,2% i<br />
ugljem od 1,6%. Potro{nja nuklearne<br />
energije }e rasti po ne{to ni`oj prose~noj<br />
stopi (0,6%) od potro{nje ostalih izvora<br />
energije (solarna i energija vetra, vodonik<br />
1 Brojni faktori ote`avaju bilo kakvu projekciju vezanu<br />
za tr`i{te nafte - internacionalni rat protiv terorizma,<br />
posleratni neredi u Iraku, spor ekonomski oporavak<br />
Japana i azijskih zemalja u razvoju, ekonomske i<br />
politi~ke reforme u Kini, socijalno nezadovoljstvo u<br />
velikom svetskom proizvo|a~u nafte Venecueli,<br />
nedovoljna brzina reformi u zemljama biv{eg<br />
Sovjetskog Saveza (FSU) i zemalja isto~ne Evrope itd.<br />
2 Najve}i rast tra`nje za energijom prisutan je u SAD,<br />
Kini, Indiji i zemljama biv{eg Sovjetskog Saveza i<br />
o~ekuje se da }e se takav trend nastaviti i u prvim<br />
decenijama XXI veka.<br />
3 EIA International Energy Outlook 2004, Appendix A<br />
- Reference Case Projections. Energy Information<br />
Administration EIA je u svojim projekcijama<br />
pretpostavila tri mogu}a slu~aja ekonomskog rasta -<br />
vi{e stope rasta, ni`e stope rasta i prosek od 3%, koji<br />
je uzet za primer u ovom radu.<br />
itd.), za koje se o~ekuje prose~na stopa<br />
rasta od 0,9%. [to se ti~e zemalja<br />
Evropske unije, o~ekuje se prose~ni<br />
godi{nji rast tra`nje za prirodnim gasom<br />
od 2,0 %, za naftom i naftnim derivatima<br />
od 0,5 % i ostalim<br />
izvorima energije od<br />
1,1 %, dok se o~ekuje<br />
pad tra`nje za ugljem<br />
(-0,9%) i nuklearnom<br />
energijom (-0,6%).<br />
(Primer: tabela 1 i<br />
grafikon 1).<br />
Dakle, narednih<br />
decenija svetska<br />
tra`nja nafte i naftnih<br />
derivata }e rasti<br />
prose~nom godi{njom<br />
stopom od oko 1,9%<br />
(uz pretpostavku<br />
[020]<br />
prose~nog godi{njeg rasta GDP u svetu od<br />
3%), dok tra`nja u zemljama Evropske<br />
Unije raste po sporijoj stopi u odnosu na<br />
svetski prosek, s obzirom da se radi o<br />
zreloj privredi, ni`oj stopi ekonomskog<br />
rasta i sporijem rastu populacije. U<br />
strukturi energetskog miksa, najbr`i<br />
o~ekivani rast potro{nje prirodnog gasa<br />
proisti~e iz sve ve}e supstitucije nafte i<br />
uglja prirodnim gasom za potrebe grejanja<br />
doma}instava, kao i za potrebe uslu`nog i<br />
industrijskog sektora.<br />
U najrazvijenijim zemljama Evrope<br />
najve}i uticaj na rast tra`nje ima}e rastu}e<br />
potrebe transporta tj. saobra}aja, i to<br />
prvenstveno tra`nja za dizel gorivom.<br />
Naime, po~ev od poslednjih godina XX<br />
veka, sve je prisutniji trend rasta potro{nje<br />
dizel goriva i mlaznog goriva, dok na<br />
drugoj strani, tra`nja za motornim<br />
benzinima, lo` uljem i mazutom opada.<br />
Ovakav trend o~ekuje se i u prvim<br />
decenijama XXI veka. Uzroke tome treba<br />
tra`iti u sve ve}oj proizvodnji automobila<br />
Grafikon 2 Struktura tra`nje motornih goriva (dizel goriva i<br />
motornog benzina) u 2000. u odnosu na projekciju 2010, u %<br />
Izvor: Mosconi, 2005.<br />
Grafikon 3 Prikaz konvencionalne proizvodnje nafte zemalja OPEC i ne-OPEC i<br />
nekonvencionalne proizvodnje nafte u 2001. i projekcija za 2010 - 2025. u<br />
milionima barela na dan<br />
Izvor: International Energy Information IEA, International Energy Outlook - World Oil Markets, Reference Case<br />
Projections.
energija<br />
sa dizel motorima, ve}em oporezivanju<br />
motornog benzina u odnosu na dizel<br />
gorivo, uz ~injenicu da se sagorevanjem<br />
dizel goriva osloba|a manja koli~ina<br />
gasova koji izazivaju efekat staklene ba{te<br />
(naro~ito ugljen-dioksida CO 2 ). To zna~i<br />
da }e i obaveza Asocijacije evropskih<br />
proizvo|a~a automobila da smanje emisiju<br />
{tetnih gasova na 140 g CO 2 / km za nova<br />
vozila u 2008 (u proseku), dovesti do<br />
daljeg porasta tra`nje za dizel gorivom,<br />
kao relativno ,,~istijim" u odnosu na<br />
motorni benzin.<br />
O~ekivano pomeranje u strukturi tra`nje<br />
motornih goriva u smeru ve}eg u~e{}a<br />
dizel goriva u odnosu na motorne benzine<br />
ilustruje grafikon 2.<br />
Rast tra`nje za energijom zahteva ozbiljan<br />
pristup analizi mogu}nosti njene saturacije,<br />
a s druge strane, i analiza ponude<br />
energije, a naro~ito nafte i naftnih<br />
derivata je veoma kompleksna i zahteva<br />
fokusiranje na dokazane i potencijalne<br />
rezerve, mogu}nost otkrivanja novih<br />
naftnih polja, konvencionalnu i<br />
nekonvencionalnu proizvodnju nafte, 4<br />
o~ekivano u~e{}e zemalja ~lanica OPEC 5 i<br />
ne-OPEC proizvo|a~a 6 u ukupnoj svetskoj<br />
proizvodnji, itd.<br />
U narednom periodu o~ekuje se nastavak<br />
rasta svetske proizvodnje nafte, tako da }e<br />
2025. dnevna proizvodnja nafte prevazi}i za<br />
44 miliona barela proizvodnju u 2001. S<br />
obzirom na zna~aj i veli~inu proizvodnje<br />
zemalja ~lanica OPEC, va`no je napomenuti<br />
da }e ~ak 60% o~ekivanog porasta tra`nje<br />
nafte, biti pokriveno porastom proizvodnje<br />
zemalja OPEC, a ostatak }e obezbediti<br />
zemlje van ove organizacije. Grafikon 3<br />
pokazuje projektovani rast konvencionalne<br />
proizvodnje nafte zemalja ~lanica OPEC i<br />
ne-OPEC zemalja, kao i projektovani rast<br />
nekonvencionalne proizvodnje nafte u svetu.<br />
Poslednjih godina, kao jedna od goru}ih<br />
tema javilo se pitanje kada }e svetska<br />
proizvodnja nafte do`iveti svoj vrhunac,<br />
nakon ~ega }e po~eti da opada. Pri tome,<br />
misli se na konvencionalnu proizvodnju<br />
nafte (na postoje}im izvori{tima, po<br />
postoje}oj tehnologiji). Treba napomenuti,<br />
da su mnoge zemlje ve} do`ivele<br />
maksimum proizvodnje (Venecuela, Iran,<br />
Irak, itd.). [to se ti~e zemalja zapadne<br />
Evrope, najve}i proizvo|a~ regiona je<br />
Norve{ka, koja proizvodi oko 3 miliona<br />
4 Pod nekonvencionalnom proizvodnjom nafte<br />
podrazumeva se proizvodnja koja jo{ uvek nije<br />
ekonomski isplativa (na sada{njem nivou tehnolo{kog<br />
razvoja), a ~ini je proizvodnja iz naftnog peska, GTL -<br />
Gas-To-Liquid tehnologije (tehnologije konverzije<br />
gasovitih ugljovodonika u te~ne), tehnologije<br />
biogoriva i naftnih {kriljaca. Zemlje koje imaju<br />
zna~ajne nekonvencionalne izvore nafte su Kanada i<br />
Venecuela.<br />
5 OPEC - Organization of the Petroleum Exporting<br />
Countries, ili Organizacija zemalja izvoznica nafte.<br />
6 Ukoliko posmatramo zemlje van OPEC-a, najve}i<br />
deo nove proizvodnje tokom 90-tih godina dolazio je<br />
iz zemalja u razvoju Latinske Amerike, zapadne<br />
Afrike, Srednjeg istoka i Kine. U bliskoj budu}nosti<br />
najve}i porast konvencionalne proizvodnje o~ekuje se<br />
iz regiona Srednjeg istoka, zapadnog Sibira, oko Volge<br />
i Urala, Al`ira i Severnog mora.<br />
Grafikon 4 Kretanje cene nafte tipa Brent sa Severnog mora u periodu 3. maj<br />
2004 - 27. maj 2005. u USD/barel<br />
Izvor: WTRG Economics, 2005<br />
barela nafte na dan i za koju se o~ekuje da<br />
}e uve}avati proizvodnju do 2006. godine,<br />
nakon ~ega }e uslediti pad proizvodnje na<br />
oko 2.5 miliona barela dnevno. Velika<br />
Britanija se ve} suo~ava sa padom<br />
proizvodnje nafte.<br />
Bilo kakva analiza ponude nafte nije<br />
kompletna ukoliko se ne razmotri pitanje<br />
rezervi nafte. 7 Aktuelni svetski racio<br />
Rezerve nafte u odnosu na proizvodnju<br />
nafte (R/P ratio) je 36 godina, zasnovano<br />
na svetskim dokazanim rezervama od<br />
1047,7 milijardi barela (na po~etku 2004) i<br />
godi{njoj proizvodnji od 29 milijardi<br />
barela. Me|utim, rezerve su promenljiva<br />
tehnologija, i one rastu otkrivanjim novih<br />
nalazi{ta i primenom naprednijih<br />
tehnologija istra`ivanja i proizvodnje.<br />
Ina~e, smatra se da porast rezervi koji je<br />
rezultat primene naprednijih tehnologija<br />
istra`ivanja i proizvodnje daje tri puta<br />
ve}i doprinos svetskoj proizvodnji u<br />
odnosu na otkri}a novih polja.<br />
U odnosu na projektovani rast tra`nje za<br />
naftom i naftnim derivatima, koji je sasvim<br />
izvestan, projekcije ponude direktno su<br />
uslovljene brojnim netr`i{nim faktorima i<br />
neizvesnostima. Naime, najve}i svetski<br />
proizvo|a~i nafte su zemlje sa nestabilnim<br />
socijalnim i politi~kim okru`enjem, {to je<br />
~esto dovodilo do naglog smanjivanja<br />
dnevne proizvodnje i poreme}aja u<br />
snabdevanju tr`i{ta, reflektuju}i se na<br />
cene nafte i svetsku ekonomiju.<br />
Dakle, dileme se javljaju i kad se razmatra<br />
pitanje o~ekivanih cena nafte i naftnih<br />
derivata koje su, pokazalo se, veoma<br />
nestabilne i promenljive. Aktuelne cene<br />
nafte su ekstremno visoke (rekordni nivo<br />
iz aprila 2004. iznosio je preko 57<br />
USD/barel), {to se vidi iz grafikon 4.<br />
Cene nafte i naftnih derivata zasigurno<br />
uti~u na tra`nju nafte, me|utim, uprkos<br />
rastu}im cenama, svet i dalje favorizuje<br />
naftu kao energent, s obzirom na primenu<br />
ve} razvijenih tehnolo{kih re{enja,<br />
7 Rezerve nafte sa~injavaju dokazane rezerve<br />
(prona|ena nafta koja jo{ nije u eksploataciji), porast<br />
rezervi (koji je rezultat naprednijih tehnolo{kih re{enja<br />
eksploatacije) i neotkrivene potencijalne rezerve (nafta<br />
koja jo{ nije u eksploataciji, ali se pretpostavlja da je<br />
ima u odre|enom regionu).<br />
[021]<br />
izgra|enju infrastrukturu i jo{ uvek slabe<br />
mogu}nosti supstitucije naftnih derivata u<br />
potro{nji8 . U tom smislu, sve je vi{e<br />
zastupljena saradnja velikih naftnih<br />
kompanija sa komplementarnim<br />
industrijama9 (automobilskom<br />
industrijom, npr.), nau~nim institucijama i<br />
dr`avnim strukturama u traganju<br />
optimalnih re{enja koja obezbe|uju ve}u<br />
efikasnost motora i goriva, kao i redukciju<br />
gasova koji izazivaju efekat staklene ba{te,<br />
od kojih je naro~ito opasan po `ivotnu<br />
sredinu ugljen-dioksid (CO ). Istra`ivanja<br />
2<br />
idu u pravcu unapre|enja efikasnosti<br />
postoje}ih motora sa unutra{njim<br />
sagorevanjem (npr. kombinovanje<br />
prednosti dizel i benzinskih motora),<br />
konstruisanje tzv. hibridnih motora koji<br />
koriste motorni benzin i elektri~ni motor,<br />
kori{}enja Gas-To-Liquid (GTL ili FT<br />
Fisher-Tropsh) tehnologija radi konverzije<br />
gasovitih ugljovodonika u te~ne.<br />
Primenom GTL tehnologije mo`e se<br />
proizvesti tzv. FT dizel gorivo sa<br />
unapre|enim osobinama (vi{i cetanski<br />
broj, koli~ina te{kih metala i sumpora je<br />
zanemarljiva, a emisija CO niska itd.).<br />
2<br />
U dugom roku, mnogi analiti~ari<br />
predvi|aju preusmeravanje ~ove~anstva<br />
prema sve ve}oj potro{nji vodonika u<br />
energetskom miksu budu}nosti, mada, za<br />
8 Ovo se naro~ito odnosi na sektor saobra}aja, koji i na<br />
svetskom i na evropskom nivou najvi{e u~estvuje u<br />
potro{nji naftnih derivata i gde su mogu}nosti<br />
supstitucije motornih goriva drugim izvorima energije<br />
jo{ uvek relativno male.<br />
9 Na primer, British Petroleum razvija saradnju sa<br />
Daimler Chryslerom radi komercijalizacije vozila na<br />
vodonik i izgradnje infrastrukture za potro{nju<br />
vodonika kao goriva u Singapuru, Los An|elesu i<br />
Berlinu. Exxon Mobil u saradnji sa drugim<br />
kompanijama (izme|u ostalih i Toyotaom) sprovodi<br />
istra`ivanje i ispituje mogu}nosti razvoja novih<br />
tehnologija u cilju unapre|enja efikasnosti i smanjenja<br />
emisije CO , unapre|enjem postoje}ih motora i<br />
2<br />
goriva. Tako|e se bavi i pitanjima vezanim za<br />
proizvodnju, distribuciju i potro{nju goriva budu}nosti<br />
- vodonika. Shell Hydrogen (deo Royal Dutch/Shell<br />
Group) u saradnji sa General Motorsom (GM) radi na<br />
komercijalizaciji vodonika kao goriva budu}nosti. Ova<br />
dva giganta su oti{la korak napred u vizualizaciji<br />
budu}nosti tako {to su izgradili prvi kombinovani<br />
punkt (sa tradicionalnim gorivima i vodonikom) u<br />
svetu, za potrebe {est specijalnih automobila na<br />
vodonik koje je konstruisao GM.
sada, brojna pitanja i rizici ote`avaju<br />
uvo|enje ovog alternativnog vida<br />
energije u {iru komercijalnu primenu.<br />
Problemi su vezani kako za proizvodnju<br />
(vodonik je u prirodi vezan i proizvodi se<br />
iz vode i ugljovodonika uz veliki input<br />
energije), distribuciju (postoje}a<br />
infrastruktura nije odgovaraju}a za potrebe<br />
prenosa vodonika), tako i za potro{nju<br />
(zahtevi konstrukcije gorivnih }elija i<br />
odgovaraju}ih vozila). Naro~ito veliki<br />
problem predstavljaju zahtevi sigurnosti, s<br />
obzirom da je vodonik izuzetno zapaljiv.<br />
Me|utim, s obzirom da vodonik prilikom<br />
sagorevanja ne emituje {tetne gasove ve}<br />
sa kiseonikom gradi vodu, a pored toga<br />
mo`e biti vrlo efikasan u primeni, ovo<br />
gorivo postaje sve privla~nije, tako da su<br />
velike svetske naftne kompanije prihvatile<br />
izazov i uveliko rade na komercijalizaciji<br />
vodonika kao goriva budu}nosti.<br />
Umesto zaklju~ka<br />
Naftna industrija se nalazi pred velikim<br />
izazovom budu}eg snabdevanja<br />
~ove~anstva energijom. Stalan rast<br />
populacije i potrebe ekonomskog rasta i<br />
pove}anja `ivotnog standarda stanovni{tva<br />
pomeraju tra`nju za naftom i naftnim<br />
derivatima u pravcu stalnog rasta.<br />
Suo~avanje sa rastu}om tra`njom, uz<br />
nesigurnu ponudu i rastu}e cene nafte,<br />
zahteva od naftnih kompanija da odgovore<br />
izazovima i u saradnji sa drugim<br />
industrijama, naukom i dr`avom tra`e<br />
optimalna re{enja u cilju pove}anja<br />
efikasnosti u potro{nji goriva i sopstvenoj<br />
potro{nji kako bi na taj na~in uticali na<br />
eventualno smanjenje tra`nje.<br />
Dalje, globalni zahtevi za smanjenjem<br />
emisije ugljen-dioksida CO 2 , koji<br />
potpisivanjem Kjoto protokola o smanjenju<br />
emisije CO 2 , postaju imperativ dr`avama i<br />
kompanijama, kao i neizvesnost budu}eg<br />
snabdevanja sveta naftom, neminovno<br />
zahtevaju istra`ivanje alternativnih izvora<br />
energije u cilju postepene supstitucije<br />
tra`nje za naftom i naftnim derivatima u<br />
budu}nosti.<br />
Literatura<br />
Mosconi, Jean Jacques, (2005), Western<br />
European Oil Product Demand<br />
Projections, International Petroleum Week<br />
2005, Energy Institute, London, UK.<br />
Exxon Mobil, (2004), A Report on Energy<br />
Trends, Greenhouse Gas Emissions and<br />
Alternative Energy, Internet<br />
Shell Hydrogen, (2005), Internet<br />
EIA Energy Information Administration,<br />
(2004), International Energy Outlook -<br />
2004 Review, Internet<br />
WTRG Economics, (2005), Internet<br />
Ahlbrandt, Tomas, (2005), Global<br />
Perspective on Petroleum Resources,<br />
USGS, International Petroleum Week<br />
2005, Energy Institute, London, UK.<br />
Salameh, G., Mamdouh, (2005), Saudi<br />
proven oil reserves - how realistic?,<br />
Petroleum Review, No. 59, Energy<br />
Institute, London, str. 34 - 36.<br />
energija<br />
Prof. dr Petar \uki}<br />
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd<br />
UDC 620.9:338.246.025.88(497.11)<br />
Energetika Srbije pred<br />
izazovima tranzicije<br />
i globalnih promena<br />
Rezime<br />
Budu}i razvoj privrede Srbije, sa stanovi{ta potreba i mogu}nosti zemlje u fazi (zaostale)<br />
ekonomske tranzicije, izgleda danas sasvim druga~ije nego pre zavr{etka XX stole}a.<br />
Pored osnovnih ekonomskih promena koje tranzicija po sebi zna~i, brojni izazovi strukturnog<br />
karaktera, me|u kojima sasvim druga~ije poimanje i uloga energetike u savremenoj privredi<br />
i dru{tvu, name}u druga~iju percepciju razvoja i promena na~ina `ivota.<br />
Tr`i{te energije, pored op{teg ekonomskog uticaja na energetske prilike i razvoj, zahteva<br />
definisanje regionalne i globalne energetske me|uzavisnosti, standarda i ekonomskih kriterijuma<br />
za proizvodnju, transfer, unutra{nju i me|unarodnu razmnenu, pa i potro{nju energije.<br />
Ti standardi sve vi{e poprimaju op{ti karakter koji se zasniva na principima<br />
decentralizacije i deregulacije, kao i ekologizacije i energetske efikasnosti. Energetika<br />
Srbije mora {to pre da pro|e kroz standarde i kriterijume ekonomske efikasnosti, koji<br />
ne}e ugroziti osnovnu, ekolo{ki podobnu, energetsku strategiju i koji }e se uklopiti u<br />
koncept odr`ivog razvoja privrede i dru{tva.<br />
Klju~ne re~i: tranzicija energetike, tr`i{te energije, restrukturiranje javnog sektora,<br />
ekolo{ki standardi, decentralizacija, demonopolizacija, globalne energetske promene,<br />
odr`ivi razvoj energetike.<br />
Serbian Energetics in Front of Chalenges of the Transitionand Global<br />
Changes<br />
Future development of the Serbian economy, regarding to the country needs and<br />
possibilities in state of the late phase of economic transition today, seems to be<br />
completely different than until the finish of the XX century. Except of the economic<br />
changes that transition by self brings, the numerous new challenges of structural<br />
character, and especially different understanding and treatment of energetiscs in update<br />
economy and society, brings different perception of structure and way of common life.<br />
Energy market, except of general economic significance and influence on energy<br />
conditions and development, ought to define and determine parameters of regional and<br />
global interference, standards and economic criteria for production, transfer, internal<br />
and international energy efficiency.<br />
That standards gradually get more of general character based o the principles of<br />
decentralization and deregulation, as much as environmental standards and energy<br />
efficiency. Serbian energetics has to pass throw the standards and criteria of economical<br />
and technical efficiency of energetics as soon as possible, but in the way that will not<br />
destroy the basic, environmentally acceptable, sustainable strategy of energy<br />
development, that should be adopted to the concept of sustainable social and economic<br />
development.<br />
Key words: energetics transition, energy market, public sector restructuring,<br />
environmental standards, decentralization, demonopolization, global energy changes,<br />
sustainable energy development.<br />
U borbi izme|u vas i sveta,<br />
ja }u se kladiti na svet.<br />
F. Kafka<br />
I sama pomisao na promene koje se<br />
de{avaju mimo na{e volje i zadiru u li~ni<br />
[022]<br />
interes pojedinca na bilo kom<br />
privilegovanom polju ekonomske<br />
aktivnosti ili egzistencijalne<br />
opskrbljenosti, proizvodi zebnju,<br />
nelagodu, pa i veliku brigu. Pogotovo ako<br />
se zna da vi{e ni{ta ne}e biti kao do sada i<br />
da je definitivno do{ao kraj zavetrini koja
energija<br />
Slika 1 Velika kontradikcija: dok rast svetske populacije po~inje daleko ranije, a svoju “ekspolziju” kao i opadanje<br />
intenziteta rasta do`ivljava u drugoj polovini XX veka (1), dotle globalna ekspanzija tra`nje za energijom, uprkos<br />
neuporedivo br`em rastu, traje nesamnjenim tempom i po~etkom XXI stole}a (2)<br />
Ekspanzija i usporavanje rasta<br />
globalne populacije tokom<br />
XX veka<br />
se postizala u dobrom delu socijalisti~ke,<br />
dogovorne ili one postsocijalisti~ke,<br />
(ve}im delom populisti~ke i egalitarne)<br />
ekonomske prakse u tzv. velikim,<br />
pioritetnim i privilegovanim dr`avnim<br />
preduze}ima. Sve pomenuto va`i trenutno<br />
daleko vi{e za ovda{nju energetiku, nego<br />
za druge sektore ekonomske aktivnosti.<br />
Naime, treba imati u vidu da je reforma<br />
energetike u Srbiji, ve} du`e vreme, a<br />
naro~ito od 2003. ozna~ena kao postupak<br />
od vitalnog interesa za procese ekonomske<br />
tranziciju u dubljim slojevima sistema i<br />
dru{tva u celini.<br />
Sa druge strane posmatrano (iz ugla<br />
interesa velikog broja zaposlenih u sektoru<br />
energetike u dana{njoj Srbiji i posebno sa<br />
stanovi{ta interesa njihovih porodica),<br />
reforma energetike, koja podrazumeva<br />
postupanje u skladu sa principima tr`i{ta<br />
energije, globalne konkurentnosti,<br />
decentralizacije i privatizacije, povezano<br />
sa radikalnim smanjivanjem tro{kova, a<br />
posebno broja zaposlenih, izgleda kao<br />
najve}a mogu}a po{ast u pogledu<br />
socijalnih pa i egzistencijalnih interesa<br />
ljudi.<br />
Nije ~udo {to nijedna dosada{nja vlada,<br />
ma kako ona oficijelno bila izrazito<br />
1 Pod socijalizmom u ovom kontekstu se podrazumeva<br />
stanje do 1991, a postsocijalisti~ki totalitarni poredak<br />
u Srbiji je bio na delu izme|u socializma koji je<br />
oli~avala biv{a SFRJ i perioda demokratske tranzicije<br />
koji je otpo~eo krajem 2000.<br />
2 Nema sumnje da je najve}i izazov koji se izme|u<br />
ostalog ti~e i globalne ekonomije nastupio 11.<br />
septembra 2001. kada je terorizam poprimio<br />
karakteristike globalne opasnosti broj 1.<br />
3 Misli se, pre svaga, na veliku naftnu krizu i »udare«<br />
tokom sedamdesetih godina XX veka, kao i aktuelni<br />
novi “naftni {ok” tokom 2004. i 2005, ali i<br />
portencijalnu strukturnu i razvojnu krizu u koju, ne<br />
samo zbog krize klasi~ne energetike, ve} i zbog<br />
eskalacije ekolo{kih problema i sociopoliti~kih i<br />
regionalnih ekonomsko-tehnolo{kih protivre~nosti,<br />
polako zapada svetski ekonomski sistem.<br />
reformska ili liberalisti~ka, evropski<br />
orijentisana, nije u~inila dovoljno na<br />
rekonstrukciji velikih javnih sistema koji<br />
su vi{e-manje kvalitativno i kvantitativno<br />
glavni problem ovda{nje ekonomske<br />
strukture. Nema efikasne ekonomije, ni<br />
reformi sa gubita{ima poput @eleznice,<br />
EPS-a, NIS-a, u sada{njoj formi, niti se<br />
korupcija velikog obima mo`e izbe}i sa<br />
takvim mastodontima i njihovom<br />
organizacijom, na~inom poslovanja,<br />
nasle|enim iz socijalisti~ke i, jo{<br />
problemati~nije, postsocijalisti~ke<br />
pro{losti. 1<br />
Energetika u svetu: ju~e, danas,<br />
sutra<br />
Van sumnje je da se stvari u energetici<br />
menjaju neslu}enim tempom. Bez obzira<br />
na sve vojno-politi~ke izazove, 2 razvojne i<br />
prethodne energetske krize, 3 svet opstaje i<br />
razvija se br`e nego ikad, Stopa rasta<br />
svetskog bruto doma}eg proizvoda (GDP)<br />
2004. bila je oko 5%, {to je najvi{a stopa<br />
globalnog rasta od 1991. Prethodne 2003.<br />
globalni rast je iznosio 3,5%, a ove 2005,<br />
iako globalna aktivnost pokazuje znake<br />
zamora, rast }e biti daleko iznad prose~ne<br />
stope koja na nivou ~itavog XX veka<br />
iznosi oko 1,7%.<br />
Sve to se de{ava i mimo brojnih i<br />
permanentnih nepoznanica i stalnih<br />
izazova, kako ekonomsko-tehnolo{kog<br />
karaktera, tako i usled burnih politi~kih<br />
promena i vojno-politi~kih gibanja. Ni<br />
terorizam kao globalno isku{enje, ni novi<br />
mini naftni {okovi 2000, 2004. i 2005. nisu<br />
doveli u pitanje svetsku ekonomsku<br />
saradnju, me|unarodnu trgovinu i<br />
investicije, niti globalizaciju i tranziciju<br />
uop{te. Pri tome je energetika i dalje jedna<br />
od najva`nijih industrijskih grana koje se<br />
pojavljuju u novim formama organizacije<br />
privre|ivanja, od minijaturnih energetskih<br />
kompanija, do me{ovitih i<br />
[023]<br />
Nesmanjena ekspanzija<br />
globalne potra`nje za<br />
energijom izra`ena u mlrd<br />
barela ekv. nafte<br />
multinacionalnih kompanija sa prate}im<br />
industrijama.<br />
Ugalj, nafta, gas, hidro i nuklearna<br />
energija, kao vode}i komercijalni oblici<br />
primarne energije, tokom XX veka uvla~ili<br />
su svet u brojne izazove, od velikih<br />
“naftnih {okova” i globalne stagflacije<br />
sedamdesetih godina, do nuklearnih<br />
havarija, velikih geofizi~kih i klimatskih<br />
promena, ekolo{kih katastrofa, enormnih<br />
finansijskih gubitaka, 4 do masovnih<br />
ljudskih `rtava. Ipak, glad za energijom,<br />
danas vi{e nego ikada ranije, u skladu sa<br />
dinamikom privrednog i tehnolo{kog<br />
razvoja, prisutan je, ne samo u<br />
mnogoljudnim zemljama (kao {to su brzo<br />
rastu}e ekonomije tre}eg sveta Kina,<br />
Indija..) ve} i u ~itavoj Aziji, velikom delu<br />
Latinske Amerike, kao i u zemljama u<br />
tranziciji, pa i industrijskim privredama.<br />
Struktura privredne aktivnosti tako|e je<br />
uslovila eksploziju energetskih potreba, s<br />
obzirom da su dinami~ni, raznovrsni i<br />
komplikovani procesi transporta,<br />
komunikacije i tehnologija masovne<br />
industrijske proizvodnje, postali deo<br />
svakodnevice za najve}i deo dana{nje<br />
populacije, a naro~ito one u visoko<br />
razvijenim industrijskim zemljama.<br />
Trendovi iz prethodna dva veka u pogledu<br />
tra`nje za klasi~nim izvorima energije [2],<br />
bez obzira na lagano smanjivanje stope<br />
rasta globalne ljudske populacije, nisu se<br />
bitno promenili. O tome dovoljno svedo~e<br />
dva grafikona od kojih prvi pokazuje<br />
uporedni rast globalne populacije i tra`nje<br />
za ukupnom energijom tokom XX stole}a<br />
4 Paradigmati~an je slu~aj ameri~kog giganta “Enron”<br />
koji je propao 2002. na osnovu lo{e finansijske<br />
strategije u okolnostima tr`i{ne privrede, uprkos<br />
vrednosti godi{njeg obrta od 80 milijardi dolara, kao i<br />
li~nim kontaktima i poznanstvu predsednika<br />
kompanije sa predsednikom SAD.
energija<br />
Slika 2 Globalna tra`nja za najupotrebljavanijim<br />
i najdostupnijim mineralnim gorivima<br />
ugljem i naftom tokom XIX i XX veka (u<br />
milijardama tona) (izvor: The Economist<br />
print ed.)<br />
Vreme “energetskog obilja”<br />
Globalna proizvodnja u<br />
milijardama tona<br />
Nafta<br />
Ugalj<br />
(slika 1) a drugi porast globalne potro{nje<br />
uglja i nafte tokom XIX i XX veka (slika 2).<br />
Klasi~na energetika i moderna<br />
privredna aktivnost<br />
Privredni razvoj se mo`e meriti<br />
produktivno{~u faktora, posebno rada. Ako<br />
se posmatra proizvodnja vrednosti<br />
ekvivalentne jednom USA dolaru po ~asu,<br />
u slu~aju industrijski razvijenih zemalja,<br />
vidi se da je njihova produktivnost porasla<br />
dvadeset do trideset puta tokom poslednjih<br />
150 godina. Za to vreme privredni razvoj<br />
na ovim, relativno malim teritorijama<br />
Zapadne Evrope, Amerike i Dalekog<br />
istoka, zasnivao se na nauci, neophodnom<br />
tehnolo{kom znanju i visokoj koncentraciji<br />
kproizvodnje i kori{}enju energije, radne<br />
snage, materijala i kapitala [1].<br />
Moderni industrijski razvoj baziran na<br />
~eliku, a u drugoj polovini XIX veka na<br />
bakru, na{ao je {iroku diversifikaciju i<br />
masovnu reprodukciju zbog elektrotehnike.<br />
Kasnije su u {iroku industrijsku upotrebu<br />
u{li cink, aluminijum, nikl… Mineralni<br />
materijali i izvori energije dominirali su<br />
velikim delom industrijskog razvoja kao<br />
relativno slobodna, i “neograni~ena”<br />
dobra, bez nadoknade ekolo{kih tro{kova u<br />
ceni i adekvatne razvojne cene. Nema<br />
sumnje da je jeftina energija fosilnih<br />
goriva (pre svega uglja i nafte) bez<br />
obaveze vra}anja “duga za prirodu” [3]<br />
najva`niji deo odgovora na pitanje kako je<br />
do{lo do prethodno prikazanih energetskoindustrijskih<br />
“eksplozija”. Moderna<br />
industrijska era, isteruju}i sve ve}u<br />
produktivnost rada, nastala je ustvari<br />
zahvaljuju}i uglju i nafti (slika 2), ali na<br />
na~in koji je permenentno intenzivirao<br />
upotrebu energije.<br />
Tehnologije industrijske ere zahtevale su<br />
pertmanentno {to vi{e jeftine energije, a sa<br />
druge strane omogu}avale<br />
ekspolataciju prirodnih,<br />
posebno energetskih resursa,<br />
koji su pro{irili lepezu<br />
klasi~nih izvora, najpre na<br />
prirodni gas, hidroenergiju kao<br />
i nukleranu energiju. Nema<br />
sumnje da je XX vek doneo<br />
mnogo novina u energetici,<br />
pokazav{i, izme|u ostalog,<br />
svu stvarnu i potencijalnu<br />
ekolo{ko-industrijsku, pa i<br />
ekonomsko-razvojnu globalnu<br />
katastrofi~nost daljeg<br />
sprovo|enja klasi~nog<br />
industrijskog koncepta<br />
privrednog razvoja,<br />
zasnovanog na jeftinim<br />
neobnovljivim izvorima,<br />
posebno energentima fosilnog<br />
porekla. Ponajvi{e<br />
zahvaljuju}i takvom scenariju<br />
do{li su u pitanje gotovo svi<br />
oblici krhkih ravnote`a na<br />
Planeti koje ~ine `ivot.<br />
Geofizi~ke promene i<br />
posledice globalnog<br />
otopljenja samo su deo tog i<br />
takvog “spontanog” scenarija.<br />
Odr`ivi razvoj je definisan u kriti~nim<br />
momentima ekonomskog razvoja i<br />
dru{tvene evolucije, 5 kada su do{li u<br />
pitanje osnovni postulati globalnog `ivota,<br />
odnosno ravnote`e na kojima po~iva `ivot.<br />
Ne dovode}i u pitanje pravo ljudi da `ive<br />
bolje, prihvataju}i ekonomski rast kao<br />
neminovnost postavljeni su zahtevi da se<br />
budu}im generacijama ostavi bar isto<br />
toliko {ansi koliko ih koriste sada{nje<br />
generacije. To je mogu}e samo jasnim<br />
strategijskim upravljanjem tehnolo{kom,<br />
privrednom i socijalnom dimenzijom<br />
razvoja, kako bi se odr`ale neophodne<br />
ravnote`e od kojih je jedna energetska [5].<br />
Stvar je relativno prosta i poznata ve}ini<br />
u~esnika skupa za koji je rad namenje.<br />
Me|utim, za ~itaoce ovog tekksta koji nisu<br />
upotpunosti “u materiji” evo kratkog<br />
obja{njenja. Zemlja svakodnevno prima i<br />
emituje energiju Sunca. Me|utim, u<br />
poslednjih 150 godina evidentan je porast<br />
uticaja antropogenih faktora koji<br />
uslovljavaju debalans globalne energetske<br />
ravnote`e, poznat po efektima “staklene<br />
ba{te”, destrukcije ozonskog omota~a itd.,<br />
{to sve uslovljava pregrevanje planete,<br />
poreme}aje `ivotne sredine i strukture<br />
~itave `ivotne zajednice. Tokom XX veka<br />
pros~na temperatura zemlje je pove}ana za<br />
oko 0,6 stepenu Celzijusa, ali je od te<br />
~injenice daleko opasnija tendencija po<br />
kojoj bi taj prosek tokom slede}eg veka<br />
mogao biti podignut jo{ za 5-7 stepeni, sa<br />
nesagledivim zdaravstvenim, ekonomskim<br />
demografskim i socijalnim posledicama.<br />
Za ekonomiju i ekologiju energetike su<br />
tako|e bitne ~injenice koje se odnose na<br />
poreme}aj normalih tokova (odr`ivog)<br />
5 Prvi put pomenut i definisan u Izve{taju Our<br />
Common Future, koji je za potrebe OUN izradila tzv.<br />
Brutland komisija 1987.<br />
[024]<br />
privrednog razvoja. Ukoliko se nastavi<br />
eksploatacija prirodnih materijala i<br />
energije iz neobnovljivih izvora, koju<br />
name}e ekstrapolacija trendova sada{njeg<br />
privrednog razvoja i porasta populacije,<br />
vi{e je nego verovatan sudar sa oskudicom<br />
(iscrpljivanjem) postoje}ih izvora i sa<br />
te{kim posledicama po privredni `ivot<br />
najve}eg dela planetarnog ekonomskog<br />
sistema.<br />
Tre}a globalna opasnost proisti~e iz<br />
poreme}aja tr`i{ta klasi~nih<br />
(konvencionalnih) izvora energije, od kojih<br />
posebno turbulencije cena i tokova<br />
snabdevanja nafte i gasa, kao i debalansi<br />
proizvodnih mogu}nosti i poto{nje<br />
elektri~ne energije, povremeno obnavljaju<br />
sa sve te`im posledicama po teku}i<br />
ekonomski sistem i postoje}i model<br />
privrednog razvoja. Mada su veliki<br />
poreme}aji na tr`i{tu energije zabele`eni<br />
~ak dva veka ranije 6 [9], pravi “energetski<br />
{okovi” su se de{avali u drugoj polovini<br />
XX veka kao opomena globalnom modelu<br />
industrijskog razvoja i neadekvatne<br />
ekonomske politike. Sedadmdesetih godina<br />
XX veka ekonomske protivre~nosti i<br />
vojno-politi~ke okolnosti uslovile su dva<br />
velika “naftna {oka” koji su imali mini<br />
reprize 1990. i 2000, kao i najnovije<br />
fluktuacije 2004/2005.<br />
Ekonomija i energetska<br />
efikasnost<br />
Poreme}aji na svetskom tr`i{tu nafte i<br />
lan~ano drugih energenata, uslovljavali su<br />
inflaciju, porast tro{kova proizvodnje,<br />
recesiju, strukturne krize. Ali, sa druge<br />
strane, krize su uvek podsticale nau~na<br />
istra`ivanja, tehnolo{ke inovacije i<br />
strukturne promene. Jedan veoma koristan<br />
koncept, kao izraz prve naftne krize tokom<br />
sedamdesetih doprineo je da se stvari u<br />
ekonomiji energetike postave na nove i<br />
druga~ije osnove. To je koncept energetske<br />
efikasnosti.<br />
Principijelno, <strong>ekonomija</strong> podrazumeva<br />
ve{tinu pove}avanja proizvodnje odnosno<br />
tr`i{ne vrednosti uz alternativnu<br />
kombimnaciju i optimizaciju upotrebe<br />
postoje}ih resursa. Me|utim, izvorno<br />
zna~enje pojma <strong>ekonomija</strong> u smislu<br />
svakodnevne prakse podrazumeva {tednju.<br />
Upravo u tome je dodirna ta~ka ekonomije<br />
i ekolo{kog koncepta.<br />
Energetska efikasnost, kao ekonomskotehnolo{ki<br />
koncept, produkt je prakse i<br />
teorije najnaprednijih industrijskih nacija i<br />
procesa. To je ve}a ili manja mogu}nost<br />
da se proizvede tr`i{na vrednost (dolarski<br />
deo dru{tvenog proizvoda) upotrebom<br />
jedinice energetskog faktora. Dakle,<br />
ukoliko jedna nacionalna privreda (ili<br />
kompanija) pove}ava svoje proizvodne<br />
mogu}nosti po vi{oj stopi u odnosu na<br />
6 U XVI veku u Engleskoj se javilo pomanjkanje<br />
ogrevnog drveta, razume se kao posledica kr~enja<br />
{uma i nemilosrdne se~e ogrevnog i industrijskog<br />
drveta, tako da je tada{nje najmasovnije gorivo za<br />
nekoliko decenija udvostru~ilo realnu cenu.
energija<br />
stopu pove}anja upotrebe energije, to se<br />
efektuira kao pove}anje energetske<br />
efikasnosti. Re~ je o izmenama: same<br />
privredne strukture (proizvodnja manje<br />
energetski intenzivnih dobara i usluga);<br />
u{tedama (racionalizacijom) utro{ka<br />
energije po jedinici nov~anog proizvoda,<br />
{to se jedino mo`e posti}i tr`i{nim merama<br />
(adekvatnim cenama uz takse i poreze koji<br />
anticipiraju i budu}e tro{kove): i<br />
tehnolo{kim inovacijama (novi materijali,<br />
aparati i ure|aji, tehnike… koje zna~e<br />
u{tede u transportu, distribuciji i potro{nji,<br />
kao i istra`ivanje i komercijalizacija<br />
alternativnih izvora energije).<br />
Prirodno je da se tr`i{te krajem XX veka<br />
pojavilo kao odgovor na izazov koji su<br />
dovodili u pitanje prethodni koncept<br />
dr`avne ekonomske intervencije u<br />
zapadnim industrijskim zemljama kao i<br />
sistem realnog socijalizma na istoku. Ni<br />
jedan od ova dva modela nije uspevao da<br />
iza|e na kraj sa mnogim razvojnim<br />
izazovima tog vremena, a posebno sa<br />
problemom ekonomije i ekologije<br />
energetike.<br />
Ekonomske pouke naftnih<br />
{okova: deregulacija i odr`ivost<br />
Mnogi procesi i okolnosti u privrednoj<br />
strukturi i globalnoj ekonomskoj politici<br />
do sedamdesetih godina XX veka nisu<br />
imale dana{nju formu i sadr`aje. Dr`avna<br />
privreda je (bilo kao dr`ava blagostanja na<br />
zapadu ili kao administrativna privreda u<br />
zemljama realnog socijalizma) pokrivala<br />
veliki deo privrednog `ivota, sa obimnim<br />
javnim sektorom, koji je ~ak i u razvijenim<br />
industrijskim zemljama obuhvatao i preko<br />
60% nacionalne privrede. 7 U to vreme<br />
dr`avna regulativna pokrivala je velikim<br />
delom infrastrukru, `eleznicu, ~eli~ane,<br />
te{ku industriju, puteve, elektri~nu<br />
energiju, gasnu i naftnu privredu.<br />
Ali kada je |avo odneo {alu i kada su se,<br />
umesto automobilima, ministri<br />
najrazvijenijih evropskih zemalja po~eli<br />
dovoziti na posao biciklima zbog “naftnog<br />
udara” 1974. i 1979, razvijeni svet,<br />
posebno onaj energetski deficitaran njegov<br />
deo, okrenuo je list. Cena nafte po barelu<br />
na svetskom tr`i{tu najpre je 1973-1975.<br />
porasla sa 3-4 dolara na blizu 12 dolara, da<br />
bi 1979-1980. “sko~ila” na rekordnih 37<br />
dolara (sve u nominalnim vrednostima),<br />
{to je u realnom tada{njem iznosu<br />
ekvivalentno ceni od oko 90 teku}ih<br />
ameri~kih dolara (slika 3).<br />
Ne samo trenutna racionalizacija i mere<br />
{tednje ve} i posebni podsticaji energetski<br />
svrhovitih tehnolo{kih promena, u cilju<br />
podizanja energetske efikasnosti, izrada<br />
nacionalnih energetskih strategija,<br />
masovna edukacija i novi sistemi<br />
7 Dr`ava je u ve}ini razvijenih zemalja 1880.<br />
preraspodeljivala svega 7% dru{tvenog bruto<br />
proizvoda, po~etkom XX veka zahvatanje je pre{lo<br />
preko 10%, a kasnih {ezdesetih godina, u Velikoj<br />
Britaniji na primer, administracija je u raznim<br />
formama preraspodeljivala 65% GDP.<br />
upravljanja energijom, ve} i<br />
~itav niz ekonomskih mera,<br />
usmereni su ka re{avanju<br />
jednog dugoro~nog ali<br />
funamentalnog problema. Iz<br />
pro{losti se dalo pone{to<br />
nau~iti.<br />
Energetska efikasnost, koja se<br />
meri nov~anom merom<br />
veli~ine dru{tvenog proizvoda<br />
ostvarenom na osnovu uporebe<br />
jedinice energije, permanentno<br />
je rasla u industrijski<br />
najrazvijeminim zemljama<br />
OECD. A sa druge strane<br />
energetski intenzitet<br />
proizvodnje, mera koja govori<br />
koliko energije je neophodno za proizvodnju<br />
nov~ane jedinice dru{tevnog proizvoda<br />
stalno se je smanjivana. To se de{avalo po<br />
pravilu na dva na~ina. Prvi je pove}anje<br />
proizvodnje i ekonomske aktivnosti uop{te,<br />
koje su generisali vi{e drugi faktori<br />
(tehnologije, organizacija, humani kapital, a<br />
manje dodatna energija) i, drugi, tako {to su<br />
proizvodnja i potro{nja u tim zemljama kao<br />
rezultat nacionalne strategije negovale<br />
princip i praksu {tednje enegije.<br />
Efekti su bili takvi da je Japan od tih<br />
vremena do kraja veka pove}ao energetsku<br />
efikasnost za 40% a Sjedinjene Ameri~ke<br />
Dr`ave za 30%. Zemlje Evropske zajednice<br />
(kasnije Unije) pove}ale su energetsku<br />
efikasnost za 25%. Pojednostavljeno (opet<br />
radi boljeg razumevanja kada je u pitanju<br />
{ira ~itala~ka publika) to se mo`e<br />
predstaviti slikom u kojoj u nekom gradu<br />
od 200 000 `itelja u kome je bilo 50000<br />
vozila koja su tro{ila u proseku po 15 litara<br />
goriva na 100km, nakon dve decenije, zbog<br />
obnove celokupnog stoka privatnih<br />
automobila, kao i zbog njihovog<br />
tehnolo{kog usavr{avanja (pobolj{anje<br />
ekolo{kih performansi se podrazumeva) oni<br />
sada tro{e po deset litara na 100 km vo`nje<br />
u proseku. Dodatni je problem {to gotovo<br />
da nema grada u kome danas broj<br />
automobila nije pove}an po stanovniku,<br />
kao i ukupni prostorni, ekolo{ki i<br />
energetski problem. Me|utim, ako se stvari<br />
posmatraju pojednostavljeno, iz ugla<br />
efekata po jedinici proizvoda, potro{nje itd.<br />
izra`ene u novcu, stvari su krenule nabolje,<br />
bar delimi~no.<br />
Politika i dr`ava na neki na~in i danas<br />
kroje sudbinu energetike. Kao {to je to bilo<br />
u ve}ini zemalja tokom pro{log veka kada<br />
se svet probudio {okiran nakon ekstremnih<br />
odluka OPEC-a, kada su dr`ave uvoznice<br />
nafte preduzele mere rigorozne {tednje i<br />
rekonstrukcije, tako se i danas preduzimaju<br />
mnoge stare/nove mere pa i te{ke odluke, u<br />
formi tranzicije energetike ili<br />
postsocijalisti~kih procesa privatizacije,<br />
restrukturiranja, regionalnog povezivanja,<br />
uvo|enja tr`i{ta energije i sl.<br />
Vi{e-manje interesni<br />
nesporazumi: kada je re~ o nafti<br />
i elektri~noj energiji u nas<br />
Mnogo toga nasle|enog iz vremena<br />
socijalizma i postsocijalisti~kog<br />
[025]<br />
Slika 3 Nominalna cena nafte na svetskom tr`i{tu<br />
po barelu (159 litara) tokom poslednje tri<br />
decenije XX veka<br />
sankcijskog populizma jo{ se vu~e iza<br />
poslovne strategije ovda{njih energetskih<br />
kompanija, koje se nisu bitno promenile iz<br />
vremena Marjanovi}eve i prethodne<br />
[ajinovi}eve vlade. One, kao uostalom i<br />
privreda u celini, pa i veliki deo gra|ana, u<br />
velikoj meri jo{ nose pe~at ekonomske<br />
pro{losti i nasle|ene socijalisti~ke,<br />
institucionalno uslovljene, neefikasnosti.<br />
To su u prvom redu nastojanja da se stvari<br />
re{e “boljim” formiranjem cena,<br />
poslovanje uz enermne tehni~ke pa i<br />
finansijske gubitke, problemi u poslovanju<br />
uklju~uju}i i kra|u struje, kao i derivata<br />
nafrte, vi{akovi zaposlenih, nepovoljna<br />
struktura zaposlenog stru~nog i re`ijskog<br />
osoblja, na~in naplate isporu~ene energije,<br />
kao i brojne nere{ene malverzacije i<br />
zloupotrebe javnih sredstava. 8<br />
Sa druge strane restrukturiranje o kome se<br />
po~elo ozbiljnije pri~ati tek na izri~iti<br />
zahtev/pritisak MMF-a u najnovijim<br />
pregovorima oko prolongiranja i realizacije<br />
trogodi{njeg finansijskog aran`mana, 9 nije<br />
stvar koja bi i{la sama po sebi. To bi moralo<br />
da bude jasno svim glasnogovornicima<br />
“napretka pod neizmenjenim uslovima”. 10<br />
8 Mada se afere mogu smatrati nepouzdanim<br />
pokazateljima stvarnog stanja, moraju se bar pomenuti<br />
slede}e: afera uvoza elektri~ne energije 2004, zbog<br />
koje je smenjen generalni direktor EPS-a, pa potonja<br />
“elektri~na” afera koja je bila pod lupom Anketnog<br />
odbora Skup{tine (koja je okon~ana protivre~nim<br />
dvostrukim izve{tajem), zatim vesti iz strane {tampe o<br />
“mitu za remont elektrane” u kojoj je navodno “EPS<br />
prihvatio skuplju ponudu za pet miliona evra”,<br />
kona~no i ostavka/smena (?) {efa tenderske komisije u<br />
Elektroprivredi Srbije za kvalifikacioni tender za<br />
nabavku milion i po elektri~nih brojila (vrednost oko<br />
150 miliona evra) u narednih {est godina Blic, 24.<br />
septembar 2004, 6. oktobar 2004). A {to se ti~e NIS-a,<br />
uvoz nekvalitetne i gotovo neupotrebljive libijske<br />
nafte po enormnim cenama u toku leta 2004. sve<br />
ukazuje da je glomazne javne sisteme kakvi su<br />
trenutno velika javna preduze}a, posebno u energetici,<br />
gotovo nemogu}e kontrolisati u potro{nji (pa i<br />
zloupotrebi) javnih sredstava.<br />
9 O tim detaljima i konsekvencama kojie se ti~u<br />
strukturnih promena vi{e u: P. \uki}, S. Grk (ur.)<br />
MAP, 1-4, 2005, Institut ekonomskih nauka, Beograd.<br />
10 Pod ovim terminom se podrazumevaju izvesne<br />
grupe, kako me|u radni~kim sindikatima, tako i me|u<br />
menad`erima energetskih kompanija u nas koje svoju<br />
tezu o “jedinstvenom” i neokrnjenom EPS-u, NIS-u<br />
itd. “argumentuju posebnim zaslugama u te{kom<br />
periodu sankcija i bombardovanja. Iza svega se krije<br />
poku{aj zadr`avanja privilegija ili prikrivanja<br />
nesposobnosti i nestru~nosti.
energija<br />
Slika 4 Cena nafte po barelu (prosek) na svetskom tr`i{tu (nedeljne promene) tokom 2004. i 2005.<br />
Izvor: Frozen by oil-price fears, Oct. 18th 2004 From The Economist Global Agenda, kao i redovne informacije iz razli~itih brojeva Ekonomist magazina.<br />
Naime, bez obzira {to je EPS u prole}e<br />
pro{le 2004. nakon jedne od najtoplijih<br />
zima u nizu od pet prethodnih, saop{tio da<br />
“Srbija ponovo izvozi” struju, to ne bi<br />
trebalo ovda{nju populaciju da zavarava da<br />
je, {to se ti~e bilansa, ne samo ukupne, ve} i<br />
elektri~ne energije Srbija postala suficitarna.<br />
Na`alost, nema dovoljno upotrebljivih i<br />
celovitih informacija o tome kakav je<br />
godi{nji bruto i neto izvozno-uvozni<br />
bilans, ne samo u pogledu proizvedenih i<br />
potro{enih, pozajmljenih i vra}enih<br />
kilovata ve} i u pogledu neophodnih<br />
primarnih energenata, opreme i materijala.<br />
A jasno je, da i pored nesumnjovog<br />
napretka u funkcionisanju sada{njih<br />
kapaciteta Srbiji nedostaje bar jedna<br />
milijarda KWh godi{nje, u proseku. Pri<br />
zna~ajnijem pove}anju fizi~kog obima<br />
industrijske proizvodnje (sada{nji je<br />
savega 42% u odnosu prethodni na<br />
maksimum iz 1989) deficit elektri~ne, pa i<br />
ostalih oblika energije bi}e sve izra`eniji.<br />
O~ekivanja da se stvar popravi<br />
jednokratnim podizanjem cena na<br />
“evropski nivo” ne vode trajnom re{enju.<br />
Mada je Svetski savet za energiju jo{<br />
davne 1994. preporu~io cenu od 8<br />
tada{njih dolarskih centi za zemlje OECD,<br />
kao i 5 centi za zemlje u tranziciju, srpski<br />
model, po sistemu “kreni-stani”, nakon<br />
ne{to ~e{}ih korekcija 2001-2003, uspeo je<br />
da istera cenu svega do 3,8 evroceni po<br />
KWh. Me|utim, ona je usled prioriteta<br />
borbe protiv inflacije trenutno pala na<br />
svega 3 centa. S tog stanovi{ta na{oj<br />
elektroprivredi ne pi{e se dobro u pogledu<br />
skora{nje ekonomizacije njenog poslovanja<br />
prema standardima energetskog tr`i{ta.<br />
Sa druge strane posmatrano, svaki<br />
proizvodni sistem, a naro~ito onaj koji<br />
u`iva prirodni monopol, mora da bude<br />
ekonomski efikasan, {to podrazumeva<br />
daleko manju uposlenost radne snage.<br />
Reorganizacija “EPS-a” u oficijelnoj<br />
varijanti, morala bi, prvenstveno da<br />
zadovolji interese gra|ana, kao poreskih<br />
obveznika i potro{a~a energije, a ne<br />
MMFa. To }e re}i da drugi aspekt istog<br />
problema (energetske neefikasnosti i<br />
nekonkurentnosti) ogleda se i kroz zahteve<br />
NIS-a da se problemi re{e primenom<br />
Uredbe o korekcijama cene nafte, dok<br />
prema sagledavanju Vlade, rukovodioci i<br />
zaposleni u NIS-u nisu u~inili na<br />
restrukturiranju, da bi permanentno na<br />
ra~un potro{a~a tra`ili za{titu svog<br />
prethodnog (~itaj monopolskog) polo`aja. I<br />
zaista, rast cena na svetskom tr`i{tu nafte i<br />
gasa prema propisanom mehanizmu<br />
(uredbi) trebalo je automatski, da bude<br />
faktor uskla|ivanja ovda{njih<br />
maloprodajnih cena. Uredbu koju je donela<br />
prethodna vlada, aktuelna vlada tokom<br />
2004. (u vreme tre}eg naftnog {oka) nije<br />
htela da po{tuje.<br />
“Stabilnost” celine relativnih cena tokom<br />
ve}eg dela 2004. a evo i u 2005. i branjena<br />
je svim sredstvima, nasuprot protestu<br />
privatnih pa i dr`avnih nafta{a. Stvar ni<br />
najmanje nije tako jednostavna kao {to se<br />
~ini. Inflacija je u 2004. i po~etkom 2005,<br />
ustaliv{i se na 15-17% na godi{njem<br />
nivou, postala daleko ve}i problem nego<br />
{to se to mnogima, pa i Vladi u~inilo. O<br />
tome su mnogi ekonomisti, manje-vi{e<br />
uzaludno, upozoravali jo{ od leta 2004. 11<br />
Sa druge strane rekonstrukcija gasnog<br />
duga prema Rusiji, uz prihvatljiv sporazum<br />
11 Vidi: \uki} M. P. i Grk S., uvodni referat na<br />
Savetovanju Nau~nog dru{tva ekonomisa i Privredne<br />
komore Srbije 12. i 22. decembra 2004, pod naslovom<br />
“Makroekonomski tokovi, izgledi i razvojne<br />
perspektive 2004/2005”, Ekonomski anali, 1, 2005.<br />
kao i MAP, 7-9 i MAP, 10-12, 2004, Institut<br />
ekonomskih nauka, Beograd.<br />
[026]<br />
vezan sa investicijama u ovda{nji gasovod,<br />
kao i sporazum sa Kinom o dugu za naftu,<br />
kao da su dali krila NIS-u da zahteva<br />
popravljanje svog materijalnog polo`aja i<br />
tehnolo{kih performansi isklju~ivo na bazi<br />
odnosa cena. Tra`i se po{tovanje vladine<br />
uredbe i cenama derivata.<br />
Me|utim, {ta ka`e uporedna empirijska<br />
analiza me|unarodnih i doma}ih cena<br />
nafte? Tokom cele 2004. godine cena nafte<br />
sa globalnog tr`i{ta obra~unata u proseku<br />
po nedeljama iznosila je 40 dolara po<br />
barelu (slika 3), {to je za 24% prose~no<br />
bilo vi{e na kraju u odnosu na po~etak<br />
2004. Ta~no toliko su derivati i u nas bili<br />
skuplji krajem 2004. Me|utim, tokom ove<br />
godine po~etkom januara do{lo je do<br />
minornog pojeftinjenja, a onda zna~ajnog<br />
slede}eg poskupljenja u februaru. Naredno<br />
poskupljenje se se od ve}ine privrednika i<br />
gra|ana sa zebnjom o~ekivalo, sve do<br />
dovr{etka ovog rada, s obzirom da je<br />
aktuelna svetska cena nafte i dalje rasla, da<br />
bi opet, sredinom aprila, nakratko<br />
prema{ila 50 dolara po barelu. Na svu<br />
sre}u sada{nja cena je oko 48 dolara,<br />
koliko iznosi i prose~na cena po nedeljama<br />
tokom 2005. (vidi sliku 4) pri ~emu je<br />
jedino izvesno to da je sa svetskom cenom<br />
nafte sada sve neizvesno, pre svega zbog<br />
rasta globalne tra`nje i razumljivo<br />
neadekvatne reakcije globalne ponude.<br />
Povrh svega, u 2004. do{lo je do oporavka<br />
relativne vrednosti dolara. Sve su to<br />
argumenti za tezu da se stabilnost doma}ih<br />
cena ne mo`e braniti po cenu gubitaka u<br />
naftnom sektoru ili u elektroprivredi. Sa<br />
jedne strane, izgleda kao da su se ovda{nji<br />
energeti~ari izborili za tretman<br />
sprovo|enja uredbe (po starom latinskom<br />
principu: “Po{tuj zakon koji si sam<br />
doneo”) iako se Vlada uvek mo`e braniti<br />
lukavstvom da uredbu nije donela ona, ve}
energija<br />
prethodna vlada. Ali {ta dalje? Da li je<br />
re{enje samo u promeni cenovnika i<br />
zadr`avanja postoje}eg stanja stvari?<br />
Na drugoj (Vladinoj) strani stoje argumenti<br />
da su ekstremno visoke cene (od preko 50<br />
dolara po barelu) trajale veoma kratko (ne<br />
vi{e od dve nedelje tokom oktobra 2004.<br />
kao i sredinom aprila 2005), kao i da je<br />
snabdevanje od isto~ne (ruske) ponude<br />
zna~i za na{u naftnu industriju ni blizu<br />
tolike cene kao {to su na zapadnom<br />
svetskom tr`i{tu ve} ne{to iznad 30 dolara<br />
po barelu u proseku. I kona~no, deo od oko<br />
20% doma}ih potreba, podmiruje se iz<br />
ovda{nje proizvodnje, prema sasvim<br />
druga~ijoj strukturi tro{kova i drugim<br />
ekonomskim pretpostavkama.<br />
Zato se, ni u kom slu~aju, stru~no ne mo`e<br />
verifikovati teza da je Vladinim merama<br />
kontrole cena “Naftna industrija dovedena<br />
do propasti”, kao {to ni{ta konkretno ne<br />
zna~i ni izjava da “u NIS-u ni{ta ozbiljno<br />
nisu uradili na restrukturiranju”, pa se zbog<br />
toga ne odobrava pove}anje cena derivata<br />
shodno Uredbi. Me|utim, veoma je lo{e po<br />
sebi, razila`enje u proceni, namerama,<br />
planovima i prakti~nim re{enjima,<br />
Ministrstva za energetiku, Vladinih ~elnika<br />
zadu`enih za makroekonomsku stabilnost,<br />
u odnosu na procene i namere energeti~ara<br />
u praksi, ili zaposlenih u sektoru<br />
energetike. Krajnje je vreme da se<br />
stvarima pri|e na dovoljno analiti~ano i na<br />
empirijski koherentan i socijalno<br />
kooperativan na~in.<br />
Energetika i dr`ava<br />
Mada mnogi problemi tzv. odr`ivog<br />
razvoja “klasi~ne” energetike koja jo{ uvek<br />
“zauzdava prirodu” i ja{e na iscrpljivanju<br />
mahom neobnovljivih izvora, posebno<br />
mineralnih goriva, sa najopasnijim<br />
ekolo{kim pa i ekonomskim posledicama<br />
po budu}e generacije - ni izdaleka nisu<br />
re{eni, energetika se u svetu jo{ uvek<br />
pojavljuje kao jedna od najmo}nijih<br />
industrija, u kojoj su zastupljene<br />
najsavremenije tehnologije i u kojoj je<br />
profitabilnost izuzetno visoka. [tavi{e,<br />
istra`ivanja i razvoj novih tehnologija,<br />
me|u kojima posebno onih energo{tednih,<br />
resursno-ekonomi~nijih, alternativnih i<br />
“ekolo{ki podobnih”, spada u domen rada i<br />
razvoja nove restrukturisane energetike<br />
{irom sveta.<br />
Deragulacija energetike u svetu je otpo~ela<br />
ve} pre dve ipo decenije, od momenta kada<br />
je nakon drugog naftnog {oka 1979-1980.<br />
postalo jasno da se iz stagflacije mogu<br />
izvu}i samo privrede koje smanjuju<br />
tro{kove, pove}avaju}i ekonomsku i<br />
energetsku efikasnost proizvodnje i<br />
potro{nje, odnosno promenama na bazi<br />
tr`i{ta energije i sna`nih dr`avnih (pre<br />
svega zakonskih) ali i privatnih<br />
(konkurentskih podsticaja njenoj<br />
ekologizaciji i obezbe|enju mera tzv.<br />
odr`ivog razvoja energetike.<br />
Da bi dr`ava mogla da ra~una na<br />
samoodr`ivu energetiku koja ne}e<br />
kolabirati od povremenih tr`i{nih<br />
poreme}aja ili tehnolo{kih izazova, valjalo<br />
je da se i sama povu~e iz energetike, da<br />
uvede vi{i nivo konkurencije, oslobodi od<br />
za{tite i prepusti tr`i{tu najve}i deo<br />
neregetike. To je bilo mogu}a samo<br />
privatizacijom dela energetskih sistema da<br />
bi nakon nje tro{kovi proizvodnje po~eli<br />
da se smanjuju a efikasnost u energetici da<br />
se pove}ava. Razume se da privatni sektor<br />
nije imao nameru da se bavi neefikasnim<br />
na~inima dobijanja energije niti da<br />
formalno zapo{ljava nepotrebnu radnu<br />
snagu. Otpo~elo je masovno zatvaranje<br />
rudnika uglja, gde god se pokazalo da su<br />
drugi oblici i delatnosti u energetici,<br />
jeftiniji, komforniji, ~istiji, a rad sa njima<br />
ekonomski efikasniji.<br />
Razume se da to ne zna~i da su naftne i<br />
druge krize izbegnute. Veliki globalni<br />
problem oko kraja neobnovljivih fosilnih<br />
goriva nije re{en, kao ni glavnina<br />
ekolo{kih problema sagorevanja, posebno<br />
problem gomilanja ugljendioksida, kiselih<br />
ki{a, itd.). Ali me|u klasi~nim izvorima<br />
postoje oni ~istiji ili, bolje re~eno,<br />
ekolop{ki prihvatljiviji (prirodni gas u<br />
odnosu na ugalj i naftu, kao i gotovo cela<br />
energetska alternativa). Upravo u tome le`i<br />
neophodnost uloge dr`ave, kao i<br />
nadnacionalnih regionalnih institucija,<br />
kada je u pitanju odr`ivi razvoj<br />
energetike. 12<br />
Tranzicija i energetika: slu~aj<br />
Srbije i Crne Gore<br />
Nema te zemlje u tranziciji koja je mogla<br />
da ostavi javni sektor energetike nedirnut.<br />
U svakom slu~aju postavila se potreba<br />
urgentne dereguacije, smanjenja dr`avnih<br />
dotacija, restrukturiranja, reorganzacije i<br />
smanjenja zaposlenih. Tr`i{te je postalo<br />
aksiom nove ekonomije koja se manje vi{e<br />
svuda prihvata kao neminovnost. Tr`i{te<br />
energije zna~i da se u zemlji di`e nivo cena<br />
energije na ekonomsku meru, bez obzira na<br />
trenutni nivo razvijenosti i potro{nje (u<br />
razumnom roku od nekoliko godina) ali i<br />
da se nacionalne granice otvaraju za<br />
konkurenciju u energetskom sektoru.<br />
Velika javna preduze}a se, po pravilu, dele<br />
na manje kompanije u kojima ostaju samo<br />
primarne ekonomske delatnosti (promet i<br />
prerada nafte, gas, proizvodnja ekeltri~ne<br />
energije itd.) a ostale delatnosti se<br />
izdvajaju iz ovih preduze}a.<br />
Manje kompanije u izvesnom procentu<br />
podle`u privatizaciji, prvenstveno radi<br />
priliva investicionih sredstava u ovu<br />
strate{ki va`nu, ina~e kapitalno intenzivnu<br />
oblast. Drugi razlog je ekonomska<br />
efikasnost, odnosno {tednja javnih<br />
sredstava, naro~ito kada je u pitanju<br />
12 Najaktuelniji primer je izgradnja prvog nuklearnog<br />
reaktora na bazi fuzije, od strane EU i Japana, zbog<br />
~ega su nastojanja Francuske do{la u konflikt sa<br />
japanskim motivima da reaktor bude gra|en na<br />
njihovoj teritoriji. Nije re~ samo o investiciji koja bi<br />
trebalo da dovede do realizacije dodatne tra`nje od<br />
milijardu dolara na odre|enom ekonomskom prostoru<br />
ve} i o ~injenici da se o nuklearnoj fuziji kao postupku<br />
za dobijanje elektri~ne energije doskora nije moglo ni<br />
sanjati, usled brojnih tehni~kih problema.<br />
[027]<br />
<strong>ekonomija</strong> rada, odnosno racionalna<br />
uposlenost radne snage. Na taj na~in<br />
energetske kompanije se skidaju sa le|a<br />
dr`ave, odnosno smanjuju i elimini{u<br />
njihove dotacije, koje su alimentirane na<br />
ra~un ~itavog dru{tva i me|unarodne<br />
konkurentnosti privrede u celini.<br />
U petoj godini od po~etka najnovije faze<br />
ekonomske tranzicije u Srbiji se ne nazire<br />
koherentna strategija dosledne ekonomske<br />
reforme, odnosno tr`i{ne rekonstrukcije<br />
privrede i preobra`aja javnog sektora u<br />
skladu sa principima doslednog<br />
proevropskog pristupa. Srbija je, u<br />
me|uvremenu, donela veliki broj<br />
raformskih zakona, pokrenula bud`etsku i<br />
fiskalnu reformu, reformu tr`i{ta rada i<br />
sprovela dobar deo oficijelne privatizacije<br />
tzv. dru{tvenih preduze}a, a pri tome je<br />
veoma malo u~inila na realnom<br />
preobra`aju grane energetike (posebno<br />
one dr`avne) koja jo{ u najve}oj meri nosi<br />
pe~at ekonomske pro{losti i nasle|ene<br />
socijalisti~ke, institucionalno uslovljene<br />
neefikasnosti.<br />
Sve ocene govore da je sa raformama<br />
napravljen prvi iskorak, ali se stalo tokom<br />
2004. MMF je u svakom od svojih<br />
izve{taja, jo{ od marta 2004. tokom ove<br />
godine podvla~io, izme|u ostalog, potrebu<br />
usvajanja Zakona o energiji i reforme<br />
energetike. 13 To je bilo poznato jo{ od<br />
marta 2004. kada je usvajan bud`et koji<br />
nije bio po meri MMF-a, ali je bar u<br />
po~etku bio po meri i formalnoj nameri<br />
Vlade. Razume se da je odustala od tih<br />
proporcije ve} tokom avgusta, kada je<br />
otpo~ela medijska priprema rebalansiranja<br />
bud`eta, uz radikalno smanjivanje dotacija<br />
privredi (~itaj velikim javnim sistemima i<br />
dru{tvenim preduze}ima) da bi se<br />
ispo{tovao zahtevani princip smanjenja<br />
budr`etskog deficita sa 45 na 32 milijarde<br />
dinara, odnosno na 2,5% GDP.<br />
I ne samo to. Ispostavilo se da }e, ve}<br />
po~etkom teku}e 2005, da se prihvati<br />
sugestija /nalog MMF da morati da se<br />
pre|e se sa bud`etskog deficita na (dodu{e<br />
minilano) suficitarno bud`etsko<br />
finansiranje. Na pitanje kakve to ima veze<br />
sa energetikom, odgovor je vi{e nego<br />
jednostavan. Ima veze sa slabostima<br />
realnog sektora ekonomije, naro~ito<br />
javnog, koji u stanju kakvo jeste i dalje<br />
proizvodi gubitke, zahteva visoke dr`avne<br />
subvencije i pogor{ava ekonomske i<br />
finansijske performanse, odnosno<br />
konkurentnost ukupne nacionalne privrede.<br />
Razume se da se pri tome dovodi u pitanje<br />
konkurentnost, permanentno i nedopustivo<br />
unaza|uje makroekonomska stabilnost.<br />
Evropska banka za obnovu i razvoj, u<br />
“Strategiji za Srbiju Crnu Goru” od 2.<br />
novembra 2004, pored ostalog isti~e da je<br />
nakon zastoja u reformama napravljen<br />
napredak dono{enjem zakona o energiji,<br />
ali da dr`ava tek treba da preduzme korake<br />
13 Videti na primer: IMF Mission Statement on<br />
Discussion in Serbia and Montenegro, October 27,<br />
2004. www.imf.org./external/np/sec/pr/2004/pr04428.htm
energija<br />
restrukturiranja i privatizacije dela<br />
energetike. U (pregledu) Banke za SCG<br />
dalje se ka`e da }e “Banka zajedno sa<br />
MMF-om i Svetskom bankom nastaviti da<br />
igra klju~nu ulogu u kreditiranju<br />
transporta, energetika i lokalne<br />
infrastrukture u zemlji. Prioritet }e biti<br />
infrasrukturni projekti sa regionalnom<br />
dimenzijom, posebno oni koji pokrivaju<br />
restrukturiranje elektroprivrede, gasa i<br />
nafte (podv. P. \.)” 14<br />
Promena zakonodavnog okvira i<br />
nove okolnosti za reformu<br />
Zakon o energetici koji je donet u Srbiji u<br />
toku leta 2004, sa velikim zaka{njenjem i<br />
kao rezultat iznudice, odnosno krajnjeg<br />
pritiska Svetske banke, MMF-a i Evropske<br />
unije, samo je postavio zakonske<br />
pretpostavke za reformu energetike.<br />
Mnogo vi{e od samog Zakona, usvojenog<br />
sa problemati~nom aktuelnom ve}inom u<br />
Parlamenu, kao i Zakona o privrednim<br />
dru{tvima, usvojenog na ivici kvoruma tek<br />
15. novembra 2004, za stvarnu tranziciju<br />
energetike u Srbiji zna~i}e sama politika i<br />
praksa Vlade u procesu restrukturiranja,<br />
privatizacije i reformska aktivnost dr`ave u<br />
narednom periodu. Bez obzira {to se u<br />
2005. kao strate{ko pitanje, ali i kao<br />
neposredna ekononomsko-politi~ka mera<br />
zvani~no realizuje reforma javnog sektora<br />
privrede, veliko je pitanje kako }e i sa<br />
kakvim prakti~nim konsekvencama<br />
izgledati ta reforma. Do sada je samo<br />
izvesno to da se sa realizacijom koncepta<br />
kasni, pre svega u shvatanju stranih<br />
posmatra~a i ocenjiva~a na{ih reformi.<br />
U svakom slu~aju izvesna zakonodavna<br />
regulativa te reforme je uspostavljena.<br />
Zakon o energetici je bio veoma dugo u<br />
proceduri i nakon njegovog usvajanja tek<br />
su po~ele zvani~ne pripreme za<br />
restrukturiranje EPS-a i NIS-a koje bi<br />
trebalo da donesu zna~ajnije rezultate. U<br />
me|uvremenu su se stvari pobolj{ale u<br />
tehnolo{kom smislu, mada se nisu bitno<br />
promenile u smislu funkcionisanja dva<br />
velika sistema kao jedinstvena nacionalna<br />
preduze}a, koja slu`e kao oslonac aktuelne<br />
vlasti i ekonomska baza za uhlebljenje<br />
partijskih kadrova, bez obzira na<br />
ekonomske konsekvence takvog<br />
funkcionisanja. To dokazuju kako<br />
ekonomsko-finansijsko stanje ovih<br />
preduze}a (dalje gomilanje gubitaka, bez<br />
obzira na njihovo realno smanjenje), tako i<br />
stanje formalne zaposlenosti u njima, na~in<br />
zapo{ljavanja i postavljenja, kao i broj<br />
rukovodilaca, struktura tzv. proizvodnih i<br />
re`ijskih radnika, i na kraju (nikako ne i<br />
poslednje po zna~aju), brojne afere vezane<br />
za finansijske malverzacije u ovim<br />
sistemima.<br />
Zakon o energetici predvi|a daleko vi{e<br />
tr`i{ta energije ne samo kroz osloba|anje<br />
cena energije i energenata, ve} i u pristupu<br />
samoj ponudi energije na tr`i{tu,<br />
14 www.ebrd.com/about/strategy/country/sm/main.hm<br />
izjedna~avaju}i privatnu i javnu<br />
konkurenciju. Decentralizacija i<br />
demonopolizacija energetike, me|utim, ne<br />
zna~e i automatski pove}anje<br />
konkurentnosti, ekonomske efikasnosti,<br />
ekolo{kih performansi i evropske<br />
podobnosti energetike u nas (usvajanja i<br />
po{tovanja standarda EU). Da bi se<br />
tehnolo{ko stanje popravilo a energetske<br />
kompanije u potupnosti ekonomski<br />
osamostalile i unapredile svoje<br />
finansijske, posebno investicione, pa i<br />
razvojne fondove, neophodno je izvesno<br />
vreme, kao i op{te povoljnije ekonomske<br />
prilike za investicije i privredni razvoj.<br />
U okolnostima ekonomski i finansijski<br />
uveliko devastiranih kompanija u okviru<br />
EPS-a, kao i segmenata sada{njeg NIS-a<br />
(bez obrtnog kapitala, sa ogromnim<br />
vi{kovima radne snage i zastarelom<br />
tehnologijom) o ovom sektoru se mo`e<br />
re}i jedino to da ne mo`e biti ekonomski<br />
efikasne energetike, bez njenog<br />
ekonomskog, organizacionog i<br />
upravlja~kog restrukturiranja i bez<br />
privatizacije dobrog dela sada{njih<br />
energetskih kompanija u Srbiji.<br />
Tzv. nezavisno zakonsko upravljanje<br />
energetikom od strane ekspertske Agencije<br />
za energetiku, odnosno nacionalnog Saveta<br />
za energiju za njen nadzor, koje defini{e<br />
novi zakon, predstavljaju u svetu ve}<br />
isproban poku{aj da se stvari postave iznad<br />
kratkoro~nog horizonta ove ili one vlade, u<br />
smislu parlamentarne i nacionalne kontrole<br />
strate{kih promena u energetici. Predlog za<br />
formiranje privremenog Savetodavnog tela<br />
za pra}enje restrukturiranja dr`avnih<br />
preduze}a EPS-a i NIS-a u koji bi, pored<br />
Vladinih i kompanijskih eksperata u{li i<br />
predstavnici sindikata, gra|ana kao<br />
potro{a~a i nezavisnih eksperata 15 nije<br />
pro{ao. Ali je zato otpo~elo planiranje<br />
velikih promena u energetici Srbije koje bi<br />
mogle izazvati bumerang o{trih reakcija na<br />
{tetu ~itavog procesa, kada on po~ne da se<br />
realizuje u praksi.<br />
Evo ilustracije koja govori o<br />
najaktuelnijim ~injenicama od interesa za<br />
restrukturiranje i revitalizaciju energetike<br />
na bazi tr`i{ta. U javnosti je ovih dana<br />
prezentiran stav Odbora za energetiku<br />
jedne od najuticajnijih stranaka koja daje i<br />
premijera aktuelne vlade, ~iji se koncept<br />
rekonstrukcije energetike realizuje. U tom<br />
saop{tenju se ka`e da “razne interesne<br />
grupe i neki pojedinci ometaju oporavak<br />
EPS i NIS, da bi se ovi resursi predstavili<br />
kao kamen oko vreta celom dru{tvu i tako<br />
brzo prodali”. Obezvre|ivanje tih dr`avnih<br />
kompanija, ka`e se u saop{tenju, nastavlja<br />
se “zadr`avanjem nerealnih cena<br />
energenata, pa umesto da NIS i EPS budu<br />
privredna snaga Srbije, uskoro bismo<br />
mogli ostati bez tih kompanija, {to bi<br />
imalo nesagledive posledice ne samo za<br />
nacionalnu privredu, ve} mo`e da ugrozi<br />
15 Takav predlog dostavila je Vladi jo{ 2004. Grana<br />
hemije, nematala rudarstva i energetike “Nezavisnost”,<br />
ali bez formalnog odgovora.<br />
[028]<br />
dru{tvenu i politi~ku stabilnost zemlje”<br />
(!?). 16<br />
Prethodni citat bi sasvim odgovarao bilo<br />
kojoj od aktuelnih opozicionih “snaga”<br />
Srbije, ali nikako ne klju~noj vladaju}oj<br />
politi~koj strukturi, koja izme|u ostalog<br />
sprovodii aktuelni koncept rastrukturiranja<br />
i ekonomizacije energetika, dakakao u<br />
dogovoru sa MMFom. Iz svega bi se<br />
moglo zaklju~iti samo to da, ~ak ni u<br />
polit~kom smislu, izgleda jo{ uvek<br />
nemamo jasan oficijelni koncept reforme<br />
energetike i njenih konsekvenci.<br />
Restrukturiranje javne<br />
energetike: ekonomski ciljevi i<br />
razvojne konsekvence<br />
Dakle, sve u velikoj meri zavisi od<br />
prakti~nog postavljanja stvari, odnosno od<br />
principa na kojima }e se sprovoditi<br />
restrukturiranje ili “reorganizacija”. Do<br />
tada platformu reforme treba postaviti<br />
principijelno. Energetika u Srbiji mora da<br />
se odvija u skladu sa principima tr`i{ta,<br />
ekonomizacije i ekologizacije, podobno<br />
preovla|uju}im evropskim tokovima.<br />
Tro{kovi reformi energetike treba da budu<br />
pravi~no raspore|eni, socijalno<br />
prihvatljivi i utvr|eni nezavisno od<br />
privilegija, monopola i dnevne politike. Ni<br />
u jednom slu~aju do sada, na`alost, to u<br />
nas nije bio slu~aj.<br />
Diskriminacija jedne samo je druga strana<br />
privilegija, monopola i korupcije na drugoj<br />
strani. Ono {to je zapo~eto tokom leta<br />
2003. (odvajanje rudnika sa podzemnom<br />
eksploatacijom) u okviru EPS-a, samo je<br />
bio probni kamen, koji je pokazao da su<br />
kolektivni otpori reformi u celini<br />
besperspektivni. JP PEU je izdvojeno<br />
javno samostalno preduze}e, po posebnom<br />
projektu tada{nje vlade (ovde su otpori<br />
procenjeni kao najslabiji) kao `rtveni jarac<br />
vi{e-manje neprincipijelnih reformi u<br />
energetici Srbije.<br />
S obzirom da je Vlada bila u krizi<br />
(prevashodno iz politi~kih razloga) ni{ta<br />
vi{e nije preduzeto. Razume se da<br />
ekonomska ra~unica govori da je do toga<br />
moralo da do|e daleko ranije i da je<br />
trebalo preduzeti niz ostalih mera. Naime,<br />
ekonomski efekti odvajanja JP PEU od<br />
EPS-a, ga{enja dela njihove proizvodnje,<br />
odvajanja odre|enih sporednih delatnosti<br />
iz njihovog sastava, veoma su skromni u<br />
odnosu na ukupno poslovanje dr`avne<br />
energetike u Srbiji. A upravo takvo<br />
restrukturiranje celokupne energetike<br />
zahteva se iz me|unarodnog okru`enja, ne<br />
samo radi ispunjavanja formalnih<br />
reformskih pretpostavki ulaska u Evropsku<br />
uniju ve} i radi pove}anje efikasnosti i<br />
reforme ekonomije u celini.<br />
Ono {to je usledilo kao nastavak u okviru<br />
pojedinih kompanija EPS-a tokom 2004.<br />
odnosi se na dalje izdvajanje non core<br />
delatnosti i ekonomsko osamostaljivanje<br />
pojedinih segmenata EPS-a zbog ~ega su u<br />
najte`im letnjim (ne)prilikama<br />
(temperatura oko 40 stepeni) bile u prekidu<br />
16 Prema: Ekonomist magazin, 262, 30. maj 2005, str.<br />
24.
najva`nije saobra}ajnice u zemlji usred<br />
leta 2004. Kostola~ki letnji protest bio je<br />
posledica, izme|u ostalog, neprincipijelnog<br />
i diskriminatorskog tretmana radnika<br />
kompanije Kostolac po zaradama za isti<br />
rad u odnosu na Kolubaru i druge. Umesto<br />
celovitog i usagla{enog programa<br />
restrukturiranja na nivou integralnog EPS-a<br />
sa jasno nazna~enim ciljevima, tro{kovima<br />
i socijalnim posledicama, po~elo se sa<br />
pojedina~nim poku{ajima. Slu~aj Kostolac<br />
2004. ne bi se smeo nikada vi{e ponoviti.<br />
Da li su sada povoljnije okolnosti za<br />
revitalizaciju, rekonstrukciju i ekonomskotehnolo{ko<br />
unapre|enje energetike u Srbiji<br />
nego 2002, 2003. ili pro{le godine? Izuzev<br />
oficijelnog opredeljenja za reorganizaciju i<br />
restrukturiranje (koje je uzgred budi re~eno<br />
jo{ uvek uglavnom u fazi planiranja i<br />
Vladinog usagla{avanja i bez dovoljno<br />
transparentnosti) nema mnogo naznaka da<br />
}e stvari odmah krenuti nabolje u smislu<br />
odlu~ne reforme i valjane strategije<br />
restrukturiranja i odr`ivog razvoja<br />
energetike.<br />
Efikasnost je u ekonomiji osnovni princip,<br />
koji danas primenjen na energetiku mo`e<br />
dugoro~no funkcioni{e samo u saglasnosti<br />
sa principom odr`ivosti i socijalne<br />
ravnote`e. Stru~na interdisciplinarna<br />
ekonomsko-tehnolo{ka analiza, zajedno sa<br />
socijalnim dijalogom za urgentne promene<br />
u energetici ostaju dugoro~nijeg karaktera<br />
za privredu, gra|ane i vlade Srbije i Crne<br />
Gore, ali samo u kontekstu intenziviranja<br />
tr`i{nih reformi dru{tva u tranziciji, i u<br />
skladu sa globalnim energetsko-ekolo{kim<br />
i tr`i{nim izazovima.<br />
Literatura<br />
[1] Greadel T., Designing fof Energy Efficiency,<br />
Industrial Ecology, Industrial Ecology and<br />
Global Change, ed. by R. Socolow, C.<br />
Andrews, F. Berkhout and V. Thomas,<br />
Cambridge University Presss, NY 1994.<br />
[2] Energy - The new prize, Economist,<br />
June 18th, 1994<br />
[3] T. E. Graedel and B. R. Allenby,<br />
Industrial Ecology, Prentice Hall,<br />
Engelwood Cliffs, New Jersey, 1995, 07632<br />
[4] \uki} M. P., Energetika Srbije<br />
(ponovo) na prekretnici, Energija, 1, 2005.<br />
[5] \uki} P., Pavlovski M., Ekologija i<br />
energetika, IV deo knjige Ekologija i<br />
dru{tvo, Ekocentar, Beograd, 1999.<br />
[6] Frozen by oil-price fears, Oct. 18th 2004<br />
From The Economist Global Agenda.<br />
[7] EBRD, Strategy for Srbia and<br />
Montenegro, www.ebrd.com/about/strategy/<br />
country/sm/main.hm pristup sredinom<br />
novembra 2004<br />
[8] Jean Jacques Servan Schreiber, Svjetski<br />
izazov, Globus, Zagreb, 1981.<br />
[9] Soot, steam, supply and a hole in<br />
Pennsylvania, The Economist, print. ed.<br />
[10] Wonnacot, Wonnacot, Economics, 33.<br />
Natural resources, i 34. Energy, Mc. Graw<br />
Hill, International Book Company 1982.<br />
[11] Ristinen, R., Kraushaar, J., Energy<br />
and the Environment, John Wiley and<br />
Sons, 1999.<br />
Polaze}i od ~injenice da su<br />
ekonomske politike zemlje i kvalitet<br />
`ivota stanovni{tva oslonjeni, pre<br />
svega, na energetiku kao osnovnu<br />
infrastrukturnu delatnost, jasno je da treba<br />
obezbediti stabilnu proizvodnju energije u<br />
potrebnim koli~inama. To uz<br />
disciplinovane mere mo`emo, kao zemlja,<br />
da obezbedimo. Stalni i veoma va`an<br />
problem je uspostavljanje racionalne<br />
potro{nje energije, zaustavljanje, bukvalno<br />
re~eno, prosipanja tog te{ko ste~enog i<br />
va`nog privrednog i svakog drugog dobra.<br />
Neke od najzna~ajnijih karakteristika<br />
energetskog sistema u na{oj zemlji jesu:<br />
� visok stepen proizvodne zavisnosti od<br />
uvoznih sirovina kao {to su nafta ili<br />
prirodni gas,<br />
� visok stepen tehnolo{ke zavisnosti<br />
uvoznim najvitalnijim tehni~kim<br />
podsistemima, opremom i rezervnim<br />
delovima,<br />
� neracionalna potro{nja svih vidova a<br />
posebno elektroenergije koja<br />
prouzrokuje preoptere}enje celog<br />
sistema naro~ito u zimskom periodu,<br />
[029]<br />
energija<br />
Tomislav Simovi}<br />
Montinvest a.d., Beograd<br />
Miroslav Trifunovi}<br />
Elektrodistribucija, Kraljevo<br />
UDC 316.644:502.173]:620.9(497.1)<br />
Energetika - politika,<br />
osiguranje, kultura ...<br />
Rezime<br />
Aktuelno stanje u energetici na{e zemlje karakteri{e ocena koja se decenijama ne menja.<br />
To zna~i da »ne proizvodimo dovoljno i da tro{imo previ{e« energije. U tom smislu<br />
svako pobolj{anje stanja vezuje se za precizno definisanu energetsku politiku zemlje u<br />
kojoj posebno mesto zauzima razvoj energetske i ekolo{ke kulture na{eg stanovni{tva.<br />
Ovaj rad ima za cilj da uka`e na probleme nedostatka energetske kulture na{eg<br />
stanovni{tva i neophodnost odre|enih mera da se stanje popravi.<br />
Klju~ne re~i: ekonomska politika, energetska politika, osiguranje, energetska kultura.<br />
Abstract<br />
The actual situation in the energy sector in our country characterises the diagnosis that<br />
has not changed for decades. That is, »we do not produce enough and we spend too<br />
much« energy. In that sense, each improvement of the situation is linked with a precisely<br />
defined energy management policy of the country in which a special place takes the<br />
development of energy and environment consciousness of our population.<br />
The objective of the present text is to point out the problems of lack of energy<br />
consciousness of our people and indispensability of certain measures aimed at<br />
improvement of the situation.<br />
Key words: economics policy, power sector policy, insurance, energy culture.<br />
� nedovoljna raspolo`iva finansijska<br />
sredstva za kapitalno i teku}e odr`avanje<br />
tehni~kih sistema,<br />
� zastarelost postoje}e proizvodno<br />
tehnolo{ke opreme od proizvodnje do<br />
potro{nje,<br />
� zastoji u istra`ivanju i razvoju<br />
sopstvenih energetskih resursa.<br />
Na{e strate{ko opredeljenje je da celokupni<br />
razvoj privrednog i dru{tvenog `ivota<br />
dominantno opredeli na doma}e energetske<br />
resurse, ali nam je tako|e jasno da za<br />
odre|ene vrste i koli~ine moramo zavisiti<br />
od spoljnih faktora. Ako je ovo strate{ko<br />
opredeljenje na{e zemlje onda je tim pre<br />
uloga svih subjekata ovog dru{tva koji<br />
u~estvuju u realizaciji ovog projekta jo{<br />
odgovornija, i dr`avnih organa, i<br />
proizvo|a~a i distributera, i nauke i<br />
preventive i osiguranja, pa i samih<br />
korisnika.<br />
Sa proizvodnjom i potro{njom energije<br />
usko je povezana i <strong>ekologija</strong>, {to upu}uje<br />
na integralno i kvalitetno harmonizovanje<br />
efikasne proizvodnje, ekonomske potro{nje<br />
i ekolo{ke za{tite (3E).
energija<br />
1. Energetska politika<br />
Kao {to je re~eno, ciljevi energetske<br />
politike uslovljeni su ekonomskom<br />
politikom zemlje. To, pre svega, zna~i<br />
proizvesti struju po {to ni`oj ceni,<br />
iskoristiti proizvodne kapacitete,<br />
obezbediti njihov stabilan rad, realizovati<br />
distribuciju sa {to manje gubitaka i spre~iti<br />
»rasipanje« energije prilikom potro{nje.<br />
Ovde }e se, posebno razra|ivati dva u<br />
na{oj energetici prisutna problema,<br />
osiguranje proizvodnih, prenosivih i<br />
potro{nih energetskih objekata i<br />
energetska kultura stanovni{tva.<br />
1.1. Osiguranje<br />
Osiguranje kao civilizacijska tekovina<br />
posebno mesto ima i u energetici.<br />
Osiguravaju}i fondovi se naj~e{}e koriste<br />
u gradnji velikih energetskih objekata.<br />
Istovremeno, osiguravanjem ovih objekata<br />
obezbe|uje se neophodna finansijska<br />
potpora u slu~aju nastalih {teta pri<br />
havarijama, prirodnim nepogodama i sl.<br />
Energetski objekti, tehni~ki sistemi,<br />
rudnici, prenosni sistemi, sistemi ili<br />
sredstva transporta predstavljaju rizike<br />
veoma osetljive na razli~ite pojavne oblike<br />
{teta. Po`ari, havarije, odroni, opasne<br />
koncentracije eksplozivnih ili zapaljivih<br />
gasova i para su ~esti pratioci ove vitalne<br />
delatnosti.<br />
Razli~itost tehnolo{kih procesa, tehni~ke<br />
opreme i njihovih proizvo|a~a, teritorijalna<br />
razu|enost objekata, opreme i instalacija,<br />
kori{}enje eksplozivnih i zapaljivih<br />
pra{ina, te~nosti i gasova predstavljaju<br />
stalne izvore opasnosti i mogu}ih {tetnih<br />
doga|aja. Naj~e{}i uzroci {tetnih doga|aja<br />
u oblasti energetike jesu:<br />
� gre{ke u konstrukciji,<br />
� gre{ke u manipulaciji,<br />
� otkazi u sistemu regulisanja,<br />
� otkazi u sistemima za{tite,<br />
� prekomerne vibracije,<br />
� poboj izolacije,<br />
� preoptere}enja zbog mraza, pritiska leda<br />
i snega,<br />
� udar ili upad stranog tela,<br />
� tehnolo{ka nedisciplina pri izvo|enju<br />
remonta i dr.<br />
Jasno je da se nijedan od navedenih uzroka<br />
ne mo`e potpuno isklju~iti, ali se mo`e<br />
mnogo uraditi na smanjenju verovatno}e<br />
doga|anja bilo kog od njih ili drugih ovde<br />
nepomenutih. Aktivnosti na smanjivanju<br />
mogu}nosti doga|anja, ili smanjenju ve}<br />
ostvarene {tete sprovode se kroz proces<br />
osiguranja objekata.<br />
Osiguranje energetskih objekata, tehni~kih<br />
sistema, opreme, zaposlenih i poslovnoekonomske<br />
stabilnosti, sastoji se od ~etiri<br />
metodolo{ke grupe poslova.<br />
� Prvu grupu ~ini preventivni in`enjering<br />
u kojoj se, primenom savremenih<br />
dostignu}a tehni~kih nauka, obavlja:<br />
- procena rizika osiguranja,<br />
- kreiranje mera i aktivnosti koje su -<br />
neophodne za pouzdanu preventivnu<br />
za{titu i<br />
- uspostavljanje sistema upravljanja<br />
osiguranim rizikom, u toku perioda<br />
Ugovora o osiguranju.<br />
� Drugu grupu ~ini ugovaranje<br />
osiguranja u kojoj se na osnovu<br />
rezultata preventivnog in`enjeringa<br />
ekonomskih i pravnih saznanja i iskustva<br />
preciziraju obaveze, prava i odgovornosti<br />
osiguranika i osigurava~a.<br />
� Tre}u grupu ~ini upravljanje<br />
osiguranim rizikom u toku perioda<br />
primene Ugovora o osiguranju. U<br />
predvi|enim intervalima prate se<br />
promene svih komponenata koje uti~u na<br />
pouzdanu za{titu i nesmetano<br />
funkcionisanje i pravovremeno<br />
interveni{e ukoliko se uo~e negativni<br />
uticaji.<br />
� ^etvrtu grupu ~ine poslovi obrade<br />
nastalih {teta i njihovih posledica u<br />
kojoj se, na osnovu ekspertskog<br />
istra`ivanja, utvr|uju uzroci, visina svih<br />
nastalih materijalnih {teta kao i na~in<br />
njihove nadoknade.<br />
^injenica da su ljudska nepa`nja i<br />
neznanje, naj~e{}e, glavni krivci uzroka<br />
{tetnih doga|aja, jo{ je izra`enija kod<br />
podizanja tehni~kog nivoa objekata i<br />
tehnologije. Ovo je, pre svega, posledica<br />
izostanka odgovaraju}ih informacija i<br />
obuka, kojima bi se obezbedila<br />
odgovaraju}a tehni~ka saznanja (i<br />
zaposlenih i korisnika), koja prati<br />
tehnolo{ki i tehni~ki razvoj energetskih<br />
sistema. Mora da se zna koje opasnosti sa<br />
sobom nose nove tehnologije i kojim se<br />
merama iste spre~avaju. Me|utim, isto<br />
tako se mora znati i to da nikakve<br />
racionalne mere potpuno ne isklju~uju<br />
akcidentne situacije. Zato ovakvo saznanje<br />
podrazumeva i mere efikasne represivne<br />
za{tite u slu~ajevima gde preventiva nije<br />
dala dobre rezultate.<br />
Poznata je ~injenica da veliki deo na{ih<br />
elektroprivrednih objekata nije<br />
osiguranjem za{ti}en, {to za posledicu ima<br />
nesigurnost, odnosno nepostojanje<br />
ekonomske za{tite. Te{ko da je, u svetu,<br />
mogu}e na}i primere da tako veliki i<br />
slo`eni rizici nisu pokriveni osiguranjem,<br />
kao {to je slu~aj sa na{om energetikom.<br />
Iz navedenih razloga potrebno je odmah<br />
pristupiti iznala`enju mera za obezbe|enje<br />
odgovaraju}e osiguravaju}e za{tite, {to je<br />
podjednaka obaveza i za energetske i za<br />
osiguravaju}e kompanije.<br />
1.2. Energetska kultura<br />
^injenica je da se »kultura javlja kao<br />
istorijska i dinami~ka kategorija, odnosno<br />
razvojna kategorija odre|enog vremena i<br />
prostora«, koja doprinosi privre|ivanju,<br />
unapre|ivanju, pobolj{anju i odr`avanju<br />
ljudskog razvoja. To zna~i da energetska<br />
kultura predstavlja ostvareni nivo svesti u<br />
gledanju na energiju i kod proizvo|a~a i<br />
kod distributera i kod potro{a~a energije. U<br />
tom smislu, normalno je o~ekivati da<br />
[030]<br />
razvijena energetska kultura podrazumeva:<br />
intenzivno pove}anje proizvodnje energije<br />
(sa najmanje tro{kova, sa obezbe|enim i<br />
osiguranim objektima i opremom, kao i u<br />
najmanjem stepenu, ugro`enom `ivotnom<br />
sredinom); racionalni prenos (sa najmanje<br />
gubitaka i rasipanja); visok stepen {tednje<br />
od strane potro{a~a.<br />
U vezi sa prethodnim, stanje u na{oj<br />
energetici izgledalo bi ovako:<br />
- Doma}a proizvodnja energije<br />
nezadovoljava na{e potrebe, a obavlja se<br />
uz velike tro{kove i nedopustivo<br />
zaga|enje `ivotne sredine. Istovremeno,<br />
objekti, oprema i ljudi nemaju potrebnu<br />
osiguravaju}u za{titu.<br />
- Prenos energije i prevoz energenata<br />
odvija se uz velike gubitke i rasipanja i<br />
uz nepovoljni uticaj na `ivotnu sredinu.<br />
- Sama potro{nja, odnosno pona{anje<br />
korisnika nije na potrebnom nivou.<br />
Energija se ne koristi racionalno. ^esti su<br />
slu~ajevi zaga|enja `ivotne okoline.<br />
Vezuju}i negativne efekte nabrojanih<br />
doga|aja za nizak nivo energetske kulture<br />
proizvo|a~a i potro{a~a, na ovim<br />
prostorima, autori se zala`u, izme|u<br />
ostalog, i za mere podizanja nivoa<br />
energetske kulture:<br />
a) U delu proizvodnje<br />
- dobro sagledavanje stanja energije na<br />
globalnom i doma}em planu i, shodno<br />
tome (dobro osmi{ljenoj strategiji)<br />
napraviti najprihvatljiviji oblik<br />
proizvodnje (ili uvoza energije)<br />
- roizvodnja energije treba da se obavlja po<br />
najni`im tro{kovima i uz najmanje<br />
zaga|ivanje (ili poreme}aj) prirodnih<br />
uslova<br />
- proizvodni objekti i oprema treba da su<br />
kvalitetno odr`avani, preventivno<br />
pregledani i servisirani i osiguranjem<br />
za{ti}eni<br />
- proizvodni i svi drugi radnici u<br />
proizvodnji treba da su dobro obu~eni i<br />
kvalitetno informisani o tehnolo{kim<br />
procesima<br />
- obavezan Sistem kvaliteta i sl.<br />
b) U delu prenosa i prevoza<br />
- bira se najracionalniji na~in<br />
- predvi|aju se preventivne mere<br />
- distributivna mre`a se kvalitetno odr`ava<br />
i svi radnici dr`e pod kontrolom<br />
- koriste se savremena sredstva (stalna<br />
modernizacija)<br />
-obavezan Sistem kvaliteta i sl.<br />
c) U delu potro{nje energetska kultura ima<br />
najve}i zna~aj, jer se podizanjem svesti<br />
potro{a~a mo`e ostvariti velika u{teda<br />
energije.<br />
U tom smislu vrlo je va`na svest potro{a~a<br />
da tro{i kada mora, tamo gde treba, u<br />
najmanjoj meri najjeftiniju energiju.<br />
Istovremeno, svaka nepotrebna potro{nja<br />
(svetlo po danu, grejanje prostorije<br />
otvorenih vrata ili prozora, neispravne<br />
instalacije - curenje goriva, prosipanje<br />
uglja, nafte...) mora se {to pre spre~iti.
Kulturi potro{a~a mora se posvetiti<br />
posebna pa`nja, kako bi se podigla svest i<br />
spre~ile navedene pojave. To je mogu}e<br />
kroz stalne kampanje i akcije u {koli,<br />
{tampi, televiziji, posebne obuke i sl. To je<br />
prilika da se potro{a~i (i potencijalni<br />
poto{a~i) informi{u i edukuju, {to<br />
predstavlja preventivne mere. Isto tako<br />
moraju se predvideti i represivne mere.<br />
Cena energije sigurno je najefikasnija mera<br />
preventivnog i represivnog karaktera.<br />
Kroz informisanje potro{a~ dolazi do<br />
saznanja o ulozi i zna~aju energije, o<br />
mogu}nosti raspolaganja njom, njenim<br />
izvorima i na~inu proizvodnje, a<br />
edukacijom se potro{a~ u~i kako se<br />
energija koristi na najbolji na~in.<br />
Energetske kompanije u svojoj organizaciji<br />
moraju formirati centre za obuku<br />
potro{a~a, koji }e osmi{ljavati i sprovoditi<br />
kampanje (akcije) kojima }e obezbediti<br />
najprihvatljiviji model - za podizanje<br />
nivoa energetske kulture. Snaga medija<br />
(televizije posebno) mora se posebno<br />
koristiti za upozoravanje, obave{tavanje,<br />
obuku i sl. kao najefikasnija mere za<br />
racionalno tro{enje energije.<br />
Vrlo je va`no da se {kolskim programima<br />
obuhvate i neophodne mere, koje }e<br />
animirati u~enike da sa pove}anom<br />
pa`njom gledaju na energiju, kao<br />
odlu~uju}i faktor nivoa `ivotnog standarda,<br />
i da je kao takvu moraju posebno {tedeti.<br />
Zaklju~ak<br />
^injenica je da u oblasti energetike ima<br />
mnogo problema. ^injenica je da se ti<br />
problemi sa manje i vi{e uspeha re{avaju<br />
zavisno od nivoa potrebnih sredstava. Isto<br />
tako je i ~injenica da ima problema, koji se<br />
mogu re{avati sa pove}anim fizi~kim<br />
anga`ovanjem i osmi{ljenim kampanjama.<br />
Autori, poznavaju}i situaciju, u<br />
finansijskoj sferi na{e zemlje, upravo<br />
insistiraju na aktivnostima koje manje<br />
ko{taju, a mnogo vrede. U efekte ne treba<br />
sumnjati.<br />
Literatura<br />
Strategija razvoja energetike SR<br />
Jugoslavije do 2020, sa vizijom do 2050.<br />
godine, Beograd, 1997.<br />
Simovi}, T . i dr., Preventivni in`enjering<br />
i osiguranje u energetici, Zbornik radova<br />
Me|unarodnog savetovanja; Preventivni<br />
in`enjering i osiguranje u energetici,<br />
Vranja~ka Banja, 1998.<br />
Bazi}, M., Isku{enje kulturne politike,<br />
INTER JU PRES, Beograd, 1997.<br />
[031]<br />
energija<br />
Dejan Mandi}<br />
Slobodan Mili}<br />
Energoprojekt-ENTEL, Beograd<br />
UDC 621.311”2005/2010”(497.11)<br />
Mogu}a proizvodnja<br />
elektri~ne energije u Srbiji<br />
u periodu 2005 - 2010.<br />
i o~ekivani rizici redukcija<br />
Rezime<br />
EPS je poslednjih godina izvr{io obimne i temeljne radove na remontu proizvodnih<br />
agregata, kao i na revitalizaciji mnogih jedinica u hidro i termoelektranama, na koji<br />
na~in je izlaznu snagu gotovo svih jedinica doveo na projektne parametre, a istovremeno<br />
uve}ao pouzdanost njihovog anga`ovanja. Nedavno je objavljeno da je tokom februara<br />
ove godine u elektranama EPS-a ostvarena rekordna i maksimalno mogu}a dnevna<br />
proizvodnja od oko 145 milion kWh {to je, uz relativno povoljne hidrolo{ke prilike,<br />
omogu}ilo zadovoljenje potro{nje bez zna~ajnijeg uvoza ~ak i u uslovima vrlo niskih<br />
tempertura. Ove ~injenice ne bi bile sporne da se i u EPS-u i u Ministarstvu energetike i<br />
rudarstva Vlade Republike Srbije ne iskazuje uverenje da je raspolo`ivi postoje}i<br />
kapacitet elektrana dovoljan da zadovolji o~ekivanu potro{nju elektri~ne energije i snage<br />
u periodu do 2010. za koju se prognozira rast od oko 30% u odnosu na potro{nju<br />
ostvarenu u 2003. Ocenjuju}i da je takav stav, u najmanju ruku, sporan, ovaj referat, na<br />
osnovu prora~una izvr{enih osvedo~enim metodama predstavlja proveru teza o<br />
zadovoljenju potro{nje postoje}im kapacitetima do 2010. i ocenu rizika koji takva<br />
politika donosi.<br />
Klju~ne re~i: proizvodni kapaciteti, potro{nja elektri~ne energije, rizici, osvedo~ene<br />
metode.<br />
Abstract<br />
During the last several years, Electric Power Industry of Serbia (EPS) has made massive<br />
and thorough overhaul of its generating capacities, as well as refurbishment of<br />
numerous units at both, hydro and thermal power plants, thus achieving their design<br />
parameters and an increased operational reliability. Recently, it was announced that,<br />
during February of this year, a record and maxim possible daily output of 145 million<br />
kWh was achieved, which made it possible to meet demand without considerable import<br />
even under the conditions of very low temperatures. These facts should not be worth<br />
mentioning if both, EPS and Ministry officials did not express their conviction that the<br />
existing available generating capacities are sufficient to meet expected energy and<br />
power demands by 2010, which are expected to rise by 30 % with respect to those in<br />
2003. Believing that such a litigious conviction, this report, based on calculations<br />
performed by the use of proven methodology, aims to verify standpoints that the existing<br />
capacities are sufficient to meet demand by 2010, and to estimate risks brought by such<br />
a policy.<br />
Key words: generating capacities, consumption of electric energy, risks, proven<br />
methods.<br />
1. Uvod<br />
Zakon o energetici, ali i Strategija razvoja<br />
energetike Republike Srbije, nagla{eno<br />
ukazuju na obaveze svih u~esnika u<br />
energetskom procesu koje se odnose na<br />
sigurnost snabdevanja potro{a~a i<br />
opravdano ih stavljaju u tr`i{ni kontekst.<br />
Odredbe Zakona podr`avaju savremene<br />
tendencije u energetici u celom svetu i na<br />
razuman na~in (u na{im uslovima)<br />
stimuli{u odnose proizvo|a~a i potro{a~a<br />
energije, obavezuju}i ih na ugovaranje<br />
me|usobnih obaveza, uklju~uju}i i<br />
materijalnu odgovornost. Zakon, dodu{e,<br />
ne utvr|uje kriterijume na osnovu kojih bi<br />
se mogli definisati standardi kvaliteta u<br />
procesu snabdevanja energijom, ali se<br />
o~ekuje da }e to pitanje re{avati<br />
Regulatorna agencija.<br />
Naravno da odgovor na pitanje kakve<br />
standarde kvaliteta treba prihvatiti u<br />
obavezama u odnosima sa potro{a~ima<br />
nije nimalo jednostavan. U uslovima koji<br />
su preovladavali u dr`avnim
energija<br />
Tabela 1 Planska i prinudna neraspolo`ivost agregata termoelektrana<br />
Maksimalna snaga bloka na pragu Neraspolo`ivost<br />
(MW) Planska (dana) Prinudna 1 (%)<br />
300 < P ≤600 60 22<br />
150 < P ≤300 45 22<br />
60
energija<br />
Tabela 3 Proizvodne mogu}nosti hidroelektrana<br />
razvoja energetike Republike Srbije. Iako<br />
su trendovi porasta potro{nje u Strategiji u<br />
posmatranom periodu ne{to vi{i u odnosu<br />
na one date u podacima EPS-a (1.66%<br />
prema 1.2%), apsolutne vrednosti u prvim<br />
godinama perioda su u prognozi EPS-a 2-<br />
3% vi{e, najverovatnije zbog toga {to su<br />
ostvarene potro{nje u 2003. i 2004. iznad<br />
onih koje su u Strategiji uzete kao bazne.<br />
Takve razlike ne mogu zna~ajnije uticati<br />
na zaklju~ke koji }e na osnovu izvr{enih<br />
prora~una ovde biti izvedeni, pa ne}e ni<br />
biti uzete u obzir.<br />
3.3. Kapaciteti za proizvodnju<br />
elektri~ne energije do 2010.<br />
U alimentiranju prognoziranog obima i<br />
strukture potro{nje elektri~ne energije<br />
Proizvodnja HE (GWH) Snaga HE (MW)<br />
Godina Minimalna Prose~na Maksimalna Prose~na<br />
2005. 8494 10782 13734 2461<br />
2006. 8494 10782 13734 2286<br />
2007. 8423 10658 13520 2195<br />
2008. 8423 10658 13520 2195<br />
2009. 8423 10658 13520 2195<br />
2010. 8423 10658 13520 2195<br />
Termoelektrana Maksimalna snaga na<br />
pragu<br />
(MW)<br />
sistema EPS-a u periodu do 2010.<br />
u~estvova}e, pored postoje}ih, i proizvodni<br />
kapaciteti ~ija je revitalizacija realizovana<br />
ili }e biti realizovana u razmatranom<br />
periodu.<br />
3.3.1. Hidroelektrane<br />
Proizvodne mogu}nosti postoje}ih<br />
hidroelektrana odre|ene su na osnovu<br />
srednjih sedmi~nih protoka u<br />
~etrdesetogodi{njem hidrolo{kom periodu<br />
1946-1985. Na~in kori{}enja bazena<br />
akumulacionih hidroelektrana odre|en je<br />
metodom grani~nih stanja po kriterijumu<br />
minimalnih eksploatacionih tro{kova<br />
elektroenergetskog sistema.<br />
Planirani obim proizvodnje iz postoje}ih<br />
hidroelektrana u prose~nim hidrolo{kim<br />
Tabela 4 Tehni~ki parametri termoelektrana u sistemu Srbije - stanje po~etkom 2005.<br />
Minimalna snaga na<br />
pragu<br />
(MW)<br />
[033]<br />
Cena goriva<br />
(USc/kWh)<br />
Nikola Tesla 1 181.0 118.0 1.68<br />
Nikola Tesla 2 181.0 118.0 1.68<br />
Nikola Tesla 3 280.0 200.0 1.64<br />
Nikola Tesla 4 280.0 200.0 1.64<br />
Nikola Tesla 5 280.0 200.0 1.64<br />
Nikola Tesla 6 280.0 200.0 1.64<br />
Nikola Tesla B1 580.0 370.0 1.53<br />
Nikola Tesla B2 580.0 370.0 1.53<br />
Kolubara A11 29.0 22.0 2.12<br />
Kolubara A21 29.0 22.0 2.12<br />
Kolubara A3 58.0 44.0 2.12<br />
Kolubara A41 29.0 22.0 2.12<br />
Kolubara A5 100.0 72.0 1.89<br />
Kostolac 2 90.0 70.0 1.91<br />
Kostolac 3 191.0 118.0 1.70<br />
Kostolac B1 290.0 220.0 1.64<br />
Kostolac B2 290.0 220.0 1.64<br />
Morava 108.0 85.0 1.79<br />
TO Beograd 1 28.0 0.0 7.50<br />
TO Beograd 2 28.0 0.0 7.50<br />
TO Beograd 3 28.0 0.0 7.50<br />
Novi Sad 1 108.0 62.0 4.05<br />
Novi Sad 2 100.0 56.0 4.05<br />
Zrenjanin 100.0 56.0 3.84<br />
EN.S.Mitrovica 5.5 5.0 4.80<br />
EN.S.Mitrovica 11.0 8.0 4.80<br />
EN.S.Mitrovica 28.5 22.0 4.80<br />
Ukupno 4293. 2880.<br />
1 Termoenergetski blokovi koji izlaze iz pogona 2008.<br />
uslovima ~etrdesetogodi{njeg hidrolo{kog<br />
perioda iznosi 11 TWh/god.<br />
Ilustracije radi u tabeli 3 dat je raspored<br />
proizvodnje sistema hidroelektrana tokom<br />
godine (minimalne, prose~ne i maksimalne<br />
vrednosti) kao i prose~ne vrednosti<br />
maksimalnih snaga tokom godine.<br />
U periodu do 2010. predvi|ena je<br />
revitalizacija agregata HE \erdap 1 (od<br />
2006) i HE Bajina Ba{ta (od 2007).<br />
Revitalizacija bi se odvijala dinamikom od<br />
po jednog agregata u elektrani godi{nje.<br />
Proizvodnja pumpno-akumulacione<br />
hidroelektrane Bajina Ba{ta zavisi od<br />
ukupnih prilika u elektroenergetskom<br />
sistemu Srbije i odre|ena je posebnim<br />
optimizacionim postupkom u svakoj godini<br />
razmatranog perioda.<br />
3.3.2. Termoelektrane<br />
Osnovni energetsko tehni~ki parametri<br />
agregata termoelektrana raspolo`ivih<br />
po~etkom 2005. prikazani su u tabeli 4.<br />
Ukupna maskimalna snaga na pragu ovih<br />
agregata iznosi 4293 MW. Potrebno je<br />
imati u vidu da su tro{kovi goriva<br />
prikazane u tabeli 3 iskazani u dolarima a<br />
odre|eni na bazi cena energenata od:<br />
- doma}a goriva (lignit): 1,40 USD/GJ<br />
- uvozna goriva (gas): 4.019 USD/GJ<br />
4. Analiza rezultata prora~una<br />
Prora~unima, koji su izvr{eni na opisani<br />
na{in, dobijene su brojne informacije o<br />
uslovima za zadovoljenje planirane<br />
potro{nje elektri~ne energije u periodu do<br />
2010. zaklju~no. U analizama koje<br />
predstoje mi }emo se, me|utim, ograni~iti<br />
prvenstveno na pitanja koja se odnose na<br />
ocenu rizika koji se mogu u tom periodu<br />
o~ekivati, da planirana potro{nja<br />
(podrazumeva se i projektovana<br />
optere}enja) ne}e biti zadovoljena<br />
mogu}om proizvodnjom iz elektrana EPS-a,<br />
ali i koje mere treba preduzeti da se<br />
ostvare planirani (odre|eni ili ugovoreni)<br />
kriterijumi sigurnosti snabdevanja. Pri<br />
tome se ovde sigurnost snabdevanja<br />
potro{a~a, kao {to je ve} ranije nagla{eno,<br />
ocenjuje samo u odnosu na raspolo`ivost<br />
mogu}e proizvodnje elektrana, odnosno ne<br />
uzima se u obzir pouzdanost mre`a za<br />
prenos i distribuciju, i uticaj te pouzdanosti<br />
na kvalitet isporuka elektri~ne energije.<br />
Postavlja se, naravno, odmah pitanje koji<br />
su to planirani (odre|eni, ugovoreni)<br />
kriterijumi sigurnosti. Na`alost, ni teorijski<br />
pristupi, a ni praksa u svetu, ne daju<br />
odre|ene, pogotovo ne usagla{ene,<br />
odgovore na ovo pitanje. Teorijski pristup<br />
sa stanovi{ta dru{tvenih interesa po{ao bi<br />
od kompromisa izme|u {teta od redukcija<br />
potro{nje i izdataka na strani proizvodnje<br />
koji bi se imali da se redukcije smanje ili<br />
elimini{u. Dakle, kriterijum sigurnosti bi<br />
bio odre|en na osnovu optimizacije<br />
ukupnih dru{tvenih izdataka. Danas, u<br />
uslovima liberalizovanog tr`i{ta elektri~ne<br />
energije, pristup je druga~iji, i nastoji da<br />
neposrednije uva`i interese potro{a~a i<br />
njihovu spremnost (i mogu}nost) da plate
energija<br />
Tabela 5 Obim, u~estalost i dubina redukcija<br />
Reducirana potro{nja (GWh/god.) Reducirana snaga (MW) Verovatno}a pojave<br />
d k ij<br />
Godina Maks. Min. Prose~na Maksimalna (%)<br />
2005. 1988.7 479.2 848.0 34.6<br />
2006. 2160.0 815.1 130 1372.8 44.8<br />
2007. 2815.7 1244.7 176 1439.0 53.5<br />
2008. 2556.4 1189.8 163 1397.0 49.0<br />
2009. 2954.8 1338.2 187 1466.3 55.6<br />
2010. 3503.4 1612.0 225 1589.0 68.1<br />
Tabela 6 Verovatno}a pojave redukcija u zimskom periodu<br />
Verovatno}a pojave (%) u periodu nov.-dec. i jan.-feb.<br />
Redukcije snaga ve}a od (MW) 2005/2006. 2006/2007. 2007/2008. 2008/2009. 2009/2010.<br />
100 88.1 95.6 100.0 100.0 100.0<br />
200 83.8 90.0 100.0 98.8 100.0<br />
300 75.0 86.3 90.0 88.1 94.4<br />
400 54.4 80.6 86.3 83.8 86.9<br />
500 21.9 64.4 66.9 74.4 80.0<br />
600 9.4 56.9 51.9 60.0 75.0<br />
900 1.9 2.5 6.3 6.9 29.3<br />
1000 1.3 1.9 1.9 1.9 12.5<br />
cenu (sigurne) energije, uz jasno<br />
upozorenje da postoji odnos kvalitet/cena,<br />
tj. da vi{i kvalitet podrazumeva i vi{u<br />
cenu. Mogu}e je, dakle, sa pojedinim<br />
potro{a~ima (ili grupama potro{a~a),<br />
naravno u granicama tehni~kih<br />
mogu}nosti, ugovorom definisati obim i<br />
garanciju isporuka, ali i cenu koju takva<br />
garancija podrazumeva. Mi ne mo`emo u<br />
okviru ovog referata re{avati ovo slo`eno<br />
pitanje, pa }emo se osloniti na dosada{nju<br />
praksu u planiranju u elektroprivredi i na<br />
konvencije koje bi u na{im uslovima<br />
mogle da budu prihvatljive.<br />
Potrebni nivo izgradnje proizvodnih<br />
kapaciteta u Elektroprivredi Srbije (a to je<br />
bio kriterijum za planiranje i u ranijoj<br />
Jugoslaviji), za koji se smatralo da<br />
odra`ava optimalne uslove za snabdevanje<br />
potro{a~a elektri~nom energijom,<br />
odgovarao je ukupnoj raspolo`ivoj snazi<br />
Slika 1 Verovatno}a pojave redukcija u zimskom periodu<br />
proizvodnih kapaciteta koji su mogli<br />
pouzdano da zadovolje planirane potrebe<br />
energije i snage u godi{njem bilansu sa<br />
verovatno}om od 95% u odnosu na<br />
promenjljivost proizvodnje hidroelektrana,<br />
odnosno smatran je kao prihvatljiv rizik da<br />
u 5% najnepovoljnijih hidrolo{kih situacija<br />
planirana potro{nja ne bude zadovoljena,<br />
kada bi se pristupalo redukcijama po<br />
unapred planiranom redosledu. Pri tome je<br />
u sistemu morala da bude obezbe|ena<br />
potrebna "hladna" rezerva, koja je za<br />
termoelektrane, na osnovu statisti~kih<br />
podataka o neraspolo`ivosti (prinudni<br />
ispadi), bila utvr|ena u iznosu od 15%<br />
ukupne raspolo`ive snage na pragu tih<br />
elektrana. Takva rezerva u<br />
hidroelektranama nije bila relevantna za<br />
ove prora~une, ali je raspolo`iva<br />
neiskori{}ena snaga hidroelektrana<br />
prvenstveno podmirivala potrebnu<br />
[034]<br />
rotiraju}u rezervu.<br />
Opisani kriterijumi bili<br />
su polazna osnova i za<br />
analize u ovom<br />
referatu, te je na<br />
osnovu aktuelnih<br />
podataka, koji su<br />
prethodno prikazani,<br />
definisano referentno<br />
stanje u sistemu u<br />
svakoj od posmatranih<br />
godina, da bi, zatim,<br />
promenom pojedinih<br />
parametara bilo<br />
ukazano i na mogu}e<br />
promene uslova u<br />
snabdevanju<br />
elektri~nom energijom.<br />
4.1. Referentno<br />
stanje za<br />
zadovoljenje<br />
prognozirane<br />
potro{nje<br />
Rezultati prora~una,<br />
izvr{eni pod navedenim<br />
uslovima, ukazali su na<br />
vrlo zabrinjavaju}e<br />
stanje po svim indikatorima zadovoljenja<br />
planirane potro{nje. Na to pre svega<br />
ukazuju podaci o mogu}em obimu i<br />
u~estalosti redukcija potro{nje datih u<br />
tabeli 5.<br />
Najve}i iznosi redukcija po snazi<br />
pojavljuju se po pravilu u zimskim<br />
mesecima, naj~e{}e u januaru, {to je,<br />
naravno, i iskustvo provereno u<br />
dosada{njoj praksi. Ta okolnost, da<br />
odlu~uju}i nepovoljan uticaj na<br />
zadovoljenje potro{nje ima simultano<br />
dejstvo visokih optere}enja i lo{ih<br />
hidrolo{kih prilika, ~ini da stanje koje je<br />
iskazano na nivou godine postaje jo{<br />
nepovoljnije kada se prika`u rizici od<br />
deficita u periodu novembar - decmbar<br />
jedne i januar - februar naredne godine.<br />
Verovatno}a da se pojave redukcije date i<br />
ve}e snage u tom periodu pokazana je u<br />
tabeli 6 i na slici 1.<br />
Ako bismo za dati period<br />
prihvatili rizik pojave deficita<br />
na nivou od oko 15% ({to bi<br />
pribli`no odgovaralo riziku od<br />
5% na nivou godine), bilo bi<br />
neophodno obezbediti dodatnu<br />
snagu (u vreme maksimalnih<br />
optere}enja) od preko 500-600<br />
MW, a krajem perioda i preko<br />
900 MW.<br />
Podrazumeva se da je i u tim<br />
uslovima potrebno obezbediti<br />
rotiraju}u rezervu iz tehni~kotehnolo{kih<br />
razloga u<br />
eksploataciji<br />
elektroenergetskih sistema ({to<br />
je u ovim prora~unima i<br />
u~injeno), ali i "hladnu"<br />
rezervu zbog mogu}ih<br />
dugotrajnijih ispada iz pogona,<br />
pre svega jedinica u<br />
termoelektranama. U na{im<br />
prora~unima, kao {to je ranije
energija<br />
Tabela 7 Obim, u~estalost i dubina redukcija<br />
Reducirana potro{nja (GWh/god.) Reducirana snaga (MW) Verovatno}a pojave redukcija<br />
Godina Maksim. Minim. Prose~na Maksimalna (%)<br />
2005. 980.6 0.0 60.1 834.3 4.4<br />
2006. 943.8 2.0 75.2 857.6 12.5<br />
2007. 1033.7 13.4 171.3 923.8 22.9<br />
2008. 1120.0 24.1 333.0 989.1 27.7<br />
2009. 1471.6 288.4 546.6 1058.4 30.2<br />
2010. 1514.7 305.0 822.6 1122.7 33.3<br />
Tabela 8 Verovatno}a pojave redukcija u zimskom periodu<br />
Verovatno}a pojave (%) u periodu nov.- dec. i jan.- feb.<br />
Redukcije snaga ve}a od (MW) 2005/2006. 2006/2007. 2007/2008. 2008/2009. 2009/2010.<br />
100 8.1 48.8 60.0 71.3 80.6<br />
200 3.1 15.0 48.1 59.4 75.0<br />
300 2.5 5.6 26.9 42.5 61.3<br />
400 1.9 1.9 6.3 20.0 51.3<br />
500 1.3 1.9 1.9 5.6 17.5<br />
600 1.3 1.3 1.3 1.9 6.3<br />
900 - 0.6 0.6 0.6 1.3<br />
1000 - - - 0.6 0.6<br />
navedeno, ra~unato je sa rezervom od 22%<br />
u godinama 2005-2007, a dalje sa 19.5%<br />
od ukupne raspolo`ive snage<br />
termoelektrana, {to zna~i da se u "hladnoj"<br />
rezervi nalazilo 837-945 MW. Kako se<br />
radi o faktorima koji o~igledno imaju vrlo<br />
veliki uticaj na ovu vrstu analiza, izvr{eni<br />
su prora~uni sa redukovanim iznosima<br />
"hladne" rezerve na nivou od 10% (oko<br />
430 MW), {to bi svakako bio drugi<br />
ekstrem. Za potrebe ovih analiza<br />
nazva}emo to stanje optimisti~kim i<br />
prikazati ga sa istim indikatorima kao i<br />
prethodno. Treba, tako|e, napomenuti da<br />
bi, u op{tem slu~aju, na rezultate<br />
prora~una moglo da ima uticaja i trajanje<br />
planskih, a ne samo prinudnih ispada<br />
(redovni godi{nji remonti). Provera uticaja<br />
skra}enja trajanja remonta sa 45 na 30<br />
dana, i za najve}e jedinice, pokazala je da<br />
se takav uticaj u na{im uslovima mo`e<br />
zanemariti.<br />
Slika 2 Verovatno}a pojave redukcija u zimskom periodu<br />
4.2. Stanje sa pobolj{anom<br />
raspolo`ivosti agregata<br />
Rezultati prora~una elektroenergetskih<br />
bilansa u ovom slu~aju dati su tabeli 7.<br />
U kriti~nim periodima godine (novembar -<br />
februar) rizici od pojave deficita prikazani<br />
su u tabeli 8 i slici 2.<br />
Ra~unaju}i, dakle, sa pove}anom<br />
raspolo`ivosti jedinica, vidi se da bi<br />
dodatna (raspolo`iva) snaga, uz isti<br />
kriterijum sigurnosti, trebalo u periodu<br />
najve}ih optere}enja 2006-2007. da iznosi<br />
200-300 MW, a do kraja posmatranog<br />
perioda i preko 500 MW.<br />
Interesantno je pogledati podatke o<br />
ukupnoj proizvodnji termoelektrana i<br />
godi{njem iskori{}enju raspolo`ive snage.<br />
Podaci za po~etnu i poslednju godinu<br />
razmatranog perioda u ovom slu~aju<br />
pobolj{ane raspolo`ivosti dati su u tabeli 9.<br />
[035]<br />
U prethodnom (referentnom) slu~aju<br />
odgovaraju}e vrednosti su, razumljivo,<br />
ne{to ni`e izme|u 19953 i 24519<br />
GWh/god. u 2005. i od 21206 do 24852<br />
GWh/god. u 2010. Ovi podaci su<br />
ilustrativni pre svega zbog toga {to<br />
ukazuju na prirodu deficita koji bi se u<br />
narednom periodu mogao o~ekivati.<br />
Naime, ako se u prora~unima pojavljuju<br />
veliki deficiti, naro~ito po snazi, a<br />
istovremeno iskazuje relativno umereno<br />
iskori{}enje termoelektrana, uz gotovo<br />
potpuno iskori{}enje raspolo`ive<br />
proizvodnje hidroelektrana, jasno je da<br />
nedostatak snage, a ne toliko nedostatak<br />
energije, mo`e vrlo ozbiljno uticati na<br />
snabdevanje potro{a~a elektri~nom<br />
energijom u periodu koji je pred nama.<br />
4.3. Potrebna dodatna snaga izvora<br />
Potrebna dodatna snaga izvora odre|ena je<br />
ovde na osnovu istih polaznih podataka<br />
koji su kori{}eni i u prethodnim<br />
prora~unima, s tim da je kao<br />
opravdan usvojen faktor<br />
raspolo`ovosti termoelektrana od<br />
85%, odnosno "hladna" rezerva na<br />
nivou od 15%. Uz takve<br />
pretpostavke dobijene su vrednosti<br />
prikazane u tabeli 10.<br />
Treba imati u vidu da se date<br />
vrednosti odnose na iznose neto<br />
snaga raspolo`ivih za bilans, koje<br />
sa ukupnom raspolo`ivom snagom<br />
postoje}ih elektrana u nazna~enim<br />
godinama omogu}avaju<br />
zadovoljenje potro{nje uz usvojeni<br />
(dati) kriterijum sigurnosti. Radi se,<br />
dakle, o snagama koje bi sa<br />
visokim stepenom garancija morale<br />
da budu raspolo`ive u periodima<br />
kriti~nim za elektroenergetski<br />
sistem u vreme vr{nih optere}enja,<br />
a mogu se obezbediti izgradnjom<br />
sopstvenih kapaciteta ili uvozom,
energija<br />
Tabela 9 Proizvodnja i godi{nje iskori{}enje termoelektrana<br />
2005.<br />
2010.<br />
Proizvodnja termoelektrana (GWh/god.) Godi{nje iskori{}enje (h/god.)<br />
Godina Minimalna Maksimalna Prose~na Minimalno Maksimalno Prose~no<br />
21516 25654 23456 5012 5976 5464<br />
22369 26776 24977 5282 6323 5898<br />
Tabela 10 Potrebna dodatna snaga izvora<br />
Godina 2005. 2006. 2007. 2008. 2009. 2010.<br />
Snaga (MW) 193 382 548 625 705 866<br />
od ~ega }e zavisiti veli~ina instalisane<br />
snage. Izbor re{enja treba, naravno, da<br />
bude predmet ozbiljnih studija sa ciljnim<br />
kriterijumima optimizacije, {to nije<br />
predmet ovih razmatranja. Zbog toga ovde<br />
nisu date ni analize o~ekivane proizvodnje<br />
dodatnih izvora, jer }e one zavisiti od<br />
njihove strukture, pri ~emu }e ukupna<br />
dodatna proizvodnja biti jednaka<br />
smanjenju redukcija energije koje se<br />
izgradnjom (ili zakupom) dodatnih<br />
kapaciteta ostvaruju. Treba, tako|e,<br />
naglasiti da detaljnije analize obima i<br />
dinamike dodatnih isporuka zahtevaju<br />
prora~une sa vremenskom osnovom<br />
manjom od meseca, kada bi bilo mogu}e<br />
ostvariti i bolje upravljanje raspolo`ivim<br />
rezervama kapaciteta, a time umanjiti i<br />
rizike od redukcija. Rezultati prikazani u<br />
ovom referatu su, me|utim, dovoljno<br />
pouzdani da uka`u na vrlo ozbiljne<br />
probleme koji se u snabdevanju potro{a~a<br />
elektri~nom energijom u Srbiji u narednom<br />
periodu mogu o~ekivati.<br />
5. Zaklju~ak<br />
Izvr{eni su obimni prora~uni kojima je<br />
simuliran rad proizvodnih kapaciteta EPSa<br />
u periodu 2005-2010. sa ciljem da se<br />
ispitaju uslovi pod kojim }e biti mogu}e<br />
zadovoljenje planirane potro{nje elektri~ne<br />
energije i snage uz usvojene standarde<br />
kvaliteta. U o~ekivanju da odgovaraju}e<br />
standarde utvrdi novi regulatorni organ,<br />
ustanovljen nedavno usvojenim Zakonom<br />
o energetici, u referatu su kori{}eni<br />
iskustveni kriterijumi za izvr{enje obaveza<br />
prema potro{a~ima elektri~ne energije.<br />
Pokazano je, na`alost, da bez obzira na<br />
mogu}a odstupanja vrednosti baznih<br />
podataka, i uz relativno skroman porast<br />
potro{nje elektri~ne energije, postoji velika<br />
verovatno}a da postoje}im kapacitetima<br />
ne}e biti mogu}e izvr{iti obaveze prema<br />
potro{a~ima u iznosu od oko 200 MW<br />
(2005.god.) do blizu 900 MW na kraju<br />
posmatranog perioda (2010.god.).<br />
Ukazano je na zna~aj preduzetih mera za<br />
pove}anje raspolo`ivosti jedinica, naro~ito<br />
u termoelektranama, ali je i pored toga<br />
neophodno preduzeti interventne mere za<br />
obezbe|enje dodatnih proizvodnih<br />
kapaciteta.<br />
Kako su blagovremene pripreme za<br />
izgradnju novih kapaciteta propu{tene,<br />
sopstvene izvore mogu}e je o~ekivati tek<br />
posle 2007. U tom smislu, do 2008.<br />
interventni uvoz sa tr`i{ta je svakako<br />
mogu}a, ako ne i jedina opcija. Paralelno<br />
sa uvozom neophodni su i dalji napori za<br />
racionalizaciju potro{nje, a instituti koje je<br />
uveo novi zakon, o odnosima sa<br />
potro{a~ima mogli bi da budu iskori{}eni<br />
da se, sa nekim od njih, ugovore takav<br />
obim i dinamika potro{nje koji }e<br />
relaksirati problematiku sistema u<br />
zimskom periodu. Naravno da to treba<br />
valorizovati i odgovaraju}om (smanjenom)<br />
cenom energije. Ekonomsku prinudu u<br />
smislu pove}ane cene ze energiju u<br />
zimskom periodu ne treba isklju~iti kao<br />
opciju.<br />
Kombinacijom svih mera, uklju~uju}i i<br />
odgovaraju}e upravljanje rezervnim<br />
kapacitetima, mogu}e je do}i do<br />
zadovoljavaju}eg nivoa u podmirenju<br />
planiranih potreba u elektri~noj energiji i<br />
snazi. Istovremeno je neophodno preduzeti<br />
hitne mere za stvaranje uslova za<br />
realizaciju sopstvenih proizvodnih<br />
kapaciteta. Ovo se posebno odnosi na<br />
kapacitete koji se mogu brzo realizovati i u<br />
sklopu planiranih aktivnosti na<br />
revitalizaciji postoje}ih agregata<br />
(pove}anje snage, dodatni agregati i sl.)<br />
Literatura<br />
[1] Studija, Metodologija za odre|jivanje<br />
energetsko-ekonomske opravdanosti i<br />
redosleda izgradnje novih elektrana u<br />
okviru ZEP-a, Energoprojekt, Beograd,<br />
1978.<br />
[036]
Ekstraktivna industrija jeste veliki<br />
potro{a~ svih vrsta energije tako da<br />
tro{kovi energenata predstavljaju<br />
zna~ajnu stavku u sumi ukupnih tro{kova<br />
poslovanja. Poslovni uspeh svakog<br />
ekonomskog subjekta zavisi od veli~ine<br />
kako izlaznih elemenata (obima<br />
proizvodnje, ukupnog prihoda, dohotka),<br />
tako i od veli~ine elemenata ulaza<br />
(utro{enog rada, ukupnih tro{kova, sume<br />
anga`ovanih sredstava). U nastojanju da<br />
ostvari optimalni poslovni uspeh,<br />
ekonomski subjekt mora da uti~e na<br />
smanjenje ulaznih i na pove}anje izlaznih<br />
elemenata. Kako i u kojoj meri }e se<br />
uticati na kretanje navedenih elemenata<br />
zavisi od delovanja veoma velikog broja<br />
objektivnih i subjektivnih faktora<br />
poslovanja. Budu}i da na objektivne<br />
faktore preduze}e ne mo`e da uti~e,<br />
njegove upravlja~ke aktivnosti treba da<br />
budu usmerene na subjektivne faktore.<br />
Suma ukupnih tro{kova poslovanja formira<br />
se tako|e pod uticajem delovanja i<br />
subjektivnih i objektivnih faktora. Dati<br />
faktori deluju kako na strani utro{aka tako<br />
i na strani nabavnih cena osnovnih<br />
elemenata proizvodnje. Upravlja~ka<br />
aktivnost preduze}a u sferi tro{kova treba<br />
da se usmeri na otklanjanje delovanja svih<br />
subjektivnih faktora u sferi pove}anja<br />
utro{aka i u sferi porasta nabavnih cena<br />
osnovnih elemenata proizvodnje. U ovom<br />
radu prou~ava}e se kretanje tro{kova<br />
energenata i njihov uticaj na poslovni<br />
uspeh, i to u preduze}ima ekstraktivne<br />
industrije. Istra`ivanje }e se bazirati na<br />
konkretnom primeru Preduze}a za<br />
topljenje i rafinaciju bakra (TIR) RTB Bor.<br />
1. Analiza kretanja tro{kova<br />
energije u TIR RTB Bor<br />
Da bi odre|enim procesom menad`ment<br />
preduze}a mogao da upravlja i da ga<br />
usmerava u funkciji pove}anja efikasnosti<br />
poslovanja i, samim tim, pove}anja sume<br />
ostvarenog profita, neophodno je prou~iti<br />
karakteristike odvijanja datog procesa.<br />
Prof. dr Gordana Kokeza<br />
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd<br />
Mr Ivan Najdenov<br />
TIR RTB Bor<br />
UDC 658.26:622.013]:005.52<br />
Upravljanje tro{kovima<br />
energije u funkciji<br />
poslovnog uspeha - primer<br />
preduze}a TIR RTB Bor<br />
Preduze}e Topljenje i rafinacija bakra<br />
RTB Bor je veliki potro{a~ skoro svih<br />
vrsta energenata, a posebno elektri~ne<br />
energije, ugljeva, nafte i mazuta. U sumi<br />
ukupnih tro{kova ovog preduze}a, tro{kovi<br />
energije u~estvuju sa visokim procentom<br />
[037]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Tro{kovi energije predstavljaju zna~ajnu stavku ukupnih tro{kova poslovanja ve}ine<br />
privrednih subjekata a posebno preduze}a ekstraktivne industrije. Budu}i da su tro{kovi<br />
jedan od ulaznih elemenata u ekonomskom sistemu preduze}a, njihova visina, kada se<br />
dovede u odnos sa odgovaraju}im izlaznim elementom, bitno uti~e na ekonomsku<br />
efikasnost funkcionisanja datog sistema, tj. na njegov poslovni uspeh. U ovom radu<br />
prou~ava se uticaj tro{kova energije na poslovni uspeh preduze}a za proizvodnju i<br />
preradu bakra i to na konkretnom primeru preduze}a Topljenje i rafinacija RTB Bor. U<br />
tom smislu, za period od pet karakteristi~nih godina (1996, 1997, 2000, 2001. i 2002),<br />
prate se kretanje tro{kova energije, dinamika njihovog u~e{}a u strukturi ukupnih<br />
tro{kova, kao i uticaj tro{kova energije na ostvareni poslovni uspeh konkretnog<br />
preduze}a, izra`en preko pokazatelja produktivnosti i ekonomi~nosti. Analizom je<br />
utvr|eno da je tokom posmatranih godina u~e{}e tro{kova energenata bilo preko 20%, a<br />
da su se pokazatelji produktivnosti i ekonomi~nosti pogor{ali u drugom u odnosu na<br />
prvi period posmatranja. Kao mere za smanjenje tro{kova energenata i za unapre|enje<br />
poslovnog uspeha konkretnog preduze}a predla`e se efikasnije upravljanje procesom<br />
potro{nje energenata koje podrazumeva dobro poznavanje tehnolo{kog procesa,<br />
odgovaraju}u organizaciju proizvodnje uz stalne inovacije, poznavanje i prilago|avanje<br />
situaciji na doma}em i inostranom tr`i{tu kao i stalno pra}enje tro{kova po fazama<br />
proizvodnje pomo}u adekvatnog informacionog sistema.<br />
Klju~ne re~i: upravljanje, tro{kovi, energija, efikasnost, poslovni uspeh.<br />
The Management of Energy Costs in the Function of Business Success (Case<br />
Study:TIR RTB Bor<br />
Abstract: The Energy costs represent the significant part of the total expences,<br />
especially in the extracting industry.The costs are one of the inputs of enterprise´s<br />
economic system. The ratio between cost and adequate output element shows the firm´s<br />
efficiency, i.e. it´s business success. The impact of Energy Exspenses on business success<br />
in this paper is studed (Case study: TIR RTB Bor). Energy expenses dynamics and their<br />
contribution to the total cost structure in the period of 5 specific years (1996,1997,<br />
2000, 2001 and 2002) are analyzed. Energy costs influence on business success,<br />
productivity and cost effectiveness are studed, too. Through the analyzed period the rate<br />
of energy cost was more than 20% , and productivity and cost effectiveness got worse.<br />
To reduce energy expenses and to encrease business succsess corresponding steps are<br />
proposed. It means good knowledge of technology process, adequate product<br />
organuzation, inovations, adapting to market demamand and permanently cost control<br />
by corresponding informations system.<br />
Key words: management, costs, energy, efficiency, business success.<br />
(preko 20%), {to zna~i da navedena vrsta<br />
tro{kova, kao ulazni element, ima bitan<br />
uticaj i na poslovni uspeh ovog preduze}a.<br />
Zato je pra}enje i upravljanje kategorijom<br />
tro{kova energenata veoma bitno sa<br />
stanovi{ta ostvarivanja optimalnih
energija<br />
Tabela 1 Iznos i u~e{}e tro{kova energetike u sumi ukupnih tro{kova TIR-a<br />
Red. Br. Godina Iznos trošk. u d. Iznos. trošk. u Uèešæe u % u uk.<br />
USD<br />
trošk.<br />
1. 1996. 101.330.983. 17.777.365 22,22<br />
2. 1997. 133.577.136 19.643.696 22,62<br />
3. 2000. 179.527.414 3.989.498 13,88<br />
4. 2001. 501.398.151 7.596.942 22,63<br />
5. 2002. 573.939.225 8.912.100 24,97<br />
poslovnih rezultata. U konkretnom primeru<br />
TIR RTB Bor, pra}eno je kretanje tro{kova<br />
energenata u periodu od 5 godina.<br />
Me|utim, zbog specifi~nosti uslova<br />
poslovanja, nije uzet kontinuelni niz od 5<br />
godina, ve} su razmatrane karakteristi~ne<br />
godine. U tom smislu, posmatra se kretanje<br />
tro{kova energenata u 1996. i 1997. koje<br />
se mogu smatrati periodom kada je<br />
preduze}e TIR optimalno koristilo svoje<br />
kapacitete, i u godinama 2000, 2001. i<br />
2002. kada je proizvodnja drasti~no<br />
smanjena zbog veoma nepovoljnih uslova<br />
poslovanja. Godine 1998. i 1999. nisu<br />
reprezentativne za analizu zbog ratnih<br />
uslova, a u periodu do 1996. tako|e je<br />
do{lo do promene uslova privr|ivanja<br />
izazvanih hiperinflacijom, nerealnim<br />
kursom dinara, ekonomskim sankcijama od<br />
strane me|unarodne zajednice, izgubljenim<br />
statusom povla{}ene nacije u izvozu na<br />
zapadnoevropska tr`i{ta i u SAD. Ovome<br />
se mo`e dodati i nedovoljna podr{ka<br />
poslovnih banaka u kreditiranju<br />
proizvodnje i izvoza, uz veoma nepovoljan<br />
trend cena bakra i ostalih proizvoda TIR-a<br />
na doma}em i inostranom tr`i{tu, tako da ni<br />
ovaj period nije reprezentativan za analizu.<br />
Tabelarni pregled iznosa i procentualnog<br />
u~e{}a tro{kova energetike u sumi ukupnih<br />
tro{kova TIR-a dat je u tabeli 1.<br />
Na osnovu podataka datih u tabeli 1 mo`e<br />
se izvr{iti slede}a analiza.<br />
Tokom 1996. proizvodnja katodnog bakra<br />
iznosila je 104.000 t, {to je doprinelo i<br />
boljem kori{}enju kapaciteta ostalih<br />
pogona. Topljenje i rafinacija bakra je<br />
veliki potro{a~ energije, posebno linija<br />
proizvodnje katodnog bakra. Posmatrane<br />
godine, i pored relativno niskih cena<br />
energenata, posebno elektri~ne energije,<br />
ovo preduze}e ostvarilo je ukupne<br />
tro{kove energije u iznosu od 101.330.983<br />
d. ili 17.777.365 USD, {to u strukturi<br />
ukupnih tro{kova ~ini 22,22%. Ovako<br />
velika potro{nja energenata, i pored toga<br />
{to je na nivou projektovanih veli~ina,<br />
nastala je kao posledica i velikog obima<br />
proizvodnje.<br />
Godine 1997. tako|e je ostvaren<br />
zadovoljavaju}i obim proizvodnje koji je<br />
iznosio na liniji bakra 106.583 t.<br />
Posmatrane godine u~e{}e tro{kova<br />
energije u sumi ukupnih tro{kova nije se<br />
bitno promenilo i iznosilo je 22,62%.<br />
Ukupni tro{kovi energije iznosili su<br />
133.577.136 d. ili 19.643.696 USD.<br />
Minimalno pove}anje u~e{}a tro{kova<br />
energetike u odnosu na prethodnu godinu<br />
posledica je pove}anja obima proizvodnje<br />
katodnog bakra za 2,5%, tj. za 2.583 t. To<br />
je uticalo na i na ve}u potro{nju<br />
energenata na liniji bakra, a samim tim i u<br />
ostalim pogonima TIR-a.<br />
U 2000. do{lo je do drasti~nog pada<br />
proizvodnje na liniji bakra, i to za 57,2% u<br />
odnosu na 1997. Pad proizvodnje bakra<br />
doveo je do pada proizvodnje i u ostalim<br />
pogonima TIR-a. Pad ostvarene<br />
proizvodnje pratio je i pad kako ukupnih<br />
tro{kova, tako i tro{kova energetike.<br />
Ukupni tro{kovi energije navedene godine<br />
iznosili su 179.527.414 dinara ili<br />
3.989.498 USD. U~e{}e vrednosti tro{kova<br />
energije u strukturi ukupnih tro{kova<br />
iznosilo je 13,88%. Osim pada ostvarenog<br />
obima proizvodnje, na pad u~e{}a tro{kova<br />
energije u strukturi ukupnih tro{kova<br />
uticao je i znatan porast kamata, usluga i<br />
zarada u ukupnim tro{kovima, a tako|e i<br />
rast crnog kursa dinara (1USD=45dinara)<br />
zbog visoke inflacije.<br />
Tokom 2001. tendencija pada ostvarenog<br />
proizvodnje i dalje je nastavlljena u svim<br />
pogonima TIRa. Dati pad proizvodnje<br />
doveo je i do ne{to manje potro{nje<br />
energenata u apsolutnom iznosu, dok su<br />
utro{ci energije po jedinici proizvoda<br />
pove}ani. Devalvacija dinara uslovila je<br />
uskla|ivanja dispariteta cena proizvoda<br />
energetike sa cenama u drugim privrednim<br />
sektorima pa su cene svih energenata<br />
zabele`ile veliki porast. To je pove}alo<br />
u~e{}e tro{kova energenata u strukturi<br />
ukupnih tro{kova, pri ~emu su oni iznosili<br />
501.398.151 dinara ili 7.596.942 USD,<br />
odnosno 22,63%.<br />
Godine 2002. tendencija pada ostvarenog<br />
obima proizvodnje i dalje se nastavlja u<br />
svim pogonima TIR-a. Budu}i da tro{kovi<br />
nekih energenata imaju fiksni karakter, u<br />
situaciji kada se raspolo`ivi kapaciteti nisu<br />
koristili u potpunosti, do{lo je do<br />
pove}anja utro{aka datih energenata po<br />
jedinici proizvoda. Posmatrane godine<br />
ukupni tro{kovi energenata iznosili su<br />
573.939.225 dinara ili 8.912.100 USD.<br />
Usled daljeg skoka cena svih energenata,<br />
procentualno u~e{}e tro{kova energetike<br />
iznosilo je 24,97%, {to je za 2,34% ve}e<br />
nego u prethodnoj godini.<br />
Tabela 2 Dinamika produktivnosti<br />
[038]<br />
2. Dinamika produktivnosti i<br />
ekonomi~nosti kao pokazatelja<br />
poslovnog uspeha<br />
Produktivnost, ekonomi~nost i rentabilnost<br />
predstavljaju parcijalne principe<br />
reprodukcije. Na osnovu datih pokazatelja<br />
mogu}e je oceniti poslovni uspeh<br />
preduze}a u odre|enom periodu njegovog<br />
poslovanja. U ovom radu analizirana je<br />
dinamika pokazatelja produktivnosti i<br />
ekonomi~nosti u periodu od pet<br />
karaktristi~nih godina poslovanja.<br />
2.1. Analiza produktivnosti<br />
Princip produktivnosti je na~elo, odnosno<br />
zahtev, da se ostvari odre|ena proizvodnja<br />
s minimalnim utro{cima radne snage za tu<br />
proizvodnju. Saglasno tome, produktivnost<br />
(P) mo`e se izraziti kao odnos ostvarenog<br />
obima proizvodnje (Q) i utro{aka radne<br />
snage (L), izraz 1:<br />
P = Q / L (1)<br />
Produktivnost kao parcijalni pokazatelj<br />
kvaliteta ekonomije odre|enog privrednog<br />
subjekta mo`e se posmatrati sa dva<br />
aspekta. Sa stanovi{ta dru{tvene zajednice,<br />
produktivnost pokazuje sposobnost<br />
proizvo|enja, tj. koliki obim proizvoda je<br />
ta organizacija sposobna da stavi dru{tvu<br />
na raspolaganje. Me|utim, sa stanovi{ta<br />
kvaliteta te organizacije, produktivnost<br />
pokazuje racionalnost tro{enja radne snage,<br />
tj. njenu sposobnost da po jedinici rada<br />
ostvari odre|enu proizvodnju.<br />
Preduze}e Topljenje i rafinacija u procesu<br />
reprodukcije bavi se proizvodnjom velikog<br />
broja razli~itih vrsta proizvoda - preko<br />
300. Zato je za potrebe analize dinamike<br />
produktivnosti uzet jedan, reprezentativni,<br />
proizvod - katodni bakar. Kao opravdanje<br />
tome navodi se i ~injenica da se najve}i<br />
deo tro{kova i prihoda TIR-a, preko 65%,<br />
odnosi upravo na ovaj proizvod.<br />
U konkretnom slu~aju produktivnost je<br />
izra~unata na bazi ostvarenog obima<br />
proizvodnje i broja efektivnih ~asova rada<br />
radnika koji neposredno rade u samoj<br />
proizvodnji (tabela 2).<br />
Iz tabele 2 mo`e se sagledati da je<br />
produktivnost tokom posmatranih godina<br />
pokazala tendenciju pada (od 101 tone<br />
katodnog bakra po jedinici efektivnog<br />
rada u 1997. na samo 35 t po jedinici<br />
efektivnog rada u 2001. Nagli pad<br />
produktivnosti na liniji proizvodnje<br />
katodnog bakra uticao je i na pad<br />
produktivnosti u ostalim metalur{kim<br />
pogonima, a posebno u Fabrici sumporne<br />
kiseline, Fabrici bakarne `ice i u Livnici<br />
bakra i bakarnih legura.<br />
Red. Godina Proizvodnja (Q) u t Utrošak radne Produktivnost<br />
broj<br />
sange (L) u è. rada Q/L<br />
1. 1996. 104.000 1.038 100<br />
2. 1997. 106.583 1.035 101<br />
3. 2000. 45.633 930 49<br />
4. 2001. 32.365 915 35<br />
5. 2002. 35.897 503 71
energija<br />
Slika 1 Grafi~ki prikaz dinamike produktivnosti Slika 2 Grafi~ki prikaz dinamike ekonomi~nosti<br />
Grafi~ki prikaz dinamike produktivnosti u<br />
posmatranom periodu dat je na slici 1.<br />
2.2.Analiza ekonomi~nosti<br />
Ekonomi~nost kao jedan od parcijalnih<br />
principa reprodukcije pokazuje<br />
racionalnost tro{enja svih elemenata<br />
proizvodnje. Ekonomi~nost se izra`ava kao<br />
odnos ostvarene proizvodnje (C) i ukupnih<br />
tro{kova (T), (izraz 2):<br />
E = C / T (2)<br />
Analiza ekonomi~nosti TIR-a izvr{ena je<br />
za liniju proizvodnje katodnog bakra, koja<br />
je reprezentativna linija kako po u~injenim<br />
tro{kovima tako i po ostvarenom prihodu.<br />
Sve vrednosne veli~ine izra`ene su u<br />
standardnim (stalnim) cenama iz 1996. da<br />
bi se obezbedila uporedivost podataka.<br />
Pregled ostvarene ekonomi~nosti po<br />
analiziranim godinama dat je u tabeli 3.<br />
Iz tabele 3 mo`e se sagledati da se<br />
ekonomi~nost tokom posmatranih godina<br />
smanjivala. Godine 1997. ekonomi~nost je<br />
iznosila 1,72, {to zna~i da je ostvareno<br />
1,72 dinara ukupnog prihoda po jedinici<br />
utro{enih sredstava. Sa druge strane, 2001.<br />
na svaki dinar tro{kova ostvarivalo se 0, 60<br />
dinara ukupnog prihoda, {to ukazuje na<br />
gubitak u poslovanju jer su ukupni<br />
tro{kovi bili ve}i od ukupnog prihoda. Pad<br />
ekonomi~nosti posledica je naglog pada<br />
proizvodnje u periodu 2000-2002, kao i<br />
posledica porasta utro{aka normativnih<br />
materijala po jedinici proizvoda ({to je<br />
uslovilo porast tro{kova). Na pove}anje<br />
tro{kova, a samim tim, i na smanjenje<br />
ekonomi~nosti, uticali su remonti<br />
kapaciteta zbog dotrajalosti opreme i<br />
agresivne sredine, i to u Fabrikama<br />
sumporne kiseline, Elektrolizi i Topionici.<br />
Grafi~ki prikaz dinamike ekonomi~nosti<br />
dat je na slici 2.<br />
Tabela 3 Dinamika ekonomi~nosti<br />
Analizom pokazatelja i produktivnosti i<br />
ekonomi~nosti mo`e se uo~iti njihov blagi<br />
porast 2002. Dati porast usledio je ne<br />
samo zbog neznatnog pove}anja<br />
proizvodnje ve} i zbog smanjenja veoma<br />
velikog broja zaposlenih na bazi socijalnog<br />
programa Vlade Republike Srbije, i to za<br />
33% na nivou TIR-a. To je uslovilo pad<br />
tro{kova zarada, a time i ukupnih tro{kova.<br />
Me|utim, mi{ljenja smo da bitnije<br />
pove}anje efikasnosti poslovanja, izra`eno<br />
porastom produktivnosti i ekonomi~nosti,<br />
nije mogu}e posti}i bez odgovaraju}e<br />
doma}e i inostrane finansijske podr{ke.<br />
Data podr{ka neophodna je za<br />
revitalizaciju sopstvenih rudnika i nabavku<br />
ve}e koli~ine uvoznog koncentrata pod<br />
povoljnijim uslovima prerade.<br />
Zaklju~ak<br />
Na osnovu analize dinamike tro{kova i<br />
pokazatelja poslovnog uspeha u periodu od<br />
pet karakteristi~nih godina u preduze}u<br />
Topljenje i rafinacija RTB Bor, mo`e se<br />
zaklju~iti da su tro{kovi energenata<br />
zna~ajna stavka sume ukupnih tro{kova<br />
preduze}a i da bitno uti~u na njegov<br />
ostvareni poslovni uspeh. Prou~avanje<br />
raspolo`ivih podataka pokazalo je da<br />
tro{kovi energenata rastu u periodima<br />
pove}anja proizvodnje, ali da se njihovo<br />
procentualno u~e{}e, zbog fiksnog<br />
karaktera pojedinih vrsta tro{kova, u sumi<br />
ukupnih tro{kova ne menja bitno, osim u<br />
izuzetnim situacijama. Produktivnost i<br />
ekonomi~nost, kao pokazatelji poslovnog<br />
uspeha, bili su znatno povoljniji u<br />
godinama kada je ostvaren ve}i obim<br />
proizvodnje i kada su se proizvodni<br />
kapaciteti potpunije koristili. Smanjenje<br />
tro{kova energenata uticalo bi na<br />
pobolj{anje pokazatelja poslovnog uspeha.<br />
Da bi se to postiglo neophodno je<br />
Red.<br />
broj<br />
Godina Ukupni prihod (C) Ukupni troškovi (T) Ekonomiènost (C/T)<br />
1. 1996. 323.540.394 191.085.998 1,69<br />
2. 1997. 334.431.471 193.913.575 1,72<br />
3. 2000. 136.043.765 168.321.565 0,80<br />
4. 2001. 89.843.279 149.068.697 0,60<br />
5. 2002. 102.807.564 154.700.795 0,68<br />
[039]<br />
preduzeti odgovaraju}e upravlja~ke mere u<br />
ovoj sferi, koje podrazumevaju dobro<br />
poznavanje tehnolo{kog procesa,<br />
prilago|avanje zahtevima tr`i{ta, uvo|enje<br />
inovacija, odgovaraju}u kontrolu tro{kova<br />
i sl. Jedno od mogu}ih re{enja jeste<br />
smanjenje i zamena pojedinih energenata<br />
alternativnim gorivima kao i smanjenje<br />
vr{nih snaga u ukupnim tro{kovima<br />
elektri~ne energije.<br />
Literatura<br />
Najdenov, I., Upravljanje potro{njom<br />
energenata u procesima topljenja i<br />
rafinacije bakra, magistarska teza,<br />
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd,<br />
2004.<br />
Kokeza, G., Rai}, K., Najdenov, I., Uticaj<br />
potro{nje energenata u pogonima TIR-a na<br />
cenu ko{tanja katodnog bakra, VI<br />
savetovanje metalurga Srbije i Crne Gore,<br />
Beograd, 2003.<br />
Kokeza, G., Rai}, K., Najdenov, I.,<br />
Optimiziranje potro{nje energenata u<br />
pogonima TIR-a, Hemijska industrija,<br />
SHD, Beograd, 2003.<br />
Stavri}, B., Kokeza, G., Upravljanje<br />
poslovnim sistemom, Tehnolo{kometalur{ki<br />
fakultet, Beograd, 2002.<br />
Stavri}, B., Kokeza, G., Osnovi<br />
menad`menta - za in`enjere,<br />
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd, 2005.
ZA[TITA @IVOTNE SREDINE<br />
1. Kjoto protokol<br />
Promena klime je postala globalni problem<br />
kojim su se prve pozabavile Ujedinjene<br />
nacije (United Nation Framework<br />
Convention on Climate Change -<br />
UNFCCC). Glavni cilj Konvencije je da se<br />
postigne “stabilizacija koncentracije<br />
gasova koji proizvode efekat staklene ba{te<br />
na nivou koji ne bi doveo do opasnih<br />
antropogenih uticaja na klimatski sistem”<br />
(~lan 2 UNFCCC). Da bi dostigla taj cilj<br />
Konvencija poziva industrijalizovane<br />
zemlje (Aneks I) da primene planove<br />
akcija i mere za smanjenje emisije gasova<br />
staklene ba{te (Greenhous Gases - GHG)<br />
kao i da obezbede finansijske resurse i<br />
transfer tehnologije za zemlje u razvoju.<br />
[tavi{e, ~lanice Konvencije }e izvestiti o<br />
svojim nacionalnim inventarima i o svojim<br />
programima za borbu protiv klimatskih<br />
promena (National Communication).<br />
Na Tre}oj konferenciji o klimi odr`anoj u<br />
Japanu 1997. industrijalizovane zemlje<br />
(Aneks B) obavezale su se Kjoto<br />
protokolom (KP) da smanje emisiju gasova<br />
staklene ba{te tokom perioda 2008-2012<br />
(Commitment Period) za najmanje 5% u<br />
odnosu na 1990. koja se uzima kao bazna<br />
godina. U gasove koji proizvode efekat<br />
staklene ba{te spadaju ugljen-dioksid<br />
(CO ), metan (CH ), azotsuboksid (N O) i<br />
2 4 2<br />
industrijski gasovi grupe HFC, PFC i<br />
sumporheksafluorid (SF ). 6<br />
1.1. Mehanizmi Kjoto protokola<br />
Da bi se na ekonomi~an na~in ostvarile<br />
obaveze na tom planu Kjoto protokol<br />
obezbedjuje tri tzv. fleksibilna mehanizma:<br />
� Zajedni~ka primena (Joint<br />
Implementation - JI, ~l. 6 KP): Po tom<br />
~lanu industrijalizovana zemlja investira u<br />
projekte smanjenja emisije u drugoj<br />
industrijalizovanoj ili tranzicionoj zemlji.<br />
Po Kjoto protokolu odobrenja (Carbon<br />
Credits) iz ovog mehanizma, tzv. jedinice<br />
Dragan Vukoti}<br />
Elektroprivreda Srbije, Beograd<br />
UDC 551.583:502.131.1(497.1)<br />
Kjoto protokol i njegovi<br />
mehanizmi u funkciji<br />
odr`ivog razvoja SCG<br />
smanjenja emisije (Emission Reduction<br />
Units - ERUs), mogu biti izdate samo<br />
tokom obavezuju}eg perioda 2008-2012.<br />
� Mehanizam ~istog razvoja (Clean<br />
Development Mechanism - CDM, ~l. 12<br />
KP): Po tom ~lanu industrijalizovana<br />
strana ula`e u projekte smanjenja emisije u<br />
zemlji u razvoju. Odobrenja (Carbon<br />
Credits) ostvarena u takvim projektima,<br />
tzv. sertifikovano smanjenje emisije<br />
(Certified Emission Reduction - CERs), se<br />
mogu sticati od 2000. nadalje.<br />
Medjunarodna trgovina emisijama<br />
(Internationa Emission Trading - IET, ~l.<br />
17 KP): Dr`ave koje imaju utvrdjenu<br />
ciljnu emisiju po Kjoto protokolu mogu<br />
prodavati emisiona odobrenja (Emission<br />
Allowances), koja same ne}e iskoristiti,<br />
drugim dr`avama. Ove druge ih mogu<br />
[040]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Globalno zagrevanje je posledica emisije gasova iz industriskih postrojenja koji se<br />
akumuliraju u atmosferi i tako stvaraju efekat staklene ba{te. U cilju obuzdavanja<br />
globalnog zagrevanja i promene klime Ujedinjene nacije su, na Tre}oj konferenciji o<br />
klimatskim promenama koja je odr`ana 1997. u Japanu, usvojile Kjoto protokol.<br />
Prema Kjoto protokolu, trgovina emisijama je generalni izraz za tri tzv. fleksibilna<br />
mehanizma koji treba da omogu}e smanjenje emisije gasova sa efektom staklene ba{te<br />
na ekonomi~an na~in.<br />
Rad se bavi konceptom trgovine emisijama i mogu}im implikacijama Kjoto procesa na<br />
doma}u elektroenergetiku, kao i osnovnim zahtevima za primenu CDM projekata.<br />
Klju~ne re~i: Kjoto protokol, mehanizam ~istog razvoja, trgovina emisijama, CDM<br />
projekat.<br />
Abstract<br />
Global warming is the consequence of emission of gasses from industrial facilities,<br />
accumulated in the atmosphere and producing the greenhouse effect. For the purpose of<br />
controlling the global warming and climate changes United Nations has adopted the<br />
Kyoto Protocol at the Climate Conference held in Japan in 1997.<br />
According to the Kyoto Protocol emission trading is the general term for three so called<br />
flexible mechanisms enabling the reduction of GHG emission in an economical way.<br />
The Paper deals with the concept of emission trading and possible implications of Kyoto<br />
Process in relation to the domestic electric power industry as well as basic requirements<br />
to facilitate implementation of CDM projects.<br />
Key words: Kyoto protocol, clean development mechanism, emission trading, CDM<br />
project.<br />
iskoristiti za ispunjavanje svojih obaveza.<br />
U maju 2002. Evropska unija i druge<br />
industrijalizovane zemlje ratifikuju Kjoto<br />
protokol koji je stupio na snagu 16.2.2005,<br />
nakon ratifikacije Rusije. Iako tada Kjoto<br />
protokol jo{ uvek nije bio na snazi,<br />
nekoliko vlada i privatnih institucija su<br />
preuzele inicijativu za investiranje u<br />
fleksibilne mehanizme. Na primer,<br />
holandska vlada je raspisala tender<br />
(ERUPT i CERUPT) i kupuje karbon<br />
kredite iz CDM i JI projekata. [tavi{e,<br />
Svetska banka (World Bank) je osnovala<br />
razli~ite fondove kao {to su Prototype<br />
Carbon Fund i Bio-Carbon-Fund za<br />
finansiranje smanjenja emisije GHG, dok<br />
su Evropska unija i Japan izdali<br />
deklaraciju kojom se obavezuju na<br />
donaciju od 410 miliona US $ godi{nje,
energija<br />
tokom 2005-2008. fondovima koji treba da<br />
pomognu zemljama u razvoju da smanje<br />
emisije GHG [1].<br />
� Tipi~ni projekti koji su izabrani su:<br />
� Biomasa<br />
� Parkovi vetrogeneratora<br />
� Hidroenergetika<br />
� Energetska efikasnost<br />
� Promena goriva sa uglja na gas<br />
� Dobijanje gasa iz deponija (metan)<br />
Da bi se izra~unala dodatna finansijska<br />
korist od takvih CDM i JI projekata, koja<br />
zavisi od iznosa smanjenja emisije i cene<br />
po kojoj je pla}eno to smanjenje, emisija<br />
koja je proizvod CDM/JI projekata se<br />
poredi sa izra~unatim osnovnim<br />
scenarijom. Iznos smanjenja emisije se<br />
defini{e kao razlika u emisijama GHG<br />
izmedju baznog scenarija i projekata.<br />
1.2. Uslovi za primenu Kjoto<br />
mehanizama<br />
Za kori{}enje bilo kojih karbon kredita za<br />
ostvarivanje obaveze po Kjoto Protokolu i<br />
za u~e{}e u trgovini emisijama po ~lanu<br />
17, zemlja ~lanica Kjoto protokola mora da<br />
ispuni slede}e zahteve:<br />
a) da je ratifikovala Kjoto protokol,<br />
b) da ima uspostavljen svoj dodeljeni iznos<br />
(assigned amount) emisije GHG u skladu<br />
sa postoje}im zahtevima,<br />
c) da ima kompjuterizovan nacionalni<br />
registar u skladu sa medjunarodnim<br />
zahtevima,<br />
d) da ima uspostavljen nacionalni sistem<br />
za procenu emisije GHG iz svih izvora i<br />
pove}anja ponora (sinks),<br />
e) da podnese najaktueliniji raspolo`ivi<br />
godi{nji inventar GHG i da nastavi da<br />
podnosi godi{nje inventare u skladu sa<br />
postoje}im zahtevima,<br />
f) da podnese dodatne informacije o<br />
dodeljenom iznosu u skladu sa postoje}im<br />
zahtevima.<br />
Samo za CDM i JI Zemlje Doma}ina<br />
postoje neka pojednostavljenja zahteva:<br />
� Zemlja doma}in CDM projekta ne mora<br />
da ispuni ni{ta vi{e od ratifikacije Kjoto<br />
protokola.<br />
� Za zemlje doma}ine JI projekta<br />
uspostavljena su dva pristupa: Takozvani<br />
“First Track” predstavlja jednostavniji<br />
metod za JI projekte. Druga varijanta<br />
(“Second Track”) se primenjuje u slu~aju<br />
kada ~lanica doma}in ne ispunjava sve<br />
prethodno navedene zahteve, ali ispunjava<br />
minimalni set njih (a-c). One moraju<br />
koristiti sli~na pravila kao za CDM.<br />
Pravilo koje se primenjuje na oba<br />
mehanizma, CDM i JI, je da ne<br />
dozvoljavaju primenu nuklearnih<br />
postrojenja. Takodje, CDM projekti<br />
moraju ispuniti dodatne zahteve:<br />
� Postoje}i Official Development<br />
Assistance (ODA) resursi se ne smeju<br />
preusmeravati za finansiranje projekta;<br />
drugi javni fondovi za te svrhe moraju biti<br />
odvojeni od, i ne smeju se ra~unati u tom<br />
smislu, finansijskih obaveza zemalja<br />
~lanica Aneksa I (npr. GEF).<br />
� Projekat treba da poma`e odr`ivi razvoj<br />
zemlje doma}ina. Ispunjenje ovog zahteva<br />
ocenjuje zemlja doma}in.<br />
� Samo po{umljavanje i obnova {uma su<br />
zadovoljavaju}i kao pnor (sink) projekti za<br />
CDM. U toku prvog perioda obaveze,<br />
iznos CER, nastao takvim projektima i<br />
kori{}en za ispunjenje obaveze zemlje<br />
~lanice Aneksa B, ne sme pre}i 1% emisije<br />
bazne godine ~lanice, puta pet. Da li }e i<br />
drugi LULUCF projekti biti pogodni u<br />
kasnijem periodu obaveze i da li }e<br />
restrikcije vezane za kori{}enje CER iz<br />
takvih projekata biti ukinute ostaje da se<br />
usaglasi medju ~lanicama.<br />
1.3. Tok ciklusa CDM projekta<br />
Slede}i proces je predvidjen za ciklus<br />
CDM projekata, koji je jednak zahtevima<br />
za “2nd Track“ JI:<br />
� U~esnici u projektu (investitor i nosilac<br />
projekta) pi{u Project Design Document<br />
(PDD). Na osnovu toga, oni tra`e “Letter<br />
of Approval” da je njihov projekat priznat<br />
kao CDM/JI projekat od strane vlade<br />
zemlje doma}ina. Prema tome zemlja<br />
doma}in daje odobrenje da projekat<br />
ispunjava njene zahteve u cilju ostvarenja<br />
odr`ivog razvoja.<br />
� Slede}i korak je procena projekta od<br />
strane nezavisnog entiteta kojeg imenuju<br />
u~esnice u projektu (za CDM to je<br />
Designated Operational Entity, a za JI je<br />
Assigned Independent Entity). On<br />
procenjuje projekat na osnovu PDD u<br />
skladu sa kriterijumima za CDM/JI. Ti<br />
entiteti su nezavisna tela koja su<br />
akreditovana od strane posebnih tela kao<br />
{to su “Executive Board” (EB) za CDM i<br />
Supervisory Committee (SC) za JI. Ta tela<br />
su glavni autoriteti za CDM/JI mehanizme<br />
i sastoje se od odredjenog broja ~lanova iz<br />
Aneksa B i ne-Aneks B ~lanica Kjoto<br />
protokola.<br />
� Nakon {to je projekat procenjen,<br />
dokumenta se podnose EB na registraciju,<br />
tj. na formalno prihvatanje kao CDM<br />
projekat.<br />
� Potom sledi implementacija projekta.<br />
� Posle toga sprovodi se monitoring koji je<br />
du`nost u~esnika u projektu.<br />
� Verifikaciju, koja se sprovodi u<br />
redovnim intervalima, vr{i takodje<br />
nezavisni ili operativni entitet koji<br />
proverava ex-post ta~nost procenjenih<br />
iznosa karbon kredita.<br />
� Sertifikacija podrazumeva pismenu<br />
potvrdu od strane operativnog ili<br />
nezavisnog entiteta da je projekat<br />
[041]<br />
rezultirao verifikovanom redukcijom<br />
emisije GHG tokom datog perioda.<br />
Izve{taj o sertifikaciji prakti~no predstavlja<br />
aplikaciju za izdavanje emisionih kredita<br />
na iznos verifikovane redukcije emisije<br />
GHG.<br />
� Kad je u pitanju CDM, EB izdaje CER<br />
ukoliko nema, u odredjenom vremenskom<br />
roku podnetog, zahteva tre}e strane za<br />
reviziju CDM projekta. Prilikom<br />
izdavanja, CER je pojedina~no ozna~en<br />
serijskim brojem, “Share of Proceeds” se<br />
zadr`ava, a preostali iznos CER se<br />
pripisuje na ra~un u~esnika u projektu. U<br />
slu~aju JI, zemlja doma}in mora da<br />
prevede Assigned Amount Units (AAU) u<br />
ERU i transferi{e ih na ra~un investitora u<br />
nacionalnom regisru njegove zemlje.<br />
“The Share of Proceeds” je naknada na<br />
iznos izdatih CER iz CDM projekta.<br />
Sredstva na taj na~in prikupljena se koriste<br />
u dve svrhe. Prva je da pokrije<br />
administrativne tro{kove CDM. Druga je<br />
da obezbedi sredstva za Adaptation Fund<br />
koji se koristi za finansiranje adaptacionih<br />
mera zemalja koje su najvi{e pogodjene<br />
klimatskim promenama.<br />
Za promociju malih projekata set<br />
pojednostavljenih modaliteta i pravila je<br />
odobren na COP 8, odr`anoj u Nju Delhiju<br />
2002. Oni podrazumevaju<br />
pojednostavljenja prilikom izrade baznog<br />
scenarija i monitioringa i primenjuju se na<br />
slede}e kategorije projekata:<br />
a) projekti vezani za obnovljive izvore sa<br />
maksimalnim izlaznim kapacitetom do 15<br />
MW;<br />
b) projekti pobolj{anja energetske<br />
efikasnosti koji smanjuju potro{nju<br />
energije, na strani snabdevanja i/ili<br />
potro{nje, do 15 GWh/god.;<br />
c) drugi projekti koji smanjuju<br />
antropogenetsku emisiju izvora i<br />
direktno emisiju manje od 15.000 t<br />
ekvivalentnog CO godi{nje.<br />
2<br />
2. Trgovina emisijama<br />
Izraz “trgovina emisijama” se ne odnosi na<br />
kupovinu i prodaju samih emisija ve} na<br />
trgovinu pravima na emitovanje GHG u<br />
atmosferu. Trgovina emisijama sama po sebi<br />
ne}e smanjiti koli~inu emitovanja GHG.<br />
Ipak, ona omogu}ava kompanijama da<br />
iznadju najekonomi~nije re{enje za njih da<br />
bi ostali u okviru dozvoljene emisije GHG.<br />
U Kjoto Protokolu, trgovina emisijama je<br />
generalni termin koji se koristi za tri, ve}<br />
pomenuta, fleksibilna mehanizma koji su<br />
precizirani u njegovim ~lanovima. Radi<br />
lak{eg merenja i manipulacije, svaki od<br />
{est navedenih gasova staklene ba{te, koji<br />
su obuhva}eni Kjoto protokolom, imaju<br />
svoj “potencijal globalnog zagrevanja”<br />
(Global Warming Potential - GWP), koji<br />
je medjunarodno prihva}en. Taj GWP<br />
faktor se koristi za konverziju pet gasova
energija<br />
koji nisu CO u tone CO ekvivalenta<br />
2 2<br />
(tCO eq) koja je standardna jedinica mere<br />
2<br />
za trgovinu.<br />
2.1. Trgovina emisijama po Kjoto<br />
protokolu<br />
Uzimaju}i sistem trgovine emisijama<br />
medju dr`avama kao primer, sve dr`ave<br />
navedene u Aneksu B, i njihovi privatni<br />
entiteti (kompanije/pojedinici), su<br />
ovla{}eni da kupuju emisiona odobrenja<br />
(Emissions Allowances) jedni od drugih.<br />
Po Kjoto protokolu, svaka od dr`ava iz<br />
Aneksa B ima dogovorenu ciljnu emisiju<br />
koja odredjuje koli~inu emisionih<br />
odobrenja kojima raspola`e. Dr`ava koja<br />
`eli da uve}a koli~inu emisije GHG na<br />
koju je ovla{}ena mo`e kupiti emisiona<br />
odobrenja od druge dr`ave koja je spremna<br />
da proda svoja odobrenja. Dr`ave kupac i<br />
prodavac mogu direktno dogovarati svoje<br />
transakcije, mogu koristiti usluge brokera<br />
ili on-line berzu.<br />
Trgovina je okon~ana uklanjanjem<br />
odobrenja iz nacionalnog registra zemlje<br />
prodavca i njihovim uno{enjem u<br />
nacionalni registar zemlje kupca.<br />
Regulatorno telo je Sekretarijat UNFCCC<br />
sa sedi{tem u Bonu, Nema~ka.<br />
2.2. Sistem trgovine emisijama<br />
Evropske unije<br />
Nasuprot trgovini emisijama po Kjoto<br />
protokolu koja se bazira na<br />
medjudr`avnom nivou, Evropska komisija<br />
(EC) je predlo`ila u prole}e 2000. {emu<br />
trgovine emisijama GHG na nivou<br />
kompanija {irom EU.<br />
Evropska unija i njene zemlje ~lanice su se<br />
dogovorile da ispune svoje obaveze<br />
smanjenja emisije GHG po Kjoto<br />
protokolu zajedni~ki, “uspostavljanjem<br />
efikasnog evropskog tr`i{ta emisionih<br />
odobrenja gasova staklene ba{te”. EU i<br />
njene zemlje ~lanice su se obavezale da<br />
smanje proizvedenu emisiju {est tipova<br />
gasova staklene ba{te za 8%, od nivoa iz<br />
1990. godine, u periodu izmedju 2008. i<br />
2012. (Commitment Period) [2].<br />
Odgovaraju}a direktiva, koja je sa<br />
amandmanima usvojena od strane<br />
Evropskog parlamenta i Saveta, predvidja<br />
obavezno u~e{}e kompanija energetskog<br />
sektora i drugih industrija koje intezivno<br />
emituju CO od 2005.<br />
2<br />
U tri godine koje prethode obavezuju}em<br />
periodu ispunjenja obaveze (2005-2007)<br />
od zemalja ~lanica se zahteva da po~nu<br />
redukciju emisije CO . One mogu da<br />
2<br />
primenjuju trgovinu emisionim<br />
odobrenjima kroz sistem trgovine<br />
emisijama Evropske unije (EU Emission<br />
Trading Scheme - ETS) koji je startovao<br />
1.1.2005. ETS Evropske unije funkcioni{e<br />
na principu limita i trgovine (Cap and<br />
Trade Basis). Vlade odredjuju limit koliko<br />
zagadjiva~ sme da emituje ali dozvoljavaju<br />
trgovinu emisionim odobrenjima izmedju<br />
zagadjiva~a. Tako, oni zagadjiva~i koji<br />
prekora~e odredjeni limit mogu kupiti<br />
odobrenja od onih zagadjiva~a koji su<br />
smanjili svoju emisiju ispod njima<br />
odredjenog limita.<br />
Detalji o ETS su dati u direktivi EU o<br />
trgovini emisijama GHG (2003/87/EC)<br />
objavljenoj u Slu`benom listu EU od<br />
25.10.2003. Zemljama ~lanicama su<br />
dodeljena individualna odobrenja za<br />
emitovanje CO koja su one du`ne da<br />
2<br />
raspodele zagadjiva~ima na svojoj<br />
teritoriji. Industrijska postrojenja su<br />
vlasni{tvo vi{e od 4.000 kompanija koje su<br />
du`ne da limitiraju svoje emisije CO u 2<br />
prvoj fazi. Tu spadaju termoelektrane<br />
kapaciteta preko 20 MW, rafinerije nafte,<br />
koksare, postrojenja za proizvodnju metala<br />
na bazi gvo`dja (min. 2,5 t/h),<br />
aluminijuma, industrije cementa, keramike,<br />
stakla i staklneih vlakana, kao i industrija<br />
proizvodnje pulpe i papira. Najve}i deo<br />
emisije pripada sektoru proizvodnje<br />
elektri~ne energije - u Evropskoj uniji na<br />
njega otpada oko tre}ine ukupne emisije<br />
GHG.<br />
Svaka dr`ava ~lanica mora sa~initi<br />
Nacionalni plan raspodele (National<br />
Allocations Plan - NAP) emisionih<br />
odobrenja. U njemu se navodi ukupan<br />
iznos odobrenja (za emitovanje jedne tone<br />
CO ) koji }e biti dodeljen industrijskim<br />
2<br />
postrojenjima na bazi objektivnih<br />
kriterijuma kao {to su preovladjuju}i<br />
uslovi i dosada{nji progres u smanjenju<br />
emisija. Ministarstvo za `ivotnu sredinu<br />
svake zemlje ~lanice EU mora izdati<br />
dozvolu za emitovanje i dodeliti odobrenja<br />
svakom pojedina~nom industrijskom<br />
postrojenju.<br />
Direktiva takodje uspostavlja mehanizme<br />
za pra}enje emisija GHG i za procenu<br />
progresa u pravcu dostizanja usvojenih<br />
ciljeva. Postrojenje mora na<br />
zadovoljavaju}i na~in dokazati nadle`nom<br />
autoritetu ({to je u krajnjoj instanci vlada)<br />
da je sposobno da prati emisiju i o tome<br />
izve{tava. Dozvola za emitovanje mora biti<br />
obnovljena ukoliko je do{lo do promena u<br />
pogledu tehnologije procesa ili pro{irenja<br />
kapaciteta. Postrojenje je u obavezi da<br />
preda emisiona odobrenja u iznosu<br />
jednakom koli~ini emitovanog CO u 2<br />
svakoj kalendarskoj godini.<br />
Na kraju, dr`ave ~lanice moraju obezbediti<br />
pravila po kojima se primenjuju kazne za<br />
prekr{ioce propisa. Tokom 2005-2007.<br />
kazna iznosi 40 EUR/t emitovanog CO za 2<br />
koju operator postrojenja nije predao<br />
odobrenje. Od 2008. kazna za prekora~enje<br />
emisije }e iznositi 100 EUR/t. Dodatno, u<br />
narednoj godini operator mora predati<br />
odobrenje u iznosu prekora~enja emisije iz<br />
prethodne godine.<br />
[042]<br />
Tako|e, od zna~aja je i usvajanje<br />
Povezuju}e direktive EU koja omogu}ava<br />
uvoz i kori{}enje karbon kredita iz CDM i<br />
JI projekata po Kjoto protokolu u okviru<br />
ETS. To }e imati velikog uticaja na razvoj<br />
projekata smanjenja emisije GHG {irom<br />
sveta i, kona~no, na cenu karbon kredita.<br />
3. Uticaj Kjoto procesa na razvoj<br />
elektroenergetskog sektora SCG<br />
Srbija i Crna Gora je ratifikovala<br />
Konvenciju o klimatskim promenama UN,<br />
ali jo{ uvek nije potpisala Kjoto protokol.<br />
Njegova ratifikacija je jedan od preduslova<br />
za formiranje Energetske zajednice<br />
zemalja jugoisto~ne Evrope i o~ekuje se da<br />
}e taj posao biti zavr{en do kraja ove<br />
godine.<br />
Glavna korist od ratifikacije Kjoto<br />
protokola je kvalifikovanost za primenu<br />
Kjoto mehanizama koji su detaljnije<br />
opisani u poglavlju 1. Oni otvaraju<br />
mogu}nost pristupa dodatnim finansijskim<br />
sredstvima za investicije u energetsku<br />
efikasnost i druge projekte smanjenja<br />
emisije GHG, kao i prodaju tzv. karbon<br />
kredita ili odobrenja. Ovo je ve}<br />
demonstrirano ustanovljenjem razli~itih<br />
karbon fondova od strane Svetske banke<br />
(WB) koji ukupno dosti`u vrednost od 380<br />
miliona USD. Takodje postoje i drugi<br />
programi kao {to su ERUPT i CERUPT<br />
programi holandske vlade, Francuska i<br />
Austrija osnivaju svoje programe, Japan je<br />
najavio da }e uspostaviti svoj karbon fond<br />
u visini od 100 miliona USD do kraja<br />
2004, Nema~ka vlada i KfW razmatraju<br />
mogu}nost za uspostavljanje nema~kog<br />
CDM-fonda itd. Prema izve{taju<br />
istra`iva~kog odeljenja Prototype Carbon<br />
Fund (WB) veli~ina tr`i{ta emisija GHG je<br />
bila izme|u 350 i 500 miliona USD u<br />
2002. dok se cena kretala u rasponu od 2<br />
do 8 USD za tonu CO eq. U 2004. godini<br />
2<br />
je ostvaren promet od oko 160 miliona<br />
tona CO eq sa prose~nom cenom ne{to<br />
2<br />
ve}om od 4 USD/tCO za CER i ne{to<br />
2<br />
ve}om od 5 USD/tCO za ERU [3].<br />
2<br />
Kako jo{ uvek nije re{eno da li i kada<br />
}emo graditi nove kapacitete za<br />
proizvodnju elektri~ne energije, glavni<br />
potencijal za redukciju emisije GHG je u<br />
rekonstrukciji starih termoelektrana na<br />
ugalj u cilju pove}anja efikasnosti i<br />
uvodjenju tzv. ~istih tehnologija sa ugljem<br />
kao i u smanjenju potro{nje elektri~ne<br />
energije (npr. pove}anje potro{nje<br />
prirodnog gasa u doma}instvima, centralno<br />
snabdevanje toplotnom energijom itd.).<br />
Odredjeni potencijal postoji i u uvodjenju<br />
obnovljivih izvora energije - prvenstveno<br />
biomase i hidroenergije.<br />
CDM projekat, kao i svaki drugi, treba da<br />
otplati sam sebe, {to je olak{ano<br />
generisanjem CER koji ima svoju vrednost<br />
na tr`i{tu. Tako se pove}ava stopa
energija<br />
povra}aja investicije i projekat postaje<br />
atraktivniji za potencijalne investitore.<br />
Ovakvi projekti se mogu smatrati<br />
direktnim investicijama.<br />
3.1. Modaliteti u~e{}a u Kjoto<br />
procesu<br />
Sa druge strane, rafitikacija Kjoto<br />
protokola mo`e, takodje, pove}ati tro{kove<br />
obzirom da treba posti}i emisione ciljeve.<br />
Da li }e ratifikacija proizvesti pove}anje<br />
neto tro{kova zavisi uglavnom od na~ina<br />
na koji dr`ava participira u Kjoto procesu.<br />
Srbija i Crna Gora ima dve opcije za<br />
u~e{}e u Kjoto procesu:<br />
� Kao {to je sada ne-Aneks I ~lanica po<br />
Konvenciji, SCG bi pristupanjem Kjoto<br />
Protokolu postala kvalifikovana za CDM, ili<br />
� SCG bi mogla da pristupi Kjoto<br />
protokolu kao ne-Aneks I strana i da se<br />
kandiduje da postane Aneks B strana i<br />
pristupi pregovorima za odredjivanje svog<br />
cilja u koli~ini emitovanja gasova staklene<br />
ba{te. Uspe{no okon~anje tog procesa bi<br />
otvorilo mogu}nost primene i druga dva<br />
mehanizma Kjoto protokola.<br />
Obe opcije imaju svojih prednosti i<br />
nedostataka koje treba komparirati da bi se<br />
donela odluka koja je najpovoljnija po<br />
SCG. Po{to je pristupanje Kjoto protokolu<br />
dr`avno pitanje, na dr`avnim organima je<br />
da formiraju kompetentna stru~na tela koja<br />
bi dala kvalitetne i relevantne preporuke<br />
po pitanju Kjoto protokola.<br />
Treba re}i da ratifikacija Kjoto protokola i<br />
participiranje kao ne-Aneks I ~lanica ne<br />
proizvodi nikakve konkretne dodatne<br />
obaveze po na{u zemlju, a otvara<br />
mogu}nosti za pristup dodatnim<br />
finansijskim sredstvima u cilju odr`ivog<br />
razvoja. Takva vrsta u~e{}a u Kjoto<br />
procesu ne bi imala uticaja na pove}anje<br />
cena energije jer ne zahteva nikakve<br />
konkretne mere na{ih subjekata, osim<br />
generalno preuzetih obaveza ratifikacijom<br />
UNFCCC.<br />
Treba imati na umu da u~e{}e u Kjoto<br />
procesu kao Aneks B ^lanica zna~i i<br />
limitiranu emisiju GHG. U zavisnosti od<br />
pregovora sa UNFCCC i dogovorenog<br />
limita emisije zna}e se da li SCG ima<br />
vi{ak ili manjak karbon kredita. U slu~aju<br />
vi{ka, SCG ih mo`e ponuditi tr`i{tu i<br />
ostvariti dobit po tom osnovu. U slu~aju<br />
manjka, SCG mora preduzeti mere za<br />
smanjenje emisije ili kupiti potrebnu<br />
koli~inu karbon kredita na tr`i{tu, {to<br />
iziskuje dodatna sredstva. Kako }e to<br />
uticati na cene energije zavisi i od<br />
raspodele emisionih prava po sektorima,<br />
odnosno da li }e se smanjenje emisije<br />
GHG ostvarivati u energetskom ili nekom<br />
drugom sektoru.<br />
Dilema da li pristupiti Aneksu B, kao i<br />
mogu}nost politi~kog pritiska u tom<br />
smislu, ne}e se postaviti pred nas tako brzo<br />
te stoga ne treba gubiti vreme. Ne samo<br />
zato {to za to vreme ne koristimo<br />
pomenuta sredstva, ve} i zato {to }e druge<br />
zemlje “popuniti prostor” i suziti<br />
mogu}nosti za privla~enje tih sredtava. S<br />
obzirom da su ^lanice Aneksa B razvijene<br />
zemlje i zemlje u tranziciji i obzirom na<br />
na{e pribli`avanje EU, mo`e se<br />
pretpostaviti da }e pristupanje Aneksu B<br />
biti jedan od uslova za pristup EU.<br />
3.2. Institucionalni aspekti<br />
Dosada{nja iskustva razvoja CDM<br />
projekata ukazuju na izuzetnu va`nost<br />
informacija, obuke i odgovaraju}ih<br />
institucija koje su u njihovoj funkciji.<br />
Institucije zemlje doma}ina treba da<br />
odgovore zahtevima koji se ti~u<br />
odobravanja projekta, izgradnje kapaciteta<br />
i marketinga, kao i izve{tavanja.<br />
Glavna poluga kojom zemlja doma}in<br />
raspola`e, u kontekstu CDM, je odobrenje<br />
za projekat koje izdaje Nacionalno telo<br />
(Designated National Authority - DNA).<br />
Stoga, zemlja doma}in mora jasno<br />
definisati kriterijume za odobravanje<br />
projekata. Ti kriterijumi se, izme|u<br />
ostalog, ti~u odr`ivog razvoja, sektorskog i<br />
tehnolo{kog prioriteta, podele CER,<br />
zahteva “dodatnog”, prevencije gubitka<br />
radnih mesta itd.<br />
U cilju pove}anja konkurentnosti<br />
nacionalnih CDM projekata i pribli`avanja<br />
nacionalnog CDM programa investitorima,<br />
nacionalne institucije bi trebale da razviju i<br />
odre|ene usluge. Kao prvo, to je baza<br />
podataka koja sadr`i portfolio projekta,<br />
podatke o doma}em partneru i<br />
odgovaraju}e podatke o tehnologiji. U<br />
funkciji {irenja znanja potrebno je<br />
uspostavljanje web-sajta, biltena i<br />
organizacija seminara sa uputstvima za<br />
trening. U funkciji podr{ke razvoja CDM<br />
projekata to je pomo} pri struktuisanju<br />
projekata za CDM i standardizovane<br />
metodologije. Za podr{ku Operativnim<br />
entitetima potrebno je organizovati<br />
nacionalni seminar za akreditaciju. U cilju<br />
podr{ke pri podeli karbon kredita iz<br />
projekta potrebno je pripremiti standardni<br />
model ugovora i pru`iti stru~nu pomo} u<br />
procesu pregovaranja. I kona~no, u cilju<br />
marketinga CDM projekata potreban je<br />
odgovaraju}i web-sajt, kao i organizacija<br />
promocija potencijalnih projekata.<br />
Na Sedmoj konferenciji UNFCCC,<br />
odr`anoj u Marake{u, uspostavljen je i<br />
zahtev za detaljnim izve{tavanjem o<br />
nacionalnim CDM programima.<br />
Nacionalne institucije moraju predavati<br />
godi{nji izve{taj o napretku CDM<br />
projekata u njihovim zemljama.<br />
3.3. Mogu}i oblici institucionalne<br />
organizacije DNA<br />
^ak i ako Srbija i Crna Gora ima<br />
mogu}nosti za mnogo atraktivnih CDM<br />
[043]<br />
projekata, to ne zna~i obavezno i da }e<br />
mnogo projekata biti stvarno<br />
implementirano. Efektivna institucionalna<br />
struktura na dr`avnom nivou je neophodna<br />
da bi se iskoristili potencijali CDM-a i<br />
privukli investitori. Do sada su prepoznata<br />
tri oblika organizacije DNA: Nezavisna<br />
CDM kancelarija, Nacionalni CDM odbor<br />
sa Sekretarijatom i Nacionalni fokal point<br />
UNFCCC-a kao DNA. Pri tom je kao<br />
glavni problem prepoznato obezbe|ivanje<br />
profesionalnog kadra koji nebi bio<br />
podlo`an promenama na dnevnopoliti~koj<br />
sceni [5].<br />
Za na{u dr`avu, koja je slo`ena i gde<br />
ministarstva ne mogu ili ne `ele preneti<br />
svoje kompetencije na nezavisnu<br />
kancelariju, najpogodnija je dvostepena<br />
organizacija kao u slu~aju Nacionalnog<br />
CDM odbora sa Sekretarijatom. To zna~i<br />
da bi sva relevantna ministarstva imala<br />
mesto u Nacionalnom CDM odboru koji<br />
defini{e kriterijume i sektorske prioritete,<br />
dok bi Sekretarijat imao stalno zaposleno<br />
profesionalno osoblje i vr{io procenu<br />
predlo`enih projekata.<br />
Pri takvoj organizaciji postoje dve<br />
mogu}nosti:<br />
� Da Sekretarijat ima ovla{}enje za<br />
odobravanje projekata i da o tome<br />
izve{tava Odbor, pri ~emu bi Odbor mogao<br />
da tra`i reviziju ili<br />
� Da Sekretarijat prosle|uje pozitivno<br />
procenjene projekte Odboru koje bi on<br />
odobravao.<br />
Pri ovakvoj organizaciji DNA, Sekretarijat<br />
bi bio zadu`en za izgradnju kapaciteta i<br />
marketing potencijalnih CDM projekata<br />
kao i za izve{tavanje.<br />
4. Zaklju~na razmatranja<br />
Danas se vi{e ne postavlja pitanje da li se<br />
uklju~iti u Koto proces ili ne, ve} kako to<br />
u~initi i na koji na~in maksimalizovati<br />
koristi koje iz njega mogu proizi}i za SCG<br />
kao zemlju u razvoju. Izrada Nacionalne<br />
komunikacije i Inventara gasova GHG,<br />
koja je u toku, je od vitalnog zna~aja za<br />
dono{enje ispravnih odluka u tom smislu.<br />
Me|utim, ne treba ~ekati okon~anje tog<br />
procesa da bi se zapo~elo sa<br />
institucionalnom organizacijom jer je<br />
faktor vremena izuzetno zna~ajan i ti<br />
procesi mogu te}i paralelno.<br />
Ako `elimo da iskoristimo potencijal Kjoto<br />
protokola i na taj na~in obezbedimo<br />
dodatna sredstva za unapre|enje privrede i<br />
`ivotne sredine, name}e se potreba za<br />
izradom Studije CDM strategije, na<br />
nacionalnom ili sektorskom nivou, koja bi<br />
dala odgovore na klju~na pitanja:<br />
� Da li mo`emo ponuditi atraktivnu<br />
koli~inu efektivnih CDM projekata;<br />
� Kako se mo`e maksimalizovati sinergija<br />
izme|u smanjenja emisije GHG i
nacionalnih, ili sektorskih, ciljeva razvoja;<br />
Imamo li dovoljno kapaciteta da podr`imo<br />
CDM strategiju i kako ih organizovati.<br />
Izradu ovakve studije treba poveriti<br />
renomiranom konsultantu iz zemlje sa<br />
kojiom imamo razvijenu kulturnu i<br />
ekonomsku saradnju i partnerstvo na<br />
{irokom planu pitanja. Tako bi lak{e<br />
animirali potencijalne investitore iz te<br />
zemlje, a i oni bi sa vi{e poverenja<br />
pristupali partnerstvu sa na{im subjektima<br />
u primeni CDM projekata.<br />
Kako bilo, akciju treba preduzeti {to pre<br />
kako nas razvoj dogadjaja i uslovi koji iz<br />
toga proisti~u ne bi stavili pred svr{en ~in i<br />
u mnogo nepovoljniju poziciju od trenutne,<br />
koja za sada i nije tako lo{a za<br />
elektroenergetski sektor.<br />
Literatura<br />
[1] www.platts.com by The McGrow Hill<br />
Companies<br />
[2] Directive of the European Parliament<br />
and of the Council 2003/87/EC,<br />
adopted13.10.2003.<br />
[3] Natsource Reports: Significant<br />
Increases In Greenhouse Gas Trading in<br />
2004<br />
[4] Technical Summary of the Working<br />
Group I Report - UNFCCC<br />
[5] Michaelowa A., CDM host country<br />
institution building, Mitigation and<br />
Adaptation Strategies for Global Change,<br />
8, 2003, str. 201-220<br />
[044]<br />
energija<br />
Ljubica M. Popovi}<br />
NIS-NAFTAGAS, Novi Sad<br />
Branko A. Lekovi}<br />
RGF, Beograd<br />
UDC 665.6/.7:[504.7:551.583<br />
Klimatske promene kao<br />
posledica upotrebe nafte<br />
i prirodnog gasa<br />
Rezime<br />
Fosilna goriva dominiraju u zadovoljavanju potreba za energijom. Ugalj, nafta i<br />
prirodni gas su u~estvovali sa 87% u ukupnoj primarnoj energiji u svetu 1999. pri ~emu<br />
je 61% - u~e{}e nafte i gasa. Tokom eksploatacije, transporta, skladi{tenja i kori{}enja<br />
ovih goriva dolazi do emisije razli~itih gasova: ugljen-monoksida, ugljen-dioksida<br />
ugljovodonika, oksida azota i sumpora.<br />
Ovi gasovi imaju zna~ajnu ulogu u stvaranju fotohemijskog smoga i kiselih ki{a,<br />
smanjenju ozonskog omota~a i uti~u na razmenu toplote Zemlje sa okolnim prostorom<br />
(efekat staklene ba{te).<br />
Od 1850. koncentracija tri najzna~ajnija gasa efekta staklene ba{te je pove}ana: metana<br />
150%, ugljen-dioksida 30% i azotnih oksida 15%, a to pove}anje se ubrzava.<br />
Pove}anje emisija gasova koji nastaju usled ljudskih aktivnosti i kori{}enja<br />
konvencionalnih goriva, zna~ajno uve}avaju njihovu koncentraciju u atmosferi i tako<br />
pove}avaju prirodan efekat staklene ba{te, prouzrokuju}i dodatno zagrevanje koje je<br />
pra}eno promenom klime.<br />
Pore|enje prose~ne globalne temperature i sadr`aja CO 2 u atmosferi, za period 1880-<br />
2000. pokazuje njihovu jasnu povezanost.<br />
Podaci prikupljeni za 2001. pokazuju da je koncentracija CO 2 prose~no oko 372 ppm,<br />
nastavljaju}i godi{nji porast od 2 ppm izmeren tokom 1990-ih. Ako se nastavi taj trend<br />
atmosfera }e sadr`avati najmanje 390 ppm do 2010. i 410 ppm do 2020.<br />
Pove}anje temperature je reagovanje Zemljinog klimatskog sistema na koncentraciju CO 2 ,<br />
npr. 2004. je 0,48ºC iznad klimatskog proseka i to je ~etvrta najtoplija godina od kasnih<br />
1880-ih. Najtoplija godina je bila 1998, dok su druga i tre}a po toploti 2002. i 2003.<br />
U cilju razvoja klasifikacije mogu}ih klimatskih promena, Intergovernmental Panel on<br />
Climate Change (IPCC) je definisao seriju scenarija za budu}u emisiju CO 2 i vodio<br />
svaki scenario na nekoliko klimatskih modela. Ove projekcije do 2100. predvi|aju<br />
pove}anje temperature za 1,3-5,6ºC, zavisno od scenarija za CO 2 emisiju i razlike u<br />
na~inu kako svaki klimatski model obra|uje ulazne podatke i uzro~no-posledi~ne<br />
mehanizme, dok je projekcija pove}anja nivoa mora za 13-80 cm.<br />
U definisanju scenarija IPCC pretpostavlja da su resursi fosilnih goriva neograni~eni i<br />
sposobni da isporu~e pove}ane koli~ine goriva tr`i{tu.<br />
Naftna privreda je u prethodnom periodu uspevala pronala`enjem novih le`i{ta nafte i<br />
gasa da snabdeva rastu}e tr`i{te sa gorivom. Ali koliko dugo }e ona biti sposobna da<br />
nastavi sa pove}anim isporukama nafte i gasa u iznosu 1-2% godi{nje?<br />
Protokol iz Kjota (decembar 1997), kao dodatak Konvenciji o klimatskim promenama,<br />
prvi je zakonski obavezuju}i me|unarodni ugovor o za{titi okoline. Sporazum je stupio<br />
na snagu 15. februara 2005. i predvi|a da razvijene zemlje smanje emisiju gasova<br />
staklene ba{te (prose~no 5,2%) do obavezuju}eg perioda 2008-2012. a prema 1990. kao<br />
osnovnom nivou.<br />
Vlade zemalja potpisnica (141 dr`ava) imaju zadatak da usmere napore ka razvoju,<br />
modifikaciji i implementaciji novih tehnologija, {to treba da dovede do smanjenja<br />
emisije gasovi efekta staklene ba{te a time i promene trenda globalne temperature.<br />
Klju~ne re~i: globalno zagrevanje, fosilna goriva, gasovi staklene ba{te, smanjenje<br />
emisije.<br />
Abstract<br />
Fossil fuels dominate in meeting needs for energy. In 1999. coal, petroleum and natural<br />
gas participated with 87% in total world primary energy, 61% being oil and gas. During
energija<br />
production, transmission, storage and combustion process fossil fuels emit different gases: carbon monoxide, carbon dioxide,<br />
hydrocarbon gases, nitrogen and sulphur oxides.<br />
These gases have significant role in forming of photochemical smog and acid rains, thinning of ozone layer, etc. (greenhouse effect).<br />
Since 1850 concentrations of three most important greenhouse gases have increased: methane 150%, carbon dioxide 30% and nitrous<br />
oxides 15% and they still increase.<br />
Emission increase of gases generated by human activities and utilization of conventional fuels, significantly enlarge their atmospheric<br />
concentration, having, as a consequence, natural greenhouse effect and additional warming, followed by climate change.<br />
Comparison of average global temperature and carbon dioxide content in atmosphere for a period from 1880-2000 shows their strong<br />
relationship.<br />
Data collected for 2001 reveals that CO 2 concentration is about 372 ppm on average, increasing annually by 2 ppm. If this trend<br />
continuous, carbon dioxide content in atmosphere will be at least 390 ppm and 410 ppm by 2010 and 2020, respectively.<br />
The temperature rising is reaction of Earth climate system to carbon dioxide concentration, e.g. 2004 is 0,48ºC above temperature<br />
average value, and is the fourth hottest year since late 1880s. The hottest year was 1998,while the second and third hottest were 2002<br />
and 2003.<br />
Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC) has defined series of scenarios for emission of carbon dioxide in the future, in<br />
order to develop classification of possible climate changes. Each scenario was designed for several climate models. Depending on<br />
scenario for carbon dioxide emission and differences in treating input data for each climate model, estimated temperature rising by<br />
2100 is 1,3-5,6ºC, while estimated sea level rising is 13-80 cm.<br />
In defining scenarios, IPCC assumed that fossil fuel resources are unlimited and able to provide the market with enlarged quantities of<br />
fuels.<br />
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<br />
be able to continue with increased oil and gas delivery of about 1-2% per year?<br />
Kyoto Protocol (December 1997) as appendix to Climate Change Convention is the first obligatory international environmental<br />
agreement. The agreement came into force on 15th of February 2005 and obliges develop countries to decrease emission of greenhouse<br />
gases (5,2% on average) by the 2008-2012, comparing to 1990 as referent level.<br />
Governments of the countries that signed the Protocol (141 states) have a task to direct their efforts to development, modification and<br />
implementation of new technologies, resulting in decrease of greenhouse gases emission, and also in change of global temperature trend.<br />
Key words: global warming, fossil fuels, greenhouse gases, emission decrease.<br />
1. Uvod<br />
Klimatske promene se odnose na<br />
dugotrajne fluktuacije temperature,<br />
padavine, vetar i druge elemente<br />
Zemljinog klimatskog sistema. Prirodni<br />
procesi kao varijacije Sun~evog zra~enja,<br />
odstupanja u parametrima Zemljine orbite i<br />
vulkanska aktivnosti mogu proizvesti<br />
promenu klime. Klimatski sistem tako|e<br />
mo`e biti pod uticajem promena<br />
koncentracije razli~itih gasova u atmosferi<br />
koji uti~u na Zemljinu apsorpciju<br />
radijacije.<br />
Zemlja prirodno apsorbuje i reflektuje<br />
dolaze}e Sun~evo zra~enje a emituje<br />
termalno zra~enje ve}e talasne du`ine sa<br />
povr{ine, nazad u svemir. U proseku,<br />
apsorbovana radijacija je izjedna~ena sa<br />
odlaze}om povr{inskom radijacijom<br />
emitovanom u svemir. Deo ovog<br />
Zemljinog zra~enja apsorbuju gasovi u<br />
atmosferi. Energija ove apsorbovane<br />
radijacije zagreva Zemljinu povr{inu i<br />
atmosferu stvaraju}i ono {to je poznato<br />
kao “prirodni efekat staklene ba{te”. Bez<br />
ove prirodne osobine, atmosferskih gasova<br />
da zadr`avaju toplotu, prose~na<br />
temperatura na povr{ini Zemlje bila bi oko<br />
33ºC ni`a [1].<br />
Ljudska aktivnost menja koncentraciju,<br />
distribuciju gasova efekta staklene ba{te i<br />
aerosola u atmosferi. Ove promene mogu<br />
uticati na zra~enja bilo menjanjem<br />
refleksije ili apsorpcije Sun~eve radijacije<br />
ili emisije i apsorpcije Zemljine radijacije.<br />
Koncentracija gasova staklene ba{te u<br />
atmosferi i njihov energetski uticaj se<br />
nastavlja pove}avati kao rezultat ljudske<br />
aktivnosti.<br />
Prose~na globalna temperatura na povr{ini<br />
Zemlje porasla izme|u 0,6±0,2ºC tokom<br />
20. veka a oko polovina toga nakon 1980.<br />
Tako da su globalna temperatura,<br />
koncentracija gasova staklene ba{te u<br />
atmosferi i trendovi zaga|enja u uzajamnoj<br />
vezi jedni sa drugima.<br />
Pove}anje temperature je samo jedan takav<br />
primer, npr. 2004. je 0,48ºC iznad<br />
klimatskog proseka i to je ~etvrta najtoplija<br />
godina od kasnih 1880-ih. Najtoplija<br />
godina je bila 1998, dok su druga i tre}a<br />
po toploti 2002. i 2003.<br />
Zemlja je izvan energetskog balansa sa<br />
0,85±0,15 W/m 2 vi{e primljene solarne<br />
energije nego {to radijacijom odlazi u<br />
svemir. Rezultat tog debalansa mo`e biti<br />
dalje pove}anje globalne temperature i<br />
iznad one iz 1998.<br />
U cilju razvoja klasifikacije mogu}ih<br />
klimatskih promena, Intergovernmental<br />
[045]<br />
Panel on Climate Change (IPCC) je<br />
definisao seriju scenarija za budu}u<br />
emisiju ugljen-dioksida i vodio svaki<br />
scenario na nekoliko klimatskih modela.<br />
Ove projekcije do 2100. predvi|aju<br />
pove}anje temperature za 1,3-5,6ºC,<br />
zavisno od scenarija za emisiju ugljendioksida<br />
i razlike u na~inu kako svaki<br />
klimatski model obra|uje ulazne podatke i<br />
uzro~no-posledi~ne mehanizme, dok je<br />
pretpostavljeno pove}anje nivoa mora 13-<br />
80 cm (slika 1).<br />
2. Gasovi efekta staklene ba{te<br />
Mada se Zemljina atmosfera sastoji<br />
uglavnom od kiseonika i azota nijedan od<br />
ovih gasova nema zna~ajnu ulogu u<br />
Slika 1 Razlike prose~ne globalne temperature i promene koncentracije CO 2 u atmosferi [2]
energija<br />
pove}anju efekta staklene ba{te zato {to su<br />
oba u su{tini transparentni za radijaciju sa<br />
Zemlje. Efekat staklene ba{te je<br />
prvenstveno funkcija koncentracije vodene<br />
pare, ugljendioksida, i drugih malih<br />
koli~ina gasova u atmosferi koji apsorbuju<br />
radijaciju koja odlazi sa povr{ine Zemlje.<br />
Promene u atmosferskoj koncentraciji ovih<br />
gasova mogu izmeniti ravnote`u prenosa<br />
energije izme|u atmosfere, vasione, kopna<br />
i okeana. Veli~ina ovih promena se naziva<br />
energetski uticaj {to je jednostavno mera<br />
promene u energiji dostupnoj sistemu<br />
Zemljine atmosfere. Zadr`avaju}i sve<br />
ostalo konstantno, pove}anje koncentracije<br />
gasova staklene ba{te u atmosferi }e<br />
proizvesti pozitivni energetski uticaj (tj.<br />
pove}anje u apsorpciji energije od strane<br />
Zemlje).<br />
Klimatske promene mogu biti izazvane<br />
promenama atmosferske koncentracije<br />
brojnih energetski aktivnih gasova i<br />
aerosola uz evidenciju da ljudska aktivnost<br />
uti~e na koncentraciju, distribuciju i<br />
`ivotni ciklus ovih gasova.<br />
Gasovi efekta staklene ba{te koji se<br />
prirodno pojavljuju su ugljen-dioksid<br />
(CO ), metan (CH ), azotsuboksid (N O) i<br />
2 4 2<br />
ozon (O ). Nekoliko klasa halogenizovanih<br />
3<br />
supstanci koji sadr`e fluor, hlor ili brom su<br />
tako|e gasovi efekta staklene ba{te, ali su<br />
oni ve}im delom isklju~ivo proizvod<br />
industrijskih aktivnosti. Neke<br />
halogenizovane supstance koje sadr`e fluor<br />
kao (HFC), (PFC) i sumporheksafluorid<br />
(SF ) ne uni{tavaju stratosferski ozon ali su<br />
6<br />
sna`ni gasovi efekta staklene ba{te.<br />
Hlorfluorugljenici (CFC) i (HCFC) sadr`e<br />
hlor i oni koji sadr`e brom<br />
bromfluorugljenici (tj. haloni) su supstance<br />
koje uni{tavaju stratosferski ozon.<br />
Postoji i nekoliko gasova, mada nema<br />
op{teg slaganja o njihovom direktnom<br />
energetskom efektu, koji uti~u na globalno<br />
stanje radijacije. Ovi troposferski gasovi -<br />
spominju se kao polutanti vazduha -<br />
uklju~uju ugljen-monoksid (CO), azotdioksid<br />
(NO ), sumpor-dioksid (SO ) i<br />
2 2<br />
troposferski ozon (O ). 3<br />
Ugljen-dioksid, metan i azot-suboksid se<br />
kontinualno emituju u atmosferu i<br />
odstranjuju iz nje prirodnim procesima na<br />
Zemlji. Antropogene aktivnosti, me|utim,<br />
mogu prouzrokovati dodatne koli~ine ovih<br />
i drugih gasovi efekta staklene ba{te ili<br />
umanjenje, {to izaziva promene njihove<br />
globalne prose~ne atmosferske<br />
koncentracije. Prirodne aktivnosti kao {to<br />
su disanje biljaka ili `ivotinja i sezonske<br />
ciklusi rasta biljaka ili raspadanja su<br />
primeri procesa kru`enja ugljenika ili azota<br />
izme|u atmosfere i organske biomase.<br />
Takvi procesi, osim direktnog ili<br />
indirektnog poreme}aja ravnote`e<br />
antropogenih aktivnosti, uop{teno ne<br />
menjaju prose~nu koncentraciju gasova<br />
efekta staklene ba{te u atmosferi tokom<br />
decenija.<br />
Klimatske promene koje su izazvane<br />
antropogenim aktivnostima me|utim imaju<br />
efekat pozitivne ili negativne povratne<br />
veze (uzro~no-posledi~ni mehanizam) na<br />
Tabela 1 Globalna koncentracija nekih gasovi efekta staklene ba{te u atmosferi<br />
(ppm ukoliko nije druga~ije ozna~eno), iznos promene koncentracije<br />
(ppb/god.) i atmosferski `ivot (godina) [3]<br />
ove prirodne sisteme. Atmosferska<br />
koncentracija ovih gasova zajedno sa<br />
njihovim porastom i `ivotnim vekom u<br />
atmosferi je prikazana u tabeli 1.<br />
2.1. Ugljen-dioksid<br />
Koncentracija ugljendioksida u atmosferi<br />
je porasla od pribli`no 280 ppm u<br />
preindustrijsko doba do 367 ppm u 1999,<br />
{to je pove}anje od 31%. Ova<br />
koncentracija nije bila ve}a poslednjih<br />
420000 godina a verovatno ni tokom<br />
poslednjih 20 miliona godina. Brzina<br />
pove}anja tokom pro{log veka je bez<br />
presedana u poslednjih 20000 god. i<br />
sada{nje pove}anje koncentracije CO u 2<br />
atmosferi je izazvano antropogenom<br />
emisijom ovog gasa [1].<br />
U svojoj drugoj proceni IPCC tako|e<br />
navodi “pove}anje iznosa ugljendioksida u<br />
atmosferi vodi klimatskim promenama i<br />
proizve{}e globalno zagrevanje Zemljine<br />
povr{ine zbog svog izra`enog efekta<br />
staklene ba{te - mada veli~ina i zna~aj<br />
efekta nije potpuno definisan”.<br />
Sagorevanje fosilnih goriva je uzro~nik za<br />
vi{e od 80% CO emisije. Ovaj gas traje u<br />
2<br />
atmosferi do 200 godina i posle vodene<br />
pare to je drugi po koli~ini apsorbent<br />
toplote.<br />
2.2. Metan<br />
Metan (CH ), kao jedan od antropogenih<br />
4<br />
gasova efekta staklene ba{te, je drugi po<br />
uticaju na globalno zagrevanje posle<br />
ugljendioksida. Procenjuje se da je 20-30<br />
puta efikasniji u zadr`avanju toplote u<br />
atmosferi od ugljen-dioksida. Tokom<br />
poslednjih 200 god. koncentracija metana<br />
u atmosferi je pove}ana za 150% i<br />
nastavlja da raste. Metan se emituje iz<br />
prirodnih i glavnih antropogenih izvora<br />
koji uklju~uju deponije za otpad,<br />
energetiku i sektor poljoprivrede. U 2000.<br />
ova tri izvora su bila odgovorna za preko<br />
75% ukupne emisije metana u razvijenim<br />
zemljama.<br />
Emisija metana nastaje tokom prozvodnje i<br />
distribucije prirodnog gasa i nafte,<br />
osloba|a se kao nusprodukt va|enja uglja i<br />
nepotpunim sagorevanjem fosilnih goriva.<br />
Prirodni gas i nafta su najve}i antropogeni<br />
izvori emisije metana.<br />
[046]<br />
a a<br />
Atmosferska promenljiva CO2 CH4 N2O SF6 CF4<br />
Preindustrijska koncentracija 278 0,700 0,270 0 40<br />
Atmosferska koncentracija (1998) 365 1,745 0,314 4,2 80<br />
Iznos promene koncentracije 1,5 c 0,007 c 0,0008 0,24 1,0<br />
@ivotni vek u atmosferi 50-200 d 12 114 3200 >50000<br />
a Koncentracija u ppb i iznos promene koncentracije u ppb/god.; b Iznos je izra~unat za period 1990-1999.; c Iznos<br />
je fluktuirao izme|u 0,9 i 2,8 ppm/god. za CO 2 i izme|u 0 i 0,013 ppm/god. za CH 4 u periodu 1990-1999.; d Ne<br />
mo`e se definisati, zbog razli~itih procesa razlaganja.<br />
Uticaj metana na globalno zagrevanje<br />
iznosi oko 20%.<br />
Metan iz atmosfere se razla`e reakcijom sa<br />
hidroksilnom grupom (OH) i na kraju<br />
pretvara u CO 2 .<br />
3. Prirodni gas i nafta<br />
Metan je osnovna komponenta (95%)<br />
prirodnog gasa i emituje se prilikom<br />
proizvodnje, transporta, distribucije i<br />
pripreme. Prirodni gas se ~esto nalazi<br />
zajedno sa naftom stoga i proizvodnja<br />
nafte, tj. priprema mogu tako|e emitovati<br />
metan u znatnim koli~inama. U sistemima<br />
za naftu i gas metan emituje oprema koja<br />
propu{ta, namerno ispu{tanje kroz sistem<br />
uklju~uju}i proizvodnju na polju, ure|aji<br />
za pripremu, prenosni cevovodi, oprema za<br />
skladi{tenje i gasni ditributivni cevovodi.<br />
Rusija i SAD kao najve}i proizvo|a~i<br />
nafte i gasa a i potro{a~i izazivaju ve}i deo<br />
emisije metana, {to je pokazano na slici 2.<br />
Sama Rusija doprinosi pribli`no polovini<br />
emisije razvijenih zemalja iz ovog izvora.<br />
3.1. Prirodni gas<br />
Sistemi za prirodni gas su glavni izvor<br />
antropogene emisije metana koja je<br />
odgovorna za preko 960 MMTCO E u 2<br />
2000. Pretpostavlja da su sistemi za<br />
prirodni gas odgovorni za 17% ukupne<br />
globalne emisije metana. U~e{}e Rusije,<br />
SAD, Venecuele i Ukrajine je preko 44%<br />
svetske emisije metana u sektoru prirodnog<br />
gasa (slika 3).<br />
Projekcija za period 2005-2020. je<br />
pove}anje emisije za 50% sa Brazilom i<br />
Kinom koje imaju najve}i rast od 329% i<br />
293% a dva regiona sa predvi|anjem<br />
najve}eg porasta proizvodnje su Srednji<br />
istok i zemlje u razvoju Ju`ne Amerike [1].<br />
Mada potrebe tr`i{ta za prirodnim gasom<br />
rastu, emisija metana se ne pove}ava<br />
linearno sa proizvodnjom a nova oprema<br />
ima manja ispu{tanja od stare.<br />
Sistemi za prirodni gas uklju~uju<br />
prozvodnju, pripremu, transport,<br />
skladi{tenje i distribuciju. Postrojenja i<br />
oprema povezana sa razli~itim segmentima<br />
sistema za prirodni gas prikazana je u<br />
tabeli 2. Tokom prozvodnje gas izlazi iz<br />
bu{otine pod pritiskom ve}im od 70 bara i<br />
prolazi kroz dehidratore, gde se odstranjuje<br />
voda. Zatim se sabirnim cevovodima
energija<br />
Slika 2 Emisija metana koju izazivaju prirodni gas i nafta [3]<br />
malog pre~nika sprovodi do postrojenja za<br />
pripremu ili ubrizgava direktno u<br />
magistralne ili distribucione cevovode.<br />
Postrojenja za pripremu dalje pre~i{}avaju<br />
gas uklanjaju}i te~nosti iz prirodnog gasa,<br />
sadr`aj sumpora, ~estice i ugljen-dioksid.<br />
Pre~i{}eni gas, koji sadr`i 95% metana se<br />
nakon toga utiskuje u magistralni cevovod<br />
velikog pre~nika gde se pod pritiskom<br />
transportuje do skladi{ta ili distribucionih<br />
postrojenja. Skladi{ta sa kompresorskim<br />
stanicama mogu biti nadzemna ili<br />
podzemna. Distribucione kompanije<br />
redukuju gas visokog pritiska (prose~no<br />
20-40 bara) do iznosa od nekoliko desetih<br />
delova bara za isporuku krajnjem<br />
potro{a~u.<br />
Emisija metana se javlja se pri normalnim<br />
operacijama u svakom od 4 segmenta<br />
industrije prirodnog gasa. Ispu{tanja na<br />
opremi/cevovodima su primarni izvor<br />
emisije metana u sektoru prirodnog gasa.<br />
Kako se metan kre}e kroz sistem<br />
komponenti pod ekstremnim pritiskom on<br />
se mo`e osloboditi u atmosferu kroz<br />
istro{ene ventile, prirubnice, zaptivke na<br />
pumpama i kompresorima, spojnice ili<br />
Slika 3 Emisija metana iz sistema za prirodni gas [3]<br />
veze u sabirnim cevovodima. Na primer u<br />
proizvodnom segmentu sistema prirodnog<br />
gasa emisija nastaje na u{}u bu{otine,<br />
tokom dehidracije i kada se gas<br />
komprimuje za transport sa u{}a bu{otine<br />
do postrojenja za pripremu-pre~i{}avanje.<br />
Emisija metana tako|e se javlja tokom<br />
rutinskog odr`avanja svuda u sistemu<br />
prirodnog gasa. Npr. emisija iz segmenta<br />
transporta uklju~uje ispu{tanja pri ~i{}enju,<br />
tokom odr`avanja i pregleda. Opcije za<br />
umanjenje u sektoru prirodnog gasa<br />
uop{teno spadaju u tri kategorije:<br />
promena/pobolj{anje opreme, promene u<br />
na~inu rada i direktnom pregledu i<br />
odr`avanju. Mnoge opcije za umanjenje su<br />
primenljive kroz sva ~etiri segmenta - dela<br />
sistema prirodnog gasa datih u tabeli 2.<br />
3.2. Sirova nafta<br />
Emisija metana iz proizvodnje nafte {irom<br />
sveta je iznosila preko 48 MMTCO E u 2<br />
2000. Nafta je globalno jedanaesti izvor po<br />
veli~ini antropogene emisije metana.<br />
Procene su da je prozvodnja nafte<br />
u~estvovala pribli`no sa 1% ukupne<br />
globalne emisije metana u 2000. Meksiko,<br />
[047]<br />
Rumunija i Saudijska<br />
Arabija zajedno su<br />
odgovorne za pribli`no<br />
60 % svetske emisije<br />
metana iz nafte (slika 4).<br />
O~ekuje se rast globalne<br />
emisije metana iz nafte<br />
od pribli`no 84 %<br />
izme|u 2005. i 2020.<br />
Proizvodnja nafte po~inje<br />
sa izvla~enjem sirove<br />
nafte iz bu{otina sa<br />
prozvodnih polja (na<br />
kopnu) ili platformi (na<br />
moru). Nafta se<br />
transportuje kroz<br />
cevovode do sistema za<br />
pripremu-obradu i na<br />
kraju do rezervoara za<br />
skladi{tenje. Cisterne za<br />
`eljezni~ki i kamionski<br />
prevoz, tankeri za vodeni<br />
i naftovodi su tri glavna oblika transporta<br />
koje koristi naftna industrija za prenos<br />
sirove nafte sa mesta proizvodnje do<br />
rafinerije. Pumpne stanice reguli{u prenos<br />
sirove nafte od skladi{nih rezervoara ili<br />
cevovoda na transportne tankere.<br />
Emisija metana je povezana sa<br />
proizvodnjom, transportom i preradom<br />
sirove nafte. Iz ovih proizvodnih<br />
segmenata metan se osloba|a u atmosferu<br />
kao odbegla emisija, usled radnih<br />
poreme}aja i emisija iz sagorevanja goriva.<br />
U SAD najve}i izvori uklju~uju<br />
pneumatske mehanizme, spaljivanje na<br />
baklji, pumpe za injektovanje hemikalija i<br />
u{}a bu{otina sa lakom naftom. Emisija sa<br />
proizvodnih polja je odgovorna za preko<br />
97% ukupne emisije u industriji nafte.<br />
Preostala tri procenta se odnose na<br />
transport sirove nafte (1 %) i preradu (2 %).<br />
Tokom radova na proizvodnim poljima<br />
metan se osloba|a u atmosferu usled<br />
uobi~ajenih proizvodnih operacija kroz<br />
pro~i{}avanja, ispu{tanja pri nezgodama i<br />
sagorevanjem goriva. Smatra se da ve}i<br />
deo emisije dolazi sa u{}a bu{otine,<br />
rezervora za skladi{tenje i povezane<br />
opreme za pripremu-obradu kao {to su<br />
kompresori i injekcione pumpe za<br />
hemikalije. Emisija metana iz rezervoara,<br />
dominiraju}i izvor emisije, nastaje<br />
isparavanjem iz sirove nafte u<br />
rezervoarima gde se skladi{ti pod<br />
atmosferskim pritiskom. Ispu{tanja na<br />
opremi i pro~i{}avanja posuda tokom<br />
redovnog odr`avanja ~ine drugi po veli~ini<br />
udeo u emisiji iz sistema za naftu.<br />
Preostala emisija sa proizvodnih polja je<br />
povezana sa ispu{tanjima usled<br />
sagorevanja preko baklji.<br />
Saudijska Arabija i SAD su dva najve}a<br />
proizvo|a~a nafte u 2000. sa proizvodnjom<br />
od 9,2 odnosno, 8,1 miliona barela sirove<br />
nafte dnevno. Me|utim one nemaju<br />
najve}u emisiju metana iz nafte.<br />
Proizvodnja nafte na kopnu stvara manju<br />
emisiju metana od eksploatacije na moru<br />
zato {to se metan proizveden na kopnu<br />
mnogo lak{e skuplja i transportuje za<br />
upotrebu a tu je i manje sigurnosnih<br />
propisa povezanih sa spaljivanjem na
energija<br />
Tabela 2 Industrija prirodnog gasa [3]<br />
Segment Ure|aji Oprema na postrojenju<br />
Proizvodnja Bu{otine, centralni sabirni U{}e bu{otine, separatori,<br />
ure|aji<br />
pneumatska oprema, pumpe za<br />
injektovanje hemikalija,<br />
dehidratori, kompresori, greja~i,<br />
merni ure|aji, cevovodi<br />
Priprema Gasna postrojenja Posude, dehidratori, kompresori,<br />
oprema za uklanjanje kiselog gasa,<br />
greja~i, pneumatski mehanizmi<br />
Transport i<br />
skladi{tenje<br />
Mre`a transportnih cevovda,<br />
kompresorske stanice, mernoregulacione<br />
stanice, skladi{ta,<br />
ure|aji za te~ni naftni gas (LNG)<br />
Distribucija Glavna i servisna mre`a<br />
cevovoda, merno-regulacione<br />
stanice<br />
baklji. Proizvodnja nafte u mnogim<br />
zemljama OPEC-a, uklju~uju}i Saudijsku<br />
Arabiju, zasniva se na kopnenoj<br />
proizvodnji, a veliki udeo proizvodnje nafte<br />
u Meksiku dolazi sa platformi na moru.<br />
Aktivnosti pro~i{}avanja u cisternama i<br />
tankerima pri utovaru odgovorne su za<br />
ve}i deo emisije u segmentu transporta.<br />
Emisija ispu{tena iz plutaju}ih krovova<br />
rezervoara odgovorna je za ostatak emisije<br />
pri transportu nafte u SAD.<br />
Ve}i deo metana iz sirove nafte je ve}<br />
izdvojen pre faze prerade. Ispu{tanja koja<br />
nastaju tokom teku}ih radova odgovorna<br />
su za ve}i deo emisije u ovom sektoru.<br />
Primeri uklju~uju sistem rafinerijskih<br />
pro~i{}avanja tokom redovnih odr`avanja i<br />
izbacivanja asfalta. Do ispu{tanja dolazi i<br />
iz rafinerijskog sistema za gasno gorivo a<br />
emisija iz sagorevanja dolazi iz male<br />
koli~ine nesagorelog metana u greja~ima i<br />
iz nesagorelog metana u izduvnim<br />
gasovima motora i baklji.<br />
4. Zaklju~ak<br />
Budu}i nivo emisije metana mo`e biti i<br />
manji od projektovanog usled nekih va`nih<br />
trendova u sektoru:<br />
Slika 4 Emisija metana ~iji je uzrok proizvodnja nafte [3]<br />
- U mnogim zemljama je pove}an interes<br />
za u~e{}e infrastrukture za gas i naftu u<br />
pogor{avanju kvaliteta vazduha, posebno<br />
usled emisije nemetanskih isparljivih<br />
organskih komponenti. Mere preduzete da<br />
umanje ove emisije, imaju dodatnu korist<br />
smanjenja emisije metana.<br />
- Ekonomsko restrukturiranje u zemljama<br />
biv{eg Sovjetskog Savezu i isto~ne Evrope<br />
}e voditi ka modernizaciji postrojenja za<br />
prirodni gas i naftu.<br />
- Protokol iz Kjota (decembar 1997) kao<br />
dodatak Konvenciji o klimatskim<br />
promenama, prvi zakonski obavezuju}i<br />
me|unarodni ugovor o za{titi okoline,<br />
stupio je na snagu 15. februara 2005. On<br />
predvi|a da zemlje potpisnice (141 dr`ava)<br />
a posebno razvijene zemlje smanje emisiju<br />
gasova staklene ba{te (prose~no 5,2%) do<br />
obavezuju}eg perioda 2008-2012. a prema<br />
1990. kao osnovnom nivou.<br />
Sve ovo }e pomo}i razvoju, modifikaciji i<br />
implementaciji novih tehnologija, {to treba<br />
da dovede do redukcije emisije gasova<br />
efekta staklene ba{te a time i smanjenja<br />
uticaja na klimu.<br />
[048]<br />
Posude, kompresori, cevovodi,<br />
merni ure|aji, regulatori pritiska,<br />
pneumatski mehanizmi,<br />
dehidratori, greja~i<br />
Cevovodi, mera~i i regulatori<br />
pritiska, pneumatski mehanizmi,<br />
mera~i kod potro{a~a<br />
Literatura<br />
[1] Intergovernmental Panel on Climate<br />
Change (IPCC), Revised 1996 IPCC<br />
Guidelines for National Greenhouse Gas<br />
Inventories, http://www.ipccnggip.iges.or.jp/public/gl/invs6.htm<br />
[2] Standing T., Climate change<br />
projections hinge on global CO , 2<br />
temperature data, O&GJ, PenWell<br />
Corporation, Tulsa, Vol. 99 (2001) No. 46,<br />
str. 20-26.<br />
[3] US Environmental Protection Agency<br />
(EPA), Global Emissions Report 2004,<br />
Washington DC, http://www.epa.gov<br />
[4] US Energy Information Administration<br />
(EIA), International Energy Outlook 2002,<br />
Washington DC,<br />
http://www.eia.doe.gov/oiaf/archive/ieo02/<br />
[5] Fernandez R. et al, US Natural Gas<br />
STAR program success points to global<br />
opportunities to cut methane emissions<br />
cost-effectively, O&GJ, PenWell<br />
Corporation, Tulsa, Vol. 102 (2004) No.<br />
26, str. 18-24.<br />
[6] Weir, J., Global Warming,<br />
http://earthobservatory.nasa.gov, April 8,<br />
2002.
Uvod u preradu nafte<br />
Nafta se u rafinerijama procesom<br />
destilacije razdvaja na te~ni naftni gas,<br />
benzin, kerozin, dizel i lo`ivo ulje.<br />
Katalitu~ki kreking i reforming, termi~ki<br />
kreking i drugi sekundarni procesi se<br />
koriste da bi se promenio hemijski sastav<br />
proizvoda dobijenih destilacijom u<br />
komercijalne proizvode. Finalnim<br />
procesima se dobijaju `eljene speifikacije<br />
proizvoda. Neke rafinerije tako|e<br />
proizvode sirovinu za ulja za<br />
podmazivanje kao i bitumene. U<br />
rafinerijama tako|e mo`e da se proizvodi i<br />
koks.<br />
Rafinerijski procesi kao izvori<br />
aerozaga|enja<br />
Kotlovi, procesne pe}i i ostala procesna<br />
oprema su izvori emisije ~a|i,<br />
ugljen-monoksida, azotnih oksida NOx,<br />
sumpornih oksida SOx i ugljen-dioksida.<br />
Postrojenje za izdvajanje sumpora, pe}i i<br />
baklja emituju SOx. Regenerator<br />
kataliti~kog krekinga emituje pra{inu i<br />
SOx. Lako isparljive oganske komponete<br />
(IOC) kao {to su benzen, toluen i ksilen se<br />
osloba|aju iz rezervoara, opreme za utovar<br />
i manipulaciju ovim proizvodima,<br />
sistemima za uklanjanje ulja iz vode i kroz<br />
propu{tanja/curenja na prirubnicama,<br />
ventilima zaptiva~ima i drena`ama.<br />
Karakteristike rafinerijskog<br />
otpada<br />
Po toni prera|ene nafte rafinerija mo`e da<br />
emituje oko:<br />
� 1.3 kg SOx (u granicama 0.2- 6 kg i 0.1<br />
kg, sa postrojenjem za izdvajanje<br />
sumpora;<br />
� 0.8 kg (od 0.1 do 3 kg) ~vrstih ~estica;<br />
� 0.3 kg NOx (u granicama 0.06-0.5 kg); i<br />
� 2.5g of BTX (benzene, toluen, ksilen) (u<br />
granicama 0. 75 do 6) i 1g sa<br />
postrojenjem za izdvajanje sumpora. Od<br />
toga oko 0,14 g benzena, 0,55 g toluena,<br />
i 1,8 g ksilena se mo`e osloboditi po toni<br />
prera|ene nafte. Emisija isparljivih<br />
organskih komponenata (IOK) zavisi od<br />
vrste prerade, tehnike kontrole emisije,<br />
stanja opreme i klimatskih uslova. Mo`e<br />
biti 1 kg po toni prera|ene nafte sa<br />
opsegom od 0,5 do 6 kg/t.<br />
Rafinerije koriste relativno velike koli~ine<br />
vode, posebno za sisteme hla|enja.<br />
Koli~ina otpadnih voda i njihove<br />
karakteristike zavise od strukture<br />
rafinerijskih postrojenja.<br />
� 3,5 - 5 m3 otpadne vode se stvara po<br />
toni nafte kada se rashladna voda<br />
recirkuli{e.<br />
� Rafinerija tako|e proizvodi ~vrsti otpad i<br />
mulj u koli~inama 3-5 kg po toni nafte.<br />
Od toga 80% se mo`e smatrati opasnim<br />
zbog sadr`aja otrovnih jedinjenja i te{kih<br />
metala.<br />
Ispu{tanja ve}ih koli~ina zaga|iva~a su<br />
mogu}a pri nenormalnom radu rafinerije.<br />
[049]<br />
energija<br />
@ivota Mitrovi}<br />
NIS Rafinerija nafte Pan~evo<br />
UDC 665.6:[628.52:502.3<br />
Izvori i prevencija<br />
aerozaga|enja<br />
u rafineriji nafte<br />
Rezime<br />
Aerozaga|enje koje se emituje iz rafinerija uklju~uje emisiju isparljivih komponenata iz<br />
nafte i njenih derivate, emisiju produkata sagorevanja goriva u procesnim pe}ima, kao i<br />
emisiju iz raznih rafinerijskih procesa. Veliki broj procesnih pe}i koje se koiste u<br />
rafinerijama za zagrevanje procesnih tokova ili za proizvodnju vodene pare (kotlovi) za<br />
grejanje ili pre~i{}avanje produkata, mogu da budu izvori SO x , NO x , CO, ~estica i<br />
emisije ugljovodonika. Kada se proces vodi ispravno i kada se koristi ~isto gorivo kao<br />
{to je rafinerijski lo`ivi gas, lo`-ulje ili prirodni gas, ova emisija je relativno mala. U<br />
slu~aju da sagorevanje nije kompletno ili se pe}i lo`e sa te{kim mazutom, emisija mo`e<br />
da bude veoma zna~ajna.<br />
Klju~ne re~i: rafinerija, procesne pe}i, goriva, emisija.<br />
Air Pollution Sources and Prevention in Petroleum Refining<br />
Air emissions from refineries include emissions of the volatile constituents in crude oil<br />
and its fractions, emissions from the burning of fuels in process heaters, and emissions<br />
from the various refinery processes themselves. The numerous process heaters used in<br />
refineries to heat process streams or to generate steam (boilers) for heating or steam<br />
stripping, can be potential sources of SO , NO , CO, particulates and hydrocarbons<br />
x x<br />
emissions. When operating properly and when burning cleaner fuels such as refinery<br />
fuel gas, fuel oil or natural gas, these emissions are relatively low. If combustion is not<br />
complete, or heaters are fired with refinery fuel residuals, emissions can be significant.<br />
Key words: refinery, process heaters, fuels, emission.<br />
Prevencija i kontrola zaga|enja<br />
Rafinerije nafte su kompleksna postrojenja<br />
u kojima kombinacija procesa obi~no<br />
veoma specifi~na zavisno od karakteristika<br />
nafte i proizvoda. Prevenciju zaga|enja ili<br />
mere za smanjenje izvora zaga|enja<br />
najbolje mogu odrediti stru~njaci za<br />
projektovanje rafinerija. Ipak, postoji ve}i<br />
broj oblasti gde su pobolj{anja ~esto<br />
mogu}a i unutar same rafinerije.<br />
Specifi~ne mere za smanjenje otpada u<br />
ovim zonama treba da se ugrade u projekat<br />
postrojenja i sprovode od strane<br />
rukovodstva postrojenja. Nave{}emo<br />
oblasti u kojima napori treba da budu<br />
koncentrisani.<br />
Smanjenje aerozaga|enja<br />
� Smanjivanjem gubitaka iz rezervoara i<br />
zone manipulacije metodama kao {to su<br />
sistem za povra}aj para i dvostruko<br />
zaptivanje rezervoara.
energija<br />
� Smanjivanjem emisije sumpornih oksida<br />
putem desulfurizacije goriva ili<br />
kori{}enjem goriva sa visokim sadr`ajem<br />
sumpora na postrojenjima opremljenim<br />
ure|ajima za kontrolu emisije<br />
sumpor-dioksida.<br />
� Supstitucijom potro{nje lo`ivog ulja<br />
rafinerijskim gasom putem njegove ve}e<br />
proizvodnje na kataliti~kom krekingu.<br />
� Kori{}enjem aditiva za prevo|enje SOx<br />
u H2S u regeneratoru kataliti~kog<br />
krekinga i njegovo prevo|enje u otpadni<br />
rafinerijski gas.<br />
� Uklanjanjem sumpora iz otpadnih<br />
gasova u postrojenjima za proizvodnju<br />
sumpora visoke efikasnosti.<br />
� Regeneracijom metalnih katalizatora i<br />
redukovanjem emisije pra{ine.<br />
� Kori{}enjem gorionika za redukciju<br />
emisije NOx<br />
� Izbegavanjem i limitiranjem ispu{tanja<br />
lako isparljivih komponenti boljim<br />
dizajniranjem procesa i boljim<br />
odr`avanjem.<br />
� Potro{nju goriva dr`ati na minimumu.<br />
Eliminacija/redukcija zaga|iva~a<br />
� Zamenom olova visokoktanskim<br />
komponentama u benzinu.<br />
� Zabranom kori{}enje inhibitora za<br />
rashladnu vodu na bazi hroma.<br />
� Kori{}enjem katalizatora sa dugim<br />
vekom trajanja i obaveznom njegovom<br />
regeneracijom da bi mu se produ`io vek<br />
trajanja.<br />
Reckilovanje/ponovna upotreba<br />
� Reciklovati rashladnu vodu<br />
� Maksimizirati povra}aj ulja iz otpadne<br />
vode i mulja<br />
� Ponovo vratiti u proces fenole lu`inu i<br />
rastvara~e iz njihovih istro{enih rastvora<br />
� Zauljeni mulj vratiti na koking<br />
postrojenje ili na atmosfersku destilaciju.<br />
Pogonska uputstva<br />
� Razdvojiti uljnu i ki{nu kanalizaciju<br />
� Smanjiti ispu{tanja uljne faze pri<br />
dreniranju vode iz rezervoara pre<br />
otpreme produkata<br />
� Optimizovati u~estanost ~i{}enja<br />
rezervoara i opreme da bi se izbeglo<br />
talo`enje ostatka na dnu rezervoara.<br />
� Spre~iti da mehani~ke ne~isto}e i<br />
zauljeni otpad dospeju u drena`ne<br />
sisteme.<br />
� Redovno pra}enja i prevencije korozije<br />
podzemnih cevovoda i dna rezervoara.<br />
� Uvesti i sprovoditi plan za pona{anje u<br />
hitnim situacijma i raditi redovnu obuku.<br />
� Uraditi program detekcije i sanacije<br />
curenja.<br />
Ciljani stepen zaga|enja<br />
Primenom mera prevencije zaga|enja<br />
mogu se posti}i oba cilja, ekonomske<br />
u{tede i ekolo{ko pobolj{anje.<br />
Slede}i proizvodno orijentisani ciljevi se<br />
mogu posti}i primenom navedenih mera:<br />
Sopstvena potro{nja goriva u rafinerijama<br />
manje slo`enosti ne bi trebalo da bude<br />
preko 3.5% ra~unato na kapacitet prerade.<br />
Za rafinerije sa postrojenjima za<br />
sekundarnu preradu cilj bi trebalo da bude<br />
potro{nja 5 do 6% (u posebnim<br />
slu~ajevima do 10%) kapaciteta prerade.<br />
Isparenja iz procesa mogu se smanjiti na<br />
0,05% kapaciteta sa ukupnim isparenjima<br />
manjim od 1 kg/t nafte odnosno 0,1%<br />
kapaciteta. Sistem za povra}aj isparenja iz<br />
rezervoara i zona manipulacije treba da<br />
ima stepene efikasnosti od 90 do 100%.<br />
Metode za odre|ivanje ovih brojeva<br />
uklju~uju monitoring emisija,<br />
izra~unavanje materijalnog bilansa i broja<br />
izvora emisija.<br />
Operaterima na postrojenjima treba da se<br />
omogu}i kori{}enje goriva sa manje od<br />
0,5% sumpora (tj stepen emisije koji<br />
odgovara 0,5% S u gorivu). Goriva sa<br />
visokim sadr`ajem S treba da se koriste na<br />
postrojenjima koja su opremljena da mogu<br />
da dr`e pod kontrolom emisiju sumpornih<br />
oksida. Ukoliko toga nema potrebno je<br />
maksimalno mogu}e supstituisati potro{nju<br />
lo`ivog ulja rafinerijskim lo`ivim gasom.<br />
Glavni snabdeva~ lo`ivog gasa je<br />
postrojenje kataliti~kog krekinga koje<br />
izmenom re`ima rada mo`e da varira<br />
proizvodnju lo`ivog gasa. Name{avanje<br />
goriva je je dodatna opcija.<br />
Postrojenje za izdvajanje sumora mora da<br />
je efikasnosti najmanje 97%, mada se<br />
preporu~uje efikasnost 99% kada je<br />
koncentracija vodonik sulfida u kiselom<br />
gasu iznad 230 mg/Nm 3 . Ukupno<br />
ispu{tanje sumpor dioksida treba da bude<br />
ispod 0,5 kg po toni prera|ene nafte u<br />
rafinerijama manje slo`enosti, i ispod 1 kg<br />
po toni za konverzione rafinerije.<br />
Koli~ina otpadnih voda od 0,4 m 3 /t<br />
prera|ene nafte se o~ekuje u dobro<br />
projektovanim rafinerijama sa dobrim<br />
vo|enjem procesa.<br />
^vrsti otpad i mulj trebalo bi da se<br />
proizvode u koli~ini manjoj od 0,5%<br />
prera|ene nafte a trebalo bi da se te`i da ta<br />
takoli~ina bude 0,3%.<br />
Aerozaga|iva~i<br />
Kontrola emisije u atmosferu obi~no<br />
uklju~uje hvatanje i recikliranje ili<br />
sagorevanje emisija sa odu{aka sa utovara<br />
derivata, rezervoara i druge opreme u radu.<br />
Kotlovi, pe}i i drugi ure|aji za<br />
sagorevanje, kokeri i kataliti~ka<br />
postrojenja mogu zahtevati posebne vidove<br />
kontrole. CO bojler je obi~no u sklopu<br />
postrojenja fluidnog kataliti~kog krekinga<br />
koji treba da ima i opremu za uklanjnje<br />
pra{ine iz dimnog gasa. Dodavanje vodene<br />
pare u rafinerijsku baklju mo`e da smanji<br />
emisiju ~a|i.<br />
Te~ni zaga|iva~i<br />
Tretman opadnih voda u rafineriji ~esto<br />
zahteva kombinaciju vi{e metoda da bi se<br />
[050]<br />
uklonilo ulje i drugi kontaminati.<br />
Separacija razli~itih vodenih tokova je<br />
veoma bitna da bi se uprostili tretmani.<br />
Jedan tipi~an sistem mo`e da ima striper<br />
kisele vode, gravitacioni separator ulja i<br />
vode, flotator rastvorenog vazduha,<br />
biolo{ki tretman i pre~ista~. Finalni korak<br />
je kori{}enje filtracije pomo}u aktivnog<br />
uglja ili mo`e biti potreban hemijski<br />
tretman. @eljeni sadr`aj polutanata<br />
uklju~uje: BOD5 od 6g, COD od 50,<br />
suspendovane ~vrste ~estice od 10 g i<br />
masti 2 g, sve po toni prera|ene nafte.<br />
^vrst i opasan otpad<br />
Tretman rafinerijskog mulja se obi~no radi<br />
kori{}enjem bioremediacije ili solventske<br />
ekstrakcije nakon koje se ostatak spaljuje<br />
ili dodaje u bitumen.<br />
Zaklju~ak<br />
Cilj rada je bio da iznese raspolo`ive<br />
podatke koji ukazuje na izvore zaga|enja u<br />
rafinerijama za preradu nafte, prose~ne<br />
vrednosti zaga|enja u rafinerijama i uka`e<br />
na mere kako da se ove vrednosti dr`e pod<br />
kontrolom i ako je to mogu}e smanje.<br />
Generalni zaklju~ak je da je moderna<br />
rafinerija jedino ekolo{ki prihvatljiva<br />
rafinerija. Ipak, postoje mere koje mogu da<br />
poprave ekologiju a da se to nepovoljno ne<br />
odrazi na ekonomsko poslovanje. Pre<br />
svega to je:<br />
� ve}e kori{}enje lo`ivog gasa za<br />
sopstvene potrebe umesto lo`ivog ulja<br />
(potencijalni izvori lo`ivog gasa su<br />
sistem baklje i kataliti~ki kreking)<br />
� uklanjanje SOx iz dimnog gasa sa<br />
kataliti~kog krekinga i<br />
� stvaranje ekolo{ke svesti kod zaposlenih<br />
i njihova stalna obuka u tom smeru.
Uvod<br />
U rudnicima uglja, posebno na povr{inskim<br />
kopovima lignita egzistira veliki broj<br />
transportera sa trakom. Samo na povr{inskim<br />
kopovima RB Kolubare je u radu 22 sistema<br />
na uglju i jalovini sa vi{e od 50 transportera.<br />
Veliki broj transportera istovremeno zna~i i<br />
veliki broj presipnih mesta.<br />
Presipna mesta transportera su najkriti~nije<br />
ta~ke za ugro`avanje `ivotne sredine,<br />
odnosno zaga|enje atmosfere. U procesu<br />
otkopavanja i transporta uglja i jalovine<br />
javlja se veliki broj ~estica pre~nika od<br />
nekoliko mm do mikronskih vrednosti.<br />
Ovako sitne ~estice, usled strujanja<br />
vazduha {ire se kroz vazduh i dospevaju u<br />
disajne organe ljudi i `ivotinja, putem<br />
imisije iz vazduha dospevaju na biljke i<br />
druge povr{ine zna~ajne za `ivotnu<br />
sredinu.<br />
Po{to se ugalj prevozi do objekata za<br />
skladi{tenje, pogona za preradu i<br />
termoelektrana van granica povr{inskog<br />
kopa, kroz razli~ite kategorije `ivotne<br />
sredine, neminovno se javlja i zaga|enje<br />
okoline, naro~ito na presipnim mestima.<br />
Cilj ovog rada je da uka`e na smanjenje<br />
ugro`avanja `ivotne sredine smanjenjem<br />
broja presipnih mesta primenom duga~kih<br />
transportera.<br />
Uslovi zaga|enja atmosfere na<br />
presipnim mestima pri<br />
transportu uglja<br />
UZapra{enost vazduha na presipnim<br />
mestima pri transportu uglja zavisi od<br />
mnogo faktora, od kojih su najva`niji:<br />
� koli~ina sitnih (pra{inastih) frakcija u<br />
uglju koji se prevozi,<br />
� stepena vla`nosti materijala,<br />
� klimatskih prilika (vlage u vazduhu,<br />
intenziteta vazdu{nih strujanja,<br />
temperature vazduha, vazdu{nog pritiska<br />
itd.),<br />
� brzine kretanja transportnih traka,<br />
� izolovanost presipnog mesta od<br />
spolja{nje sredine,<br />
� mera preduzetih za spre~avanje<br />
zaga|enja i dr.<br />
Kao jedan od va`nih postupaka u procesu<br />
pra}enja i prognoze zaga|enosti atmosfere<br />
na mestima gde se javlja pove}ana<br />
zapra{enost, predstavljaju merenja<br />
koncentracije, rasprostranjenosti,<br />
utvr|ivanje zakonitosti rasprostiranja<br />
pra{ine i uslove imisije iz vazduha. Sve<br />
mineralne pra{ine imaju {tetan uticaj na<br />
`ivi svet, uklju~uju}i i ljude. Zbog toga se<br />
propisima i standardima skoro svih<br />
zemalja utvr|uju maksimalno dozvoljene<br />
koncentracije (MDK) pojedinih vrsta<br />
pra{ine u vazduhu. U tabeli 1 su date<br />
respirabilne i ukupne MDK za neke vrste<br />
mineralnih pra{ina koje se sre}u na<br />
presipnim mestima transportera sa trakom.<br />
Smanjenje zapra{enosti na presipnim<br />
mestima se vr{i mokrim i suvim<br />
[051]<br />
energija<br />
Prof. dr Milo{ Gruji}<br />
Rudarsko-geolo{ki fakultet, Beograd<br />
UDC 622.33:622.627]:502.17<br />
Za{tita `ivotne sredine<br />
primenom duga~kih<br />
transportera pri transportu<br />
uglja<br />
Rezime<br />
Transport uglja od rudnika do objekata za skladi{tenje i pogona za preradu se vr{i kroz<br />
razli~ite kategorije `ivotne sredine. Negativan uticaj transporta na `ivotnu sredinu ima<br />
za posledicu veliki broj {tetnosti, naro~ito onih koje su vezane za zaga|enje atmosfere.<br />
Zapra{enost atmosfere se javlja naj~e{}e na pretovarnim mestima transportnih sistema<br />
sa trakama. Ovaj problem se re{ava smanjenjem broja pretovarnih mesta, izme|u<br />
ostalog i pove}anjem du`ine transportera. U ovom radu se razmatra pitanje za{tite<br />
`ivotne sredine ako se primenjuju transporteri velike du`ine.<br />
Klju~ne re~i: za{tita `ivotne sredine, transport uglja.<br />
Environmental Advantages of Long-Distance Conveyors for Coal<br />
Transportation<br />
Coal is transported from the mines towards the stockpiles and coal processing plants<br />
crossing different categories of environment. The adverse environmental impact of coal<br />
transportation is particulary reflected in pronounced air pollution. The highest<br />
concentracion is usually recorded at transfer points in belt conveyor systems. This<br />
problem may be solved by reducing the number of transfer points and among other<br />
things by extending conveyor lenghts. This paper discusses environmental issues in cases<br />
when long-distance conveyors are used.<br />
Key words: environmentalprotection, coal transportation.<br />
postupkom. Mokri postupak zna~i obaranje<br />
pra{ine vodom ili rastvorima raznih aditiva<br />
u vodi i to kva{enjem ~estica putem<br />
izazivanja vodene zavese ili stvaranjem<br />
vodene magle.<br />
Kod suvog postupka smanjenje<br />
zapra{enosti vr{i se aspiracijom<br />
zapra{enog vazduha na presipnom mestu.<br />
Da bi se to moglo ostvariti neophodno je<br />
da pretovarno mesto bude izolovano od<br />
okoline, tj. mora da postoji mehani~ka<br />
za{tita spolja{nje sredine. Ure|aji za suvi<br />
postupak se sastoje od usisnih levkova<br />
(hauba) i multiciklona. Usisni levkovi<br />
imaju ulogu aspiratora, odnosno oni<br />
usisavaju zapra{eni vazduh pomo}u<br />
ventilatora, a ~i{}enje vazduha se obavlja u<br />
multiciklonu.<br />
Ipak najbolji rezultati u smanjenju<br />
zapra{enosti na sistemima za transport<br />
uglja se posti`e eliminacijom ta~kastih<br />
izvora zaga|enja vazduha, u ovom slu~aju<br />
presipnih mesta. Uvo|enjem u
energija<br />
Tabela 1<br />
Pra{ina<br />
eksploataciju duga~kih transportera<br />
smanjuje se broj presipnih mesta i time<br />
smanjuje emitovanje pra{ine. Pored toga,<br />
duga~ki transporteri imaju i drugih<br />
prednosti, kao {to je smanjenje broja<br />
zaposlenih, postavljanje manjeg broja<br />
energetskih objekata du` trase, manja<br />
potro{nja energije po jedinici proizvoda i<br />
dr. Duga~ki transporteri imaju i nedostatke<br />
koji se ogledaju u pogonskim stanicama<br />
velike snage, trakama velike ~vrsto}e i<br />
krutosti, problemima sa zatezanjem i sl.<br />
U praksi zamena kratkih duga~kim<br />
transporterima se javlja u dva slu~aja:<br />
� kada vi{e transportera u pravcu treba<br />
zameniti jednim i<br />
� kada umesto transportera postavljenih<br />
pod uglom treba postaviti jedan sa<br />
krivinama u horizontalnoj ravni..<br />
Zahvaljuju}i postignutim velikim<br />
~vrsto}ama trake, danas je mogu}e da<br />
jedan transporter bude duga~ak i nekoliko<br />
desetina kilometara. Problem predstavlja<br />
velika udaljenost pogona, koja se odra`ava<br />
na ravnomerno zatezanje trake. To se<br />
re{ava postavljanjem vi{e klasi~nih pogona<br />
du` trase ili ugradnjom umetnutih traka.<br />
Osnovni princip rada transportera sa<br />
umetnutim trakama se ogleda u tome da se<br />
na odre|enim rastojanjima postavljaju<br />
kra}i transporteri sa trakom iste brzine kao<br />
glavna traka. Umetnuta traka nale`e na<br />
nose}u traku i putem trenja prenosi<br />
sopstvenu vu~nu silu. Na taj na~in se<br />
ostvaruje princip vi{epogonskih traka, bez<br />
presipnih mesta. Na slici 1 su prikazane<br />
{eme vi{e pogonskih transportera sa<br />
umetnutim trakama.<br />
Da bi se postavili duga~ki transporteri sa<br />
trakom na mesto vi{e transportera sa<br />
izlomljenim linijama, neophodno je<br />
konstruisati i izgraditi transportere sa<br />
krivinama u horizontalnoj ravni. Ovi<br />
transporteri se sve vi{e primenjuju za<br />
transport mineralnih sirovina, a<br />
najpoznatiji su transporter firme Nickel u<br />
Novoj Kaledoniji (11 km od ~ega 5,5 u<br />
krivini) i transporter Chanar u Australiji<br />
du`ine 20,4 km (9 km u krivini).<br />
Specifi~nosti transportera sa<br />
trakom u horizontalnim<br />
krivinama<br />
Transporter sa trakom u horizontalnoj<br />
krivini razlikuje se od klasi~nog<br />
pravolinijskog transportera po rasporedu<br />
[052]<br />
Respirabilna<br />
mg/m 3<br />
Ukupno<br />
mg/m 3<br />
Pra{ina uglja bez SiO 2 3 10<br />
Pra{ina silikata sa manje od 10% SiO 2 (talk, olivin, liskun) 4 12<br />
Mineralna pra{ina sa manje od 1% SiO 2 (glinica, korund,<br />
kre~njak, portland-cement, barit, fosforit i sl.)<br />
5 15<br />
Pra{ina azbesta 1 3<br />
Pra{ina granita 2 6<br />
Slika 1 [eme transportera sa umetnutim trakama<br />
sila u traci prilikom njenog nailaska u<br />
krivinu. Na traku u horizontalnoj krivini<br />
deluju slede}e sile (slika 2):<br />
� sila zatezanja trake P z ,<br />
� sila koja dejstvuje ka unutra{njosti<br />
krivine P , n<br />
� sila koja je izazvana te`inom trake P , c<br />
� te`i{na sila koja deluje od mase trake i<br />
materijala na njoj P i 0<br />
� sile trenja usled postavljanja valjaka pod<br />
uglom P . z<br />
Svaka od ovih sila ima zna~ajnu ulogu u<br />
definisanju konstruktivnih parametara<br />
transportera sa trakom.<br />
Da bi se traka u horizontalnoj ravni mogla<br />
normalno kretati i obavljati svoju funkciju,<br />
moraju biti ispunjeni slede}i uslovi:<br />
Za polo`aj trake u unutra{njosti krivine:<br />
u<br />
P n + P o + P c + P z ≥ 0 (1)<br />
Za polo`aj trake na spolja{njem delu<br />
krivine:<br />
s<br />
u<br />
s<br />
P + P + P + P ≥ 0 (2)<br />
n o c z<br />
Normalna sila koja deluje u unutra{njosti<br />
krivine zavisi od zatezne sile P , z<br />
polupre~nika krivine R i rastojanja izme|u<br />
valjaka. Te`i{na sila se mo`e odrediti u<br />
zavisnosti od polupre~nika krivine,<br />
rastojanja izme|u valjaka, mase trake i<br />
tereta na njoj. Sila izazvana te`inom trake i<br />
materijala zavisi od du`inskih optere}enja,<br />
ugla nagiba bo~nih valjaka na<br />
pravolinijskom delu trase i uglova nagiba<br />
bo~nih valjaka u unutra{njem i spolja{njem<br />
delu krivine. Na veli~inu sile od te`ine<br />
povr{ine preseka materijala iznad<br />
unutra{njeg i spolja{njeg valjka. Sila trenja<br />
zavisi od du`inskih optere}enja, rastojanja<br />
izme|u valjaka, du`ine valjaka, njihovog<br />
nagiba i koeficijenta trenja izme|u trake i<br />
valjaka. Za odre|ivanje ovih veli~ina<br />
postoje analiti~ki izrazi.<br />
Kod transportera u horizontalnim<br />
krivinama dominantan je uticaj sile P koja n<br />
deluje ka unutra{njosti krivine. Da bi se<br />
ovaj uticaj ubla`io i obezbedilo<br />
zadovoljavaju}e kretanje, uprkos dejstva<br />
Slika 2 [ema sila koje se javljaju u u<br />
traci sa krivinama u horizontalnoj ravni
energija<br />
Slika 3 [ema nose}e konstrukcije valjaka sa nagnutim i produ`enim valjkom<br />
radijalnih sila, potrebno je izvr{iti<br />
naginjanje baterije valjaka za neki ugao, ili<br />
izvr{iti produ`avanje unutra{njeg bo~nog<br />
valjka (slika 3). Izdizanje trake koje je<br />
posledica kretanja u krivini, a samim tim i<br />
podizanje valjaka, vr{i se ka unutra{njosti<br />
krivine.<br />
Istra`ivanja koja se vr{e u vezi sa<br />
transporterima sa trakom u horizontalnim<br />
krivinama usmerena su, uglavnom, na<br />
tra`enje na~ina za automatsko postavljanje<br />
baterije valjaka u polo`aj koji }e<br />
odgovarati zadovoljavaju}oj ravnote`i sila<br />
na traci u krivini. Poznate su konstrukcije<br />
sa oprugom i ramom i obrtnom ta~kom,<br />
kao i re{enja sa postavljanjem valjaka na<br />
kotrljaju}e oslonce i gravitaciono<br />
kontrolisane klackalice.<br />
Postavljanje transportera sa trakom u<br />
horizontalnim krivinama donosi znatne<br />
prednosti u odnosu na sisteme sa vi{e<br />
pravolinijskih transportera. Me|utim,<br />
primena ovih transportera zahteva veoma<br />
ozbiljan pristup i predvi|anje svih<br />
mogu}ih promena u toku eksploatacije.<br />
Dosada{nja iskustva pokazuju da postoji<br />
nekoliko va`nih pitanja o kojima se<br />
posebno mora voditi ra~una. Me|u<br />
najva`nije probleme koji se mogu javiti pri<br />
eksploataciji ovih transportera spadaju:<br />
� promena koeficijenta trenja usled<br />
promena atmosferskih i drugih<br />
klimatskih prilika,<br />
� obezbe|enje {to manjeg naprezanja u<br />
traci u delu transportera u krivini,<br />
� re{enje dozvoljenog hoda trake usled<br />
radijalnih sila u krivini itd.<br />
Primenljivost ovih transportera zavisi i od<br />
veli~ine minimalnog radijusa krivine.<br />
Prema dosada{njim iskustvima, minimalni<br />
radijus zavisi od ~vrsto}e trake (uz druge<br />
uslove) i mo`e iznositi i manje od 200 m.<br />
Za trake ve}e ~vrsto}e (St 3150)<br />
polupre~nik krivine ne treba da bude manji<br />
od 700 m. Neophodno je da se za svaku<br />
traku i za svaki materijal koji se prevozi,<br />
odredi minimalni radijus krivine, vode}i<br />
ra~una o svim uticajnim parametrima,<br />
posebno o brzini kretanja trake.<br />
Zaklju~ak<br />
Veliki broj transportera u sistemu za<br />
transport negativno uti~e na `ivotnu<br />
sredinu, prilikom transporta uglja. Zbog<br />
toga se pristupa postavljanju duga~kih<br />
transportera u cilju smanjenja presipnih<br />
mesta, kao najve}ih izvora zaga|enja.<br />
Transporteri sa krivinama u horizontalnoj<br />
ravni su pogodni za primenu pri transportu<br />
uglja kroz `ivotnu sredinu jer<br />
omogu}avaju zaobila`enje prepreka,<br />
smanjuju zaga|enje atmosfere, pove}avaju<br />
mogu}nosti automatizacije, smanjuju broj<br />
zaposlenih, imaju manju potro{nju energije<br />
po jedinici prevezenog uglja itd. Na<br />
povr{inskim kopovima Srbije postoje<br />
uslovi za primenu ovih transportera za<br />
transport uglja do objekata za preradu,<br />
pretovar u vagone i do termoelektrana.<br />
[053]<br />
Literatura<br />
Gruji}, M., Transport mineralnih sirovina<br />
kroz `ivotnu sredinu. monografija, RGF,<br />
str.1-112, Beograd, 1998.<br />
Gruji}, M., Uslovi za primenu trakastih<br />
transportera sa krivinama u horizontalnoj<br />
ravni pri transportu gline, Komseko,<br />
Budva, 2000.<br />
Zegzulka, J., Sliva, A., Importance of bulk<br />
materials parameters measurment for<br />
transport, New Trends in Mineral<br />
processing III, Ostrava: ES V[B-TU<br />
Ostrava, 1999, Czech Republic,<br />
str. 483-491.<br />
Kessler, F., Hinterholzer, S., Grimmer,<br />
K.-J., Non-positive guidance of conveyor<br />
belts through horizontal curves. Bulk Solid<br />
Handling, 2, 1998.
1. UVOD<br />
Hidroenergetski i plovidbeni sistemi<br />
"\erdap I" i "\erdap II", s obzirom na<br />
vrstu radova, namenu i lokacije pojedinih<br />
objekata mo`e se podeliti na nekoliko<br />
glavnih grupa:<br />
� glavni objekti HE "\erdap I" (km D<br />
943+800) i HE "\erdap II" (km D<br />
862+800) koji se sastoje od po dve<br />
elektrane, po dve brodske prevodnice,<br />
prelivnih brana i drugih prate}ih objekata i<br />
akumulacionih jezera: za HEPS "\erdap I"<br />
do Novog Sada na Dunavu, [apca na Savi<br />
i Be~eja na Tisi, a za HEPS "\erdap II" do<br />
glavnog objekta HE "\erdap I",<br />
� spoljne komunikacije: izme{tanje i<br />
rekonstrukcija postoje}ih `elezni~kih<br />
pruga, puteva, pristani{ta, dalekovoda,<br />
telegrafsko-telefonskih linija i kulturnoistorijskih<br />
objekata,<br />
� relokacije naselja du` akumulacije,<br />
� objekti i ure|aji za za{titu priobalnih<br />
terena od dejstva uspora - sistem za{tite<br />
~ovekove okoline: novih i rekonstruisanih<br />
nasipa sa oblogom, obaloutvrde i za{tita<br />
obale i saobra}ajnica na vi{im delovima<br />
obale, za{tita od spoljnih i podzemnih voda<br />
pojedinih naselja, gradova i industrijskih<br />
zona, horizontalni linijski drena`ni sistem<br />
sa otvorenim drena`nim kanalima,<br />
vertikalni drena`ni sistemi bu{enih bunara<br />
sa samoizlivom ili sa pumpama,<br />
horizontalni drena`ni kolektori, cevna<br />
drena`a, crpne stanice i drugi posebni<br />
sistemi, pregradne brane, drena`na jezera,<br />
prevodnice na re~nom toku, pristani{ta,<br />
zimovnici, putevi,<br />
� sistem osmatranja i pra}enja promena<br />
u akumulaciji i pritokama, sa periodi~nim<br />
analizama stanja i efekata sistema za{tite,<br />
� sistem upravljanja, registrovanja i<br />
daljinskog prenosa podataka i prognoze dotoka.<br />
Veliki broj efekata izgradnje HEPS<br />
"\erdap I" i HEPS "\erdap II", (slika 1)<br />
odnosno njihov uticaj na okolinu,<br />
obra|ivan je, odnosno uzet u obzir,<br />
prilikom planiranja i pristupanja izgradnji<br />
ovih sistema: energetsko-ekonomski efekat<br />
(ekonomi~nost, rentabilnost), uticaj na<br />
demografiju, uticaj na plovidbu. uticaj na<br />
poljoprivredu, , industrijalizacija, uticaj na<br />
saobra}aj (putevi, `eleznice), uticaj na<br />
arheologiju, uticaj na zapo{ljavanje, uticaj<br />
[054]<br />
energija<br />
Mihailo Sretenovi}, Predrag Radosavljevi}<br />
JP "\erdap" - Kladovo, Sektor za razvoj, investicije i odr`avanje priobalja, Beograd<br />
UDC 622.311.21:502.171(497.11)<br />
Za{tita `ivotne sredine<br />
u akumulacijama<br />
HEPS "\erdap I"<br />
i HEPS "\erdap II"<br />
Rezime<br />
Hidroenergetski i plovidbeni sistemi "\erdap I" i "\erdap II" predstavljaju i danas<br />
jedan od najve}ih in`enjersko-tehni~kih poduhvata u Evropi. Izgra|eni su prvenstveno<br />
radi racionalnog i trajnog iskori{}enja raspolo`ivog hidroenergetskog potencijala ovog<br />
sektora Dunava i obezbe|enja uslova plovidbe na |erdapskom sektoru Dunava, {to je u<br />
potpunosti ispunjeno. Pod uticajem uspora, na vrlo velikom prostoru (Dunavu 390 km,<br />
Savi 100 km i Tisi 60 km) do{lo je do trajne promene prirodnih uslova. Izmene<br />
prirodnog re`ima Dunava mogu dovesti do odre|enih negativnih posledica u akumulaciji<br />
i priobalju, kao {to su: talo`enje nanosa i dodatni uspor, problemi sa nagomilavanjem<br />
leda u zoni isklinjavanja uspora, propadanje ili smanjenje produktivne sposobnosti {uma<br />
u forlandima, ugro`avanje podzemnim vodama naseljenih mesta, industrijskih,<br />
komunalnih i saobra}ajnih objekata, prevla`ivanje i zasoljavanje poljoprivrednog<br />
zemlji{ta, koje mo`e ugroziti poljoprivrednu proizvodnju u branjenom podru~ju,<br />
ugro`avanje stabilnosti postoje}ih odbrambenih nasipa, ugro`avanje stabilnosti visokih<br />
obala, izmene u re~noj biocenozi, i dr. Veliki broj efekata eksploatacije HEPS "\erdap<br />
I" i HEPS "\erdap II", odnosno uticaj dve velike, zna~ajne akumulacije na Dunavu na<br />
okolinu obra|en je i uzet u obzir prilikom projektovanja i pristupanja izgradnji ovih<br />
sistema. Vrlo bitan i odlu~uju}i ~inilac za dugotrajno odr`avanje usporenih nivoa<br />
Dunava, odnosno proizvodnju elektri~ne energije i plovidbu predstavlja ukupno stanje u<br />
koritu i priobalju Dunava, odnosno promene koje pod uticajem takvog stanja nastaju po<br />
vrsti, kvalitetu i kvantitetu. Od uspostavljanja akumulacija HEPS "\erdap I" 1970. i<br />
HEPS "\erdap II" 1985. razvijen je i realizuje se multidisciplonarni Program pra}enja,<br />
merenja i analiza uticaja ovih akumulacija na `ivotnu sredinu.<br />
Klju~ne re~i: Dunav, HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II", `ivotna sredina, programi<br />
osmatranja.<br />
Abstract<br />
The \erdap I and \erdap II Hydro Power and Navigation Systems (HPNS), also known<br />
as the Iron Gate HPNS, are among the largest in Europe. Their purpose was to utilize<br />
the considerable hydropower potential and improve the conditions for navigation i the<br />
formerly very dangerous section of the Danube. The Iron Gate System generated<br />
considerable modifications of the natural river regime and raised a number of questions<br />
concerning water management decisions, such as: the reduced sediment transport<br />
capacity, followed by sediment deposition; the raising of the groundwater table, the<br />
endangerment of many communities and industrial, municipal and transportation<br />
facilities, as well as agricultural production in the riparian belt; the inadequacy of the<br />
existing flood control structures; the decrease of the ice transport capacity at the end of<br />
the backwater zone; etc. Over the many years of system operation, most of the initially<br />
recognized water management problems were addressed by comprehensive protection<br />
works and measures. The environmental impacts and effects of the protection measures<br />
were investigated within the scope of a multidisciplinary and complex monitoring<br />
program.<br />
Key words: Danube, Iron Gate, environment, monitoring.<br />
na turizam, uticaj na komunalnu<br />
infrastrukturu, ukupan uticaj na privredno<br />
okru`enje.<br />
Globalno ocenjuju}i efekte izgradnje<br />
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II"mo`e
energija<br />
Slika 1 HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II"<br />
se re}i da su oni u osnovi pozitivni, ali da<br />
iza sebe donose i mnogo novih posledica<br />
na koje se nije ra~unalo i koji u fazi<br />
planiranja i izgradnje nisu bili poznati, niti<br />
su se mogli predvideti.<br />
Kako su u toku prethodnih istra`ivanja i<br />
projektovanja HEPS "\erdap I" i HEPS<br />
"\erdap II" izvr{ena detaljna prou~avanja<br />
promene re`ima povr{inskih i podzemnih<br />
voda u zoni uticaja uspora, zatim promene<br />
re`ima nanosa i leda, kao i neophodnih<br />
mera za otklanjanje negativnih uticaja<br />
izazvanih usporom, ustanovljen je Sistem<br />
osmatranja sa ciljem stalnog kontrolisanja<br />
efekata izgra|enih Sistema za{tite<br />
priobalnih povr{ina, uticaja izmenjenog<br />
prirodnog re`ima Dunava kao i<br />
odre|ivanja mera za ostvarivanje<br />
planiranih kriterijuma za sve vreme<br />
postojanja Sistema \erdap.<br />
2. Programi pra}enja merenja i<br />
analiza uticaja akumulacija<br />
HEPS “\erdap I” i HEPS<br />
“\erdap II” na `ivotnu sredinu<br />
Od uspostavljanja akumulacija HEPS<br />
"\erdap 1" 1970. i HEPS "\erdap 2"<br />
1985. godine, Institut za vodoprivredu<br />
"Jaroslav ^erni" kao nosilac posla, sa<br />
nizom drugih specijalizovanih instituta i<br />
organizacija, razvio je i realizuje<br />
multidisciplonarni program Pra}enja,<br />
merenja i analiza uticaja ovih akumulacija<br />
na `ivotnu sredinu:<br />
� Program I - Re`im povr{inskih voda<br />
� Program II - Re`im podzemnih voda<br />
- Program II/1 - Osmatranje i pra}enje<br />
nivoa podzemnih voda<br />
- Program II/2 - Dopuna postoje}e<br />
osmatra~ke mre`e<br />
- Program II/3 - Pra}enje uticaja uspora i<br />
re`ima rada postoje}ih drena`nih<br />
sistema<br />
- Program II/4 - Analiza hemijskog<br />
sastava podzemnih voda<br />
- Program II/5 - Analiza podataka<br />
osmatranja re`ima podzemnih voda i<br />
efekata drena`nih sistema<br />
- Program II/6 - Studija re`ima<br />
podzemnih voda i efekata postoje}ih<br />
drena`nih sistema<br />
� Program III -<br />
Pra}enja i analiza<br />
re`ima nanosa<br />
� Program IV -<br />
Osmatranje, merenje<br />
i analiza re`ima leda<br />
� Program V -<br />
Osmatranje, merenje<br />
i analize vodnosonog<br />
re`ima i<br />
uticaja na<br />
poljoprivredu<br />
� Program VI -<br />
Izu~avanje uticaja<br />
uspora na {ume u<br />
forlandu<br />
� Program VII -<br />
Odre|ivanje uticaja<br />
uspora na stabilnost<br />
nasipa<br />
� Program VIII - Pra}enja i analiza<br />
kvaliteta povr{inskih voda i ekosistema<br />
� Program IX - Pra}enja i analiza<br />
stabilnosti padina i kosina<br />
Periodi~na interpretacija rezultata<br />
sistematskog osmatranja i pra}enja svih<br />
aspekata uticaja akumulacija na okolinu<br />
sprovodi se u Institutu za vodoprivredu<br />
"Jaroslav ^erni". Cilj ove interpretacije je<br />
da se analizom i hidrodinami~kim<br />
prora~unima utvrdi stepen odr`avanja<br />
postavljenih kriterijuma kompleksnog<br />
ure|enja podru~ja, te blagovremeno<br />
signalizira potreba u korekciji re`ima<br />
eksploatacije za{titnih sistema ili potreba<br />
za rekonstrukcijom ili digradnjom<br />
pojedinih delova, odnosno objekata<br />
sistema za{tite i ure|enja podru~ja, vezano<br />
za dopune projektne ili izrade novih<br />
tehni~kih re{enja za{tite.<br />
2.1. Program I - Osmatranje,<br />
merenje i analize re`ima povr{inskih<br />
voda<br />
U okviru ovog programa odvijaju se<br />
slede}e aktivnosti:<br />
- Osmatranje stanja vodostaja, merenje i<br />
odre|ivanje proticaja. Pregledna karta<br />
sa prikazom osmatra~kih punktova na<br />
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II"<br />
prikazana je na slici 2,<br />
- Izrada godi{njih<br />
izve{taja o opa`enim<br />
vodostajima i<br />
proticajima na<br />
Dunavu i pritokama,<br />
- Periodi~na izrada<br />
studija o ostvarenom<br />
re`imu usporavanja sa<br />
odgovaraju}im<br />
prora~unima,<br />
analizama, prikazima<br />
i upore|enjima sa<br />
projektovanim -<br />
dozvoljenim re`imom<br />
usporavanja Dunava i<br />
pritoka sistema HEPS<br />
“\erdap”.<br />
Prema raspolo`ivim<br />
podacima, prora~unima i<br />
analizama mo`e se<br />
zaklju~iti slede}e:<br />
[055]<br />
- Investitor je tokom eksploatacije<br />
organizovao i vr{io osmatranja re`ima<br />
povr{inskih voda u skladu sa<br />
Programom I. Ovi podaci su kori{}eni<br />
kao osnovne podloge za definisanje<br />
re`ima eksploatacije hidroelektrane,<br />
analize uticaja re`ima eksploatacije na<br />
re`im podzemnih voda, drena`ne<br />
sisteme, privredne objekte i naselja,<br />
plovidbu, izgra|ene sisteme za odbranu<br />
od poplava i leda, energetske efekte,<br />
vremenske i prostorne varijacije nivoa<br />
du` akumulacije, visoke obale u<br />
akumulaciji, {ume u forlandima i dr.<br />
- Tokom eksploatacije po~etni re`im<br />
rada 68/63 promenjen je postepenim<br />
uvo|enjem vi{ih re`ima (69,5/63 i<br />
"69,5 i vi{e"), u cilju potpunijeg<br />
iskori{}enja hidropotencijala Dunava.<br />
Novi re`imi rada hidroelektrane su<br />
uvo|eni kroz nekoliko faza: definisanje<br />
re`ima - analiza uticaja na akumulaciju<br />
i priobalje na bazi podataka iz<br />
Programa osmatranja - eksperimentalni<br />
rad uz osmatranja - korekcija re`ima -<br />
idejna re{enja i investicioni program<br />
dodatnog sistema za{tite. Potom su<br />
potpisivani me|udr`avni akti<br />
(Sporazumi, Konvencije, Ugovori)<br />
kojima se utvr|uju me|usobna prava i<br />
obaveze izme|u Jugoslavije i Rumunije<br />
u vezi kori{}enja HEPS u<br />
odgovaraju}em re`imu rada.<br />
Realizacija aktuelnog re`ima uspora<br />
"69,5 i vi{e" odvija se u skladu<br />
Konvencijom iz 1998.<br />
2.2. Program II - Program pra}enja<br />
re`ima podzemnih voda<br />
Objekti sistema za{tite su prostorno<br />
locirani u probalju u skladu sa granicama<br />
prostiranja uspora za aktuelni re`im "69,5 i<br />
vi{e", na Dunavu od brane HEPS "\erdap<br />
I" (km 943) do Novog Sada (km 1250), na<br />
Tisi od u{}a do Be~eja, na Savi do [apca i<br />
na drugim pritokama Dunava u ve}em ili<br />
manjem pojasu od u{}a do granice uspora.<br />
Odr`avanjem odre|enog re`ima<br />
pijezometarskih nivoa u donjem<br />
vodonosnom sloju drena`nim sistemom<br />
postavljenim pored reke, uticaj reke na<br />
Slika 2 Mre`a osmatra~kih profila u akumulacijama<br />
HEPS "\erdap"
energija<br />
Slika 3 Osnovni tipovi primenjenih mera za{tite i<br />
ure|enja poljoprivrednih povr{ina<br />
branjeno podru~je se stavlja pod kontrolu,<br />
{to omogu}ava ne samo da se elimini{e<br />
{tetan uticaj uspora HEPS \erdap ve},<br />
uop{te, i negativan uticaj visokih vodostaja<br />
reka.<br />
U skladu s postavljenom koncepcijom<br />
za{tite i ure|enja niskih priobalnih<br />
povr{ina, u zavisnosti od specifi~nosti<br />
uslova na podru~ju (hidrogeolo{kih,<br />
geomorfolo{kih, hidrolo{kih, pedolo{kih i<br />
dr.), izabrane su i primenjene odgovaraju}e<br />
tehni~ke mere, koje se mogu, u zavisnosti<br />
od usvojenih kriterijuma dubine do nivoa<br />
podzemnih voda, izdvojiti kao dva<br />
osnovna oblika za{tite:<br />
Za{tita poljoprivrednih podru~ja (slika 3)<br />
gde je kao kriterijum za{tite usvojena<br />
dubina do nivoa podzemnih voda od 0,8-1<br />
m od povr{ine terena<br />
- otvorena drena`na kanalska mre`a, sa<br />
crpnim stanicama<br />
- otvoreni drana`ni kanali u kombinaciji sa<br />
starim rukavcima Dunava i delovima<br />
drugih vodotoka, sa crpnim stanicama<br />
- otvorena kanalska mre`a u kombinaciji sa<br />
samoizlivnim drena`nim bunarima, sa<br />
crpnim stanicama<br />
- pojedina~ni specijalni sistemi za{tite na<br />
delovima podru~ja sa izrazito niskim<br />
kotama terena i na povr{inama sa te{kim<br />
glinovitim zemlji{tem - horizontalna<br />
cevna drena`a.<br />
Na delovima poljoprivrednih podru~ja gde<br />
je povr{inski slabije propusni sloj manje<br />
debljine (1,5-2,0 m), za{tita je izvedena<br />
sistemom otvorenih drena`nih kanala<br />
(svojim dnom zalaze u peskovito-<br />
{ljunkovite naslage vodonosnog sloja), koji<br />
gravitiraju crpnim stanicama putem kojih<br />
se unutra{nje vode preko nasipa evakui{u u<br />
[056]<br />
vodotoke. U pojedinim<br />
podru~jima je drena`na<br />
funkcija u sistemu za{tite,<br />
osim kanalima, data i<br />
delovima korita prirodnih<br />
vodotoka (stari rukavci<br />
Dunava i sl.). Odr`avanje<br />
pijezometarskih nivoa<br />
otvorenim drena`nim<br />
kanalima u kombinaciji sa<br />
samoizlivnim bunarima<br />
ostvareno je na podru~jima<br />
gde se ispod mo}nog<br />
povr{inskog glinovitog<br />
sloja nalaze peskovito-<br />
{ljunkoviti vodonosni<br />
slojevi.<br />
Za{tita naselja u priobalju<br />
gde usvojeni kriterijum<br />
dubine do nivoa<br />
podzemnih voda iznose 3<br />
m za gradove, odnosno 2<br />
m za manja naselja.<br />
Postavljeni kriterijum<br />
za{tite se posti`e izradom<br />
drena`nih bunara sa<br />
potopljnim pumpama i<br />
drena`nim kolektorima<br />
(slika 4).<br />
Drena`ni bunari su gra|eni<br />
u nizu paralelnom vodotoku, a nivoi vode<br />
u bunarima se odr`avaju tako da se na<br />
polurastojanju izme|u bunara ostvaruje<br />
predvi|ena kota, odnosno dubina do<br />
podzemne vode od povr{ine terena.<br />
Ovakav tip za{tite se pokazao izuzetno<br />
efikasnim i bezbednim.<br />
Drena`ni kolektori su izgra|eni za za{titu<br />
manjih naselja, gde je prema kriterijumu<br />
dubine do nivoa podzemne vode potrebno<br />
ostvariti 2 m od povr{ine terena. Sistem<br />
za{tite ~ine kolektori paralelni vodotoku,<br />
koji gravitiraju crpnoj stanici kojom se<br />
voda evakui{e sa podru~ja. Postoje}i<br />
drena`ni kolektori u priobalju rade sa<br />
velikim ulaznim gubicima i na granici su<br />
mogu~nosti obezbe|enja postavljenog<br />
kriterijuma za{tite.<br />
Ocena uspe{nosti rada izvedenih drena`nih<br />
sistema i postignutih efekata u za{titi<br />
priobalja mo`e se dati na bazi rezultata<br />
osmatranja na terenu i sprovedenih analiza.<br />
U tom cilju postavljen je veliki broj<br />
osmatra~kih pijezometara i vr{ena<br />
osmatranja. Mre`a osmatra~kih<br />
pijezometara je formirana pre<br />
uspostavljanja uspora HEPS “\erdap I”<br />
(na delu Pan~eva~kog rita 1950, na delu<br />
priobalja nizvodno od Beograda po~etkom<br />
60-tih godina, a na sektorima uzvodno od<br />
Beograda krajem 60-tih i po~etkom 70-tih<br />
godina). Mre`a osmatra~kih pijezometara<br />
je tokom perioda eksploatacije vi{e puta<br />
dopunjavana i obnavljana. Najzna~ajnije<br />
dopune i obnavljanja pijezometara bila su<br />
tokom 1974, 1978. i po~etkom 80-tih<br />
godin.<br />
Na priobalju HEPS”\erdap I” i HEPS<br />
"\erdap II" danas se u okviru Programa II<br />
redovno na oko 800 pijezometara prati<br />
re`im u donjem vodonosnom sloju u {iroj<br />
zoni potencijalno ugro`enih niskih<br />
priobalnih podru~ja (osmatranja na 15<br />
dana), dok se na oko 1.000 pijezometara<br />
(izvedenih du` za{titnih drena`nih linija)<br />
osmatranja vr{e 4 puta godi{nje, radi<br />
kontrole efikasnosti drena`nih sistema.<br />
Program II obuhvata i pra}enje re`ima<br />
rada (evidencija ~asova rada svakog<br />
crpnog agregata) i nivoa vode u dovodnim<br />
kanalima crpnih stanica, kao i anga`ovanja<br />
crpnih agregata ugra|enih u drena`ne<br />
bunare u naseljima i industrijskim zonama.<br />
Interpretacija rezultata Programa II vr{i se<br />
periodi~no u Institutu za vodoprivredu<br />
"Jaroslav ^erni". Njen cilj je da na bazi<br />
analiza i hidrodinami~kih prora~una utvrdi<br />
stepen odr`avanja postavljenih kriterijuma<br />
i blagovremeno uka`e na potrebu korekcije<br />
re`ima eksploatacije drena`nih sistema<br />
(rada crpnih stanica) ili rekonstrukcije i<br />
dogradnje pojedinih delova/objekata<br />
sistema za{tite i ure|enja podru~ja.<br />
Investitor je izgradnju objekata za za{titu<br />
od uticaja uspora na podzemne vode u<br />
priobalju Dunava i pritoka zapo~eo pre<br />
pu{tanja u pogon HEPS "\erdap I" i HEPS<br />
"\erdap II" i nastavio u periodu<br />
eksploatacije. Projektovane radove za{tite<br />
Investitor je realizovao sam ili je prava i<br />
obaveze preneo na druge organizacije.<br />
Slika 4 Drena`ni bunar sa potopljenom pumpom i polo`aj bunara za za{titu<br />
Velikog Gradi{ta
energija<br />
Projekti Sistema za{tite ra|eni su naj~e{}e<br />
tako da obezbede uslove za kompleksno<br />
ure|enje vodnog re`ima na branjenom<br />
podru~ju, a ne samo za{titu od uticaja<br />
uspora.<br />
Rezultati dugogodi{njeg osmatranja re`ima<br />
podzemnih voda pokazuju slede}e:<br />
- Na ve}em delu podru~ja sa izgra|enim<br />
drena`nim sistemima uz dobro<br />
odr`avanje ostvaruje se povoljniji vodni<br />
re`im nego u prirodnim uslovima. Pri<br />
tome projektovani efekti nisu u<br />
potpunosti ostvareni samo na manjim<br />
povr{inama sa ni`im kotama terena.<br />
- Na prostorima gde je sistem za{tite<br />
delimi~no izveden ima izvesnih<br />
pozitivnih efekata, ali se projektovani<br />
mogu o~ekivati tek posle kompletiranja<br />
sistema.<br />
- Na uzvodnim potezima akumulacije,<br />
projektovana re{enja (negde delimi~no i<br />
realizovana) treba preispitati, kako bi se<br />
utvrdili pravi uticaji i neophodne mere<br />
za{tite.<br />
- Na prostorima gde izvedenim objektima<br />
nisu postignuti projektovani efekti, treba<br />
realizovati dodatne radove za{tite.<br />
Na delu podru~ja izme|u odbrambenih<br />
nasipa i prve drena`ne linije registruje se<br />
stanje nivoa podzemnih voda sli~no onom<br />
u prirodnim uslovima, {to je u skladu sa<br />
projektnom dokumentacijom, u kojoj ovaj<br />
prostor nije predvi|en za intenzivnu<br />
poljoprivrednu proizvodnju.<br />
Izostanak adekvatnog odr`avanja u<br />
poslednjih desetak godina neminovno se<br />
odrazio na ostvarenje projektovanih<br />
efekata izgra|enih drena`nih objekata i<br />
sistema. Zato je neophodno u budu}em<br />
periodu eksploatacije radove na odr`avanju<br />
(teku}em i investicionom) objekata/sistema<br />
organizovati na na~in kojim se obezbe|uju<br />
projektovani kriterijumi.<br />
2.3. Program III - Program za<br />
pra}enje morfolo{kih promena i<br />
re`ima<br />
Jedna od zna~ajnih posledica izgradnje<br />
brane HEPS "\erdap I" je izmena<br />
prirodnog re`ima nanosa na Dunavu i<br />
pritokama. Pra}enje re`ima nanosa i<br />
morfolo{kih promena u prostoru<br />
akumulacije zapo~eto je, po utvr|enom<br />
programu, 1974. godine i odvijalo se u<br />
kontinuitetu, pri ~emu je obim radova<br />
varirao: od po~etnih 108 profila (koji su<br />
snimani svake godine) na 315 profila (~ije<br />
je snimanje vr{eno 1976, 1981, 1984, 1988<br />
i 1997/2001). Ovaj program obuhvata i:<br />
- odre|ivanje bilansa nanosa u akumulaciji;<br />
- povremena snimanja stalnih profila<br />
akumulacije na Dunavu i pritokama i<br />
izrada analiza morfolo{kih promena u<br />
akumulaciji;<br />
- izradu prognoza istalo`avanja nanosa za<br />
naredni period, sa analizom uticaja na<br />
akumulaciju i priobalje i predlogom mera<br />
za otklanjanje {tetnih uticaja uspora.<br />
Polo`aj svih psamolo{kih profila u<br />
akumulaciji prikazan je na slici 5. U toku<br />
Slika 5 Mre`a profila za osmatranje i merenje re`ima nanosa u akumulaciji<br />
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II"<br />
realizacije programa broj i polo`aj profila<br />
se vi{e puta dopunjavao. Radi preciznijeg<br />
determinisanja procesa na uzvodnim<br />
sektorima akumulacije, posle prelaska na<br />
re`im "69,5 i vi{e" formirani su dopunski<br />
kontrolni profili.<br />
U tridesetogodi{njem periodu rada HEPS<br />
"\erdap I" i HEPS "\erdap II" intenzitet<br />
talo`enja nanosa je bio zna~ajan, a na<br />
njega su vi{e uticali hidrolo{ki uslovi nego<br />
re`im eksploatacije hidroelektrane.<br />
Nanosne naslage u akumulaciji HEPS<br />
"\erdap I" nisu uniformno raspore|ene.<br />
^ak 87% materijala koji je do danas<br />
istalo`en u akumulaciji nalazi se na<br />
sektoru Dunava izme|u u{}a Nere i brane.<br />
Registrovana deformacija korita Dunava<br />
na ovom sektoru upore|ena je sa<br />
prognoziranim rasporedom nanosnih<br />
naslaga za 30 godina rada<br />
hidroelektranaukazuje da je prognoza bila<br />
dosta ta~na, s obzirom na aproksimativni<br />
karakter modela i kvalitet ulaznih<br />
podataka. Evidentno je, me|utim, da i na<br />
sektoru akumulacije nizvodno od Nere<br />
postoje velike razlike u koli~inama nanosa<br />
koje su istalo`ene na pojedinim<br />
deonicama. Po veli~ini nanosnih naslaga<br />
izdvaja se potez kod Donjeg Milanovca<br />
(970-1003 km), dok su one uzvodno i<br />
nizvodno znatno manje.<br />
Posledice<br />
zasipanja<br />
najnizvodnijeg<br />
sektora<br />
akumulacije su<br />
ve} sada, posle<br />
trideset godina<br />
eksploatacije,<br />
zna~ajne, a<br />
posledica je<br />
povi{enje<br />
nivoa vode<br />
("dopunski<br />
uspor"), koje u<br />
uslovima<br />
velike vode<br />
stogodi{njeg<br />
povratnog<br />
[057]<br />
perioda iznosi 0,8-0,9 m na v.st. Golubac i<br />
Veliko Gradi{te. Veli~ina "dopunskog<br />
uspora" se smanjuje uzvodno do 0,4 m u<br />
zoni u{}a Save, {to je delimi~no i rezultat<br />
bagerovanja nanosa.<br />
U nedostatku novije operativne prognoze<br />
(bazirane na najnovijem stanju<br />
akumulacije i prognozi hidrolo{kog ulaza u<br />
odre|enom periodu), mo`e se izvr{iti samo<br />
gruba procena dinamike i posledica<br />
zasipanja akumulacije u narednom periodu.<br />
Pri tom je procena fokusirana na jednu<br />
deonicu akumulacije (kod Donjeg<br />
Milanovca), na kojoj je proces zasipanja<br />
do sada bio najintenzivniji i sa zna~ajnim<br />
uticajem na nivoe vode na uzvodnim<br />
sektorima akumulacije (slika 6).<br />
Sigurno je da }e se, na delu akumulacije<br />
uzvodno od Golupca, uslovi talo`enja<br />
nanosa promeniti kada pro{ireno korito<br />
kod Donjeg Milanovca izgubi ulogu<br />
talo`nice. Tada }e proces zasipanja du`<br />
akumulacije postati ravnomerniji, ali sa<br />
znatno nepovoljnijim posledicama sa<br />
aspekta za{tite priobalja, plovidbe i ekosistema.<br />
Prora~une i analize u cilju<br />
kvantifikacije ovih efekata treba {to pre<br />
uraditi.<br />
Sa starenjem akumulacije pra}enje procesa<br />
zasipanja postaje sve zna~ajniji i zbog toga<br />
Slika 6 Karakteristi~an popre~ni profil Dunava u zoni Donjeg<br />
Milanovca (PA 11b)
energija<br />
je neophodno i u budu}nosti nastaviti sa<br />
aktivnostima na osmatranju, merenju i<br />
analizi parametara re`ima nanosa u<br />
akumulaciji tako da se u narednom<br />
periodu:<br />
- nastavi sa realizacijom Programa III,<br />
- redovno snima stalne profile u<br />
akumulaciji na Dunavu i njegovim<br />
glavnim pritokama u razmaku od 5<br />
godina, a po potrebi i zone u{}a manjih<br />
pritoka.<br />
- {to hitnije uradi prognozu zasipanja<br />
akumulacije za du`i vremenski period,<br />
kojom bi se kvantifikovale izmene re`ima<br />
nanosa koje se mogu o~ekivati kada se<br />
zapuni deonica kod Donjeg Milanovca, i<br />
sagledao uticaj zasipanja na priobalje<br />
akumulacije.<br />
- na osnovu rezultata prognoze planira}e se<br />
eventualne mere i radovi, kao uklanjanje<br />
istalo`enog nanosa, dogradnja i<br />
rekonstrukcija za{titnih sistema, uz<br />
obavezu pra}enja njihovih efekata.<br />
2.4. Program IV - Program za<br />
pra}enje, merenje i analizu re`ima<br />
leda<br />
Izgradnjom i pu{tanjem u pogon HEPS<br />
"\erdap I" i HEPS "\erdap II" promenjeni<br />
su prirodni uslovi formiranja i proticanja<br />
leda. U zoni isklinjavanja uspora je re`im<br />
nepovoljniji, dok je u zoni neposredne<br />
akumulacije i nizvodno od objekta re`im<br />
povoljniji. Dosada{nja iskustva u odbrani<br />
od leda u zoni uspora HEPS "\erdap I" su<br />
vrlo skromna i nedovoljna za proveru<br />
tehnologije i organizacije odbrane od leda.<br />
Naime, u periodu eksploatacije Sistema<br />
" erdap" nije bilo kriti~nih situacija sa<br />
ledom, s obzirom na relativno povoljne<br />
meteorolo{ke uslove. Ledostaj je zabele`en<br />
izvan zone uspora samo u dve zime<br />
(1984/85. i 1986/87), kada su samo i<br />
preduzimane mere odbrane od leda,<br />
uzvodno od Golupca u 4 zime i u osnovnoj<br />
akumulaciji (nizvodno od Golupca) u 7<br />
zima.<br />
U budu}em periodu eksploatacije treba da<br />
se nastavi sa redovnim aktivnostima u<br />
okviru Programa IV i da se vr{i<br />
preduzimanje mera iz Konvencije,<br />
Sporazuma i va`e}ih propisa koji se<br />
odnose na odbranu od leda, kao i da se<br />
izradi Pravilnik za operativno delovanje<br />
~itavog sistema u uslovima odbrane od<br />
leda. Oba investitora su u obavezi da, u<br />
najkra}em mogu}em roku, realizuju<br />
aktivnosti na formiranju flote ledolomaca<br />
odgovaraju}e snage, prihva}ene u<br />
Konvenciji iz 1998. godine (da investitori<br />
obezbede po dva ledolomca odgovaraju}e<br />
snage, sposobna da spre~e nagomilavanje<br />
leda, odnosno da rade u ledu debljine<br />
najmanje 0,5 m).<br />
2.5. Program V - Program za<br />
pra}enje, merenje i analize vodnosonog<br />
re`ima i uticaja na<br />
poljoprivredu<br />
Osmatranje i pra}enje parametara vodnosonog<br />
re`ima zemlji{ta u priobalju HE<br />
”\erdap I” vr{eno je po~ev od 1963-1989.<br />
i potom, od 2000. do danas. Prvi period<br />
istra`ivanja se odlikovao znatnim brojem<br />
osmatra~kih punktova, ali bez stalnih<br />
mesta za uzimanje uzoraka zemlji{ta i<br />
podzemne vode, dok se u toku nastavka<br />
radova pristupilo organizovanijem<br />
rasporedu uzorkovanja, ali sa ne{to<br />
restriktivnijim obimom radova.<br />
Rezultati dosada{njih osmatranja pokazuju<br />
da je proces salinizacije i po prostoru i po<br />
intenzitetu slabiji od prognoziranog. Ja~e<br />
izra`eni procesi salinizacije na pojedinim<br />
podru~jima priobalja ~e{}e su evidentirani<br />
u toku ranijih istra`ivanja, nego {to je to<br />
slu~aj poslednjih sezona.<br />
Pove}an sadr`aj soli u zemlji{tu koji se<br />
javlja na pojedinim sasvim neznatnim<br />
povr{inama u sistemima za odvodnjavanje<br />
pod uticajem uspora akumulacije HEPS<br />
“\erdap I” ukazuje na potrebu<br />
kontinualnog pra}enja i analize<br />
odgovaraju}ih parametara na tim<br />
lokalitetima, jer rad na osmatranju,<br />
pra}enju i analizi vodno-sonog re`ima<br />
zemlji{ta mora se tretirati kao faktor za<br />
sagledavanje promena u ekosistemu.<br />
2.6. Program VI - Uticaj uspora na<br />
{ume u forlandu<br />
Uticaj uspora na {ume u forlandima pra}en<br />
je od uspostavljanja re`ima uspora i tokom<br />
svih promena re`ima uspora. Trideset<br />
godina eksploatacije i delovanja uspora na<br />
{ume u forlandima je dovoljno dug period<br />
da se sagleda uticaj na {ume topole i vrbe<br />
koje su u tom periodu pro{le dva do tri<br />
ciklusa ophodnje (od sadnje do se~e).<br />
- [umski fond koji je ostao posle zoniranja<br />
i isklju~ivanja nepogodnih povr{ina u<br />
forlandima, uzvodno od Pan~eva je<br />
neugro`en sada{njim re`imom uspora.<br />
- [ume na sektoru od u{}a Nere do<br />
Pan~eva su opstale i u uslovima<br />
realizovanih re`ima uspora uz<br />
mestimi~na o{te}enja {uma koja su<br />
nastala u kombinaciji delovanja uspora i<br />
drugih {tetnih uticaja (zaga|ene otpadne<br />
vode, aerozaga|enje i sli~no). Za {ume<br />
koje su opstale na ovom sektoru,<br />
potrebna je, u slu~aju promene re`ima<br />
uspora, primena meliorativnih zahvata,<br />
svakako uz nu`nu preorjentaciju kultura.<br />
Potrebno je stalno pra}enje stanja {uma<br />
zbog pravovremenih korekcija<br />
primenjenih mera.<br />
Sledeli zadaci koji se moraju realizovati su:<br />
- upravljanje re`imom plavljenja na onim<br />
vodotokovima gde je to izvodljivo kao<br />
{to je na primer reka Tami{.<br />
- meliorativni zahvati u {umama u<br />
forlandima<br />
- razvoj metoda eksploatacije {uma u<br />
forlandima.<br />
- za {ume tvrdih li{}ara potrebno je<br />
uspostaviti osmatranja u cilju utvr|ivanja<br />
eventualnih uticaja uspora na ove {ume.<br />
2.7. Program VII - Program pra}enja<br />
uticaja uspora na stabilnost nasipa<br />
Na novoizgra|enim i rekonstruisanim<br />
nasipima, budu}i da je re~ o relativno<br />
[058]<br />
novim objektima, projektovanim u skladu<br />
sa savremenim kriterijumima za{tite,<br />
tokom poslednjih nekoliko odbrana od<br />
poplava nisu se pojavili zna~ajniji<br />
problemi koji bi mogli da ugroze normalno<br />
funkcionisanje odbrambenih nasipa.<br />
Odre|eni problemi vezani za nasipe, koji<br />
su evidentirani u proteklom periodu,<br />
imali su uglavnom lokalni karakter i<br />
mahom su re{eni posebnim interventnim i<br />
sanacionim radovima ili rekonstrukcijom<br />
za vi{e kote uspora, ali su neki od njih,<br />
prvenstveno kao posledice nerealizacije<br />
programa odr`avanja, zamene i<br />
rekonstrukcije, i dalje prisutni, a zahtevaju<br />
prioritet u re{avanju.<br />
Rezultati realizacije Programa pra}enja<br />
uticaja uspora na nasipe u priobalju ukazali<br />
su na neophodnost hitnog iznala`enja<br />
re{enja za odre|ene probleme vezane za<br />
sistem za{tite od spoljnih voda, dok sa<br />
druge strane jedan deo radova na<br />
realizaciji ovog programa predstavlja<br />
trajan zadatak u okviru pra}enja uslova u<br />
zoni akumulacije. S tim u vezi, u<br />
narednom periodu neophodno je:<br />
- sanirati o{te}enja za{titne obloge delova<br />
nasipa na pojedinim deonicama,<br />
- sanirati - rekonstruisati deonice kanala<br />
izvedenih u neposrednoj blizini nasipa -<br />
lateralnih i drena`nih kanala a kod kojih<br />
je naru{ena stabilnost kosina i dna usled<br />
izno{enja peskovitog materijala,<br />
- odr`avati nasipe prema Programu<br />
odbrane od poplava,<br />
- nastaviti radova na pra}enju uticaja<br />
uspora na nasipe direktnim tehni~kim<br />
uvidom u stanje odbrambene linije za{tite<br />
od spoljnih voda,<br />
- prikupljati, sistematizovati, obra|ivati i<br />
analizirati podatake osmatranja na<br />
uspostavljenim nasipskim<br />
pijezometarskim profilima, uz prethodno<br />
obnavljanje uni{tenih i neispravnih<br />
objekata.<br />
Mo`e se konstatovati da izgra|eni nasipi u<br />
priobalju HEPS "\erdap I" i HEPS<br />
"\erdap II", posmatrano u celini, mogu da<br />
obezbede za{titu priobalnog podru~ja u<br />
re`imu stalne eksploatacije ovih Sistema<br />
uz realizaciju gore navedenih aktivnosti.<br />
2.8. Program VIII - Pra}enje i analiza<br />
kvaliteta povr{inskih voda i<br />
ekosistema<br />
Akumulacija HEPS "\erdap I” je proto~na<br />
akumulacija re~no-jezerskog tipa,<br />
izgra|ena na dugom re~nom toku Dunava,<br />
koja jednim delom prolazi kroz \erdapsku<br />
klisuru (du`ine 98,5 km), sa veoma<br />
kratkim vremenom retenzije, reda veli~ine<br />
10-tak dana u zavisnosti od nivoa vode i<br />
doticaja. Akumulacija HEPS "\erdap II”<br />
je formirana na mirnom re`imu Dunava<br />
nizvodno od \erdapa I, bez zna~ajnijih<br />
pritoka, sa izra`enijim jezerskim<br />
karakteristikama. Ovo su bitni morfolo{ki,<br />
geolo{ki i hidrolo{ki faktori koji daju<br />
specifi~an pe~at akumulacijama \erdap.<br />
Na osnovu najnovijih ispitivanja kvaliteta<br />
vode konstatovano je:
energija<br />
- Prema ve}ini ispitivanih fizi~kohemijskih<br />
i hemijskih parametara<br />
kvaliteta, voda u akumulacijama Heps<br />
“\erdap I” i HEPS "\erdap II”<br />
zadovoljava kriterijume propisane za I i<br />
II klasu voda.<br />
- Povremena odstupanja od tog kvaliteta<br />
bele`e se uglavnom po parametrima koji<br />
ukazuju na organsko optere}enje i<br />
poreme}en bilans kiseonika (pojava<br />
deficita kiseonika na nizvodnijim<br />
profilima vezano za hidrolo{ki re`im i<br />
sezonske promene). Osim toga<br />
povremeno se bele`e pove}ane vrednosti<br />
gvo`|a i suspendovanih materija.<br />
- Od opasnih materija povremeno se bele`e<br />
visoke koncentracije fenolnih materija i<br />
mineralnih ulja (ukupni ugljovodonici).<br />
Ova pojava se mo`e dovesti u vezu sa<br />
~injenicom da je Dunav jedan od<br />
najve}ih plovnih puteva.<br />
- Isti~e se da je sadr`aj ostalih opasnih<br />
materija u vodi redovno u dozvoljenim<br />
granicama za vode II klase kvaliteta<br />
(te{ki metali, polihlorovani bifenili,<br />
policikli~ni aromati~ni ugljovodonici,<br />
radionuklidi).<br />
- Prema kvalitativnom i kvantitativnom<br />
sastavu fitoplanktonske zajednice i<br />
indeksu saprobnosti kvalitet vode na svim<br />
lokalitetima u navedenom periodu<br />
ispitivanja odgovara betamezo<br />
limnosaprobnom stanju (II klasa).<br />
- Indeks saprobnosti zooplanktonske<br />
zajednice se nalazi u granicama<br />
betamezosaprobnosti (II klasa kvaliteta)<br />
sa jednim izuzetkom na profilu Tekija,<br />
sredina, kada je bio na granici beta-alfa<br />
mezosaprobnosti.<br />
- Indeks saprobnosti izra~unat na osnovu<br />
zajednice makroinvertebrata nalazi se u<br />
okvirima III klase boniteta sa prisutnim<br />
indikatorima degradacije vodenih<br />
ekosistema.<br />
Posebno se izdvajaju karakteristike koje<br />
odlikuju HEPS "\erdap I" i HEPS<br />
“\erdap II” kao akumulacije:<br />
- Na prvom mestu to je odsustvo<br />
temperaturne stratifikacije koja se tipi~no<br />
javlja u jezerima i akumulacijama<br />
umereno kontinentalnog klimata.<br />
- Tako|e, ne uspostavlja se stabilna<br />
kiseoni~na stratifikacija, niti se remeti<br />
vertikalan kiseoni~ni re`im (nisu<br />
zabele`ene pojave supersaturacije u<br />
epilimnionu ni deficita kiseonika u<br />
hipolimnionu).<br />
- Najzad po sadr`aju makronutrijenata obe<br />
akumulacije (HEPS “\erdap I” i "\erdap<br />
II”) imaju potencijal za intenzivnu<br />
eutrofikaciju.<br />
Pri odre|enim hidrolo{kim uslovima i u<br />
zavisnosti od sezone, uo~ava se trend<br />
opadanja kiseoni~ne saturacije u pravcu<br />
toka, trend opadanja sadr`aja hlorofila ?a?<br />
u povr{inskom sloju vode u pravcu toka,<br />
{to je pra}eno pove}anjem prozirnosti<br />
vode.<br />
Povi{enjem kote uspora posti`e se ve}i<br />
volumen u osnovnom retenzionom<br />
prostoru kao i dodatan uspor. Na osnovu<br />
obavljenih analiza kvaliteta vode uo~ava se<br />
da je mo} samopre~i{}avanja Dunava na<br />
ispitivanom potezu velika, i da promene<br />
nastale izmenom re`ima rada nemaju<br />
zna~ajnog merljivog uticaja na kvalitet<br />
vode. Zapravo pove}anjem uspora se ne<br />
naru{avaju osnovni mehanizmi koji<br />
odre|uju ekosistem u celini, niti dolazi do<br />
zna~ajnog pove}anja retenzionog vremena,<br />
u odnosu na prethodni re`im rada, pa je<br />
kvalitet vode u akumulaciji dominantno<br />
pod uticajem kvaliteta vode u doticaju.<br />
Ovde se isti~e da Dunav predstavlja krajnji<br />
recipijent ve}ine pre~i{}enih i<br />
nepre~i{}enih otpadnih voda sa slivnog<br />
podru~ja uzvodno od brane. Jasno je da na<br />
rezultuju}i kvalitet vode na ispitivanoj<br />
deonici Dunava, imaju uticaji, kako na<br />
slivu (kvalitet vode u doticaju, uticaj<br />
nepre~i{}enih ili nedovoljno pre~i{}enih<br />
otpadnih voda iz koncentrisanih i rasutih<br />
izvora zaga|enja) tako i specifi~ni faktori<br />
stani{ta izazvani usporom vode.<br />
Navedena ocena kvaliteta vode predstavlja<br />
samo trenutno stanje na osnovu najnovijih<br />
ispitivanja u okviru programa pra}enja<br />
promena kvaliteta vode Dunava na sektoru<br />
\erdapa. Redovan monitoring<br />
kvaliteta vode je neophodno i ubudu}e<br />
sprovoditi, ~etiri puta godi{nje na sedam<br />
osnovnih profila. Najmanje dve serije treba<br />
da budu u letnjem periodu. Program<br />
ispitivanja treba da obuhvati organske<br />
polutante i jedinjenja naftnog porekla,<br />
analizu kiseoni~nog re`ima i stratifikacije,<br />
kao i ispitivanje neporeme}enih uzoraka<br />
sedimenta. Povremeno ispitivanja treba<br />
pro{iriti na du`i sektor Dunava uzvodno do<br />
Novog Sada, kao i na glavne pritoke<br />
Dunava u zoni akumulacije. Ispitivanja<br />
treba vr{iti po istoj metodologiji (na<br />
uzorcima vode, sedimenta i biote).<br />
Ispitivanjima bi ubudu}e trebalo obuhvatiti<br />
i ihtiofaunu, kako bi se upotpunila<br />
saznanja o uticaju kvaliteta vode i<br />
sedimenta na okru`enje.<br />
2.9. Program IX - Pra}enje i analiza<br />
stabilnosti padina i kosina<br />
Na osnovu detaljne analize raspolo`ive<br />
geolo{ke dokumentacije, obilaska<br />
predmetnog podru~ja i izvr{enih<br />
geofizi~kih i projektovanih geodetskih<br />
radova na odabranim, potencijalno<br />
kriti~nim sektorima u du`em periodu u<br />
okviru realizacije Programa IX, doneti su<br />
odredeni zaklju~ci o pojavama<br />
nestabilnosti desne obale Dunava i uticaja<br />
akumulacija HEPS "\erdap I" i HEPS<br />
"\erdap II" na stabilnost padina i kosina.<br />
Prilikom obilaska predmetnog podru~ja,<br />
nije konstatovano da se pojave<br />
nestabilnosti nalaze u aktivnom stanju, sva<br />
klizi{ta su mirovala. Me|utim, da bi se sa<br />
sigurno{}u pratila budu}a aktivnost<br />
nestabilnih pojava, a samim tim i da bi se<br />
sagledali uticaji akumulacija na stabilnost<br />
padina i kosina, uspostavljen je sistem<br />
osmatranja (geodetski, geotehni~ki) na<br />
onim lokacijama koje su prilikom obilaska<br />
i izvr{enih analiza uo~ene kao najve}a<br />
[059]<br />
Slika 7<br />
potencijalna opasnost za akumulaciju<br />
(Mali i Veliki Kazan, Kusjak) kao i na<br />
ostalim nestabilnim pojave, naro~ito u zoni<br />
naseljenih mesta (Smederevo, Grocka,<br />
Ritopek), jer samo osmatranja na<br />
razli~itim tipovima nestabilnosti u<br />
razli~itim geolo{kim sredinama, mogu dati<br />
~vrsti dokaz o tome da li ima uticaja i<br />
koliki je uticaj Dunava, odnosno<br />
akumulacija na stanje stabilnosti padina i<br />
kosina (slika 7).<br />
Za sada se, generalno, mo`e re}i da je<br />
formiranje akumulacija uslovilo znatno<br />
manju razliku u amplitudama oscilacija<br />
nivoa voda u uslovima uspora u odnosu na<br />
oscilacije u prirodnom re`imu nivoa<br />
Dunava, odnodno da su smanjene brzina<br />
toka i eroziona mo}, pa se mo`e re}i da<br />
akumulacije sada vr{i ve}i kontra pritisak<br />
na stenske mase koje su do sada bile<br />
sklone procesu klizanja i da time u manjoj<br />
meri mo`e uticati na aktiviranje nestabilnih<br />
pojava. Na osnovu prethodne konstatacije,<br />
proizilazi da se formiranjem akumulacija i<br />
podizanjem uspora na samo pove}ao<br />
postoje}i stepen stabilnosti<br />
Medutim, ono {to mo`e ugroziti stabilnost<br />
desne obale je naglo spu{tanje nivoa<br />
akumulacija, ~ime bi se pozitivan efekat<br />
pritiska vode na padinu izgubio, i moglo bi<br />
do}i do aktiviranja procesa klizanja i<br />
odronjavanja.<br />
Iz tih razloga je neophodno:<br />
- da se u najskorije vreme oformi baza<br />
geolo{kih, geodetdkih, geofizi~kih i<br />
ostalih relevantnih podataka, koja bi<br />
sadr`ala rezultate svih do sada obavljenih<br />
geolo{kih, geodetskih, geofizi~kih,<br />
hidrolo{kih istra`ivanja, bez obzira da li<br />
je njihova namena bila za potrebe rada<br />
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II" ili<br />
neke druge,<br />
- da se nastavi sa realizacijom Programa<br />
IX, odnosno uspostavi sistem pra}enja,<br />
osmatranja i istra`ivanja svih nestabilnih<br />
pojava, a naro~ito onih koje se nalaze u<br />
naseljenim podru~jima i onih koje su ve}<br />
sada definisane kao pojave koje pri<br />
odredenim uslovima rada akumulacije<br />
mogu ugroziti bilo akumulaciju, bilo<br />
naseljena podru~ja ili saobra}ajnice,
energija<br />
- da se formira katastar svih nestabilnih<br />
pojava na predmetnom podru~ju koji bi,<br />
osim uobi~ajenih, sadr`ao i podatke o<br />
njihovim istra`ivanjima, pra}enju i<br />
osmatranju,<br />
da se na bazi svih prethodno navedenih<br />
aktivnosti, formira informacioni sistem<br />
(baza podataka) o stabilnosti terena u zoni<br />
akumulacija HEPS "\erdap I" i HEPS<br />
"\erdap II", na bazi kog bi se u svakom<br />
trenutku mogla imati informacija o stanju<br />
stabilnosti terena i kosina u zoni<br />
akumulacija<br />
3. Zaklju~ci<br />
Vrlo bitan i odlu~uju}i ~inilac za<br />
dugorajno odr`avanje usporenih nivoa<br />
Dunava predstavlja ukupno stanje u koritu<br />
i priobalju Dunava, odnosno promene koje<br />
pod uticajem takvog stanja nastaju po vrsti,<br />
kvalitetu i kvantitetu. S obzirom na to da<br />
se trajna promena prirodnog re`ima reka<br />
pod uticajem uspora uspostavlja na vrlo<br />
velikom prostoru, na kojem postoji mnogo<br />
razli~itih stanja i situacija, nije slu~ajno {to<br />
se problem Sistema za{tite re{avao vrlo<br />
oprezno i uz anga`ovanje {iroke stru~ne<br />
javnosti, kao i uz primenu adekvatnih<br />
dostignu}e i preporuka svetski meritornih<br />
organa i organizacije.<br />
Ocena postignutih rezultata uvek se donosi<br />
iznova i proverava, {to je osnovni cilj<br />
Sistema osmatranja i realizacije Programa<br />
osmatranja, merenja i analize uticaja<br />
uspora. No, sigurno je da posle 35 godina<br />
postojanja Sistema \erdap ima jo{<br />
nedore~enih pitanja, nedovr{enih poslova i<br />
neokon~anih zaklju~aka o uticaju promene<br />
prirodnog re`ima Dunava. Re{avanje tih<br />
pitanja je zadatak za budu}i rad, pri ~emu<br />
}e va`nu ulogu odigrati do sada ste~ena<br />
iskustva, kao i uva`avanje preporuka<br />
doma}ih i me|unarodnih institucija.<br />
Sistematsko pra}enje rada i efekata<br />
izgra|enih objekata i ure|aja za za{titu<br />
priobalnih terena od dejstva uspora kroz<br />
realizaciju 9 programa osmatranja, merenja<br />
i analize uticaja uspora na priobalje i<br />
njihova periodi~na interpretacija<br />
omogu}avaju da se kvantitativno i<br />
kvalitativno utvrde realizovani efekti rada<br />
ovih sistema i predlo`i eventualna dopuna<br />
ili rekonstrukcija izgra|enog sistema ili<br />
izmena re`ima eksploatacije. Mo`e se<br />
zaklju~iti:<br />
- potpuno je pravilno postupljeno {to je na<br />
po~etku rada na Sistemu \erdap utvr|en<br />
okvirni program istra`ivanja s<br />
mogu}no{}u odre|enih izmena i dopuna<br />
u toku njegove realizacije shodno<br />
zaklju~cima sprovedenih periodi~nih<br />
Analiza. Ova postavka je omogu}ila<br />
stvarala~ku realizaciju ve}ine programa,<br />
{to je znatno doprinelo kvalitetu<br />
dobijenih rezultata istra`ivanja,<br />
- u celini posmatrano (sem manjih<br />
izuzetaka), Programi osmatranja i<br />
merenja su uspe{no realizovani. Time su<br />
dobijeni dovoljno pouzdani podaci uticaja<br />
uspora na re`im voda i priobalje i za<br />
ocenu sepena u kojem su izvedeni radovi<br />
doprine +li otklanjanju negativnih uticaja<br />
na priobalje,<br />
- bez obzira {to su u proteklom periodu<br />
dobijeni dovoljno pouzdani podaci o<br />
uticaju uspora, ipak se ve}ina merenja i<br />
osmatranja, koja se odnose na re`im<br />
povr{inskih i podzemnih voda, kvalitet<br />
voda, transport i talo`enje nanosa, pronos<br />
i zagu{enje leda i vodno-soni re`im<br />
zemlji{ta, mora nastaviti. Sve ove pojave<br />
se nalaze u fazi neprekidnih promena pod<br />
uticajem uspora,<br />
- pri realizaciji treba programu osmatranja<br />
i merenja prilaziti stvarala~ki i redovno<br />
unositi izmene i dopune koje koje }e<br />
doprineti dobijanju pouzdanijih i<br />
kvalitetnijih podataka.<br />
Literatura<br />
Dimkic, M., Babic Mladenovic, M.,<br />
Popovic, L. & Radovanovic, M.,<br />
Monitoring of the Danube River and its<br />
Tributaries Upstream of the Iron Gate I<br />
Dam, Proceedings of the International<br />
conference "Danube - River of<br />
Cooperation", 2002, Kladovo<br />
Katic, B., Sretenovic, M., Hidroenergetski<br />
i plovidbeni sistem \erdap I,<br />
Vodoprivreda, 22, 1990, str. 123-124, 11.<br />
Miloradov, M., The Concept of a Research<br />
Programme to Assess the Retention Impact<br />
of the Iron Gate I HPNS on the Water and<br />
Riparian Regimes, Vodoprivreda, 22,<br />
1990, str. 123-124.<br />
Sretenovic, M., Radosavljevic, P.,<br />
Zivanovic, V., Uticaj akumulacionih jezera<br />
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II" na<br />
okolinu, pra}enje uticaja i neki predlozi za<br />
dopunu pra}enja, osmatranja i analize<br />
uticaja, Vodoprivreda, 32, 2002, str. 183-<br />
185, 185.<br />
Sretenovic, M, Radosavljevic, P,<br />
Zivanovic, V: Uticaj akumulacionih jezera<br />
HEPS "\erdap I" i HEPS "\erdap II" na<br />
okolinu, pra}enje uticaja i neki predlozi za<br />
dopunu pra}enja, osmatranja i analize<br />
uticaja, Vodoprivreda 32, 2002 ( 183-185<br />
): 185<br />
Sretenovic, M., Radosavljevic, P., The<br />
Implementation of Recommendations of the<br />
International Committee for Large Dams<br />
(ICOLD) in Management Standardization<br />
of Environmental Protection (ISO 14000)<br />
at the \erdap PC by a Program of<br />
Observation, Measurement and Analyses<br />
of the Danube Impoundment Impacts on<br />
the Riparian Land, Proceedings of the<br />
International Conference for Basin<br />
Organism, 2002, Madrid.<br />
Sretenovi}, M., Radosavljevi}, P., Babic<br />
Mladenovic, M., The program of<br />
monitoring, measurements and analysis of<br />
the effects of "\erdap I" and "\erdap II"<br />
reservoirs on the environment from 1980<br />
to 2003 - General results, V International<br />
Symposium on Ecohydraulics, 2004,<br />
Madrid.<br />
[060]
Eksploatacija uglja uti~e vi{ezna~no<br />
na zaga|enja `ivotne sredine. Ti<br />
procesi se odnose na zaga|enje<br />
vazduha, vode i zemlji{ta. Kontaminacija<br />
podzemnih i povr{inskih voda, razno{enje<br />
pra{ine i ~estica uglja, spontana paljenja<br />
uglja procesi su koji se moraju razmatrati<br />
kao izvori zaga|enja i emisije zaga|iva~a.<br />
Veliki otvoreni kopovi, odlagali{ta,<br />
raskrivke uti~u na kvalitet prirodnih ekosistema,<br />
dovode do poreme}aja kvaliteta<br />
povr{inskih i podzemnih voda, promene<br />
kvaliteta zemlji{ta, uni{tavanja postoje}e<br />
infrastrukture, preme{tanja naselja. Da bi<br />
se ostvario dobar efekat proizvodnje uglja<br />
moraju se prepoznati i re{iti svi negativni<br />
uticaji. U tome JP RB Kolubara, zbog<br />
svojih interesa i interesa {ire zajednice,<br />
mora da u~estvuje ostvarenjem „zelenijeg”<br />
procesa proizvodnje, ugra|ivanjem i<br />
osvajanjem novih tehnologija koje<br />
preventivno (pre svega), u toku<br />
proizvodnje i u slu~aju zaga|enja mogu da<br />
se primene i time smanje negativne uticaje.<br />
Prvi potez je pokretanje savremene, mo}ne<br />
laborataorije za monitoring neposrednog<br />
zaga|enja (kontrola i pra}enje emisija<br />
zaga|iva~a je zakonska obaveza JP RB<br />
Kolubara).<br />
Izvori zaga|enja `ivotne sredine rudnika<br />
uglja su: 1) pra{ina; 2) metan (i gasovi sa<br />
efektom staklene ba{te) i isparljiva<br />
organska jedinjenja (VOC); 3) emisija iz<br />
procesa samozapaljenja, 4) izduvni gasovi<br />
(mehanizacija i transport uglja); 5)<br />
zaga|ivanje podzemnih i povr{inskih voda;<br />
6) zaga|ivanje zemlji{ta; 7) buka i 8)<br />
toplota.<br />
Sagledavanjem uticaja JP RB Kolubara na<br />
`ivotnu sredinu mogu se pokrenuti akcije<br />
za za{titu `ivotne sredine. Prate}i uticaje<br />
pojedinih faza tehnolo{kog procesa i<br />
lokacijsku raspodelu njihovog naja~eg<br />
delovanja na `ivotnu sredinu, mogu se<br />
definisati i odrediti merne stanice, odnosno<br />
postaviti hemijski senzori za analizu,<br />
kontrolu i pra}enje zaga|iva~a. Broj i<br />
pozicija mernih stanica i hemijskih senzora<br />
zavisi dakle od tehnolo{kog procesa i<br />
uticaja tehnolo{kog procesa na `ivotnu<br />
sredinu. Raspolo`ivi podaci dobijeni<br />
monitoringom JP RB Kolubara moraju se<br />
lokalno (formiranjem centra za<br />
monitoring) obraditi, preneti na<br />
odgovaraju}e vi{e nivoe i tek iza toga<br />
integralno zapo~eti razvoj ukupnog sistema<br />
upravljanja za{titom `ivotne sredine u<br />
realnom vremenu.<br />
Tehnolo{ki procesi na<br />
povr{inskim kopovima uglja<br />
U JP Kolubara ugalj se eksploati{e<br />
povr{inski. Eksploatacija uglja uti~e<br />
vi{ezna~no na zaga|enja `ivotne sredine.<br />
Ti procesi se odnose na zaga|enje<br />
vazduha, vode i zemlji{ta.<br />
Otkopavanje uglja na povr{inskim<br />
kopovima<br />
Tehnolo{ki proces povr{inskog<br />
otkopavanja uglja mo`e se podeliti u<br />
nekoliko tehnolo{kih celina:<br />
� Skidanje raskrivke bagerima, transport<br />
raskrivke transportnim trakama,<br />
pretovaranje raskrivke sa trake na traku,<br />
odlaganje raskrivke uz pomo} odlaga~a i<br />
utovar raskrivke uz pomo} utovara~a.<br />
� Kopanje uglja (lignita) bagerima,<br />
transport rovnog uglja transportnim<br />
trakama, pretovaranje rovnog uglja sa trake<br />
na traku i transport izvan rudnika; utovar<br />
[061]<br />
energija<br />
Dr Ljubinka Rajakovi}, mr Dragana ^i~kari}<br />
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd<br />
Mr Vladana Rajakovi}<br />
Gra|evinski fakultet, Beograd<br />
Ivana Novakovi}<br />
Poljoprivredni fakultet, Zemun<br />
UDC 622.33:502.173(497.11)<br />
Uticaj JP RB Kolubara<br />
na `ivotnu sredinu<br />
Rezime<br />
Da bi se adekvatno sagledao uticaj JP RB Kolubara na `ivotnu sredinu mora se po}i od<br />
geografskog polo`aja regiona, prirodnih uslova, antropogenih faktora i organizacije<br />
tehnolo{kog procesa od iskopavanja i obrade uglja, preko potro{nje uglja u<br />
termoelektranama, do skladi{tenja i otpremanja uglja. U okvir uticaja na `ivotnu sredinu<br />
od strane JP RB Kolubara primarno ulaze povr{inski kopovi uglja. Uticaj TE Kolubara<br />
koja nije organizaciono deo JP RB Kolubara bitan je i mora se uzeti u razmatranje kada<br />
se analizira kvalitet `ivotne sredine celokupnog kolubarskog regiona.<br />
Klju~ne re~i: JP RB Kolubara, `ivotna sredina, izvori zaga|enja.<br />
uglja uz pomo} utovariva~a, transport uglja<br />
kamionima ili vagonima<br />
� Ure|ivanje i odr`avanje povr{inskog<br />
kopa uz pomo} mehanizacije.<br />
� Odvodnjavanje povr{inskog kopa putem<br />
sistema bunara na rubu kopa ili u<br />
neposrednoj blizini kopa i prenos vode<br />
cevovodom do obli`njeg recipijenta (reke)<br />
Prerada uglja<br />
Postrojenje za preradu uglja pri preduze}u<br />
„Kolubara prerada“ nalazi se u Vreocima,<br />
mestu koje je sme{teno izme|u kopova B s<br />
leve strane i polja D s desne strane.<br />
Prerada uglja, u osnovi se deli, na fizi~ku i<br />
hemijsku preradu uglja. Prvom se<br />
odstranjuju beskorisni sastojci (jalovina) i<br />
voda iz uglja, a drugom se odstranjuju<br />
sumpor ili neki drugi {tetni sastojci. U JP<br />
RB Kolubara postoje dva osnovna na~ina<br />
fizi~ke prerade uglja: suva i mokra<br />
separacija. Hemijska prerada uglja se ne<br />
koristi.<br />
Proces su{enja uglja odvija se po<br />
Flajsnerovom (Fleissner) postupku. Proces<br />
se primenjuje kod geolo{ki mladih ugljeva.<br />
Ovim postupkom se pored oduzimanja<br />
vode, posti`e ve{ta~ko „starenje” uglja.<br />
Tehnolo{ki proces prerade uglja<br />
Tehnolo{ki proces prerade uglja relativno<br />
je slo`en ali se mo`e podeliti u nekoliko<br />
tehnolo{kih celina, a ove u nekoliko etapa<br />
koje su prikazane u tabeli 1.
energija<br />
Tabela 1 Tehnolo{ki proces prerade uglja<br />
I Suva separacija II Mokra separacija<br />
• Dopremanje uglja i istovar<br />
• Odvajanje kamena<br />
• Primarno drobljenje i<br />
prosejavanje: (-400 mm)<br />
• Sekundarno drobljenje i<br />
prosejavanje: (-155 mm)<br />
• Skladi{tenje<br />
• Sortiranje<br />
Uticaj povr{inskog kopa na<br />
`ivotnu sredinu<br />
Povr{inski kopovi su ne samo izvori<br />
zaga|iva~a ve} predstavljaju jedan od<br />
sistema sa najnegativnijim uticajem na<br />
`ivotnu sredinu. Kontaminacija<br />
podzemnih i povr{inskih voda, razno{enje<br />
pra{ine i ~estica uglja, spontana paljenja<br />
uglja i rad motora sa unutra{njim<br />
sagorevanjem su procesi koji se moraju<br />
tretirati kao izvori zaga|enja i zaga|iva~a.<br />
Veliki otvoreni kopovi, odlagali{ta,<br />
raskrivke, uni{tavanje prirodnih ekosistema,<br />
poreme}aj re`ima povr{inskih i<br />
podzemnih voda, promena namene<br />
zemlji{ta, uni{tavanje postoje}e<br />
infrastrukture, preme{tanje naselja mogu se<br />
prepoznati kao negativni uticaji.<br />
Pra}enje negativnih uticaja predmet je<br />
onog dela monitoring sistema koji mora da<br />
izvr{i procenu ugro`enosti i {tete. U tome<br />
bi JP RB Kolubara, zbog svojih interesa<br />
trebao da u~estvuje. Monitoring<br />
neposrednog zaga|enja - kontrola i<br />
pra}enje emisija zaga|iva~a je zakonska<br />
obaveza JP RB Kolubara.<br />
Jedna od osnovnih tehnolo{kih operacija<br />
na povr{inskim kopovima je uklanjanje<br />
raskrivke- stenskog materijala koji pokriva<br />
slojeve uglja. Posle uklanjanja raskrivka<br />
se usitnjava i u procesu rekultivacije<br />
zemlji{ta koristi za popunjavanje ve}<br />
eksploatisanih kopova.<br />
Takvo novoformirano zemlji{te ima ve}i<br />
kapacitet skladi{tenja podzemnih voda i<br />
bolje propusne i transportne osobine od<br />
originalnog stenskog materijala. Te razlike<br />
delimi~no menjaju tokove podzemnih voda<br />
u zoni rekultivisanog podru~ja i mogu<br />
uticati i na ostale podzemne rezervoare<br />
koji su hidrauli~ki povezani sa ugro`enim<br />
podru~jem.<br />
Uklanjanje vode iz aktivnih kopova mo`e,<br />
naj~e{}e privremeno, smanjiti koli~inu<br />
vode u neposrednoj okolini kopa.<br />
Usitnjavanjem raskrivke stvaraju se sve`e<br />
stenske povr{ine. To mo`e dovesti do<br />
� Dopremanje uglja transportnom trakom<br />
� Odvajanje ksilita<br />
� Priprema te{ke sredine sa kvarcnim peskom (ρ=1,3 g/cm 3 )<br />
� Pranje u te{koj sredini i odvajanje jalovine<br />
� Odvo|enje otpadne vode<br />
� Sakupljanje jalovine<br />
� Prosejavanje uglja na sitima<br />
� Skladi{tenje u bunkeru (sadr`aj vode oko 55%)<br />
� Punjenje autoklava ugljem<br />
� Proizvodnja pare u toplani (toplana se greje na ugalj)<br />
� Zagrevanje i su{enje na povi{enoj temperaturi i pritisku (230 o C i 30<br />
bara u trajanju od 110 min) - Flajsner postupak<br />
� Pra`njenje autoklava (temperatura uglja oko 90 o C i sadr`aj vode ispod 21%)<br />
� Skladi{tenje uglja u bunkeru<br />
� Klasiranje uglja<br />
� Utovar i transport uglja<br />
visokog sadr`aja ukupno rastvorenih<br />
supstanci u vodama koje u procesu<br />
perlokacije popunjavaju podzemne<br />
rezervoare. U procesu usitnjavanja<br />
usitnjene stene se oboga}uju kiseonikom<br />
{to omogu}uje procese oksidacije i<br />
hidrolize minerala, ali i stvaranje kiseline<br />
(posebno sumporne) i toksi~nih drena`nih<br />
voda sa povi{enim sadr`ajem metala i<br />
sulfata. Takve vode mogu da popunjavaju<br />
podzemne vode, ali i da zaga|uju<br />
povr{inske vodene tokove.<br />
Promena povr{ine, nagiba zemlji{ta i<br />
povr{ine biljnog pokriva na podru~ju<br />
otvorenih kopova menja buji~ne tokove i<br />
tokove povr{inskih oticanja. To mo`e<br />
dovesti do izmene u geometriji kanala i<br />
korita lokalnih vodotokova.<br />
Zajedni~ki problemi svih rudnika su<br />
rekultivacija uni{tenog zemlji{ta i<br />
obezbe|enje odgovaraju}ih na~ina za<br />
odr`avanje kvaliteta voda i sistema<br />
upravljanja vodama, bez obzira da li se<br />
radi o podzemnim ili povr{inskim<br />
kopovima.<br />
Izvori zaga|enja `ivotne sredine u krugu<br />
rudnika uglja su:<br />
I. pra{ina,<br />
II. metan (i gasovi sa efektom staklene<br />
ba{te) i isparljiva organska jedinjenja<br />
(VOC),<br />
III. emisija iz procesa samozapaljenja,<br />
IV. izduvni gasovi (mehanizacija i<br />
transport uglja),<br />
V. zaga|ivanje podzemnih i povr{inskih<br />
voda i<br />
VI. zaga|ivanje zemlji{ta.<br />
I. Pra{ina se generi{e: radom rudni~ke<br />
mehanizacije (bagera, utovara~a, itd.) i<br />
eksplozijama. Di`e se sa puteva kojima se<br />
transportuje ugalj. Nastaje u toku<br />
rukovanja i usitnjavanja (sa transportnih<br />
traka, nastaje na pretovarnim stanicama u<br />
toku procesa lomljenja, mlevenja, itd);<br />
nastaje na odlagali{tima raskrivke i<br />
nedovoljno rekultivisanim zemlji{tima;<br />
nastaje na nesaniranim kopovima i<br />
[062]<br />
spontanim paljenjem<br />
uglja. Klimatski<br />
uslovi u kojima je<br />
emisija pra{ine<br />
naro~ito izra`ena su<br />
du`i periodi toplog i<br />
suvog vremena kada<br />
treba i vr{iti merenja<br />
koli~ina emitovane<br />
pra{ine.<br />
II. Metan i VOC su<br />
gasovi koji se u<br />
emisiji nalaze u<br />
relativno niskim<br />
koncentracijama.<br />
Procesi u kojima, u<br />
toku va|enja uglja,<br />
dolazi do emisije<br />
metana su:<br />
a) proces otvaranja<br />
novih le`i{ta i<br />
priprema za<br />
va|enje,<br />
b) va|enje uglja i<br />
transport na povr{inu,<br />
c) obrada uglja, skladi{tenje, transport i<br />
usitnjavanje pre kona~ne upotrebe, i<br />
d) odlagali{ta jalovine.<br />
Dodatno, za povr{inske kopove<br />
karakteristi~na je:<br />
� emisija iz iskopanog uglja i<br />
� emisija iz raskrivke.<br />
Emisija gasova nastavlja se i nakon<br />
va|enja uglja, i zavisi od vrste uglja,<br />
njegove granulacije i mehani~ke obrade.<br />
Ventilacioni sistemi su primarni izvori<br />
emisije metana iz rudnika sa podzemnom<br />
eksploatacijom. Usvojen naziv za tu<br />
emisiju u EU je ventilaciona emisija, a<br />
metan se, zajedno sa ostalim VOC u tom<br />
slu~aju naziva ,,rezidualni gas” (ali i<br />
praskavi gas). Rezidualni gas u uglju se<br />
osloba|a za vreme njegovog va|enja i<br />
transporta do povr{ine, skladi{tenja itd. Ta<br />
emisija se naziva emisija procesa va|enja.<br />
Osim metana u rezidualnom gasu nalazi se<br />
etan, propan i vi{i alkani, azot, ugljendioksid,<br />
kiseonik i tragovi argona,<br />
helijuma i vodonika.<br />
III. Spontano paljenje je relativno redak<br />
slu~aj stvaranja. Spontano paljenje<br />
uzrokovano je oslobo|enom toplotom koja<br />
nastaje oksidacijom ~estica uglja.<br />
Oksidacija pirita osloba|a dodatnu<br />
koli~inu energije potrebnu za spontano<br />
paljenje. Brzina oksidacije zavisi od<br />
veli~ine ~estica, prirode i porekla uglja,<br />
temperature i koncentracije kiseonika.<br />
Osim ~estica, spontanim paljenjem ugljene<br />
pra{ine u vazduh se emituju CO CO, CH 2, 4,<br />
NO , SO kao i niska koncentracija<br />
x 2<br />
policikli~nih aromati~nih ugljovodonika<br />
(PAH-ova).<br />
IV. Emisija izduvnih gasova Rudni~ka<br />
mehanizacija koja za svoj rad ili<br />
pokretanje koristi motore sa unutra{njim<br />
sagorevanjem emituje u vazduh: NO , CO, x<br />
CO , H O(g), nesagorele ugljovodonike i<br />
2 2<br />
SO . Emisija se deli na emisiju iz<br />
2
energija<br />
Slika 1 Izvori i kru`enje SO 2 i NO x gasova u prirodi<br />
pokretnih izvora i emisiju iz nepokretnih<br />
izvora.<br />
V. Zaga|ivanje povr{inskih i podzemnih<br />
voda<br />
Hidrolo{ki procesi zna~ajni za podru~je<br />
bilo kog rudnika su:<br />
� precipitacija - menja se u zavisnosti od<br />
godi{njeg doba i vremenskih uslova;<br />
� infiltracija - mnogi parametri uti~u na<br />
brzinu infiltracije padavina u zemlji{te i<br />
druge geolo{ke materijale (po~etni<br />
sadr`aj vlage, stanje povr{ine, priroda<br />
padavina, hidrauli~ka provodljivost);<br />
� povr{inska oticanja - kada je infiltracija<br />
spora ili mala pokoli~inama, povr~inska<br />
oticanja se pove}avaju {to dovodi do<br />
erozije i visokog sadr`aja suspendovanih<br />
materija u povr{inskim vodama;<br />
� evapotranspiracija - proces u kom biljke<br />
upijaju vodu iz zemlji{ta i otpu{taju je<br />
preko listi}a kao vodenu paru. Proces<br />
zavisi od vla`nosti vazduha i op{tih<br />
klimatskih uslova. Uklanjanje vegetacije<br />
smanjuje koli~inu vode koju neko<br />
zemlji{te mo`e da apsorbuje i tako<br />
posredno pove}ava povr{inska oticanja;<br />
� evaporacija - zavisi prvenstveno od<br />
klimatskih uslova;<br />
� perlokacija - kretanje vode pod uticajem<br />
gravitacionih sila u zemlju i<br />
popunjavanje rezervoara podzemnih<br />
voda;<br />
� povr{inski tokovi - usmerena kretanja<br />
povr{inskih voda u definisanim kanalima<br />
ili koritima, a koji se mogu naru{iti<br />
rudarskim aktivnostima;<br />
� podzemni tokovi - tokovi vode unutar<br />
podzemnih rezervoara. Zavise od<br />
poroznosti podzemnog rezervoara i<br />
hidrauli~kog pritiska.<br />
Osim precipitacije, svi ostali hidrolo{ki<br />
procesi su u ve}oj ili manjoj meri<br />
poreme}eni rudarskim aktivnostima koje,<br />
zajedno sa zaga|iva~ima, imaju uticaj na<br />
`ivotnu sredinu.<br />
Prirodne karakteristike povr{inskih i<br />
podzemnih voda na podru~ju rudnika<br />
menjaju se pove}anjem sadr`aja:<br />
� anjona i katjona: Cl- - - 2- , HCO , OH , SO4 ,<br />
3<br />
2- 3- + + 2+ 2+ 2+ CO , PO4 , Na , K , Ca , Mg , Fe ,<br />
3<br />
Fe3+ itd. Izvor tih jona su ocedne vode iz<br />
[063]<br />
rudni~kog otpada i drugih sistema koji ih<br />
okru`uju;<br />
� te{kih metala i tragova metala Al, Mn,<br />
Cr, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl, Bi,<br />
Pb, U i Th, izdvojeni iz sulfidnih<br />
minerala i okolnih stena;<br />
� nutrienata - uglavnom P i N koji su<br />
najva`niji za odr`avanje odgovaraju}ih<br />
biolo{kih funkcija. Vi{ak mo`e dovesto<br />
do stvaranja algi i makrofita;<br />
� ulja, masti i ugljovodonika;<br />
� organika, hemikalija i radionuklida -<br />
pojava zavisi od tehnologije koja se<br />
koristi u rudnicima (odnosi se na procese<br />
flotacije i dr.) i sadr`aja radionuklida u<br />
uglju. U na{im rudnicima uglja ovakva<br />
zaga|enja ne postoje ili su minimalna.<br />
Osim pove}avanja sadr`aja navedenih<br />
supstanci, dolazi i do promene pH<br />
(uglavnom sni`enja), alkaliteta, pove}anja<br />
tvrdo}e kao i provodljivosti, ukupnog<br />
sadr`aja supstanci (rastvorenih i<br />
suspendovanih), turbiditeta i hemijske<br />
potro{nje kiseonika.<br />
Primarni parametri kvaliteta povr{inskih i<br />
podzemnih voda su: ukupno suspendovane<br />
i rastvorene ~estice, rastvorene supstance i<br />
pH. Pove}anje kiselosti je uzrokovano<br />
pove}anjem sadr`aja sulfata i te{kih metala<br />
(rezultat kiselog ispiranja). Sni`enje pH je<br />
posledica oksidacije sulfidnih minerala<br />
(naro~ito pirita i dr.) i stvaranja sumporne<br />
kiseline.<br />
VI. Zaga|ivanje zemlji{ta<br />
Zaga|uju}e supstance koje se nalaze u<br />
povr{inskim vodama i one isprane iz<br />
~estica pra{ine, posebno rastvoreni te{ki<br />
metali, u procesu infiltracije se sa povr{ine<br />
zemlji{ta preme{taju u dublje slojeve i u<br />
zavisnosti od jonoizmenjiva~ih<br />
karakteristika zemlji{ta ili ostaju u<br />
zemlji{tu ili prolaze dalje u podzemne<br />
vode. Proces vezivanja u najve}oj meri<br />
zavisi od sadr`aja glina u zemlji{tu. Tako<br />
vezani te{ki elementi relativno lako ulaze u<br />
lanac ishrane.<br />
Ostali izvori zaga|uju}ih materija su<br />
skladi{ta uglja koja predstavljaju izvor<br />
zaga|iva~a kao {to su ~estice uglja, zatim<br />
kapljice vode, vlaga i toplota koji u znatnoj<br />
meri uti~u na promene mikroklime u bli`oj<br />
okolini i otpadne vode (mogu se podeliti u<br />
dve grupe: 1. zasoljene i zamuljene<br />
otpadne vode i 2. zauljene otpadne vode).<br />
Postrojenja za preradu uglja kao<br />
izvori zaga|enja<br />
Postrojenje za preradu uglja sastoji se iz<br />
dve celine: dela za suvu i dela za mokru<br />
separaciju uglja. Oba dela postrojenja<br />
imaju probleme koji, osim {to duboko<br />
zadiru u podru~je za{tite `ivotne sredine,<br />
imaju i jasne dodire sa sistemom za{tite na<br />
radu. To se posebno odnosi na postrojenje<br />
za mokru separaciju.<br />
Analiza procesa suve separacije zahteva<br />
proveru svakog dela procesa po pitanju<br />
potencijalnog uticaja na `ivotnu sredinu<br />
(tabela 2).
energija<br />
Tabela 2 Uticaji suve separacije na `ivotnu sredinu<br />
PROCES OPIS UTICAJI NA GRUBA PROCENA<br />
@IVOTNU SREDINU UTICAJA<br />
Dovoz uglja Poluatomatski vagoni Pra{ina i buka Manji zna~aj<br />
istovar<br />
sa polja D i B<br />
Odvajanje kamena Ru~no --- Manji zna~aj<br />
Primarno<br />
drobljenje<br />
Zub~asta drobilica Pra{ina i buka Promenljiv<br />
Sekundarno<br />
drobljenje<br />
Zub~asta drobilica Pra{ina i buka Promenljiv<br />
Skladi{tenje Privremeno Pra{ina Manji zna~aj<br />
Sortiranje Na re{etkama Pra{ina i buka Promenljiv do zna~aja<br />
Tabela 3 Uticaji mokre separacije na `ivotnu sredinu<br />
PROCES OPIS KOMENTAR NEGATIVNI<br />
EFEKTI PO<br />
@IVOTNU<br />
Analiza procesa mokre separacije zahteva<br />
proveru svakog dela procesa po pitanju<br />
potencijalnog uticaja na `ivotnu sredinu<br />
(tabela 3). Analiza obuhvata:<br />
� Buku;<br />
� Emisiju VOC i SVOC u ispusnim<br />
parama autoklava (metan, fenoli);<br />
� Stvaranje otpadnih voda (pH, te{ki<br />
metali, organske supstance);<br />
� Sakupljanje jalovine (sastav jalovine) i<br />
� Stvaranje pra{ine na klasiranju i utovaru.<br />
Emisija organskih supstanci obuhvata<br />
isparljive, relativno neisparljive organske<br />
supstance podlo`ne kondenzaciji koje<br />
poti~u iz lignita ili nastaju tokom procesa<br />
nepotpunog sagorevanja (oksidacije)<br />
lignita. Pri organskoj emisiji posebno se<br />
stvaraju one organske supstance koje<br />
spadaju u klasu nedovoljno sagorelih<br />
(oksidovanih) supstanci. Ove supstance<br />
obuhvataju pre svega alkane, aldehide,<br />
alkohole i supstituisane benzene (benzen,<br />
toluen, ksilen i etil-benzen).<br />
[064]<br />
Posebno treba ista}i da<br />
polihlorovani dibenzo-pdioksini<br />
i polihlorovani<br />
dibenzofurani nastaju tokom<br />
sagorevanja lignita. Me|u<br />
njima posebno mesto zauzimaju<br />
tetrahloro do oktahloro dioksini<br />
i furani. Emisija dioksina i<br />
furana je bitno kontrolisana<br />
procesima oksidacije u gasnoj<br />
fazi, a zavisi i od opreme koja<br />
prati ovu vrstu zaga|enja.<br />
Osnovni faktori koji pogoduju<br />
generisanju ovih<br />
opasnih<br />
zaga|iva~a je<br />
GRUBA<br />
PROCENA<br />
UTICAJA<br />
Dopremanje Sa transportnim Pra{ina svih dimenzija<br />
SREDINU<br />
Pra{ina Promenljivo<br />
nadre{etne frakcije trakama<br />
do zna~ajno<br />
Odvajanje ksilita Ru~no / Nema Bezna~ajno<br />
Priprema te{ke<br />
sredine<br />
Sa kvarcnim peskom Ru~no Nema Bezna~ajno<br />
Pranje u te{koj Na pokretnoj traci Leti visoka vlaga Buka<br />
Promenljivo<br />
sredini i odvajanje<br />
jalovine<br />
prskalicama<br />
Vibracije<br />
Odvo|enje otpadne Sabirnice ispod sita Otpadne vode se Rastvorne Zna~ajno<br />
vode<br />
mehani~ki<br />
organske i<br />
pre~i{}avaju (talo`e) i neorganske<br />
pre ispu{tanja u supstance slabo<br />
recipijent odvode u<br />
lagune<br />
poznate<br />
Sakupljanje jalovine Na trakama, korpama<br />
na jalovi{te<br />
1100 - 1300 KJ/kg Nema Bezna~ajno<br />
Ce|enje uglja na<br />
sitima<br />
Sabirnice ispod sita 55 % vode u uglju Nema Beuza~ajno<br />
Skladi{tenje uglja u<br />
bunkeru<br />
Privremeno / Nema Bezna~ajno<br />
Punjenje autoklava<br />
ugljem<br />
Poluautomatsko Ima ih 12, samo 6 radi Nema Bezna~ajno<br />
Proizvodnja pare u<br />
toplani<br />
Poseban pogon / SO2 i NOx, PM Zna~ajno<br />
Zagrevanje i su{enje 230<br />
na povi{enoj T i P<br />
0C Para sti`e iz toplane Nema Bezna~ajno<br />
30 bara<br />
110 min<br />
Ispu{tanje pare u Prekid procesa Pregrejana para ide VOC i SVOC u Zna~ajno<br />
vreme kvara<br />
direktno u atmosferu pari, ~estice<br />
uglja<br />
Pra`njenje autoklava Poluautomatsko<br />
Ugalj 90 o 19 - 21 % vode u uglju VOC i SVOC u Zna~ajno<br />
C<br />
pari, ~estice<br />
uglja<br />
Skladi{tenje uglja u<br />
bunkere<br />
Privremeno / VOC u pari Bezna~ajno<br />
Klasiranje uglja Sa sitima / PM Promenljivo<br />
Utovar uglja U vagone / PM Promenljivo<br />
temperatura<br />
otpadnih gasova.<br />
Pri temperaturama<br />
gasovite faze od<br />
220 do 330 o C<br />
ostvaruju se<br />
uslovi za<br />
formiranje ovih<br />
zaga|iva~a.<br />
Organski<br />
polutanati koji se<br />
formiraju u<br />
procesu oksidacije<br />
kondenzovane<br />
faze klasifikuju se<br />
u grupu<br />
policikli~nih<br />
aromatskih<br />
ugljovodonika<br />
(PAH).<br />
Koncentracija<br />
PAH-ova mora se<br />
povremeno<br />
kontrolisati kako<br />
bi se imao uvid u<br />
dinamiku i proces<br />
nastajanja opasnih<br />
i {tetnih<br />
zaga|iva~a.<br />
Prate}i uticaje<br />
pojedinih faza<br />
tehnolo{kog<br />
procesa i mesta na<br />
kome pojedini<br />
procesi uti~u<br />
najvi{e na `ivotnu<br />
sredinu, mogu se<br />
definisati i<br />
odrediti merne<br />
stanice, odnosno<br />
postaviti hemijski<br />
senzori za analizu,<br />
kontrolu i<br />
pra}enje<br />
zaga|iva~a. Broj i<br />
pozicija mernih stanica i hemijskih senzora<br />
zavisi dakle od tehnolo{kog procesa i<br />
uticaja tehnolo{kog procesa na `ivotnu<br />
sredinu.<br />
U sklopu sagledavanja kompletnog ekouticaja<br />
svih segmeneta JP Kolubara, na<br />
slici 2 prikazan je uticaj TE Kolubara na<br />
`ivotnu sredinu.<br />
Od svih uticaja TE najve}i uticaj na<br />
kolubarski region u kome se TE Kolubara<br />
nalazi (iako organizaciono pripada JP
energija<br />
Slika 2 Uticaj termoelektrana koje koriste ugalj kao pogonsko gorivo na `ivotnu sredinu<br />
Prašina<br />
CO2, CO, NOx, SO 2, Toplota<br />
II. SISTEM DIMNIH GASOVA<br />
(elektrostatièki filtri,<br />
dimnjak)<br />
Lignit<br />
IV. DOPREMA I<br />
SKLADIŠTENJE<br />
GORIVA<br />
TEÈNO GORIVO<br />
Leteæi<br />
pepeo<br />
TENT) imaju zaga|iva~i iz dimnjaka,<br />
zaga|iva~i otpadnih voda i zaga|iva~i sa<br />
deponije pepela.<br />
Zaga|iva~i u dimnom gasu<br />
Sme{a dimnog gasa i lete}eg pepela koja<br />
nastaje sagorevanjem uglja, transportuje se<br />
do sistema dimnog gasa u kom je<br />
najva`niji deo elektrostati~ki filtar.<br />
Prašina<br />
Ocedne<br />
vode<br />
I. GLAVNI TEHNOLOŠKI<br />
SISTEM<br />
Zagaðene<br />
atmosferske<br />
vode<br />
Pomo}u elektrostati~kih filtara, ~ija je<br />
efikasnost odvajanja od 98 do 99,83 %,<br />
lete}i pepeo se izdvaja iz dimnih gasova i<br />
posebnim hidrauli~nim transportnim<br />
sistemom, pomo}u vode, odvodi i odla`e<br />
na deponiju pepela i {ljake. Deo koji se ne<br />
izdvoji na elektrostati~kim filtrima (od<br />
0,07 do 2 %) kroz dimnjake se emituje u<br />
atmosferu. Krupnije ~estice se dovoljno<br />
[065]<br />
(kotao, generator)<br />
Prašina<br />
ATMOSFERA<br />
Leteæi pepeo Kapljice Toplota, vlaga<br />
Leteæi pepeo Leteæi pepeo<br />
Dimni gasovi<br />
Zauljene vode<br />
Otpadna ulja i masti<br />
Šljaka, pepeo<br />
Otpadne vode<br />
Otpadni mulj<br />
V. DEPONIJA PEPELA I<br />
ŠLJAKE<br />
Ukupno rastvorene i<br />
suspendovane materije<br />
Podzemne vode<br />
Otpadne<br />
tehnološke<br />
vode<br />
Mulj od<br />
pripreme vode<br />
VI. SISTEM<br />
RASHLADNE VODE<br />
Demi voda<br />
Deka voda<br />
(zatvoren)<br />
Otpadne vode<br />
III. HEMIJSKA<br />
PRIPREMA VODE<br />
Otpadne vode<br />
Napojna voda<br />
Površinske vode<br />
Sirova voda<br />
efikasno odvajaju iz dimnih gasova pa se u<br />
atmosferu emituju uglavnom sitnije<br />
frakcije lete}eg pepela.<br />
Godi{nje se, iz TE EPS-a odlo`i oko 6 do<br />
8 miliona tona pepela, a procenjuje se da<br />
se u atmosferu emituje do 100 000 t<br />
lete}eg pepela, pra{ine ili ~vrstih ~estica.<br />
Problem je {to ve}i broj elektrostati~kih<br />
filtara, zbog starosti i neodgovaraju}eg
energija<br />
odr`avanja radi sa smanjenim stepenom<br />
efikasnosti i ~estim ispadima pojedinih<br />
sekcija.<br />
Osim {to se elektrostati~kim filtrima<br />
smanjenje zaga|enje lete}im pepelom,<br />
smanjuje se i emisija te{kih metala.<br />
Efikasnost zadr`avanja te{kih metala koji<br />
se nalaze u lete}em pepelu je izme|u 92 i<br />
95 % od njihovog sadr`aja u uglju. Zbog<br />
toga su efikasni elektrostati~ki filtri<br />
najbolja raspolo`iva tehnologija za<br />
ograni~enje emisije te{kih metala iz<br />
termoelektrana. Ovo ne va`i jedino za<br />
`ivu, Hg. Zbog fizi~kih svojstava `ive i<br />
temperature u elektrofilteru (oko 150 oC), efikasnost zadr`avanja `ive je oko 40 %.<br />
Sa slike 3 se mo`e sagledati da se deo<br />
jednog te istog elementa raspodeljuje na<br />
~vrst deo pepela, kalcificirani deo, lete}i i<br />
isparljivi deo koji odlazi u atmosferu.<br />
Raspodela tragova elemenata u toku<br />
spaljivanja ima direktan uticaj na<br />
zaga|ivanje vazduha. S izuzetkom `ive i<br />
selena svi ostali elementi se mogu uz<br />
odgovaraju}i postupak kontrolisati. Smatra<br />
se da su upravo najsitnije ~estice koje<br />
odlaze u atmosferu u toku sagorevanja<br />
oboga}ene tragovima jedanaest ekoelemenata.<br />
Specijacija (vrste) tragova koji odlaze u<br />
atmosferu zaslu`uje posebno istra`ivanje<br />
jer su to hazardni i toksi~ni elementi.<br />
Specijacija bi trebalo da poka`e i<br />
valentnost i oblik jedinjenja.<br />
Koncentracija jona metala i metala u<br />
dimnim gasovima zavisi od:<br />
� fizi~kih i hemijskih svojstava metala,<br />
� sadr`aja metala i oksida metala u lignitu,<br />
� uslova sagorevanja,<br />
� vrste sistema za kontrolu emisije i<br />
efikasnosti sistema.<br />
Ugalj sadr`i veliki broj elemenata i veliki<br />
broj organskih i neorganskih jedinjenja.<br />
Mnogi od njih su termi~ki nestabilni, lako<br />
isparljivi i predstavljaju poseban problem u<br />
toku hemijske analize. To su ~esto i {tetni<br />
elementi koje je neophodno kontrolisati,<br />
pratiti i ograni~iti u svim segmentima ekosistema:<br />
uglju, pepelu, zemlji{tu, vodi.<br />
Posebnu grupu ~ini grupa elemenata koji<br />
se u uglju nalaze u tragovima, u opsegu od<br />
0,1 do 300 mg/g. To su: Be, Cr, Mn, Co,<br />
Ni, As, Se, Cd, Sb, Hg i Pb. U tabeli 4<br />
prikazan je opseg koncentracija tragova<br />
elemenata koji se prose~no nalaze u uglju,<br />
Tabela 4 Eko-elementi u uglju<br />
elemenata koji su<br />
ozna~eni kao<br />
opasni zaga|iva~i<br />
vazduha, a poti~u<br />
iz uglja i pepela<br />
nastalog<br />
spaljivanjem<br />
uglja.<br />
Sagorevanjem<br />
lignita nastaju<br />
zna~ajne<br />
koncentracije<br />
gasova: SO , 2<br />
NO i CO x<br />
Ostali gasovi:<br />
Gasovi sa<br />
efektom staklene<br />
ba{te: N O i CH 2 4<br />
i oni koji nastaju<br />
u uslovima lo{eg<br />
sagorevanja u<br />
toku paljenja ili<br />
ga{enja lo`i{ta.<br />
Sagorevanjem<br />
lignita nastaje i niz drugih zaga|iva~a i<br />
opasnih materija u niskim<br />
koncentracijama. Kao rezultat nepotpunog<br />
sagorevanja ili prisustva u lignitu, u<br />
dimnim gasovima koji nastaju<br />
sagorevanjem lignita na|en je niz razli~itih<br />
organskih supstanci. Naj~e{}e su to alkani,<br />
alkeni, alkoholi, benzen i toluen. Od<br />
opasnih materija mogu nastati, ali u<br />
izuzetno niskim koncentracijama PCDF<br />
(polihlorovanidibenzofurani), PCDD<br />
(polihlorovanivanidibenzodioksini). Grupa<br />
jedinjenja koja se iz dimnjaka emituje kao<br />
kondenzovana faza ~ini grupu policikli~nih<br />
organskih materija (POM), od kojih je<br />
najpoznatija grupa poliaromatskih<br />
ugljovodonika (PAH).<br />
Odre|ivanje ve}ine ovih supstanci u<br />
dimnom gasu (osim sumpor-dioksida,<br />
azotnih oksida i pra{ine) ne pripada<br />
kategoriji kontinualnih merenja, ali bi ih<br />
trebalo izvr{iti saglasno propisima, a<br />
ponoviti kada se dogode zna~ajne promene<br />
u kvalitetu goriva.<br />
Literatura<br />
[1] Rajakovi} Lj.V., Rajakovi} V.N.,<br />
^i~kari} D.Z., Novakovi} I., Elaborat za<br />
opremanje laboratorije za monitoring<br />
`ivotne sredine u JP RB Kolubara<br />
Lazarevac, EPS/TMF, (2004) 289.<br />
Red.br. ELEMENT OPSEG (mg/kg)<br />
1. Berilijum Be 0,1-15<br />
2. Hrom Cr 0,5-60<br />
3. Mangan Mn 5-300<br />
4. Kobalt Co 0,5-30<br />
5. Nikl Ni 0,5-50<br />
6. Arsen As 0,5-80<br />
7. Selen Se 0,2-10<br />
8. Kadmijum Cd 0,1-3<br />
9. Antimon Sb 0,05-10<br />
10. @iva Hg 0,02-1<br />
11. Olovo Pb 0,2-80<br />
[066]<br />
Slika 3 Udeli i raspodela eko-elemenata uglja u toku sagorevanja [3]<br />
[2] D. S. Veselinovi}, I. A. Gr`eti}, [. A.<br />
\armati, D. A. Markovi}, Fizi~kohemijski<br />
osnovi za{tite `ivotne sredine, Fakultet za<br />
fizi~ku hemiju, Beograd, 1995.<br />
[3] Lj. Rajakovi}, Z. @bogar, E. Boti,<br />
Elektra, Budva, 2004.<br />
[4] B. Dalmacija, Kontrola kvaliteta voda u<br />
okviru upravljanja kvalitetom, Univerzitet<br />
u Novom Sadu, Novi Sad, 2000.<br />
[5] M. R. Ili}, S. R. Mileti}, Osnovi<br />
upravljanja ~vrstim otpadom, IMS,<br />
Beograd, 1998.
Osnivanje laboratorije za monitoring<br />
`ivotne sredine neophodno je u<br />
cilju preventive i za{tite `ivotne<br />
sredine u okru`enju koje je od uticaja JP<br />
RB Kolubara. Na slici 1 prikazan je<br />
ekolo{ki ciklus: vazduh, voda, zemlji{te<br />
koji je pod uticajem zaga|iva~a koje<br />
obavezno treba kontrolisati.<br />
Pouzdani i brzo dobijeni parametri<br />
omogu}uju pravovremenu akciju slu`be<br />
hemije, i proizvodnje {to doprinosi pored<br />
ostalog direktnoj u{tedi i br`oj<br />
sinhronizaciji rada kompleksnog sistema<br />
RB Kolubara. Modernizacija sistema<br />
analiti~ke kontrole u elektranama EPS-a i<br />
formiranje laboratorije za monitoring<br />
predstavljali bi dobru osnovu za pove}anje<br />
pouzdanosti rada. Nema razvoja ~ak i u<br />
uslovima objektivnih ekonomskih te{ko}a,<br />
bez ugradnja kontinualnih, automatskih<br />
on line mera~a-analizatora za merenje<br />
najnu`nijih parametara. Dovoljan broj<br />
najsavremenijih analizatora obezbe|uje<br />
informacije o stanju ne samo kvaliteta eko<br />
sistema ve} i kvaliteta radnih parametara u<br />
tehnolo{kom procesu. Parametri pH,<br />
provodljivost, sadr`aj natrijuma, hlorida i<br />
silicijuma predstavljaju procesne<br />
indikatore kvaliteta, a grani~ne vrednosti<br />
ovih parametara predstavljaju pokreta~e<br />
brzih akcija za otklanjanje nepravilnog<br />
rada sistema JP RB Kolubara.<br />
Cilj uvo|enja laboratorije za<br />
monitoring `ivotne sredine<br />
Efikasni monitoring sistem mora da bude<br />
pa`ljivo planiran jer postoji niz ~inilaca<br />
koji mogu da uti~u na kvalitet sistema. Na<br />
prvom mestu mora se razmotriti namena i<br />
uloga laboratorije za monitoring.<br />
Uloga montiranog sistema je da daje<br />
informacije koje }e biti namenjene pre<br />
svega vlasniku monitoring sistema, u ovom<br />
slu~aju JP RB Kolubara, potom dr`avnim<br />
organima, a zatim i javnosti u u`em ili<br />
{irem smislu, a sve u cilju definisanja<br />
stanja i pobolj{anja ukupnog kvaliteta<br />
`ivotne sredine u na{oj zemlji. JP EPS sa<br />
svojim proizvodnim kapacitetima sme{ten<br />
je po celoj teritoriji Srbije, te je<br />
zainteresovan da prati kvalitet `ivotne<br />
sredine u celoj zemlji; svojim aktivnostima<br />
trebalo bi da daje primer manjim<br />
preduze}ima kako se monitoring sprovodi i<br />
na koji na~in se informacije dobijene<br />
monitoringom koriste.<br />
Ako se po|e od definicije monitoring<br />
sistema, koja ka`e da je to sistem koji<br />
obuhvata detektore, sistem prenosa i<br />
obrade podataka uklju~uju}i i ljude koji<br />
tim sistemom upravljaju, a dobijene<br />
podatke koriste, onda se iz same definicije<br />
sagledava slo`ena struktura sistema.<br />
[067]<br />
energija<br />
Dr Ljubinka Rajakovi}, mr Dragana ^i~kari}<br />
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd<br />
Mr Vladana Rajakovi}<br />
Gra|evinski fakultet, Beograd<br />
Ivana Novakovi}<br />
Poljoprivredni fakultet, Zemun<br />
UDC 502.175.001.53:622.33<br />
Zna~aj laboratorije za<br />
monitoring `ivotne sredine u<br />
JP EPS<br />
Primer JP RB Kolubara<br />
Rezime<br />
U koncipiranju integralnog sistema za kontrolu, monitoring i upravljanje za{titom<br />
`ivotne sredine prvi potez je osnivanje i opremanje laboratorije za monitoring `ivotne<br />
sredine. Od ovog temelja gradi se i nadogra|uje celokupan sistem upravljanja<br />
kvalitetom `ivotne sredine. JP RB Kolubara kao deo JP EPS-a pokrenuo je<br />
sveobuhvatnu akciju na uspostavljanju laboratorije za monitoring `ivotne sredine - ovaj<br />
rad inspirisan je upravo zadatkom vezanim za izradu elaborata za opremanje<br />
laboratorije za monitoring `ivotne sredine od uticaja JP RB Kolubara. Svaki region,<br />
svaki proizvodni kompleks predstavlja izvor zaga|enja `ivotne sredine. Da bi se za{titila<br />
okolina neophodno je kontrolisati i pratiti kvalitet eko-sistema koji ~ine voda, vazduh, i<br />
zemlji{te. Neophodno je kontrolisati i pratiti efekte buke i toplote. Neophodno je<br />
kontrolisati sve materijale koji ulaze (mazut, ulje) ili izlaze iz proizvodnog sistema (u JP<br />
RB Kolubara to su ugalj, pepeo i drugi materijali). Neophodno je, tako|e, kontrolisati<br />
klju~ne parametre kvaliteta procesa proizvodnje uglja i elektri~ne energije, jer se<br />
njihovim pobolj{anjem mo`e obezbediti dugotrajan i pouzdan rad povr{inskih kopova i<br />
termoelektrana. Mo}na laboratorija za monitoring mora da bude uklju~ena u re{avanje<br />
problema vezanih za proizvodnju uglja i energije i u preventivnu za{titu `ivotne sredine.<br />
Op{teprihva}en koncept „zelene energije” pretpostavlja i primenu metoda i postupaka u<br />
skladu sa „zelenom hemijom”, ~ime se ostvaruje i globalni zahtev za odr`ivim razvojem.<br />
Za svaki segment (voda, vazduh, zemlji{te) neophodno je izdvojiti parametre koji se, u<br />
skladu sa doma}im i evropskim pravilnicima, moraju pratiti, meriti i uskladiti. Na<br />
osnovu zahtevane osetljivosti i definisanih grani~nih vrednosti parametara mora se<br />
sa~initi lista opreme, aparata i instrumenata za monitoring kojom se zadate vrednosti<br />
mogu sa visokom pouzdano{}u izmeriti. Akreditovana, referentna laboratorija mora da<br />
poseduje sofisticiranu opremu koja je jezgro i garant kvaliteta laboratorije. Ekolo{ka<br />
laboratorija, odnosno laboratorija za monitoring mora da se opremi, akredituje i razvije<br />
u referentnu laboratoriju ne samo za JP RB Kolubara, ne samo za EPS ve} i za ceo<br />
region Jugoisto~ne Evrope.<br />
Klju~ne re~i: monitoring, laboratorija, upravljanje, kvalitet, `ivotna sredina, zelena<br />
energija, zelena hemija.<br />
Obezbe|enje kvaliteta i upravljanje<br />
kvalitetom `ivotne sredine u JP RB<br />
Kolubara<br />
Uvo|enje sistema monitoringa, u bilo kom<br />
preduze}u pa i u JP RB Kolubara je slo`en<br />
zadatak. Sistem monitoringa, da bi bio<br />
savremen i operativan, mora da zadovolji<br />
gotovo sve standarde u oblasti sistema<br />
kvaliteta. Pojam kvaliteta u oblasti<br />
analitike ili monitoringa se mo`e najkra}e<br />
definisati kao skup karakteristika<br />
celokupne procedure u oblasti monitoringa<br />
koji daje analiti~ke rezultate koji<br />
ispunjavaju o~ekivane i propisane zahteve<br />
saglasne potrebama preduze}a.<br />
Decenijama je monitoring kvaliteta `ivotne
energija<br />
sredine u JP RB Kolubara imao okvir<br />
povremenih, zadatih i empirijskih analiza<br />
kojima su proveravane karakteristike<br />
proizvoda (uglja, vode, vazduha i<br />
zemlji{ta). Razvojna politika dovela je do<br />
spoznaje da je potrebno razviti Sistem<br />
kvaliteta koji se neposredno ostvaruje<br />
kroz kontrolu kvaliteta i upravljanje<br />
kvalitetom.<br />
Struktura monitoring sistema<br />
Svaki monitoring sistem ima svoju<br />
strukturu i sadr`aj. Struktura podrazumeva<br />
organizacionu {emu pojedinih elemenata<br />
sistema, a sadr`aj hardverske i softverske<br />
elemente koji imaju odre|enu funkciju u<br />
sistemu i informacije.<br />
Struktura monitoring sistema podrazumeva<br />
razvoj horizontalne i vertikalne<br />
organizacione {eme u okviru kojih se<br />
defini{u pojedini sadr`aji radni i<br />
organizacioni zadaci zna~ajni za rad<br />
monitoring sisitema.<br />
Sadr`aj monitoring sistema je uslovljena<br />
kategorija, pre svega zahtevima odnosno<br />
informacijama koje sistem treba da daje<br />
~ime se defini{u hardverski i softverski<br />
elementi sistema.<br />
Monitoring sistem se mo`e se razlo`iti na<br />
nekoliko nivoa (po vertikali) od kojih<br />
svaki ima svoju horizontalnu strukturu kao<br />
{to je prikazano na slici 2.<br />
Struktura monitoring sistema mo`e se<br />
razlo`iti (u skladu sa slikom 2) na nekoliko<br />
nivoa:<br />
� Osnovni nivo<br />
Sistem monitoringa na kopovima (i u<br />
termoelektranama) obuhvataju logistiku<br />
za sakupljanje uzoraka i merenja a to su:<br />
ljudski resursi, laboratorije, monitoring<br />
oprema, prevoz, ra~unarska oprema,<br />
komunikaciona oprema.<br />
� Drugi nivo<br />
Sistem sakupljanje mernih podataka:<br />
kontinualni ili diskontinualni<br />
monitoringa parametara na razli~itim<br />
mestima uzorkovanja.<br />
� Tre}i nivo<br />
Sistem centralne obrade podataka koji<br />
ima svoju horizontalnu strukturu: sistem<br />
kontrole kvaliteta rada, sistem kontrole<br />
rezultata, gegrafski informacioni sisitem,<br />
GIS, sistem za korelaciju fizi~kohemijskih<br />
podataka: sa<br />
hidrometerolo{kim i gegrafskim<br />
podacima, i sistem za isporuku finalnih<br />
rezultata.<br />
� ^etvrti nivo<br />
^etvrti nivo je evaluacija podataka sa<br />
horizontalnom strukturom: upore|enje sa<br />
zakonskim normama, sistemom za<br />
procenu rizika, multidisciplinarnim<br />
timom sa pravom odlu~ivanja i izdavanja<br />
naredbi.<br />
� Peti nivo<br />
Ukr{tanje globalnog Sistema upravljanja<br />
EPS-om i Sistema za{tite `ivotne sredine<br />
u EPS-u. To je nivo na kome se donose<br />
strate{ke odluke (investiranije, izdavanja<br />
saop{tenja, kadrovska re{enja).<br />
Slika 1 Ekolo{ki ciklus: vazduh, voda, zemlji{te pod uticajem zaga|iva~a<br />
� [esti nivo<br />
Ukr{tanja JP EPS sa<br />
Vladom, Sistemom javnog<br />
infirmisanja, Sindikatima,<br />
Stru~nim organizacijama,<br />
nevladinim<br />
organizacijama, NVO itd.<br />
To su spoljne<br />
komunikacije vezane za<br />
problematiku za{tite<br />
`ivotne sredine.<br />
Vertikalna struktura je<br />
difrencirana u {est osnovnih<br />
nivoa, od kojih je prvih pet<br />
nivoa unutar sistema JP<br />
EPS, dok je {esti nivo izvan<br />
sistema. Prema broju radnih<br />
zadataka i tehni~kim<br />
zahtevima najslo`eniji je<br />
prvi nivo koji obuhvata<br />
ljudstvo i hardverski deo<br />
monitoring sistema. Ovaj<br />
nivo zahteva najve}a<br />
finansijska ulaganja u<br />
opremu i obuku ljudi.<br />
Monitoring `ivotne sredine<br />
u JP RB Kolubara<br />
obuhvata dve velike celine.<br />
Prvu celinu ~ini tehnolo{ki<br />
sistem za proizvodnju uglja i<br />
[068]<br />
Slika 2 Osnovni elementi monitoringa `ivotne sredine
energija<br />
Slika 3 Pregled parametara koje treba meriti na mernim stanicama pomo}u hemijskih senzors<br />
VAZDUH<br />
Obavezni: SO , NO , CO, CO ,<br />
2 x 2<br />
VOC (C H ), Pb, O , PM i PM .<br />
6 6 3 2,5 10<br />
Mere se kontinualno.<br />
U perspektivi:<br />
VOC, As, Cd, Ni, Hg, PAH u PM , 10<br />
aerosoli.<br />
Mere se povremeno.<br />
U aerosolima:<br />
2- - - +<br />
, NO3 , Cl , NH4<br />
SO 4<br />
U padavinama:<br />
2- - - + + + SO , NO3 , Cl , NH4 , Na , K ,<br />
4<br />
Ca2+ , Mg2+ , k , pH.<br />
Mere se povremeno.<br />
U lebde}im i natalo`enim<br />
~esticama iz atmosfere:<br />
2- - - + + + SO , NO3 , Cl , NH4 , Na , K ,<br />
4<br />
Zn2+ , Cu2+ , Fe3+ , Pb2+ , Ni2+ , Cd2+ ,<br />
Cr3+ , Mn2+ , ukupni N i P, pH.<br />
Mere se povremeno.<br />
Prezentacija rezultata vr{i se na<br />
osnovu GIS-a, uz meteorolo{ke<br />
podatke.<br />
elektri~ne energije (koja iako nije deo JP<br />
Kolubara ima uticaj na `ivotnu sredinu),<br />
sistem koji ima uticaja na `ivotnu sredinu.<br />
To su:<br />
� rudnik sa povr{inskom eksploatacijom<br />
uglja,<br />
� postrojenja za preradu uglja,<br />
� TE sa prate}im objektima i<br />
prenosna i distributivna mre`a.<br />
Slika 4 Primer mernog mesta-dimnjak<br />
LABORATORIJA ZA MONITORING<br />
@IVOTNE SREDINE JP RB KOLUBARA<br />
PREGLED PARAMETARA KOJE TREBA MERITI NA MERNIM<br />
STANICAMA POMOÆU HEMIJSKIH SENZORA<br />
OP[TA MERNA MESTA<br />
4-5 MERNIH STANICA 10 MERNIH STANICA 4-5 MERNIH STANICA<br />
VODA<br />
VODA ZA PI]E: klasi~ni parametri<br />
kvaliteta, oko 25 fizi~ko-hemijskih i<br />
biolo{kih indikatora.<br />
Kontinualno se mere: t, pH, κ, O , 2<br />
SS, anjoni i katjoni.<br />
Ostali se mere nedeljno i mese~no.<br />
OTPADNA VODA<br />
Obavezni: t, pH, κ, O , mutno}a,<br />
2<br />
boja, te{ki metali, klasi~ni<br />
nespecifi~ni i specifi~ni katjoni i<br />
anjoni, CN- - - , ClO , ClO , fenoli,<br />
4<br />
VOC, PAH, PCB, TOC.<br />
Mere se kontinualno i povremeno.<br />
RE^NA VODA: klasi~ni parametri<br />
kvaliteta. Mere se kontinualno i<br />
povremeno.<br />
PODZEMNA VODA: t, pH, κ, te{ki<br />
metali, nutrijenti, elementarna<br />
analiza (C, N, S), nespecifi~ni i<br />
specifi~ni anjoni, VOC, PAH, PCB, PBB<br />
Mere se mese~no.<br />
Sedimenti iz vode:<br />
Klasi~ni nespecifi~ni i specifi~ni<br />
katjoni i anjoni, PAH, TOC i PAH<br />
u frakcijama manjim od 0,2.<br />
Drugu celinu ~ine receptori-prijemnici<br />
zaga|iva~a koji nastaju usled<br />
funkcionisanja prve celine, usled<br />
funkcionisanja JP RB Kolubara. To su<br />
receptori zbog kojih se i vr{i monitoring<br />
`ivotne sredine. U nizu ekolo{kih sistema<br />
koji su pod uticajem zaga|iva~a treba<br />
izdvojiti slede}e receptore:<br />
Slika 5 Primer lokacije merne opreme<br />
van postrojenja<br />
[069]<br />
ZEMLJI[TE<br />
Obavezni: pH, κ, t (mere se<br />
kontinualno), te{ki metali, nutrijenti,<br />
elementarna analiza (C, N, S)<br />
U perspektivi: nespecifi~ni i<br />
specifi~ni anjoni, VOC, PAH, PCB,<br />
PBB<br />
FAKTORI PLODNOSTI<br />
(humus, nutrijenti, mikropolutanti)<br />
FAKTORI TOKSI^NOSTI<br />
(PCB, PBB; te{ki metali)<br />
Mere se povremeno.<br />
� povr{inske vode<br />
(reke, potoci i<br />
jezera),<br />
� podzemne vode,<br />
� zemlji{te u<br />
okolini<br />
postrojenja JP<br />
Kolubara,<br />
� vazduh,<br />
� lokalni biljni<br />
svet,<br />
� lokalni<br />
`ivotinjski svet,<br />
� ljudi, i<br />
� urbana i ruralna<br />
naselja.<br />
Laboratorija za<br />
monitoring<br />
`ivotne sredine<br />
u JP Kolubara<br />
Laboratorija za<br />
monitoring `ivotne<br />
sredine bila bi<br />
koncipirana sa<br />
zahtevima ISO<br />
14001 serije<br />
standarda.<br />
Laboratorija bi bila<br />
organizovana na<br />
nivou posebnih<br />
odeljenja koja bi se<br />
bavila<br />
monitoringom<br />
kvaliteta pojedinih<br />
segmenata `ivotne<br />
sredine:<br />
1. Laboratorija za<br />
monitoring<br />
kvaliteta<br />
vazduha,<br />
Laboratorija za monitoring kvaliteta vode i<br />
Laboratorija za monitoring kvaliteta<br />
zemlji{ta.<br />
Na slici 3 prikazan je pregled parametara<br />
koji se moraju kontinualno meriti u cilju<br />
permanentne kontrole kvaliteta vazduha,<br />
vode i zemlji{ta u JP Kolubara.<br />
Slika 6 Primer lokacije merne<br />
opreme unutar postrojenja<br />
Slika 7 Ure|aji za monitoring indikatorskih parametara kvaliteta vode: pH-metar, mera~ O 2 , turbidimetar, TOC, pH/ISE/Cond
energija<br />
Monitoring kvaliteta vazduha<br />
Zakoni iz oblasti kvaliteta vazduha u<br />
mnogim zemljama propisuju kontrolu<br />
ambijentalnog vazduha pre i posle<br />
izgradnje postrojenja, kako bi se ukazalo<br />
na promenu kvaliteta vazduha tokom<br />
eksploatacije i rada postrojenja. Prvi korak<br />
za regulaciju i analizu kvaliteta vazduha je<br />
odre|ivanje emisije polutanata iz izvora ili<br />
postrojenja, kako bi se stekao uvid u ta~an<br />
emisijski inventar.<br />
Pouzdan izvor i lista emisionih faktora<br />
zaga|iva~a vazduha nalazi se na Internet<br />
web strani koju je objavila EPA<br />
(Agencija za za{titu `ivotne sredine -<br />
eng. Environmental Protection Agency,<br />
www.epa.gov/).<br />
Na slikama 4, 5 i 6 prikazana su<br />
karakteristi~na merna mesta za merenje<br />
klju~nih parametara kvaliteta vazduha.<br />
Monitoring kvaliteta vode<br />
Mininimalan broj parametara koji moraju<br />
da budu obuhva}eni monitoringom, a koji<br />
}e dati dovoljno dobru informaciju o<br />
kvalitetu vode su: temperatura, boja,<br />
mutno}a, provodljivost, pH, rastvoreni<br />
kiseonik, sadr`aj algi (hlorofila) i sadr`aj<br />
azotnih jedinjenja (amonijak, nitrati,<br />
nitrati).<br />
Ovi parametri su prete`no fizi~ki, a od<br />
hemijskih to su parametri koji se mogu<br />
meriti pogodnim elektroanaliti~kim<br />
metodama koje kao izlazni signal imaju<br />
strujni signal (lako se prevodi u digitalni<br />
signal za dalju obradu podataka).<br />
Temperatura vode i temperatura okolnog<br />
ambijenta mora da bude obavezni i prate}i<br />
parametar jer se sve reakcije odigravaju u<br />
ravnote`nim sistemima a oni su u direktnoj<br />
zavisnosti od temperature. Mutno}a<br />
ukazuje na sadr`aj suspendovanih materija<br />
(mulj, glina, organska i neorganska<br />
jedinjenja slabo rastvorna u vodi).<br />
Provodljivost ukazuje na prisustvo jonskih<br />
vrsta, na prisustvo elektrolita rastvornih u<br />
vodi. pH vrednost ukazuje na uticaj<br />
alkalnih ili kiselih primesa na ravnote`ni<br />
karbonatni sistem u vodi. Rastvoreni<br />
kiseonik ukazuje na reaktivnost vodene<br />
sredine, prisustvo redoks jedinjenja i<br />
otpadnih materijala koji se razgra|uju u<br />
vodi. Sadr`aj algi i sadr`aj azotnih<br />
jedinjenja ukazuje da su u vodi dostignuti<br />
uslovi za rast biljnog sveta {to mo`e da<br />
bude podstaknuto prisustvom ve{ta~kih<br />
|ubriva i sredstava za pranje.<br />
Kod stalnog pra}enja kvaliteta povr{inskih<br />
voda on-line merenja su posebno va`na i<br />
neophodna. Zato je danas razvijen ~itav niz<br />
elektroda, senzora i mera~a za merenje<br />
pojedinih klju~nih parametara kvaliteta<br />
vode tzv. in-situ mera~i. Tako su razvijene<br />
i proizvedene jon-selektivne elektrode<br />
(ISE) za merenje pojedinih jona (NH 4<br />
- - 3- NO , NO2 , PO4 i dr.), senzorske }elije za<br />
3<br />
merenje kiseonika i oksido-redukcionog<br />
potencijala (ORP), pH-elektrode,<br />
senzorske }elije na bazi kombinacije<br />
elektroda za merenje mutno}e i ukupnih<br />
suspendovanih materija (TSS),<br />
konduktometrijske }elije i veliki broj<br />
multifunkcionalnih on-line ure|aja. Na<br />
tr`i{tu danas postoji veliki broj razli~itih<br />
kombinacija multifunkcionalnih senzora i<br />
mera~a. Treba pomenuti senzore koji<br />
istovremeno mere pH, provodljivost,<br />
turbiditet, TSS, rastvoreni kiseonik, sadr`aj<br />
amonijum-jona, ukupni organski ugljenik<br />
(TOC) i sli~no.<br />
Na slici 7 prikazani su ure|aji za<br />
kontinualno pra}enje (monitoring)<br />
indikatorskih parametara kvaliteta vode:<br />
pH-metar, mera~ O , turbidimetar, TOC,<br />
2<br />
multiparametarski ure|aj pH/ISE/Cond.<br />
Pra}enjem ovih parametara ostvareno je<br />
sveukupno pra}enje jonskih i molekulskih<br />
jedinjenja, organskih i neorganskih<br />
jedinjenja, koloidnih i suspendovanih<br />
~estica kao i biohemijskih jedinjenja.<br />
Sveobuhvatna analiza kvaliteta vode mora<br />
da obuhvati i sadr`aj:<br />
� anjona i katjona: Cl- - - 2- , HCO , OH , SO4 ,<br />
3<br />
2- 3- + + 2+ 2+ 2+ CO , PO4 , Na , K , Ca , Mg , Fe ,<br />
3<br />
Fe3+ i drugi. Izvor tih jona su ocedne<br />
vode iz rudni~kog otpada i drugih<br />
sistema koji ih okru`uju;<br />
� te{kih metala i tragova metala Al, Mn,<br />
Cr, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl, Bi,<br />
Pb, U i Th, izdvojeni iz sulfidnih<br />
minerala i okolnih stena;<br />
� nutrienata - uglavnom P i N koji su<br />
najva`niji za odr`avanje odgovaraju}ih<br />
biolo{kih funkcija. Vi{ak mo`e dovesto<br />
do stvaranja algi i makrofita;<br />
� ulja, masti i ugljovodonika;<br />
� organskih jedinjenja, hemikalija i<br />
radionuklida - pojava zavisi od<br />
tehnologije koja se koristi u rudnicima<br />
(odnosi se na procese flotacije i dr.) i<br />
sadr`aja radionuklida u uglju. U na{im<br />
rudnicima uglja ovakva zaga|enja ne<br />
postoje ili su minimalna.<br />
Slika 8 Ure|aji za in situ merenje parametara kvaliteta zemlji{ta: piezometar,<br />
konduktometar i aparat za respiraciju zemlji{ta<br />
[070]<br />
+ ,<br />
Monitoring kvaliteta zemlji{ta<br />
Cilj monitoringa zemlji{ta je pobolj{anje<br />
uslova kori{}enja zemlji{ta, a<br />
podrazumeva, uzimanje uzorka, merenje i<br />
obradu podataka o faktorima plodnosti<br />
zemlji{ta i o faktorima toksi~nosti<br />
zemlji{ta, naro~ito te{kih metala.<br />
Zaga|ivanje zemlji{ta mo`e rezultirati<br />
smanjenjem ili potpunim gubitkom mnogih<br />
funkcija zemlji{ta, a indirektno uti~e i na<br />
zaga|ivanje vode. Zaga|ivanje zemlji{ta<br />
preko dozvoljenog nivoa mo`e imati<br />
ve{estruke posledice, koje se ogledaju kroz<br />
uzlazak polutanata u lanac ishrane, {to<br />
ostavlja posledice na ljudsko zdravlje, ali i<br />
na eko-sistem u celini.<br />
Na slici 8 prikazani su ure|aji za „in situ”<br />
merenje parametara kvaliteta zemlji{ta:<br />
piezometar, konduktometar i aparat za<br />
respiraciju zemlji{ta<br />
Standard ISO 190/TC 16133 odnosi se na<br />
uspostavljanje i odr`avanje mernih mesta<br />
sistema monitoringa kvaliteta zemlji{ta<br />
(Soil quality - Guidance on the<br />
establishment and maintenance of<br />
monitoring programmes). Prema ovom<br />
standardu potrebno je pra}enje minimum<br />
pet parametara: pH-vrednosti, sadr`aja<br />
organskog ugljenika, kapaciteta jonske<br />
izmene katjona, provodljivosti, sadr`aja<br />
suve materije, rasporeda veli~ine ~estica i<br />
gustine. Broj biolo{kih parametara koji se<br />
prate nije ograni~en i zavisi od cilja<br />
uspostavljenog sistema monitoringa.<br />
Paralelno sa kontrolom kvaliteta zemlji{ta<br />
potrebno je pratiti i kvalitet podzemnih<br />
voda. Program monitoringa kvaliteta<br />
zemlji{ta u JP RB Kolubara trebalo bi da<br />
obuhvati pra}enje i kontrolu kvaliteta<br />
pasivnih i aktivnih jalovi{ta i kvalitet prvih<br />
podzemnih voda oko jalovi{ta. Na<br />
pasivnim jalovi{tima, a u cilju njihove<br />
remedijacije i ozelenjavanja, potrebno je<br />
odrediti faktore plodnosti. Monitoring<br />
rekultivisanih podru~ja zahteva pra}enje<br />
kvaliteta podzemnih voda, zemlji{ta, kao i<br />
absorpciju polutanata od strane korenja i<br />
zelenih delova zasa|enih biljaka.<br />
Zaklju~ak<br />
Unapre|enje, razvoj i osvajanje novog<br />
koncepta kontrole, monitoringa i<br />
upravljanja `ivotnom sredinom u JP EPS<br />
mo`e se ostvariti osnivanjem laboratorija<br />
za monitoring `ivotne sredine. Rad<br />
laboratorije za monitoring mo`e biti<br />
ostvaren primenom integralnih principa<br />
EMS i QMS (Kvalitet `ivotne i radne<br />
sredine, eng. Environmental Management<br />
System, EMS). Integracijom SCG<br />
u EU, JP EPS }e biti u situaciji da<br />
ozbiljno {titi svoje interese pred<br />
zakonom i javno{}u. U toj i u<br />
svakoj drugoj situaciji neophodno<br />
je puno poverenje u laboratoriju<br />
koja radi analize. To je aprioran<br />
uslov, bez obzira kakvi su<br />
rezultati analiza: pozitivni ili<br />
negativni po JP EPS. Razvojem<br />
tr`i{ta u ovoj oblasti mo`e se<br />
o~ekivati pove}anje broja<br />
laboratorija koje se bave
energija<br />
poslovima hemijske analize. U tim<br />
uslovima JP EPS i delovi EPS-a moraju<br />
ulagati u laboratorije koje }e biti<br />
osposobljene za odgovoran i pouzdan rad.<br />
U skladu sa ISO 17025 standardom,<br />
neophodno je projektovati i opremiti<br />
laboratorije za monitoring `ivotne sredine.<br />
Neophodno je izgraditi centralnu<br />
laboratoriju za monitoring `ivotne sredine,<br />
koja bi pored centralnog nadzornog<br />
sistema za prikupljanje, obradu, korelaciju<br />
i prikazivanje rezultata, u svom delokrugu<br />
rada imala sve laboratorije (svih delova JP<br />
EPS-a) za monitoring sa najsavremenijim,<br />
sofisticiranim instrumentima i aparatima za<br />
merenje i pra}enje kvaliteta `ivotne<br />
sredine. Laboratorija bi bila umre`ena,<br />
povezana sa mobilnom laboratorijom i<br />
stabilnim laboratorijama za analizu,<br />
kontrolu i monitoring eko sistema<br />
(vazduha, vode, zemlji{ta) i buke u okviru<br />
JP EPS-a, odnosno sistema upravljanja i<br />
za{tite `ivotne sredine. Inkorporiranjem<br />
principa i postupaka „zelene analiti~ke<br />
hemije” u sistem monitoringa `ivotne<br />
sredine, termoelektrane bi (kao najmanje<br />
zelene u lancu proizvodnje energije) u{le u<br />
krug postrojenja s prijateljskim odnosom<br />
prema prirodi i `ivotnoj sredini.<br />
Literatura<br />
Rajakovi} Lj.V., Rajakovi} V.N., ^i~kari}<br />
D.Z., Novakovi} I., Elaborat za opremanje<br />
laboratorije za monitoring `ivotne sredine<br />
u JP RB Kolubara Lazarevac, EPS/TMF,<br />
(2004) 289.<br />
G.Schwedt, The Essential Guide to<br />
Environmental Chemistry, John Wiley &<br />
Sons, New York, 2004.<br />
B. Dalmacija, Kontrola kvaliteta voda u<br />
okviru upravljanja kvalitetom, Univerzitet<br />
u Novom Sadu, Novi Sad, 2000.<br />
Rajakovi} Lj.V., Gradi{ar Lj., Ne{i} Lj.,<br />
Jovi} J., Potreba za formiranjem referentne<br />
laboratorije za analizu i kontrolu vode u<br />
termoenergetskim objektima,<br />
Elektroprivreda, 2 (2001) 32-35<br />
D. S. Veselinovi}, I. A. Gr`eti}, [. A.<br />
\armati, D. A. Markovi}, Fizi~kohemijski<br />
osnovi za{tite `ivotne sredine, Fakultet za<br />
fizi~ku hemiju, Beograd, 1995.<br />
V. Rekali}, Analiza zaga|iva~a vazduha i<br />
vode, TMF, Beograd, 1989.<br />
Lj. Rajakovi}, D. ^i~kari} i drugi,<br />
Korozioni potencijal vode u<br />
termoenergetskim postrojenjima EPS-a,<br />
Studija TMF-a, MF-a i EPS-a, Codex,<br />
Beograd, 2002.<br />
www.hach.com<br />
http://las.perkinelmer.com/<br />
www.radiometer-analytical.com<br />
www.thermo.com<br />
www.coleparmer.com/<br />
www.wtw.com<br />
[071]
NAFTA, GAS,<br />
ENERGETSKA OPREMA<br />
Naftna industrija Srbije je u du`em<br />
periodu radila pod izuzetno<br />
nepovoljnim uslovima, {to ima za<br />
posledicu zastoj u tehnolo{kom razvoju,<br />
posebno u oblasti rafinerijske prerade. NIS<br />
- Rafinerija nafte Pan~evo, jedna od dve<br />
na{e energetske rafinerije, je u mogu}nosti<br />
Dr Ozren Oci}, Miljana Kovi}, Ljubivoje Uskokovi}<br />
NIS-Rafinerija nafte Pan~evo<br />
UDC 665.644.4-932.2.011<br />
Izgradnja kontinualnog<br />
kataliti~kog reforminga<br />
sa hidrodesulfurizacijom<br />
benzina u NIS-RNP<br />
[072]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Kontinualni kataliti~ki reforming sa hidrodesulfurizacijom benzina (CCR/HDS) je klju~no postrojenje za dostizanje evropskog kvaliteta<br />
motornih benzina. Ovo postrojenje }e proizvoditi platformat, visokokvalitetnu komponentu za name{avanje bezolovnih motornih<br />
benzina, sa visokim oktanskim brojem i malim sadr`ajem sumpora. Tako|e CCR/HDS }e proizvoditi i 17.000 tona visokovrednog,<br />
nedostaju}eg vodonika za potrebe ostalih postrojenja u NIS-RNP.<br />
CCR/HDS je klju~no postrojenje za postizanje kvaliteta motornih benzina koji se predvi|a da }e va`iti u Evropskoj uniji nakon 2010.<br />
(EURO 5). Evropski kvalitet benzina predstavlja neophodnu i realnu osnovu kako za izlazak na strano tr`i{te, tako i za opstanak na<br />
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.<br />
Sirovina za CCR/HDS je sirovi benzin, poluproizvod u rafinerijskoj preradi, koji nastaje destilacijom sirove nafte.<br />
Postrojenje CCR/HDS se sastoji od tri tehnolo{ki povezane sekcije: za pripremu sirovine (HDS), za reformiranje benzina (PTF) i za<br />
regeneraciju katalizatora (Cyclemax).<br />
Osnovna funkcija postrojenja je da manje vredne benzinske komponente pretvori u daleko kvalitetnije i vrednije komponente za<br />
name{avanje bezolovnih motornih benzina evropskog kvaliteta.<br />
Investicija je procenjena u visini od 81,4 miliona dolara.<br />
Projekat izgradnje kontinualnog kataliti~kog reforminga sa hidrodesulfurizacijom benzina je u svim godinama redovnog rada<br />
postrojenja likvidan i ostvaruje pozitivan finansijski rezultat. Pozitivne ocene projekta (stati~ke i dinami~ke), utvr|ene ekonomskofinansijskom<br />
analizom u slu~aju sopstvenog finansiranja, izra`avaju ekonomsku opravdanost ulaganja.<br />
Projekat se nalazi u zoni opravdanosti i ukoliko se 83% investicije pokriva dugoro~nim investicionim kreditom. Postojenje pokazuje<br />
zna~ajnu, ali ne kriti~nu osetljivost pri pove}anju investicije do 50% (uz uslov da se aktivizacioni period ne produ`ava).<br />
Klju~ne re~i: modernizacija, kontinualni kataliti~ki reforming, tehnolo{ka optimizacija, evropski standardi, kvalitet benzina.<br />
Abstract<br />
Continuous Catalytic Reforming with Gasoline Hydrodesulphurisation (CCR/HDS) is the major Unit for obtaining the European<br />
quality of the motor gasoline. This Unit will produce platformate, the high quality component for unleaded motor gasoline blending,<br />
with high octane number and low sulphur content. CCR/HDS will also produce 17.000 tons of highgrade, missing hydrogen for the<br />
needs of other Units in NIS-RNP.<br />
CCR/HDS is the major Unit for achieving the motor gasoline quality, which is predicted to be vulid in the European Union beyond<br />
2010 (EURO 5). European quality of the gasoline is the necessary and real base both for entering the foreign market and survival in<br />
the home market, because our standards are really expected to meet the European standards in the near future. CCR/HDS feedstock is<br />
naphtna, the semiproduct in refinery processing, which is produced by crude oil distilation.<br />
CCR/HDS Unit consists of three tehnologically connected sections: for feedstock preparation (HDS), for gasoline reforming (PTF) and<br />
catalyst regeneration (Cyclemax). Basic function of the Unit is to convert less valuable gasoline components into more qualitative and<br />
valuable components for European quality unleaded motor gasoline blending. Investment estimation is 81,4 million dollars.<br />
Continuous Catalytic Reforming with Gasoline Hydrodesulphurisation Constraction Project has been, after the years of regular Unit<br />
operation, solvent and positive financial result is being achieved.<br />
Positive Project evaluations (static and dynamic), determined by economical and financial analysis in case of own financing, show the<br />
economical justification of the investment. Project is in the justification zone and if 83% of the investment is covered with long term<br />
investment credit. The Unit shows significant, but not critical sensitivity during the investment increase of 50% (provided that the<br />
acivation period is not increased).<br />
Key words: modernization, continuous catalytic reforming, technological optimization, European standards, gasoline quality.<br />
da zadovolji potrebe doma}eg tr`i{ta<br />
derivatima, koji po kvalitetu zadovoljavaju<br />
doma}e standarde, ali ne i evropske.<br />
Koriste}i znanje i iskustvo renomiranih<br />
inostranih in`enjering ku}a (JGC, SHELL<br />
i ABB) NIS-RNP je po~etkom 2003.<br />
definisala potrebna ulaganja u svoju<br />
modernizaciju i sa~inila Biznis plan<br />
¨Program tehnolo{kog razvoja NIS-RNP¨.<br />
Najzna~ajniji ciljevi ovog programa su:<br />
� proizvodnja benzina i dizela u skladu sa<br />
evropskim standardima,<br />
� zadovoljenje doma}ih i EU kriterijuma<br />
za{tite `ivotne sredine,
energija<br />
� ispunjenje zahteva doma}eg tr`i{ta i<br />
mogu}nost izvoza nekih derivata,<br />
� bolja valorizacija sirove nafte,<br />
� smanjenje tro{kova prerade sirove nafte,<br />
� energetska optimizacija i<br />
� maksimiziranje profita na du`i rok.<br />
Projekat tehnolo{kog razvoja NIS-RNP<br />
predvi|a:<br />
� izgradnju novih postrojenja:<br />
1) kontinualni kataliti~ki reforming sa<br />
hidrodesulfurizacijom benzina<br />
(CCR/HDS),<br />
2) blagi hidrokreking vakuum gasnih<br />
ulja i hidrodesulfurizacija dizela<br />
(MHC/DHT) i<br />
3) pomo}ne sisteme (postrojenje za<br />
proizvodnju vodonika, azota, rafinerijska<br />
baklja, rashladni toranj i dr.);<br />
� rekonstrukciju postoje}eg platforminga u<br />
izomerizaciju i<br />
� izgradnju ekolo{kih postrojenja:<br />
1) postrojenje za proizvodnju sumpora -<br />
Claus,<br />
2) postrojenje za regeneraciju istro{ene<br />
sumporne kiseline,<br />
3) striper kisele vode i<br />
4) postrojenje za regeneraciju amina.<br />
Potrebna ulaganja za izgradnju navedenih<br />
postrojenja su u vreme izrade Programa<br />
tehnolo{kog razvoja NIS-RNP (januar<br />
2003) procenjena na 275,5 miliona dolara,<br />
dok je krajem 2004. godine FEED<br />
kontraktor, ABB Lummus, procenio da bi<br />
ukupna investicija mogla da bude i za 38%<br />
vi{a od prvobitno planirane.<br />
Izrada baznih projekata za navedena<br />
postrojenja je trenutno u zavr{noj fazi i<br />
zapo~inje se sa pripremama za ugovaranje<br />
detaljnog in`enjeringa, nabavke opreme i<br />
izgradnje postrojenja (EPC).<br />
Opis procesa<br />
Kontinualni kataliti~ki reforming sa<br />
hidrodesulfurizacijom benzina (CCR/HDS)<br />
je klju~no postrojenje za dostizanje<br />
evropskog kvaliteta motornih benzina. Ovo<br />
postrojenje }e proizvoditi platformat,<br />
visokokvalitetnu komponentu za<br />
name{avanje bezolovnih motornih benzina,<br />
sa visokim oktanskim brojem i malim<br />
sadr`ajem sumpora. Tako|e CCR/HDS }e<br />
proizvoditi i 17.000 tona, visokovrednog,<br />
nedostaju}eg vodonika za potrebe ostalih<br />
postrojenja u NIS-RNP.<br />
Postoje}i kataliti~ki reforming<br />
(platforming) u NIS-RNP je izgra|en pre<br />
36 godina i tehnolo{ki je zastareo, {to ima<br />
za posledicu:<br />
� kvalitet benzinskih komponenti iz kojih<br />
se ne mo`e posti}i EU kvalitet motornih<br />
benzina,<br />
� manju koli~inu motornih benzina u<br />
korist primarnog u strukturi prerade,<br />
� manju proizvodnju vodonika za 4 hiljade<br />
tona godi{nje,<br />
� ve}u potro{nju MTBE-a i olovnih aditiva<br />
prilikom name{avanja motornih benzina<br />
zbog ni`eg kvaliteta komponenti i<br />
� ni`u sigurnost u radu cele NIS-RNP,<br />
zbog fizi~ke i tehnolo{ke starosti<br />
postrojenja.<br />
Postrojenje CCR/HDS se sastoji od tri<br />
tehnolo{ki povezane jedinice:<br />
� sekcija za pripremu sirovine (HDS),<br />
� sekcija za reformiranje benzina,<br />
platforming (PTF) i<br />
� sekcija za regeneraciju katalizatora<br />
(Cyclemax).<br />
Sirovina za CCR/HDS je sirovi benzin,<br />
poluproizvod u rafinerijskoj preradi koji<br />
nastaje destilacijom sirove nafte. Sirovi<br />
benzin nema upotrebnu vrednost, te se<br />
mora dalje obra|ivati kako bi se dobilo<br />
motorno gorivo ili sirovina za<br />
petrohemijsku industriju. Svi benzinski<br />
tokovi (i benzini sa procesa Visbrekinga i<br />
MHC/DHT) se prvo obra|uju na HDS<br />
sekciji, a zatim se vr{i razdvajanje na dva<br />
benzinska toka. Lak{i tok ide na<br />
postrojenje za izomerizaciju, dok se te`i<br />
tok upu}uje na Platforming CCR-a.<br />
Funkcija HDS-a je da pripremi sirovinu<br />
(me{avina primarnog benzina i drugih<br />
benzinskih tokova) za proces reformiranja<br />
na platinskom katalizatoru. Svi benzinski<br />
tokovi koji dolaze na ovu sekciju<br />
prihvataju se u napojnoj posudi sa ciljem<br />
da se izvr{i homogenizacija sirovinskog<br />
toka. Sa napojnom pumpom sirovina se<br />
{alje na predgrevanje u {ar`no-produktni<br />
izmenjiva~. Pre ulaska u ovaj izmenjiva~<br />
sirovina se me{a sa vodonikom koga<br />
potiskuje recikl kompresor. Nakon<br />
predgrevanja ove sme{e, ista ulazi u {ar`nu<br />
pe} gde se podi`e temperatura do<br />
zahtevane radi odigravanja reakcija<br />
hidrodesulfurizacije. Ove reakcije se<br />
odvijaju u reaktoru koji je ispunjen HDSkatalizatorom.<br />
Po izlasku iz reaktora<br />
procesni tok se hladi, a potom razdvaja na<br />
gas bogat vodonikom i benzinski tok. Gas<br />
bogat vodonikom se vra}a nazad u proces<br />
sa recikl kompresorom dok se benzinski<br />
tok {alje u striper kolonu radi izdvajanja<br />
lak{ih gasova. Benzinski tok oslobo|en<br />
lak{ih gasova, koji sadr`i od C 4 - C 8<br />
ugljovodnike, odvodi se u spliter kolonu<br />
gde se vr{i razdvajanje na laki i te{ki<br />
benzin. Laki benzin koji sadr`i C 4 - C 6<br />
ugljovodonike odvodi se prema postrojenju<br />
za izomerizaciju, dok se te{ki benzin<br />
odvodi prema platformingu.<br />
Obra|eni te{ki benzin sa HDS sekcije koga<br />
potiskuje {ar`na pumpa, spaja se sa gasom<br />
bogatim vodonikom koji potiskuje recikl<br />
kompresor. Me{avina benzina i vodonika<br />
ide zatim na predgrevanje u Pakinox<br />
izmenjiva~, a zatim u {ar`nu pe}, gde se<br />
procesnom toku di`e temperatura do 500 0 C<br />
koliko je neophodno za odigravanje<br />
reakcija reformiranja benzina. Ove reakcije<br />
se odigravaju u ~etiri reaktora koji su<br />
postavljeni jedan iznad drugog. Procesni<br />
tok po izlasku iz prvog reaktora odlazi na<br />
dogrevanje u slede}u pe}, da bi se zatim<br />
vratio u slede}i reaktor i tako naizmeni~no<br />
do zadnjeg reaktora. Po izlasku iz zadnjeg<br />
reaktora, procesni tok odlazi u separator<br />
gde se vr{i razdvajanje na gas bogat<br />
vodonikom i benzinski tok. Gas bogat<br />
vodonikom se jednim delom vra}a u<br />
proces sa recikl kompresorom, dok se<br />
preostali deo komprimuje prema sistemu<br />
za rekontanting kako bi se pobolj{ala<br />
separacija te~nih ugljovodonika iz gasnog<br />
toka. Benzinski tok se odvodi u kolonu za<br />
stabilizaciju gde se vr{i izdvajanje lak{ih<br />
komponenata, kako bi se dobio reformat<br />
zahtevanog kvaliteta (RON-105, RVP-13 kPa).<br />
[073]<br />
+<br />
Kako se zbog veoma o{trih uslova rada<br />
katalizator veoma brzo deaktivira usled<br />
talo`enja koksa, neophodna je kontinualna<br />
regeneracija katalizatora {to se ostvaruje u<br />
sekciji za regeneraciju katalizatora<br />
(Cyclemax). Katalizator koji omogu}ava<br />
odigravanje reakcija reformiranja, nalazi se<br />
u stalnom kretanju kako kroz reaktorski<br />
tako i kroz regeneratorski sistem.<br />
Katalizator ulazi u prvi reaktor iz posude<br />
gde se vr{i redukcija katalizatora, a zatim<br />
slobodnim padom nastavlja svoj put kroz<br />
sva ~etiri reaktora. Po izlasku iz zadnjeg<br />
reaktora katalizator se transportuje u<br />
prihvatnu posudu iznad regeneratora, gde<br />
se vr{i izmena gasnog toka i uklanjanje<br />
pra{ine od katalizatora. Po ulasku u<br />
regenerator po~inje proces regeneracije<br />
katalizatora koji se sastoji od:<br />
� spaljivanja koksa (oksidacije),<br />
� hloriranja katalizatora,<br />
� hla|enja katalizatora,<br />
� inertizacije i<br />
� redukcije katalizatora.<br />
Osnovna funkcija postrojenja CCR/HDS je<br />
da manje vredne benzinske komponente<br />
pretvori u daleko kvalitetnije i vrednije<br />
komponente za name{avanje bezolovnih<br />
motornih benzina evropskog kvaliteta.<br />
Tra`nja za motornim benzinima na<br />
doma}em tr`i{tu je u stalnom usponu i<br />
takav trend je realno o~ekivati i u<br />
budu}nosti. CCR/HDS je klju~no<br />
postrojenje za postizanje kvaliteta<br />
motornih benzina koji se predvi|a da }e<br />
va`iti u Evropskoj uniji nakon 2010.<br />
(EURO 5). Evropski kvalitet benzina<br />
predstavlja neophodnu i realnu osnovu<br />
kako za izlazak na strano tr`i{te, tako i za<br />
opstanak na doma}em tr`i{tu, jer je realno<br />
o~ekivati da }e doma}i standardi u bliskoj<br />
budu}nosti morati da se izjedna~e sa<br />
evropskim.<br />
Visina investicije u projekat CCR/HDS,<br />
uklju~uju}i licencu, projektovanje,<br />
nabavku opreme, izgradnju, monta`u i<br />
nabavku prvog punjenja katalizatora,<br />
procenjena je u visini od 81,4 miliona<br />
dolara. Investicija je zapo~eta sredinom<br />
2004. godine ulaganjem u licencu i bazni<br />
in`enjering, koji je uradila firma UOP.<br />
Start postrojenja se planira do kraja<br />
septembra 2007. Dosada{nje ulaganje je<br />
izvr{eno iz sopstvenih sredstava NIS-RNP,<br />
na koji na~in }e se finansirati i izrada<br />
detaljnog in`enjeringa tokom 2005.<br />
Opremu za CCR/HDS bi trebalo<br />
blagovremeno ugovoriti, jer su rokovi za<br />
isporuku glavne opreme (kompresori,<br />
reaktori, pe}i i dr.) jedna do dve godine.<br />
NIS-RNP ula`e zna~ajne napore da bar<br />
deo opreme finansira preko dugoro~nih<br />
kredita ili ulaganjem strate{kih partnera.<br />
Planirani tehnolo{ki vek postrojenja<br />
CCR/HDS iznosi 30 godina, pod uslovom<br />
da je vo|enje i odr`avanje postrojenja<br />
adekvatno zahtevanom.<br />
Tehnoekonomska analiza<br />
opravdanosti investicije<br />
Polazne pretpostavke za izradu Biznis<br />
plana ¨Izgradnja kontinualnog kataliti~kog<br />
reforminga i hidrodesulfurizacija benzina u<br />
NIS-RNP¨ su bile:
energija<br />
� obim prerade u NIS-<br />
RNP 4,8 miliona t<br />
sirove nafte i 0,09<br />
miliona t dorade<br />
piroliti~kog benzina<br />
(maksimalni<br />
kapacitet rafinerije),<br />
� stalne cene sirove<br />
nafte i derivata po<br />
projekciji PEL<br />
(Petroleum<br />
Economics Ltd) za<br />
2010. izra`ene u<br />
dolarima,<br />
� kurs dolara od 59,14<br />
i evra od 70 dinara,<br />
� zakonski propisi koji<br />
su va`ili u vreme<br />
izrade studije,<br />
� Unido metodologija<br />
za analizu<br />
opravdanosti za<br />
slu~aj rekonstrukcije<br />
(bilans uspeha<br />
projekta, finansijski<br />
i ekonomski tokovi projekta su izvedeni<br />
kao razlika slu~ajeva NIS-RNP nakon<br />
investiranja i NIS-RNP bez investiranja<br />
u CCR/ HDS), i<br />
� analizirani vek projekta je 13,5 godina i<br />
to 3 godine i 3 meseca investiranje i<br />
prvih 10 godina i tri meseca rada<br />
postrojenja.<br />
Koli~ina i struktura proizvedenih derivata<br />
je projektovana na osnovu modela<br />
optimizovanog rada NIS-RNP, bez i nakon<br />
investiranja u CCR/HDS, ura|enog u NIS-<br />
RNP. Najzna~ajnija promena u strukturi<br />
proizvedenih derivata u NIS-RNP sa<br />
radom CCR/HDS je pove}anje koli~ine<br />
motornih benzina i aromata, a smanjenje<br />
proizvodnje primarnog benzina.<br />
Bilans uspeha projekta CCR/HDS terete<br />
tro{kovi:<br />
1. materijala i usluga za odr`avanje,<br />
2. elektri~ne energije i sopstvene potro{nje,<br />
3. amortizacije,<br />
4. ostalog materijala (godi{nji fizi~ki<br />
gubitak katalizatora),<br />
5. osiguranja imovine,<br />
6. poreza na imovinu i<br />
7. poreza na dobit preduze}a (zbog<br />
ostvarenog pozitivnog rezultata projekta).<br />
Istovremeno projekat doprinosi:<br />
1. pove}anju prihoda od realizacije<br />
derivata (zbog bolje valorizacije sirove<br />
nafte) i<br />
2. smanjenju tro{kova poluproizvoda i<br />
hemikalija (zbog boljeg kvaliteta<br />
benzinskih komponenti sa CCR/HDS-a).<br />
Projekat Izgradnje kontinualnog<br />
kataliti~kog reforminga sa<br />
hidrodesulfurizacijom benzina u svim<br />
analiziranim godinama ostvaruje pozitivan<br />
finansijski rezultat.<br />
Tok likvidnosti projekta je pozitivan u<br />
svim godinama redovnog rada postrojenja<br />
CCR/HDS.<br />
Ekonomsko-finansijskom analizom<br />
projekta, u slu~aju 100% sopstvenog<br />
finansiranja, utvr|ene su stati~ke i<br />
dinami~ke ocene opravdanosti ulaganja u<br />
CCR/HDS.<br />
Tabela 1 Uporedni pregled ocena projekta u slu~aju pove}anja investicije za 50% i u slu~aju<br />
kreditnog finansiranja projekta od 83%<br />
Red. Ocene projekta sopstvena sredstva 83% investicioni kredit Op{ti<br />
broj proc. inv. + 50% proc. inv. + 50% zahtev<br />
1. Stati~ke ocene<br />
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.<br />
1.2. Ekonomi~nost 4,0 2,0 2,4 1,3 > 1<br />
1.3. Rentabilnost projekta 0,3 0,11 0,2 0,05 > 0<br />
1.4. Profitabilnost 0,6 0,4 0,5 0,2 {to ve}a<br />
2. Dinami~ke ocene<br />
2.1. NSV u USD 95.343.297 53.700.850 98.821.222 58.411.396 > 0<br />
2.2. Jedini~na NSV 1,296 0,47 1,344 0,511 > 0<br />
2.3. ISR u % 23,55 13,97 48,4 23,04 > 7<br />
2.4. Per. povr. ulo`. sred. 3 g. i 8 m. 6 g. i 3 m. 1 g. i 8 m. 4 g. i 6 m. < 30 god.<br />
Stati~ke ocene prikazuju efikasnost<br />
projekta na osnovu podataka iz samo<br />
jedne, reprezentativne godine poslovanja,<br />
tj. 2008, koja je prva godina punog<br />
iskori{}enja kapaciteta postrojenja<br />
CCR/HDS.<br />
Rok vra}anja ulo`enih sredstava izra`en<br />
odnosom sopstvenih ulo`enih sredstava i<br />
neto efekta od investicije iz<br />
reprezentativne godine iznosi 2 godine i 11<br />
meseci. S obzirom da je tehnolo{ki vek<br />
projekta 30 godina, mo`e se zaklju~iti da<br />
je projekat opravdan.<br />
Aktivizacioni period investicije je period<br />
koji je potreban da se ulaganje u odre|eni<br />
investicioni projekat dovede do<br />
realizacije. Te`nja je da aktivizacioni<br />
period bude {to kra}i, tj. da se {to br`e<br />
do|e do eksploatacije investicije.<br />
Aktivizacioni period treba da opredeli<br />
du`inu grejs perioda u slu~aju kreditnog<br />
finansiranja.<br />
Projekat CCR/HDS ostvaruje prihod od 4<br />
dolara po dolaru utro{enih sredstava u<br />
reprezentativnoj godini. Kako je op{ti<br />
zahtev da ostvareni prihodi budu ve}i od<br />
utro{enih sredstava mo`emo zaklju~iti da<br />
projekat zadovoljava po kriterijumu<br />
ekonomi~nosti.<br />
Rentabilnost investicije izra`ava<br />
investicionu stopu prinosa, tj. svaki dolar<br />
ulo`en u CCR/HDS godi{nje ostvaruje<br />
0,25 dolara bruto dobiti. Op{ti zahtev je da<br />
ocena rentabilnosti bude pozitivna.<br />
Investicija u CCR/HDS ostvaruje<br />
profitabilnost od 64,7%, odnosno 64,7%<br />
prihoda je neto dobit.<br />
Dinami~ke ocene rentabilnosti uzmaju u<br />
obzir ceo analizirani vek projekta (13,5<br />
godina) uz primenu diskontne stope (7%),<br />
{to daje ve}u ta~nost pa samim tim i zna~aj<br />
ovim ocenama u odnosu na stati~ke.<br />
Interna stopa rentabilnosti (ISR), kao<br />
prose~na godi{nja stopa prinosa na ulo`ena<br />
sredstva u projekat CCR/HDS, iznosi<br />
23,5%. Projekat je prihvatljiv sa aspekta<br />
ove ocene, jer je ve}a od projektovane<br />
diskontne stope.<br />
Pokazatelj neto sada{nje vrednosti (NSV)<br />
izra`ava da }e postrojenje CCR/HDS za<br />
[074]<br />
prvih deset godina rada nadoknaditi<br />
ulo`ena sredstva i stvoriti 95,3 miliona<br />
dolara nove vrednosti.<br />
Kriterijum jedini~ne neto sada{nje<br />
vrednosti pokazuje rentabilnost investicije,<br />
odnosno, pokazuje da svaki dolar ulo`en u<br />
investiciju stvara 1,3 dolara neto sada{nje<br />
vrednosti za prvih 10 godina rada.<br />
Period povra}aja ulo`enih sredstava u<br />
projekat (dinami~ka ocena), pokazuje da<br />
investicioni projekat mo`e za 3 godine i 8<br />
meseci vratiti ulo`ena sredstva. Period<br />
povra}aja investicionih ulaganja ne sme<br />
biti du`i od tehnolo{kog veka projekta, tj.<br />
najdu`eg mogu}eg perioda povra}aja<br />
investicionih ulaganja. Dinami~ki<br />
pokazatelj period povra}aja ulo`enih<br />
sredstava je po pravilu ve}i od stati~kog,<br />
jer on uzima u obzir du`i period uz<br />
primenu diskontne stope, tj. daje nov~anim<br />
sredstvima vremensku dimenziju.<br />
Po{to investicija u svom `ivotnom veku<br />
podle`e razli~itim uticajima i promenama<br />
polaznih pretpostavki analizirana je<br />
osetljivost projekta na pove}anje visine<br />
investicije i promenu strukture izvora<br />
finansiranja (u~e{}e investicionog kredita).<br />
Projekat pokazuje zna~ajnu ali ne kriti~nu<br />
osetljivost na pove}anje investicije do<br />
50%, ali uz uslov da se akrivizacioni<br />
period ne produ`ava. Ova analiza je<br />
zna~ajna iz razloga {to je ukupna<br />
investicija u CCR/HDS u ovom momentu<br />
jo{ uvek na nivou procene.<br />
Projekat Izgradnja CCR/HDS je pokazao<br />
osetljivost, ali ne kriti~nu pri promeni<br />
strukture izvora finansiranja. Projekat se<br />
nalazi u zoni opravdanosti i ukoliko se<br />
finansira sopstvenim sredstvima i ukoliko<br />
se 83% ulaganja finansira dugoro~nim<br />
investicionim kreditom uz kamatnu stopu<br />
od 6%, grejs period od 2,5 godine i period<br />
otplate glavnice 7,5 godina. Smanjenje<br />
perioda povra}aja ulo`enih sredstava u<br />
slu~aju kreditnog finansiranja nastaje usled<br />
zna~ajnog smanjenja sopstvenih ulo`enih<br />
sredstava sa 81,4 na 13,8 miliona dolara<br />
(plus interkalarna kamata i provizija<br />
banci). Bez obzira {to je period povra}aja<br />
sopstvenih ulo`enih sredstava kra}i od<br />
roka otplate glavnice kredita podrazumeva
energija<br />
se da je projekat CCR/HDS u stanju da<br />
uredno servisira sve kreditne obaveze<br />
prema planu otplate. Pokazatelji<br />
ekonomi~nosti, rentabilnosti i<br />
profitabilnosti projekta su lo{iji u uslovima<br />
kreditnog finansiranja, zbog u~e{}a kamata<br />
u ukupnim rashodima. Interna stopa<br />
rentabilnosti, kao prose~na godi{nja stopa<br />
prinosa na ulo`eni kapital, raste sa rastom<br />
dugoro~nih kredita u strukturi izvora<br />
finansiranja, zbog toga {to je ISR u slu~aju<br />
100% sopstvenog finansiranja projekta<br />
(23,55%) zna~ajno ve}a od projektovane<br />
kamatne stope na kredit (6%).<br />
Zaklju~ak<br />
Projekat Izgradnja kontinualnog<br />
kataliti~kog reforminga sa<br />
hidrodesufurizacijom benzina zna~ajno<br />
doprinosi:<br />
� kvalitetu bezolovnih motornih benzina<br />
prema standardu EURO 5,<br />
� boljoj valorizaciji sirove nafte u smislu<br />
manjeg u~e{}a primarnog benzina u korist<br />
bezolovnih motornih benzina i aromata u<br />
strukturi derivata,<br />
� o~uvanju ekologije zbog manjeg sadr`aja<br />
sumpora u motornim benzinima i<br />
smanjenju {tetnih emisija, jer se<br />
postrojenje CCR/HDS projektuje prema<br />
EU standardima za{tite `ivotne sredine,<br />
� ispunjenju zahteva doma}eg tr`i{ta i<br />
otvara realnu mogu}nost izvoza motornih<br />
benzina,<br />
� smanjenju tro{kova prerade sirove nafte<br />
zbog smanjenja tro{kova hemikalija i<br />
poluproizvoda i zbog proizvodnje dodatnih<br />
~etiri hiljade tona visokovrednog vodonika<br />
� maksimiziranju profita preduze}a, {to<br />
izra`avaju pozitivne ocene dobijene<br />
ekonomsko-finansijskom analizom<br />
projekta.<br />
Literatura<br />
Market study on projected demand<br />
regional trade in Federal Yugoslav<br />
Republic, Petroleum Economics Ltd, maj<br />
2001.<br />
Master study for Pancevo & Novi Sad<br />
refineries in Serbia, Federal Republic of<br />
Yugoslavia, Shell Global Solutions, mart<br />
2002.<br />
The feasibility study report on<br />
modernization for Pancevo refinery in<br />
Yugoslavia, Japan Consult Institute, april<br />
2002.<br />
NIS refineries modernization feasibility<br />
study i Pancevo refinery modernization<br />
feasibility study, ABB Lummus Global,<br />
novembar 2002.<br />
Biznis plan Program tehnolo{kog razvoja<br />
NIS-RNP, NIS-RNP, januar 2003.<br />
LP optimalnog rada NIS-RNP.<br />
Biznis plan Izgradnja kontinualnog<br />
kataliti~kog reforminga i<br />
hidrodesulfurizacija benzina, NIS-RNP,<br />
avgust 2004.<br />
Dr Du{an Nestorovi}, Sa{a Spasojevi}<br />
Zastava automobili a.d., Institut za automobile, Kragujevac<br />
UDC 665.633.7.038:621.43.057<br />
Etil-alkohol kao dodatak<br />
olovnim motornim<br />
benzinima<br />
Rezime<br />
Osnovni problemi u kori{}enju te~nih goriva zasnivaju se na zavisnosti od uvoza nafte i<br />
zaga|enju `ivotne sredine. Te~na goriva dobijena iz obnovljivih izvora predstavljaju<br />
jedan od na~ina prevazila`enja navedenih problema. Od svih goriva dobijenih od<br />
obnovljivih izvora, alkoholi, pored biodizela, se smatraju, prema istra`ivanjima<br />
Evropske unije, najperspektivnijim gorivom.<br />
Etil-alkohol dobijen iz biomase odlikuje se ~itavim nizom prednosti u odnosu na motorni<br />
benzin i druga fosilna goriva, a pre svega zbog smanjene emisije CO , manjom emisijom<br />
2<br />
CO i aromata.<br />
U radu su prikazane metode ispitivanja razli~itih procenata etil-alkohola (EA) u olovni<br />
motorni benzin, kao i rezultati uticaja na potro{nju goriva i emisiju izduvnih gasova.<br />
Klju~ne re~i: opitni motor, specifi~na potro{nja goriva, emisija izduvnih gasova, olovni<br />
motorni benzin, stabilizator.<br />
Ethyl Alcohol as Additive of Leaded Motor Petrol<br />
The main problems related to consumption of liquid fuels are based on dependence on<br />
import of petroleum and pollution of environment. Liquid fuels obtained from restorable<br />
sources represent one method for overcoming the specified problems. Out of all fuels<br />
obtained from restorable sources, in addition to biodiesels, alcohols are considered to be<br />
the fuel with the greatest potential according to the researches of the European Union.<br />
Ethyl alcohol obtained from biomass is characterized by numerous advantages in relation<br />
to motor petrol and other fossil fuels, first of all due to reduced emission of CO , smaller<br />
2<br />
emission of CO and aromatic additives.<br />
The paper presents the methods for investigation of influence of different percentages of<br />
ethyl alcohol in leaded motor petrol, as well as the results of influence onto the fuel<br />
consumption and exhaust gases emission.<br />
Key words: engine, fuel consumption and exhaust gases emission.<br />
1. Uvod<br />
Etil-alkohol (EA) dobijen iz biomase ima<br />
niz prednosti u odnosu na motorni benzin i<br />
druga fosilna goriva, a pre svega zbog<br />
smanjene emisije CO 2 , CO i aromata. Na<br />
osnovu velikog broja istra`ivanja<br />
sprovedenih u svetu, utvrdjene su prednosti<br />
i nedostaci primene EA, dobijenog iz<br />
biomase, u me{avini sa motornim<br />
benzinima. Prednosti primene me{avina<br />
motornih benzina i EA su: potpunije<br />
sagorevanje, pove}anje snage i obrtnog<br />
momenta, pove}anje oktanskog broja, ve}a<br />
toplotna mo} me{avine izra`ena po jedinici<br />
zapremine i manja emisija CO 2 i toksi~nih<br />
komponenti (CO i aromata). Nedostaci<br />
[075]<br />
primene EA u me{avini sa motornim<br />
benzinom su: ve}a zapreminska potro{nja,<br />
ni`a toplotna mo} po jedinici mase, emisija<br />
aldehida i sadr`aj sumporne kiseline<br />
(poti~e iz nekih procesa destilacije) kao i<br />
agresivno delovanje na pojedine delove<br />
sistema. Ispitivanjima je utvrdjeno da se<br />
kori{}enjem me{avina motornog benzina<br />
sa 10% EA posti`e smanjenje emisije<br />
gasova za 3-4%, ako je EA proizveden od<br />
`itarica, a 6-8% ako je EA proizveden od<br />
celuloze.<br />
Plan primene me{avina motornih benzina i<br />
EA u Evropskoj uniji predvi|a u~e{}e ovih<br />
goriva od 2% u 2005, odnosno 6% u 2010,<br />
sa namerom da se njihova zastupljenost<br />
pove}a na 8% u 2020. Sve ovo ukazuje na
energija<br />
potrebu uvodjenja EA kao goriva. Najve}i<br />
broj vozila mo`e da radi sa me{avinama do<br />
15% EA bez ve}ih intervencija na motoru i<br />
sistemima za napajanje motora gorivom.<br />
Za me{avine motornih benzina i etil<br />
alkohola izuzetno je va`no, sa aspekta<br />
primene, da u svim uslovima me{avina<br />
bude homogena. Nasuprot ovom zahtevu<br />
za homogeno{}u, kod me{avina motornih<br />
benzina i EA dolazi do pojave<br />
raslojavanja. Ovoj pojavi posebno<br />
doprinose prisustvo vode i ne~isto}a u EA<br />
i niske temperature okoline. Iz gore<br />
navedenog razloga, u me{avine MB i EA<br />
mora se dodavati stabilizator me{avine koji<br />
spre~ava pojavu raslojavanja sni`avaju}i<br />
temperaturu na kojoj dolazi do pojave<br />
Slika 1 [ematski prikaz merne i opitne instalacije<br />
Slika 2 Prikaz opitnog motora na probnom stolu Slika 3 Dodatni rezervoar za napajanje gorivom<br />
raslojavanja. Za ovaj kvalitet etil alkohola<br />
kao najpovoljniji stabilizator pokazao se<br />
tercijalni butil alkohol (TBA).<br />
2. Metode ispitivanja<br />
2.1. Opitni motor<br />
Za obavljanje svih potrebnih ispitivanja<br />
kori{}en je opitni motor DMB i to: tip<br />
128A6.064 zapremine 1300 cm3 opremljen dvogrlim karburatorom<br />
CARTER-WEBER 7Y2MRA. Opitni<br />
motor je bio opremljen standardnom<br />
opremom motora (usisni i izduvni sistem,<br />
pre~ista~ vazduha, goriva i ulja itd.). Za<br />
hla|enje motora u toku ispitivanja<br />
kori{}en je instalirani rashladni sistem koji<br />
se nalazi na probnom stolu za ispitivanje<br />
motora. Temepratura ulja u karteru motora<br />
je regulisana dodatnim sistemom za<br />
hla|enje istog.<br />
Pre po~etka svih ispitivanja na opitnom<br />
motoru izvr{ena je provera i mikrometra`a<br />
svih delova i opreme motora. Tako|e, na<br />
istom motoru se pre svih ispitivanja<br />
izvr{ilo pode{avanje CO na praznom<br />
hodu, odnosno pri 850 ±50 [o/min] na<br />
1,5±0,5% vol CO. Na istom probnom<br />
motoru je obavljeno pode{avanje ugla<br />
predpaljenja razvodnika na praznom hodu<br />
(po dokumentaciji za motor) i potom je<br />
opitni motor razra|en na probnom stolu u<br />
trajanju od 6 sati po ciklusu za razradu<br />
motora koji je predvi|en po St.7.A6000.<br />
[ematski prikaz merne i opitne instalacije<br />
dat je na slici 1.<br />
U toku ispitivanja merene su i upisivane<br />
slede}e veli~ine:<br />
Tabela 1 Karakteristike etil alkohola (EA)<br />
[076]<br />
1. Broj obrtaja motora …[o/min]<br />
2. Sila na ko~nici …[N]<br />
3. Vreme isticanja goriva …[s]<br />
4. Temperatura rashladne<br />
te~nosti na ulazu motora …[°C]<br />
5. Temperatura rashladne<br />
te~nosti na izlazu motora …[°C]<br />
6. Pritisak ulja u motoru …[mbar]<br />
7. Emisija izduvnih gasova<br />
na krivoj pune snage<br />
(CO, HC) …[%vol, ppm]<br />
Karakteristika Rezultat<br />
Sadr`aj etanola (vol %) 96,3<br />
Ukus i miris<br />
specifi~an za<br />
rafinadu<br />
Izgled bistar i bezbojan<br />
Proba Barbet 18 °C (min) 34<br />
Sadr`aj kiseline, prera~unat na sir}etnu kiselinu (mg/l a.A.) 6,22<br />
Sadr`aj estara, prera~unat na etilacetat (mg/l a.A.) 18,26<br />
Sadr`aj aldehida, prera~unat na acetaldehid (vol % a.A.) 0<br />
Sadr`aj pato~nog ulja, prera~unat na izoamil alkohol (vol % a.A.) 0<br />
Sadr`aj metanola (vol % a.A.) -<br />
Sadr`aj furfurola (vol % a.A.) -
energija<br />
Tabela 2 Karakteristike me{avina MB sa etil alkoholom i stabilizatorom (TBA)<br />
Karakteristika<br />
Osnovni<br />
uzorak<br />
MB<br />
[077]<br />
MB95<br />
+<br />
1%EA<br />
+<br />
1%TB<br />
A<br />
MB95 +<br />
3%EA +<br />
1%TBA<br />
MB95 +<br />
5%EA +<br />
3%TBA<br />
JUS B.H2.220/1 Metoda<br />
Gustina na 15°C (kg/m3 ) 751 752 752 754<br />
ne propisuje se,<br />
samo se navodi<br />
EN ISO 12815<br />
Korozija bakarne trake (3h na 50°C) 1a 1a 1a 1a 1b JUS ISO 2160<br />
Oktanski broj 96,3 96,7 97,2 97,6 najmanje 95 ASTM D 2699<br />
Sadr`aj olova (g/l) najvi{e 0,4 EN 237:1996<br />
Pritisak pare po Ridu (bar) 0,58 0,53 0,54 0,57 0,35-0,7 *<br />
Odnos para/te~nost 36:1 (°C) 68,1 68,1 65,0 65,1 najmanje 55 *<br />
10 % v/v najvi{e predestili{e do (°C) 57 53 48 52 65 *<br />
50 % v/v najvi{e predestili{e do (°C) 105 105 96 97 120<br />
95 % v/v najvi{e predestili{e do (°C) 192 - 193 192 205 JUS B.H8.028<br />
kraj destilacije do (°C) 192 192 193 192 220<br />
ostatak posle destilacije (% v/v),<br />
najvi{e<br />
2<br />
* propisano za letnji period (u periodu od 1. aprila do 1. oktobra teku}e godine).<br />
Slika 4 Krive destilacije MB i me{avina MB i EA<br />
Slika 6 Sadr`aj CO na krivoj pune snage<br />
Opitni motor sa mernom instalacijom na<br />
probnom stolu prikazan je na slici 2.<br />
2.2. Ispitna goriva<br />
Ispitina goriva su dobijena name{avanjem<br />
EA standardnog kvaliteta u MB. Za<br />
ispitivanja na opi-tnom motoru, kori{}ene<br />
su slede}e me{avine benzina i EA:<br />
- 1% v/v EA i 1% v/v TBA<br />
- 3% v/v EA i 1% v/v TBA<br />
- % v/v EA i 3% v/v TBA<br />
2.3. Sistem napajanja opitnog<br />
motora gorivom<br />
Napajanje opitnog motora gorivima,<br />
vr{eno je iz posebno pripremljenog<br />
dodatnog rezervoara. Postupak pripreme<br />
ispitnog goriva za jednu vrstu ispitivanja<br />
je sadr`ao postupak name{avanja goriva i<br />
postupak ispiranja sistema za napajanje<br />
gorivom motora (pre svake promene<br />
goriva).<br />
Odre|ena koli~ina EA i stabilizatora<br />
(TBA) me{avine se prvo me{ala sa 10<br />
litara osnovog benzina. Zatim se ovako<br />
dobijena me{avina dalje ume{avala u<br />
posebni opitni rezervoar sa ostalom potrebnom<br />
koli~inom goriva za ispitivanje. Po<br />
zavr{enom ispitivanju vr{ilo se pra`njenje<br />
sistema za napajanje gorivom, ispiranje i<br />
punjenje istog, ispitnim gorivom za<br />
slede}e ispitivanje, slika 3.<br />
3. Rezultati i analiza rezultata<br />
ispitivanja<br />
3.1. Karakteristike etil-alkohola<br />
Karakteristike kori{}enog etil alkohola<br />
date su u tabeli 1.<br />
3.2 Karakteristike me{avina<br />
olovnog motornog benzina i<br />
etil-alkohola<br />
Rezultati ispitivanja fizi~ko hemijskih<br />
karakteristika me{avina olovnog motornog<br />
benzina i etil alkoha sa stabilizatorom<br />
(TBA), dozvoljene vrednosti prema
energija<br />
Slika 5 Uporedni dijagram izlaznih karakteristika motora snimljenih sa MB i me{avinama<br />
MB i EA<br />
Tabela 3 Maksimalne vrednosti snage, obrtnog momenta i min. specif. potro{nje goriva<br />
R<br />
B<br />
Gorivo<br />
Ispitivanja motora sa MB i me{avinama MB i EA<br />
Snaga [kW] /<br />
br. obrtaja<br />
[o/min]<br />
Obrtni moment [Nm] /<br />
br. obrtaja [o/min]<br />
[078]<br />
Specif.<br />
potro{nja<br />
[g/kWh] / br.<br />
obrtaja<br />
[o/min]<br />
Razlika<br />
snage u<br />
%<br />
standardu JUS B.H2.220/1,<br />
kao i metode ispitivanja dati<br />
su tabeli 2. Podaci dobijeni<br />
prilikom odre|ivanja kriva<br />
destilacije dati su na slici 3.<br />
3.3. Ispitivanja na motoru<br />
3.3.1. Spoljno brzinske<br />
karakteristike motora<br />
Na slici 5 date su uporedne<br />
spoljno brzinske<br />
karakteristike motora sa<br />
osnovnim uzorkom MB i<br />
me{avinama MB i 1, 3 i 5%<br />
v/v EA i stabilizatorom TBA.<br />
Maksimalne vrednosti snage<br />
motora, maks. obrtnog<br />
momenta i minimalne<br />
specifi~ne potro{nje goriva sa<br />
osnovnim uzorkom MB i sa<br />
me{avinama MB sa 1, 3 i 5%<br />
v/v EA i stabilizatorom<br />
(TBA) prikazane su u tabeli<br />
3. U istoj tabeli date su<br />
procentualne razlike maks.<br />
snage i maks.obrtnog<br />
momenta ispitivanja sa<br />
me{avinama MB i EA u<br />
odnosu na ispitivanja sa<br />
osnovnim uzorkom MB.<br />
Analiziraju}i rezultate<br />
ispitivanja sa osnovnim<br />
uzorkom MB i me{avinama<br />
MB i EA vidi se da je<br />
karakter krivih snage, obrtnog<br />
momenta, i specifi~ne<br />
potro{nje motora pribli`no isti<br />
kod ispitivanja sa osnovnim<br />
uzorkom MB i ispitivanja sa<br />
me{avinama MB sa 1 i 3%<br />
v/v EA, dok kod ispitivanja sa<br />
me{avinom MB i 5% v/v EA<br />
je nepravilan u oblasti visokih<br />
brojeva obrtaja motora.<br />
Vrednosti maks. snage i<br />
maks. obrtnog momenta<br />
motora pri ispitivanju sa<br />
me{avinama MB i EA ve}e su<br />
u odnosu na iste sa osnovnim<br />
uzorkom MB. Vrednosti<br />
specifi~nih potro{nje goriva<br />
motora pri ispiti-vanju sa<br />
me{avinama MB sa 1 i 3<br />
%v/v EA su<br />
ve}e u celom<br />
dijapazonu<br />
rada motora,<br />
Razlika<br />
obrtnog<br />
momenta u<br />
%<br />
1 Osnovni uzorak MB<br />
Me{avina MB + 1%<br />
52,02 / 5600 93,09 / 3600 242,11 / 3000 / /<br />
2 v/v EA + 1% v/v<br />
TBA<br />
Me{avina MB + 3%<br />
53,71 / 6200 95,64 / 3600 248,04 / 4000 + 3,2 + 2,7<br />
3 v/v EA + 1% v/v<br />
TBA<br />
Me{avina MB + 5%<br />
53,26 / 6000 93,99 / 3600 250,88 / 4000 + 2,4 + 0,9<br />
4 v/v EA + 3% v/v<br />
TBA<br />
54,19 / 5600 96,85 / 3600 190,18 / 5000 + 4,2 + 4,0<br />
dok su pri<br />
ispitivanju sa<br />
me{avinom<br />
MB i 5% v/v<br />
EA u celom<br />
dijapazonu<br />
rada motora<br />
manje.<br />
3.3.2. Emisija<br />
izduvnih<br />
gasova<br />
Na opitnom<br />
motoru<br />
obavljena su<br />
merenja
energija<br />
Slika 7 Sadr`aj HC na krivoj pune snage<br />
emisije CO i HC u izduvnim gasovima na<br />
re`imima pune snage motora. Za merenje<br />
koncentracije izduvnih gasova kori{}en je<br />
analizator gasova PIERBURG. Rezultati<br />
merenja prikazani su grafi~ki na slikama 6 i 7.<br />
Dodavanjem etil alkohola u MB smanjuje<br />
se sadr`aj CO u izduvnim gasovima.<br />
Pove}anje procentu-alnog u~e{}a EA u<br />
me{avini sa MB dovodi do sve ve}e<br />
razlike sadr`aja CO u odnosu na osnovni<br />
uzorak MB. Karakter krivih CO za osnovni<br />
uzorak MB i me{avine sa 1 i 3% v/v EA je<br />
indenti~an. Me{avina MB sa 5% v/v EA<br />
ima umereniji tok krive sadr`aja CO u<br />
celom dijapazonu rada motora.<br />
Sa slike 7 se vidi da generalno, pove}anje<br />
procentualnog u~e{}a EA u me{avinama sa<br />
MB vodi ka smanjenju sadr`aja HC u<br />
izduvnim gasovima, jedino odstupa<br />
me{avina MB sa 1% v/v EA. Karakter<br />
krivih HC je sli~an za sva ispitna goriva.<br />
Zaklju~ci<br />
Na osnovu izvr{enih ispitivanja i rezultata<br />
dobijenih za me{avine olovnih motornih<br />
benzina i etil-alkohola, mo`e se zaklju~iti<br />
slede}e:<br />
� dodavanje EA u olovni motorni benzin<br />
dovodi do pove}anja maksimalnih<br />
vrednosti snage i maks. obrtnog<br />
momenta,<br />
� dodavanje EA u MB dovodi do<br />
pove}anja specifi~ne potro{nje goriva<br />
(osim kod me{avine MB + 5% v/v EA).<br />
� da dodavanje EA u MB smanjuje sadr`aj<br />
emisije izduvnih gasova (CO i HC),<br />
� bez ikakvih problema po motor mogu se<br />
primenjivati me{avine MB do<br />
maksimalno 5 % v/v dodavanja EA,<br />
ovog kvaliteta, uz obavezno dodavanje<br />
TBA kao stabilizatora.<br />
Literatura<br />
[1] Izve{taj Instituta za automobile,<br />
Ispitivanje me{avine etil-alkohola sa<br />
olovnim motornim benzinom, Kragujevac,<br />
2004.<br />
[2] D. Nestorovi}, Zakonska ograni~enja<br />
{tetnih emisija izduvnih gasova oto motora<br />
putni~kih vozila i uticaj goriva na njih,<br />
VII me|unarodni nau~no-stru~ni skup o<br />
dostignu}ima elektro i ma{inske industrije<br />
DEMI 2005, Zbornik radova str.515-520,<br />
Banja Luka, 2005.<br />
[3] M. Radovanovi}, D.Stojiljkovi}, V.<br />
Jovanovi}, D. Nestorovi} i dr., Razvoj<br />
reformulisanih bezolovnih benzina sa<br />
stanovi{ta smanjenja koli~ina naslaga i<br />
emisija izuvnih gasova, YUNG 2002,<br />
Zbornik radova P4, str. 43-48, Novi Sad,<br />
2002.<br />
[4] CEC F-04-A-87, Procena talo`enja u<br />
usisnom sistemu benzinskog motora.<br />
[079]
Procesi destilacije uvek su bili najve}i<br />
potro{a~i energije u hemijskoj<br />
tehnologiji. Energija se tro{i, prvo -<br />
za isparavanje pojedina~nih komponenata<br />
ili frakcija ({to je neophodno za njihovo<br />
izdvajanje), a drugo - za hla|enje ({to je<br />
neophodno za njihovu kondenzaciju i<br />
docnije kori{}enje u te~nom stanju).<br />
Najve}a koli~ina energije se tro{i za<br />
isparavanje sme{e, pogotovu ako se za to<br />
koristi vodena para.<br />
Razdvajanje sme{e propilen-propan u<br />
proizvodnji polipropilena je tipi~an primer<br />
energetski neefikasnog procesa. Sme{a<br />
obi~no sadr`i 93-96 % propilena koji treba<br />
ispariti, jer je njegova temperatura<br />
klju~anja pri P = 1 bar (-48 o C) manja od<br />
temperature klju~anja propana (-42 o C).<br />
Latentna toplota isparavanja propilena<br />
iznosi 210 MJ/t, a tempetature klju~anja su<br />
bliske. Zbog toga specifi~na potro{nja<br />
vodene pare za grejanje rebojlera dosti`e<br />
1.2-1.3 tone po toni prera|enog propilena.<br />
Zato je za ovaj proces zna~ajno svako<br />
smanjenje potro{nje energije. Najbolji<br />
na~in je smanjenje refluksnog odnosa u<br />
koloni, jer toplota se tro{i za isparavanje<br />
~itavog protoka refluksa. Zbog toga za<br />
pove}anje energetske efikasnosti kolone<br />
neophodna je optimizacija kompletnog<br />
tehnolo{kog re`ima rada kolone.<br />
Cilj modeliranja<br />
U proizvodnji polipropilena uvek postoji<br />
pogon za pre~i{}avanje propilena. Za to je<br />
zadu`ena kolona rektifikacije (destilacije)<br />
sirovog propilena koja zna~ajno uti~e na<br />
ukupne tro{kove energije i toplote u<br />
procesu.<br />
Zbog bliskih temperatura klju~anja<br />
propana i propilena kolona je visoka 120<br />
m (242 poda) i tro{i puno vodene pare za<br />
grejanje rebojlera kolone (1.2 tone po toni<br />
propilena, saglasno baznom dizajnu).<br />
Cilj je bio procena mogu}nosti smanjenja<br />
potro{nje toplote, odnosno vodene pare ili<br />
mazuta za stvaranje pare, a tako|e i<br />
pove}anja kapaciteta kolone.<br />
Izbor modela i programa<br />
Na izbor modela uti~u slede}e osobine:<br />
1. Zbog bliskih temperatura klju~anja<br />
potreban je {to precizniji prora~un stanja<br />
sme{e i fazne ravnote`e. Zbog toga je<br />
presudno zna~ajno odabrati dobar<br />
termodinami~ki model sistema. U ovom<br />
slu~aju odabran je Soave-Redlich-Kwong<br />
model (SRK) [1], koji je baziran na istoj<br />
jedna~ini stanja kao i Redlich-Kwong-<br />
Soave model (1). Me|utim, model sadr`i i<br />
dve zna~ajnije korekcije:<br />
koristi se Peneloux-Rauzy [2] korekcija<br />
molarne zapremine te~nosti izra~unate iz<br />
Redlich-Kwong-Soave jedna~ine stanja;<br />
pobolj{anje prora~una fazne ravnote`e<br />
sme{a koje sadr`e ugljovodonike i vodu<br />
postignuto je upotrebom Kabadi-Danner<br />
[3] modifikacije pravila me{anja.<br />
SRK model je primenljiv za<br />
termodinami~ki prora~un ugljovodoni~nih<br />
sme{a koje sadr`e lake gasove (H S, CO ,<br />
2 2<br />
N ). Kubna jedna~ina stanja SRK modela je:<br />
2<br />
gde je: T - temperatura; P - pritisak; v m -<br />
molarna zapremina; a, b, c - koefcijenti<br />
dati slede}im jedna~inama:<br />
[080]<br />
energija<br />
N. Ostrovski, P. Stamenkovi}, F. Kenig<br />
AD Hemijska Industrija - HIPOL, Od`aci<br />
S. Mauhar, B. Barjaktarovi}<br />
Tehnolo{ki fakultet, Novom Sadu<br />
UDC 66.048.001.26:547.313.3<br />
Pove}anje tehnolo{ke<br />
i enegretske efikasnosti<br />
kolone destilacije propilena<br />
Rezime<br />
Sprovedena je optimizacija kolone destilacije za pre~i{}avanje propilena sa ciljem<br />
pove}anja njene tehnolo{ke i energetske efikasnosti.<br />
Za prora~un kolone je kori{}ena -metoda. Soave Redlich-Kwongova jedna~ina stanja je<br />
kori{}ena za izra~unavanje konstanta fazne ravnote`e (K) i entalpije komponenata.<br />
Optimizacija je sprovedena putem kombinovanih promena pritiska, temperature i<br />
protoka refluksa. Prona|en je novi re`im rada kolone koji je omogu}io pove}anje<br />
energetske efikasnosti kolone i smanjenje gubitka propilena.<br />
Rad na novom re`imu tokom 1.5 godine potvrdio je rezultate optimizacije: potro{nja<br />
vodene pare je smanjena za 15-20%, gubitak propilena sa dna kolone je smanjen za 3-4<br />
puta.<br />
(1)<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
; (5)<br />
U ovim jedna~inama x i i x j predstavljaju<br />
molske udele komponenti i i j u sme{i.<br />
^lankoristi se ukoliko je u sme{i prisutna<br />
voda, kada se primenjuje Kabadi-Danner<br />
modifikacija:<br />
(6)<br />
(7)<br />
gde je: w - voda; j - odgovaraju}i<br />
ugljovodonik; k wj - konstanta koja se<br />
odre|uje eksperimentalno; T cw - kriti~na<br />
temperatura vode; G i - suma grupnih<br />
doprinosa konstituenata molekula<br />
ugljovodonika: G i =Sg i (g i je doprinos<br />
odgovaraju}e grupe). Koeficijenti za ~iste<br />
komponente su:<br />
; (8)<br />
gde je: T ci , P ci - kriti~na temperatura i<br />
pritisak komponente i; R - univerzalna<br />
(9)
energija<br />
gasna konstanta; z RAi - koeficijent<br />
sti{ljivosti komponente i; w i - faktor<br />
acentri~nosti komponente i.<br />
2. Zbog modeliranja postoje}e kolone<br />
neophodno je tokom prora~unavanja<br />
kontrolisati brzine pare i te~nosti na<br />
svakom podu da bismo spre~ili isu{ivanje i<br />
plavljenje podova. Zato nije dosta koristiti<br />
jedna~ine masenog bilansa za gornji i donji<br />
deo kolone, ve} su potrebne jedna~ine<br />
bilansa za svaku komponentu u pari i<br />
te~nosti (10), a tako|e bilansi ukupne<br />
te~nosti i toplote na svakom podu (11).<br />
,<br />
,<br />
(10)<br />
(11)<br />
j - broj poda; i - broj komponente; T , P - j j<br />
temperatura i pritisak na j-om podu;<br />
V , L - protoci pare i te~nosti sa j-og poda;<br />
j j<br />
H , H - entalpija pare i te~nosti;<br />
Vj Lj<br />
y , x - molarne frakcije i-te komponente<br />
i,j i,j<br />
na j-om podu u pari i te~nosti; M - j<br />
koli~ina te~nosti na j-om podu.<br />
3. Radi cilja u{tede toplote neophodno je<br />
modelirati kolonu zajedno sa rebojlerom (12a),<br />
kondenzatorom (12b) i regulatorom (13).<br />
,<br />
,<br />
(12)<br />
(13)<br />
set E = x - xj ; t, g - parametri regulatora.<br />
j j<br />
4. Zbog neophodnosti prora~unavanja<br />
procesa na svakom podu algoritam<br />
modeliranja mora biti iterativan sve do<br />
postizanja konvergencije masenog i<br />
toplotnog bilansa.<br />
Sve navedene osobine definitivno<br />
pokazuju da za takvu vrstu modeliranja<br />
nije mogu}e koristiti samo bilansne<br />
prora~une, ve} je neophodna prava<br />
simulacija (imitacija) rada kolone na<br />
matemati~kom modelu. Zato smo<br />
iskoristili specijalizovani program koji<br />
sumira skoro 50-godi{nje iskustvo<br />
modeliranja destilacionih kolona. Program<br />
realizuje Q-metodu [4] za re{avanje<br />
sistema od 4617 algebarskih jedna~ina<br />
(242 poda, 9 komponenata, temperature,<br />
fazna ravnote`a). Iteracioni postupak se<br />
zavr{ava u trenutku kada je bilans za svaku<br />
komponentu zadovoljen.<br />
Efikasnost<br />
podova<br />
Svaki model koji se<br />
bazira na fizikohemijskim<br />
zakonima uvek je<br />
bolji od bilo kakvih<br />
aproksimacija i<br />
empirijskih modela.<br />
Me|utim, ~ak i<br />
rigorozni model<br />
~esto sadr`i<br />
koeficijente koji se<br />
mogu proceniti<br />
samo na bazi<br />
eksperimenata.<br />
Takav je<br />
koeficijent<br />
efikasnosti podova.<br />
Mi smo ga<br />
izra~unali iz<br />
rezultata simulacije<br />
baznog projekta<br />
kolone i njenog<br />
sada{njeg re`ima<br />
rada. Principijelna<br />
shema kolone prikazana je na slici 1. Zbog<br />
velike visine (120 m) kolona se sastoji iz<br />
dva dela (po 60 m i 121 pod).<br />
Parametri re`ima su slede}i:<br />
Napoj 5.5 t/h<br />
Pritisak u V-003 16.0 bar<br />
Refluks 43.2 t/h<br />
Temperatura u V-003 18.5 oC Produkt 5.3 t/h<br />
^isto}a propilena 99.3 %<br />
Izvod sa dna 180 kg/h<br />
Koli~ina toplote 15.8 GJ/h<br />
Izvod sa vrha 17 kg/h<br />
Potro{nja vodene pare 6.8 t/h<br />
Ukoliko za projektni i sada{nji re`im<br />
imamo ne samo ulazne parametre, ve} i<br />
izlazne protoke i sastave, mo`emo<br />
proceniti efikasnost (h). Ona je mnogo<br />
manja od teoretske (70 % u skladu sa<br />
Marfijevom metodom [5]) i sastavila u<br />
proseku 38 % (slika 2).<br />
Pove}anje kapaciteta<br />
Pri optimizaciji<br />
slo`enih procesa, kao<br />
{to je rektifikacija,<br />
promena bilo kojeg<br />
parametra izaziva<br />
neophodnost<br />
promene drugih<br />
parametara zbog<br />
postoje}ih<br />
ograni~enja vezanih<br />
za kvalitet<br />
produkata ili<br />
stabilnost rada<br />
aparata. Na primer,<br />
sa pove}anjem<br />
protoka napoja<br />
kolone<br />
proporcionalno se<br />
pove}ava izvo|enje<br />
sa dna kolone i raste<br />
[081]<br />
Slika 1 Principijelna shema sekcije rektifikacije<br />
koli~ina pre~i{}enog propilena (slika 3).<br />
Istovremeno, ~ak se smanjuje specifi~na<br />
potro{nja vodene pare u odnosu na tonu<br />
pre~i{}enog propilena.<br />
Refluks = 43.2 t/h. Pritisak = 16 bar.<br />
Me|utim, takav na~in pove}anja kapaciteta<br />
nije prihvatljiv, jer istovremeno se<br />
smanjuje ~isto}a dobijenog propilena - od<br />
99.3 do 98.8 % (slika 3). Ovo mo`emo<br />
spre~iti putem promene drugih parametara,<br />
kao {to su refluks, temperatura ili pritisak.<br />
Takva analiza je o~igledna, ali ona<br />
pokazuje da je potrebna kompleksna<br />
optimizacija re`ima.<br />
Na primer, ako na svakom koraku<br />
pove}anja napoja optimiziramo vrednost<br />
refluksa, mo`emo obezbediti neophodnu<br />
~isto}u propilena (99.3 %) i smanjiti<br />
potro{nju toplote, odnosno vodene pare<br />
(slika 4).<br />
Vidi se da postoje}a kolona mo`e raditi sa<br />
kapacitetom ve}im za 20 do 70 % u<br />
odnosu na sada{nji re`im bez promene<br />
~isto}e dobijenog propilena. Specifi~na<br />
toplota (GJ/t) se smanjuje zato {to pri<br />
Slika 2 Procena efikasnosti podova iz rezultata<br />
modeliranja postoje}eg re`ima rada kolone
energija<br />
Slika 3 Uticaj protoka napoja na efektivnost kolone Slika 4 Neophodno pove}anje refluksa sa rastom kapaciteta kolone<br />
pove}anju napoja za 70 %, neophodno<br />
pove}anje refluksa iznosi samo 27 %, a<br />
ukupne toplote 32 %. Navedeni re`imi su<br />
izra~unati bez promene temperature i<br />
pritiska u koloni. Optimizacija ovih<br />
parametara mo`e omogu}iti dopunsko<br />
pove}anje efikasnosti rada kolone.<br />
Optimizacija re`ima<br />
Izbor temperature i pritiska u koloni zavisi<br />
od termodinami~kih svojstava sme{e.<br />
Smanjenje pritiska, sa jedne strane, izaziva<br />
smanjenje temperature isparavanja i<br />
neophodne koli~ine toplote. Osim toga, u<br />
neidealnim sme{ama pritisak uti~e na<br />
faznu ravnote`u gas-te~nost. U sme{i<br />
propan-propilen smanjenje pritiska<br />
pove}ava koncentraciju propilena u gasnoj<br />
fazi (slika 5) i olak{ava destilaciju. Sa<br />
druge strane, manji pritisak zahteva ve}e<br />
hla|enje destilata u refluksnoj posudi, {to<br />
pove}ava tro{kove. Zbog toga mo`emo<br />
o~ekivati da postoji optimum pritiska za<br />
destilaciju propilena.<br />
Prora~uni su pokazali da, ako se u koloni<br />
menja samo pritisak, njegovo smanjenje<br />
pove}ava ~isto}u propilena (slika 6).<br />
Istovremeno se smanjuje koncentracija<br />
propilena na dnu kolone, a tako|e i<br />
temperatura na dnu i na vrhu kolone.<br />
Potro{nja vodene pare se ne menja zbog<br />
iste vrednosti refluksa. Vidi se da je sa<br />
smanjenjem pritiska potrebno ve}e<br />
hla|enje u kondenzatoru, ali i manje<br />
grejanje u rebojleru.<br />
Pri sada{njem refluksu (43.2 t/h) i protoku<br />
sa dna (180 kg/h), neophodnu ~isto}u<br />
(99.3%) mo`emo posti}i sa pritiskom oko<br />
14 barA (slika 6). Ukoliko ve}a ~isto}a<br />
nije potrebna, dalje smanjenje pritiska<br />
mo`emo kombinovati sa smanjenjem<br />
refluksa i potro{nje vodene pare. Zato je<br />
potrebno proanalizirati uticaj protoka<br />
refluksa na pokazatelje rada kolone.<br />
Prora~uni uticaja<br />
refluksa su ura|eni<br />
prvo za sada{nji<br />
pritisak 16 bara<br />
(slika 7). Polazna<br />
ta~ka odgovara<br />
refluksu 43 t/h i<br />
temperaturi vrha<br />
kolone 36.7 o C.<br />
Vidi se da<br />
odgovaraju}u<br />
~isto}u (99.3 %) mo`emo posti}i pri<br />
razli~itom refluksu (od 48 do 38 t/h) u<br />
zavisnosti od vrednosti protoka sa dna<br />
kolone. Sa smanjenjem refluksa smanjuje<br />
se i koli~ina toplote koju je neophodno<br />
uneti u rebojler (od 17 do 13.5 GJ/h).<br />
Sli~ne zavisnosti su izra~unate za pritisak<br />
14 bara (slika 8). One imaju isti oblik, ali<br />
pri manjem pritisku potreban je manji<br />
refluks za postizanje istog kvaliteta<br />
destilacije.<br />
Na primer, pri protoku sa dna kolone 200<br />
kg/h, neophodan je refluks 39.7 t/h sa<br />
pritiskom 16 bara<br />
i 38.5 t/h sa<br />
pritiskom 14 bara.<br />
Tom prilikom se<br />
smanjuje<br />
neophodna<br />
koli~ina toplote<br />
od 15 GJ/h do 14<br />
GJ/h, ali<br />
istovremeno<br />
potrebno je i<br />
ve}e hla|enje<br />
kolone.<br />
Temperatura<br />
vrha mora biti<br />
36.7 i 31.3 o C za<br />
pritisak 16 i 14<br />
bara.<br />
Naravno, takve<br />
re`ime mo`emo<br />
[082]<br />
smatrati samo kao teoretske zbog<br />
ograni~enja temperature hladne vode u<br />
kondenzatoru. Ali oni pokazuju put kojim<br />
mo`emo sti}i do smanjenja tro{kova.<br />
Kombinovani re`imi<br />
Zavisnosti, koje su navedene na slikama 7<br />
i 8, omogu}avaju analizu uzajamnog<br />
uticaja pritiska, refluksa i protoka sa dna<br />
kolone. Odgovaraju}i grafikoni su<br />
prikazani na slici 9 kao zavisnosti protoka<br />
refluksa, neophodne koli~ine toplote i<br />
temperature na dnu i vrhu kolone od<br />
Slika 5 Uticaj pritiska na faznu ravnote`u sme{e propanpropilen<br />
K i - konstante ravnote`e (K 1 - propilen, K 2 -<br />
propan), T = 25 o C
energija<br />
Slika 6 Uticaj pritiska na efektivnost kolone<br />
napoj = 5.5 t/h - dno = 180 kg/h. refluks = 43.2 t/h<br />
pritiska. ^isto}a propilena u svim<br />
re`imama iznosi 99.3 %.<br />
Uzimaju}i u obzir mogu}nost hla|enja<br />
refluksnog protoka, temperatura na vrhu<br />
kolone ne mo`e biti manja od 30 o C. To<br />
zna~i da mo`emo razmatrati smanjenja<br />
pritiska samo do 13.5 - 14 bar, refluksa do<br />
Slika 7 Uticaj refluksa na efektivnost kolone<br />
Napoj = 5.5 t/h, P = 16 bar, Tvrh = 36.7 o C<br />
35 - 37 t/h i mogu}nost smanjenja koli~ine<br />
toplote do 13 - 14 GJ/h.<br />
Koli~ina vodene pare, koja je neophodna u<br />
navedenim re`imima, prikazana je na slici<br />
10. Smanjenje pritiska, ukupno sa<br />
smanjenjem refluksa i pove}anjem<br />
protoka sa dna, omogu}ava u{tedu vodene<br />
[083]<br />
Slika 9 Uzajamni uticaj pritiska i protoka sa dna<br />
napoj = 5.5 t/h; ~isto}a = 99.3 %; brojevi - protok sa dna, kg/h<br />
pare otprilike za 20 %, od 7.2 do 5.7 t/h.<br />
Rezultati primene novog re`ima<br />
Re`im rada kolone sa smanjenim<br />
pritiskom (do 14 bar) bio je ispitan u<br />
praksi pri istom napoju 5.5 t/h, {to je<br />
omogu}ilo smanjenje temperature na vrhu<br />
Slika 8 Uticaj refluksa na efektivnost kolone.<br />
Napoj = 5.5 t/h, P = 14 bar, Tvrh = 31.3 o C
energija<br />
Slika 10 Potro{nja vodene pare - Napoj = 5.5 t/h;<br />
^isto}a = 99.3 %; Brojevi - protok sa dna, kg/h.<br />
kolone (slika 11). Na ovoj i ostalim<br />
slikama su prikazani rezultati pra}enja rada<br />
kolone tokom 20 dana u starom i novom<br />
re`imu.<br />
Promenom ostalih parametara, saglasno<br />
rezultatima modeliranja, ~isto}a propilena<br />
je ostala na istom nivou (slika 12).<br />
Po{to novi re`im omogu}uje smanjenje<br />
refluksa (slike 7 i 8), potro{nja vodene pare<br />
za grejanje kolone tako|e je smanjena<br />
(slika 13), {to je u skladu sa rezultatima<br />
modeliranja (slike 9 i 10).<br />
Osim smanjenja potro{nje energije, novi<br />
re`im je omogu}io da se smanji gubitak<br />
propilena koji se odvode sa propanom sa<br />
dna kolone. Koncentracija propilena na<br />
dnu se smanjuje za 3 do 4 puta. Zbog toga<br />
se smanjio normativ potro{nje propilena na<br />
tonu polipropilena od 1.1 do 1.065 t/t.<br />
Matemati~ko modeliranje i optimizacija<br />
kolone destilacuje propilena pokazali su<br />
mogu}nost zna~ajnog pove}anja njenog<br />
Slika 11 Upore|ivanje starog i novog re`ima rada<br />
kolone - Napoj = 5.5 t/h; ^isto}a = 99.5 %.;<br />
Protok sa dna = 180 kg/h<br />
kapaciteta i efikasnosti rada. Samim tim<br />
obrazlo`ena je mogu}nost razvoja<br />
(pove}anja kapaciteta) ukupnog<br />
postrojenja proizvodnje polipropilena u<br />
AD Hemijska industrija - HIPOL.<br />
Literatura<br />
[1] Soave G, Equilibrium constants from a<br />
modified Redlich-Kwong equation of<br />
state, Chemical Engineering Science,<br />
1972, 27, No 4, 1197-1203.<br />
[2] Peneloux A., Rauzy E., Freze R., A<br />
Consistent Correction For Redlich-<br />
Kwong-Soave Volumes. Fluid Phase Eq.,<br />
1982, 8, 7-23.<br />
[3] Kabadi V., Danner R. P., A Modified<br />
Soave-Redlich-Kwong Equation of State<br />
for Water-Hydrocarbon Phase Equilibria,<br />
Chem. Eng. Process Des. Dev., 1985, 24,<br />
No 3, 537-541.<br />
[084]<br />
Slika 12 ^isto}a propilena u starom i novom re`imu rada<br />
kolone - Napoj = 5.5 t/h; Protok sa dna = 180 kg/h<br />
^isto}a<br />
[4] Holland C.D., Liapis A.I., Computer<br />
Methods for Solving Dynamic Separation<br />
Problems, McGrow-Hill, 1990.<br />
[5] Backhurst J.R., Harker J.H., Process<br />
Plant Design, Hieneman Educ. of Books,<br />
London, 1973.<br />
Slika 13 Energetska efikasnost novog re`ima rada<br />
kolone - Napoj = 5.5 t/h; ^isto}a = 99.5 %;<br />
Protok sa dna = 180 kg/h
1. Tehni~ka regulativa za<br />
opremu pod pritiskom u<br />
Evropskoj uniji<br />
Formiranjem unutra{njeg tr`i{ta EU<br />
31.12.1992. slobodan protok robe, ljudi,<br />
kapitala i usluga je postao jedan od<br />
osnovnih postulata dr`ava ~lanica EU.<br />
Stvaranje mehanizama za ostvarenje toga<br />
cilja vezano za slobodan protok roba, bilo<br />
je bazirano na direktivama Novog (za<br />
odre|ivanje bitnih zahteva za proizvode)<br />
[1] i Globalnog (za utvr|ivanje<br />
usagla{enosti) [2], [3] pristupa (New and<br />
Global approach directives), koje izme|u<br />
ostalog pretpostavljaju usvajanje nove<br />
tehni~ke regulative u zemljama ~lanicama<br />
EU kojima se defini{u glavni ciljevi:<br />
- utvr|ivanje osnovnih su{tinskih/bitnih<br />
zahteva (essential requirements) za<br />
proizvode,<br />
- smanjenje uticaja/kontrole dr`ave na<br />
proizvode pre stavljanja proizvoda na<br />
tr`i{te,<br />
- objedinjeno osiguranje kvaliteta i<br />
primena savremenih metoda za<br />
ocenjivanje usagla{enosti proizvoda sa<br />
su{tinskim zahtevima.<br />
Nova tehni~ka regulativa je ustanovila<br />
slede}e principe:<br />
- uskla|ivanje nacionalnog tehni~kog<br />
zakonodavstva sa direktivama<br />
(harmonizacija propisa) je ograni~eno<br />
samo na su{tinske zahteve koje proizvodi<br />
pri prometu na unutra{njem tr`i{tu<br />
moraju zadovoljiti,<br />
- jedino proizvodi koji zadovoljavaju<br />
su{tinske zahteve mogu biti stavljeni u<br />
promet i upotrebu,<br />
- harmonizovani standardi (evropski,<br />
zvani~no objavljeni i deklarisani da su<br />
usagla{eni sa zahtevima direktiva, a<br />
transponovani u nacionalne standarde)<br />
zadovoljavaju pretpostavku o<br />
Goran \ur|evi}<br />
Inspekcija opreme pod pritiskom, Ministarstvo rudarstva i energetike Republike<br />
Srbije, Beograd<br />
UDC 621.311.18:62-987]:001.32(4-672EU)<br />
Proizvodnja i upotreba<br />
opreme pod pritiskom u<br />
kontekstu uskla|ivanja<br />
tehni~ke regulative sa EU<br />
[085]<br />
energija<br />
Rezime<br />
U skladu sa zvani~no deklarisanim opredeljenjem DZ Srbija i Crna Gora ka ~vr{}oj<br />
integraciji u me|unarodnu zajednicu, odnosno Evropsku uniju i dobijanjem pozitivne<br />
ocene Studije izvidljivosti, potrebno je, u sklopu harmonizacije zakonske regulative DZ<br />
SCG i EU, a do pristupanja EU, izvr{iti uskla|ivanje i tehni~ke regulative. Sagledavanje<br />
obima, na~ina i dinamike uskla|ivanja infrastrukture sistema kvaliteta energetskog<br />
sektora, odnosno harmonizacija doma}ih tehni~kih propisa vezanih za opremu pod<br />
pritiskom u energetici sa direktivama (Novog i Globalnog pristupa) EU, pretpostavlja,<br />
osim dr`avnih organa, u~e{}e i ostalih zainteresovanih strana (privrede, nauke i<br />
univerziteta, udru`enja korisnika i potro{a~a, stru~nih udru`enja i sl.). Pri realizaciji<br />
ovog projekta, proizvodnja i promet opreme pod pritiskom (kao jedne od zna~ajnih<br />
komponenata energetskih postrojenja), definisana direktivom EU kao PED 97/23/EC,<br />
stavljena je na listu prioriteta. Upotreba, tj. ekspoloatacija navedene opreme nije<br />
propisana direktivom, ve} se ostavlja zemljama ~lanicama EU da tu oblast same urede.<br />
Mada se direktiva odnosi samo na proizvodnju navedene opreme, pre stavljanja u<br />
upotrebu, zbog opasnosti po zdravlje ljudi, okolinu i materijalna dobra pri<br />
ekspoloataciji, kao i ~injenice da se novim pristupom vr{i deregulacija sistema kvaliteta<br />
sa dosada{njeg dr`avno-pravnog monopola na slobodan tr`i{ni sistem, korisnicima je<br />
potrebno obezbediti odgovaraju}a predznanja pre svega za pravilan tehnoekonomski<br />
izbor navedene opreme kako sa stanovi{ta ugradnje, tako i dalje ekspoloatacije, naravno<br />
ne zanemaruju}i i zakonske obaveze koje iz toga proisti~u.<br />
Klju~ne re~i: tehni~ka regulativa, oprema pod pritiskom, ovla{}ene organizacije,<br />
harmonizovani standardi.<br />
Abstract<br />
According to officialy announced determination of DZ Srbija and Crna Gora for<br />
strengthen integration in international community, ie Europian Union, and getting<br />
positive marked fisibility study, there is a need, through the process of harmonization for<br />
legislative DZ SCG and EU, until joining EU, for confirmation of techical<br />
legislative.Overview of scope, modality and terms for harmonization quality<br />
infrastructure system of energy sector, and harmonization of national technical<br />
regulations for pressure equipment with directives (new and global approach),<br />
represent, beside state authorities, participation other shareholders (economy, science<br />
and universities, associtiations of user and consumers, professional associtiations<br />
etc).For realization of this project, manufacturing and trading of pressure equipment (as<br />
one of significant component in energy plants), covered by directive PED 97/23/EC, is<br />
on the top of priority. Service ie usage of this equipment is not covered by directive, and<br />
member states of EU are free to legislate it. Athough this directive correlates to<br />
manufacture, before putting in service, due to hazards for persons health, environmental<br />
and goods, and concerning new approach for transformation of quality system from old<br />
state monopol to free market system, it is important for user to be ensured with<br />
appropriate knowledge, primary for correct techno-economical selection of this<br />
eqipment, in a way for installation and use, without disregarding mandatory law<br />
requirements.<br />
Key words: technical legislatives, pressure equipment, notified bodies, harmonized<br />
standards.
energija<br />
zadovoljavanju su{tinskih zahteva za<br />
proizvode,<br />
- primena harmonizovanih standarda i<br />
ostalih tehni~kih specifikacija nije<br />
obavezna (proizvo|a~ mo`e izabrati bilo<br />
koje drugo tehni~ko re{enje koje<br />
zadovoljava su{tinske zahteve),<br />
- proizvo|a~i mogu birati izme|u razli~itih<br />
postupaka za ocenjivanje usagla{enosti<br />
koji su predvi|eni odgovaraju}om<br />
direktivom [4].<br />
Takvih direktiva ima danas blizu 30 i<br />
obuhvataju razli~ite industrijske,<br />
medicinske, potro{a~ke i druge proizvode,<br />
s tim da je za 21 direktivu obavezno<br />
ozna~avanje proizvoda "CE" znakom<br />
(slika 1). Definisani su proizvodi koji po<br />
svojim karakteristi-kama podle`u<br />
odre|enim direktivama novog pristupa, a<br />
koji moraju nositi "CE" oznaku. Oznaka<br />
"CE" ne predstavlja oznaku nivoa kvaliteta<br />
proizvoda, ve} ukazuje kupcu da taj<br />
proizvod zadovoljava su{ti-nske zahteve<br />
odgovaraju}e direktive kojoj podle`e<br />
proizvod. Pre stavljanja znaka "CE" na<br />
proizvod, obaveza proizvo|a~a je, da na<br />
osnovu zahteva direktive i izabranog<br />
postupka/procedure (modula globalnog<br />
pristupa), podvrgne ocenjivanju<br />
usagla{enosti proizvod sa zahtevima<br />
direktive. U zavisnosti od kategorizaci-je<br />
proizvoda, proizvo|a~ mo`e sam da<br />
sprovede odgovaraju}e postupke ocenjivanja<br />
usagla{enosti (samo moduli "A" i<br />
"C") ili u saradnji sa nezavisnom / ovla-<br />
{}enom organizacijom /telom (notified<br />
body) za ostale module.<br />
Za proizvode, za koje ne postoje odgovaraju}e<br />
direktive, dr`ave ~lanice na svojoj teritoriji<br />
mogu slobodno formirati svoje<br />
zakonodavstvo. Me|utim, i za proizvode koji<br />
ne podle`u direkti-vama novog pristupa,<br />
odnosno ostalom za-konodavstvu EU, va`i<br />
Direktiva o op{toj bezbednosti proizvoda<br />
(92/59/EEC, 2001/95/EC) kojom se zahteva<br />
da se proizvodima za potro{nju, koji se<br />
stavljaju na tr`i{te, kod uobi~ajenog i<br />
predvi|enog kori{}enja, ne sme ugro`avati<br />
bezbednost lica [5].<br />
Zna~i, oprema koja se ugra|uje u neki<br />
energetski objekat mo`e podlegati jednoj<br />
ili vi{e direktiva<br />
(recimo<br />
rashladnokompresorski<br />
agregat podle`e<br />
direktivi za<br />
opremu pod<br />
pritiskom<br />
(97/23/EC),<br />
direktivi za<br />
ma{ine<br />
(98/79/EEC),<br />
direktivi za<br />
niskonaponsku<br />
opremu<br />
(93/68/EEC),<br />
direktivi za<br />
jednostavne<br />
posude pod<br />
pritiskom<br />
(93/68/EEC),<br />
jer delovi<br />
agregata,<br />
kompresor,<br />
rezervoari,<br />
hladnjaci,<br />
merno<br />
regulacioni<br />
ure|aji i<br />
instrumenti,<br />
armatura,<br />
elektromotor itd<br />
svaki<br />
pojedina~no<br />
podle`e<br />
odgovaraju}oj<br />
direktivi.<br />
Odgovornost<br />
proizvo|a~aisporu~ioca<br />
agregata kao<br />
Slika 1 Direktive novog pristupa kojima se zahteva "CE" znak<br />
[086]<br />
sklopa je da svi delovi opreme budu<br />
usagla{eni sa zahtevima odgovaraju}ih<br />
direktiva [6].<br />
Direktiva za opremu pod pritiskom<br />
(97/23/EC)<br />
Ova direktiva novog pristupa sa obavezom<br />
"CE" ozna~avanja (za sve ~lanice EU)<br />
odnosi se na projektovanje, izradu i<br />
ocenjivanje usagla{enosti opreme pod<br />
pritiskom i sklopova po pritiskom<br />
namenjenih za najvi{i dozvoljeni pritisak<br />
ve}i od 0,5 bara. Naravno, u Direktivi je<br />
detaljno navedena oprema koja<br />
zadovoljava prethodni kriterijum, ali koja<br />
se izuzima iz nadle`nosti ove direktive<br />
(turbine, kompresori, grejna tela sa toplom<br />
vodom, pokretna oprema... pa ~ak i ~amci<br />
na naduvavanje, limenke za gazirana pi}a,<br />
de~iji baloni itd). Jo{ jednom je bitno<br />
navesti da se Direktiva odnosi samo na<br />
proizvodnju i stavljanje u promet navedene<br />
opreme, dok se ugradnja, ekspoloatacija i<br />
odr`avanje propisuje odgovaraju}om<br />
nacionalnom regulativom svake zemlje<br />
~lanice nezavisno.<br />
Sva oprema je podeljena u kategorije (od I<br />
do IV) i u zavisnosti od kategorije,<br />
proizvo|a~ bira postupak za ocenjivanje<br />
usagla{enosti, odnosno modul ili<br />
kombinaciju modula i to za kategorije:<br />
I = modul "A";<br />
II = moduli "A1"; "D1"; "E1";<br />
III = moduli "B1"+"D"; "B1"+"F"; "B" +<br />
"E"; "B" + "C1"; "H";<br />
IV = moduli "B" + "D"; "B" + "F"; "G";<br />
"H1"<br />
Kategoriju opreme pod pritiskom defini{e<br />
(slike 2 i 3):<br />
- tip opreme (posude, generatori pare,<br />
cevovodi)<br />
- stanje fluida (te~nost, gas)<br />
- grupe fluida (grupa 1 - ekspolozivni,<br />
ekstremno zapaljivi, visoko zapaljivi,<br />
zapaljivi, veoma otrovni, otrovni,<br />
oksidativni, grupa 2 - svi ostali,<br />
uklju~uju}i vodu i paru).<br />
Postupci za ocenu usagla{enosti/moduli<br />
(osnovni) globalnog pristupa su slede}i:<br />
"A" - unutra{nja/interna kontrola<br />
proizvodnje, "B" - ispitivanje tipa,<br />
"C"- usagla{enost sa tipom,<br />
"D" - obezbe|ivanje kvaliteta proizvodnje,<br />
"E" - obezbe|enje kvaliteta proizvoda,<br />
"F" - verifikacija/proveravanje proizvoda u<br />
proizvodnji, "G" - pojedina~na verifikacija<br />
/proveravanje pojedina~nog proizvoda,<br />
"H" - potpuno obezbe|enje kvaliteta.<br />
Tako|e su definisane i varijante osnovnih<br />
modula globalnog pristupa<br />
("A1","B1","C1", "D1","E1","H1").<br />
Kao dodatak, ova direktiva zahteva osim<br />
navedenih modula i dodatne aktivnosti pri<br />
ocenjivanju usagla{enosti proizvoda sa
energija<br />
Slika 2 Klasifikacija opreme pod pritiskom i odgovaraju}i<br />
dijagrami/ tabele za kategorizaciju<br />
zahtevima direktive (za zavariva~koispitiva~ke<br />
radove), a to su:<br />
- odobravanje/kvalifikaciju procedura<br />
zavarivanja,<br />
- odobravanje/kvalifikaciju osoblja za<br />
zavarivanje,<br />
- odobravanje/kvalifikaciju osoblja za<br />
ispitivanja bez razaranja.<br />
Ukoliko oprema ne spada u kategoriju I<br />
(za koju ocenjivanje usagla{enosti vr{i sam<br />
proizvo|a~), potrebno je uklju~ivanje<br />
ovla{}ene organizacije (notified body),<br />
specijalizovane firme za pojedina~nu<br />
direktivu i pojedina~nu vrstu aktivnosti<br />
koju anga`uje proizvo|a~. Proizvo|a~<br />
mo`e anga`ovati bilo koju ovla{}enu<br />
organizaciju sa spiska ovla{}enih<br />
organizacija u EU (Slu`beni list EU) koja<br />
je ovla{}ena za ocenjivanje usagla{enosti<br />
po zahtevanom modulu (trenutno ih je<br />
preko 1450 prijavljeno/notifikovano u EU<br />
- neke su ovla{}ene samo za pojedine<br />
module, a neke za sve), a za ovu direktivu<br />
(slika 4).<br />
Za ovla{}ene organizacije koje vr{e<br />
ocenjivanje usagla{enosti proizvoda sa<br />
zahtevima direktive prema modulima,<br />
ovom direktivom je definisan termin<br />
ovla{}ena organizacija/notifikovano telo<br />
(notified body), a za zavariva~koispitiva~ke<br />
radove, ovla{}ena/tre}a<br />
organizacija priznate strane (third<br />
recognized party). I za jedne i druge su<br />
definisani kriterijumi direktivom.<br />
Ovla{}enu organizaciju (notifi-ed body,<br />
third recognized party)<br />
prijavljuje/notifikuje svaka dr`ava ~lanica<br />
EU Evropskoj komisiji (koja joj izdaje<br />
identifikacioni broj) sa svoje teritorije i<br />
odgovorna je za nadzor nad njenim radom.<br />
Svaka dr`ava ~lanica samostalno<br />
procenjuje osposobljenost i ko-mpetentnost<br />
kandidata za ovla-{}ene organizacije.<br />
S obzirom na stroge kri-terijume<br />
definisane samim di-rektivama, kao i<br />
zahtevane do-datne finansijske garancije<br />
(pojedina~na jednokratna poli-sa<br />
osiguranja mo`e iznositi od 2 - 4 miliona<br />
evra, ~ije godi-{nje odr`avanje ko{ta<br />
nekoli-ko desetina hiljada evra) ne<br />
iznena|uje podatak da Danska (oko 5 mil.<br />
stanovnika), jedna od osniva~a EU, a ~ija<br />
je tehni~ka regulativa poslu`ila za izradu<br />
ove direktive [7] ima 3 prijavljene<br />
ovla{}ene organizacije za ocenjivanje<br />
usagla{enosti proizvoda sa zahtevima ove<br />
direktive ili samo jednu za liftove, dok<br />
Slovenija nema nijednu prijavljenu<br />
ovla{}enu organizaciju za ocenjivanje<br />
usagla{enosti sa zahtevima direktive za<br />
opremu pod pritiskom, iako ima kandidata<br />
[11].<br />
Ocenjivanje kompetentnosti i<br />
osposobljenosti kandidata za ovla{}ene<br />
organizacije vr{e nadle`ni dr`avni organi<br />
zemalja ~lanica ( i u Danskoj i Sloveniji<br />
ministarstva nadle`na za privredu).<br />
Potrebno je napomenuti jasnu razliku<br />
izme|u ovla{}ivanja i akreditacije, jer ga<br />
sprovode razli~iti organi/organizacije,<br />
rali~itim metodama i u razli~itu svrhu. Za<br />
prijavljivanje/notifikaciju ovla{}enih<br />
organizacija EU, posedovanje akreditacije<br />
nije ni potrebno ni dovoljno. Nije potrebno<br />
jer se nijednim dokumentom vezanim za<br />
direktive novog pristupa ne zahteva da<br />
ovla{}ene organizacije budu akreditovane<br />
odnosno da imaju sertifikat o akreditaciji<br />
(naravno, da odgovaraju}a akreditacija<br />
[087]<br />
Slika 3 Jedna od tabela za odre|ivanjekategorije<br />
opreme pod pritiskom<br />
mo`e zna~ajno uticati na nadle`ni organ<br />
dr`avne uprave-recimo ministarstvo<br />
nadle`no za privredu na odluku o<br />
ovla{}ivanju/ prijavljivanju/notifikaciji u<br />
EU). Nije dovoljno iz razloga ve}<br />
spomenutog potrebnog finansijskog<br />
osiguranja, nacionalne dr`avne politike<br />
planiranja privrednih resursa itd. (u<br />
Danskoj od 3 ovla{}ene organizacije za<br />
opremu pod pritiskom, 2 su akreditovane a<br />
jednu nije, dok jedina postoje}a za liftove<br />
nije akreditovana).<br />
To je u skladu sa principom dobrovoljnosti<br />
akreditacije za ovu vrstu opreme, ali u<br />
sklopu neophodne reorganizacije i<br />
pove}anja efikasnosti dr`avnih organa<br />
uprave, za o~ekivati je da se deo postupka<br />
ocenjivanja kompetentnosti kadidata za<br />
ovla{}ene organizacije prebacuje van<br />
uprave i to u akreditaciona tela, tj. da se<br />
kandidati (naro~ito u novoprimljenim<br />
~lanicama EU) nezvani~no obave{tavaju<br />
"da }e mnogo lak{e postati ovla{}ene<br />
organizacije" ukoliko poseduju<br />
akreditaciju. Daljim potvr|ivanjem<br />
akreditacije organizacija u EU kao<br />
istozna~nog i validnog postupka u<br />
Slika 4 Primer jedne ovla{}ene organizacije za ocenjivanje usagla{enosti opreme<br />
pod pritiskom sa spiskom ovla{}enih aktivnosti
energija<br />
budu}nosti se mo`e pretpostaviti i njena<br />
obaveznost za budu}e ~lanice EU.<br />
Naravno da se uzajamno priznaju<br />
akreditacije svi akreditacionih tela zemalja<br />
~lanica EU, pa tako SIQ (Slovena~ki<br />
institut ?a kvalitet i metrologiju), (notified<br />
body za 7 direktiva, id. broj 1304),<br />
poseduje i 3 akreditacije izdate van<br />
Slovenije (na osnovu informacije kolega iz<br />
Slovenije, slovena~ko akreditaciono telo<br />
nije bilo osposobljeno za izdavanje tih<br />
akreditacija). Akreditacija ne samo da se<br />
zvani~no ne zahteva za ovla{}ene<br />
organizacije za ocenjivanje usagla{enosti,<br />
ve}e se ne zahteva ni za pogone<br />
proizvo|a~a, pa ni za njegove laboratorije,<br />
odnosno laboratorije njegovih<br />
podugovara~a i to za sve proizvode<br />
pokrivene direktivama novoga pristupa.<br />
Isti kriterijum va`i i za sva ispitivanja bez i<br />
sa razaranjem kod proizvo|a~a opreme<br />
pod pritiskom (na jedno od preko 150<br />
pitanja zainteresovanih strana Komisiji za<br />
direktivu o opremi pod pritiskom, a koja se<br />
mogu na}i na odgovaraju}im zvani~nim<br />
internet stranicama EU, na pitanje: "Da li<br />
Direktiva zahteva akreditaciju<br />
proizvo|a~eve ispitne laboratorije za<br />
ispitivanja bez ili sa razaranjem opreme<br />
pod pritiskom? ", odgovor je bio: "Ne,<br />
Direktiva zahteva kvalifikaciju osoblja<br />
koja izvodi ispitivanja bez razaranja<br />
nerastavljivih spojeva. Nikakva<br />
akreditacija se ne zahteva za<br />
proizvo|a~evu laboratoriju za ispitivanja<br />
bez ili sa razaranjem, kao ni za ispitnu<br />
laboratoriju koju proizvo|a~ mo`e<br />
podugovoriti za ista ispitivanja.")(slika 5).<br />
Kompariraju}i "te`ine", odnosno zna~aj<br />
ovla{}enih organizacija prijavljenih od<br />
razli~itih zemalja ~lanica EU, interesantno<br />
je pomenuti kritike koje su nedavno dobili<br />
(i prihvatili) nadle`ni organi u Nema~koj<br />
zbog stava da se dokumenti o<br />
usagla{enosti nekih proizvoda priznaju na<br />
tr`i{tu Nema~ke samo ako su ih izdale<br />
nema~ke ovla{}ene organizacije.<br />
I jo{ jedna specifi~nost ove Direktive.<br />
Ocenu usagla{enosti opreme pod pritiskom<br />
sa zahtevima direktive (samo za module<br />
"A1", "C1", "F" i "G") mogu vr{iti i<br />
ovla{}ene organizacije u sastavu korisnika<br />
(user inspectorates), kojih je trenutno 23, a<br />
koje dr`ave ~lanice tako|e prijavljuju EU,<br />
i ~iji spisak je objavljen u Slu`benom listu<br />
EU. Na opremu za koju je na taj na~in<br />
izvr{ena ocena usagla{enosti, ne mo`e se<br />
staviti "CE" znak, i mo`e se ugraditi samo<br />
u postrojenja korisnika. Navedena<br />
specifi~nost se mo`e identifikovati kao<br />
uticaj velikih energetskih, petrohemijskih i<br />
industrijskih grupacija, naro~ito iz<br />
Nema~ke, sa jakim i formiranim sektorom<br />
kontrole kvaliteta, a u cilju smanjenja<br />
tro{kova nabavke, jer se tro{kovi<br />
ocenjivanja usagla{enosti opreme pod<br />
pritiskom sa zahtevima Direktive mogu<br />
popeti i do 20 % vrednosti proizvoda.<br />
Procenjuju}i vrednost opreme koju kupuju,<br />
na{i zna~ajni energetski subjekti (EPS,<br />
NIS i drugi) bi u svetlu budu}ih sporazuma<br />
sa EU (MRA, PECA itd.), trebalo da uzmu<br />
u obzir ovu mogu}nost racionalizacije<br />
svojih tro{kova.<br />
Ono {to je bitno, i za proizvo|a~a i za<br />
kupca, jeste da proizvo|a~ nosi glavnu<br />
odgovornost za proizvod, i mora se starati<br />
da se postigne usagla{enost proizvoda sa<br />
su{tinskim zahtevima odredaba Direktive.<br />
Ostavljena je sloboda proizvo|a~u da sam<br />
izabere postupke izrade, odnosno tehni~ke<br />
specifikacije za izradu. To predstavlja<br />
zna~ajnu razliku u odnosu na dosada{nji<br />
sistem obaveznih tehni~kih specifikacija i<br />
promene standarda sa obaveznom<br />
primenom. Sada proizvo|a~ pri<br />
projektovanju opreme mo`e izabrati bilo<br />
koju izme|u ekperimentalne metode bez<br />
prora~una (ako je proizvod pritiska i<br />
zapremine opreme manji od 6000 barL ili<br />
proizvod pritiska i nom. pre~nika manji od<br />
3000 bara) i prora~unske metode - u op{tem<br />
slu~aju (koja opet mo`e biti primenom<br />
formula, primenom analiza ili pomo}u<br />
mehanike loma).<br />
Ono {to mo`e olak{ati posao proizvo|a~u<br />
je da primenom (fakti~ki kupovinom<br />
Slika 5 Primer pitanja i odgovora Komisije vezanih za akreditaciju<br />
[088]<br />
znanja) harmonizovanih standarda pri<br />
izradi (pod uslovom da postoje), ve}<br />
zadovoljava su{tinske zahteve Direktive.<br />
Primer se mo`e na}i pri izradi energetskih<br />
parnih kotlova (recimo za termo blokove<br />
EPS-a), za koje su objavljeni<br />
harmonizovani standardi reda EN 12952,<br />
odnosno za cilindri~ne (tzv blok) kotlove u<br />
ostalim energetskim objektima sa<br />
standardima reda EN 12953 (slika 6).<br />
Potrebno je dodati da proizvo|a~ mo`e<br />
kupiti i primeniti harmonizovani standard<br />
bilo kog nacionalnog organa za<br />
standardizaciju u EU (poslednje 2 godine<br />
proizvo|a~i su masovno kupovali ~e{ke<br />
harmonizovane standarde, naravno<br />
objavljene dvojezi~no).<br />
Saglasno uslovima i kriterijumima prema<br />
kojima se ova oprema isporu~uje kupcu,<br />
kao {to postoje zna~ajne razlike u ceni<br />
izme|u dva modela automobila (a i jednim<br />
i drugim se mo`emo bezbedno voziti), tako<br />
postoje razlike u ceni i do 50 % izme|u<br />
pojedinih proizvo|a~a, recimo blok<br />
kotlova (koji su u oba slu~aja izra|eni u<br />
skladu sa zahtevima Direktive, sa znakom<br />
"CE", opremeljeni su zahtevanim<br />
ure|ajima itd, a procenu usagla{enosti je<br />
izvr{ila ovla{}ena organizacija - notified<br />
body).<br />
Stoga je neophodno da kupac poseduje<br />
neophodna tehni~ka znanja za rukovanje<br />
odnosno ekspoloataciju i odr`avanje ove<br />
opreme, tj da pri izboru konkretne opreme<br />
sagleda sve tehnoekonomske uticaje<br />
(naro~ito u domenu ekspoloatacije i<br />
odr`avanja), kako bi se odlu~io za<br />
odgovaraju}i proizvod. Tako|e je veoma<br />
bitno da kupac, pre kupovine opreme,<br />
defini{e (i ugovori) obim dokumentacije<br />
koju treba da isporu~i proizvo|a~.<br />
S obzirom da ova vrsta opreme podle`e<br />
obaveznom nadzoru u ekspoloataciji,<br />
propisima dr`ava ~lanica odre|en je obim i<br />
periodi~nost pregleda i ispitivanja.<br />
Proizvo|a~ mo`e u uputstvu za odr`avanje<br />
predlo`iti termine pregleda, ali }e se<br />
svakako ograditi napomenom da su va`e}i<br />
zakoni zemlje ugradnje (recimo za kotlove,<br />
neki proizvo|a~i<br />
predla`u<br />
periodiku od 9<br />
godina, a neki 3<br />
godine {to<br />
naravno ima<br />
veze i sa cenom,<br />
i {to svakako<br />
treba uzeti u<br />
obzir pri<br />
kupovini).<br />
Na tr`i{tu EU<br />
zabranjen je<br />
promet ove<br />
opreme bez<br />
"CE" znaka.<br />
Nadzor vr{e<br />
dr`avne
energija<br />
Slika 6 Harmonizovani standardi za kotlove<br />
nacionalne tr`i{ne inspekcije, a nadle`nosti<br />
dr`avne kontrole pri ugradnji,<br />
ekspoloataciji i odr`avanju ove opreme su<br />
zadr`ane u inspekcijama opreme pod<br />
pritiskom. Poslove vr{enja odgovaraju}ih<br />
redovnih periodi~nih pregleda i ispitivanja<br />
obavljaju dr`avni organi-inspekcije<br />
(recimo Danska), ili organizacije ovla{}ene<br />
od dr`ave ~lanice za tu delatnost na svojoj<br />
teritoriji (Slovenija).<br />
2. Tehni~ka regulativa za<br />
opremu pod pritiskom u na{oj<br />
zemlji<br />
Poslednjih 50 godina na na{im prostorima<br />
sistem nadzora nad pridr`avanjem zakona,<br />
propisa, standarda, tehni~kih normativa i<br />
normi kvaliteta pri izradi, ugradnji,<br />
kori{}enju i odr`avanju opreme, ure|aja i<br />
postrojenja koja mogu predstavljati<br />
opasnost po zdravlje ljudi, okolinu i<br />
materijalna dobra, zasniva se na<br />
neposrednom inspekcijskom nadzoru<br />
organa dr`avne uprave. Oblast energetike u<br />
delu opreme pod pritiskom je pod<br />
neposrednim nadzorom dr`ave i datira od<br />
40-ih godina pro{log veka, kada je<br />
formirana prva inspekcija parnih kotlova<br />
za nadzor pri upotrebi parnih kotlova na<br />
vr{alicama (lokomobile). Tokom godina,<br />
razvojem novih tehnologija i proizvoda,<br />
menjala se unekoliko oblast nadzora, kao i<br />
teritorijalno-organizaciona {ema<br />
inspekcije, ali je na~in rada pratio<br />
odgovaraju}u tehni~ku regulativu (zakone,<br />
propise i standarde). Takav sistem nadzora<br />
je bio ili jeste vrlo sli~an sistemu zemalja<br />
biv{eg isto~nog bloka, kao i sistemu ve}ine<br />
zapadnoevropskih zemalja do kraja 90-ih<br />
god. Biv{a SFRJ je zna~ajno preuzela<br />
tehni~ke propise i standarde iz ove oblasti<br />
(a koji i danas ve}inom va`e) od SR<br />
Nema~ke, pa i organizacionu strukturu i<br />
na~in rada dr`avnih inspekcija uklju~uju}i<br />
inspekciju opreme pod pritiskom.<br />
Poslednji doma}i zakonski akt koji je<br />
definisao ovu vrstu opreme je iz 1983. [8],<br />
i obuhvatio je: parne i vrelovodne kotlove,<br />
pregreja~e pare, zagreja~e vode, zatvorene<br />
sudove za komprimovane, te~ne i pod<br />
pritiskom rastvorene gasove i druge<br />
sudove pod pritiskom (jednim imenom<br />
nazvanim parni kotlovi), gasovode i<br />
naftovode, spoljnji i unutra{nji razvod u<br />
toplanama, magistralnim i sekundardnim<br />
toplovodima i grejnim postrojenjima u<br />
objektu... Interesantan je i obavezan nadzor<br />
nad racionalnim kori{}enjem energetskih<br />
goriva i sirovina pri ekspoloataciji parnih<br />
kotlova i ekonomi~nost njihovog izbora.<br />
Uo~ava se namera dr`ave da jo{ po~etkom<br />
90-ih godina kontroli{e potro{nju energije<br />
kao i energetsku efikasnost postrojenja.<br />
Kao {to se mo`e videti, obuhva}ena je<br />
{iroka oblast opreme i postrojenja, a za<br />
koju dr`ava, preko inspekcije parnih<br />
kotlova, kontroli{e proizvodnju, ugradnju<br />
odnosno postavljanje, izgradnju, kao i<br />
ekspoloataciju ove opreme, odnosno<br />
postrojenja.<br />
Dono{enjem Zakona o standardizaciji [9],<br />
odnosno prate}eg podzakonskog akta [10],<br />
ustanovljene su organizacije za utvr|ivanje<br />
usagla{enosti procesa, proizvoda i usluga<br />
sa tehni~kim i drugim propisima, odnosno<br />
standardima (sertifikaciona tela,<br />
akreditovane laboratorije, kontrolne<br />
organizacije, tela za tehni~ki nadzor), a za<br />
koje je zakonodavac propisao da budu<br />
akreditovana, i koja su pod nadzorom<br />
organizacije za standardizaciju (Zavoda za<br />
standardizaciju). Odre|ivanje procesa,<br />
proizvoda i usluga koji podle`u proceduri<br />
usagla{enosti sa tehni~kim i drugim<br />
propisom ili tehni~kom specifikacijom -<br />
sertifikaciji (a samim tim i ispitivanju<br />
proizvoda jer je izve{taj o ispitivanju uslov<br />
za izdavanje sertifikata o usagla{enosti,<br />
kao i aktivnosti kontrolnih organizacija na<br />
kontroli usagla{enosti kao tre}e<br />
nepristrasne strane u odnosu izme|u kupca<br />
i prodavca), predvi|eno je dono{enjem<br />
tehni~kih ili drugih propisa u roku od<br />
godinu dana. Me|utim, za ovu vrstu<br />
opreme, do dana{njeg dana oni nisu doneti.<br />
[089]<br />
Opredeljenjem za pristupanje EU, na{a<br />
zemlja je zapo~ela izmenu promene<br />
infrastrukture kvaliteta promenom tehni~ke<br />
regulative. U Ministarstvu za unutra{nje<br />
ekonomske odnose dr`avne zajednice u<br />
toku je izrada predloga 4 zakona, Zakona o<br />
standardizaciji, Zakona o tehni~kim<br />
zahtevima za proizvode i ocenjivanju<br />
usagla{enosti, Zakona o akreditaciji i<br />
Zakona o metrologiji, kao i<br />
transponovanje/uvo|enje nekoliko<br />
direktiva novog pristupa u na{e<br />
zakonodavstvo (izme|u ostalih i direktiva<br />
za opremu pod pritiskom).<br />
Literatura<br />
[1] Office for Official Publications of the<br />
European Communities, Council<br />
Resolution of 7.5.1985, Official Journal C<br />
136, Luxembourg, 1985, str. 0001 - 0009<br />
[2] Office for Official Publications of the<br />
European Communities, Council Resolution<br />
of 21.12.1989, Official Journal C 010,<br />
Luxembourg, 1990, str. 0001 - 0002.<br />
[3] Office for Official Publications of the<br />
European Communities, Council Decision<br />
93/365/EEC, Official Journal L 220,<br />
Luxembourg, 1993, str. 0023 - 0039.<br />
[4] Pre{ern S., Unutra{nje tr`i{te Evropske<br />
unije i oznaka CE, Slovena~ki institut za<br />
kvalitet i metrologiju, Ljubljana, 2003.<br />
[5] SCG-QUALITY, Seminar, The<br />
fundamentals of the technical regulations<br />
in EU, trade barriers, trade policy, quality<br />
infrastructure, conformity assesment,<br />
Zlatibor, November 2004.<br />
[6] SCG-QUALITY Seminar, Quality<br />
promotion and implementation<br />
prerequisites, tools and techniques, Tivat,<br />
januar 2005.<br />
[7] Order on pressure vessels and pipe<br />
systems under pressure, National Labour<br />
Inspection of Denmark, Off. order. no.<br />
746, Danska, 1987.<br />
[8] Zakon o elektroenergetskoj i<br />
gra|evinskoj inspekciji i inspekciji<br />
parnih kotlova, Sl. glasnik SRS,<br />
5/83, Beograd, 1983.<br />
[9] Zakon o standardizaciji, Sl. list SRJ<br />
30/96, Beograd, 1996.<br />
[10] Uredba o na~inu utvr|ivanja<br />
usagla{enosti i o na~inu vr{enja tehni~kog<br />
nadzora, Sl. list SRJ 55/97, Beograd, 1997.<br />
[11] SCG-QUALITY, Seminar, EN 45004<br />
for inspection bodies in the new approach<br />
directives, Beograd, mart 2005.
Ventilator sve`eg vazduha slu`i za<br />
snabdevanje sve`eg vazduha kotla<br />
termoelektrane. Ventilator kao<br />
pogonsku ma{inu koristi visokonaponski<br />
elektromotor naizmeni~ne struje, a<br />
povezan je sa njom preko elasti~ne<br />
spojnice. Ventilator se sastoji od pretkola,<br />
radnog kola sa 13 lopatica i vratila. Vratilo<br />
ventilatora je ule`i{teno na dva dvoreda<br />
samopodesiva ba~vasta le`aja tipa 22340<br />
CC/W33, postavljena na 4 (~etiri) posebno<br />
za to izlivena betonska temelja. Tehni~ke<br />
karakteristike vratila prikazane su na slici 1.<br />
Konstrukciono re{enje ule`i{tenja vratila<br />
ventilatora sve`eg vazduha (zbog visoke<br />
u~estanosti obrtanja) je izvedeno sa<br />
dvoredim samopodesivim ba~vastim<br />
le`ajima, sme{tenim u zasebna ku}i{ta, ~ije<br />
su radne u~estanosti obrtanja blizu<br />
grani~nih vrednosti (radna u~estanost<br />
740min-1 , a grani~na 850min-1 , za re{enje<br />
podmazivanja sa ma{}u). U cilju<br />
kompenzovanja gre{aka u postavljanju<br />
ule`i{tenja, odnosno da bi se dozvolili<br />
elasti~ni ugibi vratila izme|u le`aja i<br />
osigurala visoka radna pouzdanost<br />
ventilatora, spolja{nji le`aj je aksijalno<br />
pokretan i postavljen je do elektromotora<br />
dok je unutra{nji le`aj aksijalno<br />
nepokretan. U oba oslonca postavljen je po<br />
jedan dvoredi samopodesivi ba~vasti le`aj<br />
sa ~eli~nim kavezima i cilindri~nim<br />
centralnim provrtom, tipa 22340 CC/W33,<br />
slika 2.<br />
U eksploatacionim uslovima, le`aji su<br />
trajno podmazani ma{}u, a pravilan rad<br />
ventilatora se obezbe|uje neprekidnom<br />
kontrolom radne temperature<br />
elektromotora, kao pogonske ma{ine i oba<br />
le`aja na vratilu ventilatora. Zbog velikog<br />
optere}enja i ekstremnih uslova rada,<br />
obezbe|eno je hla|enje komponenti tako<br />
{to se elektromotor hladi vazduhom, dok je<br />
izvorno konstrukciono re{enje sa<br />
hla|enjem vodom, na oba le`aja<br />
Mileta R. Ristivojevi}, Radivoje M. Mitrovi}, Tatjana M.<br />
Lazovi}, Zoran V. Stameni}<br />
Ma{inski fakultet, Beograd<br />
UDC 621.311.22:[621.63:621.824.004.16<br />
Istra`ivanje mogu}ih uzroka<br />
gubitaka radne sposobnosti<br />
vratila ventilatora sve`eg<br />
vazduha termoenergetskih<br />
postrojenja<br />
zamenjeno hla|enjem vazduhom. U<br />
slu~ajevima eksploatacije ventilatora u<br />
uslovima vrelih gasova (~iji se radni uslovi<br />
smatraju te{kim), potrebno je uvesti i<br />
dodatno hla|enje le`aja.<br />
1. Analiza ule`i{tenja u<br />
nepokretnom osloncu vratila<br />
Na rukavac vratila ventilatora postavljena<br />
je ~aura na koju je postavljen<br />
samopodesivi ba~vasti le`aj i disk regler.<br />
Aksijalno pomeranje unutra{njeg prstena<br />
[090]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Energetska efikasnost termoenergetskih postrojenja zavisi od stepena pouzdanosti<br />
vitalnih delova postrojenja. U cilju odr`avanja visokog nivoa energetske efikasnosti,<br />
radna sposobnost vitalnih delova se stalno prati posredstvom radne temperature i/ili<br />
nivoa vibracija i buke. No i pored toga, obi~no zbog slu~ajnih doga|aja, dolazi do<br />
iznenadnih otkaza vitalnih delova postrojenja. Jedan takav primer je zapreminsko<br />
razaranje vratila ventilatora sve`eg vazduha usled topljenja rukavca u nepokretnom<br />
osloncu vratila. Pored razaranja vratila, do{lo je do razaranja le`aja i lopatica<br />
ventilatorskog kola. Ova havarija je nastala u okviru permanentnog pra}enja radne<br />
temperature i nivoa vibracija le`aja. Dosada{nja ispitivanja u cilju otkrivanja uzroka<br />
nastale havarije bazirala su se na detaljnom ispitivanju materijala havarisanih delova i<br />
detaljnoj analizi ule`i{tenja. Imaju}i u vidu da je ule`i{tenje nepokretnog oslonca vratila<br />
ostvareno posredstvom dvostrukog presovanog steznog spoja: rukavac - ~aura i ~aura -<br />
unutra{nji prsten le`aja, u ovom radu izv{ena je detaljna analiza radne sposobnosti<br />
presovanih spojeva za ekstremne radne uslove. Na osnovu sprovedene analize sagledan<br />
je udeo presovanih spojeva u nastaloj havariji vratila ventilatora sve`eg vazduha<br />
termoenergetskih postrojenja.<br />
Klju~ne re~i: ventilator, vratilo, kotrljajni le`aj.<br />
Abstact<br />
Energy efficiency of fossilfuel power plant depends of its vital components reliability. In<br />
a purpose of keeping high level of energy efficiency, a permanent checking and<br />
inspection of changing a temperature, niose and a vibration are performing. But, beside<br />
all of these measures, generaly, due to random events, the suddenly failure of<br />
components are taking place. One of examples was a destruction of primary stage air<br />
fan shaft. Destruction took place by melting of bearing sleeve in a place of immobile<br />
spherical roller bearing. Beside the shaft destruction, the bearing destruction took plasce<br />
too as well as the impeller blades. In a purpose of possible cause of installation frailure<br />
determination, a fittings between elements of shaft and bearing were analysed in extrem<br />
working conditions.<br />
Key words: fan, shaft, rolling bearing.<br />
na rukavcu spre~eno je navrtkom, a<br />
aksijalno pomeranje spolja{njeg prstena u<br />
ku}i{tu spre~eno je poklopcem. Izme|u<br />
rukavca vratila i unutra{njeg prstena le`aja<br />
je postavljena ~aura (slika 2).<br />
Rukavac vratila ventilatora aksijalno<br />
nepokretnog le`aja do trenutka havarije je<br />
dva puta bio ma{inski dora|en, pri ~emu je<br />
nakon dorade rukavca svaki put pravljena<br />
nova ~aura sa identi~nim naleganjem ~aure<br />
na rukavcu H7/m6 i unutra{njeg prstena<br />
le`aja na ~auri ∅200 KB/m6.
energija<br />
Slika 1 Vratilo ventilatora sve`eg vazduha<br />
Slika 2 Postoje}e konstrukciono re{enje<br />
Analizom konstrukcione dokumentacije<br />
le`aja utvr|eno je da je unutra{nji prsten<br />
le`aja stegnut u aksijalnom pravcu<br />
posredstvom navrtke na takav na~in da<br />
koni~na povr{ina navrtke, nale`e na radijus<br />
unutra{njeg prstena le`aja. Pri pritezanju<br />
navrtke dolazi do stvaranja komponente sile<br />
koja te`i da konusno ra{iri unutra{nji prsten<br />
le`aja [3]. Ovo zna~i da se ve} pri pritezanju<br />
navrtke smanjuje fabrikacioni zazor u<br />
jednom (spolja{njem) redu kotrljajnih tela<br />
le`aja. Istovremeno dolazi do slabljenja<br />
kontakta izme|u rukavca i ~aure i izme|u<br />
~aure i unutra{njeg prstena le`aja. Detalj<br />
stezanja prikazan je na slici 3 [3].<br />
Slika 3 Stezanje unutra{njeg prstena le`aja<br />
Naleganja i dimenzije elemenata<br />
presovanih spojeva:<br />
� naleganje ~aure i rukavca vratila<br />
ventilatora je ∅160H7/m6;<br />
� naleganje ~aure i unutra{njeg prstena<br />
le`aja je ∅200 m6/unutra{nji prsten<br />
V dmp = (0...- 0.030) mm<br />
� naleganje ku}i{ta i spolja{njeg prstena<br />
le`aja je Æ420H7/spolja{nji prsten (0...-<br />
0.045) mm.<br />
Podmazivanje unutra{njeg le`aja je<br />
izvr{eno ma{}u, trajno sa postavljenim<br />
diskom - reglerom masti, koji spre~ava<br />
prekomerno podmazivanje le`aja.<br />
Zaptivanje le`aja sa jedne strane vr{i disk -<br />
[091]<br />
regler dok je na drugoj strani<br />
dvostuki man`etni zaptiva~.<br />
Uvo|enje nove koli~ine od<br />
200g masti se vr{i samo sa<br />
jedne strane kotrljajnih tela.<br />
Temperatura le`aja se stalno<br />
meri na ku}i{tu<br />
termodava~ima koji su<br />
postavljeni paralelno<br />
spolja{njem prstenu, na<br />
mestu koje je minimalno 15<br />
mm udaljeno od spolja{njeg<br />
prstena le`aja. Prema<br />
dokumentaciji vezivanja,<br />
predvi|ena su dva<br />
termodava~a po le`aju,<br />
jedan elektrootporni i jedan<br />
kontaktni termodava~.<br />
2. Opis havarisanog stanja<br />
ule`i{tenja<br />
Od druge dorade rukavca vratila<br />
ventilatora do trenutka otkaza<br />
unutra{njeg le`aja, ventilator je imao<br />
1376 radnih sati. U trenutku havarije<br />
nije evidentirano stanje pove}anja<br />
temperature i vibracija na mernim<br />
mestima. Nisu konstatovani ni<br />
poreme}aji ili neuobi~ajeni {umovi i<br />
zvu~ni efekti. Prilikom havarije<br />
nastala su slede}a o{te}enja [1]:<br />
� vratilo ventilatora na mestu rukavca je<br />
zapreminski razoreno;<br />
� delovi unutra{njeg le`aja su o{te}eni {to<br />
je prouzrokovalo o{te}enje lopatica<br />
radnog kola, pogonskog elektromotora,<br />
elasti~ne spojnice i opreme ventilatora u<br />
neposrednoj okolini unutra{njeg le`aja;<br />
� temperaturske promene, neregistrovane<br />
od strane termodava~a su potpuno<br />
stopile ~auru koja nosi le`aj sa<br />
rukavcem,<br />
� kavez le`aja je razoren, kotrljajna tela<br />
potpuno zapreminski o{te}eni i<br />
korodirani, unutra{nji prsten le`aja skoro<br />
stopljen sa ~aurom i rukavcem vratila.<br />
Posle sprovedene opse`ne analize<br />
stanja delova le`aja i vratila i<br />
kontrolom njihovog materijala,<br />
konstatovano je slede}e [1]:<br />
a) Kontakt unutra{njeg prstena i<br />
kotrljajnih tela je bio po<br />
~eonoj povr{ini i postoje<br />
vidljivi zarezi na unutra{njem<br />
prstenu;<br />
b) Kotrljajna tela su bila u<br />
kontaktu sa d`epovima<br />
kaveza;<br />
c) Kontakt spolja{njeg prstena i<br />
kotrljajnih tela je tako|e bio<br />
po obimu uz postojanje malih<br />
aksijalnih deformacija na<br />
stazama i to u periodu stajanja<br />
vratila;<br />
d) Kavez je o{te}en na mestima<br />
kontakta sa kotrljajnim telimai<br />
vode}im prstenovima;
energija<br />
e) Na obema stazama kotrljanja<br />
unutra{njeg i spolja{njeg prstena postoje<br />
tragovi zamora na povr{inama i<br />
pove}anog optere}enja;<br />
f) Uzorci masti sadr`e Fe ~estice i nemetalne<br />
~estice koje su dospele iz spolja{nje<br />
sredine i bile u dovoljnim koli~inama da<br />
dovedu do otkazivanja le`aja;<br />
g) Mikrostruktura materijala le`aja sadr`i<br />
odre|enu koli~inu zaostalog austenita u<br />
procentu ne dozvoljenom za kategoriju<br />
ma{inskog elementa kojoj pripada le`aj;<br />
raspadanje zaostalog austenita ima za<br />
posledicu promenu dimenzije<br />
ma{inskog dela, odnosno u ovom<br />
slu~aju mogu}u promenu karaktera<br />
definisanog naleganja.<br />
Detaljnom analizom postoje}eg<br />
konstrukcionog re{enja, radnih uslova<br />
havarisanog le`aja u radu [2] zaklju~eno je<br />
da je do otkaza le`aja najverovatnije do{lo<br />
iz slede}ih razloga:<br />
a) Smanjeni zazor (veli~ina zazora<br />
Z = 1.3 mm) izme|u dela kaveza<br />
K-UP<br />
koji vodi jedan red kotrljajnih tela i<br />
unutra{njeg prstena. Nastao je kao<br />
posledice pritezanja le`aja, zagrevanja<br />
kontaktnih povr{ina koje se okre}u<br />
razli~itom u~estano{}u obrtanja i<br />
pregrevanjem povr{ina kaveza i<br />
unutra{njeg prstena. Usled ovoga<br />
nastalo je neodgovaraju}e vo|enje<br />
jednog reda kotrljajnih tela, pove}ano<br />
habanje prstenova le`aja i gubitak radne<br />
sposobnosti le`aja;<br />
b) Unutra{nji kotrljajni le`aj vratila<br />
ventilatora je u ekstremno nepovoljnim<br />
radnim uslovima funkcionisao bez zazora;<br />
c) Termodava~i na ku}i{tu le`aja nisu<br />
pravovremeno registrovali signal o<br />
pregrevanju delova le`aja, jer su<br />
konstrukciono udaljeni minimalno 15<br />
mm od povr{ina spolja{njeg prstena<br />
le`aja. Istovremeno oni su sa spolja{nje<br />
strane delimi~no izlo`eni struji hladnog<br />
vazduha oko ku}i{ta le`aja - poklopca,<br />
te nisu verodostojno registrovali<br />
promenu radne temperature le`aja,<br />
pogotovo unutra{njeg prstena<br />
d) Ugradbeni zazor le`aja nije bio<br />
odgovaraju}i;<br />
e) Proklizavanje unutra{njeg prstena le`aja<br />
na ~auri postavljenoj na rukavcu vratila;<br />
f) ^aura izme|u rukavca vratila i<br />
unutra{njeg prstena le`aja nije<br />
„mehani~ki” osigurana od okretanja na<br />
rukavcu vratila ventilatora;<br />
g) Prisustvo ne~isto}a u mazivu;<br />
h) Aksijalne vibracije vratila<br />
prouzrokovane neodgovaraju}om<br />
aksijalnim u~vr{}enjem spolja{njeg<br />
prstena le`aja.<br />
3. Uticaj presovanih spojeva na<br />
unutra{njih radijalni zazor le`aja<br />
Pre monta`e delova dvostrukog steznog<br />
spoja (slika 4), naleganja ~aura-rukavac i<br />
Slika 4 Prikaz naleganja kod steznih spojeva u nepokretnom osloncu vratila<br />
unutra{nji prsten-~aura zavise od njihovih<br />
stvarnih mera, ostvarenih u toku izrade.<br />
Posle monta`e navedenih spojeva, karakter<br />
naleganja i vrednosti preklopa, odnosno<br />
zazora se menjaju u odnosu na stanje pre<br />
monta`e, zbog njihovog me|usobnog<br />
uticaja i uticaja radne temperature. Usled<br />
ovih promena naleganja, menja se i<br />
unutra{nji radijalni zazor kotrljajnog<br />
le`aja.<br />
Radijalni zazor kotrljajnog le`aja:<br />
gde su:<br />
e - fabrikacioni unutra{nji radijalni zazor;<br />
f<br />
Δe - promena radijalnog zazora u radnim<br />
uslovima;<br />
Δe - promena zazora uslovljena<br />
m<br />
monta`om le`aja na vratilo i u<br />
ku}i{te;<br />
Δe - promena zazora uslovljena<br />
t<br />
pove}anjem radne temperature.<br />
Promena radijalnog zazora kotrljajnog<br />
le`aja mo`e se odrediti na osnovu izraza:<br />
gde su:<br />
[092]<br />
- promena pre~nika staze<br />
kotrljanja unutra{njeg prstena<br />
le`aja usled naleganja unutra{nji<br />
prsten-~aura i ~aura-rukavac;<br />
- promena pre~nika staze<br />
kotrljanja unutra{njeg prstena<br />
le`aja usled pove}anja radne<br />
temperature;<br />
- promena pre~nika staze<br />
kotrljanja spolja{njeg prstena<br />
le`aja usled naleganja spolja{nji<br />
prsten-ku}i{te;<br />
- promena pre~nika staze<br />
kotrljanja spolja{njeg prstena<br />
le`aja usled pove}anja radne<br />
temperature;<br />
- promena pre~nika kotrljajnih tela<br />
usled pove}anja radne temperature.<br />
Pove}anja pre~nika staza kotrljanja<br />
unutra{njeg prstena , spolja{njeg<br />
prstena i kotrljajnih tela<br />
uslovljena pove}anom radnom<br />
temperaturom le`aja zavise od njihovih<br />
nazivnih mera i radnih temperatura, kao i<br />
koeficijenata linearnog {irenja materijala<br />
spregnutih delova.<br />
Naleganje otvora u ku}i{tu i omota~a<br />
spolja{njeg prstena je labavo. Stoga<br />
njihovo naleganje ne uti~e na promenu<br />
pre~nika staze kotrljanja spolja{njeg<br />
prstena le`aja, tj.<br />
Promena pre~nika staze kotrljanja<br />
unutra{njeg prstena le`aja usled naleganja<br />
unutra{nji prsten-~aura i ~aura-rukavac<br />
zavisi od preklopa, geometrije i elasti~nih<br />
karakteristika spregnutih delova (krutosti),<br />
kao i njihovih radnih temperatura.<br />
Promena preklopa u naleganju ~aurarukavac<br />
u zavisnosti od vrednosti<br />
teorijskog preklopa/zazora u ovom<br />
naleganju i od teorijskog preklopa u<br />
naleganju unutra{nji prsten-~aura<br />
prikazana je dijagramima na slici 5 i to: a)<br />
u monta`nom stanju (na standardnoj<br />
temperaturi) i b) u radnim uslovima, kada<br />
je relativna temperatura spregnutih delova<br />
naleganja 10°C. Na osnovu ovih dijagrama<br />
mo`e se konstatovati da se ukupni preklop<br />
u naleganju ~aura-rukavac pove}ava sa<br />
pove}anjem teorijskih preklopa u<br />
naleganjima ~aura-rukavac i unutra{nji<br />
prsten-~aura, a smanjuje se sa pove}anjem<br />
gradijenta temperature u steznim<br />
spojevima. U zavisnosti od ostvarenih<br />
stvarnih mera delova naleganja unutra{nji<br />
prsten-~aura i ~aura-rukavac, tj.<br />
odgovaraju}ih preklopa ili zazora, u<br />
steznom spoju ~aura-rukavac posle
energija<br />
Slika 5 Zavisnost preklopa u naleganju ~aura-rukavac od teorijskog preklopa/zazora u naleganju ~aura-rukavac i preklopa<br />
u naleganju unutrasnji prsten-~aura - a) monta`no stanje; b) radno stanje sa gradijentom temperature 10°C<br />
a)<br />
monta`e, kao i u radnim uslovima, mo`e<br />
se pojaviti zazor ili preklop. U monta`nom<br />
stanju, izme|u ~aure i rukavca postoja}e<br />
uvek preklop, tj. spoj }e biti ~vrst, za sve<br />
vrednosti preklopa izme|u ~aure i<br />
unutra{njeg prstena koje pripadaju skupu<br />
(17...76) μm, ako je preklop izme|u ~aure<br />
i rukavca pre monta`e ve}i od 10 μm. Ako<br />
je ovaj preklop manji od 10 μm, izme|u<br />
~aure i rukavca u monta`nom stanju<br />
stvaraju se uslovi za formiranje zazora.<br />
Ovaj zazor je uvek prisutan izme|u ~aure i<br />
rukavca kada vrednosti izme|u unutra{njeg<br />
prstena i ~aure pripadaju skupu (17...50) μm<br />
(slika 5a), a izme|u rukavca i ~aure pre<br />
monta`e postoji zazor -25 μm.<br />
Kada se ventilator pusti u pogon, pod<br />
dejstvom radne temperature, usled<br />
zagrevanja le`aja, pojavi}e se<br />
odgovaraju}a razlika temperatura kod<br />
delova steznih spojeva. Nastala razlika<br />
temperature uti~e na promenu veli~ine<br />
preklopa ili zazora izme|u ~aure i rukavca.<br />
Promena preklopa/zazora izme|u rukavca i<br />
~aure, kada je razlika temperatura<br />
spregnutih delova 10°C prikazana je na<br />
slici 5b. Ve}a razlika radne temperature<br />
spregnutih delova uti~e na smanjenje<br />
preklopa, odnosno pove}anje zazora<br />
zme|u ~aure i rukavca, dijagram na slici 6.<br />
Na slici 7 prikazani su dijagrami uticaja<br />
teorijskih preklopa u naleganjima ~aurarukavac<br />
i unutra{nji prsten-~aura na: a)<br />
preklop u naleganju ~aura-rukavac; b)<br />
promenu unutra{njeg radijalnog zazora u<br />
le`aju u radnim uslovima, pri razlici<br />
temperatura u spojevima 10°C. Sa<br />
pove}anjem teorijskog preklopa u<br />
naleganjima ~aura-rukavac i unutra{nji prsten-<br />
~aura pove}ava se radni preklop u naleganju<br />
~aura-rukavac (slika 7a), a time i pre~nik staze<br />
kotrljanja unutra{njeg prstena le`aja. Usled<br />
toga, smanjuje se unutra{nji radijalni zazor<br />
le`aja. Za ove radne uslove, unutra{nji<br />
radijalni zazor u le`aju se mo`e smanjiti za<br />
pribli`no 0,13…0,18 μm (slika 7c).<br />
Uticaj radne temperature i veli~ine<br />
preklopa, odnosno zazora izme|u<br />
spregnutih delova na radijalni zazor<br />
kotrljajnog le`aja u nepokretnom osloncu<br />
vratila ventilatora prikazan je dijagramom<br />
na slici 8. Dobijene vrednosti radnog<br />
zazora su manje od fabrikacionog zazora<br />
le`aja. U ekstremno nepovoljnoj<br />
kombinaciji radnih uslova radijalni zazor u<br />
le`aju se mo`e poni{titi i pre}i u preklop.<br />
U monta`nom stanju rukavac vratila, usled<br />
naleganja spregnutih delova, izlo`en je<br />
cirkularnom i radijalnom naponu. Ovi<br />
naponi su pritisnog karaktera i te`e da<br />
smanje pre~nik vratila, radijalni napon -<br />
direktno, a cirkularni napon - indirektno<br />
preko smanjenja obima. U radnom stanju,<br />
pod dejstvom aksijalne sile rukavac je<br />
napregnut na zatezanje, a pod dejstvom<br />
radijalne komponente - na savijanje. Ovi<br />
naponi su pove}ani usled efekta<br />
koncentracije napona koji izra`en kod<br />
rukavca vratila. Usled momenta trenja<br />
le`aja, rukavac je u maloj meri napregnut i<br />
na uvijanje.<br />
[093]<br />
b)<br />
Na osnovu sprovedene analize, pokazano<br />
je da se izme|u rukavca i ~aure mo`e<br />
pojaviti zazor. Verovatno}a pojave zazora<br />
se pove}ava usled lo{e monta`e prikazane<br />
na slici 3. Usled sile pritezanja i aksijalne<br />
sile ventilatora, navrtka te`i da pro{iri<br />
unutra{nji prsten le`aja, {to se istovremeno<br />
reflektuje na smanjenje radijalnog zazora u<br />
le`aju i slabljenje preklopa, tj. pove}anje<br />
zazora izme|u rukavca i ~aure. U ovim<br />
radnim uslovima, usled pove}anog<br />
momenta trenja u le`aju i postojanja<br />
zazora izme|u ~aure i rukavca, stvaraju se<br />
uslovi za potpuno ili delimi~no<br />
proklizavanje rukavca u ~auri.<br />
Toplotni fluks formiranog kliznog spoja,<br />
koji se {iri prema kotrljajnom le`aju<br />
pove}ava preklope izme|u steznih spojeva,<br />
smanjuju}i jo{ vi{e zazor u le`aju. Ovo<br />
izaziva pove}anje momenta trenja u<br />
kotrljajnom le`aju, {to se reflektije na jo{<br />
intenzivnije proklizavanje kliznog spoja i<br />
razvoj jo{ ve}e koli~ine toplote. Usled<br />
Slika 6 Zavisnost preklopa/zazora u naleganju ~aura-rukavac od relativne temperature<br />
delova u steznim spojevima ~aura-rukavac i unutra{nji prsten-~aura
energija<br />
Slika 7 Uticaj teorijskog preklopa u naleganju ~aura-rukavac i unutra{nji prsten-~aura<br />
na: a) preklop u naleganju ~aura-rukavac; b) promenu pre~nika staze kotrljanja<br />
unutra{njeg radijalnog zazora; c) promenu zazora le`aja (Δθ = 10°C)<br />
a)<br />
b)<br />
naglog pove}anja temperature, napon na<br />
granici te~enja opada, pa je usled slo`enog<br />
naponskog stanja u rukavcu mogu} nagli<br />
gubitak radne sposobnosti vratila usled<br />
nedovoljne zapreminske ~vrsto}e. Pored<br />
toga, treba imati u vidu da u ovim<br />
Slika 8 Zavisnost radnog zazora kotrljajnog le`aja od teorijskog preklopa u naleganju<br />
unutra{nji-prsten ~aura za gradijent temperature 10°C<br />
[094]<br />
ekstremno nepovoljnim uslovima mo`e biti<br />
naru{ena i radna sposobnost spregnutih<br />
delova kotrljajnog le`aja (kaveza,<br />
kotrljajnih tela, prstenova).<br />
4. Zaklju~ak<br />
Na osnovu sprovedene analize, pokazano<br />
je da radne sposobnosti vratila, sa aspekta<br />
zapreminske ~vrsto}e, i kotrljajnog le`aja,<br />
sa aspekta veli~ine radijalnog zazora<br />
zavise od intenziteta i karaktera promene<br />
radnog optere}enja, radne temperature<br />
(njenog intenziteta i promene), kao i<br />
propisanih naleganja u steznim spojevima<br />
~aura-rukavac vratila i unutra{nji prsten<br />
le`aja-~aura.<br />
Literatura<br />
Sijacki-Zeravcic V., Bakic G., Djukic M.,<br />
Andjelic, B.: Service Problems of Fresh<br />
Air Fan od Fossil Fuel Power Plant - Part<br />
I, Centro Congressi Internazionale, ICF 11<br />
- Conference of Fractures. Turin, Italy<br />
2005<br />
Mitrovic R, Ristivojevic M, Stefanovic N,<br />
Stamenic Z, Lazovic T.: Service Problems<br />
of Primary Stage Air Fan of Fossilfuel<br />
Power Plant - part II - Construction<br />
Design Improvement, Centro Congressi<br />
Internazionale, ICF 11 - Conference of<br />
Fractures. Turin, Italy 2005<br />
Mitrovi} R., Ristivojevi} M., Stefanovi}<br />
N., Stameni} Z., Lazovi} T., Tasi} M.,<br />
Mom~ilovi} S.: Analiza stanja ule`i{tenja<br />
vratila ventilatora sve`eg vazduha<br />
termoenergetskih postrojenja, Dru{tvo<br />
termi~ara Srbije i Crne Gore,<br />
ELEKTRANE 2004 - Simpozijum sa<br />
me|unarodnim u~e{}em, Vrnja~ka Banja,<br />
2004
1. Uvod<br />
Zahtevi za ostvarivanje projektovanog<br />
u~inka u veoma o{trim re`imima rada<br />
~esto dovode do otkaza pojedinih<br />
podsistema te{kih ma{ina za mehanizaciju.<br />
Pomenuti otkazi mogu da budu posledica<br />
propusta nastalih tokom projektovanja i<br />
konstruisanja ma{ina, ili nepridr`avanja<br />
propisanih uslova eksploatacije i<br />
odr`avanja.<br />
Rekonstrukcija struktura i mehanizama<br />
zahteva suptilnu analizu problema, a to se<br />
pre svega odnosi na analizu optere}enja i<br />
modeliranje pojedinih podsistema ma{ina.<br />
Pored toga, prostorna i funkcionalna<br />
ograni~enja dodatno ote`avaju re{avanje<br />
problema rekonstrukcije.<br />
U radu je izlo`eno nekoliko primera<br />
rekonstrukcija struktura i mehanizama<br />
rotornih bagera i pretovarnih mostova za<br />
[095]<br />
energija<br />
Sr|an Bo{njak, Zoran Petkovi}, Predrag Mateji}, Nenad<br />
Zrni}, Vlada Ga{i}<br />
Ma{inski fakultet, Beograd<br />
UDC 622.33:[621.87:620.173<br />
Rotorni bageri i pretovarni<br />
mostovi za ugalj - problemi<br />
~vrsto}e u eksploataciji<br />
Rezime<br />
U toku eksploatacije rotornih bagera relativno ~esto dolazi do otkaza (plasti~ne deformacije, prsline, pukotine, lomovi) delova nose}e<br />
konstrukcije i ma{inskog podsistema. Njihovi uzroci su razli~iti, ali su posledice uvek iste - direktna materijalna {teta i finansijski<br />
gubici kao posledica isklju~ivanja bagera iz proizvodnje. U radu se razmatra nekoliko karakteristi~nih slu~ajeva otkaza - lomovi<br />
dvoto~kovnih kolica i guseni~nih ~lanaka mehanizma za kretanje (bager KRUPP 1760), lom vratila pogona dizanja strele rotora<br />
(bager TAKRAF SRs 1200), prsline i pukotine u strukturi obrtne platforme (bager TAKRAF SRs 1200). Na osnovu rezultata<br />
kona~noelementne analize projektovanog stanja pomenutih delova bagera, utvr|eni su nedostaci konstrukcionih re{enja i izr{ena<br />
rekonstrukcija. Verifikacija izvedenih rekonstrukcija izvr{ena je primenom MKE i eksperimentalnim putem. Rekonstrukcija ka{ika<br />
bagera sa ciljem da se pobolj{aju uslovi njihovog pra`njenja - ugradnja lan~ane zavese umesto limenog dna - zahteva detaljnu analizu<br />
naponsko-deformacionog stanja. U radu su prezentirani rezultati uporedne kona~noelementne analize strukture originalne i<br />
rekonstruisane ka{ike bagera O&K SchRs 630-25/6.<br />
Pretovarni mostovi za ugalj ~ine okosnicu sistema transporta uglja u termoelektranama. Njihov veliki raspon i mogu}nost pojave<br />
izuzetno nepovoljnih kombinacija optere}enja mogu da dovedu do kolapsa nose}e strukture. U termoelektrani „Kolubara“ je zbog<br />
nedovoljne krutosti strukture pretovarnih mostova (proizvo|a~ METALNA, kapacitet 300 t/h, ) u horizontalnoj ravni i optere}enja<br />
izazvanih zako{avanjem dolazilo do ~estih zastoja u radu sistema za transport uglja i te{kih havarija. U radu je prezentirana<br />
rekonstrukcija strukture pretovarnih mostova i pogona kretanja kojom su u potpunosti eliminisani pomenuti problemi. Rezultati<br />
kona~noelementne analize originalne i rekonstruisane strukture verifikovani su merenjem u realnim radnim uslovima.<br />
Klju~ne re~i: rotorni bager, pretovarni most, ~vrsto}a.<br />
Abstract<br />
During operating of bucket wheel excavators occur frequently different types of failures like plastic deformations, cracks, fractures,<br />
and breakage of parts of supporting structures nad mechanical subsystem. That is caused by different reasons, but the consequences<br />
are always the same - direct financial loss due to turn off of excavators out of operation. The paper considers few typical cases of<br />
failure - break down of two-wheels car and caterpillar ankles of driving mechanism for motion (excavator KRUPP 1760), breakage of<br />
shaft of driving mechanism for bucket wheel boom lifting (excavator TAKRAF SRs 1200), cracks and fractures in the structure of<br />
rotating platform (excavator TAKRAF SRs 1200). On the basis of the FEM analysis of design state of mentioned parts of excavators,<br />
the drawbacks of structural solutions have been observed and the reconstruction was done. Verification of implemented reconstruction<br />
is done by using FEM and experimentally. The reconstruction of excavator's buckets, in order to improve the conditions of their<br />
discharging - installing chain curtain instead of steel bottom - requires a detailed analysis of strain - stress state. The paper presents<br />
the results of comparative FEM analysis of structure of original and re-built bucket of excavator O&K SchRs 630-25/6.<br />
Unloading bridges presents the body of the coal transportation system in thermal power plants. Their large span and possibility of<br />
appearance of strong unfavourable combinations of load can lead to the collapse of supporting structure. In thermal plant "Kolubara",<br />
due to the unsufficient stiffness of unloading bridges (manufacturer METALNA, throughput 300 t/h) in horizontal plane and skewness<br />
loads, occur frequent delays in the operation of the system for coal transportation and strong damages. The paper presents the<br />
reconstruction of unloading bridges structure and driving mechanisms, wherewith the mentioned problems are totally overcame. The<br />
results of FEM analysis of original and reconstructed structure has been verified by measurements in real operating conditions.<br />
Key words: bucket wheel excavator, unloading bridge, strength.<br />
ugalj. Projekti, u radu sa`eto prezentiranih<br />
rekonstrukcija, ura|eni su u Centru za<br />
mehanizaciju Ma{inskog fakulteta<br />
Univerziteta u Beogradu.<br />
2. Pogon kretanja bagera<br />
KRUPP SchRs 1760<br />
Intenzivna eksploatacija i velika mobilnost<br />
bagera KRUPP SchRs 1760 dovode do
energija<br />
Slika 1 Izgled havarisanih kolica Slika 2 Lom segmenta papu~e<br />
Slika 3 3D modeli dvoto~kovnih kolica [1]- (a originalna kolica; b )rekonstruisana kolica<br />
(a (b<br />
relativno ~estih otkaza mehanizma za<br />
kretanje, koji su posledica:<br />
� plasti~nih deformacija i lomova strukture<br />
kolica u zoni ule`i{tenja to~kova, {to u<br />
kasnijoj fazi dovodi do razaranja<br />
elemenata sklopa osovine to~ka, kao i<br />
strukture kolica, slika 1;<br />
� lomova segmenata papu~a, slika 2.<br />
Slika 4 Izgled havarisanih kolica [1]<br />
Slika 6 Polje pomeranja modela strukture<br />
rekonstruisanih kolica [1]<br />
2.1. Rekonstrukcija dvoto~kovnih<br />
kolica<br />
Osnovni nedostatak konstrukcionog<br />
re{enja originalnih kolica, slika 3 (a), jeste<br />
nepostojanje veze bo~nih stranica ispod<br />
ose osovina to~kova. Na osnovu izgleda<br />
havarisanih kolica, slika 1, zaklju~uje se da<br />
je osnovni uzrok lomova upravo relativno<br />
[096]<br />
Slika 5 Polje pomeranja modela strukture<br />
originalnih kolica [1]<br />
Slika 7 Polje napona u zoni u{ki originalnih<br />
kolica [1]<br />
mala krutost<br />
strukture kolica u<br />
pravcu dejstva<br />
bo~nih sila, koje<br />
se dominantno<br />
javljaju pri<br />
kretanju bagera u<br />
krivini.<br />
Polaze}i od<br />
izlo`enih<br />
~injenica i<br />
ograni~enja koja<br />
name}u prostorni<br />
uslovi ugradnje<br />
sklopa<br />
dvoto~kovnih<br />
kolica u guseni~ni<br />
kreta~, u projektu<br />
[1] dat je predlog<br />
konstrukcionog<br />
re{enja strukture<br />
kolica, ~ija bo~na<br />
krutost<br />
zadovoljava<br />
uslove<br />
optere}enja.<br />
Ugradnjom<br />
vertikalnih<br />
ukru}enja i<br />
centralnog donjeg<br />
veznog lima, koji<br />
je oblikovan tako da ulazi duboko u<br />
strukturu vilju{ke, slika 3 (b), ostvarena je<br />
kompaktnost sredi{njeg dela strukture<br />
kolica i time eliminisana mogu}nost<br />
pojave loma u zoni cevi za ule`i{tenje<br />
dvoto~kovnih kolica. Ugradnjom<br />
horizontalnih ukru}enja ispod i iznad<br />
osovina to~kova znatno je pove}ana<br />
krutost vilju{ki u horizontalnom pravcu.<br />
Horizontalna<br />
ukru}enja ispod<br />
osovina to~kova i<br />
centralni donji<br />
vezni lim<br />
formiraju krut<br />
donji pojas<br />
strukture kolica,<br />
~ime se elimini{e<br />
osnovni<br />
nedostatak<br />
strukture<br />
originalnih kolica<br />
- nepostojanje<br />
veze bo~nih<br />
strana ispod ose<br />
osovina to~kova.<br />
Pove}anje krutosti<br />
strukture kolica u<br />
bo~nom pravcu u<br />
znatnoj meri<br />
rastere}uje<br />
elemente za<br />
aksijalno<br />
u~vr{}ivanje<br />
osovina to~kova.<br />
Kona~no, iako to<br />
nije bio prioritetni<br />
cilj,<br />
rekonstrukcijom<br />
strukture kolica<br />
postignuta je i<br />
ve}a krutost u
energija<br />
Slika 7 Dijagram zavisnosti sila - pomeranje na mernom mestu 2 [5] - (a) originalna kolica; (b) rekonstruisana kolica<br />
(a (b<br />
pravcu dejstva vertikalnih optere}enja, {to<br />
svakako doprinosi smanjenju nivoa<br />
naponskog stanja.<br />
Prozra~nost strukture originalnih i<br />
kompaktnost strukture rekonstruisanih<br />
kolica jasno se uo~ava na slici 3.<br />
S obzirom na ~injenicu da je geometrija,<br />
na~in ule`i{tenja i osiguranja osovine<br />
oslonog to~ka ostao nepromenjen u odnosu<br />
na originalno re{enje, u nastavku se daje<br />
uporedna kona~noelementna analiza same<br />
strukture kolica za originalno i<br />
rekonstruisano stanje. Analiza optere}enja<br />
strukture dvoto~kovnih kolica izvedena je<br />
prema [2,3,4].<br />
Upore|ivanjem izgleda havarisanih kolica,<br />
slika 4, i polja pomeranja modela strukture<br />
originalnih kolica, slika 5, zaklju~uje se da<br />
model verno simulira pona{anje strukture<br />
kolica pod dejstvom spolja{njeg<br />
optere}enja. Maksimalno pomeranje u<br />
pravcu dejstva bo~ne sile, koja je osnovni<br />
uzrok havarije kolica, kod modela<br />
strukture originalnih kolica iznosi 8,7 mm.<br />
Model strukture rekonstruisanih kolica na<br />
istom mestu, u istom pravcu, daje<br />
pomeranje 1,5 mm, slika 6.<br />
Projektovani aksijalni zazor izme|u<br />
osovina to~kova i vertikalnih limova iznosi<br />
2 mm. Izgled naponskog polja kada<br />
pomeranje referentnih ~vorova vertikalnog<br />
lima originalnih kolica u pravcu ose<br />
osovinice oslonog to~ka iznosi 2 mm,<br />
prikazan je na slici 7. Maksimalna<br />
vrednost uniaksijalnog napona (hipoteza<br />
Huber, Hencky, Von Mises) u zoni<br />
uklje{tenja u{ki iznosi 41,7 kN/cm 2 , {to<br />
govori da su pojedini delovi strukture u{li<br />
u zonu plastifikacije. Ovaj rezultat<br />
potvr|uje i ~injenica da se lomovi<br />
strukture kolica de{avaju upravo u<br />
pomenutoj zoni, slika 1.<br />
Ispitivanje originalnih i rekonstruisanih<br />
kolica izvr{eno je u Centralnom remontu<br />
DP “Kolubara Metal”. Rezultati ispitivanja<br />
prikazani su na slici 7.<br />
Tokom ispitivanja originalnih kolica, pri<br />
dejstvu sile intenziteta 760 kN do{lo je do<br />
Slika 8 Polje napona segmenta papu~e [6] Slika 9 3D model papu~e [6]<br />
[097]<br />
pojave pukotine u zoni uklje{tenja u{ke na<br />
mernom mestu 2, slika 7 (a). Nakon<br />
zavr{enog ispitivanja konstatovane su<br />
plasti~ne deformacije strukture kolica koje<br />
odgovaraju deformacijama koje se sre}u<br />
tokom eksploatacije bagera. Osim toga,<br />
dolazi i do pojave smicanja navrtke za<br />
osiguranje osovine oslonog to~ka, {to se,<br />
tako|e, de{ava u praksi.<br />
Prilikom ispitivanja rekonstruisanih kolica,<br />
pri dejstvu sile intenziteta 2 x 1200 kN,<br />
slika 7 (b), dolazi do pojave znatnih<br />
deformacija probnog stola i, u kasnijoj<br />
fazi, pucanja zavarenih veza elemenata<br />
njegovog postolja. Nakon ispitivanja nisu<br />
uo~ene plasti~ne deformacije strukture<br />
kolica, niti je do{lo do pojave smicanja<br />
navrtke za aksijalno osiguranje osovine<br />
to~ka.<br />
Rezultati eksperimentalne analize<br />
pona{anja konstrukcije originalnih i<br />
rekonstruisanih dvoto~kovnih kolica, pri<br />
dejstvu optere}enja u pravcu osa osovina<br />
to~kova, upu}uju na slede}e zaklju~ke:<br />
Slika 10 Segment papu~e - pogled odozdo [6] Slika 11 Zavisnost napona od radijusa [6]
energija<br />
Slika 12 Detalj KE modela spojnice [8] Slika 13 Torziona krutost elasti~ne spojnice [8]<br />
Slika 14 Dijagram promene momenta uvijanja i izlaznog vratila reduktora [8] - (a) kruta spojnica; (b) elasti~na spojnica<br />
Mt [kNm] Mt [kNm]<br />
� granica proporcionalnosti je dvostruko<br />
ve}a kod rekonstruisane strukture kolica;<br />
� do pojave pukotina i plasti~nih<br />
deformacija strukture originalnih kolica<br />
dolazi pri optere}enju ~iji je intenzitet<br />
znatno ni`i od granice proporcionalnosti<br />
rekonstruisanih kolica.<br />
2.1. Rekonstrukcija segmenta<br />
papu~a gusenica<br />
Osnovni uzrok lomova segmenata papu~e<br />
u zoni ulaska u{ke u telo segmenta, slika 2,<br />
jeste izra`ena koncentracija napona.<br />
Analiza naponsko-deformacionog stanja<br />
segmenta papu~e izvedena je primenom<br />
MKE, na modelu, slika 8, formiranom na<br />
osnovu 3D modela papu~e, slika 9.<br />
Pove}anjem radijusa na mestu ulaska u{ke<br />
u telo segmenta sa 10 mm na 25 mm, slika<br />
10, ostvareno je smanjenje vrednosti<br />
uniaksijalnog napona, izra~unatog prema<br />
hipotezi najve}eg deformacionog rada na<br />
promeni oblika, sa 59,0 kN/cm2 na 22,1<br />
kN/cm2 , slika 11.<br />
3. Pogon dizanja strele rotora<br />
bagera TAKRAF SRs 1200<br />
Tokom eksploatacije rotornog bagera<br />
TAKRAF SRs1200 javljali su se lomovi<br />
izlaznog vratila reduktora mehanizma za<br />
promenu nagiba strele rotora. Re{enje<br />
pomenutog problema ostvareno je<br />
pogodnim oblikovanjem u zoni promene<br />
pre~nika, odnosno smanjenjem teorijskog<br />
faktora koncentracije napona.<br />
Da bi se izbegao nepovoljan uticaj<br />
nesinhronizovanosti rada pogonskih<br />
motora, kao i sistema ko~enja koji<br />
elasti~nu spojnicu na ulaznom vratilu<br />
reduktora izbacuje iz funkcije, projektom<br />
[7] predvi|eno je da se veza izlaznog<br />
t [s]<br />
(a (b<br />
vratila reduktora i me|uvratila sa malim<br />
zup~anikom ostvari elasti~nom spojnicom<br />
sa gumenim ulo{cima.<br />
Analiza dinami~kog pona{anja mehanizma<br />
sa ugra|enom elasti~nom spojnicom<br />
zahtevala je da se najpre odredi krutost<br />
pomenute spojnice. To je u~injeno<br />
primenom MKE, slike 12 i 13. Simulacija<br />
optere}enja izazvanog otporom kopanja<br />
izvedena je na na~in izlo`en u [9].<br />
Na osnovu uporedne analize dijagrama<br />
prikazanih na slici 14, zaklju~uje se da je<br />
amplituda promene momenta uvijanja<br />
izlaznog vratila reduktora manja kod<br />
mehanizma sa ugra|enom elasti~nom<br />
spojnicom, {to je posledica amortizacije<br />
vi{ih harmonika poreme}ajne sile.<br />
4. Obrtna platforma bagera<br />
TAKRAF SRs 1200<br />
U toku eksploatacije bagera ovog tipa<br />
dolazilo je i do pojava pukotina i prslina<br />
na elementima strukture platforme.<br />
Pomenuti defekti strukture platforme<br />
dominantno su locirani na donjoj plo~i i<br />
vertikalnim limovima nosa~a prednjih<br />
stubova, na mestima sa izra`enom<br />
koncentracijom napona (tehnolo{ki otvori<br />
[098]<br />
u strukturi,<br />
nedovoljna du`ina<br />
i nepovoljna<br />
geometrija<br />
zavr{etka oja~anja<br />
donjeg pojasa<br />
nosa~a prednjih<br />
stubova). Izgled<br />
tipi~nih pukotina i<br />
prslina strukture<br />
platforme, u zoni<br />
ulaska u<br />
cilindri~nu formu,<br />
prikazan je na<br />
slici 15.<br />
Identifikacija<br />
naponsko -<br />
deformacionog stanja originalne strukture<br />
obrtne platforme izvr{ena je primenom<br />
MKE, {to je zahtevalo da se na osnovu<br />
konstrukcione dokumentacije najpre<br />
formira 3D model kojim su obuhva}eni svi<br />
detalji strukture platforme, slika 16. Nakon<br />
toga generisana je kona~noelementna<br />
mre`a sa 1 035 538 elemenata tipa<br />
tetraedra. Detalj mre`e u zoni pojave<br />
prslina i pukotina prikazan je na slici 17.<br />
Izgled bo~ne ortogonalne projekcije polja<br />
pomeranja strukture platforme i detalj<br />
polja napona u zoni pojave prslina i<br />
pukotina, u I slu~aju optere}enja (bager<br />
van pogona), prikazani su na slikama 18 i<br />
19. Najve}e pomeranje (18,7 mm) javlja se<br />
u zoni oslanjanja prednjih stubova<br />
nadgradnje, dok se najve}i normalni napon<br />
u pravcu globalne ose X (32,1 kN/cm 2 )<br />
javlja u zoni otvora na donjoj plo~i, ispod<br />
zadnjih stubova.<br />
Rekonstrukcijom strukture obrtne<br />
platforme - oja~avanjem donje plo~e i<br />
zatvaranjem postoje}eg tehnolo{kog otvora<br />
- ostvareni su slede}i efekti:<br />
� eliminisan je koncentrator napona u zoni<br />
pojave prslina i pukotina,<br />
Slika 15 Pukotine i prsline u strukturi obrtne platforme [10] - (a) vertikalni lim;<br />
(b) donja plo~a<br />
(a (b<br />
t [s]
energija<br />
Slika 16 3D model strukture platforme [10] Slika 17 KE mre`a u kriti~noj zoni strukture [10]<br />
Slika 18 Polje pomeranja strukture platforme [10] Slika 19 Polje napona u kriti~noj zoni [10]<br />
Slika 20 Detalj polja pomeranja u zoni oslanjanja zadnjih stubova nadgradnje [10] - a) originalna<br />
struktura platforme; b) rekonstruisana struktura platforme<br />
(a (b<br />
� znatno bla`a promena polja deformacije<br />
strukture, slika 20 i<br />
� znatno ni`i (za 1,73 puta) nivo<br />
naponskog stanja u kriti~nim zonama.<br />
5. Ka{ika bagera ORENSTEIN &<br />
KOPPEL SchRs 630<br />
Da bi se re{io problem lepljenja iskopanog<br />
materijala na dno ka{ike (zapremina nalepa<br />
se u ekstremnim uslovima kretala u<br />
granicama 30 ... 50 % zapremine ka{ike),<br />
uklonjeno je dno ka{ike i postavljena<br />
Slika 21 Originalna (a) i rekonstruisana (b) ka{ika [11]<br />
lan~ana zavesa, slika 21, uz istovremeno<br />
oja~anje strukture ka{ike. Dokaz ~vrsto}e<br />
rekonstruisane strukture ka{ike izveden je<br />
komparativnom kona~noelementnom<br />
analizom. Posebna pa`nja posve}ena je<br />
analizi naponskog stanja u zonama<br />
oslanjanja ka{ike - u{ke i rep ka{ike, slika<br />
22. Rezultati kona~noelementne analize su<br />
pokazali da stepeni sigurnosti<br />
rekonstruisane strukture ka{ike nisu manji<br />
od stepena sigurnosti originalne strukture<br />
ka{ike.<br />
(a (b<br />
[099]<br />
6. Pretovarni<br />
most za ugalj<br />
metalna<br />
PM - 300<br />
Nedovoljna krutost<br />
strukture<br />
pretovarnog mosta<br />
za ugalj, u zoni krute<br />
noge, prouzrokovala<br />
je relativno ~este<br />
zastoje ~etiri<br />
pretovarna mosta<br />
(kapacitet 300 t/h,<br />
raspon 50 m) sistema<br />
dopreme uglja u TE<br />
“Kolubara”. U<br />
ekstremnim<br />
situacijama, dolazilo<br />
je i do izvijanja<br />
kosnika krute noge,<br />
{to je za posledicu<br />
imalo kolaps<br />
strukture mosta. Na<br />
osnovu analize<br />
izvr{ene u [12],<br />
izvedena je<br />
rekonstrukcija<br />
strukture mosta, kojom je osna`ena<br />
postoje}a re{etka kosnika krute noge i<br />
uvedena sekundarna re{etka, ~ime je<br />
obezbe|ena elasti~na stabilnost kriti~nih<br />
elemenata strukture. Pri istim uslovima<br />
optere}enja, naponi u kriti~nim elementima<br />
strukture smanjeni su za 2,1 puta, a<br />
pomeranja strukture u zoni pendel noge, u<br />
pravcu vo`nje mosta, za 1,4 puta, slika 23.<br />
Svi neophodni dokazi strukture mosta<br />
izvedeni su saglasno preporukama datim u<br />
[13].<br />
7. Zaklju~ak<br />
Rotorni bageri i<br />
deponijske ma{ine<br />
(pretovarni mostovi za<br />
ugalj) ~ine okosnicu<br />
sistema mehanizacije<br />
povr{inskih kopova i<br />
termoelektrana. Njihovi<br />
zastoji se izrazito<br />
negativno odra`avaju na<br />
proces proizvodnje uglja<br />
i elektri~ne energije.<br />
Zastarelost koncepcija i<br />
vi{edecenijska
energija<br />
Slika 22 Detalj naponskog stanja strukture ka{ike u zoni repa [11] - (a) originalna ka{ika; (b) rekonstruisana ka{ika<br />
eksploatacija u te{kim uslovima, uz<br />
nedostatak finansijskih sredstava<br />
neophodnih za kupovinu nove opreme,<br />
upu}uju na zaklju~ak da je revitalizacija,<br />
shva}ena u {irem smislu [14],<br />
najracionalniji put o~uvanja i podizanja<br />
performansi te{ke mehanizacije u na{oj<br />
energetici. Iskustva ste~ena re{avanjem<br />
problema otkaza mehanizama i struktura<br />
posmatranih klasa ma{ina za mehanizaciju,<br />
predstavljaju va`an segment baze znanja<br />
neophodnog za realizaciju projekata<br />
revitalizacije.<br />
Literatura<br />
[1] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Mateji}, P.,<br />
Projekat rekonstrukcije dvoto~kovnih<br />
kolica mehanizma za kretanje rotornog<br />
bagera KRUPP SchRs 1760, Ma{inski<br />
fakultet, Beograd, 2003, str. 155.<br />
[2] Rasper, L., Der Sshaufelradbagger als<br />
Gewinnungsgerat, Trans Tech<br />
Publications, Clausthal, 1973, str. 330.<br />
[3] Durst, W., Vogt, W.,<br />
Sshaufelradbagger, Trans Tech<br />
Publications, Clausthal, 1986, str. 578.<br />
[4] Deutsche Norm - Bagger, Absetzer und<br />
Zusatzgeräte in Braunkohlentagebauen<br />
(DIN 22261-2), Berlin, 1998, str. 96.<br />
[5] Petkovi}, Z. Panteli}, M., , Bo{njak, S.,<br />
Eksperimentalna analiza pona{anja<br />
strukture dvoto~kovnih kolica rotornog<br />
bagera KRUPP SchRs 1760, Ma{inski<br />
fakultet, Beograd, 2003, str. 53.<br />
[6] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Mateji}, P.,<br />
Zrni}, N., Projekat rekonstrukcije<br />
segmenta papu~a gusenica rotornog<br />
bagera KRUPP SchRs 1760, Ma{inski<br />
fakultet, Beograd, 2003, str. 84.<br />
[7] Petkovi}, Z., Bo{njak, S., Mateji}, P.,<br />
Jovkovi}, M., Zrni}, N., Projekat<br />
rekonstrukcije mehanizma za dizanje strele<br />
rotora bagera TAKRAF SRs 1200,<br />
Ma{inski fakultet, Beograd, 2003, str. 91.<br />
[8] Bo{njak, S, Petkovi}, Z., Mateji}, P.,<br />
Jovkovi}, M., Dynamic analysis of hoisting<br />
system of bucket wheel excavator’s boom,<br />
Applied and Computer Mathematics,<br />
BAMM, PAM - Centre, Technical<br />
University of Budapest, Balaton, 2003.<br />
[9] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Jovkovi}, M.,<br />
Simulation of bucket wheel excavator's<br />
and trencher's load coused by excavation<br />
resisting force, XVI International<br />
conference on Material flow, Machines<br />
and Devices in industry ICMFMDI 2000,<br />
Belgrade, SRJ, December 2000, str. 1-203<br />
- 1 - 207.<br />
[10] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Mateji}, P.,<br />
Ga{i}, V., Projekat rekonstrukcije obrtne<br />
platforme rotornog bagera TAKRAF SRs<br />
1200, Ma{inski fakultet, Beograd, 2005,<br />
str. 189.<br />
[11] Bo{njak, S., Petkovi}, Z., Mateji}, P.,<br />
Jovkovi}, M., Zrni}, N., Ga{i}, V., Studija<br />
~vrsto}e ka{ike bagera ORENSTEIN &<br />
KOPPEL SchRs 630, Ma{inski fakultet,<br />
Beograd, 2002, str. 141.<br />
[12] Petkovi}, Z. Bo{njak, S., Jovkovi},<br />
M., Ga{i}, V., Zrni}, N., Projekat sanacije<br />
i rekonstrukcije pretovarnog mosta za<br />
ugalj - METALNA PM 300, Ma{inski<br />
fakultet, Beograd, 2002, str. 642<br />
[13] Petkovi}, Z., Ostri}, D., Metalne<br />
konstrukcije u ma{inogradnji I, Ma{inski<br />
fakultet, Beograd, 1996, str. 620.<br />
[100]<br />
(a (b<br />
Slika 23 Polja pomeranja originalne (a) i rekonstruisane (b) strukture pretovarnog mosta<br />
(a (b<br />
[14] Ivkovi}, S.,<br />
Tanasijevi}, M.,<br />
Ivkovi}, D.,<br />
Aktuelni problemi<br />
rotornih bagera na<br />
kopovima uglja u<br />
Srbiji, Istra`ivanja i<br />
projektovanja za<br />
privredu, Institut za<br />
istra`ivanja i<br />
projektovanja u<br />
privredi, Beograd,<br />
7-2005, str. 51 - 55.<br />
Ovaj rad<br />
predstavlja deo istra`ivanja na projektima<br />
u okviru Programa tehnolo{kog razvoja<br />
Srbije - projekti broj 6368 i 6344, oba<br />
finansirana od strane Ministarstva nauke, i<br />
za{tite `ivotne sredine Republike Srbije.
Temperatura svje`e pare jedan je od<br />
parametara koji ima velik uticaj<br />
kako na stepen korisnog dejstva,<br />
tako i na miran i pouzdan rad parne<br />
turbine. Zbog toga su zahtjevi koji se<br />
postavljaju pred regulaciju vrlo strogi.<br />
Ovakve zahtjeve ponekad je jako te{ko<br />
zadovoljiti, kako zbog razli~itih<br />
poreme}aja koji djeluju na kotao, tako i<br />
zbog promjena parametara dinami~kog<br />
modela kotla. Ove promjene dolaze od<br />
promjene radnog re`ima kotla, ali i zbog<br />
talo`enja {ljake na zidovima lo`i{ta,<br />
visinom centra plamena u lo`i{tu,<br />
temperaturom plamena, i drugim<br />
parametrima. Zbog nedostatka relativno<br />
ta~nih modela, koji bi dali opise uticaja<br />
navedenih parametara na dinami~ko<br />
pona{anje, te{ko je potpuno komenzovati<br />
~ak i mjerljive poreme}aje koji su bitni za<br />
temeperaturu svje`e pare, kao {to su<br />
pritisak i protok svje`e pare, dotok napojne<br />
vode u bubanj kotla, promjenu optere}enja<br />
kotla itd.<br />
U ovom radu bi}e prikazano rje{enje<br />
sistema za regulaciju temperature<br />
pregrijane pare na kotlu 120 MW TE<br />
MORAVA u Svilajncu.<br />
1. Opis sistema pregrijane pare<br />
TE Morava<br />
Ovo su neke od osnovnih<br />
karakterisitika kotla:<br />
� Proizvo|a~: RAFAKO,<br />
Racibor~, Poljska<br />
� Godina izgradnje: 1969<br />
� Broj mlinova: 6<br />
� Nazivni pritisak pare: 13.5<br />
MRa<br />
� Temperatura pare i<br />
me|upare: 535 o S<br />
� Kapacitet kotla: 380 t/h<br />
svje`e pare<br />
� Vrsta uglja: razni otpadni<br />
mrki ugalj iz podzemne<br />
eksploatacije<br />
[ema pregrijavanja svje`e pare sastoji se<br />
od dvije grane i proikazana je na slici 1.<br />
Zasi}ena para iz bubnja na temperaturi 330<br />
oS prvo prolazi kroz konvekcioni pregrija~<br />
gdje mu se temperatura podi`e za oko 100<br />
stepeni, zatim kroz niz od 4 ozra~ena<br />
pregrija~a, koji podi`u temperaturu do 535<br />
oS. Regulacija temperature obezbje|uje se<br />
ubrizgavanjem vodenog spreja u pregrijanu<br />
paru u komore iza pregrija~a K i S . Iza<br />
1 3<br />
pregrija~a S ukr{taju se lijeva i desna<br />
2<br />
grana pare. Ovim rje{enjem omogu}uje se<br />
ravnomjernije zagrijavanje lijeve i desne<br />
strane linije pare. Pregrija~ S ima 4<br />
relativno malu inerciju, tako da je<br />
ubrizgavanjem iza S omogu}ena fina<br />
3<br />
zavr{na regulacija temperature pare pred<br />
ulaskom u turbinu.<br />
Poreme}aj koji dominantno uti~e na<br />
temperaturu pare jeste polo`aj `i`e<br />
plamena. Podizanjem `i`e plamena navi{e,<br />
dolazi do velikog isijavanja topline na<br />
ozra~ene pregrija~e i brzog porasta<br />
[101]<br />
energija<br />
Aleksandar Ribi}<br />
IMP Automatika d.o.o. , Beograd<br />
Dragan Ne{i}<br />
J.P. TENT - TE Morava, Svilajnac<br />
UDC 621.311.22:[621.184.3:681.515.8<br />
Projektovanje regulacije<br />
temperature svje`e pare<br />
u TE Morava<br />
Rezime<br />
U radu je prikazana primena antiwindup PID regulatora u regulaciji temperature<br />
pregrejane pare.<br />
Opisani su dinami~ki moduli pregreja~a i prikazani eksperimentalni podaci sa bloka TE<br />
Morava.<br />
Klju~ne re~i: antiwindup PID i pregreja~ pare.<br />
Slika 1 [ema regulacije temperature pregrijane pare<br />
temperature na izlazu pregrija~a.<br />
Specifi~nost ovog bloka jeste kori{tenje<br />
mje{avine uglja za lo`enje. Zbog razli~itih<br />
ta~aka paljenja raznih vrsta uglja `i`a<br />
plamena stalno {eta i tako mijenja<br />
temperaturu pare.<br />
2. Modeli pregrija~a<br />
Polaze}i od jednodimenzione parcijalne<br />
diferencijalne jedna~ine navedene u [1],<br />
prenosna funkcija pregrija~a od ulazne<br />
temperature pare prema izlaznoj<br />
temperaturi, uz zanemarivanje transportnog<br />
ka{njenja, dobija se u obliku:<br />
(1)<br />
gdje parametri Î»Ï zavise od karkteristika<br />
pregija~a, pritiska i protoka pare. Na slici 2<br />
prikazani su neki odzivi na step ulaz za<br />
fiksirano Î,,= Ï i razne vrijednosti Î.<br />
Za potrebe po{avanja regulatora koristimo<br />
aproksimacije, koje su pogodnije za<br />
identifikaciju:
ili<br />
energija<br />
Slika 2 Odzivi na step ulaz temeperatura pare pregrija~a<br />
(2)<br />
(3)<br />
Aproksimacija (2) pogodnija je ako je λ2 ,<br />
(3) u ostalim slu~ajevima.<br />
Prenosna funkcija elementa za mjerenje<br />
temperature aproksimira se u obliku:<br />
3. [ema regulacije<br />
(4)<br />
Na slici 3 prikazana je {ema regulacije<br />
jedne grane pregrijane pare. Zahtijeva se<br />
da temperatura pare na izlazu iz kotla bude<br />
u granicama 535 ± o S. Regulacija je<br />
izvedena kroz dvije nezavisne kaskade.<br />
Prvu kaskada ~ine regulatori R1 i R2. R1<br />
predstavlja regulator temperature na izlazu<br />
iz kotla, i realizovan je kao antiwindup<br />
Tabela 1<br />
Slika 3 [ema regulacije temperature pregrijane pare<br />
PID sa dodatnim ulazom za pra}enje<br />
izlaza. Izlaz ovog regulatora predstavlja<br />
postavnu vrijednost za regulator<br />
temperature iza hladnjaka R2. Stvarna<br />
vrijednost temperature iza hladnjaka vodi<br />
[102]<br />
sa na ulaz za pra}enje<br />
regulatora R1. R2 je<br />
realizovan kao inkrementalni<br />
PID regulator sa impulsnim<br />
izlazom koji se vodi na<br />
motor ventila za<br />
ubrizgavanje. Osim {to<br />
popravlja dinami~ke<br />
karekteristike konture, ovaj<br />
regulator slu`i i za<br />
linearizaciju karakteristike<br />
ventila i kompenzuje<br />
promjene poja~anja ventila<br />
za razne vrijednosti protoka<br />
pare. Na ovaj na~in znatno<br />
se popravlja robustnost<br />
performansi na promjene<br />
parametara.<br />
Drugu kaskadu ~ine<br />
regulatori R3 i R4. Princip<br />
regulacije sli~an je kao i<br />
P [MW] gen T [sec] a T [sec] b T [sec] 1 T [sec] 2 Ï,, [sec] m T [sec] m<br />
105 30 60 15 140 0.5 25<br />
75 40 95 25 210 0.5 35<br />
Slika 4 Odata snaga generatora<br />
prethodnoj konturi, jedino se kao izlazna<br />
temperatura za regulaciju uzima<br />
temperatura pred drugim hladnjakom.<br />
Uloga ove kaskade jeste da odr`i takvu<br />
vrijednost temperature ispred hladnjaka,
energija<br />
Slika 5 Temperatura pare na izlazu iz kotla<br />
Slika 6 Otvorenost ventila za ubrizgavanje<br />
tako da ventil kojim upravlja prva kaskada<br />
bude uvijek u aktivnoj oblasti (da nije<br />
skroz otvoren ili zatvoren).<br />
Ru~no upravljanje omogu}eno je<br />
mogu}no{}u direknog upravljanja<br />
regulacionim ventilom. Kako su R1 i R3<br />
antiwindup regulatori, ne}e u slu~aju<br />
du`eg odstupanja od zadane vrijednosti u<br />
ru~nom re`imu rada, do}i do "navijanja"<br />
integralnog dijela regulatora, pa je prelazak<br />
sa ru~nog u automatski re`im gladak, bez<br />
preskoka i oscilovanja regulisane<br />
promjenljive.<br />
4. Identifikacija<br />
Iz eksperimantalnih podataka snimljenih<br />
na kotlu, izvr{ene su identifikacije modela<br />
(2), (3) i (4) pri snagama 70 i 105 MW za<br />
prenosne funkcije G p (s) i G m (s). Za model<br />
(3) dobijala se negativna vrijednost za T1,<br />
za kaskadu sa R1 i R2, tako da je za G p (s)<br />
usvojen model (2). Za kaskadu sa R3 i R4,<br />
dobijala se negativna vrijednost za Ta, pa<br />
je usvojen model (3). Vrijednosti<br />
izra~unatih parametara date su u tabeli 1.<br />
5. Eksperimentalni podaci<br />
Na osnovu dobijenih parametara, koriste}i<br />
[2] izvr{eno je pode{avanje regulatora. Na<br />
slikama 4,5 i 6 prikazani su dijagrami<br />
snage generatora, temperature svje`e pare i<br />
otvorenosti ventila za ubrizgavanje ispred<br />
zavr{nog pregrija~a. U po~etku snimanog<br />
perioda, pri snazi manjoj od 90 MW,<br />
vidljivo je da temperatura pare i bez<br />
ubrizgavanja nije mogla da dostigne<br />
nominalnu. Bez obzira na trajanje takvog<br />
stanja od oko 20 min., nije do{lo do<br />
"navijanja" (windup) integralnog ~lana<br />
regulatora, te je, ~im su se stekli uslovi<br />
temperatura odr`avana u datim granicama<br />
bez preskoka. Na slici 6 vidljiv je jako<br />
miran rad izvr{nog organa (ventila) uprkos<br />
znatnim poreme}ajima i izrazitoj<br />
nelinearnosti karakteristike ventila.<br />
Literatura<br />
[1] R. Herbrik, Modeling and Optimal<br />
Control of Once-Trough Steam Generating<br />
Systems, U of I/CSL Report, Urbana, IL,<br />
USA, 1971.<br />
[103]<br />
[2] S. Skogestad,<br />
Simple analytic rules<br />
for model reduction and<br />
PID controller tuning,<br />
Journal of Process<br />
Control, 13, 2002, str.<br />
291-309.<br />
[3] K.J. Åstrom, T.<br />
Hagglund, PID<br />
Controllers: Theory,<br />
Design and Tuning, 2nd edition, Instrument<br />
Society of America,<br />
Research Triangle Park,<br />
1995.
Tehni~ki progres i porast `ivotnog<br />
standarda u svetu nerazdvojivo su<br />
vezani za proizvodnju i upotrebu<br />
elektri~ne energije bez obzira na stepen<br />
razvijenosti pojedinih zemalja.<br />
Danas je nemogu}e zamisliti stvaranje<br />
nove materijalne vrednosti a da to nije<br />
vezano za proizvodnju i potro{nju<br />
elektri~ne energije.<br />
Elektroprivredni sistem po svom zna~aju i<br />
karakteristikama funkcionisanja predstavlja<br />
krvotok zemlje i dru{tva. Posmatraju}i ga<br />
kao celinu sastavljen je od 4 osnovna<br />
elementa:<br />
a) elektri~ni izvori<br />
b) transformatori<br />
c) elektri~ni vodovi (prenos elektri~ne<br />
energije od elektrana do potro{a~a uz<br />
`eljeni napon i ograni~eno strujno<br />
optere}enje)<br />
d) potro{a~i.<br />
Kontinualno uve}ana proizvodnja i<br />
potro{nja elektri~ne energije uslovila je<br />
potrebu za kablovima razli~itih<br />
konstrukcija i karakteristika a istovremeno<br />
i razvila o{tru konkurenciju me|u<br />
proizvo|a~ima.<br />
U toku pro{le godine svetsko tr`i{te<br />
kablova iznosilo je 83 milijardi USD.<br />
Prema podacima ICF (International<br />
Cablemakers Federation) proizvo|a~i<br />
Centralne i Isto~ne Evrope (Bugarska,<br />
^e{ka, Ma|arska, Poljska, Rumunija,<br />
Rusija, Slova~ka i biv{a Jugoslavija) imali<br />
su tr`i{te vredno 2,52 milijarde USD i to<br />
predstavlja pad od 16% u odnosu na<br />
prethodnu godinu.<br />
Kretanje prodaje kablova i provodnika u<br />
poslednjih 10 godina po zapo{ljenom<br />
pokazuje da u Evropi najni`i nivo dr`i<br />
Rusija, Srbija i Crna Gora, Bugarska i<br />
Rumunija. Sa druge strane, u Centralnoj i<br />
Isto~noj Evropi identifikovano je 96<br />
proizvo|a~a provodnika i kablova: 37 u<br />
biv{em SSSR-u, Poljskoj 18, zatim slede<br />
SCG 13, ^e{ka 9, Rumunija 7, a ostalo je<br />
u Slova~koj, Ma|arskoj, Bugarskoj.<br />
Osim toga, doma}e tr`i{te postalo je i<br />
predmet nepotrebnog i nekontrolisanog<br />
uvoza kablova, naro~ito iz azijskog i<br />
dalekoisto~nog regiona.<br />
Prema podacima Zavoda za statistiku -<br />
statistika spoljne trgovine, u toku 2004. u<br />
ovu zemlju je uvezeno kablovskih<br />
proizvoda u vrednosti od 26.800.000 USD.<br />
Ovo zna~i da ne postoji za{tita doma}ih<br />
proizvo|a~a kablova ni u carinskom niti u<br />
vancarinskom obliku. Paradoksalno, ali<br />
istinito, ve}e su carine za uvoz<br />
[104]<br />
energija<br />
Dr Toplica Pavlovi}<br />
Holding industrija kablova a.d., Jagodina<br />
Radi{a Dimitrijevi}<br />
Institut FKC, Jagodina<br />
UDC 621.315:658.5(497.11)<br />
Komparativne prednosti<br />
FKS-Jagodina u proizvodnji<br />
energetskih kablova<br />
Rezime<br />
U ovom radu na sublimiran na~in prikazano je sada{nje stanje sa stanovi{ta tehnologije,<br />
materijala i smernica za upotrebu i dat kriti~ki osvrt u funkciji razmi{ljanja oko<br />
perspektive uva`avaju}i i aktuelni trenutak pripreme i kona~ne verzije realizacije<br />
procesa transformacije.<br />
Predmet analize su bili kablovi za prenos energije srednjeg i visokog napona sa<br />
papirnom izolacijom, izolacijom umre`enog polietilena i elastomerima. Komaparativne<br />
prednosti i ograni~enja posmatrani su u funkciji pouzdanosti eksploatacionih<br />
karakteristika koje su posledica ugra|enih materijala i primenjenih tehnologija.<br />
Nastojanje je bilo da se i pore|enja ~ine sa up-to date stanjem svetske tehnike, a pre<br />
svega sa procesima koji su primenjeni kod izolacije (peroksidno umre`avanje, silansko<br />
umre`avanje, radijaciono umre`avanje).<br />
U o{troj borbi sa konkurencijom izlaz treba tra`iti u stalnom pobolj{anju kvaliteta<br />
procesa i proizvoda, kao i smanjenju tro{kova kroz racionalizaciju konstrukcije kablova.<br />
U tom smislu predlog korisnicima je primena kablova sa izolacijom umre`enom suvim<br />
postupkom kao i konstruktivna re{enja sa optimalno ugra|enim koli~inama materijala.<br />
Klju~ne re~i: energetski kablovi, srednji i visoki napon, XLPE.<br />
Medium and High Voltage Cables<br />
- FKS view to the Present and to the Future -<br />
In this article we showed present status regarding to he technology, materials and<br />
directions for usage, as well as critical approach to the existing considerations in<br />
function of perspectives having in mind actual moment in transformation processes.<br />
Subject of the analysis are medium and high tension power distribution cables with<br />
paper, XLPE and rubber insulation. Comparative advantages and limits are in function<br />
of reliability exploiting characteristics as consequence of materials and technology we<br />
use. Our intention was to make comparisons to “up-to date” status of tecnics, most of all<br />
to the processes in insulations, as well as metals.<br />
Faced with strong competition, we are trying to find solutions in constant improvement<br />
of the processes and quality, as well as in cost reduction and rationing of the cable<br />
constructions.<br />
Therefore, we suggest to our customers to use cables insulated with dry cross linking<br />
(curing) procedure as well as constructions with optimal built in material.<br />
Key words: power cables, medium and hight voltage, XLP.<br />
repromaterijala koji se ugra|uju u kablove<br />
nego za finalni proizvod.<br />
1. Energetski kablovi srednjeg i<br />
visokog napona<br />
U elektroprivrednom sistemu svake zemlje<br />
kablovi, kao komponenta za prenos snage,<br />
zauzimaju vrlo zna~ajno mesto.<br />
Odgovaraju}e tehni~ke preporuke jasno su<br />
definisale izbor tipa i konstrukcije kablova<br />
za odgovaraju}e primene u eksploataciji
energija<br />
(npr. tehni~ka preporuka br.3 od 1991.<br />
god.).<br />
U savremenim srednjenaponskim i<br />
distributivnim mre`ama u novije vreme,<br />
sve ~e{}e se primenjuju nove konstrukcije<br />
kablova sa izolacijom od polietilena (PE) i<br />
umre`enog polietilena (XLPE) uz ve}<br />
postoje}e mre`e kablova na bazi papirnouljne<br />
izolacije sa zavr{nim Pb pla{tom ili<br />
pla{tom na bazi Al.<br />
Normalno, ovoj kategoriji napona moraju<br />
se pridodati i kablovi izolovani gumom<br />
razli~itih me{avina na bazi prirodnih i<br />
sinteti~kih kau~uka.<br />
Ova konstruktivna re{enja sa stanovi{ta pre<br />
svega izolacionih materijala egzistiraju i u<br />
visokom naponu, pri ~emu danas u praksi<br />
dominiraju kablovi sa izolacijom na bazi<br />
XLPE.<br />
U daljem izlaganju bi}e dat kratak pregled<br />
tehnolo{kih operacija i materijala za<br />
kablove srednjeg i visokog napona.<br />
1. 1. Kablovi sa izolacijom od<br />
impregnisanog papira i olovnim ili<br />
aluminijuskim pla{tom<br />
Ova vrsta kablova je najstarija i u svetu je<br />
u primeni preko sto godina. Zbog dobrih<br />
eksploatacionih karakteristika i danas se<br />
nerado napu{ta, tako da uglavnom<br />
dominiraju IPO13, NPO13, NPZO13 sa<br />
olovnim pla{tom i provodnim spoljnim<br />
omota~em.<br />
Prednosti ovih kablova ogledaju se kod<br />
uzemljiva~kog sistema mre`e, imaju mali<br />
redukcioni faktor, efekat zna~ajnog<br />
odvo|enja struje gre{ke u zemlju preko<br />
neizolovanog olovnog pla{ta i jako<br />
prigu{enje izvedenog potencijala. Sa druge<br />
strane, ozbiljni nedostataci ovih kablova<br />
su:<br />
- prljava tehnologija u proizvodnji<br />
- ni`a radna temperatura u eksploataciji u<br />
odnosu na XLPE<br />
- te`a instalacija u sistem<br />
- potreba za odr`avanjem (naro~ito kablovi<br />
oznake I )<br />
- skuplji u odnosu na XLPE varijante.<br />
Ali i pored ovih nesavr{enosti, bi}e i dalje<br />
u primeni zbog odr`avanja postoje}e<br />
mre`e.<br />
Poznato je da ovu vrstu kablova u ovoj<br />
zemlji i bli`em okru`enju proizvodi samo<br />
FKS-Jagodina i to u naponskom nivou 10 -<br />
35 KV.<br />
Na~elna tehnologija proizvodnje sastoji se<br />
od 7 osnovnih operacija a skra}ena {ema<br />
data je na slici 1.<br />
1. 2. Kablovi sa EPDM izolacijom<br />
srednjeg napona<br />
Uvo|enje izolacije na bazi sinteti~kog<br />
kau~uka etilen-propilen umesto prirodnog i<br />
butil kau~uka kod rudarskih kablova<br />
napona 6-35 KV stvorilo je mogu}nost<br />
primene i za kablove za fiksno polaganje<br />
za napone do 35 KV (u svetu i za vi{e<br />
napone). Kablovi sa ovom vrstom izolacije<br />
kod nas te{ko nalaze “pravo gra|anstva”.<br />
Industrija kablova Jagodina je do 1992.<br />
proizvodila ove kablove napona do 35 KV<br />
za izvoz u SAD jer su zbog manje<br />
osetljivosti na efekat water treeing ovi<br />
kablovi na tom tr`i{tu na{li zna~ajnu<br />
primenu.<br />
U saradnji sa Institutom VNIIKP-Moskva,<br />
za potrebe ruskih rudnika osvajani su<br />
kablovi tipa K[VG∃ konstrukcije 3x70 +<br />
3x16 mm2 , 20 i 35 KV.<br />
Gumene me{avine za izolaciju, ekran<br />
provodnika i izolacije, poluprovodni<br />
omota~ za `ile za uzemljenje i<br />
poluprovodni unutra{nji omota~ kabla<br />
pripremani su na novom mikseru FKS-a.<br />
Izolovanje energetskih `ila 70 mm2 ura|eno je na vertikalnoj liniji za<br />
kontinualnu vulkanizaciju u pari<br />
postupkom trostruke ekstruzije (ekran<br />
provodnika, izolacija, ekran izolacije). Kao<br />
provodnik upotrebljena je bakarna<br />
fleksibilna kalajisana u`ad, klase 5, prema<br />
JUS N.C0.015. Izolovanje provodnika za<br />
uzemljenje ura|eno je na horizontalnoj<br />
ma{ini za kontinualnu vulkanizaciju<br />
takvim re`imom da je `ila ostala<br />
nedovoljno vulkanizovana da bi popunila<br />
prostore energetskih `ila pri pou`avanju.<br />
Sve `ile su bile grafitirane da bi bile<br />
pokretljive pri savijanju da bi se<br />
obezbedila fleksibilnost kabla. @ile su<br />
pou`ene sa kratkim korakom i to tako da<br />
`ile za uzemljenje budu u me|uprostoru<br />
energetskih, a preko jezgra kabla obavijana<br />
provodna tekstilna traka i ekstrudovan<br />
unutra{nji pla{t od provodne gumene<br />
me{avine. Spolja je obavijena tekstilna<br />
gumirana traka i pla{t ura|en gumenom<br />
me{avinom na bazi polihloroprena.<br />
Po istoj tehnologiji ra|en je i kabl EpHN<br />
78, 38x70 + 3x16 mm2 za potrebe REIK-<br />
Kolubara.<br />
Za ove kablove karakteristi~no je da su<br />
otporni na naprezanje pri dugotrajnim<br />
savijanjima, a to se posti`e najpre<br />
konstrukcijom provodnika, du`inom<br />
koraka pou`avanja `ila, usagla{avanjem<br />
smera pou`avanja `ica, odnosno strukova u<br />
spolja{njem sloju sa smerom pou`avanja<br />
`ila, veli~inom preseka i konstrukcijom<br />
pomo}nih `ila kabla, pokretljivo{}u `ila u<br />
kablu i dr.<br />
U eksploataciji, vu~na sila ne treba da<br />
pre|e 15 N/mm2 ili pri kratkotrajnom<br />
naprezanju do 25 N/mm2 . Dozvoljeni<br />
radijus savijanja kabla pri kretanju je<br />
1.2,5-strukom pre~niku kabla, a u<br />
izuzetnim slu~ajevima 5-strukom pre~niku<br />
kabla.<br />
Osnovni problem proizvodnje ovih<br />
kablova kod nas je u ~isto}i izolacije koju<br />
proizvo|a~i kablova sami pripremaju u<br />
mikseru. Druga mogu}nost prljanja nastaje<br />
na ekstruderu koji se ru~no hrani. Ukoliko<br />
se ovi problemi prevazi|u, a ina~e su<br />
subjektivne prirode, onda postoje realne<br />
{anse za unapre|enje proizvodnje u FKS-u.<br />
Osnovna blok {ema proizvodnje data je na<br />
slici 2.<br />
[105]<br />
1. 3. Kablovi sa UPE izolacijom<br />
napona 10-35 KV i visokonaponski<br />
kablovi<br />
Sa pojavom izolacije na bazi umre`enog<br />
polietilena (UPE) u svetu {ezdesetih<br />
godina pro{log veka svi kablovci su<br />
smatrali da je, na bazi ispitanih<br />
karakteristika (visoka probojna ~vrsto}a,<br />
mali faktor tg d, mala dielektri~na<br />
konstanta, vi{a termi~ka klasa (90-250 °C)<br />
u kratkom spoju) u pitanju idealna<br />
izolacija. Zahtevi stranog tr`i{ta naterali su<br />
FKS da investira u jednu nagnutu liniju za<br />
kontinualnu vulkanizaciju polietilena u<br />
vodenoj pari, dok je konkurencija i dalje<br />
radila sa termoplasti~nim polietilenima<br />
(PE). U to vreme je FKS imala liniju za<br />
istovremenu ekstruziju prvog<br />
poluprovodnog sloja i izolacije, a drugi<br />
sloj je naknadno ekstrudovan. Zahteve<br />
standarda u pogledu vi{e dozvoljenih<br />
parcijalnih pre`njenja 40 pC, ova<br />
konstrukcija je zadovoljila.<br />
Me|utim, ubrzo je do{lo do ispadanja iz<br />
pogona kablova od umre`rnog, a jo{ vi{e<br />
od termoplasti~nog polietilena. Ovo je<br />
naro~ito bilo ra{ireno u Americi gde je<br />
primena UPE bila vrlo zna~ajna. Pojava je<br />
brzo povezana sa efektom water treeing.<br />
Istra`ivanja su pokazala da se ova pojava<br />
de{ava u prisustvu vode i napona. Sve je to<br />
dovelo do toga da su mnogi po~eli da se<br />
vra}aju primeni kablova izolovanih<br />
papirom, ili znatno manje osetljivim<br />
kablovima sa etilen-propilen izolacijom.<br />
Normalno, vremenom su proizvo|a~i<br />
kablova uz pomo} proizvo|a~a polietilena<br />
ovu pojavu sveli na minimum, uz<br />
istovremeno usavr{avanje konstrukcija<br />
kablova sa radijalnom i longitudinalnom<br />
za{titom od prodora vode u kabl.<br />
Iskustvo FKS-a ste~eno u vi{egodi{njoj<br />
proizvodnji srednjenaponskih kablova<br />
izolovanih UPE bilo je osnova za ulazak u<br />
proizvodnju visokonaponskih kablova 110-<br />
150 KV.<br />
Glavni razlozi za kori{}enje<br />
visokonaponskih kablova izolovanih<br />
umre`enim polietilenom umesto<br />
visokonaponskih kablova sa uljnopapirnom<br />
izolacijom le`e u slede}em:<br />
� mali dielektri~ni gubici (tg δ) - ova<br />
vrednost kod UPE ne prelazi 4x10-4 i<br />
oko 10 puta je manja od iste koja va`I za<br />
konvencionalne kablove izolovane uljnopapirnom<br />
izolacijom;<br />
� mala dielektri~na konstanta (ε ) - ε r r<br />
izolacije od UPE je 2,3 a kod uljnopapirne<br />
izolacije je 3,7;<br />
� visoko strujno optere}enje - izvanredne<br />
elektri~ne i termofizi~ke karakteristike<br />
kablova sa UPE pru`aju mogu}nost<br />
ve}eg strujnog optere}enja kabla, a<br />
naro~ito preoptere}enja u incidentnim<br />
slu~ajevima;<br />
� laka instalacija i spajanje<br />
� nema potrebe za posebnim merama<br />
odr`avanja.<br />
Umre`avanjem se formira posebna<br />
molekulska struktura koja obezbe|uje<br />
ovom polietilenu visoku termi~ku klasu.
energija<br />
Slika 1 Tehnolo{ki proces izrade energetskih kablova izolovanih impregnisanim papirom<br />
MATERIJALI<br />
[106]
energija<br />
Slika 2 Tehnolo{ki proces izrade energetskih kablova izolovanih gumom<br />
MATERIJALI<br />
[107]
energija<br />
Slika 3 Prikaz izrade energetskih kablova na VCV liniji<br />
[108]
energija<br />
Slika 4 Uticaj postupka umre`avanja na broj gre{aka u izolaciji<br />
Slika 5 Probojna ~vrsto}a na naizmeni~ni i impulsni napon XLPE- kabla<br />
6,35/11KV vulkanizovano u pari i suvim postupkom<br />
Dozvoljena radna temperatura UPE<br />
kablova iznosi 90°C, a pri kratkim<br />
preoptere}enjima i do 130°C u zbirnom<br />
vremenu od 100 sati godi{nje, bez<br />
posledica na vek trajanja kabla.<br />
Principijelna {ema proizvodnje<br />
visokonaponskih kablova izolovanih UPE<br />
na vertikalnom tornju data je na slici 3.<br />
I.3.1. Preimu}stva kablova sa izolacijom<br />
na bazi umre`enog polietilena suvim<br />
postupkom<br />
U proizvodnji energetskih kablova,<br />
vulkanizacija na CCV liniji dugo godina je<br />
smatrana modernim re{enjem sve do<br />
pojave Sioplasa po tehnologiji Dow<br />
Cornninga [7] .<br />
[109]<br />
Sa druge strane mnoge manjkavosti koje<br />
su bile prisutne kod CCV tehnologije<br />
prevazi|ene su pojavom vertikalnih linija.<br />
Tradicionalno je vodena para, u procesu<br />
umre`avanja obezbe|ivala i potrebnu<br />
koli~inu toplote i odgovaraju}i pritisak u<br />
vulkanizacionoj cevi. Na`alost, ovaj<br />
medijum prouzrokuje i odgovaraju}e<br />
defekte u izolaciji (pribli`no 10 3 /mm 3 , a<br />
alarmantno je ako su defekti 0,1 %<br />
dielektrika).<br />
Poznato je da Industrija kablova - Jagodina<br />
raspola`e, pored radijacione i linijama za<br />
umre`avanje kako u vodenoj pari tako i u<br />
azotu - tzv. suvi postupak umre`avanja.<br />
Posebno zna~ajna ~injenica da je na VCV<br />
postrojenju mogu}e objediniti u jednom<br />
prolazu 3 ekstruderske operacije (tripleks<br />
postupak), {to u krajnjem rezultira<br />
dominantnim kvalitetom ~ije su<br />
karakteristike:<br />
1. visokokvalitetan spoj provodnika,<br />
poluprovodnog sloja, izolacije i ekran<br />
izolacije;<br />
2. veoma visoke performanse kabla kao<br />
poledica odsustva kontaminacije<br />
izolacije;<br />
3. precizno izvedena geometrija elemenata<br />
kabla zahvaljuju}i proizvodnoj opremi i<br />
sistemu kontinualne vertikalne<br />
vulkanizacije;<br />
4. izvanredne elektri~ne eksploatacione<br />
karakteristike izolacionih slojeva<br />
(provodni, izolacioni) dobijene suvim<br />
postupkom umre`avanja.<br />
Umre`avanje UPE izolacije vr{i se na<br />
temperaturi 400 o C u prisustvu azota pod<br />
pritiskom do 15 bara. Azot pod pritiskom<br />
spre~ava stvaranje gasnih mehurova u<br />
izolaciji uz istovremeno odr`avanje<br />
uniformne debljine izolacije. Posle<br />
izvr{ene vulkanizacije izolacija se hladi<br />
azotom a zatim vodom pod pritiskom.<br />
Dalje hla|enje do sobne temperature vr{i<br />
se u standardnom vodenom koritu.<br />
Napred re~enom treba dodati da je razvijen<br />
i u{ao u redovnu primenu novi kompaund<br />
za visokonaponske kablove tzv. tree<br />
retardant otporan na dejstvo ozona i<br />
toplotno stabilan.<br />
Sve ove prednosti suvog postupka<br />
umre`avanja, vrlo zna~ajne za prakti~nu<br />
primenu, najbolje se mogu sagledati sa<br />
slike 4 i 5. [7]<br />
2. Zaklju~ak<br />
Poslednjih 15 godina privredu ove zemlje<br />
pratile su brojne te{ko}e koje nisu zaobi{le<br />
ni doma}e proizvo|a~e kablova,<br />
uklju~uju}i i FKS. No i pored toga nije<br />
bilo potpunog prekida i ga{enja<br />
proizvodnje, sa~uvani su svi atesti i<br />
dobijeni novi (FKS i atest za HFFR -<br />
kablove kod VDE - Instituta).<br />
Sada{nji trenutak karakteri{u aktivnosti na<br />
planu pripreme za privatizaciju ali i<br />
razmi{ljanja na razvojnom planu ~ija }e<br />
realizacija zna~ajno zavisiti i od budu}eg<br />
vlasnika.<br />
Generalno gledano mo`e se zaklju~iti<br />
slede}e:
A. POSTOJE]E STANJE<br />
1. postoje}i proizvodni program u delu<br />
energetskih kablova ima poziciju na<br />
tr`i{tu;<br />
2. kablovi sa uljno-papirnom izolacijom<br />
jo{ uvek su aktuelni zbog odr`avanja<br />
postoje}ih mre`a i ~injenice da je malo<br />
kablovaca koji su tu proizvodnju<br />
zadr`ali;<br />
3. zbog pove}ane konkurencije, recesije u<br />
svetskim razmerama pada akumulativost<br />
ovog asortimana do mere da pojedine<br />
firme zatvaraju svoje fabrike;<br />
4. liberalizovano doma}e tr`i{te i odsustvo<br />
bilo kakve ozbiljne za{tite doma}ih<br />
proizvoda~a ne idu na ruku o`ivljavanju<br />
doma}e proizvodnje; i u slu~ajevima<br />
kada je doma}i proizvoda~ na tenderu sa<br />
najpovoljnijom ponudom forsira se uvoz<br />
kablova;<br />
B. GDE FKS VIDI MOGU]I IZLAZ<br />
1. odr`anje postoje}eg i unapredenje<br />
asortimana srednjeg i visokog napona<br />
energeskilia kablova sa izolacijom od<br />
umre`enog polietilena i EPR-a;<br />
2. daljei razvoj sopstvene proizvodnje<br />
izolacionih materijala za srednji napon;<br />
3. insistiranje na reviziji postoje}ih uslova<br />
i re{enja u nacionalnim standardima u<br />
cilju smanjenja utro{ka materijala;<br />
a) ra~unske gre{ke konstruktivnih<br />
elemenata kabla prevesti na elektri~ne,<br />
neophodne eksploatacionim uslovima;<br />
b) novoosvojene materijale uvoditi<br />
saglasno mogu}nostima postoje}eg<br />
ma{inskog parka uz odgovaraju}e<br />
prilagodavanje;<br />
4. u nove tehni~ke preporuke i revizije<br />
standarda iz ove oblasti uvesti klju~ne<br />
karakteristike kablova koje opredeljuju<br />
kvalitet i `ivotni vek kablova<br />
5. za kablove sa XLPE izolacijom uvesti<br />
ograni~enja za primenu ukoliko nisu<br />
proizvedena po tripleks postupku i<br />
umre`avanje izvedeno suvim postupkom<br />
u azotu.<br />
Literatura<br />
[1] Tehni~ka i katalo{ka dokumentacija<br />
FKS-a<br />
[2] Cortinovis SpA, Innvative Stranding<br />
and Cabling Equipement for Power Cahles,<br />
Wire & Cable Asia, July/August 2003<br />
[3] A.Blackmore, Annealing Copper &<br />
Aluminium Stranded Condicto&, Wire &<br />
Cable Technology, January/February<br />
[4] Tehni~ka dokumentacija: SWISSCAB -<br />
[vajcarska<br />
[5] R. Karling, Nextrom’s silane<br />
crosslinking tehnolngies, Nextrom<br />
tehnolngies, N020-1/1999 [6] Aluminium Electrical Conductor<br />
Handbook, The Aluminium association,<br />
N.W. Washington, 1982<br />
[7] D.Mc Allister, Flectric Cahles<br />
Handbook, Granada Tehnical Book.<br />
Elektroenergetski sistem (EES) na{e<br />
zemlje u poslednjih nekoliko godina<br />
ne mo`e da iz sopstvenih izvora<br />
podmiri rastu}e potrebe za elektri~nom<br />
energijom. Taj nedostatak iznosi u proseku<br />
10% od ostvarene proizvodnje, a varira u<br />
toku godine od meseca do meseca.<br />
Tako|e, zbog dugogodi{njeg neadekvatnog<br />
odr`avanja i zastarelosti opreme dovedeno<br />
je u pitanje i tehni~ko stanje mnogih<br />
proizvodnih kapaciteta, koji rade sa<br />
smanjenim stepenom iskori{}enja. Ovaj<br />
problem se svakako mo`e da re{<br />
izgradnjom novih termo i hidroelektrana ili<br />
uklju~ivanjem drugih alternativnih izvora<br />
elektri~ne energije, ali ostaje nerazre{en<br />
problem energetske efikasnosti takvog<br />
sistema.<br />
Prema tome, autori smatraju da bi<br />
energetski sistem bio efikasniji trebalo bi<br />
u~initi slede}e:<br />
[110]<br />
energija<br />
Radi{a Dimitrijevi}, Dr Jovan Manasijevi},<br />
Miroslav @ivkovi}<br />
Institut FKS, Jagodina<br />
Dr Toplica Pavlovi}<br />
Biro generalnog direktora FKS, Jagodina<br />
Prof. dr Radica Proki}-Cvetkovi},<br />
prof. dr An|elka Milosavljevi}<br />
Ma{inski fakultet, Beograd<br />
UDC 669.018.58:621.314.21.042<br />
Primena amorfnih legura za<br />
izradu magnetnih kola u cilju<br />
u{tede elektri~ne energije<br />
Rezime<br />
U ovom radu je prezentirana mogu}nost pove}anja efikasnosti distributivnih<br />
transformatora, primenom novih legura sa smanjenim gubicima magnetizacije u toku<br />
izrade magnetnih kola. Tako|e je dat pregled stanja u svetu, sa smernicama za dalji<br />
razvoj materijala za izradu magnetnog kola, koji treba da se ogleda u upro{}avanju<br />
tehnolo{kog postupka. Zbog izvesnih te{ko}a u ovom postupku, primena je ograni~ena<br />
samo na izradu distributivnih transformatora, koji su manje snage i manjih dimenzija,<br />
ali su s druge strane i daleko najbrojniji u sistemu. Ovo u potpunosti opravdava<br />
planirana istra`ivanja, jer se u na{oj zemlji nalaze i prirodni resursi koji su neophodni<br />
za proizvodnju novih legura sa pobolj{anim svojstvima, a koje mogu da slu`e za izradu<br />
magnetnog kola transformatora i pove}avaju energetsku efikasnost distributivnih<br />
transformatora.<br />
Abstract<br />
This paper presents possibility of increasing the efficiency of distribution transformers<br />
using very low power loss alloys for magnetic cores. The review in the world is also<br />
presented, showing the courses for further improvement of the magnetic core materials,<br />
regarding the process simplifying. Because of some difficulties in this process, the<br />
application is limited to distribution transformers, which power and dimensions are<br />
smaller, but on the other hand, which are the most numerous in the electric power<br />
system. This fact completely justifies the intended investigation, because there are natur<br />
resources in our country, needed for production of new alloys of improved<br />
performances, which are applied for transformer cores, increasing their efficiency.<br />
� Planirati optimalni razvoj i izgradnju<br />
distributivne mre`e, da bi se tro{kovi<br />
distribucije elektri~ne energije smanjili,<br />
uzimaju}u u obzir odre|ene parametre,<br />
koji su bitni za mre`u. Optimalna<br />
konfiguracija mre`e za svaku godinu<br />
planiranog razvoja dobija se kada se<br />
na|e minimum funkcije tro{kova;<br />
� Uvoditi kompenzaciju reaktivne energije<br />
u cilju smanjenja nepotrebne<br />
komponente optere}enja;<br />
� Usavr{avati elemente sistema, tako da se<br />
primenom materijala i novih tehnolo{kih<br />
re{enja, pove}a stepen korisnog dejstva,<br />
a u krajnjoj liniji i efikasnost sistema.<br />
Distributivni transformatori (DTS), kao<br />
najbrojniji elementi sistema, transformi{u u<br />
EES-u srednji napon 10 i 20 kV na niski<br />
napon 0,4 kV. Zavisno od snage, jedan<br />
DTS na niskom naponu ima vi{e izvoda<br />
(npr. 8 za 630 kVA ili 12 za 1000 kVA), a<br />
pouzdanost i efikasnost u napajanju
energija<br />
Slika 1 Linija za proizvodnju tankih traka od amorfnih metalnih legura<br />
Topljenje Livenje Izvla~enje Merenje Namotavanje<br />
potro{a~a mora biti na visokom nivou,<br />
pogotovu u gusto naseljenim gradskim<br />
sredinama. ^est je slu~aj da transformatori<br />
rade paralelno, tako da je verovatno}a, da<br />
potro{a~i u tom delu distributivne mre`e<br />
ostanu bez napajanja.<br />
[to se ti~e efikasnosti, transformatori su<br />
gotovo savr{ene ma{ine sa stepenom<br />
korisnog dejstva od 96 do 99%, {to je vi{e<br />
od bilo koje druge elektri~ne ma{ine. Ipak,<br />
~ak i u tako savr{enoj ma{ini, mogu}e je<br />
ostvariti zna~ajne u{tede elektri~ne<br />
energije, ako se za izradu magnetnog kola<br />
upotrebe specijalne legure, koje se odlikuju<br />
vrlo niskim jedini~nim gubicima snage.<br />
Tako su po~etkom osamdesetih godina<br />
pro{log veka u distributivnoj mre`i SAD<br />
eksperimentalno instalisana dva<br />
transformatora, koja su zbog svojih<br />
osobina bila jedinstvena me|u 40 miliona<br />
instalisanih DTS-a {irom Amerike.<br />
Njihovo magnetno kolo bilo je napravljeno<br />
od magnetno meke amorfne metalne legure<br />
Fe-B-Si, koja je smanjila gubitke energije<br />
za oko 70%, i pokazivala je bolje<br />
magnetne osobine od bilo koje do tada<br />
kori{}ene legure `eleza i silicijuma [1, 2].<br />
Uprkos tome, uvo|enje u primenu<br />
amorfnih metalnih legura (AML) nije i{lo<br />
ni brzo ni lako. U odnosu na standardne<br />
hladno valjane Fe-Si limove [3], AML su<br />
tvr|e ali krtije, a proces proizvodnje<br />
magnetnog kola od AML je slo`eniji i<br />
skuplji. Tako|e postupak dobijanja AML<br />
spada u domen visokih tehnologija i<br />
zahteva specijalnu opremu, {to dosta<br />
poskupljuje izradu transformatora od AML.<br />
Pored amorfnih legura, od kojih se<br />
naj~e{}e formiraju trake, u novije vreme se<br />
primenjuju nanokristalne legure<br />
[2],dobijene metalurgijom praha ili<br />
mehani~kim legiranjem. U praksi obe<br />
vrste legura nalaze {iroku primenu u<br />
industrijskim uslovima pri razli~itim<br />
temperaturama (posebno u podru~ju MHz).<br />
Ovde }e biti re~i samo o primeni na<br />
industrijskoj u~estalosti 50 Hz.<br />
Postupak dobijanja amorfnih<br />
metalnih legura<br />
Metali i metalne legure poseduju tipi~no<br />
kristalnu strukturu, {to zna~i da se<br />
pojedina~ni atomi raspore|uju po<br />
odre|enom modelu, koji se ponavlja. Za<br />
razliku od njih, AML imaju skoro<br />
proizvoljnu konfiguraciju atoma, koja se<br />
ne ponavlja u strukturi, pa zato nemaju<br />
odre|enu ta~ku topljenja, ali imaju iste<br />
fizi~ke i hemijske osobine u svim<br />
pravcima, tj. izotropne su. Takav raspored<br />
atoma tipi~an je za nemetale, ali i za<br />
rastopljene metalne legure. Da bi se<br />
zadr`ala amorfna struktura, odnosno<br />
proizvoljan raspored atoma, potrebno je<br />
ostvariti vrlo brzo hla|enje rastopa oko 105 K/s, {to se u praksi ne ostvaruje<br />
jednostavno. Da bi se napred dato stanje<br />
materijala ostvarilo najmanje jedna<br />
dimenzija trake mora biti mala. Iz tog<br />
razloga trake od AML su vrlo malih<br />
debljina ( 25 do 50 μm), {to kasnije<br />
ote`ava manipulaciju i izradu paketa<br />
limova za magnetno kolo. Da bi se toplota<br />
efikasno odvela sa uzorka, rastopljena<br />
legura mora biti u dodiru sa veoma dobrim<br />
provodnikom toplote (npr. bakarni disk,<br />
bez posebnog hla|enja ili sa prinudnim<br />
hla|enjem). Na slici 1 {ematski je<br />
prikazano postrojenje za proizvodnju<br />
tankih traka od AML sa odgovaraju}im<br />
fazama izrade: topljenje, livenje,<br />
izvla~enje, merenje i namotavanje.<br />
Tehnologija dobijanja AML procesom<br />
ekstremno brzog o~vr{}avanja se<br />
vremenom usavr{avala u cilju dobijanja {to<br />
{irih traka, koje bi bile prakti~no<br />
primenljive za izradu DTS-a, a tako|e se<br />
vodilo ra~una da temperatura rastopa bude<br />
i {to je mogu}e ni`a.<br />
Danas se za proizvodnju {irokih traka od<br />
AML koristi tehnologija planarnog livenja<br />
[1]. Rastopljena metalna legura pod<br />
pritiskom te~e kroz otvor koji je u<br />
neposrednoj blizini povr{ine rotacionog<br />
[111]<br />
bakarnog valjka. Istisnuti rastop je<br />
istovremeno u kontaktu i sa otvorom i sa<br />
povr{inom valjka i zbog toga se stvara<br />
tanka traka pravougaonog preseka. Dok se<br />
protok rastopa kroz otvor kontroli{e<br />
pomo}u pritiska, on takodje zavisi i od<br />
zazora izmedju otvora i povr{ine<br />
rotacionog valjka. Na ovaj na~in su<br />
laboratorijski dobijene amorfne trake i do<br />
300 mm {irine, a na tr`istu su na<br />
raspolaganju trake {irine do 210 mm.<br />
Osnovne karakteristike amorfnih<br />
metalnih legura i transformatora<br />
na njihovoj osnovi<br />
Od svih osobina, koje karakteri{u amorfne<br />
materijale, najzna~ajnija je sposobnost<br />
jakog magnetnog ure|enja, koja postoji<br />
samo ispod odre|ene (Kirijeve)<br />
temperature, dok se iznad nje pri H=0, ovi<br />
materijali pona{aju kao paramagnetici.<br />
Najtipi~niji primer ovih materijala su tzv.<br />
metalna stakla, koja predstavljaju amorfna<br />
feromagnetna jedinjenja prelaznih metala<br />
sa nemetalima kao {to su (B ili P). Na<br />
osnovu ispitivanja koja su po~etkom<br />
sedamdesetih sprovedena u SAD, do{lo se<br />
do op{te formule za sastav AML [1]:<br />
M<br />
Y<br />
Z<br />
70−90 10−30<br />
0,<br />
1−15<br />
(1)<br />
gde je M jedan ili vi{e metala, Y nemetal<br />
(B ili P) i Z metaloid (Si, Ge). U tabeli 1<br />
date su osnovne karakteristike nekih do<br />
sada razvijenih AML i standardne Fe-Si<br />
legure [1]. Vidi se da se zamena P i C sa B<br />
odra`ava na pove}anje remanentne<br />
indukcije, {to dokazuje po~etne<br />
pretpostavke o uticaju B.<br />
Mo`e se zaklju~iti da legura Fe 80 B 11 Si 9 ima<br />
odgovaraju}u indukciju zasi}enja (1,59T),<br />
zadovoljavaju}u termi~ku stabilnost i<br />
prihvatljive tro{kove izrade, pa je uz<br />
znatno smanjene gubitka magnetnih<br />
svojstava, sasvim atraktivna za izradu<br />
magnetnog kola DTS-a. Na slici 2 se vide<br />
histerezisne krive date u zavisnosti<br />
magnetne indukcije (B) i ja~ine magnetnog<br />
polja (H) za standardnu leguru Fe-Si i<br />
amorfnu leguru Fe 80 B 11 Si 9 odakle mo`e da<br />
se zaklju~i da je ranije do{lo do magnetnog<br />
zasi}enja amorfne legure u odnosu na<br />
standardnu. Ovo potvr|uju i histerezisne<br />
krive, prikazane na slici 2. Tako|e se vidi<br />
da je legura AML magnetno mek{a,<br />
odnosno da se lako mo`e magnetisati u<br />
promenljivom magnetnom polju<br />
Tabela 1 Osnovne karakteristike legura za izradu magnetnog kola DTS-a<br />
Indukcija Kirijeva Koercitivno Jedini~ni gubici na<br />
Vrsta legure zasi}enja temperatura polje 1,4 T, 60 Hz<br />
B s (T) T c (K) H c (A/m) P j (W/kg)<br />
Standardna Fe-Si legura 2,01 1019 24 0,7<br />
AML Fe80P13C7 1,4 587 5 -<br />
AML Fe80B20 1,6 647 3 0,3<br />
AML Fe86B8C6 1,75
energija<br />
Slika 2 Zavisnost magnetne indukcije i ja~ine magnetnog polja ispitivanih legura<br />
B(T)<br />
industrijske u~estalosti - histerezisna kriva<br />
je znatno u`a.<br />
Dodatno pobolj{anje osobina AML, posle<br />
procesa naglog o~vr{}avanja, vr{i se u<br />
procesu kontrolisanog odgrevanja traka,<br />
tokom koga se smanjuju unutra{nja<br />
naprezanja, nastala zbog brzog hla|enja pri<br />
o~vr{}avanju rastopa i zateznih<br />
karakteristika. Tom prilikom se znatno<br />
menjaju magnetne karakteristike, tj.<br />
smanjuju se koercitivno polje i gubici, a<br />
pove}ava se indukcija zasi}enja i<br />
magnetna permeabilnost. Optimalni uslovi<br />
odgrevanja (temperatura, vreme, ja~ina<br />
spolja{njeg magnetnog polja) razlikuju se<br />
za razli~ite legure, a postupak se vr{i do<br />
temperature, koja je za oko 50 0C ni`a od<br />
temperature kristalizacije.<br />
Na slici 3 prikazane su histerezisne krive<br />
dobijene u toku odgrevanja u<br />
longitudinalnom, transverzalnom polju i u<br />
odsustvu polja, gde je evidentno<br />
maksimalno pobolj{anje karakteristika u<br />
longitudinalnom polju. Promena napred<br />
navedenih gubitaka u superlegurama,<br />
metalnim legurama kao i amorfnim<br />
materijalima [4] pri promeni u~estalosti<br />
f(kHz), za B max =0,2 T prikazana je na slici 4.<br />
Pored navedenog, AML u odnosu na<br />
standardne legure Fe-Si imaju:<br />
� ve}u specififi~nu elektri~nu otpornost (2-3 puta),<br />
{to je povoljno za smanjenje<br />
vrtlo`nih struja (vrednosti su<br />
oko 130 mΩ cm);<br />
� ve}u tvrdo}u, {to je<br />
nepovoljno pri izradi<br />
paketa limova za<br />
Slika 3 Histerezisne krive odgrevanih AML legura u zavisnosti od<br />
smera magnetnog polja<br />
B(T)<br />
H (A/m)<br />
[112]<br />
H (A/m)<br />
magnetno kolo (vrednosti su oko 900<br />
Vickers-a);<br />
� ve}u magnetnu permeabilnost μ pri<br />
jednosmernoj struji ( odgrevane i<br />
600.000, a livene oko 50.000);<br />
manju radnu temperaturu za oko 30ºC<br />
(60ºC za standardne prema 30ºC za<br />
amorfne transformatore).<br />
U tabeli 2 date su radi pore|enja neke<br />
eksploatacione karakteristike<br />
transformatora snage 25 kVA sa<br />
magnetnim kolom od AML, koje je<br />
izra|eno od standardne Fe-Si legure [1].<br />
Mada su neznatno te`i, amorfni<br />
transformatori imaju 70% manje gubitke<br />
magnetnih osobina, 60% manju pobudnu<br />
struju i najzad manji porast temperature i<br />
ni`i nivo buke.<br />
Stepen iskori{}enja snage transformatora je<br />
po definiciji odnos korisne i utro{ene<br />
aktivne snage i za neko optere}enje S, koje<br />
mo`e biti razli~ito od nominalnog,<br />
izra~unava se po slede}em obrascu [5]:<br />
η =<br />
k ⋅ S<br />
n<br />
k ⋅ Sn<br />
cosϕ<br />
cosϕ<br />
+ P + P<br />
(2)<br />
gde je k - faktor koji uzima u<br />
obzir neko optere}enje S, razli~ito od<br />
nominalnog,<br />
S - nominalna prividna snaga<br />
n<br />
cosϕ - faktor snage<br />
P - gubici u bakru, pribli`no jednaki<br />
Cu<br />
snazi kratkog spoja na 75 0 S<br />
k =<br />
Sn<br />
C<br />
P - gubici u `elezu ,su pribli`no<br />
Fe<br />
jednaki gubicima u praznom hodu P . 0<br />
Dakle, kao {to se vidi iz literaturnih<br />
podataka [2] , smanjuju}i gubitke PFe primenom novih legura, mo`e se pove}ati<br />
stepen iskori{}enja snage transformatora.<br />
Slika 4 Promena gubitaka u nekim legurama pri<br />
promeni u~estalosti za B max =0,2 T<br />
Cu<br />
Fe
energija<br />
Tabela 2 Neke eksploatacione karakteristike transformatora 25 kVA sa magnetnim<br />
kolima od razli~itih legura<br />
Magnetno kolo Magnetno kolo<br />
od AML od Fe-Si legure<br />
Gubici snage praznog hoda (W) 15,4 57<br />
Gubici snage bakra (pri optere}enju) (W) 328 314<br />
Struja pobude (%) 0,14 0,36<br />
Porast temperature (K) 48 57<br />
Nivo buke (dB) 33 40<br />
Ispitivanje u kratkom spoju 40 puta 40 puta<br />
Masa (kg) 200 184<br />
Na`alost, sli~no razmi{ljanje ne mo`e se<br />
primeniti i na gubitke snage u bakru pri<br />
optere}enju P Cu , jer se smatra da je<br />
izborom bakra, kao materijala za namotaje,<br />
sve re~eno.<br />
Tehnoekonomska analiza<br />
primene amorfnih legura<br />
Prema podacima Elektroprivrede Srbije<br />
(EPS) na primeru 2002. godine na teritoriji<br />
Republike Srbije (bez Kosova) bilo je<br />
ukupno 3185142 registrovanih potro{a~a,<br />
od kojih je na niskom naponu 99,9%<br />
(3181658), a ostali na srednjem i visokom<br />
naponu (3484). Struktura potro{nje EPS-a<br />
u jednom du`em periodu, po~ev od 1990.<br />
godine mo`e se videti na slici 5, gde se<br />
mo`e uo~iti da zadnjih desetak godina<br />
najve}e u~e{}e u potro{nji imala<br />
doma}instva, koja su pribli`no ~isto<br />
omskog karaktera [6, 7].<br />
Bez obzira na potro{a~a , koji potpuno<br />
dominiraju , mo`e se re}i da pribli`no<br />
celokupna elektri~na energija, koja se<br />
proizvede za pokrivanje podru~ja, prenosi<br />
se preko distributivnih transformatora.<br />
Zbog tako aktivne uloge u EES-u, oni su i<br />
odabrani, da se tehni~ki dodatno<br />
usavr{avaju, bez obzira {to im je efikasnost<br />
vrlo visoka i kre}e se u opsegu 96 do 99%.<br />
Uz to DTS u EES-u:<br />
� neprekidno su priklju~eni na napon i<br />
svako, makar i malo pove}anje<br />
efikasnosti, se puno odra`ava na u{tedu<br />
elektri~ne energije;<br />
� dovoljno su dugo u eksploataciji, da se<br />
mo`e re}i da su proizvedeni po<br />
standardnim tehnolo{kim postupcima.<br />
Ukoliko je potrebno da se promene ,<br />
nudi se izbor skokovitog prelaska na<br />
transformatore najnovije generacije, kada<br />
je promena efikasnosti zapa`enija;<br />
� imaju magnetno kolo najjednostavnijeg<br />
oblika od svih elektri~nih ma{ina, a<br />
upravo kod proizvodnje limova za<br />
magnetno kolo ima mogu}nosti za<br />
dodatno sni`avanje jedini~nih gubitaka u<br />
gvo`|u;<br />
� proizvode se i u na{oj zemlji, a tako|e<br />
kod nas postoje nalazi{ta bornih<br />
minerala, bitna za izradu specijanih<br />
legura sa smanjenim jedini~nim<br />
gubicima magnetizacije.<br />
Primena savremenijih DTS-a posebno<br />
dolazi do izra`aja u oblastima sa malom<br />
gustinom potro{nje. Naime, u toku no}i,<br />
kada se optere}enje toliko smanji, da su<br />
gubici u bakru transformatora bitno manji<br />
u odnosu na iste gubitke pri punom<br />
optere}enju, i dalje ostaju prisutni<br />
konstantni gubici u gvo`|u, koji zavise od<br />
kvadrata magnetne indukcije, odnosno<br />
napona. Iako su oni vrlo mali (kod novijih<br />
transformatora 1 W/kg, a kod starijih 1,7<br />
W/kg), energija, koja se ulo`i za<br />
pokrivanje ovih gubitaka na mese~nom ili<br />
godi{njem nivou mo`e biti bitno velika.<br />
Primera radi, procenjena godi{nja u{teda<br />
elektri~ne energije u SAD u 2000. godini<br />
upotrebom specijalnih legura za magnetno<br />
kolo transformatora iznosila je 47 TWh ili<br />
Slika 5 Potro{nja elektri~ne energije EPS-a u periodu 1990-2002.<br />
[113]<br />
oko 3,5 milijarde $, dok su ove vrednosti<br />
za Evropu 26 TWh ili pribli`no 2 milijarde<br />
USD [8].<br />
U cilju {to pribli`nijeg odre|ivanja<br />
koli~ine elektri~ne energije za pokrivanje<br />
gubitaka u gvo`|u svih DTS-a u na{em<br />
EES-u na godi{njem nivou, obele`imo sa<br />
P 0i gubitke u praznom hodu i - tog DTS-a<br />
u sistemu. Ako se u EES-u nalazi n DTS-a,<br />
ukupni gubici u praznom hodu svih DTS-a<br />
bi}e:<br />
Ako sa j 0n ozna~imo odnos snage gubitaka<br />
u praznom hodu i nominalne snage i - tog<br />
DTS-a tj.<br />
i ako usvojimo da je njegova prose~na<br />
vrednost ista, izraz (2) postaje:<br />
(2)<br />
(3)<br />
Prakti~no, gubici snage P 0 ostaju isti bez<br />
obzira na optere}enje transformatora. Kako<br />
se u sistemu nikada ne mo`e pojaviti<br />
situacija, da su svi transformatori<br />
nominalno optere}eni, zaklju~uje se da je<br />
trenutna snaga sistema uvek manja od<br />
instalisane snage S n ins . Analiza gubitaka<br />
preko snaga nije uvek pogodna, pa izraz<br />
(3) treba prevesti na energije:<br />
(4)<br />
gde je E - elektri~na energija za<br />
0<br />
pokrivanje gubitaka u gvo`|u DTS-a<br />
E - elektri~na energija koja bi se utro{ila<br />
n ins<br />
da su svi DTS nominalno optere}eni<br />
tokom cele godine<br />
E - realno potro{ena elektri~na energija za<br />
t<br />
pokrivanje konzumnog podru~ja na<br />
godi{njem nivou (E < E )<br />
t n ins<br />
j - odnos snage gubitaka u praznom hodu<br />
0<br />
i snage, koja je razli~ita od nominalne<br />
(j > j ) 0 0n<br />
Sa dijagrama na slici 5 i zvani~nim<br />
podacima EPS-a ukupna elektri~na<br />
energija za pokrivanje konzumnog<br />
podru~ja u 2002. godini iznosila je 33381<br />
GWh, pa se uz prose~nu vrednost [7],<br />
procenjuje da je u na{em EPS-u elektri~na<br />
energija za pokrivanje gubitaka u gvo`|u<br />
DTS-a iznosila najmanje:<br />
9<br />
02 = 0 ⋅ t 02 = 0,<br />
15%<br />
⋅33381⋅10<br />
≈ 50 GWh<br />
ili izra`eno u dinarima na bazi cene<br />
elektri~ne energije od 2,4 din/kWh:<br />
gde je: E - bruto potro{nja konzuma<br />
t02<br />
EPS-a u 2002.<br />
Uz godi{nji rast potro{nje od oko 2,8%, za<br />
2003. godinu energija za pokrivanje<br />
gubitaka u gvo`|u DTS-a se procenjuje na<br />
najmanje:<br />
E j E<br />
6<br />
6<br />
C02<br />
= 50⋅10<br />
⋅ 2,<br />
4 = 120⋅10<br />
din<br />
E<br />
03 = 0 ⋅ t 03 E j<br />
9<br />
= 0,<br />
15%<br />
⋅34330⋅10<br />
≈ 51,<br />
5 GWh
energija<br />
Treba napomenuti da je ova energija<br />
gubitaka procenjena u slu~aju da svi DTS<br />
u EES-u imaju magnetna kola sa<br />
pobolj{anim jedini~nim gubicima od oko 1<br />
W/kg. Kako to u praksi nije slu~aj,<br />
odnosno u sistemu su transformatori koji<br />
su du`e u eksploataciji, sasvim je realna<br />
pretpostavka da su jedini~ni gubici u<br />
njihovim magnetnim kolima ve}i od 1<br />
W/kg i da mogu biti oko 1,7 W/kg, a to<br />
zna~i da bi procenjene u{tede iz<br />
prethodnog ra~una mogle biti i ve}e.<br />
Ako bismo ra~unali mogu}e u{tede<br />
elektri~ne energije, koja bi se ostvarila<br />
primenom savr{enijih DTS-a od<br />
specijalnih legura, onda bi faktor u{tede,<br />
obzirom na postignute vrednosti jedini~nih<br />
gubitaka od 0,2 W/kg bio 4 do 5 puta. To<br />
zna~i, da bi u slu~aju da u distributivnoj<br />
mre`i imamo ovakve DTS, potrebna<br />
energija za pokrivanje ovih gubitaka bi<br />
bila najmanje:<br />
E<br />
E<br />
'<br />
02<br />
'<br />
03<br />
= E<br />
= E<br />
02<br />
03<br />
/ k =<br />
/ k =<br />
50 / 4<br />
51,<br />
5 / 4<br />
12,<br />
5<br />
GWh<br />
12,<br />
875<br />
GWh<br />
Odavde proizilazi da bi minimalne mogu}e<br />
u{tede primenom savr{enijih DTS-a bile:<br />
� za 2002. 37,5 GWh ili 90 miliona dinara i<br />
� za 2003. godinu pribli`no 38,5 GWh ili<br />
93 miliona dinara.<br />
[to se ti~e magnetnog kola transformatora,<br />
ono je jednostavnog oblika i nema `lebove<br />
kao magnetno kolo elektri~nog motora.<br />
Pravi se od paketa limova, da bi se<br />
smanjili gubici usled vrtlo`nih struja.<br />
Limovi se normalno prave od ~elika sa<br />
orijentisanom kristalnom strukturom, uz<br />
dodavanje raznih primesa, pre svega<br />
silicijuma, radi pove}anja elektri~ne<br />
otpornosti. Poslednjih desetak godina<br />
obele`ila je komercijalna primena<br />
specijalnih amorfnih legura, kojima se<br />
dodaje kao primesa bor. Takve legure se<br />
odlikuju ekstremno niskim jedini~nim<br />
gubicima ( do 0,16 W/kg na 1,4 T, 50 Hz),<br />
ali i vi{om elektri~nom otporno{}u [8].<br />
Tabela 3 daje pregled ekonomskih<br />
pokazatelja dva DTS u SAD, istih snaga i<br />
napona , od kojih je magnetno kolo jednog<br />
od amorfne metalne legure (AML), a<br />
drugog od standardnog Fe-Si lima.<br />
Na sada{njem stupnju tehnolo{kog razvoja<br />
transformator od AML ima vi{u cenu, ali<br />
ako se uzmu u obzir u{tede u eksploataciji<br />
na ime manjih gubitaka magnetizacije u<br />
gvo`|u, onda je prednost nesumnjivo na<br />
strani ovih transformatora. Zbog skupog<br />
tehnolo{kog postupka dobijanja AML ova<br />
ekonomi~nost jo{ uvek nije toliko<br />
o~igledna, pa bi zato trebalo i}i na<br />
masovniju upotrebu ovih transformatora,<br />
{to bi bilo isplativije za<br />
elektrodistributivna preduze}a.<br />
Tabela 3 pokazuje koliko malo pove}anje<br />
efikasnosti (0,2%) rezultuje velikim<br />
u{tedama elektri~ne energije i investicija.<br />
Prema ovim pokazateljima, transformator<br />
od AML bi bio isplativiji od standardnog<br />
ve} posle 1 godine eksploatacije, a otplatio<br />
bi se otprilike posle 6 godina (slika 6).<br />
=<br />
=<br />
Tabela 3 Pore|enje ekonomskih pokazatelja dva DTS u distributivnoj mre`i SAD<br />
DTS 500 kVA, 60 Hz, 15000/480-277 V DTS od AML Standardni DTS<br />
Gubici u gvo`|u (W) 230 610<br />
Faktor gubitaka u gvo`|u (USD/W) 5,5 5,5<br />
Gubici pri optere}enju (W) 3192 3153<br />
Faktor gubitaka pri optere}enju (USD/W) 1,5 1,5<br />
Stepen korisnog dejstva (%) 99,6 99,4<br />
Tr`i{na cena (USD) 11500 10000<br />
Vrednost gubitaka u gvo`|u (USD) 1265 3355<br />
Vrednost gubitaka pri optrere}enju (USD) 4788 4730<br />
Ukupni godi{nji tro{kovi (USD) 17553 18085<br />
Slika 6 Rast tro{kova distributivnih transformatora tokom prvih<br />
10 godina eksploatacije<br />
Troškovi (USD)<br />
Nije bez zna~aja spomenuti da bi se<br />
masovnija primena DTS od AML, pored<br />
u{tede elektri~ne energije, pozitivno<br />
odrazila i na ekolo{ke prilike okolne<br />
sredine. U EES, gde termoelektrane imaju<br />
zna~ajno u~e{}e u proizvodnji elektri~ne<br />
energije, ove u{tede energije bi zna~ile<br />
delom i manje rada termoelektrana, a time<br />
i manje {tetnih gasova i materija u<br />
atmosferi. U Tabeli 4 je prikazan uticaj<br />
primene DTS-a od AML na okolinu za<br />
neke zemlje [9].<br />
Zaklju~ci<br />
1. Primena distributivnih transformatora sa<br />
magnetnim kolom od amorfnih legura u<br />
velikoj meri doprinosi smanjenju<br />
gubitaka u mre`i elektrodistributivnih<br />
preduze}a, uz pove}anje efikasnosti<br />
energetskog sistema.<br />
2. Da bi amorfni transformatori bili<br />
pristupa~niji korisnicima neophodno je<br />
[114]<br />
100000<br />
90000<br />
80000<br />
70000<br />
60000<br />
50000<br />
40000<br />
30000<br />
20000<br />
10000<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
DTS od AML Standardni DTS<br />
Godina eksploatacije<br />
Tabela 4 Efekti primene DTS od AML na okolnu sredinu<br />
da njihova cena bude ni`a, a to mo`e da<br />
se ostvari samo ako se tehnologija<br />
dobijanja amorfnih legura i izrada<br />
transformatora pojednostavi.<br />
3. Neophodno bi bilo da se pri dobijanju<br />
amorfnih legura smanji brzina<br />
kristalizacije, {to bi omogu}ilo dobijanje<br />
limova debljine do 0,5 mm u odnosu na<br />
dosada{nje 0,025 - 0,05 mm.<br />
4. Potrebno je da se usavr{i i postupak<br />
livenja koji bi omogu}io da se dobije<br />
materijal magnetnog kola koji poseduje<br />
veliku specifi~nu elektri~nu otpornost,<br />
male jedini~ne gubitke snage i veliku<br />
indukciju zasi}enja.<br />
5. Ne treba o~ekivati da razvoj amorfnih<br />
transformatora od AML u daljoj<br />
budu}nosti ugasi proizvodnju<br />
standardnih transformatora, ve} je to<br />
na~in da se korisnicima ponudi jo{ jedno<br />
skuplje, ali i bolje tehni~ko re{enje<br />
SAD EU Japan Kina Indija<br />
U{teda u el. energ.(10 9 kWh) 40 25 11 9 2<br />
U{tede u nafti (10 6 barela) 70 45 20 15 4<br />
U{tede u CO 2 (10 6 tona) 35 20 10 12 3<br />
U{tede u NO x (10 3 tona) 110 70 30 90 22<br />
U{tede u SO 2 (10 3 tona) 260 160 75 210 52
energija<br />
Napomena<br />
Ovaj rad je proistekao iz projekta PTR<br />
2005B, koji finansira Ministarstvo nauke i<br />
za{tite `ivotne sredine Republike Srbije.<br />
Literatura<br />
[1] DeCristofaro N., 1998, Amorphous<br />
Metals in Electric Power Distribution<br />
Applications, MRS Bulletin, Vol. 23, No 5,<br />
str. 50-56.<br />
[2] A. Milosavljevi}, M.Sre}kovi},<br />
R.Proki}-Cvetkovi}, Transformer Plates<br />
and Changes in their Structure Provoked<br />
by Laser Radioation in Two Working<br />
Regimes , Phys .Low - Dim. Struct ., 4/5,<br />
1996, str. 95-106.<br />
[3] M. Sre}kovi}, A. Milosavljevi}, A.<br />
Sedmak, Z. Radakovi}, L.Vereb, S. Risti},<br />
M. Nikoli}, Deteriorarea plãcilor de<br />
transformator produse de un laser cu<br />
rubin in regim pulsator Q sau in regim de<br />
generare libera, str. 95-101, Zilele<br />
Academice Timisoara, 1995.<br />
[4] A. Inoue, K. Hashimoto (eds.),<br />
Amorphous and Nanocrystalline Materials,<br />
Berlin-Heidelberg, 2001.<br />
[5] Z. Zhao, Transformers for High frequency<br />
Switch-mode Power Supplies.<br />
[6] EPS, Izve{taj o poslovanju za 2002,<br />
www.eps.co.yu<br />
[7] Metglas - high flux density alloy,<br />
www.metglas.com<br />
[8] Minel - trafo, Prospekti za distributivne<br />
transformatore serije TG i TH.<br />
[9] W.Harry, R.Hasegawa, A.Lee, L.<br />
Lowdermilk, Amorphous Alloy Core<br />
Distribution Transformers, Proceeidings of<br />
the IEEE, Vol. 79, No.11, Nov. 1991.<br />
[115]
OBNOVLJIVI IZVORI I<br />
ENERGETSKA EFIKASNOST<br />
Specifi~na potro{nja energije u Crnoj<br />
Gori (procijenjena na 1.08 ten/per<br />
capita za 2003. [2]) je relativno<br />
niska i na nivou je svjetskog prosjeka, ali i<br />
oko pet puta ispod prosjeka razvijenih<br />
zemalja. Me|utim, o~ekuje se dalji porast<br />
energetske potro{nje pri porastu bruto<br />
nacionalnog proizvoda i pove}anju<br />
`ivotnog standarda. Na drugoj strani,<br />
energetski sektor u Crnoj Gori karakteri{e<br />
visok energetski intenzitet u pore|enju sa<br />
EU i nekim razvijenim zemljama, {to je, u<br />
osnovi, posljedica visokog nivoa potro{nje<br />
te{ke industrije. Faktor energetskog<br />
intenziteta je 2003. bio 0.527 kgen/USD,<br />
ili 3.3 puta vi{e nego u EU [2], {to ukazuje<br />
na zna~ajan prostor za energetsku<br />
racionalizaciju.<br />
Postoje}e nepovoljne okolnosti u<br />
energetskom sektoru posljedica su<br />
vi{eslojnih uticaja dugoro~nog dru{tvenoekonomskog<br />
razvoja u proteklom periodu,<br />
posebno zbog duboke politi~ke i<br />
ekonomske krize nakon 1990. Izuzetno<br />
zna~ajna uloga potencijala energetske<br />
efikasnosti i obnovljivih izvora energije je<br />
nagla{ena ~injenicom da se preko 55 %<br />
finalne energije (ukupne potrebe za te~nim<br />
i gasovitim gorivima i 1/3 elektri~ne<br />
energije) obezbje|uje iz uvoza. To zna~i<br />
da su energetska efikasnost i pove}ano<br />
kori{}enje obnovljivih energetskih izvora<br />
od velikog interesa za Crnu Goru sa<br />
politi~kog i ekonomskog gledi{ta, a<br />
naro~ito u odnosu na uravnote`enje<br />
spoljnotrgovinskog bilansa.<br />
U nedostatku pouzdanijih prognoza, gruba<br />
procjena budu}ih trendova pokazuje da }e<br />
energetska potro{nja rasti po prosje~noj<br />
godi{njoj stopi od najmanje 3 %. To zna~i<br />
da }e potro{nja finalne energije rasti od 32<br />
000 TJ u 2004. na 39 000 TJ u 2010. pri<br />
znatno pove}anoj uvoznoj zavisnosti. U<br />
isto vrijeme, godi{nji deficit elektri~ne<br />
energije }e porasti od sada{njih 30 % na 42<br />
% (na oko 2400 GWh) {to je ekvivalentno<br />
oko 90 miliona EUR pri sada{njim<br />
uvoznim cijenama [2].<br />
Milorad Burzan<br />
Vlada Republike Crne Gore, Ministarstvo ekonomije, Podgorica<br />
UDC 338.262:620.9(497.16)<br />
Osnivanje Crnogorske<br />
jedinice za energetsku<br />
efikasnost (CJEE)<br />
Prema tome, jasno je da je u cilju<br />
uravnote`avanja ili ubla`avanja<br />
o~ekivanog porasta energetske potro{nje u<br />
svim sektorima neophodna odlu~na<br />
energetska politika, sa naglaskom na mjere<br />
u sektoru zgrada (stambenom i<br />
tercijarnom) i u sektoru transporta. Sa<br />
stanovi{ta energetske efikasnosti posebno<br />
veliki problem je vrlo visoko u~e{}e<br />
elektri~ne energije za grijanje prostora<br />
(preko 50 % [2]), {to je prvenstveno<br />
posljedica depresiranih cijena elektri~ne<br />
energije u dugom periodu.<br />
U Crnoj Gori postoji veliki neiskori{}eni<br />
potencijal obnovljivih izvora energije,<br />
posebno vrlo kvalitetni hidro-energetski<br />
potencijal. Isklju~uju}i hidropotencijal za<br />
akumulacione HE velikih snaga,<br />
ekonomski je opravdano da Crna Gora<br />
mo`e vi{e nego udvostru~iti postoje}e<br />
kori{}enje obnovljivih izvora energije<br />
(male HE, solarna i energija vjetra,<br />
biomasa). Me|utim, bez posebnih mjera,<br />
samo mali procenat ekonomskog<br />
[116]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Ostvarivanje nacionalnih ciljeva u domenu racionalne upotrebe energije i unapre|enja<br />
energetske efikasnosti, shodno planiranim reformama u energetskom sektoru, iniciranim<br />
odgovaraju}im postavkama iz Agende ekonomskih reformi , koju je Vlada Crne Gore<br />
usvojila marta 2003, a kod koje su klju~ni parametri i ciljna opredjeljenja zasnovani na:<br />
direktivama EU; Memorandumu o razumjevanju; regionalnoj integraciji na tr`i{tu<br />
elektri~ne energije; ispunjavanju uslova koje su postavili donatori; racionalnom<br />
kori{}enju i {tednji energije i razvoju obnovljivih vidova energije, bio je povod da<br />
Ministarstvo ekonomije (prema pozitivnim iskustvima razvijenih zemalja), u okviru svojih<br />
klju~nih ciljeva i zadataka, pristupi pripremama za osnivanje jedne specifi~ne jedinice,<br />
koja bi u novom ekonomskom, institucionalnom, zakonodavnom i privredno-ekonomskom<br />
ambijentu energetskog sektora, svojom profesionalno usmjerenom aktivno{}u<br />
indentifikovala, obrazlo`ila i podsticala prioritetne aktivnosti u okviru realizacije<br />
Nacionalnog programa za racionalnu upotrebu i {tednju energije i pove}anja efikasnosti<br />
njenog kori{}enja.<br />
CJEE Crnogorska jedinica za<br />
energesku efikasnost<br />
EAR Evropska agencija za<br />
rekonstrukciju<br />
EE Energetska efikasnost<br />
EU Evropska unija<br />
Skra}enice i akronimi:<br />
ERA Regulatorna agencija za<br />
energetiku<br />
NGO's Nevladine organizacije<br />
NIR Istra`ivanje i razvoj<br />
OE Obnovljiva energija<br />
potencijala obnovljivih izvora }e biti<br />
realizovan.<br />
Zna~ajnije pobolj{anje energetske<br />
efikasnosti i ve}eg kori{}enja obnovljivih<br />
energetskih izvora je tijesno povezano sa<br />
generalnom ekonomskom i socijalnom<br />
politikom. Ovdje postoji realan potencijal<br />
za doprinos odr`ivom razvoju i<br />
ekonomskom rastu koji mo`e uticati na sva<br />
podru~ja ekonomskih aktivnosti. Da bi<br />
dostigla energetske ciljeve, Crna Gora<br />
mora preuzeti me|unarodne obaveze<br />
prema institucionalnim, zakonskim i<br />
ostalim promjenama. Implementacija EU<br />
normi i standarda u oblasti energetske<br />
efikasnosti bi}e od uticaja na integraciju<br />
Crne Gore u EU.<br />
Da bi se realizovali naprijed navedeni<br />
ciljevi, jedan od preduslova je<br />
identifikacija barijera i obezbje|enje<br />
pomo}i u~esnicima (stakeholders) oko<br />
uklanjanja identifikovanih barijera za<br />
implementaciju programa i mjera<br />
energetske efikasnosti. Pregled glavnih
energija<br />
barijera energetskoj efikasnosti dovodi do<br />
zaklju~ka da, dok su glavne promjene<br />
neophodne u institucionalnom i<br />
regulatornom okviru, nedostatak<br />
finansijskih sredstava i neupu}enost oko<br />
postoje}ih tehnologija i dobre prakse<br />
predstavljaju najve}u barijeru. Analiza<br />
prethodnih programa podr{ke pokazuje da<br />
su sopstveni fondovi vrlo ograni~eni, kao i<br />
da nije bio omogu}en pristup finansiranja<br />
ove oblasti iz me|unarodnih fondova.<br />
Imaju}i u vidu odsustvo politike<br />
energetske efikasnosti u dugom periodu,<br />
nema sumnje da zna~ajan ekonomski<br />
potencijal energetske efikasnosti (od<br />
najmanje 20% [2]) postoji u Crnoj Gori<br />
bez direktne podr{ke krajnjim korisnicima.<br />
Zna~ajan potencijal energetske efikasnosti<br />
postoji u domenu proizvodnje i prenosa<br />
(posebno u distribuciji), kao i u industriji,<br />
turizmu, javnom i stambenom sektoru.<br />
Prema nedavnim istra`ivanjima, mogu}i<br />
ukupan potencijal energetskih u{teda u<br />
Crnoj Gori, bez zna~ajnijih ulaganja,<br />
procijenjen je na 13 %, ili oko 4400 TJ, {to<br />
je ekvivalentno 1200 GWh, ili oko 100<br />
000 tona te~nih goriva [2].<br />
Motivi konkurencije i profita }e<br />
opredijeliti sada{nje i budu}e vlasnike u<br />
privatizovanom industrijskom i<br />
komercijalnom sektoru da implementiraju<br />
sopstvene programe energetske efikasnosti.<br />
U nekim slu~ajevima, implementirani<br />
programi }e uklju~iti radikalnije<br />
rekonstrukcije ili zamjenu neefikasnih<br />
tehnologija, a u nekim }e biti dovoljne<br />
organizacione i tehni~ke mjere orjentisane<br />
na {tednju energije[2].<br />
Da bi se pove}ao sada{nji nizak udio<br />
izvora obnovljive energije u energetskom<br />
bilansu do 5-10 %, neophodno je preduzeti<br />
aktivnosti vezane za sprovo|enje obimnog<br />
programa procjene postoje}ih izvora i<br />
drugih zakonskih i tehnolo{kih preduslova<br />
za njihovo aktiviranje. Kao {to je<br />
nagla{eno, pored velikog neiskori{}enog<br />
potencijala za HE velikih snaga, postoji<br />
zna~ajan neiskori{}en hidropotencijal<br />
malih vodenih tokova. Do danas je<br />
prou~eno oko 70 lokacija za male HE na<br />
rijeci Mora~i, Zeti, Limu, Pivi i Ibru,<br />
ukupne instalisane snage 226 MW i<br />
godi{nje proizvodnje 660 GWh. Tako|e,<br />
postoje vrlo povoljne procjene za solarnu<br />
energiju i energiju vjetra, kao i za biomasu<br />
(posebno ogrijevno drvo - oko 200 000 m 3<br />
godi{nje) [2] za grijanje prostora, kuvanje i<br />
pripremu sanitarne tople vode. S druge<br />
strane, aktiviranje obnovljive energije kao<br />
''zelene energije'' ima sna`an pozitivni<br />
uticaj na `ivotnu sredinu.<br />
Prema istra`ivanjima, oko 66 %<br />
neophodne toplotne energije u<br />
doma}instvima (grijanje, topla voda i<br />
kuvanje) pokriva se upotrebom elektri~ne<br />
energije, 18 % ogrijevnim drvetom i 11 %<br />
upotrebom uglja [2]. Dominantni udio<br />
elektri~nog grijanja je realno podru~je za<br />
primjenu brojnih mjera energetske<br />
efikasnosti, tj. za supstituciju i {tednju<br />
energije. Izme|u ostalih mjera, kao {to su<br />
izolacija za sprje~avanje toplotnih gubitaka<br />
kroz zidove i prozore, toplotne pumpe<br />
predstavljaju jedno od najefikasnijih<br />
tehni~kih rje{enja za {tednju elektri~ne<br />
energije pri proizvodnji toplote kao finalnog<br />
oblika energije. Na primjer, u slu~aju<br />
zamjene samo 10 % termoakumulacionih<br />
pe}i i grijalica toplotnim pumpama, mogu}e<br />
je dobiti energetsku u{tedu od oko 75 GWh<br />
[2]. Ili, neke prethodne procjene ukazuju da<br />
instalacije postoje}ih solarnih kolektora<br />
zadovoljavaju samo 5 % svih zahtjeva za<br />
sanitarnom toplom vodom [2]. Me|utim,<br />
naprijed navedeni iznosi moraju biti<br />
provjereni kroz ''tr`i{ne studije'' za svaki<br />
sektor.<br />
Zna~aj i generalni pristup<br />
pobolj{anju energetske<br />
efikasnosti<br />
Uticaj energetskog sektora na socijalni<br />
prosperitet i ekonomsku stabilnost<br />
razvijenijih zemalja po~iva na dugoro~no<br />
planiranim aktivnostima za racionalno<br />
kori{tenje prirodnih i tehnolo{kih resursa.<br />
Stalna briga o pove}anju EE jeste jedna od<br />
temeljnih komponenti odr`ivog razvoja i<br />
strate{ki cilj na nacionalnom nivou.<br />
Primjena normi i standarda EU vezanih za<br />
EE, u skladu sa atinskim Memorandumom<br />
o razumijevanju (2003), ima}e uticaj na<br />
integraciju Crne Gore u EU.<br />
Dobrobiti od pove}anja EE za dru{tvo su u:<br />
� racionalnom kori{}enju prirodnih<br />
resursa,<br />
� smanjenju energetske zavisnosti,<br />
� smanjenju potreba za izgradnju novih<br />
energetskih postrojenja i<br />
� u smanjenju {tetnog djelovanja na<br />
okolinu.<br />
Dobrobit za individualnog potro{a~a je,<br />
prije svega, u:<br />
� smanjenju tro{kova za energiju i<br />
� optimalnom kori{}enju energetskih<br />
ure|aja.<br />
Smatra se da pove}anje energetske<br />
efikasnosti mo`e biti najjeftinija i<br />
najproduktivnija energetska alternativa, sa<br />
prakti~no neograni~enim mogu}nostima.<br />
Pored toga, u{teda energije zna~ajno<br />
doprinosi stimulisanju inovacija,<br />
zaposlenosti i ekonomskog rasta. Relativno<br />
malim ulaganjima, boljim izborom<br />
tehnolo{ke opreme i energenata, boljom<br />
organizacijom, pobolj{anjem kvaliteta u<br />
eksploataciji mogu se posti}i zna~ajne<br />
energetske i finansijske u{tede.<br />
Uslov za dostizanje ciljeva EE jeste<br />
koncipiranje i postupno sprovo|enje<br />
institucionalnih, zakonodavnih, strukturnoorganizacionih<br />
i finansijsko-ekonomskih<br />
reformi u odgovaraju}im sektorima<br />
nacionalne energetike. Energetski<br />
usmjerena i ekonomski podsticajna<br />
regulativa, kao i brojne finansijske<br />
inicijative (podr{ka iz posebno formiranih<br />
fondova), stvorile bi dru{tveni ambijent za<br />
uspje{nu realizaciju Programa racionalne<br />
upotrebe energije.<br />
U okviru realizacije institucijalnih mjera<br />
glavna aktivnost je ustanovljavanje<br />
[117]<br />
Crnogorske Jedinice za energetsku<br />
efikasnost (CJEE) pri Ministarstvu<br />
ekonomije sa odgovaraju}im finansiranjem<br />
iz bud`eta i drugih donatora. Glavna misija<br />
CJEE }e biti da identifikuje, analizira i<br />
predlo`i tro{kovno efikasne i tehni~ki<br />
mogu}e politike i mjere za pobolj{anje<br />
energetske efikasnosti na strani<br />
proizvodnje kao i na strani potro{nje,<br />
uklju~uju}i smanjenje negativnih uticaja na<br />
`ivotnu okolinu usljed energetskih<br />
transformacija. Tako|e, CJEE }e<br />
promovisati saradnju i razmjenu znaja i<br />
informacija sa sli~nim tijelima u Crnoj<br />
Gori i sa me|unarodnim institucijama i<br />
asocijacijama koje su aktivne u podru~ju<br />
energetske efikasnosti.<br />
Odgovaraju}im politi~kim instrumentima<br />
potrebno je energetsku efikasnost i<br />
obnovljive izvore pretvoriti u pokreta~ku<br />
snagu ukupne ekonomske i razvojne<br />
strategije Crne Gore. Neki od ovih<br />
instrumenata se odnose na pitanja op{te<br />
politike regulatornih i zakonskih aspekata,<br />
institucionalnog okvira, kao i fiskalne<br />
politike, poreza i politike cijena.<br />
Ograni~eni broj instrumenata treba da<br />
motivi{e glavne subjekte i da poka`e<br />
najbolju praksu drugih zemalja koja mo`e<br />
biti primjenjena u Crnoj Gori. Ostali<br />
instrumenti moraju biti direktno usmjereni<br />
na specifi~ne sektore i adresirani na<br />
identifikovane barijere za svakog subjekta<br />
u energetskom sektoru.<br />
Racionalnije kori{}enje energije i razvoj<br />
obnovljivih energetskih izvora su blisko<br />
vezani za ostvarivanje generalne<br />
ekonomske i socijalne politike i imaju<br />
zna~ajan potencijal kojim mogu da<br />
doprinesu odr`ivom razvoju i<br />
ekonomskom rastu i mogu imati uticaj u<br />
svim oblastima ekonomije. Pri tom tako|e<br />
moraju biti uzete u obzir i me|unarodne<br />
obaveze, {to }e zahtijevati zna~ajne<br />
promjene kao institucionalne i zakonske<br />
tako i promjene u ukupnom pona{anju.<br />
Nova politika energetske<br />
efikasnosti u Crnoj Gori<br />
Kao {to je naprijed istaknuto, Vlada<br />
Republike Crne Gore, Ministarstvo<br />
ekonomije, nadle`ne institucije (ERA,<br />
CJEE i druge) u skladu sa Zakonom o<br />
energetici, energetskom politikom,<br />
Agendom ekonomskih reformi, atinskim<br />
Memorandumom o razumijevanju i u<br />
skladu sa odgovaraju}om evropskom<br />
regulativom, imaju neposredne obaveze<br />
oko pobolj{anja EE i aktiviranja<br />
potencijala OE resursa u Crnoj Gori.<br />
Navedeni dokumenti potenciraju doprinos<br />
efikasnog kori{}enja energije na sigurnost<br />
snabdijevanja, tr`i{nu konkurentnost i<br />
za{titu okoline i potvr|uje zna~ajnu ulogu<br />
EE i aktiviranja OE potencijala oko<br />
kreiranja novih poslovnih mogu}nosti i<br />
pove}anja zapo{ljenosti, kao i na ostale<br />
koristi na regionalnom i globalnom nivou.<br />
Sa tog aspekta, EE politika je su{tinski<br />
sastavni dio energetske i {ire ekonomske<br />
politike Vlade Crne Gore u naredno<br />
periodu. Uspje{na realizacija politike i
energija<br />
programa u oblasti EE prestavlja}e<br />
preduslov i sna`nu podr{ku odr`ivom<br />
razvoju Crne Gore i njenim strate{kim<br />
opredjeljenjima za evropske integracije.<br />
Dokument Energetska politika Republike<br />
Crne Gore, kao i Strategija EE jasno<br />
identifikuju klju~ne energetske probleme, a<br />
posebno zastoj u primjeni politika i<br />
programa pobolj{anja EE i ve}eg<br />
kori{}enja OE resursa. Zabrinjavaju}i trend<br />
pove}anja energetskog intenziteta i<br />
nepovoljnog prestrukturiranja bilansa<br />
finalne potro{nje energije na ra~un<br />
smanjenog obima industrijskih i drugih<br />
privrednih djelatnosti, predstavlja opasnost<br />
da energetski sektor u bli`oj budu}nosti<br />
postane neodr`iv. Me|utim, pored tr`i{nih<br />
i drugih privrednih i dru{tvenih reformi,<br />
uklju~uju}i i energetski sektor i njegovu<br />
ulogu u ovoj oblasti, institucionalni<br />
preduslov za implementaciju EE politike<br />
jeste osposobljavanje CJEE i finansijske<br />
podr{ke (republi~ki bud`et i/ili donacije,<br />
me|unarodni fondovi, kreditna sredstva i<br />
sl.) za njene po~etne aktivnosti.<br />
U glavne sistemske (regulatornoinstitucionalne)<br />
aktivnosti za uspje{nu<br />
primjenu EE strategije sagledana je<br />
potreba {to hitnije izrade Nacionalne<br />
energetske strategije koja bi, pored ostalog,<br />
predstavljala osnovu za jasnije definisanje<br />
EE politika. Tako|e, predvi|ena je<br />
priprema odgovaraju}e legislative i<br />
sveobuhvatnog sistema energetske<br />
statistike koji bi bili kompatibilni sa EU<br />
legislativom i statisti~kim standardima.<br />
Najzad, istaknuta je potreba definisanja<br />
ekonomskih podsticaja za EE, OE i za{titu<br />
`ivotne sredine.<br />
Evropsko iskustvo govori da se bilo koja<br />
strategija EE ne mo`e uspje{no<br />
implementirati bez kooperacije i podr{ke<br />
{irokog kruga u~esnika (Vladine<br />
institucije, proizvo|a~i i isporu~ioci<br />
energije, proizvo|a~i energetske opreme,<br />
univerziteti i NIR centri, udru`enja<br />
potro{a~a i NGOs. Pri tom je ~esto<br />
potrebno pojedine politike i akcije<br />
energetske efikasnosti uvezati sa<br />
politikama i akcijama u drugim oblastima<br />
(na primjer, <strong>ekologija</strong>, gra|evinarstvo,<br />
turizam, poljoprivreda i {umarstvo,<br />
obrazovanje i sl.). Pored uspostavljanja<br />
tr`i{nih principa i mehanizama, savremena<br />
evropska i svjetska regulativa u ovoj<br />
oblasti (na primjer, Rezolucija Savjeta EU<br />
o EE iz 1998. 98/C 394/01) predvi|a i<br />
mjere i standarde mandatornog karaktera<br />
za sve energetske i druge subjekte, kao i<br />
sankcije za one subjekte koji opstruiraju i<br />
ne provode programe i koordinirane akcije<br />
za dostizanje definisanih ciljeva EE<br />
politike.<br />
U okviru usagla{avanja nacionalnog<br />
zakonodavstava sa EU zakonodavstvom<br />
bi}e neophodno dono{enje novih propisa i<br />
standarda u oblasti EE. Priprema nove<br />
legislative }e biti veoma ozbiljan zadatak<br />
CJEE i resornog ministarstva. S obzirom<br />
na ozbiljan zastoj u oblasti racionalnog<br />
kori{}enja energije i njen zna~aj na<br />
privredni i dru{tveni razvoj Crne Gore,<br />
treba ozbiljno razmotriti mogu}nost da se,<br />
poput niza zemalja koje su to uradile u<br />
po~etnoj fazi, {to prije donese poseban<br />
Zakon o energetskoj efikasnosti. Zakon bi<br />
definisao ciljeve, prioritetna podru~ja i<br />
administrativnu funkcionalnu odgovornost<br />
institucija vlasti, kao i obaveze<br />
proizvo|a~a, isporu~ioca i korisnika<br />
energije u pogledu implementacije<br />
strategije EE.<br />
Iskustvo raznih zemalja ~lanica i kandidata<br />
EU nagla{ava ~injenicu da je<br />
implementacija strategija EE najuspje{nija<br />
kada su administrativna struktura i mjere<br />
koncipirani tako da zadovolje zahtjeve i<br />
sposobnosti razli~itih ciljnih grupa.<br />
Da bi se sa EE politikom doprlo do<br />
krajnjih potro{a~a, neophodan je pristup<br />
integralnih mjera i programa kroz:<br />
� promovisanje brige o stanju i<br />
posljedicama neracionalne energetske<br />
potro{nje,<br />
� demonstraciju efekata i vitalnosti<br />
konkretnih projekata,<br />
� obezbje|enje tehnolo{kih informacija,<br />
podr{ke za implementaciju i finansijskih<br />
podsticaja,<br />
� nadzor i vrednovanje efekata,<br />
� koncipiranje i implementacija<br />
odgovaraju}ih instrumenata za<br />
obezbje|enje prihoda,<br />
� obezbje|enje raspolo`ivosti {irokog<br />
izbora EE opreme i ure|aja na tr`i{tu.<br />
Nadle`ne izvr{ne institucije moraju biti<br />
ovla{}ene i osposobljene za ostvarivanje<br />
njihove uloge i odgovornosti u<br />
implementaciji EE programa. Pored<br />
razli~itih akcija koje se odnose na<br />
generalnu EE politiku (diseminacija<br />
informacija, kampanje svjesnosti, obuka i<br />
sl.) ove institucije, naro~ito CJEE, }e<br />
upravljati i posebnim EE projektima koji<br />
mogu biti podr`ani na razli~ite na~ine kao<br />
{to je tehni~ka pomo} za pripremu studija<br />
izvodljivosti i biznis planova. Ovo<br />
pretpostavlja obezbje|enje odr`ivog<br />
finansiranja iz razli~itih izvora (dr`avni<br />
bud`et, me|unarodne donacije, udio u<br />
finansijskim u{tedama realizovanih EE<br />
programa, samoobnovljivi EE fond i sl.).<br />
Kada Crna Gora bude kvalifikovana za<br />
pristup EU programima podr{ke EE,<br />
otvori}e se mogu}nosti participacije u<br />
posebnim EU fondovima i prijema u<br />
~lanstvo Evropske mre`e OPET<br />
(Organizacija za promociju energetskih<br />
tehnologija), EnR (Mre`a nacionalnih<br />
energetskih agencija Evrope) i druge.<br />
Iz naprijed navedenog slijedi da se uspjeh<br />
strategije EE mo`e o~ekivati samo ako se<br />
EE tretira jednim od klju~nih segmenata<br />
nacionalne energetske politike. Uostalom,<br />
jedna od preporuka Svjetske komisije za<br />
okolinu i razvoj (WCED) jeste da je<br />
niskoenergetski put najbolji put u odr`ivi<br />
razvoj. Odlu~no i dosljedno uva`avanje<br />
ovog svjetskog iskustva u Crnoj Gori je<br />
preduslov boljeg standarda i ve}e<br />
zaposlenosti njenih gra|ana, produktivnosti<br />
i konkurentnosti privrede i o~uvanja radne<br />
i `ivotne sredine.<br />
[118]<br />
Strategija energetske efikasnosti<br />
u Crnoj Gori<br />
U cilju ostvarivanja planiranih reformi u<br />
energetskom sektoru Vlada Republike<br />
Crne Gore je, marta 2005, u saradnji sa<br />
Evropskom agencijom za rekonstrukciju,<br />
preko doma}ih i inostranih eksperata,<br />
pripremila Strategiju energetske efikasnosti<br />
Republike Crne Gore.<br />
Ovaj dokument predstavlja okvirne<br />
inicijative, potrebne za promovisanje<br />
energetske efikasnosti u svim sektorima<br />
energetike Crne Gore, posebno u domenu<br />
finalne energetske potro{nje, uklju~uju}i i<br />
inicijative za pove}ano kori{}enje<br />
alternativnih i obnovljivih izvora.<br />
U skladu sa pozitivnim iskustvom i<br />
dobrom praksom razvijenih zemalja tokom<br />
posljednjih 30 godina generalni cilj<br />
Strategije EE je da istakne doprinos<br />
efikasnog kori{}enja energije na:<br />
� sigurnost snabdijevanja,<br />
� tr`i{nu konkurentnost,<br />
� za{titu okoline<br />
i da potvrdi zna~ajnu ulogu EE oko<br />
kreiranja novih poslovnih mogu}nosti i<br />
pove}anja zapo{ljenosti, kao i na ostale<br />
koristi na regionalnom i globalnom nivou.<br />
U naprijed navedenom kontekstu, posebni<br />
ciljevi Strategije EE su:<br />
� Zna~ajno smanjenje neracionalne<br />
energetske potro{nje u svim energetskim<br />
sektorima;<br />
� Smanjenje negativnog uticaja kori{}enja<br />
energije na `ivotnu sredinu;<br />
� Smanjenje zavisnosti i tro{kova uvoza<br />
energije i smanjenje spoljotrgovinskog<br />
deficita;<br />
� Smanjenje energetskih tro{kova<br />
doma}instava i pobolj{anje komfora,<br />
zdravlja i bezbjednosti stanovni{tva, kao<br />
i preuzimanje zna~ajne uloge u<br />
pobolj{anju situacije u kojoj se nalaze<br />
najsiroma{niji slojevi stanovni{tva;<br />
� Smanjenje tro{kova energije u<br />
komercijalnom sektoru i industriji i<br />
pove}anje njihove konkurentnosti,<br />
odnosno smanjenje visokog energetskog<br />
intenziteta po privrednim granama;<br />
� Smanjenje tro{kova energije u javnom<br />
sektoru i samim tim smanjenje javnih<br />
rashoda;<br />
� Pobolj{anje pouzdanosti<br />
elektroenergetskog sistema, tj. smanjenje<br />
prekida napajanja i gubitaka u prenosu i<br />
distribuciji;<br />
� Smanjenje tro{kova u sektorima<br />
proizvodnje, prenosa i distribucije<br />
elektri~ne energije;<br />
� Pokretanje lokalnih aktivnosti i<br />
zapo{ljavanja kroz gradnju malih<br />
elektrana i drugih postrojenja obnovljive<br />
energije i lokalnih preduze}a za<br />
proizvodnju, monta`u i odr`avanje EE<br />
opreme, kao i izvo|enje svih usluga<br />
vezanih za energetsku efikasnost;<br />
� Pobolj{anje me|unarodnih veza kroz<br />
u~e{}e u aktivnostima vezanim za<br />
smanjenu emisiju CO . 2<br />
Tako|e, veoma zna~ajan cilj ove Strategije<br />
EE jeste {irenje znanja, iskustva i
energija<br />
dru{tvene brige u oblasti EE, kao i razvoj i<br />
podr{ka specifi~nih zakonskih i drugih<br />
mjera, uklju~uju}i i minimum mandatornih<br />
standarda, gdje je to pogodno, u cilju<br />
dostizanja navedenih posebnih ciljeva<br />
racionalne upotrebe energije u svim<br />
domenima njene proizvodnje, prenosa i<br />
finalne potro{nje.<br />
Osnovni ciljevi i misija<br />
Crnogorske jedinice za<br />
energetsku efikasnost (CJEE)<br />
Osnovni ciljevi i misija CJEE proisti~u iz<br />
nadle`nosti koje ima Ministarstvo<br />
ekonomije prema Vladi u dijelu EE [1] i, u<br />
skladu sa najboljom EU praksom, sastoje<br />
se u:<br />
1. Identifikaciji, analizi i predlaganju<br />
tehni~ki mogu}ih i tro{kovno efektivnih<br />
politika i mjera za pobolj{anje EE, kako<br />
na napojnoj tako i na potro{a~koj strani;<br />
2. Ohrabrivanju i promociji aktivnosti<br />
usmjerenih na {tednju i druge na~ine<br />
EE, kao i na smanjenje negativnih<br />
uticaja na `ivotnu sredinu zbog<br />
energetskih konverzija u procesima<br />
proizvodnje i potro{nje energije;<br />
3. Promociji kori{}enja OE i drugih<br />
netradicionalnih izvora sa niskim<br />
uticajem na `ivotnu sredinu;<br />
4. Promociji i u~e{}u u razmjeni znanja i<br />
informacija sa sli~nim tijelima drugih<br />
zemalja i sa me|unarodnim<br />
institucijama i asocijacijama koje djeluju<br />
u EE (IEA, WEEA, COGEN i dr.).<br />
Aktivnosti CJEE su generalno definisane<br />
Zakonom o energetici [1], Strategijom<br />
energetske efikasnosti [2], Energetskom<br />
politikom [3] i drugim relevantnim aktima.<br />
Njeno formiranje i osposobljavanje<br />
predstavlja prvu mjeru implementacije<br />
Zakona o energetici u dijelu obaveza<br />
Vlade Republike Crne Gore u vezi EE.<br />
Strategijom energetske efikasnosti<br />
zami{ljeno je da se aktivnosti CJEE<br />
operacionalizuju godi{njim akcionim<br />
planovima koje CJEE predla`e resornom<br />
ministarstvu.<br />
Akcioni planovi }e prvenstveno obuhvatati<br />
slijede}e zadatke:<br />
� Razvijanje baze energetskih podataka i<br />
odgovaraju}ih indikatora za monitoring,<br />
analizu, prognozu i planiranje:<br />
- veza sa tijelima nadle`nim za<br />
statisti~ke aktivnosti (Monstat,<br />
Eurostat i dr.),<br />
- veza sa akcionarima energetskog<br />
sektora,<br />
- preduzimanje odre|enih statisti~kih<br />
istra`ivanja;<br />
EE baza podataka je dio {ireg sistema<br />
energetske statistike i mora biti<br />
kompatibilan sa EU statisti~kim<br />
standardima. Oko razvoja ove baze<br />
CJEE }e tijesno sara|ivati sa ERA koja<br />
je Zakonom o energetici ovla{}ena da<br />
pribavlja potrebne podatke o poslovanju<br />
energetskih subjekata, osim onih koji<br />
predstavljaju poslovnu tajnu;<br />
� Sprovo|enje tr`i{nih istra`ivanja<br />
tehnologija vezanih za EE i OE kako bi<br />
se pobolj{alo znanje o kori{}enju<br />
energije i definisalo postizanje<br />
pobolj{anja;<br />
� Pomaganje ministarstvu nadle`nom za<br />
energetiku prilikom elaboracije<br />
Strategije EE, Akcionog Plana i izrade<br />
nacrta odgovaraju}e legislative, propisa i<br />
standarda;<br />
� Pridobijanje ministarstava i<br />
kompetentnih administrativnih tijela za<br />
formiranje zajedni~kih aktivnosti koje }e<br />
dovesti do pobolj{anja EE, posebno:<br />
- Ministarstvo ekonomije (tarife, porezi,<br />
akcize),<br />
- Ministarstvo za{tite okoline i<br />
planiranja prostora (programi izgradnje,<br />
propisi za gradnju, ekolo{ki standardi,<br />
politika vezana za klimatske promjene),<br />
- Ministarstvo pomorstva i saobra}aja<br />
(politika i programi saobra}aja),<br />
- Ministarstvo poljoprivrede (nadle`no<br />
za {umarstvo);<br />
� Primjenu Akcionog plana EE i<br />
koordinisanje svih aktivnosti;<br />
� Koncipiranje i pripremu kampanja u<br />
cilju informisanja i osvje{}enja<br />
potro{a~a;<br />
� Objavljivanje tehni~ke dokumentacije za<br />
potro{a~e i u~esnike;<br />
� Razvoj aktivnosti i materijala vezanih za<br />
obuku i obrazovanje profesionalnih<br />
grupa, u {kolama, na Univerzitetu itd.;<br />
� Organizacija demonstracionih projekata;<br />
� Koordinisanje politike i strategije EE sa<br />
susjednim zemljama, EC i me|unardnim<br />
agencijama uklju~enim u EE i OE;<br />
� U~e{}e u me|unarodnim programima,<br />
pribavljanje sredstava;<br />
� Razvoj i promovisanje finansijskih {ema<br />
i fondova za investiranje u EE i OE;<br />
� Uspostavljanje i upravljanje Fondom za<br />
EE;<br />
� Otvaranje i a`uriranje veb-sajta CJEE.<br />
CJEE }e biti osnovana u okviru<br />
Ministarstva ekonomije. Ukoliko se poka`e<br />
cjelishodnim CJEE mo`e u budu}nosti biti<br />
osnovana i kao nezavisna javna agencija.<br />
U tom slu~aju bi resorno ministarstvo na<br />
agenciju prenijelo nadle`nosti i obaveze u<br />
vezi definisanja i provo|enja EE politike,<br />
uz izmijenjeni na~in njenog finansiranja.<br />
CJEE }e imati rukovodioca Jedinice i 2<br />
sektora:<br />
� Sektor nandle`an za<br />
- socio-ekonomske analize, istra`ivanja,<br />
bazu podataka;<br />
- tr`i{ne analize i procjena barijera;<br />
- nformacije i kampanje, web site, itd.;<br />
- organizaciju obuke, konferencija;<br />
- odnose sa krajnjim potro{a~ima i<br />
reprezentativnim organizacijama<br />
(udru`enjima potro{a~a, udru`enjima<br />
industrijalaca itd.);<br />
� Tehni~ki sektor, nadle`an za:<br />
- definisanje i primjenu demonstracionih<br />
projekata,<br />
- elaboraciju tehni~kog sadr`aja svih<br />
informacija i materijala za obuku.<br />
[119]<br />
Tokom prve dvije godine, osoblje CJEE<br />
sa~injava}e (najmanje) tri lica:<br />
- rukovodilac Jedinice,<br />
- specijalista za socio-ekonomska pitanja<br />
i istra`ivanja i<br />
- specijalista za tehni~ka pitanja.<br />
Rukovodilac Jedinice }e izvje{tavati<br />
zamjenika ministra nadle`nog za<br />
energetiku.<br />
CJEE }e imati ovla{}enje za kori{tenje<br />
eksternih usluga potrebnih za primjenu<br />
Akcionog plana.<br />
Akcioni Plan i finansiranje CJEE<br />
Aktivnosti CJEE tokom prve dvije godine<br />
}e biti definisane Akcionim planom, ~iji<br />
rezultati bi trebalo da se demonstriraju<br />
javnosti, kao i korist koju Vlada ima od<br />
uspostavljanja ovakvog tijela.<br />
Direktor CJEE }e svake godine<br />
Ministarstvu predlagati Akcioni plan koji<br />
}e sadr`ati nekoliko projekata i bud`et<br />
potreban za primjenu.<br />
O~ekuje se da }e za prve dvije godine<br />
CJEE primiti grant od EAR za inicijalne<br />
tro{kove formiranja i primjene prvih<br />
aktivnosti. Plate osoblja CJEE bi}e<br />
pokrivene od strane Ministarstva<br />
ekonomije.<br />
U budu}nosti, CJEE }e tra`iti<br />
me|unarodnu podr{ku od multilateralnih i<br />
bilateralnih donatora i inostranih agencija<br />
uklju~enih u EE, za{titu `ivotne sredine i<br />
razvoj tzv. ~istog tr`i{ta. CJEE }e tra`iti<br />
uspostavljanje Fonda za EE koji }e biti<br />
kori{}en za finansiranje EE projekata. Bez<br />
obezbije|enih izvora finansiranja CJEE i<br />
odgovaraju}e finansijske podr{ke nije<br />
realno o~ekivati dostizanje postavljenih<br />
ciljeva Strategije EE. U sada{njim<br />
uslovima negativni ekonomski efekti<br />
neracionalnog i neefikasnog kori{}enja<br />
resursa i energije su neuporedivo ve}i od<br />
potrebnih sredstava za uspje{an rad CJEE.<br />
Iz toga proizlazi da ima smisla da se dio<br />
ostvarenih finasijskih efekata sprovedenih<br />
mjera EE usmjeri u bud`et CJEE za<br />
realizaciju novih programa.<br />
Literatura<br />
[1] Vlada Republike Crne Gore, Zakon o<br />
energetici (Sl. list RCG, br. 39/03),<br />
Podgorica, jun 2003.<br />
[2] Vlada Republike Crne Gore u saradnji<br />
sa EAR, Strategija energetske efikasnosti<br />
u Crnoj Gori, Podgorica, mart, 2005. g.<br />
[3] Vlada Republike Crne Gore,<br />
Energetska politika Republike Crne Gore,<br />
Podgorica, februar, 2005.
1. Uvod<br />
Svetska energetska potro{nja je u 2000.<br />
iznosila oko 120.000 TWh, dok analiti~ari<br />
predvi|aju utrostru~enje te potro{nje do<br />
sredine veka (BP, 2002). Istovremeno,<br />
emisije ugljen dioksida od sagorevanja<br />
fosilnih goriva (uglja i nafte), moraju<br />
zna~ajno biti smanjene u cilju<br />
zaustavljanja prete}ih globalnih klimatskih<br />
promena. Posledi~no, javlja se urgentna<br />
potreba za razvojem i {irokom primenom<br />
novih tehnologija konverzije, skladi{tenja,<br />
transporta i efikasnog kori{}enja energije.<br />
Jedan od energetskih izvora koji ima<br />
potencijal da zadovolji ovako visoku<br />
potro{nju je sun~eva (solarna) energija.<br />
Me|utim, savremene tehnologije<br />
kori{}enja sun~eve energije, kao {to su<br />
solarne }elije za proizvodnju elektri~ne<br />
struje (PV - Photovoltaics), na tro{kovnoj<br />
osnovi nisu konkurentne tehnologijama<br />
konvencionalnih goriva (uglja, nafte i<br />
prirodnog gasa). Zbog toga je terestri~ka<br />
primena solarnih }elija danas ograni~ena<br />
na sporedna energetska tr`i{ta, koja ne<br />
zahtevaju ponudu ve}e instalisane snage,<br />
kao {to su na primer osvetljenje objekata,<br />
navodnjavanje poljoprivrednih povr{ina,<br />
sabra}ajna signalizacija i sl.<br />
Noviji tr`i{no orijentisani ekonomski<br />
instrumenti, poput poreza na ugljenik<br />
(carbon tax), progla{eni su tro{kovno<br />
najefektivnijim na~inima za redukciju<br />
emisija CO 2 . (Sterner, 2002) Ovi<br />
instrumenti pove}avaju konkurentnost<br />
ugljenik-neutralnih tehnologija, podsti~u}i<br />
preduzetnike da razvijaju naprednije<br />
tehnologije ponude, pretvaranja i<br />
kori{}enja energije. Me|utim, sama visina<br />
poreza, ipak nije dovoljna da ubrza razvoj<br />
primene relativno skupih solarnih }elija.<br />
Konkretno, visina poreza na ugljenik,<br />
prema Kjoto protokolu, procenjena je na<br />
70 USD po toni ugljenika (IPCC, 2001).<br />
Ta visina poreza ekvivalentna je pove}anju<br />
cena elektri~ne energije iz termoelektrana<br />
na ugalj za 15 USD/MWh, {to bi bilo<br />
dovoljno da struja od vetra, biomasa,<br />
prirodnog gasa, pa ~ak i iz lakovodnih<br />
nuklearnih reaktora bude konkurentna. Ali,<br />
da bi solarne }elije bile konkurentne,<br />
visina poreza na ugljenik bi morala<br />
dosegnuti celih 1.000 USD po toni<br />
ugljenika (Sanden, 2005). Zbog toga, za<br />
ubrzanje tehnolo{kog razvoja i difuziju<br />
primene solarnih }elija, potrebni su<br />
„opipljiviji“ podsticaji. Pored obaveznih<br />
razvojno istra`iva~kih (RDD) fondova na<br />
[120]<br />
energija<br />
Dr Slavi{a \ukanovi}<br />
Vi{a poslovna {kola, Novi Sad<br />
UDC 620.91:621.383(430)(492)(494)497.11)<br />
Podsticanje primene<br />
solarnih }elija - Nema~ka,<br />
Holandija, [vajcarska,<br />
Srbija<br />
Rezime<br />
Tehnologije koje tek nastupaju na tr`i{te, poput fotonaponskih (PV) solarnih }elija, u<br />
pogledu cene i karakteristika, prirodno su inferiorne u odnosu na uhodane tehnologije.<br />
Zato je potrebno primeniti mere subvencionisanja, u cilju ubrzanja tr`i{nog nastupa<br />
novih tehnologija. Prema predlo`enom modelu, za godi{nju stopu rasta proizvodnje<br />
solarnih }elija od 30% i progress ratio od 0,08 jedini~ni tro{kovi subvencija bi iznosili ne<br />
vi{e od 0,1 US centi/kWh u zemljama OECD. Aktuelni podsticajni programi u Nema~koj,<br />
Holandiji i [vajcarskoj rezultat su uspe{nih prethodnih priprema u vidu organizacije,<br />
istra`ivanja, razvoja i demonstracionih programa. Srbiju karakteri{e visok nivo<br />
zaga|enosti `ivotne sredine od koncentrisane proizvodnje energije u termoelektranama i<br />
povr{inskim ugljenokopima. Jedan od na~ina smanjenja tog zaga|enja jeste {ira<br />
primena obnovljivih izvora energije. Ona se mo`e ostvariti pod uslovom da su potro{a~i<br />
spremni da energiju pla}aju po znatno vi{im cenama nego dosad. Visina cena elektri~ne<br />
energije u Srbiji, poslednjih godina se kre}e izme|u 3 i 12 US centi/kWh zavisno od vi{e<br />
~inilaca. Najavljeno ujedna~avanje visine doma}ih cena sa evropskim cenama obe}ava<br />
bolje dane za primenu sun~eve energije.<br />
Klju~ne re~i: solarne }elije, smanjenje tro{kova, konkurencija.<br />
Stimulation of Solar Cells Utilization - Germany, Netherland, Switzerland,<br />
Serbia<br />
In terms of cost and performance, infant technologies, such as solar photovoltaics (PV),<br />
are normally inferior to entrenched technologies. Therefore it would make sense to<br />
subsidise PV to increase sales, which would increase experience and induce investments.<br />
This increases in turn would drive down costs and the subsidies needed. For a progress<br />
ratio od 0.80 and an annual growth rate od 30%, that corresponds to an additional<br />
electricity tax of no more than 0.1 US cents/kWh in OECD countries. The current<br />
German, Duch or Swiss support programmes are a products of learning and network<br />
formation in earlier market stimulation and research, development and demonstration<br />
programmes. In Serbia, the emissions of harmful substances occur in dispersion by the<br />
final energy consumption and production concentrated in coal mines and thermal power<br />
plants. Pollution can be considerbly abated by the use of filtering facilities and<br />
renewable energy sources. This can be implemented only if the consumers are willing to<br />
pay a correspondingly higher price for energy. Nowdays level od domestic final<br />
electricity prices (3 to 12 US cents/kWh, depends of consumption) are relatively high and<br />
promise better days for utilisation of solar energy.<br />
Key words: solar cells, cost reduction, competition.<br />
strani ponude, neophodno je stvarati<br />
tr`i{te, putem subvencionisanja investicija<br />
ili tro{kovnog pokrivanja cena elektri~ne<br />
energije (kao {to se radi u Nema~koj).<br />
Ekonomski argument u prilog uvo|enja<br />
ovih istrumenata je tzv. dinami~ka<br />
tro{kovna efikasnost, koja se posti`e<br />
sni`enjem tro{kova usled rastu}ih znanja,<br />
iskustava i ekonomije obima. [irenje<br />
primene solarnih }elija ne}e rezultirati
energija<br />
samo znanjem, ve} i o~iglednim koristima,<br />
koja }e podsticati nove korisnike da<br />
investiraju.<br />
Ovaj rad je posve}en obja{njenju<br />
mehanizama pozitivnih povratnih sprega,<br />
koje vode do pove}anja konkuretnosti i<br />
{irenja primene solarnih }elija (deo 2). U<br />
delu 3 prezentovan je kvantitativni model<br />
procene programa subvencinisanja, pri<br />
~ijim bi pretpostavkama elektri~na struja iz<br />
solarnih }elija bila konkurentna struji iz<br />
konvencionalnih elektrana. Zavr{ni deo<br />
(4), posve}en je opisu savremenih trendova<br />
{irenja primene PV tehnologija u svetu. Na<br />
primerima Nema~ke, Holandije i<br />
[vajcarske, dat je selektivan pregled<br />
vode}ih pozitivnih iskustava u Evropi, kao<br />
i odre|eni rizici i {anse za ubrzanje<br />
institucionalnih aktivnosti. Slede}i logiku<br />
izlaganja, sam kraj rada posve}en je<br />
dometima Srbije i Crne Gore u oblasti<br />
primene solarnih }elija. Pored pregleda<br />
dosada{njeg (ne)razvoja, u radu je<br />
predstavljena jedna varijanta budu}eg<br />
razvoja doma}eg tr`i{ta, koja je objavljena<br />
na Me|unarodnom savetovanju EuroSun<br />
2004, u Frajburgu, Nema~ka (\ukanovi}<br />
S. 2004).<br />
2. Pove}anje mogu}nosti<br />
primene<br />
Korisni~ke tehnologije se ne mogu<br />
promeniti preko no}i. Novi tehnolo{ki<br />
sistemi postupno sazrevaju i evoluiraju<br />
tokom du`eg vremenskog razdoblja.<br />
Osnovni mehanizam za omek{avanje<br />
krutih razvojnih putanja novih tehnologija<br />
predstavljaju pozitivne povratne sprege,<br />
koje dovode do pove}anja mogu}nosti<br />
primene. Jednom primenjena tehnologija,<br />
za sobom povla~i sijaset pozitivnih<br />
povratnih sprega, koje pove}avaju<br />
korisnost a sni`avaju tro{kove. To zna~i da<br />
jednom upotrebljene tehnologije imaju<br />
ekonomsku prednost u odnosu na<br />
tehnologije koje tek nastupaju, ne zbog<br />
toga {to su bolje, ve} zato {to su {iroko<br />
kori{}ene. Druga posledica je da primena<br />
neke tehnologije u razvoju sni`ava njene<br />
tro{kove, {to }e tokom vremena smanjiti<br />
potrebu za subvencionisanjem. Tre}a<br />
posledica je da u slu~aju izbora izme|u<br />
vi{e konkurentnih razvojnih tehnologija,<br />
ona koja prva po~ne da se primenjuje, prva<br />
}e u`ivati koristi od pozitivnih povratnih<br />
sprega, ~ime mo`e potisnuti ostale<br />
tehnologije.<br />
Postoji veliki broj pozitivnih povratnih<br />
sprega, koje se svrstavaju u tri skupine.<br />
Prva skupina obuhvata one povratne<br />
sprege koje uti~u na tro{kove<br />
proizvodnje. U na{em slu~aju misli se na<br />
tro{kove proizvodnje solarnih }elija i<br />
ostalih komponenata PV- PhotoVoltaic<br />
sistema (pretvara~i, kontroleri i sl.).<br />
� Ekonomija koli~ine proizvoda: dovodi<br />
do smanjenja proizvodnih tro{kova po<br />
jedinici, usled raspore|ivanja fiksnih<br />
tro{kova na rastu}i kvantitet proizvoda.<br />
� Radno iskustvo: sa kumuliranjem<br />
proizvodnje, pove}ava se osposobljenost<br />
radnika da izvr{avaju radne obaveze.<br />
� Razvoj pobolj{anog proizvoda: usled<br />
pove}anog iskustva dolazi do<br />
unapre|enja svojstava proizvoda u<br />
smislu pobolj{anja odnosa koristtro{kovi<br />
� Ekonomija {irenja: razvoj jedne<br />
tehnologije mo`e se iskoristiti kao<br />
pomo}ni proizvod za neke druge, srodne<br />
tehnologije. Ako ovako komplementarne<br />
tehnologije prona|u svoje mesto na<br />
tr`i{tu, cena pomo}nog proizvoda se<br />
mo`e pove}ati i na taj na~in sniziti neto<br />
tro{kove proizvodnje glavnog proizvoda.<br />
Sli~no ponudi (odnosno proizvodnji),<br />
postoje zna~ajne pozitivne povratne<br />
sprege na strani tra`nje (odnosno<br />
korisnika). Rastu}a primena }e umanjiti<br />
oklevanje investitora da ula`e u nove<br />
tehnologije, a time sniziti cenu, odnosno<br />
pove}ati koristi.<br />
� Smanjenje neizvesnosti: primena nove<br />
tehnologije }e smanjiti neizvesnosti u<br />
pogledu njenih svojstava. Zato je od<br />
izuzetne va`nosti da nove tehnologije<br />
stignu do krajnjih potro{a~a. U na{em<br />
slu~aju to su solarne ku}e i PV sistemi<br />
integrisani u njihove krovove.<br />
� Korisni~ko iskustvo: stvara se<br />
osposobljavanjem pojedinaca za<br />
dimenzionisanje, postavku, kao i<br />
otklanjanje kvarova u radu ku}nih<br />
sistema solarnih }elija.<br />
� Ekonomija koli~ine u potro{nji: koristi<br />
koju potro{a~ izvla~i upotrebom<br />
proizvoda, zavisi od broja drugih<br />
potro{a~a koji koriste isti proizvod. [to<br />
vi{e potro{a~a koristi istu vrstu<br />
proizvoda (na primer mobilnih telefona,<br />
kompjutera ili odre|ene vrste solarnih<br />
}elija), cena komplementarnih dobara<br />
(na primer punja~a, diskova ili strujnih<br />
pretvara~a kod PV sistema) }e se<br />
smanjivati i tako }e se pove}avati<br />
raspolo`ivost i osnovnog proizvoda, kao<br />
i rezervnih delova i mogu}nost<br />
servisiranja.<br />
Jednom uspostavljena, pozicija nove<br />
tehnologije se dalje osna`uje modeliranjem<br />
institucionalnog okru`enja, putem dodatnih<br />
tzv. lock-in mehanizama, koji ~ine tre}u<br />
skupinu povratnih sprega.<br />
� Tehnolo{ka me|uzavisnost proizvodnog<br />
lanca: kako se nova tehnologija uvodi u<br />
primenu, ona mora imati dodirnih ta~aka<br />
sa starim tehnologijama. Na odre|enom<br />
stepenu primene iskrsava uslov<br />
povezanosti sa ponudom osobenog<br />
dizajna (design-specific supply<br />
relationships). To zna~i da glavna<br />
tehnologija postaje zavisna od<br />
proizvo|a~a koji nude inpute osobenih<br />
svojstava. Kako se glavna tehnologija<br />
razvija, ti proizvo|a~i }e ostvarivati<br />
koristi od novih iskustava i proizvedenih<br />
koli~ina. Na primer, nove generacije<br />
solarnih }elija (u vidu svetlarnika,<br />
roletni, nadstre{nica, crepova) integralno<br />
se u uklapaju u postoje}e objekte,<br />
sni`avaju}i tro{kove instalisanja i {tede}i<br />
ograni~eni prostor.<br />
[121]<br />
� Usmereno obrazovanje i istra`ivanje: da<br />
bi se ubrzao tehnolo{ki napredak u nekoj<br />
oblasti, javnim fondovima stipendira se<br />
specijalisti~ko obrazovanje odre|enih<br />
struka (na primer arhitekte ili<br />
elektroni~ari PV sistema). Tako se<br />
ostvaruje dvostruka korist - zapo{ljavaju<br />
se mladi ljudi, na poslovima korisnim za<br />
razvoj cele privrede.<br />
� Zakonski okviri: kako sazreva primena<br />
nove tehnologije, tako bi zakonski okviri<br />
trebalo da se prilago|avaju novim<br />
uslovima. Ukoliko zainteresovane grupe<br />
za primenu nove tehnologije imaju<br />
mogu}nosti da promene zakon u svoju<br />
korist, one ne}e samo ubrzati tehnolo{ki<br />
razvoj, ve} }e smanjiti negativan uticaj<br />
suparni~kih interesnih grupa.<br />
3. [irenje primene i sni`enje<br />
tro{kova: kvantitativni model<br />
Zapa`anje da se tro{kovi sni`avaju sa<br />
{irenjem primene, odnosno kumulisanjem<br />
proizvodnje, formalizovano je krivom<br />
iskustva. Jedini~ni tro{kovi proizvodnje<br />
solarnih }elija c (u na{em slu~aju USD/Wp<br />
- ameri~kih dolara po vatu vr{ne elektri~ne<br />
snage) opadaju sa pove}avanjem<br />
proizvodnje S (Wp).<br />
c = c 0 (USD/Wp) (1a)<br />
S = S 0 (Wp) (1b)<br />
gde je c po~etni jedini~ni tro{ak, S 0 0<br />
po~etna proizvodnja u godini t = 0, 0<br />
a β indeks iskustva:<br />
β = (2)<br />
U jednakosti (2) oznaka r p predstavlja<br />
takozvani progress ratio, tj. meru<br />
smanjenja tro{kova sa pove}anjem<br />
proizvodnje. Visina r p od 0,8 zna~i da se<br />
tro{kovi smanjuju za 20% sa svakim<br />
udvostru~enjem kumulativne proizvodnje.<br />
Za razli~ite tehnologije, visina progress<br />
ratioa identifikovana je u intervalu izme|u<br />
0,55 i 1,1. Za PV module (sisteme solarnih<br />
}elija), literatura sugeri{e visinu ovog<br />
odnosa od 0,77 do 0,82 (Parente et al.,<br />
2002).<br />
Jedna~ina (1b) mo`e se koristiti za<br />
prora~un koli~ine PV sistema koji treba da<br />
budu proizvedeni sa targetiranom<br />
(subvencionisanom) cenom. Radi<br />
upro{}enja, pretpostavimo progress ratio<br />
od 0,8 za kompletne PV sisteme<br />
(uklju~uju}i module solarnih }elija i<br />
prate}u opremu); inicijalni kumulativ<br />
proizvodnje S 0 u 2000. od 1,46 GWp i<br />
targetirani tro{ak (c 1 ) od 1 USD/Wp. Ovaj<br />
tro{ak grubo odgovara tro{ku proizvodnje<br />
elektri~ne energije iz solarnih }elija od 4<br />
do 8 centi/kWh, zavisno od ja~ine<br />
sun~evog zra~enja. Time bi PV solarna
struja bila konkurentna struji iz<br />
termoelektrana na ugalj. Kumulativ<br />
proizvodnje solarnih }elija S 1 , sa ovako<br />
subvencionisanom cenom, trebalo bi da<br />
bude 382 GWp (Sanden B., 2005).<br />
Ukupni tro{ak subvencionisanja je:<br />
(c(t) - c 1 ) dS = C A (t) dt (3)<br />
gde je t godina u kojoj je ostvarena<br />
1<br />
targetirana cena i C (t) (USD/godi{nje)<br />
A<br />
je godi{nji dodatni tro{ak ili tro{ak<br />
subvencije, koji se pla}a u cilju kori{}enja<br />
solarnih }elija umesto konvencionalnih<br />
izvora energije.<br />
Ako pretpostavimo eksponencijalni rast<br />
α -t αβ -t S(t) = S , c(t)= c0<br />
(4a,b)<br />
0<br />
gde je α stopa rasta kumulativa<br />
proizvodnje, onda<br />
dS = S 0 α e α -t dt (5)<br />
i zatim<br />
energija<br />
C (t) = S α (c e A 0 0 α (1+ β)t α t - c ), (6)<br />
1<br />
ako C A (t 1 ) = 0 , onda sledi da<br />
t 1 = (αβ ) −1 ln(c 1 /c 0 ) = α −1 ln(S 1 /S 0 ) (7)<br />
Jedna~ina (7) pokazuje da je du`ina<br />
perioda subvencionisanja obrnuto<br />
proporcionalna stopi rasta α. Za godi{nju<br />
stopu rasta od 30% [α = ln(1+0,3)], t 1<br />
iznosi 21 godina. Ako je godi{nja stopa<br />
rasta 15%, onda bi pod istim uslovima bilo<br />
potrebno 40 godina da se dostigne<br />
konkurentnost.<br />
Visina ukupnih tro{kova subvencija mo`e<br />
upla{iti donosioce odluka, ukoliko se<br />
prezentuje u zbirnoj sumi. Me|utim, ako<br />
se uporede sa ukupnom vredno{}u<br />
u{te|ene elektri~ne<br />
energije, ovi<br />
tro{kovi su znatno<br />
manje zastra{uju}i.<br />
Na slici 1, godi{nji<br />
tro{ak subvencija<br />
C A stavljen je u<br />
odnos sa<br />
godi{njom<br />
proizvodnjom<br />
elektri~ne energije<br />
u zemljama<br />
OECD. 1 Za<br />
progress ratio od<br />
1 Proizvodnja elektri~ne<br />
energije u zemljama<br />
OECD pove}avala se<br />
po godi{njoj stopi od<br />
2,2%, u razdoblju<br />
izme|u 1990. i 2001. U<br />
ovde prikazanom<br />
modelu ra~unato je sa<br />
rastom proizvodnje<br />
struje od 2% godi{nje).<br />
0,80 maksimum tro{kova subvencija je 0,1<br />
US centi/kWh.<br />
Sa slike 1 se mo`e uo~iti da prema<br />
predvi|enom scenariju, tro{kovi<br />
subvencionisanja primene solarnih }elija<br />
(kao dodatak od cene struje u zemljama<br />
OECD), trebalo bi oko 2017. da dostignu<br />
svoj maksimum od 0,1 US centi po kilovat<br />
~asu, uz nepromenjeni progress ratio od<br />
0,80. Udeo PV sistema u proizvodnji struje<br />
bi u istoj godini iznosio oko 2%. (Ako bi se<br />
r p pove}ao na 0,82 tro{kovi subvencija bi<br />
oko 2020. godine trebalo da dostignu svoj<br />
maksimum od 0,18 Usc/kWh. U tom<br />
slu~aju, udeo PV sistema u proizvodnji<br />
struje bi iznosio oko 3%.)<br />
Razlog za pore|enje sa ukupnom<br />
proizvodnjom elektri~ne energije, le`i u<br />
potrebi ilustrovanja uticaja relativno ne<br />
suvi{e visokih subvencija na sni`avanje<br />
tro{kova primene solarnih }elija.<br />
Potencijalne koristi od ~injenja sun~eve<br />
energije tro{kovno konkuretnom energiji iz<br />
uglja su ogromne i zato ovde opisana {ema<br />
subvencionisanja treba da bude strategija<br />
niskih tro{kova, kako bi njeni uticaji na<br />
restruktuiranje energetskog sistema bili {to<br />
razumniji.<br />
Saglasno tom cilju, bilo bi dobro da<br />
predvi|eni tro{ak subvencija bude<br />
upore|en sa nekim drugim na~inima<br />
podsticanja primene novih tehnologija. Na<br />
primer, od 2003. u [vedskoj postoji sistem<br />
tzv.zelene elektri~ne struje (green<br />
electricity), sa ciljem pospe{enja<br />
proizvodnje elektri~ne energije iz<br />
obnovljivih izvora. Trenutno, svi potro{a~i<br />
u [vedskoj za tu svrhu pla}aju dodatnih<br />
0,25 US centi po kilovat-satu potro{ene<br />
struje. (Sanden B., 2005). U Japanu je, jo{<br />
davne 1980. uveden bud`et za nuklearna<br />
R&D u iznosu od 0,3 US centa/kWh<br />
proizvedene struje. Sli~no tome, ekolo{ki<br />
porez na ugljen dioksid od 100 USD po<br />
toni ugljenika, primenjen na proizvodnju<br />
[122]<br />
elektri~ne energije, dodao bi oko 2 US<br />
centa/kWh tro{kovima proizvodnje struje u<br />
termoelektranama na ugalj.<br />
Dakle, potreban uslov za niske tro{kove<br />
subvencija solarnih }elija je da stopa<br />
redukcije tro{kova bude visoka. Sa slike 1<br />
jasno je da tro{ak subvencija veoma zavisi<br />
od visine progress ratioa. Ako sa t*<br />
ozna~imo godinu u kojoj je tro{ak<br />
subvencija maksimalan, ima}emo:<br />
t* = (αβ) -1 (ln (c 1 /c 0 ) - ln (1 + β)) (8)<br />
Uno{enjem jed. (8) u jednakost (6),<br />
dobijamo maksimalni tro{ak subvencije:<br />
C* A =C A (t*)=αγc 0 S 0<br />
gde je<br />
= αγc 1 S 1 (9)<br />
γ = -β (10)<br />
Po`eljni scenario sugeri{e da pove}anje<br />
progress ratioa bude kompenzovano<br />
ve}om prihvatljivo{}u cene struje iz<br />
solarnih }elija. Kao {to je obja{njeno na<br />
po~etku ovog rada, sa pove}anjem broja<br />
instalisanih PV sistema, koristi za<br />
potro{a~e se pove}avaju a rizik se<br />
smanjuje. Drugi razlog pove}anja<br />
konkurentnosti PV sistema je generalno<br />
pove}anje cene elektri~ne energije usled<br />
{tetnih emisija ugljen-dioksida. Pove}anje<br />
c 1 za 0,5 USD/Wp odgovara pove}anju<br />
cene struje od 2-4 US centi/kWh, ili<br />
porezu na ugljenik od 100-200 USD po<br />
toni ugljenika kod termoelektrana na ugalj.<br />
(Van der Zwaan and Rabl, 2003)<br />
S druge strane, sun~eva energija je<br />
intermitentni energetski izvor i bez nekog<br />
oblika skladi{tenja mo`e biti kori{}ena<br />
samo kao deo ukupnog elektroenergetskog<br />
sistema (oko 20%). Ako u ra~unicu<br />
Slika 1 Godi{nji tro{ak subvencija solarnih }elija (C A ), prikazan kao dodatak cene elektri~ne energije<br />
proizvedene u zemaljama OECD. Isprekidana linija predstavlja predvi|eni udeo PV sistema u<br />
proizvodnji elektri~ne energije. (Sanden B, 2005)
energija<br />
uklju~imo vodoni~no skladi{te (ili neki<br />
drugi vid skladi{ta), tro{kovi subvencija se<br />
prirodno pove}avaju. Na primer, uz<br />
targetirani tro{ak c 1 od 0,5 USD/Wp i<br />
nepromenjeni progress ratio od 0,8 tro{ak<br />
subvencija se pove}ava na 0,4 US<br />
centa/kWh. U ovim kalkulacijama nije<br />
uzeta u obzir ~injenica da ve} postoje<br />
izolovana tr`i{ta sa visokim cenama<br />
energije. Na takvim „ni{a“ tr`i{tima (poput<br />
mediteranskih ostrva), solarne }elije ve}<br />
danas imaju ekonomske prednosti u<br />
odnosu na druge izvore energije (Masini<br />
and Frankl, 2002) U stvari, od 1998.<br />
najve}i deo instalisanih PV sistema u<br />
zemljama OECD bilo je namenjeno tzv.<br />
off-grid komercijalnim primenama. Offgrid<br />
zna~i da PV sistemi nisu povezani na<br />
elektrodistributivnu mre`u. Poslednjih<br />
godina, pored pomenutih off-grid primena,<br />
sve su brojniji primeri on-grid primena u<br />
industrijalizovanim zemljama, koji slu`e<br />
kao dopuna postoje}im elektrosistemima u<br />
sun~anim periodima (solarne nadstre{nice i<br />
solarni krovovi). Kako se PV tehnologija<br />
razvija, tako se {iri tr`i{te za primenu<br />
solarnih }elija. Prema optimisti~kim<br />
procenama, u narednih petnaest godina,<br />
udeo solarnih }elija u svetskoj ponudi<br />
elektri~ne energije bi mogao da se pribli`i<br />
granici od 10% (Maycock P., 2004).<br />
4. Primeri institucionalne<br />
podr{ke primene solarnih }elija<br />
Naredni tekst je posve}en prikazu<br />
pozitivnih iskustava stimulisanja primene<br />
solarnih }elija u odabranim zemljama.<br />
4.1. Nema~ka<br />
Startovalo se ne tako davne 1983.<br />
prekrivanjem krova jedne ku}e u Minhenu,<br />
sistemom solarnih }elija snage 4 kWp. Bila<br />
je to prva ku}a u Evropi sa solarnim<br />
elektri~nim generatorom, povezanim na<br />
distributivnu mre`u (Erge T. et al, 2001).<br />
Nova epizoda za PV sisteme u Nema~koj<br />
po~inje 1990. pokretanjem „Programa<br />
merenja i analize 1000 nema~kih<br />
krovova“. Sponzori programa, nema~ko<br />
Savezno ministarstvo za ekonomiju<br />
(BMWi) i pojedine pokrajine, podsticale su<br />
ostvarenje programa subvencionisanjem<br />
investicionih tro{kova u rasponu od 50%<br />
do 25%. Glavni ciljevi programa 1000<br />
krovova bili su:<br />
� Uskla|ivanje kori{}enja krovova za<br />
proizvodnju elektri~ne energije sa<br />
gra|evinskih i arhitektonskih aspekata.<br />
� Podsticanje korisnika da {tede energiju,<br />
odnosno prilagode svoju potro{nju ritmu<br />
„solarne“ proizvodnje.<br />
� Optimiziranje svih komponenti PV<br />
sistema.<br />
Tokom implementacije ovog programa<br />
(1990-1995) u Nema~koj je instalisano<br />
vi{e od 2000 PV sistema povezanih na<br />
elektromre`u, ukupne snage oko 5 MWp.<br />
Oboga}eni sve`im znanjima i iskustvima<br />
pomenutog programa, Nemci 1999.<br />
pokre}u novi program pod nazivom<br />
„100.000 solarnih krovova“. Generalni<br />
pokrovitelj, nema~ka vlada, podsti~e<br />
instalisanje privatnih PV sistema snage 1<br />
KWp i vi{e, daju}i niskokamatne kredite.<br />
Prvobitni uslovi su podrazumevali<br />
desetogodi{nje beskamatne zajmove, koji<br />
se otpla}uju u devet jednakih godi{njih<br />
rata, s tim {to je poslednja rata od 10% bila<br />
„opro{tena“ (nije morala da se plati).<br />
Ovakvo podsticanje sa najvi{e instance, u<br />
nekim regionima je kombinovano<br />
dopunskim merama lokalnih uprava,<br />
uklju~uju}i nadoknadu ve}ine tro{kova,<br />
sve do u~e{}a od 100%.<br />
Usled izvesnih nesuglasica oko pojedinosti<br />
tehni~ke organizacije transfera novca<br />
izme|u banaka, zami{ljena kombinacija<br />
saveznih i lokalnih subvencija kasnila je<br />
tokom prvih meseci primene ovog<br />
programa. (U~e{}e Nema~ke u<br />
bombardovanju Srbije, verovatno je<br />
doprinelo tome.) Ipak, do kraja te<br />
zloglasne 1999, u okviru ovog programa,<br />
instalisano je oko 4000 PV sistema,<br />
ukupne snage 10 MWp. Po~etkom<br />
naredne, 2000. dono{enjem novog<br />
nema~kog Zakona o obnovljivim izvorima<br />
energije, subvencije za struju iz solarnih<br />
}elija su se znatno pove}ale. Naime, prema<br />
odredbama ovog zakona, pored dr`avnih<br />
beskamatnih kredita, vlasnici PV sistema<br />
su od najbli`ih elektrodistribucija dobijali<br />
naknadu od 0,5 EUR za svaki proizvedeni<br />
kilovat-~as. Ograni~avaju}e klauzule, pri<br />
tom su bile, da, po~ev od 1. januara 2002.<br />
visina naknade }e se smanjivati za 5%<br />
godi{nje, kao i da obaveza pla}anja<br />
naknade prestaje istekom godine koja sledi<br />
godinu u kojoj je dostignut ukupan<br />
kapacitet instalisanih PV sistema u<br />
Nema~koj od 350 MW. (Act on granting<br />
priority... 2000).<br />
Tako koncipirani i vremenski ograni~eni<br />
povoljni uslovi, privukli su veliki broj<br />
novih investitora, koji su za samo 4<br />
meseca instalisali vi{e od 70 MWp. Budu}i<br />
da je instalisani kvantitet PV sistema<br />
znatno prevazi{ao planove, nema~ka Vlada<br />
je ubrzo zamrzla primenu programa, da bi<br />
izmenila uslove. Glavne promene odnosile<br />
su se na ukidanje „veresije“ za poslednju<br />
godinu otplate kredita, kao i pove}anje<br />
visine kamatnih stopa. Istovremeno, Vlada<br />
je izmenila planove godi{njih instalisanih<br />
snaga (tabela 1).<br />
Pored prethodno opisanog programa za<br />
podsticanje {iroke potro{nje, nekoliko<br />
drugih programa prvenstveno edukativne<br />
prirode, sprovedeno je u nema~kim<br />
{kolama, pod nazivom „Sunce u {koli“:<br />
� Sonne in der Schule (Savezno ministarstvo<br />
za ekonomiju, 268 {kola, ukupne<br />
instalisane PV snage oko 270 kWp)<br />
� Sonne in der Schule (Pokrajina Bajern,<br />
544 {kole, 410 KWp)<br />
[123]<br />
� Sonne online (450 {kola, 450 kWp)<br />
Osim postavke velikog broja PV sistema<br />
male pojedina~ne snage (do 10 kW),<br />
Nemci prednja~e i u postavci velikih<br />
sistema (snage 1 MW i vi{e). Trenutno<br />
najve}a instalacija solarnih }elija na svetu<br />
(10,5 MW) locirana je pored nekoliko<br />
manjih gradova na severu Bavarske.<br />
(Fitzerald M., 2003)<br />
4.2. Holandija<br />
Holandija je najgu{}e naseljena zemlja u<br />
Evropi. Vekovima se bore}i sa morem za<br />
svaki pedalj obradivog zemlji{ta,<br />
Holan|anima nije bilo te{ko da primenu<br />
sun~eve energije korisno uklope u svoj<br />
strogo racionalni na~in `ivota.<br />
Po ugledu na lidere Japan, SAD i<br />
Nema~ku, intenzivna primena solarnih<br />
}elija u Holandiji zapo~ela je 1990. Prvih<br />
pet godina, primena se uglavnom svodila<br />
na razvojna istra`ivanja i postavku<br />
oglednih PV sistema. Sredinom decenije,<br />
razvoj je podstaknut novim petogodi{njim<br />
programom pod nadle`no{}u holandske<br />
Agencije za energiju i `ivotnu sredinu<br />
(Novem). Pokrovitelj programa, ~ija se<br />
vrednost sukcesivno pove}avala (sa 6,9<br />
miliona EUR u 1996, na 18,7 miliona EUR<br />
u 2000. godini) bilo je holandsko<br />
Ministarstvo za ekonomiju. Glavni cilj<br />
novog programa bio je stvaranje uslova za<br />
sna`niju ulogu solarnih }elija u<br />
nacionalnoj energetskoj ponudi 21. veka.<br />
Da bi se to ostvarilo, trebalo je:<br />
- obezbediti blagonaklonost stanovni{tva<br />
- pobolj{ati karakteristike PV sistema<br />
- kreirati tr`i{te za PV sisteme<br />
nepovezane na elektro-mre`u<br />
- zadobiti iskustvo u integrisanju PV<br />
sistema na postoje}e objekte<br />
Budu}i da je popularni naziv ovog<br />
programa glasio: „PV Learning<br />
Programme“, klju~nu ulogu u njegovoj<br />
implementaciji odigrale su informativni<br />
mediji, uspe{nom komunikacijom sa<br />
javno{}u.<br />
Kvantitativni rezultati programa bili su<br />
o~igledni: kako se pove}avao broj<br />
instalisanih sistema solarnih }elija, tako se<br />
smanjivala njihova cene „klju~ u ruke“<br />
(tabela 2)<br />
Va`an podsticaj za {iru primenu solarnih<br />
}elija u Holandiji, bio je tzv PV Covenant.<br />
Re~ je o sporazumu zaklju~enom 1997.<br />
izme|u Novema, Ministarstva ekonomije i<br />
va`nijih elektrodistributivnih preduze}a,<br />
proizvo|a~a gra|evinskih materijala,<br />
industrije solarnih }elija i istra`iva~kih<br />
instituta. Potpisnici sporazuma su se<br />
obavezali da daju svoj pun doprinos<br />
planiranom pove}anju primene PV sistema<br />
i sni`enju njihove cene: za 2005. ovim<br />
Tabela 1 Program 100.000 solarnih krovova: ciljevi (Erge T. Et al., 2001)<br />
Cilj/godina<br />
Prvobitni plan<br />
1999. 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. Ukupno<br />
(MWp)<br />
Izmenjeni plan<br />
18 27 36 51 72 96 300<br />
(MWp)<br />
10 50 65 80 95 - 300
energija<br />
Tabela 2 Pregled odnosa instalisanih PV sistema u Holandiji<br />
sa tro{kovima instalisanja (Schoen T., 2001)<br />
Godina<br />
Ukupno instalisani<br />
Kapacitet PV<br />
sistema<br />
(MWp)<br />
sporazumom planirano je dostizanje<br />
ukupnog broja instalisanih PV sistema u<br />
Holandiji od 51 MWp, uz tro{kove „klju~<br />
u ruke“ od 3,64 Euro/Wp. Saglasno tome,<br />
za 2010. iste vrednosti bi trebalo da iznose<br />
252 MWp, odnosno 1,95 Euro/Wp,<br />
respektivno. (Shoen T., 2001)<br />
Najve}i projekt primene PV sistema u<br />
Holandiji trenutno je izgradnja<br />
eksperimentalnog nultoemisionog solarnog<br />
naselja pod imenom „Grad Sunca“, u<br />
blizini Amsterdama, koje bi trebalo da<br />
poseduje solarne }elije ukupne snage 5<br />
MWp.<br />
Pored toga, ne treba izgubiti iz vida<br />
podatak da su na poslednjem nezvani~nom<br />
prvenstvu sveta solarnih automobila (Solar<br />
World Challenge) u Australiji, 2003.<br />
godine, pobedu odneli Holan|ani, svojim<br />
eksperimentalnim elektri~nim vozilom<br />
pokretanim strujom iz solarnih }elija<br />
„Nuna II“, ispred favorizovanih<br />
Australijanaca i Amerikanaca.<br />
(www.wsc.org.au)<br />
4.3. [vajcarska<br />
Dr`ava sa najvi{im `ivotnim standardom u<br />
Evropi i steci{te mo}nih finansijskih<br />
institucija, [vajcarska je prirodno bila<br />
jedan od za~etnika primene solarnih }elija<br />
u svetu. Budu}i da najve}i deo svojih<br />
energetskih potreba [vajcarci<br />
zadovoljavaju hidroenergijom, nuklearnom<br />
energijom i drvetom, solarne }elije su<br />
prvobitno kori{}ene za osvetljenje ili<br />
telekomunikacione veze u osun~anim<br />
alpskim izleti{tima. Sa proticanjem<br />
vremena i {irenjem dijapazona primene PV<br />
sistema, ovi skupi ure|aji su se koristili<br />
kao zvu~na barijera du` autoputeva a zatim<br />
i kao izvor energije za pokretanje<br />
elektri~nih automobila, koji su u<br />
[vajcarskoj postali pravi ekolo{ki „hit“.<br />
Sve je po~elo ranih osamdesetih kad je<br />
[vajcarska, kao zemlja visokog turizma,<br />
odlu~ila da u izleti{tima i centrima velikih<br />
gradova pro{iruje ekolo{ki, elektri~ni vozni<br />
park (bilo da se radi o `i~arama, pokretnim<br />
stepenicama, ~amcima, triciklima ili<br />
automobilima i mini-autobusima). Jedan<br />
od prvih stimulativnih poteza vlade bila je<br />
odluka da vlasnici elektri~nih automobila<br />
na {vajcarskim autoputevima budu<br />
oslobo|eni pla}anja drumarine. Razvoj<br />
ovog tr`i{ta ubrzan je 1984. pokretanjem<br />
neobi~nog nadmetanja solarnih vozila<br />
(elektri~nih vozila, pokretanim strujom iz<br />
solarnih }elija) pod nazivom Tour de Sol.<br />
Tro{kovi instalisanja<br />
„Klju~ u ruke“<br />
(Euro/Wp)<br />
1995. 0,4 8,89<br />
1996. 0,9 8,16<br />
1997. 1,7 7,45<br />
1998. 2,9 6,82<br />
1999. 4,9 6,23<br />
2000. 7,7 5,36<br />
Za pet godina tradicionalnog<br />
odr`avanja ovog nadmetanja,<br />
[vajcarci su tako unapredili<br />
svoja solarna vozila, da su<br />
1990. godine odneli pobedu<br />
na presti`nom nadmetanju<br />
World Solar Challenge u<br />
Australiji (Roche D., et al.,<br />
1996).<br />
Od prole}a 1992. {vajcarski<br />
Ured za energiju zapo~eo je<br />
dugoro~ni promotivni<br />
program lakih elektri~nih<br />
vozila sa ciljem dostizanja<br />
200.000 ovih nezaga|uju}ih vozila do<br />
2010. Godi{nji bud`et za ostvarenje ovog<br />
programa iznosio je 2 miliona SFr. U<br />
okviru toga, svaki potprojekt ima na<br />
raspolaganju dr`avne subvencije u visini<br />
do 30% ukupnih tro{kova. Tako|e, kanton<br />
na ~ijoj teritoriji se potprojekt odvija,<br />
potpma`e sa dodatnih maksimum 20%, {to<br />
zna~i da je odnos privatnog i dr`avnog<br />
kapitala 50:50, uz operativnu dominaciju<br />
prvog, a organizacionu dominaciju drugog,<br />
respektivno (Muntwyler U., 1992).<br />
Ostvarenju ovog programa pru`ena je<br />
{iroka podr{ka putem javnih mas-medija<br />
({tampe, radija i TV). Organizuju se<br />
izlo`be i saloni solarno-elektri~nih<br />
automobila (najpoznatiji je prole}ni<br />
Solarsalon u Bernu), kao i njihove, ve}<br />
tradicionalne trke (Tour de Sol, Tour de<br />
Sol Alpin) i t.d.<br />
Poslednjih godina, [vajcarski su naumili<br />
da „solarizaciju“ svoje zemlje spuste na<br />
nivo op{tina. Podse}aju}i da [vajcarska<br />
ima skoro 3000 op{tina, nagla{ava se<br />
va`nost odgovaraju}e pripreme lokalnih<br />
menad`era za pravilnu implementaciju PV<br />
sistema u svojim sredinama. Zato je, u<br />
sklopu Konfederalnog Swiss Energy<br />
programa, pripremljen potprogram Swiss<br />
Energy for Communes, a u njegovom<br />
okviru Vodi~ za solarne gradove (The<br />
Solar ElectriCity Guide). Ovaj vodi~ sadr`i<br />
informacije koje kompletno pokrivaju<br />
primenu solarnih }elija u urbanim<br />
sredinama: od raspolo`ivih tehnologija,<br />
preko izrade projekta, finansiranja,<br />
marketinga, do urbanog dizajna i pravnog<br />
okvira. Vodi~ je ilustrovan {irokim<br />
spektrom ve} ostvarenih uspe{nih lokalnih<br />
projekata u [vajcarskoj: fudbalski stadioni,<br />
dr`avni koled`i, banke, stambene<br />
vi{espratnice, osnovne i srednje {kole,<br />
`elezni~ke zvu~ne barijere, javna<br />
parkirali{ta, crkve. (Gutscnher M., et al.,<br />
2004).<br />
4.4. Srbija<br />
Energetika je fundamentalni sektor<br />
privrede: pokre}e sve tokove, ostvaruje<br />
veliki profit i jako puno zaga|uje `ivotnu<br />
sredinu. U Srbiji emisija zaga|uju}ih<br />
materija neposredno je prouzrokovana<br />
dispergovanom potro{njom (drumski<br />
saobra}aj, individualna i industrijska<br />
lo`i{ta) i koncentrisanom proizvodnjom<br />
energije (rudnici uglja i termoelektrane).<br />
Vi{estruko {tetno zaga|enje se mo`e u<br />
velikoj meri smanjiti ugradnjom<br />
odgovaraju}ih filtera, ali i primenom<br />
[124]<br />
obnovljivih izvora energije. Za na{u<br />
zemlju, najzna~ajniji obnovljivi izvori<br />
energije su vetar, biomasa, geotermalna i<br />
sun~eva energija.<br />
Razvoj solarne energetike u Srbiji zapo~eo<br />
je radovima prof. dr Branislava Lalovi}a u<br />
Beogradu i prof. dr @ivojina ]uluma u<br />
Novom Sadu, sredinom sedamdesetih<br />
godina pro{log veka. Deset godina kasnije,<br />
upravo u oblasti razvoja tehnologije<br />
solarnih }elija, dostignu}a na{ih nau~nika<br />
bila su svetski priznata (Lalovic B. et al.,<br />
1986). Danas u Srbiji primena sun~eve<br />
energije se intenzivno prou~ava u Institutu<br />
Vin~a, na PMF-u u Ni{u, na<br />
Poljoprivrednom fakultetu u Zemunu i na<br />
Tehni~kom fakultetu u Zrenjaninu<br />
(Radosavljevi} M. et al., 2004). Me|utim,<br />
osim sporadi~nih oglednih primena, nekih<br />
vidljivijih tr`i{nih rezultata ovih<br />
istra`ivanja kod nas jo{ uvek nema.<br />
Osnovni razlog dosada{njeg sporog<br />
razvoja primene sun~eve energije kod nas i<br />
velikog zaostajanja u odnosu na druge<br />
zemlje (pored bratoubila~kih ratova,<br />
me|unarodne izolacije i trvenja lokalnih<br />
interesnih krugova) bila je relativno niska<br />
cena elektri~ne energije na doma}em<br />
tr`i{tu. Tako niska cena destimulativno je<br />
delovala na ve}inu projekata primene<br />
sun~eve energije.<br />
Poslednjih nekoliko godina prose~an<br />
godi{nji nivo doma}ih finalnih cena<br />
elektri~ne struje (3 - 12 US centi/kWh,<br />
zavisno od tarifnog stava, godi{njeg doba i<br />
odnosa dinar-dolar) relativno je visok i<br />
obe}ava bolje dane za primenu solarne<br />
energije. Osim pove}anja cene, globalno<br />
zagrevanje tako|e dugoro~no pove}ava<br />
isplativost te primene. U tom smislu,<br />
va`niji tr`i{ni segmenti za {ire kori{}enje<br />
solarnih }elija u Srbiji trebalo bi da budu<br />
solarne pumpe za navodnjavanje u<br />
poljoprivredi, saobra}ajna signalizacija,<br />
telekomunikacije, solarne hidroelektrane,<br />
solarni zamrziva~i, osvetljenje vikendku}a,<br />
sportskih igrali{ta i {kola, manastira i<br />
crkava, solarni zamrziva~i, klima-ure|aji i<br />
sl. Dobre primere ve} instalisanih PV<br />
sistema predstavljaju brojni planinski<br />
repetitori Hidrometeorolo{kog zavoda<br />
Srbije (Katunac S. 1999), PV sistemi za<br />
navodnjavanje malinjaka kod Be~eja<br />
(Stojanovi} M. 1994), kao i PV sistemi za<br />
osvetljenje manastira Hilandar (Nikoli} Z.,<br />
Petrovi} S. 1998), koji su u funkciji vi{e<br />
od deset godina. Najsve`iji primer<br />
predstavlja Parking-servis iz Beograda.<br />
Ova firma je krajem 2003, u okviru novog<br />
sistema naplate parkiranja vozila, u centru<br />
Beograda postavila 30 solarnih parkomata.<br />
Pored opisanih primena, {irok spektar<br />
mini-solarnih ure|aja mo`e biti tr`i{no<br />
zna~ajan, poput ru~nih svetiljki, svetiljki<br />
za bicikle, {e{ira za pla`u ili navija~kih<br />
kapa sa mini ventilatorima, solarnih<br />
nadstre{nica, de~jih igra~aka, solarnih<br />
~asovnika, mini ra~unara, nove generacije<br />
mobilnih telefona i sl.). Prema proceni<br />
autora ovih redova, ako bi doma}e tr`i{te<br />
bilo podstaknuto povoljnijim bankarskim<br />
kreditima, i ako bi se deo brojnih<br />
me|unarodnih energetskih projekata kod
energija<br />
nas preusmerio u ovu oblast, mogu} je<br />
postepen rast primene solarnih }elija u<br />
SCG, od skromnih 772 kWp u 2006., do<br />
~ak 3.901 kWp u 2010. godini. Najve}i<br />
deo predvi|enih 3,9 MWp u 2010. trebalo<br />
bi da se odnosi na solarne pumpe za<br />
navodnjavanje u poljoprivredi (498 kW),<br />
zatim na telekomunikacije (470 kW) i<br />
saobra}ajnu signalizaciju (468 kW)<br />
(\ukanovi} S., 2004).<br />
O~igledno da je tr`i{te za primenu solarnih<br />
}elija u Srbiji i Crnoj Gori malo ali prazno.<br />
Procenjeni kapacitet od 3,9 MW u 2010.<br />
iznosio bi neznatnih 0,2% od predvi|enog<br />
svetskog nivoa (2000 MW). Ipak, ma {ta<br />
da se dogodi na kratak rok, dugoro~ne<br />
perspektive primene solarnih }elija na<br />
ovim prostorima ostaju pozitivne.<br />
5. Zaklju~ak<br />
Rad je posve}en pregledu i obja{njenju<br />
mera za pove}anje konkurentnosti i {irenje<br />
primene solarnih }elija u odabranim<br />
evropskim zemljama i kod nas.<br />
Budu}i da je re~ o uvo|enju i primeni<br />
proizvoda visoke tehnologije, prvi deo rada<br />
(ta~ke 2 i 3) predstavlja uop{teni prikaz<br />
delovanja pozitivnih povratnih sprega,<br />
kako na strani ponude i tra`nje, tako i na<br />
strani institucionalnog okru`enja. Saglasno<br />
podsticajima povratnih sprega, u radu je<br />
izlo`en kvantitativni model vremenski<br />
ograni~enog subvencionisanja primene<br />
solarnih }elija. Pod pretpostavkom<br />
maksimalnog jedini~nog tro{ka subvencija<br />
od 0,1 US centa/kWh, cena solarnih }elija<br />
u zemljama OECD bi se smanjivala za<br />
20% sa svakim udvostru~enjem<br />
kumulativa proizvodnje. Na taj na~in, pri<br />
stopi rasta proizvodnje od 30% (koja je<br />
poslednjih godina u svetu i ve}a),<br />
elektri~na struja iz solarnih }elija bi oko<br />
2021. bila tr`i{no konkurentna struji iz<br />
konvencionalnih izvora (uglja, nafte i<br />
gasa). Ukoliko se u ra~unicu uvede<br />
pove}anje cene konvencionalne elektri~ne<br />
energije, usled {tetnih emisija ugljen<br />
dioskida, vreme dostizanja tr`i{ne<br />
konkurentnosti bi se znatno skratilo. Na<br />
primer, pri porezu na ugljenik od 100 USD<br />
po toni emitovanog ugljenika, pove}anje<br />
cene struje iz termoelektrana na ugalj<br />
iznosi 2 US centa/kWh, {to je vrednost 20<br />
puta (!) ve}a od ovde analiziranog<br />
maksimalnog tro{ka subvencionisanja<br />
solarnih }elija.<br />
Drugi deo rada (ta~ke 4 i 5) posve}en je<br />
pregledu pozitivnih iskustava {irenja<br />
primene solarnih }elija u Nema~koj,<br />
Holandiji, [vajcarskoj i Srbiji. Nema~ki<br />
primer je najupe~atljiviji, ne samo zbog<br />
velikog broja instalisanih PV sistema u<br />
kratkom razdoblju, ve} i zbog ozbiljnih i<br />
iscrpnih pravila „igre“ koja su precizno<br />
definisana u vidu ~uvenog Zakona o<br />
obnovljivim izvorima energije iz 2000.<br />
Holandija i [vajcarska, kao male zemlje,<br />
predstavljaju osobene primere uspe{ne<br />
politike podsticanja primene solarnih }elija<br />
u Evropi. Obe dr`ave su dobro uskladile<br />
koordinaciju dr`avnog i privatnog kapitala<br />
i znanja, uspev{i da potenciranjem<br />
ekolo{kih prednosti, pokrenu tr`i{te i<br />
ubrzaju dalji razvoj primene solarnih<br />
}elija. Na samom kraju rada nagla{eno je<br />
da ozbiljnije primene sun~eve energije u<br />
Srbiji (pored dobro poznatih razloga tokom<br />
90-ih) nije bilo, prvenstveno usled<br />
relativno niske cene elektri~ne energije.<br />
Poslednjih godina, doma}e finalne cene<br />
elektri~ne energije postepeno se<br />
pribli`avaju evropskom proseku od 10 US<br />
centi/kWh. To }e, uz ve}e uva`avanje<br />
o~iglednih ekolo{kih prednosti, umnogome<br />
doprineti ubrzavanju primene solarnih<br />
}elija i kod nas.<br />
Literatura<br />
Act on granting Priority to Renewable<br />
Energy Sources (Renewable Energy<br />
Sources Act, Germany, 2000), Solar<br />
Energy, Elsevier Ltd., Vol.70, No.6 str.<br />
489-504.<br />
BP, (2002), BP Statistical Review of World<br />
Energy, British Petroleum, London.<br />
\ukanovi} S., (2004), Assesment of market<br />
possibilities for solar cells, EuroSun 2004,<br />
Freiburg, PSE Gmbh, Proceedings, Book<br />
3, str. 508-515.<br />
Erge T., Hoffmann V., Kiefer K. (2001),<br />
The German experience with Gridconnected<br />
PV-systems, Solar Energy,<br />
Elsevier Ltd., Vol.70, No.6 str. 479-487.<br />
Fitzgerald M. (2003), The PV World: Then<br />
& Now, Solar Today, May/June, 2003,<br />
American Solar Energy Society, pp. 51-54<br />
Gutschner M. Et al. (2004): „Solar<br />
Electricity guide for Municipalities“,<br />
EuroSun 2004, Freiburg, PSE Gmbh,<br />
Proceedings, Book 3, str. 544-549.<br />
IPCC - Intergovernmental Panel on<br />
Climatic Change, 2001, Climate Change<br />
2001. Mitigation, Contribution of Working<br />
Group III to the Second Assesment Report<br />
of the IPCC. University Press, Cambridge<br />
Katunac S. (1999), Jedanaesta godina<br />
svakodnevne upotrebe fotonaponskih }elija<br />
u hidrometeorolo{koj slu`bi Srbije, DIT,<br />
nau~no-stru~no informativni ~asopis,<br />
Zrenjanin, godina V, broj 12-13, oktobar<br />
1999, str. 33-37<br />
Lalovic B., Kiss Y., Weakliem H. (1986):<br />
A hybrid amorphous silicon photovoltaic<br />
and thermal solar collector, Solar Cells,19,<br />
pp.131-138.<br />
Masini A., Frankl P., (2002), Forecasting<br />
the diffusion of photovoltaic systems in<br />
southern Europe, a learning curve<br />
approach.“ Technological Forecasting and<br />
Social Change, 70, str. 39-65.<br />
Maycock P., (2004): „The State od the PV<br />
Market“, SolarToday, January/February,<br />
2004., American Solar Energy Society, pp.<br />
32-35<br />
Muntwyler U., (1992), The Promotion<br />
Programme for Lightweight electric<br />
vehicles in Switzerland, Swiss Federal<br />
Office of Energy Economy, maj 1992.<br />
[125]<br />
Nikoli} Z., Petrovi} S. (1998), Razvoj<br />
elektroenergetskog sistema u manastiru<br />
Hilandar, Elektroprivreda, ~asopis<br />
Zajednice jugosovenske elektroprivrede,<br />
Beograd, 4/1998, str. 75-82.<br />
Parente V., Goldemberg J., Zilles R.,<br />
(2002), Comments on experience curves<br />
for PV modules, Progres in Photovoltaics,<br />
10, str.. 571-574.<br />
Radosavljevi} J., Pavlovi} T., Lambi} M.<br />
(2004), Solarna energetika i odr`ivi razvoj,<br />
Gra|evinska knjiga, Beograd, 2004.<br />
Roche D., et al. (1996): Speed of Light,<br />
Univesity od New South Wales, Sydney,<br />
1996.<br />
Sanden A., (2005), The economic and<br />
institutional rationale of PV subsidies,<br />
Solar Energy, Elsevier Ltd., Vol.78, N o 2<br />
str. 137-146.<br />
Shoen T., (2001), Building-integrated PV<br />
installations in the Netherlands: Examples<br />
and operational experiences, Solar Energy,<br />
Elsevier Ltd, Vol.70, N o 6 str. 467-477.<br />
Sterner T., (2002), Policy Instuments for<br />
Environmental and Natural Resources<br />
Management, John Hopkins University<br />
Press, Baltimore.<br />
Stojanovi} M. (1994), Sun~eva energija,<br />
razvoj i primena, Institut nuklearnih nauka<br />
„Vin~a“, Beograd, 1994.<br />
Van der Zwaan B., Rabl A., (2003),<br />
„Prospects for PV: a learning curve<br />
analysis“, Solar Energy, Elsevier Ltd., Vol<br />
74, str. 19-31
Ekonomski zna~aj elektri~nih<br />
pogona u kontekstu u{tede<br />
energije<br />
Udeo elektri~nih pogona u utro{enoj<br />
elektri~noj energiji i privredi jedne zemlje,<br />
trendovi i obim istra`ivanja i razvoja mogu<br />
se proceniti iz tr`i{nih pokazatelja.<br />
Relevantne analize pokazuju da elektri~ni<br />
pogoni op{te namene po zna~aju daleko<br />
prevazilaze servo pogone visokih<br />
performansi. Frost & Sullivan Market<br />
Intelligence izve{tava da je u Engleskoj<br />
od ukupnog broja pogona ugra|enih u<br />
1997. bilo 52.4% pogona sa ma{inama<br />
naizmeni~ne struje, 33.7% sa ma{inama<br />
jednosmerne struje, dok se ostatak od<br />
13.9% odnosi na hidrauli~ne i pneumatske<br />
aktuatore. Isti izvor predvi|a da primene sa<br />
ma{inama naizmeni~ne struje u 1998.<br />
godini uve}aju za 3.9%. U istoj zemlji, u<br />
pogone sa ma{inama naizmeni~ne struje<br />
namenjene vodoprivredi izdvaja se 14e6<br />
Lstg u 1997. i 18e6 Lstg u 1998. godini.<br />
Podaci za Sjedinjene Dr`ave pokazuju da<br />
je u 1994. vi{e od 90% proizvedenih<br />
motora imalo nazivnu snagu ispod 1HP<br />
(fractional HP motors-FHP). Od toga,<br />
proizvedeno je 550e6 motora op{te<br />
namene ukupne vrednosti USD 6.1e9, dok<br />
je za potrebe servo pogona u automobilima<br />
i aplikacijama industrijske automatizacije<br />
proizvedeno FHP motora sa pridru`enim<br />
reduktorima u vrednosti od USD 1.06e9.<br />
Ve}a raspolo`ivost simetri~nog trofaznog<br />
sistema napona u evropskim zemljama ~ini<br />
da najve}u primenu ima Teslin asinhroni<br />
motor. Motori za snage do 7.5kW<br />
predstavljaju 40% tr`i{ta, motori snage 7.5<br />
- 75kW 31%, dok asinhroni motori snage<br />
preko 75kW predstavljaju 29% tr`i{ta.<br />
Prodor asinhronih motora u oblast ku}nih<br />
aparata je relativno spor jer u ovoj oblasti<br />
tr`i{te name}e izuzetno niske cene.<br />
Regulisani pogoni mogu biti primenjeni u<br />
ve{ ma{inama i usisiva~ima (snage 0.5 - 1<br />
kW) kada proizvodna cena dostigne nivo<br />
od USD 15. Procenjuje se da }e se<br />
tehnolo{ki preduslovi za izradu ovakvih<br />
pogona ste}i 2001. Rast proizvodnje<br />
Slobodan N. Vukosavi}<br />
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd<br />
UDC 621.313.13:621.3.017<br />
Mogu}nost u{tede elektri~ne<br />
energije pove}anjem<br />
efikasnosti elektromotornih<br />
pogona<br />
elektri~nih pogona visokih performansi<br />
uslovljen je op{tim privrednim razvojem i<br />
investicijama u nova proizvodna<br />
postrojenja, dok se razvoj odvija uglavnom<br />
u visoko razvijenim zemljama: 25%<br />
svetske proizvodnje alatnih ma{ina na~ini<br />
se u Japanu, 22% u Nema~koj a oko 20%<br />
u Kini. Frost & Sullivan izve{tava da je u<br />
protekloj dekadi prose~an rast proizvodnje<br />
servo pogona u Evropi bio oko 5%. Studija<br />
agencije Motion Tech Trends predvi|a da<br />
}e u prodaja elektri~nih motora i<br />
servopoja~ava~a za primene u industrijskoj<br />
automatizaciji u SAD. 2000. dosti}i USD<br />
4.5e9, od ~ega }e se 52.8% odnositi na<br />
trofazne asinhrone motore, 4.2% na step<br />
motore, 22.6% na servo motore za<br />
jednosmernu struju, i 20.4% na sinhrone<br />
servo motore. Zajedni~ki imenilac svih<br />
pomenutih primena elektri~nih pogona je<br />
mogu}nost i potreba da se adekvatnim<br />
[126]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Elektri~ni motori utro{e vi{e od 57% proizvedene elektri~ne energije. Od toga, asinhroni<br />
motori tro{e oko 90%, na osnovu ~ega se zaklju~uje da oni potro{e oko polovine<br />
ukupnog iznosa proizvedene elektri~ne energije. Stoga se zaklju~uje da se optimalnim<br />
upravljanjem asinhronim motorom mogu posti}i zna~ajne u{tede. Frekvencijski<br />
regulisani elektri~ni pogoni se ve} 2-3 decenije koriste u mnogim industrijskim granama<br />
a sve ~e{}e se primenjuju i u proizvodima op{te namene. Kako se znatan deo elektri~ne<br />
energije utro{i u okviru ovih pogona, od zna~aja je uvesti mere i postupke za efikasnije<br />
kori{}enje elektri~nih pogona, ~emu je ovaj rad i posve}en.<br />
Klju~ne re~i: energija, elektri~ni pogoni, asinhroni motori, gubici snage.<br />
Potential for Energy Savings in Electrical Drives<br />
Electrical motors use more than 57% of the electric energy produced. Since the onset of<br />
the IMD frequency control, efforts were made to improve the IMD efficiency by varying<br />
the flux amplitude for a bener balance betwen core and copper losses. The IMDs with<br />
the greatest potential for energy saving are the low dynamics drives operating in the<br />
constant torque mode with frequent light load intervals. Majorty of simpler IM drives,<br />
such as the pumps, compresors and the heating, ventilation and air contitioning drives<br />
are eligible, as well as are numerous more specific aplications such as the elevator<br />
drives, running mostly with less than a half of the rated torque, as well as in many other<br />
drive applications in residentialm industrial and commercial field.<br />
Key words: power conversion, induction motor drives, minimum energy control, digital<br />
signal processors.<br />
upravljanjem ostvari manji utro{ak<br />
elektri~ne energije.<br />
U{tede energije uz pomo}<br />
savremenih tehnologija<br />
Materijali koji se koriste u izradi motora<br />
(bakar, dinamo lim, ~elik) imaju tr`i{nu<br />
vrednost koja se ne mo`e bitnije menjati.<br />
Sli~no, cena elektri~ne energije pokazuje<br />
znake kontinuiranog rasta. U isto vreme,<br />
digitalni pogonski kontroleri visokih<br />
performansi [5]; nekada veoma skup deo<br />
elektri~nog pogona, postaju dostupni po<br />
ceni zanemarivoj u odnosu na vrednost<br />
pogona. Razvoj u polju digitalnih signalnih<br />
procesora omogu}uje da se kori{}enjem<br />
upravlja~kih algoritama u{tedi na gvo`|u i<br />
bakru, kao i da se umanji utro{ak<br />
elektri~ne energije. Digitalna realizacija<br />
zakona upravljanja omogu}ena je ‘70-tih<br />
godina pojavom kompaktnih 8bitnih
energija<br />
Slika 1 Osnovne funkcije merenja i upravljanja digitalnog pogonskog<br />
kontrolera u pogonu sa asinhronim motorom<br />
mikrokontrolera. Digitalna tehnika i<br />
digitalna realizacija upravlja~kog sistema<br />
kod elektromotornih pogona doprinosi<br />
stabilnosti, fleksibilnosti i pobolj{anju<br />
performansi. Mikrokontroleri i namenski<br />
na~injeni procesori se ugra|uju ~ak i u<br />
ure|aje kao {to su ku}ni aparati, gde pored<br />
funkcija upravljanja pogonom obavljaju i<br />
pomo}ne funkcije nadzora, signalizacije i<br />
upravljanja procesima kao {to je pranje. U<br />
ovakvim primenama digitalni kontroler<br />
emulira, kroz hardverske i programske<br />
resurse, funkcije koje su ranije<br />
tradicionalno ostvarivane analognim<br />
elektronskim kolima.<br />
U periodu ’70-’80. godine 8-bitni<br />
mikrokontroleri u okviru elektri~nih<br />
pogona JSS obavljaju funkcije faznog<br />
upravljanja mre`no vo|enim tiristorskim<br />
ispravlja~ima, kao i funkcija brzinske i<br />
pozicione regulacije DC-servo motora. U<br />
okviru frekvencijskih regulatora,<br />
mikrokontroleri se koriste za realizaciju<br />
trofazne {irinske modulacije, RI<br />
kompenzacije i kompenzacije klizanja.<br />
Slo`ene funkcije vektorskog upravljanja<br />
zahtevale su razvoj brzih 16-bitnih<br />
mikrokontrolera sa pridru`enim<br />
periferijskim ure|ajima potrebnim za<br />
upravljanje motorom za naizmeni~nu<br />
struju. U periodu do ’90. godine razvijeni<br />
su digitalno upravljani pogoni visokih<br />
performansi koncipirani na Teslinom<br />
asinhronom motoru, u okviru kojih 16bitni<br />
mikrokontroleri obavljaju funkcije<br />
direktnog i indirektnog vektorskog<br />
upravljanja, skalarnog upravljanja,<br />
digitalne regulacije statorske struje, brzine<br />
i pozicije, kao i ni`i nivo funkcija<br />
upravljanja kretanjem. Osetljivost motora,<br />
pogona i procesa na varijacije parametara<br />
u toku rada zahteva razvoj i primenu<br />
algoritama za identifikaciju parametera<br />
motora i procesa pre i u toku rada pogona.<br />
Digitalno upravljani pogoni visokih<br />
performansi danas koriste poglavito<br />
asinhrone i sinhrone servo motore za koje<br />
su razvijeni algoritmi direktnog digitalnog<br />
upravljanja. Brzi digitalni pogonski<br />
procesori omogu}uju realizaciju povratne<br />
sprege po stanju, redukciju broja senzora<br />
zahvaljuju}i primeni opservera i estimaciji<br />
parametara i stanja, direktno (DTC) i<br />
inkrementalno (IncTC) upravljanje<br />
momentom, rekonstrukciju faznih struja iz<br />
struje me|ukola konvertora (DC-link), kao<br />
i paralelno izvr{avanje sekundarnih<br />
kontura optimizacije, adaptacije i uve}anja<br />
stepena korisnog dejstva.<br />
Algoritmi za minimizaciju<br />
gubitaka kod savremenih<br />
pogona<br />
Vektorski kontrolisani asinhroni motor se<br />
po regulacionim karakteristikama<br />
izjedna~uje sa motorom jednosmerne<br />
struje. U uslovima korektno pode{enih<br />
parametara modela rotorskog kola, koje je<br />
deo vektorskog kontrolera, mogu}e je<br />
nezavisno pode{avanje momenta i fluksa<br />
motora. Elektromagnetni moment je<br />
Slika 2 Ne`eljeni efekti i gubici snage kod elektri~nog pogona<br />
[127]<br />
definisan proizvodom aktivne komponente<br />
statorske struje i fluksa. Pri radu sa<br />
konstantnim fluksom, moment se mo`e<br />
izraziti preko proizvoda aktivne (i q ) i<br />
magnetizacione (i d ) komponente vektora<br />
statorske struje. Mo`e se uo~iti da za svaku<br />
vrednost momenta optere}enja postoji<br />
nebrojeno mnogo parova (fluksaktivna<br />
komponenta struje ili struja i struja i ) koji<br />
daju isti elektromagnetni moment i<br />
obezbe|uju ravnote`u mehani~kog<br />
podsistema pogona. Ovi parovi su<br />
ekvivalentni sa stanovi{ta generacije<br />
momenta, ali ne i u pogledu gubitaka u<br />
invertoru i motoru. Gubici se mogu grubo<br />
podeliti na gubitke u gvo`|u, koji su<br />
odre|eni amplitudom fluksa i u~estano{}u,<br />
i gubitke u bakru, koji zavise od efektivne<br />
vrednosti struje. Pove}anjem amplitude<br />
fluksa se, pri konstantnom momentu<br />
optere}enja, mo`e smanjiti aktivna<br />
komponenta struje, ~ime je redukovana i<br />
efektivna vrednost struje statora i gubici u<br />
bakru, ali se zato pove}avaju gubici u<br />
gvo`|u. Problem minimizacije gubitaka se<br />
sastoji u izboru para vrednosti i q -i d koji , uz<br />
konstantan proizvod i q y d , daje najmanje<br />
ukupne gubitke. Problem se mo`e<br />
formulisati i kao izbor optimalne<br />
amplitude fluksa za dati moment<br />
optere}enja i datu brzinu. Kriterijum<br />
optimalnosti zavisi od konkretne primene.<br />
Ako se `ele minimizirati gubici energije,<br />
potrebno je minimizirati zbir gubitaka u<br />
motoru i pretvara~u (invertoru). Ukoliko je<br />
kriti~no zagrevanje motora, tada je<br />
celishodno amplitudu fluksa podesiti tako<br />
da su gubici u motoru minimalni. U<br />
odre|enim primenama, amplituda fluksa se<br />
mo`e prilago|avati optere}enju radi<br />
minimiziranja buke. Analize gubitaka u<br />
motoru i invertoru, date u radovima<br />
brojnih autora, pokazuju da je optimalna<br />
amplituda fluksa slo`ena funkcija brzine,<br />
optere}enja, parametara i temperature<br />
motora, pa nije mogu}e uspostaviti<br />
jednozna~nu vezu izme|u optere}enja i<br />
optimalne vrednosti fluksa. Re{enje koje je<br />
predmet diskusije u ovom poglavlju<br />
omogu}uje minimizaciju gubitaka pogona<br />
na osnovu merenja ulazne snage.<br />
Amplituda fluksa se menja u kona~nim<br />
koracima, zadavanjem razli~itih vrednosti<br />
struje i d . Kirschen uo~ava da promene<br />
ulazne snage, pri<br />
konstantnom momentu<br />
optere}enja i konstantnoj<br />
brzini, predstavljaju<br />
merilo za promene<br />
gubitaka u pogonu.<br />
Struja i d se menja u<br />
smeru koji prouzrokuje<br />
smanjenje ulazne snage,<br />
{to nakon kona~nog<br />
vremena rezultuje<br />
amplitudom fluksa koja<br />
daje minimalne gubitke.<br />
Na ovaj na~in se posti`e<br />
optimalno pode{avanje<br />
fluksa na na~in koji ne<br />
zahteva poznavanje<br />
parametara motora, niti
energija<br />
poznavanje temperaturne zavisnosti<br />
raspodele gubitaka. U slu~aju kada se<br />
brzina menja, ili moment optere}enja<br />
sadr`i pulsacije, promene ulazne snage,<br />
koje su osnov za odre|ivanje struje i d , ne<br />
odra`avaju verno promene gubitaka, jer<br />
sadr`e i promene snage na izlaznoj osovini<br />
pogona. Time se uspostavlja sprega<br />
algoritma optimizacije i brzinske petlje, {to<br />
mo`e usporiti ili onemogu}iti<br />
konvergenciju ka optimalnom fluksu.<br />
Digitalni mikrokontroler, koji vr{i funkcije<br />
vektorskog upravljanja, raspola`e<br />
podatkom o brzini i komandovanoj<br />
vrednosti elektromagnetnog momenta. Ako<br />
algoritam upravljanja raspola`e ta~nom<br />
vredno{}u rotorskog otpora,<br />
elektromagnetni moment je proporcionalan<br />
komandovanoj vrednosti, pa se mno`enjem<br />
ove veli~ine sa brzinom mo`e proceniti<br />
izlazna snaga pogona. Procena gubitaka se<br />
vr{i oduzimanjem ovog proizvoda od<br />
izmerene ulazne snage. Na ovaj na~in se, u<br />
slu~aju korektno pode{enih parametara<br />
indirektnog vektorskog kontrolera, vr{i<br />
Slika 3 Osciloskopski snimak ulazne snage (donji trag) i<br />
struje magnetizacije i d (gornji trag) u toku procesa<br />
prilago|avanja amplitude fluksa veli~ini momenta<br />
optere}enja pogona<br />
rasprezanje optimizacionog algoritma i<br />
brzinske petlje. Algoritam je organizovan<br />
tako da se struja id menja u ekvidistantnim<br />
trenucima, dovoljno udaljenim da bi se<br />
omogu}ilo smirenje prelaznog procesa<br />
uspostavljanja nove vrednosti fluksa y D i<br />
struje i q . Uspostavljanje fluksa je odre|eno<br />
vremenskom konstantom rotorskog kola,<br />
dok brzina uspostavljanja struje i q zavisi od<br />
vremenskih konstanti regulatora brzine.<br />
Perioda odabiranja ulazne snage mora biti<br />
3-5 puta ve}a od ovih konstanti, kako bi<br />
odmereni gubici odgovarali komandovanoj<br />
vrednosti fluksa i kako bi se, akcijom<br />
brzinskog regulatora, proizvod<br />
komandovanog momenta i brzine<br />
izjedna~io sa izlaznom snagom. Ukupni<br />
gubici energije se mogu pribli`no podeliti<br />
na gubitke zavisne od efektivne vrednosti<br />
struje i gubitke zavisne od amplitude<br />
fluksa i u~estanosti:<br />
(1)<br />
U uslovima konstantnog momenta i uz<br />
pretpostavku da je doprinos<br />
[128]<br />
magnetizacione komponente struje<br />
efektivnoj vrednosti minoran:<br />
(2)<br />
(3)<br />
Jednakost (3) pokazuje da je zavisnost<br />
gubitaka od amplitude fluksa konkavna<br />
funkcija. Funkcija P g (y) ima jedinstven<br />
minimum, pa je odre|ivanje optimalne<br />
vrednosti fluksa mogu}e izvr{iti<br />
gradijentnom metodom. Algoritam<br />
optimizacije treba da omogu}i odre|ivanje<br />
veli~ine i smera sukcesivnih promena<br />
struje i d , kako bi se obezbedila<br />
konvergencija fluksa ka optimumu.<br />
Amplituda fluksa se kontroli{e kroz<br />
sukcesivno inkrementiranje ili<br />
dekrementiranje komande fluksa i d na<br />
osnovu gubitaka, procenjenih u svakom<br />
koraku. Korak od 500ms je, u slu~aju<br />
eksperimentalnog pogona, dovoljan da se<br />
stabili{u prelazni procesi, prouzrokovani<br />
prethodnom promenom struje i d . Po~etni<br />
smer pretra`ivanja je proizvoljan, a na<br />
dalje se odre|uje prema izrazima (4):<br />
Veli~ina promene struje i d se odre|uje<br />
prema izrazima :<br />
Slika 4 Osciloskopski snimak ulazne snage (donji trag) i struje magnetizacije i d (gornji trag) u toku procesa prilago|avanja<br />
amplitude fluksa veli~ini momenta optere}enja pogona<br />
(4)<br />
(5)
Konstantan smer promene struje i d ukazuje<br />
na sukcesivno smanjenje gubitaka, pa je<br />
tada, radi pove}anja brzine konvergencije<br />
potrebno pove}ati korak. Promenljivi smer<br />
ukazuje na blizinu optimuma, i tada je<br />
potrebno smanjiti korak u cilju preciznijeg<br />
pode{avanja i smanjenja amplitude<br />
oscilacija struje i d oko optimalne vrednosti.<br />
Zaklju~ak<br />
Energetska kriza prouzrokovana<br />
uve}anjem utro{ene energije po glavi<br />
stanovnika i uve}anjem populacije dodatno<br />
je zao{trena industrijalizacijom i porastom<br />
standarda u mnogoljudnim zemljama u<br />
razvoju. Pored ovoga, rezerve fosilnih<br />
goriva, kao {to su nafta, prirodni gas i<br />
ugalj se ubrzano umanjuju dok sagorevanje<br />
ovih goriva u uve}anim koli~inama<br />
negativno deluje na klimatske uslove. Iz<br />
ovih razloga, proizvodnja elektri~ne<br />
energije sve vi{e je orijentisana ka<br />
obnovivim i alternativnim izvorima<br />
primarne energije. Jednovremeno, te`i se<br />
ostvarenju u{teda kroz efikasniji rad<br />
potro{a~a. Kako se znatan deo (2/3)<br />
elektri~ne energije utro{i u okviru pogona,<br />
od zna~aja je uvesti mere i postupke za<br />
efikasnije kori{}enje elektri~nih pogona. U<br />
okviru rada prikazan je efikasan metod za<br />
umanjenje gubitaka u pogonima sa<br />
frekvencijski regulisanim asinhronim<br />
motorima.<br />
Literatura<br />
[1] N. Mutoh, N. Ohnuma, A. Omiya, M.<br />
Konya, A Motor Driving Controller<br />
Suitable for Elevators, IEEE Trans. on<br />
Power Electronics, Vol. 13, No 6,<br />
November 1998, str. 1123-1134.<br />
[2] F. Abrahamsen, F. Blabjerg, J.K.<br />
Pedersen, P. Grabowski, P. Thogersen, On<br />
the energy optimized control of standard<br />
and high efficiency induction motor in CT<br />
and HVAC applications, IEEE Trans. on<br />
Ind. Appl., Vol. 34, No 4, Jul/Aug. 1998.<br />
str. 822-831.<br />
[3] DS2000 drives efficiency optimizer,<br />
MOOG Electric, 2001.<br />
[4] DBS04 Users manual, Vickers<br />
Electrics,1999.<br />
[5] TMS320F243 users manual, Texas<br />
Instruments.<br />
1. Teku}a ograni~enja za<br />
uspje{no sprovo|enje mjera za<br />
racionalno kori{}enje energije<br />
Razmatraju}i mogu}nosti sprovo|enja<br />
navedenih mjera u kontekstu {ireg<br />
privredno-ekonomskog razvoja Crne Gore,<br />
a posebno u kontekstu nasle|enog<br />
privredno-ekonomskog stanja iz<br />
prethodnog perioda, osnovna premisa pri<br />
utvr|ivanju ciljeva razvoja energetike<br />
po~iva na ideji komplementarnosti<br />
privredno-ekonomskog razvoja zemlje i<br />
podizanja efikasnosti proizvodnje, kao i<br />
efikasnosti upotrebe energije. S tim u vezi<br />
izbor kratkoro~nih ciljeva i utvr|ivanje<br />
dugoro~nih prioritetnih programa za<br />
uskla|ivanje rada i razvoja cijelokupnog<br />
energetskog sistema (sektori na strani<br />
proizvodnje i potro{nje energije) sa<br />
razvojem privrede, uslovljen je nekim<br />
ograni~enjima, od kojih su najva`nija<br />
slede}a:<br />
Privredno-ekonomska ograni~enja,<br />
izazvana usporenim oporavkom<br />
proizvodnih i uslu`nih aktivnosti u ve}ini<br />
privrednih sektora Crne Gore, uklju~uju}i i<br />
stagnaciju proizvodnje u ve}ini grana<br />
[129]<br />
energija<br />
Milorad Burzan<br />
Vlada Republike Crne Gore, Ministarstvo ekonomije, Podgorica<br />
UDC 620.9:338.22(497.16)<br />
Mjere sistemskog karaktera<br />
za unapre|enje energetske<br />
efikasnosti u Crnoj Gori<br />
Rezime<br />
Zna~ajnije pobolj{anje energetske efikasnosti i ve}eg kori{}enja obnovljivih energetskih<br />
izvora je tijesno povezano sa generalnom ekonomskom i socijalnom politikom. Ovdje<br />
postoji realan potencijal za doprinos odr`ivom razvoju i ekonomskom rastu koji mo`e<br />
uticati na sva podru~ja ekonomskih aktivnosti. Da bi dostigla energetske ciljeve, Crna<br />
Gora mora preuzeti me|unarodne obaveze prema institucionalnim, zakonskim i ostalim<br />
promjenama. Implementacija EU normi i standarda u oblasti energetske efikasnosti bi}e<br />
od uticaja na integraciju Crne Gore u EU.<br />
Uslov za dostizanje ciljeva energetske efikasnosti jeste koncipiranje i postupno<br />
sprovo|enje institucionalnih, zakonodavnih, strukturno-organizacionih i finansijskoekonomskih<br />
reformi u odgovaraju}im sektorima energetike Crne Gore. Energetski<br />
usmjerena i ekonomski podsticajna regulativa, kao i brojne finansijske inicijative<br />
(podr{ka iz posebno formiranih fondova), stvorile bi dru{tveni ambijent za uspje{nu<br />
realizaciju programa racionalne upotrebe energije.<br />
Odgovaraju}im sistemskim instrumentima potrebno je energetsku efikasnost i obnovljive<br />
izvore pretvoriti u pokreta~ku snagu ukupne ekonomske i razvojne strategije Crne Gore.<br />
Neki od ovih instrumenata se odnose na pitanja op{te politike regulatornih i zakonskih<br />
aspekata, institucionalnog okvira, kao i fiskalne politike, poreza i politike cijena.<br />
industrije. U takvim uslovima, umjereni<br />
porast dru{tvenog proizvoda i standarda<br />
gra|ana prati br`i rast potro{nje energije,<br />
prete`no zbog odsustva ekonomskih<br />
motiva i programsko-finasijskih<br />
mehanizama za programe {tednje energije,<br />
kako kod privrede tako i kod gra|ana, kao<br />
i velikog u~e}a zastarelih proizvodnih i<br />
energetskih tehnologija u idustriji i<br />
saobra}aju. Za racionalno smanjivanje,<br />
sada{nje visoke specifi~ne potro{nje<br />
energije (po jedinici energetske usluge),<br />
neophodna je nova energetska politika, sa<br />
odgovaraju}im mjerama i instrumentima<br />
za njeno organizovano i dosledno<br />
sprovo|enje (posebni programi, energetski<br />
standardi i odgovaraju}a energetska<br />
nacionalna i sektorska regulativa).<br />
Ekonomsko-energetska ograni~enja,<br />
uslovljena neadekvatnim cjenama<br />
elektri~ne energije, i s tim u vezi,<br />
nemogu}nosti subjekata energetske<br />
privrede da blagovremeno ula`u u<br />
pobolj{ano odr`avanje i modernizaciju<br />
energetskih izvora. Osim toga, relativno<br />
du`i niz godina, nije bilo zna~ajnih<br />
ulaganja u gradnju novih, kapitalno
energija<br />
intenzivnih objekata, kao {to su: novi<br />
povr{inski kopovi uglja termoelektrane i<br />
hidroelektrane, transportni i distributivni<br />
sitemi prirodnog gasa (sa skladi{tenjem<br />
gasa), sistemi distribucije elektri~ne i<br />
toplotne energije, uklju~uju}i i<br />
rehabilitaciju i modernizaciju industrijskih<br />
energana.<br />
Energetsko-sektorska ograni~enja, u<br />
smislu neuskla|enog razvoja energetskog<br />
sistema, sa energetskim potrebama tj.<br />
strukturom energetskih usluga u sektorima<br />
potro{nje energije. Rezultat takvog<br />
razvoja, ogleda se u vrlo visokom u~e{}u<br />
elektri~ne energije u potro{nji finalne<br />
energije, a posebno je neopravdano visoko<br />
u~e{}e elektri~ne energije u sektoru<br />
doma}instva. Po{to je, potro{nja elektri~ne<br />
energije u sektoru doma}instva izrazito<br />
sezonskog karaktera, sa najve}om<br />
potro{njom tokom zimskog perioda<br />
(upotreba za zagrijavanje prostora), nju je<br />
te{ko uskladiti sa dinamikom proizvodnje<br />
na{eg elektroenergetskog sistema.<br />
Sektorsko-ekolo{ka ograni~enja, u smislu<br />
potrebe da se saglasno postoje}im<br />
nacionalnim i me|unarodnim standardima,<br />
{to prije uspostave zakonodavni i<br />
institucionalni okviri za utvr|ivanje<br />
nacionalnog programa za za{titu `ivotne<br />
sredine. U okviru takvog programa, treba<br />
organizovati odgovaraju}u logistiku za<br />
pouzdano mjerenje i pra}enje svih emisija<br />
iz energetskih objekata, i sa~initi plan<br />
uvo|enja tehni~kih i organizacionih mjera<br />
na energetskim objektima/izvorima za<br />
proizvodnju primarne/sekundarne i finalne<br />
energije, uklju~uju}i i objekte/ure|aje u<br />
sektorima potro{nje energije (industrija,<br />
saobra}aj, doma}instva, javne i<br />
komerecijalne djelatnosti i poljoprivreda)<br />
sa ciljem postupnog smanjivanja {tetnih<br />
emisija i ugro`avanja `ivotne sredine.<br />
Tehnolo{ko-razvojna, u smislu nau~notehnolo{kog<br />
zaostajanja i zna~ajnije<br />
participacije u proizvodnji vitalne<br />
energetske opreme, i ure|aja energetskih<br />
objekata.<br />
Osim ovih ograni~enja aktuelne su i<br />
slede}e barijere, a koje su naj~e{}e<br />
posljedica navedenih ograni~enja:<br />
Tr`i{ne barijere Na doma}em tr`i{tu jako<br />
je skroman plasman kvalitetnih ugljeva,<br />
kao i savremenih tehnologija za kori{}enje<br />
nisko kvalitetnog uglja za potrebe sektora<br />
industrije i komunalne energetike<br />
(doma}instva);<br />
Tehni~ko-tehnolo{ko barijere Nije<br />
raspolo`iva doma}a energetski efikasna<br />
oprema i oprema za pra}enje energetskih<br />
tokova u sistemima snadbjevanja i<br />
kori{}enja energije, nema dovoljno znanja<br />
i iskustva o mogu}nostima odgovaraju}ih<br />
mjera za pove}anje energetske efikasnosti,<br />
postoje}i status sektora energetike u<br />
industriji ne omogu}uje znatan uticaj u<br />
tehnolo{kim inovacijama koje doprinose<br />
energetskoj efikasnosti.<br />
Ekonomske barijere Neekonomske cijene<br />
energenata, netr`i{ni uslovi poslovanja<br />
(~ak kod intezivnih potro{a~a energije),<br />
nisko u~e{}e tro{kova energije u ukupnim<br />
tro{kovima proizvoda ne motivi{u subjekte<br />
za smanjenje potro{nje energije i uvo|enje<br />
mjera za pove}anje energetske efikasnosti<br />
kori{}enja energije.<br />
Finansijske barijere Ne postoje fondovi<br />
za podsticanje razvoja, proizvodnje i<br />
ugradnje novih energetski efikasnih<br />
tehnologija i olak{ica za ulaganje u mjere<br />
kojima se pove}ava energetska efikasnost;<br />
nema poreskih olak{ica i ekonomskih<br />
stimulansa za subjekte koji doprinose<br />
smanjenoj potro{nji energije.<br />
Institucijalno-organizacione barijere<br />
Postoje neodgovaraju}i zakoni i propisi u<br />
svim segmentima energetike, npr. propisi o<br />
pove}anju efikasnosti kori{}enja<br />
kvalitetnih energenata. Tako|e ne postoje:<br />
standardi o energetskoj efikasnosti; praksa<br />
odlu~ivanja o prioritetima za investicije -<br />
na nacionalnom nivou i nivou mati~ne<br />
organizacije po pravilu isklju~uje<br />
investicije u mjere za efikasno i racionalno<br />
kori{}enje energije; uvjerenja o stvarnim<br />
potencijalima za pove}anje energetske<br />
efikasnosti; kao ni prakse izrade<br />
energetskih obra~una na nivou mati~ne<br />
organizacije i anga`ovanja specijalizovanih<br />
organizacija za te poslove, uz<br />
neodgovaraju}e upravljanje energetikom<br />
po~ev od nivoa radne organizacije do<br />
nacionalnog nivoa.<br />
Navedena ograni~enja i barijere uslovile su<br />
da energetiku Crne Gore u cijelom lancu<br />
od kori{}enja primarnih izvora, preko<br />
postrojenja za proizvodnju, prenos i<br />
distribuciju energije, do transformacije i<br />
njenog kori{}enja kod krajnjih potro{a~a,<br />
karakteri{e niz neracionalnosti koje su,<br />
prije svega, posljedica:<br />
- odsustva u du`em periodu utemeljene<br />
energetske strategije,<br />
- orijentacije na energetski intenzivne i<br />
~esto zastarjele tehnologije i opreme,<br />
- neoptimalnog anga`ovanja i<br />
neadekvatnog odr`avanja kapaciteta,<br />
- nedovoljne tehni~ke kulture korisnika<br />
energije,<br />
- nesavjesnog i nestru~nog rada u pogonu,<br />
- nedovoljnog znanja i motiva o<br />
mogu}nostima racionalne upotrebe<br />
energije,<br />
- pogre{ne politike cijena energenata.<br />
Neprimjereno veliku i neracionalnu<br />
potro{nju energije najbolje ilustruju slede}i<br />
indikatori:<br />
- potro{nja energije po glavi stanovnika;<br />
- potro{nja energije po jedinici dru{tvenog<br />
proizvoda (faktor intenzivnosti)<br />
- u~e{}e tro{kova energije u ukupnom<br />
dru{tvenom proizvodu, u cjelini i po<br />
sektorima, a posebno u energetski<br />
intenzivnim granama industrije.<br />
2. Sistemske mjere<br />
Iz navedenog proisti~e urgentna potreba<br />
preuzimanja svih neophodnih mjera za<br />
pokretanje konkretnih aktivnosti na<br />
programima za racionalnu upotrebu,<br />
{tednju i supstituciju energije.<br />
Sistemske mjera imaju zadatak da na bazi<br />
saznanja o stanju energetskih resursa,<br />
energetskim transformacijama i kori{}enju<br />
energije u razli~itim sektorima potro{nje u<br />
[130]<br />
Crnoj Gori i okru`enju - sa jedne strane,<br />
kao i o trenutnim i perspektivnim<br />
mogu}nostima podizanja nivoa efikasnosti<br />
njene upotrebe - sa druge strane,<br />
identifikuje, sistematizuje i predlo`i na~ine<br />
podizanja efikasnosti njenog kori{}enja i<br />
konkretne aktivnosti koje je u tom pravcu<br />
potrebno preduzimati u narednom periodu.<br />
Pri tom }e pojedine mjere biti<br />
klasifikovane prema njihovim prete`nim<br />
svojstvima kao:<br />
a) tehni~ko-razvojne i organizacione<br />
mjere,<br />
b) zakonske mjere,<br />
c) mjere ekonomske politike i<br />
d) op{tedru{tvene mjere.<br />
Tehni~ko-razvojne i organizacione mjere<br />
obuhvataju mjere {tednje, racionalizacije i<br />
supstitucije energije, kao i njihove<br />
kombinacije, na pojedinim nivoima<br />
energetskih tokova i u energetskim<br />
sektorima.<br />
Mjere {tednje po svom karakteru<br />
podrazumijevaju neposredno djelovanje i<br />
brzo postizanje konkretnih pozitivnih<br />
rezultata, zbog ~ega njihovoj realizaciji<br />
treba pristupiti energi~no i bez<br />
odugovla~enja.<br />
Mjere racionalizacije, u skladu sa naprijed<br />
datom definicijom, podrazumijevaju<br />
kompleksnije i dugoro~nije aktivnosti uz,<br />
po pravilu, ve}a materijalna i finansijska<br />
ulaganja i sa potrebom ve}e pripreme.<br />
Treba, me|utim, imati u vidu da se neke<br />
od tih mjera mogu realizovati i na bazi ve}<br />
raspolo`ivih saznanja i uz manja<br />
finansijska ulaganja, odnosno uz ulaganja<br />
koja bi se smanjenjem energetskih<br />
tro{kova vratila u relativno kratkom roku.<br />
Zbog toga je ovim mjerama potrebno<br />
pristupati fleksibilno, sistemati~no i uz<br />
oslanjanje na rezultate planova i programa<br />
energetske racionalizacije.<br />
Mjere supstitucije imaju u osnovi karakter<br />
mjera racionalizacije iz prethodne ta~ke pa<br />
ih tako treba i tretirati.<br />
Kombinovane mjere predstavljaju,<br />
vjerovatno, naj~e{}i prakti~an slu~aj<br />
ukoliko se ne izvr{e neka zanemarivanja<br />
manje zna~ajnih ~inilaca. U svakom<br />
pojedina~nom slu~aju potrebno je<br />
procijeniti zna~aj uticaja pojedinih mjera i<br />
njihovu me|usobnu uslovljenost, u skladu<br />
sa ~im treba i preduzimati adekvatne<br />
aktivnosti.<br />
Mjere b, c i d su mjere bazi~nog karaktera.<br />
One predstavljaju {iru osnovu dugoro~nog<br />
strategijskog pristupa razvoju odnosa i<br />
izgradnji preduslova za podizanje op{teg<br />
nivoa kvaliteta energetskih aktivnosti kao<br />
{to su, na primjer, izgradnja energetske<br />
politike, integracija u svjetske sisteme<br />
informacija, znanja i kori{}enja energije,<br />
stvaranje ekonomskih, pravnih i drugih<br />
preduslova za aktivnije anga`ovanje<br />
dr`ave na realizaciji zacrtanih kratkoro~nih<br />
i dugoro~nih ciljeva, izgradnja<br />
institucionalne infrastrukture i organizacije<br />
rada na kreiranju, promovisanju i pra}enju<br />
realizacije mjera energetske politike i<br />
sli~no. U ove mjere treba svrstati i izradu<br />
projekata i planova energetske<br />
racionalizacije kod zna~ajnijih subjekata u
energija<br />
svim kategorijama proizvodnje, nabavke,<br />
plasmana i potro{nje energije.<br />
Sistemske mjere se mogu klasifikovati i<br />
kao:<br />
� institucijalne mjere;<br />
Formiranje Agencije za<br />
operacionalizaciju nacionalnog<br />
programa za efikasno i racionalno<br />
kori{}enje energije; formiranje<br />
specijalizovanih centara koji bi se bavili<br />
izradom energetskih obra~una,<br />
utvrdivanja normativa potro{nje<br />
energije, izradom projektne<br />
dokumentacije konkretnih tehni~kotehnolo{kih<br />
mjera za pove}anje<br />
efikasnosti kori{}enja energije u<br />
industriji;<br />
� mjere regulative;<br />
Dono{enje zakona o kori{}enju<br />
energenata i standarda o proizvo|a~ima<br />
energije (industrijska i komunalna<br />
energetika i privatna lica) i o uredajima,<br />
stambenim i poslovnim zgradama, kao i<br />
standarda o kvalifikovanosti svih drugih<br />
subjekata koji se bave problemima<br />
energetike;<br />
� organizacione mjere;<br />
Uvo|enje obaveze o evidenciji<br />
proizvodnje i kori{}enja energije i izrada<br />
energetskog obra~una za nivo mati~ne<br />
organizacije, sektore potro{nje i zemlju<br />
u cjelini, formiranje energetskih baza<br />
podataka u mati~nim organizacijama<br />
industrije, sektorima kori{}enja energije<br />
i na nivou dr`ave;<br />
� ekonomske mjere;<br />
Utvr|ivanje politike cjena energenata,<br />
tarifne sisteme i takse za kvalitetne<br />
nosioce energije, i njeno dugoro~no<br />
sprovo|enje, sa stanovi{ta efikasnog i<br />
racionalnog kori{}enja energije na<br />
nacionalnom, sektorskom i grupacijskom<br />
nivou;<br />
� finansijske mjere;<br />
Formiranje fonda za finasiranje<br />
projekata za racionalno kori{}enje<br />
energije i pove}anje energetske<br />
efikasnosti prema kriterijumima op{te<br />
dru{tvene koristi, uklju~uju}i smanjenje<br />
odliva deviznih sredstava za nabavku<br />
uvoznih energenata i stvaranje novog<br />
tr`i{ta za doma}e stru~no znanje i<br />
doma}e praizvo|a~e opreme); uvo|enje<br />
poreskih olak{ica za sve subjekte koji<br />
ula`u u mjere za pove}anje energetske<br />
efikasnosti i doprinose efikasnom i<br />
racionalnom kori{}enju energije;<br />
� istra`iva~ko razvojne mjere;<br />
Izrada strogo usmjerenih projekata<br />
kojima se razrje{avaju tehnolo{ke<br />
barijere za pove}anje energetske<br />
efikasnosti u energetski intenzivnim<br />
grupacijama industrije i razvijaju<br />
tehnologije/opreme visoke energetske<br />
efikasnosti;<br />
� obrazovne mjere<br />
Podr{ka obrazovnim institucijama za<br />
usmjereno obrazovanje i usavr{avanje<br />
kadrova za sve nivoe i segmente<br />
energetike.<br />
- Uva`avaju}i iskustva razvijenih zemalja i<br />
zemalja u razvoju sa uspje{nim<br />
programima i mjerama za racionalno<br />
kori{}enje energije i dokazane<br />
mogu}nosti pove}anja energetske<br />
efikasnosti u proizvodnim i energetskim<br />
tehnologijama, u smislu smanjenja teku}e<br />
potro{nje energije i budu}ih energetskih<br />
potreba neophodno je u~initi slede}e:<br />
- uspostaviti obavezu izrade energetskih<br />
obra~una (bilansa) svake organizacije u<br />
industriji, za svaku grupaciju industrije,<br />
kao i na nivou sektora industrije,<br />
saobra}aja, poljoprivrede, doma}instava,<br />
posebno komunalne energetike i<br />
tercijalnih djelatnosti;<br />
- promovisati i podsta}i razvoj i uvo|enje<br />
novih tehnologija, tehnolo{kih ure|aja i<br />
opreme (mjerne, regulacione i<br />
upravlja~ke) kojima se objektivno<br />
pove}ava efikasnost kori{}enja energije;<br />
- promovisati pozitivne programe za<br />
racionalno kori{}enje energije i<br />
pove}anje energetske efikasnosti i<br />
pokazati na konkretnim primjerima da su<br />
ulaganja u ove mjere (iako razli~ite po<br />
sektorima, grupacijama, tehnologijama ili<br />
ure|ajima) ekonomski profitabilna, tj.da<br />
su mnogo ni`a od efekata ostvarenih<br />
u{tedama energije;<br />
- koristiti savremene metodologije za<br />
utvrdivanje, odnosno valorizaciju<br />
potencijala za pove}anje energetske<br />
efikasnosti i izbor karaktera i sadr`aja<br />
mjera, odnosno prioriteta ulaganja u<br />
mjere, posebno za grupacije industrije.<br />
Zbog slo`ene me|uzavisnosti<br />
raznorodnih varijabli (proizvodnih,<br />
tehnolo{kih, energetskih i<br />
socioekonomskih), koristiti bar i relativno<br />
jednostavne modele za kvantifikaciju<br />
uticajnih parametara i energetskih<br />
indikatora na obim i strukturu energetskih<br />
potreba kao podlogu za vo|enje aktivne<br />
energetske politike na nacionalnom i<br />
sektorskom nivou.<br />
Bez formiranja agencije za racionalno<br />
kori{}enje energije, koja svojim statusnim i<br />
stru~nim autoritetom, sprovode}i<br />
nacionalni program pove}anja energetske<br />
efikasnosti, objektivno mjenja postoje}e<br />
stanje u domenu kori{}enja energije,<br />
odla`e se rje{avanje ovog pitanja sa<br />
negativnim posljedicama po na{u ukupnu<br />
ekonomiju, privredni razvoj i razvoj<br />
energetike i onemogu}ava efektivno<br />
po{tovanje Evropske povelje o energiji,<br />
odnosno Protokola o energetskoj<br />
efikasnosti i ekologiji.<br />
Nedostaju, dakle, institucionalne mjere i<br />
sredstva podsticaja, koje omogu}uju da se<br />
mjere sprovode i da se u okviru poslova<br />
vezanih za u{tede energije u zemlji razvija<br />
{irok spektar aktivnosti u gra|evinarstvu,<br />
ma{inogradnji, baznom in`enjeringu,<br />
nau~no-tehnolo{kom radu itd.<br />
3. Programski i sistemski<br />
instrumenti<br />
Uloga dr`avnog uticaja na stvaranju<br />
povoljnog ambijenta za racionalno<br />
kori{}enje energije, odnosno unapre|enje<br />
[131]<br />
energetske efikasnosti, ostvaruje se<br />
dono{enjem kvalitetnih programa u oblasti<br />
energetike, kao npr. sljede}ih programa:<br />
� Program za racionalnu upotrebu energije<br />
i pove}anje energetske efikasnosti<br />
� Program za selektivno kori{}enje novih<br />
obnovljivih izvora energije<br />
� Program za za{titu `ivotne sredine<br />
� Program nau~nog i tehnolo{kog razvoja<br />
u energetskim djelatnostima<br />
� Uspostavljanje savremenog sistema<br />
energetske statistike<br />
� Program osvajanja opreme i pripreme<br />
goriva radi smanjenja kori{}enja<br />
elektri~ne energije za grijanje<br />
4. Promocija i podsticanje<br />
upotrebe obnovljivih izvora<br />
energije<br />
Klju~ni parametri predvi|eni kao ciljna<br />
opredjeljenja u Agendi ekonomskih<br />
reformi za Crnu Goru koju je Vlada<br />
usvojila marta 2003. u oblasti energetike<br />
su direktive EU, Memorandum o<br />
razumijevanju, regionalna integracija na<br />
tr`i{tu elektri~ne energije, Ispunjavanje<br />
uslova koje su postavili donatori,<br />
racionalno kori{}enje i {tednja energije i<br />
razvoj obnovljivih vidova energije.<br />
Zakonom o energetici (Sl. list RCG, br.<br />
39/2003) predvi|eno je da Vlada donosi<br />
Strategiju razvoja sektora energetike, uz<br />
obavezu da ovim aktom i Programima za<br />
realizaciju strate{kih opredjeljenja, pored<br />
ostalog, promovi{e i stvara {to povoljniji<br />
ambijent za u~e{}e privatnog sektora u<br />
energetskom sektoru i ve}e upotrebe<br />
obnovljivih energetskih resursa u<br />
proizvodnji na unutra{njem tr`i{tu<br />
energije.<br />
Slijede}i potrebe ostvarivanja planiranih<br />
reformskih aktivnosti u ovoj oblasti<br />
zapo~eta je izrada Strategije razvoja<br />
energetskog sektora, a nakon toga }e biti<br />
pokrenuti programi za realizaciju strate{kih<br />
opredjeljenja.<br />
Posebne i dodatne mjere za pojedine<br />
programe nekonvencionalnih obnovljivih<br />
izvora sastojale bi se u sljede}em:<br />
Za male hidroelektrane (MHE)<br />
- grupisanje potencijalnih lokacija za<br />
izgradnju, prema stepenu ispitanosti<br />
lokacije;<br />
- odre|ivanje nosilaca aktivnosti za<br />
sistematizaciju podataka sa kojom se<br />
raspola`e o lokacijama;<br />
- utvr|ivanje obaveze institucijama koje<br />
raspola`u sa podacima za pojedine<br />
lokacije (relevantnim za dono{enje<br />
odluka o mogu}nostima kori{}enja ili<br />
podacima neophodnim za izradu<br />
dokumentacije) da se podaci stave na<br />
raspolaganje pod odre|enim uslovima,<br />
kao i obaveze za provo|enje odre|enih<br />
ispitivanja za iste potrebe pod<br />
odgovaraju}im uslovima (hidrolo{ki,<br />
meteorolo{ki, geolo{ki i dr. podaci);<br />
- odre|ivanje nosilaca aktivnosti za<br />
pripremanje dokumentacije za<br />
raspisivanje oglasa za dodjelu ugovora za
energija<br />
ispitivanje lokacija ili za gra|enje<br />
objekata gdje je to mogu}e;<br />
- odre|ivanje kriterijuma za utvr|ivanje<br />
koncesionih naknada, rukovode}i se<br />
principima potrebe za podsticanje razvoja<br />
ove proizvodnje, specifi~nosti svakog<br />
lokaliteta i strate{kog opredjeljenja za<br />
ove izvore;<br />
- utvr|ivanje kriterijuma za pristup<br />
distributivnoj mre`i uz iznala`enje<br />
adekvatnih rje{enja pod optimalnim<br />
uslovima;<br />
- utvr|ivanje procedura za rje{avanje<br />
imovinskih odnosa za kori{}enje<br />
dr`avnog zemlji{ta za gra|enje.<br />
Za kori{}enje vjetrogeneratora<br />
- obaveza prostorno-planskog sagledavanja<br />
i uno{enja potencijalnih lokacija u<br />
prostorne planove po podru~jima;<br />
- utvr|ivanje uslova i kriterijuma za<br />
neophodna ispitivanja na potencijalnim<br />
lokacijama radi sagledavanja mogu}nosti<br />
kori{}enja i izrade potrebne<br />
dokumentacije;<br />
- regulisanje imovinskopravnog aspekta<br />
kori{}enja dr`avnog zemlji{ta za gra|enje<br />
vjetrogeneratora.<br />
Za podsticaj kori{}enja energije sunca<br />
dodatne mjere su:<br />
- Zakonom o prostornom planiranju i<br />
podzakonskim aktima propisati obavezu,<br />
za nova naselja i objekte za boravak<br />
velikog broja ljudi, u podru~jima gdje se<br />
o~ekuje da je energetski efikasno<br />
kori{}enje ove energije, planiranja<br />
prostora za izgradnju objekata za<br />
kori{}enje energije sunca;<br />
- Zakonom o gra|enju objekata utvrditi<br />
obaveze investitorima za prilago|avanje<br />
objekata mogu}nostima kori{}enja<br />
energije sunca, kao i propisivanja<br />
maksimalnih toplotnih gubitaka tokom<br />
sezone grijanja;<br />
- promocija i podsticaj, kao i kontrola<br />
kvaliteta opreme koja se pojavljuje na<br />
tr`i{tu.<br />
Kao dodatne mjere mogu}ih odbira<br />
pojedina~nih podsticaja daje se kratak<br />
pregled iskustava razvijenih zemalja<br />
(Holandija, Danska, Belgija) a koja se<br />
odnose prije svega na finansijske<br />
podsticaje. Ove mjere podrazumijevaju<br />
cjelovit pristup uspostavljanja sistema<br />
racionalnog i efikasnog kori{}enja energije<br />
i za{tite `ivotne sredine kako bi se izna{li<br />
modeli efikasnog finansiranja i kori{}enja<br />
obnovljivih izvora.<br />
Primjenjuje se model “ubrzane”<br />
amortizacije opreme u postrojenjima za<br />
proizvodnju energije iz obnovljivih izvora.<br />
Primjenom ove mjere preduze}a mogu<br />
prije otpisati investicju.<br />
Porez na utro{enu energiju se napla}uje na<br />
energiju iz konvencionalnih izvora a ne i<br />
na energiju iz obnovljivih izvora. Na taj<br />
na~in se stimuli{u proizvo|a~i iz<br />
obnovljivih izvora.<br />
Malo modifikovan model je gdje je cijena<br />
energije iz obnovljivih izvora (“zelena<br />
energija”) skuplja, ali se tako|e<br />
kompenzuje na ra~un poreza za<br />
konvencionalne izvore i smanjenjem<br />
poreza na dodatu vrijednost. Poreske<br />
olak{ice se daju kroz smanjenje oporezive<br />
dobiti za 40-55 %.<br />
Inicijativa “zelena hipoteka” odnosi se na<br />
dodjelu povoljnih kredita za gradnju<br />
porodi~nih ku}a koje }e lokacijom,<br />
na~inom gradnje i infrastrukturom (solarni<br />
kolektori) omogu}iti u{tede energije i<br />
kori{}enje obnovljive energije.<br />
Ovo su samo neki primjeri kako je, pored<br />
niza drugih, mogu}e obezbijediti<br />
podsticaje za kori{}enje obnovljive<br />
energije uz posebno apostrofiranje<br />
za`ivjele prakse formiranja namjenskih<br />
fondova za usmjeravanje kapitala za<br />
odre|eni cilj.<br />
Tako je mogu}e da fondovi imaju za cilj<br />
finansiranje odre|enih podru~ja,<br />
kreditiranje specifi~nih projekata, tipova<br />
investicija za izdavanje garancija radi<br />
smanjenja tro{kova kredita i sli~no.<br />
Dakle, neophodno je za strate{ka<br />
opredjeljenja odmah izraditi cjelovite<br />
programe za realizaciju pojedinih ciljeva<br />
sagledavaju}i reformske ciljeve, realne<br />
uslove, mogu}nosti, potencijale, potrebe,<br />
koriste}i iskustva i znanja drugih i posebno<br />
savremene trendove u sektoru energetike,<br />
precizno definisati konkretne mjere<br />
podsticaja, odgovornost i nosioce<br />
realizacije, kako programa u cjelini tako i<br />
pojedinih aktivnosti i mjera.<br />
Za podsticaj kori{}enja energije biomase:<br />
potrebno je uraditi studiju raspolo`ivih<br />
koli~ina biomase za enegetsko iskori{}enje<br />
u Crnoj Gori, kao i program program<br />
osvajanja opreme i pripreme goriva radi<br />
smanjenja kori{}enja elektri~ne energije za<br />
grijanje, koji je tretiran u prethodnoj ta~ki<br />
ove teme.<br />
U cilju sagledavanja mogu}nosti<br />
kori{}enja toplotne energije mora (u<br />
priobalnom podru~ju) i podzemnih voda<br />
(posebno u Podgorici za rashla|ivanje<br />
stambenih i poslovnih objekata, obzirom<br />
na povoljne specifi~ne geohidrolo{ke<br />
karakteristike), potrebno je uraditi<br />
odgovaraju}e studije, na osnovu kojih bi se<br />
definisale odgovarju}e promotivne i<br />
podsticajne mjere.<br />
5. Stvaranje uslova za ulazak i<br />
rad ESCO kompanija<br />
S obzirom na iznesene neracionalnosti<br />
kori{}enja energije u Crnoj Gori, kao i<br />
op{te nepovoljno finansijsko stanje ve}eg<br />
djela potro{a~a energije, a time i njihovu<br />
nemogu}nost obezbje|enja finansijskih<br />
aran`mana za ulaganje u novije energetski<br />
efikasnije tehnologije i programe, od<br />
bitnog je zna~aja preduzeti mjere za<br />
stvaranje povoljnih uslova za ulazak i rad<br />
ESCO (Energy Service Companies)<br />
kompanija u Crnu Goru.<br />
ESCO je in`enjering kompanija koja pru`a<br />
usluge pripreme, izrade i vo|enja projekata<br />
energetske efikasnosti, sa ciljem ostvarenja<br />
u{tede elektri~ne i toplotne energije svojim<br />
klijentima.<br />
ESCO koncept se fundamentalno razlikuje<br />
od klasi~nog tipa in`enjering i konsalting<br />
[132]<br />
kompanija specijalizovanih za pobolj{anja<br />
energetske efikasnosti, koje uobi~ajeno<br />
rade za fiksno ugovorenu proviziju koja ne<br />
podrazumeva nikakve rizike naplate<br />
karakteristi~ne za ESCO koncept.<br />
ESCO kompanija svoj profit napla}uje iz<br />
ostvarenih u{teda svojih klijenata ~ime<br />
preuzima rizik naplate svojih usluga sve<br />
dok prvi rezultati - u{tede ne budu<br />
ostvarene. Iznos profita je neposredno<br />
vezan za iznos ostvarenih u{teda, u odnosu<br />
i procentu koji je definisan unapred<br />
sa~injenim ugovorom sa klijentom. Ovaj<br />
tip ugovaranja ~ini osnovnu specifi~nost i<br />
karakteristiku ESCO kompanije i naziva se<br />
Performance Contracting.<br />
Pristup i na~in poslovanja ESCO<br />
kompanije predstavlja inovativni vid<br />
menad`menta u energetici, koji u okviru<br />
realizacije projekata energetske efikasnosti<br />
nudi svojim klijentima razne vidove<br />
investicionog finansijskog in`enjeringa.<br />
Veoma je va`no napomenuti da realizuju}i<br />
svoj profitni interes ESCO kompanija<br />
svojom delatno{}u ostvaruje globalni,<br />
regionalni i lokalni efekat unapre|enja<br />
`ivotne sredine. Zahvaljuju}i toj }injenici<br />
ESCO kompanije ve} deset godina unazad<br />
imaju zna~ajno mesto u razvojnim<br />
programima i strategijama zemalja<br />
razvijenog sveta, dok su u zemijama<br />
isto~nog regiona tek u svojoj osniva~koj<br />
razvojnoj fazi.<br />
6. Stvaranje uslova za<br />
finansiranje programa<br />
energetske efikasnosti na<br />
osnovu principa Kjoto<br />
protokola<br />
Svako zanemarivanje ekolo{kih aspekata,<br />
eventualno zbog privremeno br`eg<br />
ekonomskog razvoja, mo`e da dovede do<br />
trajnog ugro`avanja `ivotne sredine i<br />
zdravlja populacije, kao i do nametanja<br />
odre|enih sankcija od strane me|unarodne<br />
zajednice. Zbog globalnog uticaja lokalnih<br />
energetskih izvora, nijednoj zemlji nije<br />
dopu{teno zanemarivanje ekolo{kih<br />
efekata, koji uti~u na odr`ivi razvoj {ire<br />
me|unarodne zajednice, po kom osnovu<br />
proisti~u i obaveze svake od evropskih<br />
zemalja, o po{tovanju me|unarodnih<br />
dogovora. Kako je cilj Crne Gore da se<br />
priklju~i EU, prirodno je da jedan od<br />
njenih politi~kih ciljeva, bude i dostizanje<br />
standarda EU u pogledu za{tite `ivotne<br />
sredine i ispunjavanje normi definisanih u<br />
me|unarodnim dokumentima (Kjoto<br />
protokol, me|unarodni sporazumi,<br />
direktive EU i dr.).<br />
U japanskom gradu Kjotu 1997. oko 50<br />
zemalja potpisalo je Okvirnu konvenciju<br />
Ujedinjenih nacija o klimatskim<br />
promjenama, ~iji je cilj sprije~avanje i<br />
smanjivanje emisije otrovnih gasova, prije<br />
svega ugljen-dioksida, koji se smatraju<br />
glavni uzro~nicima porasta temperatura na<br />
Zemlji, odnosno stvaranja efekta “staklene<br />
ba{te”.<br />
Prema Protokolu iz Kjota, industrijske<br />
zemlje do 2012. moraju da smanje emisiju<br />
{tetnih gasova u atmosferu u proseku za
pet odsto u odnosu na nivo emisije 1990.<br />
[to br`e sprovo|enje odgovaraju}ih mjera<br />
od strane nadle`nih organa Crne Gore, za<br />
utvr|ivanje podloga za ratifikaciju Kjoto<br />
protokola i na{ih obaveza koje proisti~u iz<br />
njegove implementacije u na{u regulativu i<br />
praksu, omogu}i}e na organizovan<br />
institucionalan na~in kori{}enje<br />
odgovaraju}ih olak{ica, koje proizilaze iz<br />
mehanizama primjene Kjoto protokola.<br />
Jedna od bitnih olak{ica je mogu}nost<br />
pristupa me|unarodnim fondovima<br />
namjenjenim za finansiranje ekolo{kih i<br />
energetski efikasnih programa.<br />
Kako bi se pomoglo evropskim<br />
kompanijama da ispune planirane<br />
redukcije emisije gasova "staklene ba{te",<br />
Kjoto protokol i evropski trgova~ki sistem<br />
dozvoljavaju nerazvijenim zemljama i<br />
zemljama u razvoju da na evropskom<br />
tr`i{tu (Carbon Market) izvr{e prodaju<br />
CO 2 gasa koji se elimini{e u projektima<br />
energetske efikasnosti, a da ostvarenu<br />
zaradu ulo`e u implementaciju projekta.<br />
Ovo prakti~no zna~i da neka od<br />
nerazvijenih zemalja ili zemalja u razvoju<br />
treba da uradi projekat energetske<br />
efikasnosti, utvrdi koli~inu gasa ~ija se<br />
emisija elimini{e tim projektom, izra~una<br />
njegovu vrijednost koju valorizuje na<br />
tr`i{tu, a dobijena sredstva ulo`i u<br />
implementaciju projekta. Razvijenoj zemlji<br />
koja je na tr`i{tu izvr{ila kupovinu<br />
eliminisanog CO 2 pripisuje se kao da je tu<br />
emisiju ostvarila na svom podru~ju. U<br />
praksi se pokazalo da zarada dobijena na<br />
ovakav na~in predstavlja oko 10 - 20 %<br />
vrijednosti ukupne investicije.<br />
Kako u Crnoj Gori ne postoje potrebna<br />
saznanja o mogu}nostima finansiranje<br />
energetski efikasnih projekata na gore<br />
opisan na~in to je potrebno, osmi{ljenom<br />
dr`avnom politikom, prou~iti i razviti<br />
modalitete saradnje sa specijalizovanim<br />
kompanijama koje se bave primjenom<br />
mehanizama finansiranja po osnovu<br />
principa Kjoto protokola.<br />
Literatura<br />
Univerzitet Crne Gore, Elektrotehni~ki<br />
fakultet - Podgorica, Program mjera za<br />
racionalizaciju, supstituciju i {tednje<br />
energije u Crnoj Gori, Podgorica,<br />
septembar 2000.<br />
Vlada Republike Crne Gore u saradnji sa<br />
EAR, Strategija energetske efikasnosti u<br />
Crnoj Gori, Podgorica, mart 2005.<br />
Vlada Republike Crne Gore, Energetska<br />
politika Republike Crne Gore, Podgorica,<br />
februar 2005.<br />
Vlada SRJ, Startegija razvoja energetike<br />
Savezne Rebublike Jugoslavije da 2020.<br />
godine sa vizijom do 2050. godine,<br />
Beograd, 1997.<br />
Vlada Republike Srbije, Ministarstvo<br />
energetike i rudarstva, Nacrt strategije<br />
energetike Republike Srbije do 2015.<br />
godine, Beograd , septembar 2004.<br />
Uvod<br />
Drugi milenijum je pro{ao. I pored velikih<br />
tehni~ko-tehnolo{kih dostignu}a ostali su<br />
krupni nere{eni problemi neracionalnog<br />
iscrpljivanja izvora energenata i sirovina,<br />
smanjivanja obradivih i {umskih povr{ina,<br />
zaga|ivanja `ivotne sredine, zapostavljanja<br />
obnovljivih izvora energije.<br />
U tre}i milenijum ~ove~anstvo ulazi sa<br />
strategijom odr`ivog razvoja, ~ija<br />
realizacija treba da zadovolji energetske<br />
potrebe sve ve}eg broja ljudi na Zemlji, ne<br />
dovode}i u opasnost interese budu}ih<br />
generacija.<br />
Bioenergenti<br />
Procese o{trih politi~kih i dru{tvenoekonomskih<br />
rekonverzija prate, pored<br />
ostalog, energetske i ekolo{ke krize. One<br />
nisu izazvane nedovoljnim prirodnim<br />
rezervama energije. Energetske oskudice,<br />
odnosno obilje uslovljeni su razvojem<br />
tehnologije i ekologije. Ipak, presudni su<br />
uticaji politike i ekonomije koji su doveli<br />
do zapostavljanja obnovljivih izvora<br />
energije, posebno energije dobijene<br />
[133]<br />
energija<br />
Roman Muli}, Dragan [kori}, Milan @e`elj, Milun Babi},<br />
Rajko Tomanovi}, Miladin Brki}<br />
UDC 620.95:631]:502.174.3<br />
Bioenergetska reprodukcija<br />
u poljoprivredi<br />
Rezime<br />
Biomasa je nezamenljiva hrana, dragocena sirovina, ekolo{ki najprihvatljivija, ~ista<br />
energija. Sa proizvodnjom biodizela, biogasa, bioalkohola, briketa i drugih proizvoda<br />
kroz bioenergetsku reprodukciju u poljoprivredi obezbe|uje se energetska autonomija<br />
poljoprivrednog gazdinstva, nacionalne i regionalne agroekonomije.<br />
Uklju~ivanjem otpadne biomase (ratarski i vo}arski ostaci, {umski i drvoprera|iva~ki<br />
otpad, komunalni otpad i stajnjak, masno}e iz klanica i uljara...) u ovu proizvodnju, od<br />
ekolo{kog balasta dobijaju se blagotvorne sirovine i eko-energenti.<br />
Klju~ne re~i: biomasa, biodizel, biogas, bioalkohol, energija, <strong>ekologija</strong>.<br />
Abstract<br />
Biomass is nonreplaceble food and presions rau material for generation of<br />
environmentaly friendly energy. Production of biodiesel, biogas, bioalcohol and brickets<br />
through bioenergy reproduction in agriculture provide a basis for energy autonomy of<br />
agriculture companies and regional and national agroeconomy.<br />
Inclusion of waste biomass in this production instead of ecological balast makes useful<br />
eco energy and other materials.<br />
Key words: biomass, biodiesel, biogas, ethanol, bricket, energy, ecology.<br />
organskom konverzijom. (Jedna ilustracija:<br />
godi{nja produkcija biljne mase putem<br />
fotosinteze iznosi 173 milijarde tona suve<br />
materije.)<br />
Jednogodi{nji potencijal energije koja bi se<br />
mogla dobiti organskom konverzijom, u<br />
globalnim razmerama, dvanaest puta je<br />
ve}i od godi{njeg hidroenergetskog<br />
potencijala; gotovo pet puta je ve}i od<br />
svetske potro{nje energije iz 1975. godine,<br />
ili dva puta ve}i od procenjene svetske<br />
potro{nje energije u 2000 [1].<br />
Na ovim na{im prostorima, kao i u svetu,<br />
biogoriva su bila energetska pro{lost<br />
~oveka. Odvajkada su bila i ostala<br />
dostupna ~oveku. Danas su drasti~no<br />
odba~ena.<br />
Nagomilavaju se kao otpad, optere}uju}i<br />
sela i gradove. Postepeno se degradiraju.<br />
Trule nad zemljom i pod zemljom.<br />
Spaljuju se po njivama i deponijama.<br />
Protivno zakonima prirode i dru{tva,<br />
njihovom degradacijom atmosfera se<br />
zaga|uje {tetnim gasovima. Zemlja ostaje<br />
bez mikroflore i faune, bez dragocenog<br />
humusa. Voda se truje...
energija<br />
Prekomerna potro{nja fosilnih goriva,<br />
hemijskih |ubriva, pesticida... ruinira<br />
`ivotnu sredinu, ugro`ava zdravlje,<br />
onemogu}uje odr`ivi razvoj. Prekretnica je<br />
bila nu`na. Upravo je u toku. Odnos<br />
razvijenih zemalja prema alternativnim<br />
izvorima energije, prema bioenergeticima<br />
je promenjen. U Evropskoj uniji donete su<br />
obavezuju}e direktive o supstituciji 0,75%<br />
fosilnih goriva biogorivima svake godine.<br />
Direktivom broj 77 od 2001. planirano je<br />
udvostru~enje obnovljivih energenata do<br />
2010, da bude 12% od ukupne potro{nje<br />
energije. Isto tako, programirano je<br />
pove}anje u~e{}a obnovljivih izvora<br />
energije u proizvodnji elektroenergije sa<br />
15% u 2002. na 22,1% do 2010.<br />
Zahvaljuju}i organskoj konverziji sun~eve<br />
energije, godi{nja produkcija biomase<br />
omogu}uje pro{irenu bioenergetsku<br />
reprodukciju u poljoprivredi i {umarstvu,<br />
uz re{enje problema hiperprodukcije hrane.<br />
Uz savremena tehni~ko-tehnolo{ka i<br />
ekolo{ko-ekonomska re{enja ostvariva je<br />
valorizacija postoje}ih bioenergetskih<br />
potencijala na Zemlji, modernizacija<br />
proizvodnje i potro{nje obnovljivih<br />
energenata; uspostavljanje ravnote`e u<br />
bilansu proizvodnje i potro{nje ugljendioksida.<br />
Kona~no, centralizovana (monopolska)<br />
energetska strategija ustupa prostor za<br />
{irenje<br />
decentralizovanih, pouzdanih autonomnih<br />
bioenergetskih sistema na bazi alkoholize<br />
triglecirida, anaerobne metanske i<br />
alkoholne fermentacije, sagorevanja,<br />
pirolize i gasifikacije biomase, uz<br />
smanjenje emisije opasnih materija.<br />
Na ovaj na~in, poljoprivreda i {umarstvo<br />
ponovo oli~avaju bioenergetsku sada{njost,<br />
naro~ito budu}nost ~oveka. Ratarstvo<br />
postaje energetsko vrelo (uljarice, `ita,<br />
repa, krompir...) metilestera masnih<br />
kiselina - biodizela i glicerola, bioalkohola<br />
i d`ibre... sto~ne hrane, a sto~arstvo i<br />
{umarstvo vrelo biogasa, briketa...<br />
organskih |ubriva; agregati pogonske,<br />
toplotne i elektroenergije.<br />
Vi{estruki zna~aj ima urgentno re{enje<br />
problema balasta “otpadne” biomase,<br />
deponije komunalnog i industrijskog<br />
biootpada, piljevine, {umskih i ratarskih<br />
ostataka... Vodotokovi bi se za{titili od<br />
fekalnih, organskih materija. Vazduh bi se<br />
oslobodio smrada {tetnih, pa i opasnih<br />
gasova sa zgari{ta.<br />
U razvijenim zemljama, obnovljivi izvori<br />
energije dobili su prvorazrednu ulogu;<br />
strategija razvoja bioenergetike je<br />
definisana, zakonski propisi doneti. U toku<br />
je realizacija.<br />
U na{oj zemlji situacija je drugoja~ija. I<br />
pored nemalih nastojanja, uspe{an razvoj<br />
bioenergenata je prekinut, gotovo na<br />
samom po~etku. Proizvodnja biodizela i<br />
biogasa je obustavljena! Postrojenja su<br />
zastarela, delom demontirana - uni{tena.<br />
Proizvodnja i potro{nja bioetanola pada.<br />
Prerada ~vrste biomase nije u boljem<br />
polo`aju.<br />
Razvojni diskontinuitet, je evidentan.<br />
Deklarativno priklju~enje razvijenim nije<br />
materijalizovano. Restriktivni propisi ne<br />
stimuli{u investicije u bioenergetiku. Kjoto<br />
protokol nije ratifikovan... Atinski ugovor<br />
iz 2003. je potpisan. Nedostaje pravni<br />
okvir za gazdovanje energijom. Direktive<br />
Evropske komisije iz oblasti energetske<br />
efikasnosti nisu ugra|ene u nacionalne<br />
zakone. Prekretnica nije mogu}a bez izrade<br />
i usvajanja Strategije razvoja bioenergetike<br />
u SCG koja bi definisala puteve razvoja,<br />
ali i obavezala sve u~esnike u<br />
bioenergetskoj reprodukciji ( dr`ave, lokalne<br />
zajednice, nau~ne i stru~ne institucije,<br />
ma{insku, hemijsku, naftnu i<br />
elektroindustriju... proizvo|a~e i potro{a~e<br />
bioenergenata) na usvajanje i sprovo|enje<br />
me|unarodnih i nacionalnih propisa o<br />
bioenergetici, na delotvornu akciju (prilog 1).<br />
Potencijali biomase u na{oj zemlji su<br />
veoma zna~ajni. Uz hidroenergetiku,<br />
najzna~ajniji me|u obnovljivim izvorima<br />
energije. Vrednost jednogodi{njeg prinosa<br />
biomase u zemlji procenjuje se na 2,7<br />
miliona tona ekvivalentne nafte, od toga<br />
1,7 miliona tona otpada na poljoprivredu, a<br />
1 milion na {umarstvo [2].<br />
Biodizel<br />
Energentska decentralizacija i<br />
demonopolizacija, bioenergetska<br />
reprodukcija u poljoprivredi nisu mogu}e<br />
bez ekonomski, energetski i ekolo{ki<br />
autonomnog poljoprivrednog gazdinstva,<br />
nacionalne i regionalne poljoprivrede.<br />
Ako moderno visokomehanizovano<br />
poljoprivredno gazdinstvo tro{i i do 250<br />
litara dizel goriva po hektaru godi{nje (ne<br />
ra~unaju}i gorivo za transport, energentski<br />
ekvivalent u proizvodnji ve{ta~kog<br />
|ubriva, pesticida...) proizvodnja biodizela<br />
i nusproizvoda je prva pretpostavka<br />
energetske autonomije u poljoprivrednoj<br />
ekonomiji.<br />
Biodizel je, ina~e, nov proizvod. Nastaje u<br />
hemijskom procesu alkoholize triglicerida<br />
vi{ih masnih kiselina iz degumiranog ili<br />
kori{}enog ulja (suncokreta, uljane repice,<br />
soje, palme...) metanolom, uz prisustvo<br />
katalizatora. Pogodan je kao gorivo za<br />
dizel ma{ine. Me{a se u svim srazmerama<br />
sa fosilnim dizelom, pobolj{avaju}i sme{i<br />
energetska i ekolo{ka svojstva. Kao takav,<br />
prihva}en je i lansiran na tr`i{ta razvijenih<br />
zemalja, uz obevezuju}e propise -<br />
standarde kvaliteta i kvantiteta proizvodnje<br />
i potro{nje. Uzroci takve orijentacije su<br />
poznati. A to su: optimizacija marketinga<br />
hrane, unapre|enje plodoreda, smanjenje<br />
strate{ke zavisnosti od uvoza nafte,<br />
pove}anje stepena za{tite `ivotne sredine...<br />
pobolj{anje kvaliteta ekonomije.<br />
Imaju}i sve to u vidu, Evropska komisija<br />
direktivama reguli{e plodored tako da 15<br />
% obradivih povr{ina bude pod uljanom<br />
repicom namenjenoj produkciji biodizela.<br />
Uslovljava ~lanstvo u Uniji uve}avaju}om<br />
proizvodnjeom i potro{njom biogoriva.<br />
U na{oj zemlji proizvodnji biodizela,<br />
svojevremeno, dat je strate{ki zna~aj za<br />
[134]<br />
poljoprivredu - energetiku, ekologiju i<br />
ekonomiju. Projektovana su i izgra|ena<br />
postrojenja za kontinualnu i {ar`nu<br />
proizvodnju biodizela sa doma}im<br />
tehnologijama. Pu{teno je u pogon pet<br />
ve}ih i pet manjih postrojenja. Proizvedeno<br />
je oko 10.000 tona biodizela. Re{ena su<br />
pitanja potro{nje poga~e, pre~i{}avanja i<br />
primene glicerola i masnih kiselina. I tu se<br />
stalo.<br />
Neopravdano dugotrajan prekid<br />
proizvodnje i potro{nje biodizela u zemlji<br />
je alarmantan. Mogu}nosti za pokretanje<br />
reprodukcionog ciklusa biodizela su velike.<br />
Na raspolaganju su dovoljno velike<br />
povr{ine pogodnog zemlji{ta; vi{e puta<br />
ve}e od onih koje danas propisuje<br />
Evropska unija. Vi{edecenijska kvalitetna<br />
proizvodnja uljarica, ulja i alkohola<br />
temeljna je osnova za tehnolo{ku<br />
nadgradnju - za proizvodnju metilestera<br />
masnih kiselina, glicerola, masnih kiselina,<br />
ekolo{ki najprihvatljivijih tenzida,<br />
neotrovnih antifriza i antipenu{avaca...<br />
sirovina za industriju hrane, lekova,<br />
deterd`enata, plastike, maziva, duvana...<br />
Marketin{ki uslovi su povoljni. Postoje<br />
kadrovi, tehnologije, tehni~ka oprema,<br />
sirovine. Cene biosirovina i gotovih<br />
proizvoda uspe{no mogu konkurisati<br />
cenama fosilnih goriva. Potrebe za<br />
biodizelom i derivatima u zemlji i Evropi<br />
prema{uju mogu}nosti proizvodnje [3].<br />
Biogas<br />
Osamdesetih godina pro{log veka odvijala<br />
se kampanja izgradnje, pored ostalih<br />
bioenergetskih postrojenja, i pogona za<br />
preradu stajnjaka, za pre~i{}avanje<br />
otpadnih, fekalnih voda, odnosno za<br />
proizvodnju biogasa i eko-|ubriva, toplotne<br />
i elektroenergije. Tada je sagra|eno osam<br />
postrojenja, kapaciteta od 1.300 do 3.200<br />
metara kubnih biogasa na dan. Izuzev<br />
Sente, u svim pogonima ugra|eni su parni<br />
kotlovi, a na pet lokacija i generatori<br />
elektri~ne struje od 175 do 340 KW.<br />
^itava decenija pro{la je u investicijama i<br />
probnom radu. Veoma slo`en<br />
mikrobiolo{ko-hemijski proces anaerobne<br />
fermentacije mukotrpno se odvijao kroz<br />
tri faze (hidrolize, acetogeneze,<br />
metanogeneze), pod dejstvom fermenata<br />
me{ovitih populacija. Zahtevao je mnogo<br />
strpljenja, znanja i iskustva radnog osoblja.<br />
Velik broj promenljivih parametara<br />
(temperatura, koncentracija kiselina,<br />
alkalija, hranljivih i toksi~nih materija...),<br />
jo{ vi{e nere{ivih tehnokomercijalnih<br />
problema (zagrevanja biomase zimi,<br />
potro{nje toplotne energije leti, prijema<br />
elektroenergije u mre`u, itd.) bili su<br />
dovoljni da onemogu}e ostvarnjenje<br />
planiranih rezultata. Tehnologija nije bila<br />
usavr{ena, a tehnika nije mogla udovoljiti<br />
rigoroznim uslovima rada.<br />
A {to je najva`nije, kvalitet biogasa nije<br />
bio zadovoljavaju}i (metan oko 70 %,<br />
ugljen-dioksid oko 25%, sumporvodonik<br />
preko 1 %...). Visok sadr`aj sumpora<br />
onemogu}ivao je bezbedan rad motora,<br />
optimalnu potro{nju biogasa...
energija<br />
Na`alost, ni danas ne postoje povoljni<br />
uslovi za pokretanje novog, uspe{nog<br />
investicionog ciklusa u oblasti prerade<br />
biomase, proizvodnje biogasa i organskog<br />
|ubriva. U razvijenom svetu, ali i u<br />
siroma{nim zemljama sa racionalnim<br />
energetikama (Kina, Indija...) stanje je<br />
kvalitetno drugoja~ije. Prerada stajnjaka,<br />
osoke, komunalnih voda, kao i planski<br />
uzgajane biomase - proizvodnja biogasa i<br />
eko-|ubriva, toplotne i elektri~ne energije<br />
je u stalnom usponu.<br />
Atinski ugovor o energetskoj zajednici<br />
Jugoisto~ne Evrope otvara ve}e<br />
perspektive za proizvodnju biogasa i<br />
organskih |ubriva, za preradu sve ve}ih<br />
koli~ina sa sve brojnijih deponija<br />
biootpada (stajnjaka, osoke... komunalnih i<br />
{umskih, poljoprivrednih i industrijskih<br />
ostataka) [2]. Bioprerada otpadnih<br />
organskih materija, uklanjanje iz njih<br />
{tetnih i opasnih materija, patogenih<br />
organizama, smrada... jeste ekolo{ki<br />
imperativ. Proizvodnja biogasa je radikalan<br />
doprinos u razvoju toplotne i<br />
elektroindustrije, kao {to je produkcija<br />
ekolo{kih organskih |ubriva<br />
revolucionaran prilog unapre|enju<br />
organske poljoprivrede, dobijanju<br />
zdravstveno ispravne hrane.<br />
I obrnuto, uklanjanje opasnih zaga|iva~a<br />
zemlje, vode i vazduha radi dobijanja ~iste<br />
energije i nezamenljivih eko-|ubriva je<br />
dovoljan razlog za ostvarenje marketin{kih<br />
uslova za optimalnu realizaciju Atinskog<br />
ugovora i u na{oj zemlji.<br />
Bioalkohol<br />
Vi{e nego vekovna tradicija u proizvodnji<br />
alkohola u na{oj zemlji, postojanje<br />
jedanaest fabrika sa kapacitetom vi{e od<br />
150 000 hektolitara alkohola govori o<br />
mogu}nostima doma}e proizvodnje i<br />
potro{nje bioetanola. Potencijali sirovinske<br />
osnove su mnogo ve}i. I pored svega toga.<br />
Obim proizvodnje bioetanola u zemlji pada<br />
iz godine u godinu!<br />
Tehni~ki kapaciteti se koriste sve manje i<br />
manje! Dokle?<br />
Proizvodnja i potro{nja etanola je<br />
ekonomski, ekolo{ki i energetski problem.<br />
Re{enje ovog problema ima izuzetan<br />
zna~aj za razvoj ratarstva i sto~arstva,<br />
energetike i industrije, za unapre|enje<br />
za{tite `ivotne sredine. U svetu se etanol<br />
dobija sinteti~ki (oko 35%) i putem<br />
fermentacije (vi{e od 60%). Za na{u<br />
zemlju va`na je proizvodnja etanola u<br />
procesu fermentacije, destilacije i<br />
dehidratacije radi dobijanja {to ~istijeg<br />
produkta. Sirovina ima u izobilju. Nalaze<br />
se u poljoprivrednoj proizvodnji ({e}erna<br />
repa, `itarice, krompir...), u otpadnoj<br />
biomasi (melasa, koren {e}erne repe,<br />
pokvarene i o{te}ene `itarice...). Mogu}a<br />
je i namenska proizvodnja biomase bogate<br />
{e}erom, skrobom... posebno kukuruza,<br />
sirka,~i~oke radi dobijanja etanola i d`ibre.<br />
Potro{nja bioetanola u razvijenim<br />
zemljama dobija novi zamah. Kao gotovo<br />
idealan, prvorazredan energent, on osvaja<br />
svet. Ima prakti~no neograni~enu primenu<br />
u motorima sa unutra{njim sagorevanjem,<br />
koji se tako ekolo{ki oplemenjuju. Naime,<br />
etanol se dodaje motornim benzinima 5-<br />
20 %, {to pobolj{ava energetska i ekolo{ka<br />
svojstva goriva. Posebno va`nu ulogu ima<br />
etanol u proizvodnji etiltercijalnog<br />
butiletra (ETBE), ekolo{ki povoljnijeg<br />
antidetonatora od opasnog tetraetilolova.<br />
Predstavlja sirovinu u proizvodnji zelenog<br />
benzina, gashola...biobenzina u sve ve}em<br />
broju zemalja [5].<br />
Nusproizvod u proizvodnji bioetanola,<br />
d`ibra ima, tako|e, strate{ki zna~aj.<br />
Banatski spahija Lederer, biv{i vlasnik<br />
~uvenog podruma u ^oki, sagradio je pre<br />
vi{e od jednog veka, u ovom mestu,<br />
fabriku bioetanola. Kapacitet postrojenja<br />
dimenzionisao je prema planiranom broju<br />
tovljenih goveda. Isto tako, postrojenja u<br />
Srbobranu i Zrenjaninu gra|ena su zbog<br />
d`ibre, ekonomski i energetski<br />
najpogodnije sto~ne hrane, neophodne za<br />
opskrbu tova junadi i farmi krava muzara.<br />
Na primer, u standardnom, {to }e re}i<br />
ekstenzivnom tovu svinja, za 1 kg prirasta<br />
`ive vage potrebno je 5 kg kukuruza. Tov<br />
sa optimalizovanim sastavom sto~ne hrane,<br />
60 % d`ibre i 40 % kukuruza, je<br />
neuporedivo produktivniji. Nudi prirast 1<br />
kg `ive vage od 3kg hrane, uz 1 litar<br />
etanola.<br />
Na ovaj na~in, i bioetanol sa d`ibrom se<br />
pojavljuje kao esencijalna karika koja<br />
povezuje energetiku, ratarstvo i sto~arstvo<br />
u pro{irenoj bioenergetskoj reprodukciji u<br />
poljoprivredi.<br />
^vrsta biomasa<br />
Na{a zemlja poseduje bogate izvore<br />
biomase. Od ukupne povr{ine, 30 %<br />
teritorije pokriveno je {umama, a 55 %<br />
predstavlja obradivo zemlji{te.<br />
Ostaci biomase u ratarstvu dosti`u<br />
10.000.000 tona. Od toga 3.000.000 tona<br />
biomase predodrer|eno je za energetiku.<br />
Ekvivalentno je nafti od 1.000.000 tona.<br />
Energetski potencijal ostataka biomase u<br />
vo}arstvu i vinogradarstvu je 600.000 tona<br />
ekvivalentne nafte.<br />
Iz {umarstva, godi{nji prirast ogrevnog<br />
drveta je oko 1.2 miliona metara kubnih,<br />
~ija energetska vrednost je oko 240.000<br />
tona ekvivalentne nafte. Ovome se mora<br />
dodati 3.300.000 tona grana, kore, panjeva,<br />
piljevine... sa preko 600.000 tona<br />
ekvivalentne nafte.<br />
Nesporan je, danas, gotovo nere{iv<br />
problem racionalnog prikupljanja ~vrstih<br />
ostataka iz poljoprivrede i {umarstva. Jo{<br />
ve}i problem predstavlja konfekcioniranje,<br />
lagerovanje, konverzija i potro{nja ovih<br />
energenata.<br />
Postoji moderna tehnika i prikladne<br />
tehnologije za proizvodnju bala, briketa,<br />
~ipsa, peleta... ~vrstih ostataka biomase.<br />
Na`alost, nisu zastupljeni u potrebnoj<br />
meri. Pre ~etvrt veka izgra|ena je desetina<br />
ve}ih postrojenja za briketiranje. Ve}ina<br />
nije u pogonu! Novih investicija, zasad,<br />
nema dovoljno.<br />
[135]<br />
Pored pomenutih tehnologija fizi~kohemijskih<br />
i biohemijskih konverzija, ne<br />
manje zna~ajna je termohemijska<br />
konverzija biomase. U prvom redu, to je<br />
sagorevanje. Od davnina se upra`njava. I<br />
danas je naj{ire zastupljeno u proizvodnji<br />
toplote, pa i elektroenergije.<br />
Novina je u kosagorevanju biomase sa<br />
ugljem. Na ovaj na~in, elektroprivrede<br />
razvijenih zemalja re{avaju probleme<br />
kori{}enja biomase, smanjenja emisije<br />
ugljendioksida, azotnih i drugih oksida...iz<br />
fosilnih goriva.<br />
Gasifikacija ostataka ~vrste biomase je<br />
termohemijski proces dobijanja kvalitetnog<br />
biogasa, tera i koksa. Ova tehnologija, u<br />
stvari, obuhvata preocese su{enja, pirolize<br />
i gasifikacije ~vrstog goriva. Su{enje se<br />
odvija na temperaturama ispod 110 stepeni<br />
Celzijusa. Pri daljem zagrevanju (250<br />
stepeni) osloba|aju se gasovi -<br />
ugljovodonici i oksidi ugljenika.<br />
Ugljovodonici sa ve}im molekulskim<br />
te`inama kondenzuju se, sa~injavaju}i ter.<br />
Koksni ostatak je ~vrsti ostatak pirolize. Sa<br />
podizanjem temperature (700 - 1000)<br />
proces gasifikacije tera i koksa se nastavlja<br />
u inertnoj atmosferi. Dobija se sme{a<br />
gasova: metana, oksida ugljenika,<br />
vodonika, ugljovodonika, azota...<br />
Sastav dobijenog produkta zavisi od brzine<br />
grejanja i kona~ne temperature, ali i od<br />
tipa gasifikatora, kvaliteta biomase, vlage,<br />
oksidanata, i dr.<br />
Dobijeni biogas mo`e se koristiti za<br />
sagorevanje u gorionicima radi dobijanja<br />
vodene pare ili tople vode, za proizvodnju<br />
toplotne i elektri~ne energije. Koristi se u<br />
motorima za unutra{nje sagorevanje, u<br />
gasnim turbinama...<br />
Zaklju~ak<br />
Strate{ki zna~aj biomase za razvoj<br />
energetike je vi{estruk. Prvo, biomasa je<br />
kvalitetan - obnovljiv, netoksi~an, lako i<br />
brzo razgradljiv energent. Drugo, godi{nja<br />
produkcija biomase u zemlji je<br />
impozantna; ima eenergetski potencijal od<br />
oko 115.000 TJ, od poljoprivredne<br />
biomase 65.000. i od {umske biomase<br />
50.000 TJ. Ako se ima u vidu da je<br />
energetski potencijal proizvodnje uglja iz<br />
rudnika sa povr{inskim i podzemnim<br />
kopom u 2000. bio 258.000 TJ, zna~aj<br />
biomase se relativno pove}ava. Tre}e,<br />
energetski potencijal biodizela, biogasa i<br />
bioetanola kvalitativno i kvantitativno<br />
uti~e na pobolj{anje energetskog bilansa.<br />
Supstitui{u fosilna goriva biogorivima.<br />
Me{anjem biodizela sa obi~nim dizelom,<br />
bioalkohola sa benziniom, kosagorevanjem<br />
~vrste biomase sa ugljem pobolj{avaju se<br />
energetska i ekolo{ka svojstva sme{e,<br />
oboga}uje <strong>ekonomija</strong>. ^etvrto, ekolo{ki<br />
efekti energetske potro{nje biomase<br />
ispoljavaju se kroz smanjenje sumpornih,<br />
ugljenikovih i azotnih oksida... pepela,<br />
ugljovodonika, aromata kako u procesu<br />
sagorevanja produkata biomase, tako i jo{<br />
vi{e u procesu sagorevanja sme{e fosilnih i<br />
biogoriva [6]. Peto, sa kori{}enjem<br />
biogoriva, opasni “efekti staklene ba{te”<br />
drasti~no se smanjuju.
energija<br />
Planska proizvodnja i racionalna potro{nja<br />
biomase esencijalni je uslov pro{irene<br />
bioenergetske reprodukcije u<br />
poljoprivredi. I obrnuto. Samo pro{irena<br />
bioenergetska reprodukcija u<br />
poljoprivredi mo`e stvoriti uslove za<br />
profitonosnu proizvodnju, konkurentsku<br />
potro{nju biodizela, bioetanola, biogasa i<br />
nusprodukata. U pro{irenoj bioenergetskoj<br />
reprodukciji u poljoprivredi na najbolji<br />
na~in susre}u se i ukr{taju ciklusi<br />
zdravstveno ispravne hrane, biosirovina,<br />
bioenergenata... oplemenjene sto~ne<br />
hrane, eko-|ubriva, ~iste energije.<br />
Zahvaljuju}i njoj unapredi}e se<br />
<strong>ekonomija</strong>, racionalizovati energetika,<br />
osna`iti za{tita `ivotne sredine.<br />
I vi{e od toga. Pobolj{a}e se polo`aj<br />
poljoprivrede i prate}e industrije, u~vrstiti<br />
pozicije poljoprivrednika. I pored svih<br />
premija i subvencija, prihodi<br />
poljoprivrednika i u razvijenim zemljama<br />
se iz godine u godinu smanjuju.<br />
Prekretnica treba da nastupi sa novom<br />
energetskom politikom Evropske unije. Sa<br />
proizvodnjom bioenergenata re{ava se<br />
problem hiper produkcije hrane, ekolo{ki<br />
problemi komunalnog otpada, `etvenih<br />
ostataka, otpadnih masno}a... Obezbe|uje<br />
se prva pretpostavka odr`ivog razvoja -<br />
~isti energenti, kvalitetna hrana i voda,<br />
ekolo{ki prihvatljive sirovine.<br />
Nova integralna koncepcija razvoja<br />
bioenergetike, u stvari, predstavlja<br />
ekolo{ku poljoprivredu, koja optimalno<br />
uva`ava sve faktore reprodukcije, po~ev<br />
od zemlji{ta i plodoreda, preko<br />
agrotehnologije i poljoprivredne tehnike<br />
(uklju~iv elektriku, elektroniku,<br />
automatiku i informatiku), genetike i<br />
selekcije, ishrane i za{tite, sirovina i<br />
energije. Ona omogu}uje pro{irenu<br />
bioenergetsku reprodukciju u<br />
poljoprivredi, ekolo{ki za{ti}ene sisteme,<br />
profitonosnu proizvodnju. Ona<br />
pretpostavlja postojanje ekonomski<br />
racionalnog, ekolo{ki prihatljivog i<br />
energetski autonomnog poljoprivrednog<br />
gazdinstva, oslobo|enog pritiska<br />
anarhi~nog tr`i{ta i monopolskih ucena u<br />
transferu biotehnologija, poljoprivredne<br />
tehnike, u prometu bioprodukata.<br />
Uspeh u realizaciji nove integralne<br />
koncepcije odr`ivog razvoja bioenergetike<br />
u na{oj zemlji pretpostavlja postojanje<br />
stru~no definisane, nau~no verifikovane,<br />
op{teprihva}ene Strategije razvoja<br />
bioenergetike do 2010. sa vizijom razvoja<br />
do 2025. Predlog takvog projekta ~eka na<br />
politi~ko razmatranje i usvajanje. On<br />
obuhvata ~etiri podprojekta koji se odnose<br />
na proizvodnju i primenu biodizela,<br />
bioetanola, biogasa i ~vrste biomase sa<br />
nusproizvodima.<br />
Sa prihvatanjem programa istra`ivanja,<br />
sadr`aja Strategije pristupilo bi se<br />
obrazovanju stru~nih timova koji bi<br />
redefinisali, po potrebi, predmet<br />
istra`ivanja, izvr{ili snimanje postoje}eg<br />
stanja, mogu}nosti i potreba, izradili<br />
Strategiju u celini i po potprojektima sa<br />
merama podsticaja proizvodnje i potro{nje<br />
bioenergenata, u skladu sa svetskim<br />
iskustvima, teorijom i praksom, sa<br />
me|unarodnim konvencijama i evropskim<br />
direktivama.<br />
Sa usvajanjem Strategije razvoja<br />
bioenergetike od strane vlasti, svi subjekti<br />
u zemlji bili bi obavezni da rade na njenoj<br />
realizaciji (prilog 2: projekt Strategije<br />
odr`ivog razvoja bioenergetike).<br />
Literatura<br />
[1] Biomasa, Zbornik radova, Mladost,<br />
Beograd, str. 37<br />
[2] Dr Mladen Ili}, Uslovi i stanje<br />
kori{}enja energije biomase u Srbiji,<br />
Biomasa za energiju, Vrnja~ka Banja,<br />
2005.<br />
[3] Roman Muli} i sar., Vreme je za<br />
biodizel, Zbornik radova JUNG 4P 2002.<br />
[4] Dr Milo{ Te{i} i sar., Biogas u Srbiji -<br />
stanje i perspektive, Biomasa za energiju,<br />
Vrnja~ka Banja, 2005.<br />
[5] Informacija IV Vojvodine Mogu}nosti<br />
razvoja proizvodnje etanola na bazi<br />
postoje}ih doma}ih resursa, 1997.<br />
[6] Energetski potencijal i karakteristike<br />
ostataka biomase i tehnologije za njenu<br />
primenu i energetsko iskori{}enje u Srbiji,<br />
Studija, ev.br. NP EE611-1134,Beograd,<br />
2003.<br />
[136]
energija<br />
Prilog 1<br />
[137]
energija<br />
Prilog 2<br />
PROJEKAT<br />
STRATEGIJA RAZVOJA BIOENERGETIKE SRBIJE DO 2010.<br />
SA VIZIJOM DO 2025.<br />
POTPROJEKAT 1<br />
PROIZVODNjA I PRIMENA BIODIZELA<br />
POTPROJEKAT 2<br />
PROIZVODNjA I PRIMENA BIOGASA<br />
POTPROJEKAT 3<br />
PRERADA OTPADNE ^VRSTE BIOMASE<br />
POTPROJEKAT 4<br />
PROIZVODNjA I PRIMENA ALKOHOL<br />
Podnosilac projekta<br />
NIO NAU^NI INSTITUT ZA RATARSTVO I POVRTARSTVO<br />
Rukovodilac projekta<br />
AKADEMIK, PROF. DR DRAGAN [KORI]<br />
Participanti<br />
PROIZVO\A^I I POTRO[A^I BIOENERGENATA<br />
Nosilac projekta:<br />
VLADA REPUBLIKE SRBIJE<br />
Ministarstvo za nauku, tehnologiju, ekologiju i razvoj<br />
Postoje}e stanje bioenergetike<br />
Stanje i tendencije razvoja bioenergetike u svetu<br />
Dosada{nji razvoj bioenergetike u Srbiji<br />
1. Op{ti okviri razvoja<br />
2. Proizvodnja i potro{nja bioenergenata<br />
2.1. Biodizela i glicerola<br />
2.2. Biogasa i organskog |ubriva<br />
2.3. Alkohola<br />
2.4. ^vrste biomase<br />
3. Bioenergetski potencijali u zemlji<br />
3.1. Biogene masno}e<br />
3.2. Stajnjak<br />
3.3. ^vrsta biomasa<br />
4. Mogu}i pravci razvoja<br />
4.1. Proizvodnja uljarica, ulja, biodizela…eko-tenzida,<br />
neotrovnih antifriza, antipenu{avaca<br />
4.2. Prerada stajnjaka-proizvodnja biogasa i eko-|ubriva<br />
4.3. Prerada ~vrste otpadne biomase…<br />
I. PROIZVODNjA I PRIMENA METILESTERA<br />
MASNIH KISELINA I GLICEROLA<br />
1.1. Potrebe za dizel gorivima uop{te, biodizelom posebno<br />
1.2. Sirovine za proizvodnju biodizela<br />
1.2.1 Uljarice - biljno ulje<br />
1.2.1.1.Odre|ivanje genetskih svojstava uljarica pogodnih za<br />
proizvodnju biodizela<br />
1.2.1.2. Utvr|ivanje agrotehni~kih mera za proizvodnju uljarica<br />
1.2.2. Kori{}ene masno}e<br />
1.2.3. Alkoholi<br />
1.2.4. Lu`ine<br />
1.3. Tehnologije<br />
[138]<br />
SADR@AJ<br />
1.3.1. Ce|enje ulja<br />
1.3.2. Degumiranje ulja<br />
1.3.3. Alkoholiza-proizvodnja metilestera masnih kiselina<br />
1.3.4. Separacija glicerinske vode i masnih kiselina<br />
1.3.5. Maseni i energetski bilansi<br />
1.3.6. Kvalitet - standardi i analitika<br />
1.4. Proizvodni kapaciteti<br />
1.4.1. Mali pogoni<br />
1.4.2. Moderna postrojenja<br />
1.5. Primena biodizela<br />
1.5.1. Postupanje sa biodizelom<br />
1.5.2. Metilestri masnih kiselina kao dizel gorivo<br />
1.5.3. Metilestri masnih kiselina kao aditiv za fosilna dizel goriva<br />
1.5.4. Istra`ivanje pona{anja dizel motora pod uticajem<br />
metilestera masnih kiselina<br />
1.6. Ekolo{ki zna~aj biodizela<br />
1.6.1. Prerada kori{}enih, otpadnih biogenih masno}a<br />
1.6.2. Zna~aj metilestera masnih kiselina - biodizela za<br />
smanjivanje opasnih i {tetnih materija u izduvnim gasovima dizel<br />
motora.<br />
1.6.3. Zna~aj biodizela za smanjivanje gasova koji izazivaju<br />
efekat “staklene ba{te”<br />
Energetski zna~aj biodizela<br />
1.7.1. Supstitucija fosilnog dizela<br />
1.7.2. Pobolj{avanje energetskih svojstava fosilnog dizela<br />
1.7.3. Pobolj{avanje ekolo{kih svojstava fosilnog dizela<br />
1.8. Ekonomski aspekti proizvodnje i primene biodizela<br />
1.8.1. Ekonomska analiza elemenata proizvodnog lanca biodizela<br />
(uljarice, biljno ulje i poga~e, biodizela i glicerola),<br />
1.8.2. Analiza cena biodizela<br />
1.8.2.1. Analiza cena biodizela dobijenog od biljnog ulja<br />
1.8.2.2. Analiza cena biodizela dobijenog od zrna uljarica
energija<br />
1.8.2.3. Analiza cena biodizela dobijenog od kori{}enog ulja<br />
1.9. Mere podsticaja proizvodnje i potro{nje biodizela<br />
1.9.1. Unapre|enje tehnologija proizvodnje i primene biodizela<br />
1.9.2. Edukacija, promocija i odnosi sa javno{}u<br />
1.9.3. Nau~no-tehni~ka saradnja<br />
1.9.4. Mere podsticaja poljoprivredne proizvodnje uljarica<br />
1.9.4.1. Premije za namensku proizvodnju uljarica<br />
1.9.4.2. Siguran otkup i garantovana cena<br />
1.9.5. Poreska politika<br />
1.9.5.1. Oslobo|enje proizvodnje biodizela poreza na promet i<br />
akciza<br />
1.9.5.2. Obezbe|enje ni`ih cena premijum dizela (me{avine)<br />
1.9.6. Normativni podsticaji proizvodnje i primene biodizela<br />
1.9.6.1. Zabrana potro{nje kori{}enih (i otpadnih) biogenih<br />
masno}a za ljudsku i sto~nu hranu<br />
1.9.6.2. Standardizacija kvaliteta biodizela<br />
1.9.6.3. Progla{enje ekolo{kih zona sa obaveznim kori{}enjem<br />
biodizela ili premijum dizela<br />
1.9.6.4. Podsticaji primene biodizela u vozilima<br />
1.10. Procena srednjoro~nih i dugoro~nih potreba za<br />
biodizelom<br />
1.10.1. Direktive Evropske unije<br />
1.10.2. Op{te pretpostavke razvoja proizvodnje i potro{nje<br />
biodizela<br />
1.10.2.1. Ekonomski razvoj<br />
1.10.2.2. Demografija<br />
1.10.2.3. Porast potro{nje biodizela<br />
1.10.2.4. Ekolo{ki zahtevi<br />
1.10.3. Procene energetskih bilansa i snabdevanje biodizelom<br />
1.10.1. Srednjoro~ne mogu}nosti<br />
1.10.2. Dugoro~ne mogu}nosti<br />
1.11. Zaklju~ci i ocene<br />
II. PROIZVODNjA I PRIMENA BIOGASA I EKO-<br />
\UBRIVA<br />
2.1. Potrebe za biogasom<br />
2.2. Sirovine za proizvodnju biogasa i organskog |ubriva<br />
2.2.1. Stajnjak<br />
2.2.2. Fekalne vode<br />
2.3. Tehnologije<br />
2.4. Proizvodni pogoni<br />
2.4.1. Mini pogoni za seoska doma}instva<br />
2.4.2. Industrijski pogoni<br />
2.5. Kori{}enje biogasa<br />
2.5.1. Kotlarnice<br />
2.5.2. Elektrane<br />
2.6. Ekolo{ki zna~aj proizvodnje biogasa i organ. |ubriva<br />
2.6.1. Re{enje ekolo{kog problema stajnjaka, osoke<br />
2.6.2. Zna~aj biogasa za smanjivanje {tetnih materija<br />
2.6.3. Zna~aj biogasa za smanjivanje gasova koji izazivaju efekat<br />
“staklene ba{te”<br />
2.6.4. Zna~aj eko-|ubriva za proizvodnju organske hrane<br />
2.7. Energetski zna~aj biogasa<br />
2.7.1. Supstitucija fosilnog gasa<br />
2.7.2. Supstitucija drugih goriva<br />
2.8. Ekonomski aspekti proizvodnje i primene biogasa<br />
2.8.1. Ekonomska analiza elemenata proizvodnog procesa<br />
2.8.2. Analiza cena biogasa<br />
2.8.3. Makroekonomski zna~aj proizvodnje biogasa i organskih<br />
|ubriva<br />
[139]<br />
2.8.3.1.Investicioni zna~aj realizacije Direktiva EU<br />
2.8.3.2. Pozitivni efekti<br />
2.8.3.3. Ekolo{ka nu`nost realizacije programa biogasa<br />
2.9. Mere podsticaja proizvodnje i primene biogasa i<br />
organskih |ubriva<br />
2.9.1. Nau~na istra`ivanja-unapre|enje proizvodnje i primene<br />
biogasa<br />
2.9.2. Edukacija,promocija, odnosi s javno{}u<br />
2.9.3. Mere podsticaja<br />
2.9.3.1. Poreska politika<br />
2.9.3.2. Premije<br />
1.9.4. Normativi<br />
1.9.4.1. Zone obavezne prerade stajnjaka i fekalnih voda<br />
1.9.4.2. Kvalitet, standardi i analitika<br />
2.10. Procene srednjoro~nih i dugoro~nih mogu}nosti za<br />
preradu stajnjaka i sl.<br />
2.10. 1. Direktive EU<br />
2.10. 2. Pretpostavke za preradu stajnjaka i sl.<br />
2.10.2.1. Ekolo{ki imperativi<br />
2.10.2.2. Ekonomski zahtevi<br />
2.10.3. Procene energetskih bilansa<br />
2.10.3.2. Srednjoro~ne mogu}nosti<br />
2.10.3.3. Dugoro~ne mogu}nosti<br />
2.11. Zaklju~ci i ocene<br />
III. PROIZVODNjA I PRIMENA ^VRSTE BIOMASE<br />
3.1. Vrste i koli~ine ~vrste biomase<br />
3.2. Poljoprivredna biomasa<br />
3.2.1. Posle`etveni ostaci biomase u ratarstvu<br />
3.2.2. Ostaci rezidbe u vo}arstvu i vinogradarstvu<br />
3.2.3. Uzgoj planta`a biljne mase za energetske potrebe<br />
3.3. Biomasa u {umarstvu i preradi drveta<br />
3.3.1. Ostaci biomase u {umarstvu<br />
3.3.2. Ostaci biomase u preradi drveta<br />
3.3.3. Uzgoj planta`a drve}a i `bunja za energetske potrebe<br />
3.4. Fizi~ko-hemijske i toplotne karakteristike biomase<br />
3.4.1. Poljoprivredna biomasa<br />
3.4.2. [umska biomasa<br />
3.4.3. Biomasa u preradi drveta<br />
3.5. Prikupljanje, pakovanje, transport i skladi{tenje ~vrste<br />
biomase<br />
3.6. Tehnologije konverzije ~vrste biomase<br />
3.6.1. Sagorevanje i kosagorevanje<br />
3.6.2. Gasifikacija<br />
3.6.3. Piroliza<br />
3.7. Postrojenja i ure|aji za konverziju ~vrste biomase<br />
3.7.1. Lo`i{ta<br />
3.7.2. Gasogeneratori<br />
3.7.3. Elektrogeneratori (kogeneratori)<br />
3.9. Primena biomase u privredi, poljoprivredi i u<br />
doma}instvima<br />
3.10. Ekolo{ki zna~aj proizvodnje i prerade ~vrste biomase<br />
3.10.1. Smanjenje efekta “staklene ba{te”<br />
3.10.2. Spre~avanje spaljivanja `etvenih ostataka. Postupci i<br />
efekti<br />
3.10.3. Re{enje problema deponija otpadne biomase (piljevine,<br />
kore, granja...)<br />
3.11. Energetski zna~aj ~vrste biomase<br />
3.11.1. Ogrevno drvo, briketi...biogas<br />
3.11.2. Supstitucija fosilnih goriva biogorivima
3.12. Ekonomski zna~aj proizvodnje,<br />
prerade i primene ~vrste<br />
biomase<br />
3.12.1. Makroekonomski zna~aj ~vrste<br />
biomase<br />
3.12.2. Analiza reprodukcionog procesa<br />
3.13. Pravni aspekti proizvodnje i<br />
primene ~vrste biomase<br />
3.13.1. Va`e}i propisi u zemlji<br />
3.13.2. Propisi Evropske unije<br />
3.14. Procene srednjoro~nih i<br />
dugoro~nih mogu}nosti za proizvodnju<br />
i primenu ~vrste biomase<br />
3.14.1. Agropotencijali<br />
3.14.2. Ekolo{ki, energetski i ekonmomski<br />
imperativi<br />
3.14.3. Procene energetskih bilansa<br />
3.15. Zaklju~ci i ocene<br />
I V. PROIZVODNjA I PRIMENA<br />
ALKOHOLA<br />
4.1. Potrebe za alkoholom<br />
4.2. Sirovine za proizvodnju alkohola<br />
(etanola)<br />
4.2.1. Postoje}e sirovine<br />
4.2.1.1. Melasa<br />
4.2.1.2. @itarice<br />
4.2.1.3. Ostale alternativne sirovine<br />
4.2.2. Mogu}nosti za proizvodnju<br />
namenskih sirovina<br />
4.3. Tehnologije<br />
4.4. Postoje}i proizvodni pogoni<br />
4.4.1. Proizvodni kapaciteti<br />
4.4.2. Iskori{}enost proizvodnih kapaciteta<br />
4.4.3. Potrebe za modernizacijom<br />
kapaciteta<br />
4.5. Primena alkohola<br />
4.5.1. Primena etanola u industriji i<br />
medicini<br />
4.5.2. Alkoholi ( metanola, etanola) kao<br />
energenti<br />
4.5.2.1. Etanol kao dodatak benzinu<br />
4.6. Energetski zna~aj alkohola<br />
4.6.1. Supstitucija fosilnog goriva<br />
(benzina)<br />
4.7. Ekolo{ki zna~aj proizvodnje i<br />
primene etanola kao energenta<br />
4.7.1. Zna~aj nusproizvoda iz proizvodnji<br />
alkohola kao sto~ne hrane<br />
4.8. Ekonomski aspekti proizvodnje i<br />
primene alkohola<br />
4.9. Mere podsticaja proizvodnje i<br />
primene alkohola<br />
4.9.1. Nau~na istra`ivanja - unapre|enje<br />
proizvodnje i primene<br />
4.9.2. Edukacija, promocija<br />
4.9.3. Premije, poreska politika<br />
4.9.4. Kvalitet, standardi<br />
4.10. Procene kratkoro~nih i<br />
dugoro~nih mogu}nosti<br />
4.11. Zaklju~ci i ocene<br />
[140]<br />
energija<br />
Nikola Rajakovi}, @eljko \uri{i}<br />
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd<br />
UDC 658.5.001:[621.311:620.91<br />
Distribuirana proizvodnja<br />
elektri~ne energije -<br />
definicija i podele<br />
Rezime<br />
Distribuirani izvori elektri~ne energije u sve ve}oj meri u~estvuju u ukupnoj proizvodnji<br />
elektri~ne energije i time stvaraju novi koncept budu}eg decentralizovanog<br />
elektroenergetskog sistema. U savremenoj literaturi ne postoji konzistentna definicija<br />
distribuirane proizvodnje. Postoji relativno veliki broj termina i definicija vezanih za<br />
distribuiranu proizvodnju, pa je u ovom radu dat njihov pregled i predlo`ena definicija<br />
koja je najprihvatljivija za uslove u kojima se razvijaju elektronergetski sistemi Srbije i<br />
Crne Gore. U radu su date podele distribuirane proizvodnje prema tipu primarnog<br />
izvora energije, snazi i funkcionalnoj ulozi. Na kraju su ukratko sagledani problemi<br />
integracije distribuiranih izvora u elektroenergetski sistem.<br />
Klju~ne re~i: elektroenergetika, obnovljivi izvori energije, distribuirana proizvodnja,<br />
priklju~enje na EES.<br />
Distribution Power Generation - Definition and Classification<br />
Distributed generation is expected to become more important in the future generation<br />
system. The current literature, however, does not use a consistent definition of<br />
distributed generation. A large number of terms and definitions is used in relation to<br />
distributed generation. This paper discusses the relevant issues and aims at providing a<br />
general definition and classification for distributed power generation. The problems of<br />
network integration of distributed generation are presented in this paper too.<br />
Key words: electricity, renewable energy, distributed generation, distributed generation<br />
integration.<br />
1. Uvod<br />
Globalni razvoj dru{tva u bli`oj i daljoj<br />
budu}nosti u ogromnoj meri }e zavisiti od<br />
stanja u oblasti energetike. Problemi sa<br />
kojima se suo~avaju u manjoj ili ve}oj<br />
meri sve zemlje sveta su vezani za<br />
obezbe|ivanje energije i o~uvanje `ivotne<br />
sredine. Eksplozija ljudske populacije na<br />
zemlji uzrokuje permanentno pove}anje<br />
potreba za energijom. Trend pove}anja<br />
potreba za energijom je naro~ito izra`en u<br />
oblasti elektroenergetike, i on na<br />
globalnom nivou iznosi oko 2,8 %<br />
godi{nje. Sa druge strane, trenutna<br />
struktura primarnih izvora elektri~ne<br />
energije ne mo`e na globalnom nivou<br />
obezbediti takav trend pove}anja<br />
proizvodnje elektri~ne energije. Razlog za<br />
to su aktuelni lokalni i globalni ekolo{ki<br />
problemi, koji su direktno uzrokovani<br />
sagorevanjem fosilnih i nuklearnih goriva<br />
na kojima se bazira sada{nja proizvodnja<br />
elektri~ne energije u svetu. Osim toga,<br />
postoje}a dinamika kojom se eksploati{u<br />
fosilna goriva }e u bliskoj budu}nosti<br />
dovesti i do iscrpljenosti rezervi ovih<br />
goriva.<br />
U ovakvim opre~nim uslovima<br />
proizvodnje i potro{nje prisutan je<br />
permanentni porast cene elektri~ne<br />
energije, ~ime se, ve} na sada{njem nivou,<br />
stvara ekolo{ki i ekonomski opravdana<br />
potreba uklju~ivanja alternativnih izvora u<br />
globalnu strategiju razvoja energetike.<br />
Ovakvi energetski tokovi su naterali<br />
visokorazvijene zemlje da ula`u ogroman<br />
kapital i anga`uju veliki broj stru~njaka u<br />
razvoj sistema za kori{}enje obnovljivih<br />
izvora elektri~ne energije (vetroelektrane,<br />
male hidroelektrane, elektrane na biomasu<br />
i biogas, fotonaponska konverzija, ...).<br />
Kao rezultat takvog ulaganja osvojena je<br />
tehnologija i razvijena industrija za<br />
tehni~ki pouzdanu konverziju nekih<br />
primarnih obnovljivih izvora. Osim toga,<br />
me|unarodni protokoli i obaveze o
energija<br />
smanjenju emisije CO2 (Kjoto protokol) i<br />
lokalni ekolo{ki problemi primorali su<br />
Vlade mnogih zemalja da razli~itim<br />
subvencijama podsti~u izgradnju ekolo{ki<br />
~istih elektrana koje koriste obnovljive<br />
izvore. Ovakva politika dovela je do<br />
izuzetne popularizacije i fantasti~nog<br />
trenda pove}anja udela pojedinih<br />
obnovljivih izvora u ukupnoj proizvodnji<br />
elektri~ne energije (npr. izgradnja<br />
vetroelektrana u Nema~koj, [paniji i<br />
Danskoj).<br />
Proizvodne jedinice koje koriste<br />
obnovljive izvore su relativno malih snaga<br />
(nekoliko kW do nekoliko desetina MW)<br />
pa se obi~no vezuju na niskonaponsku i<br />
srednjenaponsku distributivnu mre`u.<br />
Ovakvi izvori su ra{trkani u distributivnom<br />
sistemu prema pogodnim lokacijama<br />
njihove izgradnje i nazivaju se distribuirani<br />
ili disperzovani obnovljivi izvori elektri~ne<br />
energije. Osim obnovljivih izvora, u<br />
distributivnom sistemu su sve vi{e prisutni<br />
i distribuirani izvori koji koriste fosilna<br />
goriva a to su naj~e{}e termoelektrane -<br />
toplane za kogeneracionu proizvodnju<br />
tople vode i elektri~ne energije (Combined<br />
heat and power - CHP) kao i razli~iti<br />
mikroturbinski i dizel-elektri~ni agregati.<br />
Tako|e, u ove izvore spadaju i gorivne<br />
}elije koje pretvaraju hemijsku energiju<br />
vodonika u elektri~nu i toplotnu energiju.<br />
2. Koncept budu}eg<br />
elektroenergetskog sistema<br />
Savremeni elektroenergetski sistemi (EES)<br />
uglavnom su razvijani tokom poslednjih 50<br />
godina. Razvoj je sledio ideju vodilju<br />
prema kojoj su veliki centralizovani<br />
generatori preko blok-transformatora<br />
injektirali elektri~nu snagu u<br />
visokonaponsku prenosnu mre`u. Zatim je<br />
prenosni sistem kori{}en za prenos snage<br />
~esto i na velikim udaljenostima. Na kraju,<br />
snaga je iz prenosnog sistema preko serije<br />
distributivnih transformatora usmeravana<br />
kroz srednjenaponsku i niskonaponsku<br />
distributivnu mre`u prema potro{a~ima na<br />
ni`em naponu. Centralizovani koncept<br />
EES-a prikazan je na slici 1.<br />
U centralizovanim EES-ima mogu<br />
postojati distribuirani izvori ali je njihovo<br />
u~e{}e u ukupnoj proizvodnji elektri~ne<br />
energije zanemarljivo. Postoje}i trend<br />
razvoja distribuiranih obnovljivih izvora i<br />
prerspektive njihovog daljeg razvoja }e sve<br />
vi{e uticati na decentralizaciju proizvodnje,<br />
odnosno pove}anje udela distribuirane<br />
proizvodnje u ukupnoj proizvodnji<br />
elektri~ne energije u EES-u. Iz ovih<br />
razloga je me|unarodna komisija za<br />
prenosne mre`e (CIGRE) predo~ila<br />
me{oviti koncept EES-a, slika 2, kao<br />
verovatan scenario razvoja EES-a do 2020.<br />
godine. Sli~an scenario razvoja EES-a dat<br />
je i u literaturi [1].<br />
Kod me{ovitog koncepta i dalje postoje<br />
jake centralizovane proizvodne jedinice,<br />
kao {to su termoelektrane, nuklearne<br />
elektrane i hidroelektrane, koje obezbe|uju<br />
stabilnost sistema, ali zna~ajan deo potreba<br />
za elektri~nom energijom se podmiruje iz<br />
malih distribuiranih izvora.<br />
Slika 1 Savremeni centralizovani koncept elektroenergetskog sistema<br />
Slika 2 Me{oviti scenario budu}eg elektroenergetskog sistema<br />
[141]<br />
3. Definicija i podele<br />
distribuirane proizvodnje<br />
3.1. Definicija distribuirane<br />
proizvodnje<br />
Pojam distribuirane proizvodnje je<br />
relativno nov termin, iako su prvi<br />
proizvodni sistemi elektri~ne energije bili<br />
upravo distribuiranog karaktera. U<br />
savremenoj literaturi ne postoji<br />
konzistentna definicija distribuirane<br />
proizvodnje, ~ak ne postoji jedinstveno<br />
usvojeni termin u engleskom govornom<br />
podru~ju [2], tako da se sre}e vi{e<br />
sinonima. U Ju`noj Americi se koristi<br />
termin embedded generation, u Severnoj<br />
Americi dispersed generation, a u Evropi i<br />
delu Azije decentralised generation. Od<br />
ve}ine autora sugeri{e se da op{te<br />
prihva}eni termin bude “distributed<br />
generation” [2,3], pa je i u ovom radu<br />
prihva}en taj termin.<br />
Definicija distribuirane proizvodnje se<br />
naj~e{}e vezuje za instalisanu snagu izvora<br />
i naponski nivo u ta~ki njegovog<br />
priklju~enja na EES. U pogledu snage<br />
postoje razli~ite definicije distribuirane<br />
proizvodnje. Electric Power Research<br />
Institute (EPRI) defini{e distribuiranu<br />
proizvodnju kao proizvodnju instalisane<br />
snage od nekoliko kW do 50 MW. Gas<br />
Research Institute defini{e distriburianu<br />
proizvodnju u opsegu od 25 MW do 50<br />
MW. CIGRE defini{e distriburianu<br />
proizvodnju kao proizvodnju ~ija je<br />
instalisana snaga manja od 50-100 MW.<br />
Postoje i razli~ite druge definicije<br />
distribuirane proizvodnje prema<br />
instalisanoj snazi koje se koriste na<br />
nacionalnim nivoima.<br />
U pogledu naponskog nivoa u ta~ki<br />
priklju~enja postoje tako|e razli~ite<br />
definicije ali se naj~e{}e distribuirana<br />
proizvodnja defini{e kao proizvodni<br />
sistem elektri~ne energije koji je<br />
direktno priklju~en na srednjenaponsku<br />
ili niskonaponsku distributivnu mre`u<br />
ili je priklju~en u instalaciji sa<br />
potro{a~ke strane (posmatrano u odnosu<br />
na merno - razdelno mesto) [2,3,4].<br />
Tako|e, u distribuirane izvore spadaju i<br />
autonomni izvori (stand alone) i izvori<br />
za rezervno napajanja potro{a~a u<br />
distributivnom sistemu [3]. Ova definicija<br />
je najprihvatljivija i precizna je ukoliko<br />
postoji jasno razgrani~enje izme|u<br />
distributivnih i prenosnih sistema u EES-u.<br />
3.2. Podela distribuiranih izvora<br />
Op{ta podela distribuiranih izvora se<br />
naj~e{}e vr{i prema: vrsti primarnog<br />
energenta, instalisanoj snazi i<br />
funkcionalnoj ulozi [3].<br />
Prema vrsti primarnog energenta<br />
distribuirani izvori se mogu podeliti na<br />
obnovljive i neobnovljive. U obnovljive<br />
spadaju: vetroelektrane, solarne elektrane,<br />
male hidroelektrane, elektrane na biomasu<br />
i biogas, geotermalne elektrane i elektrane<br />
koje koriste energiju mora (plime i oseke i<br />
talasa). U neobnovljive spadaju elektrane<br />
na fosilna goriva (ugalj, naftu i prirodni<br />
gas) i gorivne }elije.
energija<br />
Slika 3 Podela distribuiranih izvora elektri~ne energije prema instalisanoj snazi<br />
Tabela 1 Naponski nivo u ta~ki priklju~enja distribuiranog izvora na<br />
distributivnu mre`u u zavisnosti od njegove instalisane snage<br />
Instalisana snaga [MW]<br />
Lokacija (urbana ili<br />
ruralna)<br />
Naponski nivo u ta~ki<br />
priklju~enja [kV]<br />
0 - 0,25 Ruralna 0,4<br />
0 - 0,5 Urbana 0,4<br />
0,25 - 4 Ruralna 10<br />
0,5 - 7 Urbana 10<br />
4 - 20 Ruralna 35<br />
7 - 20 Urbana 35<br />
>20 Urbana i Ruralna 110<br />
Prema instalisanoj snazi distribuirani izvori<br />
se dele na: mikro, male, srednje i velike.<br />
Na slici 3 prikazan je opseg instalisanih<br />
snaga za pojedine kategorije distriburianih<br />
izvora elektri~ne energije [2,3].<br />
Obi~no se distribuirani izvori priklju~uju<br />
na jedan ili vi{e izvoda u TS VN/SN<br />
(srednji i veliki izvori) ili TS SN/SN i TS<br />
SN/NN (mali i mikro izvori). U tabeli 1<br />
prikazan je naponski nivo na koji se<br />
obi~no vezuju distribuirani izvori u<br />
zavisnosti od njihove instalisane snage [5].<br />
Vezivanja distribuiranih izvora na EES<br />
mo`e biti indirektno preko pretvara~a (AC-<br />
DC ili AC-AC) ili direktno bez pretvara~a.<br />
U literaturi [6] date su principijelne<br />
elektri~ne {eme veza nekih distribuiranih<br />
izvora na EES.<br />
Prema funkcionalnoj ulozi distribuirani<br />
izvori se dele na [3]:<br />
1. Distribuirane izvore za rezervno<br />
napajanje (standby). Ovakvi izvori se<br />
koriste kao rezervno napajanje osetljivih<br />
industrijskih i drugih objekata kao {to su<br />
bolnice, ra~unarski centri i sli~no.<br />
Uklju~ivanje izvora vr{i se samo<br />
ukoliko do|e do prekida mre`nog<br />
napajanja. U ovakve izvore naj~e{}e<br />
spadaju dizel-elektri~ni agregati, gorivne<br />
}elije i akumulatorske baterije sa<br />
odgovaraju}im energetskim<br />
pretvara~ima.<br />
2. Autonomne izvore (stand alone). Ovi<br />
izvori slu`e za napajanje potro{a~a koji<br />
nisu priklju~eni na distributivnu mre`u.<br />
To su naj~e{}e vojni i<br />
telekomunikacioni objekti. Tako|e se<br />
koriste i za napajanje meliracionih<br />
sistema. U ove svrhe naj~e{}e se koriste<br />
dizel-elektri~ni agregati, fotonaponski<br />
sistemi i vetroagregati manje snage ili<br />
njihova kombinacija (hibridni sistemi).<br />
3. Distribuirane izvore za napajanje<br />
udaljenih i ruralnih potro{a~kih centara<br />
(rural and remote applications). U ovu<br />
grupu spadaju izvori koji obezbe|uju<br />
elektri~nu energiju za udaljene<br />
potro{a~ke centre, npr. udaljena sela i<br />
katunska naselja. Ovi izvori mogu raditi<br />
i kao autonomni ili za podr{ku mre`i<br />
koja je obi~no kod ovakvih udaljenih<br />
potro{a~a slaba i ne mo`e obezbediti<br />
napon i ostale parametre kvaliteta<br />
elektri~ne elektri~ne energije u<br />
propisanim granicama. U ovu grupu<br />
naj~e{}e spadaju male hidroelektrane,<br />
elektrane na biomasu, vetroagregati i<br />
dizel-elektri~ni agregati.<br />
4. Izvore za kogenerativnu proizvodnju<br />
elektri~ne energije i tople vode<br />
(combined production of heat and power<br />
-CHP). U pogledu mogu}nosti<br />
kogeneracije toplotne i elektri~ne<br />
energije distribuirani izvori se svrstavaju<br />
u dve kategorije. U kategoriju<br />
kogenerativnih distribuiranih izvora<br />
(CHP) spadaju: termoelektrane - toplane<br />
sa parnim i gasnim mikroturbinama,<br />
dizel agregati, gorive }elije i<br />
geotermalne elektrane. U drugu<br />
kategoriju spadaju svi ostali distribuirani<br />
izvori koji generi{u samo elektri~nu<br />
energiju. Kogenerativna proizvodnja je<br />
tipi~na za industrijske energane (parne<br />
ili gasne mikroturbine).<br />
5. Izvore za pokrivanje vr{nog optere}enja<br />
(peak load shaving). Ovakvi<br />
distribuirani izvori se naj~e{}e koriste u<br />
industriji kako bi oborili pikove<br />
potro{nje elektri~ne energije iz<br />
[142]<br />
distributivne mre`e i time smanjili<br />
tro{kove koje im stvara vr{no<br />
optere}enje (koje se obi~no meri kao<br />
srednje optere}enje na<br />
petnaestominutnom nivou). Osim ovog<br />
ekonomskog razloga, uklju~ivanjem<br />
distribuirane proizvodnje u “{picevima “<br />
potro{nje restere}uje se prenosna mre`a<br />
i distributivni transformatori i<br />
pobolj{avaju se naponske prilike u<br />
sistemu. Ova kategorija distribuiranih<br />
izvora je iz pomenutih razloga naro~ito<br />
povoljna za EES. U ovu kategoriju<br />
naj~e{}e spadaju brze mikroturbinske<br />
elektrane, akumulacione male<br />
hidroelektrane i u nekim uslovima<br />
solarne elektrane i vetroelektrane.<br />
6. Izvore za pokrivanje bazne proizvodnje<br />
(base load). Distribuirani izvori se, u<br />
novim okolnostima formiranja cena u<br />
deregulisanom okru`enju, sve vi{e<br />
koriste i kao bazni izvori, odnosno<br />
stalno su priklju~eni na elektri~nu<br />
(distributivnu) mre`u u koju injektiraju<br />
aktivnu i reaktivnu energiju. Osim<br />
pokrivanja dela potro{nje ovi izvori<br />
omogu}avaju, u izvesnoj meri,<br />
upravljanje naponske prilikama u<br />
distributivnom sistemu. U ovu grupu<br />
spadaju naj~e{}e obnovljivi izvori koji<br />
nemaju mogu}nost akumulacije<br />
primarnog energenta, a to su: proto~ne<br />
male hidroelektrane, vetroelektrane,<br />
solarne (fotonaponske) elektrane i druge.<br />
4. Integracija distribuiranih<br />
izvora u elektroenergetski<br />
sistem<br />
Da bi se neki distribuirani izvor priklju~io<br />
na distributivnu mre`u treba da zadovolji<br />
propisane tehni~ke uslove za priklju~enje<br />
(svaka elektroprivreda propisuje tehni~ke<br />
uslove o priklju~enja malih elektrana na<br />
distributivnu mre`u). Elektoprivreda Srbije<br />
je u maju 2003, u vidu preporuke, donela<br />
Osnovne tehni~ke zahteve za priklju~enje<br />
malih elektrana na mre`u<br />
Elektrodistribucije Srbije [7]. Preporuke su<br />
napisane po ugledu na Nema~ke propise i<br />
odnose se na sve male elektrane<br />
(hidroelektrane, vetroelektrane, solarne<br />
elektrane, termoelektrane na biomasu itd.)<br />
snage do 16 MVA koje se priklju~uju na<br />
distributivnu mre`u napona 0,4 kV, 10<br />
kV, 20 kV ili 35 kV. Osnovni uslovi<br />
priklju~enja su u navedenoj preporuci<br />
definisani kroz ~etiri kriterijuma:<br />
1. kriterijum dozvoljene snage male<br />
elektrane;<br />
2. kriterijum flikera;<br />
3. kriterijum dozvoljenih struja vi{ih<br />
harmonika;<br />
4. kriterijum snage kratkog spoja.<br />
Zadovoljenjem tehni~kih propisa, odnosno<br />
pobrojanih kriterijuma, ne re{avaju se svi<br />
problemi rada malih elektrana u<br />
distributivnoj mre`i. Javlja se niz tehni~kih<br />
problema koji su uglavnom posledica toga<br />
{to je distributivna mre`a i odgovaraju}i<br />
dispe~erski sistem razvijan prema<br />
centralizovanom konceptu u kojem je<br />
distributivna mre`a pasivna.
energija<br />
Priklju~enjem<br />
distribuiranog<br />
izvora<br />
distributivna<br />
mre`a gubi<br />
radijalnost,<br />
odnosno postaje<br />
aktivna. U<br />
uslovima jakog<br />
prisustva<br />
distribuirane<br />
proizvodnje u<br />
potpunosti se<br />
menjaju tokovi<br />
aktivnih i<br />
reaktivnih snaga<br />
a time i gubici i<br />
naponske prilike<br />
u samoj<br />
distributivnoj mre`i. U potpunosti se menja<br />
i koncept relejne za{tite elemenata u<br />
distributivnom sistemu [8]. Nivo struja<br />
kratkih spojeva u distributivnom sistemu<br />
mo`e se znatno pove}ati zbog uticaja<br />
distribuiranih izvora. Iz tog razloga mo`e<br />
se desiti da je potrebno menjati rasklopnu i<br />
drugu opremu u sistemu koja nije<br />
dimenzionisana za prora~unate struje<br />
kratkog spoja. Distribuirani izvori uti~u na<br />
kvalitet elektri~ne energije. Osim<br />
pozitivnog uticaja u smislu rezerviranja<br />
napajanja i pobolj{anja naponskih prilika,<br />
distribuirani izvori mogu imati negativan<br />
uticaj na ostale pokazatelje kvaliteta<br />
elektri~ne energije.<br />
Kod razli~itih tipova i tehnologija<br />
distribuirane proizvodnje pobrojani<br />
problemi su u razli~itoj meri izra`eni.<br />
Prema dosada{njem iskustvu zemalja u<br />
kojima je distribuirana proizvodnja<br />
zna~ajno razvijena najve}i problem pri<br />
integraciji distribuiranih izvora u EES<br />
prestavlja obezbe|enje pouzdane i<br />
selektivne relejne za{tite. Na slici 4<br />
grafi~ki su prikazani osnovni tehni~ki<br />
problemi integracije distribuiranih izvora u<br />
EES [9]. Podaci su rezultat iskustva Finske<br />
u kojoj je distribuirana proizvodnja<br />
raznovrsna i zna~ajno zastupljena<br />
(dominiraju male hidroelektrane - oko 400<br />
MW i vetrogeneratori - oko 50 MW).<br />
Na osnovu slike 4 mo`e se zaklju~iti da u<br />
preko 90% slu~ajeva priklju~enja<br />
distributivnih izvora na EES se javljaju<br />
problemi vezani za relejnu za{titu. Tako|e<br />
su izra`eni problemi: neizvesnosti<br />
proizvodnje, naponske nestabilnosti,<br />
zadovoljavanja parametara kvaliteta<br />
elektri~ne energije i pove}anja nivoa struje<br />
kvara u distributivnoj mre`i.<br />
Slika 4 Tehni~ki problemi integracije distribuiranih izvora u EES<br />
5. Zaklju~ak<br />
U posljednje dve decenije jasno je izra`en<br />
trend porasta distribuirane proizvodnje<br />
elektri~ne energije. Ovakav trend je<br />
posledica globalnih ekolo{kih i energetskih<br />
problema, ali i velikih tehnolo{kih i<br />
tehni~kih napredaka u gradnji sistema za<br />
efikasno dobijanje elektri~ne energije iz<br />
nekih nekonvencionalnih izvora.<br />
U savremenoj literaturi ne postoji<br />
konzistentna definicija distribuirane<br />
proizvodnje. Tako|e postoji i vi{e<br />
sinonima u engleskom govornom podru~ju<br />
koji se odnose na distribuiranu proizvodnju<br />
(embedded generation, dispersed<br />
generation, decentralised generation,<br />
distributed generation). Od ve}ine autora<br />
sugeri{e se da op{te prihva}eni termin<br />
bude “distributed generation”.<br />
Najprihvatljivija definicija distribuirane<br />
proizvodnje je: “distribuirana proizvodnja<br />
je proizvodni sistem elektri~ne energije<br />
koji je direktno priklju~en na<br />
srednjenaponsku ili niskonaponsku<br />
distributivnu mre`u ili je priklju~en u<br />
instalaciji sa potro{a~ke strane<br />
(posmatrano u odnosu na merno - razdelno<br />
mesto) “. Tako|e, u distribuirane izvore<br />
spadaju i autonomni izvori (stand alone) i<br />
izvori za rezervno napajanja potro{a~a u<br />
distributivnom sistemu.<br />
Op{ta podela distribuiranih izvora se<br />
naj~e{}e vr{i prema: vrsti primarnog<br />
energenta, instalisanoj snazi i<br />
funkcionalnoj ulozi. Prema vrsti primarnog<br />
izvora distributivni izvori se dele na<br />
obnovljive i neobnovljive. Prema<br />
instalisanoj snazi distribuirani izvori se<br />
dele na: mikro, male, srednje i velike.<br />
Distribuirani izvori se koriste za: rezervno<br />
napajanje, napajnje autonomnih izvora,<br />
napajanje udaljenih i ruralnih potro{a~kih<br />
centara, kogenerativnu proizvodnju<br />
elektri~ne energije i tople vode, pokrivanje<br />
vr{nog optere}enja, pokrivanje bazne<br />
proizvodnje. Funkcionalna uloga<br />
distribuirane proizvodnje u EES-u postaje<br />
izra`enija i ekonomski prihvatljivija u<br />
deregulisanom okru`enju. pa je to jedan od<br />
razloga {to procesi deregulacije, odnosno<br />
liberalizacije tr`i{ta elektri~ne energije, i<br />
razvoja distribuirane proizvodnje teku<br />
uporedo.<br />
Pored pozitivnih efekata na performanse<br />
EES-a, pove}anje decentralizovane<br />
proizvodnje je pra}eno problemima<br />
vezanim za za{titu, upravljanje i stabilnost.<br />
Regulacija, planiranje i upravljanje<br />
budu}im distributivnim sistemima sa<br />
uklju~enim distribuiranim izvorima<br />
elektri~ne energije predstavlja}e }e jedan<br />
od najve}ih izazova stru~noj i istra`iva~koj<br />
javnosti. Odgovor na pitanje kako uklju~iti<br />
zna~ajan broj obnovljivih izvora u<br />
[143]<br />
postoje}i sistem ima}e jedno od centralnih<br />
mesta.<br />
Acknowledgements<br />
This work was supported by European<br />
Commission, Directorate General on<br />
Research and Technology Development<br />
and International Co-operation Activities<br />
(INCO) under contract INCO-CT-2004-<br />
509205 (VBPC-RES Project www.vbpcres.org).<br />
Literatura<br />
[1] W. Sweet, Networking Assets, IEEE<br />
Spectrum, January 2001, str. 84-88.<br />
[2]T. Ackermann , G. Andersson, L. Soder,<br />
Distributed generation: a definition,<br />
Electric Power Systems Research, 57<br />
(2001) 195-204.<br />
[3]W. El-Khattam, M.M.A. Salama,<br />
Distributed generation technologies,<br />
definitions and benefits, Electric Power<br />
Systems Research, 71 (2004) 119-128.<br />
[4] G. Pepermansa, J. Driesenb, D.<br />
Haeseldonckxc, R. Belmansc, W.<br />
D’haeseleer, Distributed generation:<br />
definition, benefits and issues, Energy<br />
Policy (2005), Article in press.<br />
[5] Connection Considerations for<br />
Distributed Generation, Western Power<br />
Distribution (South Wales), April 2004.<br />
[6] M. \uri}, A. ^ukari}, @. \uri{i},<br />
Elektrane, Elektrotehni~ki fakultet<br />
Beograd - Elektrotehni~ki fakultet Pri{tina,<br />
2004.<br />
[7] Osnovni tehni~ki zahtevi za priklju~enje<br />
malih elektrana na mre`u<br />
Elektrodistribucije Srbije - Tehni~ka<br />
preporuka br. 16, JP EPS Direkcija za<br />
distribuciju elektri~ne energije Srbije,<br />
2003.<br />
[8]V. Vu}i}, @. \uri{i}, Tehni~ki i<br />
energetski aspekti priklju~enja<br />
vetroagregata snage 500 kW na lokaciji<br />
Vilusi, Zbornik radova, 27. savetovanje<br />
Juko CIGRE, Zlatibor, 2005.<br />
[9]R. Komulainen, Distributed Generation<br />
Integration, VTT Technical Research<br />
Center of Finland, 2003.
Razvoj nauke i tehnologije doveo je<br />
do pove}anja ne samo potro{nje<br />
ve} i do pove}anja proizvodnje<br />
energije. Usled intenzivne eksploatacije<br />
konvencionalnih izvora energije po<br />
sada{njim tehnologijama dolazi do emisije<br />
zaga|uju}ih komponenata koje ozbiljno<br />
ugro`avaju {ume, reke i jezera. Zbog toga<br />
se name}e potreba za kori{}enjem<br />
obnovljivih izvora energije u koje spadaju<br />
geotemalna energija, sun~eva, energija<br />
biomasa, plime i oseke, energija vetra. Na<br />
niskotemperaturske procese (u intervalu<br />
10oC do 150oC) otpada oko 57% od<br />
ukupne potro{nje toplote zemalja Evroske<br />
unije i SAD. U tabeli 1 je prikazana<br />
struktura proizvodnje energije u svetu u<br />
periodu 1960-2000, kao i projekcija te<br />
strukture u 2020. [5].<br />
Kori{}enje geotermalne energije<br />
u svetu<br />
Pod geotermalnom energijom<br />
podrazumevamo energiju akumuliranu u<br />
fluidina i masama stena u Zemljinoj kori.<br />
Postojanje geotermalnih fluida i<br />
mogu}nosti njihovog kori{}enja poznati su<br />
u svetu jo{ od davnina. Osnovne prednosti<br />
Tabela 1 Struktura proizvodnje energije u svetu<br />
pri kori{}enju geotermalne energije u<br />
odnosu na klasi~ne izvore energije su<br />
znatno manje zaga|enje okoline kao i<br />
znatno ni`i eksploatacioni tro{kovi.<br />
Na primer, konstatovano je da su<br />
eksploatacioni tro{kovi za grejanje zgrada<br />
u Francuskoj ni`i za 2,5 do 4 puta ukoliko<br />
se koristi grejni sistem sa geotermalnom<br />
energijom umesto sistema sa<br />
konvencionalnim gorivom [6].<br />
Najzna~ajniji rezultati u kori{}enju<br />
geotermalne energije u svetu ostvareni su u<br />
SAD, Japanu, Islandu, Francuskoj, Italiji,<br />
Ma|arskoj. Iskustva pokazuju da je<br />
najracionalnije ravnomerno kori{}enje<br />
toplotnih potencijala geotermalnih bu{otina<br />
tokom cele godine.<br />
Srbija se nalazi u zoni povoljnih<br />
geotermalnih potencijala koji se prostiru od<br />
Ma|arske i pru`aju se ka Makedoniji,<br />
Gr~koj i Turskoj. [to se ti~e podru~ja<br />
centralne i ju`ne Srbije najpovoljniji<br />
prirodni izvori su na lokalitetima u<br />
Vranjskoj, Jo{ani~koj i Sijarinskoj Banji [3].<br />
Problemi pri eksploataciji<br />
geotermalne energije<br />
Pri eksploataciji grejnih sistema sa<br />
geotermalnom vodom veoma su izra`eni<br />
[144]<br />
energija<br />
Neboj{a ^. Miti}, Dragan T. Stojiljkovi}, Stani{a T.<br />
Stojiljkovi}<br />
Tehnolo{ki fakultet, Leskovac<br />
Maja \urovi}-Petrovi}<br />
Ministarstvo nauke i za{tite `ivotne sredine, Beograd<br />
UDC 551.23:620.9(497.11)<br />
Geotermalna energija<br />
Sijarinske Banje<br />
Vrsta izvora energije 1960 2000 2020<br />
Gten % Gten % Gten %<br />
Ugalj 1,40 42 2,7 26 3,40 25<br />
Nafta 1,00 30 3,0 29 3,40 25<br />
Prirodni gas 0,40 10 2,0 20 2,80 21<br />
Nuklearna energija 0,00 0 0,6 6 0,80 6<br />
Hidroenergija 0,15 4 0,7 7 1,00 7<br />
Obnovljivi izvori energije 0,00 0 0,3 3 0,90 8<br />
Tradicionalni obnovljivi izvori 0,50 14 0,9 9 1,10 8<br />
Ukupno 3,45 100 10,2 100 13,40 100<br />
Gten - 10 9 tona ekvivalentne nafte; 1 ten = 42 GJ<br />
Tradicionalni obnovljivi izvori energije obuhvataju hidroenergiju,drvo, biljne i `ivotinjske ostatke<br />
problemi stvaranja naslaga od te{ko<br />
rastvornih soli, zaprljanja zidova elemenata<br />
sistema i korozije. Kako bi ovi procesi<br />
mogli uspe{no da se reguli{u neophodno je<br />
poznavanje sastava i svojstava geotermalne<br />
vode.<br />
Geotermalne vode u odnosu na izvorske i<br />
pija}e vode imaju u svom sastavu znatno<br />
vi{e soli, gasova i povi{enu temperaturu<br />
{to ubrzava procese korozije, talo`enje<br />
naslaga od ~vrstih materija i zaprljanje<br />
povr{ina koje su u kontaktu sa vodom.<br />
Hemijski sastav geotermalne vode izra`ava<br />
se preko sadr`aja katjona i anjona, u<br />
jedininicama mg/l i mg /l . ekv<br />
U najve}em broju slu~ajeva spadaju u<br />
termomineralne vode (imaju ukupnu<br />
mineralizaciju vi{u od 1 mg/l). Mogu biti<br />
slabo kisele (pH 6,3 - 6,8), neutralne (pH<br />
6,8 - 7,2) ili slabo alkalne (pH 7,2 - 8,5).<br />
Prema temperaturi mo`emo ih podeliti na<br />
hipotermne (20 - 34oC), homeotermne (34<br />
- 38oC) i hipertermne (>38oC) [4].<br />
Geotermalne vode Sijerinske<br />
Banje<br />
U Sijarinskoj Banji postoji petnaestak<br />
izvora mineralne vode. Geotermalna voda<br />
iz bu{otine B-4 sada se koristi za<br />
zagrevanje hotela «Gejzer» sistemom<br />
indirektnog grejanja. Ova voda<br />
(temperature 75-78oC, protoka 5-6 l/s) se<br />
cevovodom dovodi do izmenjiva~ke<br />
podstanice gde predaje deo toplotne<br />
energije vodi centralnog grejanja hotela.<br />
Iskori{}ena geotermalna voda se dalje<br />
ispu{ta u kanal, sa temperaturom i do 65oC (tabela 2).<br />
Od katjona najzastupljeniji je natrijumov,<br />
Na + (88.32 - 93.39%), a od anjona<br />
- bikarbonatni, HCO (90.53 - 93.93%).<br />
3<br />
Sklonost ka talo`enju<br />
U pogledu sklonosti ka talo`enju kamenca<br />
i korozionog dejstva vode za<br />
karakterizaciju se koriste Lan`elijeov<br />
(Langelier) indeks zasi}enja i Riznerov
energija<br />
Tabela 2 Sadr`aj katjona i anjona geotermalne vode Sijarinske banje, bu{otina B-4<br />
Komponenta<br />
(Ryzner) indeks stabilnosti (procena<br />
sklonosti ka talo`enju kalcijum-karbonata<br />
na metalnim materijalima) (tabela 3).<br />
L.I. = pH - pHs<br />
R.I. = 2 pHs - pH<br />
pHs= f(t) - f[Ca2+ ] - f(A) + f(R)<br />
f(t) - funkcija koja uzima u obzir<br />
sadr`aj ugljene kiseline i<br />
rastvorenog kalcijuma u<br />
zavisnosti od temperature vode<br />
f[Ca2+ ] - funkcija koja uzima u obzir uticaj<br />
koncentracije kalcijum-jona u<br />
mg/l<br />
f(A) - funkcija uticaja ukupne alkalnosti<br />
vode u mg /l ekv<br />
f(R) - funkcija uticaja ukupnog sadr`aja<br />
rastvorenih soli u mg/l [3,7,8].<br />
Pozitivna vrednost Lan`elijeovog indeksa<br />
pokazuje da ispitivana voda nije agresivna,<br />
ne rastvara za{titni sloj kalcijum karbonata<br />
(koji je istalo`en po zidovima cevi), nema<br />
sklonost ka koroziji. Riznerov indeks<br />
pokazuje da ispitivana voda ima veoma<br />
izra`enu sklonost ka talo`enju karbonata.<br />
Ovim metodama uzima se u obzir samo<br />
sadr`aj karbonata, bikarbonata i ugljene<br />
kiseline u vodi, dok je uticaj ostalih faktora<br />
zanemaren.<br />
Hemijski sastav vode Sijarinske<br />
Banje, bu{otine B-4<br />
Geotermalna voda sadr`i ~itavu paletu<br />
mikroelemenata i to: Li, Rb, Sr, Mn, Ni,<br />
Cu, Pb, Zn, Cr, Cd, Al, As, Hg, Be, Se.<br />
Litijum (Li) je prisutan sa 1.26 mg/l,<br />
stroncijum (Sr) sa 2,08 mg/l, a rubdijum<br />
(Rb) sa 0,35 mg/l. Prate}i sadr`aj ove<br />
geotermalne vode je i zna~ajna koli~ina<br />
slobodnog CO (gasni faktor 1:4,4) [1].<br />
2<br />
Ovako velika koli~ina ugljen-dioksida<br />
mo`e da se izdvoji iz vode degazacijom i<br />
koristi u industrijske i terapeutske svrhe.<br />
[145]<br />
Datum<br />
13.11.1990. 07.04.2004. 13.10.2004.<br />
mg/l mgekv/l mgekv% mg/l mgekv/l mgekv% mg/l mgekv/l mgekv%<br />
+ Amonijum, NH4 0,04 0,0067 0,0125 0,8 0,1336 0,2756 0,00 0,00 0,00<br />
Natrijum,Na + 1083,17 47,1179 88,3192 1030 44,805 92,4172 1050 45,675 93,39<br />
Kalijum,K + 46,84 1,1991 2,2476 5,3 0,1357 0,2799<br />
Kalcijum,Ca 2+ 60,06 2,9970 5,6177 37,3 1,8613 3,8392 48 2,3952 4,90<br />
Magnezijum,Mg 2+ 24,28 1,9982 3,7456 18,6 1,5308 3,1575 10 0,823 1,68<br />
Gvo`dje,Fe 3+ 0,57 0,0306 0,0574 0,278 0,0149 0,0308 0,25 0,0134 0,03<br />
SUMA<br />
1214,96 53,3495 100,00 1092,28 48,48 100,00 1108,25 48,91 100,00<br />
Bikarbonati, HCO 3 - 3000 49,20 93,935 3042 49,89 91,02 3050 50,02 90,531<br />
Hloridi,Cl - 56,0 1,5792 3,0151 105,8 2,9836 5,4432 145 4,089 7,4007<br />
Sulfati,SO 4 2- 76,8 1,5974 3,0499 91,6 1,9053 3,476 54,8 1,1398 2,063<br />
- Nitrati,NO3 0,00 0,00 0,00 2 0,03 0,06 0,00 0,00<br />
- Nitriti,NO2 0,00 0,00 0,00 0,006 0,00 0,00 0 0,00 0,00<br />
2- Fosfati,HPO4 0,00 0,00 0,00 0,035 0,00 0,00 0,14 0,00 0,01<br />
SUMA<br />
3132,80 52,38 100,00 3241,5 54,81 100,00 3249,94 55,25 100,00<br />
Tabela 3 Uporedni pregled Lan`elijeovog i Riznerovog indeksa<br />
Datum 24.04.1990. 13.11.1990. 07.04.2004. 17.09.2004. 13.10.2004.<br />
Temperatura<br />
75 75 75 75 78<br />
pH<br />
7.25 7.13 7.4 7.4 7.8<br />
pHs<br />
6 5.88 6.09 6.023 5.95<br />
L.I.<br />
1.25 1.25 1.31 1.377 1.85<br />
R.I.<br />
4.75 4.63 4.78 4.646 4.10<br />
Tehnolo{ka shema<br />
pilot postrojenja<br />
Kako se sa slike 1<br />
vidi geotermalna<br />
voda se sa bu{otine<br />
vodi u izmenjiva~<br />
toplote, gde<br />
geotermalna voda<br />
predaje deo toplotne<br />
energije. Izmenjiva~<br />
toplote je cevastog<br />
tipa sa lamelastom<br />
ispunom. Vazduh<br />
pogonjen<br />
ventilatorom<br />
opstrujava oko<br />
lamela i cevi, zagreva<br />
se i odvodi toplotu do<br />
toplotnog<br />
konzumenta (npr.<br />
su{are). Radi<br />
upravljanja procesom<br />
su{enja materijala<br />
potrebno je pra}ene<br />
fizi~kih karakteristika<br />
vazduha<br />
(temperatura,<br />
relativna vla`nost,<br />
protok) ispred i iza<br />
izmenjiva~a, kao i<br />
pra}enje parametara<br />
geotemalne vode na<br />
ulazu i izlazu iz<br />
izmenjiva~a. Zbog<br />
relativno niske<br />
temparature<br />
geotermalne vode<br />
limitirana je i<br />
maksimalna temperatura toplog vazduha<br />
koja se u izmenjiva~u mo`e posti}i. Kako<br />
funkcionalnost i primenljivost su{are ne bi<br />
bila dovedena u pitanje predvidjeno je i<br />
mesto za ugradnju elemenata za<br />
dogrevanje suvog vazduha, ukoliko se za<br />
tim bude ukazala potreba.<br />
Prethodni prora~un cevastog<br />
izmenjiva~a toplote sa lamelarnim<br />
ispunama<br />
Za pretpostavljene parametre su{enja npr.<br />
{argarepe:<br />
� temperatura su{enja - t 2 = 50 o C<br />
� vreme (ciklus) su{enja - τ = 4 sata<br />
� kapacitet robe (su{are) - oko 20<br />
kg/ciklusu<br />
� procenat vlage u sirovom materijalu -<br />
{argarepi: 85%,<br />
� procenat vlage u materijalu na kraju<br />
su{enja: 6 % (tabela 4).<br />
U toku jednog ciklusa su{enja odvedena<br />
koli~ina vlage, m r :<br />
m r = 20 . (0.85 - 0.06) = 15.8 kg w<br />
Odvedena koli~ina vlage za 1 sat/1<br />
sekundu:<br />
m r = = =<br />
Latentna toplota potrebna da vlaga napusti<br />
materijal, po Rebinderu, Kri{eru i Kiju:<br />
r = 4000 ÷10000
energija<br />
Slika 1 Shema postrojenja<br />
Usvajamo latentnu toplotu {argarepe:<br />
r = 4000<br />
Potrebna koli~ina toplote:<br />
Specifi~na toplota vazduh:<br />
C = 1200<br />
p<br />
Temperatura spoljnjeg vazduha:<br />
'' o '' o t = 15 C Δt = 50 - 15 = 35 C<br />
1<br />
Potreban protok vazduha:<br />
Potreban protok geotermalne vode:<br />
Potreban protok geotermalne vode za rad<br />
pilot postrojenja iznosi oko 0.03 l/s.<br />
Zaklju~ak<br />
Obnovljivi izvori energije, u koje spada i<br />
geotermalna energija, u odnosu na ostale<br />
izvore energije, najmanje zaga|uju `ivotnu<br />
sredinu. Kada se radi o kori{}enju<br />
geotermalne energije bu{otine B-4 u<br />
Sijarinskoj Banji, mo`e se zaklju~iti, na<br />
osnovu fizi~ko-hemijskih parametara:<br />
� prema temperaturi (75 - 78°C) spada u<br />
hipertermne geotermalne vode;<br />
� dobijene pozitivne vrednosti<br />
Lan`elijeovog indeksa L.I. (1.25 - 1.85)<br />
pokazuju da ispitivana voda nema<br />
sklonost ka koroziji, ne rastvara za{titni<br />
sloj kalcijum karbonata, a Riznerov<br />
indeks R.I. (4.10 - 4.78) pokazuje da<br />
ispitivana voda ima veoma izra`enu<br />
sklonost ka talo`enju karbonata;<br />
� elektri~na provodljivost (3500 - 4420<br />
μS/cm na 20°C) i suma rastvorenih<br />
mineralnih supstanci (4400 - 4510 mg/l)<br />
svrstava je u vode sa visokom<br />
mineralizacijom. Izuzetno visoka<br />
mineralizacija je posledica prisustva<br />
velikih koncentracija bikarbonata u vodi.<br />
� prate}i sadr`aj ove termomineralne vode<br />
je i zna~ajna koli~ina slobodnog CO 2<br />
(gasni faktor 1:4,4), koji se mo`e<br />
degazatorom izdvojiti i koristiti u<br />
industriji i balneologiji;<br />
Tabela 4 Uporedni pregled teorijskih prinosa razli~ite robe za su{enje kori{}enjem<br />
geotermalne vode, o~ekivani rezultati<br />
Roba za su{enje [argarepa Jabuka Malina [ljiva Per{un Celer<br />
(list) (list)<br />
Po~etni sadr`aj vlage,% 85 86.30 80.33 85 91 92<br />
Krajnji sadr`aj vlage,% 6 18 18 20 6 6<br />
Latentna toplota, kJ/kg 4000 7000 7000 7000 5000 5000<br />
Potrebna koli~ina toplote ,W 4388 6650 6062 6321 5905 5970<br />
Potreban protok vazduha, 376.1 570 516 541.8 506.14 511.7<br />
kg/h<br />
Prinos u odnosu na 20 kg<br />
robe<br />
4.2 3.23 4.64 3.60 1.91 1.70<br />
[146]<br />
� sastav vode pru`a<br />
mogu}nost da se<br />
razmisli o upotrebi<br />
ove vode i za pi}e,<br />
i to nakon<br />
termi~kog<br />
iscrpljivanja, uz<br />
prethodno<br />
re{avanje<br />
problema mutno}e;<br />
� kako je<br />
temperatura vode<br />
koja se sada<br />
ispu{ta u kanal<br />
(posle izmenjiva~a<br />
toplote) znatna<br />
(ide i do 60 -<br />
65 o C), preporu~uje<br />
se njeno potpunije<br />
iskori{}enje, jo{ na<br />
izvoru,<br />
postrojenjem koje<br />
bi obuhvatalo osim<br />
izmenjiva~a<br />
toplote i su{aru za<br />
razli~itu robu(npr.<br />
{argarepu, jabuku,<br />
{ljivu, per{un)<br />
Literatura<br />
[1] Elaborat o eksploatacionim rezervama<br />
termomineralnih voda izvora Sijarinske<br />
Banje, Geozavod, Leskovac-Beograd,<br />
januar 1993.<br />
[2] Sijarinska Banja izvor zdravlja i `ivota,<br />
priredio Vukadin Risti}, drugo dopunjeno<br />
izdanje, Leskovac, 2002.<br />
[3] Milanovi}, P., Materijali i oprema za<br />
kori{}enje geotermalne energije,<br />
monografija, IHTM, Beograd 2002, str.<br />
53-59.<br />
[4] Stojiljkovi},T.D., Peji}, D.,<br />
Stojiljkovi},T.S., Stankovi}, S., \urovi}-<br />
Petrovi}, M., Mogu}nosti iskori{}enja<br />
geotermalnih potencijala Srbije sa osvrtom<br />
na Sijarinsku Banju, ELECTRA III ,<br />
H.Novi, 2004, str. 135-139.<br />
[5] World Energy Conference, Draft<br />
Summary, Amsterdam, 2001.<br />
[6] La Geothermie, Edit, AFPME, Paris,<br />
1993.<br />
[7] KuliŸski, M.A.,<br />
Spravocnik po<br />
svoŸstvam, metodam<br />
analiza i ocistke vod�,<br />
Naukova Dumka, Kiev,<br />
1980.<br />
[8] Robert & Roberta H.L.H.,<br />
Combining Indexes for<br />
Cooling Water Evaluation,<br />
C.E.,USA, 1991.
1. Opis ESCO koncepta<br />
ESCO poslovanje predstavlja inovativni<br />
vid menad`menta u energetici koje<br />
klijentima obezbe|uje pored investicionog<br />
i finansijski in`enjering. Zato se o ESCO<br />
kompanijama u pravom smislu, mo`e<br />
govoriti samo tamo gde su one u okviru<br />
realizacije projekata energetske efikasnosti<br />
preuzele i re{avanje finansijskog<br />
in`enjeringa, bilo da su same investitor<br />
predlo`enih investicionih re{enja za u{tedu<br />
kod svojih klijenata ili su obezbedile<br />
finansiranje „tre}ih“ kompanija.<br />
Mo`da i najatraktivniji aspekt ESCO<br />
modela sa stanovi{ta klijenta, je ~injenica<br />
da klijent tokom svih faza projektnog<br />
ciklusa sara|uje samo sa jednim<br />
preduze}em odgovornim za sve delove<br />
projekta, a ne sa nekoliko institucija, kao<br />
{to je to npr. biro za projektovanje,<br />
distributeri energije, izvo|a~i radova,<br />
proizvo|a~i opreme, finansijske institucije,<br />
dr`avne institucije i sl. Ova karakteristika<br />
„sve-na-jednom-mestu“ u velikoj meri<br />
smanjuje tro{kove i utro{eno vreme ovih<br />
transakcija sa stanovi{ta klijenta. Na<br />
slikama 1 i 2 prikazane su strukture<br />
izvr{avanja projekta na klasi~an na~in i<br />
primenom ESCO koncepta.<br />
[147]<br />
energija<br />
Dejan Lazarevi}<br />
GBC ESCO, Beograd<br />
Neboj{a Arsenijevi}<br />
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd<br />
UDC 620.9.003.8:658.14<br />
Slika 1 Klasi~an na~in realizacije projekta energetske efikasnosti<br />
Primena ESCO koncepta u<br />
realizaciji projekata<br />
energetske efikasnosti<br />
Rezime<br />
ESCO (Energy Service Company) je in`enjering kompanija koja u okviru realizacije<br />
projekata energetske efikasnosti obezbe|uje integrisana tehnoekonomska re{enja. Dva<br />
bitna elementa po kojima se ESCO koncept razlikuje od tradicionalnog poslovanja<br />
in`enjering i konsalting kompanije su: davanje integrisanih tehnoekonomskih re{enja i<br />
povezivanje pla}anja sa rezultatima realizovanog projekta. U ovom radu prikazani su<br />
osnovni mehanizmi funkcionisanja ESCO koncepta u svetu i ukazano je na probleme i<br />
barijere za uspe{nu primenu ovog koncepta u na{oj zemlji.<br />
Klju~ne re~i: ESCO, energetska efikasnost, finansiranje projekta.<br />
Abstract<br />
ESCO (Energy Service Company) is an engineering company that provides integrated<br />
technical and financial solutions for energy efficiency project implementation. There are<br />
two main issues that make distinction between ESCO concept and traditional<br />
engineering and consulting services: integral technical and financial solutions<br />
development and connection between payment and project results. Basics of ESCO<br />
concept and some problems and barriers for ESCO implementation in SCG are<br />
presented in this paper.<br />
Key words: ESCO, energy efficiency, project financing.<br />
Novinu u poslovanju predstavlja i<br />
ugovaranje naplate za izvo|enje projekta u<br />
zavisnosti od rezultata odnosno ostvarenja<br />
projektovanih u{teda energije.<br />
Tradicionalna konsalting i in`enjering<br />
kompanija ne preuzima nikakav rizik, dok<br />
ESCO kompanija preuzima rizik naplate<br />
svojih usluga sve dok prvi rezultati -<br />
u{tede ne budu ostvarene. Iznos profita je<br />
neposredno vezan za iznos ostvarenih<br />
u{teda s tim {to se prethodno sa~injenim<br />
ugovorom sa klijentom defini{e procenat,<br />
rok, obezbe|enje i ostali specifi~ni uslovi<br />
ovakvog vida naplate. Ova vrsta<br />
ugovaranje prema rezultatima -<br />
novonastalim performansama u potro{nji<br />
energije, poznata je pod nazivom<br />
performance contracting, i ~ini<br />
prepoznatljiv sinonim ESCO koncepta<br />
poslovanja.<br />
2. Usluge ESCO kompanije<br />
Realizacija projekata energetske<br />
efikasnosti prema ESCO modelu naj~e{}e<br />
obuhvata slede}e usluge prema korisniku:<br />
� Merenje i analiza potro{nje energije,
energija<br />
Slika 2 ESCO koncept realizacije projekta energetske efikasnosti<br />
� Izrada studija izvodljivosti,<br />
� Izrada projekata,<br />
� Finansijski in`enjering,<br />
� Nabavka i instalacija opreme,<br />
� Trening i obuka,<br />
� Administrativni servisi,<br />
� Merenje i kontrola realizacije<br />
projektovanih mera za u{tedu energije.<br />
2.1. Merenje i analiza potro{nje<br />
energije<br />
Jedan od bitnih elemenata paketa usluga<br />
koje nudi ESCO je sprovo|enje detaljne<br />
analize i revizije potro{nje energije. Bez te<br />
analize bilo bi nemogu}e identifikovati<br />
potencijalne u{tede u tro{kovima koji se<br />
odnose na energiju. Dok bi jedan tipi~ni<br />
konsultant za oblast energetike smatrao<br />
analizu energije kona~nim proizvodom,<br />
klju~na karakteristika firmi baziranih na<br />
ESCO konceptu je uverenje da je ta<br />
analiza samo prva faza u implementaciji<br />
projekta. Iako se na nekom industrijskom<br />
postrojenju ili zgradi lako mo`e utvrditi<br />
ukupna potro{nja energije, tokovi energije<br />
u okviru preduze}a ili energetska<br />
efikasnost razli~itih procesa ili operacija ne<br />
mogu se lako proceniti. Ova informacija je<br />
va`na za utvr|ivanje mogu}nosti za u{tedu<br />
energije. Postupak koji mo`e da pomogne<br />
da se prevazi|e ovaj problem je izrada<br />
energetskog bilansa.<br />
Izrada energetskog bilansa je postupak koji<br />
poma`e da se analizira kori{}enje energije<br />
u jednom preduze}u. Energetski bilans<br />
poma`e u:<br />
� proceni energetske efikasnosti,<br />
� identifikovanju mogu}nosti za u{tedu<br />
energije,<br />
� odre|ivanju plana za sprovo|enje<br />
projekata za u{tedu energije.<br />
Putem energetskog bilansa rukovodstvo<br />
preduze}a mo`e da:<br />
� proceni tro{kove energije i njihov uticaj<br />
na ukupne tro{kove proizvodnje,<br />
� identifikuje finansijski i tehni~ki<br />
izvodljive opcije za smanjenje kori{}enja<br />
energije,<br />
� identifikuje mogu}e na~ine za pove}anje<br />
produktivnosti kroz intervencije u<br />
oblastima koje nisu direktno povezane sa<br />
potro{njom energije tj. bolje kori{}enje<br />
radne snage, smanjenje otpada sirovina,<br />
pobolj{anje kvaliteta proizvoda.<br />
Energetski bilansi velikih potro{a~a ili<br />
glavne opreme su ~esto va`an deo analize<br />
podataka. Bilans energije je alat koji vam<br />
poma`e da odredite ulaz i izlaz energije u<br />
nekom energetskom sistemu ili procesu za<br />
dato vreme. Bilans energije za specifi~an<br />
oblik energije mo`e se odrediti direktnim<br />
evidentiranjem potro{nje energije,<br />
procenjivanjem broja ~asova rada razli~ite<br />
opreme pod pretpostavkom da je njen<br />
kapacitet poznat ili kombinacijom ovih<br />
na~ina. U svakom slu~aju, mora se navesti<br />
metodologija koja se koristi za utvr|ivanje<br />
bilansa energije nekog energetskog toka.<br />
Specifi~nu potro{nju energije za procese,<br />
to jest energije koja se tro{i po jedinici<br />
proizvodnje, treba izra~unati kad god je to<br />
mogu}e. Za industrijski proces, specifi~na<br />
potro{nja energije je energija koja je<br />
utro{ena za generisanje jedne jedinice<br />
proizvoda. Posle izra~unavanja efikasnosti<br />
i specifi~ne potro{nje energije, ~esto je<br />
mogu}e uporediti rezultate sa standardima<br />
koji va`e za sli~ne primene. Svaka<br />
efikasnost ili potro{nja energije koja se<br />
veoma razlikuje od postoje}ih standarda,<br />
treba da bude dalje istra`ena, kako bi bile<br />
mogu}e u{tede energije.<br />
[148]<br />
2.2. Upravljanje potro{njom energije<br />
Usluga koju ESCO nudi svojem klijentu je<br />
ponekad ograni~ena menad`mentom za<br />
upravljanje potro{njom. Eksterni<br />
menad`ment elektroprivrede (EME)<br />
omogu}ava klijentu, firmi ili organizaciji,<br />
kori{}enje eksternog stru~njaka za tu<br />
funkciju, bolje nego da se u tu svrhu<br />
upotrebe sopstveni resursi. Tako se<br />
klijentova firma mo`e usredsrediti sa<br />
svojim menad`mentom na ono {to radi<br />
najbolje - svoju vlastitu delatnost. Usluge<br />
upravljanja potro{njom energije<br />
najverovatnije zahtevaju odre|ene<br />
tro{kove, ali }e se, zahvaljuju}i<br />
pobolj{anom stepenu upravljanja, postizati<br />
ve}e u{tede od onih koje se mogu dobiti<br />
samo instalacijom nove opreme.<br />
2.3. Razvoj i tip projekata<br />
Projekti u{tede energije mogu da se<br />
kategori{u kao jedan ili kombinacija<br />
slede}ih investicionih planova:<br />
� Program upravljanja {tednjom energije.<br />
Projekti ovog tipa uklju~uju pobolj{anje<br />
efikasnosti postoje}e opreme i sistema,<br />
bez izmena u bilo kom proizvodnom<br />
procesu datog postrojenja, ili u sistemu<br />
snabdevanja energijom (tip i gorivo koje<br />
se koristi). Osnovna korist koja proisti~e<br />
iz ovakvih projekata je nov~ana vrednost<br />
neutro{ene energije po tr`i{nim cenama.<br />
� Pobolj{anja efikasnosti sistema za<br />
snabdevanje toplotnom i elektri~nom<br />
energijom uvo|enjem nove opreme ili<br />
demonta`om stare i zamene novom,<br />
energetski efikasnijom opremom.<br />
Projekti ovog tipa mogu da obuhvate<br />
neznatne ili zna~ajnije modifikacije<br />
glavnog sistema za snabdevanje<br />
postrojenja energijom. U takvim<br />
slu~ajevima mogu se primeniti nove<br />
tehnologije za proizvodnju energije, kao<br />
{to su: postrojenja za kogeneraciju,<br />
generatori sa turbinama na vetar, solarni<br />
kolektori, toplotne pumpe, itd. Tako|e<br />
mogu do}i u obzir i projekti kojima se<br />
vr{i zamena vrste goriva, na primer,<br />
prelazak sa nafte i uglja na prirodni gas.<br />
� Pobolj{anju efikasnosti procesne energije<br />
i energije za krajnju potro{nju<br />
upotpunjavanjem i dodavanjem opreme.<br />
[tednja energije se mo`e ostvariti kroz<br />
primenu novih tehnolo{kih procesa, ili<br />
kroz proizvodnju novih proizvoda sa<br />
manjim u~e{}em energije.<br />
2.4. Implementacija projekata<br />
U mnogim slu~ajevima se odnos izme|u<br />
jednog ESCO-a i klijenta doga|a oko<br />
jednog specifi~nog in`enjering projekta<br />
koji je identifikovan kao potencijalan, zbog<br />
velikih energetskih u{teda. Tipi~an primer<br />
bi bio zamena ili rekonstrukcija sistema za<br />
grejanje/toplu vodu u okviru zgrade, ili<br />
obnavljane sistema rasvete. Za ovaj tip<br />
projekta ESCO bi obi~no preuzeo<br />
odgovornost razrade projekta, kao i izrade<br />
specifikacije, nabavke i instalacije opreme.<br />
ESCO obi~no nadgleda i rad nove opreme,<br />
tokom jednog odre|enog vremenskog<br />
perioda.
energija<br />
2.5. Na~ini finansiranja<br />
Jedna od va`nih uloga koju trenutno ima<br />
ESCO je delovanje na razvoju jednog<br />
prilago|enog mehanizma finansiranja za<br />
implementaciju projekta. ^ak i ako ESCO<br />
ne igra nikakvu formalnu ulogu u samom<br />
sporazumu o finansiranju (garancija se<br />
daje za bilans klijenta, ne ESCO-a), sama<br />
~injenica da su spremni na takav ugovor<br />
pri izvr{enju projekta dovodi do poverenja<br />
banke u predlo`eni projekat.<br />
Paket finansiranja o kojem pregovara<br />
ESCO obi~no je vrlo konvencionalan po<br />
svojoj prirodi i sastoji se od kombinacije<br />
samofinansiranja iz klijentovih vlastitih<br />
sredstava, uz klasi~nu pozajmicu/kredit od<br />
strane jedne finansijske institucije. Ovaj tip<br />
pozajmice nije rezervisan za neku posebnu<br />
vrstu projekta, ve} se pojavljuje u bilansu<br />
klijentovog preduze}a. U svakom slu~aju,<br />
uklju~enje ESCO-a u razvoj i pregovore o<br />
pozajmici mo`e dovesti do povoljnijih<br />
uslova pod kojima se pozajmica odobrava,<br />
nego {to bi to bio slu~aj da klijent podese<br />
zahtev na uobi~ajeni na~in.<br />
Za razliku od tradicionalnih modela<br />
financiranja, kod finansiranja od tre}ih<br />
strana (TPF) ESCO ne samo da razvija<br />
prilago|ene mehanizme finansiranja, ve}<br />
daje i nabavlja ve}i deo finansijskih<br />
sredstava potrebnih za implementaciju<br />
projekta, bilo putem investiranja vlastitih<br />
sredstava, bilo putem pozajmice od jedne<br />
finansijske institucije. O~ekivana garancija<br />
koja se daje finansijskoj instituciji dolazi<br />
ili od strane same vrednosti projekta, ili iz<br />
bud`eta ESCO-a. Od klijenta se mo`e, ali i<br />
ne mora, o~ekivati davanje manje<br />
investicije iz vlastitog resursa, te je klijent<br />
uz to efikasno za{ti}en od bilo kakvog<br />
finansijskog rizika koji se odnosi na<br />
izvr{enje projekta.<br />
Kako bi se projekt osigurao u pogledu bilo<br />
kakvog propusta od strane klijenta, ESCO<br />
}e verovatno zadr`ati neku tip pravnog<br />
vlasni{tva nad opremom projekta za vreme<br />
trajanja ugovora. Tako, tamo gde je ESCO<br />
isporu~ilac/proizvo|a~ opreme (ili je<br />
pomaga~ kod takvih isporuka) TPF<br />
aran`man postaje u stvari sporazum o<br />
leasingu kapitala.<br />
2.6. Merenje i kontrola u{teda<br />
Obzirom na to da }e ispla}ivanje ESCO-a<br />
biti na izvestan na~in povezano sa<br />
izvr{enjem projekta, merenje i kontrolu<br />
u{teda treba sprovoditi redovno, kako bi se<br />
osigurala ~injenica da se dobija o~ekivana<br />
u{teda i da }e ESCO biti u stanju da izvr{i<br />
naplatu posla klijentu (ili ga kompenzovati,<br />
zavisno od vrste izabranog ugovora) na<br />
temelju aktuelnih rezultata projekta.<br />
U pojedinim slu~ajevima mo`e biti te{ko<br />
odrediti ta~an nivo postignute u{tede<br />
energije, pogotovo kad se radi o klijentima<br />
~ije aktivnosti na upotrebi energije nisu<br />
konstantne. Finansijske institucije jako<br />
oklevaju kod odobravanja pozajmica<br />
projektima koji u tom pogledu nisu sigurni.<br />
Postoje me|unarodno priznati protokoli za<br />
sprovo|enje takvih kalkulacija, npr. (North<br />
American Monitoring and Verification<br />
Protocol) koji se mogu upotrebiti u tu<br />
svrhu.<br />
3. Modeli ugovora<br />
Jedna od najbitnijih komponenta u<br />
definiciji ESCO koncepta je povezanost<br />
ESCO-ve naplate sa izvr{enjem projekta.<br />
Ovu vezu predstavlja ugovor o izvr{enju<br />
projekta sklopljen izme|u ESCO-a i<br />
klijenta. Ugovor o izvr{enju mo`e da se<br />
shvati kao ugovor o vr{enju usluga gde<br />
ESCO daje delimi~nu ili potpunu uslugu u<br />
pogledu realizacije u{tede u jednoj zgradi<br />
ili preduze}u, uz garanciju da }e u{teda<br />
energije koja je rezultat projekta biti<br />
adekvatna za kompenzaciju ESCO-a<br />
tokom jednog odre|enog vremenskog<br />
razdoblja. Ovo razdoblje je obi~no izme|u<br />
3 do 10 godina, iako u principu tu nema<br />
ograni~enja, mada prekratko vremensko<br />
razdoblje ne bi omogu}ilo ESCO-u da<br />
nadoknadi svoje tro{kove.<br />
Va`no je shvatiti da ovakvo izvr{enje<br />
projekta prevazilazi obi~nu garanciju<br />
kojom se potvr|uje korektno<br />
funkcionisanje neke opreme. Ovakva<br />
garancija je sigurnost da }e mere<br />
upravljanja procesima koje preporu~uje i<br />
implementira ESCO dati prili~no veliku<br />
u{tedu tro{kova. Nivo tro{kova u{te|enih<br />
na taj na~in, a koje ESCO garantuje, vi{e<br />
je nego dovoljan za pokri}e svih<br />
investicionih tro{kova projekta uve}anih za<br />
honorar koji se ispla}uje ESCO-u. Na taj<br />
na~in je klijent osiguran i mo`e biti uveren<br />
da }e se tro{kovi umanjivati ve} pri<br />
implementaciji projekta.<br />
3.1. Model „Garantovana u{teda“<br />
U skladu s ugovorom kojim se garantuje<br />
u{teda po izvr{enju, ESCO garantuje da }e<br />
mere koje }e se preduzeti u pogledu<br />
instalacija za efikasnu {tednju energije,<br />
dati dovoljnu u{tedu, koja je u svakom<br />
slu~aju vi{a od jednog odre|enog nivoa.<br />
Projekat je obi~no zami{ljen i dizajniran<br />
tako da je finansijska vrednost<br />
garantovanih u{teda iz energije ve}a od<br />
iznosa honorara ESCO-a plus otplata bilo<br />
kakve pozajmice vezane za projekat. Na taj<br />
na~in klijent odmah realizuje odre|enu<br />
gotovinsku pogodnost i to od ~asa kad je<br />
projekat kompletiran, iako }e ta u{teda biti<br />
relativno mala tokom po~etnih godina dok<br />
se tro{kovi projekta jo{ uvijek otpla}uju.<br />
Naravno, kad ugovor sklopljen izme|u<br />
ESCO-a i klijenta istekne, gotovinska<br />
pogodnost koju klijent u`iva postaje sve<br />
ve}a.<br />
Ukoliko energetska {tednja ne dostigne<br />
onaj nivo koji je specificiran garancijom,<br />
ESCO je odgovoran za nadoknadu razlike i<br />
to na na~in da se ta razlika do<br />
garantovanog nivoa isplati klijentu. U<br />
slu~aju da energetska u{teda prevazilazi<br />
garantovani iznos, dodatna u{teda se<br />
dodaje ESCO-u. Zato je svrha i rezultat<br />
ugovora o garantovanoj u{tedi za{tititi<br />
klijenta u celini u pogledu bilo kakvog<br />
rizika u izvr{enju projekta.<br />
S obzirom da ESCO, u skladu s modelom<br />
garantovane u{tede, snosi ceo rizik<br />
sprovo|enja projekta, normalno je da ne}e<br />
snositi i ve}i deo kreditnog rizika. Zato<br />
nije uobi~ajeno da se ugovor garantovanog<br />
[149]<br />
izvr{enja projekta ve`e sa aran`manom<br />
finansiranja od tre}e strane. Ukoliko se<br />
koristi model ugovora garantovane u{tede<br />
po izvr{enju projekta, za finansiranje<br />
projekta je obi~no odgovoran klijent.<br />
3.2. Model „Podela u{teda“<br />
Ugovor o podeli u{tede koja proizilazi iz<br />
izvr{enja projekta je, kao {to mu i samo<br />
ime ka`e, ugovor kojim se deli u{teda<br />
energije izme|u ESCO-a i klijenta u<br />
skladu sa prethodno utvr|enom formulom.<br />
Ukoliko projekat ostvari ve}u u{tedu nego<br />
{to se o~ekuje, i klijent i ESCO dobijaju<br />
dodatne pogodnosti; obrnuto, ukoliko<br />
u{teda energije ispadne manja od<br />
o~ekivane, i ESCO i klijent }e biti na<br />
gubitku. Obzirom na to da u tom slu~aju<br />
klijent snosi deo rizika izvr{enja projekta,<br />
odnosno rizik nad kojim ima samo<br />
ograni~enu kontrolu, ne bi bilo normalno<br />
od njega o~ekivati da snosi i finansijski<br />
rizik. Ugovor o podeli u{tede po izvr{enju<br />
projekta je odatle ~esto povezan sa<br />
finansiranjem od tre}e strane, odnosno<br />
jednom kombinacijom izme|u finansiranja<br />
iz bud`eta klijenta i bud`eta ESCO-a.<br />
Ukoliko je ESCO firma odgovorna i za<br />
finansiranje nekog va`nijeg dela projekta,<br />
onda }e deo ste~ene u{tede biti vrlo visok<br />
(recimo, 90%) kako bi se osigurala<br />
~injenica da se mogu pokriti svi zahtevi iz<br />
du`ni~ke usluge. Relativno mali udeo<br />
u{tede koji pripada klijentu mo`e, bez<br />
obzira na to, predstavljati ipak vrlo visok<br />
stepen dobiti, obzirom na to da je sama<br />
investicija u projekt bila mala. U nekim<br />
slu~ajevima ugovor se mo`e pripremiti na<br />
takav na~in da se udeo u {tednji, nakon {to<br />
je dug vra}en, prilagodi jednom nivou koji<br />
je pogodniji za klijenta.<br />
3.3. Model Chauffage<br />
Jedan od ekstremnih oblika upravljanja<br />
potro{njom energije je aran`man<br />
chauffage, gde ESCO preuzima kompletnu<br />
odgovornost za klijenta u pogledu jedne<br />
energetske celine (npr. grejanje prostora,<br />
rasveta itd.) Tamo gde je tr`i{te energije<br />
konkurentno, ESCO u aran`manu grejanja<br />
tako|e preuzima i punu odgovornost za<br />
kupovinu goriva/elektri~ne energije.<br />
Honorar koji klijent pla}a u takvom<br />
aran`manu obra~unava se na osnovu<br />
postoje}eg utro{ka energije, minus<br />
postotak u{tede ({to je ~esto u opsegu od<br />
5-10%). Na taj se na~in klijentu garantuje<br />
trenutna u{teda u odnosu na dosada{nji<br />
ra~un. ESCO preuzima odgovornost za<br />
davanje na raspolaganje odre|enog nivoa<br />
energetske usluge - ~im se to mo`e uraditi<br />
efikasnije i jeftinije, tim su zarade ve}e.<br />
4. Primena ESCO koncepta u<br />
SCG - potencijali i barijere<br />
Srbija poseduje veliki, neiskori{}eni<br />
potencijal za pobolj{anja u oblasti<br />
efikasnog kori{}enja energije. Nezvani~ni<br />
rezultati nekih studija izvodljivosti<br />
pokazali su da zgrade u Srbiji imaju veoma<br />
slabu ili nikakvu izolaciju, pohabane<br />
krovove i neodgovaraju}e grejne sisteme.
energija<br />
To prevedeno u tr`i{ni potencijal ~ini iznos<br />
od oko 4 do 5 milijardi dolara investicija<br />
za u{tedu energije, samo u stambene<br />
objekte, {kole i bolnice.<br />
Industrijsku proizvodnju karakteri{e<br />
potro{nja elektri~ne energije koja je ve}a<br />
nego {to je to dozvoljeno postoje}im<br />
ekonomskim faktorima i tehnologijama.<br />
Postoje}a industrijska postrojenja<br />
izgra|ena su na osnovu zastarelih<br />
ekonomskih parametara, u periodu niskih<br />
cena elektri~ne energije. Postoje}i<br />
proizvodni kapaciteti nedovoljno su<br />
iskori{}eni usled nedostatka odgovaraju}ih<br />
investicionih fondova za modernizaciju i<br />
instaliranje novih tehnologija i opreme.<br />
Dok je potro{nja elektri~ne energije u<br />
industriji opala tokom 1990-ih, udeo<br />
potro{nje elektri~ne energije u<br />
doma}instvima pove}ao se sa 36% na<br />
55%. Do porasta potro{nje do{lo je<br />
najve}im delom usled kori{}enja elektri~ne<br />
energije za grejanje, jer je do skoro ovakav<br />
na~in grejanja bio relativno jeftin u<br />
pore|enju sa drugim vrstama goriva kao<br />
{to su prirodni gas, daljinsko grejanje, pa<br />
~ak i drva.<br />
ESCO mo`e, u principu, da radi sa<br />
klijentima iz bilo kojeg sektora ili tr`i{ta.<br />
Me|utim, u praksi se pokazalo da postoje<br />
neke odre|ene barijere koje se za svaki<br />
sektor moraju uzeti u obzir:<br />
� Individualno stambeno tr`i{te: obi~no se<br />
smatra te{kim tr`i{tem za ESCO zbog<br />
malih ugovora koji se rade za svako<br />
doma}instvo posebno. Tro{kovi<br />
pregovaranja u pogledu velikog broja<br />
malih ugovora mogu imati negativne<br />
ekonomske efekte.<br />
� Kolektivno stambeno tr`i{te: zanimljivo<br />
tr`i{te koje se sastoji od zgrada s vi{e<br />
stanova i apartmana. No, ukoliko stanar<br />
direktno pla}a energiju preko svog<br />
najma i u skladu sa skalom koja ne<br />
odgovara njegovoj stvarnoj potro{nji,<br />
te{ko se mo`e uspostaviti mehanizam<br />
kojim }e se vratiti tro{kovi zahvaljuju}i<br />
dovoljnoj u{tedi energije.<br />
� Institucionalno i javno tr`i{te: vrlo<br />
zanimljivo za ESCO radi niskog<br />
finansijskog rizika, velikog broja zgrada<br />
i visokog potencijala energetske u{tede<br />
koja se mo`e ostvariti na<br />
institucionalnom i javnom tr`i{tu. Sa<br />
nastojanjem da se smanji nacionalni dug<br />
i provede racionalizacija rada vlade,<br />
koncept ugovora izvr{enja projekta<br />
postaje vrlo atraktivan mehanizam kojim<br />
bi se vladi omogu}ila redukcija njihovog<br />
bud`eta u pogledu energetskih operacija<br />
(nabavka eksternog vanbilansnog zapisa<br />
koji ne uti~e na dug vlade, ali dozvoljava<br />
renoviranje vladinih zgrada kako bi se<br />
pove}ale ekonomske aktivnosti i stvorilo<br />
nova radna mesta).<br />
� Komercijalno tr`i{te: velike zgrade<br />
kompanija, velika podru~ja i hoteli<br />
atraktivni su zbog njihovog velikog<br />
potencijala energetske u{tede, ali i zbog<br />
toga {to vlasnici nemaju kompetentne<br />
tehni~ke resurse sposobne za realizaciju<br />
projekta. Jedna od barijera u pogledu<br />
ESCO intervencije je finansijska slabost<br />
njihovih klijenata, zbog visokog nivoa<br />
zadu`enja u nekim poslovanjima s<br />
nekretninama, kao i velike koli~ine<br />
raspolo`ivih podru~ja u nekim<br />
gradovima.<br />
� Industrijsko tr`i{te: u ve}ini zemalja ~ini<br />
se da bi velike industrije bile najidealniji<br />
klijenti. Me|utim, ta preduze}a su<br />
obi~no dovoljno velika da imaju vlastite<br />
specijaliste za upravljanje potro{njom.<br />
Stoga }e za ESCO biti bolje da se obrati<br />
malim i srednjim preduze}ima i<br />
industrijskom sektoru koja obi~no<br />
nemaju interne tehni~ke i menad`ment<br />
resurse za implementaciju programa<br />
efikasnog kori{}enja energije.<br />
Primena ESCO koncepta uslovljena je<br />
nizom lokalnih pravnih, regulatornih,<br />
fiskalnih i institucionalnih faktora. Njihov<br />
nedostatak predstavlja barijeru zna~ajnijem<br />
razvoju ESCO kompanija. U Srbiji i Crnoj<br />
Gori jo{ nije formirano tr`i{te za ovom<br />
vrstom usluga, ni struktuirano klasi~nim<br />
obele`jima kao {to su ponuda i tra`nja. Na<br />
strani tra`nje, kod potro{a~a energije nije<br />
dovoljno razvijena svest, ni motivacija za<br />
{tednjom energije. Na strani ponude, nema<br />
dovoljnog stepena konkurentnosti zbog<br />
nedovoljnog broja proizvo|a~a ove vrste<br />
usluga. U mnogim industrijskim<br />
preduze}ima u{teda energije zauzima nisko<br />
mesto na listi prioriteta. U svakodnevnom<br />
poslovanju, glavni fokus je na tehni~kom<br />
odr`avanju proizvodnje ili na traganju za<br />
novim tr`i{tima. U najboljem slu~aju,<br />
u{teda energije postaje zna~ajna samo<br />
onda kada se investira u zamenu dotrajale<br />
opreme ili kada do|e do problema u<br />
snabdevanju energentima. Sli~no je i sa<br />
ostalim sektorima potro{nje.<br />
4.1. Podizanje svesti korisnika<br />
Stoga je u ovoj fazi razvoja tr`i{ta, osnovni<br />
zadatak ESCO kompanije, probuditi svest<br />
i formirati saznanje o vi{estrukom zna~aju<br />
u{tede energije. Koncept mo`e biti te`ak<br />
za razumevanje i normalno je da se me|u<br />
klijentima pojavljuje odre|ena doza<br />
skepticizma u pogledu ~injenice da mo`e<br />
postojati win-win situacija, ili da bi mogli,<br />
eventualno, u{tedeti novac bez ikakvih<br />
dodatnih investicija. Dovoljan nivo svesti<br />
(i nizak nivo skepticizma) mo`e se posti}i<br />
jedino {irom implementacijom<br />
demonstracionih projekata.<br />
4.2. Finansijska autonomija<br />
korisnika<br />
Za efikasnu saradnju ESCO kompanije s<br />
klijentima u javnom sektoru, klijent mora<br />
biti u poziciji u kojoj ima punu kontrolu<br />
nad svojim bud`etom. Neophodno je<br />
ostvariti mogu}nost autonomije lokalnih<br />
vlasti kod odlu~ivanju o investicionim<br />
ulaganjima u projekte energetske<br />
efikasnosti. Javna ustanova mora slobodno<br />
i dalje raspolagati nov~anim sredstvima<br />
koja oslobodi i u{tedi pobolj{anjem<br />
efikasnosti energije, kako bi bila<br />
motivisana za sklapanje sporazuma s<br />
ESCO-m.<br />
[150]<br />
Jedna od prepreka je i uobi~ajena primena<br />
favorizovanih kriterijuma najni`ih tro{kova<br />
kao odlu~uju}ih, kod tendera za<br />
investicione nabavke, ne uzimaju}i u obzir<br />
i vrednovanje pozitivnih efekata ostvarenih<br />
u{teda kod ESCO projekata.<br />
4.3. Institucionalni i zakonski okvir<br />
Nepostojanje dr`avnih subvencija za<br />
projekte energetskih u{teda i nepostojanje<br />
Fonda za finansiranje projekata energetske<br />
efikasnosti je najve}a prepreka razvoju<br />
ESCO koncepta. Ako se uzme u obzir i<br />
nepostojanje zakonske i pravne regulative,<br />
koja bi bila okvir za razne modalitete i<br />
slo`enija tehni~ko finansijska re{enja u<br />
okviru ESCO projekata, onda je jasno da je<br />
razvoj ESCO koncepta u Srbiji, za sada<br />
pionirski poku{aj.Zakon o energetici nudi<br />
niz novih solucija u energetskom sektoru<br />
SCG, koje }e imati pozitivan uticaj na<br />
razvoj i primenu novih tehnologija i<br />
kori{}enje obnovljivih izvora energije.<br />
Odredbe tog Zakona nove su za SCG, ali<br />
nisu nove za Evropsku Uniju. One se<br />
uklapaju u EU Acquis i mogle bi da<br />
pripreme SCG za napredak u sve vi{e<br />
marketin{ki orijentisanim evropskim<br />
energetskim sistemima, koji u isto vreme<br />
uzimaju u obzir potrebu za za{titu okoline<br />
kao i potrebu za pove}anim kori{}enjem<br />
obnovljivih izvora energije.Cena elektri~ne<br />
energije pove}ana je u skoro dvostrukom<br />
iznosu u 2001. i pove}ana je za 50% u<br />
aprilu 2002., ~ime se je omogu}eno<br />
pokri}e operativnih tro{kova firme za<br />
snabdevanje elektri~nom energijom. Tarife<br />
su planirane tako da prate rast cena na<br />
malo. Iako je deficit zna~ajno smanjen<br />
zahvaljuju}i cenama, trenutne cene su jo{<br />
uvek ispod cena koje bi trebalo da pokriju<br />
tro{kove snabdevanja.Ipak potrebna su<br />
dalja pove}anja cene, jer kompanija za<br />
snabdevanje elektri~nom energijom jo{<br />
nije finansijski odr`iva. S druge strane,<br />
pove}anje cene elektri~ne energije i cene<br />
drugih energija ima negativni odjek u<br />
javnosti i povla~i za sobom obavezni<br />
politi~ki otpor takvim reformama. Uz to,<br />
cene elektri~ne energije pove}avaju i cene<br />
grejanja, {to opet daje razlog za zabrinutost<br />
u pogledu platne sposobnosti i mogu}eg<br />
usmeravanja na goriva koja izazivaju<br />
zaga|enje. Nekoliko gradova je pove}alo<br />
cenu daljinskog grejanja i zapo~elo sa<br />
pobolj{anjem toplovodne mre`e uz pomo}<br />
donatora i pripremaju se da prihvate tarife<br />
zasnovane na potro{nji.<br />
4.4. Kreditna politika<br />
Karakteristika ponude banka su skupi<br />
krediti, bez ekonomsko-finansijskih<br />
podsticajnih instrumenata i bez efikasnih<br />
zakonskih instrumenata prinudne naplate<br />
Staromodan i destabilizovan. bankarski<br />
sistem zbog ste~aja ve}eg broja doma}ih<br />
banaka, svakodnevnog otvaranja novih i<br />
neizvesnost opstanka postoje}ih doma}ih<br />
banaka kao i zastarela metodologija i<br />
kriterijumi poslovanja doprinose<br />
uzajamnom nepoverenju banaka i njenih<br />
klijenata. Kreditna politika lokalnih banaka<br />
sa kratkoro~nim zajmovima i visokim
kamatnim stopama (12% - 26%)<br />
predstavlja veliko ograni~enje i glavnu<br />
prepreku razvoja.<br />
Poslovna banka je obavezan u~esnik<br />
ESCO posla, jer ESCO projekat, pored<br />
tehni~kog, obavezno uklju~uje i finansijski<br />
in`enjering. Finansiranje od strane lokalnih<br />
banaka je od su{tinske va`nosti za primenu<br />
i ostvarenje ESCO projekta. Ovaj koncept<br />
tako|e podrazumeva obezbe|enje<br />
finansijskih sredstava za realizaciju ESCO<br />
projekata koji se predla`u klijentu. Jako je<br />
va`no i da su lokalne banke, od kojih se<br />
tra`i pozajmica za projekte, upoznate sa<br />
ESCO konceptom. Moraju se uspostaviti<br />
trajni mehanizmi finansijskog poslovanja<br />
koji obezbe|uju zajmove ili ESCO<br />
kompaniji ili njenim klijentima.<br />
5. Zaklju~ak<br />
Osnovni cilj ovog rada je upoznavanje<br />
doma}e stru~ne javnosti sa osnovnim<br />
elementima ESCO koncepta realizacije<br />
projekata energetske efikasnosti. Posebna<br />
pa`nja posve}ena je obja{njenju<br />
finansijskih aspekata realizacije projekata.<br />
Tako|e, ukazano je na veliki potencijal<br />
koji na{a zemlja ima u ovoj oblasti, ali i na<br />
probleme i zakonske barijere koji postoje i<br />
koji ote`avaju uspe{nu primenu ovog<br />
koncepta.<br />
Literatura<br />
Saunders J., Energy Efficiency and<br />
Conservation in Developing World, World<br />
Bank, 1993.<br />
EBRD Project, ESCO International -<br />
Poland, Poland, 1997.<br />
EBRD Project, Ukrainian Energy Service<br />
Company, Ukraine, 1997.<br />
1. Uvod<br />
Globalni ekolo{ki problemi izazvani<br />
sagorevanjem fosilnih goriva i iscrpljenost<br />
rezervi ovih goriva doveli su do naglog<br />
razvoja razli~itih tehnologija za konverziju<br />
nekih primarnih obnovljivih energenata u<br />
elektri~nu energiju. Ovakvi izvori su<br />
relativno malih snaga i ra{trkani su u<br />
distributivnom sistemu prema pogodnim<br />
lokacijama njihove izgradnje i nazivaju se<br />
distribuirani obnovljivi izvori elektri~ne<br />
energije. Osim obnovljivih izvora, u<br />
distributivnom sistemu su sve vi{e prisutni<br />
i distribuirani izvori koji koriste fosilna<br />
goriva a to su naj~e{}e termoelektrane -<br />
toplane koje koriste prirodni gas i vr{e<br />
kogeneracionu proizvodnju tople vode i<br />
elektri~ne energije (CHP). Tako|e, u ove<br />
izvore spadaju i gorivne }elije koje<br />
pretvaraju hemijsku energiju vodonika u<br />
elektri~nu i toplotnu energiju.<br />
Distribuirana proizvodnja ima pozitivne<br />
efekte na elektroenergetski sistem (EES) i<br />
potro{a~e. Distribuirani izvori<br />
omogu}avaju izvesnu autonomnost<br />
[151]<br />
energija<br />
@eljko \uri{i}, Nikola Rajakovi}<br />
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd<br />
UDC 621.311:620.92<br />
Perspektivne tehnologije<br />
distribuirane proizvodnje<br />
elektri~ne energije<br />
Rezime<br />
Zahvaljuju}i intenzivnom razvoju tehnologija distribuirane proizvodnje o~ekuje se da }e<br />
distribuirani izvori u budu}nosti zna~ajno u~estvovati u ukupnoj proizvodnji elektri~ne<br />
energije. U ovom radu je dat pregled razvoja tehnologija i ukupnih instalisanih<br />
kapaciteta za nekoliko perspektivnih distribuiranih izvora elektri~ne energije, koji, s<br />
obzirom na resurse, imaju perspektive razvoja i u elektroenergetskim sistemima Srbije i<br />
Crne Gore.<br />
Klju~ne re~i: distribuirana proizvodnja, vetroelektrane, solarne elektrane, male<br />
hidroelektrane.<br />
Prospective Technologies of Distributed Power Generation<br />
Distributed electric power generation is expected to take significant part in the total<br />
electrical power generation in the future, due to intense development of corresponding<br />
technologies. This paper represents the survey of technology development and total<br />
installed capacities for several prospective distributed electric power sources, which,<br />
considering the resources, have promissing developing prospectives in electrical power<br />
systems of Serbia and Montenegro.<br />
Key words: distributed power generation, wind turbines, photovoltaic, small hydro<br />
power plants.<br />
distributivnog sistema i ve}i komfor u<br />
lokalnom upravljanju naponskim prilikama<br />
u distributivnoj mre`i. Osim toga,<br />
distribuirana proizvodnja obezbe|uje ve}u<br />
sigurnost u napajanju potro{a~a, smanjuje<br />
ukupne gubitke aktivne snage u sistemu i<br />
rastere}uje prenosnu mre`u. Ovi pozitivni<br />
efekti naro~ito dolaze do izra`aja u<br />
deregulisanom okru`enju [1,2,3], pa je to<br />
jedan od razloga {to procesi deregulacije,<br />
odnosno liberalizacije tr`i{ta elektri~ne<br />
energije, i razvoj distribuirane proizvodnje<br />
teku uporedo.<br />
Sa druge strane, distribuirana proizvodnja<br />
name}e nove tehni~ke zahteve u pogledu<br />
projektovanja i za{tite elemenata u<br />
distributivnom sistemu, jer distributivna<br />
mre`a postaje aktivna. U<br />
elektroenergetskim sistemima sa zna~ajnim<br />
udelom distribuirane proizvodnje name}e<br />
se potreba uklju~ivanja ovih izvora u<br />
jedinstveni sistem upravljanja (SCADA<br />
sistem). Stohasti~nost proizvodnje<br />
pojedinih obnovljivih distribuiranih izvora,<br />
u sistemima u kojima takvi izvori imaju<br />
veliki stepen penetracije, name}e potrebu
energija<br />
Slika 1 Trenutna i prognozirana struktura u~e{}a pojedinih primarnih<br />
energenata u ukupnoj svetskoj proizvodnji elektri~ne energije<br />
posebne organizacije regulacione rezerve u<br />
EES-u, kako bi se o~uvala stabilnost rada<br />
celokupnog sistema.<br />
U cilju pobolj{anja tehni~kih performansi i<br />
ekonomi~nosti distribuiranih izvora, kao i<br />
zadovoljenja svih tehni~kih uslova rada ne<br />
distributivnu mre`u, tehnologije<br />
distribuirane proizvodnje se intenzivno<br />
razvijaju. U ovom radu je dat pregled<br />
postoje}eg stanja i perspektiva razvoja<br />
tehnologija distribuiranih izvora koji imaju<br />
najve}i obim i trend porasta instalisanih<br />
kapaciteta u svetu.<br />
2. Perspektive razvoja<br />
distribuiranih izvora elektri~ne<br />
energije<br />
Perspektive razvoja distriburanih izvora su<br />
vrlo optimisti~ne jer su resursi obnovljivih<br />
izvora po energiji neiscrpni a po snazi<br />
vi{estruko prevazilaze trenutne globalne<br />
potrebe za elektri~nom energijom [4].<br />
Tako|e su i rezerve prirodnog gasa<br />
(procenjuju se na oko 700 godina)<br />
zna~ajno ve}e od rezervi nafte (procenjuju<br />
se na oko 80 godina) i uglja (procenjuju se<br />
na oko 200 godina) pa se u budu}nosti<br />
o~ekuje i dalji razvoj gasno - turbinskih<br />
elektrana - toplana koje su i sa ekolo{kog<br />
aspekta prihvatljive. Rezerve vodonika,<br />
koji se kao gorivo koristi kod gorivnih<br />
}elija, su tako|e prakti~no neiscrpne, pa je<br />
i ovaj izvor distribuirane proizvodnje, sa<br />
aspekta resursa, perspektivan.<br />
Postoje predvi|anja da }e obnovljivi<br />
distribuirani izvori do sredine ovog veka<br />
preuzeti primat u proizvodnji elektri~ne<br />
energije. Jedan takav scenario mogu}eg<br />
razvoja elektroenergetike u svetu koji su<br />
dali stru~njaci Shella 1995, a koji se ~esto<br />
na me|unarodnim konferencijama<br />
posve}enim energetici isti~e kao vrlo<br />
realan [5,6,7] prikazan je na slici 1.<br />
U prilog realnosti scenarija prikazanog na<br />
slici 1 stoji i ~injenica da je Evropska<br />
unija, u formi direktive, obavezala svoje<br />
~lanice da, u skladu sa utvr|enim<br />
resursma, sa preciziranom dinamikom (do<br />
2020) pove}aju udeo ovnovljivih izvora u<br />
ukupnoj proizvodnji elektri~ne energije [8].<br />
Treba napomenuti da se celokupna<br />
proizvodnja iz obnovljivih izvora ne mo`e<br />
isklju~ivo posmatrati kao distribuirana, jer<br />
se u nekim regionima (npr. bogatim<br />
vetrom) proizvodne jedinice grupi{u (u tzv.<br />
klaster vetroelektrane) tako da zbirno<br />
imaju relativno veliku instalisanu snagu, pa<br />
se priklju~uju na visokonaponsku prenosnu<br />
mre`u, kao centralizovane jedinice.<br />
Tipi~an primer ovakvih centralizovanih<br />
jedinica su vetroelektrane na moru<br />
(offshore) koje se sve vi{e grade [9,10].<br />
Tako|e, postoje koncepti da se u<br />
budu}nosti u pustinjskim oblastima Afrike<br />
grade veliki sistemi za fotonaponsku<br />
konverziju koji bi magistralnim HVDC<br />
vodovima bili povezani sa potro{a~kim<br />
centrima u Evropi. Ipak, smatra se da }e<br />
ve}ina izgra|enih obnovljivih izvora biti<br />
distribuiranog karaktera, to potvr|uje i<br />
studija TERES (European Renewable<br />
Energy Study), prema kojoj }e u 2010. oko<br />
60% izgra|enih obnovljivih kapaciteta biti<br />
distribuiranog karaktera [11]. Prema<br />
analizama koje su dostupne u literaturi [2]<br />
trend pove}anja distribuirane proizvodnje<br />
na globalnom nivou u narednom periodu<br />
}e biti izuzetno visok. Analize pokazuju da<br />
}e se na globalnom nivou u periodu od<br />
2001. do 2011. nivo instalisanih<br />
proizvodnih kapaciteta distribuiranog<br />
karaktera uve}ati oko15 puta.<br />
3. Tehnologije distribuirane<br />
proizvodnje elektri~ne energije<br />
Tehnologije koje se koriste kod<br />
distribuirane proizvodnje su odre|ene<br />
tipom primarnog energenta. Primarni<br />
izvori se mogu podeliti na obnovljive i<br />
neobnovljive. U obnovljive spadaju:<br />
vetroelektrane, solarne elektrane, male<br />
hidroelektrane, geotermalne elektrane,<br />
elektrane na biomasu i biogas i elektrane<br />
[152]<br />
koje koriste energiju mora. U neobnovljive<br />
spadaju elektrane na fosilna goriva (ugalj,<br />
naftu i prirodni gas) i gorivne }elije.<br />
U tabeli 1 prikazane su osnovne<br />
tehnolo{ke karakteristike nekih<br />
distribuiranih izvora na postoje}em nivou<br />
njihovog razvoja. Podaci su preuzeti iz<br />
literature [12,14,3,4].<br />
Za ve}inu distribuiranih izvora tehnolo{ki i<br />
tehni~ki napredak tek predstoji. Na<br />
postoje}em tehnolo{kom nivou neki od<br />
distribuiranih izvora jo{ uvek nisu na{li<br />
komercijalnu primenu (npr. ve}ina tipova<br />
gorivnih }elija), dok su drugi izvr{ili jaku<br />
ekspanziju (npr. vetroagregati). Sa kolikom<br />
dinamikom se razvija tehnologija<br />
distribuirane proizvodnje najbolje mo`e<br />
ilustrovati ~injenica da se cena<br />
fotonaponskih modula po m 2 u poslednjih<br />
deset godina vi{estruko smanjila, dok se<br />
njihova efikasnost vi{estruko pove}ala.<br />
Dobar primer je i moderna industrija<br />
vetroagregata, koja se razvija u poslednjih<br />
petnaest godina sa prose~nom godi{njom<br />
stopom pove}anja instalisanih kapaciteta<br />
od preko 25%, pri ~emu se cena po<br />
instalisanom kW vi{estruko smanjila, a<br />
efikasnost i jedini~na snaga vi{estruko<br />
pove}ale.<br />
U daljoj analizi bi}e dat kratak prikaz i<br />
trenutni nivo tehnolo{kog razvoja za<br />
obnovljive distribuirane izvore koji<br />
trenutno imaju najve}e u~e{}e u<br />
proizvodnji elektri~ne energije.<br />
4. Vetroelektrane<br />
Vetar predstavlja neiscrpan ekolo{ki izvor<br />
energije ~iji globalni potencijal vi{estruko<br />
prevazilazi svetske potrebe za elektri~nom<br />
energijom [15]. Me|utim, pouzdana i<br />
ekonosmski prihvatljiva konverzija<br />
mehani~ke energije vetra u elektri~nu<br />
energiju je pra}ena nizom pote{ko}a koje<br />
su posledica stohasti~nosti vetra i njegove<br />
male gustine (fluksa) snage. U poslednjoj<br />
deceniji, razvojem energetske elektronike,<br />
upotrebom novih (kompozitnih) materijala<br />
i novim saznanjima iz oblasti<br />
aeromehanike, mnogi problemi su tehni~ki<br />
re{eni, pa je vetroenergetika postala oblast<br />
energetike sa najve}im trendom razvoja.<br />
Moderni vetroagregati imaju vetroturbinu<br />
sa horizontalnom osovinom koja ima<br />
sistem za zakretanje osovine u<br />
horizontalnoj ravni za pra}enje promene<br />
smera vetra. Vetroturbine mogu imati<br />
razli~it broj lopatica, ali se za ve}e snage<br />
naj~e{}e koriste turbine sa tri lopatice<br />
(slika 2). Pre~nik rotora (radnog kola ili<br />
elise) ovih turbina zavisi od snage i kre}e<br />
se od 30 m za snagu od 300 kW do 115 m<br />
za snagu od 5 MW. Vetroturbina se<br />
postavlja na vertikalni stub koji, u<br />
zavisnosti od pre~nika rotora turbine, mo`e<br />
biti visok i preko 100 m. Stub se naj~e{}e<br />
gradi kao ~eli~ni konusni, a re|e kao<br />
~eli~no-re{etkasti. Kao vetrogenerator<br />
koristi se: indukciona kavezna ma{ina,<br />
indukciona dvostrano napajana ma{ina ili<br />
sinhrona mnogopolna ma{ina sa<br />
permanentnim magnetima. Princip<br />
elektromehani~ke konverzije u
energija<br />
Tabela 1 Karakteristike distribuirane proizvodnje elektri~ne i toplotne energije<br />
Tip Tipi~na instalisana Efikasnost pretvaranja Primena Gorivo<br />
jedini~na snaga energije u elektri~nu<br />
Klipni motori:<br />
Dizel 20kW-10MW 36%-43% Re`im rezerve dizel,mazut,biodizel<br />
Gas 5kW-5MW 28%-42% CHP gas, prirodni gas,<br />
zemni gas<br />
Gasne turbine 1-20MW 21%-40% CHP gas, kerozin<br />
obezbe|ivanje<br />
vr{ne potro{nje<br />
Mikroturbine 35-1000kW 25%-30% proizvodnja prirodni gas,<br />
el. energije,CHP zemni gas, biogas<br />
Gorivne }elije:<br />
topljeni karbonat 50kW-1MW 50%-55% visoka temperatura metanol<br />
MCFC<br />
~vrsti oksid 1kW-5MW 50%-55% visoka temperatura vodonik ili<br />
SOFC proizvodnja energije prirodni gas<br />
fosforna kiselina 1kW-250MW +35% CHP,UPS<br />
PAFC<br />
Fotonponske 20W –100kW 5% -18 % za manja doma}instva solarno<br />
zra~enje<br />
}elije (moduli) za izolovane potro{a~e<br />
Vetroagregati 200W-5MW 40 % bazni izvor el. energije vetar<br />
pumpanje vode<br />
male 25 kW – 100MW 80% bazni izvor el. energije potencijalna<br />
hidroelektrane energija vode<br />
elektrane na 100 kW – 20MW CHP, bazni izvor el. energije, biomasa<br />
biomasu izolovani sistemi<br />
Geotermalne 5MW – 100MW CHP izvori tople<br />
elektrane vode<br />
vetroagregatima, izbor lokacije i priklju~enje<br />
na EES je opisan u literaturi [4].<br />
Tehnolo{ki razvoj, politika podr{ke<br />
izgradnje obnovljivih izvora i brza<br />
izgradnja doprineli su naglom pove}anju<br />
instalisanih vetroenergetskih proizvodnih<br />
kapaciteta u svetu. Na slici 3 prikazan je<br />
trend izgradnje vetroenergetskih kapaciteta<br />
u Evropi i svetu. Oko 75% svih svetskih<br />
vetroagregata instalirano je u zemljama<br />
Evropske unije (EU). EU iz instaliranih 34<br />
466 MW (decembar 2004) podmiruje oko<br />
3 % ukupnih potreba za elektri~nom<br />
energijom. Vode}e zemlje po veli~ini<br />
instalisanih vetroenergetskih proizvodnih<br />
kapaciteta su: Nema~ka (16 629 MW) i<br />
[panija (8 263 MW), a najve}e<br />
procentualno u~e{}e vetroelektrana u<br />
proizvodnji elektri~ne energije ima<br />
Danska, koja iz 3117 MW instalisanih<br />
vetroagregata podmiruje preko 20% svojih<br />
potreba za elektri~nom energijom [16].<br />
[to se ti~e razvoja tehnologije kod<br />
vetroagregata ona je intenzivna u svim<br />
elementima. Razvoj je pre svega orjentisan<br />
na dalje pove}avanje jedini~ne instalisane<br />
snage vetroagregata. Na postoje}em nivou<br />
komercijalno su dostupni<br />
vetroagregati sange 5 MW, a do<br />
2010. planira se razvoj<br />
vetroagregata snage 8 - 10 MW.<br />
Posebna pa`nja se posve}uje<br />
daljem razvoju vetroagregata za<br />
rad u planinskim lokacijama sa<br />
ote`anim klimatskim uslovima i<br />
turbulentnim vetrovima. Neki<br />
proizvo|a~i ve} su uspe{no<br />
instalirali komercijalne turbine<br />
za ekstremne planinske uslove,<br />
slika 4. Veliki napredak je<br />
postignut u razvoju sistema za<br />
kratkoro~nu predikciju<br />
parametara vetra. Na postoje}em<br />
nivou gre{ka za prognoziranu<br />
satnu proizvodnju na dnevnom<br />
nivou, za odre|enu<br />
vetroelektranu, je svedena ispod<br />
30%, pa vetroelektrane sve vi{e<br />
gube stohasti~nost proizvodnje.<br />
U pogledu integracije<br />
vetroagregata u EES trend je<br />
gradnja velikih vetroelektrana i<br />
njihovo priklju~enje na prenosnu<br />
mre`u.<br />
[153]<br />
Slika 2 Vetroagregat sa modernom trokrakom<br />
vetroturbinom nominalne<br />
snage 1,3 MW
energija<br />
Slika 3 Porast instalisanih kapaciteta vetroagregata u Evropi i svetu od 1993. do 2004.<br />
Predvi|a se da }e vetar u budu}nosti bitno<br />
pove}ati u~e{}e u proizvodnji ukupne<br />
elektri~ne energije. Prema studiji<br />
izvodljivosti Wind Force 12 [17], u~e{}e<br />
vetroelektrana<br />
u globalnoj<br />
proizvodnji<br />
elektri~ne<br />
energije u<br />
2020. se<br />
procenjuje na<br />
12%. Ovakva<br />
predvi|anja<br />
se baziraju na<br />
~injenici da<br />
je vetar<br />
obnovljivi<br />
ekolo{ki<br />
izvor i da su<br />
njegovi<br />
tehni~ki<br />
iskoristivi<br />
resursi<br />
vi{estruko<br />
ve}i od<br />
ukupne<br />
trenutne<br />
potro{nje elektri~ne energije. Me|utim, vetar<br />
kao primarni energent ima i niz nedostataka,<br />
pa se o perspektivi vetroagregata jo{ uvek ne<br />
mo`e pouzdano govoriti.<br />
Slika 4 Vetroelektrana Tauernwindpark u austrijskim Alpima<br />
na nadmorskoj visini 1900 m<br />
Slika 5 Svetska solarna mapa<br />
[154]<br />
U Srbiji i Crnoj Gori nije sprovedeno<br />
sistematsko istra`ivanje vetroenergetskog<br />
potencijala ali, na osnovu postoje}ih<br />
meteorolo{kih podataka i nekih<br />
pojedina~nih namenskih merenja, mo`e se<br />
zaklju~iti da postoje perspektivne lokacije<br />
sa zna~ajnim vetroenergetskim<br />
potencijalom.<br />
5. Solarne (fotonaponske)<br />
elektrane<br />
Sunce je ogroman izvor energije koji<br />
proizvodi veliku koli~inu elektromagnetske<br />
energije u obliku svetlosti. U toku samo tri<br />
dana na povr{inu zemlje dospeva Sun~eva<br />
energija ekvivalentna energiji koju bi<br />
proizveli svi fosilni izvori i njihove rezerve<br />
na Zemlji. Mo`e se smatrati da Sunce<br />
predstavlja savr{eni izvor zra~enja (crno<br />
telo) na temperaturi od 5800° K. Fluks<br />
Sun~eve energije (iradijacija) van Zemljine<br />
atmosfere koji pada na jedinicu povr{ine<br />
normalnu na upadni snop zra~enja<br />
predstavlja solarnu konstantu koja iznosi Ps =1367 W/m2 (srednja godi{nja povr{inska<br />
snaga Sun~evog zra~enja van Zemljine<br />
atmosfere). Me|utim, Sun~eve energije<br />
koja stigne na povr{inu Zemlje nema u<br />
izobilju, niti je kontinualno raspore|ena.<br />
Na slici 5 prikazana je mapa srednje<br />
godi{nje Solarne iradijacije na povr{ini<br />
Zemlje.<br />
Na povr{ini Zemlje, snaga Sun~eve<br />
energije menja se sa rotacijom zemlje oko<br />
svoje ose i sa rotacijom zemlje oko Sunca.<br />
U toku razli~itih perioda dana i godine<br />
intenzitet Sun~eve svetlosti se menja usled<br />
promene debljine atmosferskog omota~a<br />
kroz koji prolazi sun~eva radijacija i usled<br />
promene upadnog ugla pod kojim svetlost<br />
pada na neku povr{inu. Najve}a snaga<br />
Sun~evog zra~enja (pik) koje pada na<br />
horizontalnu povr{inu zemlje iznosi oko<br />
1000 W/m2 kada se Sunce nalazi u zenitu.<br />
Spektar Sun~eve svetlosti na povr{ini<br />
zemlje sastoji se od 7% ultraljubi~astog<br />
zra~enja, 47% vidljive svetlosti i 46%
energija<br />
Slika 6 Nivo instalisanih fotonaponskih sistema u EU-15 i svetu u poslednjih 10<br />
godina (u MWp)<br />
Slika 7 Struktura vi{eslojne solarne }elije<br />
infracrvenog zra~enja. Konverzija Sun~eve<br />
energije u elektri~nu se mo`e vr{iti<br />
direktno pomo}u fotonaponskih }elija<br />
(Photovoltaic - PV) ili u solarno -<br />
termalnim elektranama.<br />
Od 1954. kada je prvi put upotrebljena<br />
solarna }elija (na svemirskim letilicama)<br />
ona se intenzivno razvija, kako u pogledu<br />
efikasnosti, tako i u pogledu pojeftinjenja<br />
tehnologije izrade. Naro~ito je intezivan<br />
razvoj tehnologije solarnih }elija nakon<br />
energetske krize sedamdesetih godina<br />
pro{log veka. Trend tehnolo{kog razvoja<br />
prati i porast instalisanih kapaciteta u<br />
svetu. Na slici 6 prikazan je nivo<br />
instalisanih fotonaponskih sistema u EU i<br />
svetu u poslednjih 10 godina.<br />
Fotonaponske }elije se uglavnom grade od<br />
silicijuma koji je posle kiseonika<br />
najzastupljeniji element u Zemljinoj kori.<br />
Danas se uglavnom koriste tri tipa solarnih<br />
Tabela 2 Pregled i perspektive razvoja tehnologija fotonaponske konverzije<br />
PV Tehnologija PV Generacija Period komercijalne primene<br />
Silicijumske kristalne 1 1970 - 2020.<br />
Silicijumske amorfne 2 1983 - 2025.<br />
Silicijumske tankoslojne 2 2001 - 2050.<br />
CdTe (amorfne) 2 1995 - 2010.<br />
CIS/CIGS 2 2000 - 2050.<br />
DSC 3 2003 - 2055.<br />
DSC - hibridne 3+ 2015 - 2100.<br />
Organske - hibridne 3+ 2015 - 2100.<br />
Biolo{ke 4 2030 - 2100. +<br />
[155]<br />
}elija i to: monokristalne, polikristalne i<br />
amorfne. Zahvaljuju}i novim<br />
tehnologijama izrade stepen iskori{}enja<br />
solarnih }elija se stalno pove}ava. Na<br />
trenutnom nivou razvoja na tr`i{tu se<br />
prodaju solarne }elije sa stepenom<br />
iskori{}enja (u realnim eksploatacionim<br />
uslovima) od 7% (amorfne silicijumske)<br />
do 18% (monokristalne sislicijumske) [4].<br />
Intenzivan razvoj tehnologije gradnje<br />
solarnih }elija se odvija u vi{e pravaca koji<br />
su usmereni ka pojeftinjenju tehnologije i<br />
pove}anju efikasnosti. U tom smislu se<br />
danas sve vi{e koriste amorfne }elije od<br />
kadmijum-telurida (CdTe ), koje uz jeftinu<br />
tehnologiju (plazma depozicija) posti`u<br />
efikasnost i do 14%. U cilju daljeg<br />
pove}anja efikasnosti, tehnologija je<br />
usmerena ka izradi vi{espojnih<br />
tankoslojnih solarnih }elija (multi -<br />
junction thin film solar cell), slika 7.<br />
Vi{espojne solarne }elije karakteri{e visok<br />
stepen iskori{}enja, jer je<br />
svaki p-n spoj fotoosetljiv<br />
na razli~iti spektar talasnih<br />
du`ina (boju) sun~evog<br />
zra~enja, tako da zbirno<br />
ovakve }elije pokrivaju<br />
{irok dijapazon talasnih<br />
du`ina. Osim toga,<br />
poluprovodni aktivni sloj je<br />
vrlo tanak (
energija<br />
Tabela 3 Tipi~ne elektri~ne karakteristike<br />
jednog polikristalnog<br />
fotonaponskog modula<br />
Maksimalna snaga, P M<br />
Napon maksimalne snage, U MP<br />
Struja maksimalne snage, I MP<br />
Napon otvorenog kola, U OK<br />
Struja kratkog spoja, I KS<br />
100 W<br />
17,0 V<br />
5,6 A<br />
21,0 V<br />
6,3 A<br />
Me|usobno povezivanje modula u<br />
takozvane solarne panele mo`e biti u<br />
elektri~nom pogledu izvedeno redno i<br />
paralelno, tako da se prostim elektri~nim<br />
vezama mo`e dobiti `eljeni jednosmerni<br />
napon na priklju~cima jedne solarne<br />
instalacije bez upotrebe ~opera.<br />
Mali fluks snage solarnog zra~enja i<br />
relativno mala efikasnost solarnih }elija<br />
zahtevaju pokrivanje velikih povr{ina za<br />
dobijanje relativno male snage, npr. za<br />
jednu elektranu snage 1MWp potrebno je<br />
1ha (10000 m 2 ) povr{ine prekriti solarnim<br />
}elijama. Uz cenu ovo je najva`niji faktor<br />
koji ograni~ava {iroku upotrebu solarnih<br />
}elija u distributivnom sistemu.<br />
U poslednjih nekoliko godina, zahvaljuju}i<br />
tehnologiji izrade solarnih }elija i<br />
modernim trendovima u arhitekturi,<br />
osnovni nedostaci solarnih }elija su dobrim<br />
delom prevazi|eni kroz njihovu integraciju<br />
u fasade i krovove zgrada. Kod ovakve<br />
primene solarne }elije dobijaju i ulogu<br />
gra|evinskog materijala zamenjuju}i vrlo<br />
skupe staklene zidove ili krovne pokrivke,<br />
{to znatno smanjuje cenu instalisanog kW.<br />
Krovovi i zidovi zgrada su pasivne<br />
povr{ine pa problem pokrivanja korisnih<br />
povr{ina kod ovakvih aplikacija solarnih<br />
}elija ne postoji. Trend integracije solarnih<br />
}elija u fasade i krovove zgrada je stvorio<br />
novu modernu arhitektonsku granu -<br />
solarnu arhitekturu. Na slici 8 prikazan je<br />
primer integracije solarnih }elija u fasadi<br />
zgrade Instituta za marketing u Austriji.<br />
Instalisana snaga “fasade” je 20 kWp.<br />
Snaga “fasada” mo`e biti i nekoliko stotina<br />
kWp, npr. zgrada firme Sanyo u Japanu iz<br />
svoje fasade dobija 630 kWp elektri~ne<br />
energije. Fotonaponski sistemi integrisani<br />
u fasade zgrada su tipi~ni distribuirani<br />
izvori koji se obi~no projektuju za<br />
pokrivanje pikova potro{nje pri kori{}enju<br />
sistema za klimatizaciju, koji su ina~e vrlo<br />
neugodni potro{a~i za EES. Ovakvom<br />
lokalnom (distribuiranom) proizvodnjom<br />
se vr{i rastere}enje distributivih i<br />
prenosnih transformatora i ostalih<br />
elemenata EES-a u uslovima kada oni<br />
imaju vrlo nepovoljne uslove rada<br />
(preoptere}enje uz lo{e uslove hla|enja).<br />
Pretpostavlja se da }e solarna arhitektura<br />
predstavljati glavnu okosnicu dalje<br />
primene fotonaponskih sistema kao<br />
distribuiranih izvora elektri~ne energije.<br />
Srbija i Crna Gora kao mediteranska<br />
zemlja ima zna~ajan solarni potencijal. U<br />
prethodnom periodu (do 1986) u SFRJ je<br />
posedovala jednu od najboljih i<br />
najopremljenijih mre`a za merenje<br />
insolacije. Prema tim podacima u Srbiji je<br />
srednja dnevna osun~anost na godi{njem<br />
nivou oko 3,8 kWh/m 2 [20]. Na<br />
Crnogorskom primorju ovaj nivo je jo{<br />
ve}i. Dakle, sa aspekta resursa mo`e se<br />
o~ekivati da }e u perspektivi solarna<br />
energetika biti zna~ajan izvor finalne<br />
energije (elektri~ne i toplotne) u Srbiji i<br />
Crnoj Gori<br />
6. Male hidroelektrane<br />
U male hidroelektrane (MHE) spadaju sve<br />
hidroelektrane ~ija je instalisana snaga<br />
manja od 10 MW. Potencijali malih re~nih<br />
slivova nisu dovoljno istra`eni na<br />
Slika 8 Integracije solarnih }elija u fasadi zgrade Instituta za marketing u Austriji<br />
[156]<br />
globalnom nivou, ali se pretpostavlja da<br />
omogu}avaju zna~ajno pove}anje udela<br />
malih hidroelektrana u proizvodnji<br />
elektri~ne energije, koje sada na globalnom<br />
nivou iznosi oko 0,7%. U zemljama<br />
Evropske unije hidropotencijal malih<br />
re~nih slivova je u velikoj meri iskori{}en<br />
sa instalisanih oko 10000 MW MHE<br />
(vode}e zemlje su Italija - 2200 MW,<br />
Francuska i [panija - 1700 MW i<br />
Nema~ka - 1500 MW). Na slici 9<br />
prikazani su ukupni instalisani kapaciteti<br />
MHE u zemljama EU - 15. Prema<br />
podacima Evorpske asocijacije za male<br />
hidroelektrane (European small<br />
hydropower association - ESHA) preostali<br />
(neiskori{}eni) potencijal MHE u<br />
zemljama EU - 15 je oko 5000 MW.<br />
Najve}i neiskori{}eni resursi malih re~nih<br />
tokova se uglavnom nalaze u zemljama u<br />
razvoju. U Srbiji bez Kosova i Metohije je<br />
definisano 856 pogodnih lokacija za MHE,<br />
koje bi zbirno obezbedile oko 400 MW<br />
distribuirane obnovljive elektri~ne snage,<br />
koja bi generisala oko 1500 GWh/god<br />
“zelene“ elektri~ne energije [20].<br />
Tehnologija kod malih hidroelekrana je<br />
uglavnom preuzeta od velikih proizvodnih<br />
sistema koji su razvijani u pro{lom veku,<br />
tako da se koriste uglavnom isti tipovi<br />
turbina kao i kod velikih hidroelektrana.<br />
Osim standardinh tipova hidroturbina, kod<br />
MHE vrlo su popularne Banki turbine<br />
(crossflow turbine) koje su jednostavne i<br />
jeftine pa znatno pojeftinjuju tro{kove<br />
gradnje MHE. Trendovi su da se razvijaju<br />
agregati za vrlo niske padove (manje od<br />
5m) u kojima bi se primenjivali sinhroni<br />
mnogopolni generatori sa permanentnim<br />
magnetima koji bi bili direktno spregnuti sa<br />
hidroturbinom (direct drive low speed<br />
generators for low heads). Kod MHE, sa<br />
promenljivim protokom i padom, u cilju<br />
pove}anja efikasnosti turbine potrebno je<br />
prilago|avati (menjati) brzinu obrtanja<br />
turbine, pa se razvijaju hidroagregati sa<br />
dvostrano napajanom asinhronom ma{inom<br />
sli~no kao i kod vetroagregata [21].<br />
U klasi~nim MHE se, kao i kod velikih<br />
hidroelektrana, koristi potencijalna energija<br />
vodenog toka. U novije vreme se sve vi{e<br />
razvijaju agregati koji koriste kineti~ku<br />
energiju brzih (planinskih) re~nih tokova.<br />
To su potapaju}i hidroagregati male snage<br />
(mikroizvori) koji ne zahtevaju posebne<br />
gra|evinske objekte (brane i ma{insku<br />
zgradu) pa su relativno jefitini i laki za<br />
monta`u. Ovakvi agregati se za sada<br />
koriste za izolovane potro{a~e koji se<br />
nalaze u blizini planinskih reka. Za razliku<br />
od solarnih i vetroelektrana vodeni tok ima<br />
znatno stabilnije parametre pa se<br />
proizvodnja iz ovakvih sistema mo`e sa<br />
velikom verovatno}om prognozirati.<br />
Stabilna proizvodnja omogu}ava da se pri<br />
dovoljnoj instalisanoj snazi hidroturbina<br />
akumulatorske baterije izbace ili<br />
minimizuje njihov kapacitet.<br />
Princip konverzije energije kod<br />
potapaju}ih hidroturbina je sli~an kao i<br />
kod vetroagregata. Specifi~na snaga (snaga<br />
po jedinici povr{ine turbine) je srazmerna
energija<br />
Slika 9 Ukupni instalisani kapaciteti malih hidroelektrana u zamljama EU - 15<br />
tre}em stepenu brzine strujanja fluida i<br />
prvom stepenu njegove gustine [15]. Kod<br />
vetroagregata brzina vetra pri kojoj se<br />
ostvaruje nominalna snaga je tipi~no 12<br />
m/s, dok je gustina vazduha pri normalnom<br />
atmosferskom pritisku 1,225 kg/m 3 .<br />
Potapaju}i hidroagregat ostvari}e istu<br />
specifi~nu snagu (snaga po jedinici<br />
povr{ine turbine) kao i vetroagregat pri<br />
brzini vode od oko 2,1m/s, {to je realna<br />
brzina za planinske reke. Osim toga<br />
hidroagregat }e imati vreme iskori{}enja<br />
nominalne snage vi{estruko ve}e od onog<br />
kod vetroagregata (jer je brzina vodenog<br />
toka stabilna za razliku od vetra), pa bi<br />
specifi~na proizvodnja elektri~ne energije<br />
(proizvodnja po jedinici povr{ine turbine)<br />
na godi{njem nivou, pri istoj specifi~noj<br />
snazi, kod potapaju}ih hidroturbina bila<br />
oko 4 puta ve}a nego kod vetroagregata.<br />
Ovakva analiza je dovela do ideje da se<br />
iskoriste morske struje, gde bi se na<br />
pogodnim lokacijama (u okolini<br />
Britanskog ostrva) potopile velike<br />
hidroturbine koje bi bile vrlo sli~ne<br />
vetroturbinama. Problem za realizaciju<br />
ovakvih ideja je agresivna sredina (morska<br />
voda).<br />
U cilju minimizacije tro{kova i pove}anja<br />
efikasnosti MHE se sve vi{e grade kao<br />
multifunkicionalni objekti. Obi~no se one<br />
lociraju tako da se voda iz akumulacije<br />
mo`e koristiti za druge potrebe<br />
(navodnjavanje, tehni~ka voda u<br />
industrijskim postrojenjima i sli~no). ^esto<br />
se MHE (mikroelektrane) grade u sklopu<br />
drugih objekata, npr. turisti~kih i<br />
ugostiteljskih objekata, slika 10.<br />
U deregulisanim EES-ima naro~ito su<br />
popularne akumulacione MHE, jer one<br />
omogu}avaju da vlasnik na tr`i{te<br />
elektri~ne energije nudi elektri~nu energiju<br />
u uslovima kada je najve}a potra`nja i<br />
time ostvari najpovoljniju cenu po<br />
proizvedenom kWh. U re`imima no}nih<br />
minimuma, cena energije iz<br />
centralizovanih izvora sa visokim<br />
tehni~kim minimumom (nuklearne i<br />
termoelektrane) je relativno niska, pa se u<br />
ovim periodima protok u MHE odr`ava na<br />
biolo{kom minimumu, tj. akumulacija se<br />
puni. U re`imima dnevnih maksimuma<br />
potro{nje, kada je cena energije najve}a,<br />
Slika 10 Mikrohidroelektrana u sklopu turisti~kog ugostiteljskog objekta<br />
[157]<br />
MHE radi sa<br />
nominalnom<br />
snagom. I u<br />
tehni~kom pogledu<br />
ovakvo anga`ovanje<br />
MHE je korisno za<br />
EES jer, osim<br />
smanjenja gubitaka,<br />
doprinosi smanjenju<br />
zagu{enja u<br />
prenosnom sistemu<br />
koje postaje sve<br />
aktuelnija<br />
problematika u<br />
deregulisanim<br />
sistemima.<br />
Od svih<br />
distribuiranih izvora<br />
elektri~ne energije u bliskoj budu}nosti u<br />
Srbiji je najizvesnija gradnja MHE. Prema<br />
predlogu Strategije razvoja energetike<br />
Republike Srbije do 2015. u Srbiji se<br />
predvi|a instalisanje 150 MW novih MHE<br />
koje bi u 2015. obezbedile oko 450<br />
GWh/god distribuirane elektri~ne energije.<br />
7. Zaklju~ak<br />
U svetu postoji vrlo intenzivan razvoj<br />
razli~ith tehnologija distribuirane<br />
proizvodnje. Trend razvoja tehnologija<br />
prati i izgradnja novih proizvodnih<br />
kapaciteta. Naro~ito je intenzivan razvoj i<br />
izgradnja vetroagregata i solarnih<br />
(fotonaponskih) sistema. Trend pove}anja<br />
ukupnih instalisanih kapaciteta kod<br />
vetroagaregata i solarnih }elija je na<br />
godi{njem nivou oko 25%. Glavne<br />
smernice tehnolo{kog razvoja kod<br />
vetroagragata su u pravcu pove}anja<br />
jedini~ne snage vetroturbine, {to }e<br />
smanjiti specifi~ne tro{kove proizvodnje.<br />
Tako|e se intenzivno razvijaju i sistemi za<br />
predikciju proizvodnje elektri~ne energije<br />
iz vetra. Kod fotonaponske konverzije<br />
osnovni cilj je pove}anje efikasnosti, koja<br />
kod solarnih }elija prve generacije u<br />
realnim uslovima eksploatacije iznosi 5 -<br />
15 %. U toku je razvoj druge i tre}e<br />
generacije fotonaponskih }elija koje u<br />
laboratorijskim uslovima posti`u<br />
efikasnost i do 35%. U perspektivi se<br />
o~ekuje razvoj plasti~nih i biolo{kih<br />
solarnih }elija ~etvrte generacije.<br />
Perspektive razvoja solarnih i<br />
vetrogeneratorskih tehnologija<br />
distribuirane proizvodnje su u svim<br />
varijantama vrlo optimisti~ne, jer tehni~ki<br />
iskoristivi resursi ovih izvora vi{estruko<br />
prevazilaze ukupne svetske potrebe za<br />
elektri~nom energijom. Jedna od<br />
najrazvijenijih i najefikasnijih tehnologija<br />
distribuirane proizvodnje jesu male<br />
hidroelektrane. U ovoj oblasti je dalji<br />
tehnolo{ki razvoj usmeren ka gradnji<br />
jeftinih mikro sistema za primene kod<br />
re~nih tokova malog pada i malog protoka.<br />
Tako|e se razvijaju i potapaju}i<br />
mikroagragati koji koriste kineti~ku<br />
energiju brzih planinskih reka i pogodni su<br />
za izolovane potro{a~e. Dalji razvoj<br />
instalisanih kapaciteta MHE je ograni~en<br />
tehni~ki iskoristvim resursima koji su u<br />
velikoj meri u razvijenim zemljama ve}<br />
iskori{}eni.
energija<br />
Generalni zaklju~ak ovog rada je da<br />
distribuirana proizvodnja ima jasnu<br />
perspektivu jer se njene tehnologije<br />
intenzivno razvijaju u svim sferama, a<br />
resursi njenih primarnih energenata su<br />
neiscrpni po energiji, a po snazi vi{estruko<br />
prevazilaze globalne zahteve u pogledu<br />
vr{nih optere}enja.<br />
Acknowledgements<br />
This work was supported by European<br />
Commission, Directorate General on<br />
Research and Technology Development<br />
and International Co-operation Activities<br />
(INCO) under contract no FP6-509161<br />
(RISE Project).<br />
Literatura<br />
[1] S. S. Venkata, A. Pahwa, R. E. Brown,<br />
R. D. Christie, What Future Distribution<br />
Engineers Need to Learn, IEEE Trans. on<br />
Power Systems, Vol. 19, No. 1, February<br />
2004.<br />
[2] Allied Business Intelligence,<br />
Distributed generation, Photovoltaics<br />
Bulletin, July 2002.<br />
[3] Intrnational Energy Asociation (IEA),<br />
2002, Distributed Generation in<br />
Liberalised Electricity Markets, Paris, str.<br />
128.<br />
[4] M. \uri}, A. ^ukari}, @. \uri{i},<br />
Elektrane, Elektrotehni~ki fakultet<br />
Beograd - Elektrotehni~ki fakultet Pri{tina,<br />
2004.<br />
[5] L. Gertmar, Alternative Energy<br />
Solutions, ABB Environmental Affairs,<br />
June 2000.<br />
[6] L. Gertmar, Power Electronics and<br />
Wind Power, 10th European Conference on<br />
Power Electronics and Applications,<br />
Toulouse, 2003.<br />
[7] M. T. Eckhart, Renewable Energy in<br />
The U.S., World Council for Renewable<br />
Energy, Berlin, Germany, 2002.<br />
[8] The EU Directive on Electricity from<br />
Renewable Energy Sources (Directive<br />
2001/77/EC), Official Journal of the<br />
European Communities, Brussels, 27. 10.<br />
2001.<br />
[9] P. Christiansen et al., Grid Connection<br />
and Remote Control for the Horns Rev 150<br />
MW Offshore Wind Farm in Denmark.<br />
[10] H. C. Sørensen , L. K. Hansen , J. H.<br />
M. Larsen , Middelgrunden 40 MW<br />
Offshore Wind Farm Denmark - Lessons<br />
Learned, Realities of Offshore Wind<br />
Technologies, Case: Middelgrunden,<br />
Orkney, October 2002.<br />
[11] M. Grubb, Renewable Energy<br />
Strategies for Europe,Volume I,<br />
Foundations and Context, The Royal<br />
Institute of International Affairs, London,<br />
UK, 1995.<br />
[12] T. Ackermann , G. Andersson, L.<br />
Soder, Distributed generation: a definition,<br />
Electric Power Systems Research, 57<br />
(2001) 195-204.<br />
[13] W. El-Khattam, M.M.A. Salama,<br />
Distributed generation technologies,<br />
definitions and benefits, Electric Power<br />
Systems Research, 71 (2004) 119-128.<br />
[14] G. Pepermansa, J. Driesenb, D.<br />
Haeseldonckxc, R. Belmansc, W.<br />
D’haeseleer, Distributed generation:<br />
definition, benefits and issues, Energy<br />
Policy, (2005), Article in press.<br />
[15] D. Miki~i}, @. \uri{i}, B. Radi~evi}:<br />
Vetrogeneratori - perspektivni izvori<br />
elektri~ne energije, Elektroprivreda, broj 4,<br />
2002.<br />
[16] European Wind Energy Asociation<br />
(EWEA), www.ewea.org , 16.3.2005.<br />
[17] Wind Force 12, Greenpeace and<br />
European Wind Energy Association,<br />
Preparatory meeting of the “Earth Summit<br />
- Greenpeace” Bali, Indonesia, May 2002.<br />
[18] J. Halme, Dye-sensitized<br />
nanostructured and organic photovoltaic<br />
cells: technical review and preliminary<br />
tests, Master's thesis, Espoo, February 12,<br />
2002.<br />
[19] S. Tulloch, Solar cell for tomorrow,<br />
First international Conference on Energy<br />
Efficiency and Conversation, Hong Kong,<br />
15 January 2003.<br />
[20] Nacionalni program energetske<br />
efikasnosti, Kori{}enje alternativnih i<br />
obnovljivih izvora energije, Termotehnika,<br />
1-4 , XXVIII, str. 19 - 86 (2002).<br />
[21] @. \uri{i}, N. Kraji{nik, D. Bo`ovi},<br />
Dvostrano napajana asinhrona ma{ina<br />
primenjena u vetroeneratorima,<br />
Alternativni izvori energije i budu}nost<br />
njihove primjene u zemlji - Tre}i nau~ni<br />
skup, Budva, 9-10. oktobar 2003.<br />
[158]
Uvod<br />
Gravitacione sile izme|u Mjeseca, Sunca i<br />
Zemlje prouzrokuju ritmi~ko podizanje i<br />
spu{tanje voda okeana {irom svijeta koje<br />
rezultira u plimskim talasima, pri ~emu<br />
Mjesec djeluje dvaput sna`nije na talase<br />
nego Sunce zbog njegove bli`e pozicije u<br />
odnosu na Zemlju. Tako se pojavljuju<br />
dnevni ciklusi plime i osjeke bilo gdje na<br />
povr{ini okeana. Dok su na otvorenom<br />
okeanu amplituda ili visina plimskog talasa<br />
veoma mala, reda nekoliko centimetara,<br />
ona mo`e dramati~no porasti kada talas<br />
dostigne obalne grebene, donose}i veliku<br />
koli~inu vode u zalive i delte rijeka. Najve}i<br />
plimski talasi su prikazani u tabeli 1.<br />
Energija plimskog talasa sadr`i<br />
potencijalnu i kineti~ku energiju.<br />
Potencijalna energija predstavlja rad<br />
izvr{en u dizanju vodene mase iznad<br />
povr{ine okeana i ona se mo`e prikazati<br />
kao:<br />
(1)<br />
gdje je:<br />
E p - potencijalna energija; g - gravitaciono<br />
ubrzanje; ρ - gustina vode; A - povr{ina<br />
razmatranog mora (okeana); z - vertikalna<br />
koordinata povr{ine okeana; h - amplituda<br />
plimskog talasa.<br />
Umaju}i prosje~nu vrijednost (gρ) = 10,15<br />
kNm -3 za morsku vodu, mo`e se dobiti za<br />
plimski talasni ciklus po m 2 okeanske<br />
povr{ine:<br />
Tabela 1 Najve}i plimski talasi u svijetu<br />
E = 1,4 h p 2 ili<br />
[Wh] (2)<br />
E = 5,04 h p 2 [kJ] (3)<br />
Kineti~ka energija E vodene mase m<br />
k<br />
ustvari je prourokovana brzinom v te mase.<br />
Defini{e se kao:<br />
Ek = 0,5 mv2 Ukupna energija talasa je jednaka zbiru<br />
(4)<br />
njegove potencijalne i kineti~ke energije.<br />
Poznavanje potencijalne energije talasa<br />
zna~ajno je za projektovanje<br />
[159]<br />
energija<br />
Mr Miroslav Markovi}<br />
Elektroprivreda Crne Gore A.D., Nik{i}<br />
UDC 620.91:627.223.6<br />
Dr`ava Lokacija Visina talasa (m)<br />
Kanada Bay of Fundy 16.2<br />
Francuska Port of Ganville 14.7<br />
Engleska Severn Estuary 14.5<br />
Francuska La Rance 13.5<br />
Rusija Penzhimskaya Guba (Sea of Okhotsk) 13.4<br />
Argentina Puerto Rio Gallegos 13.3<br />
Rusija Bay of Mezen (White Sea) 10.0<br />
Energija plimskog talasa (struje)<br />
Tradicionalni i netradicionalni pristup<br />
Rezime<br />
Plimski talasi igraju veoma zna~ajnu ulogu u stvaranju globalne klime i ekosistema za<br />
stanovnike okeana. U isto vrijeme, plimski talasi su zna~ajan potencijalni izvor ~iste<br />
obnovljive energije za budu}e generacije. Iscrpljivanje rezervi nafte, stvaranje efekta<br />
staklenika sagorjevanjem uglja, nafte i drugih fosilnih goriva, kao i skladi{tenje otpada<br />
iz nuklearnih elektrana, usmjeri}e stanovni{tvo ka zamjeni tradicionalnih energetskih<br />
resursa sa obnovljivom energijom u budu}nosti. Energija plimskih talasa je jedan od<br />
najboljih kandidata za tu revoluciju koja se pribli`ava.<br />
Klju~ne rije~i: plimski talas, obnovljiva energija.<br />
Abstract<br />
Tides play a very important role in the formation of global climate as well as the<br />
ecosystems for ocean habitants. At the same way, tides are a substantial potential source<br />
of clean renewable energy for future human generations. Depleting oil reserves, the<br />
emission of greenhouse gases by burning coal, oil and other fossil fuels, as well as the<br />
accumulation of nuclear waste from nuclear reactors will inevitably force people to<br />
replace most of our traditional energy sources with renewable energy in the future.<br />
Tidal energy is one of the best candidates for this approaching revolution.<br />
Key words: tides, renewable energy.<br />
konvencionalnih plimskih elektrana koje<br />
koriste brane za stvaranje vje{ta~kih<br />
uzvodnih vodenih padova. Te elektrane<br />
koriste potencijalnu energiju vertikalnog<br />
podizanja i spu{tanja vode. Kao suprotnost<br />
tome treba upoznati kineti~ka energija<br />
talasa u cilju projektovanja pokretnih i<br />
drugih oblika plimskih elektrana koje<br />
koriste plimske struje ili horizontalnih<br />
vodenih tokova koje plima prouzrokuje.<br />
Ove elektrane ne uklju~uju brane.<br />
Iskori{}avanje energije plime:<br />
tradicionalni pristup<br />
^ovjek je koristio plimski fenomen i<br />
plimske stuje znatno prije nove ere. Tako<br />
su najraniji navigatori morali dobro da<br />
poznaju periodi~ne fluktuacije talasa, kada<br />
se i gdje one mogu desiti i iskorostiti, a<br />
posebno ako su se trebali boriti ili<br />
iskori{}avati jake plimske struje. U<br />
srednjem vijeku postojale su male<br />
hidromehani~ke instalacije koje su energiju<br />
plimskog talasa iskori{}avale za pumpanje<br />
vode, rad vodenica i druge koristi. Neke od<br />
ovih instalacija su se zadr`ale dugo<br />
vremena, pa su tako npr. veliki vodeni<br />
to~kovi pokretani plimom kori{}eni za
energija<br />
Tabela 2 Postoje}e velike plimske elektrane<br />
Dr`ava Lokacija<br />
odstranjivanje otpada u Hamburgu sve do<br />
19. vijeka. Veliki plimski to~kovi ispod<br />
Londonskog mosta instalisani su 1580. i<br />
preko 250 godina omogu}avaki<br />
snabdjevanje Londona svje`om pitkom<br />
vodom.<br />
Ozbiljnija istra`ivanja i projektovanje<br />
prvih industrijskih elektrana za<br />
iskori{}avanje energije plimskih talasa<br />
po~ela su rapidnim porastom industrije za<br />
proizvodnju elektri~ne energije.<br />
Elektrifikacija u bilo kom obliku vodila je<br />
razli~itim rje{enjima za pretvaranje<br />
energije prirodnih izvora u elektri~nu<br />
energiju. Zajedno sa energetskim<br />
sistemima za iskori{}avanje fosilnih i<br />
nuklearnih goriva, koji stvaraju velike i<br />
nove ekolo{ke probleme zaga|enja,<br />
nau~nici i in`enjeri su bili zainteresovani<br />
da iskori{}avaju obnovljive i ~iste<br />
energetske izvore za proizvodnju<br />
elektri~ne energije. Energija plimskih<br />
talasa je jedan od obnovljivih izvora koji je<br />
najvi{e na raspolaganju.<br />
Ako se uporedi sa ostalim ~istim,<br />
obnovljivim izvorima, kao {to su energija<br />
vjetra, solarna energija, geotermalna<br />
energija i sl., energija plimskog talasa<br />
mo`e se predvidjeti za vjekove unaprijed<br />
sa ta~ke gledi{ta vremena de{avanja i<br />
magnitude. Me|utim, energija ovog izvora,<br />
sli~no energiji vjetra ili sun~anoj energiji,<br />
distribuirana je preko velikih oblasti i<br />
glavni problem je sakupiti tu energiju.<br />
Osim toga, kompleksne konvencionalne<br />
energetske instalacije, koje uklju~uju<br />
masivne brane na otvorenom okeanu, te{ko<br />
Slika 1 Plimska elektrana La Rance (Francuska)<br />
Godina Ins. kapacitet Bazen Srednja plima<br />
izgradnje (MW) (km 2 ) (m)<br />
Francuska La Rance 1967 240.0 22.0 8.55<br />
Rusija Kislaya Guba 1968 0.4 1.1 2.30<br />
Kanada Annapolis 1984 18.0 15.0 6.40<br />
Kina Jiangxia 1985 3.9 1.4 5.08<br />
mogu biti ekonomski konkurentne<br />
termoelektranama na fosilna goriva ili<br />
nuklearnim elektranama. Ove elektrane su<br />
sada osnovna komponenta svjetske<br />
proizvodnje elektri~ne energije, me|utim<br />
rezerve uglja i nafte su ograni~ene i<br />
rapidno se tro{e uz enormno zaga|enje<br />
atmosfere i zemlji{ta. Nuklearne elektrane<br />
proizvode osim elektri~ne energije i znatne<br />
koli~ine radioaktivnog otpada koji se mora<br />
skladi{titi u zemlji na poseban na~in i ~ija<br />
razgradnja te~e veoma sporo,<br />
prouzrokuju}i na taj na~in ozbiljne<br />
probleme za budu}e generacije.<br />
Sada postoje ~etiri elektrane koje koriste<br />
energiju plimskih talasa za proizvodnju<br />
elektri~ne energije (slika 1). Sve su<br />
izgra|ene nakon II svjetskog rata. Osnovne<br />
karatkeristike ovih elektrana date su u<br />
tabeli 2.<br />
Sve postoje}e elektrane koriste isti projekat<br />
(dizajn) koji je prihva}en za izgradnju<br />
konvencionalnih hidroelektrana na<br />
rijekama. Tri osnovna strukturalna i<br />
mehani~ka elementa ovog projekta su:<br />
masivna brana, postavljena popre~no na<br />
plimsku struju, stvara vje{ta~ku akumulaciju<br />
vode i potrebni pad za rad hidrauli~nih<br />
turbina; odre|en broj turbina postavljenih<br />
na najni`oj ta~ki brane i povezanih sa<br />
generatorima za proizvodnju elektri~ne<br />
energije; i hidrauli~ke ustave za kontrolu<br />
tokova vode u i iz akumulacije. Postoje i<br />
ustave i liftovi za potrebe navigacije.<br />
Turbine pretvaraju potencijalnu energiju<br />
akumulisane vodene mase sa bilo koje<br />
[160]<br />
strane brane u elektri~nu<br />
energiju tokom plime i osjeke.<br />
Same turbine mogu biti<br />
projektovanje za jednostruko ili<br />
dvostruko operativno<br />
djelovanje. Dvostruko<br />
operativno djelovanje uklju~uje<br />
proizvodnju elektri~ne energije<br />
kada voda prolazi kroz turbine<br />
pune}i akumulacioni basen, a<br />
zatim tokom osjeke tako|e se<br />
proizvodi elektri~na energija koriste}i<br />
vodu koja se vra}a u more (okean). Kod<br />
jednostrukog operativnog djelovanja<br />
koristi se samo voda iz akumulacionog<br />
basena tokom perioda osjeke. U tom<br />
slu~aju se vodene ustave dr`e otvorene<br />
tokom plime kada se puni akumulacioni<br />
prostor, da bi se zatim one zatvorile i sva<br />
voda iz akumulacije tokom osjeke<br />
usmjerila na turbine.<br />
Prednosti turbina sa dvostrukim<br />
djelovanjem su rad u direknoj vezi sa<br />
prirodnim fenomenom plimskih talasa,<br />
manjim uticajem na okru`enje i ve}om<br />
energetskom efikasno{}u. Me|utim,<br />
dvostruko djelovanje zahtijeva i<br />
komplikovanije i skuplje reverzibilne<br />
turbine i elektri~nu opremu. Turbine sa<br />
jednostrukim djelovanjem su prostije i<br />
jeftinije, ali zahtijevaju potpuno punjenje<br />
akumulacije {to negativno uti~e na<br />
okru`enje zbog projektovanja ve}ih<br />
padova i akumulisanja sedimenata u<br />
akumulaciji. Oba metoda iskori{}avanja<br />
plimskog talasa postoje u praksi. Elektrane<br />
La Rance (slika 2) i Kislaya Guba imaju<br />
{eme sa dvostrukim djelovanjem, dok<br />
elektrana Annapolis ima turbine sa<br />
jednostrukim djelovanjem.<br />
Jedan od osnovnih parametara<br />
konvencionalnih hidroelektrana je njena<br />
proizvodna snaga P (energija po jedinici<br />
vremena) kao funkcija protoka vode Q<br />
(zapremina u jedinici vremena) kroz<br />
turbine i pad h (razlika izme|u uzvodnog i<br />
nizvodnog nivoa vode). Trenutna snaga P<br />
mo`e se definisati jedna~inom:
energija<br />
Slika 2 Plimska elektrana La Rance ("Bulb" turbina)<br />
Tabela 3 Neke potencijalne kolacije za plimske elektrane (tradicionalni pristup)<br />
Dr`ava Lokacija<br />
Instalisani<br />
kapacitet<br />
[161]<br />
Godi{nja<br />
proizvodnja<br />
Faktor<br />
snage<br />
Povr{ina<br />
bazena<br />
P = 9,81 Q h [kW] (5)<br />
gdje je:<br />
Q - protok [m 3 s -1 ]; h - pad [m];<br />
9,81 - proizvod (gρ) za svje`u<br />
vodu koja ima gustinu ρ = 1000<br />
kg m -3 i g = 9,81 m s -2 .<br />
Komponentu (gρ) treba korigovati<br />
za primjenu u morskoj vodi zbog<br />
njene druga~ije gustine.<br />
Prosje~na godi{nja proizvodnja u<br />
konvencionalnoj plimskoj<br />
elektrani sa branom mo`e se<br />
izra~unati uzimaju}i u ra~un neke<br />
druge geofizi~ke i hidrauli~ke<br />
faktore, kao {to su efektivni<br />
akumulacioni basen, fluktuacije<br />
plimskih talasa i sl.<br />
U svijetu postoji nekoliko<br />
potencijalnih lokacija za<br />
postavljanje plimskih elektrana po<br />
tradicionalnom pristupu i njihove<br />
potencijalne karakteristike se<br />
prikazane u tabeli 3.<br />
Projekti plimskih elektrana<br />
bazirani na<br />
tradicionalnom<br />
pristupu kapitalno<br />
Srednja<br />
plima<br />
(MW) (GWh) (%) (km 2 ) (m)<br />
USA Passamaquoddy 400 300 5.5<br />
Cook Inlet do 18000 3100 4.4<br />
Knik Arm 2900 7400 29 7.5<br />
Turnagain Arm 6500 16600 29 7.5<br />
Rusija Mezen 15000 45000 34 2640 6.7<br />
Tugur 7800 16200 24 1080 6.8<br />
Penzhinsk 87400 190000 25<br />
UK Severn 8640 17000 23 520 7.0<br />
Mersey 700 1400 23 61 6.5<br />
Duddon 100 212 22 20 5.6<br />
Wyre 64 131 24 6 6.0<br />
Conwy 33 60 21 6 5.2<br />
Argentina San Jose 5040 9400 21 778 5.8<br />
Golfo Nuevo 6570 16800 29 2376 3.7<br />
Rio Deseado 180 450 28 73 3.6<br />
Santa Cruz 2420 6100 29 222 7.5<br />
Rio Gallegos 1900 4800 29 177 7.5<br />
Koreja Garolim Bay 400 836 24 100 4.7<br />
Cheonsu 1200 4.5<br />
Australija Secure Bay 1480 2900 22 140 7.0<br />
Walcott Inlet 2800 5400 22 260 7.0<br />
Kanada Cobequid 5338 14000 30 240 12.4<br />
Cumberland 1400 3400 28 90 10.9<br />
Shepody 1800 4800 30 115 10.0<br />
Indija Gulf of Kutch 900 1600 22 170 5.0<br />
Gulf of<br />
Khambat<br />
7000 15000 24 1970 7.0<br />
Meksiko Rio Colorado 5400 5.5<br />
su intenzivni sa<br />
relativno velikim<br />
tro{kovima po<br />
instalisanom<br />
kilovatu (> 2300<br />
EUR/kW). Dug<br />
period izgradnje za<br />
ve}e projekte i<br />
niski faktor snage<br />
prouzrokuju<br />
veoma velike<br />
jedini~ne cijene<br />
proizvedene<br />
energije. Osim<br />
toga, na<br />
ekonomske<br />
parametre<br />
odre|ene plimske<br />
elektrane direkno<br />
se odra`avaju<br />
specifi~ni ulovi<br />
lokacije toga<br />
projekta i,<br />
posebno, problem<br />
prolaska brodova<br />
tamo gdje se to<br />
zahtjeva. Kako je<br />
izgradnja brane<br />
uslovljena<br />
tradicionalnom<br />
tehnologijom i<br />
specifi~nim<br />
uslovima lokacije,<br />
vjerovatno da u<br />
budu}nosti ne}e<br />
postojati<br />
zna~ajnije<br />
smanjivanje cijena<br />
izgradnje i<br />
pridru`enih<br />
tro{kova, pa tako<br />
ni cijene<br />
proizvedene<br />
elektri~ne energije.
energija<br />
Osnovni faktor u odre|ivanju tro{kovne<br />
efikasnosti lokacije za plimsku elektranu je<br />
veli~ina (du`ina i visina) zahtijevane brane<br />
i razlika u visini plime i osjeke. Ti<br />
parametri se iskazuju kao tzv. Gibrat<br />
odnos. Gibrat odnos je odnos du`ine brane<br />
u metrima i godi{nje proizvodnje energije<br />
u kWh. [to je taj odnos manji, to je<br />
lokacija po`eljnija. Primjeri Gibrat odnosa<br />
su za La Rance 0,36, za Seven 0,87 i za<br />
Passamaquoddy 0,92.<br />
Iskori{}avanje energije plime:<br />
netradicionalni pristup<br />
Kao {to je ranije napomenuto, sve<br />
postoje}e plimske elektrane su izgra|ene<br />
koriste}i konvencionalni projekat koji je<br />
bio razvijen za hidroelektrane na rijekama<br />
sa branama kao osnovnim komponentama.<br />
Takva tradicionalna {ema imala je lo{u<br />
ekolo{ku reputaciju jer brane blokiraju<br />
migracije riba, uni{tavaju njihovu<br />
populaciju, {tete okru`enju kroz plavljenje<br />
okolnog zemlji{ta. Plavljenje nije problem<br />
za plimske elektrane jer nivo vode u<br />
bazenu nikada ne mo`e biti ve}i od visine<br />
prirodnog plimskog talasa. Me|utim,<br />
blokiranje kretanja ribe i drugih stanovnika<br />
okeana mo`e predstavljati ozbiljan<br />
ekolo{ki problem. Dalje, ~ak i najve}i<br />
prosje~ni plimski talasi mali su u<br />
pore|enju sa padovima koji se koriste u<br />
konvencionalnim hidroelektranama na<br />
rijekama i koji iznose desetina ili ~ak<br />
stotine metara. Taj relativno mali pad u<br />
plimskim elektranama stvara odre|ene<br />
te{ke probleme projektantu. ^injenica je da<br />
su veoma efikasne, propelerske hidrauli~ne<br />
turbine, koje su razvijene za visoke rje~ne<br />
brane, prakti~no neefikasne, komplikovane<br />
i veoma skupe za primjenu u plimskim<br />
elektranama sa malim padom.<br />
Ti ekolo{ki i ekonomski faktori uvijek su<br />
okupirali nau~nike i in`enjere da poku{aju<br />
bolje sagledati takve probleme i na}i novi<br />
prilaz iskori{}avanju energije plimskog<br />
talasa, koji ne zahtijeva masivnu okeansku<br />
Slika 4 Uldolmok Strait (Koreja)<br />
Slika 3 Helikopterska turbina<br />
branu i stvaranje velikih padova. Klju~ni<br />
element takvog prilaza je upotreba novih<br />
nekonvencionalnih turbina koje mogu<br />
efikasno iskoristiti kineti~ku energiju<br />
slobodne i nesmetane struje plimskog<br />
talasa bez izgradnje bilo kakve brane.<br />
Postoji vi{e rje{enja takvih turbina. Jedna<br />
od njih, tzv. helikopterska turbina,<br />
prikazana je na slici 3.<br />
Ova turbina je stvorena 1994. i sastavljena<br />
je od jedne ili vi{e duga~kih helikopterskih<br />
sje~iva koja idu oko cilindri~ne povr{ine<br />
sli~no zavrtnju, imaju}i profil avionskog<br />
krila. Sje~iva stvaraju reakcioni potisak<br />
koji ostvaruje ve}u brzinu rotacije turbine<br />
nego {to je brzina samog vodenog toka.<br />
Osovina turbine (osa rotacije) mora biti<br />
postavljena popre~no na struju vode, dok<br />
se sama turbina mo`e postaviti bilo<br />
horizontalno, bilo vertikalno. Zbog svoje<br />
osne simetrije turbina uvijek razvija<br />
unificiranu rotaciju, ~ak i kod reverzibilnih<br />
plimskih struja. To je veoma zna~ajna<br />
prednost koja upro{}ava projekat i dopu{ta<br />
[162]<br />
eksploataciju plimskih elektrana sa<br />
dvostrukim djelovanjem. Jedan od<br />
projekata koji }e koristiti ove turbine je<br />
Uldolmok Strait u Koreji, gdje postoji<br />
veoma sna`na reverzibilna plimska struja<br />
brzine do 6m/s i koje mijenja smjer ~etiri<br />
puta dnevno (slika 4).<br />
Za izra~unavanje mogu}e snage jedne<br />
ovakve turbine, postavljene u neome|enoj<br />
plimskoj struji, koristi se sljede}a<br />
jedna~ina:<br />
P = 0,5 hrAV t 3<br />
gdje je:<br />
P - snaga turbine [kW]; η - efikasnost<br />
t<br />
turbine (naj~e{}e je u testovima dobijeno<br />
η = 0,35 kod trostruke helikopterske<br />
turbine u slobodnom toku); ρ - gustina<br />
vode [kgm-3 ]; A - ukupna efektivna<br />
frontalna povr{ina turbine, odnosno presjek<br />
vodenog toka gdje je turbina instalisana<br />
[m2 ]; V - brzina plimske struje [ms-1 ].<br />
Maksimalna snaga prethodno pomenutog<br />
Uldolmok plimskog projekta je oko 90<br />
MW, koriste}i prethodno izra~unavanje za<br />
V = 6 m/s, A = 2100 m2 (zbir presjeka svih<br />
ugra|enih turbina) i η = 0.35<br />
Osim ovih helikopterskih turbina postoje i<br />
turbine sa propelerima, dosta velikog<br />
pre~nika elise, koji se postavljaju na dno<br />
mora (okeana) sa ciljem da osim kineti~ke<br />
energije plimske struje koriste i druge<br />
struje u okeanu. Ove turbine sa<br />
propelerima u su{tini su veoma sli~ne<br />
dobro poznatim turbinama koje se koriste<br />
kod vjetrogeneratora.<br />
Prototip ovakve turbine prvi put je<br />
prezentiran u Velikoj Britaniji 1998. i<br />
uzrokovao stvaranje programa za<br />
iskori{}enje energije plimske struje i<br />
izgradnju odgovaraju}ih turbina. Ovaj<br />
program se odvija u fazama (slika 5). U<br />
prvoj fazi (1999-2003) ura|ena je prva 300<br />
kW plimska elektrana sa propelerskim<br />
rotorom pre~nika 11 m i isporu~ivala je<br />
energiju u distributivnu mre`u. Propeleri<br />
su bili sa nepokretnim krilima i proizvodili
energija<br />
Slika 5 Projekat propelerne plimske elektrane po fazama<br />
su elektri~nu energiju samo u jednom<br />
pravcu plimske struje. Ova faza je ko{tala<br />
oko 3,3 miliona funti.<br />
Drugu fazu razvoja projekta (2003 - 2005)<br />
karakteri{e projektovanje, izgradnja,<br />
instalacija i testiranje prvog dvostrukog<br />
rotor sistema koji mo`e biti snage izme|u<br />
750 i 1200 kW (svaki roror je neznatno<br />
du`i od onoga iz prethodne faze zbog<br />
razlika u brzini plimske struje na<br />
izabranom mjestu). Ova elektrana }e biti<br />
priklju~ena na mre`u i proizvoditi<br />
elektri~nu energiju pri oba smjera dejstva<br />
plimske struje, zahvaljuju}i rotaciji<br />
propelernih krila, i biti pravi prototip i<br />
najbolji test za komercijalnu tehnologiju.<br />
O~ekuje se da }e druga faza imati pribli`ne<br />
tro{kove od 4,5 miliona funti, uklju~uju}i<br />
priklju~enje na mre`u.<br />
Tre}a faza (2004 - 2006) godine obuhvata<br />
prve male "farme" plimskih turbina, koja<br />
uklju~uje 3 - 4 dodatne jedinica tako da se<br />
mo`e dobiti ukupna snaga od oko 4 - 5<br />
MW, dok stvarni iznos zavisi od broja<br />
uklju~enih jedinica i procijenjene<br />
potencijalne snage koja se mo`e dobiti na<br />
samoj lokaciji. Ovaj projekt }e biti<br />
djelimi~no samofinansiran kroz prihode od<br />
proizvedene elektri~ne energije. Iako<br />
predstoji jo{ dosta posla do komercijalne<br />
upotrebe ovakvih elektrana, dosada<br />
preduzeti koraci nagovje{tavaju bolje<br />
iskori{}avanje plimskih struja u budi}nosti<br />
i smjer ka efikasnijem kori{}enju ovog<br />
energetskog izvora.<br />
Pretpostavljene cijene za elektri~nu<br />
energiju proizvedenu u ovakvim<br />
elektranama zavise od veli~ine turbine,<br />
izbora ekonomskih parametara, kao i<br />
prate}ih tro{kova koji su u vezi sa<br />
faktorom snage, {to je posebno kriti~no.<br />
Preliminarne procjene jedini~nih tro{kova<br />
za elektri~nu energiju variraju izme|u 0,05<br />
i 0,15 EUR/kWh zavisno od razmatranih<br />
studija i rje{enja u njima. Za o~ekivati je<br />
da te cijene budu ispod 0,10 EUR/kWh sa<br />
prvim komercijalnim turbinama u dobrim<br />
strujnim re`imima (brzina struje ve}a od<br />
3ms -1 ) i sa faktorom snage ve}im od 30%.<br />
Uticaj na okru`enje se ocijenjuje kao<br />
minimalan. Osnovni sukob mo`e biti sa<br />
prolaskom brodova, navigacijom i<br />
ribarstvom. Drugi problem nastaje zbog<br />
usporavanja toka struje ako postoji<br />
zna~ajnije i stalno pretvaranje energije<br />
struje u elektri~nu energiju, ali se ti<br />
ekolo{ki uticaji mogu povezati sa<br />
odre|enom lokacijom i procjenjivati na<br />
lokacija-po-lokacija osnovama.<br />
Upotreba elektri~ne energije iz<br />
plimskih elektrana<br />
Jedan od ozbiljnijih problema koji je<br />
prisutan ovdje je kako i gdje koristiti<br />
elektri~nu energiju proizvedenu u<br />
plimskim elektranama. Plime su cikli~ne<br />
po svojoj prirodi, dok korespondiraju}a<br />
proizvodnja energije iz tih elektrana ne<br />
poklapa se uvijek sa vrhom zahtjeva<br />
~ovjeka. U zemljama sa dobro razvijenom<br />
energetskom industrijom, plimske<br />
elektrane mogu biti dio op{teg<br />
distributivnog sistema. Me|utim,<br />
proizvedena energija se mo`da treba<br />
prenijeti na velike udaljenosti jer su<br />
lokacije visokih plimskih talasa obi~no<br />
znatno udaljene od industrijskih i urbanih<br />
centara.<br />
Jedno od atraktivnih i prihvatljivih budu}ih<br />
rje{enja je kori{}enje ove energije upravo<br />
na mjestu proizvodnje i to za proizvodnju<br />
hidrogenskog (vodoni~kog) goriva tokom<br />
~itave godine kroz proces elektrolize vode.<br />
Vodonik, u te~nom stanju ili uskladi{ten na<br />
neki drugi na~in, mo`e biti transportovan<br />
na bilo koju ta~ku zemlje i upotrebljen bilo<br />
kao gorivo umjesto nafte ili gasa, bilo u<br />
razli~itim energetskim sistemima sa<br />
gorivnim }elijama. Gorivne }elije<br />
pretvaraju energiju vodonika direkno u<br />
elektri~nu energiju bez sagorjevanja ili<br />
pokretnih djelova, a ta se energija kasnije<br />
mo`e koristiti npr. za pokretanje kola na<br />
elektri~ni pogon.<br />
Mnogi nau~nici razmatraju takav razvoj<br />
kao budu}u novu industrijsku revoluciju.<br />
Danas se vodonik proizvodi skoro<br />
isklju~ivo iz prirodnog gasa ili fosilnih<br />
[163]<br />
goriva, {to za posljedicu<br />
ima stvaranje efekta<br />
staklene ba{te i zagrijavanja<br />
globalnog ekosistema. Sa<br />
takve ta~ke gledi{ta,<br />
proizvodnja vodonika kroz<br />
elektrolizu vode uz upotrebu<br />
energije plimskih talasa<br />
jedan je od najboljih na~ina<br />
razvoja i dobijanja ~istog<br />
hidrogenskog goriva. Zbog<br />
toga se energija plimskih<br />
talasa mo`e iskoristiti u<br />
budu}nosti da pomogne<br />
stvaranje nove ere ~istih<br />
industrija i uop{te drugih<br />
energetski zavisnih<br />
aktivnosti ~ovjeka.<br />
Zaklju~ak<br />
Razvoj novih, efikasnih,<br />
niskotro{kovnih i ekolo{ki<br />
prilago|enih hidrauli~kih<br />
energetskih pretvara~a mo`e omogu}iti<br />
kori{}enje energije plimskog talasa i<br />
plimske struje dostupnom bilo gdje u<br />
svijetu.<br />
Dosada istra`eni prototipovi turbina mogu<br />
biti iskori{}eni ne samo za multimegavatne<br />
plimske elektrane, ve} i za mini<br />
elektrane koje proizvede samo nekoliko<br />
kW snage i koje mogu proizvesti ~istu<br />
energiju za male dru{tvene zajednice ili<br />
~ak za individualna doma}instva koja se<br />
nalaze na obali, u blizini moreuza ili na<br />
udaljenim ostrvima sa ja~im plimskim<br />
strujama.<br />
Tek treba da se otkriju ve}e mogu}nosti<br />
kori{}enja energije iz plimskih elektrana,<br />
jer dolazi do iscrpljivanja rezervi dosada<br />
tradicionalnih fosilnih goriva, ali i do ere<br />
sve ve}eg kori{}enja obnovljive energije.<br />
Energija plime jeste obnovljiva energija.<br />
Literatura<br />
M.Teresa Pontes, Antonio Falcao, Ocean<br />
Energy Conversion, 2004, Instituto<br />
Nacional de Engenharia e Technologia<br />
Industrial, Lisboa, Portugal<br />
World Energy Council, 2004 Survey of<br />
Energy Resurces, 2005<br />
http://www.marineturbines.com/projects
HIDROENERGETIKA<br />
I VETROENERGETIKA<br />
1. Kori{}enje hidropotencijala na<br />
malim vodotokovima u Srbiji<br />
Od ukupnog teorijskog hidropotencijala<br />
Srbije (oko 30 TWh), tehni~ki je iskoristivo<br />
oko 2/3 (62%, tj. oko 20 TWh) i ve} je<br />
uglavnom iskori{}en njegov ekonomski<br />
opravdaniji deo, dok ostatak spada u<br />
kategoriju manjih i skupljih objekata,<br />
posebno ako se ra~una na mini (i mikro)<br />
elektrane. Procene potencijala malih<br />
hidroelektrana (MHE) u Srbiji, koje uklju~uju<br />
mini i mikroelektrane na preko 1000 mogu}ih<br />
lokacija sa instalisanom jedini~nom snagom<br />
ispod 10 MW, ukazuju da je na malim<br />
vodotokovima mogu}e ostvariti ukupnu<br />
instalisanu snagu oko 500 MW, i proizvodnju<br />
2400 GWh/god. Od toga se polovina (1,2<br />
TWh/god.) nalazi u u`i~kom, ni{kom i<br />
kragujeva~kom regionu, gde mo`e biti<br />
kori{}en u brojnim malim postrojenjima sa<br />
ukupnom instalisanom snagom oko 340 MW,<br />
raspore|enom na oko 700 lokacija.<br />
Preostali neiskori{}eni hidropotencijal Srbije,<br />
koji se zna~ajnim delom nalazi u opsegu<br />
male hidroenergetike, posebno je izu~avan i<br />
pri tome izra|en katastar malih<br />
hidroelektrana za jedini~ne snage ispod 10<br />
MW. Rezultat je iskazan u ukupnoj<br />
instalisanoj snazi od 453 MW i prose~noj<br />
proizvodnji 1600 GWh/god. na oko 870<br />
lokacija. U tabeli 1 je prikazan raspored<br />
potencijala malih vodotokova za jedini~ne<br />
snage od 90 kW do 8500 kW, koje je mogu}e<br />
izgraditi uz formiranje akumulacija za 1,2<br />
Prof. dr Miroslav Beni{ek<br />
Ma{inski fakultet, Beograd<br />
Dr Miodrag Mesarovi}<br />
Energoprojekt ENTEL, Beograd<br />
UDC 621.311.21:627.133<br />
Energetski potencijal malih<br />
vodotokova u Srbiji<br />
milijardi kubika i odgovaraju}u opremu.<br />
Kori{}enje hidroenergetskog potencijala<br />
malih vodotokova mo`e da predstavlja<br />
zna~ajan doprinos proizvodnji elektri~ne<br />
energije. Tehni~ki i tehnolo{ki problemi<br />
gradnje malih hidrorelektrana su re{ivi, a<br />
[164]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Kori{}enje hidroenergetskog potencijala malih vodotokova mo`e dati zna~ajan doprinos<br />
proizvodnji elektri~ne energije u Srbiji. U radu su analizirane mogu}e male hidroelektrane<br />
(MHE) jedini~nih snaga ispod 10 MW, kako po regionima, tako i po slivovima reka i<br />
kanalima. Analizom su obuhva}ene i mogu}nosti ugradnje MHE na postoje}im<br />
vodoprivrednim objektima, na ispustima akumulacija za obezbe|ivanje garantovanog<br />
ekolo{kog minimuma, zatim u sklopu sistema za vodosnabdevanje i sistema za navodnjavanje,<br />
kao i na kanalu Dunav-Tisa-Dunav. Tako|e su analizirane mogu}nosti obnove i revitalizacije<br />
postoje}ih MHE, adaptacija vodenica u MHE i druge mogu}nosti. Analizom su, pored<br />
potencijala, analizirana potrebna investiciona ulaganja i ukupni ekonomski efekti gradnje<br />
MHE.<br />
Klju~ne re~i: energetski potencijal, mali vodotokovi, male hidroelektrane, ekonomski efekti.<br />
Abstract<br />
Tabela 1 Mogu}i potencijal malih hidroelektrana snaga od 90 kW do 8,5 MW<br />
Use of hydropower potential of small rivers can have a considerable contribution to the<br />
overall power generation in Serbia. In this paper an analysis is performed of possible small<br />
hydro power plants (SHPPs) with sizes less than 10 MW, both per regions and per river<br />
basins and channels. Different possibilities are included for construction of SHPPs on the<br />
existing water economy structures, at discharges from basins aimed to assure guaranteed<br />
ecological minimum flow, as well as within water supply systems, irrigation systems and<br />
Danube-Tisa-Danube channel system. Analysis is extended to the reconstruction and<br />
rehabilitation of the existing SHPPs, as well as to the adaptation of water mills to SHPPs and<br />
other possibilities. Besides hydropower potential, investment costs and the overall economic<br />
effects are analysed.<br />
Key words: power potential, small river flows, small hydropower plants, economic effects.<br />
Instalisana Ukupna proizvodnja Zapremina<br />
Region<br />
snaga, kW energije, kWh/god<br />
akumulacija m3 Broj<br />
MHE<br />
Beogradski 315 307 000 - 2<br />
Podrinjsko-Kolubarski 23 680 76 012 000 105 720 000 62<br />
Podunavski 12 505 33 420 000 19 050 000 27<br />
[umadijsko-Pomoravski 15 388 36 861 000 48 400 000 16<br />
Zaje~arski 48 474 152 051 000 200 640 000 70<br />
Kraljeva~ki 96 058 308 501 000 580 500 000 158<br />
U`i~ki 93 237 357 686 000 139 970 000 203<br />
Ni{ki 75 730 284 198 000 85 420 000 141<br />
Ju`no-moravski 77 245 295 949 000 38 280 000 177<br />
Vojvodina (uz DTD) 10 400 54 030 000 - 11<br />
Ukupno 453 032 1 599 015 000 1 217 980 000 867<br />
jedina prepreka za njihovu gradnju<br />
predstavljaju zakonska regulativa, tehni~ki<br />
problemi vezivanja na postoje}u<br />
visokonaponsku mre`u i cena tako<br />
proizvedene elektri~ne energije.<br />
Preko polovine ovih MHE ima jedini~ne<br />
snage 90 kW do 300 kW, kako je prikazano u<br />
tabeli 2.<br />
Obuhva}eno je ukupno<br />
oko 36000 km 2 slivne<br />
povr{ine u slivovima<br />
Dunava (neposredni<br />
sliv), Timoka, Pore~ke<br />
reke, Peka, Mlave,<br />
Velike Morave, Ju`ne<br />
Morave, Zapadne<br />
Morave, Ibra, Lima,<br />
Drine (neposredni sliv),<br />
Jadra, Kolubare, Save<br />
(neposredni sliv),<br />
Dragovi{tice (deo sliva<br />
u Srbiji) i reke P~inje<br />
(deo sliva u Srbiji). Ovi
energija<br />
Tabela 2 Raspored broja malih hidroelektrana u katastru po jedini~noj snazi<br />
Snaga, kW 90-300 300-500 500-1000 1000-2000 2000-8500<br />
Broj 459 183 137 48 40<br />
Sliv Broj malih Instalisana snaga, Proizvodnja,<br />
Akumulacija<br />
HE kW<br />
MWh/god.<br />
106m3 Tabela 3 Pregled malih hidroelektrana po slivovima reka i kanala<br />
Kolubara 28 11 020 31 953 96,40<br />
Drina i Lim 151 59 435 219 249 45,16<br />
Velika Morava 17 15 675 37 642 50,45<br />
Zap. Morava i Ibar 240 137 979 492 088 684,63<br />
Ju`na Morava 279 140 850 517 859 109,35<br />
Timok, Pek i Mlava 88 58 175 171 618 221,09<br />
P~inja i Dragovi{tica 53 19 495 74 576 10,90<br />
Kanali DTD 11 10 400 54 030 -<br />
Ukupno 867 453 032 1 599 015 1 217,98<br />
slivovi su podeljeni na podslivove prema<br />
Vodoprivrednoj osnovi Jugoslavije, a u<br />
katastru grupisani prema tada{njoj (ra|eno<br />
tokom 1985. i 1986) administrativnoj podeli<br />
na regione, odnosno me|uop{tinske regionalne<br />
zajednice. Zbirni pregled broja mogu}ih<br />
lokacija malih hidroelektrana snaga od 0,1 do<br />
8,5 MW, po slivovima, kao i njihove<br />
akumulacije i prose~na godi{nja proizvodnja<br />
elektri~ne energije dati su u tabeli 3.<br />
Male hidoelektrane u ravnici Vojvodine su<br />
predvi|ene da se grade isklju~ivo u okviru<br />
hidrosistema Dunav-Tisa-Dunav (DTD) uz<br />
ve} izgra|ene objekte DTD. Mnoge od ovih<br />
malih hidroelektrana bi bile reverzibilnog<br />
tipa i radile bi kao hidroelektrane, ali i kao<br />
pumpe, u zavisnosti od re`ima voda. Za<br />
ve}inu ovih malih hidroelektrana su ve}<br />
izra|eni idejni projekti. Za ostale slivove<br />
(regione) postoje idejna re{enja (generalni<br />
projekti) samo za va`nije objekte.<br />
Osim ovako integrisanog katastra MHE za<br />
podru~je Srbije, vr{ene su i posebne analize<br />
potencijala malih vodotokova u okviru<br />
pojedinih podru~ja. U tabelama 1 i 3 nije<br />
obra|en tok Ju`ne Morave zbog toga {to se<br />
ve} dugo razmatra mogu}nost realizacije<br />
plovnog puta Dunav-Morava-Vardar-Egejsko<br />
more, ali zbog niza problema jo{ nije<br />
usvojeno kona~no re{enje. Tako|e, veliki<br />
broj lokacija MHE na vodotokovima Srbije<br />
na kojima se mogu ugra|ivati agregati snaga<br />
manjih od 90 kW nije obuhva}en nekom<br />
podrobnijom analizom. Procena je da se u<br />
ovim slu~ajevima mo`e ostvariti ukupna<br />
snaga od oko 50 MW sa ukupnom<br />
proizvodnjom od oko 400 GWh/god.<br />
Danas je u pogonu samo 31 MHE ukupne<br />
snage 34,654 MW i godi{nje proizvodnje 15<br />
GWh/god., a van pogona je 38 MHE ukupne<br />
snage 8,667 MW i procenjene godi{nje<br />
proizvodnje 37 GWh/god. Ove MHE se<br />
mogu osposobiti za pogon uz ulaganje koje<br />
je zavisno od stanja u kome se nalaze.<br />
Postoje zna~ajne mogu}nosti ugradnje malih<br />
hidroelektrana u postoje}e vodoprivredne<br />
objekte koja se tako|e karakteri{e znatno<br />
ni`im tro{kovima, jer se koristi ve}ina<br />
gra|evinskih radova na zahvatu, brani,<br />
pristupnim putevima i drugih koji su ve}<br />
izvr{eni u okviru tih objekata, tako da se<br />
ve}ina investicija svodi na nabavku i<br />
ugradnju opreme. Tako|e je od interesa<br />
mogu}nost obnove i revitalizacije uz<br />
pove}anje instalisane snage postoje}ih MHE.<br />
2. Ugradnja malih<br />
hidroelektrana u<br />
vodoprivrednim objektima<br />
2.1. Mogu}nosti gradnje malih<br />
hidroelektrana na vodoprivrednim<br />
objektima<br />
U oblast izgradnje malih hidroelektrana,<br />
osim novih kao posebnih objekata, mogu se<br />
svrstati izgradnja novih agregata u sklopu<br />
postoje}ih hidroenergetskih objekata ili<br />
njihova ugradnja u postoje}e vodoprivredne<br />
objekte ili adaptacija postoje}ih vodenica u<br />
male hidroelektrane, kao i automatizacija,<br />
rekonstrukcija ili revitalizacija postoje}ih<br />
MHE. MHE u sklopu vodoprivrednih<br />
objekata mogu biti na ispustu vode iz velikih<br />
akumulacija namenjenog za odr`avanje<br />
garantovanog ekolo{kog minimuma, ili u<br />
sklopu sistema za snabdevanje vodom i u<br />
sklopu sistema za navodnjavanje, kao i u<br />
sklopu ostalih vodoprivrednih objekata<br />
(odbrana od poplava, turizam, i sl.). U<br />
nastavku su ove mogu}nosti pojedina~no<br />
analizirane.<br />
2.2. Male hidroelektrane na ispustu<br />
garantovanog ekolo{kog minimuma iz<br />
akumulacija<br />
U oko stotinak velikih i srednjih akumulacija<br />
izgra|enih za potrebe elektroprivrede,<br />
navodnjavanja, snabdevanja vodom, za<br />
odbranu od poplava i druge potrebe,<br />
obavezno se ispu{ta garantovani minimum, a<br />
to ispu{tanje se kod ve}ine njih mo`e<br />
koristiti za proizvodnju elektri~ne energije.<br />
U tabeli 4 je prikazana takva mogu}nost za<br />
pojedine akumulacije u Srbiji.<br />
2.3. Male hidroelektrane u sklopu<br />
sistema za vodosnabdevanje<br />
Najve}a mogu}nost gradnje malih<br />
hidroelektrana je u sklopu sistema za<br />
Akumulacija ]elije Gazivode Grli{te Barje Brestovac<br />
Instalisani protok, m3 Tabela 4 Male hidroelektrane na ispustu za biolo{ki minimum iz nekih akumulacija<br />
/s 0,42 0,8 0,4 0,5 0,2<br />
Maksimalni neto pad, m 46,0 96 14,0 56 25,0<br />
Instalisana snaga, kW 150,0 632 50,0 210,0 32,0<br />
Proizvodnja, GWh/god 1,2 4,6 0,4 1,1 0,2<br />
[165]<br />
snabdevanje vodom.<br />
Kod nekih od ovih<br />
sistema postoji<br />
mogu}nost da se izgradi<br />
ne samo jedna ve} dve i<br />
vi{e malih<br />
hidroelektrana. Budu}i<br />
da se kvalitetna voda<br />
dobija iz izvora obi~no<br />
kaptiranih na visokim<br />
planinskim podru~jima,<br />
razlika u nivou je<br />
velika, pa se grade<br />
prekidne komore, bunari<br />
ili rezervoari za<br />
uni{tavanje potencijalne<br />
energije da bi cevi<br />
mogle biti za manje<br />
pritiske. Gradnja malih<br />
hidroelektrana je mogu}a izme|u ovih<br />
komora, ali je pri projektovanju vodovoda uz<br />
uva`avanje mogu}nosti gradnje malih<br />
hidroelektrana mogu}e definisati prekide i na<br />
tzv. energetskim stepenicama. Broj<br />
energetskih stepenica je ekonomska<br />
kategorija i odre|uje ga rasplo`ivi pad,<br />
protok i drugi uslovi. Instalisana snaga mo`e<br />
biti relativno velika, i preko 1 MW.<br />
Kako je u ovom slu~aju snabdevanje vodom<br />
primarna funkcija, vodovod mora biti<br />
projektovan tako da se voda mo`e koristiti<br />
uvek, bez obzira na proizvodnju energije.<br />
Zato se i dovod vode mora projektovati tako<br />
da uvek radi, odnosno da se obezbedi prelaz<br />
cevovoda sa stanja pod pritiskom kada MHE<br />
radi u stanje kada ne radi. Pri tome treba<br />
omogu}iti (ugradnjom by passa) da se pri<br />
zaustavljanju agregata ne zaustavlja protok<br />
vode kroz glavni dovod. Turbina treba da ima<br />
mali pobeg. Posebno treba obratiti pa`nju na<br />
odr`avanje neporeme}enog kvaliteta vode (u<br />
tom pogledu mala hidroelektrana se tretira<br />
kao i svaka pumpa za pija}u vodu).<br />
2.4. Male hidroelektrane u sklopu<br />
sistema za navodnjavanje<br />
Sistemi za navodnjavanje iz akumulacija<br />
omogu}uju da male hidroelektrane izgra|ene<br />
uz njih mogu da rade tokom cele godine ako<br />
je stepen akumulacije vode mali, pa se voda<br />
izvanvegetacionog perioda ne mora ~uvati za<br />
vegetacioni period. Instalisani kapacitet<br />
odgovara koli~ini vode potrebne za<br />
navodnjavanje, a u vanvegetacionom periodu<br />
onoj koli~ini koja se dobija iz sliva, ali uz<br />
obavezu da se za po~etak navodnjavanja<br />
obezbedi potrebna koli~ina vode u<br />
akumulaciji. Kada se voda za navodnjavanje<br />
zahvata iz otvorenog toka, instalisani protok<br />
mo`e biti znatno ve}i od koli~ine vode<br />
potrebne za navodnjavanje, jer je u u<br />
vanvegetacionom periodu u vodotoku obi~no<br />
vi{e vode nego u vegetacionom. U slu~aju<br />
kada se voda za navodnjavanje dobija iz<br />
izvora vrela, instalisani protok odre|uje<br />
optimum proizvodnje elektri~ne energije u<br />
zavisnosti od investicionih ulaganja.<br />
2.5. Male hidroelektrane u sklopu<br />
sistema Dunav-Tisa-<br />
Dunav<br />
U sistemu kanala<br />
Dunav-Tisa-Dunav<br />
(DTD) mogu}e je<br />
izgraditi vi{e desetina<br />
malih hidroelektrana<br />
kori{}enjem
energija<br />
Tabela 5 Mogu}e male hidroelektrane na kanalima sistema DTD<br />
Lokacija mogu}e MHE na Instalisani protok,<br />
kanalu DTD<br />
m3 Nominalni pad, Broj Instalisana Prozvodnja<br />
/s<br />
m<br />
agregata snaga,kW MWh/god<br />
Bezdan 40 2,5 2 1 650 2 200<br />
Novi Sad 60 5,0 3 3 000 19 200<br />
Vrbas 18 5,0 1 850 4 700<br />
Be~ej 20 3,7 2 620 2 270<br />
Itebej 30 2,2 2 600 2 600<br />
Klek 30 2,6 2 850 3 400<br />
Staji}evo 30 2,2 2 850 2 600<br />
Toma{evac 10 2,0 1 240 750<br />
Opovo 10 3,0 1 280 900<br />
Stra`a 6,6 3,9 2 240 1 220<br />
Kajtasovo 40 3,5 2 1 220 8 190<br />
Ukupno 10 400 54 030<br />
raspolo`ivih padova koji su formirani<br />
izgradnjom uspora na oko dvadesetak ustava<br />
i prevodnica i crpnih stanica. Pregled<br />
mogu}ih MHE na kanalima sistema DTD dat<br />
je u tabeli 5.<br />
Tehni~ke mogu}nosti i ekonomska<br />
opravdanost izgradnje MHE na kanalima<br />
DTD su intenzivno prou~avane u periodu<br />
1980-1989. Kako je denivelacija kod objekata<br />
za usporavanje vode 2 do 8 metara i traje do<br />
300 dana godi{nje, a protok 6,6 do 60 m 3 /s,<br />
objekti pregrada i ustava na kanalima su<br />
najpogodniji za ugradnju MHE. Gradnja<br />
MHE je mogu}a i na ravni~arskim rekama.<br />
2.6. Male hidroelektrane na<br />
prebacivanju vode iz sliva u sliv<br />
^esto se akumulacija nalazi u jednom, a<br />
potro{nja vode u drugom slivu, pa se voda<br />
potiskuje do vododelnice, a zatim<br />
gravitacijom do potro{a~a. Takav primer je<br />
postoje}a mala hidroelektrana u Aran|elovcu<br />
koja je u slivu Kubr{nice, a brana i<br />
akumulacija je na reci Bukulji u slivu<br />
Kolubare. Ovakvi sistemi imaju ~esto dobre<br />
uslove za gradnju malih hidroelektrana, jer se<br />
voda posle potiskivanja spu{ta vi{e stotina<br />
metara do potro{a~a, tako da se raspolo`iva<br />
visinska razlika mo`e iskoristiti za<br />
proizvodnju elektri~ne energije i povra}aj<br />
energije utro{ene na prebacivanje.<br />
3. Obnova i revitalizacija<br />
postoje}ih malih hidroelektrana<br />
3.1. Obnova napu{tenih malih<br />
hidroelektrana<br />
Male hidroelektrane su u Srbiji tradicionalni<br />
izvori elektri~ne energije po~ev od 1899. pa<br />
ih je relativno veliki broj ve} van pogona.<br />
Njihova obnova bi mogla biti dobar na~in da<br />
se ponovo koristi hidropotencijal koje su one<br />
koristile. One su bile male snage, od 10 kW<br />
do nekoliko stotina kW, i kori{}ene su<br />
uglavnom za osvetljenje. Godine 1933. od 58<br />
javnih hidroelektrana na teritoriji Srbije<br />
ve}ina su bile male hidroelektrane.<br />
Karakteristike i status jednog broja tada{njih<br />
malih hidroelektrana predstavljeni su u tabeli 6.<br />
Posle 1933. izgra|eno je jo{ oko 20 malih<br />
hidroelektrana, koje nisu popisane (Osanica i<br />
VIK kod @agubice, Sumrakovac i Rtanj kod<br />
Boljevca, Grza kod Para}ina i druge). U<br />
deceniji posle II svetskog rata izgra|en je jo{<br />
jedan broj malih hidroelektrana na raznim<br />
lokacijama, od kojih je deo sada van pogona i<br />
mo`e se aktivirati. Pregled prikazan u tabeli 7<br />
ne obuhvata sve male hidroelektrane<br />
izgra|ene u tom periodu, jer je jedan broj<br />
MHE instalisanih snaga u rasponu od 30 do<br />
660 kW izgradila JNA za svoje potrebe.<br />
Kao {to se vidi, veliki broj ovih MHE ne<br />
radi, a jedan broj je i poru{en. Naj~e{}e su<br />
sa~uvani zahvati, delimi~no i brane-zahvati i<br />
dovodi, a najbolje su sa~uvane zgrade, koje<br />
se na nekim lokacijama koriste za druge<br />
svrhe. Prema tome, postoji mogu}nost da se<br />
one osposobe za rad uz relativno mala<br />
ulaganja. Pri tome prednost imaju one sa<br />
modelski ispitivanim turbinama, jer one<br />
imaju znatno vi{i koeficijent iskori{}enja. Na<br />
taj na~in bi se moglo vratiti u pogon bar<br />
1500-2000 kW instalisanih snaga MHE uz<br />
ukupno ulaganje do milion USD i tako<br />
ostvariti proizvodnja 6,5 miliona kWh/god.<br />
3.2. Izgradnja malih hidroelektrana<br />
adaptacijom vodenica<br />
Ra~unaju}i na veliki podsticaj gradnji malih<br />
hidroelektrana predvi|en Zakonom o<br />
energetici u Srbiji, postoji mogu}nost da se i<br />
ogroman broj napu{tenih vodenica prevede u<br />
male hidroelektrane. Ustvari, uslovi za<br />
rekonstrukciju vodenica u male hidroelektrane<br />
su veoma povoljni, jer se oprema mo`e<br />
ugraditi u postoje}e objekte. Me|utim, budu}i<br />
da su gra|ene za male padove, energetska<br />
vrednost vodenica nije velika, jer prose~na<br />
snaga koja se mo`e posti}i je reda 20 kW,<br />
mada postoje vodenice sa mogu}no{}u<br />
dostizanja 30 do 50 kW. I mogu}a<br />
proizvodnja je znatno manja nego {to bi bila<br />
da je namenski gra|ena kao MHE, jer je<br />
veliki broj vodenica gra|en za sezonski rad,<br />
kada ima vi{e vode, dok bi MHE po pravilu<br />
bila gra|ene za rad tokom cele godine.<br />
Pa ipak, ako bi bar mali deo napu{tenih<br />
vodenica u Srbiji (na primer, samo 5000)<br />
adaptacijom bio pretvoren u MHE prose~ne<br />
snage 20 kW, one bi obezbedile novih 100<br />
MW instalisane snage i proizvele bi u proseku<br />
oko 300 miliona kWh/godi{nje uz investicije<br />
za nabavku opreme i relativno malo ulaganje<br />
u objekte, ra~unaju}i da se postoje}i zahvati,<br />
dovodi vode, pristupni putevi i drugi objekti<br />
mogu iskoristiti. Ova proizvodnja je posebno<br />
zna~ajna jer je po pravilu locirana u blizini<br />
potro{a~a i u brdsko-planinskim podru~jima<br />
do kojih je dovod energije ina~e skup i pra}en<br />
zna~ajnim gubicima.<br />
3.3. Revitalizacija postoje}ih malih<br />
hidroelektrana<br />
Osposobljavanje postoje}ih hidroelektrana<br />
malih snaga predstavlja tako|e zna~ajnu<br />
mogu}nost da se nastavi kori{}enje<br />
potencijala malih vodotokova, tim zna~ajniju<br />
{to se uz dana{nju mnogo savr{eniju<br />
tehnologiju to kori{}enje mo`e u~initi mnogo<br />
[166]<br />
efikasnijim. Tako se, uz produ`enje veka<br />
objekata preko 50 godina, ra~una na<br />
mogu}nost da se efikasnost pove}a za 30-<br />
50% i kapacitet za preko 20%, uz ulaganja<br />
samo 200-400USD/kW. Tehnologija koja to<br />
danas omogu}uje zasniva se na boljoj<br />
mogu}nosti simulacije i prora~una strujanja<br />
fluida i boljoj fabrikaciji opreme uz<br />
kori{}enje kompjuterski vo|ene izrade, kao i<br />
na boljoj mogu}nosti upravljanja radom<br />
hidroelektrana kori{}enjem savremene<br />
ra~unarske opreme i softvera.<br />
4. Ulaganje i efekti izgradnje<br />
malih hidroelektrana<br />
4.1. Mogu}a instalisana snaga i<br />
proizvodnja malih hidroelektrana do<br />
2010.<br />
Sagledavaju}i energetske potencijale malih<br />
vodotokova i mogu}nost izgradnje malih<br />
hidroelektrana na njima kako je prikazano u<br />
poglavljima 1, 2 i 3, mogu}e je utvrditi<br />
njihove ukupne energetske efekte, kako je<br />
prikazano u tabeli 8. Ra~una se da bi ova<br />
sredstva prete`no bila privatnog karaktera, jer<br />
se o~ekuje primena zakonske deregulacije i<br />
privatizacija proizvodnih kapaciteta u<br />
elektroprivredi. Ulaganja }e zavisiti i od<br />
dr`avnog podsticaja gradnje energetskih<br />
kapaciteta na bazi obnovljivih izvora shodno<br />
zakonskoj regulativi, koja bi trebala da<br />
privu~e kapital privatnih investitora.<br />
4. 2. Mogu}e u~e{}e malih<br />
hidroelektrana u elektroenergetskom<br />
sistemu<br />
Elektroenergetski sistem Srbije ima na<br />
raspolaganju ukupni neto instalisani kapacitet<br />
od 8789 MW, od ~ega u termoelektranama<br />
5608 MW (63,8%) i u hidroelektranama 3181<br />
MW (36,2%). Ukupna godi{nja proizvodnja<br />
elektri~ne energije u 2000. je bila 31564,5<br />
GWh/god., od ~ega 21227,2 GWh (67,3%) u<br />
termoelektranama i 10337,3 GWh (32,7%) u<br />
hidroelektranama. Ukoliko bi svi kapaciteti<br />
malih hidroelektrana navedeni u tabeli 3 bili<br />
izgra|eni, a postoje}i kapaciteti ostali<br />
nepromenjeni, relativno u~e{}e malih<br />
hidroelektrana u ukupnoj instalisanoj neto<br />
snazi bi bilo samo 5,3% (13,4% u snazi<br />
hidroelektrana) i u ukupnoj proizvodnji 5,4%<br />
(14,8% u proizvodnji hidroelektrana).<br />
Me|utim, u periodu do 2010. ra~una se na<br />
rast potro{nje i cena elektri~ne energije, pa<br />
time i interesa privatnih investitora da grade<br />
nove kapacitete za njenu proizvodnju.
energija<br />
Tabela 6 Male hidroelektrane u Srbiji izgra|ene od 1899. do 1933.<br />
Lokacija Godina gradnje Snaga, kW Vodotok Dana{nje stanje<br />
U`ice II 1899. 220 \etinja Konzervisana.<br />
U`ice I 1911. 60 \etinja Sru{ena 1975.<br />
U`ice III 1929. 400 \etinja U pogonu<br />
Valjevo 1899. 12 Gradac Van pogona<br />
Deguri} 1902. 80 Gradac Van pogona od 1970.<br />
Vu~je 1903. 400 Vu~janka U pogonu<br />
Gamzigrad 1909. 370 G. Timok U pogonu<br />
Sveta Petka 1909. 680 Ni{ava U pogonu<br />
Ivanjica 1911. 160 Moravica U pogonu<br />
Veliko Gradi{te 1914. 120 Pek Van pogona<br />
Vlasotince 1912. 60 Vlasina Van pogona od 1937.<br />
Ostrovica 1915. 1050 Ni{ava U pogonu<br />
Sokolja 1920. 300 Sokolja U pogonu<br />
Bosiljgrad 1929. 35 Bo`i~ka Ne radi<br />
Bela Palanka 1926. 40 Ni{ava Ne radi<br />
Caribrod 1927. 70 Ni{ava Ne radi<br />
Stanica 1931. 300 Ra{ka Van pogona od 1971.<br />
Peru}ac 1928. Peru}ac Renovirana 1987.<br />
Jela{nica 1928. 600 Jela{nica U pogonu<br />
Novi Pazar 1931.. 370 Ra{ka Ne radi<br />
Si}evo 1931. 1600 Ni{ava U pogonu<br />
Tabela 7 Male hidroelektrane izgra|ene posle II svetskog rata<br />
Lokacija Godina Snaga, Vodotok Dana{nje stanje<br />
gradnje kW<br />
Sokolova~a 1948. 521 Crni Timok U pogonu<br />
Istok 1948. 56 Istok Ne radi<br />
Kur{umlija 1948. 350 Toplica U pogonu<br />
Selja{nica 1952. 130 Selja{nica U pogonu<br />
Sopo}ani 1954. 800 Ra{ka U pogonu<br />
Dikance 1956. 140 U pogonu<br />
Jarmenovci 1958. 10 Jasenica Ne radi<br />
Ras 1953. 5600 Ra{ka U pogonu<br />
Bor 1981. 80 Brestova~ko jez. U pogonu<br />
Aran|elovac 1982. 148 Vodosnabdevanje U pogonu<br />
Ov~ar Banja 1957. 8800 Zapadna Morava U pogonu<br />
Me|uvr{je 1955. 8800 Zapadna Morava U pogonu<br />
Vrelo I 1987. 80 Vrelo U pogonu<br />
Bistrica 1985. 200 Uvac U pogonu<br />
Bogutovac 1986. 132 Lopatni~ka reka U pogonu<br />
Gro{nica 1953. 1335 Gro{ni~ka reka U pogonu<br />
Kosjeri} 1956. 155 Skrape` U pogonu<br />
Arilje 1962. 129 Veliki Rzav U pogonu<br />
Bujanovac 1988. 250 Bini~ka Morava U pogonu<br />
Krupanj 1984. 80 Krupanjska reka U pogonu<br />
Krasava 1954. 160 Likorda-Jadar Van pogona od 1960.<br />
Lopatnica 1983. 132 Lopatni~ka reka Van pogona<br />
Crna 1960. 178 Crna reka Van pogona<br />
Grza I 1956. 50 Grza Van pogona od 1968.<br />
Gornja Grza 1955. 50 Grza Van pogona od 1968.<br />
Sumrakovac 1948. 80 Zlotska reka Van pogona od 1974.<br />
Ljubera|a I 1952 100 Lu`nica Van pogona od 1967.<br />
Ljubera|a II 1955 30 Lu`nica Van pogona od 1973.<br />
4.3. Investicije i direktni ekonomski<br />
efekti gradnje malih hidroelektrana<br />
Uzimaju}i u obzir datu procenu energetskog<br />
zna~aja registrovanog hidropotencijala<br />
vodotokova na teritoriji Srbije prikazanog u<br />
tabelama 1 i 3, kao i navedene dodatne<br />
mogu}nosti za postizanje jo{ ve}e snage i<br />
proizvodnje putem revitalizacije i ponovnog<br />
aktiviranja postoje}ih malih hidroelektrana<br />
(uklju~uju}i i veliki broj onih koje su<br />
stavljene van pogona) i/ili ugradnje agregata<br />
malih hidroelektrana na postoje}im<br />
vodoprivrednim objektima, za privla~enje<br />
interesa za ulaganje kapitala u njihovu<br />
izgradnju je od posebnog zna~aja utvr|ivanje<br />
[167]<br />
potrebnih investicija. Budu}i da je za<br />
te potrebe za svaku pojedina~nu<br />
lokaciju nu`no raspolagati tehni~kom<br />
dokumentacijom, kako bi bio<br />
obezbe|en najbolji izbor agregata,<br />
ma{inske i elektroopreme, a takve<br />
dokumentacije za sve objekte nema,<br />
nema ni mogu}nosti ta~nog<br />
predvi|anja investicija. Ipak, mogu}e<br />
je utvrditi okvirnu strukturu tro{kova<br />
izgradnje pojedinih komponenata<br />
MHE, jer razlike poti~u najve}im<br />
delom od razli~itog obima i vrste<br />
gra|evinskih radova, tabela 9.<br />
Tro{kovi elektromehani~ke opreme<br />
(turbina+generator, dodatna ma{inska<br />
oprema i pomo}na elektrooprema)<br />
variraju od 25% do 55% ukupnih<br />
tro{kova izgradnje male<br />
hidroelektrane zavisno od obima<br />
gra|evinskih radova. Procenu<br />
tro{kova elektromehani~ke opreme je<br />
ipak lak{e utvrditi nego druge<br />
tro{kove, jer ona zavisi od snage i<br />
neto pada po formuli:<br />
C = 23000 P emo 0,7 H -0,37 (USD),<br />
gde su P snaga agregata u kW i H<br />
neto pad u m’. Uticaj ostalih tro{kova<br />
uglavnom zavisi od gra|evinskih<br />
radova, tro{kova projekta i zakonskih<br />
obaveza, kao i kamata za vreme<br />
gradnje (interkalarne kamate). Ovi<br />
uticaji na ukupnu cenu se mogu<br />
pribli`no odrediti prema formuli:<br />
C = k C (USD),<br />
o emo<br />
gde se koeficijent proporcionalnosti k<br />
kre}e u {irokom dijapazonu od 1,8 do<br />
4. Me|utim, ovaj koeficijent k mo`e<br />
imati i ni`e vrednosti ako su<br />
gra|evinski radovi ve} izvr{eni za<br />
druge potrebe, te mala hidroelektrana<br />
ulazi u sastav vi{enamenskog<br />
hidrotehni~kog objekta. Iskustva<br />
gradnje malih hidroelektrana kod nas ukazuju<br />
da vrednosti mogu biti manje od 1,8.<br />
Specifi~ne investicije za<br />
elektromehani~ku opremu malih<br />
hidroelektrana, iskazane po jedinici<br />
(kW) instalisane snage, mogu se<br />
pribli`no odrediti prema formuli:<br />
S = 23000 P emo -0,3 H -0,37 (USD/kW),<br />
a za celu hidroelektranu:<br />
S = k S (USD/kW).<br />
o emo<br />
Primera radi, u tabeli 10 za ve}<br />
projektovane MHE u Srbiji date su<br />
vrednosti specifi~nih investicija za<br />
elektroma{insku opremu i vrednosti<br />
koeficijenta k.<br />
Koriste}i prethodne formule, mogu}e<br />
je proceniti vrednost izgradnje 867<br />
malih hidroelektrana ukupne snage 453<br />
MW. Ukupna vrednost investicija<br />
iznosi od 850 miliona do 1,8 milijardi<br />
USD. S obzirom na procenjenu<br />
prozvodnju od 1,6 TWh godi{nje,<br />
period povra}aja investicija bi bio od 8<br />
do 19 godina za cenu elektri~ne<br />
energije od 6 c/kWh. Preciznija i<br />
objektivnija procena investicija za izgradnju<br />
navedenih malih hidroelektrana bi mogla biti<br />
bli`a njihovoj donjoj granici (850 miliona<br />
USD uz period povra}aja od 8 godina),<br />
budu}i da se uvek te`i da se izaberu re{enja<br />
sa {to manjim gra|evinskim radovima.<br />
U tabeli 11 su prikazani ukupni procenjeni
energija<br />
Tabela 8 Ukupni energetski efekti malih hidroelektrana u Srbiji<br />
Kategorija malih hidroelektrana Instalisana snaga, Proizvodnja, Napomena<br />
kW MWh/god.<br />
1. Novi objekti iz katastra malih HE 442 632 1 544 985 Katastar<br />
2. Ugradnja HE u objekte vodoprivrede 23 464 114 530 Ukupno<br />
• HE na ispustu za biolo{ki minimum 1 064 7 500<br />
• HE na objektima vodosnabdevanja 7 000 35 000 Procena<br />
• HE u sistemima navodnjavanja 3 000 11 000 Procena<br />
• HE u sklopu sistema DTD 10 400 54 030<br />
• HE na prebacivanju voda iz sliva u sliv 2 000 7 000 Procena<br />
3. Obnova postoje}ih objekata 25 769 134 000 Ukupno<br />
• Obnova postoje}ih malih HE 8 769 54 000 Procena<br />
• Ugradnja HE u vodenice 10 000 45 000 Procena<br />
• Revitalizacija postoje}ih HE 7 000 35 000 Procena<br />
4. Ukupno 491 865 1 793 515<br />
Tabela 9 Grani~ne strukture tro{kova izgradnje malih hidroelektrana<br />
Struktura tro{kova izgradnje MHE, %<br />
Stavka u tro{kovima Minimalni<br />
Maksimalni<br />
gra|evinski radovi<br />
gra|evinski radovi<br />
Gra|evinski radovi 15 45<br />
Turbina i generator 39 18<br />
Dodatna ma{inska oprema 5 3<br />
Pomo}na elektrooprema 11 4<br />
Projekat i zakonske obaveze 20 20<br />
Kamate za vreme izgradnje 10 10<br />
Ukupno 100 100<br />
Tabela 10 Investicije i koeficijent k za projektovane male hidroelektrane<br />
Naziv male Instalisani pad, metara Instalisana snaga, kW Specifi~ne investicije, Koeficijent k<br />
hidroelektrane<br />
USD/kW<br />
HE Slano 10,3 4690 879 1,43<br />
HE Krupac 6,5 800 1556 1.50<br />
HE Otilovi}i 36,5 2961 512 1.79<br />
HE ]elije 50,0 4070 400 1.50<br />
HE Bovan 46,0 2340 579 1,78<br />
HE Arilje 53,5 7650 1021 2,10<br />
Kategorija malih hidroelektrana Instalisana Investicije 10<br />
snaga, kW<br />
6<br />
Tabela 11 Ukupni ekonomski efekti malih hidroelektrana u Srbiji<br />
Tro{kovi inv.<br />
USD<br />
c/kWh<br />
1. Novi objekti iz katastra malih HE 442 632 850-1800 4,9-10,4<br />
2. Ugradnja HE u objekte vodoprivrede 23 464 23,6-29,6 1,9-2,1<br />
• HE na ispustu za biolo{ki minimum 1 064 1,2-1,6 1,7-2,3<br />
• HE na objektima vodosnabdevanja 7 000 5,6-6,5 1,4-1,7<br />
• HE u sistemima navodnjavanja 3 000 3,0-4,0 2,5-3,3<br />
• HE u sklopu sistema DTD 10 400 7,8-10,0 1,3-1,7<br />
• HE na prebacivanju voda iz sliva u sliv 2 000 2,5-3,4 3,2-4,4<br />
3. Obnova postoje}ih objekata 25 769 13,2-17,3 0,9-1,3<br />
• Obnova postoje}ih malih HE 8 769 5,4-6,8 0,9-1,3<br />
• Ugradnja HE u vodenice 10 000 5,0-7,0 0,9-1,3<br />
• Revitalizacija postoje}ih HE 7 000 2,8-3,5 2,0-2,5<br />
4. Ukupno 491 865 886,8-1890 4,4-9,5<br />
ekonomski efekti malih hidroelektrana u<br />
granicama utvr|enim za navedene razli~ite<br />
pristupe njihove izgradnje ili obnove<br />
postoje}ih objekata.<br />
^injenica da neiskori{}eni tehni~ki iskoristiv<br />
hidroenergetski potencijal koji le`i u<br />
mogu}oj izgradnji hidroelektrana snage ve}e<br />
od 10 MW iznosi 7515 GWh/god., a da<br />
neiskori{}eni tehni~ki hidropotencijal koji<br />
le`i u mogu}oj gradnji (malih)<br />
hidroelektrana snage manje od 10 MW<br />
iznosi oko 1790-2000 GWh/god., ukazuje da<br />
se 19,3% do 21% neiskori{}enog<br />
hidroenergetskog potencijala nalazi u<br />
mogu}oj gradnji malih hidroelektrana.<br />
Na mnogim vodotocima nemogu}e je<br />
izgraditi velike hidroelektrane sa velikim<br />
akumulacijama, jer bi one trebalo da potope<br />
veliki teren i izgra|enu infrastrukturu, pa je<br />
mnogo povoljnije re{enje izgradnja<br />
kaskadnih malih hidroelektrana sa cevnim<br />
turbinama za male padove, tako da je<br />
gradnjom MHE mogu}e koristiti<br />
hidroenergetski potencijal takvih<br />
vodotokova, koji bi ina~e morao ostati<br />
neiskori{}en. Pogodnost MHE da mogu<br />
slu`iti za lokalnu upotrebu kao rezervni izvor<br />
ima poseban zna~aj, naro~ito ako su u<br />
pitanju lokalna industrija, bolnice, hoteli, jer<br />
[168]<br />
u takvim slu~ajevima one<br />
zamenjuju dizel agregate koje<br />
je u takvim slu~ajevima<br />
obavezno koristiti kada do|e<br />
do naglog prekida<br />
snabdevanja energijom iz<br />
sistema. Ako se uzme u obzir<br />
da je njihov radni vek preko<br />
50 godina (postoje one koje su<br />
u radu i preko 100 godina kao,<br />
na primer, Gamzigrad i<br />
Ivanjica), jasno je da one<br />
povrate relativno veliko<br />
po~etno ulaganje, tim br`e<br />
ukoliko se ra~una i na brojne<br />
indirektne efekte koje one<br />
imaju na regionalni razvoj.<br />
4.4. Indirektni ekonomski<br />
efekti gradnje malih<br />
hidroelektrana<br />
Kori{}enje hidroenergetskog<br />
potencijala predstavlja<br />
najzna~ajniju alternativu za<br />
fosilna goriva u proizvodnji<br />
elektri~ne energije ostvaruju}i<br />
u{tede od preko 1,6 TWh<br />
elektri~ne energije, za ~iju bi<br />
proizvodnju u sistemskim<br />
termoelektranama trebalo<br />
utro{iti preko 2,3 miliona tona<br />
lignita ili 400000 m 3<br />
prirodnog gasa iz uvoza.<br />
Polaze}i od toga da se za<br />
pogon MHE koristi obnovljivi<br />
izvor energije, svaka, pa i<br />
mala hidroelektrana zamenjuje<br />
potro{nju uglja (oko 1,4 kg po<br />
kWh proizvedene elektri~ne<br />
energije) ili prirodnog gasa, te<br />
je u funkciji odr`ivog razvoja<br />
ne samo u pogledu o~uvanja<br />
postoje}ih prirodnih resursa<br />
ve} i u pogledu za{tite `ivotne<br />
sredine od emisije oksida<br />
sumpora i azota koji spadaju<br />
u kategoriju opasnih<br />
zaga|iva~a i oksida ugljenika<br />
koji, sa jo{ nekim gasovima sa<br />
efektom staklene ba{te,<br />
izazivaju globalno zagrevanje<br />
i prete da izazovu nepovratnu<br />
promenu klime na Zemlji.<br />
Zbog toga se MHE, kao i<br />
druge elektrane na obnovljive<br />
izvore energije, Zakonom o<br />
energetici svrstavaju u<br />
kategoriju povla{}enih<br />
proizvo|a~a elektri~ne<br />
energije, u koju spadaju i<br />
termoelektrane koje uz<br />
elektri~nu proizvode i toplotnu<br />
energiju.<br />
Zna~ajni ekonomski efekti<br />
gradnje MHE nastaju kao posledica mogu}eg<br />
relativno velikog doma}eg u~e{}a radne<br />
snage i industrije, te se mogu graditi<br />
prakti~no bez uvoza opreme iz inostranstva.<br />
Doma}e u~e{}e u ovakvim malim projektima<br />
je mnogo verovatnije i ve}e nego {to je u<br />
slu~aju velikih postrojenja, jer se ne ograni~ava<br />
na gra|evinske radove koji po pravilu zna~ajno<br />
zapo{ljavaju doma}u gra|evinsku operativu i<br />
lokalnu radnu snagu, ve} posebno ra~una na<br />
doma}u ma{inogradnju koja se mo`e<br />
osposobiti i organizovati da na velikom broju<br />
standardizovanih turbina i druge opreme na|e<br />
svoju dugoro~no zna~ajnu razvojnu {ansu.<br />
Tako utvr|en doprinos doma}e industrije i
lokalne gra|evinske operative mogao bi pokriti<br />
veliki deo navedenih investicija u MHE.<br />
5. Zaklju~ak<br />
Na osnovu prikazane analize prakti~no<br />
iskoristivih hidropotencijala u Srbiji mo`e se<br />
zaklju~iti da postoje velike mogu}nosti za<br />
gradnju MHE, mada jo{ uvek nisu stvoreni<br />
uslovi za masovnu gradnju ovakvih izvora<br />
energije uz kori{}enje doma}eg znanja i<br />
doma}e opreme, iako postoji zakonska<br />
regulativa koja uva`ava ekonomski i<br />
dru{tveni zna~aj dobijanja energije iz MHE.<br />
Kako se MHE mogu graditi ekonomi~no<br />
(posebno u sklopu vi{enamenskih<br />
vodoprivrednih objekata, ili u sklopu<br />
integralnog ure|enja vodnih re`ima), interes<br />
za investiranje postaje sve zna~ajniji. I dr`ava<br />
sa svoje strane ima interes da koristi<br />
raspolo`ivi hidroenergetski potencijal,<br />
naro~ito sa stanovi{ta rastu}e potrebe za<br />
poo{travanjem mera za{tite `ivotne sredine i<br />
spre~avanje globalne promene klime, pa<br />
uvodi podsticajne mere svrstavanjem ovih<br />
izvora elektri~ne energije u povla{}ene, {to<br />
mo`e biti podsticaj ne samo za investitore<br />
(ukoliko postoje adekvatna kreditna politika,<br />
poreske olak{ice i druge pogodnosti) ve} i za<br />
razvoj doma}e proizvodnje opreme za<br />
gradnju MHE.<br />
Literatura<br />
M. Beni{ek, Hidrauli~ke turbine, monografija,<br />
Ma{inski fakultet, Beograd, 1998.<br />
C.C. Wacknick et al., Hydropower Engineering,<br />
Prentice Hall, Englewood Clifs,1984.<br />
M. Mesarovi}, M. Beni{ek, S. Oka,<br />
Kori{}enje potencijala malih vodotokova,<br />
Ministarstvo za nauku, tehnologije i razvoj<br />
Vlade Republike Srbije, Beograd, 2002.<br />
V. Puri}, Vodoprivreda i hidroelektrane,<br />
Energoprojekt, 7, 1997.<br />
Prethodna studija hidroenergetskih<br />
parametara Hidrosistema Dunav-Tisa-Dunav<br />
hidrosistema Severna Ba~ka i reke Nere i<br />
mogu}nost kori{}enja njihovog<br />
hidropotencijala, Knjiga 3, Institut za<br />
vodoprivredu “Jaroslav ^erni”, Beograd,<br />
septembar 1983.<br />
Katastar malih hidroelektrana na teritoriji<br />
Srbije van SAP, Knjiga I, Op{ti deo,<br />
Energoprojekt-Hidroin`enjering i Institut<br />
„Jaroslav ^erni”-Zavod za ure|enje vodnih<br />
tokova, Beograd, 1987<br />
Male hidroelektrane na teritoriji SR Srbije<br />
van pokrajina-MHE u pogonu i izvan<br />
pogona, Zajednica jugoslovenske<br />
elektroprivrede, Slu`ba za hidroelektrane,<br />
Beograd, 1990.<br />
Gordon J.L., Penman A.C., Quick estimating<br />
techniques for small hydro potential, Water<br />
Power & Dam Construction, September 1979.<br />
J. Roabe, Hydro-power. The design, use and<br />
function of hydromechanical, hydraulic and<br />
electrical equipment, VDI Verlag GmbH,<br />
Dusseldorf, 1985.<br />
M. Mihajlovi}, Male hidrocentralehidrogra|evinske<br />
i elektrosmernice za<br />
projektovanje i izgradnju, Biro za<br />
projektovanje „Morava-projekt”, Sm.<br />
Palanka, 2001.<br />
B. \or|evi}, Hidroenergetsko kori{}enje<br />
voda, Gra|evinski fakultet, Beograd, 2001.<br />
Zbornik radova 100 godina hidroenergetike u<br />
Srbiji, SANU, Beograd, 2001.<br />
Kori{}enje vodenog potencijala za<br />
proizvodnju elektri~ne energije u<br />
dana{njim uslovima predstavlja<br />
veoma zna~ajni vid dobijanja energije. Kad je<br />
u pitanju mala hidroelektrana, rije~ je pak o<br />
manjem objektu, koji je instalisan na manjem<br />
vodotoku.<br />
Osnovni parametar na osnovu kojeg je<br />
definisana mala hidroelektrana skoro u svim<br />
zemljama je isklju~ivo instalisana snaga.<br />
Pojam male hidroelektrane, danas se potpuno<br />
ustalio u oblasti hidroenergetike i va`i za<br />
hidroelektrane snage do 10 MW.<br />
1. Tretman malih hidroelektrana<br />
u Crnoj Gori<br />
Iako je do sada izgradnja malih<br />
hidroelektrana bila dozvoljena (izgra|eno ih<br />
je samo sedam, i to sve u okviru sistema<br />
Elektroprivrede Crne Gore), ovi objekti<br />
[169]<br />
energija<br />
Miroslav Perovi}<br />
Elektroprivreda Crne Gore A. D. Nik{i}<br />
UDC 621.311.21:620.9.001.6(497.16)<br />
Polazna osnova Strategije<br />
razvoja i izgradnje<br />
malih HE u Crnoj Gori<br />
Rezime<br />
Kori{}enje vodenog potencijala za proizvodnju elektri~ne energije, u dana{njim uslovima,<br />
predstavlja veoma zna~ajni vid dobijanja energije, posebno za Republiku Crnu Goru, koja<br />
raspola`e sa bogatim hidropotencijalom.<br />
Mala hidroenergetska postrojenja predstavljaju va`nu komponentu unutar sistema<br />
iskori{}avanja i gazdovanja vodnim resursima, zbog vi{e dobrih strana ovih postrojenja.<br />
Naro~ito je va`an njihov pozitivan uticaj prema okolini, po{to se lako uklapaju u `ivotnu<br />
sredinu.<br />
Prevashodni cilj ovog rada je da se ukratko izlo`e osnovne karakteristike polazne osnove<br />
Strategije razvoja i izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori, ~ijom bi se izradom<br />
podstakao br`i razvoj ovih projekata, koji su temelj odr`ivog razvoja.<br />
Klju~ne rije~i: male hidroelektrane, Strategija razvoja i izgradnje.<br />
Abstract<br />
Water potential usage for electricity generation represents the important percentage in total<br />
electricity generation particulary for Montenegro, where plenty of available water resources<br />
still exist.<br />
Small hydroplants become more and more influential within the water resource management<br />
since they have many advantages, especially from the point of view of environmental<br />
protection.<br />
This paper is focused on basic characteristics of Strategy of development and construction of<br />
small hydroplants in Montenegro. These projects perfectly fit in the concept of sustainable<br />
development<br />
Key words: small hydro plants, Strategy of development and construction.<br />
nijesu izborili svoje mjesto u energetici Crne<br />
Gore. [to se ti~e izu~avanja malih vodotoka ,<br />
sagledavana je mogu}nost energetskog<br />
iskori{}avanja ovog potencijala preko malih<br />
hidroelektrana. Hidroenergetski potencijal<br />
vodotoka slivnog podru~ja glavnih rijeka<br />
Crne Gore je izu~avan gotovo za sve pritoke<br />
izuzev Tare i ]ehotine. Ukupno je<br />
projektovano 70 malih hidroelektrana ukupne<br />
instalisane snage 231,005 MW i prosje~ne<br />
godi{nje proizvodnje elektri~ne energije<br />
642,933 GWh.<br />
U nedostatku dugoro~nog strate{kog<br />
ekonomskog i energetskog interesa dr`ave i<br />
usmjerenja, utemeljenog na odre|enom<br />
Programu razvoja i izgradnje malih<br />
hidroelektrana, zasnovanog na racionalnom<br />
energetskom iskori{}avanju malih vodotoka, i<br />
bez zaokru`enja tehni~ke i pravne regulative,<br />
nepostojanja organizacione strukture kao i
energija<br />
stimulativnih mjera, je izostala adekvatna<br />
valorizacija ovih hidropotencijala u Crnoj<br />
Gori, o ~emu svjedo~e dosada{nji rezultati.<br />
Naime, nijedna od projektovanih malih<br />
hidroelektrana do sada nije realizovana.<br />
2. Politika razvoja i izgradnje<br />
malih hidroelektrana<br />
Generalno gledano, intenziviranje aktivnosti<br />
na dobijanju sve ve}ih koli~ina elektri~ne<br />
energije iz obnovljivih izvora, trend je u<br />
svijetu zadnjih nekoliko godina, koji prerasta<br />
u globalno razmi{ljanje, a temelji se na ideji<br />
odr`ivog razvoja. U tom smislu, u ve}ini<br />
zemalja svijeta osmi{ljene su politike i<br />
konkretizovane razli~ite mjere i mehanizmi u<br />
cilju podsticaja pove}anom energetskom<br />
iskori{}avanju obnovljivih izvora, {to je<br />
ugra|eno i u energetske strategije tih zemalja.<br />
Kao {to je poznato, Crna Gora raspola`e sa<br />
bogatim hidropotencijalom malih vodotoka<br />
koji pru`a povoljne mogu}nosti za njegovo<br />
energetsko iskori{}avanje.<br />
Osnovni dokument kojim se utvr|uje<br />
energetska politika i planira energetski razvoj<br />
jedne zemlje je Strategija energetskog<br />
razvoja. Sastavni dio te ukupne Strategije,<br />
koja se ti~e obnovljivih izvora, odnosno,<br />
energetskog iskori{}avanja hidropotencijala<br />
malih vodotoka preko malih hidroelektrana je<br />
izrada Strategije razvoja i izgradnje malih<br />
hidroelektrana. Ova Strategija bi trebalo da<br />
bude adekvatna ovom podneblju, prilikama i<br />
dugoro~noj situacijii i pokazala se realno<br />
ostvarljiva, odnosno doprinijela ve}em<br />
energetskom iskori{}enju malih vodotoka.<br />
Osnovni cilj Strategije, odnosno, dugoro~ne<br />
politike razvoja i izgradnje malih<br />
hidroelektrana u Crnoj Gori, je<br />
omogu}avanje svih povoljnih uslova za<br />
razvoj i izgradnju malih hidroelektrana u<br />
Republici kao i plansko, racionalno i<br />
rentabilno dugoro~no energetsko kori{}enje<br />
hidropotencijala malih vodotoka preko tih<br />
objekata.<br />
Prema tome, Strategija razvoja i izgradnje<br />
malih hidroelektrana u Crnoj Gori bi<br />
obuhvatila:<br />
� Uslove za razvoj i izgradnju malih<br />
hidroelektrana u Crnoj Gori, i<br />
� Programske aktivnosti razvoja i izgradnje<br />
malih hidroelektrana u Crnoj Gori<br />
Uslovi za razvoj i izgradnje malih<br />
hidroelektrana u Crnoj Gori<br />
Nepotpuna i nezadovoljavaju}a pravna i<br />
tehni~ka regulativa, kao i nepostojanje<br />
organizacione strukture, i podsticajnih i<br />
stimulativnih mjera, su predstavljali glavni<br />
usporavaju}i faktor i prepreka pri gradnji<br />
malih hidroelektrana i nepovoljno uticali na<br />
zainteresovanost investitora za gradnju ovih<br />
objekata.<br />
Za aktivnije interesovanje u pogledu<br />
rentabilnijeg iskori{}avanja hidropotencijala<br />
malih vodotoka preko malih hidroelektrana,<br />
potrebno je prethodno stvoriti povoljne<br />
uslove, koje ~ine optimalan ambijent,<br />
preduzimanjem konkretnih adekvatnih mjera<br />
i aktivnosti koje se odnose na:<br />
1. Uspostavljanje zakonske regulative;<br />
2. Formiranje Agencije za male<br />
hidroelektrane;.<br />
3. Stimulacija;<br />
4. Finansiranje;<br />
5. Organizacija za projektovanje i in`enjering<br />
malih hidroelektrana;<br />
6. Doma}a industrija za proizvodnju<br />
ma{inske opreme;<br />
7. Lokalno udru`enje potencijalnih graditelja<br />
i vlasnika malih hidroelektrana, odnosno<br />
Savez tih udru`enja<br />
1. Uspostavljanje zakonske regulative Po{to<br />
je postoje}a zakonska (tehni~ka i pravna)<br />
regulativa predstavljala glavni usporavaju}i<br />
faktor pri gradnji malih hidroelektrana, to je<br />
potrebno da se ona {to prije uspostavi i bude<br />
primjerena izgradnji ovih objekata, i da pred<br />
budu}e investitore malih hidroelektrana ne<br />
postavlja preo{tre zahtjeve u domenu<br />
projektovanja i gradnje.<br />
Njenim utemeljenjem omogu}i}e se da<br />
pojednostavljeni postupci u zakonskim<br />
aktima i redosljed zakonskih procedura, ne}e<br />
predstavljati administrativno optere}enje za<br />
budu}e investitore, od dobijanja saglasnosti<br />
do izvo|enja, priklju~enja na mre`u i rada.<br />
Prema tome , uspostavljanje zakonske<br />
regulative, koja se odnosi na projektovanje i<br />
izgradnju malih hidroelektrana i obavljanje<br />
elektroprivredne djelatnosti u ovim<br />
objektima, predstavlja jedan od veoma va`nih<br />
uslova za gradnju ovih objekata.<br />
2. Agencija za male hidroelektrane Za<br />
postizanje ve}e efikasnosti pri realizaciji<br />
projekata malih hidroelektrana , organizacija<br />
u ovom poslu se mora tako prilagoditi da svi<br />
u~esnici (zainteresovane strane) u okviru<br />
podjele posla ostvare svoje zadatke uskla|eno<br />
i uspje{no.<br />
U tom cilju, izme|u ostalog, potrebno je da<br />
se formira jedno tijelo koje bi bilo centar svih<br />
informacija i organizovanog objedinjavanja i<br />
povezivanja aktivnosti u svim fazama<br />
realizacije objekta. Ovim bi se olak{alo<br />
sprovo|enje procedure pri gradnji i stvorili<br />
povoljni uslovi za njihovu br`u, lak{u i<br />
racionalniju realizaciju.<br />
Sve aktivnosti vezano za razvoj i izgradnju<br />
malih hidroelektrana u Crnoj Gori trebalo bi<br />
da budu vo|ene i koordinirane od strane<br />
jednog kompetentnog stru~nog organa –<br />
Agencije za male hidroelektrane, sa ciljem<br />
lak{e implementacije projekata malih<br />
hidroelektrana. Ovo tijelo bi se staralo o svim<br />
fazama izgradnje i dobijanju potrebnih<br />
administrativnih saglasnosti i dozvola, i<br />
drugih radnji koje su neophodne za<br />
realizaciju malih hidrolektrana.<br />
Ustanovljenjem ovog tijela, koje bi se bavilo<br />
cjelokupnom problematikom malih<br />
hidroelektrana, ubrzalo bi se uspje{no<br />
odvijanje svih faza kod njihove izgradnje, sa<br />
[170]<br />
kojim bi se postigli najve}i ukupni efekti pri<br />
realizaciji ovih objekata.<br />
3. Stimulacija Strate{ki ekonomski i<br />
energetski interes dr`ave je da, s obzirom na<br />
povoljne prirodne uslove, podstakne svaku<br />
inicijativu koja omogu}ava sopstvenu<br />
proizvodnju elektri~ne energije, ma koliko<br />
ona bila mala.<br />
Zakonom o energetici je predvi|eno da Vlada<br />
Republike Crne Gore razvija i promovi{e<br />
podsticaje za stvaranje povoljnog ambijenta<br />
kod u~e{}a privatnog sektora u energetskom<br />
sektoru i ve}eg kori{}enja obnovljivih<br />
energetskih izvora.<br />
[to se ti~e energetskog iskori{}avanja malih<br />
vodotoka, dr`ava bi, dakle, morala nastupiti<br />
sa odgovaraju}im sistemom stimulicija za<br />
izgradnju malih hidroelektrana.<br />
Uloga dr`ave mora biti dakle velika,<br />
konkretna i ne samo na~elna. Potrebno je da<br />
donese zakone i podzakonska akta koji }e<br />
{tititi malog proizvo|a~a elektri~ne energije<br />
iz malih hidroelektrana na otvorenom tr`i{tu<br />
elektri~ne energije. U cilju olak{anog<br />
odvijanja zakonske procedure, lokalna<br />
samouprava bi trebalo u {to ve}oj mjeri da<br />
ima nadle`nosti i odgovornosti za izgradnju<br />
ovih objekata.<br />
Vlada Republike Crne Gore trebalo bi da<br />
preduzme aktivnosti vezano za potpisivanje<br />
Kjoto protokola, a naro~ito u vezi sa tr`i{tem<br />
»zelene energije«, {to bi donijelo odre|enu<br />
ekonomsku korist u razvoju malih<br />
hidroelektrana.<br />
Za podsticanje izgradnje malih hidroelektrana<br />
bi bilo neophodno:<br />
� da otkupna cijena dobijene elektri~ne<br />
energije iz malih hidrolektrana bude<br />
zagarantovana i prihvatljiva za investitora, i<br />
da je obezbije|en njen otkup;<br />
� propisati minimalne kvote energetskog<br />
kori{}enja hidropotencijala malih<br />
vodotoka;<br />
� u cilju olak{avanja investiranja u izgradnju<br />
malih hidroelektrana, potrebno je smanjiti<br />
vodne i koncesijske nadoknade, odnosno<br />
osloboditi od pla}anja istih za proto~ne<br />
male hidroelektrane kao i na demografsko<br />
ugro`enim podru~jima i podru~jima od<br />
posebne dr`avne brige;<br />
� osloboditi investitora od pla}anja taksi i<br />
poreza za uvoz opreme;<br />
� odobravati kredite investitorima uz<br />
povoljne uslove vra}anja;<br />
� izraditi sistem pomo}i, koji se ne bi<br />
zasnivao samo na subvencijama za<br />
razvojno istra`iva~ke programe, izrade<br />
studija izvodljivosti i investicijske projekte,<br />
nego na cjelovitijoj pomo}i dr`ave, kao {to<br />
su npr. garancije, poreske stimulacije i<br />
neposredne pomo}i;<br />
� formirati fondove za pomo} kod<br />
finansiranja ovih projekata i dr.<br />
Tako|e, treba stimulisati izgradnju malih<br />
hidroelektrana u naseljima koja jo{ nijesu<br />
elektrificirana omogu}avaju}i gradnju ovih
energija<br />
objekata pod povoljnim uslovima, jer su<br />
udaljena od op{te elektri~ne mre`e, usljed<br />
~ega je i prenos elektri~ne energije skup.<br />
Za male hidroelektrane koje doprinose<br />
razvoju demografsko ugro`enih podru~ja,<br />
potrebno je posebnim mjerama stimulisati<br />
proizvo|a~e iz ovih objekata.<br />
Prema tome, sve navedene stimulativne<br />
mjere, mogu znatno doprinijeti ve}em<br />
kori{}enju malih vodotoka za lak{u i<br />
rentabilniju izgradnju malih hidroelektrana.<br />
4. Finansiranje Za izgradnju malih<br />
hidroelektrana vrlo su zna~ajni izvori<br />
finansiranja, odnosno, obezbje|enje<br />
sredstava. Izvori finansiranja poti~u iz<br />
sredstava investitora, bankarskih kredita,<br />
kredita isporu~ilaca opreme i izvo|a~a<br />
gra|evinskih radova i sl.<br />
U tom cilju bilo bi potrebno da banke uvrste<br />
gradnju malih hidroelektrana u svoje osnovne<br />
planske akte, i da kreditiranju izgradnje ovih<br />
objekata posvete posebnu pa`nju i kreditne<br />
uslove prilagode zna~aju malih<br />
hidroelektrana, koje imaju sve karakteristike<br />
infrastrukturnih objekata. Poslovne banke<br />
treba da olak{aju dobijanje kredita za<br />
izgradnju malih hidroelektrana svim<br />
potencijalnim investitorima uz beneficirane<br />
uslove.<br />
5. Organizacija za projektovanje i<br />
in`enjering malih hidroelektrana Ovo tijelo,<br />
koje bi pratilo cjelokupni tok gradnje objekta,<br />
bilo bi osnovna podr{ka pri realizaciji<br />
projekata malih hidroelektrana.<br />
6. Doma}a industrija za proizvodnju<br />
ma{inske opreme Potrebno je pokrenuti<br />
razvoj odgovaraju}e ma{inske opreme<br />
otkupljivanjem licence za njenu proizvodnju,<br />
~ime bi se doprinijelo smanjenju tro{kova u<br />
ukupnoj investiciji planiranog objekta,<br />
skratilo vrijeme izgradnje i ubrzao po~etak<br />
rada male hidroelektrane i dr.<br />
7. Lokalno udru`enje potencijalnih graditelja<br />
i vlasnika malih hidroelektrana, odnosno<br />
Savez tih udru`enja Za mjesto gdje bi<br />
potencijalni graditelji, odnosno vlasnici malih<br />
hidroelektrana zastupali svoje interese,<br />
potrebno je osnovati udru`enja na lokalnom<br />
nivou, odnosno, Savez lokalnih udru`enja<br />
potencijalnih graditelja i vlasnika, na<br />
republi~kom nivou. Ova udru`enja, odnosno<br />
Savez, imali bi prevashodni zadatak da pru`e<br />
prakti~nu pomo} vlasnicima malih<br />
hidroelektrana<br />
Sve ove navedene konkretne mjere i<br />
aktivnosti su usmjerene u cilju stvaranja<br />
realnijih i povoljnijih uslova za br`u<br />
realizaciju izgradnje mogu}ih malih<br />
hidroelektrana. Stvaranju uslova za razvoj i<br />
izgradnju malih hidroelektrana u Crnoj Gori<br />
treba posvetiti du`nu pa`nju s obzirom na<br />
malu iskori{}enost velikog hidroenergetskog<br />
potencijala malih vodotoka i zainteresovanost<br />
kako na{ih tako i stranih investitora za<br />
izgradnju ovih objekata.<br />
Prema tome, sa svim ovim predlo`enim<br />
mjerama, koji omogu}avaju stvaranje svih<br />
povoljnih uslova za razvoj i izgradnju malih<br />
hidroelektrana, mo`e se radikalno uticati na<br />
privla~enje potencijalnih graditelja ovih<br />
objekata.<br />
Programske aktivnosti razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj<br />
Gori<br />
Zacrtanim programskim aktivnostima<br />
odre|uju se dugoro~ni razvojni ciljevi i<br />
pravci na sistematskom pristupu racionalnom<br />
i rentabilnom energetskom iskori{}avanju<br />
raspolo`ivih malih vodotoka . Osnovne<br />
programske aktivnosti politike razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori<br />
obuhvatile bi :<br />
� Nacionalni energetski program razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana<br />
� Nacionalni akcioni plan razvoja i izgradnje<br />
malih hidroelektrana<br />
� Lokalni-op{tinski energetski koncept<br />
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana<br />
� Lokalni akcioni plan<br />
Ovim aktivnostima definisan je dugoro~ni<br />
planski pristup istra`ivanju, planiranju,<br />
projektovanju, i izgradnji malih<br />
hidroelektrana u Crnoj Gori.<br />
a. Nacionalni energetski program razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana<br />
Organizovana i sistemska briga, kada se radi<br />
o obnovljivim izvorima, se sprovodi na<br />
osnovu Nacionalnih energetskih programa.<br />
Nacionalni energetski program razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori<br />
u su{tini defini{e dugoro~ne razvojne ciljeve i<br />
usmjerenja energetskog iskori{}avanja malih<br />
vodotoka. Nacionalni energetski program<br />
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana<br />
mora biti u skladu sa prostornim i drugim<br />
razvojnim dokumentima Republike Crne<br />
Gore.<br />
Uva`avaju}i zna~aj i aktuelnost problematike<br />
malih hidroelektrana, konkretne interese i<br />
prostore (prirodne uslove) koji pru`aju<br />
mogu}nosti za izgradnju ovih objekata u<br />
Republici Crnoj Gori, name}e se kao<br />
osnovna pretpostavka, imperativna aktivnost,<br />
izrada Nacionalnog energetskog programa<br />
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana u<br />
Crnoj Gori.<br />
Svaki pristup Nacionalnom programu razvoja<br />
i izgradnje malih hidroelektrana trebalo bi da<br />
odra`ava, kako nacionalne potrebe i uslove,<br />
tako i lokalne specifi~nosti, sa ciljevima<br />
politike razvoja malih hidroelektrana u<br />
okolnostima liberalizovanog i deregulaisanog<br />
tr`i{ta energije.<br />
Osnovna karakteristika bogatog<br />
hidropotencijala malih vodotoka Crne Gore je<br />
{to se on najve}im dijelom nalazi na<br />
demografsko ugro`enom i privredno<br />
nerazvijenom brdsko-planinskom sjeveru<br />
Republike, gdje postoje povoljni prirodni<br />
uslovi za izgradnju rentabilnih malih<br />
hidroelektrana.<br />
[171]<br />
Za brdovitu i visoko planinsku okolinu Crne<br />
Gore, za koju je karakteristi~no izobilje malih<br />
vodotokova, male hidroelektrane postaju<br />
velika razvojna prednost i zahtijevaju<br />
strate{ko razmi{ljanje.<br />
Osim toga u ovom dijelu postoji veliki broj<br />
napu{tenih vodenica (vi{e od 100), koje bi se<br />
mogle uz malu rekonstrukciju i ulaganja<br />
adaptirati i pretvoriti u male hidroelektrane<br />
Prema tome, razvojnu mogu}nost i {ansu<br />
brdovitog sjevera Republike, predstavlja<br />
izgradnja malih hidroelektrana, preko kojih<br />
se ne doprinosi samo ka pove}anju koli~ine<br />
elektri~ne energije, nego su kao proizvo|a~i<br />
energije bitan element u lokalnoj politici i<br />
prvi pokreta~ za zalet lan~ane reakcije<br />
privrednog razvoja (razni prate}i pogoni,<br />
mljekare, pilane, prerada drveta, farme,<br />
ribnjaci, prerada kamena, fla{iranje vode,<br />
turizam, ugostiteljstvo, sport, rekreacija i dr.).<br />
Naime, male hidroelektrane imaju izuzetnu<br />
va`nost za o`ivljavanje poljoprivrede u<br />
brdsko-planinskim podru~jima, posebno za<br />
razvoj sto~arstva (prijeko potrebna elektri~na<br />
energija za rashladne ure|aje za ~uvanje<br />
mlije~nih proizvoda i mesa, kao i za<br />
pokretanje raznih aparata i ure|aja u seoskom<br />
doma}instvu i dr.).<br />
Time se omogu}ava ljudima ovih krajeva<br />
ekonomska egzistencija, kroz racionalno i<br />
rentabilno energetsko iskori{}enje malih<br />
vodotoka preko malih hidroelektrana, s<br />
obzirom da je priroda bila jako izda{na i<br />
naklonjena ovim predjelima sa velikim<br />
bogatstvom hidropotencijala tih vodotoka.<br />
U Crnoj Gori postoje ne tako mali broj<br />
pojedinaca, koji bi u zavi~aj svojih predaka<br />
ulagali svoj kapital u gradnju rentabilnih,<br />
ekolo{ko ~istih i bezbijednih objekata<br />
(primjer iz Plava), a time bi se pove}ao broj<br />
povratnika u svoja napu{tena sela. Sa tim u<br />
vezi potrebno je stimulisati razvojne projekte<br />
malih hidroelektrana, a sve u cilju<br />
o`ivljavanja sela.<br />
Prema tome, izgradnja malih hidroelektrana<br />
mora se planirati strategijski, dugoro~no, u<br />
sklopu privrednog, i posebno<br />
elektroprivrednog i vodoprivrednog razvoja,<br />
uva`avaju}i konkretne interese, zahtjeve i<br />
potrebe lokalnih zajednica i njenih subjekata.<br />
Dalekose`na planiranja nikad nijesu ostala<br />
bez pozitivnih rezultata, pa se vjerovatno to<br />
ne bi dogodilo ni kada su u pitanju male<br />
hidroelektrane.<br />
b. Nacionalni akcioni plan razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana<br />
Nacionalni akcioni plan razvoja i izgradnje<br />
malih hidroelektrana, kao rezultat<br />
Nacionalnog energetskog programa razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana, odre|uje listu<br />
mjera i akcija, koji odslikavaju ciljeve<br />
politike razvoja malih hidroelektrana u Crnoj<br />
Gori.<br />
Naime, kao prirodan i logi~an prilaz<br />
istra`ivanju mogu}nosti energetskog<br />
iskori{}avanja malih vodotoka preko malih<br />
hidroelektrana, predstavlja izrada Master
energija<br />
plana, odnosno, izu~avanja koje obuhvata {ira<br />
podru~ja i po{tuje sve interese i zahtjeve<br />
(lokalni-op{tinski energetski koncept) i<br />
uslove (Vodoprivredna osnova, Prostorni<br />
plan i dr.). Master plan bi uz aktuelizaciju do<br />
sada projektovanih malih hidroelektrana<br />
istovremeno i definisao nove potencijalne<br />
mogu}nosti za izgradnju malih<br />
hidroelektrana. Prethodno treba izvesti<br />
istra`ne radove (prevashodno hidrolo{ke i<br />
geolo{ke) za sve mogu}e hidroelektrane za<br />
nivo Master plana.<br />
Izrada kompleksnog Master plana, je<br />
preduslov za sistematsko i dugoro~no<br />
planiranje izgradnje, i predstavlja generalni<br />
okvir razvoja malih hidroelektrana u Crnoj<br />
Gori. Master plan }e poslu`iti kao solidna<br />
osnova za daljnje programske aktivnosti za<br />
optimalan i efikasniji pristup u realizaciji<br />
mogu}ih rentabilnih malih hidroelektrana.<br />
Sa ovako programiranim i racionalnijim<br />
pristupom ovoj problematici, otkri}e se<br />
optimalne elektroenergetske vrijednosti<br />
hidropotencijala malih vodotoka i stvori}e se<br />
realni uslovi za pravilan izbor rentabilnih<br />
malih hidroelektrana.<br />
Nacionalni akcioni plan razra|uje lokalne<br />
akcione planove koji su stvarno izvodljivi.<br />
c. Lokalni-op{tinski energetski koncept<br />
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana<br />
Novi Zakon o energetici, koji je ozakonio<br />
djelovanje tr`i{ta elektri~ne energije, stvara<br />
osnovne preduslove za razvoj malih<br />
hidroelektrana u Crnoj Gori.<br />
Usmjerenje na lokalnu energetiku nudi<br />
najvi{e {ansi i pozitivnih efekata.<br />
U posljednjim godinama se sve vi{e isti~e da<br />
Crna Gora, po osnovu neiskori{}enog<br />
hidropotencijala, kako velikih tako i malih<br />
vodotoka, mora posvetiti ve}u pa`nju i<br />
preduzeti konkretne korake ka njegovom<br />
iskori{}avanju. Svaka dr`ava koja ima ovako<br />
bogata prirodna dobra u hidropotencijalu ih je<br />
znala dobro i maksimalno iskoristiti. Za dvije<br />
velike hidroelektrane i sedam malih<br />
govorimo da je to skromno kulturno i<br />
tehni~ko nasle|e, koje ne prelazi 17%<br />
iskori{}enosti hidropotencijala Crne Gore.<br />
Treba naglasiti, da su obnovljivi izvori<br />
energije, u koje spadaju i mali vodotoci, po<br />
definiciji lokalni energenti. Pod pojmom<br />
“lokalna energetika” obuhvataju se svi oni<br />
izvori, procesi, tokovi energije, koji su blizu<br />
krajnjem potro{a~u i prilago|eni su lokalnim<br />
izvorima i potrebama za energetskim<br />
uslugama.<br />
Lokalna energetika zahvata postrojenja<br />
»male energetike« (male (hidro)elektrane),<br />
svu distributivnu mre`u i preduze}a, koja s<br />
njom upravlja. Obuhvata, dalje, motivaciju i<br />
`elju zainteresovanih subjekata tih prostora<br />
da se bave elektroprivrednom djelatno{}u<br />
preko malih (hidro)elektrana.<br />
Davanje na zna~aju izgradnji malih<br />
hidroelektrana predstavlja glavni element<br />
lokalne politike, po{to:<br />
� male hidroelektrane mogu aktivno<br />
doprinijeti stvaranju novih radnih mjesta;<br />
� ovi objekti su uobi~ajeno locirane bli`e<br />
potro{a~ima;<br />
� to su objekti koji za privatnog investitora<br />
predstavljaju izazov i imaju zna~aj za<br />
komercijalni program;<br />
� javnost je ve}im dijelom, zbog povoljnog<br />
uticaja na `ivotnu sredinu, naklonjenija<br />
upotrebi ove vrste energije nego drugim<br />
vidovima energije;<br />
Lokalni-op{tinski energetski koncept razvoja<br />
i izgradnje malih hidroelektrana je koncept<br />
razvoja lokalne zajednice u oblasti<br />
energetskog iskori{}avanja hidropotencijala<br />
malih vodotoka.<br />
Lokalni energetski koncept razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana je osnovni<br />
planski dokument, koji u skladu sa<br />
usmjerenjima Nacionalnog energetskog<br />
programa razvoja i izgradnje malih<br />
hidroelektrana i energetskom politikom<br />
Republike Crne Gore, odre|uje dugoro~ni<br />
plan i politiku razvoja »male energetike« u<br />
lokalnoj zajednici na racionalnom,<br />
rentabilnom iskori{}avanju lokalnih<br />
energenata (mali vodotoci).<br />
Prema tome, svaka op{tina treba u sklopu<br />
svoje lokalne razvojne strate{ke energetske<br />
politike da predlo`i Energetski program<br />
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana na<br />
svom podru~ju, i time se uklju~i u<br />
Nacionalni energetski program razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana u Republici.<br />
Razvojne inicijative op{tina na energetskom<br />
iskori{}avanju malih vodotoka predstavljaju<br />
prvi korak lokalne energetske politike a time<br />
i nacionalne energetike. Na ovom planu su<br />
otpo~ete aktivnosti jo{ prije dvadesetak<br />
godina koje su pokrenule Skup{tine op{tina<br />
Plav, Bijelo Polje, Ro`aje i privredni subjeki<br />
op{tina Nik{i}, Berana i Pljevalja, koje su<br />
rezultirale izradom projektne dokumentacije.<br />
Sada opet postoje takve inicijative iz<br />
pojedinih op{tina (Bijelo Polje, [avnik,<br />
Berane, Nik{i}, Ro`aje).<br />
Prema tome, lokalna energetika, koja se<br />
zasniva na razvoju »male energetike« (male<br />
hidroelektrane i ostale elektrane) je sastavni<br />
dio nacionalne energetike.<br />
U okviru Strategije razvoja i izgradnje malih<br />
hidroelektrana u Crnoj Gori, lokalne<br />
zajednice bi dobile zna~ajniju ulogu, ve}i<br />
uticaj i sa tim tako|e obaveze pri<br />
dugoro~nom razvoju »male energetike« na<br />
lokalnom nivou.<br />
d. Lokalni akcioni plan<br />
Lokalni akcioni plan podrazumijeva<br />
realizaciju i sprovo|enje definisanog<br />
konkretnog lokalnog koncepta, koji se odnosi<br />
na energetsko kori{}enje malih vodotoka<br />
preko malih hidroelektrana na teritoriji<br />
op{tine kojom su obuhva}eni. Ovaj plan<br />
obuhvata konkretne interese i predloge koji<br />
su realno ostvarljivi, s obzirom da su<br />
uslovljeni ograni~enjem s gledi{ta za{tite<br />
172]<br />
prirodnih vrijednosti, postoje}im planovima<br />
kori{}enja lokacija, raspolo`ivo{}u voda za<br />
energetsko kori{}enje i op{tim drugim<br />
ograni~enjima. Lokalni akcioni planovi su<br />
integrisani u Nacionalni akcioni plan.<br />
Prema tome, programske aktivnosti razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori,<br />
predstavljaju dugoro~nu strategijsku<br />
orijentaciju Republike Crne Gore ka<br />
planskom i racionalnom energetskom<br />
iskori{}avanju malih vodotoka.<br />
Zaklju~ak<br />
Kona~no pokretanje Strategije razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj Gori,<br />
kao konstitutivnog dijela sveobuhvatne<br />
Strategije razvoja energetike Crne Gore, je u<br />
novonastalim uslovima u energetskom<br />
sektoru pravi momenat u problematici malih<br />
hidroelektrana.<br />
Svaka strategija dugoro~nog razvoja i<br />
izgradnje malih hidroelektrana, koja mora<br />
odgovoriti na va`na strate{ka pitanja, ima<br />
energetsku, ekonomsku, zakonodavnu,<br />
organizacijsku i institucionalnu dimenziju, a<br />
to sve sa ciljem da pripremi i trasira put ka<br />
masovnijem racionalnijem i rentabilnijem<br />
energetskom iskori{}avanju hidropotencijala<br />
malih vodotoka jedne dr`ave.<br />
Ovo je predlog jednog modela dugoro~nog<br />
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana<br />
prilago|en potrebama i specifi~nostima<br />
Republike Crne Gore.<br />
Literatura<br />
[1] Smjernice razvoja i izgradnje malih<br />
hidroelektrana u Crnoj Gori, Elektroprivreda<br />
Crne Gore A. D. Nik{i}, januar 2001.<br />
[2] Dr Tom{i~ M., Klemenc A.,<br />
Gospodinja~ki M., Pobuda za zakonodajno<br />
podporo lokalni energetiki, Modro sonce,<br />
Zveza dru{tev mHE Slovenije, Ljubljana,<br />
1(2000), str. 9-10.<br />
[3] Gospodinja~ki M., Europa zdaj! Ali malo<br />
kasneje ..., Modro sonce, Zveza dru{tev mHE<br />
Slovenije, Ljubljana, 1(2000), str. 13-17.
Te`nja za iskori{}enjem obnovljivih<br />
izvora energije je zna~ajna i sa aspekta<br />
ekologije, odnosno o~uvanja i za{tite<br />
`ivotne sredine, jer se na taj na~in dobija<br />
elektri~na energija sa najmanjim {tetnim<br />
uticajem na prirodnu sredinu, s obzirom da se<br />
za male hidroelektrane ne grade akumulacije<br />
koje remete prirodnu ravnote`u.<br />
Posebna pa`nja se posve}uje iskori{~avanju<br />
hidropotencijala ravni~arskih reka, po{to su<br />
du` njihovih korita izgra|eni gradovi,<br />
fabrike, saobra}ajnice, i dr., pa nije mogu}a<br />
izgradnja visokih brana, jer bi ona zahtevala<br />
njihovo izme{tanje, kao i plavljenje velikih<br />
povr{ina zemlji{ta [1,2]. Zato se danas u<br />
svetu, a i kod nas predvi|a izgradnja<br />
kaskadnih hidroelektrana du` vodotokova<br />
koje bi imale vi{enamensku upotrebu. Pod<br />
ovim se podrazumeva iskori{}enje<br />
hidropotencijala u sklopu vi{enamenskog<br />
kori{}enja: energetika, vodosnabdevanje,<br />
re~ni saobra}aj, turizam, navodnjavanje,<br />
spre~avanje plavljenja okoline, ribarstvo i<br />
drugo. Osnovnim projektom hidroelektrana u<br />
Srbiji predvi|a se izgradnja tri kaskade<br />
hidroelektrana u slivu Morave i to na Ibru,<br />
Zapadnoj i Velikoj Moravi. Ove elektrane<br />
prakti~no ne bi imale akumulaciju i radile bi<br />
~isto proto~no.<br />
Deljenjem raspolo`ivog pada vodotoka na<br />
stepenice pribli`no jednakih padova, sa<br />
brojem i veli~inom hidroagregata koji<br />
najbolje odgovaraju hidrolo{kim parametrima<br />
trebalo bi izvr{iti unifikaciju agregata i<br />
pripadaju}e opreme. Ovim bi se postiglo<br />
zna~ajno pove}anje ekonomi~nosti i<br />
produktivnosti pri izgradnji hidroelektana<br />
zbog smanjenja tro{kova kroz:<br />
� uvo|enjem serijske proizvodnje<br />
hidroagregata i ostale opreme<br />
(tansformatori, dizalice, segmentni i<br />
remontni zatvara~i, ma{ine za ~i{}enje<br />
re{etki, itd.)<br />
� tipizacijom brana i ma{inskih zgrada<br />
� unifikacijom izvo|enja gra|evinskih i<br />
monta`nih radova.<br />
Rentabilnost gra|enja ovakvih hidroelektana,<br />
izra`ena vremenom otpla}ivanja ulo`enih<br />
investicija, je za oko 30 % ve}a nego kod<br />
neunificiranih hidroelektana.<br />
Dana{nja te{ka elektroenergetska situacija u<br />
zemlji je posledica objektivnih i subjektivnih<br />
razloga, kao i nedovoljnog uklju~enja<br />
doma}e industrije i nau~no ista`iva~kog<br />
potencijala na re{avanju ovog problema.<br />
Treba o~ekivati da }e u dogledno vreme do}i<br />
do zna~ajnih promena radi prevazila`enja<br />
nastale situacije u zemlji, {to nagove{tava i to<br />
da je Projekat “Malih i mini hidroelektrana”<br />
u oblasti energetike definisan kao strate{ki<br />
projekat razvoja Republike Srbije.<br />
Zna~i, evidentno je da je do danas bilo<br />
poku{aja uklju~ivanja doma}e ma{inogradnje<br />
u razvoj elektro-energetskog sistema Srbije i<br />
Crne Gore, pa ovo treba o~ekivati u<br />
narednom periodu. Primera radi godine 1991.<br />
ugovorena je izgradnja male hidroelektrane<br />
sa cevnom “S” turbinom na reci Zrmanji u<br />
Hrvatskoj, od strane “Centroprojekta”, a<br />
kasnije “Energoprojekta”. Iako do tada nisu<br />
izvr{ena planirana ispitivanja modela na<br />
Ma{inskom fakultetu u Beogradu investitor je<br />
tra`io uklju~enje na{e ma{inogradnje i<br />
nau~no istra`iva~kih institucija u realizaciju<br />
tog projekta. Tada industrija “GO[A” dobija<br />
[173]<br />
energija<br />
M. Arsi}, V. Aleksi}<br />
Institut za ispitivanje materijala - IMS, Beograd<br />
M. Beni{ek,<br />
Ma{inski fakultet, Beograd<br />
UDC 621.311:621.221<br />
Analiza dosada{njeg razvoja<br />
i mogu}nosti osvajanja<br />
proizvodnje cevnih turbina<br />
i prate}e ma{inske opreme<br />
Rezime<br />
U svetu kao i kod nas hidropotencijali reka velikih padova i akumulacija su u znatnoj meri<br />
iskori{}eni, tako da je sve aktuelnija te`nja za razvojem i osvajanjem proizvodnje malih<br />
turbina, {to bi omogu}ilo iskori{}enje manjih hidropotencijala ravni~arskih reka sa manjim<br />
padovima, re~ica i potoka sa izvori{tima. Razvoj malih turbina u industriji “GO[A” datira od<br />
davne 1983. Dosad postignuti rezultati, u saradnji sa Ma{inskim fakultetom iz Beograda,<br />
ogledaju se kroz odre|eni stepen razvoja Kaplanovih i cevnih turbina i u izradi opitne<br />
instalacije na Fakultetu za ispitivanje modela turbina. U radu je data analiza planiranih i<br />
realizovanih aktivnosti Industrije “GO[A” na daljem razvoju i definitivnom osvajanju<br />
proizvodnje cevnih turbina i prate}e ma{inske opreme, sa osvrtom na potrebe usagla{avanja<br />
zahteva i ograni~enja pri izradi malih hidroelektrana.<br />
Klju~ne re~i: cevna turbina, ispitivanje modela turbine, male hidroelektrane.<br />
Abstract<br />
River potentials of high downfalls and cumulative reservoirs all over the world are in a great<br />
deal utilized, so that tending for development and manufacturing of small turbines becomes<br />
current, which would enable to exploit potentials of lowland rivers, streamlets, brooks and<br />
their sources. Development of small turbines in GO[A Industry started in 1983. Results<br />
achieved till nowadays, in cooperation with Faculty of Mechanical Engineering in Belgrade,<br />
are reflected through certain development level of Kaplan’s and pipe turbines and also in<br />
building of experimental installation for examination of turbine models. This paper presents<br />
analysis of realized and planned activities of GO[A Industry on further development and final<br />
capturing of pipe turbines and accessories manufacturing, with respecting to need of<br />
harmonization of requests and limits in small hydroelectric power plants building.<br />
Key words: pipe turbines, examination of turbine models, small hydroelectric power plants.<br />
izradu turbine, hidroma{inske i ma{inske<br />
opreme. Izradu generatora turbine sa<br />
prate}om opremom dobija “SEVER”, a<br />
izradu opreme za regulaciju i automatiku<br />
“Prva petoletka”. Za prora~un turbine i razvoj<br />
konstrukcije uklju~eni su Ma{inski fakultet iz<br />
Beograda i Nau~no dru{tvo Srbije. Predmetni<br />
projekat iz poznatih razloga nije realizovan u<br />
potpunosti.<br />
Potreba da se osvoji proizvodnja cevne<br />
turbine ogleda se u mogu}nosti njenog<br />
efikasnog kori{}enja u malim<br />
hidroelektranama [3].<br />
1. Razvoj cevnih turbina<br />
Zbog ve}e mogu}nosti plasmana i mogu}ih<br />
realizacija procesa razvoja cevnih turbina sa<br />
fiksnim i pode{ljivim lopaticama obrtnog<br />
kola za padove do 15 m izra|ena je projektna<br />
dokumentacija, koja je prakti~no overena i<br />
ve}im stepenom realizacije u fizi~kom smislu<br />
izrade turbine i gotovo potpunom izradom<br />
prate}e opreme.
energija<br />
1.1. Planirane aktivnosti na razvoju i<br />
osvajanju cevne S turbine<br />
Razvoj i osvajanje turbinskog postrojenja<br />
obuhvata slede}e aktivnosti:<br />
� ravoj i osvajanje cevne turbine,<br />
� razvoj i osvajanje elektroopreme,<br />
� razvoj i osvajanje hidroma{nske i ma{inske<br />
opreme.<br />
Razvoj i osvajanje cevnih turbina<br />
podrazumeva brojne istra`iva~ke, razvojne i<br />
proizvodne aktivnosti:<br />
� razvoj i osvajanje hidraulike cevnih turbina,<br />
� razvoj i osvajanje konstrukcije i prora~una<br />
cevnih turbina,<br />
� osvajanje tehnologije proizvodnje,<br />
� razvoj i osvajanje turbinskog regulatora i<br />
regulacijskog postrojenja,<br />
� projektovanje pomo}nih ure|aja turbinskog<br />
agregata, automatike, signalizacije i za{tite,<br />
uz primenu savremenih tehni~kih re{enja,<br />
� razvoj i osvajanje konstrukcije i<br />
proizvodnje planetskih multiplikatora,<br />
� projektovanje monta`nih radova, ispitivanje<br />
i pra}enje eksploatacije agregata sa<br />
stanovi{ta pouzdanosti.<br />
Kompleks radova na razvoju i osvajanju<br />
hidaulike cevnih turbina sadr`i:<br />
� hidrauli~ke prora~une strujanja u delovima<br />
proto~nog trakta, sprovodnom aparatu i<br />
obrtnom kolu,<br />
� projektovanje modela i opitnih postrojenja,<br />
� izradu modela i opitnih postrojenja,<br />
� ispitivanja modela vazduhom u cilju<br />
provere prora~una i doterivanje hidrauli~kih<br />
oblika,<br />
� energetska ispitivanja modela vodom u<br />
cilju dobijanja pogonskih karakteristika i<br />
karakteristika pobega,<br />
� kavitacijska ispitivanja modela,<br />
� specijalna ispitivanja modela vazduhom i<br />
vodom u cilju odre|ivanja pritiska i<br />
pulzacija pritiska u proto~nom traktu, kao i<br />
sila i momenata na sprovodnom aparatu i<br />
obrtnom kolu,<br />
� formiranje univerzalnih modelskih<br />
karakteristika, tipizaciju turbina i prora~un<br />
delova turbine,<br />
� izradu eksploatacionih dijagrama turbine i<br />
agregata.<br />
Grupa aktivnosti na osvajanju konstrukcije i<br />
prora~unavanju turbina obuhvata:<br />
� analizu i formiranje principskokonstruktivnog<br />
re{enja hidroagregata,<br />
� razradu tehni~kih re{enja pojedinih<br />
sklopova i delova turbine,<br />
� analizu sklopljivosti delova turbine i<br />
agregata,<br />
� prora~un prelaznih re`ima pri velikim<br />
prora~unima u cilju dobijanja podataka za<br />
prora~un delova,<br />
� funkcionalni prora~un delova i sklopova,<br />
� prora~un delova na ~vrsto}u savremenim<br />
metodama, kao na primer, kona~nim<br />
elementima,<br />
� prora~un mehani~ko-dinami~kih parametara<br />
konstrukcije turbine i agregata,<br />
� odre|ivanje sila i momenata na fundament,<br />
kao i pritisaka u proto~nom traktu,<br />
potrebnih za gra|evinsko projektovanje<br />
ma{inske zgrade hidroelektrane,<br />
� izradu radioni~ke dokumentacije.<br />
U aktivnosti na osvajanju tehnologije<br />
proizvodnje spada:<br />
� izbor materijala,<br />
� razrada zavarenih konstrukcija, kovanih i<br />
livenih delova,<br />
� razrada tehnolo{kih postupaka i termi{kih<br />
obrada,<br />
� analiza primenjivosti ma{ina za obradu,<br />
� obezbe|enje i pra}enje kontrole kvaliteta<br />
izrade u procesu proizvodnje,<br />
� izrada tehni~kih normi za tehnologiju<br />
proizvodnje,<br />
� tehnolo{ka dokumenta za proces<br />
proizvodnje.<br />
Projektovanje pomo}nih ure|aja turbinskog<br />
agregata obuhvata slede}e sisteme:<br />
� drena`ni sistem,<br />
� rashladni sistem,<br />
� sistem podmazivanja i deponije ulja,<br />
� sistem vazduha visokog pritiska za<br />
snabdevanje regulacijskog postrojenja,<br />
� sistem vazduha niskog pritiska za ko~enje i<br />
remontno zaptivanje turbina,<br />
� protivpo`arnu za{titu prenosnim i stabilnim<br />
ure|ajima,<br />
� merenje hidrauli~kih veli~ina turbine i<br />
elektrane.<br />
Pri projektovanju automatike, signalizacije i<br />
za{tite turbinskih agregata treba obuhvatiti<br />
sve uslove koje diktira primenjena oprema, i<br />
savremena tehni~ka re{enja u analognoj i<br />
digitalnoj tehnici.<br />
Kod osvajanja planetskih i klasi~nih<br />
multiplikatora posebnu pa`nju treba posvetiti<br />
veku trajanja i buci.<br />
Kompleks osvajanja monta`e i ispitivanja<br />
sadr`i:<br />
� projektovanje monta`nih radova sa<br />
stanovi{ta racionalne monta`e,<br />
� projektovanje monta`nih ure|aja,<br />
� izradu uputstava za pu{tanje u pogon i<br />
eksploataciju,<br />
� izradu uputstava za odr`avanje i pra}enje u<br />
pogonu,<br />
� izvo|enje ispitivanja pri pu{tanju i proveri<br />
garancije.<br />
1.2. Pregled realizovanih aktivnosti<br />
Na osvajanju cevnih turbina GO[A i Ma{inski<br />
fakultet u Beogradu do sada postigli veoma<br />
zna~ajne rezultate, ali projekat mini turbine u<br />
GO[I nije izveden do kraja, ve} je prekinut<br />
zbog ratnog sukoba na prostorima biv{e<br />
Jugoslavije. Globalna je procena da je<br />
ostvarena ukupna realizacija na projektu od 60<br />
%. Sa aspekta GO[E za Zrmanju je isporu~ena<br />
sva hidro i ma{inska oprema, dok je sama<br />
cevna S turbina ura|ena u obimu od 40 %.<br />
Energetske i konstruktivne karakteristike<br />
ura|ene cevne S turbine su:<br />
� pre~nik obrtnog kola, D (mm) 1 1060<br />
� u~estanost obrtanja turbine, n (min T -1 ) 238,1<br />
� nominalna snaga turbine, P (kW) T 150<br />
� instalisani protok, Q (m i 3 /s) 5,5<br />
� maksimalni neto pad, H (m) max 4,20<br />
P<br />
� ra~unski neto pad po snazi, H (m) T 3,07<br />
Q<br />
� ra~unski neto pad po protoku, H (m) r 2,60<br />
� minimalni neto pad, H (m) min 1,00<br />
� konstruktivni neto pad, H (m)<br />
� protok u optimumu eksploatacionog<br />
3,30<br />
dijagrama, Q (m Λ 3 /s) 3,1<br />
� maksimalni stepen korisnosti u optimumu<br />
eksplatacionog dijagrama, η (%) L<br />
� koeficijent brzohodnosti, n (min S<br />
90,3<br />
-1 ) 610<br />
� minimalni eksploatacioni protok pri kome se<br />
[174]<br />
ostvaruje kombinatorna veza, Q min (m 3 /s) 1,1<br />
� ugao nagiba lopatica sprovodnog<br />
aparata, θ (°) 63<br />
SA<br />
14<br />
� broj lopatica sprovodnog aparata, Z0 � maksimalni otvor sprovodnog<br />
aparata, α (°) 85<br />
0max<br />
� pre~nik vrata turbine, d =0,299 D (mm) 316,5<br />
G 1<br />
� pre~nik glav~ine obrtnog kola,<br />
d =0,355 D (mm) 376,0<br />
GL 1<br />
� opseg promene ugla lopatica obrtnog<br />
kola, β (°) -12,25¸22,5<br />
OK<br />
� ugao konusa sifona, 2α (°) 12,6<br />
K<br />
� du`ina konusa sifona, L =0,6 D (mm) 636,0<br />
K 1<br />
� u~estanost obrtanja generatora, n G (min -1 ) 1500<br />
6,3<br />
� prenosni odnos multiplikatora, iMP � snaga multiplikatora, P (kW) MP 235<br />
� nominalna snaga generatora, P (kVA) S<br />
� maksimalna aktivna snaga generatora,<br />
175<br />
P (kW) G 140<br />
� ominalni faktor snage, cos ϕ 0,8<br />
� napon generatora, U (V) 400<br />
Na osnovu dosada{njih istra`ivanja i razvoja<br />
evidentna su zna~ajna ulo`ena sredstva, koja<br />
se mogu opravdati samo definitivnim<br />
osvajanjem proizvodnje malih turbina i<br />
njihovim uvo|enjem u energetski system.<br />
Istra`ivanje, razvoj i osvajanje proizvodnje<br />
cevnih turbina obuhvata veliki broj slo`enih i<br />
multidisciplinarnih aktivnosti, ~ime je<br />
neophodno uklju~iti vi{e proizvodnih i<br />
istra`iva~kih organizacija u realizaciju ovog<br />
projekta.<br />
Potrebno je u {to kra}em roku u potpunosti<br />
zavr{iti opitnu instalaciju (nedostaju elementi<br />
regulacije) na Ma{inskom fakultetu u<br />
Beogradu, kao i izraditi osnovni model cevne<br />
turbine D=280 mm, radi sprovo|enja<br />
modelskih ispitivanja vazduhom i vodom.<br />
Potrebno je obezbedi novu lokaciju za cevnu<br />
S turbinu kakva se mo`e uraditi u “Go{i”, da<br />
bi se nastavilo sa daljom realizacijom do<br />
kona~nog potpunog osvajanja prve cevne<br />
turbine u Srbiji. Predlog je da nova lokacija<br />
bude “Pirot I”, koja je definisana na bazi<br />
postoje}ih idejnih re{enja MHE u Srbiji.<br />
“Go{a” ima veliku tradiciju, iskustvo i<br />
mogu}nosti u proizvodnji energetske opreme<br />
izra`enu kroz postignute reference u ovoj<br />
oblasti. Program malih i mini turbina bi<br />
predstavljao zaokru`enje ovog programa “Go{e”.<br />
2. Izbor modela turbine na<br />
osnovu izvr{enih analiza<br />
Cevna S turbina sa brzohodnim generatorom<br />
i multiplikatorom sme{tenim van proto~nog<br />
trakta, primenjuje se za manje snage i<br />
pre~nike obrtnog kola manje od 3,2 m [4].<br />
Kod cevne S turbine u kapsuli se nalazi samo<br />
servo ure|aj za pokretanje lopatica obrtnog<br />
kola, le`aji i zaptiva~i, dok se na vratilu<br />
turbine, koja prolazi kroz koleno sifona spaja<br />
generator preko multiplikatora.<br />
Uvodni deo cevne S turbine je povoljniji u<br />
hidrauli~kom pogledu od klasi~ne cevne<br />
turbine, zbog smanjenih dimenzija kapsule,<br />
{to se pozitivno odra`ava na stepen korisnosti<br />
turbine. Cena hidroagregata sa cevnom S<br />
turbinom je ni`a za 20 do 30 % u pore|enju<br />
sa klasi~nom cevnom turbinom. Skica cevne<br />
S turbine je data na slici 1.
energija<br />
Slika 1 Cevna S turbina<br />
Slika 2 Osnovni model cevne turbine D=280 mm<br />
Da bi se moglo sprovesti ispitivanje potrebna<br />
je i izrada osnovnog modela cevne turbine<br />
pre~nika 280 mm, slika 2. Opitna instalacija<br />
za ispitivanje modela cevne turbine, na<br />
Ma{inskom fakultetu u Beogradu prikazana<br />
je na slici 3.<br />
Osnovni podaci o modelu cevne turbine su:<br />
� pre~nik obrtnog kola, D 1 (mm) 280<br />
� ulazni pre~nik turbine,<br />
D U =1,9 D 1 (mm) 532<br />
� pre~nik kapsule, D K =D 1 (mm) 280<br />
� ugao nagiba lopatica sprovodnog<br />
aparata, θ SA (°) 63<br />
� radijus spolja{nje sfere,<br />
R=0,79 D 1 (mm) 221,2<br />
� radijus unutra{nje sfere,<br />
r=0,39 D 1 (mm) 109,2<br />
� udaljenje centra sfere od od ose<br />
obrtnog kola, L=0,84 D 1 (mm) 235,2<br />
� broj lopatica sprovodnog aparata, Z0 � pre~nik glav~ine obrtnog kola,<br />
d =0,355 D (mm) 99,4<br />
GL 1<br />
� pre~nik vrata turbine,<br />
d =0,299 D (mm) 83,7<br />
G 1<br />
[175]<br />
14<br />
� broj lopatica obrtnog kola, Z1 � minimalni pre~nik oklopa,<br />
D =0,973 D (mm) 272,4<br />
2 1<br />
� ugao konusa sifona, 2α (°) 12,6<br />
K<br />
� opseg promene otvora sprovodnog<br />
aparata α (°) 0¸80<br />
0<br />
� opseg ugla zakretanja lopatica, β (°) 15¸25<br />
� broj stubova statora, ZST � maksimalni moment na vratilu, M 120<br />
VRAT<br />
� ispitni neto pad modela, H (m) 5<br />
IS<br />
4<br />
3<br />
Za potrebe izrade i ispitivanje modela cevne<br />
turbine ura|eno je:<br />
� radioni~ka dokumentacija opitne instalacije<br />
sa rezervoarom,<br />
� radioni~ka dokumentacija modela cevne<br />
turbine pre~nika D=280 mm, slika 2.<br />
� tehnologija izrade osnovnog modela cevne<br />
turbine,<br />
� opitna instalacije sa rezervoarom,<br />
� optimizacija lopatica za model cevne<br />
turbine, slika 4,<br />
� plan i program ispitivanja<br />
Za ispitivanja modela cevne turbine u cilju<br />
provere prora~una i doterivanje hidrauli~kih<br />
oblika, planom i programom su predvi|ena:<br />
� energetska ispitivanja modela vodom u<br />
cilju dobijanja pogonskih karakteristika i<br />
karakteristika pobuda,<br />
� kavitacijska ispitivanja modela<br />
� specijalna ispitivanja modela vazduhom i<br />
vodom u cilju odre|ivanja pritiska i<br />
pulzacija pritiska u proto~nom traktu, kao i<br />
sila i momenata na sprovodnom aparatu i<br />
obrtnom kolu,<br />
� formiranje univerzalnih modelski<br />
karakteristika i tipizacije turbine,<br />
� izradu eksploatacionih dijagrama turbine i<br />
agregata.<br />
Zaklju~ak<br />
Na osnovu iznetog mo`e se zaklju~iti<br />
slede}e:<br />
� Iskori{}enost hidropotencijala u Srbiji bez<br />
pokrajna iznosi svega 48 %, pri ~emu je<br />
hidropotencijal reka velikih padova<br />
uglavnom iskori{}en, dok su ravni~arske<br />
reke uglavnom neiskori{}ene. Ovo daje<br />
mogu}nost izgradnji velikog broja<br />
niskopadnih hidroelektrana u koje bi se<br />
moglo ugraditi 215 cevnih turbina svih<br />
tipova.
energija<br />
Slika 3 Opitna instalacija za ispitivanje modela cevne turbine<br />
Slika 4 Model lopatice cevne turbine<br />
� Kod kaskadnih hidroelektrana treba izvr{iti<br />
unifikaciju agregata i pripadaju}e opreme,<br />
tipizaciju brana i ma{inskih zgrada,<br />
unifikaciju radova, i dr., {to smanjuje za<br />
30 % tro{kove izgradnje takvih<br />
hidroelektrana. Primenom tipskog<br />
agregata, koji treba da zadovolji hidrolo{ke<br />
uslove rada svih elektrana u kaskadi, mo`e<br />
se smanjiti njihova cena i do 25 %.<br />
� U situaciji kada je mogu}a primena i<br />
drugih vrsta turbina potrebno je izvr{iti<br />
tehnoekonomsku analizu i na osnovu toga<br />
izbor odgovaraju}e turbine /5/.<br />
Literatura<br />
[1] Zbornik radova, III jugoslovensko<br />
savetovanje o izgradnji malih hidroelektrana<br />
“Male hidroelektrane”, Bor, 1983.<br />
[176]<br />
[2] Zbornik radova, IV<br />
jugoslovensko savetovanje<br />
“Energetsko iskori{}avanje<br />
malih vodotoka i izgradnja malih<br />
hidroelektrana”, Aran|elovac,<br />
1984.<br />
[3] Granski standard<br />
elektroprivrede GSE 73/91:<br />
Preporuke za izgradnju malih<br />
hidroelektrana - ma{inska<br />
oprema, Beograd, 1991.<br />
[4] Karel�in V.J., Vol{anik<br />
V.V., Sooru`eniÔ i<br />
oborduvanie malih<br />
gidroelektrostanciy,<br />
Energoatomizdat, Moskva,<br />
1986.<br />
[5] Milenkovi} D., Pavlovi}.R.,<br />
Velimirovi} M., Izbor<br />
odgovaraju}ih turbine za male<br />
hidroelektrane, Konstriuisanje<br />
ma{ina, 2, 1, JUDEKO, Beograd,<br />
1999, str.9-16.
Danas se u svetu najve}i deo elektri~ne<br />
energije proizvodi u nuklearnim<br />
elektranama, termoelektranama (na<br />
ugalj i gas) i u velikim hidroelektranama. U<br />
Srbiji je u 2004. udeo termoelektrana u<br />
proizvodnji elektri~ne energije iznosio<br />
68,6%.<br />
Posledice rada termoelektrana na `ivotnu<br />
okolinu su nesagledive na du`i vremenski<br />
period. Rezerve fosilnih goriva su kona~ne,<br />
naro~ito u Srbiji, i vrlo brzo bi}e iscrpljene.<br />
Sa druge strane, prose~na starost<br />
hidroelektrana u Srbiji je iznad 25 godina i<br />
ve}ina ovih postrojenja }e uskoro krenuti u<br />
modernizaciju opreme i objekata uz<br />
eventualno pove}anje proizvodnje.<br />
Istovremeno, u Srbiji postoji odre|eni broj<br />
lokacija na kojima je mogu}e izgraditi<br />
hidroelektrane zna~ajnije proizvodnje.<br />
Kao i velike, male hidroelektrane<br />
predstavljaju obnovljiv izvor energije,<br />
neiscrpan prirodni resurs, bogatstvo koje<br />
mora biti pod kontrolom dr`ave. Male<br />
hidroelektrane su, uz elektrane na vetar,<br />
solarne elektrane i geotermalna postrojenja,<br />
verovatno, ekolo{ki najprihvatljiviji izvor<br />
energije i nikada se ne mogu porediti sa<br />
termoelektranama.<br />
Iako je u poslednje vreme primetan odre|eni<br />
pad cene glavne opreme, cena izgradnje male<br />
hidroelektrane po instalisanom kilovatu je i<br />
dalje velika pa elektri~na energija<br />
proizvedena u malim hidroelektranama mo`e<br />
biti vrlo skupa. Depresirana cena elektri~ne<br />
energije, kakva je danas u Srbiji, zna~ajno se<br />
suprotstavlja izgradnji malih hidroelektrana.<br />
Ali sa ovim problemima se ne sre}u samo<br />
male hidroelektrane, ve} svi obnovljivi izvori<br />
energije. Mnoge evropske zemlje, shvataju}i<br />
dugoro~ni zna~aj obnovljivih izvora energije,<br />
odlu~ile su da, uprkos naizgled<br />
nepremostivim preprekama, stimuli{u<br />
proizvodnju upravo iz ovih izvora energije pa<br />
je u tom cilju 2001. usvojena Direktiva o<br />
obnovljivim izvorima energije. 1<br />
1 Directive 2001/77/EC of the European Parliament and<br />
of the Council on the promotion of electricity<br />
produced from renewable energy sources in the<br />
internal electricity market.<br />
Milan ]u{i}<br />
JP Elektroprivreda Srbije, Beograd<br />
Branislav Ignjatovi}<br />
JP “\erdap”, Beograd<br />
UDC 621.311.21:620.98(094.5)(497.11)<br />
Zna~aj i uloga malih<br />
hidroelektrana u Srbiji<br />
Glavne prednosti malih hidroelektrana, osim<br />
{to se radi o obnovljivom izvoru energije i<br />
tehnologiji koja je proverena u doma}oj i<br />
svetskoj praksi, su mogu}nost u{tede goriva,<br />
fleksibilnost na promenu optere}enja, visoka<br />
efikasnost rada, pouzdanost i dugove~nost,<br />
niski tro{kovi rada i odr`avanja i, {to je od<br />
izuzetnog zna~aja, ne zaga|uju okolinu.<br />
Neophodno je napomenuti da nabrojane<br />
prednosti va`e za sve male hidroelektrane.<br />
Osnovne mane su veliki po~etni tro{kovi i<br />
zavisnost od padavina, a pri izgradnji nekih<br />
malih hidroelektrana mo`e do}i plavljenja<br />
zemlji{ta, promene ribljeg stani{ta i<br />
zatvaranja ribljih puteva.<br />
1. Istorijski razvoj malih<br />
hidroelektrana u Srbiji<br />
Male hidroelektrane u Srbiji imaju jako dugu<br />
tradiciju. Od 1898, prema [1], a 1900. godine<br />
prema [2], 2 kada je izgra|ena MHE Pod<br />
Gradom na \etinji, do sada je u Srbiji<br />
izgra|en zna~ajan broj malih hidroelektrana<br />
od ~ega je deo jo{ uvek u upotrebi. Ostale su<br />
zatvorene i zapu{tene, naj~e{}e dobrim delom<br />
[177]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Osim stavova o zna~aju malih hidroelektrana kao obnovljivog izvora energije i podataka o<br />
potencijalu za izgradnju malih hidroelektrana u Srbiji, radom su prezentovane dosada{nje<br />
aktivnosti na izgradnji malih hidroelektrana kroz istoriju. Posebna poglavlja su posve}ena<br />
sada{njoj poziciji malih hidroelektrana u Srbiji i perspektivama budu}e izgradnje u svetlu<br />
nove zakonske regulative.<br />
Klju~ne re~i: male hidroelektrane, obnovljivi izvori energije, zakonska regulativa.<br />
Abstract<br />
Besides views on Small Hydro Power Plants as Renewable Energy Source and information on<br />
construction potential of Small Hydro Power Plants in Serbia, this paper presents previous<br />
activities in construction of Small Hydro Power Plants through history. Special chapters are<br />
dedicated to present position of Small Hydro Power Plants in Serbia and prospects of future<br />
construction in the light of the new legal regulations.<br />
Key words: small hydro power plants, renewable energy sources, legal regulations.<br />
2 Ova nedoumica je kona~no razre{ena zahvaljuju}i<br />
Milanu Mirosavljevi}u iz Direkcije za distribuciju<br />
elektri~ne energije i nekada{njem direktoru JP<br />
Elektrodistribucije U`ice, koji nam je poklonio izvor<br />
[3]. Odatle se vidi da je, zapravo, 1898. osnovana<br />
Prva srpska akcionarska radionica u U`icu, a da je<br />
hidroelektrana pu{tena u pogon 1900.<br />
ruinirane, od nekih su ostali samo<br />
gra|evinski objekti, a od nekih samo tragovi.<br />
Prema [2] i [3], prve hidroelektrane u Srbiji su<br />
izgra|ene 1900. Valjevski preduzima~ Matija<br />
Nenadovi} izgradio je hidroelektranu Gradac<br />
u Valjevu na reci Gradac koja je proizvodila<br />
jednofaznu struju. Iste godine na reci \etinji,<br />
na inicijativu profesora \or|a Stanojevi}a,<br />
Prva srpska akcionarska radionica u U`icu<br />
gradi u U`icu hidroelektranu koja je, samo<br />
~etiri godine nakon pu{tanja u rad Tesline<br />
hidroelektrane na Nijagari, koristila sistem<br />
trofazne naizmeni~ne struje: „U`i~ko<br />
hidroelektri~no postrojenje mo`e se smatrati<br />
kao prvi tip postrojenja te vrste kod nas i<br />
zadatak sviju nas treba da bude da re~ima,<br />
delom i srestvima poma`emo da se takve<br />
vrste preduze}a u na{oj zemlji {to vi{e<br />
namno`e. Od ovakvih preduze}a niko ne<br />
mo`e imati {tete, a da }e pojedincima, kao i<br />
celim krajevima doneti velike koristi,<br />
stvaraju}i im tako re}i besplatnu motornu<br />
snagu iz koje treba da se razvije na{a doma}a<br />
industrija, vi{e je no o~evidno.“ [3]<br />
Nakon toga, 1902. zapo~inje izgradnja i<br />
druge hidroelektrane u valjevskom kraju, u<br />
selu Deguri}, koja je u rad pu{tena 1903.<br />
Iste godine pu{tena je u rad i hidroelektrana<br />
Vu~je na reci Vu~janki. Ponovo prema ideji<br />
profesora \or|a Stanojevi}a, grupa<br />
leskova~kih industrijalaca se udr`ila i<br />
formirala Leskova~ko elektri~no dru{tvo AD<br />
1901. (slika 1).
energija<br />
Slika 1 Statut Leskova~kog elektri~nog dru{tva i nekada{nji izgled MHE Vu~je [4]<br />
Elektrana je imala snagu 2 x 139 kW (dve<br />
Pelton turbine proizvodnje J.M.Voith, 200<br />
ks) i prvi prenos elektri~ne energije (od<br />
Vu~ja do Leskovca) u du`ini od 17 km [4].<br />
Zahvaljuju}i tome, ali i ~injenici da ova<br />
elektrana neprekidno radi ve} 102 godine,<br />
Institut IEEE3 je ovu hidroelektranu uvrstio u<br />
listu 62 najve}a svetska dostignu}a na polju<br />
elektrotehnike i elektronike! MHE Vu~je se<br />
nalazi na listi Regiona 8 na kojoj je 17<br />
dostignu}a sa podru~ja Afrike, Evrope,<br />
Grenlanda, Islanda, Ruske Federacije i<br />
Bliskog i Srednjeg istoka.<br />
Nakon ovoga, do Prvog svetskog rata, su<br />
izgra|ene i hidroelektrane Gamzigrad, Sveta<br />
Petka (kod Ni{a), Ivanjica, U`ice,<br />
Manastiri{te (Vlasotince) i Veliko Gradi{te.<br />
Izme|u dva rata je izgra|eno jo{ 17 objekata<br />
od kojih su najzna~ajniji po svojoj veli~ini<br />
Si}evo na Ni{avi i Pirot na Temskoj. Posle<br />
Drugog svetskog rata, do po~etka gra|enja<br />
hidroelektrana zna~ajnije snage, izgra|eno je<br />
jo{ 6 malih hidroelektrana (ne ra~unaju}i tu<br />
Ov~ar banju i Me|uvr{je). Nakon toga<br />
izgradnja malih hidroelektrana se mo`e<br />
smatrati sporadi~nom i manje vi{e<br />
posledicom inicijative retkih zaljubljenika u<br />
ove objekte.<br />
Pregled malih hidroelektrana izgra|enih u<br />
Srbiji do {ezdesetih godina pro{log veka,<br />
prema [2] uz neke korekcije, 4 dat je u tabeli 1.<br />
Tek devedesetih godina pro{log veka i<br />
po~etkom ovog primetno je ve}e<br />
Tabela 1 Pregled MHE izgra|enih u Srbiji do 1958.<br />
Redni<br />
broj<br />
Naziv Godina izgradnje Snaga (kW) Vodotok<br />
1. U`ice (Pod Gradom) 1900. 220 \etinja<br />
2. Gradac 1900. Gradac<br />
3. Deguri} 1903. 80 Gradac<br />
4. Vu~je 1903. 278 Vu~janka<br />
5. Gamzigrad 1909. 370 Crni Timok<br />
6. Sveta Petka 1909. 680 Ni{ava<br />
7. Ivanjica 1911. 160 Moravica<br />
8. U`ice 1911. 60 \etinja<br />
9. Manastiri{te 1912. 60 Vlasina<br />
10. Veliko Gradi{te 1914. 120 Pek<br />
11. Bela Palanka 1926. 40 Ni{ava<br />
12. Caribrod (Dimitrovgrad) 1927. 70 Ni{ava<br />
13. Kosovska Mitrovica 1927. 80 Ibar<br />
14. Peru}ac (Vrelo) 1928. 80 Vrelo<br />
15. Vranje 1928. 60 Jela{nica<br />
16. ^e~evo 1929. 32<br />
17. Prizren 1929. 250<br />
18. Novi Pazar 1931. 370 Ra{ka<br />
19. Si}evo 1931. 1600 Ni{ava<br />
20. Pirot 1936. 1260 Temska<br />
21. Boljevac 1930. 60 Timok<br />
22. Lebane 1930. 80 [umum<br />
23. Sinjevica 1931. 400 \etinja<br />
24. Petrovac na Mlavi 1936. 60 Mlava<br />
25. Malo Crni}e 1939. 60 Mlava<br />
26. Radevac 1934. 340<br />
27. Sokolovica 1948. 5200 Timok<br />
28. Istok 1948. 56 Istok<br />
29. Sokolja 1952. 1000 (300) Ribnica<br />
30. Selja{nica 1952. 130 Selja{nica<br />
31. Sopo}ani 1954. 800 Ra{ka<br />
32. Dikance 1956. 140<br />
[178]<br />
interesovanje i intenziviranje aktivnosti na<br />
izgradnji ovih objekata. Dobar primer je<br />
izgradnja mikro hidroelektrana na podru~ju<br />
ED Knja`evac gde je poslednjih godina<br />
izgra|eno i priklju~eno na mre`u desetak<br />
elektrana snage izme|u 7,5 i 42 kW.<br />
Interesantan je podatak da je osamdesetih<br />
godina pro{log veka odr`ano vi{e savetovanja<br />
o malim hidrolektranama: Borsko jezero<br />
1983, Aran|elovac 1984, Vrnja~ka Banja<br />
1986, Popova [apka 1987. i Zve~evo 1990.<br />
na kojima su razmatrani svi aspekti izgradnje<br />
malih hidroelektrana. ^itaju}i danas<br />
zaklju~ke i preporuke ili referate sa ovih<br />
savetovanja, koji su i danas aktuelni, te{ko je<br />
ne zapitati se {ta je uzrok zapostavljanja i<br />
neiskori{}enja ovog potencijala poslednjih<br />
dvadeset godina.<br />
2. Sada{nje stanje izgra|enosti<br />
Prema [1] vidi se da je u Srbiji 1990. u<br />
eksploataciji bila 31 mala hidroelektrana i 38<br />
van eksploatacije, ukupno 69 elektrana<br />
instalisane snage oko 48 MW. Me|utim,<br />
prema anketi sprovedenoj 2002. u Srbiji je u<br />
eksploataciji bila 31 mala hidroelektrana (od<br />
toga jedna je radila sa 50% kapaciteta, jedna<br />
je radila izolovano, a jedna je bila u<br />
izgradnji), a 13 je bilo van eksploatacije,<br />
ukupno 44 elektrane instalisane snage oko<br />
15,2 MW.<br />
Interesantno je da odre|eni broj elektrana<br />
koje su 1990. bile u pogonu, 2002. bio van<br />
pogona (Aran|elovac instalisane snage 148<br />
kW, Sokolja instalisane snage 300 kW,<br />
Bistrica instalisane snage 200 kW), a neke se<br />
vi{e i ne pominju (Ostrovica instalisane snage<br />
1050 kW, Jela{nica instalisane snage 500 kW,<br />
Ras instalisane snage 5600 kW, Gro{nica<br />
instalisane snage 445 kW, Kosjeri}<br />
instalisane snage 155 kW, Arilje<br />
instalisane snage 130 kW itd).<br />
Naro~ito je zna~ajna ~injenica da<br />
su u ovom periodu neke male<br />
hidroelektrane revitalizovane. To je<br />
slu~aj sa MHE Pod Gradom na<br />
\etinji kod U`ica iz 1900,<br />
instalisane snage 200 kW, koja je<br />
revitalizovana 2000. i MHE<br />
Bogutovac 1 i Bogutovac 2, obe iz<br />
1984. instalisane snage 110 kW i<br />
obe revitalizovane 2002.<br />
3. Izgradnja novih malih<br />
hidroelektrana<br />
Do sada je u Srbiji ura|eno<br />
nekoliko analiza potencijala za<br />
izgradnju malih hidroelektrana.<br />
Me|utim klju~ni dokumenti su<br />
“Katastar malih hidroelektrana u<br />
Srbiji van pokrajina” koji sadr`i<br />
podatke o 856 lokacija ukupne<br />
snage 449 MW i 1.590 GWh<br />
godi{nje proizvodnje i Katastar<br />
3 The Institute of Electrical and<br />
Electronics Engineers.<br />
4 Verujemo da }e pa`ljivim ~itanjem neko<br />
ko je dobro upoznat sa istorijom MHE u<br />
Srbiji otkriti nedostatke u ovoj tabeli i<br />
pored korekcija koje su izvr{ene. Ovde pre<br />
svega mislimo na kori{tene toponime, ali i<br />
na mogu}nost da neki objekti uop{te i nisu<br />
uzeti u obzir.
energija<br />
Tabela 2 Pregled potencijala za izgranju MHE i potrebnih investicija<br />
Instalisana snaga<br />
(MW)<br />
malih hidroelektrana u Vojvodini kojim je<br />
predvi|ena izgradnja 13 malih hidroelektrana<br />
ukupne snage 25,5 MW i 93,5 GWh godi{nje<br />
proizvodnje.<br />
Osim {to postoji zana~ajan broj lokacija za<br />
izgradnju novih objekata, u Srbiji postoji<br />
odre|eni broj vodoprivrednih objekata na<br />
kojima je mogu}e instalirati opremu za<br />
proizvodnju elektri~ne energije. Tako|e, ne<br />
treba zanemariti ni energiju koja bi se dobila<br />
revitalizacijom i obnovom postoje}ih<br />
objekata.<br />
U tabeli 2 je dat zbirni pregled potencijala za<br />
izgranju MHE u Srbiji i procena za to<br />
potrebnih investicija. Vidi se da je, u<br />
najgorem slu~aju, za realizaciju ovih objekata<br />
potrebno 800 mil. EUR. Pitanje je samo da li<br />
}emo uspeti da se na pravi na~in<br />
organizujemo i da, pored pove}anja u~e{}a<br />
obnovljivih izvora energije u ukupnoj<br />
potro{nji i eventualno ispunjenja ciljeva<br />
odr`ivog razvoja, obezbedimo uslove koji }e<br />
doma}oj industriji omogu}iti pove}anje<br />
konkurentnosti i priliku da ovaj novac zarade,<br />
da pove}aju zaposlenost postoje}ih<br />
kapaciteta, da otvore nova radna mesta?<br />
4. Sada{nji zakonski okvir<br />
Na izgradnju i kori{}enje malih<br />
hidroelektrana u Srbiji odnosi se 14<br />
zakonskih propisa. Prema republi~kom<br />
Zakonu o koncesijama iz 1997. i saveznom<br />
Zakonu o stranim ulaganjima iz 2002.<br />
izgradnjom, odr`avanjem i kori{}enjem<br />
energetskih objekata mogu se baviti doma}a i<br />
strana pravna i fizi~ka lica.<br />
Novim Zakonom o energetici se ukidaju<br />
ograni~enja iz nekada{nje zakonske<br />
regulative i predvi|en je povla{}en status za<br />
sve obnovljive izvore energije pa i za male<br />
hidroelektrane.<br />
Komplikovana procedura pribavljanja<br />
neophodnih dokumenata (15 do po~etka<br />
gradnje i 9 do po~etka kori{}enja) u pro{losti<br />
je ~esto odvra}ala investitore od izgradnje.<br />
Istovremeno, lokalna distributivna preduze}a<br />
nisu imala obavezu otkupa proizvedene<br />
elektri~ne energije, a na~in utvr|ivanja<br />
otkupne cene za proizvedeni kWh je bio<br />
nedefinisan.<br />
Novi Zakon o energetici je, pored ostalog,<br />
zasnovan i na na~elu prioritetnog kori{}enja<br />
obnovljivih izvora energije i uvodi zna~ajne<br />
novine koje }e doprineti stimulisanju<br />
investiranja u male elektrane. Uvodi se<br />
Licenca za obavljanje energetskih delatnosti i<br />
Energetska dozvola za izgradnju i<br />
revitalizaciju energetskih objekata, me|utim,<br />
za proizvodnju elektri~ne energije isklju~ivo<br />
za svoje potrebe i za proizvodnju elektri~ne<br />
energije u objektima snage do 1 MW nije<br />
potrebna ni Licenca ni Energetska dozvola.<br />
Energetsku dozvolu za izgradnju ili<br />
revitalizaciju energetskih objekata izdaje<br />
nadle`ni ministar i u tom slu~aju nije<br />
potrebna koncesija. Licencu za obavljanje<br />
energetskih delatnosti izdaje Agencija za<br />
energetiku.<br />
Po zakonu, male elektrane mogu biti<br />
priklju~ene na distributivnu mre`u i imaju<br />
pravo da proizvedenu elektri~nu energiju<br />
prodaju preko distributivne mre`e. Tako|e,<br />
uvodi se pojam povla{}enih proizvo|a~a<br />
elektri~ne energije koji se odnosi na<br />
proizvo|a~e koji u procesu proizvodnje<br />
elektri~ne energije koriste obnovljive izvore<br />
energije ili otpad, ili u procesu proizvodnje<br />
istovremeno proizvode elektri~nu i toplotnu<br />
energiju i imaju, pod jednakim finansijskim<br />
uslovima, pravo prioriteta na organizovanom<br />
tr`i{tu elektri~ne energije i pravo na<br />
subvencije i druge olak{ice u poslovanju.<br />
Postupak i na~in ostvarivanja prava<br />
povla{}enih proizvo|a~a elektri~ne energije<br />
bi}e ure|en posebnim aktom.<br />
Tako|e, Strategijom razvoja energetike<br />
Republike Srbije (koja je u skup{tinskoj<br />
proceduri) u okviru prioritetnih programa<br />
razvoja energetskih sektora Srbije do 2015.<br />
godine, predvi|en je poseban prioritet koji<br />
obuhvata programe selektivnog kori{}enja<br />
obnovljivih izvora energije (biomasa,<br />
geotermalna, sun~eva i eolska energija), i<br />
posebne programe novih energetski<br />
efikasnijih i ekolo{ko prihvatljivih<br />
tehnologija (nove tehnologije sagorevanja<br />
uglja, biomase i otpada, tehnologije za<br />
decentralizovanu proizvodnju elektri~ne i<br />
topltne energije na bazi prirodnog gasa, i<br />
tehnologije malih i mini hidroelektrana), sa<br />
ciljem da se po toj osnovi smanji potro{nja<br />
kvalitetnih uvoznih energenata i ostvari<br />
dodatna proizvodnja posebno toplotne<br />
energije. Preliminarna procena potrebnih<br />
sredstava za realizaciju ovog programa je<br />
350 mil. USD od ~ega je 130 mil. USD<br />
predvi|eno za male hidroelektrane.<br />
5. Zaklju~ak<br />
Kao i velike, male hidroelektrane<br />
predstavljaju obnovljiv izvor energije,<br />
neiscrpan prirodni resurs, verovatno, ekolo{ki<br />
najprihvatljiviji izvor energije, bogatstvo koje<br />
mora biti pod kontrolom dr`ave. Male<br />
hidroelektrane u Srbiji imaju jako dugu<br />
tradiciju. Na `alost, samo je jedan broj ovih<br />
objekata jo{ uvek u upotrebi. Godine 2002. u<br />
Srbiji je u eksploataciji bila 31 mala<br />
hidroelektrana a 13 je bilo van eksploatacije,<br />
ukupno 44 elektrane instalisane snage oko<br />
15,2 MW.<br />
Za izgradnju novih objekata u Srbiji postoji<br />
zana~ajan broj lokacija ali odre|eni broj<br />
vodoprivrednih objekata na kojima je mogu}e<br />
instalirati opremu za proizvodnju elektri~ne<br />
[179]<br />
Godi{nja proizvodnja<br />
(GWh/god.)<br />
Ukupne investicije<br />
(mil. EUR)<br />
Specifi~ne investicije<br />
(EUR/kW)<br />
Nove lokacije za izgradnju malih<br />
hidroelektrana<br />
Lokacije za izgradnju na<br />
474,5 1683,5 800-1000 1200-4000<br />
postoje}im vodoprivrednim<br />
objektima (procena)<br />
13 60 6,5-10,4 400-800<br />
Revitalizacija postoje}ih malih<br />
hidroelektrana (procena)<br />
25.8 134 10,3-18 400-1000<br />
Ukupno 513,3 1877,5 816.8-1028,4<br />
energije, ali ne<br />
treba<br />
zanemariti ni<br />
energiju koja<br />
bi se dobila<br />
revitalizacijom<br />
i obnovom<br />
postoje}ih<br />
objekata.<br />
Procena je da<br />
je u ovim<br />
elektranama<br />
mogu}e<br />
instalisati oko 500 MW, odnosno 1850 GWh<br />
godi{nje, za {ta su potrebne ukupne<br />
investicije izme|u 800 mil. EUR i 1000 mil.<br />
EUR.<br />
Dobrom organizacijom, pored pove}anja<br />
u~e{}a obnovljivih izvora energije u ukupnoj<br />
potro{nji i, eventualno, ispunjenja ciljeva<br />
odr`ivog razvoja, obezbedi}emo uslove koji<br />
}e doma}oj industriji omogu}iti pove}anje<br />
konkurentnosti i priliku da ovaj novac zarade,<br />
da pove}aju zaposlenost postoje}ih<br />
kapaciteta, da otvore nova radna mesta itd.<br />
Usvajanjem novog Zakona o energetici,<br />
Strategije razvoja energetike Republike Srbije<br />
do 2015. godine i formiranjem Agencije za<br />
energetiku zapo~eo je proces usvajanja<br />
adekvatnog zakonskog okvira za sve OIE pa i<br />
za male hidroelektrane Me|utim, to ne}e<br />
imati efekta ukoliko se ne u~ini napor ka<br />
intenziviranju ovog procesa, odnosno<br />
usvajanju odgovaraju}ih podzakonskih akata<br />
i Nacionalnog programa za stimulaciju<br />
kori{}enja OIE u Srbiji [5].<br />
Literatura<br />
[1] Male hidroelektrane na teritoriji SR Srbije<br />
van pokrajina, Zajednica Jugoslovenske<br />
Elektroprivrede, Slu`ba za hidroelektrane,<br />
Beograd, 1990.<br />
[2] Milosav Mihajlovi}, In`enjering malih<br />
hidrocentrala, 2002.<br />
[3] \. M. Stanojevi}, Elektri~na industrija u<br />
Srbiji, reprint izdanja iz 1901. godine, JP<br />
Elektrodistribucija U`ice, U`ice, 2000.<br />
[4] Neboj{a Stankovi}, Sto godina<br />
hidroelektrane Vu~je, JP Elektrodistribucija<br />
Leskovac, Leskovac, 2003.<br />
[5] Milan ]u{i}, Obnovljivi izvori energije u<br />
Srbije, 27. savetovanje JUKO CIGRE,<br />
Zlatibor, 2005.
Hidroenergetski objekti na Velikoj<br />
Moravi projektovani su pre vi{e od<br />
15 godina. Tehni~ka dokumentacija<br />
ura|ena je na nivou Idejnog re{enja, a<br />
pojedina poglavlja i detaljnije. U tom<br />
periodu, dobijeni pokazatelji energetskoekonomskog<br />
karaktera bili su pozitivni. Od<br />
tada, prakti~no su izgra|eni samo HE Pirot<br />
(80 MW; 130 GWh) i dva dodatna agregata<br />
na \erdapu 2 (52 MW; 110 GWh). Porast<br />
konzuma, i pored op{te privredne stagnacije i<br />
smanjenja aktivnosti, bio je dovoljan da<br />
elektroenergetski sistem EPS-a dovede u<br />
polo`aj redovnog uvoznika energije.<br />
Nedostatak sredstava u elektroprivredi<br />
prakti~no je zaustavio i izu~avanje i izradu<br />
tehni~ke dokumentacije za nove izvore,<br />
posebno hidroelektrane. Prisutna u du`em<br />
periodu, teorija ili shvatanje da okolina<br />
raspola`e dovoljnim koli~inama jeftine<br />
energije i da se ona mo`e nabaviti na<br />
budu}em tr`i{tu, dodatno je umanjila napore<br />
pojedinaca i organizacija da se u ovom<br />
periodu uradi bar odgovaraju}a tehni~ka<br />
dokumentacija i pripreme projekti za budu}u<br />
realizaciju. Splet navedenih okolnosti doveo<br />
nas je u dana{nju situaciju da, pored<br />
nedostatka sredstava, nemamo ni potrebnu<br />
tehni~ku dokumentaciju za odlu~ivanje o<br />
realizaciji projekata.<br />
Hidroelektrane na Velikoj Moravi koriste<br />
energetski potencijal Srbije, vi{enamenskog<br />
su karaktera, respektivne proizvodnje i snage<br />
(sve zajedno) i imaju veoma povoljnu<br />
dinamiku realizacije i investiranja. Mo`e ih<br />
izgraditi na{a gra|evinska operativa i<br />
proizvesti zna~ajan deo opreme. Nije za<br />
odbacivanje ni varijanta da se glavna oprema,<br />
s obzirom na broj jedinica i dinamiku,<br />
proizvede kod nas, odnosno osvoji njena<br />
proizvodnja. Sve navedeno smatramo<br />
dovoljnim da se ponovo razmotre i<br />
analiziraju energetsko-ekonomski pokazatelji<br />
ovih objekata.<br />
1. Osnovni energetski parametri<br />
HE na Velikoj Moravi<br />
Kori{}enje energetskog potencijala Velike<br />
Morave predvi|eno je sa sedam stepenica:<br />
Ljubi~evo, Vla{ki Do, Velika Plana,<br />
Svilajnac, Bagrdan, ]uprija i Para}in.<br />
energija<br />
Slobodan Mili}<br />
Energoprojekt-ENTEL, Beograd<br />
UDC 621.311.21:330.131(497.11)<br />
Hidroenergetski objekti na<br />
Velikoj Moravi: energetsko-<br />
-ekonomski pokazatelji<br />
Rezime<br />
Projektnom dokumentacijom predvi|eno je kori{}enje energstskog potencijala Velike Morave<br />
sa sedam stepenica. Tehni~ka re{enja su u skladu sa zahtevima plovidbe, maksimalno su<br />
unificirana i tipizirana a gradnja objekata prdvi|ena dinamikom koja omogu}ava kontinualno<br />
izvo|enje radova i monta`e opreme tokom perioda gradnje (10 godina). Predvi|eno vreme<br />
realizacije omogu}ava relaksirano investiranje koje prate i odgovaraju}i efekti u<br />
elektroenergetskom sistemu. Promene koje su se desile u elektroenergetskom sistemu u<br />
poslednjih petnaest godina (zastoj u izgradnji, situacija u okru`enju, privredna stagnacija i<br />
sl.) nametnule su potrebu za ponovnom analizom energetsko-ekonomskkih pokazatelja HE na<br />
Velikoj Moravi. U radu se daju osnovni rezultati energetsko-ekonomske analize sa ciljem da<br />
se uka`e na potrebu daljeg izu~avanja ove problematike i dovo|enja tehni~ke dokumentacije<br />
do nivoa potrebnog za odlu~ivanje o realizaciji.<br />
Klju~ne re~i: Morava, energetika, <strong>ekonomija</strong>.<br />
Abstract<br />
Within the basic concept documentation it is foreseen that available hydro potential of Velika<br />
Morava River can be used by constructing seven cascades. Technical solutions are uniformed<br />
and standardized and done in accordance with requirements of river traffic. The construction<br />
of the cascades is foreseen with dynamics that enables continuous realization of civil works<br />
and installation of equipment during the construction period of 10 years. The foreseen<br />
construction period enables relaxed investing that is followed by the corresponding positive<br />
effects in power system. Changes that happened in our power system in the previous 15 years<br />
(slowdown in construction, stagnation in economy as well as situation in neighboring<br />
countries), forced the need for repetition of analyses of economic justification parameters of<br />
HPPs on Velika Morava River. This paper gives the basic results of economic justification<br />
analyzes with the aim to point to the need for further investigations of this matter and<br />
actualization of documentation as the first step in realization of this project.<br />
Key words: Morava, hydro potential, economic.<br />
Tehni~kim re{enjem izvr{ena je maksimalna<br />
unifikacija i tipizacija objekata i opreme. U<br />
tom cilju usvojen je i broj stepenica (sedam)<br />
sa delimi~nim prokopavnjem korita nizvodno<br />
u cilju sni`enja donje vode, odnosno<br />
pove}anja raspolo`ivog pada.<br />
Instalisani protok je 500 m3 /s, realizovan sa<br />
~etiri cevne PIT turbine po objektu, svaka sa<br />
po 125 m3 /s i povezane sa generatorima<br />
preko planetarnog multiplikatora. Generatori<br />
su snage 10 MVA, 750 obr./min i napona 6,3<br />
kV. Priklju~ak na mre`u je predvi|en na<br />
nivou 110 kV. Elektrane su koncipirane za<br />
rad bez posade i sa upravljanjem iz jednog<br />
centra.<br />
2. Investicione vrednosti i<br />
dinamika gradnje<br />
Za realizaciju celog sistema dokumentacijom<br />
je predvi|en slede}i obim radova:<br />
[180]<br />
� betonski radovi 1.200.000 m3 � iskopi na suvom 3.500.000 m3 � iskopi u vodi 2.500.000 m3 � izrada nasipa i brana 6.300.000 m3 � ma{inska i hidromehani~ka<br />
oprema 17.260 t<br />
� elektrooprema<br />
� drena`e, bunari,<br />
1.760 t<br />
crpne stanice i sl. prema dokumentaciji<br />
Ovaj obim radova ko{tao bi 575 miliona<br />
USD. Struktura ovih sredstava je slede}a:<br />
� hidroenergetski objekti:<br />
� gra|evinski radovi 242 x 10 6 USD<br />
� hidroma{inska oprema 13 x 10 6 USD<br />
� elektro oprema 105 x 10 6 USD<br />
� eksproprijacije 21 x 10 6 USD<br />
� osniva~ka ulaganja 30 x 10 6 USD<br />
� ukupno hidroenergetski<br />
objekti 411 x 10 6 USD
energija<br />
� plovni put i ostalo:<br />
� gra|evinski radovi 130 x 10 6 USD<br />
� oprema 24 x 10 6 USD<br />
� ostala ulaganja 10 x 10 6 USD<br />
� ukupno plovni put 164 x 10 6 USD<br />
� ukupne investicije<br />
za ceo projekat 575 x 10 6 USD<br />
Dinamika realizacije energetskih objekata<br />
prilago|ena je sistemu kontinualnog<br />
izvo|enja u periodu 10 - 12 godina, {to bi<br />
pratila i dinamika investiranja. Na ovaj na~in<br />
se realizacijom dela sredstava omogu}avaju i<br />
konkretni efekti u sistemu, {to veoma<br />
povoljno uti~e na ekonomske pokazatelje.<br />
3. Na~in rada hidroelektrana<br />
Hidroelektrane na Velikoj Moravi su tipi~an<br />
sistem hidroelektrana u kaskadi. Karakteri{u<br />
ih mali padovi, preklapanje uspora, male<br />
zapremine akumulacija i veliki me|usobni<br />
uticaji. U cilju iskori{}enja raspolo`ivog<br />
potencijala i njegove maksimalne valorizacije<br />
u elektroenergetskom sistemu usvojen je<br />
re`im rada koji odgovara elektranama u<br />
kaskadi. Taj re`im karakteri{e regulacija u<br />
najuzvodnijoj elektrani i prakti~no proto~an<br />
rad ostalih u nizu na regulisanom isticanju.<br />
Na taj na~in nizvodne elektrane imaju<br />
obavezu regulisanja samo me|udotoka i<br />
eventualno teku}ih korekcija prema<br />
zahtevima dispe~era. Najnizvodnija elektrana<br />
ima ulogu kompenzacionog bazena koja se, s<br />
obzirom na blizinu uspora na Dunavu i<br />
veli~inu regulacije, mo`e, na ovom nivou<br />
razmatranja, zanemariti. Konkretno,<br />
hidroelektrane na Velikoj Moravi radi}e u<br />
re`imu dnevnog regulisanja sa dva vrha. Na<br />
taj na~in, sem pokrivanja konzuma po<br />
energiji i snazi, one mogu biti anga`ovane i<br />
za pokri}e dela rotiraju}e rezerve u sistemu.<br />
Druge efekte u sistemu od objekata ovih<br />
karakteristika ne treba o~ekivati, niti ih oni mogu<br />
pru`iti (mala zapremina, mali padovi i sl.).<br />
4. Mogu}a proizvodnja<br />
hidroelektrana na Velikoj Moravi<br />
Na bazi raspolo`ivih podataka iz hidrolo{kog<br />
perioda 1946 -1975. i karakteristika iz<br />
ura|ene tehni~ke dokumentacije, veli~ina i<br />
struktura mogu}e proizvodnje svih stepenica<br />
prikazana je u tabeli 1.<br />
Podaci u tabeli 1 odnose se na regulisanje<br />
voda u najuzvodnijoj elektrani, HE Para}in.<br />
Ukupna proizvodnja od 700 GWh, od ~ega je<br />
450 GWh varijabilna proizvodnja, i<br />
maksimalna snaga od 200 MW daju vreme<br />
iskori{}enja od oko 3500 sati godi{nje. Za<br />
elektrane ovog tipa, bez uzvodnih<br />
akumulacija, ovo vreme rada i koli~ina<br />
varijabilne proizvodnje su respektivni. Dalje<br />
analize u elektroenergetskom sistemu<br />
pokaza}e u kojoj meri su ovi elementi<br />
iskoristivi za stanje sistema bitno razli~ito od<br />
onog u kome su prvobitne analize, tokom<br />
izrade dokumentacije, vr{ene.<br />
5. Podloge elektroenergetskog<br />
sistema EPS-a u narednom<br />
periodu<br />
Podloge o~ekivanog razvoja ukupne godi{nje<br />
potro{nje elektri~ne energije, kao i<br />
aktualizovana dinamika povla~enja i<br />
izgradnje proizvodnih kapaciteta u<br />
elektroenergetskom sistemu Srbije u<br />
dugoro~nom periodu baziraju se na podacima<br />
Elektroprivrede Srbije<br />
5.1. Podloge potro{nje elektri~ne<br />
energije<br />
Podaci o ukupnoj potro{nji i maksimalnom<br />
optere}enju sistema EPS-a, kao i potro{nji u<br />
baznom delu dijagrama optere}enja, u<br />
prese~nim godinama razmatranog perioda,<br />
prikazani su u tabeli 2.<br />
Ugovorene obaveze Elektroprivrede Srbije,<br />
prema aktuelnim sagledavanjima, sadr`ane u<br />
tabeli 2, ne}e se menjati u narednom periodu<br />
i iznosi}e 1065 GWh i 105 MW.<br />
5.2. Kapaciteti za proizvodnju<br />
elektri~ne energije<br />
Prognozirani obim i strukturu potro{nje<br />
elektri~ne energije elektroenergetskog<br />
sistema Srbije u narednom dugoro~nom<br />
planskom periodu mogu}e je podmiriti<br />
kori{}enjem proizvodnih kapaciteta koji su u<br />
pogonu, kao i izgradnjom novih kapaciteta,<br />
pre svega u termoelektranama, a u odre|enoj<br />
meri i aktiviranjem preostalog raspolo`ivog<br />
hidroenergetskog potencijala. Ukupna snaga<br />
na pragu elektrana u elektroenergetskom<br />
sistemu Srbije krajem 2004. iznosila je 8816<br />
MW od ~ega 5171 MW, (59%) u<br />
termoelektranama, 353 MW (4%) u<br />
termoelektranama-toplanama, 2831 MW<br />
(32%) u hidroelektranama, 461 MW (5%) u<br />
ostalim elektranama.<br />
Tabela 1 Proizvodne mogu}nosti HE na Velikoj Moravi po veli~ini i strukturi<br />
Tabela 2 Podaci o ukupnoj potro{nji i maksimalnom optere}enju<br />
[181]<br />
Godina<br />
Ukupna potro{nja<br />
(GWh)<br />
Bez denivelacije<br />
Wu (GWh) Pmax (MW) Wkon (GWh)<br />
Para}in 97.5 30.3 61.5<br />
]uprija 98.1 28.8 29.5<br />
Bagrdan 99.8 28.9 30.7<br />
Svilajinac 109.5 31.1 34.9<br />
Velika Plana 103.5 29.1 33.2<br />
Vla{ki Do 95.7 26.5 31.4<br />
Ljubi~evo 96.2 27.3 30.1<br />
Ukupno 700.3 202.3 251.3<br />
Maksimalno optere}enje<br />
(MW)<br />
2007. 34886 6595 23810<br />
2010. 36156 6821 25939<br />
2015. 39615 7455 28870<br />
2020. 42029 7914 30822<br />
2025. 44509 8387 32688<br />
2030. 46850 8833 34450<br />
Konstantna<br />
potro{nja<br />
(GWh)<br />
5.2.1. Hidroelektrane<br />
Proizvodne mogu}nosti postoje}ih<br />
hidroelektrana u elektroenergetskom sistemu<br />
Srbije odre|ene su na osnovu srednjih<br />
sedmi~nih protoka u ~etrdesetogodi{njem<br />
hidrolo{kom periodu 1946-1985. Na~in<br />
kori{}enja bazena akumulacionih<br />
hidroelektrana odre|en je metodom grani~nih<br />
stanja po kriterijumu minimalnih<br />
eksploatacionih tro{kova elektroenergetskog<br />
sistema. Planirani obim proizvodnje iz<br />
postoje}ih hidroelektrana u prose~nim<br />
hidrolo{kim uslovima ~etrdesetogodi{njeg<br />
hidrolo{kog perioda iznosi 11 TWh/god.<br />
U okviru podloga dobijenih od strane<br />
stru~nih slu`bi JP Elektroprivrede Srbije<br />
navedeni su hidroenergetski objekti<br />
Brodarevo, Ribari}i i Vrutci, ~ija bi se<br />
izgradnja mogla o~ekivati u periodu do 2030.<br />
Isto tako, uva`ena je i realizacija<br />
revitalizacije hidroelektrane \erdap I u<br />
periodu do 2010. kao i realizacija dodatnih<br />
700 GWh i 250 MW u hidroelektranama u<br />
periodu do 2015. Time bi u prose~nim<br />
hidrolo{kim uslovima ~etrdesetogodi{njeg<br />
hidrolo{kog niza u prese~nim godinama<br />
razmatranog perioda planirani obim<br />
proizvodnje hidroelektrana dostigao vrednosti<br />
porikazane u tabeli 3.<br />
- Potrebno je naglasiti da je proizvodnja<br />
pumpno-akumulacione hidroelektrane<br />
Bajina Ba{ta odre|ena posebnim<br />
optimizacionim postupkom i da zavisi od<br />
ukupnih prilika u elektroenergetskom<br />
sistemu Srbije u svakoj godini razmatranog<br />
perioda razvoja.<br />
5.2.2. Termoelektrane<br />
Obim izgradnje termoelektrana<br />
elektroenergetskog sistema Srbije na po~etku<br />
razmatranog planskog perioda odre|en je<br />
svim termoelektranama koje su se krajem<br />
2004. nalazile u pogonu i dinamikom<br />
povla~enja definisanom od strane stru~nih<br />
slu`bi EPS-a. Ukupna maksimalna snaga na<br />
pragu termoelektrana koje su u pogonu iznosi<br />
4293 MW. Tro{kovi goriva prikazani za sve<br />
agregate ra~unati su na bazi cena energenata<br />
koje su se kretale na nivou:<br />
� doma}a goriva (lignit): 1.299 USD/GJ<br />
� uvozna goriva (gas): 4.019 USD/GJ<br />
5.2.3. Ostali podaci za elektroenergetske<br />
analize<br />
U sklopu, na ve} opisani na~in, formiranih<br />
podloga, ostalim podacima potrebnim za<br />
elektroenergetske analize i ocenu o~ekivanih<br />
prilika i mogu}nosti zadovoljenja potro{nje u<br />
elektroenergetskom sistemu Srbije,<br />
obuhva}eni su podaci o prinudnoj i planskoj<br />
(remonti i nege) neraspolo`ivosti<br />
termoenergetskih blokova.
energija<br />
Tabela 3 Prose~ne proizvodne mogu}nosti hidroelektrana u narednom periodu<br />
Godina<br />
Ukupna proizvodnja<br />
(GWh/god.)<br />
Za podatke o ukupnoj planskoj<br />
neraspolo`ivosti tokom godine (trajanje<br />
remonta), kao i prinudnoj neraspolo`ivosti<br />
termoagregata (kojom su obuhva}eni i totalni<br />
i delimi~ni ispadi na nivou celog sistema), na<br />
bazi podloga dobijenih od strane strulnih<br />
slu`bi JP Elektroprivrede Srbije, vrednosti<br />
ovih pokazatelja prikazane su u tabeli 4.<br />
Nivo rotiraju}e rezerve, s obzirom na<br />
povezanost mre`e sa evropskom<br />
interkonekcijom, definisan je relacijom:<br />
Prot = 0.05Pmax+√Pmax, {to je znatno<br />
povoljnije od nivoa koji se defini{e u<br />
izolovanim sistemima (snaga najve}eg<br />
agregata).<br />
6. Analiza stanja sistema EPS-a<br />
u narednom periodu<br />
Analize stanja sistema EPS-a u periodu do<br />
2010. i dalje, izvr{ene tokom protekle dve<br />
godine u okviru ra|enih studija i projekata,<br />
ukazale su na slede}e:<br />
� nizak nivo porasta potro{nje,<br />
� nedostatak proizvodnih kapaciteta,<br />
� nemogu}nost njihove realizacije pre 2008.<br />
� nedostatak raspolo`ive snage u sistemu,<br />
� anga`ovanje termoelektrana i za<br />
pokrivanje dela rotiraju}e rezerve,<br />
� rad novih kapaciteta termoelektrana sa<br />
malim vremenom anga`ovanja,<br />
� nedozvoljeno visok stepen redukcija bez<br />
uvoza energije i snage,<br />
� mogu|nost uvoza energije i snage samo u<br />
bandu,<br />
� nemogu}nost uvoza varijabilne energije, i sl.<br />
Kriti~ki osvrt na podloge potro{nje tj. na<br />
usvojeni trend porasta potro{nje, imaju}i u<br />
vidu realizaciju u 2004, navedene<br />
konstatacije potencira u jo{ ve}oj meri.<br />
Kako je u prethodno ra|enoj dokumentaciji<br />
za HE na Velikoj Moravi ograni~avaju}i<br />
faktor, u smislu realnosti energetskih<br />
efekata, bio anga`ovanje u obezbe|enju<br />
rotiraju}e rezerve, a dalji rast potro{nje<br />
znatno je manji od ranije analizranog,<br />
postavlja se logi~no pitanje opravdanosti ovih<br />
analiza. Konkretno, u ranijim analizama<br />
(tokom izrade tehni~ke dokumentacije)<br />
energetski efekti po snazi iskazivali su se na<br />
nivou 170 MW, za realizaciju svih sedam<br />
objekata.<br />
Analize stanja sistema u 2010. i 2015, sa<br />
najnovijim podlogama, ukazale su na isti<br />
nivo efekata. Dakle, promene koje su nastale<br />
u sistemu EPS-a nisu umanjile efekte<br />
hidroelektrana na Velikoj Moravi, ve}<br />
naprotiv, zbog nedostatka kapaciteta i<br />
[182]<br />
Konstantna proizvodnja<br />
(GWh/god.)<br />
2010. 10735.4 4883.4<br />
2015. 11449.4 5131.9<br />
2020. 11449.4 5131.9<br />
Tabela 4 Planska i prinudna neraspolo`ivost agregata termoelektrana<br />
Maksimalna snaga bloka na pragu Neraspolo`ivost<br />
(MW) Planska (dana) Prinudna 1 (%) Prinudna 2 (%)<br />
300 < P ≤600 60 19.5 19<br />
150 < P ≤300 45 19.5 19<br />
60
energija<br />
(benefit/cost, B/C), za definisanu dinamiku<br />
realizacije (deset godina) i strukturu ukupnih<br />
investicija, kao i fiktivnu dinamiku realizacije<br />
alternativnih kapaciteta (ista kao i<br />
hidroelektrana) dobijeni su povoljni<br />
ekonomski pokazatelji iskazani odnosom<br />
B/C=1,00 za nivo investicija u energetiku od<br />
411 miliona dolara i stopu aktuelizacije od<br />
6.5 %. Ulazni podaci za ovu analizu i<br />
osnovni rezultati prikazani su tabelama 5 i 6.<br />
U okviru ove analize uva`ena je samo jedna<br />
od prednosti koju pru`a kori{}enje<br />
obnovljivog energetskog potencijala. Ta<br />
prednost je izra`ena pove}anjem cene goriva<br />
termoagregata za 2 % godi{nje, {to se odnosi<br />
na te`e uslove eksploatacije, ve}i sadr`aj<br />
jalovine i sl. Nisu uzete ostale prednosti<br />
koje, kod kori{}enja hidroelektrana, sigurno<br />
postoje u odnosu na fosilna goriva. Na<br />
primer, nije prikazan efekat smanjenja<br />
redukcija, odnosno uvoza koji su izvesni u<br />
narednom periodu, a koji samo po<br />
anga`ovanju snage u rotiraju}oj rezervi reda<br />
250 MW iznose i do 500 GWh godi{nje.<br />
Ovaj efekat posti`e se osloba|anjem<br />
termoagregata obaveze dr`anja rotiraju}e<br />
rezerve i njihovim anga`ovanjem za<br />
proizvodnju energije. Navedena pojava je<br />
izvesna tokom kriti~nog perioda decembar -<br />
mart u narednom godinama.<br />
Ekonomska analiza za iznos investicija od<br />
300 miliona USD koji bi optere}ivao<br />
energetiku, kao u analizi tokom izrade<br />
osnovne dokumentacije, daje odnos B/C=<br />
1,26 za stopu aktuelizacije od 8 %, {to je<br />
sigurno realniji pokazatelj za upore|enje sa<br />
izvornom dokumentacijom.<br />
Energetski ekvivalent proizvodnji od 700<br />
GWh godi{nje bio bi oko milion tona uglja<br />
(lignita). U veku hidroelektrane od 50 godina<br />
(a vek je znatno du`i, i do 100 godina) to<br />
iznosi 50 miliona tona uglja.<br />
Investiciona vrednost od 411 miliona dolara<br />
sa stopom godi{njih tro{kova od 8 % i<br />
proizvodnjom od 700 GWh iskazuje tro{kove<br />
od 0.046 USD/kWh. Investiciona vrednost<br />
od 300 miliona dolara koja bi teretila<br />
energetiku sa istom stopom godi{njih<br />
tro{kova dala bi iznos tro{kova od 0,034<br />
USD/kWh. Za kvalitet energije koji se dobija<br />
iz HE na Velikoj Moravi to se mo`e smatrati<br />
povoljnim.<br />
Ne ulaze}i u dalje i detaljnije analize, ve}<br />
samo porede}i energetske i ekonomske<br />
pokazatelje iz ranije dokumentacije sa ovde<br />
prikazanim (a koji su po mnogim elementima<br />
na strani sigurnosti) mo`e se re}i da se<br />
prostor za plasman proizvodnje i snage HE<br />
na Velikoj Moravi u sistem EPS-a nije<br />
smanjio ve}, naprotiv, pove}ao, {to je<br />
pokazano odgovaraju}im analizama. Iz tih<br />
razloga ima smisla dalja razrada<br />
dokumentacije o hidroelektranama na Velikoj<br />
Moravi.<br />
Hidroelektrane na Velikoj Moravi su, u<br />
okviru ovih analiza, konkretizacija problema<br />
kori{}enja obnovljivog i elasti~nog oblika<br />
potencijala. Neki drugi hidroenergetski<br />
objekti, boljih karakteristika i perfomansi<br />
(ve}e i vi{enamenske akumulacije, ve}i<br />
podu`ni padovi, vodom bogatiji sliv i sl.),<br />
iako skuplji, ima}e tako|e zavidne energetske<br />
efekte i ekonomske pokazatelje koje bi ih<br />
uvrstile u kategoriju ekonomski isplativih sa<br />
stanovi{ta elektroenergetskog sistema. Ta<br />
~injenica, bez jakih razloga, ne mo`e biti<br />
zanemarena.<br />
Literatura<br />
[1] Predinvesticiona studija kori{}enja<br />
hidroenergetskog potencijala Velike Morave,<br />
RO HE \erdap, Kladovo, Energoprojekt -<br />
Hidroin`enjering, Beograd, 1989.<br />
[183]
Strate{kim dokumentima u oblasti voda<br />
(Vodoprivredna osnova Srbije - 2001. i<br />
Vodoprivredna osnova Crne Gore -<br />
2000) ura|ena je i detaljna analiza tehni~ki<br />
iskoristivih hidroenergetskih potencijala. Po<br />
zbirnoj analizi [1], tehni~ki iskoristiv<br />
potencijal SCG iznosi oko 25 TWh/god. U<br />
Srbiji je tehni~ki iskoristiv potencijal oko<br />
19,8 TWh/god., od ~ega je oko 18 TWh/god.<br />
na objektima ve}im od 10 MW. (Ve} je<br />
iskori{}eno oko 10,3 TWh/god.). Tehni~ki<br />
potencijal Crne Gore, na ve}im<br />
postrojenjima, zavisi od varijante kori{}enja<br />
voda: oko 4,6 TWh/god. u slu~aju kori{}enja<br />
voda Tare u prirodnom pravcu te~enja, i oko<br />
5,3 TWh/god. u slu~aju prevo|enja dela vode<br />
iz Tare u Mora~u [2]. Procenjuje se da bi se<br />
jo{ oko 0,4 TWh/god. moglo realizovati u<br />
okviru malih hidroelektrana (mHE), tako da<br />
je ukupni tehni~ki potencijal Crne Gore oko<br />
5¸5,7 TWh/god., zavisno od varijante<br />
kori{}enja voda. (Na postoje}im objektima je<br />
iskori{}eno oko 1,7 TWh/god.). Od ukupno<br />
oko 25 TWh/god. iskoristivog potencijala<br />
SCG, u postoje}im hidroelektranama do sada<br />
je iskori{}eno oko 12 TWh/god., ili oko 48%<br />
od ukupnog iskoristivog potencijala. Ukupna<br />
energetska vrednost planiranih akumulacija<br />
sa sezonskim regulisanjem iznosi oko 5,2<br />
TWh, od ~ega oko 1,4 TWh na sopstvenim<br />
padovima, a oko 3,8 TWh na nizvodnim<br />
energetskim stepenicama.<br />
Ma da u okviru tehni~ki i ekonomski<br />
iskoristivog potencijala postoje i ekonomski<br />
veoma atraktivni objekti, nastupio je period<br />
potpunog zastoja u daljem razvoju<br />
hidroenergetskog sistema Srbije i Crne Gore.<br />
Zaustavljena je izgradnja i nekih ekonomski i<br />
ekolo{ki najatraktivnijih objekata (primer:<br />
slu~aj prevo|enja dela velikih voda<br />
Toplodolske reke u Zavojsko jezero radi<br />
pove}anja energetskih performansi HE Pirot),<br />
zaustavljen je i jedan od najboljih razvojnih<br />
projekata u Evropi - Sistem Buk Bijela.<br />
Potpuno stagnira izrada dokumentacije ~ak i<br />
za najatraktivnije poteze reka, kao {to je<br />
potez Srednje Drine. Prekinuto je dalje<br />
projektovanje integralnih razvojnih projekata,<br />
od kojih je jedan od najkompleksnijih -<br />
Sistem Velike Morave. Zato }e se ovde<br />
razmotriti uloga hidroelektrana u<br />
B. \or|evi}, M. Panajotovi},<br />
M. Sretenovi}, P. Radosavljevi}<br />
Javno preduze}e "\erdap", Beograd<br />
UDC 621.311:627(497.11)<br />
Integralno ure|enje doline<br />
Velike Morave i uloga<br />
hidroenergetike u tom<br />
razvojnom projektu<br />
elektroenergetskom sistemu (EES), sa<br />
posebnim osvrtom na mogu}nost realizacije<br />
integralnog razvojnog projekta u dolini<br />
Velike Morave.<br />
1. Mesto hidroelektrana u<br />
elektroenergetskom sistemu<br />
Zbog sve ozbiljnijih problema na globalnom<br />
ekolo{kom planu (delovanje GHG - "gasova<br />
[184]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Razmatra se razvojni Projekat integralnog ure|enja, kori{}enja i za{tite doline Velike Morave.<br />
Ta dolina se u Prostornom planu Srbije tretira kao “pojas intenzivnog razvoja i nivoa<br />
zna~ajnosti”. Razmatra se ciljna struktura tog razvojnog projekta ~ije grane ~ine socijalni,<br />
privredni, saobra}ajni, urbani, ekonomski, ekolo{ki, kulturolo{ki, energetski, vodoprivredni,<br />
turisti~ki i drugi razvojni ciljevi. Hidroenergetika, kao jedan od ravnopravnih ciljeva, treba u<br />
integralnom razvoju i ure|enju te najva`nije re~ne doline Srbije da odigra ulogu lokomotive<br />
razvoja. U okviru slo`ene ciljne strukture detaljnije se razmatraju re{enja u domenu<br />
hidroenergetike i plovidbe. Prikazuje se kaskada hidroelektrana sa kapsulnim agregatima,<br />
snage oko 260 MW, proizvodnje od oko 700 GWh/god. Daju se i mogu}e performanse<br />
plovnog puta, koji bi obezbedio izlazak privrede centralnog dela Srbije na mre`u evropskih<br />
plovnih puteva. Sistem se mo`e realizovati za 10 godina, a posebna prednost su tipizirana<br />
re{enja objekata i mogu}nost racionalne kontinuirane izgradnje. Realizacija tog<br />
integralnog razvojnog projekta, u kome je hidroenergetika samo jedan od korisnika prostora,<br />
najbolji je na~in da dolina Velike Morave postane ono {to je i planirano Prostornim planom<br />
Srbije - glavna osovina razvoja Republike.<br />
Klju~ne re~i: Velika Morava, integralni razvojni projekat, ciljna struktura, hidroelektrane,<br />
vodoprivreda, re~na plovidba.<br />
Abstract<br />
Development projct «Integral Structuring, Usage, and Conservation of Great Morava Valley»<br />
is currently being stipulated. This valley is, according to Serbian Landscape Planning<br />
Program, treated as “area of intensive development and importance”. Target structure of such<br />
development project, which consists of aspects ranging from issues of social nature, economic,<br />
communications, urban, environmental, cultural, energy, water management, tourism to other<br />
development objectives, is also being under study. Hydroenergetics, being one of such issues,<br />
needs to play a vital role in the integral development and structure of the most important river<br />
valley in Serbia. Within the scope of complex objective structure greater attention is devoted to<br />
finding solutions in the area of hydroenergetics and river trafficking. Cascade hydro-power<br />
plant with capsule aggregates, with power yield of cca 260 MW and production output of<br />
around 700 GWh/yr. Possible performance parameters of the waterways are given, which in<br />
turn, would enable entry of the economy of central region of Serbia into the European<br />
waterway traffic network. This undertaking can be completed in 10 years time, whereas special<br />
advantage lie in standardized structures and an continuous ability of rational building.<br />
Execution of this integral development project, wherein hydroenergetics is but one of users of<br />
such space, is an optimal way for Great Morava Valley to become what it’s projected to be by<br />
the Serbian Landscape Planning Program-main pillar of prosperity of the State.<br />
Key words: Integral development, use and protection of the Velika Morava valley, structure<br />
of objectives, hydropower plants, water resources management, waterways, natural resources.<br />
staklene ba{te"), kao i zbog ubrzanog<br />
iscrpljivanja neobnovljivih energetskih<br />
resursa i zao{travanja energetskih problema u<br />
svetu - najve}a pa`nja je usmerena prema<br />
obnovljivim izvorima energije. Me|u njima<br />
posebno mesto zauzima hidroenergija, koja<br />
zahvaljuju}i velikoj koncentraciji na mestu<br />
kori{}enja predstavlja izvor sa visokom<br />
ukupnom energetskom dohodovno{}u. Zbog<br />
toga u svetu postoji tendencija da sve ve}i
energija<br />
deo tehni~ki iskoristivog hidropotencijala<br />
prelazi u kategoriju ekonomski iskoristivog<br />
potencijala. Mo`e se smatrati da }e se u<br />
doglednoj budu}nosti ukupan tehni~ki<br />
iskoristiv hidropotencijal, onaj koji je stavljen<br />
pod posebnu dru{tvenu za{titu (nacionalnim<br />
prostornim planovima, prostornim planovima<br />
posebnih namena, kao i drugim merama<br />
za{tite namene prostora) - na}i u kategoriji<br />
ekonomski iskoristivog potencijala i da }e se<br />
pristupiti njegovom kori{}enju [3]. Razloga<br />
za tu tendenciju ima vi{e, pri ~emu su<br />
posebno relevantni slede}i:<br />
(1) Poskupljenje fosilnih goriva menja uslove<br />
vrednovanja hidroelektrana (HE):<br />
ekonomi~ne postaju sve HE ~ija je cena<br />
energije manja od cene energije<br />
najskupljih termoelektrana (TE) koje<br />
svojim ulaskom u pogon istiskuju iz<br />
elektroenergetskog sistema (EES).<br />
(2) Sa razvojem EES i promenama nivoa<br />
konzuma i strukture proizvodnje, menja<br />
se uloga HE u EES: hidroelektrane<br />
preuzimaju sve va`niju i delikatniju ulogu<br />
u obezbe|ivanju vr{ne snage i energije i<br />
ostvarivanju zahtevane rotiraju}e i<br />
operativne rezerve i pouzdanosti sistema.<br />
(3) Kompleksno kori{}enje voda u~inilo je<br />
ekonomi~nim mnoge hidroenergetske<br />
objekte koji nisu bili ekonomi~ni kada su<br />
razmatrani samo kao energetska<br />
postrojenja.<br />
(4) Uvo|enjem novih HE u EES pove}ava se<br />
ekonomska stabilnost EES.<br />
(5) Razvoj tehnologije opreme za HE<br />
(posebno za objekte na malim padovima)<br />
pro{iruje opseg ekonomi~ne eksploatacija<br />
ranije neekonomi~nih hidro potencijala,<br />
tako da se sada mogu ekonomi~no<br />
koristiti i vrlo mali padovi na rekama koje<br />
se ranije nisu razmatrale za energetsko<br />
kori{}enje. Energetski postaje<br />
interesantno i kori{}enje HS DTD, koji se<br />
u projektnoj fazi nije razmatrao sa takvim<br />
funkcijama.<br />
(6) Mogu}nost potpune tipizacije<br />
hidroelektrana u okviru pojedinih<br />
kaskadnih sistema i serijska gradnja<br />
~itave kaskade uz optimalno anga`ovanje<br />
gra|evinske operative doprinosi sni`enju<br />
tro{kova gra|enja i ekonomi~nom<br />
kori{}enju pojedinih vodotoka.<br />
(7) HE raznih tipova i veli~ina pove}avaju<br />
vitalnost EES u uslovima izvanrednih<br />
doga|aja.<br />
Na elektroenergetskom planu i najrazvijenijih<br />
zemalja uo~avaju se neke tendencije, koje su<br />
bitne za sagledavanje uslova za dalji razvoj<br />
hidroelektrana:<br />
� Zbog stagnacije u izgradnju elektrana u<br />
svetu - izazvane raznim ograni~enjima,<br />
posebno u domenu izgradnje nuklearnih<br />
elektrana - u ve}ini zemalja istro{ile su se<br />
rezerve snage koje su postojale ranije, tako<br />
da svet postepeno ulazi u period sve<br />
napregnutijeg podmirivanja konzuma,<br />
posebno u periodima visokih optere}enja.<br />
^ak i tradicionalno veoma dobro<br />
"rezervirani" EES, kao {to su francuski,<br />
nema~ki, italijanski, severnoameri~ki (USA<br />
i Kanada) i drugi, sada se suo~avaju sa<br />
problemima u podmirivanju konzuma u<br />
periodima velikih sezonskih i vr{nih<br />
optere}enja.<br />
� Elektroenergetski sistemi ~ak i<br />
najrazvijenijih zemalja u uslovima<br />
smanjenih rezervi postali su ranjiviji na<br />
havarijske situacije. Vi{e se ne tretira kao<br />
"nemogu} doga|aj" ispad iz pogona i vrlo<br />
velikih sistema, kao {to su bili slu~ajevi u<br />
SAD, Kanadi, Nema~koj, Italiji, Austriji,<br />
Francuskoj, itd.<br />
� Strategija stvaranja "tr`i{ta" elektri~ne<br />
energije, na koju se mnogo polagalo, jer se<br />
ra~unalo da }e dovesti - kroz konkurenciju<br />
ponude i tra`nje - do smanjenja cena<br />
elektri~ene energije, nije dala o~ekivane<br />
rezultate. U nizu slu~aja dovela je do<br />
suprotnih efekata, {to se najbolje o~ituje u<br />
krizi koja je stvorena u tradicionalno<br />
energetski neranjivim SAD. U Kaliforniji je<br />
do{lo do dramati~nih doga|aja na<br />
elektroenergetskom planu, sa veoma o{trim<br />
restikcijama, koje su ekonomski uzdrmale<br />
tu dr`avu. Zakoni ponude i potra`nje, u<br />
uslovima nedovoljne ponude upravo vr{ne<br />
energije, izazvali su pravi ekonomski i<br />
energetski haos. Cena energije u vr{nim<br />
delovima konzuma se pela u nekim<br />
periodima na neshvatljivu visinu od 1<br />
USD/kWh, {to je zahtevalo intervenciju<br />
dr`ave. Vlasnici akumulacionih<br />
hidroelektrana, onih koje su mogle da<br />
uska~u samo u vr{nim delovima konzuma,<br />
do`iveli su ekonomski "bum", jer su svoju<br />
veoma vrednu (i tra`enu!) vr{nu energiju<br />
mogli da plasiraju po cenama koje su bile<br />
vi{e puta ve}e od cena bazne energije. To<br />
je stvorilo posebno povoljne uslove i za rad<br />
reverzibilnih hidroelektrana, koje su mogle<br />
da rade visoko profitabilno. Sa`eto re~eno -<br />
elektoenergetske nevolje su pokazale pravu<br />
vrednost hidroelektrana, posebno svih<br />
vidova akumulacionih HE, kao i onih sa<br />
regulisanjem protoka du`im od nedeljnog<br />
regulisanja.<br />
� U ve}ini zemalja potpuno se konsolidovao<br />
otpor protiv nuklearnih elektrana, tako da<br />
zatvaranje NE ~iji je radni vek istekao nije<br />
pra}eno gra|enjem novih NE. To je<br />
posebno karakteristi~no za neke od<br />
najrazvijenijih zemalja EU, u kojima se<br />
o~ekuje da uskoro bude zatvoreno, zbog<br />
isteka resursa vremena, oko tre}ina<br />
postoje}ih NE, zasad bez mogu}nosti<br />
njihove blagovremene zamene drugim<br />
objektima sli~ne efektivnosti.<br />
� Strategija mera protiv globalnog<br />
zagrevanja, finalizovana protokolom iz<br />
Kjota, stvara ozbiljna ograni~enja i u<br />
razvoju termoenergetskih objekata, koji su<br />
jedan od glavnih izvora gasova GHG<br />
(greenhouse gas - gasovi "staklene ba{te").<br />
Zbog smanjenja emisije gasova GHG,<br />
uvode se sve o{trija ograni~enja na tom<br />
planu, {to znatno poskupljuje, a u nekim<br />
uslovima i onemogu}ava izgradnja novih<br />
termoelektrana.<br />
Gore navedene tendencije pove}avaju<br />
nesklad izme|u porasta konzuma, sa jedne<br />
strane, i stagnacije, pa i opadanja<br />
raspolo`ivih proizvodnih elektroenergetskih<br />
kapaciteta, sa druge strane, uz smanjivanje<br />
ranijih zna~ajnih rezervi snage. I u EES nekih<br />
najrazvijenijih zemalja rezerve snage su se<br />
smanjile, u nekima na samo oko 20%, pa i<br />
manje, sa tendencijom daljeg smanjivanja.<br />
Zbog toga se situacija na elektroenergetskom<br />
planu ubrzano zao{trava u svim zemljama u<br />
svetu, a posebno u na{em bli`em okru`enju.<br />
Ra~unanje na ve}e kori{}enje uvoznog<br />
ruskog gasa dovedeno je u pitanje nanovijim<br />
dramati~nim skokom cena energenata.<br />
[185]<br />
Masovna izgradnja elektrana na vetar u<br />
nekim zemljama (Danska, Nema~ka)<br />
pokazala je bar tri slabosti: mala<br />
raspolo`ivost instalisanih snaga, visoka cena<br />
energije, elektrane se grade samo uz dr`avne<br />
subvencije, ~ime se razara ~itav koncept<br />
tr`i{ta elektri~ne energije.<br />
U takvim okolnostima nastupilo je - vreme<br />
hidroelektrana. Hidroenergetski potencijali<br />
kao vid najkoncentrisanije obnovljive<br />
energije postaju posebno interesantni za sve<br />
zemlje. U okviru te nove energetske situacije<br />
otvara se prostor:<br />
� za gra|enje novih hidroelektrana, posebno<br />
u okviru kaskadnih sistema, i na rekama sa<br />
malim padovima, onim koje se ranije nisu<br />
mogle racionalno koristiti;<br />
� za pove}avanja instalisanih snaga<br />
postoje}ih hidroelektrana, dogradnjom<br />
novih i/ili revitalizacijom postoje}ih<br />
agregata, radi ostvarivanja ve}e operativne<br />
rezerve EES;<br />
� za doradu postoje}ih hidroenergetskih<br />
objekata i sistema dogradnjom pumpnih<br />
stanica za uvo|enje u sisteme voda sa ni`ih<br />
delova sliva, radi koncentracije protoka i<br />
pove}avanja performansi akumulacionih<br />
HE na velikim padovima (koncept po kome<br />
se razvijao sistema Vlasinskih<br />
hidroelektrana);<br />
� za prevo|enje vode iz sliva u sliv, radi<br />
koncentracije potencijala na mestu koje je<br />
prostorno pogodnije za kori{}enja;<br />
� za izgradnju reverzibilnih hidroelektrana<br />
(RHE), radi podmirivanja vr{nih delova<br />
dijagrama optere}enja;<br />
� za realizaciju hidroenergetskih objekata u<br />
zemljama koje jo{ nisu iskoristile svoje<br />
vodne potencijale, primenom koncesionih<br />
modela ili po raznim BOT aran`manima.<br />
Sve to stavlja u sasvim novu situaciju sve<br />
zemlje koje imaju neiskori{}ene<br />
hidroenergetske potencijale.<br />
Sve navedene ~injenice su prizma kroz koju<br />
treba posmatrati razvojni projekat za<br />
integralno ure|enje doline Velike Morave.<br />
2. Projekat integralnog ure|enja<br />
doline toka Velike Morave<br />
Svi veliki hidroenergetski projekti koji su<br />
realizovani u zadnjim decenijama u na{oj<br />
zemlji bili su, u su{tini, deo velikih<br />
integralnih razvojnih projekata, sa ~itavim<br />
nizom korisnika. Hidroenergetika je bila, po<br />
pravilu, samo onaj inicijalni korisnik voda i<br />
prostora koji je pokretao na realizaciju vrlo<br />
slo`enu ciljnu strukturu brojnih korisnika<br />
prostora. Ma da se ti projekti u svetu naj~e{}e<br />
i samim nazivom tretiraju kao integralni<br />
razvojni projekti, kod nas se sasvim<br />
nepotrebno (a sada se pokazalo - i vrlo<br />
{tetno) nametnula praksa da se projekat ve}<br />
samim nazivom, na samom po~etku rada na<br />
njemu suzi samo na hidroenergetiku i/ili<br />
vodoprivredu (npr. HE Buk Bijela, VHS<br />
Studenica). To kod svih ostalih korisnika<br />
prostora izaziva podozrenje i bojazan da }e<br />
njihovi interesi u prostoru biti zapostavljeni,<br />
{to i jeste klju~ni razlog sve u~estalijih<br />
nesporazuma na relaciji "ostali korisnici<br />
prostora - hidroenergetika". Su`eno<br />
formulisanim nazivom projekta stvara se onaj<br />
prvi, veoma opasan "halo efekat" - ostali<br />
korisnici prostora sti~u nepovoljan sud o
energija<br />
valjanosti projekta, jer ne vide sebe u svemu<br />
tome. Sve kasnije tvrdnje da smo uva`ili<br />
interese svih ostalih korisnika prostora<br />
izazivaju samo jo{ ve}e njihovo podozrenje,<br />
jer to nigde nismo jasno ugradili u ciljnu<br />
strukturu projekta. Ta se velika gre{ka ne sme<br />
vi{e ponavljati, {to }e se prikazati na primeru<br />
integralnog razvojnog projekta ure|enja<br />
doline Velike Morave.<br />
Prostornim planom Republike Srbije dolina<br />
Velike Morave, kao i njen nastavak dolinom<br />
Ju`ne Morave ka Ni{u, Leskovcu i Vranju<br />
dobila je najvi{i razvojni rang: ona se tretira<br />
kao "pojas intenzivnog razvoja I nivoa<br />
zna~ajnosti" (tzv. glavna osovina razvoja<br />
Srbije). Iz njega se granaju dva va`na<br />
razvojna kraka II reda - dolina Zapadne<br />
Morave, kao i razvojni pojas na pravcu<br />
Lapovo - Kragujevac - Kraljevo, dok ga na<br />
severu uokviruje "Dunavsko-savski razvojni<br />
pojas" I nivoa zna~ajnosti. Ti pojasevi<br />
razvoja Srbije najvi{eg nivoa zna~ajnosti,<br />
veoma su bitni za definisanje karaktera<br />
integralnog re{enja ure|enja, kori{}enja i<br />
za{tite ~itave te doline, ali i dolina Ju`ne i<br />
Zapadne Morave, koja se na njega logi~no<br />
naslanjaju.<br />
U skladu sa iskustavima sa velikim razvojnim<br />
projektima sli~nog karaktera u svetu, mora se<br />
ve} na samom po~etku blagovremeno,<br />
sveobuhvatno, mudro i jasno definisati ~itava<br />
ciljna struktura planiranog integralnog<br />
sistema. Namerno je upotrebljeno vi{e<br />
atributa, pri ~emu se u ovom slu~aju<br />
podrazumava: blagovremeno - integralni<br />
razvojni ciljni pristup treba zastupati od<br />
samog po~etka najavljivanja projekta;<br />
sveobuhvatno - ciljnom strukturom treba<br />
obuhvatiti sve korisnike prostora, sa svim<br />
njihovim ciljevima koje treba realizovati u<br />
okviru integralnih re{enja; mudro - korisnike<br />
prostora tretirati ravnopravno i unapred<br />
predvideti neformalne grupe (NFG) koje }e<br />
se pojaviti kao oponencija projektu, tako da<br />
se na vreme, jo{ tokom formiranja ciljne<br />
strukture, za njih na|u ubedljivi projektni<br />
odgovori; jasno - ciljna struktura treba da<br />
bude jasna, eksplicitna, i sa njom treba da<br />
budu upoznati ne samo korisnici prostora,<br />
ve} i ~itava javnost, na samom po~etku<br />
najavljivanja i predstavljanja projekta.<br />
Mogu se definisati i osnovna na~ela za<br />
prezentaciju razvojnog projekta javnosti:<br />
� projekat treba nazvati prema cilju najvi{eg<br />
reda, u ovom slu~aju: "Projekat integralnog<br />
ure|enja, kori{}enja i za{tite doline Velike<br />
Morave"; � prezentaciju projekta uvek, u<br />
svim slu~ajevima, prikazivati sa kompletnom<br />
ciljnom strukturom, bez isticanja prioriteta,<br />
jer su ciljevi svih korisnika ravnopravni;<br />
� ciljeve u oblasti voda i hidroenergetike<br />
nikako ne stavljati na prvo mesto i na}i im<br />
pravu meru, da ne {tr~e po stepenu<br />
zna~ajnosti u odnosu na ostale korisnike<br />
prostora; � ciljnu strukturu zapo~eti sa<br />
socijalnim, ekonomskim, urbanim, ekolo{kim<br />
ciljevima, u skladu sa zakonitostima<br />
formiranja stava ljudi o novim projektima;<br />
� visoko profesionalno obraditi sve ciljne<br />
grane, uklju~iv tu i ekolo{ke ciljeve ure|enja<br />
i za{tite prostora, ne samo stoga {to }e ta<br />
ciljna grana biti veoma pomno razmatrana od<br />
strane NFG orijentisanih na sve aspekte<br />
za{tite okoline, ve} upravo stoga {to je<br />
valjano ure|enje i za{tita prostora i<br />
delotvorno upravljanje ekosistemima na{<br />
veliki civilizacijski<br />
dug pri realizaciji<br />
integralnih<br />
razvojnih projekata.<br />
Okvirna {ema<br />
gornjeg dela ciljne<br />
strukture<br />
integralnog<br />
razvojnog projekta<br />
doline Velike<br />
Morave data je na<br />
slici 1. Cilj najvi{eg<br />
reda je tako<br />
formulisan da svaki<br />
korisnik prostora<br />
mo`e u njemu da<br />
odmah sagleda i<br />
svoje ciljeve, koji<br />
se, zatim, granaju<br />
kao posebne grane<br />
tog granatog stabla<br />
ciljne strukture.<br />
Svaka grana ciljne<br />
strukture<br />
razgranava se dalje<br />
u odgovaraju}e<br />
detaljnije<br />
hijerarhijske strukture ciljeva, pri ~emu se<br />
eksplicitiraju svi ciljevi koji su relevantni sa<br />
stanovi{ta integralnog razvoja razmatranog<br />
podru~ja. Ciljeve istog nivoa dekompozicije<br />
(date na slici 1) treba smatrati ravnopravnim -<br />
podjednako zna~ajnim, jer bi se svaka<br />
diskriminacija na tom planu, npr. da se<br />
kulturolo{ki ili ekolo{ki ciljevi smatraju<br />
usputnim, marginalnim, mo`e kasnije da vrati<br />
kao bumerang, jer bi sigurno dovela do<br />
formiranja neformalnih grupa iz tih oblasti<br />
koje }e o{tro osporavati projekat, pa mo`da<br />
ga i onemogu}iti. 1<br />
Socijalni ciljevi<br />
Privredni / razvojni ciljevi<br />
Ekološki ciljevi<br />
Saobraæajni ciljevi<br />
Ciljevi urbanog razvoja<br />
Kulturološki ciljevi<br />
Vodoprivredni ciljevi<br />
Energetski ciljevi<br />
Prikazane su samo osnovne grane tog ciljnog<br />
stabla, a grane se razvijaju na detaljnije<br />
razlo`ene ciljeve (simboli~no prikazane<br />
strelicama koje su nazna~ene u okviru svake<br />
ciljne grane), sve dok se ne formira<br />
kompletna struktura ciljeva, sve do onih<br />
sasvim konkretnih. Ti konkretni, naizgled<br />
manji ciljevi su izuzetno bitni za neke<br />
socijalne grupe, jer se upravo preko njih<br />
stvaraju uslovi da i one steknu pozitivan stav<br />
o projektu i zauzmu u odnosu na njega<br />
kooperativan stav.<br />
Vrlo je bitno pravilno utvrditi tzv. socijalne<br />
granice projekta. U slu~aju projekta Velike<br />
Morave, socijalne granice projekta su znatno<br />
1 Projekat sistema "Studenica" upravo su onemogu}ile<br />
neformalne grupe iz oblasti kulture (slikari,<br />
konzervatori, istori~ari umetnosti), kojima su se<br />
naknadno priklju~ili i predstavnici Crkve, potpuno<br />
neargumentovanom tvrdnjom da }e freske biti u<br />
opasnosti zbog gra|enja akumulacije ~ija je brana 10<br />
km uzvodno, potpuno zaklonjena iza planine<br />
^emerno. Akcenat je bio na promeni mikroklime, pa<br />
je uveden ~ak i izraz nanoklima - klima na samoj<br />
povr{ini freske. Kasnije, kada je odbojan stav prema<br />
projektu ve} formiran i konsolidovan, nisu pomogli<br />
matemati~ki modeli, ura|eni od strane vrhunskih<br />
svetskih meteorologa, koji su nedvojbeno pokazivali<br />
da se svaki uticaj nove akvatorije na promenu<br />
temperature i vla`nosti gubi na rastojanju od oko<br />
600÷800 m od akumulacije, {to je prisutno i u<br />
knjigama niza autora u svetu koji su istra`ivali taj<br />
fenomen. I jo{ ne{to, sasvim usput, ali va`no kao<br />
sociolo{ki fenomen: nedavno je neposredno kraj<br />
manastira Manasija, ne dalje od 100 m od ~uvene<br />
freska ''Belog an|ela'' manastir napravio veliki ribnjak,<br />
i niko ne dovodi u pitanje mikroklimu, odnosno -<br />
nanoklimu neposredno na povr{ini freske. Mudar<br />
planer }e iz toga izvu}i veoma duboku poruku o tome<br />
kako treba da pravi slo`ene ciljne strukture integralnih<br />
razvojnih projekata.<br />
[186]<br />
Slika 1 Okvirna {ema gornjeg dela ciljne strukture<br />
integralnog razvojnog projekta<br />
Integralno ureðenje, korišæenje i zaštita doline Velike Morave<br />
{ire i obuhvataju i dublje rubne zone doline,<br />
sa dolinama pritoka V.Morave (Resava, V.<br />
Lug, Lepenica, Belica, itd.), sa svim<br />
naseljima i kulturno-istorijskim spomenicima<br />
koji gravitiraju ka glavnoj dolini i va`nom<br />
saobra}ajnom koridoru koji kroz nju vodi.<br />
Samo kao primer, u socijalne granice<br />
projekta pored naselja u neposrednoj dolini<br />
svakako ulaze i naselja u gravitiraju}em<br />
zale|u (npr. Despotovac, Senjski Rudnik),<br />
kao i sva kulturna i verska dobra u tom<br />
zale|u kao {to su npr. manastiri Koporin,<br />
Manasija, Resava, Kaleni}, koji moraju biti<br />
obuhva}eni odgovaraju}om ciljnom<br />
strukturom. Naravno, u zoni obuhvata su i svi<br />
rudnici po rubnim zonama tih granica uticaja<br />
(slika 6)<br />
Socijalni ciljevi. U slu~aju razvojnog<br />
projekta integralnog ure|enja, kori{}enja i<br />
za{tite doline Velike Morave granom<br />
socijalnih ciljeva se obuhvaju ciljevi koji bi<br />
se mogli nazvati - socijalnom obnovom<br />
podru~ja obuhva}enog socijalnim granicama<br />
projekta. Ta zona, a posebno njeni rubni<br />
delovi, nalazi se u lo{em demografskosocijalnom<br />
stanju, koje karakteri{e intenzivna<br />
depopulacija i socijalno nazadovanje. Upravo<br />
zbog toga je i neophodan veliki razvoji<br />
projekat, da bi se socijalni ciljevi u sprezi sa<br />
ekonomskim i ostalim ciljevima usmerili u<br />
`eljenom pravcu, ~ime bi se najdelotvornije<br />
uticalo na demografska kretanja, migracione<br />
tokove, i omogu}ilo zadr`avanje radno<br />
sposobnog stanovni{tva u rubnim zonama iz<br />
kojih su se do sada ljudi intenzivno iseljavali,<br />
zbog ekonomskog i socijalnog bezna|a.<br />
Privredni ciljevi bi trebalo da se usmere na<br />
aktiviranje svih privrednih potencijala i<br />
resursa tog podru~ja, pre svega na<br />
revitalizaciju privredne stukture u {iroj zoni<br />
obuhvata projekta. U toj zoni se nalaze na{i<br />
veliki privredni potencijali, koji upravo kroz<br />
razvojni projekat treba da dobiju priliku za<br />
valjano restuktuiranje i obnovu proizvodnje.<br />
Primeri tih kapaciteta koji tek u ovakvom<br />
razvojnom projektu mogu da dobiju svoju<br />
pravu razvojnu {ansu su preduze}a ''Go{a'',<br />
MIN, EI, ''Jastrebac'', Fabrika kablova, i niz<br />
drugih prate}ih industrija, koje veliki razvojni<br />
projekat stavlja u funkciju razvojne i<br />
ekonomske konsolidacije i obnove.
energija<br />
Urbani ciljevi podrazumevaju urbano,<br />
komunalno i sanitaciono ure|enje svih<br />
naselja koja se nalaze u socijalnim granicama<br />
projekta. Za naselja koja se nalaze<br />
neposredno na reci Moravi ili u njenoj blizini<br />
(primer: Moravsko Trogra|e, koje obuhvata<br />
gradove Jagodinu, ]upriju i Para}in),<br />
projekat treba da omogu}i skladno<br />
povezivanje urbanog gradskog tkiva sa<br />
akvatorijom reke Velike Morave. Tako|e,<br />
urbani ciljevi obuhvataju potpunu sanitaciju<br />
naselja (kompletiranje kanalizacione<br />
infrastrukture, realizaciju postrojenja za<br />
pre~i{}avanje otpadnih voda), obnovu<br />
vodovodnih sistema, za{titu lokalnih<br />
izvori{ta, ure|enje re`ima podzemnih voda u<br />
zoni naselja, itd.<br />
Ekolo{ki ciljevi su u tesnoj vezi sa urbanim<br />
ciljevima. Pored potpune sanitacije naselja u<br />
socijalnim granicama projekta, ekolo{ki<br />
ciljevi podrazumevaju: stvaranje uslova za<br />
potpuno saniranja i pobolj{avanje ekolo{kog<br />
stanja ~itavog pojasa re~ne doline i njenih<br />
pritoka, sada ugro`enog intenzivnim<br />
zaga|ivanjem te~nim i ~vrstim otpadnim<br />
materijama, sada u tom pogledu dosta<br />
zapu{tenog podru~ja re~ne doline; ure|enje<br />
za{titnih pojaseva u zoni oko sistema, za{titu<br />
vodotoka (Velike Morave i njenih<br />
neposrednih pritoka); o~uvanje biodiverziteta;<br />
za{titu vla`nih stani{ta u re~noj dolini u<br />
skladu sa Remsarskim protokolom; za{titu<br />
ihtiofaune u V.Moravi i njenim pritokama,<br />
obezbe|ivanje uslova za migraciju riba, itd.<br />
Saobra}ajni ciljevi podrazumevaju<br />
revitalizaciju postoje}ih saobra}ajnica u<br />
okviru koridora 10, strate{ki jednog od<br />
najva`nijih saobra}ajnih koridora Evrope i<br />
njegovo povezivanje sa koridorom 7, ~ime se<br />
moravska dolina zaista pretvara u<br />
saobra}ajnu ki~mu Evrope. Te aktivnosti se<br />
odigravaju u okviru ve} zapo~etih projekata<br />
(ure|enje magistralnog puta E75,<br />
revitalizacija `elezni~kog magistralnog<br />
pravca du` moravske doline), ali ih treba<br />
Tabela 1 Parametri elektrana kaskade na Velikoj Moravi<br />
objediniti u okviru integralnog razvojnog<br />
projekta. Pored tih saobra}ajnica projekat<br />
omogu}ava realizaciju plovnog puta du`<br />
V.Morave, ~ime se po glavnoj osovini<br />
razvoja ure|uje plovni put IV kategorije, koji<br />
omogu}ava Srbiji, prakti~no do Ni{a, izlazak<br />
na mre`u evropskih plovnih puteva.<br />
Kulturolo{ki ciljevi su vrlo bitna grana<br />
ciljne strukture i obuhvataju ne samo za{titu,<br />
ve} i korenitu revitalizaciju veoma zna~ajnih<br />
kulturnih dobara u socijalnim granicama<br />
projekta. U zoni obuhvata sistema su na{i<br />
veoma vredni spomenici kulture: Manasija,<br />
Ravanica, Koporin, Kaleni}, crkva Pokajnica<br />
i drugi (videti sliku 6), ~iju za{titu i obnovu<br />
treba obavezno obuhvatiti ciljnom strukturom<br />
integralnog sistema ure|enja i kori{}enja<br />
doline V.Morave.<br />
Turisti~ki ciljevi podrazumevaju izgradnju<br />
turisti~ke infrastrukture koje je primerena<br />
saobra}ajnom koridoru tako visokog nivoa<br />
zna~ajnosti i kulturnim dobrima i prirodnim<br />
raritetima moravske doline i njenog {ireg<br />
zale|a. Postoje svi uslovi da {ira zona<br />
koridora, u socijalnim granicama projekta,<br />
postane razvijena turisti~ka regija, koja bi<br />
omogu}ila realizaciju i socijalnih ciljeva<br />
projekta, pre svega stvaranjem uslova za<br />
zapo{ljavanje ljudi u tercijalnim<br />
delatnostima.<br />
Vodoprivredni ciljevi su vrlo kompleksi i<br />
predvi|aju: obezbe|enje doline od poplava,<br />
kompleksne hidrotehni~ke melioracije -<br />
odvodnjavanje i navodnjavanje, za{titu voda i<br />
izvori{ta, ure|enje obala; ure|enje re`ima<br />
podzemnih voda u priobalju i i omogu}avanje<br />
upravljanja njima, za{titu kvaliteta voda u<br />
V.Moravi i njenim pritokama, realizaciju<br />
postrojenja za pre~i{}avanje otpadnih voda,<br />
plansku eksploataciju gra|evinskog<br />
materijala iz vodotoka, itd.<br />
Hidroenergetski ciljevi i na~in realizacije.<br />
Predinvesticionom studijom, koja je ura|ena<br />
1989. kao deo generalnog projekta<br />
[187]<br />
HIDROELEKTRANA<br />
Para}in ]uprija Bagrdan Svilajnac<br />
"Kori{}enje hidroenergetskog potencijala<br />
Velike Morave", razmatrana su dva mogu}a<br />
hidroenergetska pristupa u okviru integralnog<br />
re{enja sistema Velike Morave: (a) kaskadni<br />
sistem; (b) sistem kanalskih HE. Predlo`eno<br />
je prvo re{enje, koje se sastoji od sedam<br />
stepenica tzv. re~nih hidroelektrana, ~iji su<br />
osnovni parametri dati u tabeli 1. Prednost<br />
takvog re{enja le`i u koncepciji jednostavnih<br />
i racionalnih elektrana bez posade, u okviru<br />
jedinstvene kaskade (gornja voda jedne HE<br />
~ini donju vodu one uzvodne), istih<br />
dispozicionih karakteristika {to omogu}ava<br />
kori{}enja tipizirane opreme, sa upravljanjem<br />
iz jednog komandnog centra koji se nalazi<br />
kod sredi{nje hidroelektrane (HE Svilajnac).<br />
Sve to omogu}ava racionalnu realizaciju tog<br />
sistema, u periodu od oko 10 godina, ukoliko<br />
bi se kaskada realizovala kao celina, sa<br />
organizacijom radova koja bi omogu}avala<br />
prebacivanje opreme i graditelja sa objekta na<br />
objekat, prema fazi izgradnja.<br />
Imaju}i u vidu brz razvoj opreme za male<br />
padove, sa cevnim agregatima raznih izvedbi,<br />
kao optimalno je odabrano re{enje sa<br />
kapsulnim (bulb) agregatima sa<br />
multiplikatorom broja obrtaja. Re{enje<br />
omogu}ava da svih 28 agregata budu<br />
identi~ni, {to je veoma povoljno sa gledi{ta<br />
cene izrade, transporta, monta`e, a posebno<br />
sa gledi{ta odr`avanja. Istovremeno, ovakvim<br />
re{enjem unificiraju se i gradjevinski radovi<br />
na svih sedam stepenica {to omogu}ava brzu<br />
i jeftiniju gradnju.<br />
Objekti su predvi|eni u vidu tipiziranog<br />
hidro~vora, u okviru koga su koncentrisani<br />
prelivni deo brane, elektrana, prevodnica i<br />
prate}i sadr`aji. Uspor, koji se kre}e u<br />
granicama od 8,2 m (na najnizvodnijih pet<br />
HE) do preko 12 m (najuzvodnija HE<br />
Para}in) ostvaruje se gravitacionim<br />
betonskim branama, sa po ~etiri polja sa<br />
segmentnim ustavama, kao i nasutim<br />
delovima brana, kojima se na racionalan<br />
na~in zatvara pregradni profil. Nasuti delovi<br />
Velika<br />
Plana Plana<br />
Vla{ki Do Ljubi~evo<br />
Ljubi~evo<br />
Do<br />
Instalisana snaga MW 4x11 4x9 4x9 4x9 4x9 4x9 4x9 260<br />
Maksimalna snaga<br />
pri Qi<br />
Srednja<br />
godi{nja<br />
proizvodnja<br />
Garantovana godi{nja<br />
proizvodnja (za 92%)<br />
Garantovana mese~na<br />
proizvodnja<br />
UKUPNO<br />
MW 41,6 28,1 28 30,6 28,3 25,7 26,2 208,5<br />
Ukupna GWh 135,1 90,8 93,2 103,2 97,5 87,4 92,5 699,4<br />
Konstantna GWh 42,6 35,2 45,7 34,6 49,7 33,7 56,6 298,1<br />
Varijabilna GWh 92,5 55,5 47,5 68,5 47,7 53,7 35,9 401,3<br />
GWh 100,3 67,1 69,7 76,3 73,2 64,7 70,5 521,8<br />
GWh 3,3 2,2 2,23 2,57 2,33 2,17 2,27 17,07<br />
Srednji godi{nji protok Qsr m 3 /s 221 225 230 235 240 242 243 230<br />
Kota normalnog uspora mnm 135 122,1 111,6 103,4 95,2 87 78,8<br />
Bruto pad pri Qi<br />
(4 agregata)<br />
m 9,95 6,78 6,8 7,31 6,85 6,24 6,42 50,35
energija<br />
Slika 2 Hidroenergetsko re{enje na toku Velike Morave: desno - planirana kaskada HE (sedam stepenica), gore - tipsko re{enje hidro~vora (prelivni deo brane,<br />
elektrana i brodska prevodnica), dole levo - tipsko re{enje elektrane, presek kroz elektranu sa kapsulnim agregatom<br />
brane se na funkcionalan na~in spajaju sa<br />
nasipima kojima se {titi priobalje. Ma{inske<br />
zgrade (elektrane) su re{ene kao tzv. re~ne<br />
elektrane, svaka sa po 4 agregata sa<br />
kapsulnim agregatima. Instalisani proticaj<br />
elektrana je 500 m3 /s dobijen kao rezultat<br />
tehnoekonomske analize. Obezbe|eno je<br />
ispu{tanje garantovanog protoka od 35 m3 /s<br />
iz najnizvodnije elektrane, dok se kod ostalih<br />
obezbe|uje kontinuirana akvatorije cele<br />
kaskade. Mo`e se ostvariti ograni~eno<br />
dnevno regulisanje proticaja i mogu}nost<br />
proizvodnje varijabilne energije. U uslovima<br />
izgradjenosti svih elektrana najuzvodnija HE<br />
"Para}in" }e vr{iti dnevno izravnavanje, dok<br />
}e ostalih {est nizvodno raditi "u lancu",<br />
saglasno uslovima dnevne regulacije. Na<br />
slici 2 prikazani su osnovni dispozicioni<br />
elementi Moravske kaskade: polo`aj svake od<br />
7 stepenica u kaskadi, osnova jednog<br />
hidro~vora i presek kroz elektranu, kroz<br />
kapsulni agregat.<br />
Plovidba. Jedan od ciljeva u okviru<br />
saobra}ajne ciljne grane je ure|enje plovnog<br />
puta na toj deonici. To je u skladu sa<br />
Prostornim planom Srbije, kao i<br />
Vodoprivrednom osnovom Srbije u kojima se<br />
predvi|a realizacija plovnog puta na Velikoj<br />
Moravi, i na delu Ju`ne Morave do blizu<br />
Ni{a, kao i na toku Zapadne Morave do<br />
Kraljeva. Time bi pojasi intenzivnijeg<br />
razvoja, sa najve}im naseljima i industrijskim<br />
centrima uklju~ili preko V. Morave i Dunava<br />
u mre`u evropskih plovnih puteva. Time bi se<br />
ostvario najracionalniji vid transporta,<br />
posebno kabastih tereta, jer su tro{kovi<br />
energije pri prevozu vodenim putem nekoliko<br />
puta ni`i od tro{kova u drumskom<br />
saobra}aju. To je i razlog za{to se mre`a<br />
plovnih puteva stalno {iri, a novoizgradjeni<br />
sistem Rajna-Majna-Dunav je jedan od<br />
najnovijih primera. Strate{kim dokumentima<br />
je predvi|ena realizacija plovnih puteva samo<br />
na pomenutim potezima, {to ne zatvara<br />
mogu}nost da se u nekim drugim<br />
okolnostima razmatra i mogu}nost realizacije<br />
i nastavka tog puta prema jugu, u okviru<br />
Slika 3 Presek kroz prevodnicu<br />
Slika 4 Gabarit plovnog puta<br />
projekta povezivanja Dunava sa Egejskim<br />
morem.<br />
Plovni put du` V.Morave je svrstan u IV<br />
klasu, za uslove saobra}aja koji va`e na<br />
glavnoj evropskoj magistrali Rajna-Majna-<br />
Dunav, {to omogu}ava transport plovnih<br />
objekata do 1350 t. Minimalna {irina plovnog<br />
puta od 50 m omogu}ava normalan transport<br />
i mimoila`enje plovila. Dubina vode je uvek<br />
ve}a od 2.5 m.<br />
Prelazak plovila iz jedne u drugu akumulaciju<br />
obavlja se prevodnicama, uz betonski deo<br />
brana. Prevodnice su betonske gradjevine,<br />
{irine po 12,0 m, visine 9,0 m, sa dubinom<br />
vode od 6,0 m. Ukupna du`ina tipske<br />
prevodnice je 130 m, od ~ega na ulaznu i<br />
izlaznu glavu otpada po 20,0 m, {to<br />
zadovoljava dimenzije standardnog<br />
potiskiva~kog sastava sa gura~em i dve bar`e<br />
u konvoju. Ispred i iza prevodnice<br />
omogu}ava se minimalna {irina plovnog puta<br />
od 43,0 m, neophodna za dvosmernu<br />
plovidbu (slike 3 i 4).<br />
Plovni put prate i odgovaraju}a pristani{ta<br />
(Po`arevac, Lapovo, Jagodina, ]uprija,<br />
Para}in, Stala} i Ni{). Pristani{ta bi se gradila<br />
prema kriterijumima za plovni put evropskog<br />
zna~aja, i osim mesta uz samu reku<br />
[188]<br />
povezivala bi i sve bli`e<br />
ve}e centre (Kragujevac,<br />
Kru{evac, Kraljevo i dr).<br />
Vodoprivredno ure|enje<br />
re~ne doline. Integralno<br />
ure|enje re~ne doline<br />
podrazumeva za{titu<br />
priobalja od spoljnih i<br />
unutra{njih voda, upravljanje<br />
re`imima podzemnih voda, regulaciju reka,<br />
za{titu od poplava, ure|enje obala - posebno<br />
u zonama naselja, sanitaciju naselja i za{titu<br />
kvaliteta voda realizacijom kompletne<br />
kanalizacije za otpadne i atmosferske vode i<br />
POOV, hidromelioracije za{ti}enih kaseta u<br />
priobalju, za{titu izvori{ta u aluvijalnim<br />
zonama priobalja, fitosanaciono ure|enje<br />
priobalne zone zbog ekolo{kih i regulacionih<br />
ciljeva, itd.<br />
Za za{titu priobalja od velikih voda<br />
predvi|eni su nasipi, ukupne du`ine oko 200<br />
km. Na ovaj na~in od ukupno raspolo`ivih<br />
80.470 ha brani se 60.600 ha (75%); od<br />
nebranjenih 20.140 ha, 11.780 se nalazi<br />
unutar inundacija, a preostalih 8.360 ha je u<br />
zoni koja se ne {titi nasipima. Postoje}i<br />
nasipi su neujedna~enog stepena za{ute<br />
(oblik, visina, medjusobno rastojanje), tako<br />
da se, na primer, {irina prostora izmedju<br />
nasipa kre}e od 800 m do preko 3000 m.<br />
Uspor koji se ostvaruje gradnjom brana<br />
zadr`ava se u glavnom toku izmedju<br />
paralelnih nasipa, a eventualni uticaj<br />
pove}anja nivoa podzemnih voda eliminisa}e<br />
se gradnjom drena`nog sistema u okviru<br />
za{tite priobalja. Pouzdanost za{tite se<br />
obezbe|uje kanalima i drena`nim sistemima<br />
sa branjene strane priobalja (slika 5), sa<br />
odgovaraju}im pumpnim stanicama koje<br />
obezbe|uju upravljanje re`imima podzemnih<br />
voda. Taj sistem se ve} dokazao kao efikasan<br />
pri za{titi priobalja Dunava u uslovima<br />
uspora od HE \erdap.<br />
Predlo`enim re{enjem, za{titni nasipi se<br />
postavljaju po trasi postoje}ih, a novi nasipi<br />
}e se graditi bli`e re~noj obali uz prose~no<br />
rastojanje izmedju dva nasipa od oko 500 m.
energija<br />
Slika 5 Tipski za{titni sistem priobalja<br />
Nasipi du` akumulaciju su tako projektovani<br />
da je kruna 0,3 m vi{a od nivoa vodnog<br />
ogledala za Q 0,2% . [irina krune nasipa je 4,0<br />
m, a nagibi kosina 1:2. Na ovaj na~in<br />
izgradnja sistema ne zahteva dodatnu<br />
eksproprijaciju, izmedju postoje}ih nasipa<br />
dobija se 2.465 ha sa stalnom Slika 5 Tipski<br />
za{titni sistem priobalja za{titom, a pove}ava<br />
se i povr{ina koja se brani novim nasipima za<br />
4.026 ha. Na taj na~in se izgradnjom<br />
integralnog sistema u dolini Velike Morave<br />
{titi od poplava dodatnih 6.491 ha, uz<br />
podizanje boniteta poljoprivrednog zemlji{ta,<br />
a obezbe|uju se i uslovi za meliorativno<br />
uredjenje i promenu strukture kori{}enja<br />
zemlji{ta i setve.<br />
Slika 6 Situacija sistema i {ire zone uticaja<br />
Deo podru~ja Velike<br />
Morave odlikuje se<br />
stalnim deficitom vlage<br />
koji se u vegetativnom<br />
periodu kre}e oko 120<br />
mm. Oko 80.000 ha se<br />
mora navodnjavati da bi<br />
se postigli adekvatni<br />
prinosi u prose~nim<br />
uslovima. Za{titni<br />
sistemi omogu}avaju<br />
upravljenje re`imima<br />
podzemnih voda, {to je<br />
osnovni preduslov za<br />
realizaciju kompleksnih<br />
melioracionih sistema, a<br />
vi{i nivoi u akvatorijama<br />
kaskade (za oko 10 m) omogu}avaju<br />
racionalnije sisteme i manje tro{kove<br />
pumpanja.<br />
Deo poljoprivrednih povr{ina uz korito reke<br />
V.Morave ne mo`e u sada{njim uslovima<br />
adekvatno da se koristi zbog prevla`enosti<br />
zemlji{ta. Izgradnjom drena`nog sistema ne<br />
samo da se elimini{u problemi nastali<br />
podizanjem nivoa voda du` Velike Morave,<br />
nego se stvaraju uslovi za optimalnu<br />
proizvodnju u podru~ju sa prevlazenim<br />
zemlji{tem, upravljanjem nivoa podzemne vode.<br />
Okvirno ko{tanje sistema. Okvirne<br />
investicije za klju~ne proizvodne grane<br />
sistema, one koje treba da deluju kao<br />
podsticaj za realizaciju ~itavog integralnog<br />
[189]<br />
razvojnog projekta su oko 575x106 USD. Od<br />
toga u energetsko-vodoprivrednom sektoru<br />
oko 411 x 106 USD (gra|evinski radovi oko<br />
242 x 106 USD, HMO 70 x 106 USD,<br />
elekttroprema 48 x 106 USD, eksproprijacija<br />
21 x 106 USD, ostala ulaganja 30 x 106 USD). U sektoru plovidbe investicije bi bile<br />
oko 164 x 106 USD. Prema ekonomskim<br />
analizama u~e{}e energetike u ukupnim<br />
investicijama trebao bi da iznosi oko<br />
300 x 106 USD, {to omogu}ava cenu ispod 5<br />
USc/kWh.<br />
Ostatak investicija od 275 x 106 USD trebalo<br />
bi da snose ostali korisnici (vodoprivreda,<br />
plovidba, vodosnabdevanje, za{tita od<br />
poplava i dr.), prema dobitima tih grana. Deo<br />
od te sume bi se mogao da obezbedi iz<br />
strukturnih fondova EU, onih koji su<br />
namenjeni realizaciji ekolo{kih, socijalnih i<br />
razvojnih ciljeva.<br />
Sistem se mo`e realizovati za oko 10 godina,<br />
dok je vreme potrebno za zavr{etak prvog<br />
objekta oko 3 godine. Ovo podrazumeva<br />
translatorno pomeranje srodnih grupa radova<br />
sa jednog na drugi objekat kako bi se postigla<br />
puna efikasnost gradnje. Celokupan obim<br />
gra|evinskih radova mo`e realizovati doma}a<br />
operativa, koja raspola`e potrebnim kadrom i<br />
opremom za izgradnju ovog sistema. Najve}i<br />
deo ma{inske i elektroopreme doma}a<br />
industrija je ve} osvojila, a proizvodnja<br />
preostalog dela za potrebe ovog sistema je<br />
zna~ajna razvojna {ansa, jer se pru`a<br />
mogu}nost pokrivanja velikog dela potreba<br />
energetike Srbije i realna mogu}nost nastupa<br />
na stranom tr`i{tu.<br />
Zaklju~ci<br />
Projekat integralnog ure|enja, kori{}enja i<br />
za{tite doline Velike Morave je najve}i<br />
razvojni projekat Srbije, koji treba da<br />
realizuje slo`enu strukturu socijalnih,<br />
privredno-ekonomskih, urbanih, ekolo{kih,<br />
saobra}ajnih, turisti~kih, kulturolo{kih,<br />
vodoprivrednih, energetskih i drugih ciljeva.<br />
Realizacijom tih ciljeva ostvaruje se strategija<br />
Prostornog plana Srbije, po kojoj je dolina<br />
Morave definisana kao pojas intenzivnog<br />
razvoja I nivoa zna~ajnosti. Vodoprivreda i<br />
hidroenergetika se u slo`enoj ciljnoj strukturi<br />
tretiraju kao ravnopravni korisnici prostora,<br />
ali imaju ulogu lokomotive razvoja, jer se<br />
njima stvaraju uslovi, kao i dru{tveni i<br />
razvojni ambijent za realizaciju svih drugih<br />
ciljeva. Realizacijom integralnog sistema<br />
ostvaruju se klju~ni ciljevi:<br />
� Zaustavljanje negativnih demografskih<br />
tendencija i socijalna obnova u dolini<br />
Morave i njenim rubnim delovima.<br />
� Stvaranje povoljnog ambijenta za<br />
ekonomski i privredni razvoj.<br />
� Realizacija urbanih, ekolo{kih,<br />
saobra}ajnih, turisti~kih, kulturolo{kih i<br />
drugih ciljeva koji su definisani slo`enom<br />
ciljnom strukturom.<br />
� Proizvodnja hidroenergije, koja se u novije<br />
vreme posebno valorizuje kao obnovljiva i<br />
ekolo{ki ~ista energije. Sistem snage 260<br />
MW, prose~ne proizvodnje oko 700<br />
GWh/god., sa cenom energije koja se kre}e<br />
oko 5 USc/kWh spada u kategoriju<br />
ekonomski iskoristivog hidropotencijala.<br />
� Ostvaruje se kompleksno ure|enje,<br />
kori{}enje i za{tita voda, pri ~emu se
posebno izdvajaju slede}i efekti: za{tita<br />
novih 6.500 ha zemlji{ta visokog boniteta;<br />
stvaranje uslova za najintenzivniju<br />
poljoprivrednu proizvodnju i kompleksne<br />
hidromelioracije u dolini Morave, {to je<br />
preduslov za njen razvoj kao podru~ja<br />
intenzivnijeg razvoja Srbije; za{tita<br />
kvaliteta voda kroz sanitaciju naselja,<br />
kanalisanje i realizaciju PPOV; za{tita<br />
moravske doline od voda Q 0,2% ; upravljenje<br />
re`imima podzemnih voda u priobalju;<br />
revitalizacija izvori{ta; ure|enje pritoka i<br />
konzervacija njihovih slivova, itd.<br />
� Realizacija plovnog puta kojim se najve}a<br />
naselja i industrijski centri Srbije spajaju sa<br />
mre`om evropskih plovnih puteva.<br />
� Razvojni projekat omogu}ava ulazak u<br />
zdvrav investicioni ciklus, sa vrlo<br />
pozitivnim efektima u nizu grana: metalni<br />
kompleks, elektroma{inski kompleks,<br />
industija gra|evinskih materijala,<br />
brodogradnja, hemijska industija,<br />
projektovanje, itd.<br />
Literatura<br />
[1] \or|evi},B., Hidroenergetski potencijali<br />
Jugoslavije, Vodoprivreda, 189, 2001,<br />
Beograd, str. 93<br />
[2] \or|evi}, B., M. [aranovi},<br />
Hidroenergetski potencijali Crne Gore i<br />
nu`nost njihovog {to br`eg iskori{}enja,<br />
Energetski potencijali Crne Gore, CANU,<br />
2004, str. 5-37<br />
[3] \or|evi},B., Prilog objektivnijem<br />
vrednovanju obnovljivih energija,<br />
Elektroprivreda, 4, 2001, str. 3-14 i 1, 2002,<br />
str. 3-12<br />
[4] Predinvesticiona studija hidroenergetskog<br />
potencijala Velike Morave, RO HE "\erdap "-<br />
Kladovo, "Energoprojekt-Hidroin`enjering"-<br />
Beograd, 1989.<br />
[5] Vajda Lj, Putnik B., Sretenovi} M.,<br />
Rafajlovi} B., Radosavljevi} P., Kori{}enje<br />
hidroenergetskog potencijala Velike Morave,<br />
XVII savetovanje energeti~ara, Budva, 1991,<br />
str. 325-343.<br />
[6] Kati} B., Sretenovi} M., Rafajlovi} B.,<br />
Radosavljevi} P., Mogu}nost iskori{}enja<br />
hidroenergetskog potencijala Velike Morave,<br />
Razvoj elektroenergetike u Srbiji, Beograd,<br />
1993, str. 157-168.<br />
[7] Kati} B., Sretenovi} M., Rafajlovi} B.,<br />
Radosavljevi} P., Mogu}nost iskori{}enja<br />
hidroenergetskog potencijala Velike Morave,<br />
Savetovanje Vodni resursi sliva Velike<br />
Morave i njihovo kori{}enje, Kru{evac, 1998,<br />
str. 161-167.<br />
[8] \or|evi}, B., Vodoprivredni sistemi,<br />
Nau~na knjiga, Beograd, 1990.<br />
Usrpskom delu HE "\erdap I"<br />
ugra|eno je {est vertikalnih<br />
hidroagregata (slika 1), sa<br />
Kaplanovim turbinama i sinhronim trofaznim<br />
generatorima.<br />
[190]<br />
energija<br />
Branislav Ignjatovi}, Vladimir Petrovi}<br />
JP "\erdap", Beograd<br />
Zvonimir Predi}<br />
A.P. Company, Beograd<br />
Mr Zoran Savi}<br />
Energoprojekt-Hidroin`enjering AD, Beograd<br />
UDC 621.311.21:621.224.018<br />
Pove}anje snage postoje}ih<br />
hidrauli~kih turbina HE<br />
"\erdap I" pre njihove<br />
revitalizacije<br />
Rezime<br />
U sklopu priprema za revitalizaciju hidroagregata HE "\erdap I" obavljena su merenja<br />
dinami~kih napona i sila na vitalnim delovima hidrauli~ne turbine u ustaljenim i prelaznim<br />
re`imima rada, koja su poslu`ila za odre|ivanje utro{enog i preostalog tehni~kog resursa.<br />
Kada je revitalizacija hidroagregata postala izvesna, pristupilo se analizi mogu}nosti daljeg<br />
pove}anja snage i instalisanog protoka postoje}ih hidrauli~kih turbina, kako bi se nadoknadio<br />
smanjeni kapacitet hidroelektrane "\erdap I" u toku trajanja revitalizacije od {est godina,<br />
obzirom da }e se neprekidno jedan agregat nalaziti van pogona.<br />
Pri tome se po{lo od toga da se neposredno pre ulaska u revitalizaciju mo`e dozvoliti rad<br />
hidrauli~kih turbina sa pove}anim snagama i protocima, odnosno da se mo`e dozvoliti<br />
pove}ani utro{ak tehni~kog resursa i ne{to ve}a kavitacijska o{te}enja u odnosu na<br />
uobi~ajeno stanje, ali da se pri tome ne ugrozi pogonska sigurnost i bezbednost do ulaska<br />
agregata u revitalizaciju.<br />
U radu se daje pristup re{avanju ovog tehni~kog pitanja, uz analizu hidrauli~kih pojava u<br />
proto~nom traktu i kavitacijskih pojava na modelu, procenu kavitacijskih o{te}enja,<br />
odre|ivanje utro{ka tehni~kog resursa lopatica obrtnog kola, proveru radne sposobnosti<br />
radnih mehanizama hidrauli~ne turbine, kao i prikaz rezultata prora~una i merenja pri<br />
prelaznim re`imima zbacivanja snage.<br />
Klju~ne re~i: hidroagregat, hidrauli~ka turbina, revitalizacija, pove}anje snage i instalisanog<br />
protoka.<br />
Power Increase of Existing Hydraulic Turbines at HPP " \erdap I" before<br />
their Rehabilitation<br />
The measurements of dynamic stresses and forces on vital parts of the hydraulic turbine<br />
within the stationary and transitional modes of operation had been carried out within the<br />
framework of the preparations for the rehabilitation of HPP |erdap I generating units, which<br />
were used to determine the utilized and the remaining technical resources.<br />
After the rehabilitation of the hydro generating units had become certain, an analysis of the<br />
possibilities to further increase the power and the installed discharge of the existing hydraulic<br />
turbines was started in order to compensate the decreased capacity of HPP |erdap I during<br />
the rehabilitation period of six years in view of the fact that one generating unit would always<br />
be out of operation.<br />
The starting point was that the operation of hydraulic turbines with increased powers and<br />
discharges immediately before the rehabilitation could be allowed, i. e. an increased<br />
utilization of technical resources and slightly larger cavitation damages in relation to the<br />
usual conditions provided that operation safety and security are not jeopardized before the<br />
generating units enter rehabilitation.<br />
The paper provides an approach to the resolution of this technical matter, including an<br />
analysis of hydraulic phenomena in the draft tube and of cavitation phenomena on the model,<br />
an estimation of cavitation damages, a determination of runner blade technical resource<br />
utilization, check-up of working capabilities of the hydraulic turbine working mechanisms as<br />
well as a description of the calculation and measurement results during transitional modes of<br />
operation of load rejection.<br />
Key words: hydro generating unit, hydraulic turbine, rehabilitation, power and installed<br />
discharge increases.<br />
Hidrauli~ke turbine je proizvela firma<br />
"Lenjingradskij metali~eskij Zavod-LMZ",<br />
St. Peterburg.<br />
Hidroagregati su pu{teni u eksploataciju u<br />
periodu 1970-1972. i do kraja 2004.
energija<br />
Slika 1 Popre~ni presek kroz agregat HE<br />
"\erdap I"<br />
proizveli su 190.050 GWh elektri~ne<br />
energije, ili prose~no godi{nje 5.700 GWh.<br />
U proteklom periodu svaki hidroagregat je<br />
radio na mre`i oko 231.000 ~asova, ili<br />
prose~no godi{nje 6.800 sati.<br />
Osnovni parametri turbina su slede}i:<br />
- projektovana nominalna snaga 178 MW<br />
- u~estanost obrtanja 71,43 min-1 - pre~nik obrtnog kola 9.500 mm<br />
- maksimalni neto pad 34,06 m<br />
- ra~unski neto pad po snazi 27,16 m<br />
- ra~unski neto pad po protoku 21,60 m<br />
- minimalni neto pad 17,50 m<br />
- instalisani protok 725 m3 /s<br />
Proto~ni trakt hidroturbine sa betonskom<br />
spiralom trapeznih preseka i uglom obuhvata<br />
2250 i sifonom relativne visine 2,7 D . 1<br />
Sprovodni aparat je relativne visine 0,375<br />
D , sa 32 lopatice simetri~nog profila, dok je<br />
1<br />
obrtno kolo sa glav~inom relativnog pre~nika<br />
0,45 D i 6 lopatica.<br />
1<br />
U projektu hidroturbina zalo`ena je znatna<br />
rezerva snage, pa je posle ispitivanja u 1976.<br />
pove}ana nominalna snaga na 194 MW,<br />
instalisani protok na 800 m3 /s, uz smanjenje<br />
ra~unskog pada pri novoj snazi na 26,50 m [1].<br />
Eksploatacija hidroagregata se obavljala sa<br />
srednjim energetskim stepenom korisnosti<br />
turbina 93,7%.<br />
Uvo|enje u eksploataciju nizvodne<br />
hidroelektrane HE "\erdap II" omogu}ilo je<br />
razmatranje daljeg pove}anja snage turbina<br />
usled ve}eg potapanja obrtnih kola pri istom<br />
padu, izazvanog pove}anjem kote donje vode<br />
na HE "\erdap I", odnosno kote uspora HE<br />
"\erdap II", a {to smanjuje mogu}nost<br />
pojave kavitacijskih o{te}enja.<br />
Na osnovu studije [2], analize podataka iz<br />
protekle eksploatacije i odr`avanja, i<br />
kompleksnih ispitivanja u periodu 1991-<br />
2000. zaklju~eno je da postoji mogu}nost<br />
daljeg pove}anja snage postoje}ih turbina do<br />
205 MW instalisanog protoka do 840 m3 /s.<br />
Na bazi merenja dinami~kih<br />
napona i sila na vitalnim delovima<br />
turbine i prora~una utro{enog i<br />
preostalog tehni~kog resursa,<br />
definisan je neophodan obim<br />
zamene delova, kako bi<br />
revitalizovane turbine sa<br />
pove}anim snagama mogle da<br />
odrade jo{ jedan eksploatacioni<br />
ciklus od 30 godina.<br />
U periodu revitalizacije od {est<br />
godina HE "\erdap I" }e<br />
neprekidno biti bez jednog<br />
agregata u pogonu, pa je u cilju da<br />
se delimi~no nadoknadi gubitak<br />
proizvodnje elektri~ne energije,<br />
razmatrano pove}anje snage<br />
postoje}ih hidroturbina pre njihove<br />
revitalizacije.<br />
Pri tome se po{lo od toga da se u<br />
periodu od jedne do pet godina<br />
mo`e dozvoliti ve}i utro{ak<br />
tehni~kog resursa vitalnih delova<br />
turbina pri radu sa pove}anim<br />
snagama, uz ne{to pove}ane<br />
radove na odr`avanju zbog ve}eg<br />
obima kavitacijskih o{te}enja, ali<br />
uz o~uvanje pogonske<br />
pouzdanosti.<br />
Na osnovu podataka kompleksnih ispitivanja<br />
izvr{enih 2004. godine, analiza i dodatnih<br />
provera na modelu, proizvo|a~ postoje}ih<br />
turbina je dozvolio eksploataciju sa slede}im<br />
parametrima, [3],:<br />
- nominalna snaga turbine 200 MW<br />
- maksimalna snaga turbine vremenski<br />
ograni~ena po IEC 609 205 MW<br />
- ra~unski neto pad po<br />
nominalnoj snazi 26,60 m<br />
- ra~unski neto pad po<br />
maksimalnoj snazi 27,00 m<br />
- ra~unski neto pad po protoku 19,00 m<br />
- instalisani protok 830 m 3 /s<br />
Na HE "\erdap I" su u toku pripreme za<br />
uvo|enje postoje}ih turbina za rad sa<br />
pove}anim snagama, koje obuhvataju:<br />
modernizaciju izlaznih ivica stubova statora,<br />
korekciju ograni~enja otvaranja sprovodnog<br />
aparata po neto padu i pode{avanje<br />
regulacijskog sistema.<br />
1. Pove}anje nominalne snage i<br />
instalisanog protoka postoje}ih<br />
hidrauli~kih turbina<br />
Razmatranje daljeg pove}anja nominalne<br />
snage i instalisanog protoka postoje}ih<br />
hidrauli~kih turbina je obuhvatilo:<br />
� definisanje topograma rada turbina sa<br />
pove}anim snagama i protocima,<br />
� prora~un utro{enog tehni~kog resursa<br />
turbina za pet godina rada sa uve}anim<br />
kapacitetom,<br />
� provera radne sposobnosti mehanizama<br />
turbine pri pove}anim otvorima<br />
regulacijskih organa,<br />
� analizu strujanja u proto~nom traktu<br />
turbine,<br />
� specijalna modelska ispitivanja sa<br />
vizualizacijom kavitacijskih pojava,<br />
� prora~un kavitacijskih o{te}enja pri radu<br />
turbina po topogramu sa me|uremontnim<br />
periodom od 3 godine,<br />
� prora~un prelaznih re`ima pri zbacivanju<br />
snage sa prelaskom na prazan hod pri<br />
[191]<br />
normalnom radu turbinskog regulatora, ili<br />
sa zaustavljanjem havarijskim razvodnikom<br />
sprovodnog aparata,<br />
� hidroenergetska ispitivanja na jednoj od<br />
turbina,<br />
� vibraciona ispitivanja na jednom od<br />
hidroagregata pri radu sa pove}anim<br />
snagama i protocima,<br />
� ispitivanja regulacijskog sistema u<br />
prelaznim re`imima rada,<br />
� pode{avanje regulacijskog sistema na svim<br />
turbinama uz izvo|enje zbacivanja snage,<br />
� merenje dinami~kih napona na stubovima<br />
statora jedne od turbina posle izvr{ene<br />
modifikacije izlaznih ivica, i<br />
� merenje pulsacija pritiska na oklopu<br />
obrtnog kola.<br />
2. Topogram rada hidroturbina<br />
Na osnovu podataka poslednje etape<br />
eksploatacije hidroagregata HE "\erdap I" od<br />
1987, odnosno od ulaska u pogon nizvodne<br />
elektrane HE "\erdap II", pa do 2002,<br />
osrednjavanjem trajanja grupisanih re`ima<br />
rada svih agregata sa~injen je uprose~eni<br />
topogram rada, dat u tabeli 1.<br />
U periodu revitalizacije, kako bi se delimi~no<br />
nadoknadila izgubljena proizvodnja zbog<br />
permanentnog stajanja jednog agregata u toku<br />
{est godina, ostali hidroagregati u elektrani<br />
trebalo bi da rade sa maksimnalno<br />
dozvoljenim snagama i protocima, a trajanje<br />
njihovog rada u referentnim re`imima rada<br />
dato je na proto~noj eksploatacionoj<br />
karakteristici, slika 2.<br />
Proto~na eksploataciona karakteristika<br />
postoje}ih hidrauli~kih turbina dobijena je na<br />
osnovu podataka modelskih ispitivanja u<br />
neutralnoj laboratoriji ASTRO, Grac, [4], uz<br />
prera~unavanje stepena korisnosti sa modela<br />
na prototip po propisu IEC 995.<br />
3. Analiza strujanja u proto~nom<br />
traktu<br />
Prema proto~noj eksploatacionoj<br />
karakteristici, re`imi rada sa pove}anim<br />
snagama i protocima realizuju se pri uglu<br />
lopatica obrtnog kola ϕ = 15°, pa su za<br />
analizu strujanja odabrani re`imi dati u tabeli 2.<br />
Za prora~un trodimenzionalnog strujanja sa<br />
potpunim modeliranjem proto~nog trakta<br />
kori{}en je programski paket CADRUN, koji<br />
je izradilo Novosibirsko odeljenje akademije<br />
nauka (Rusija) i programski paket FLUENT,<br />
koji koriste firme u svetu za prora~une<br />
trodimenzionalnog strujanja u hidrauli~kim<br />
turbinama.<br />
Programski paket CADRUN je predvi|en za<br />
prora~un polja brzine i pritiska pri<br />
stacionarnom nesti{ljivom strujanju te~nosti u<br />
proto~nim delovima hidroturbina (spirali,<br />
statoru, sprovodnom aparatu, obrtnom kolu i<br />
sifonu) re{avanjem trodimenzionalnih<br />
jedna~ina koje opisuju ovo strujanje.<br />
Modeliranje mo`e da bude ura|eno u<br />
neviskoznoj aproksimaciji i viskoznoj<br />
turbulentnoj.<br />
Rezultati prora~una, [3], pokazuju da je pri<br />
forsiranim re`imima rada povoljna slika<br />
strujanja u oblasti obrtnog kola i sprovodnog<br />
aparata uz ravnomeran raspored pritiska na<br />
usisnoj strani lopatice obrtnog kola.<br />
Strujanje u sifonu u forsiranim re`imima je<br />
stabilno, sa malim nivoom pulsacija pritiska i<br />
prihvatljivim gubicima pada.
energija<br />
Tabela 1 Topogram rada turbina HE "\erdap I"<br />
H<br />
80 80-110<br />
T (h)<br />
112-150 150-178 178-194<br />
Σ T<br />
m MW MW MW MW MW h<br />
15,4-21,0 0 0 65 0 0 65<br />
21,0-24,1 0 0 15 115 80 210<br />
24,1-26,2 10 90 210 585 490 1385<br />
26,2-28,4 265 1170 1480 1135 390 4445<br />
28,4-31,4 85 125 100 40 10 360<br />
Σ T 366 1385 1870 1875 970 6460<br />
Slika 2 Proto~na eksploataciona karakteristika postoje}ih turbina HE "\erdap I"<br />
Tabela 2 Podaci o re`imima rada sa pove}anim protokom<br />
Re`im H(m) Q (m 3 /s) P T (MW) ϕ (°) Y SA (mm) H SP (m) σ PL<br />
I 25,8 840 194 15 0 1120 -10,3 0,79<br />
II 27,0 840 205 15 1110 -9,5 0,72<br />
Slika 3 Raspodela pijezometarskog<br />
pritiska (mVS) na usisnoj strani<br />
lopatice obrtnog kola u re`imu II<br />
Slika 4 Raspodela pijezometarskog pritiska<br />
(mVS) u meridijanskom preseku<br />
proto~nog trakta u re`imu II<br />
[192]<br />
Navedene karakteristike strujanja, dobijene<br />
prora~unskim putem, sla`u se sa<br />
eksperimentalnim podacima. Polo`ena<br />
univerzalna karakteristika garantuje da<br />
nema gubitka pada pri pove}anim<br />
protocima. To omogu}ava da se u<br />
potpunosti koriste postoje}e rezerve u<br />
pogledu otvora sprovodnog aparata i ugla<br />
lopatica obrtnog kola.<br />
Radi ilustracije na slici 3 data je raspodela<br />
pijezometarskog pritiska na usisnoj strani<br />
lopatice obrtnog kola u re`imu II, a na slici<br />
4 raspodela pritiska meridijanskom preseku<br />
proto~nog trakta, za<br />
isti re`im rada.<br />
Specijalna modelska<br />
ispitivanja sa<br />
vizuelizacijom<br />
strujanja obavljena su<br />
pri re`imima rada I i II,<br />
kao i pri maksimalnom<br />
uglu lopatica obrtnog<br />
kola ϕ = 17,5° na neto<br />
padovima ispod<br />
ra~unskog pri velikim<br />
otvorima sprovodnog<br />
aparata, a u cilju<br />
provere mogu}nosti<br />
rada turbine pro<br />
raskinutoj<br />
kombinatornoj vezi sa<br />
propu{tanjem<br />
maksimalnih protoka.<br />
Vizuelizacija strujanja<br />
u obrtnom kolu vr{ena<br />
je na modelu D 1 = 460<br />
mm na padu H = 5 m,<br />
primenom stroboskopa,<br />
uz snimanje TV<br />
kamerom.<br />
Na slici 5 data je skica<br />
kavitacijskih vrtloga na<br />
lopaticama obrtnog<br />
kola za re`im II.<br />
Relativna ocena intenziteta kavitacijskih<br />
pojava na lopaticama obrtnog kola u<br />
ispitivanim re`imima izvr{ena je prema<br />
veli~ini kavitacijskih vrtloga. Najintenzivniji<br />
kavitacijski vrtlozi na lopaticama obrtnog<br />
kola opa`aju se u re`imu II.<br />
Pri radu turbina na manjim padovima uz<br />
smanjene visine sisanja postrojenja i uz dalje<br />
otvaranje sprovodnog aparata do<br />
maksimalnih vrednosti, postoji tendencija<br />
smanjenja intenziteta kavitacijskih vrtloga na<br />
lopaticama obrtnog kola.<br />
4. Procena kavitacijskog<br />
o{te}enja na obrtnom kolu<br />
Kod procene kavitacijskih o{te}enja obrtnog<br />
kola u toku jedne godine eksploatacije<br />
koristi}e se podaci iz topograma rada sa slike<br />
2, kao i zavisnosti visine sisanja postrojenja<br />
od neto pada [5], slika 6.<br />
Navedeni dijagram se mo`e transformisati u<br />
zavisnost kavitacijskog koeficijenta<br />
postrojenja od neto pada, slika 7, primenom<br />
relacije:<br />
s = (10 - H ) / H (1)<br />
PL SP<br />
Za prora~un kavitacijskih o{te}enja pri radu<br />
turbina sa pove}anim snagama i protocima<br />
koristi}e se rezultati modelskih ispitivanja i<br />
ispitivanja na HE "Salto Grande" [3], sa<br />
hidroturbinama pre~nika obrtnog kola
energija<br />
Slika 5 Kavitacijski vrtlozi na lopaticama obrtnog kola u re`imu II<br />
Slika 6 Zavisnost visine sisanja postrojenja HE "\erdap I" od<br />
neto pada<br />
D =8.500 mm, sa obrtnim kolom<br />
1<br />
geometrijski sli~nim obrtnim kolima turbina<br />
HE "\erdap I".<br />
Intenzivnost kavitacijskih o{te}enja u<br />
zavisnosti od jedini~nog protoka za<br />
n =124 min 11 -1 data je na dijagramu slika 8, a<br />
Slika 8 Zavisnost intenziteta kavitacijske erozije obrtnog<br />
kola turbina HE "Salto Grande" od jedini~nog<br />
protoka za n 11 =const= 124 min -1 , (H=28,10 m) pri<br />
kriti~nom kavitacijskom koeficijentu<br />
na slici 9 prikazan je relativni intenzitet<br />
kavitacijske erozije u zavisnosti od<br />
koeficijenta kavitacijske rezerve.<br />
Koeficijent kavitacijske rezerve definisan je<br />
izrazom:<br />
K = σ / σ (2)<br />
σ PL kr<br />
[193]<br />
a - na perifernim ivicama<br />
lopatica obrtnog kola u zoni<br />
izlaznih ivica<br />
b - kod prirubnica lopatica<br />
obrtnog kola na strani<br />
izlaznih ivica;<br />
v - celom du`inom izlazne<br />
ivice;<br />
g - na usisnoj povr{ini lopatice<br />
obrtnog kola du` cele<br />
periferne ivice.<br />
gde je:<br />
σ - kriti~ni kavitacijski koeficijent modela<br />
kr<br />
pri kome stepen korisnosti opada za 1%.<br />
Masa kavitacijskih o{te}enja na obrtnim<br />
kolima turbina HE "\erdap I" za godinu dana<br />
eksploatacije mo`e se odrediti po relaciji:<br />
, (3)<br />
gde je:<br />
I E (kg/h) - intenzitet kavitacijske erozije,<br />
D 1 = 9,5 m - pre~nik obrtnog kola turbina HE<br />
"\erdap I", I R - relativni intenzitet<br />
kavitacijske erozije u odnosu na intenzitet pri<br />
kriti~nom kavitacijskom koeficijentu, i T -<br />
trajanje referentnog re`ima rada po<br />
topogramu rada hidroturbine.<br />
U tabeli 3 dat je prora~un kavitacijskih<br />
Slika 7 Zavisnost kavitacijskog koeficijenta postrojenja HE<br />
"\erdap I" od neto pada<br />
o{te}enja za referentne re`ime rada postoje}ih<br />
turbina HE "\erdap I" iz topograma sa<br />
pove}anim snagama i protocima, kod kojih je<br />
koeficijent kavitacijske rezerve manji od 1,8,<br />
odnosno za re`ime u kojima se javljaju<br />
kavitacijska o{te}enja.<br />
Slika 9 Zavisnost relativnog intenziteta kavitacijske erozije od<br />
koeficijenta kavitacijske rezerve
energija<br />
Tabela 3 Prora~un obima kavitacijskih o{te}enja<br />
H P T H R Q R n 11M Q 11M σ krM H SP σ PL Kσ IÝ I R T M K<br />
m MW m m 3 /s min -1 m 3 /s m 10 -3 kg/h h kg<br />
28,4 – 31.4<br />
26,2 – 28,4<br />
24,1 – 26,2<br />
21 – 24,1<br />
178 - 190 670 1,33 0,400 1,51 0,49 0,48 100 0,060<br />
190 – 200 30,0 710 121,7 1,41 0,425 -8,15 0,605 1,42 0,70 1,46 10 0,012<br />
200 – 205<br />
735<br />
Obzirom na polo`aj krivih kriti~nog<br />
kavitacijskog koeficijenta modela u oblasti<br />
ve}ih jedini~nih protoka na univerzalnoj<br />
eksploatacionoj karakteristici modela<br />
pretpostavljeno je i usvojeno da zavisnost sa<br />
slike 8 va`i za ostale jedini~ne u~estanosti<br />
obrtanja, odnosno padove.<br />
Prora~un kavitacijskih o{te}enja obrtnog kola<br />
turbina HE "\erdap I", pri pove}anim<br />
snagama i protocima pokazuje da se mo`e<br />
o~ekivati obim kavitacijskih o{te}enja od<br />
25,7 kg/god, odnosno 77 kg za tri godine<br />
eksploatacije. Prema preporukama iz IEC 609<br />
obim kavitacijskih o{te}enja za turbine<br />
pre~nika obrtnog kola 9,5 m mo`e za 8000<br />
~asova rada da iznosi od 39-157 kg.<br />
5. Prora~un dodatno utro{enog<br />
tehni~kog resursa lopatica<br />
obrtnog kola<br />
Problematika odre|ivanja utro{enog i<br />
preostalog tehni~kog resursa vitalnih delova<br />
hidroturbina detaljno je izlo`ena u [6] i [7].<br />
Utro{eni resurs lopatica obrtnih kola<br />
postoje}ih turbina HE "\erdap I" za 200.000<br />
~asova rada u protekloj eksploataciji iznosi<br />
svega 5% [7], i bitno se ne razlikuje od<br />
1,46 0,455<br />
turbine do turbine. Me|utim, uzimaju}i u<br />
obzir i obim dodatno unetog austenitnog<br />
materijala na mestima kavitacijskih o{te}enja,<br />
pri ~emu se javljaju zaostali naponi usled<br />
zavarivanja do 200-280 MRa, [8], koji se<br />
superponiraju sa srednjim naponima, utro{eni<br />
resurs se pove}ava i iznosi 25-88%.<br />
Kod prora~una dodatno utro{enog resursa<br />
lopatica obrtnog kola postoje}ih turbina<br />
HE "\erdap I" pri radu sa pove}anim<br />
snagama i protocima kori{}eni su podaci o<br />
srednjim naponima i amplitudama<br />
ekvivalentnih dinami~kih napona, dati u<br />
tabeli 4, dobijeni po postupku iz [6] i [7].<br />
Ukupan utro{ak resursa lopatica obrtnog kola<br />
za 5 godina rada sa pove}anim snagama<br />
iznosi 2,1%. Ukupan utro{ak resursa lopatica,<br />
uzimaju}i u obzir utro{ak resursa u<br />
prethodnom eksploatacionom periodu od<br />
5,7%, iznosi 7,8%.<br />
Na osnovu dosada{njih remonata lopatica<br />
obrtnih kola, [8], mo`e se zaklju~iti da je<br />
osnovni obim remontnog navarivanja<br />
kavitacijskih o{te}enja koncentrisan u zoni<br />
ulazne ivice na usisnoj strani lopatice i u<br />
maloj zoni radijusnog prelaza prirubnice<br />
lopatice, tako|e na usisnoj strani.<br />
[194]<br />
1,33 1,05 1,58 50 0,104<br />
178 – 190 730 1,51 0,480 1,48 1,65 1,28 335 0,885<br />
190 – 200 27,5 775 127,2 1,60 0,550 -9,50 0,709 1,29 3,70 1,56 225 1,624<br />
200 – 205<br />
805<br />
1,67 0,575<br />
1,23 6,70 1,44 50 0,603<br />
150 – 178 730 1,58 0,530 1,55 3,00 1,18 690 3,041<br />
25,2<br />
133,0<br />
-10,65 0,819<br />
178 – 190<br />
805<br />
1,74 0,650<br />
1,26 12,30 1,48 345 7,850<br />
> 190 25,8 825 131,4 1,76 0,645 -10,30 0,786 1,22 15,00 1,40 50 1,312<br />
110 – 150 630 1,43 0,465 1,48 0,83 1,38 15 0,021<br />
22,8<br />
139,9<br />
-11,00 0,921<br />
150 – 178<br />
800<br />
1,82 0,720<br />
1,28 25,0 1,53 135 6,455<br />
> 178 23,9 825 136,6 1,83 0,720 -10,95 0,877 1,05 28,0 1,12 95 3,724<br />
Za tri godine eksploatacije: ΣM K = 3 ⋅ 25,670 = 77 kg Σ 25,670<br />
Remontni varovi su izvo|eni austenitnom<br />
elektrodom EA-395/9. Obim remontnih varova<br />
je bio oko 25-40 cm3 . Navarivanje austenitnom<br />
elektrodom dovodi do pojave zaostalih napona<br />
zatezanja, a maksimalna ekvivalentna<br />
amplituda dinami~kih napona u zoni<br />
remontnog navarivanja iznosi 12,45 daN/cm2 .<br />
Prema navedenom u [10], utro{ak resursa<br />
lopatica vodne turbine HE "\erdap I" u zoni<br />
remontnih varova iznosi 1 do 3.5% godi{nje.<br />
Za nivo zaostalih napona od 200 MRa dodatni<br />
utro{ak tehni~kog resursa lopatica za 5 godina<br />
iznosi 4.1% a za nivo 280 MRa to je 6.4%.<br />
Prora~un utro{enog resursa vitalnih delova<br />
turbina pokazuje da }e kod turbine koja }e<br />
poslednja u}i u revitalizaciju utro{ak<br />
tehni~kog resursa lopatica radnog kola<br />
iznositi do 10%; sa uticajem remontnih<br />
zavarivanja tehni~ki resurs }e biti potpuno<br />
iskori{}en.<br />
6. Provera radne sposobnosti<br />
radnih mehanizama hidrauli~ke<br />
turbine<br />
U cilju provere radne sposobnosti<br />
regulacijskog postrojenja snimane su<br />
Tabela 4 Srednji naponi i ekvivalentne amplitude dinami~kih napona<br />
Snaga, MW<br />
80 80...112 112...152 152...178 178...190 190...200 200...205<br />
H (m)<br />
σ sr σ ekv σ sr σ ekv σ sr σ ekv σ sr σ ekv σ sr σ ekv σ sr σ ekv σ sr σ ekv<br />
MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa<br />
15.4÷21.0 103 8,5 103 8,5 103 9,8 103 9,5 103 9,5 103 10 134 10.9<br />
21.0÷24.1 98 8.5 98 8.5 98 9.8 98 9.5 98 9.5 98 10 127 10.9<br />
24.1÷26.2 98 8.5 103 8.5 103 9.8 103 9.5 103 9.5 103 10 134 10.9<br />
26.2÷28.4 98 8.5 98 8.5 98 9.8 98 9.5 98 9.5 98 10 127 10.9<br />
28.4÷31.4 111 8.5 111 8.5 111 9.8 111 9.5 111 9.5 111 10 144 10.
energija<br />
Slika 10 Momentna karakteristika sprovodnog aparata Slika 11 Momentna karakteristika obrtnog kola<br />
momentne karakteristike sprovodnog aparata,<br />
slika 10, u propelernim re`imima rada i<br />
momentne karakteristike obrtnog kola, slika<br />
11, pri kapelernim re`imima rada, pri maloj<br />
brzini na otvaranje i zatvaranje regulacijskih<br />
organa [11].<br />
Koeficijent rezerve kapaciteta regulacijskog<br />
postrojenja za sprovodni aparat ima vrednost<br />
4,0 a za obrtno kolo 2,33.<br />
Analiza, ispitivanjem dobijenih podataka,<br />
pokazuje da se vrednost potrebnih pritisaka u<br />
servomotoru sprovodnog aparata dosta ta~no<br />
poklapa sa vrednostima koje su dobijene<br />
prera~unavanjem momentnih karakteristika sa<br />
modela na prototip.<br />
Vrednosti potrebnih pritisaka pri<br />
maksimalnom hodu servomotora S=1153mm<br />
ne prelaze vrednosti prora~unskih pritisaka<br />
pri hodu sprovodnog aparata na otvaranje i<br />
zatvaranje.<br />
Na osnovu rezultata ispitivanja izvr{ena je<br />
analiza radne sposobnosti mehanizma za<br />
zakretanje lopatica obrtnog kola pri<br />
pove}anim snagama i protocima. Vrednosti<br />
potrebnih pritisaka ne prelaze vrednosti<br />
prora~unskih pritisaka i pritisaka izmerenih<br />
prilikom primopredajnih ispitivanja 1972,<br />
~ime se obezbe|uje rezerva dinami~ke<br />
~vrsto}e delova mehanizma zakretanja<br />
lopatica ne manja od 1,6 shodno normativnoj<br />
dokumentaciji proizvo|a~a.<br />
7. Modifikacija izlaznih ivica<br />
stubova statora hidrauli~ke<br />
turbine<br />
U okviru priprema za rad turbina sa<br />
pove}anim snagama izvr{ena je i<br />
modifikacija izlaznih ivica stubova statora u<br />
cilju smanjenja pobudnih sila, pri ve}im<br />
protocima, izazvanih otkidanjem Karmanovih<br />
vrtloga.<br />
Modifikacija izlaznih ivica stubova se<br />
sastojala u uklanjanju radijusnog zaobljenja i<br />
usecanju polukru`nog kanala radijusa 25 mm<br />
u izlaznoj ivici ~ime je dobijena forma<br />
"lastinog repa" (slika 12).<br />
Merenje srednjih i dinami~kih napona na dva<br />
tipa stubova statora br. 2 i 12 pre<br />
modifikacije izvr{eno je 1999. na turbini br.<br />
1, [12], a 2003. na agregatu br. 3 na<br />
modifikovanim stubovima, [13].<br />
Modifikacija izlaznih ivica stubova statora br.<br />
2 i 12 dovela je do smanjenja ukupnog nivoa<br />
napona za 2-2,5 puta u odnosu na nivo<br />
napona u stubovima sa nemodifikovanim<br />
izlaznim ivicama. Pri tome se frekventni<br />
spektar komponenata dinami~kih napona u<br />
stubovima prakti~no nije promenio, a<br />
amplituda dinami~kih napona sa<br />
frekvencijama Karmanovih vrtloga smanjila<br />
se 3-4 puta.<br />
Maksimalni ukupni nivo napona u stubu br. 2<br />
statora smanjio se sa 14.0 MRa na 6.0 MRa,<br />
a u stubu br. 12 sa 24.0 MRa na 13.6 MRa,<br />
{to obezbe|uje otpornost stubova statora na<br />
Slika 12 Modifikacija izlaznih stubova statora i raspored mernih traka<br />
[195]<br />
zamor pri radu hidroagregata u ~itavom<br />
opsegu otvaranja sprovodnog aparata.<br />
8. Optimizacija prelaznih re`ima<br />
Pri pove}anju snage i protoka hidroturbina<br />
treba izvr{iti optimizaciju prelaznih re`ima<br />
zbacivanja snage pri normalnom delovanju<br />
turbinskog regulatora ili sa zaustavljanjem<br />
agregata havarijskim razvodnikom<br />
sprovodnog aparata, kako ne bi do{lo do<br />
nedozvoljenog porasta pritiska u spirali, ili do<br />
povratnog hidrauli~kog udara, usled brzog<br />
zatvaranja turbine, ili do nedozvoljenog<br />
odizanja rotora agregata sa nose}eg le`aja i<br />
prevelikog prolaznog porasta brzine obrtanja<br />
pri maloj brzini zatvaranja sprovodnog<br />
aparata.<br />
Optimizacija prelaznih re`ima treba da<br />
obuhvati definisanje zakona i brzine<br />
zatvaranja sprovodnog aparata i otvaranja<br />
obrtnog kola uz kontrolu pritiska ispred i iza<br />
sprovodnog aparata pri radu ventila za<br />
poni{tenje vakuuma, brzine obrtanja,<br />
hidrauli~ke aksijalne sile na obrtno kolo i<br />
vakuuma ispod obrtnog kola.<br />
Numeri~ka optimizacija izvr{ena je za<br />
prelazne re`ime zbacivanja maksimalne<br />
snage 205 MW na neto padovima od 31,4 do<br />
27 m, kao i pri zbacivanju snaga pri protoku<br />
830 m3 /s u oblasti neto padova od 26,15 do<br />
17,5 m, [3].<br />
Pri kompleksnim ispitivanjima hidroagregata<br />
br. 3, [11], u cilju provere pove}anja snage i<br />
protoka izvr{eno je i zbacivanje snage 205
energija<br />
Slika 13 Zbacivanje snage 205 MW na neto padu N=28,50 m.<br />
Snimane veli~ine: Y OK - hod servomotora obrtnog<br />
kola, Y SA - hod servomotora sprovodnog aparata, n -<br />
brzina obrtanja, F ANL - aksijalna sila na nose}i le`aj<br />
MW sa normalnim delovanjem turbinskog<br />
regulatora, odnosno sa prelaskom u prazan<br />
hod, a na sl. 13 i 14 dati su vremenski zapisi<br />
relevantnih veli~ina.<br />
9. Zaklju~ci<br />
Na osnovu izlo`enog u radu mogu se dati<br />
slede}i zaklju~ci:<br />
1. U proteklih 34 godine eksploatacije<br />
hidrauli~ke turbine, ugra|ene u HE<br />
"\erdap I", su odradile preko 230.000<br />
~asova rada na mre`i, i pokazale su visoku<br />
pogonsku spremnost i pouzdanost, i<br />
raspola`u sa jo{ uvek solidnim energetskim<br />
parametrima.<br />
2. Zahvaljuju}i rezervi koja je zalo`ena u<br />
konstrukciji turbine, posle 6 godina<br />
eksploatacije, nominalna snaga je pove}ana<br />
za 9% a instalisani protok za 10%.<br />
3. Izmenom hidrolo{kih uslova, uslovljenih<br />
uvo|enjem u eksploataciju nizvodne<br />
hidroelektrane HE "\erdap II" stvoreni su<br />
uslovi za razmatranje daljeg pove}anja<br />
snage i protoka postoje}ih turbina HE<br />
"\erdap I".<br />
4. Kada je postala izvesna revitalizacija,<br />
pristupilo se analizi mogu}nosti daljeg<br />
pove}anja snage i instalisanog protoka<br />
postoje}ih hidrauli~kih turbina, kako bi se<br />
nadoknadio smanjeni kapacitet<br />
hidroelektrane "\erdap I" u toku trajanja<br />
revitalizacije.<br />
Pri tome se po{lo od toga da se neposredno<br />
pre ulaska u revitalizaciju mo`e dozvoliti<br />
rad hidrauli~kih turbina sa pove}anim<br />
snagama i protocima, odnosno da se mo`e<br />
dozvoliti pove}ani utro{ak tehni~kog<br />
resursa i ne{to ve}a kavitacijska o{te}enja<br />
u odnosu na uobi~ajeno stanje, ali da se pri<br />
tome ne ugrozi pogonska sigurnost i<br />
bezbednost do ulaska agregata u<br />
revitalizaciju.<br />
5. Zahvaljuju}i podacima prikupljenim iz<br />
dosada{nje eksploatacije i odr`avanja, kao<br />
i rezultatima kompleksnih ispitivanja<br />
izvedenim na jednoj od turbina u cilju<br />
dobijanja dinami~kih napona i sila na<br />
vitalnim delovima u ustaljenim i prelaznim<br />
re`imima rada, neophodnih za odre|ivanje<br />
utro{enog i preostalog tehni~kog resursa i<br />
obima zamene delova pri revitalizaciji,<br />
stvorena je baza podataka koja je kori{}ena<br />
pri razmatranju daljeg pove}anja snage i<br />
protoka postoje}ih turbina HE<br />
"\erdap I".<br />
6. Mogu}nost daljeg pove}anja snage i<br />
protoka je obuhvatila analizu strujanja u<br />
proto~nom traktu uz vizualizaciju pojava<br />
na modelu, procenu pove}anih<br />
kavitacijskih o{te}enja i prora~un dodatno<br />
utro{enog tehni~kog resursa lopatica<br />
obrtnog kola, proveru radne sposobnosti<br />
radnih mehanizama turbine i optimizaciju<br />
prelaznih re`ima.<br />
7. Dodatna ispitivanja na jednoj od turbina su<br />
obuhvatila: energetska ispitivanja,<br />
ispitivanja regulacijskog sistema, kao i<br />
pulsaciona i vibraciona ispitivanja, i<br />
merenje dinami~kih napona na<br />
modifikovanim izlaznim ivicama stubova<br />
statora.<br />
8. Rezultati izvr{enih analiza, prora~unskih<br />
provera i merenja na jednoj od turbina su<br />
omogu}ili da proizvo|a~ turbina dozvoli<br />
eksploataciju u toku od pet godina sa<br />
maksimalnom snagom 205 MW vremenski<br />
ograni~enom po normi IEC 608,<br />
nominalnom snagom 200 MW na<br />
ra~unskom padu 27,0 m, i instalisanim<br />
protokom od 830 m 3 /s.<br />
9. Hidrauli~ke Kaplanove turbine ugra|ene u<br />
HE "\erdap I", po svojim dimenzijama,<br />
snagom i ostalim parametrima jo{ uvek<br />
spadaju u najve}e u svetu.<br />
Literatura<br />
[1] Ot~et ob ispitaniÔh po<br />
opredeleniÓ vozmo`nosti pov�{eni?<br />
moÈnosti turbin GÏS D`erdap I,<br />
Ot~et No 2388b, PO LeningradskiŸ<br />
Metali~eskiŸ Zavod, Leningrad, 1976.<br />
[2] I.Vu{kovi}, M. Beni{ek, M. Nedeljkovi},<br />
N. Manasijevi}, Analiza mogu}nosti<br />
pove}anja snage postoje}ih turbina u HE<br />
"\erdapa I", Izve{taj br. 06-01-03/1990,<br />
Ma{inski fakultet, Beograd i Nau~no dru{tvo<br />
Srbije, Beograd, 1990.<br />
[3] Ras~et� i model�n�e ispitaniÔ po<br />
obosnovaniÓ vozmo`nosti rabot�<br />
suÈestvuÓÈih gidroturbin s<br />
uveli~ennoŸ moÈnost�Ó GÏS D`erdap<br />
I (SerbiÔ), Ot~et No 3004, OAO<br />
"Silov�e ma{in�", Filial<br />
"LeningradskiŸ Metali~eskiŸ Zavod",<br />
Sankt Peterburg<br />
[196]<br />
Slika 14 Zbacivanje snage 205 MW na neto padu N=28,50 m.<br />
Snimane veli~ine: Z SP - pijezometarski pritisak u spirali,<br />
Z 1SA , Z 2SA - ispred i iza sprovodnog aparata, Z TP - ispod<br />
poklopca turbine i p 2OK - pritisak ispod obrtnog kola<br />
[4] Energetical Model Test of Existing<br />
Turbines HE \erdap I - Portile de Fier I<br />
HPP-S and of Refurbished Turbines from<br />
Portile de Fier I HPP, Test Report T 241,<br />
Anstalt für Strömungs-maschinen (ASTRÖ),<br />
Graz, 2002.<br />
[5] B. Ignjatovi}, B. Kati}, Z. Savi},<br />
F.Skvorcov, A.Vasiliu, Large Hydraulic<br />
Kaplan Turbines at HPP "\erdap I" - "Iron<br />
Gate I", Proceedings of the 17th IAHR,<br />
Symposium, Section on Hydraulic Machinery<br />
and Cavitation, Beijing, September 1994,<br />
paper H7, page 1043-1053.<br />
[6] B.Ignjatovi}, Problematika revitalizacije i<br />
modernizacije hidrauli~kih turbina,<br />
Savetovanje Razvoj energetike u SRbiji,<br />
Elektroprivreda Srbije, Beograd, novembar<br />
1993, str. 217 - 228.<br />
[7] B. Ignjatovi}, B. Vu{kovi}, R. Knaak, Z.<br />
Predi}, I. M. Pylev, S.V. Ivanov, Measuring<br />
of Dynamic Stresses and Calculation of<br />
Kaplan Turbine Runner Blade Residual<br />
Service Life, Procedings of HYDRO 2001,<br />
Opportunities and Challenges, Riva del<br />
Garda, Italy, September 2001, str. 531-538.<br />
[8] Ispitivanje zaostalih napona u<br />
lopatici obrtnog kola turbine br. 2<br />
Serebrjanske HE, Saop{tenje 845, LMZ.<br />
[9] Izve{taj br. 24115/T1-T6 o stanju<br />
povr{ina o{te}enih kavitacijom na lopaticama<br />
radnog kola turbina br. 1÷6 na HE "\erdap<br />
I", Institut za ispitivanje materijala DD,<br />
Beograd, 1999.<br />
[10] Opredelenie ostav{egosÔ<br />
tehni~eskogo resursa osnovnc�h uzlov<br />
gidroturbin GÏS D`erdap I, Analiz<br />
vibracionogo sostoÔniÔ kolonn<br />
statora gidroturbin GÏS D`erdap I,<br />
Ot~et No 2975, OAO LeningradskiŸ<br />
Metali~eskiŸ Zavod, St. Peterburg, 2001.<br />
[11] Izve{taj o kompleksnom ispitivanju<br />
agregata br. 3 HE "\erdap I", sveska 4,<br />
Momentne karakteristike i prelazni re`im,<br />
A.P. Company, Beograd, 2004.<br />
[12] Izve{taj o ispitivanju dinami~kog<br />
naponskog stanja stubova statora turbine HE<br />
"\erdap I", A.P. Company, Beograd, 2002.<br />
[13] Izve{taj o kompleksnom ispitivanju<br />
agregata br. 3 HE "\erdap I", sveska 5,<br />
Naponsko stanje stubova statora turbine,<br />
A.P. Company, Beograd, 2004.
Na manastirskom imanju pedesetih<br />
godina pro{log veka izgra|ena je MHE,<br />
procenjene snage oko 20 kW, sa<br />
hidrauli~nom turbinom u {ahtu, koja je danas<br />
uga{ena, a za koju ne postoji dokumentacija.<br />
Na osnovu ostataka objekata se mo`e zaklju~iti<br />
da se ova mini hidroelektrana sastojala iz<br />
slede}ih glavnih i prate}ih objekata: brane od<br />
prepletenog pru}a izme|u ubetoniranih ~eli~nih<br />
profila; zemljanog dovodnog kanala, odnosno<br />
vade, pribli`ne du`ine 1200 m, a koja na<br />
pojedinim mestima ima betonske delove;<br />
vodne komore na nizvodnom kraju vade;<br />
dovodnog cevovoda koji je demontiran; {ahta u<br />
kome je bila sme{tena turbina; i odvodnog<br />
cevovoda koji je tako|e demontiran.<br />
Ostaci MHE "Studenica" su locirani u koritu<br />
reke Studenice i na njenoj desnoj obali,<br />
najve}im delom na manastirskom posedu.<br />
Geodetskim snimanjem utvr|ena je razlika od<br />
11,10 m izme|u kote gornje ivice dovodne<br />
komore i nivoa vode u koritu reke , kojom je<br />
bio odre|en pad postrojenja MHE.<br />
Izmerena je visinska razlika izme|u kote<br />
gornje ivice dovodne komore i uzvodnog nivoa<br />
u reci na mestu starog zagata, ~ime je<br />
definisan nagib dovodnog kanala.<br />
Za ovu lokaciju je 1927. godine, izra|en<br />
projekat "Iskori{}enja vodne snage reke<br />
Studenica od manastira Studenica do utoka<br />
Savovske reke u Studenicu", po kojem je<br />
predvi|ena izgradnja hidroelektrane instalisane<br />
snage N i ~ 2 x 2340 KS. Autor ovog projekta je<br />
bio in`. Vl.P.Mitrovi}, prof. univ.<br />
Prema Idejnom re{enju obnove mini<br />
hidroelektrane "Studenice" iz 2004. [1]<br />
definisani su parametri postrojenja sa jednim<br />
agregatom:<br />
� bruto pad H br = 12,90 m<br />
� neto pad H = 10,08 m<br />
� instalisani protok Q i = 1025 l/s<br />
� snaga na vratilu turbine N i = 90 kW<br />
� tip turbine Kaplanova, propelerna<br />
� snaga generatora P G = 85 kW<br />
� tip generatora trofazni, asinhroni<br />
� srednja godi{nja<br />
proizvodnja 750.000 kWh<br />
Obnovljena mini hidroelektrana bi bila<br />
derivacijskog tipa sa prelivnom branom<br />
visine 1,15 m, sa: 6 prelivnih polja;<br />
vodozahvatnom gra|evinom; otvorenim<br />
dovodnim kanalom du`ine 1100 m; vodnom<br />
komorom; ma{inskom zgradom elektrane;<br />
dovodnim i odvodnim cevovodom; i izlivnom<br />
gra|evinom.<br />
U toku dobijanja vodoprivrednih i<br />
urbanisti~ko-tehni~kih uslova, kao i uslova<br />
za{tite prirode i za{tite spomenika kulture,<br />
nalo`eno je da se izgradi riblja staza,<br />
udvostru~i ispu{tanje garantovanog<br />
ekolo{kog protoka, derivacioni kanal zameni<br />
ukopanim cevovodom, sve betonske<br />
konstrukcije oblo`e kamenom, a ma{inska<br />
zgrada primenom prirodnih materijala izvede<br />
u nacionalnom stilu, {to je dovelo do<br />
enormnog pove}anja cene gra|evinskih<br />
radova i smanjenja godi{nje proizvodnje.<br />
[197]<br />
energija<br />
Branislav Ignjatovi}, Mihailo Sretenovi}<br />
JP "\erdap", Beograd<br />
Svetomir Proki}<br />
Institut za vodoprivredu "Jaroslav ^erni", Beograd<br />
Slobodan Jon~i}<br />
Protomajstor MHE "Studenica", Beograd<br />
UDC 621.311.21.004.69:627.8<br />
Obnavljanje mini<br />
hidroelektrane "Studenica"<br />
Rezime<br />
U `elji da se trajno obele`i po~etak revitalizacije hidroagregata HE "\erdap I" i proizvodnja<br />
"dvesta milijarditog" kWh sa postoje}im hidroagregatima, dogovoreno je da se putem<br />
donacija obnovi mini hidroelektrana "Studenica", na reci Studenici, koja bi zadovoljavala<br />
potrebe rada i odr`avanja versko-spomeni~kog kompleksa Studenica.<br />
Na manastirskom imanju pedesetih godina pro{log veka izgra|ena je MHE, snage oko 20 kW,<br />
koja je danas uga{ena.<br />
Obnovljena MHE bi bila derivacionog tipa sa dovodnim cevovodom du`ine 1278m,<br />
instalisanog protoka 1 m 3 /s i snage 85 kW, sa srednjom godi{njom proizvodnjom od<br />
600.000 kWh.<br />
S obzirom na konstantni pad i protok, projektovani turbinski agregat bi bio Kaplanovog tipa<br />
sa fiksnim lopaticama sprovodnog aparata i obrtnog kola, i obrtnim kolom geometrijski<br />
sli~nim postoje}im u hidroturbinama HE "\erdap I", a pogonio bi trofazni asinhroni<br />
generator.<br />
U radu se daje prikaz tehni~kog re{enja obnavljanja MHE "Studenica".<br />
Klju~ne re~i: mini hidroelektrana, obnavljanje, gra|evinski radovi, turbinski agregat.<br />
Renewal of the "Studenica" Mini Hydro Electric Power Plant<br />
In order to mark permanently the rehabilitation of HPP Djerdap I generating units and the<br />
production of two hundred billion of kWh by means of the existing hydro generating units, it<br />
has been agreed that the Studenica mini hydro electric plant on the Studenica river would be<br />
renewed by means of donations so that it would meet electricity demands of the same<br />
monastery complex.<br />
A MHEP(mini hydro electric plant), having the capacity of about 20 kW was built in the<br />
monastery estate in the fifties of the last century which is not in operation any longer.<br />
The renewed MHEP would be of derivation type with supply pipeline in the length of 1278 m<br />
achieving a net head of the turbine generating unit of 10 m, the installed discharge of 1 m /s<br />
and the capacity of 85 kW, with mean annual production of 600,000 kWh.<br />
In view of the constant head and discharge, the designed turbine generating unit would be of<br />
Caplan type with fixed wicket gates and runner blades and the runner geometrically similar to<br />
the existing hydro turbines of HPP Djerdap I to drive three phase asynchronous generator.<br />
The paper provides a description of the technical solution for the renewal of MHEP<br />
Studenica.<br />
Key words: mini hydro electric power plant, renewal, civil works, turbine generating unit.<br />
1. Re`im rada i mogu}a<br />
proizvodnja MHE<br />
MHE "Studenica", prema projektu<br />
obnavljanja, ni iz daleka ne iskori{}ava<br />
maksimalni hidroenergetski i vodni potencijal<br />
toka reke Studenica. Za rad elektrane se<br />
uzima 1 m3 /s, odnosno ne{to manje od jedne<br />
{estine srednjeg proticaja, koji na profilu<br />
vodozahvata iznosi Q = 6,28 m cp 3 /s.<br />
Projektovani re`im rada mini elektrane,<br />
predvi|a obustavljanje rada u malovodnom<br />
periodu, prakti~no kada dotok padne ispod
energija<br />
2,4 m3 /s. Drugim re~ima, u koritu nizvodno<br />
od vodozahvatnog praga mora da bude<br />
obezbe|en garantovani proticaj - biolo{ki<br />
minimum, jednak Q = 1,395 m m95% 3 /s.<br />
Zahvatanje instalisanog protoka u su{nom<br />
periodu, odnosno pri ekstremno malim<br />
dotocima, je i tehni~ki onemogu}eno<br />
privilegovanom ribljom stazom, kojom }e<br />
male vode oticati u pravcu prirodnog toka<br />
reke Studenica.<br />
Saglasno prethodno navedenom uslovu<br />
obezbe|enja garantovanog proticaja, MHE<br />
Studenica }e, u prose~noj hidrolo{koj godini,<br />
raditi oko 80% vremena ili 290 dana, {to<br />
iznosi oko 7000 sati godi{nje. na taj na~in }e<br />
MHE Studenica, sa instalisanom snagom od<br />
oko 85 kW, proizvesti 595.000 kWh,<br />
prose~no godi{nje.<br />
2. Tehni~ko re{enje mini HE<br />
“Studenica”<br />
Projektna re{enja obnovljene MHE<br />
"Studenica" su izra|ena saglasno napred<br />
navedenim postavljenim uslovima, kao i svim<br />
drugim uslovima nadle`nih ustanova,<br />
institucija i organa dr`avne uprave.<br />
Cilj je tako|e bio da ova mini hidroelektrana<br />
ispuni uslove visoke pogonske sigurnosti, i<br />
da bude jednostavna za upravljanje i<br />
odr`avanje. Elektrana, saglasno tome, treba<br />
da radi automatski, bez stalne posade, sa<br />
daljinskim nadzorom, kontrolom i<br />
upravljanjem njenim radom iz konaka<br />
manastira. Tehni~ko re{enje vodozahvata<br />
dato je na slici 1.<br />
Pri projektovanju vodozahvata su uzeti u<br />
obzir geolo{ki i morfolo{ki uslovi na<br />
pregradnom mestu, kao i uslovi evakuacije<br />
velikih voda preko vodozahvatnog objekta.<br />
Lokacija vodozahvata je na 50 m nizvodno<br />
od starog vodozahvata.<br />
Kao odgovaraju}a gra|evina za date uslove,<br />
namenu i kapacitet, predvi|en je vodozahvat<br />
tirolskog tipa. Vodozahvatna gra|evina se<br />
sastoji od ~etiri funkcionalno zavisna dela i to:<br />
� riblja staza, koju ~ine tri stepenice<br />
promenljive {irine po visini, locirana u<br />
krajnje levom delu profila,<br />
� prelivni vodozahvatni prag duga~ak 17 m, u<br />
kome je ugra|en vodozahvatni kanal {irine<br />
1,2 m sa re{etkom, i padom dna od 1% ka<br />
talo`niku,<br />
� talo`nik - peskolov,<br />
� kaldrmisano dno sa obaloutvrdama<br />
nizvodno od vodozahvatnog praga.<br />
Opremu na vodozahvatu ~ine slede}i<br />
elementi: re{etka na vodozahvatu; tablasti<br />
zatvara~ izme|u zahvata i talo`nika; re{etka i<br />
tablasti zatvara~ na pomo}nom zahvatu<br />
talo`nika; tablasti zatvara~i na ispustima iz<br />
talo`nika; gredi~asti zatvara~ na ulazu u<br />
cevovod; i poklopci talo`nika.<br />
Vodozahvatni prag je opremljen re{etkom od<br />
kutijastih {tapova sa me|usobnim razmakom<br />
od 19 mm. [tapovi omogu}uju prebacivanje<br />
krupnog nanosa, oblutaka i drobine koju<br />
donosi tok Studenice, preko praga.<br />
Za instalisani protok od 1 m 3 /s brzina kroz<br />
re{etku je oko 0,24 m/s, pa se otpori kroz<br />
re{etku mogu zanemariti.<br />
Prose~na brzina strujanja vode u talo`niku pri<br />
instalisanom protoku je V sr =0,28 m 3 /s {to<br />
uslovljava talo`enje frakcija {ljunka i peska<br />
krupnijih od 0,55 mm, koji je pro{ao kroz<br />
re{etku. Talo`nik ima dva praga za<br />
zadr`avanje istalo`enog materijala i njegovo<br />
usmeravanje u pravcu dva ispusta sa<br />
tablastim zatvara~ima.<br />
Na talo`niku je predvi|en i ~eoni otvor za<br />
dopunsko zahvatanje vode. Ovaj otvor,<br />
opremljen odgovaraju}om re{etkom, svetlog<br />
otvora 40 mm izme|u {tapova, omogu}uje<br />
dopunsko dostrujavanje vode u talo`nik u<br />
cilju njegovog stalnog ili povremenog<br />
ispiranja od peska, zahvatanje dopunske<br />
koli~ine vode u fazi ispiranja cevovoda, kao i<br />
rezervni vodozahvat u slu~aju zapu{enja<br />
tirolskog zahvata.<br />
Tablasti zatvara~ na pomo}nom zahvatu<br />
talo`nika otvara se spu{tanjem table. Na ovaj<br />
na~in vr{i se zahvatanje vode iz gornjih<br />
slojeva koji su manje optere}eni nanosom.<br />
Tablasti zatvara~ koji se nalazi izme|u<br />
zahvata i talo`nika ima ulogu da zatvori<br />
protok vode ka talo`niku za slu~aj potrebe<br />
ulaska osoblja u njega. Druga namena je da<br />
zatvori vezu glavnog zahvata i talo`nika za<br />
slu~aj da se zahvatanje vode vr{i samo<br />
pomo}nim zahvatom.<br />
Za ispu{tanje materijala natalo`enog u<br />
talo`niku predvi|ena su dva otvora,<br />
dimenzija 1000 x 800 mm 2 . Na ovim<br />
otvorima postavljeni su tablasti zatvara~i.<br />
Za dovod vode od vodozahvata do vodne<br />
komore MHE, predvi|en je cevovod<br />
unutra{njeg pre~nika D N 1000 mm, dat na<br />
slici 2.<br />
Za izradu dovodnog cevovoda, ~ija je du`ina<br />
1278 m, mogu se koristiti slede}i materijali:<br />
betonske tla~ne cevi; polietilenske<br />
kanalizacione, spiralno oja~ane, PEND cevi;<br />
poliesterske cevi, sve tri za unutra{nje<br />
pritiske ve}e od 1,5 bara; kao i ~eli~ne cevi,<br />
sa odgovaraju}om unutra{njom i spolja{njom<br />
antikorozionom za{titom.<br />
Da bi se omogu}ilo nesmetano<br />
funkcionisanje i pra`njenje dovodnog<br />
cevovoda predvi|ena su dva ispusta i<br />
aeracija. Ispusna cev je pre~nika D N = 800<br />
mm, sa padom od 1% ka reci. Na ispusnoj<br />
cevi predvi|eni su {aht zatvara~a i ispusna<br />
gra|evina.<br />
Pad pritiska u cevovodu za instalisani protok<br />
od 1 m 3 /s, je oko 2,20 m, {to zna~i da su<br />
zadr`ani isti hidrauli~ki otpori na dovodu<br />
vode kao kod re{enja sa kanalom.<br />
Na kraju derivacionog cevovoda nalazi se<br />
vodna komora sa podesivim prelivom. Iz<br />
vodne komore voda se kratkim cevovodom<br />
DN850, du`ine 12 m, dovodi do ma{inske<br />
zgrade, odnosno turbinskog agregata.<br />
Dispozicija vodne komore, ma{inske zgrade i<br />
izlivne gra|evine data je na slici 3.<br />
Vodna komora, objekat koji je postojao i na<br />
prethodno izgra|enoj MHE, projektovana je<br />
pribli`no na mestu stare, postoje}e vodne<br />
komore.<br />
Na izlazu dovodnog cevovoda u vodnu<br />
komoru ugra|en je tablasti zatvara~ D N 1000<br />
mm u cilju prekida dotoka vode kada<br />
elektrana ne radi, ili kada se izvode radovi na<br />
vodnoj komori. Pogon zatvara~a je<br />
elektromotorni sa jednim zavojnim vretenom,<br />
pu`nim reduktorom i elektromotorom.<br />
Pogonski mehanizam snabdeven je i ru~icom<br />
za pokretanje ustave u slu~aju nestanka<br />
elektri~ne energije. Upravljanje zatvara~em<br />
mo`e da bude trojako: daljinski iz komandne<br />
ku}ice, lokalno sa lica mesta i ru~no.<br />
Na odvodu ka turbini predvi|ena je re{etka<br />
svetlog otvora 1400 x 1400 mm 2 . Izra|ena je<br />
od ~eli~nih {tapova 50 x 50 mm sa svetlim<br />
otvorom od 25 mm. Nizvodno od re{etke<br />
nalazi se ulivni levak, sa prelazom iz<br />
kvadratnog preseka 1400 x 1400 mm 2 na<br />
kru`ni presek pre~nika 850 mm.<br />
Pra`njenje komore u prelivni deo obavlja se<br />
ispustom D N 150 mm. Na ispustu je postavljen<br />
zatvara~ sa gumiranim klinom i ru~nim<br />
[198]<br />
pogonom preko produ`enog vretena.<br />
Preliv na vodnoj komori podeljen je u tri<br />
dela, svaki {irine 1 m. U stubovima i<br />
zidovima ostavljeni su `lebovi u koje se<br />
spu{taju gredice debljine 5 sm.<br />
Visina prelivne ivice treba da bude tako<br />
pode{ena da pri isklju~enoj turbini kroz<br />
cevovod doti~e i preko preliva odlazi oko<br />
850-900 l/s vode. Nakon starta turbine ona<br />
treba da radi sa instalisanim protokom od oko<br />
1000 l/s, pri ~emu nivo vode treba da bude<br />
25-30 cm ispod kote prelivne ivice.<br />
U cilju spre~avanja da se ulaz u ispusni<br />
cevovod kao i sam cevovod DN600 zapu{i,<br />
ispred uliva u cevovod predvi|ena je re{etka.<br />
Re{etka je oblika zarubljene kupe, sa<br />
razmakom {tapova od 120 mm pri dnu do 30<br />
mm pri vrhu.<br />
Ma{inska zgrada mini hidroelektrane<br />
"Studenica" locirana je pribli`no na lokaciji<br />
stare hidroelektrane, na desnoj obali reke<br />
Studenice. Iako je objekat ma{inske zgrade,<br />
prakti~no jedini nadzemni objekat MHE, u<br />
vazdu{noj liniji udaljen svega oko 300 m od<br />
manastira, deli ih velika visinska razlika kao i<br />
po{umljeni teren, tako da se ma{inska zgrada<br />
ni u jednom godi{njem dobu ne vidi iz<br />
manastira.<br />
Do objekta }e se stizati servisnim putem koji<br />
se projektuje uz reku Studenicu.<br />
Ma{inska zgrada MHE je spolja gledano<br />
mala prizemna zgrada razu|ene osnove, sa<br />
kosim ~etvorovodnim krovom pokrivenim<br />
crepom. Ma{inska zgrada slu`i sa sme{taj<br />
turbine i prate}e elektroma{inske opreme, a<br />
sastoji se iz dva dela.<br />
Glavni, ve}i deo objekta veli~ine osnove 5.76<br />
x 6.76 m 2 slu`i za sme{taj turbine. To je<br />
jedan ve}i prostor na dva nivoa: ukopani u<br />
kome je turbina, i hala na ulaznom<br />
prizemnom nivou koju opslu`uje kran<br />
nosivosti 50 kN sa armirano-betonskom<br />
kranskom stazom du` podu`nih zidova.<br />
Turbina je oslonjena na betonski plivaju}i<br />
temelj povezan fugebandom sa temeljnom<br />
plo~om radi vodonepropustljivosti spoja.<br />
Oprema se unosi tako {to kamion zadnjim<br />
delom ulazi u objekat na ulaznu platformu do<br />
doma{aja krana. U drugom delu, prizemnom<br />
aneksu, predvi|en je prostor za sme{taj<br />
elektroopreme i opreme za upravljanje. Ovaj<br />
deo objekta izdignut je za oko 1 m u odnosu<br />
na prizemni nivo i uno{enje opreme je preko<br />
istovarne rampe.<br />
Odvod vode iz turbine se vr{i cevovodom D N<br />
900 koji se zavr{ava izlivnom gra|evinom.<br />
Na izlivnoj gra|evini je predvi|en preliv<br />
du`ine 3 m, koji je paralelan desnoj obali, i<br />
preko koga se voda preliva i odvodi u korito<br />
Studenice. Kota prelivne ivice je 430.90<br />
mnm, a radni nivo u komori pri instalisanom<br />
proticaju Q = 1,0 m 3 /s, je na koti 431.20 mnm,<br />
{to je iznad nivoa vode u koritu Studenice pri<br />
protoku dvogodi{nje velike vode.<br />
3. Turbinski agregat mini HE<br />
“Studenica”<br />
Uzimaju}i u obzir relativno ujedna~en protok<br />
koji se koristi u eksploataciji, u Idejnom<br />
projektu odabrana je propelerna turbina koja<br />
ima isti stepen korisnosti kao i dvojno<br />
regulisana pri konstantnom protoku.<br />
Pri daljem razmatranju upro{}enja tehni~kog<br />
re{enja i podizanja pogonske pouzdanosti, a<br />
uzimaju}i u obzir i relativno konstantan pad,<br />
za izvo|enje je odabrana neregulisana<br />
Kaplanova turbina sa fiksnim lopaticama<br />
sprovodnog aparata i obrtnog kola, bez<br />
zatvara~a na dovodnom cevovodu.<br />
Osnovni parametri turbinskog agregata su<br />
slede}i:
energija<br />
Slika 1 Vodozahvat<br />
Presek 2 -2<br />
Osnova<br />
Presek 3 -3<br />
[199]<br />
Presek 4 -4
energija<br />
Slika 2 Dovodni derivacioni cevovod<br />
[200]
energija<br />
Slika 3 Vodna komora, ma{inska zgrada i izlivna gra|evina<br />
Presek 1 -1<br />
[201]<br />
Presek 3 -3<br />
Presek 2 -2<br />
Presek 4 -4
� maksimalna snaga turbine P = 95 kW<br />
Tmax<br />
� nominalna snaga turbine P = 90 kW<br />
T<br />
� nominalna snaga<br />
generatora P = 110 kVA<br />
G<br />
� faktor snage cos ϕ = 0,8<br />
� nominalna aktivna snaga<br />
generatora P = 85 kW<br />
G<br />
� nominalna brzina<br />
obrtanja n = 772,5 min N -1<br />
� pre~nik obrtnog kola D = 500 mm<br />
1<br />
� ra~unski neto pad H = 10,08 m<br />
r<br />
� maksimalni protok Q = 1,20 m max 3 /s<br />
� optimalni i instalisani<br />
protok Q = Q = 1.0 m ∧ i 3 /s<br />
� ugao lopatica radnog kola β = 11°<br />
� vremenska konstanta agregata T = 4,1 s<br />
a<br />
� vremenska konstanta inercije vode u<br />
proto~nom traktu T = 0,58 s<br />
w<br />
� maksimalni pobeg<br />
agregata n = 1.450 min-1 Spirala turbine je ~eli~na, trapeznog preseka,<br />
ulaznog pre~nika D =850 mm. Sprovodni<br />
U<br />
aparat je sa 12 fiksnih lopatica asimetri~nog<br />
profila, relativne visine b = 0,376<br />
o<br />
D . Obrtno kolo je sa 6 lopatica, relativnog<br />
1<br />
pre~nika glav~ine d = 0,45 D , a montirano<br />
G 1<br />
je na vratilu generatora, tako da je turbina bez<br />
svojih le`aja.<br />
Sifon je zakrivljeni, relativne visine h = 5,4 D s 1<br />
i relativne du`ine L = 3,7 D sa koni~nim<br />
s 1<br />
ulaznim delom i segmentnim kolenom sa<br />
kru`nim presecima. Izlazni deo sifona prelazi<br />
u krug pre~nika D = 900 mm.<br />
i<br />
Pri demonta`i turbinskog agregata na<br />
ubetoniranom konusu sifona postavlja se<br />
slepa prirubnica, ukoliko se remont obavlja<br />
pri velikim dotocima.<br />
Hidrogenerator je vertikalni asinhroni,<br />
trofazni, reluktantni, sa mogu}no{}u rada na<br />
izolovanom optere}enju.<br />
Pu{tanje u pogon i zaustavljanje turbinskog<br />
agregata obavlja se tablastim zatvara~em na<br />
kraju dovodnog derivacionog cevovoda. Kod<br />
podizanja zatvara~a, pri uspostavljanju<br />
protoka kroz turbinu, obrtno kolo po~inje da<br />
se obr}e i pri postizanju brzine od 95%<br />
sinhrone, vezuje se asinhroni generator na<br />
mre`u. Kako se protok pove}ava do<br />
stacionarne vrednosti tako se agregat<br />
optere}uje i predaje elektri~nu energiju u<br />
mre`u.<br />
Kod rada na izolovanoj mre`i agregat je<br />
optere}en nominalnom snagom, a brzina<br />
obrtanja se odr`ava regulatorom balastnog<br />
optere}enja, koji priklju~uje termi~ke<br />
potro{a~e.<br />
Pri ispadu agregata sa mre`e zaustavljanje se<br />
obavlja tablastim zatvara~em na kraju<br />
derivacionog cevovoda.<br />
Literatura<br />
[1] B.Ignjatovi}, V. Vidakovi}, D. Pauni}, V.<br />
Petrovi}, Idejno re{enje obnavljanja mini<br />
hidroelektrane Studenica, JP "\erdap",<br />
Sektor za investicije i razvoj, Beograd, 2004.<br />
[2] Idejni projekat obnavljanja mini<br />
hidroelektrane "Studenica", Institut za<br />
vodoprivredu "Jaroslav ^erni", Zavod za<br />
brane, hidroenergetiku, rudnike i<br />
saobra}ajnice, Beograd, 2004.<br />
Udoma}oj javnosti se odoma}ilo<br />
mi{ljenje da je izgradnja HE ''Pirot''<br />
posledica prirodne katastrofe iz<br />
1963.god. kada je usled velikog klizi{ta u<br />
dolini reke Viso~ice do{lo do formiranja<br />
akumulacije i potapanja sela Zavoj. Ustvari,<br />
ovaj doga|aj je samo uticao da se promeni<br />
lokacija brane predvi|ene Osnovnom<br />
studijom iskori{}enja reke Viso~ice i Idejnim<br />
projektom HE ''Pirot'' koji je izradio<br />
Energoprojekt 1960.god. Idejni projekat za<br />
novu lokaciju brane je izra|en 1970, stru~ni<br />
savet ZEP-a 1975. je usvojio investicionotehni~ku<br />
dokumentaciju, a kamen temeljac za<br />
izgradnju HE ''Pirot'' je polo`en 1978.<br />
Pripremni radovi po~inju 1983, a sama<br />
izgradnja sa puno te{ko}a u finansiranju i<br />
promenljivim intenzitetom, traje do 1990.<br />
kada elektrana biva pu{tena u pogon.<br />
Hidroelektrana ''Pirot'' je projektovana kao<br />
derivaciono postrojenje sa vi{estrukom<br />
[202]<br />
energija<br />
Dragan Veselinovi}, Ljubomir Stojanovi}<br />
HE ''Pirot'', Pirot<br />
UDC 621.311.21:621.224<br />
Iskustva iz eksploatacije<br />
i odr`avanja agregata HE ''Pirot''<br />
Rezime<br />
U radu su prikazana neka iskustva iz petnaestogodi{njeg rada i odr`avanja agregata HE<br />
''Pirot''. U uvodu je dat prikaz projektnog re{enja sistema HE ''Pirot'' sa osnovnim tehni~kim<br />
podacima agregata i postrojenja. U drugom delu su prikazana iskustva iz pogona, rezultati u<br />
proizvodnji elektri~ne energije u posmatranom periodu i ostvareni re`imi rada sa osvrtom na<br />
odstupanja u odnosu na projektovane. U tre}em delu su iskustva iz odr`avanja, data kroz<br />
primenjene metode za kontrolu i ispitivanje stanja agregata i kratki prikaz dobijenih rezultata.<br />
Tako|e je dat prikaz sanacije kavitacionih o{te}enja na obrtnim kolima turbina i prikaz<br />
preklinjavanja statora generatora kao najve}ih zahvata na odr`avanju u posmatranom<br />
periodu. Zavr{ni deo rada su zaklju~ci proistekli iz petnaestogodi{njeg rada kao i mogu}i<br />
pravci i smernice za dalje delovanje.<br />
Klju~ne re~i: hidroagregat, eksploatacija, odr`avanje, turbina, kavitacija, stator,<br />
preklinjavanje.<br />
Abstact<br />
This study presents some experiences of the 15 years of work and maintaing agregats of HPP<br />
''Pirot". The introduction contains review of the project solution for the system of the HPP<br />
''Pirot" with basic technical data of the agregats and installations. The second part of this<br />
study contains experiments from sections, results in production of electric energy during the<br />
observed period and achieved work regimes with turn to some deviations within the project<br />
solution.The third part contains experiences in maintaining which are showed in used<br />
methods for control and examination state of the agregat and a short presentation of the<br />
results. There is also a review of the reparation of the cavitations damages of the turbines and<br />
a review of recottering for stator of generator as one of the largest actions at the maintaing<br />
during the observed period.The final part of this study contains conclusions which are results<br />
of the 15 yers of work and possible directions and instructions for further work.<br />
Key words: hydro-agregat, exploatation, maintaining, turbin, cavitation, stator, recottering.<br />
namenom: za energetiku, snabdevanje<br />
vodom, za{titu od poplava, zadr`avanje<br />
nanosa, turizam i rekreaciju. U tu svrhu je<br />
izgra|ena nasuta brana visine 85 m ~ime je<br />
formirana akumulacija za sezonsko<br />
izravnavanje voda koja pri maksimalnoj koti<br />
uspora od 616,0 m nadmorske visine ima<br />
zapreminu od 170 mil. m3 i omogu}uje<br />
postrojenju maksimalni bruto pad od 245 m.<br />
Korisna zapremina akumulacije je 147 mil. m3 i omogu}ava prose~nu godi{nju proizvodnju<br />
od oko 100 GWh elektri~ne energije.<br />
Dovod vode do agregata vr{i se tunelom<br />
du`ine 9,1 km, pre~nika 4,5 m, i ukopanim<br />
~eli~nim cevovodom pre~nika 3,5/3,3 m,<br />
du`ine cca 1500 m. Voda se, posle prolaska<br />
kroz turbine, otvorenim odvodnim kanalom<br />
du`ine 1300 m odvodi do kompenzacionog<br />
bazena zapremine 600 000 m3 koji slu`i za<br />
dnevno izravnavanje voda koje se ispu{taju u<br />
reku Ni{avu.
energija<br />
Elektrana je opremljena sa dva agregata<br />
nominalne snage 40 MW. Agregati se sastoje<br />
od vertikalne Francis turbine, za nominalni<br />
neto pad od 206,4 m, protok od 22,5 m3 /s i<br />
br. obrtaja od 500 min-1, direktno spojene sa<br />
sinhronim generatorom nominalnog napona<br />
10,5 kV. Transformacijom na 110 kV - ni<br />
naponski nivo elektri~na energija se<br />
isporu~uje sistemu EPS-a u RP Pirot 2.<br />
Agregati su od pu{tanja u pogon do danas<br />
kroz 2500 pokretanja radili po oko 18200 sati<br />
i za to vreme je u elektrani proizvedeno<br />
ukupno 1.420 GWh elektri~ne energije.<br />
1. Iskustva iz pogona<br />
HE ''Pirot'' je projektovana kao vr{na<br />
elektrana za sezonsko izravnavanje voda sa<br />
prose~nim godi{njim anga`ovanjem od oko<br />
1500 sati (4 do 5 sati dnevno). Pu{tena je u<br />
rad 1990. U prvoj godini agregati su radili u<br />
celom opsegu optere}enja ali je nakon<br />
garancijskih ispitivanja na maksimalnom neto<br />
padu 1991. minimalna snaga turbine<br />
ograni~ena na 30 MW zbog nepovoljnih<br />
re`ima u ostalom delu opsega i od tada<br />
agregati, prakti~no, gotovo isklju~ivo rade sa<br />
maksimalnom snagom od 40 MW, odnosno<br />
38 MW od maja 2003. kada je ustanovljena<br />
regulaciona rezerva.<br />
U tabeli 1 su prikazani podaci o radu do kraja<br />
2004.god. i iz nje se vidi da je ostvareno<br />
prose~no anga`ovanje agragata za oko 25 %<br />
manje od projektovanog {to je posledica<br />
nepouzdanih hidrolo{kih podloga koje su<br />
kori{}ene za projektovanje. Merenjima koja<br />
su ustanovljena od 1990. i produ`enjem<br />
hidrolo{kog niza pokazano je, [1], da je<br />
prose~an godi{nji protok reke Viso~ice na<br />
pregradnom mestu 6,49 m3 /s umesto 8,1 m3 /s.<br />
Tako je, kao {to se vidi u tabeli 2, ostvarena<br />
prose~na godi{nja proizvodnja oko 95 umesto<br />
projektovanih 122 GWh.<br />
Prose~no dnevno anga`ovanje agregata HE<br />
''Pirot'' je ne{to preko 3 ~asa, ako se ra~una<br />
sa ukupnim godi{njim fondom sati. Me|utim,<br />
kako se iz tabele 2 vidi, agregati HE ''Pirot''<br />
nisu anga`ovani svih 365 dana u godini, ve}<br />
je njihovo anga`ovanje u posmatranom<br />
periodu bilo od 83 dana u 2001. do 217 u<br />
1999. ili prose~nih 141 dan godi{nje.<br />
Prevedeno na ~asovno anga`ovanje u toku<br />
dana ovo prakti~no zna~i da su samo u 2001.<br />
agregati HE ''Pirot'' radili u projektovanom<br />
re`imu, dok je u svim ostalim godinama<br />
prose~no dnevno anga`ovanje bilo skoro<br />
duplo du`e od projektovanog. Rad agregata<br />
du`i od 5 sati, za koje vreme se napuni<br />
kompenzacioni bazen, prakti~no zna~i da se<br />
celokupni protok kroz elektranu od 40 do 45<br />
m3 /s upu{ta u Ni{avu koja na tom mestu ima<br />
prose~an godi{nji protok od 12 m3 /s. Ovakav<br />
re`im ispu{tanja vode ima nepovoljne<br />
posledice naro~ito kod izrazito visokih, koje<br />
poja~ava, odnosno izrazito niskih vodostaja<br />
Ni{ave zbog naglih promena protoka.<br />
Na slici 1 je prikazan dijagram sa krivama<br />
prose~nih mese~nih nivoa u akumulaciji po<br />
godinama na kome se vidi da je na~in<br />
kori{}enja akumulacije razli~it po godinama<br />
ali i da kriva srednje vrednosti (deblja linija)<br />
ima klasi~an izgled.<br />
2. Iskustva iz odr`avanja<br />
Savremene strategije odr`avanja agregata u<br />
hidroelektranama se baziraju na konceptu<br />
predikativno-planskog odr`avanja pri ~emu<br />
se ocena njihovog stanja formira na osnovu<br />
periodi~nog ili permanentnog pra}enja nekih<br />
parametara. Odr`avanje agregata HE ''Pirot''<br />
sprovodi se kroz redovne godi{nje remonte<br />
Tabela 1 Vreme rada i broja pokretanja agregata HE ''Pirot''<br />
À1 A2<br />
Vreme rada Broj Vreme rada Broj<br />
[h] pokretanja [h] pokretanja<br />
Ukupno 17189:18 2412 17092:56 2359<br />
Prose~no godi{nje 1145:57 161 1139:31 157<br />
Maksimalno godi{nje 1933:43 271 1970:28 273<br />
Minimalno godi{nje 248:07 60 247:53 60<br />
Proizvodnja el.<br />
energije<br />
[kWh]<br />
Slika 1 Kriva kori{}enja akumulacije ''Zavoj''<br />
Tabela 2 Proizvedena elektri~na energija i prose~no vreme anga`ovanja HE ''Pirot''<br />
[203]<br />
Broj dana<br />
anga`ovanja<br />
agregata<br />
Prose~no<br />
dnevno<br />
anga`ovanje<br />
[h]<br />
Ukupno 1.320.243.570 1695<br />
Prose~no godi{nje 94.303.112 141 7:48<br />
Maksimalno godi{nje 148.598.250 217 9:47<br />
Minimalno godi{nje 38.483.000 83 2:59<br />
kada se pored pregleda i klasi~nih zahvata<br />
obavljaju i sva preporu~ena ispitivanja i<br />
dijagnosti~ki postupci radi ocene stanja<br />
turbina i generatora.<br />
2.1. Ispitivanje vibracionog stanja<br />
agregata<br />
Svakako jedan od najva`nijih pokazatelja<br />
stanja agregata je njegovo vibraciono stanje.<br />
U julu 1997, sa izvesnim zaka{njenjem u<br />
odnosu na po~etak rada elektrane ali pre<br />
drugih ve}ih radova na agregatima, izvr{eno<br />
je ''nulto'' ispitivanje vibracija [2] . Oba<br />
agregata su ispitana po identi~nom programu.<br />
Nakon sanacije kavitacionih o{te}enja na<br />
radnom kolu i preklinjavanja namotaja statora<br />
agregata koje je izvr{eno u remontu 1998. na<br />
agregatu A2, i 1999. na agregatu A1, izvr{ena su<br />
ponovna ispitivanja vibracija [3] i [4]. Rezultati<br />
svih ispitivanja dati su u tabelama 3 i 4.<br />
Prema internom dokumentu JP''Djerdap'', [5],<br />
grani~ne vrednosti vibracionih stanja su<br />
slede}e: a) odli~no 2A < 65 μm, b) dobro 2A =<br />
65 ÷ 120 μm, c) zadovoljavaju}e 2A = 120 ÷<br />
200 μm, d) nezadovoljavaju}e 2A > 200 μm.<br />
Grani~ne vrednosti za ocenu vibracionog<br />
stanja prema [5] dato su u tabeli 5.<br />
2.2. Sanacija kavitacionih o{te}enja na<br />
obrtnim kolima turbina<br />
Prilikom svih pregleda u toku redovnih<br />
godi{njih remonata agregata uo~ena su<br />
o{te}enja od kavitacije na obrtnim kolima<br />
kod obe turbine. Kako je pokazano u [6] pri<br />
radu HE ''Pirot'' sa maksimalnim snagama<br />
oba agragata, u celom opsegu promena kote<br />
gornje vode u akumulaciji obezbe|ena je<br />
kavitacijska rezerva k σ od 1,23 do 1,31.<br />
Na|ena kavitacijska o{te}enja na obrtnim<br />
kolima turbina HE ''Pirot'' se sla`u sa<br />
rezultatima ispitivanja razvoja kavitacijskih<br />
o{te}enja kod Francisovih turbina [7] i<br />
ocenjena su nakon 8000 sati rada prema IEC<br />
609. Maksimalne dubine o{te}enja i<br />
zapremina odnetog materijala su bile u<br />
granicama dopu{tenih vrednosti ali su<br />
povr{ine zahva}ene kavitacijom znatno<br />
prevazilazile dopu{tene vrednosti. Zbog toga<br />
je 1998. na obrtnom kolu agregata A2, a<br />
1999. na A1 , izvr{ena sanacija kavitacijskih<br />
o{te}enja (slika 2 i 3).<br />
U toku priprema i izvo|enja sanacije izvr{eno<br />
je ~itav niz kontrola i ispitivanja obrtnih kola
energija<br />
Tabela 3 Relativne vibracije vratila<br />
A1 A2<br />
1997. 1998. 1997. 1999.<br />
Zona turbinskog le`aja 2A 0-peak (ì m) 50 78 64 66<br />
Zona donjeg gen. le`aja 2A 0-peak (ì m) 68 70 69 75<br />
Tabela 4 Apsolutne vibracije pomeraja ku}i{ta le`ajeva agregata<br />
A1 A2<br />
1997. 1998. 1997. 1999.<br />
Turbinski le`aj A ef (ì m) 4,5 6,4 5,4 6,9<br />
Donji generatorski le`aj A ef (ì m) 2,9 2,8 3,2 2,4<br />
Gornji generatorski le`aj A ef (ì m) 2,5 6,5 6,2 8,5<br />
Nose}i le`aj A ef (ì m) 3,0 2,4 1,9 3,2<br />
Tabela 5 Grani~ne vrednosti za ocenu vibracionog stanja le`ajeva agregata<br />
Aef (ì m)<br />
Radijalni le`aj Nose}i le`aj<br />
Odli~no < 4 < 3<br />
Dobro 4 ÷ 9 3 ÷ 7<br />
Zadovoljavaju}e 9 ÷ 18 7 ÷ 14<br />
Nezadovoljavaju}e 18 ÷ 36 14 ÷ 27<br />
Nedozvoljeno > 36 > 27<br />
Slika 2 Kavitacijsko o{te}enje uz<br />
ulaznu ivicu le|ne strane<br />
lopatice obrtnog kola<br />
bez razaranja: vizuelna i dimenziona kontrola<br />
kola sa registrovanjem svih o{te}enja i<br />
zapa`anja, ispitivanje magnetofluksom u<br />
obimu 100% radi utvr|ivanja eventualnih<br />
povr{inskih prslina, ultrazvu~no ispitivanje<br />
zavarenog spoja izme|u glav~ine i gornjeg<br />
venca obrtnog kola u obimu 100 % radi<br />
utvr|ivanja njegove zapreminske<br />
nehomogenosti, tretiranje povr{ina lopatica<br />
rastvorom nitala radi utvr|ivanja lokacija<br />
ranijih sanacija navarivanjem i merenje<br />
povr{inske tvrdo}e osnovnog materijala i<br />
navarenih zona.<br />
Tehnologija navarivanja za sanaciju o{te}enja je<br />
predlo`ena od strane proizvo|a~a turbina ^KD<br />
Blansko, a sastoji se u bru{enju o{te}enih<br />
mesta, lokalnom predgrevanju na 1500C, navarivanju prvog vezivnog sloja elektrodom sa<br />
25% Cr i 13% Ni, tip AWS E-309 (izvedeno sa<br />
elektrodom sa 29% Cr - 9 % Ni), navarivanju<br />
drugog i ostalih slojeva elektrodom sa 18% Cr-<br />
8% Ni-2% Mo, tip AWS E-308 (izvedeno sa<br />
elektrodom sa 18% Cr-8 % Ni-6% Mn),<br />
dogrevanju navarenih povr{ina oko 1 sat na oko<br />
1500C i dovo|enju bru{enjem na zahtevanu<br />
geometriju i kvalitet povr{ine.<br />
Na obrtnom kolu agregata A2 saniranom<br />
1998. nije vr{ena nikakva korekcija<br />
geometrije lopatica, dok je na kolu A1<br />
saniranom 1999. izvr{ena probna korekcija<br />
ulazne ivice na dve lopatice i korekcija<br />
radijusa korena lopatice na {est lopatica.<br />
Slika 3 Kavitacijsko o{te}enja izlaznim<br />
ivicama le|nih strana lopatica<br />
obrtnog kola<br />
Pri dosada{njim pregledima nakon sanacije je<br />
utvr|ena ponovna pojava o{te}enje od<br />
kavitacije na istim mestima ali se ~ini da je<br />
intenzitet o{te}enja manji. Do pregleda kola u<br />
toku remonta za 2005. dosti}i }e se gotovo<br />
istovetno vreme rada pre i nakon sanacije {to<br />
}e omogu}iti objektivniju procenu. Kona~na<br />
ocena uspe{nosti izvedenih sanacija }e, zbog<br />
polo`aja o{te}enja, na`alost biti doneta tek<br />
pri slede}oj demonta`i obrtnih kola jer sa<br />
platforme u sifonu nije mogu}e izvr{iti<br />
detaljno i precizno snimanje stanja.<br />
2.3. Ispitivanja izolacionog sistema<br />
generatora<br />
Shodno preporukama EPS-a, [8], i internom<br />
Uputstvu [9] za ispitivanje elektroopreme za<br />
grupu Izolacioni sistemi sinhronih generatora<br />
i kolektorskih budilica za delove preduze}a u<br />
sastavu JP ''\erdap'' Kladovo (doneto<br />
3.6.1996) u HE ''Pirot'' se svake godine<br />
sprovode ispitivanja izolacionog sistema (IS)<br />
generatora u slede}em obimu:<br />
� merenje izolacionog otpora statorskog<br />
namotaja;<br />
� merenje faktora dielektri~nih gubitaka i<br />
kapaciteta izolacije statorskog namotaja pri<br />
naponu od 0.2Un do 1.0Un u skokovima<br />
od 0.2Un;<br />
� merenje intenziteta parcijalnih pra`njenja<br />
(PD) u dB i prividnog naelekrisanja<br />
parcijalnih pra`njenja u pC pri naponu od<br />
0.2Un do 1.0Un u skokovima od 0.2Un;<br />
[204]<br />
� ispitivanje izolacionog sistema statorskog<br />
namotaja povi{enim naizmeni~nim<br />
naponom 1,2 Un industrijske frekvencije<br />
50Hz, 60sec;<br />
� merenje izolacionog otpora statorskog<br />
namotaja posle ispitivanja povi{enim<br />
naizmeni~nim naponom industrijske<br />
frekvencije;<br />
� merenje izolacionog otpora rotorskog<br />
namotaja.<br />
Ukoliko bi se merenjem izolacionog otpora<br />
statorskog namotaja dobile vrednosti otpora<br />
ispod minimalno dopu{tenih, IS generatora bi<br />
morao biti ispitan i visokim jednosmernim<br />
naponom. U dosada{njoj praksi do ovakvog<br />
slu~aja nije do{lo, jer je ocena stanja izolacije<br />
IS oba generatora, nakon svih ispitivanja do<br />
sada, takva da se oni svrstavaju u prvu grupu<br />
IS (ispravan IS bez znakova pove}anog<br />
starenja kod koga se mo`e o~ekivati pouzdan<br />
rad u du`em vremenskom periodu), po svim<br />
relevantnim kriterijumima.<br />
2.4. Preklinjavanje statora<br />
Su{tinski bitno za ispravan rad ovakvog tipa<br />
generatora, koji je u toku eksploatacije<br />
izlo`en vi{estrukom naprezanju zbog<br />
mehani~kih, elektri~nih i termi~kih sila<br />
(uticaja), je stabilnost sistema u~vr{}enja<br />
statorskog namotaja. Ovde to posebno dolazi<br />
do izra`aja upravo zbog velikog broja ciklusa<br />
grejanje-hla|enje kojima je generator izlo`en,<br />
{to dovodi do promene slobodne du`ine {tapa<br />
namotaja a time i do poreme}aja krutosti<br />
sistema. Na stabilnost sistema u~vr{}enja<br />
uti~u i vibracije od tangencijalnih vibracija<br />
zubaca na magnetnom kolu, koje izazivaju<br />
tro{enje i slabljenje klina u `lebu.<br />
Radi neutralisanja {tetnih posledica<br />
pove}anja vibracija {tapa u `lebu (sa krajnjim<br />
ne`eljenim ishodom u vidu odlepljivanja<br />
osnovne izolacije od bakra), deluje se<br />
preventivno kontinualnim pra}enjem stanja<br />
u~vr{}enja (zaklinjenosti) statorskog<br />
namotaja. Na generatorima u HE ''Pirot'' je, u<br />
tom smislu, maja 1998. izvr{ena ugradnja<br />
visokonaponskih kapacitivnih senzora po<br />
direkcionoj {emi, koji slu`e za detekciju<br />
parcijalnih pra`njenja (PD). Veli~ina<br />
parcijalnih pra`njenja se dobija na<br />
standardnom PC-u preko portabl test<br />
instrumenta. PD test mo`e da uka`e na vi{e<br />
mogu}ih problema u IS statorskog namotaja<br />
(odvajanje izolacije od bakra, postojanje<br />
vazdu{nih d`epova unutar izolacije,<br />
varni~enje izme|u izolacije i statorskog<br />
gvo`|a) ili na labavost namotaja u<br />
`lebovima. Ispitivanja PD se rade jednom u<br />
{est meseci a po potrebi, ukoliko se uo~i<br />
naglo pogor{anje stabilnosti namotaja ili<br />
kondicije IS, i ~e{}e.<br />
Odmah nakon uvo|enja ovog sistema, analize<br />
su pokazale da je stabilnost statorskog<br />
namotaja generatora G2 naru{ena, {to je<br />
dovelo do izvo|enja radova na potpunom<br />
preklinjavanju statora u okviru remontnih<br />
radova 1998. Na slikama 4 i 5 su prikazani<br />
rezultati PD testa na generatoru G2 u fazi C,<br />
sprovedenih pre zahvata preklinjavanja.<br />
Postupak preklinjavanja statora generatora<br />
G2 je sproveden u julu 1998. u okviru<br />
planiranih remontnih radova. Tada je<br />
zaklinjavanje ura|eno sa elasti~nim<br />
podmeta~ima i klinovima od staklolita ~ime<br />
je produ`en period izme|u dva kapitalna<br />
remonta generatora, s obzirom da su
energija<br />
Slika 4 PD faze C na G2 (puno optere}enje) Slika 5 PD faze C na G2 (minimalno optere}enje)<br />
Slika 6 Izgled namotaja statora pre<br />
preklinjavanja<br />
Slika 8 Namotaj statora nakon<br />
preklinjavanja<br />
ispitivanja pokazala (juko-cigre, R11-03,<br />
1995) da se sa elesti~nim podmeta~ima mo`e<br />
i}i, zavisno od nivoa degradacije IS, starosti i<br />
na~ina eksploatacije, i preko hiljadu<br />
ostvarenih toplotnih ciklusa, tj. start-stop<br />
ciklusa. Istovremeno je izvr{eno i u~vr{}enje<br />
glava namotaja. Izgled namotaja statora pre,<br />
u toku i nakon preklinjavanja prikazan je na<br />
slikama 6, 7 i 8. Posle remonta, u oktobru<br />
1998. izvr{eni su novi PD testovi (slika 9)<br />
Slika 7 Glave namotaja u toku<br />
preklinjavanja<br />
[205]<br />
neusagla{eni sa standardima pa je<br />
preporu~eno delimi~no preklinjavanje i/ili<br />
ukru}enje glava namotaja.<br />
Sli~an postupak je sproveden i na generatoru<br />
G1 u okviru remontnih radova 1999.<br />
Zaklju~ak<br />
Na osnovu svega izlo`enog op{ti je utisak da<br />
su agregati u HE Pirot u jako dobrom stanju,<br />
{to potvr|uju analize rezultata merenja koja<br />
se sukcesivno obavljaju po unapred<br />
utvr|enom planu i periodu diktiranom, pre<br />
svega, propisima i tehni~kim preporukama a<br />
potom i trenutnim stanjem agregata. Ovo<br />
naro~ito dobija na zna~aju kada se uzme u<br />
obzir projektovani re`im rada agregata i ono<br />
{to se ima u prakti~nim uslovima<br />
eksploatacije, a {to je posledica sve ve}ih<br />
potreba za elektri~nom energijom rapidno<br />
naprednog dru{tva u kome `ivimo i<br />
~ove~anstva uop{te.<br />
Literatura<br />
[1] Institut ''Jaroslav ^erni'', Hidrolo{ke<br />
obrade sedmi~nih proticaja za profile HE,<br />
Beograd, 2005.<br />
[2] Lola Institut, Rezultati<br />
Slika 9 PD faze C na G2 (puno optere}enje)<br />
ispitivanja vibracionog stanja<br />
hidroagregata HE ''Pirot'',<br />
Beograd, januar 1998.<br />
[3] Lola Institut, Rezultati<br />
ispitivanja vibracionog<br />
stanja hidroagregata A2<br />
HE ''Pirot'', Beograd,<br />
decembar 1999.<br />
[4] Lola Institut, Rezultati<br />
ispitivanja vibracionog<br />
stanja hidroagregata A1 HE<br />
''Pirot'', Beograd, maj 2000.<br />
[5] JP ''\erdap'', Norme za<br />
ocenu vibracionog stanja<br />
koji su potvrdili da je preklinjavanje izvedeno hidroagregata i pumpno-akumulacionih<br />
uspe{no s'obzirom na evidentno smanjenje agregata, Kladovo, jun 1997.<br />
nivoa parcijalnih pra`njenja.<br />
[6] Ignjatovi} B., Veselinovi} D., Tehni~ki<br />
U prilog tome govori i slede}e:<br />
izve{taj o kavitacijskim o{te}enjima obrtnih kola<br />
� broj startova generatora G2 u vremenu od turbina HE ''Pirot'', Beograd, septembar 1997.<br />
oktobra 1998. do danas iznosi oko 1400, a [7] Abdurahmanov L.F., Ananjin B.N. i dr.,<br />
poslednji rezultati PD testa obavljenog Hidroenergetska i pomo}na oprema<br />
28.4.2005. su zadovoljavaju}i i ne ukazuju hidroelektrana, Tom 1, Osnovna oprema<br />
na preku potrebu intervencije<br />
elektrana, Energoatomizdat, Moskva, 1988.<br />
preklinjavanjem;<br />
[8] EPS, Tehni~ka preporuka TP 32, maj 1982.<br />
� u okviru remonta 2004. je izvr{eno<br />
[9] JP ''\erdap'', Uputstvo za ispitivanje<br />
snimanje stanja zaklinjenosti statorskog elektroopreme za grupu izolacioni sistemi<br />
namotaja od strane renomirane firme koja sinhronih generatora i kolektorskih budilica<br />
je ve} imala uspeha na oceni stanja za delove preduze}a u sastavu JP ''\erdap'',<br />
generatora u HE ''Pirot'', a rezultati su<br />
Kladovo, jun 1996.<br />
pokazali da su samo 1,85% {tapova na<br />
donjoj i 0,62% na gornjoj strani
Uhidroelektranama "Ov~ar Banja" i<br />
"Me|uvr{je" na Zapadnoj Moravi i u<br />
HE "Zvornik" na Drini ugra|ene su<br />
Kaplanove turbine, ~ije su tehni~ke<br />
karakteristike date u tabeli 1.<br />
Iz tabele 1 se vidi da je kod HE "Zvornik"<br />
optimalni neto pad daleko ve}i od<br />
maksimalnog u elektrani, odnosno u fazi<br />
projektovanja nepravilno je definisana brzina<br />
obrtanja, koja je trebala da iznosi 125 min-1 , a<br />
{to ima za posledicu rad turbina daleko van<br />
optimuma sa sni`enim stepenima korisnosti<br />
preko 5% u odnosu na uobi~ajene vrednosti.<br />
Hidroagregati su uvedeni u eksploataciju u<br />
periodu 1954-1958. i do sada svaki agregat je<br />
bio na mre`i preko 200.000 ~asova, odnosno,<br />
turbine su ve} utro{ile svoj nominalni<br />
tehni~ki resurs.<br />
Za navedene hidrauli~ke turbine nisu izvr{ena<br />
energetska ispitivanja na modelu sa<br />
potpunom geometrijskom sli~no{}u, tako da<br />
se pouzdano ne zna sa kojim stepenom<br />
korisnosti se turbine eksploati{u.<br />
Na osnovu postoje}ih energetskih ispitivanja<br />
na dva modela sa nepotpunom geometrijskom<br />
sli~no{}u, [1] i [2], mo`e se proceniti stepen<br />
korisnosti turbina u eksploataciji, ali se ne<br />
mogu utvrditi optimalne kombinatorne veze<br />
koje bi se kontrolisale u pogonu.<br />
U toku dosada{nje eksploatacije na turbinama<br />
nisu vr{ena indeksna ispitivanja, kako bi se<br />
utvrdile optimalne kombinatorne veze, jer ne<br />
postoje ugra|eni priklju~ci za merenje razlike<br />
pritisaka u istom spiralnom preseku,<br />
neophodni za odre|ivanje protoka po metodi<br />
Vinter-Kenedi.<br />
Tokom eksploatacije agregata HE "Zvornik"<br />
uo~eno je da se sa postoje}im otvorima<br />
regulacijskih organa mogu dobiti ve}e snage<br />
od nominalhnih, pa su iskustveno dobijeni<br />
parametri: maksimalna snaga turbine<br />
P = 25.900 kW i maksimalni protok<br />
Tmax<br />
Q = 155 m max 3 /s.<br />
Obzirom na utro{eni tehni~ki resurs u bli`em<br />
vremenu bi}e potrebno izvr{iti revitalizaciju i<br />
modernizaciju hidrauli~kih turbina, pa pri<br />
tome treba razmotriti i mogu}nost pove}anja<br />
nominalne snage i instalisanog protoka, uz<br />
primenu savremenih dostignu}a na polju<br />
projektovanja hidrauli~kih turbina, koja bi se<br />
iskoristila pri revitalizaciji.<br />
energija<br />
Branislav Ignjatovi} , Vladimir Petrovi}<br />
JP "\erdap", Beograd<br />
Aleksandar Petrovi}<br />
"Energoprojekt-Hidroin`enjering" AD, Beograd<br />
UDC 621.311.21:621.224.004.69(497.11)<br />
Hidrauli~ki aspekti<br />
pove}anja snage Kaplanovih<br />
turbina HE “Ov~ar Banja”,<br />
HE “Me|uvr{je” i HE<br />
“Zvornik” pri revitalizaciji<br />
Rezime<br />
U hidroelektranama "Ov~ar Banja", "Me|uvr{je" i "Zvornik" ugra|ene su Kaplanove turbine,<br />
proizvedene od strane fabirke "Litostroj", Ljubljana, pu{tene u eksploataciju u periodu 1954-<br />
1958, koje su do sada odradile preko 200.000 ~asova na mre`i.<br />
Kako bi se pravilno ocenili efekti predstoje}e revitalizacije i izabrala optimalna varijanta,<br />
potrebno je poznavati energetske karakteristike postoje}ih hidroturbina pre i posle<br />
revitalizacije.<br />
Za ove turbine ne postoje pozdane eksploatacione karakteristike, s obzirom da nisu vr{ena<br />
ispitivanja na modelu sa potpunom geometrijskom sli~no{}u, kao ni indeksna ispitivanja na<br />
hidroturbinama u elektrani, pa se ne zna da li se koriste u optimalnim pogonskim uslovima.<br />
U radu se daje definisanje eksploatacionih karakteristika prema raspolo`ivim literaturnim<br />
podacima na osnovu modelskih ispitivanja sa nepotpunom geometrijskom sli~no{}u, procena<br />
mogu}eg pove}anja nominalne snage, instalisanog protoka i stepena korisnosti, kao i<br />
definisanje hidrauli~kih karakteristika revitalizovanih turbina na osnovu {koljkastih<br />
karakteristika svetski poznatih proizvo|a~a i korekcionih postupaka razvijenih na Ma{inskom<br />
fakultetu u Beogradu.<br />
Klju~ne re~i: hidrauli~ka turbina, revitalizacija, pove}anje nominalne snage i instalisanog<br />
protoka.<br />
Hydraulic Aspects of Power Increase of Kaplan Turbines at HPP “Ov~ar<br />
Banja”, HPP “Me|uvr{je” and HPP “Zvornik” During Rehabilitation<br />
HPP "Ov~ar Banja", "Medjuvr{je" and "Zvornik" have buit-in Kaplan turbines manufactured<br />
by Litostroj, Ljubljana and put into operation within the period from 1954 to 1958, which<br />
have so far done more than 200.000 hours at network.<br />
In order to estimate the effects of the forthcoming rehabilitation properly and selec the<br />
optimum variant, it is necessary to know the efficiency characteristic of the existing hydro<br />
turbines before and after the rehabilitation.<br />
As for those turbines, there are o reliable exploitation characteristic since no model testing<br />
with complete geometrical similarity have been carried out and index testing on hydro<br />
turbines at the plant, either so it is not known whether they are used under optimum operation<br />
conditions.<br />
The paper defines exploitation characteristic according to the available literature data based<br />
on model testing with incomplete geometrical similarity and also estimates the possible<br />
nominal capacity increase, installed discharge and efficiency degree and defines hydraulic<br />
characteristic of the rehabilitated turbines based on hillchart characteristic of the world<br />
recognized manufacturers and the correction procedures devaloped at the Faculty of<br />
Mechanical Engineering in Belgrade.<br />
Key words: hydraulic turbine, rehabilitation, power and installed discharge increases.<br />
1. Identifikacija ugra|enih<br />
hidrauli~kih turbina i uklapanje<br />
u savremenu tipizaciju<br />
Geometrijski i strujni parametri hidrauli~kih<br />
turbina, ugra|enih u napred navedenim<br />
elektranama dati su u tabeli 2.<br />
Prema ruskoj nomenklaturi turbina, [3],<br />
postoje}e turbine spadaju u Kaplanove<br />
turbine za neto padove do 40 m, a {to govori<br />
o tome da se u vreme gradnje napred<br />
navedenih elektrana nije raspolagalo sa<br />
[206]<br />
brzohodnijim tipovima Kaplanovih turbina, a<br />
ujedno se {tedelo na gra|evinskim radovima<br />
zbog manjih dopu{tenih visina sisanja.<br />
2. Odre|ivanje eksploatacionih<br />
karakteristika postoje}ih<br />
hidrauli~kih turbina HE “Zvornik”<br />
U vreme kada su proizvedene napred<br />
navedene hidrauli~ke turbine, kod izrade<br />
eksploatacionih karakteristika za efekat
energija<br />
Tabela 1 Tehni~ki parametri postoje}ih hidrauli~kih turbina<br />
Tehni~ki parametar<br />
razmere kori{}ena je formula Hatona, koja pri<br />
prera~unavanju stepena korisnosti sa modela<br />
na prototip u oblasti rada turbine daleko van<br />
optimuma daje nerealno pove}anje stepena<br />
korisnosti.<br />
Zbog toga je poku{ano da se na osnovu<br />
podataka modelskih ispitivanja [1] i [2] izradi<br />
eksploataciona karakteristika turbina HE<br />
"Zvornik", kori{}enjem va`e}e formule za<br />
efekat razmere po IEC 995.<br />
Prema podacima firme "VOITH" turbine HE<br />
"Zvornik" su geometrijski najsli~nije<br />
turbinama HE "Riburg", [ver{tat, iz 1928.<br />
Za ove turbine izvr{ena su modelska<br />
ispitivanja u laboratoriji u Hajdenhajmu, na<br />
modelu slede}ih parametara:<br />
� pre~nik obrtnog kola modela, D 1M (mm)720<br />
� pre~nik grla sifona, D GR (mm) 700<br />
� visina sprovodnog aparata, b 0 (mm) 258<br />
HE "Ov~ar Banja"<br />
i HE "Me|uvr{je"<br />
manja ve}a<br />
� broj lopatica obrtnog kola, z 6<br />
1<br />
� ugao lopatica obrtnog kola, β ( 0 ) 0-30<br />
� pad modela, H (m) 2,5 M *<br />
Napred navedeni geometrijski parametri,<br />
prera~unati na turbine HE "Zvornik" ne<br />
odstupaju za vi{e od 3%, pa se rezultati<br />
modelskih ispitivanja mogu koristiti za<br />
prera~unavanje karakteristika prototipa.<br />
Na osnovu {koljkastog dijagrama iz [1]<br />
izra|ena je proto~na eksploataciona<br />
karakteristika prototipa, data na slici 1.<br />
Iz dijagrama sa slke 2 se vidi da:<br />
� nominalni parametri turbine odgovaraju<br />
vrednostima iz tabele 1,<br />
� maksimalna snaga turbine P =25.900,<br />
Tmax<br />
pri protoku 155m3 /s, ostvaruje se na neto<br />
padu 19,5m,<br />
� za postizanje maksimalne snage turbine<br />
potrebno je lopatice obrtnog kola otvoriti<br />
na ugao β = 20,8°,<br />
[207]<br />
HE "Zvornik"<br />
Nominalna snaga, P T (kW) 2.630 * 4.095 * 22.350 *<br />
Pre~nik obrtnog kola, D 1 (mm) 1.590 1960 4.650<br />
Brzina obrtanja, n n (min -1 ) 375 300 150<br />
Instalisani protok, Q i (m/s) 14,5 * 25,0 * 135,8 *<br />
Ra~unski neto pad po snazi, H rP (m) 21,5 19,0 19,3<br />
Stepen korisnosti u nominalnom re`imu,ç n(%) 86,0 87,9 86,9<br />
Neto pad u optimumu, H∧ (m) 24,7 ** 24,0 ** 33,8 **<br />
Maksimalni neto pad u elektrani, H max (m) 22,73 22,76 23,31<br />
Minimalni neto pad, H min (m) 16,33 16,13 15,13<br />
Broj agregata u elektrani 1 1 4<br />
* Prema crte`ima isporu~ioca turbina<br />
** Prema {koljkastom dijagramu modela laboratorije fime "VOITH", [1]<br />
Tabela 2 Geometrijski i strujni parametri postoje}ih turbina<br />
Parametar<br />
HE "Ob~ar Banja" i HE "Me|uvr{je"<br />
manja ve}a<br />
HE "Zvornik"<br />
Tip spirale ~eli~na betonska<br />
Ugao obuhvata spirale, ö 0 ( o ) 345 210<br />
Relativna {irina spirale u osnovi B SP/D 1 3,77 2,90<br />
Broj stubova statora, z ST 8 12<br />
� kod nominalnih parametara turbina<br />
potrebna visina sisanja postrojenja iznosi<br />
H SD = -0,8 m,<br />
� za maksimalnu snagu potrebna visina<br />
sisanja je H SD = -2,3 m.<br />
3. Pove}anje nominalne snage i<br />
instalisanog protoka pri<br />
revitalizaciji hidrauli~kih turbina<br />
Pri revitalizaciji hidrauli~kih turbina<br />
primenom obrtnih kola ve}e brzohodnosti,<br />
vi{eg stepana korisnosti, boljih kavitacijskih<br />
karakteristika, uz izmene na proto~nom traktu<br />
koje bi obuhvatile pove}anje pre~nika<br />
obrtnog kola, rekonstrukciju donjeg prstena<br />
sprovodnog aparata, oklopa obrtnog kola,<br />
konusa i kolena sifona, mo`e se o~ekivati<br />
pove}anje nominalne snage i instalisanog<br />
protoka do 25%.<br />
Obzirom na geometrijske parametre<br />
savremenih hidrauli~kih turbina, kod turbina<br />
HE "Ov~ar Banja",<br />
HE "Me|uvr{je" i<br />
Turbina<br />
PL 40 prema [3]<br />
Relativni podeoni krug sprovodnog aparata, D o/D 1 1,346 1,347 1,215 1,15-1,25<br />
Relativna visina sprovodnog aparata, b o/D 0,371 0,383 0,370 0,375<br />
Broj lopatica sprovodnog apartata, z o 16 20 24<br />
Tip profila sprovodne lopatice asimetri~an<br />
Relativna du`ina oklopa obrtnog kola,h 0/D 1 0,226 0,21-0,26<br />
Broj lopatica obrtnog kola, z 1 5 6 6 5-6<br />
Relativni pre~nik glav~ine obrtnog kola,d G/D 1 0,472 0,473 0,44<br />
Relativna visina sifona, h S/D 1 2,35<br />
Relativna {irina sifona u osnovi, B S/D 1 3,24 3,52 3,23<br />
Optimalna jedini~na u~estanost obrtanja, n 11∧ (min -1 ) 119 * (118 ** ) 115-126<br />
Optimalni jedini~ni protok, Q 11∧ (m 3 /s) 1,10 * (1,04 ** ) 1,0-1,2<br />
Stepen korisnosti u optimumu modela, ç ∧M (%) 87,5 * (88,6 ** )<br />
Koeficijent brzohodnosti za optimum, n SP∧ (min -1 ) 426 * (413 ** ) 450-570<br />
* Prema {koljkastom dijagramu [1], firme "VOITH"<br />
** Prema {koljkastom dijagramu laboratorije "Turboin{ptitut" [2]<br />
HE "Zvornik"<br />
postoji mogu}nost<br />
pove}anja pre~nika<br />
obrtnog kola do<br />
vrednosti datih u<br />
tabeli 3. U istoj<br />
tabeli su dati<br />
izmenjeni<br />
geometrijski<br />
parametri<br />
postoje}ih turbina,<br />
kao i geometrija<br />
turbine PL 20 po<br />
nomenklaturi [3],<br />
namenjena za<br />
padove oko 20 m.<br />
Iz tabele 3 se vidi<br />
da se pove}anjem<br />
pre~nika obrtnog<br />
kola geometrijski<br />
parametri<br />
postoje}ih turbina<br />
pribli`avaju<br />
parametrima<br />
savremenih<br />
turbina, izuzev<br />
relativne visine<br />
sprovodnog<br />
aparata, koja se<br />
smanjuje, a {to je<br />
pra}eno<br />
pove}anjem<br />
gubitka pada u sprovodnom aparatu, i<br />
posebno u spirali kod turbina HE "Ov~ar<br />
Banja" i HE "Me|uvr{je".<br />
Zbog toga je potrebno optimizirati pre~nik<br />
obrtnog kola, profilisanje stubova statora i<br />
me|usobni polo`aj stubova statora i<br />
sprovodnih lopatica, uzimaju}i u obzir<br />
tra`eno pove}anje snage i protoka.<br />
4. Procena energetskih<br />
karakteristika revitalizovanih<br />
turbina u HE “Ov~ar Banja”<br />
i HE “Me|uvr{je”<br />
Za procenu energetskih karakteristika<br />
revitalizovanih turbina sa pove}anim<br />
pre~nikom obrtnog kola mo`e da poslu`i<br />
{koljkasti dijagram modela Kaplanove<br />
turbine PL 200/811-VB-50 iz [3], dat<br />
na slici 2.
energija<br />
Slika 1 Proto~na eksploataciona karakteristika postoje}ih turbina HE “Zvornik”<br />
⊕ - nominalni re`im PT=22,35 MW<br />
⊕ - re`im maksimalne snage PTmax=25,9 MW<br />
Tabela 3 Geometrijski parametri turbina posle pove}anja pre~nika obrtnog kola<br />
Parametar<br />
PL 20<br />
prema [3]<br />
HE "Ov~ar Banja"<br />
i HE "Me|uvr{je"<br />
manja ve}a<br />
HE"Zvornik"<br />
Pre~nik obrtnog kola, D1 (mm) 1.700 2.100 4.900<br />
Relativni podeoni krug sprovodnog aparata, D 0/D 1 1,15 1,28 1,26 1,15<br />
Relativna visina sprovodnog aparata, b 0/D 1 0,375 0,347 0,357 0,351<br />
Relativna du`ina sklopa obrtnog kola, b 0/D 1 0,21 0,21 0,23<br />
Relativni pre~nik glav~ine obrtnog kola d G/D 1 0,44 0,44 0,45<br />
Relativna visina sifona, h S/D 1 2-2,3 2,21 2,20 2,23<br />
Neto pad u optimumu, H∧ (m) 18,8 * 18,4 * 25,0 *<br />
* Prema {koljkastom dijagramu modela turbine PL 20/811-VB-50, [3]<br />
Modelska ispitivanja su izvedena pri neto<br />
padu H = 6 - 10 m, pri temperaturi vode t =<br />
m W<br />
100C, sa modelom pre~nika obrtnog kola<br />
D = 500 mm.<br />
1M<br />
Navedena turbina ima slede}e geometrijske<br />
karakteristike:<br />
� {irina spirale u osnovi, B = 2,65 D SP 1<br />
� ugao obuhvata spirale, ϕ = 210 0 0<br />
� povr{ina ulaznog preseka<br />
2<br />
spirale, A = 1,350 D UL 1<br />
� izlazni ugao spirale, δ = 36 SP 0<br />
� pre~nik sprovodnog aparata, D = 1,2 D 0 1<br />
� visina sprovodnog aparata, b 0 = 0,43 D 1<br />
� broj lopatica sprovodnog aparata, z 0 = 28<br />
� pre~nik glav~ine obrtnog kola, d GL = 0,4 D 1<br />
� broj lopatica obrtnog kola, z 1 = 4<br />
� visina sifona, h S = 2,43 D 1<br />
� du`ina sifona, L S =4,05 D 1<br />
� {irina sifona u osnovi, B S = 2,65 D 1<br />
� povr{ina izlaznog<br />
2<br />
preseka sifona, A = 2,851 D IZ 1<br />
[koljkasti dijagram sa slike 2 transformisa}e<br />
se u {koljkasti dijagram hipoteti~ke turbine,<br />
koja ima proto~ni trakt kao postoje}a turbina<br />
Slika 2 [koljkasti dijagram modela turbine PL 20/811 - VB - 50<br />
[208]<br />
sa uve}anim pre~nikom obrtnog kola, a<br />
obrtno kolo je iz turbine PL 20/811, ali sa 5<br />
lopatica, pri ~emu se smatra da su svi ostali<br />
elementi proto~nog trakta, koji se modifikuju,<br />
pravilno oblikovani.<br />
Na slici 4 data je geometrija proto~nog trakta<br />
postoje}e i rekonstruisane turbine.<br />
Prema metodologiji razvijenoj na Ma{inskom<br />
fakultetu u Beogradu, preno{enje parametara<br />
sa {koljkastog dijagrama (ozna~eno<br />
zvezdicom) na modifikovanu turbinu mo`e se<br />
izvr{iti po relacijama:<br />
* n = n (1)<br />
11 11<br />
* Q = Q (2)<br />
11 11<br />
(3)<br />
(4)<br />
U napred navedenim izrazima su: Dη - SP<br />
smanjenje stepana korisnosti modela zbog<br />
pove}anih gubitaka u ~eli~noj spirali u<br />
odnosu na betonsku poluspiralu,<br />
Dη - smanjenje stepena korisnosti modela<br />
hS<br />
zbog manje visine sifona,<br />
i Dη - pove}anje stepena korisnosti modela<br />
AS<br />
zbog ve}eg izlaznog preseka sifona<br />
modifikovane turbine.<br />
Relativni gubitak pada u spirali mo`e se<br />
odrediti po relaciji iz [4] :<br />
(5)<br />
gde je: ζ - koeficijent gubitka u spirali, koji<br />
SP<br />
zavisi od ugla obuhvata spirale, i za ϕ = 0<br />
3450 ima vrednost od 0,15 - 0,18.<br />
Kod poluspirala sa uglom obuhvata 2100 sa<br />
trapeznim popre~nim presecima, koeficijent<br />
gubitaka ima vrednost ζ = 0,11 [4].<br />
SP<br />
Razlika u stepenu korisnosti modela turbina<br />
zbog izmene forme i dimenzija spirale mo`e<br />
se dobiti primenom formule (5):<br />
=<br />
(6)<br />
U gornjem izrazu je: A = 0,2564 m ULM 2 -<br />
ulazni presek spirale modela postoje}e<br />
turbine, odnosno, modifikovane turbine, a =<br />
0,3375 m2 - ulazni presek poluspirale modela<br />
turbine PL 20/811, sve za pre~nik modela<br />
D = 500 mm.<br />
1M<br />
Uticaj visine sifona na stepen korisnosti<br />
modela mo`e se odrediti pomo}u dijagrama<br />
sa slika 4 iz [5] po formuli:<br />
(7)
energija<br />
Slika 3 Modifikovani proto~ni trakt manjih turbina HE "Ov~ar Banja" i HE "Me|uvr{je"<br />
Uticaj veli~ine izlaznog preseka sifona na<br />
stepen korisnosti mo`e se izra~unati po<br />
formuli iz [5]:<br />
Transformacijom izraza dobija se:<br />
(8)<br />
(9)<br />
U napred navedenom izrazu su: 0,7128 m 2 -<br />
povr{ina izlaznog preseka modela PL 20/811,<br />
a A IZ = 0,8999 m 2 - povr{ina izlaznog preseka<br />
turbine, sve za model D = 500 mm.<br />
1M<br />
Na osnovu {koljkastog dijagrama sa slike 3,<br />
primenom relacija (1), (2), (4), (6), (7) i (9)<br />
definisan je informativni dijagram<br />
QE<br />
(m 3 /s)<br />
Slika 4 Razlika stepena korisnosti modela, zbog<br />
izmene relativne visine sifona<br />
50<br />
[209]<br />
QT<br />
(m 3 /s)<br />
GV<br />
(miJM)<br />
DV<br />
(miJM)<br />
ΣΔ hg<br />
(m)<br />
H<br />
(m)<br />
modifikovane Kaplanove turbine<br />
PL 20/811 a - 50, dat na slici 5.<br />
Za nominalni bruto pad i `eljeno<br />
pove}anje instalisanog protoka<br />
odre|eni su parametri hidrauli~kih<br />
turbina za HE "Me|uvr{je",<br />
tabela 4, vode}i ra~una o<br />
karakteristi~nim padovima i<br />
gubicima pada datim u [6].<br />
Tako je dobijeno pove}anje<br />
nominalne snage i instalisanog<br />
protoka dato u tabeli 5.<br />
Provera kavitacijskih uslova rada<br />
izvr{ena je za modifikovane<br />
turbine u HE "Ov~ar Banja",<br />
obzirom na manje visine sisanja<br />
nego u HE "Me|uvr{je".<br />
U tabeli 6 dati su podaci za<br />
karakteristi~ne re`ime manje turbine.<br />
U gornjoj tabeli dopu{teni<br />
kavitacijski koeficijent s D odre|en<br />
je uzimaju}i vrednosti<br />
za s kr iz dijagrama sa<br />
slike 3, uz dodavanje<br />
rezerve Ds = 0,06<br />
prema [5].<br />
U tabeli 7 dati su<br />
podaci za<br />
karakteristi~ne re`ime<br />
ve}e turbine.<br />
Po podacima iz tabela<br />
6 i 7 se vidi da su<br />
kavitacijski uslovi rada<br />
turbina veoma<br />
povoljni, pogotovu {to<br />
su obrtna kola sa 5 i 6<br />
lopatica a relativni<br />
pre~nik glav~ine<br />
smanjen.<br />
5. Procena<br />
energetskih<br />
karakteristika<br />
revitalizovanih<br />
turbina HE<br />
“Zvornik”<br />
Za procenu energetskih<br />
karakteristika<br />
revitalizovanih turbina<br />
HE "Zvornik" mo`e da<br />
poslu`i, tako|e,<br />
{koljkasti dijagram sa<br />
slike 2.<br />
Iz geometrijskih podataka se vidi da je spirala<br />
prototipa relativno ve}ih proto~nih preseka u<br />
odnosu na model, sa izlaznim uglom spirale<br />
δ = 38,3 SP 0 , a {to omogu}ava propu{tanje<br />
Tabela 4 Odre|ivanje nominalnih parametara hidrauli~kih turbina<br />
n11M<br />
(min -1 )<br />
Q11<br />
(m 3 /s)<br />
ηM<br />
(5)<br />
η iP<br />
(5)<br />
PT<br />
(KW)<br />
20 0,78 20,12 140,9 1,54 89,0 90,6 3576<br />
273,0 252,10<br />
30<br />
1,29 19,61 140,9 1,54 89,0 90,8 5240<br />
Parametar<br />
Pre revitalizacije<br />
manja ve}a<br />
Posle revitalizacije<br />
manja ve}a<br />
Pove}anje<br />
manja ve}a<br />
Nominalna snaga PT (kW) 2.630 4.095 3.600 5.200 37% 27%<br />
Instalisani protok Qi (m3 Tabela 5 Pove}anje nominalne snage i instalisanog protoka pri revitalizaciji<br />
hidrauli~kih turbina HE "Ov~ar Banja" i HE "Me|uvr{je"<br />
/s) 14,5 25 20 30 34% 20%<br />
ve}ih protoka bez pove}anih gubitaka pada,<br />
ali pri ne{to ni`oj visini sprovodnog aparata.<br />
Visina sifona prototipa je ne{to manja u<br />
odnosu na model, ali ve}e du`ine, sa ve}im<br />
izlaznim presekom sifona, pa ne treba<br />
o~ekivati ve}e gubitke pada.<br />
S obzirom na napred navedeno, u prvom<br />
pribli`enju nije potrebno vr{iti korekciju stepena<br />
korisnosti modela zbog razlika proto~nog trakta.<br />
Pri analizi mogu}nosti pove}anja snage i<br />
instalisanog protoka turbine do 200 m3 /s<br />
po{lo se od uslova eksploatacije sa<br />
produbljenim nizvodnim koritom i<br />
povi{enim kotama akumulacije 158,00 miJM<br />
i 160,00 miJM, varijaju}i protok elektrane od<br />
biolo{kog minimuma do hiljadugodi{nje<br />
vode, [7].<br />
U tabeli 8 dati su rezultati iterativnog<br />
postupka procene, a na slici 6 u polju<br />
proto~ne eksploatacione karakteristike<br />
ucrtane su karakteristi~ni radni re`imi.
energija<br />
Tabela 6 Provera kavitacijskih uslova rada manje turbine<br />
Q E<br />
(m 3 /s)<br />
Q T<br />
(m 3 /s)<br />
GV<br />
(miJM)<br />
DV<br />
(miJM)<br />
[210]<br />
ΣΔ h g<br />
(m)<br />
H<br />
(m)<br />
n 11M<br />
(min -1 )<br />
Karakteristi~ni radni re`imi<br />
ucrtani su i u {koljkstom<br />
dijagramu na slici 2.<br />
Q 11<br />
(m 3 /s)<br />
20 20 293,00 271,00 0,92 21,08 137,6 1,51 0,464 0,524 -1,05 -1,56<br />
20 20 292,50 273,00 0,92 18,58 146,7 1,61 0,528 0,588 -0,93 -3,56<br />
50 20 292,50 273,00 1,16 18,34 147,6 1,62 0,536 0,596 -0,93 -3,56<br />
Tabela 7 Provera kavitacijskih uslova rada ve}e turbine<br />
Q E<br />
(m 2 /s)<br />
Q T<br />
(m 3 /s)<br />
GV<br />
(miJM)<br />
DV<br />
(miJM)<br />
ΣΔ h g<br />
(m)<br />
H<br />
(m)<br />
n 11M<br />
(min -1 )<br />
Q 11<br />
(m 3 /s)<br />
30 30 293,00 271,00 0,83 21,17 135,5 1,48 0,38 0,44 0,69 -1,71<br />
30 30 292,50 273,00 0,83 18,67 144,4 1,57 0,426 0,486 0,93 -3,71<br />
50 30 292,50 273,00 1,01 18,49 145,1 1,58 0,433 0,493 0,88 -3,71<br />
Slika 6 Karakteristi~ni re`imi rada revitalizovanih<br />
turbina HE "Zvornik"<br />
Q E<br />
(m 3 /s)<br />
GV<br />
(mnm)<br />
DV<br />
(mnm)<br />
Q T<br />
(m 3 /s)<br />
ΣΔh g<br />
(m)<br />
H<br />
(m)<br />
n 11M<br />
(min -1 )<br />
Q 11M<br />
(m 3 /s)<br />
6. Zaklju~ci<br />
Na osnovu izlo`enog u radu, za<br />
hidrauli~ke turbine HE "Ov~ar<br />
Banja" i HE "Me|uvr{je" mogu<br />
se dati slede}i zaklju~ci:<br />
1. Uve}anje instalisanog protoka<br />
u obe elektrane od 39,5 m 3 /s na<br />
50 m 3 /s uz pove}anje snage sa<br />
6.725 kW na 8.800 kW, je<br />
tehni~ki opravdano iz slede}ih<br />
razloga:<br />
- gubici pada u proto~nim<br />
traktovima elektrana, koji<br />
obuhvataju ulaznu re{etku,<br />
dovodni tunel, ra~vu i dovodne<br />
cevi do turbina su mali i sa<br />
pove}anjem protoka ovi gubici<br />
su jo{ uvek u preporu~enim<br />
granicama,<br />
- sifoni hidrauli~kih turbina su<br />
ve}e du`ine od uobi~ajenih, sa<br />
η M<br />
(%)<br />
σ M4L<br />
η iT<br />
(%)<br />
σ M6L<br />
σ kr<br />
σ kr<br />
σ D<br />
σ D<br />
H SD<br />
(m)<br />
H SD<br />
(m)<br />
H SP<br />
(m)<br />
H SP<br />
(m)<br />
ve}im izlaznim presekom, tako da izlazna<br />
energija iz sifona, i pri pove}anim protocima<br />
nije velika,<br />
- konstrukcija turbina je takva da omogu}ava<br />
uve}anje instalisanog protoka pove}anjem<br />
pre~nika obrtnog kola, sa modifikacijama<br />
proto~nog trakta u zoni od izlaza iz<br />
sprovodnog aparata do zavr{etka kolena<br />
sifona.<br />
2. Uve}anje snage turbine i instalisanog<br />
protoka pove}anjem pre~nika obrtnog kola<br />
omogu}uju:<br />
- prevelik pre~nik sprovodnog aparata, koji se<br />
sa pove}anjem pre~nika obrtnog kola svodi u<br />
preporu~ene granice,<br />
- obrtna kola sa 5 i 6 lopatica, koja imaju<br />
dobre kavitacijske uslove rada i pri<br />
pove}anim protocima, obzirom da su<br />
savremene turbine za padove oko 20 m sa<br />
obrtnim kolima sa 4 lopatice.<br />
3. Pravilnim oblikovanjem elemenata<br />
proto~nog trakta turbine mo`e se pove}ati<br />
stepen korisnosti turbina u optimumu na<br />
preko 93%.<br />
Tabela 8 Odre|ivanje karakteristi~nih neto padova turbine i ograni~enje protoka turbine po visinama sisanja i maksimalnom<br />
otvoru sprovodnog aparata<br />
P T<br />
(MW)<br />
ΔH S<br />
(m)<br />
H SD<br />
(m)<br />
H SP<br />
(m)<br />
Napomena<br />
60 160,0 134,75 60 0,05 25,25 144,6 0,497 85 87,2 12,83 0,25 H max extr<br />
165 160,0 135,15 165 0,39 24,46 146,9 1,388 91,7 0,53 93,9 0,353 37,00 1,5 -0,15 -0,15 H max, P n<br />
168 158,0 135,20 168 0,41 22,39 153,6 1,478 91,45 0,585 93,65 0,39 34,38 1,5 -0,23 -0,20<br />
188 158,0 135,25 188 0,51 22,24 154,2 1,660 90,5 0,69 92,7 0,46 37,83 0 -0,23 -0,25<br />
500 158,0 136,05 158 0,46 21,49 156,8 1,600 90,8 0,665 93,0 0,443 34,72 1,5 -1,02 -1,05<br />
740 158,0 136,60 185 0,49 21,91 159,0 1,695 90,25 0,725 92,45 0,483 34,91 1,5 -1,60 -1,60<br />
800 158,0 136,65 200 0,58 20,77 159,6 1,828 88,9 0,83 91,1 0,553 36,94 0 -1,49 -1,65 H rP<br />
1000 158,0 137,05 190 0,52 20,43 160,9 1,751 89,6 0,775 91,8 0,517 34,78 1,5 -2,06 -2,05<br />
1500 160,0 137,97 191 0,53 21,50 156,8 1,715 90,0 0,74 92,2 0,493 36,96 1,5 -2,10 -2,97 P n<br />
2000 158,0 138,75 200 0,58 18,67 168.4 1,928 87,7 0,90 89,9 0,60 32,77 1,5 -2,71 -3,75 H rQ,a 0max<br />
3000 158,0 139,90 190 0,52 17,58 173.6 1,887 87,8 0,875 90,0 0,583 29,34 1,5 -1,75 -4,90 a 0 max<br />
5000 158,0 141,70 170 0,42 15,88 182.7 1,777 87,0 0,85 89,2 0,567 23,50 1,5 -0,50 -6,70 a 0 max<br />
9000 166,4 146,53 143 0,31 13,56 197,9 1,663 84,0 0,73 86,2 0,487 16,59 1,5 1,25 -11,53 Hmin,a0max Oznake: Q - protok elektrane, Q - protok turbine, GV, DV - kota gornje vode, SDh - gubitak pada na re{etki i izlazni gubitak iz sifona, N - neto pad turbine, s , s -<br />
E T g M4L P6L<br />
kriti~ni kavitacijski koeficijent za obrtno kolo modela sa 4 lopatice i prototip sa 6 lopatica, R - snaga turbine pri mehani~kom stepenu korisnosti 0,995, DH - kavitacijska<br />
T S<br />
rezerva visine sisanja, H - dopu{tena visina sisanja, H - visina sisanja postrojenja.<br />
SD SP
4. U daljim fazama razmatranja revitalizacije<br />
agregata potrebno je optimizirati pove}anje<br />
pre~nika obrtnog kola, koje sa svoje strane<br />
ima uticaja kako na energetske, tako i<br />
konstruktivne osobine turbine.<br />
Za turbine HE "Zvornik" mo`e se zaklju~iti:<br />
- u fazi projektovanja HE "Zvornik", pri<br />
primeni turbine PL 40 za neto padove do 23<br />
m, nepravilno je definisana brzina obrtanja<br />
agregata n = 150 min -1 , umesto 125 min -1 ,<br />
a {to ima za posledicu rad turbina daleko van<br />
optimuma sa sni`enim stepenima korisnosti<br />
preko 5% u odnosu na uobi~ajene vrednosti,<br />
- za hidrauli~ke turbine nisu izvr{ena<br />
energetska ispitivanja na modelu sa<br />
potpunom geometrijskom sli~no{}u, tako da<br />
se pozdano ne zna sa kojim stepenom<br />
korisnosti se turbine eksploati{u, obzirom da<br />
je njihova radna oblast daleko van optimalne,<br />
- na osnovu postoje}ih energetskih ispitivanja<br />
na dva modela sa nepotpunom geometrijskom<br />
sli~no{}u mo`e se proceniti stepen korisnosti<br />
turbina u eksploataciji, ali se ne mogu<br />
utvrditi optimalne kombinatorne veze,<br />
- u toku dosada{nje eksploatacije na<br />
turbinama nisu vr{ena indeksna ispitivanja,<br />
kako bi se utvrdile optimalne kombinatorne<br />
veze u pogonu, jer ne postoje ugra|eni<br />
priklju~ci za merenje razlike pritisaka u istom<br />
spiralnom preseku, neophodni za odre|ivanje<br />
protoka po metodi Vinter-Kenedi,<br />
- pri budu}oj revitalizaciji hidrauli~kih<br />
turbina, primenom lopati~nog sistema za<br />
brzohodnije turbine, namenjene za neto<br />
padove oko 20 m, mogu}e je radnu oblast<br />
turbine pomeriti u zonu optimalnih re`ima sa<br />
visokim stepenom korisnosti, a zadr`avanjem<br />
broja lopatica obrtnog kola obezbediti<br />
povoljne kavitacijske uslove,<br />
- u slu~aju potrebe pove}anja instalisanog<br />
protoka elektrane, radi izjedna~avanja sa<br />
kapacitetom ~eone akumulacije HE<br />
"Vi{egrad", pove}anjem pre~nika obrtnog kola,<br />
do tehni~ki opravdane vrednosti D 1 = 4.900<br />
mm, mogu}e je instalisani protok turbine<br />
uve}ati na 200 m 3 /s, pri ~emu bi se nominalna<br />
snaga turbine popela na 37.000 kW.<br />
Literatura<br />
[1] [koljkasti dijagram modela Kaplanove<br />
turbine, crte` T 76234a,<br />
VOITH, Hajdenhajm, 1930.<br />
[2] [koljkasti dijagram modela Kaplanove<br />
turbine, crte` 312464 V,<br />
Turboin{titut, Ljubljana, 1968. godine<br />
[3] L.F. Abdurahmanov, B. N. Anan�in i<br />
dr., GidroÌnergeti~eskoe i<br />
vspomagatel�noe oborudovanie<br />
gidroÌlektrostanciŸ, Tom 1,<br />
Ïnergoatomizdat, Moskva, 1988.<br />
[4] I.E. MihaŸlov, Turbinn�e kamer�<br />
gidroÌlektrostaciŸ, ÏnergiÔ, Moskva, 1970.<br />
[5] A. Â. Bron{teŸn, A.N.Germanov i<br />
dr., Spravo~nik konstruktora<br />
gidroturbin, Ma{inostroenie,<br />
Leningrad, 1971.<br />
[6] B. Ignjatovi}, Hidrauli~ki aspekti<br />
pove}anja snaga turbina HE "Ov~ar Banja" i<br />
"Me|uvr{je" pri revitalizaciji hidroagregata,<br />
JP \erdap, Sektor za investicije i razvoj,<br />
Beograd, 1998.<br />
[6] B.Ignjatovi}, V. Petrovi}, Hidrauli~ki<br />
aspekti pove}anja snaga postoje}ih turbina<br />
HE "Zvornik", JP \erdap, Sektor za<br />
investicije i razvoj, Beograd, 2001.<br />
1. Uvod<br />
U Srbiji je, po~ev od prve velike naftne krize<br />
sedamdesetih godina pro{log veka, bilo<br />
nekoliko kampanja vezanih za problem<br />
energetskog kori{}enja malih vodotokova. Te<br />
kampanje, inicirane od dr`ave, naj~e{}e su se<br />
zavr{avale kao medijske. Jedino je, po~etkom<br />
[211]<br />
energija<br />
Prof. dr Milun Babi}, prof. dr Dobrica Milovanovi},<br />
doc. dr Neboj{a Jovi~i}, doc. dr Du{an Gordi},<br />
doc. dr Milan Despotovi}, dr Vanja [u{ter~i~<br />
Ma{inski fakultet, Kragujevac<br />
Regionalni evro centar za energetsku efikasnost, Kragujevac<br />
Mr Nenad Pavlovi}<br />
Agencija za energetsku efikasnost Republike Srbije, Beograd<br />
UDC 621.311.21:338.32]:502.173(497.11)<br />
Analiza mogu}ih energetsko-<br />
-ekonomsko-ekolo{kih doprinosa<br />
realizacije Glavnog plana za<br />
gradnju MHE u Srbiji<br />
Rezime<br />
U radu su izlo`eni rezultati analize energetskih, ekonomskih i ekolo{kih koristi koje mogu<br />
proiste}i u toku realizacije Glavnog plana za gradnju malih hidrocentrala u Srbiji, u ~ijoj su<br />
inicijaciji, pripremi i uobli~avanju, pored Ministarstva za rudarstvo i energetiku i<br />
Elektroprivrede Srbije, u~estvovali i Regionalni evro centar za energetsku efikasnost u<br />
Kragujevcu i Agencija za energetsku efikasnost Republike Srbije izradom obimne predstudije<br />
koja nosi naziv „Glavni plan za izgradnju malih hidrocentrala u Srbiji“. Cilj te predstudije je<br />
bio da preliminarno istra`i energetske, ekonomske i ekolo{ke mogu}nosti razli~itih varijanata<br />
organizovanog sprovo|enja gradnje malih hidrocentrala u narednih petnaest godina i da<br />
utvrdi optimalni scenario za organizovanu gradnju malih hidrocentrala.<br />
Po{to je predstudija imala u vidu da su u Srbiji ve} donete neophodne politi~ke i<br />
administrativne odluke vezane za budu}i razvoj energetike, da su u toku pripreme za<br />
deregulaciju tr`i{ta elektri~ne energije, kao i ~injenicu da je Elektroprivreda Srbije ve}<br />
pristupila svom restrukturisanju, u radu je u~injen poku{aj da se utvrde i odgovaraju}e<br />
metode za optimalno upravljanje gradnjom malih hidrocentrala u tim novim i za na{e<br />
okru`enje jo{ nedovoljno jasnim ekonomskim uslovima.<br />
Pored rezultata simulacije mogu}ih energetskih, ekonomskih i ekolo{kih dobitaka od<br />
sprovo|enja Glavnog plana, u radu su izlo`ene i osnovne karakteristike originalnog<br />
simulacionog modela i razvijenog softvera za utvr|ivanje tih dobitaka.<br />
Kljiu~ne re~i: Cena, CO x , elektri~na energija, ekolo{ke koristi, ekonomske koristi, glavni<br />
plan, mala hidrocentrala, matemati~ko modeliranje, NO x optimalni, pepeo, prihod, profit,<br />
redukovanje emisije, scenario, simulacija, snaga, SO x , tempo gradnje, to{ak, vodotok.<br />
Abstract<br />
In this work are presented results of analysis of energetic, economics and ecological<br />
advantages which can be arised from the current realization of the Master plan for building<br />
small power plants in Serbia. In it’s initiation, preparation and forming, participants were<br />
Ministry of Mining and Energetic, Electrical Industry of Serbia, Energy Efficiency Agency of<br />
Republic Serbia and Energy Efficiency Regional Euro Center of Kragujevac. They prepared<br />
Possibility Study with title “Master Plan for Building Small Power Plants in Serbia”. The aim<br />
of that study were preliminary investigation of energetically, economically and ecologically<br />
possibilities, different of variants organize convey of building small power plants for the next<br />
fifteen years, and optimal scenario consolidation for quality building of small power plants.<br />
As the Possibility Study had in it’s sight that political and administrative decisions connected<br />
with the future development of national energetic had been already made and also the fact<br />
that Electrical Industry of Serbia had been already restructured, in this work has been made<br />
attempt to consolidate the methods for optimal management of building small power plants in<br />
the new, and for our encirclement which is yet unsatisfactory clear economic conditions.<br />
Besides the results of simulation of potentional energetic, economics and ecological acquires<br />
from the Master plan, in this workr are displayed basic characteristics of original simulation<br />
mathematical model and developed software for establishing of these characteristics.<br />
Key words: Costs, CO x , electric power, ecological advantages, master plan, economical<br />
advantages, small power plant, mathematical modeling, NO x , optimization, ash, income,<br />
profit, reduction of the emission, scenario, simulation, power, SO x , tempo of the building,<br />
expense, water current.<br />
osamdesetih godina, u toku jedne takve<br />
kampanje ura|en kataster od oko 800 lokacija<br />
za gradnju malih hidrocentrala (MHC), i taj<br />
rezultat i danas slu`i svima koji poku{avaju<br />
da upozore da na teritoriji Srbije postoji<br />
neiskori{}en energetski resurs snage oko 500-<br />
600 MW, te da se o~i dr`avnih planera<br />
moraju usmeriti prema njemu.
energija<br />
Zakon o energetici 1 je po prvi put<br />
institucionalizovao MHC kao budu}u realnost<br />
u elektroenergetskom sistemu Srbije (EES) i<br />
konstatovao stvarni energetski zna~aj malih<br />
vodotokova. Povoljnosti koje je Zakon dao<br />
MHC predstavljaju solidan izazov za<br />
poslovne ljude i kapital, ali da bi do<br />
organizovane eksploatacije ovog obnovljivog<br />
energetskog potencijala moglo do}i,<br />
neophodno je, pored tog prvog - zakonskog,<br />
u~initi jo{ niz vrlo usmerenih, i od nadle`nih<br />
dr`avnih organa, podr`anih koraka.<br />
S tim u vezi treba napomenuti da sada{nje i<br />
budu}e investitore u energetsko kori{}enje<br />
malih vodotokova interesuje:<br />
� gde se ta~no nalaze lokacije za gradnju MHC,<br />
� koliko se elektri~ne energije na svakoj<br />
lokaciji mo`e proizvesti,<br />
� koliki su tro{kovi gradnje svake konkretne<br />
MHC,<br />
� koliki je rok otplate ukupne investicije i<br />
� procena profita koji se mo`e ostvariti u<br />
toku eksploatacionog veka MHC?<br />
Ovim se ne iscrpljuje spisak pitanja koja }e<br />
postavljati zainteresovani investitori i<br />
preduzetnici. Njih }e interesovati i:<br />
� geomorfolo{ke karakteristike terena;<br />
� hidrolo{ke karakteristike vodotoka;<br />
� stanje vlasni~kih odnosa vezanih za<br />
zemlji{te na kome }e se graditi mala<br />
hidroakumulacija i MHC;<br />
� metodlologija, uslovi i rokovi za dobijanje<br />
koncesija od nadle`nih dr`avnih organa;<br />
� pozicije ~vorova prenosne<br />
elektroenergetske mre`e na koje se MHC<br />
mogu priklju~iti;<br />
� tehni~ki i ostali uslovi i rokovi za<br />
priklju~ivanje MHC na elektroenergetsku<br />
mre`u;<br />
� mogu}nost fizi~kog pristupa lokacijama za<br />
gradnju MHC, itd.<br />
Nije bez zna~aja za podsticanje gradnje MHC<br />
potreba da investitori imaju pripremljene<br />
kataloge potencijalnih projektnih<br />
organizacija, proizvo|a~a MHC i servisa za<br />
njihovo teku}e odr`avanje.<br />
Pobrojani podaci koji bi morali da stoje na<br />
raspolaganju potencijalnim investitorima<br />
gradnje MHC, od kojih je najve}i deo u<br />
nadle`nosti dr`ave, pokazuju da se u proces<br />
njihovog prikupljanja i sistematizovanja<br />
moraju uklju~iti nadle`ni dr`avni organi. Ako<br />
se dr`ava blagovremeno i primereno ne<br />
uklju~i u taj posao, onda }e gradnja MHC biti<br />
prepu{tena stihiji, koja mo`e dovesti do<br />
izrastanja destibiliziraju}eg podsistema u<br />
EES, koji }e, umesto da podsti~e i unapre|uje<br />
procese deregulacije elektroprivrede, biti<br />
smetnja njegovom poslovanju na<br />
deregulisanom tr`i{tu elektri~ne energije.<br />
Vrednovanjem postoje}eg Katastra lokacija<br />
za gradnju MHC prema stepenu u kom on<br />
ispunjavanja tr`i{ne uslova koje diktira<br />
deregulisano tr`i{te elektri~ne energije, i<br />
prema potrebi da se podstakne masovno<br />
kori{}enje hidroenergije malih vodotokova,<br />
mo`e se do}i do zaklju~ka da podaci koje<br />
sadr`i Katastar ne zadovoljavavaju potrebe<br />
investitora i da je neophodno njegovo<br />
preispitivanje, dopuna i osavremenjavanje.<br />
Sagledavaju}i trenutnu sistuaciju u oblasti<br />
tzv. male enegetike, Regionalni evro centar<br />
1 Zakon o energerici usvojen je 2004. godine u<br />
Narodnoj skup{tini Srbije<br />
za energetsku efikasnost iz Kragujevca<br />
(RECEEK), u saradnji sa Agencijom za<br />
energetsku efikasnost Srbije (AEE), uradio je<br />
predstudiju „Glavni plan za izgradnju malih<br />
hidrocentrala u Srbiji“ (GP) [1].<br />
Predstudijom je predvi|eno da AEE<br />
koordinira kompletan posao i da, uz strate{ku<br />
podr{ku i saradnju Ministarstva rudarstva i<br />
energetike, EPS i partnerskih organizacija i<br />
eksperata iz Srbije i inostranstva, pomogne<br />
da se GP, kroz ~etiri faze, realizuje u roku od<br />
15 godina.<br />
Prva faza GP obuhvata a`uriranje i<br />
evaluaciju postoje}ih podataka za vi{e od 800<br />
lokacija za gradnju MHC koje su istra`ene<br />
pre dvadesetak godina. Rezultat ove faze<br />
bi}e:<br />
� ograni~en broj lokacija aktuelnih za<br />
produbljenije studije i eventualnu gradnju<br />
na njima u budu}nosti;<br />
� baza podataka koja }e, uz odgovaraju}e<br />
elektronske vizualizacije na geodetskoj<br />
elektronskoj mapi Srbije, biti postavljena<br />
kao portal na sajtu AEE, i koja }e, uz<br />
odgovaraju}u nadoknadu, biti, putem<br />
interneta, dostupna svim potencijalnim<br />
investitorima.<br />
Druga faza GP bi}e posve}ena pitanjima<br />
investiranja na odre|enom broju lokacija koje<br />
po svojim investicionim karakteristikama<br />
imaju najvi{i prioritet, a koje su izdvojene iz<br />
ukupnog broja lokacija u toku prve faze.<br />
Tre}a faza GP obuhvata nastavak istra`ivanja<br />
novih lokacija za gradnju MHC, izvan do<br />
sada, preko 800, detektovanih. Prema<br />
dosada{njim istra`ivanjima vodoslivovi na<br />
podru~ju Srbije pru`aju znatne mogu}nosti za<br />
gradnju MHC u oblasti spektra snaga koji se<br />
u literaturi klasifikuje kao oblast lokacija za<br />
gradnju mini i mikro hidrocentrala.<br />
Normalno, ova faza podrazumeva a`uriranje<br />
baze podataka o raspolo`ivim lokacijama za<br />
gradnju MHC na portalu AEE razvijenom u<br />
toku prve faze.<br />
^etvrta faza GP predstavlja nastavak druge,<br />
odnosno tre}e faze, i odnosi se na gradnju<br />
MHC prema prioritetnoj listi lokacija<br />
utvr|enoj u toku prve i tra}e faze.<br />
Zavr{etkom ove faze bi}e izgra|en<br />
kompletan sistem od oko 1900 MHC.<br />
U okviru predstudije [1], kojom su razmotreni<br />
varijantni scenariji realizacije GP, do{lo se,<br />
uz pomo} softvera koji je za tu priliku<br />
razvijen, do niza interesantnih podataka koji<br />
omogu}uju utvr|ivanje scenaria kojim se<br />
uspostavlja optimalna veza izme|u tempa<br />
gradnje MHC i najva`nijih ekolo{kih,<br />
energetskih i ekonomskih posledica<br />
realizacije GP.<br />
Ovaj rad posve}en je energetskim i<br />
ekonomskim posledicama sprovo|enja GP,<br />
jer su ekolo{ke posledice mogu}ih scenaria<br />
gradnje MHC osvetljene u saop{tenju [2].<br />
2. Osnovne postavke<br />
simulacijskog modela<br />
Za ocenu opravdanosti i profitabilnosti<br />
sprovo|enja GP, RECEEK je razvio i testirao<br />
savremen i originalan kompjuterski program,<br />
koji omogu}uje veoma lako variranje svih<br />
ulaznih podataka. Ovaj program, kao rezultat,<br />
daje veliki broj va`nih podataka koji mogu da<br />
budu od koristi pri analizi i utvr|ivanju<br />
optimalnog scenarija realizacije GP.<br />
[212]<br />
U ovom saop{tenju, zbog ograni~enosti<br />
prostora i namene rada, broj izlaznih veli~ina<br />
je redukovan na meru koja omogu}uje da se<br />
na jednostavan na~in sagledaju mogu}nosti<br />
koje pru`a realizacija GP, kako u pogledu<br />
ekolo{kih koristi koje on donosi (zbog<br />
redukcije potro{nje lignita za proizvodnju<br />
elektri~ne energije), tako i u pogledu profita<br />
koji mo`e doneti. Pri tom su, radi pru`anja<br />
{to objektivnije slike o koristima koje bi<br />
donela realizacija GP, paralelno ra~unati, ali<br />
ovde nisu prezentirani, u~inci njegovog<br />
sprovo|enja, koji bi se, pri svakom mogu}em<br />
scenariu, ostvarili i u slu~aju da se ne<br />
ra~unaju ekolo{ke koristi od redukcije<br />
potro{nje lignita u termoelektranama, kao ni<br />
prihodi od prate}ih delatnosti (turizam,<br />
poljoprivreda itd.).<br />
2.1. Ulazni podaci<br />
Analiza energetske, ekonomske i ekolo{ke<br />
opravdanosti GP bazirana je na slede}im<br />
pretpostavkama:<br />
� broj lokacija za gradnju MHC iz prve i<br />
druge faze GP iznosi 800;<br />
� prose~na instalisana elektri~na snaga MHC<br />
koje }e se izgraditi na lokacijama iz prve i<br />
druge faze GP iznosi 610 kW;<br />
� broj lokacija za gradnju MHC iz tre}e faze<br />
GP iznosi 1100;<br />
� prose~na instalisana elektri~na snaga MHC<br />
koje }e se izgraditi na lokacijama iz tre}e<br />
faze GP iznosi 70 kW;<br />
� za prose~nu cenu gradnje MHC uzimane su<br />
slede}e vrednosti: 1700, 1900, 2100<br />
[EUR/kW instalisane elektri~ne snage];<br />
� za cenu elektri~ne energije proizvedene u<br />
MHC uzimane su, u baznoj 2004, slede}e<br />
vrednosti: 0,04, 0,05 i 0,06 [EUR/kWh], i<br />
pretpostavljeno je da }e rast te cene biti po<br />
stopi od 2% svake druge naredne godine;<br />
� ekonomski vek MHC iznosi 20 godina;<br />
� realna kamatna stopa otplate kredita je<br />
4,5%;<br />
� za period otplate kredita uzimane su<br />
slede}e vrednosti: 4, 6, 8, 10 i 12 godina;<br />
� elektri~na energija proizvedena u MHC<br />
redukuje potro{nju lignita “Kolubara”, koji<br />
ima slede}e karakteristike: C=23,28%,<br />
H=2,28%, O=9,82%, N=0,62%, S=0,26%,<br />
A=10,96%, W=52,80% i H =7771[kJ/kg];<br />
d<br />
� prilikom sagorevanja u kotlu sa<br />
koeficijentom vi{ka vazduha produkti<br />
sagorevanja imaju slede}i sastav i<br />
karakteristike: (CO ) =14,48%,<br />
2 s<br />
(CO ) =11,14%, (H O) =23,56%,<br />
2 w 2 w<br />
(O ) =3,79%, V =3,006[m 2 w RS 3 /kg]; VRV =3,918[m3 /kg]; V =3,065[m L 3 /kg];<br />
� prose~ni stepen korisnosti doma}ih<br />
termoelektrana iznosi ;<br />
� va`i ekvivalencija:<br />
1[MWh proizvedene elektri~ne energije] ≡<br />
≡ 1,654[tona ekvivalentnog doma}eg lignita];<br />
� prilikom proizvodnje elektri~ne energije u<br />
temoelektrani koja koristi doma}i lignit<br />
mora se, u cilju za{tite `ivotne sredine, iz<br />
produkata sagorevanja izdvojiti:<br />
� 0,385 [kgCO /kWh proizvedene<br />
x<br />
elektri~ne energije];<br />
� 0,0102 [kgNO /kWh proizvedene<br />
x<br />
elektri~ne energije];<br />
� 0,0043 [kgSO /kWh proizvedene<br />
x<br />
elektri~ne energije] i<br />
� 0,1813 [kg pepla/kWh proizvedene<br />
elektri~ne struje].
energija<br />
Tako|e, usvojenni su, kao polazni, i slede}i<br />
podaci:<br />
� cena redukcije CO iz dimnih gasova iznosi<br />
x<br />
8,5 [EUR/toni CO ]; x<br />
� cena redukcije NO iz dimnih gasova iznosi<br />
x<br />
19,3 [EUR/toni NO ]; x<br />
� cena redukcije SO iz dimnih gasova iznosi<br />
x<br />
13,5 [EUR/toni SO ]; x<br />
� cena redukcije pepela iz dimnih gasova<br />
12,3 [EUR/toni pepela].<br />
2.2. Standardizovani „simulacijski“<br />
scenariji<br />
Op{te ime tzv. standardizovanog scenarija po<br />
kome se, kori{}enjem razvijenog softvera,<br />
mo`e simulirati realizacija GP glasi:<br />
Simulacijski scenario {(a-b-c-d)-e-f-k-i-j}, (1)<br />
a u tabeli 1 obja{njena su zna~enja u<br />
imenima simuliranih scenarija.<br />
2.3. Osnovni matemati~ki izrazi koji su<br />
kori{}eni u simulacijskom softveru<br />
Prilikom pravljenja matemati~kog modela za<br />
simulaciju mogu}ih scenaria realizacije GP<br />
kori{~ene su odgovaraju}e pretpostavke, koje<br />
se mogu, ukratko, opsiati matemati~kim<br />
izrazima koji su izlo`eni u narednom tekstu.<br />
Rast raspolo`ive elektri~ne snage proivedene<br />
u novoizgra|enim MHC ostvariva}e se<br />
saglasno slede}oj matemati~koj relaciji:<br />
P = c + a . (T - 2004) eg g b , (2)<br />
gde je:<br />
P [kW] - snaga MHC izgra|enih u teku}oj<br />
eg<br />
godini petnaestogodi{nje realizacije IV faze<br />
GP, pri ~emu je alternativnim scenarijima<br />
predvi|eno je da se do kraja 2012. na<br />
lokacijama sa najvi{im prioritetom izgrade i<br />
puste u rad MHC ukupne snage od 10%, ili<br />
20%, ili 30%, ili 40%, ili 50%, ili 60%, ili<br />
70%, ili 80%, ili 90%, ili 95% od ukupno<br />
preliminarno procenjene snage koja iznosi<br />
565000kW;<br />
T [ godina] - teku}a godina realizacije GP;<br />
g<br />
a, b, c - koeficijenti koji se matemati~ki<br />
odre|uju u okviru svakog simulacionog<br />
procesa.<br />
Ekonomski dobici od proizvedene elektri~ne<br />
struje odre|ivani su saglasno slede}im<br />
jedna~inama:<br />
pri ~emu kori{}ene oznake imaju slede}a<br />
zna~enja:<br />
D elek [EUR] - prihod od proizvedene<br />
elektri~ne energije na kraju teku}eg<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze;<br />
D elekP [EUR] - prihod od proizvedene<br />
elektri~ne energije pre po~etka teku}eg<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze;<br />
Tabela 1<br />
A [kWh] - elektri~na energija koju<br />
elek<br />
proizvedu sve MHC u toku teku}eg<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze;<br />
C [EUR / kWh] - prose~na cena proizvedene<br />
Tg<br />
elektri~ne energije u toku teku}eg<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze (u baznoj 2004<br />
godini ova cena iznosi 0,05 [EUR/kWh]);<br />
η [‡] - stepen pogonske spremnosti u toku<br />
Tp<br />
teku}eg dvogodi{njeg perioda MHC koje su<br />
izgra|ene pre po~etka tog perioda IV faze<br />
(usvojeno je da iznosi 0,98);<br />
P [kW] - elektri~na snaga MHC koje su<br />
eP<br />
izgra|ene pre po~etka teku}eg dvogodi{njeg<br />
perioda IV faze;<br />
η [‡] - stepen izgra|enosti i pogonske<br />
Tg<br />
spremnosti u toku teku}eg dvogodi{njeg<br />
perioda MHC koje su izgra|ene u toku tog<br />
perioda IV faze (usvojeno je da iznosi 0,5);<br />
P [kW] - elektri~na snaga MHC koje su<br />
eg<br />
izgra|ene u toku teku}eg dvogodi{njeg<br />
perioda IV faze;<br />
T [ godina] - godina na kraju teku}eg<br />
g<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze;<br />
T [ godina] - godina na po~etku teku}eg<br />
g-2<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze;<br />
n [‡] - broj radnih dana MHC u toku jedne<br />
rdg<br />
godine teku}eg dvogodi{njeg perioda ~etvrte<br />
faze (usvojeno je da iznosi 295);<br />
24 [h] - broj radnih sati MHC u toku jednog<br />
dana teku}eg dvogodi{njeg perioda IV faze;<br />
Prihod od ekolo{kih u{teda odre|ivan je na<br />
slede}i na~in:<br />
D = D + D + D + D = (4)<br />
ekolos COx SOx NOx pepeo<br />
= (k + k + K + k ) . A ,<br />
COx SOx NOx pepeo eleku<br />
gde su:<br />
D [EUR] - tro{kovi eliminacije svih<br />
ekolos<br />
{tetnih produkata koji bi nastali<br />
sagorevanjem ekvivalentnog doma}eg uglja u<br />
termoelektranama koje bi proizvodile istu<br />
koli~inu elektri~ne energije kao i MHC u<br />
toku dvogodi{njeg perioda IV faze i u<br />
perioudu od starta GP do po~etka tog<br />
dvogodi{njeg perioda;<br />
D [EUR] - tro{kovi eliminacije CO (CO i<br />
COx x 2<br />
CO) iz dimnih gasova koji bi nastali<br />
sagorevanjem ekvivalentnog doma}eg uglja u<br />
termoelektranama koje bi proizvodile istu<br />
koli~inu elektri~ne struje kao i MHC u toku<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze i u periodu od<br />
starta GP do po~etka tog dvogodi{njeg<br />
perioda.;<br />
D [EUR] - tro{kovi eliminacije SO (SO i<br />
SOx x 2<br />
SO) iz dimnih gasova koji bi nastali<br />
sagorevanjem ekvivalentnog doma}eg uglja u<br />
termoelektranama koje bi proizvodile istu<br />
koli~inu elektri~ne struje kao i MHC u toku<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze i u periodu od<br />
starta GP do po~etka tog dvogodi{njeg<br />
perioda;<br />
[213]<br />
D [EUR] - tro{kovi eliminacije NO iz<br />
NOx x<br />
dimnih gasova koji bi nastali sagorevanjem<br />
ekvivalentnog doma}eg uglja u<br />
termoelektranama koje bi proizvodile istu<br />
koli~inu elektri~ne struje kao i MHC u toku<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze i u periodu od<br />
starta GP do po~etka tog dvogodi{njeg<br />
perioda;<br />
D [EUR] - tro{kovi eliminacije pepela iz<br />
pepeo<br />
dimnih gasova koji bi nastao sagorevanjem<br />
ekvivalentnog doma}eg uglja u<br />
termoelektranama koje bi proizvodile istu<br />
koli~inu elektri~ne struje kao i MHC u toku<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze i u periodu od<br />
starta GP do po~etka tog dvogodi{njeg<br />
perioda;<br />
A [kWh] - proizvedena elektri~na energija<br />
eleku<br />
od po~etka realizacije GP do kraja teku}eg<br />
dvogodi{njeg perioda IV faze;<br />
k = 3,273 . 10 COx -3 [EUR / kWh proiz. elekt.<br />
energ.] - jedini~na cena uklanjanja CO iz x<br />
dimnih gasova sagorelog ekvivalentnog<br />
doma}eg uglja;<br />
k = 5,805 . 10 SOx -4 [EUR / kWh proiz. elekt.<br />
energ.] - jedini~na cena za uklanjanje SO iz x<br />
dimnih gasova.<br />
k = 1,969 . 10 NOx -4 [EUR / kWh proiz. elekt.<br />
energ.] - jedini~na cena za uklanjanje NO iz x<br />
dimnih gasova;<br />
k = 2,230 . 10 pepeo -3 [EUR / kWh proiz. elekt.<br />
energ.] - koeficijent odnosa cena za<br />
uklanjanje pepela iz dimnih gasova;<br />
k [‡] - koeficijent prihoda od prate}ih<br />
PD<br />
delatnosti.<br />
Kreditiranje gradnje MHC simulirano je na<br />
na~in kako to rade banke, pri ~emu je<br />
mogu}e birati rokove povra}aja kredita i<br />
pratiti kako se to odra`ava na ostvareni profit.<br />
3. Prikaz energetskih i<br />
ekonomskih rezultata<br />
matemati~kog simuliranja<br />
realizacije GP<br />
Na slikama 1 do 10 prikazani su rezultati<br />
simulacije sprovo|enja GP, koji su proistekli<br />
iz slede}eg simulacijskog scenarija:<br />
Simulacijski scenario {(1-2-3-4)-1900[EUR]-<br />
4[godine]-(10%-95%)-20%-0,05[EUR]}, (5)<br />
pri ~emu argumenti {(1-2-3-4)-1900[EUR]-<br />
4[godine]-(10%-95%)-20%-0,05[EUR]} u<br />
izrazu (5) korespondiraju argumentima {(a-bc-d),<br />
e, f, k, i, j} koji su prikazani u izrazu (1).<br />
4. Zaklju~ci<br />
Prvo, strukturno gledano, realizacija GP je<br />
slojevit izazov, kako po vrsti poslova koje<br />
(a-b-c-d) e f k i j<br />
Faze GP ~ija se<br />
realizacija simulira.<br />
Mogu se realizovati<br />
slede}e<br />
kombinacije:<br />
1-2-3-4;<br />
1-2-4 i 3-4<br />
Cena<br />
gradnje<br />
MHC u<br />
[EUR/kWh]<br />
Rok otplate uzetog<br />
kredita za gradnju<br />
MHC u [god].<br />
Kao rok otplate<br />
mo`e se uzeti bilo<br />
koji parni broj iz<br />
skupa (4,…12)<br />
Procenat od ukupno raspolo`ive<br />
snage koja je utvr|ena u okviru faza<br />
a, b i c koji }e biti iskori{}en u fazi d<br />
do zadate bazne godine.<br />
Kao bazna godina mo`e se uzeti bilo<br />
koja parna godina iz skupa<br />
(2006,..,2016)<br />
Iznos u [%] od cene<br />
ukupno proizvedene<br />
elektri~ne energije u<br />
MHC, koji defini{e<br />
prihode od prate}ih<br />
delatnosti<br />
Cena elektri~ne<br />
energije<br />
proizvedene u<br />
MHC utvr|ena za<br />
baznu 2004.
energija<br />
Scenario gradnje MHC zasnovan na pretpostavci koliko }e procenata (k = 10%,20%,…,95%) od ukupno raspolo`ive snage svih<br />
mogu}ih MHC na teritoriji Republike Srbije po~eti da se koristi do 2012.<br />
Slika 1 Tempo gradnje MHC u toku sprovo|enja GP<br />
(Snaga P eg [kW] izgra|enih MHC u toku teku}eg perioda u [kW])<br />
Slika 3 Prose~an godi{nji prihod od proizvedene elektri~ne<br />
energije D elek [EUR/god] u sprovo|enja GP<br />
[214]<br />
Slika 2 Elektri~na energija A eleku [MWh] koju proizvedu<br />
MHC u toku sprovo|enja GP<br />
Scenario gradnje MHC zasnovan na pretpostavci koliko }e procenata (k = 10%,20%,…,95%) od ukupno raspolo`ive snage svih<br />
mogu}ih MHC na teritoriji Republike Srbije po~eti da se koristi do 2012.<br />
Slika 5 Prose~ni godi{nji prihodi od prate}ih delatnosti koje }e se razvijati<br />
paraleno sa gradnjom MHC D PD [EUR/god]u toku sprov|enja GP<br />
Slika 4 Prose~na godi{nja ekolo{ka u{teda zbog zamene lignita<br />
D ekolos [EUR/god]koja bi se ostvarila u toku sprovo|enja GP<br />
Scenario gradnje MHC zasnovan na pretpostavci koliko }e procenata (k = 10%,20%,…,95%) od ukupno raspolo`ive snage svih<br />
mogu}ih MHC na teritoriji Republike Srbije po~eti da se koristi do 2012.<br />
treba uraditi, tako i po posledicama koje }e<br />
imati na dalji razvoj EES. GP je zna~ajan i<br />
zbog toga {to uslovljava anga`ovanje<br />
stru~njaka razli~itih profila obrazovanja, i {to<br />
omogu}ava me|unarodnu saradnju. Drugo,<br />
deo tro{kova pripreme GP mo`e se pokriti<br />
donacijskim inokapitalom. Tre}e,<br />
sprovo|enje GP }e omogu}iti procenu<br />
problema sa kojima }e se EES suo~avati u<br />
toku nastavka procesa tranzcije i deregulacije<br />
tr`i{ta elektri~ne energije i mo`e poslu`iti<br />
kao poligon za pripremu nadle`nih dr`avnih<br />
organa, EPS i EMS da na tranzicijske<br />
izazove odgovaraju blagovremeno i<br />
kvalifikovano. ^etvrto, uspe{na realizacija<br />
GP otvori}e, zbog profita koji donosi,<br />
prostor za ulaganje stranog i doma}eg<br />
privatnog kapitala u EES kroz gradnju MHC,<br />
i po osnovu izdatih koncesija za tu gradnju.<br />
Slika 6 Ukupni prose~ni godi{nji dobici koji }e proiste}i u<br />
toku sprovo|enja GP u [EUR/god]<br />
Posebno je va`no naglasiti da }e GP pomo}i<br />
da se:<br />
� donesu odgovaraju}i podzakonski propisi<br />
za ovu oblast, koji treba da pojednostave i<br />
skrate procedure dobijanja dozvola za<br />
gradnju i upotrebu MHC;<br />
� predupredi stihijska gradnju MHC i spre~i<br />
„prljanje“ elektroprenosne mre`e (tj.<br />
distorzija elektri~nih parametara u
energija<br />
Scenario gradnje MHC zasnovan na pretpostavci koliko }e procenata (k = 10%,20%,…,95%) od ukupno raspolo`ive snage svih<br />
mogu}ih MHC na teritoriji Republike Srbije po~eti da se koristi do 2012.<br />
Slika 7 Prihodi u toku sprovo|enja GP (prizvedena elektri~na<br />
energija+ekolo{ki dobici+prate}e delatnosti) u [EUR]<br />
Slika 9 Krediti kojima se kreditiraju poslovi sprovop|enja<br />
GP u [EUR]<br />
elektroprenosnoj mre`i), koje mo`e da<br />
nastane masovnom, a nestru~nom,<br />
gradnjom i uklju~ivanjem MHC u<br />
elektroprenosni sistem, kao i njihovim<br />
neodgovaraju}im odr`avanjem u toku<br />
eksploatacije;<br />
� obezbedi da MHC budu jedna vrsta<br />
sigurnosnog, po celoj teritoriji Srbije<br />
distribiranog, izvora elektri~ne energije, za<br />
slu~aj eventualnih klimatskih i drugih<br />
vanrednih situacija;<br />
� efikasno i ekolo{ki povoljno koristi<br />
hidroenergija kojom raspola`u tzv. mali<br />
vodotokovi u Srbiji;<br />
� o~uva `ivotna sredina i neobnovljivi<br />
energenati;<br />
� pove}a konkurentna sposobnost privrede,<br />
otvore novi proizvodni programi, pove}a<br />
zaposlenost i<br />
� Srbija usmeri ka projektovanim ciljevima<br />
EU, koji su definisani zahtevom da se do<br />
2010. ostvari bitno pove}avanje u~e{}a tzv.<br />
“zelenih” izvora energije u ukupnoj<br />
proizvodnji energije.<br />
Literatura<br />
[1] Milun Babi}, Glavni plan za izgradnju<br />
malih hidrocentrala u Srbiji, Agencija za<br />
energetsku efikasnost Republike Srbije -<br />
Regionalni evro centar za energetsku<br />
efikasnost Kragujevac, Kragujevac -<br />
Beograd, decembar 2004.<br />
[2] M. Babi}, N. Pavlovi}, D. Milovanovi},<br />
N. Jovi~i}, D. Gordi}, M.Despotovi}, V.<br />
[u{ter~i~, Ekolo{ke koristi od sprovo|enja<br />
glavnog plana za gradnju MHC u Srbiji, april<br />
2005.<br />
[215]<br />
Slika 8 Tro{kovi u toku sprovo|enja GP (tro{kovi izgradnje MHC + materijalni<br />
tro{kovi odr`avanja MHC + plate radnika koji odr`avaju MHC) [EUR]<br />
Scenario gradnje MHC zasnovan na pretpostavci koliko }e procenata (k = 10%,20%,…,95%) od ukupno raspolo`ive snage svih<br />
mogu}ih MHC na teritoriji Republike Srbije po~eti da se koristi do 2012.<br />
Slika 10 Profit (razlika prihoda i tro{kova uve}anih za tro{kove povra}aja<br />
kredita) koji se ostvari u toku sprovo|enja GP u [EUR]
Uokviru podno{enja ponude za<br />
revitalizaciju hidroagregata sa<br />
pove}anjem snage u HE "\erdap I",<br />
na javno raspisanu licitaciju za izbor<br />
najpovoljnijeg ponu|a~a, firma OAO<br />
"Silovije ma{ini", Moskva, predlo`ila je kao<br />
opciju transfer know-how tehnologije<br />
projektovanja i proizvodnje hidroturbina<br />
snage do 20 MW i pre~nika obrtnog kola do<br />
4,0 m, i hidrogeneratora do 20 MW firmama<br />
u Srbiji, i to "Go{i", Sm. Palanka i "Severu"<br />
iz Subotice.<br />
Firma OAO "Silovije ma{ini", Moskva,<br />
predstavlja koncern ruske energetske elektro i<br />
ma{inogradnje, u kome pripadaju poznate<br />
svetske firme: "LMZ" za proizvodnju<br />
hidroturbina, i "Elektrosila" za proizvodnju<br />
hidrogeneratora, obe iz Sankt Peterburga.<br />
Ponuda za transfer know-how tehnologije<br />
projektovanja i proizvodnje hidroturbina i<br />
hidrogeneratora snage do 20 MW formirana<br />
je na osnovu pregovora specijalista fabrika<br />
"LMZ" i "Elektrosila" i predstavnika<br />
energetske ma{inogradnje Srbije,<br />
organizovane pri Privrednoj komori Srbije, a<br />
uzimaju}i u obzir potrebe budu}e izgradnje<br />
hidroelektrana u Srbiji, snage ve}e od 10 MW.<br />
Specijalisti napred navedenih firmi su obi{li<br />
proizvodne pogone firmi HK "Go{a",<br />
Sm.Palanka i HK "Sever", Subotica, i<br />
konstatovali da imenovane firme imaju<br />
dovoljan tehni~ki potencijal za proizvodnju<br />
hidroturbina snage do 20 MW i<br />
hidrogeneratora snage do 10 MW, sa<br />
kasnijim pove}anjem do 20 MW.<br />
Vrednost transfera know-how tehnologije<br />
projektovanja i proizvodnje deli se na dva<br />
dela: deo koji bi se isplatio iz klirin{kog duga<br />
biv{eg SSSR-a prema Srbiji i Crnoj Gori, i<br />
deo koji bi pla}ali sami primaoci know-how<br />
tehnologije prilikom realizacije konkretnih<br />
narud`bina u visini 5% fabri~ke cene, do<br />
ispunjenja ugovorene visine.<br />
Prema predlogu ugovora primaoci know-how<br />
tehnologije imaju pravo samostalnog nu|enja<br />
hidroagregata u zemljama biv{e SFR<br />
Jugoslavije, dok za izvoz opreme na teritoriji<br />
tre}ih zemalja imaju obavezu da prethodno<br />
zatra`e i dobiju saglasnost davaoca "knowhow"<br />
tehnologije, s ciljem izbegavanja<br />
sukoba interesa.<br />
Imaju}i u vidu da davaoci know-how<br />
Branislav Ignjatovi}<br />
JP "\erdap", Beograd<br />
Prof. dr Miroslav Beni{ek<br />
Ma{inski Fakultet, Beograd<br />
Slobodan Jon~i}<br />
Global Process Engineering, Beograd<br />
UDC 621.224:621.311.18]:658.512<br />
Osposobljavanje doma}e<br />
energetske ma{inske i<br />
elektrogradnje za proizvodnju<br />
hidroagregata snage do 20MW<br />
tehnologije, firme "LMZ" i "Elektrosila", nisu<br />
tehnolo{ki pogodne za proizvodnju turbina i<br />
generatora manjih dimenzija, postoji<br />
mogu}nost da one ustupe izradu ovakvih<br />
hidroagregata primaocima u Srbiji.<br />
[216]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Pri ugovaranju revitalizacije hidroagregata HE "\erdap I", od strane svetski poznatih<br />
fabrika "LMZ" i "Elektrosila", razmatrano je i pitanje transfera know-how tehnologije<br />
projektovanja i proizvodnje hidrauli~kih turbina i generatora snage do 20 MW doma}oj<br />
industriji za potrebe proizvodnje hidroagregata pri gradnji budu}ih hidroelektrana u Srbiji.<br />
U 46 hidroelektrana, instalisane snage oko 1150 MW i srednje godi{nje proizvodnje 2.930<br />
GWh, moglo bi da se ugradi 119 hidroagregata, pojedina~ne snage do 20 MW, koje bi u<br />
potpunosti mogla da proizvede doma}a energetska ma{inska i elektrogradnja na osnovu<br />
transfera tehnologije projektovanja i izrade hidroagregata.<br />
Pored opreme hidroturbina mase 15.300 tona i hidrogeneratora mase 6.450 tona, u<br />
hidroelektranama bi se ugradila i ostala energetska oprema koju mogu samostalno da<br />
proizvedu doma}e fabrike: 68 blok transformatora mase 1.680 tona, 127 dizalica mase 3.740<br />
tona, hidromehani~ke opreme mase 36.600 tona i 60 visoko sofisticiranih planetarnih<br />
multiplikatora mase 400 tona.<br />
U radu }e se dati izbor tipova hidrauli~kih turbina i generatora koji bi bili predmet transfera<br />
tehnologije, a na bazi osnovnih projekata hidroelektrana u Srbiji snage ve}e od 10 MW, obim<br />
transfera tehnologije i performanse predlo`enih tipova hidrauli~nih turbina i generatora.<br />
Klju~ne re~i: hidroagregat, hidrauli~ka turbina, hidrogenerator, transfer tehnologije,<br />
projektovanje i izrada.<br />
Enabling the Domestic Mechanical and Electric Power Industries to<br />
Manufacture Hydro Generating Units Having the Capacity up to 20 MW<br />
On the occasion of contracting the rehabilitation of hydro generating units of HPP Djerdap I<br />
by the world known factories "LMZ" and "Elektrosila", the matter of know-how transfer for<br />
the designing and the manufacture of hydraulic turbines and hydro generators having the<br />
capacity of up to 20 MW to the domestic industry was discussed in order that it could<br />
manufacture hydro generating units for the future hydro electric plants in Serbia.<br />
In 46 hydro electric plants having the installed capacity of about 1.150 MW and the mean<br />
annual production of 2.930 GWh, 119 hydro generating units could be installed, having<br />
individual capacity up to 20 MW, which could be manufactured in full by the domestic<br />
mechanical and electric power industries based on the transfer of technology for the<br />
designing and manufacture of hydro generating units.<br />
In addition to the equipment of hydro turbine of 15.300 t and hydro generators of 6.450 t,<br />
other equipment that could be manufactured independently by the domestic factories would<br />
be installed in hydro electric plants, too: 68 transformer units of 1.680 t, 127 cranes of 3.740<br />
t, hydro mechanical equipment of 36.600 t and 60 highly sophisticated planetary<br />
multiplication units of 400 t.<br />
The paper shows a selection of types of hydraulic turbines and generators to be the subject of<br />
the transfer of technology, based on the general designs of hydro electric power plants in<br />
Serbia having the capacity higher than 10 MW, a scope of the transfer of technology and<br />
performances of the proposed types of hydraulic turbines and generators.<br />
Key words: hydro generating unit, hydraulic turbine, hydro generator, transfer of technology,<br />
designing and manufacture.<br />
1. Specifi~nosti savremenih<br />
hidrauli~kih turbina<br />
Savremene hidrauli~ke turbine predstavljaju<br />
visokosofisticirane ure|aje, za ~iji razvoj su
energija<br />
potrebna velika ulaganja, i koji na tr`i{tu<br />
imaju visoku jedini~nu cenu po masi<br />
utro{enog materijala, i do 30 USD/kg.<br />
Tehni~ke karakteristike hidrauli~kih turbina<br />
se obavezno proveravaju modelskim<br />
ispitivanjima, jer savremene numeri~ke<br />
metode prora~una viskoznog strujanja, ne<br />
daju uvek kao rezultat ma{ine sa visokim<br />
stepenom korisnosti i povoljnim kavitacijskim<br />
karakteristikama uz potrebnu stati~ku i<br />
dinami~ku ~vrsto}u, tako da je proces<br />
osvajanja jednog tipa turbina duga~ak i skup.<br />
Na osnovu geometrijske, kinematske i<br />
dinami~ke sli~nosti hidrauli~ki parametri sa<br />
modela se prera~unavaju na prototip, [1].<br />
U zavisnosti od pada hidropostrojenja<br />
razlikuje se pet osnovnih tipova hidroturbina<br />
i to: cevne, Kaplanove, dijagonalne,<br />
Fransisove i Peltonove.<br />
Cevne (kapsulne) turbine se primenjuju na<br />
izrazito niskim padovima 1,5-15 m.<br />
Kaplanove turbine se koriste na malim<br />
padovima 10-40 m. Fransisove turbine<br />
namenjene su za srednje padove 30-300 m, a<br />
Peltonove za visoke padove 150-500 m i vi{e.<br />
Kako bi se postigao maksimalni stepen<br />
korisnosti hidropostrojenja, uz ekonomi~ne<br />
dimenzije ma{ine i optimalni obim<br />
gra|evinskih radova, za svaki tip hidroturbine<br />
potrebno je razviti vi{e podtipova za primenu<br />
na u`em dijapazonu padova.<br />
Na slici 1 data je nomenklatura tipova<br />
hidrauli~kih turbina firme "LMZ" i oblast<br />
primene, [2].<br />
Kod hidroturbina mo`e da se pojavi fenomen<br />
"kavitacije", koji je pra}en radom ma{ina sa<br />
velikim pulsacijama pritiska, visokim<br />
vibracijama, oscilacijama snage i intezivnim<br />
odno{enjem materijala sa obrtnog kola i<br />
oklopa usled pojave isparavanja u struji vode<br />
i ponovnog kondenzovanja.<br />
Slika 1 Nomenklatura tipova hidrauli~kih turbina<br />
Ova pojava se<br />
spre~ava<br />
odgovaraju}im<br />
potapanjem obrtnog<br />
kola pod nivo donje<br />
vode, {to kod<br />
neadekvatnog<br />
izbora tipa turbine<br />
mo`e da dovede do<br />
velikog obima<br />
gra|evinskih<br />
radova.<br />
Na slici 2 dat je<br />
dijagram potrebnih<br />
visina sisanja<br />
postrojenja,<br />
odnosno dubina<br />
potapanja radnih<br />
kola za Kaplanove i<br />
Fransisove turbine,<br />
kako bi se izbegla<br />
prekomerna<br />
kavitacijska<br />
o{te}enja.<br />
Takozvana<br />
"brzohodost" turbina uti~e na ekonomi~nost<br />
hidropostrojenja. Ve}a brzohodost turbine<br />
omogu}uje primenu ve}e u~estanosti obrtanja<br />
i ma{ine manjih dimenzija (turbine i<br />
generatora), {to ima za posledicu manje<br />
tro{kove gradnje, ali sa druge strane zahteva<br />
ve}e potapanje obrtnih kola zbog opasnosti<br />
od pojave kavitacije.<br />
Radi ilustracije uticaja brzohodosti turbine na<br />
dimenzije ma{ine, na slici 3 su dati razli~iti<br />
pre~nici obrtnih kola i u~estanosti obrtanja za iste<br />
pogonske uslove Q = 41 m 3 /s i H = 5 m.<br />
2. Izbor tipova hidrauli~kih<br />
turbina za prenos know-how<br />
tehnologije projektovanja i<br />
proizvodnje<br />
Proces razvoja i<br />
osvajanja, projektovanja i<br />
proizvodnje hidrauli~kih<br />
turbina obuhvata brojne<br />
razvojne i istra`iva~ke<br />
poslove, [2]:<br />
[217]<br />
Slika 2 Potrebne visine sisanja postrojenja za Kaplanove i<br />
Fransisove hidrauli~ne turbine<br />
� razvoj i osvajanje hidraulike turbina,<br />
� razvoj i osvajanje konstrukcije i prora~una<br />
radnih mehanizama turbine,<br />
� osvajanje tehnologije proizvodnje,<br />
� razvoj i osvajanje turbinskog regulatora i<br />
regulacijskog postrojenja,<br />
� projektovanje pomo}nih ure|aja turbinskog<br />
agregata, automatike, signalizacije i za{tite,<br />
uz primenu savremenih tehni~kih re{enja,<br />
� projektovanje monta`nih radova, ispitivanja<br />
i pra}enje eksploatacije agregata sa<br />
stanovi{ta pouzdanosti.<br />
Ovakav slo`en, obiman i dugotrajan proces<br />
osposobljavanja doma}e industrije za<br />
proizvodnju hidroagregata pri gradnji<br />
budu}ih hidroelektrana u Srbiji mo`e se<br />
znatno ubrzati kroz prenos know-how<br />
tehnologije projektovanja i proizvodnje<br />
doma}im firmama energetske elektro i<br />
ma{inogradnje od strane vode}ih svetskih<br />
proizvo|a~a.<br />
Polaze}i od osnovnih projekata<br />
hidroelektrana u Srbiji, [3], snage ve}e od 10<br />
Slika 3 Uticaj brzohodosti turbina na pre~nik obrtnog kola za iste<br />
uslove Q = 41m 3 /s i H = 5m
energija<br />
Tabela 1 Tehni~ki parametri odabranih tipova hidrauli~kih turbina<br />
Tip hidroturbine<br />
Q 11 opt<br />
(l/s)<br />
MW, koje bi mogle da se izgrade u<br />
budu}nosti, odabrani su za predmet prenosa<br />
"know-how" tehnologije projektovanja i<br />
proizvodnje 12 tipova hidroturbina datih u<br />
tabeli 1, [5].<br />
Oznake pojedinih veli~ina :<br />
- Q = Q /( ) - optimalni<br />
11 opt opt<br />
jedini~ni protok,<br />
- n = nD / - optimalna jedini~na<br />
11 opt 1<br />
u~estanost obrtanja,<br />
- h - maksimalni (optimalni) stepen<br />
max<br />
korisnosti modela,<br />
- Q - maksimalni jedini~ni protok,<br />
11 max<br />
- s -kriti~ni kavitacijski koeficijent<br />
kr (Q11max)<br />
modela pri Q . 11 max<br />
Oznaka tipa turbine: tip (PLGK - cevna, PL -<br />
Kaplanova, RO - Fransisova turbina),<br />
maksimalni neto pad / lopati~ni sistem<br />
obrtnog kola.<br />
n 11 opt (min -1 )<br />
Oznaka tipa spirale: tip (SUB - betonska, SUM<br />
- ~eli~na) - relativna visina sprovodnog aparata<br />
/ izlazni ugao spirale - ugao obuhvata spirale.<br />
Predlo`eni tipovi hidroturbina se odlikuju<br />
veoma visokim stepenom korisnosti, velikom<br />
brzohodno{}u, a imaju i povoljne kavitacijske<br />
karakteristike i predstavljaju vrhunska<br />
ostvarenja na svetskom nivou.<br />
Na slici 4 u svodni dijagram primene<br />
Kaplanovih i Fransisovih hidroturbina firme<br />
"LMZ", ucrtana je oblast koja pokriva oblast<br />
prenosa know-how tehnologije projektovanja<br />
i proizvodnje hidroturbina.<br />
3. Transfer know-how<br />
tehnologije projektovanja i<br />
proizvodnje hidrauli~kih turbina<br />
Transfer know-how tehnologije projektovanja<br />
i proizvodnje hidroturbina snage do 20 MW i<br />
pre~nika obrtnog kola do 4,0 m obuhvata:<br />
[218]<br />
η max<br />
(%)<br />
Q 11 max (l/s) σ kr (Q11max) - Spirala Sifon h/D 1<br />
PLGK10/854 1800 150.0 92.40 2800 ≈2.0 B=1.933 D 1 L=4.533 D 1<br />
PL10/897* 1350 172.0 89.50 2200 ≈2.0 SUB-0.375-210° 2.625<br />
PL20/811* 1160 147.0 91.70 2000 ≈1.0 SUB-0.43-210° 2.43<br />
PL30/877* 1170 130.0 91.60 1700 ≈0.65 SUB-0.375-210° 2.62<br />
RO45/924 1154 83.7 93.20 1490 ≈0.21 SUM-0.35/37° 2.89<br />
RO75/868 1080 83.0 92.00 1260 ≈0.16 SUM -0.35/35° 2.60<br />
RO115/910 852 73.0 93.20 1090 ≈0.10 SUM -0.317/33° 2.72<br />
RO140/872 760 73.0 93.35 1030 ≈0.08 SUM -0.25/34° 2.77<br />
RO170/874 670 70.0 93.00 900 ≈0.12 SUM -0.23/34° 2.77<br />
RO230/791 530 65.0 92.70 640 ≈0.07 SUM -0.17/31° 2.60<br />
RO310/923 400 63.5 92.80 510 ≈0.08 SUM -0.14/30° 2.97<br />
RO400/929 211 62.0 92.50 290 ≈0.05 SUM -0.08/38° 2.67<br />
* Parametri su dati za hidroturbine sa betonskom spiralom, a ako se koristi ~eli~na spirala isti se moraju korigovati.<br />
Slika 4 Svodni dijagram primene Kaplanovih i Fransisovih hidroturbina firme "LMZ"<br />
� op{te smernice za izbor turbina i<br />
odre|ivanje osnovnih mera i parametara,<br />
� univerzalne modelske karakteristike i<br />
karakteristike pobega, sa merama<br />
proto~nog trakta i uslovima ispitivanja, za<br />
tipove hidroturbina navedene u tabeli 1,<br />
� geometrijske forme delova proto~nih<br />
traktova hidroturbina i to: betonske i<br />
~eli~ne spirale, statori turbina, sifoni za<br />
cevne, Kaplanove i Fransisove turbine,<br />
dovodne komore za cevne PIT turbine, i<br />
meridijanske preseke obrtnih kola<br />
Fransisovih turbina,<br />
� geometriju i kinematiku sprovodnog<br />
aparata sa simetri~nim i asimetri~nim<br />
profilom lopatica, i momentne<br />
karakteristike i karakteristike sila,<br />
� principska konstruktivna re{enja<br />
hidroturbina za cevnu PIT turbinu (D 1 =1,25<br />
m, D 1 =2,5 m i D 1 =4,0 m, sa horizontalnim i<br />
vertikalnim generatorom), Kaplanovu turbinu<br />
(D 1 =1,25 m, D 1 =2,5 m i D 1 =4,0 m), i<br />
Fransisovu turbinu (RO45, D 1 =1,25m, i 3,0<br />
m; RO115, D 1 =1,04 m i 1,8 m; RO170,<br />
D 1 =0,7 m i 1,3 m; RO310, D 1 =0,7 m i 1,3 m),<br />
� principska konstruktivna re{enja osnovnih<br />
sklopova hidroturbina: {ahta turbine (PIT<br />
cevna), kapsula i stator cevne turbine,<br />
spirala sa statorom za vertikalne turbine,<br />
sprovodni aparat, poklopac turbine,<br />
servomotor sprovodnog aparata, obrtna<br />
kola Kaplanovih, cevnih i Fransisovih<br />
turbina, oklop turbine, sifon, vratilo,<br />
turbinski le`aj, radna i remontna zaptiva~a,<br />
uljna glava, havarijski razvodnik sprovodnog<br />
aparata, pomo}ni ure|aji turbine (ventil za<br />
upu{tanje vazduha, ventil za poni{tenje<br />
vakuuma, sinhroni ispust i dr.),<br />
� metodologiju prora~una servomotora<br />
sprovodnog aparata i obrtnog kola,<br />
� metodologiju prora~una prelaznih re`ima,<br />
� metodologiju prora~una stati~ke i<br />
dinami~ke ~vrsto}e delova hidroturbine,<br />
� metodologiju odre|ivanja mase turbine i<br />
tro{kova proizvodnje,<br />
� tehnolo{ke instrukcije za izbor materijala i<br />
izradu pojedinih delova,<br />
� osnove sklapanja i monta`e turbina,<br />
� osnovne informacije o tehnolo{kim<br />
priborima za izradu pojedinih delova,<br />
� obuku specijalista primaoca know-how<br />
tehnologije u trajanju od 20 ~ovek-meseci, i
energija<br />
Tabela 2 Osnovni podaci o hidroelektranama koje bi u potpunosti mogla da proizvede doma}a energoma{inska i elektrogradnja<br />
[219]
energija<br />
ekspertizu tehni~kih projekata hidroturbina<br />
za konkretne hidroenergetske objekte<br />
izra|enih od strane primaoca know-how<br />
tehnologije za svaki od 12 tipova turbina.<br />
4. Transfer know-how<br />
tehnologije projektovanja i<br />
proizvodnje hidrogeneratora<br />
Transfer "know-how" tehnologije<br />
projektovanja i proizvodnje hidrogeneratora<br />
obuhvata:<br />
� op{te smernice za izbor osnovnih mera i<br />
parametara hidrogeneratora,<br />
� metodologiju elektromagnetnog prora~una,<br />
� metodologiju termi~kog prora~una,<br />
� metodologiju ventilacionog prora~una,<br />
� metodologiju ma{inskog prora~una,<br />
� projektno-konstruktornu dokumentaciju za<br />
~etiri tipa hidrogeneratora:<br />
Prividna Snaga (MW) Brzina<br />
snaga (MVA) obrtanja (min -1 )<br />
24,1 19,3 428,57<br />
18,75 15,0 750<br />
16,75 13,4 250<br />
12,35 10,5 600<br />
� tehnolo{ko uputstvo za izbor materijala i<br />
izradu pojedinih delova,<br />
� osnovne informacije o tehnolo{kim<br />
priborima za izradu pojedinih delova,<br />
� u~estvovanje u izradi dva izvo|a~ka<br />
projekta hidrogeneratora u cilju obuke<br />
kadrova primaoca know-how tehnologije,<br />
� ekspertizu izvo|a~kih projekata<br />
hidrogeneratora za konkretne<br />
hidroenergetske projekte, koje je izradio<br />
primalac know-how tehnologije.<br />
5. Energetsko-ekonomski efekti<br />
transfera know-how tehnologije<br />
projektovanja i proizvodnje<br />
Za ocenu ekonomskih efekata sa~injen je<br />
informativni dijagram cena hidrauli~kih<br />
turbina u zavisnosti od neto pada i snage, na<br />
bazi svetskih pokazatelja, [7], i masa<br />
pojedinih tipova turbina, [8], dat na slici 5.<br />
Na bazi osnovnih projekata hidroelektrana u<br />
Srbiji snage ve}e do 10 MW, koji su izra|eni<br />
u 1984-1985. godini, sa~injen je pregled<br />
energetske opreme koja bi mogla biti<br />
ugra|ena u njima, tabela 2.<br />
U 46 hidroelektrane instalisane snage oko<br />
1.150 MW i srednje godi{nje proizvodnje od<br />
oko 2.930 GWh moglo bi da se ugradi 119<br />
hidroagregata, pojedina~ne snage do 20 MW,<br />
koje bi u potpunosti mogla da proizvode<br />
doma}a energetska ma{inogradnja na osnovu<br />
transfera know-how tehnologije projektovanja<br />
i izrade hidroagregata.<br />
Pored opreme hidroturbina mase 15.900 t i<br />
hidrogeneratora mase 6.540 t, u<br />
hidroelektrane bi se ugradila i ostala<br />
energetska oprema koju mo`e samostalno da<br />
proizvede doma}a industrija: 68 blok<br />
transformatora mase 1.680 t, 127 dizalica<br />
mase 3.740 t, hidromehani~ke opreme mase<br />
36.300 t, i 60 visokosofisticiranih planetarnih<br />
multiplikatora mase oko 400 t.<br />
Vrednost navedene energetske opreme je<br />
procenjena na 635 miliona dolara.<br />
Osim primene transfera know-how<br />
tehnologije, projektovanja i proizvodnje<br />
hidroagregata kod hidroelektrana u Srbiji<br />
snage preko 10 MW, ista bi mogla da se<br />
iskoristi i za proizvodnju eneregetske opreme<br />
malih hidroelektrana, kojih prema katastru<br />
MHE u Srbiji, [9], ima: 7 snage 5-10 MW, 35<br />
snage 2-5 MW, 816 snage do 2 MW, sa<br />
ukupno oko 1700 hidroagregata, instalisane<br />
snage 443 MW sa srednjom godi{njom<br />
proizvodnjom od 1550 GWh.<br />
Katastrom MHE u Srbiji nisu obuhva}ene i<br />
mini hidroelektrane snage ispod 90 KW,<br />
kojih se prema nekim podacima mo`e<br />
izgraditi vi{e hiljada.<br />
U tabeli 2, od preostalih hidroelektrana po<br />
osnovnim projektima, nisu obuhva}ene dve<br />
ve}e jednoagregatne elektrane, snage po 100<br />
MW, HE "Svo|e" na reci Vlasina i<br />
HE "Pakle{nica" na reci Doj~ina~ka, kao i<br />
hidroelektrane na Drini: HE "Veliko Tegare"<br />
(4 x 94 MW), HE "Mala Dubravica" (4 x 30<br />
MW), HE "Kozluk" (4 x 25 MW), HE "Drina<br />
I" (4 x 21,5 MW), HE "Drina II" (4 x 21,5<br />
MW) i HE "Drina III" (4 x 21,5 MW),<br />
obzirom da Srbija koristi ve} polovinu<br />
hidropotencijala Drine, kao i HE "Novi Sad"<br />
(10 x 15 MW), [10].<br />
6. Zaklju~ak<br />
Slika 5 Informativne cene hidrauli~kih turbina u zavisnosti<br />
od neto pada i snage<br />
Osposobljavanje doma}e energetske<br />
ma{inske i elektrogradnje za projektovanje i<br />
proizvodnju opreme hidroagregata snage do<br />
20 MW ima strate{ki zna~aj za budu}u<br />
poziciju Srbije unutar zajednice evropskih<br />
naroda, i treba da se obavi pre po~etka<br />
pregovora o priklju~enju EU, odnosno pre<br />
nego {to se utvrdi "podela rada" sa<br />
postoje}om energetskom industrijom EU,<br />
koja sigurno ne bi naknadno dozvolila<br />
[220]<br />
stvaranje nekakve<br />
konkurencije.<br />
Ovakav stav nije<br />
hipoteti~ki, ve}<br />
proveren u`ivo u<br />
periodu 1996-2001,<br />
kada ni jedna zna~ajna<br />
evropska firma,<br />
potencijalni u~esnik na<br />
tenderu za<br />
revitalizaciju HE<br />
"\erdap I", nije bila<br />
spremna da ni "u<br />
na~elu" razmatra<br />
mogu}nost transfera<br />
know how tehnologije<br />
za projektovanje i<br />
proizvodnju opreme<br />
hidroagregata do 20<br />
MW u Srbiji, dok su<br />
ruske firme to<br />
prihvatile, pre svega zbog svojih tehnolo{kih<br />
ograni~enja u proizvodnji manjih<br />
hidroagregata, a zatim i mogu}nosti da dobiju<br />
kvalitetnog, alternativnog dobavlja~a<br />
sofisticiranih multiplikatora za sopstvene<br />
potrebe, obzirom da ih ne proizvode, ve}<br />
uvoze iz EU.<br />
Me|utim, {ansa da se razmatrani transfer<br />
know how i tehnologije u skoroj budu}nosti<br />
ipak dogodi, jo{ nije izgubljena, i mo`e se<br />
realizovati kroz predstoje}u privatizaciju<br />
zna~ajnijih kapaciteta u energetskoj elektro i<br />
ma{inogradnji Srbije, ali se mora konstatovati<br />
da je propu{tena {ansa da se to obavi i pre<br />
dobijanja "Studije izvodljivosti" od EU i tako<br />
zauzme ravnopravnija pozicija u budu}em<br />
dijalogu o "raspodeli uloga" u industrijskom<br />
kompleksu ujedinjene Evrope.<br />
Literatura<br />
[1] M. Beni{ek, B. Ignjatovi}, Z. Savi}, V.<br />
Petrovi}, Modelska ispitivanja hidroturbina -<br />
Osnova za odre|ivanje energetskih i<br />
kavitacijskih performansi prototipova<br />
turbina, Dru{tvo termi~ara Srbije i Crne<br />
Gore, Simpozijum "Elektrane 2004",<br />
Vrnja~ka Banja, 2004.<br />
[2] I. I. Il�in�h:<br />
GidroÌlektrostancii, Ïnergoizdat,<br />
Moskva, 1982.<br />
[3] I. Raabe, Gidravli~eskie ma{in� i<br />
ustanovki, ÏnergiÔ, Moskva, 1974.<br />
[4] B. Ignjatovi}, I. Vu{kovi}, M. Beni{ek, N.<br />
Bosanac, Razvoj i osvajanje cevnih turbina<br />
za potrebe hidroelektrana u Srbiji,<br />
Savetovanje "Razvoj energetike u Srbiji",<br />
Elektroprivreda Srbije, Beograd, 1993, str.<br />
309 - 319.<br />
[5] Osnovni projekti hidroelektrana na<br />
teritoriji Srbije van SAP, Op{ti Izve{taj,<br />
"Energoprojekt", Hidroin`enjering i Institut<br />
"Jaroslav ^erni", Beograd, 1986.<br />
[6] B. Ignjatovi}, M. Beni{ek, Tipizacija i<br />
nomenklatura hidrauli~kih turbina i program<br />
proizvodnje malih turbinskih agregata, od<br />
strane HK "Go{a", Ma{inski fakultet,<br />
Beograd, 1997.<br />
[7] Uputstvo za modernizaciju<br />
hidroelektrana, Tom 2, EPRI, Palo Alto,<br />
Kalifornija, 1989, prevod EPS, Beograd,<br />
1996.<br />
[8] A. Â. Bron{teŸn, A.N.Germanov i<br />
dr., Spravo~nik konstruktora<br />
gidroturbin, Ma{inostroenie,<br />
Leningrad, 1971.<br />
[9] Katastar malih hidroelektrana na teritoriji<br />
Srbije van SAP, Knjiga I, Op{ti izve{taj,<br />
"Energoprojekt", Hidroin`enjering i Institut<br />
"Jaroslav ^erni", Beograd, 1987.<br />
[10] Lj. Vajda, D. Milovanov, B. Kati}, HE<br />
Novi Sad na Dunavu, hidroenergetika i<br />
mogu}nosti racionalizacije, XVII savetovanje<br />
energeti~ara Srbije, Budva, 1991.
Visok tehnolo{ki polo`aj i dalji razvoj<br />
dru{tva u svetu je direktno<br />
proporcionalan sa potro{njom<br />
energije. Evropska Zajednica o~ekuje<br />
udvostru~enje potro{nje energije do 2030.<br />
Sve ve}a potro{nja energije, uz pozitivan<br />
uticaj na razvoj dru{tva, pokazuje i negativne<br />
efekte kroz ve}u zavisnost od uvoznih<br />
sirovina (nafte i prirodnog gasa), pove}anje<br />
emisije C02, S02, N02 i drugo. Za pove}anu<br />
potro{nju energije, pre svega elektri~ne<br />
energije, neophodno je izgraditi kapacitete za<br />
njihovu proizvodnju. Danas je sve ve}a<br />
te`nja u kori{}enju alternativnih izvora<br />
energije (vetar, mali vodotokovi, sunce,<br />
biomasa). Problem u njihovoj realizaciji je<br />
tehnolo{ki nivo razvoja kapaciteta za<br />
proizvodnju energije iz alternativnih izvora.<br />
Iz tog razloga su danas u svetu prisutna<br />
istra`ivanja, razvoj tehnologija i proizvodnih<br />
kapaciteta, proizvodnja i kori{}enje opreme<br />
za primenu u alternativnim izvorima energije.<br />
U ovom radu je pa`nja posve}ena energiji<br />
vetra. Ukratko se ukazuje na neophodnost i<br />
opravdanost kori{}enja ove energije, zatim<br />
stanje kapaciteta i dalji potencijal razvoja u<br />
svetu. Posebno se ilustruje nivo ulaganja po<br />
kW instalisane snage, kao i parcijalni udeo<br />
pojedinih delova opreme u sistemu elektrana<br />
na vetar. Na kraju je dat osvrt na na{e<br />
kapacitete i mogu}nosti proizvodnje opreme za<br />
proizvodnju elektro energije na vetar kod nas.<br />
1. Energija vetra<br />
Razvoj svakog dru{tva je blisko vezan za<br />
energetsku potro{nju. Ukupna potro{nja<br />
energije u svetu, u 1992. je iznosila 9.350<br />
/Mtoes/ od ~ega je u~inak: nafte 33,7%, uglja<br />
23,4%, prirodnog gasa 19,9%, biomase<br />
11,7%, nuklearki 6,3%, hidro 5,8%, [3].<br />
O~igledno je najve}a potro{nja nafte, uglja i<br />
prirodnog gasa.<br />
Evropska Zajednica je veliki potro{a~<br />
energenata. Procena je da }e potro{nja da se<br />
udvostru~i do 2030. u odnosu na 2003. [1].<br />
Sem pozitivnog efekta na razvoj dru{tva, ovo<br />
name}e velike pote{ko}e u pro{irenju<br />
kapaciteta, kao i zavisnost od raspolo`ivih<br />
izvora nafte sa Bliskog istoka i prirodnog<br />
gasa iz Rusije. Sem ovoga, zna~ajan problem<br />
predstavlja i o~uvanje ekologije. Sada{nji<br />
energetski izvori su zna~ajan zaga|iva~<br />
okoline. Danska ima najve}u emisiju CO 2 po<br />
stanovniku na svetu [1]. Po Sporazumu iz<br />
Kjotoa, Danska i Nema~ka su se obavezale<br />
da smanje emisiju ugljen-dioksida do 21%,<br />
{to iznosi 20-25 miliona tona u pore|enju na<br />
nivo iz 2003. Smanjenje emisije CO 2 se ne}e<br />
desiti samo po sebi i zato je vlada Danske<br />
odlu~ila da pomogne smanjenju zaga|enja sa<br />
finansijskim doprinosom od 5,3-8 euro/t CO 2<br />
(mada se ova cifra kre}e i do 16 euro/t CO 2 ).<br />
Re{avanja ovih pote{ko}a su usmerena i na<br />
sve ve}u primenu alternativnih izvora<br />
energije (vetar, male hidroelektrane, biomasa,<br />
sunce, talasi). U radu }e se vi{e osvetliti<br />
energija vetra i mogu}nosti njene {ire<br />
upotrebe.<br />
Energija vera nastaje od sun~eve energije.<br />
Sunce na Zemlju emituje oko 1,74x10 14 kW<br />
sati enegije na sat. Od toga svega 1 do 2<br />
procenta se konvertuje u energiju vetra. U<br />
oblasti (60 - 30)° severne hemisfere strujanje<br />
globalnog vetra je pravac SW-jugozapad.<br />
Lokalni pravac vetra mo`e biti druga~iji zbog<br />
[221]<br />
energija<br />
V. Zeljkovi}, V. Vuki}evi}, R. Albijani}, R. Radi{a<br />
LOLA Institut, Beograd<br />
UDC 621.311.24:621.311.18<br />
Razvoj opreme za elektrane<br />
na vetar<br />
Rezime<br />
Ovaj rad ima dva cilja: ukazivanje na neophodnost kori{}enja vetra kao zna~ajnog<br />
alternativnog izvora energije i mogu}nosti iskori{}enja postoje}ih i razvoja neophodnih<br />
kapaciteta kod nas za proizvodnju opreme za kori{}enje ovog energetskog potencijala.<br />
Posebno su nagla{eni odre|eni negativni efekti pri proizvodnji elektri~ne energije, kao {to<br />
su zavisnost od uvoznih sirovina i zna~ajan uticaj na ekologiju pre svega zaga|enje<br />
atmosfere sa C0 . Dosada{nja istra`ivanja ukazuju na zna~ajne potencijale za kori{}enje<br />
2<br />
energije vetra u Republici Srbiji. Doma}i tehnolo{ki kapaciteti za proizvodnju opreme<br />
uglavnom postoje i potrebno je strate{ko planiranje u cilju prilago|enja njihovih<br />
mogu}nosti sa dinamikom realizacije izgradnje planiranih objekata.<br />
Klju~ne re~i: elektrane na vetar, oprema.<br />
Abstract<br />
This paper has two tasks: to point out the necesity of wind energz utilisation as the<br />
alternative power resours, and application of egisting as well as development new<br />
production capacities for wind energy equipment manufacturing. Some negative effects of<br />
egzisting power plants are pointed, like dependecy of imported oil and gas, the ecology<br />
effects primarly in CO emissions. The investigation in Serbia showes the potentiaityl for<br />
2<br />
wind wnergy utilisation.The domestic technology and manufactoring capacity egziste for<br />
equipement production, but it woud be heplful to do strategic planing for the capacity<br />
scheduling in acordance with plant bilding and instalations.<br />
Key words: wind turbine, equipement.<br />
uticaja konfiguracije zemlji{ta i prepreka.<br />
Zna~i, veoma je bitno poznavanje ru`e<br />
vetrova pri postavljanju energetskih objekata<br />
na vetar. Snaga vetra je funkcija tre}eg<br />
stepena brzine. Snaga vetra koja prolazi kroz<br />
normalnu kru`nu povr{inu je:<br />
gde je P[W] - snaga vetra, r[kg/m 3 ] (@1.225<br />
pri zemlji)- gustina vazduha, v[m/s] - brzina<br />
vetra, r[m] - radijus rotora. Samo mali deo<br />
ove enegrije od 20% se iskori{}ava za<br />
pokretanje generatora, a to uglavnom zavisi<br />
od efikasnosti lopatica i brzine vetra.<br />
Maksimum mehani~kog iskori{}enja je oko<br />
44% (na optimalnom-uskom opsegu brzina -<br />
oko 9 m/s) [4].<br />
O~igledno je da snaga raste sa kvadratom<br />
pre~nika rotora. Dosada{nja iskustva su<br />
pokazala odre|enu zavisnost pre~nika i<br />
izlazne snage, tabela 1 [4].<br />
U 2003. je instalisano u svetu 8.300 MW<br />
snage u elektrane na vetar, a primena energije<br />
vetra ima tendenciju rasta u odnosu na druge
energija<br />
Tabela 1 Zavisnost snage elektrane na vetar i<br />
pre~nika rotora<br />
Snaga elektrane na vetar Pre~nik rotora [m]<br />
225 kW<br />
27 m<br />
300 kW<br />
27 - 33 m<br />
500 kW<br />
33 - 40 m<br />
600 kW<br />
40 - 44 m<br />
750 kW<br />
44 - 48 m<br />
1000 kW<br />
48 - 54 m<br />
1500 kW<br />
54 - 64 m<br />
2000 kW<br />
64 - 72 m<br />
2500 kW<br />
72 - 80 m<br />
energetske izvore. Najvi{e je instalisano<br />
elektrana na vetar u Evropi 5.500 MW, pa u<br />
SAD 1.687 MW, dok je u Aziji i Australiji<br />
instalisano 900 MW snage na vetar. Ukupan<br />
instalisani svetski kapacitet za proizvodnju<br />
elektri~ne energije na vetar je 40.300 MW, sa<br />
mogu}no{}u godi{nje proizvodnje od 80<br />
TWh ili 0,5% globalne proizvodnje elektri~ne<br />
energije [3]. Kao istaknut primer mo`e se<br />
uzeti Danska [1], koja ima instalisanu snagu<br />
od 3.115 MW u kori{}enju energije vetra u<br />
2003. godini i proizvodnju od 5.5 TWh {to je<br />
iznosilo 15,9% ukupne potro{nje elektri~ne<br />
energije, {to snabdeva 1,4 miliona Danskih<br />
doma}instava. Kori{}enjem ovih kapaciteta<br />
smanji}e se emisija CO 2 u atmosferu za oko<br />
5,2 miliona tona pri prose~no vetrovitoj<br />
godini. O~ekuje se da }e u 2004. pu{tanjem u<br />
upotrebu elektrana ''Nysted offshore wind<br />
farm'' na Balti~kom moru, do}i do pove}anja<br />
na 20% potro{nje elektri~ne energije iz snage<br />
vetra. Danska ima oko 4.500 elektrana na<br />
vetar, od ~ega oko 200 je izra|eno nad<br />
morem, jer je obalski deo veoma pogodan<br />
zbog ja~eg i ustaljenijeg vetra i relativno<br />
plitke vode uz obalu - oko 15 m.<br />
Zna~ajno je naglasiti veliko potencijalno<br />
svetsko tr`i{te u oblasti proizvodnje energije<br />
vetra. Ovo name}e neophodnost daljih<br />
istra`ivanja i kreiranja proizvodnih kapaciteta<br />
u ovoj oblasti.<br />
2. Proizvodnja opreme<br />
2.1. Osnovne komponente sistema i<br />
cene<br />
Sistem je kompleksan i sadr`i vi{e<br />
podsistema, slika 1:<br />
� ku}i{te<br />
� lopatice<br />
� glav~ina sa sistemom za promenu napadnog<br />
ugla lopatica<br />
� vratilo male brzine<br />
� reduktor<br />
� vratilo velike brzine (1500 o/min) sa<br />
mehani~kom ko~nicom<br />
� elektri~ni generator<br />
� mehanizam za usmerenje vetrenja~e u<br />
pravcu struje vetra<br />
� elektri~ni upravlja~ki deo<br />
� hidrauli~ki sistem<br />
� sistem hla|enja<br />
� toranj<br />
� mera~ brzine i pravca vetra<br />
Sistemi se proizvode za upotrebu od 120.000<br />
sati ili 20 godina.<br />
Prose~na cena kompletnog sistema generatora<br />
na vetar je 1000 USD po kW instalisane<br />
snage [4]. Praksa je pokazala da je cena po<br />
kW ve}a za manje snage. Cene komponenata<br />
su date u tabeli 2 [2].<br />
Osnovni deo generatora na vetar je sklop<br />
rotora (lopatice, glav~ina, sistem za promenu<br />
i upravljanje napadnim uglom) koji pretvara<br />
strujanje vazduha u obrtno<br />
kretanje generatora. Ovo je<br />
tehnolo{ki slo`en sklop i<br />
podudaran je tehnologiji rotora<br />
helikoptera. Lopatice se rade od<br />
kompozitnog materijala.<br />
Cena tornja zavisi od visine.<br />
Uobi~ajene visine generatora na<br />
vetar su izme|u 30-110 m.<br />
Me|utim, sada se projektuju<br />
sistemi sa visinom rotora i do 150<br />
m u cilju dobijanja ve}e snage i<br />
boljeg iskori{}enja energije vetra.<br />
Ova tendencija je prisutna pri izgradnji novih<br />
instalacija, kao i pri inoviranju postoje}ih<br />
kapaciteta [1].<br />
Treba ista}i i tendenciju porasta instalisane<br />
snage elektrana na vetar kroz pove}anje<br />
pre~nika rotora. Nekada su se radile elektrane<br />
od 25 kW snage sa pre~nikom rotora od 10.3<br />
Slika 1 Izgled generatora na vetar<br />
[222]<br />
m. Danas su sve vi{e u primeni elektrane<br />
snage 750-1000 kW sa pre~nikom od 48-54<br />
m, a grade se elektrane snage preko 2000 kW<br />
i pre~nika preko 72 m [4].<br />
2.2. Energija vetra na prostoru<br />
Republike Srbije<br />
Vr{ena su istra`ivanja energije vetra na<br />
prostoru Republike Srbije [5]. Istra`ivanja<br />
pokazuju potencijale za kori{}enje energije<br />
vetra na na{im prostorima. Na slici 2 su<br />
prikazane oblasti sa vetrom ve}im od 4,5 m/s<br />
na visini 50 m iznad tla, a koji se mo`e<br />
iskoristiti za pokretanje generatora na vetar.<br />
Najizra`eniji energetski regioni su Mid`or,<br />
Suva Planina, Vr{a~ki Breg, sa prose~nim<br />
brzinama ve}im od 6 m/s, tabela 3.<br />
Deo zaklju~ka iz studije je: ''Potencijal u<br />
Srbiji, ako se aktiviraju zone sa srednjom<br />
brzinom vetra ve}om od 5 m/s, omogu}ava<br />
Tabela 2 Cene komponenata generatora na vetar<br />
Komponenta Cena (%)<br />
Rotor<br />
28%<br />
- Lopatice (tri)<br />
- 16,6%<br />
- Glav~ina<br />
- 7,2%<br />
- Mehanizam za promenu napadnog ugla i le`ajevi<br />
- 4,0%<br />
Prenosni sistem i ku}i{te<br />
Prenosni sistem<br />
46%<br />
- Reduktor<br />
- 13,4%<br />
- Glavna osovina<br />
- 2,3%<br />
- Le`aj glavne osovine i blok<br />
- 1,3%<br />
Struktura za pri~vr{}enje<br />
3,8%<br />
Sistem hla|enja generatora<br />
0,3%<br />
Sistem ko~enja, hidraulika<br />
0,6%<br />
Spojnica<br />
0,3%<br />
Poklopac ku}i{ta<br />
1,9%<br />
Generator<br />
6,7%<br />
Elektronika (upravljanje - promenljiva brzina)<br />
6,9%<br />
Transformator<br />
2,5%<br />
Kablovi<br />
2,0%<br />
Prekida~ka oprema<br />
1,4%<br />
Mehanizam za usmerenje i le`ajevi (Yaw)<br />
1,8%<br />
Upravljanje i bezbednost sistem<br />
0,8%<br />
Toranj 20,6% 21%<br />
Temelji 5,4% 5%<br />
Ukupno 100%
energija<br />
Sliks 2 Karta lokacija u Srbiji sa godi{njim srednjim brzinama vetra od 4,5 do 5 m/s,<br />
odre|enih na bazi desetominutnih srednjih brzina vetra na visini od 50 m iznad tla, [5].<br />
izgradnju 1.316 MW vetroenergetskih<br />
kapaciteta, {to je 15% sada{njih ukupnih<br />
instalisanih kapaciteta. Ovi kapaciteti, uz<br />
pretpostavku niskog koeficijenta iskori{}enja<br />
kapaciteta od 0,2 mogli bi da proizvode oko<br />
2,3 TWh godi{nje.''<br />
Polaze}i od srednje cene od 1.000 USD po<br />
instalisanom kW snage, dolazi se do<br />
potencijalnih investicija od 1.316 x 1000 =<br />
1,316 milijardi USD.<br />
Ako se usvoji srednja snaga elektrane na<br />
vetar od 600 kW, dolazi se do potencijalne<br />
2.193 elektrane u Srbiji. Izgradnja ovolikog<br />
broja broja elektrana na vetar opravdava<br />
ulaganja u istra`iva~ke, razvojne,<br />
projektantske i tehnolo{ke kapacitete u<br />
Repulici Srbji. Pore|enja radi investicija za<br />
izgradnju jedne termoelektrane sa dva bloka<br />
od po 300 MW iznosi oko 900.000.000 USD.<br />
U prethodnoj studiji je navedeno da bi<br />
potencijal mogao biti znatno ve}i, ~ak i do<br />
122.033 MW ako bi se uklju~ila snaga vetra<br />
ve}a od 4 m/s.<br />
Tabela 3 Pregled lokacija sa najvi{im srednjim<br />
brzinama vetra u Srbiji [5]<br />
2.3. Mogu}nosti proizvodnje opreme<br />
kod nas<br />
U na{im proizvodnim tehnolo{kim<br />
kapacitetima postoje mogu}nosti za<br />
proizvodnju opreme za elektrane na vetar i<br />
mogu se koristiti u tu svrhu. Postavlja se<br />
zna~ajan problem aerodinami~kih istra`ivanja<br />
i projekta sklopa rotora, posebno geometrije i<br />
strukture lopatica. Treba imati u vidu<br />
problem slo`enih dinami~kih optere}enja<br />
lopatica, kao posledicu uslova rada u<br />
turbulentnoj atmosferi. Kod nas postoje<br />
odre|ena iskustva iz aerodinami~kih<br />
istra`ivanja, ispitivanja i projekata lopatica<br />
elisa i rotora. Tako|e postoji mogu}nost<br />
projekta i prora~una strukture lopatica. Ovaj<br />
deo je najzna~ajniji jer se njime ostvaruje<br />
pretvaranje kineti~ke energije verta u obrtno<br />
kretanje rotora, odnosno iskori{}enje snage<br />
vetra. Ve} su kod nas realizovana razvojna<br />
istra`ivanja u osvajanju tehnologije<br />
kompozitnih materijala za primenu na<br />
helikopterskim rotorima i to saznanje mo`e<br />
zna~ajno da pomogne i kod iznala`enja<br />
re{enja za elektrane na vetar. Osnovno pitanje<br />
[223]<br />
u proizvodnji lopatica je njihova<br />
du`ina.<br />
Kod nas postoje tehnolo{ki<br />
kapaciteti za proizvodnju vratila i<br />
reduktora i bez obzira na njihovu<br />
tehni~ku slo`enost realno je<br />
o~ekivati da se ista mo`e osvojiti.<br />
Tako|e je proizvodnja sistema<br />
ko~enja mogu}a u na{em<br />
proizvodnom okru`enju.<br />
Generator elektrane na vetar kao slo`en<br />
tehni~ki sistem predstavlja poseban izazov za<br />
iznala`enje re{enja u na{em okru`enju, a<br />
posebno sistema upravljanja. Postavlja se<br />
pitanje da li je to mogu}e realizovati na<br />
zadovoljavaju}em nivou kvaliteta i<br />
pouzdanosti u radu.<br />
Mehani~ki elementi kao {to su ku}i{ta, toranj<br />
i ostali delovi se mogu realizovati kod nas.<br />
Osnovni problem osvajanja ove proizvodnje<br />
je u znanju i iskustvu, jer nema realizovanih<br />
savremenih re{enja elektrana na vetar kod nas.<br />
3. Zaklju~ak<br />
Prema dosada{njim istra`ivanjima, potencijal<br />
vetar-energije u Srbiji, ako se aktiviraju zone<br />
sa srednjom brzinom vetra ve}om od 5 m/s,<br />
omogu}ava izgradnju 1.316 MW<br />
vetrogeneratorskih kapaciteta, {to je 15%<br />
sada{njih instalisanih kapaciteta. Ovi<br />
kapaciteti mogli bi da proizvode oko 2,3<br />
TWh godi{nje.<br />
Polaze}i od srednje cene od 1.000 USD po<br />
instalisanom kW snage, dolazi se do<br />
potencijalnih investicija od 1.316 milijardi USD.<br />
Ako se usvoji srednja snaga elektrane na<br />
vetar od 600 kW, dolazi se do potencijalne<br />
2.193 elektrane u Srbiji. Izgradnja ovolikog<br />
broja elektrana tra`i plansko anga`ovanje<br />
dr`ave i strate{ko planiranje u cilju {to ve}eg<br />
uklju~enja doma}eg znanja i proizvodnih<br />
kapaciteta. Time bi kao dr`ava ostvarili<br />
ciljeve: uposlenost znanja sopstvene radne<br />
snage i proizvodnih kapaciteta uz podizanje<br />
nivoa konkurentnosti u odnosu na ve} visoke<br />
svetske tehnolo{ke mogu}nosti u ovoj oblasti.<br />
Ne treba zaboraviti ni doprinos ekolo{koj<br />
za{titi `ivotne sredine.<br />
Pri razmatranju ove problematike ne treba<br />
gubiti iz vida da je na{ energetski hidro i<br />
termopotencijal na granici iskori{}enja.<br />
U ve} pomenutoj studiji je navedeno da bi<br />
energetski potencijal mogao biti znatno ve}i<br />
ako bi se uklju~ila snaga vetra ve}a od 4 m/s<br />
i iznosio bi oko 122.000 MW. To je jo{<br />
jedan razlog za dugoro~no osmi{ljavanje<br />
strategije u problematici snabdevanja<br />
energijom.<br />
Literatura<br />
[1] Bjarne Lundager Jensen (editor), Annual<br />
Report of the Danish Wind Industry<br />
Association, DANISH WIND INDUSTRY<br />
ASSOCIATION, DK 1552 Kobenhavn,<br />
March 2004,<br />
[2] George Sterziger, Matt Svrcek, Wind<br />
Turbine Development: Manufacturing<br />
Activity, Technical Report, Renewable<br />
Energy Policy Project, USA, September 2004<br />
[3] Naim Afgan, Darwish Al Gobaisi, Maria<br />
Carvalho, Maurizio Cumo, Sustainable<br />
Enegry Development, Nuklearna tehnika,<br />
1/98, 1998, str. 12-27.<br />
[4] ...: Guided Tour on Wind Energy,<br />
www.windpower.org, Danish Wind Industry<br />
Association<br />
[5] Radomir Putnik (rukovodilac projekta), sa<br />
saradnicima: Mogu}nost kori{}enja energije<br />
vetra za proizvodnju elektri~ne energije,<br />
Tekon-Tehnokolsanting doo., Beograd,<br />
decembar 2002, str. 19.
Sobzirom da se za budu}nost planira<br />
upotreba isklju~ivo „~istih” energenata<br />
za proizvodnju elektri~ne energije<br />
pove}anog kvaliteta, sa ve}om efikasno{}u i<br />
stabilno{}u celokupnog sistema, jasno je da<br />
se pomenuti cilj mo`e ostvariti jedino<br />
spregom postoje}e tehnologije sa vetro i<br />
hidro sistemima. Proizvodnja elektri~ne<br />
energije iz vetroenergije bele`i najdinami~niji<br />
godi{nji porast instalisane snage od svih<br />
energetskih izvora [1]. Zvani~ni podaci<br />
ukazuju da je cena elektri~ne energije koju<br />
proizvedu vetrogeneratori, za odre|ene<br />
lokacije, ve} konkurentna sa klasi~nim<br />
izvorima. Brzina vetra varira u vremenu, a<br />
time i brzina rotora turbine, pa je izlazni<br />
naizmeni~ni napon standardnih generatora<br />
promenljive u~estanosti, {to je naravno,<br />
nepogodno za vezivanje na standardnu<br />
distributivnu mre`u. Vetroturbine mogu biti<br />
predvi|ene za razli~ite na~ine povezivanja na<br />
mre`u [2]: direktno (CSCF - Constant Speed<br />
Constant Frequency) i indirektno (VSCF -<br />
Variable Speed Constant Frequency).<br />
Razli~iti tipovi vetroturbina imaju svoje<br />
prednosti i mane. CSCF sistemi su relativno<br />
jednostavni i robustni, a njihovi nedostaci su<br />
[3]: nemogu}nost regulacije aktivne i<br />
reaktivne snage; velika mehani~ka<br />
optere}enja (jer se varijacije snage prenose<br />
kao pulsacije momenta, a ovo mo`e dovesti<br />
do o{te}enja prenosnog mehanizma); velike<br />
fluktuacije izlazne snage (mo`e dovesti do<br />
varijacija napona, i u mnogim slu~ajevima do<br />
pojave flikera). Proizvo|a~i vetroturbima se<br />
uglavnom koncentri{u na proizvodnju VSCF<br />
sistema iz slede}ih razloga [3, 4]: energetska<br />
elektronika za potrebe VSCF sistema veoma<br />
brzo pojeftinjuje i postaje pouzdanija; imaju<br />
ve}i stepen korisnog dejstva u pore|enju sa<br />
CSCF; ostvarena je redukcija mehani~kog<br />
optere}enja; mogu}a je regulacija aktivne i<br />
reaktivne snage u {irokom opsegu ({to je<br />
naro~ito bitno u slu~aju udaljenih lokacija i<br />
vetrogeneratora postavljenih u moru); lak{e<br />
se uklapaju u zahteve koje name}u kompanije<br />
za prenos i distribuciju elektri~ne energije, a<br />
posebno u slu~aju velikih farmi<br />
vetrogeneratora; kod VSCF sistema su se<br />
energija<br />
Leposava Risti}, Zoran Stojiljkovi}, Borislav Jefteni},<br />
Milan Bebi}<br />
Elektrotehni~ki fakultet, Beogradu<br />
UDC 621.313.1:620.92<br />
Dvostrano napajani<br />
asinhroni vetrogeneratori<br />
- pregled stanja<br />
Rezime<br />
Rad prikazuje pregled stanja u oblasti razvoja generatorskih {ema za generisanje elektri~ne<br />
energije iz energije vetra, upotrebom asinhronih generatora (AG). U radu se razmatraju<br />
varijante VSCF (Variable Speed Constant Frequency) sistema sa AG i vr{i se njihovo<br />
pore|enje u pogledu radnih karakteristika i efikasnosti, sa posebnim osvrtom na standardne<br />
dvostrano napajane asinhrone generatore (DNAG), dok ostali DNAG imaju za sada samo<br />
teorijskii zna~aj. Prednosti ovog sistema ogledaju se u tome {to se mo`e upotrebiti energetski<br />
pretvatra~ (EP) ~ija nominalna snaga iznosi samo tre}inu nominalne snage vetroturbine,<br />
zatim u kontinualnoj regulaciji brzine, mogu}nosti za proizvodnju reaktivne energije,<br />
raspregnutom upravljanju aktivnom i reaktivnom snagom, ~etvorokvadrantnom radu,<br />
pove}anoj dinamici i stabilnosti celokupnog sistema, i dr. Kod savremenih koncepcija u<br />
dana{je vreme, vrlo {iroko primenjivan je back to back ~etvorokvadrantni naponski invertor<br />
sa PWM tehnikom zbog smanjenja izobli~enja usled dejstva vi{ih harmonika u talasnom<br />
obliku struje (na ulazu i izlazu sistema), pulsacija momenta generatora i pove}anja kvaliteta<br />
energije, kao i zbog pove}anih mogu}nosti za regulaciju u sistemu i pobolj{anog pona{anja u<br />
prelaznim re`imima. U radu su tako|e razmatrane i napredne tehnologije upravljanja u<br />
oblasti energetske elektronike, pomo}u kojih je mogu}e optimizirati pona{anje<br />
vetroenergetskih sistema.<br />
Klju~ne re~i: vetrogeneratori, CSCF sistemi, VSCF sistemi, pore|enje savremenih koncepata<br />
vetrosistema, asinhroni generatori, dvostrano napajani asinhroni generatori, upravljanje<br />
energetskim pretvara~ima, back to back dvosmerni invertori, vektorska kontrola, direktna<br />
kontrola momenta.<br />
Abstract<br />
The paper presents the state of the art in the field of developing electric generation schemes<br />
for wind energy conversion suitable for interconnection with a power grid, with the use of<br />
induction generators (AG). The paper investigates different concepts of VSCF system with AG<br />
and compares them according to their working characteristics and efficiency, with the special<br />
attention paid to the standard doubly-fed induction generator (DNAG), while the rest of<br />
DNAG have had only theoretical significance, till now. Advantages of this system are<br />
specified in the following facts: application of the converter (EP) which rated power equals<br />
to the one third of the windturbine’s rated power, continuous speed control, possibility of<br />
reactive power generation, decoupled control of active and reactive power, four quadrant<br />
operation, increased power system dynamic and stability, etc. Nowadays in modern designs,<br />
the back-to-back four-quadrant PWM-VSI is widely used in wind power systems due to<br />
reduction of the current harmonic component in the input and output of the system, reduction<br />
of the torque pulsation on the generator, improvement of the output power quality, as well as<br />
increased controllability of the system and improved dynamic performance. The paper also<br />
considers advanced control techniques in the field of power electronics, in order to optimize<br />
the wind power system performance.<br />
Key words: wind turbines, CSCF systems, VSCF systems, comparison between temporary<br />
concepts of wind power systems, induction generators, doubly fed induction generators,<br />
control of electronic converters, back to back bi-directional inverters, field oriented control,<br />
vector control, direct torque control.<br />
pokazale manje varijacije izlazne snage (jer<br />
velika inercija rotora ubla`ava varijacije<br />
brzine vetra i na taj na~in redukuje probleme<br />
sa flikerima).<br />
[224]<br />
Do sada poznate generatorske {eme mogu se<br />
klasifikovati na vi{e na~ina, me|utim<br />
naj~e{}e se koriste asinhroni generatori<br />
(90% generatora u svim instalisanim
energija<br />
kapacitetima u svetu) zbog svoje<br />
pouzdanosti, robustnosti, jednostavnosti,<br />
niske cene, fleksibilnosti u pogledu brzine<br />
(usled postojanja klizanja), dostupnosti na<br />
tr`i{tu za razli~ite snage, potpuno usavr{ene<br />
tehnologije proizvodnje i dr. Maksimalnu<br />
snagu posti`u za brzine malo ve}e od<br />
sinhrone (rade u malom opsegu brzina).<br />
1. Asinhroni generatori<br />
Postoje dva tipa AG-a: AG sa kaveznim<br />
rotorom (rotorski namotaj je na~injen od<br />
bakarnih ili aluminijumskih {ipki, kratko<br />
spojenih prstenovima na oba kraja i<br />
ugra|enih u meko gvo`|e cilindri~nog rotora)<br />
i AG sa namotanim rotorom (trofazni<br />
namotaj od bakarne ili aluminijumske `ice).<br />
Rotorskom namotaju je tada mogu}e pri}i<br />
preko kliznih prstenova na osovini motora.<br />
Eksterni otpornik ili reverzibilni energetski<br />
pretvara~ mogu biti povezani na rotorski<br />
namotaj preko kliznih prstenova na sve tri<br />
faze rotora, pa se na ovaj na~in mo`e<br />
upravljati elektromagnetnim momentom i<br />
klizanjem.<br />
1.1. Asinhroni generator sa kaveznim<br />
rotorom (AGKR)<br />
Slika 1 prikazuje mehani~ke karakteristike<br />
asinhrone ma{ine u motornom i<br />
generatorskom re`imu rada. Tipi~no, radna<br />
oblast asinhrone ma{ine je ispod 50%<br />
prevalnog momenta. To zna~i da je vrednost<br />
klizanja u oblasti rada asinhrone ma{ine mala<br />
(s
energija<br />
Tabela 1 Kofiguracije sa AGKR i reduktorom [6]<br />
Tehnologija Namotaji Vrsta EP-a<br />
(1) DNAG sa namotanim rotorom i disipacijom<br />
energije klizanja, vezan na mre`u<br />
(2) DNAG sa namotanim rotorom i obnovljenom<br />
energijom klizanja, vezan na mre`u (Scherbius,<br />
Krämer)<br />
(3) DNAG sa namotanim rotorom i obnovljenom<br />
energijom klizanja, vezan na mre`u (ciklokonvertor<br />
Scherbius)<br />
(4) DNAG sa namotanim rotorom i obnovljenom<br />
energijom klizanja, vezan na mre`u (PWM<br />
Scherbius)<br />
AGKR sa diodnim mostom i naponskim<br />
invertorom, koji radi izolovano od mre`e<br />
Ova konfiguracija se satoji od AGKR sa<br />
jednim namotajem na statoru, reduktora i EP<br />
izme|u generatora i mre`e. EP mora da bude<br />
dimenzionisan za punu izlaznu snagu iz<br />
turbine. Ovo zna~ajno pove}ava cenu i<br />
gubitke. Ispravlja~ki diodni most obezbe|uje<br />
jeftin i jednostavan na~in za pretvaranje<br />
naizmeni~nog izlaza iz generatora u<br />
jednosmerni, gubici su tako|e mali ali snaga<br />
mo`e da se prenosi u samo jednom smeru. Za<br />
magne}enje ma{ine potreban je izvor<br />
reaktivne snage, koji se ovde obezbe|uje<br />
kori{}enjem kondenzatorskih baterija u<br />
paraleli sa statorskim namotajem. Ova<br />
konfiguracija omogu}ava rad sa<br />
promenljivom brzinom, tj. rad vetroturbine<br />
pri bilo kojoj brzini obrtanja, i nije potrebno<br />
da AG na svojim izlaznim krajevima generi{e<br />
ems iste u~estanosti kao {to je u~estanost<br />
mre`e. Ova konfiguracija se u praksi nije<br />
nikad koristila, zbog visoke cene pretvara~a i<br />
zbog velike zahtevane kapacitivnosti<br />
kondenzatorskih baterija. Tako|e, stepen<br />
korisnog dejstva celokupnog sistema<br />
(reduktor, AG i EP) je vrlo nizak.<br />
AGKR sa PWM ispravlja~em i naponskim<br />
invertorom, koji radi izolovano od mre`e<br />
PWM ispravlja~ mo`e da omogu}i napajanje<br />
reaktivnom snagom asinhronog generatora.<br />
Me|utim, cena i gubici u PWM ispravlja~u<br />
su ve}i u pore|enju sa diodnim ispravlja~em.<br />
Ova konfiguracija omogu}ava rad sa<br />
promenljivom<br />
brzinom, t.j.<br />
rad vetroturbine<br />
pri bilo<br />
kojoj brzini<br />
obrtanja, a AG<br />
nije neophodno<br />
da ima izlaznu<br />
u~estanost istu<br />
sa mre`nom.<br />
Nije se ~esto<br />
koristila zbog<br />
velike cene<br />
pretvara~a i<br />
zbog niskog<br />
stepena<br />
iskori{}enja<br />
celokupnog<br />
sistema<br />
(Wind Master).<br />
Brushless dvostrano napajani asinhroni<br />
generator Ova konfiguracija se sastoji od<br />
reduktora, AGKR-a i EP-a. Izlaz AG-a mora<br />
da bude direktno vezan na mre`u, a izlazna<br />
u~estanost generatora mora da bude ista sa<br />
mre`nom.<br />
AG ne zahteva klizne prstenove, me|utim<br />
neophodan mu je stator sa dva namotaja, sa<br />
razli~itim brojem pari polova. Drugi statorski<br />
namotaj, uglavnom je napravljen od tanjih<br />
bakarnih provodnika, zato {to samo deo<br />
nominalne struje generatora prolazi kroz<br />
njega i povezan je na EP, koji je<br />
dimenzionisan za samo deo ukupne snage<br />
turbine (proporcionalno maksimalnom<br />
klizanju, do 25%), ~ime je smanjena njegova<br />
cena. EP ima mogu}nost da upravlja fluksom<br />
u vazdu{nom zazoru asinhrone ma{ine, u<br />
cilju pove}enja ili smanjenja elektromotorne<br />
sile (ems) i struje rotora. Na taj na~in, mo`e<br />
se ostvariti upravljanje klizanjem, i<br />
vetroturbina mo`e da radi sa promenljivom<br />
brzinom. EP se tako|e koristi za korekciju<br />
faktora snage (EP i drugi namotaj na statoru<br />
se koriste da obezbede potrebnu reaktivnu<br />
snagu za magne}enje). Ovaj AG treba da<br />
bude ve}ih dimenzija za istu snagu (zbog 2<br />
namotaja) - nije isplativo re{enje za velike<br />
vrednosti klizanja.<br />
1.2. Asinhroni generator sa<br />
namotanim rotorom (AGNR)<br />
Mehani~ke karakteristike asinhrone ma{ine sa<br />
namotanim rotorom (AMNR) su prikazane na<br />
[226]<br />
1 na statoru, 1 rot.<br />
vezan na klizne<br />
prstenove<br />
1 na statoru, 1 rot.<br />
vezan na klizne<br />
prstenove<br />
1 na statoru, 1 rot.<br />
vezan na klizne<br />
prstenove<br />
1 na statoru, 1 rot.<br />
vezan na klizne<br />
prstenove<br />
Slika 3 Mehani~ka karakteristika AMNR<br />
ispravlja~ i ~oper (vezan na otporni~ki potro{a~) za<br />
regulaciju klizanja; dim. EP-a prop. klizanju<br />
Jedan smer snage klizanja (od rotora ka mre`i); dim.<br />
EP-a prop. klizanju; dozvoljene nadsinhrone brzine<br />
Oba smera snage klizanja (od rotora ka mre`i); dim.<br />
EP-a prop. klizanju; dozvoljene podsinhrone i<br />
nadsinhrone brzine. Koristi se ciklokonv.<br />
Oba smera snage klizanja (od rotora ka mre`i); dim.<br />
EP-a prop. klizanju; dozvoljene podsinhrone i<br />
nadsinhrone brzine. Koristi se forsirana komutacija.<br />
Brzina<br />
rotora<br />
Prom.<br />
25%<br />
Prom.<br />
25%<br />
Prom.<br />
50%<br />
Prom.<br />
50%<br />
slici 3. Kod ove ma{ine, klizni prstenovi za<br />
sve tri faze su izvedeni na osovini motora.<br />
Oni mogu biti povezani na eksterne otpornike<br />
ili na trofazni EP. Stator je vezan na trofaznu<br />
mre`u konstantne u~estanosti. Mehani~ka<br />
karakteristika se mo`e regulisati promenom<br />
eksterne otpornosti u rotorskom kolu R ex , {to<br />
se koristilo kod vetroturbina do 1930. Sa<br />
regulacijom otpornosti, na polasku (u<br />
motornom re`imu rada) se reostat mo`e<br />
podesiti na veliku vrednost, koja se zatim,<br />
kada generator po~ne da proizvodi energiju,<br />
mo`e podeseti na manju, ili kratkospojiti.<br />
Mada se mehani~ka karakteristika mo`e<br />
prilago|avati, postoje dodatni gubici koji se<br />
stvaraju u eksternim otpornicima i pretvaraju<br />
u toplotu, pa moraju da se odvode van<br />
generatora, tako da ne do|e do pove}anja<br />
temperature namotaja. Ovaj koncept eksterne<br />
otpornosti se mo`e pro{iriti upotrebom EP-a,<br />
tako da se prilagodi otpornost rotorskog<br />
namotaja, {to se mo`e ostvariti upotrebom<br />
trofaznog diodnog mosta i DC-DC pretvara~a<br />
sa otpornikom vezanim u jednosmerno kolo.<br />
Na taj na~in, regulacijom faktora ispune DC-<br />
DC pretvara~a, fiktivni otpornik mo`e<br />
kontinualno da se pode{ava. Ovaj koncept je<br />
upotrebila kompanija Vestas u svom<br />
proizvodu nazvanom Opti-slip [4]. Dakle,<br />
opet se mo`e dobiti tabela sa odnosima<br />
indeks modulacije - brzina obrtanja rotora, pa<br />
se sa brzinom rotora u povratnoj vezi, faktor<br />
ispune mo`e kontinualno regulisati da se<br />
omogu}i (slika 3): soft start motora<br />
Slika 4 Protok snage u slu~aju AMNR sa regulacijom<br />
snage proporcionalne klizanju
energija<br />
Tabela 2 Kofiguracije sa DNAG i reduktorom [6]<br />
Tehnologija Namotaji Vrsta EP-a<br />
(1) DNAG sa namotanim rotorom i disipacijom<br />
energije klizanja, vezan na mre`u<br />
(2) DNAG sa namotanim rotorom i obnovljenom<br />
energijom klizanja, vezan na mre`u (Scherbius,<br />
Krämer)<br />
(3) DNAG sa namotanim rotorom i obnovljenom<br />
energijom klizanja, vezan na mre`u (ciklokonvertor<br />
Scherbius)<br />
(4) DNAG sa namotanim rotorom i obnovljenom<br />
energijom klizanja, vezan na mre`u (PWM<br />
Scherbius)<br />
(isprekidana linija u motornoj oblasti rada),<br />
rad sa konstantnom snagom (puna linija u<br />
generatorskoj oblasti rada), ili rad sa<br />
konstantnim momentom (ta~kasta linija u<br />
generatorskoj oblasti rada).<br />
U pojedinim sistemima sa AMNR, aktivna<br />
snaga rotora (proporcionalana klizanju, koja<br />
je ina~e predstavljla snagu gubitaka) se vra}a<br />
u mre`u, kori{}enjem kombinacija trofaznih<br />
diodnih mostova i trofaznih mre`no vo|enih<br />
invertora (slika 4). Mehani~ka karakteristika<br />
se tako|e mo`e unapred odrediti<br />
(programirati) i iskoristiti za regulaciju<br />
momenta ili snage.<br />
Kod dvostrano napajane asinhrone ma{ine<br />
(DNAM), stator se napaja iz trofaznog izvora<br />
konstantne u~estanosti, a rotor se napaja iz<br />
trofaznog EP-a naponom promenljive<br />
u~estanosti. Dva na~ina za povezivanje<br />
AMNR sa promenljivom brzinom na mre`u,<br />
su prikazana na slici 5. U~estanost kojom se<br />
napaja rotor je proporcionalna proizvodu<br />
relativnog klizanja i statorske u~estanosti, a<br />
napon na rotorskom namotaju se odre|uje iz<br />
statorskog napona, klizanja i odnosa broja<br />
navojaka rotora i statora. U cilju odr`avanja<br />
konstantne vrednosti faznog pomeraja,<br />
odnosno ugla izme|u napona statora i rotora,<br />
statorski napon se mora svesti na stranu<br />
rotora, pa se na taj na~in izlazni napon EP-a<br />
za koji je vezan rotorski namotaj mo`e<br />
sinhronizovati sa statorskim naponom, a<br />
njegova amplituda i fazni stav se mogu tada<br />
regulisati tako da se razvija odgovaraju}i<br />
momenat pri bilo kojoj brzini. I bez<br />
Slika 5 AMNR a) AC-AC preko jednosm.me|ukola<br />
b) AC-AC preko ciklokonv<br />
sinhronizacije rotorskog napona ili struje sa<br />
statorskim naponom, brzina rotora se mo`e<br />
regulisati. Me|utim, sistem se pona{a vi{e<br />
kao sistem sa sinhronim generatorom nego<br />
kao sa asinhronim. Oscilacije momenta i<br />
snage }e zavisiti od oscilacija brzine vetra na<br />
ulazu. U slu~aju DNAG, EP dozvoljava<br />
sistemu da proizvodi elektri~nu energiju i na<br />
brzinama manjim od sinhrone (pozitivno<br />
klizanje) zato {to EP mo`e da ima protok<br />
snage u oba smera. Slika 6 prikazuje<br />
postrojenje koje se napaja iz grupe koja se<br />
sastoji od tri generatora. Ilustovana su tri<br />
razli~ita na~ina rada AMNR (generisanje<br />
elektri~ne energije samo iznad sinhrone<br />
brzine).<br />
Na osnovu opse`nih istra`ivanja utvr|eno je<br />
da su sve prednosti na strani VSCF sistema i<br />
pokazano je da direktno pogonjena ili sa<br />
reduktorom, DNAG ima najbolje<br />
performanse od svih [6]. Prednosti<br />
tehnologije sa direktnim pogonom koja je<br />
trenutno dostupna u pore|enju sa<br />
tehnologojim za asinhronu ma{inu sa<br />
reduktorom su: smanjeni tro{kovi odr`avanja,<br />
manja buka usled rada sa promenljivom<br />
brzinom, ali i zbog odsustva reduktora, ve}i<br />
stepen korisnog dejstva pri manjim brzinama<br />
vetra. Prednosti AG-a sa reduktorom u<br />
odnosu na tehnologiju sa direktno<br />
pogonjenim su: manji investicioni tro{kovi,<br />
lak{i transport i instalacija zbog manjeg<br />
pre~nika ma{ine, ve}i stepen korisnog dejstva<br />
pri ve}im brzinama vetra. Dva bitna<br />
nedostatka koja jo{ uvek spre~avaju da<br />
[227]<br />
1 na statoru, 1 rot.<br />
vezan na klizne<br />
prstenove<br />
1 na statoru, 1 rot.<br />
vezan na klizne<br />
prstenove<br />
1 na statoru, 1 rot.<br />
vezan na klizne<br />
prstenove<br />
1 na statoru, 1 rot.<br />
vezan na klizne<br />
prstenove<br />
ispravlja~ i ~oper (vezan na otporni~ki potro{a~) za<br />
regulaciju klizanja; dim. EP-a prop. klizanju<br />
Jedan smer snage klizanja (od rotora ka mre`i); dim.<br />
EP-a prop. klizanju; dozvoljene nadsinhrone brzine<br />
Oba smera snage klizanja (od rotora ka mre`i); dim.<br />
EP-a prop. klizanju; dozvoljene podsinhrone i<br />
nadsinhrone brzine. Koristi se ciklokonv.<br />
Oba smera snage klizanja (od rotora ka mre`i); dim.<br />
EP-a prop. klizanju; dozvoljene podsinhrone i<br />
nadsinhrone brzine. Koristi se forsirana komutacija.<br />
Brzina<br />
rotora<br />
Prom.<br />
25%<br />
Prom.<br />
25%<br />
Prom.<br />
50%<br />
Prom.<br />
50%<br />
tehnologija sa direktnim pogonom zameni<br />
tehnologiju sa reduktorom su: visoka cena i<br />
veliki pre~nik ma{ine. Da bi asinhrona<br />
ma{ina radila u direktno pogonjenim<br />
sistemima, treba da bude konstruisana sa<br />
velikim brojem pari polova. Zbog rezultuju}e<br />
male vrednosti za induktivnost magne}enja,<br />
malog momenta (u odnosu na dimenzije<br />
ma{ine) i malog stepena korisnog dejstva,<br />
ovo se ne smatra dobrim re{enjem za<br />
vetroturbine.<br />
Razli~ite tehnologije danas egzistiraju na<br />
tr`i{tu i u literaturi koje koriste DNAG sa<br />
reduktorom, a njihov prikaz dat je u tabeli 2.<br />
Slede}e konfiguracije }e predstaviti koncept<br />
DNAG-a, koji se napaja sa strane rotora<br />
preko kliznih prstenova, a radi na principu<br />
varijacije brzine kori{}enjem energije rotora<br />
({to se vi{e snage disipira u namotaju rotora,<br />
ve}e je klizanje - tada postaje mogu}e<br />
promeniti brzinu jednostavnom promenom<br />
snage koja se disispira u rotoru):<br />
DNAG sa namotanim rotorom i<br />
disipacijom energije klizanja, vezan na<br />
mre`u Ova konfiguracija je predstavljena na<br />
slici 6b, a sastoji se od reduktora, asinhrone<br />
ma{ine sa jednim statorskim namotajem i<br />
namotanim rotorom sa kliznim prstenovima,<br />
EP-a i otporni~kog potro{a~a. Regulacija<br />
brzine se ostvaruje kroz regulaciju energije<br />
koja se disipira na otporniku. Rad sa<br />
promenljivom brzinom se mo`e ostvariti<br />
upravljanjem energijom koju proizvodi rotor<br />
AG-a. Velike vrednosti za klizanje zna~e<br />
veliku energiju koja se mo`e dobiti sa strane<br />
Slika 6 AMNR a), b) pasivna kontrola opt. c) kontrola<br />
sa obnovljenom energijom klizanja
energija<br />
rotora, a ta energija se mora disipirati na<br />
otporniku, zbog ~ega opada stepen<br />
iskori{}enja sistema, a nominalna snaga EP-a<br />
raste. Zato ova konfiguracija omogu}ava<br />
samo male varijacije brzine. Proizvo|a~<br />
vetroturbina, kopanija Vestas, koriste ovu<br />
tehnologiju, samo bez kori{}enja kliznih<br />
prestenova, (EP i otpornici se obr}u zajedno<br />
sa rotorom; upravlja~ki signali se prenose ka<br />
rotiraju}oj elektronici putem opti~kih signala;<br />
maksimalno klizanje koje je dozvoljeno kod<br />
ovakvih proizvoda kompanije Vestas Opti-<br />
Slip sistem je 10%).<br />
DNAG sa namotanim rotorom i<br />
obnovljenom energijom klizanja, vezan na<br />
mre`u (Scherbius, Krämer) Ova<br />
konfiguracija se sastoji od reduktora, AG sa<br />
jednim namotajem na statoru i sa namotanim<br />
rotorom sa kliznim prstenovima i EP-a sa<br />
transformatorom. Regulacija brzine se<br />
ostvaruje upravljanjem energijom koja se<br />
prenosi izme|u rotora i mre`e, ~ime se<br />
pove}ava stepen korisnog dejstva sistema.<br />
Nominalna snaga EP-a je jo{ uvek<br />
proporcionalna opsegu promene brzine. Da bi<br />
ovo postalo privla~no re{enje, rad sa<br />
regulacijom brzine, u {irokom opsegu (100%)<br />
se mora odbaciti. Takav rad bi vodio ka vrlo<br />
velikim vrednostima za klizanje, a samim tim<br />
i velikoj nominalnoj snazi EP-a, {to nije<br />
ekonomski isplativo re{enje. Mnogo je<br />
verovatnije da maksimalne vrednosti za<br />
klizanje i snagu EP-a budu do 25%<br />
nominalne snage. Ovo je kompromis koji<br />
vodi ka ve}oj proizvodnji energije i manjim<br />
fluktuacijama u mre`i. Ova konfiguracija se<br />
~esto zove stati~ka Scherbius topologija, zato<br />
{to je protok snage rotora u jednom smeru, tj.<br />
mogu}e je samo pove}ati koli~inu energije<br />
koja se prenosi sa statora na rotor.<br />
Smanjivanje energije rotora, ili samo<br />
promena smera toka energije rotora nije<br />
mogu}a. Kao posledica, vrednost klizanja<br />
mo`e samo da raste. U cilju pobolj{anja<br />
faktora snage, sinhrona ma{ina se mo`e kruto<br />
spregnuti sa DNAG, pa tiristorski invertor<br />
nije vi{e direktno vezan na mre`u odakle<br />
uzima reaktivnu snagu, ve} se energija<br />
proporcionalna klizanju pretvara u mehani~ku<br />
[7]. Ova konfiguracija se ~esto zove stati~ka<br />
Krämer topologija ili Krämer drive (postoje i<br />
konfiguracije sa motorom jednosmerne struje,<br />
poznate pod istim imenom).<br />
DNAG sa namotanim rotorom i<br />
obnovljenom energijom klizanja, vezan na<br />
mre`u (ciklokonvertor Scherbius) Ova<br />
konfiguracija je predstavljena na slici 5b i<br />
ima iste karakteristike kao i prethodna, osim<br />
{to se energija rotora mo`e prenositi u oba<br />
smera - od rotora ka mre`i i obrnuto.<br />
Nominalna snaga pretvara~a je jo{ uvek<br />
proporcionalna opsegu promene brzine, pa se<br />
rad sa punom regulacijom brzine (100%)<br />
mora odbaciti. Me|utim, kori{}enje<br />
dvosmernog prenosa energije omogu}ava<br />
dupliranje opsega promene klizanja, bez<br />
pove}anja nominalne snage energetskog<br />
pretvara~a. Ova konfiguracija je naj~e{}e<br />
poznata pod imenom stati~ka Scherbius<br />
topologija sa ciklokonvertorom, zato {to je<br />
protok energija rotora dvosmeran, tj. mogu}e<br />
je da se pove}a ili smanji, ili promeni smer<br />
energije koja se prenosi sa statora na rotor.<br />
Smanjivanjem energije rotora, ili ~ak<br />
promenom smera, omogu}ava se dobijanje<br />
negativne vrednosti za klizanje, i to sve za<br />
vreme rada asinhrone ma{ine u<br />
generatorskom re`imu.<br />
DNAG sa namotanim rotorom i<br />
obnovljenom energijom klizanja, vezan na<br />
mre`u (PWM Scherbius) Ova konfiguracija<br />
je predstavljena na slici 5a, i ima istu<br />
strukturu kao i prethodne dve, osim {to EP<br />
koristi IGBT tranzistore. Nominalna snaga<br />
EP-a je jo{ uvek proporcionalana opsegu<br />
promene brzine. Zna~aj ove topologije je u<br />
broju prekida~a: zahteva se 12 prekida~a<br />
umesto 36 koliko ih ima kod ciklokonvertora.<br />
Nekoliko proizvo|a~a vetroturbina koriste<br />
ovu topologiju. Mogu}e je dodati drugi<br />
namotaj na stator u ovoj konfiguraciji, koji<br />
ima druga~iji proj pari polova. Ove dve<br />
metode pokrivaju skoro potpuno opseg<br />
promene brzina vetroturbine, ~ine}i da<br />
postanu sa skoro punom (100%) regulacijom<br />
brzine. Proizvo|a~i vetroturbina Enron i<br />
DeWind koriste tehnologije PWM Scherbius<br />
sa dvostrukim statorskim namotajem.<br />
2. DNAG - Savremeni na~ini<br />
upravljanja energetskim<br />
pretvara~ima<br />
Kod savremenih koncepcija EP-a, PWM<br />
tehnika se koristi zbog smanjenja izobli~enja<br />
usled dejstva vi{ih harmonika, smanjenja<br />
pulsacija momenta generatora a samim tim i<br />
pove}anja kvaliteta energije (snage) [8],<br />
pove}anih mogu}nosti za regulaciju u<br />
sistemu, kao i zbog pobolj{anog pona{anja u<br />
prelaznim re`imima. Back to back<br />
~etvorokvadrantni PWM naponski invertor je<br />
vrlo {iroko primenjivan u sistemima sa<br />
vetrogeneratorima u dana{nje vreme. Jedna<br />
od glavnih prednosti AGNR se sastoji u tome<br />
da kada se strujom rotora upravlja primenom<br />
vektorske kontrole sa referentnim sistemom<br />
orjentisanim du` ose vektora statorskog<br />
fluksa (stator flux oriented vector control),<br />
pri ~emu se generator napaja iz<br />
komercijalnog ure|aja - dvostrukog PWM<br />
invertora, ostvaruje se raspregnuto<br />
upravljanje aktivnom i reaktivnom snagom sa<br />
strane statora [9]. Mogu}nost da se proizvede<br />
el energija sa faktorom snage razli~itim od 1<br />
(cosϕ≠1), bi redukovala tro{kove koji bi<br />
nastali upotrebom dodatnih kondenzatorskih<br />
baterija za regulaciju reaktivne snage, i<br />
predstavljala bi dobitak i za proizvo|a~a i za<br />
distributera. Normalno je stator direktno<br />
vezan na mre`u a rotor preko EP-a sa<br />
promenljivom u~estano{}u. U cilju rada u {to<br />
ve}em opsegu brzina, od podsinhronih<br />
vrednosti do nadsinhronih, EP koji se nalazi<br />
sa strane rotora mora da bude u mogu}nosti<br />
da obezbedi protok snage u oba smera. Ovo<br />
se posti`e pomo}u back to back PWM<br />
invertora. Upravlja~ka {ema sadr`i dve<br />
kaskadne upravlja~ke petlje. Spoljna petlja,<br />
reguli{e aktivnu i reaktivnu snagu sa strane<br />
statora, tako da vrednost faktora snage bude<br />
{to je mogu}e pribli`nije jednaka onoj koju<br />
zahteva elektrodistribucija. S druge strane,<br />
zadatak unutra{nje upravlja~ke petlje<br />
(strukture) je da omogu}i nezavisno<br />
upravljanje direktnom i popre~nom<br />
komponentom struje rotora, zbog ~ega se<br />
koristi vektorska kontrola sa orijetacijom<br />
referentnog sistema u skladu sa statorskim<br />
fluksom koja se zasniva na upotrebi 2<br />
identi~na PI regulatora (ili fazi regulatora<br />
[10], ili njihove kombinacije [11]). Naro~ito<br />
ako upravlja~ki signali koji su prvobitno<br />
odre|eni u unutra{njoj ili spolja{njoj petlji<br />
prevazilaze mogu}nosti dvosmernog EP-a,<br />
[228]<br />
oni se ograni~avaju na takav na~in da se<br />
prioritet daje postizanju postavljene vrednosti<br />
za aktivnu snagu, pre nego da se obezbedi<br />
zahtevani nivo reaktivne snage. Na ovaj na~in<br />
su omogu}ene visoke performanse pogona,<br />
fleksibilno upravljanje reaktivnom snagom,<br />
smanjenje nominalne snage EP-a, kao i<br />
kopenzovanje asimetrije u talasnom obliku<br />
napona. Izlazana snaga se maksimizira<br />
pode{avanjem brzine obrtanja rotora, a kao<br />
najbolji na~in pokazala se metoda pra}enja<br />
ta~ke maksimalne snage (Maximum Power<br />
Point Tracking), zato {to je jednostavnije<br />
meriti snagu nego brzinu vetra, a tako|e se<br />
koristi i pri projektovanju vektorskih<br />
kontrolera. Sa naprednim tehnologijama u<br />
oblasti energetske elektronike, mogu}e je<br />
optimizirati pona{anje vetrogeneratorskih<br />
sistema, kao {to je : 1) da se ubla`i<br />
promenljivost parametara generatora koji<br />
mogu da dovedu do razde{enja vektorskih<br />
kontrolera 2) da se upotrebi regulacija<br />
aktivne i reaktavne snage u sistemu u cilju<br />
obezbe|enja rada mre`e u uslovima kvara ili<br />
poreme}aja naponskih prilika.<br />
Literatura<br />
[1] http://www.awea.org/<br />
[2] http://www.windpower.dk/<br />
[3] W.L. Kling, J.G. Slootweg, Wind<br />
Turbines as Power Plants, Wind Power and<br />
the Impacts on Power Systems Workshop,<br />
Oslo, Norway, 17-18. Jun 2002.<br />
http://www.ieee.no/oslo/ieee.nsf/<br />
[4] P.W. Carlin, A.S. Laxson, E.B. Muljadi,<br />
The History and State of the Art of<br />
Variable-Speed Wind Turbine Technology,<br />
Technical report, NREL, February, 2001.<br />
[5] G. Poddar, A. Joseph, A.K.Unnikrishnan,<br />
Sensorless Variable-Speed Controller for Existing<br />
Fixed-Speed Wind Power Generator With<br />
Unity-Power-Factor, IEEE Trans. on Industrial<br />
Electronics, Vol. 50, No 5, October 2003.<br />
[6] Maxime R. Dubois, Review of<br />
Electromechanical Conversion in Wind<br />
Turbines, Report EPP00.R03, TU Delft<br />
Faculty ITS Group Electrical Power<br />
Processing, Nederland, April 2000<br />
[7] C.R. Kelber, W.Schumacher, Adjustable<br />
Speed Costant Frequency Energy Generation<br />
with Doubly-Fed Induction Machines,<br />
Proceedings of the Europian Conference<br />
Variable Sped in Small Hydro, Grenoble,<br />
France, 2000.<br />
[8] J. Marques, H. Pinheiro, H. A. Gründling,<br />
J. R. Pinheiro, H. L. Hey, A Survey on<br />
Variable- Speed Wind Turbine System,<br />
COBEP, Fortaleza - CE , 2003.<br />
[9] A. Tapia, G. Tapia, J. X. Ostolaza, J. R.<br />
Sáenz, Modeling and Control of a Wind<br />
Turbine Driven Doubly Fed Induction<br />
Generator, IEEE Trans. on Energy Conv.,<br />
Vol.18, No 2, June 2003.<br />
[10] Y. Tang, L. Xu, Vector Control and Fuzzy<br />
Logic Control of Doubly Fed Variable Speed<br />
Drives with DSP Implementation, IEEE<br />
Trans. on Energy Conv., Vol.10, No 4, 1995.<br />
[11] S. D. Rubira, M. D. McCulloch, Control<br />
Method Comparison of Doubly Fed Wind<br />
Generators Connected to the Grid by<br />
Asymmetric Transmission Lines, IEEE<br />
Trans. on Ind. App., Vol.36, No 4, 2000
Na izgradnju i kori{}enje malih<br />
hidroelektrana u Srbiji odnosi se 14<br />
zakonskih propisa. Prema<br />
republi~kom Zakonu o koncesijama iz 1997. i<br />
saveznom Zakonu o stranim ulaganjima iz<br />
2002. izgradnjom, odr`avanjem i kori{}enjem<br />
energetskih objekata mogu se baviti doma}a i<br />
strana pravna i fizi~ka lica.<br />
Novim Zakonom o energetici se ukidaju<br />
ograni~enja iz nekada{nje zakonske<br />
regulative (prema nekada{njem Zakonu o<br />
elektroprivredi male hidroelektrane je bilo<br />
mogu}e graditi prete`no za svoje potrebe) i<br />
predvi|en je povla{}en status za sve<br />
obnovljive izvore energije pa i za male<br />
hidroelektrane.<br />
Komplikovana procedura pribavljanja<br />
neophodnih dokumenata (15 do po~etka<br />
gradnje i 9 do po~etka kori{}enja) u<br />
pro{losti je ~esto odvra}ala investitore od<br />
izgradnje. Istovremeno, lokalna<br />
distributivna preduze}a nisu imala obavezu<br />
otkupa proizvedene elektri~ne energije, a<br />
na~in utvr|ivanja otkupne cene za<br />
proizvedeni kWh je bio nedefinisan.<br />
Novi Zakon o energetici je, pored ostalog,<br />
zasnovan i na na~elu prioritetnog<br />
kori{}enja obnovljivih izvora energije i<br />
uvodi zna~ajne novine koje }e doprineti<br />
stimulisanju investiranja u male elektrane:<br />
� pod malim elektranama se<br />
podrazumevaju elektrane snage do 10<br />
MW,<br />
� uvodi se Licenca za obavljanje<br />
energetskih delatnosti (koju izdaje<br />
Agencija za energetiku) i Energetska<br />
dozvola za izgradnju i revitalizaciju<br />
energetskih objekata (koju izdaje<br />
nadle`ni ministar), me|utim, za<br />
proizvodnju elektri~ne energije<br />
isklju~ivo za svoje potrebe i za<br />
proizvodnju elektri~ne energije u<br />
objektima snage do 1 MW nije potrebna<br />
ni Licenca ni Energetska dozvola,<br />
� male elektrane mogu biti priklju~ene na<br />
distributivnu mre`u i imaju pravo da<br />
proizvedenu elektri~nu energiju prodaju<br />
preko distributivne mre`e,<br />
� uvodi se pojam povla{}enih proizvo|a~a<br />
elektri~ne energije koji se odnosi na<br />
proizvo|a~e koji u procesu proizvodnje<br />
elektri~ne energije koriste obnovljive<br />
izvore energije ili otpad, ili u procesu<br />
proizvodnje istovremeno proizvode<br />
elektri~nu i toplotnu energiju,<br />
� povla{}eni proizvo|a~i elektri~ne<br />
energije imaju, pod jednakim<br />
finansijskim uslovima, pravo prioriteta<br />
na organizovanom tr`i{tu elektri~ne<br />
energije i pravo na subvencije i druge<br />
olak{ice u poslovanju,<br />
� postupak i na~in ostvarivanja prava<br />
povla{}enih proizvo|a~a elektri~ne<br />
energije iz prethodne ta~ke bi}e ure|en<br />
posebnim aktom.<br />
Strategijom razvoja energetike Republike<br />
Srbije (koja je upravo usvojena u Sku{tini<br />
Srbije) u okviru prioritetnih programa<br />
razvoja energetskih sektora Srbije do 2015,<br />
predvi|en je poseban prioritet koji<br />
obuhvata programe selektivnog kori{}enja<br />
obnovljivih izvora energije (biomasa,<br />
geotermalna, sun~eva i eolska energija), i<br />
posebne programe novih energetski<br />
efikasnijih i ekolo{ko prihvatljivih<br />
tehnologija (nove tehnologije sagorevanja<br />
uglja, biomase i otpada, tehnologije za<br />
[229]<br />
energija<br />
Milan ]u{i}<br />
JP Elektroprivreda Srbije, Beograd<br />
Branislav Ignjatovi}<br />
JP \erdap, Beograd<br />
UDC 621.311.21:621.311.17(497.11)(094.5)<br />
Pristup izgradnji malih<br />
hidroelektrana u Srbiji<br />
Rezime<br />
Radom }e biti prezentovan sada{nji zakonski okvir za izgradnju malih hidroelektrana i<br />
drugih onovljivih izvora energije i diskutovana pitanja politi~ke, zakonodavne i<br />
finansijske prirode koja moraju biti re{ena u skoroj budu}nosti kako bi se obezbedilo<br />
stimulisanje kori{}enja ovog potencijala. Posebno poglavlje bi}e posve}eno sada{njem i<br />
mogu}im pristupima izgradnji ovih objekata.<br />
Klju~ne re~i: male hidroelektrane, obnovljivi izvori energije, zakonska regulativa.<br />
Abstract<br />
This paper will, present actual legal frame for construction of Small Hydro Power<br />
Plants and other Renewable Eenergy Source, discuss issues of political, legislative and<br />
financial nature that have to be resolved in the near future in oreder to provide<br />
stimulation of using this potential. Special chapter is dedicated to curent and possible<br />
approaches to the construction of this plants.<br />
Key words: small hydro power plants, renewable energy sources, legal regulations.<br />
decentralizovanu proizvodnju elektri~ne i<br />
topltne energije na bazi prirodnog gasa, i<br />
tehnologije malih i mini hidroelektrana), sa<br />
ciljem da se po toj osnovi smanji potro{nja<br />
kvalitetnih uvoznih energenata i ostvari<br />
dodatna proizvodnja posebno toplotne<br />
energije. Preliminarna procena potrebnih<br />
sredstava za realizaciju ovog programa je<br />
350 mil. USD od ~ega je 130mil. USD<br />
predvi|eno za male hidroelektrane.<br />
1. Zakonski okvir za male<br />
hidroelektrane [1]<br />
Re{avanje pitanja zakonske regulative za<br />
male hidroelektrane neodvojivo je od<br />
re{avanja ovih pitanja koja se odnose na<br />
obnovljive izvore energije (OIE). Zbog<br />
toga, u tekstu koji sledi uglavnom }e se<br />
iznositi stavovi koji se odnose na OIE.<br />
Mi nismo prvi koji se bave pitanjem malih<br />
hidroelektrana i uop{te obnovljivim<br />
izvorima energije. Mnoge, naro~ito<br />
evropske, zemlje su daleko odmakle u<br />
kori{}enju OIE, tako da se kod definisanja<br />
aktivnosti koje se moraju preduzeti na<br />
stimulaciji kori{}enja OIE u Srbiji, moraju<br />
koristiti tu|a iskustva i rezultati.<br />
U svim industrijski razvijenim zemljama, u<br />
<strong>ekonomija</strong>ma u tranziciji i u zemljama u
energija<br />
razvoju, pojavljuje se zajedni~ka grupa<br />
elemenata koji se ispostavljaju kao<br />
neophodni za razvoj OIE a koji su u<br />
nadle`nosti Vlade. Ovi elementi/aktivnosti<br />
bi morali pretstavljati, zapravo, sr`<br />
budu}eg Nacionalnog programa za<br />
stimulaciju kori{}enja OIE. To su:<br />
1. Razvoj op{te energetske politike koja<br />
nagla{ava zna~aj OIE i ispunjava ciljeve<br />
principa odr`ivosti; Promocija OIE i<br />
potrebe da se ispune ciljevi odr`ivog<br />
razvoja bi trebali da budu inkorporirani u<br />
op{ti zakonski okvir, baziran na<br />
nacionalnom OIE potencijalu ({to je,<br />
dodu{e delimi~no, ispunjeno dono{enjem<br />
Zakona o energetici i usvajanjem Strategije<br />
razvoja energetike do 2015. godine).<br />
Me|utim, `elja za unapre|enjem razvoja i<br />
kori{}enja OIE dovodi do potrebe za<br />
prilago|avanjem i drugih zakonskih<br />
propisa koji se odnose na izgradnju,<br />
vodoprivredu, za{titu okoline i druge. Ovo<br />
se mo`e ispuniti samo {irokom saradnjom i<br />
u~e{}em svih zainteresovanih strana.<br />
Alternativa je usvajanje posebnog zakona<br />
za OIE.<br />
2. Definisanje jasnih ciljeva za OIE; Vlada<br />
treba da defini{e jasne ciljeve, strategije i<br />
planove implementacije bazirane na<br />
nacionalnom OIE potencijalu i bazirane na<br />
analizi ispunjenosti ciljeva odr`ivog<br />
razvoja usled porasta kori{}enja OIE.<br />
3. Uspostavljanje transparentnih tr`i{nih<br />
uslova koji ohrabruju investiranje; Tr`i{na<br />
transparentnost je su{tinska u obezbe|enju<br />
u~e{}a privatnog sektora {to, generalno,<br />
dovodi do uspe{nog tr`i{ta. Nacionalno<br />
tr`i{te definisano zakonskim putem<br />
zahteva transparentne i jasne cene/tarife<br />
koje odra`avaju stvarne ukupne tro{kove<br />
proizvodnje. Zbog visokog stepena<br />
stabilnosti i predvidljivosti koje se zahteva<br />
od strane privatnog kapitala, va`no je<br />
oceniti i, ako je to potrebno, modifikovati<br />
postoje}e tr`i{ne uslove. Sve subvencije se<br />
moraju kontinuirano pratiti i publikovati.<br />
4. Integracija pitanja vezanih za OIE u<br />
neenrgetski sektor zakonodavstva;<br />
Preispitivanje uloge i zna~aja neenrgetskog<br />
sektora i zakonodavne regulative koja se<br />
na njega odnosi i implementacija mera za<br />
stimulisanje investiranja u OIE. Ovo bi za<br />
posledicu imalo jednostavnije<br />
administrativne procedure.<br />
5. Pove}anje javne svesti o prednostima,<br />
potencijalu i tro{kovima vezanim za OIE;<br />
Vlada treba da organizuje i podsti~e<br />
kampanje u cilju podizanja svesti o<br />
zna~aju i ulozi OIE u javnosti, organizuje<br />
edukacione programe i drugo.<br />
6. Edukacija u cilju stvaranja ljudskih<br />
resursa za razvoj OIE; Ovo je naro~ito<br />
korisno u delu koji se odnosi na<br />
sprovo|enje procedura vezanih za OIE na<br />
nivou lokalnih distribucija i<br />
lokalne/op{tinske uprave.<br />
7. Uspostavljanje potrebnih institucija;<br />
Jaka javna istitucija na nacionalnom nivou<br />
za uspostavljanje prioriteta, izradu<br />
planova, definisanje predloga nove ili<br />
izmenu/dopunu postoje}e regulative,<br />
uspostavljanje fonda za istra`ivanje i<br />
razvoj (demo projekti), u~e{}e u radu<br />
internacionalnih organizacija, ja~anje<br />
globalne i regionalne saradnje u oblasti<br />
OIE, je su{tinska za ohrabrivanje<br />
investiranja i kori{}enja OIE. Skora{njim<br />
izglasavanjem Agencije za energetiku u<br />
Skup{tini Srbije, ovaj je zahtev delimi~no<br />
ispunjen.<br />
Mo`e se re}i da je usvajanjem Zakona o<br />
energetici i Strategije razvoja energetike<br />
do 2015. zapo~eo proces usvajanja<br />
adekvatnog zakonskog okvira za OIE i<br />
izvr{enja jednog dela navedenih aktivnosti.<br />
Me|utim, to ne}e imati efekta ukoliko se<br />
ne u~ini napor ka intenziviranju ovog<br />
procesa, odnosno usvajanju Nacionalnog<br />
programa za stimulaciju kori{}enja OIE u<br />
Srbiji.<br />
2. Izgradnja malih hidroelektrana<br />
i drugih OIE<br />
Subvencionisanje OIE, pa samim tim i<br />
malih hidroelektrana, u EU je prepoznato<br />
kao va`an finansijski instrument za<br />
stimulisanje kori{}enja OIE. Generalno<br />
naj~e{}e se koriste mere za upravljanje<br />
cenom i mere za upravljanje veli~inom.<br />
Mere za upravljanje cenom podrazumevaju<br />
direktno subvencionisanje proizvo|a~a<br />
(investiciono i eksploataciono<br />
subvencionisanje) i indirektno<br />
subvencionisanje proizvo|a~a (regulacija<br />
prodajnih tarifa koje uklju~uju ekstra<br />
subvencije pa je cena struje koja se pla}a<br />
proizvo|a~u vi{a je od nominalne tr`i{ne;<br />
subvencija se daje kompaniji koja kupuje<br />
struju iz obnovljivih izvora.). Indirektnim<br />
subvencijama kroz porez na<br />
konvencionalna goriva za proizvo|a~a ili<br />
potro{a~a (fiskalni instrument) energija iz<br />
obnovljivih izvora postaje jeftinija. Mere<br />
za upravljanje veli~inom predstavljaju<br />
legalne obaveze da se proizvede, proda ili<br />
kupi obnovljiva energija, energija dobijena<br />
kombinovanom proizvodnjom ili druga<br />
zavisno od proizvo|a~a, od snabdeva~a ili<br />
od potro{a~a.<br />
Prema novom Zakonu o energetici<br />
"Povla{}eni proizvo|a~i elektri~ne<br />
energije imaju pravo na subvencije,<br />
poreske, carinske i druge olak{ice, u<br />
skladu sa zakonom i drugim propisima<br />
kojima se ure|uju porezi, carine i druge<br />
da`bine, odnosno subvencije i druge mere<br />
podsticaja." Ovakvo zakonsko re{enje je<br />
veoma diskutabilno jer dovodi u konfuziju<br />
i stru~njake i potencijalne investitore. Na<br />
prvi pogled, uvodi se subvencionisanje, ali<br />
preplitanjem razli~itih oblika<br />
subvencionisanja stvoreno je neobi~no<br />
re{enje koje dr`avi ne donosi korist.<br />
Interesantan je stav ve}ine, dakle i dobrog<br />
dela stru~ne javnosti, da se pod<br />
subvencionisanjem podrazumeva direktno<br />
subvencionisanje investitora bilo u<br />
investicionoj fazi, bilo u eksploatacionoj,<br />
ili u obe. Naravno, to je najlak{e re{enje,<br />
ali za Srbiju je ono najneprihvatljivije!<br />
Kakvu korist ostvarujemo izgradnjom bilo<br />
kog energetskog objekta koji koristi OIE<br />
oslobadjaju}i od carine uvoznu opremu,<br />
[230]<br />
investitora od poreza, pla}aju}i<br />
proizvedenu energiju mo`da i po vi{oj<br />
ceni?<br />
U razvijenim <strong>ekonomija</strong>ma, sa uticajnim<br />
javnim sektorom zabrinutim nad<br />
dru{tvenim prioritetima, od strane Vlade<br />
mogu biti date dozvole pojedincima ili<br />
firmama koje `ele da uvedu tehnolo{ka<br />
re{enja koja su ocenjena kao najpovoljnija<br />
za to dru{tvo, ~ak i ako su druga re{enja<br />
povoljnija sa stanovi{ta privatnog ulaganja.<br />
Subvencije se mogu koristiti u<br />
ograni~enom vremenskom periodu u cilju<br />
pospe{ivanja uvo|enja odgovaraju}e<br />
tehnologije, uz o~ekivanje da }e u<br />
naprednoj fazi kori{}enja opstati sama po<br />
sebi [2]. U na{em slu~aju, kao prvi korak,<br />
pre dono{enja kona~ne odluke po pitanju<br />
subvencionisanja, neophodno je uraditi<br />
studiju koja bi analizirala sve OIE, koristi i<br />
tro{kove od njihove upotrebe i definisala<br />
grupu kojoj se u po~etku treba okrenuti i<br />
~iji razvoj treba stimulisati.<br />
U ovom trenutku, kada ne postoji<br />
adekvatna zakonska regulativa koja bi na<br />
pravi na~in uvela sistem subvencionisanja<br />
za OIE, kreiranje posebnih javnih fondova<br />
za istra`ivanje i razvoj i izradu demo<br />
projekata kori{}enja OIE se ~ini kao prava<br />
mera koja bi, iako privremenog karaktera,<br />
omogu}ila kakav-takav napredak razvoju<br />
OIE.<br />
Naravno, ne treba zanemariti ni mogu}nost<br />
stvaranja posebnih kreditnih linija kod<br />
doma}ih banaka, mada, one do sada nisu<br />
pokazale naro~itu, osim na~elne,<br />
zainteresovanost za kreditiranje izgradnje<br />
OIE.<br />
3. Mogu}i pristupi izgradnje<br />
malih hidroelektrana u Srbiji<br />
3.1. Prvobitni pristup<br />
Kao ilustraciju pristupa izgradnji malih<br />
hidroelektrana u Srbiji navodimo dva<br />
primera s kraja XIX i po~etka XX veka.<br />
Verujemo da je to najbolji na~in da se<br />
poka`e s koliko su hrabrosti i entuzijazma<br />
u`i~ki i leskova~ki industrijalci u{li u<br />
jedan, za to vreme, prili~no rizi~an<br />
poduhvat kao {to je izgradnja malih<br />
hidroelektrana u, u to vreme, zaba~enim<br />
krajevima, ali i te{ko}e sa kojima su se<br />
suo~avali. Naravno da je, u oba slu~aja,<br />
inicijativu pokrenuo i klju~nu ulogu<br />
odigrao profesor \or|e Stanojevi}.<br />
„Sada{nja hidroelektri~na postrojenja u<br />
U`icu, podigla je Prva Srpska Akcionarska<br />
Radionica u U`icu, osnovana po~etkom<br />
1898. godine na akcije, upla}ivane<br />
nedeljnim uplatama od pola dinara.<br />
Osnovni je kapital udru`enja 300.000<br />
dinara podeljen na tri kola od po 100.000<br />
dinara. Do sada je upla}eno samo prvo<br />
kolo i jedan mali deo drugoga. Koliko je<br />
ovaj na~in stvaranja kapitala zgodan da bi i<br />
sirotnija klasa mogla u njemu uzeti u~e{}a<br />
u toliko je on nezgodan {to se novac sporo<br />
pribira a tro{kovi oko izvr{enja ovako<br />
velikih preduze}a mnogo br`e napreduju<br />
nego priticanje uplata. [to je udru`enje<br />
ipak i te nezgode savladalo ima se
energija<br />
zahvaliti na prvom mestu Srpskoj Dr`avi,<br />
koja je pozajmicom iz prihoda Klasne<br />
Lutrije potpomogla ovo preduze}e, a za<br />
tim li~nim `rtvama pojedinih ~lanova<br />
upravnog i nadzornog odbora, koji su svoje<br />
li~ne kredite stavili u slu`bu ovoj ina~e<br />
vrlo korisnoj stvari. ... Odmah se uvidilo,<br />
da ma koliko da je preduze}e pokrenuto u<br />
naj~istijoj nameri da se srpskoj i ina~e<br />
nerazvijenoj industriji pomogne, da je<br />
daleko od sviju {pekulativnih ciljeva koje<br />
nalazimo kod najve}eg broja tako zvanih<br />
'industrijskih preduze}a' za koja su u<br />
poslednje vreme bez velike kritike<br />
izdavane koncesije od strane na{eg<br />
Ministarstva Narodne Privrede – da }e<br />
ovako jedno preduze}e imati da se bori sa<br />
nepreglednim te{ko}ama, koje na kraju<br />
krajeva mogu dovesti u pitanje i njegov<br />
opstanak. Istina je, da bi se kao motorna<br />
snaga upotrebila voda koja ne ko{ta ni{ta,<br />
ali bi ostali tro{kovi koji bi za taj zaba~eni<br />
kraj bili ve}i no ma za koje drugo mesto u<br />
na{oj zemlji toliko narasli, da ih<br />
besplatnost vodene snage ne bi mogla<br />
podmiriti i onda bi konkurencija srpskih<br />
proizvoda prema stranima bila da ne<br />
ka`emo nemogu}a ali svakako vrlo<br />
sumnjiva. Jer ne treba da se varamo:<br />
patriotizam i trgovina idu samo onda<br />
zajedno kad donose koristi pojedincima.“ [3]<br />
Mogu}nost eksploatacije vodne snage reke<br />
Vu~janke i ulaganja u potpuno novu<br />
privrednu oblast, brzo je zainteresovala<br />
mnoge leskova~ke industrijalace, te je<br />
1901. osnovano Leskova~ko elektri~no<br />
dru{tvo A. D. Statut Leskova~kog<br />
elektri~nog dru{tva izra|en je u leto 1901.<br />
godine a odobren 31. oktobra iste godine,<br />
re{enjem Ministra narodne privrede,<br />
Milovanovi}a. Dru{tvo je, prema Statutu,<br />
osnovano u cilju unapre|enja “srpske<br />
doma}e industrije”. Zadatak ovog<br />
akcionarskog dru{tva je da “vodenu snagu<br />
padova Vu~janske reke eksploati{e u<br />
obliku elektri~ne energije kako za<br />
osvetljenje tako i za industrijske,<br />
poljoprivredne i ostale potrebe. Trajanje<br />
Dru{tva utvr|eno je na pedeset godina, a<br />
njegov osnovni kapital na 200.000 dinara,<br />
podeljen u 2.000 akcija, “svaka od po 100<br />
dinara” (slika 1). Akcije su ozna~ene kao<br />
“dru{tvene, nedeljive i bezimene” a<br />
Dru{tvo “ne sme kupovati svoje akcije niti<br />
ih primati u zalogu ni prodavati ispod<br />
imenite vrednosti.”<br />
Kao poslovi Dru{tva odre|eni su<br />
proizvodnja elektri~ne energije u<br />
postrojenjima na reci Vu~janki i, odatle,<br />
njeno preno{enje, prema potrebama i cilju,<br />
na ve}e ili manje razdaljine: ”Ovako<br />
dobijenu i prenesenu elektri~nu energiju,<br />
Dru{tvo }e ili samo upotrebljavati u svojim<br />
radionicama ili }e je pod naro~itim<br />
pogodbama (koje }e Upravni odbor<br />
propisati) stavljati na raspolo`enje<br />
svakome, ko bi se tom energijom, ma u<br />
kom cilju hteo koristiti.” [4]<br />
3.2. Slobodna inicijativa<br />
Ovo podrazumeva izgradnju malih<br />
hidroelektrana od strane onih investitora<br />
koji sa sada{njim zakonskim re{enjima i<br />
Slika 1 Akcija Leskova~kog elektri~nog dru{tva iz 1921. [4]<br />
sada{njom cenom elektri~ne energije ipak,<br />
gledaju}i u budu}nost, nalaze interes da<br />
ula`u u ove objekte.<br />
Danas se kroz Srbiju kre}e veliki broj ljudi<br />
koji tra`e pogodne lokacije za izgradnju.<br />
Za to anga`uju konsultante iz ve}ih i<br />
manjih projektantskih ku}a i instituta u<br />
`elji da za sebe obezbede unosan projekat.<br />
Naravno, najve}e interesovanje pokazuju<br />
za revitalizaciju postoje}ih i za izgradnju<br />
malih hidroelektrana na vodoprivrednim<br />
objektima. Naro~ito je interesantan slu~aj<br />
italijanske vlade koja preko beogradske<br />
kancelarije Ministarstva za za{titu okoline<br />
Republike Italije finansira izradu studije<br />
potencijala za izgradnju malih<br />
hidroelektrana u Srbiji sa ciljem da se<br />
izdvoji odre|eni broj lokacija koje se<br />
ocene kao najprofitabilnije. Nije lo{e<br />
zapitati se sa kojim ciljem to rade i koji<br />
interes oni u tom poslu mogu imati?<br />
Me|utim, ne mo`emo a da se ne zapitamo:<br />
da li je mogu}e da su Srbi pre jednog veka<br />
bili preduzimljiviji i spremniji da se upuste u<br />
poduhvat izgradnje malih hidroelektrana nego<br />
{to su danas? Zar danas nije mogu}e<br />
primeniti nekada{nji pristup, koji je o~igledno<br />
dao rezultat, i formirati akcionarsko dru{tvo?<br />
Ohrabrenje daje inicijativa Dragoljuba Gite<br />
Stankovi}a, predsednika Udru`enja<br />
Vlasotin~ana u Beogradu, koji poku{ava da<br />
okupi svoje Vlasotin~ane upravo u akcinarsko<br />
dru{tvo koje bi se bavilo izgradnjom malih<br />
hidroelektrana na teritoriji Op{tine<br />
Vlasotince. Postoje indicije da bi se ova<br />
inicijativa mogla preneti i na druge op{tine u<br />
Srbiji.<br />
3.3. Sada{nje aktivnosti EPS-a<br />
Elektroenergetska politika Srbije je,<br />
tradicionalno, usko vezana za<br />
[231]<br />
Elektroprivredu Srbije. Naj~e{}e su<br />
inicijative kretale iz Elektroprivrede pa je<br />
u javnosti stvorena slika da se u na{oj<br />
elektroenergetici te{ko bilo {ta mo`e<br />
sprovesti bez pomo}i i podr{ke EPS-a. To<br />
je slu~aj i sa malim hidroelektranama.<br />
EPS je konstantno, sa ve}im ili manjim<br />
intenzitetom, vodio brigu o malim<br />
hidroelektranama kroz izradu tehni~kih<br />
preporuka (za elektro opremu, za ma{insku<br />
opremu, za priklju~enje na distributivnu<br />
mre`u) ili Katastra malih hidroelektrana.<br />
Poslednje aktivnosti na ovom planu vezane<br />
su za `elju da se jo{ jednom pomogne i<br />
pokrene inicijativa za iskori{}enje<br />
potencijala na op{tinskom nivou. U tom<br />
cilju, u saradnji sa Institutuom za<br />
vodoprivredu “Jaroslav ^erni”, ura|en je<br />
predlog projektnog zadatka za izradu<br />
prethodne studije opravdanosti sa<br />
generalnim projektom malih hidroelektrana<br />
za nekoliko op{tina u Srbiji. U okviru ovog<br />
posla, pre izbora za koju }e se malu<br />
hidroelektranu realizovati ovaj zadatak,<br />
potrebno je analizirati ukupan potencijal za<br />
izgradnju na teritoriji op{tine.<br />
Smatramo da je ovaj pristup izgradnji vrlo<br />
perspektivan, naro~ito imaju}i u vidu rast<br />
zainteresovanosti kod lokalne uprave (bez<br />
obzira na politi~ku opredeljenost), i pored<br />
otpora, prirodnog i o~ekivanog, ali pre<br />
svega dobronamernog, koji se u poslednje<br />
vreme javljaju jer EPS, zvani~no, jo{ uvek<br />
nije zainteresovan za investiranje u ove<br />
objekte (ne ra~unaju}i nekoliko lokacija<br />
koje se nalaze u planu izrade investiciono<br />
tehni~ke dokumentacije).<br />
Ipak, EPS }e pre ili kasnije morati da uva`i<br />
inicijative za ve}im udelom obnovljivih<br />
izvora energije u ukupnoj potro{nji,<br />
mogu}nosti koje pru`aju razli~iti modeli
energija<br />
finansiranja, naro~ito imaju}i u vidu<br />
mogu}nost liberalizacije tr`i{ta energije,<br />
ali i perspektive koje se otvaraju sa<br />
uvo|enjem subvencionisanja ovih izvora.<br />
Zbog svega toga ve} sada treba razmi{ljati<br />
o stvaranju posebne organizacione celine<br />
koja bi se ovim pitanjima bavila.<br />
3.4. Agencija za male hidroelektrane<br />
Mogu} je i jedan prili~no centralizovani<br />
pristup koji podrazumeva sna`nu dr`avnu<br />
kontrolu izgradnje malih hidroelektrana.<br />
Ovo zna~i kreiranje posebne Agencije za<br />
male hidroelektrane (kao obnovljivog<br />
izvora energije koji u Srbiji verovatno ima<br />
najve}i potencijal), a opravdanje se mo`e<br />
na}i u eventualnoj potrebi dr`ave da<br />
planiranje i dinamiku izgradnje uskladi sa<br />
svojim planovima razvoja. U ovom<br />
pristupu i privatni investitori mogu videti<br />
odre|ene prednosti.<br />
Obaveze i nadle`nosti Agencije mogu biti<br />
koncipirane tako da se obezbedi brzo i<br />
efikasno izvr{avanje administrativnih<br />
procedura u skladu sa zakonskom<br />
regulativom, a u cilju obezbe|enja<br />
poverenja kod investitora i pove}anja<br />
u~e{}a OIE u ukupnoj potro{nji energije.<br />
Agencija bi, najmanje jednom godi{nje, na<br />
osnovu Plana izgradnje odobrenog od<br />
strane nadle`nog ministarstva, objavljivala<br />
konkurs za izgradnju malih hidroelektrana<br />
na odre|enom broju lokacija, odabirala<br />
ponu|a~e (investitore) sa najboljim<br />
uslovima i nadle`nom ministarstvu davala<br />
predlog za izdavanje Energetske dozvole<br />
za svaku pojedina~nu lokaciju. Agencija bi<br />
mogla biti ovla{tena i za vr{enje pregleda i<br />
verifikacje investiciono tehni~ke<br />
dokumentacije investitora nakon ~ega bi<br />
izdavala Potvrdu o ispravnosti i potpunosti<br />
projekta male hidroelektrane na osnovu<br />
koje bi lokalna uprava izdavala<br />
gra|evinsku dozvolu.<br />
Posao Agencije bi mogao biti i verifikacija<br />
garancijskih ispitivanja u cilju dokazivanja<br />
projektovanih karakteristika male<br />
hidroelektrane. Nakon ovoga Agencija bi<br />
davala predlog Agenciji za energetiku o<br />
dodeljivanju Licence za obavljanje<br />
energetskih delatnosti.<br />
O~igledno je da ovako zami{ljena<br />
Agencija predstavlja i servis za investitore,<br />
mesto u kome su sabrani svi podaci o<br />
malim hidroelektranama u Srbiji i<br />
mogu}nost kontrole potencijala za<br />
izgradnju.<br />
Naravno, veliku, ali ne i ne re{ivu, te{ko}u<br />
za realizaciju ovog pristupa izgradnji<br />
predstavlja potreba za izmenom sada{nje,<br />
pre svega neenergetske, zakonske<br />
regulative.<br />
4. Zaklju~ak<br />
Dosada{nje aktivnosti na usvajanju<br />
adekvatnog zakonskog okvira koje su<br />
rezultirale usvajanjem odgovaraju}ih<br />
re{enja u Zakonu o energetici i Strategiji<br />
razvoja energetike Srbije do 2015.<br />
predstavljaju tek po~etak re{avanja pitanja<br />
OIE u Srbiji. Me|utim, ovaj proces se<br />
mora nastaviti i doneti poseban<br />
podzakonski akt o povla{}enim<br />
proizvo|a~ima elektri~ne energije i usvojiti<br />
Nacionalni program za stimulaciju<br />
kori{}enja OIE.<br />
Iz prvobitnog pristupa izgradnji malih<br />
hidroelektrana u Srbiji dana{nji<br />
potencijalni investirori i, pre svega, lokalna<br />
zajednica mogu izvu}i korisne zaklju~ke i<br />
svoje aktivnosti artikulisati i usmeriti na<br />
na~in koji }e svima doneti korist.<br />
Naravno, u svemu ovome EPS mora da<br />
na|e svoje mesto i da do kraja defini{e<br />
svoju ulogu: da se pripremi za skoro<br />
pove}anje udela obnovljivih izvora<br />
energije u ukupnoj potro{nji, da ispita<br />
mogu}nosti koje pru`aju razli~iti modeli<br />
finansiranja, naro~ito imaju}i u vidu<br />
mogu}nost liberalizacije tr`i{ta energije,<br />
ali i perspektive koje se otvaraju sa<br />
uvo|enjem subvencionisanja ovih izvora.<br />
Mo`da je stvaranje posebne organizacione<br />
celine koja bi se ovim pitanjima bavila,<br />
makar u prvom, prelaznom, periodu<br />
najbolje re{enje.<br />
Mogu} je i pristup koji podrazumeva<br />
sna`nu dr`avnu kontrolu izgradnje malih<br />
hidroelektrana kroz osnivanje Agencije za<br />
male hidroelektrane. Ipak, do toga mo`e<br />
do}i samo kao posledica ukupnog<br />
sagledavanja mogu}nosti i mera za<br />
iskori{}avanje potencijala obnovljivih<br />
izvora u Srbiji, odnosno kroz usvajanje<br />
Nacionalnog programa za stimulaciju<br />
kori{}enja obnovljivih izvora energije.<br />
Literatura<br />
[1] Milan ]u{i}, Obnovljivi izvori energije<br />
u Srbiji, 27. savetovanje JUKO CIGRE,<br />
Zlatibor, 2005.<br />
[2] Bent Sorensen, Renewable Energy – Its<br />
physics, engineering, use, environmental<br />
impacts, economy and planning aspects,<br />
Elsevier Academic Press, tre}e izd., 2004,<br />
str. 759.<br />
[3] \. M. Stanojevi}, Elektri~na industrija<br />
u Srbiji, reprint izdanja iz 1901. JP<br />
Elektrodistribucija U`ice, U`ice, 2000, str.<br />
53 i 54.<br />
[4] Neboj{a Stankovi}, Sto godina<br />
hidroelektrane Vu~je, JP<br />
Elektrodistribucija Leskovac, Leskovac,<br />
2003.<br />
[232]
ENERGETSKO RUDARSTVO<br />
I TERMOENERGETIKA<br />
1. Uvod<br />
Ukupnim potencijalima na{e zemlje,<br />
energetski resursi imaju zna~ajno mesto i<br />
ulogu. Nagla{eno visoko mesto uglja sa<br />
u~e{}em od oko 85% u geolo{kim i ~ak<br />
oko 99% u bilansnim rezervama, iako se<br />
radi o niskovrednoj sirovini sa relativno<br />
ograni~enom upotrebljivo{}u, ukazuju da<br />
se u vrlo visokoj energetskoj zavisnosti<br />
na{e zemlje njegovom istra`ivanju,<br />
proizvodnji i kori{}enju mora pristupati<br />
vrlo osmi{ljeno uz primenu najvi{ih<br />
svetskih standarda i dostignu}a nauke i<br />
tehnike.<br />
Mada je u odnosu na svet struktura rezervi<br />
uglja u na{oj zemlji, veoma nepovoljna jer<br />
lignit zauzima dominantno mesto sa<br />
u~e{}em od oko 93% u bilansnim<br />
rezervama, velika je pogodnost to {to se<br />
oko 76% ovih rezervi mo`e pod<br />
ekonomski prihvatljivim uslovima<br />
iskoristiti povr{inskim otkopavanjem<br />
primenom savremene visoko kapacitne<br />
mehanizacije sa kontinuelnim radom,<br />
zahvaljuju}i pre svega veoma pogodnim<br />
prirodnim uslovima, sprovedenim<br />
istra`ivanjima i verifikovanoj projektnoj<br />
dokumentaciji.<br />
Preostale rezerve se mogu iskoristiti putem<br />
podzemne eksploatacije i u budu}nosti<br />
podzemnom gasifikacijom kad se za to<br />
razviju i komercijalno prihvatljive<br />
tehnologije.<br />
Proizvodnja uglja u na{oj zemlji otpo~ela<br />
je po~etkom 19. veka. Prva iskustva su<br />
preneta iz ^e{ke odakle su do{li i prvi<br />
stru~njaci-rudari i geolozi u pratnji<br />
onda{njih vode}ih industrijalaca i trgovaca.<br />
Sa razvojem industrije pro{irivala se<br />
upotreba uglja, ~ije kori{}enje je bilo<br />
vezano za prehrambenu i tekstilnu<br />
industriju, re~ni saobra}aj, grejanje,<br />
topionice, livnice i razvoj nekih zanatskih<br />
aktivnosti.<br />
Prvi rudnik sa podzemnom eksploatacijom<br />
na teritoriji Srbije otvoren je u Vrdniku<br />
1804, u Despotovcu 1837, zatim je sledilo<br />
otvaranje vi{e rudnika kamenog i mrkog<br />
uglja, a zatim i lignita u Kostolcu 1872.<br />
ovim redom: Senjski rudnik i rudnici<br />
Dobra, Vr{ka ^uka, Podvis i Dobra sre}a.<br />
Ugalj Kolubarskog basena prvi put se<br />
pominje 1875. a njegova proizvodnja<br />
po~inje 1896. Zna~ajna godina je 1936,<br />
kada se u Vreocima otvara tada najve}a<br />
Termoelektrana ~ija je snaga iznosila<br />
12MW, koja se snabdevala ugljem iz tada<br />
novootvorene jame Junkovac.<br />
I u svetu intenzivniji razvoj proizvodnje<br />
uglja nastao je po~etkom XX veka sa<br />
odre|enim zastojem u periodu II svetskog<br />
rata, da bi tek sredinom pro{log veka<br />
zapo~eo zna~ajniji razvoj u savremenom<br />
poimanju industrijske proizvodnje sa<br />
primenom masovne tehnologije povr{inske<br />
eksploatacije i uvo|enjem mehanizovanog<br />
procesa rada u podzemnoj eksploataciji<br />
uglja.<br />
Kakvo je mesto i uloga uglja u proizvodnji<br />
elektri~ne energije u svetu, pokazuju<br />
slede}i pokazatelji:<br />
Instalisani kapaciteti TE na ugalj u svetu<br />
su oko 60%, a u zadnjoj deceniji pro{log<br />
veka u pojedinim zemljama velikim<br />
proizvo|a~ima i daleko ve}i kao na primer<br />
SAD- 74%, EU-67%, Azija-76%, Afrika-<br />
68% i {to je karakteristi~no Poljska 96%,<br />
Danska (koja nema vlastitu proizvodnju<br />
uglja)-92%, Australija-86%, Gr~ka-71%,<br />
^e{ka-75%, Kina-70%, Velika Britanija-<br />
[233]<br />
energija<br />
Prof.dr Vladimir @ivanovi}<br />
Beograd<br />
Dr Radmila @ivojinovi}<br />
EPS, Beograd<br />
Mr Marko Babovi}<br />
EPS, Beograd<br />
UDC 662.71/.74:620.9(497.1)<br />
Uloga uglja u na{oj<br />
energetici<br />
Rezime<br />
U radu su prikazani dosada{nji tok i aktuelna pitanja razvoja proizvodnje uglja od<br />
interesa za stru~nu javnost i privrednike. Tako|e je dat osvrt na mesto i ulogu uglja kod<br />
nas i u svetu u proizvodnji elektri~ne energije u dosada{njem i njegovo visoko mesto u<br />
budu}em razvoju<br />
Klju~ne re~i: proizvodnja uglja, nove tehnologije i tendencije razvoja.<br />
Abstract<br />
This paper presents prior and current coal development issues of interest to the<br />
professional public and business community. It also provides the retrospective of the<br />
place and the role of coal in electricity generation in our country and on international<br />
level within the previous and its high position in the future development.<br />
Key words: coal production, new technologies, development trends.<br />
60%, Nema~ka-58% itd. Mada u periodu<br />
posle II svetskog rata, ugalj u globalnim<br />
svetskim predvi|anjima nije bio<br />
dominantan, ipak je u poslednjih 50 godina<br />
bio glavno primarno gorivo za proizvodnju<br />
elektri~ne energije u svetu.<br />
Intenzivno kori{}enje uglja po~elo je posle<br />
II svetskog rata izgradnjom termoelektrana<br />
velikih snaga tako da danas imamo,<br />
instalisanih, u Srbiji 5171MW, a u Crnoj<br />
Gori 210MW koje daju 67% od ukupne<br />
proizvodnje elektri~ne energije godi{nje.<br />
Zahvaljuju}i stru~no-mudrim ljudima,<br />
prvenstveno akademiku Dimitriju Savi}u,<br />
akademiku Miladinu Pe}inaru, prof. dr<br />
Ljubi Popovi}u, in`enjerima Jovanu<br />
Jankovi}u, Bogoljubu Uro{evi}u, kao i<br />
prof, Borisavu Spasojevi}u i prof. dr<br />
Mom~ilu Simonovi}u, Srbija nije lutala u<br />
razvoju energetike i izvanredno smo<br />
koristili doma}e resurse u uglju i<br />
hidropotencijalu za proizvodnju elektri~ne<br />
energije. Smatramo da u budu}nosti treba<br />
nastaviti takvu energetsku politiku, i to<br />
iskoristiti preostali ekonomski raspolo`iv<br />
hidropotencijal, graditi i obnavljati TE na<br />
ugalj, pri ~emu treba uvoditi nove ~istije<br />
tehnologije sagorevanja.<br />
2. Dostignuti nivo proizvodnje<br />
uglja<br />
Najve}a proizvodnja uglja u na{oj zemlji<br />
ostvarena je 1990. na nivou od oko 41,5
energija<br />
Tabela 1 (u 1000 t)<br />
Godina<br />
Podzem.<br />
ekspl. uglja<br />
(t) ugalj (t)<br />
Povr{inska eksp.<br />
Otkrivka<br />
(m 3 rm)<br />
miliona tona , koja je vezana za rekordnu<br />
proizvodnju u povr{inskoj eksploataciji,<br />
dok je najve}a proizvodnja podzemnim<br />
otkopavanjem ostvarena 1964. sa 3,984<br />
miliona tona. Najve}a proizvodnja otkrivke<br />
ostvarena je 1988. sa 98,5miliona m 3<br />
~vrste mase, a u me|uvremenu su pu{teni<br />
u rad i novi zna~ajni kapaciteti. Najve}a<br />
pojedina~na proizvodnja u jamskoj<br />
eksploataciji ostvarena je 1968. u rudniku<br />
]irikovac, na nivou od 683 000 t uglja, a u<br />
povr{inskoj na Pk "Polje D" 1990. sa oko<br />
15,5 miliona tona uglja, i na otkrivci<br />
tako|e na istom povr{inskom kopu 1991.<br />
od 46,5 miliona m 3 ~vrste mase.<br />
Vremenska i kapacitetna iskori{}enja<br />
mehanizacije bila su najvi{a na kopovima<br />
u Kolubarskom basenu i bila su pribli`na<br />
nivou najvi{ih dostignu}a u Evropi.<br />
O~igledno da je uvo|enje savremene<br />
tehnologije i opreme kao i uspe{no<br />
ovladavanje potrebnim znanjima doprinelo<br />
da se ostvare navedena dostignu}a.<br />
Stvorene su odre|ene predpostavke, da se<br />
u svim ugljenokopima u relativno kratkom<br />
periodu, profesionalno osmi{ljenim<br />
pristupom vrlo brzo stabilizuju prilike i<br />
podigne radna sposobnost, vremensko i<br />
kapacitetno iskori{}enje instalisane opreme<br />
na nivou iz kraja osamdesetih godina a<br />
zatim i dalje pobolj{ava.<br />
UKUPNO<br />
uglja (t)<br />
1955. 1594 518 3509 2112<br />
1960. 2371 2626 7654 4997<br />
1965. 2070 6264 11425 8334<br />
1970. 1874 9332 27015 11206<br />
1975. 1635 14557 32673 16192<br />
1980. 1273 25577 56583 26850<br />
1985. 1279 39918 73438 41197<br />
1990. 922 43518 84494 * 41440<br />
1995. 714 39084 49551 39798<br />
2000. 623 33500 51056 34123<br />
2001. 549 30499 50035 31048<br />
2002. 541 31250 78780 31791<br />
2003. 540 32815 93699 33355<br />
2004. 534 33653 90461 34187<br />
* Maksimalno ostvareno 1988. na nivou od 98,53 mil. m 3 rm.<br />
Ovde je od zna~aja da se navede dostignuti<br />
nivo proizvodnje uglja, na prostorima na{e<br />
zemlje, po~ev od sredine 20. veka do<br />
dana{njih dana, ~ije se kretanje po<br />
prese~nim petogodi{tima navodi u tabeli 1.<br />
Iz navedenih podataka se uo~ava vi{e<br />
karakteristi~nih promena i to:<br />
1) Zna~ajan pad proizvodnje uglja putem<br />
podzemne eksploatacije, koji su<br />
posledica vi{e uzroka , od kojih su<br />
najzna~ajniji:<br />
- zamena uglja kao goriva u industriji,<br />
toplanama, {irokoj potro{nji i<br />
saobra}aju pre svega te~nim i<br />
gasovitim gorivima i elektri~nom<br />
energijom;<br />
- iscrpljivanje rezervi uglja u le`i{tima<br />
sa povoljnim prirodnim uslovima,<br />
ga{enje brojnih rudnika manjeg<br />
kapaciteta usled nemogu}nosti<br />
opstanka u novonastalim tr`i{nim<br />
uslovima,<br />
- smanjeno interesovanje radnika za<br />
rudarska zanimanja u podzemnoj<br />
eksploataciji i dr.;<br />
- posebno se isti~e odsustvo<br />
zainteresovanosti za svojinsku<br />
[234]<br />
Grafikon 1<br />
transformaciju i ga{enje nerentabilnih<br />
pogona, a otvaranje novih tr`i{no<br />
konkurentnih i profitabilnih rudnika ,<br />
{to je teku}a neminovnost.<br />
2) Kod povr{inske eksploatacije uglja :<br />
- intenzivni razvoj proizvodnje po~ev od<br />
{este decenije u okviru objedinjenog<br />
razvoja sa razvojem proizvodnje kao i<br />
elektri~ne energije u Elektroprivredi<br />
Srbije i Crne Gore, pri ~emu su i cene<br />
uglja kao i elektri~ne energije bile<br />
tr`i{no vrlo konkurentne i<br />
obezbe|ivana su zna~ajna sredstva za<br />
pro{irenu reprodukciju;<br />
- po~etkom zadnje decenije, pro{log<br />
veka, dolazi do opadanja proizvodnje,<br />
usporavanja i zaustavljanja razvoja i<br />
investicione izgradnje, usporena su<br />
istra`ivanja i izrada potrebne nove<br />
investiciono-tehni~ke dokumentacije.U<br />
to vreme obavljena su zna~ajna<br />
studijska istra`ivanja selektivnog<br />
otkopavanja, ujedna~avanjem kvaliteta<br />
uglja, kori{}enjem ugljenog praha za<br />
potpalu termoelektrana,<br />
- uspe{no izvr{ena laboratorijska<br />
istra`ivanja i pripremljen program za<br />
poluindustrijska ispitivanja sagorevanja<br />
Tabela 2 (u tonama)<br />
God. Kameni ugalj Mrki ugalj Lignit<br />
Ukupno<br />
V. ^uka Ibarski Rembas Bogovina Soko Jasenovac Lubnica [tavalj<br />
1965. 41100 168600 648000 134000 142000 16400 102900 52400 1305300<br />
1970. 55700 180900 600000 172596 224400 19000 181500 42000 1476096<br />
1975. 47000 196000 538800 234299 105470 6400 118400 53900 1299569<br />
1980. 40143 148579 384833 192495 130469 24204 53000 62201 1035924<br />
1985. 20693 118664 391676 1182236 206565 49000 49000 100036 1053871<br />
1990. 25559 111215 343859 84918 141864 47463 47463 59230 887025<br />
1995. 0 55685 239218 49524 150079 52555 52555 46435 670731<br />
2000. 19263 68618 165531 49958 123668 49763 49763 87119 623210<br />
2001. 18946 50767 171185 46269 91072 61940 51248 57727 549154<br />
2002. 14413 55899 177209 39037 92012 54730 57035 50406 540741<br />
2003. 2104 51800 171215 28209 104212 73650 52968 55653 539811<br />
2004. 0 72152 178221 25498 77716 71100 48836 60737 534260
energija<br />
Tabela 3 (u 1000 t)<br />
Godina Ugalj (t)<br />
Otkrivka<br />
(m 3 rm)<br />
1991. 26150 58053<br />
1992. 24526 46023<br />
1993. 24552 37840<br />
1994. 24873 34210**<br />
1995. 26627* 34608**<br />
1996. 24130* 34132**<br />
1997. 26773* 41427**<br />
1998. 27179** 35523**<br />
1999. 22683* 35816**<br />
2000. 26586* 36370**<br />
2001. 25334* 38172**<br />
2002. 25667 58474<br />
2003. 26444 72449<br />
2004. 27155 67734<br />
* i ** Tamnava-Zapadno polje u investicionoj izgradnji<br />
i proizvodnji sa prose~no 3,33 mil. t uglja i 6,65 mil.<br />
m 3 rm otkrivke<br />
lignita u fluidizovanom sloju, u cilju<br />
primene ove komercijalno opravdane i<br />
tehni~ki vi{estruko napredne<br />
tehnologije, ~ijim uvo|enjem }e se<br />
pove}ati kori{}enje goriva uz vrlo<br />
zna~ajno smanjenje {tetnih polutanata;<br />
- ura|ena je Strategija razvoja energetike<br />
SR Jugoslavije do 2020. i Srbije do<br />
2015. i u okviru iste i proizvodnje uglja,<br />
srednjoro~ni planovi razvoja , i dr.<br />
2.1. Podzemna eksploatacija<br />
U Republici Srbiji aktivno je osam rudnika<br />
sa 11 podzemnih proizvodnih sistema,<br />
kojima je op{ta karakteristika relativno<br />
niska proizvodnost, nizak stepen<br />
mehanizovanosti i visoko u~e{}e te{kog<br />
fizi~kog rada. Trend pada nivoa<br />
proizvodnje uglja iz podzemnih rudnika<br />
po~inje jo{ 60-tih godina kada se na ra~un<br />
u to vreme "jeftine nafte", pri{lo dosta<br />
Tabela 4 (u 1000)<br />
Godina Ugalj (t)<br />
Otkrivka<br />
(m 3 rm)<br />
1991. 3148 16829<br />
1992. 4409 11835<br />
1993. 4575 7685<br />
1994. 5366 8092<br />
1995. 5384 7913<br />
1996. 5002 6548<br />
1997. 5738 7200<br />
1998. 6676 16648<br />
1999. 5734 17956<br />
2000. 5351 14686<br />
2001. 5165 11864<br />
2002. 5518 20306<br />
2003. 6371 21250<br />
2004. 6498 22727<br />
Grafikon 2 Proizvodnja uglja i otkrivka u Kolubarskom basenu (u 1000)<br />
stihijskom zatvaranju Rudnika sa<br />
podzemnom eksploatacijom.<br />
Sli~no je bilo i sa jedinim rudnikom sa<br />
podzemnom eksploatacijom "Berane" u<br />
Crnoj Gori koji je bio nekoliko puta<br />
otvaran i zatvaran. U 1964. i u Republici<br />
Srbiji bilo je aktivno 37 rudnika (jama) sa<br />
oko 19 000 zaposlenih i proizvodnjom od<br />
3 984 600 tona uglja, da bi 2004. iz osam<br />
preostalih rudnika sa 5 100 zaposlenih bilo<br />
proizvedeno svega 534 260 tona uglja.<br />
U tabeli 2 daje se prikaz proizvodnje iz<br />
podzemne eksploatacije uglja u Srbiji u<br />
proteklom periodu za danas aktivne<br />
rudnike.<br />
2.2. Povr{inska eksploatacija<br />
Polaze}i od zna~aja i uloge koji imaju u<br />
poslovanju Elektroprivrede Srbije,<br />
izvr{i}emo analizu rada aktivnih<br />
ugljonosnih basena.<br />
1. Kolubarski basen Ostvarena<br />
proizvodnja uglja i otkrivke, u godinama,<br />
[235]<br />
koje su po na{oj oceni klju~ne za analizu i<br />
dalje funkcionisanje proizvodnje uglja u<br />
njemu , data je u tabeli 3.<br />
Navedeni podaci ukazuju da je u ovom<br />
periodu do{lo do alarmantnog pada<br />
proizvodnje otkrivke i pored ulaska u<br />
pogon novog povr{inskog kopa ¨Tamnava-<br />
Zapadno polje¨, ~ijoj izgradnji se pristupilo<br />
na teret redovnih tro{kova proizvodnje i uz<br />
monta`u osnovne uvozne opreme bez<br />
prisustva i garancija inoisporu~ilaca.<br />
Zapa`a se da je proizvodnja otkrivke<br />
gotovo prepolovljena u odnosu na po~etak<br />
navedenog perioda. Proizvodnja uglja je<br />
opala za oko 4,0 mil. t godi{nje i odr`ala<br />
se relativno visoko u odnosu na teku}i pad<br />
otkrivke od oko 28 mil. m3 godi{nje<br />
zahvalju}i zna~ajnim zalihama otkrivenog<br />
uglja stvorenim u prethodnom periodu.<br />
Mo`e se postaviti pitanje i {ta bi bilo da<br />
nije bilo tako zna~ajnih rezervi otkrivenog<br />
uglja.<br />
Grafikon 3 Proizvodnja uglja i otkrivka u Kostola~kom basenu (u 1000)
energija<br />
Tabela 5 (u 1000)<br />
Godina Ugalj (t)<br />
Otkrivka<br />
(m 3 rm)<br />
1991. 7933 8490<br />
1992. 8018 10243<br />
1993. 5972 7627<br />
1994. 6287 5758<br />
1995. 7071 7030<br />
1996. 7314 7356<br />
1997. 8422 9987<br />
1998. 7995 8372<br />
1999. 2510 2790<br />
2000.<br />
2001.<br />
2002.<br />
2003.<br />
2004.<br />
U me|uvremenu privodi se kraju<br />
proizvodnja uglja na povr{inskim<br />
kopovima : ¨Polje B¨ i ¨Tamnava-Isto~no<br />
polje¨, ¨Tamnava-Zapadno polje¨ usporeno<br />
se zavr{ava za proizvodnju od 6,0 mil. t<br />
({to je tek 50% od projektovanog).<br />
[ta dalje ~initi u uslovima nedostatka<br />
finansijskih sredstava za zavr{etak<br />
zapo~etog kopa i ve} zakasneli po~etak<br />
izgradnje zamenskih kapaciteta i nastavak<br />
rada polja "D" jo{ uvek najzna~ajnijeg<br />
kopa u ovom basenu.<br />
2. Kostola~ki basen U ovom basenu<br />
prisutne su i uspe{no se savla|uju brojne<br />
te{ko}e. Ovde je priroda bila manje<br />
dare`ljiva, te su radni uslovi mnogo<br />
slo`eniji. Koeficijent otkrivke je oko dva<br />
puta ve}i od istog u Kolubarskom basenu,<br />
a vodoobilnost oko ~etiri puta ve}a, bar<br />
kada se ima u vidu PK ¨Drmno¨ kao<br />
najzna~ajniji rudnik, jer preostala dva<br />
povr{inska kopa (Klenovnik i ]irikovac) i<br />
nemaju neki ozbiljniji zna~aj, u narednom<br />
periodu.<br />
Na povr{inskim kopovima ovog basena, u<br />
analiziranom periodu, ostvarena je<br />
proizvodnja prikazana u tabeli 4.<br />
Predstoje}e ga{enje kopova ¨Kostolac¨ i<br />
¨]irikovac¨ zahtevalo je da se hitno<br />
pristupi podizanju proizvodnje na kopu<br />
¨Drmno¨ na oko 9 miliona tona/god. 1 i<br />
otvori pitanje iskori{}enja zna~ajnih<br />
preostalih rezervi u podru~ju kopa<br />
¨]irikovac¨ i u {irem okru`enju.<br />
3. Kosovski basen Ostvareni rezultate na<br />
uglju i otkrivci u Kosovskom basenu dati<br />
su u narednoj tabeli 5.<br />
Smatramo bespredmetnim i preuranjenim<br />
1 Od preuzimanja na upravljanje ovih energetskih<br />
objekata od strane nadle`nih organa OUN-a ,<br />
republi~ki i savezni organi u oblasti energetike imaju<br />
krajnje ograni~ene mogu}nosti za bilo kakav oblik<br />
saradnje osim u oblasti ograni~ene razmene elektri~ne<br />
energije.<br />
Grafikon 4 Proizvodnja uglja i otkrivka u Kosovskom basenu (u 1000)<br />
vr{iti interpretaciju iznetih podataka, pa to<br />
i ne ~inimo za ovaj basen.<br />
Treba ista}i da je pripremana investicionotehni~ka<br />
dokumentacija za blagovremenu<br />
izgradnju zamenskih i novih kapaciteta za<br />
snabdevanje postoje}ih potro{a~a uglja i<br />
planirani prira{taj potro{nje.<br />
Nesumljivo, da je sada preporu~ljivo da se<br />
vr{e pripreme za uklju~ivanje u<br />
predstoje}u svojinsku transformaciju i<br />
koncesije, i u ovom basenu. Privredne<br />
aktivnosti i saradnja doprinose re{avanju i<br />
drugih otvorenih pitanja. Jo{ izme|u dva<br />
svetska rata Kosovski ugljeni basen je u<br />
celini bio u vlasni{tvu ¨AD Kosovo¨, koje<br />
je od 1924. pre{lo u sastav Prometne<br />
banke, jedne od najve}ih u tada{njoj<br />
Jugoslaviji, ~iji rudnici su u periodu<br />
1924-1938. pove}ali proizvodnju sa oko<br />
5 000 na 104 000 t. Mo`da je<br />
reprivatizacija jedan od puteva re{enja.<br />
4. Pljevaljski basen U periodu 1991-2000.<br />
u ovom basenu ostvarena je proizvodnja<br />
uglja i otkrivke, kao u narednoj tabeli 6.<br />
U odnosu na projektovani nivo, ostvareni<br />
su dosta niski parametri u proizvodnji.<br />
Razlozi za to su pribli`no isti kao i u<br />
slu~aju povr{inskih kopova u ostalim<br />
ugljenim basenima, sa nagla{enim<br />
zastojem za vreme trajanja prekida rada<br />
TE Pljevlja, usled njenog kvara.<br />
Mere, pak, za realizaciju projektovane<br />
dinamike proizvodnje podrazumevaju<br />
dodatna investiciona ulaganja u tr`i{nim<br />
uslovima privre|ivanja i svojinske<br />
transformacije.<br />
***<br />
Eksploatacija uglja u eksperimentalnom<br />
kopu u nebranjenom podru~ju Dunava kod<br />
Kovina dala je po~etne rezultate u<br />
tehni~ko-tehnolo{kom pogledu, ~iji<br />
komercijalni uspeh nije vredan pa`nje, a<br />
iskori{}enje okonturenih rezervi je ispod<br />
svih o~ekivanja.<br />
[236]<br />
3. Razvojne mogu}nosti<br />
eksploatacije uglja<br />
3.1. Podzemna eksploatacija uglja<br />
Realizacijom Programa prestrukturiranja i<br />
investicionih programa daljeg razvoja<br />
rudnika sa podzemnom eksploatacijom u<br />
Srbiji, koji su zasnovani na zna~ajnim<br />
eksploatacionim rezervama kvalitetnih<br />
ugljeva, moglo bi da se omogu}i dostizanje<br />
proizvodnog kapaciteta ovih rudnika na<br />
nivo od oko 1,5 mil. tona godi{nje. Ovde<br />
treba ista}i da ima i novih brojnih le`i{ta<br />
gde je mogu}e organizovati rentabilnu<br />
proizvodnju i do oko 7 mil. t/god.<br />
Pored sada aktivnih le`i{ta rudnika uglja,<br />
postoje i druga brojna le`i{ta uglja u Srbiji<br />
koja raspola`u zna~ajnim istra`enim<br />
rezervama uglja koja se mogu aktivirati i<br />
dati veliki doprinos re{avanju problema u<br />
snabdevanju gorivom i toplotnom<br />
energijom u industriji u pojedinim<br />
gradovima i {irokoj potro{nji.<br />
Ovo se vidi i iz podataka o rezervama<br />
uglja u basenima koji se eksploati{u kao i<br />
iz perspektivnih le`i{ta koja se sada ne<br />
eksploati{u, a prema tabeli 7.<br />
Iz ovoga se vidi da i le`i{ta koja se ne<br />
eksploati{u predstavljaju zna~ajnu<br />
sirovinsku energetsku bazu, gde se mo`e<br />
razviti nivo proizvodnje sli~an onome kod<br />
aktivnih rudnika {to ukazuje na potrebu da<br />
se pored intenzivnog otkopavanja u<br />
postoje}im rudnicima pristupi i otvaranju<br />
novih rudnika bar u le`i{tima sa ve}im<br />
rezervama i povoljnim montan-geolo{kim<br />
uslovima kao {to su po na{oj oceni le`i{ta:<br />
Poljana, Melnica, Kosa-Zabela, Zapadnomoravski<br />
basen, obodni delovi u velikim<br />
lignitskim basenima i brojna manja le`i{ta,<br />
koja nisu obuhva}ena u rezervama<br />
navedenim u tabeli 7.<br />
3.2. Povr{inska eksploatacija uglja<br />
Potrebne koli~ine uglja za uredno<br />
snabdevanje Termoelektrana, Pogona
energija<br />
Tabela 6 (u 1000)<br />
Godina Ugalj (t)<br />
Otkrivka<br />
(m 3 rm)<br />
1991. 1730 3223<br />
1992. 1663 4030<br />
1993. 1378 3106<br />
1994. 1194 3237<br />
1995. 770 3443<br />
1996. 1370 2177<br />
1997. 1269 2368<br />
1998. 1591 1431<br />
1999. 1500 1949<br />
2000. 1565 2399<br />
2001. 1179 3219<br />
prerade i ostalu potro{nju u narednom<br />
periodu iz velikih ugljonosnih basena i,<br />
pripadaju}im im povr{inskim kopovima,<br />
daju se u daljem tekstu.<br />
Imaju}i u vidu da su kapaciteti za<br />
proizvodnju lignita u velikim basenima<br />
razvijeni prete`no za uredno snabdevanje<br />
TE i u manjoj meri za preradu i ostalu<br />
potro{nju, a prelaze}i od pretpostavke da<br />
}e se svi parametri rada postoje}ih<br />
termoenergetskih postrojenja<br />
normalizovati, kao i potreba da se<br />
obezbede potrebne koli~ine lignita za<br />
preradu i ostalu potro{nju u narednih pet<br />
do sedam godina, potrebno je obezbediti<br />
koli~ine rovnog uglja date u tabeli 8.<br />
Dati bilans zasniva se na predpostavci da<br />
je kvalitet uglja u projektovanim<br />
granicama, specifi~na potro{nja<br />
termoblokova na nivou ostvarene, da }e<br />
termoblokovi biti anga`ovani u proseku<br />
oko 5760 h/god. (svedeno na punu snagu),<br />
da }e se pobolj{ati iskori{}enje raspolo`ive<br />
toplote primarnog goriva dovo|enjem u<br />
normalno stanje parametara sagorevanja<br />
itd.<br />
Kod iskazivanja potrebnih koli~ina uglja<br />
za termoelektrane u basenu Kolubara nije<br />
se ra~unalo sa potrebnim koli~inama za<br />
dva bloka na lokaciji Kolubara-B, ~ija<br />
izgradnja je jo{ uvek konzervirana.<br />
Ina~e potrebne koli~ine na godi{njem<br />
nivou iznose oko 5,36 mil. t za dva bloka<br />
na lokaciji Kolubara-B i jo{ 9,54 mil. t za<br />
nastavak izgradnje TENT-B za dva bloka<br />
iste snage pored postoje}ih. Zavisno od<br />
re{enja, treba pored zavr{etka izgradnje PK<br />
Grafikon 5 Proizvodnja uglja i otkrivka u Pljevaljskom basenu (u 1000)<br />
“Tamnava-Zapadno polje” za puni<br />
kapacitet od oko 13 mil. t/god., uz PK<br />
“Polje D” dimenzionisati zamenske<br />
kapacitete za proizvodnju uglja tako da<br />
ukupne proizvodne mogu}nosti budu na<br />
nivou od oko 441 mil. t/god. i oko 100 mil.<br />
m3rm otkrivke. To zna~i zamenski<br />
kapaciteti u ovom basenu treba da budu za<br />
proizvodnju od oko 14 mil. t/god., {to je<br />
realno i mogu}e ako se istraje na takvom<br />
pristupu.<br />
U Kostola~kom basenu treba ubrzano<br />
pobolj{ati odvodnjavanje PK “Drmno”,<br />
podi}i kvalitet i nivo investicionog i<br />
redovnog odr`avanja, nabaviti nedostaju}u<br />
pomo}nu mehanizaciju, pobolj{ati<br />
tehnolo{ku i radnu disciplinu, {to }e sve<br />
skupa rezultirati podizanjem proizvodnje<br />
otkrivke na oko 35 mil. m3 /god. i<br />
obezbediti proizvodnnju uglja od oko 9<br />
mil. t/god., na PK “Drmno” uz sada{nje<br />
investicije.<br />
4. Zna~aj uglja u energetici kod<br />
nas i u svetu<br />
U~e{}e uglja sa oko 85% u ukupnim<br />
rezervama, oko 76% u strukturi<br />
proizvodnje primarne energije i oko 16% u<br />
potro{nji finalne energije odnosno oko<br />
50% u strukturi ukupne potro{nje primarne<br />
energije u 1990. u na{oj zemlji ukazuju na<br />
to da ovaj izvor energije ima dominantnu<br />
ulogu sa kontinuitetom i u dugoro~nom<br />
periodu. Pogodnost da se oko 80% rezervi<br />
mo`e pod ekonomski opravdanim<br />
uslovima otkopavati tehnologijom<br />
povr{inske eksploatacije, primenom<br />
Tabela 7 (u 1000)<br />
Vrsta<br />
uglja<br />
Status rezervi<br />
Rezerve uglja u<br />
aktivnim rudnicima (t)<br />
Rezerve uglja u<br />
perspektivnim<br />
rudnicima (t)<br />
Kameni ugalj Mrki ugalj Lignit Ukupno<br />
8.285.987 85.482.120 198.507.683 292.275.760<br />
- 71.338.020 90.820.450 162.158.470 *<br />
Svega 8.285.987 156.820.140 289.328.133 454.434.230 **<br />
** Izvor podataka: Energija, 1 i 2, 2000, str. 105.<br />
* Ukupne geolo{ke rezerve uglja u Beranskom basenu iznose oko 25.000.000 tona.<br />
[237]<br />
savremene mehanizacije, prete`no sa<br />
kontinualnim radom i visokim stepenom<br />
automatizacije, omogu}ava kori{}enje<br />
osnovne opreme visokog kapaciteta u<br />
na{im najve}im basenima sa vrlo<br />
povoljnim koeficijentom otkrivke u odnosu<br />
na evropske prilike, {to uz deficitarnost u<br />
izvorima energije u okru`enju,, na<br />
specifi~an na~in doprinosi uspe{noj<br />
konkurentnosti ovog energenta na na{em i<br />
{irem tr`i{tu.<br />
Uvo|enje savremenijih tehnologija u<br />
proizvodnji elektri~ne energije i u na{oj<br />
zemlji, doprine}e znatno ve}em<br />
iskori{}enju korisne sagorive supstance iz<br />
uglja uz veliko smanjenje {tetnih<br />
polutanata u okolini, utica}e na<br />
produ`avanje veka trajanja postoje}ih<br />
rezervi uz rast ekonomi~nosti, {to }e na<br />
svojevrstan na~in jo{ vi{e doprinositi i<br />
potkrepljivati ulogu uglja u na{oj<br />
energetici.<br />
Sa optimizacijom razvoja i pre dostizanja<br />
grani~nih mogu}nosti povr{inske<br />
eksploatacije uglja u velikim basenima, u<br />
preostalim neaktiviranim le`i{tima uglja sa<br />
uvo|enjem koncesija i privatizacije<br />
pora{}e interes za ulaganje u otvaranje<br />
profitabilnih rudnika manjih kapaciteta sa<br />
povr{inskom i podzemnom eksploatacijom,<br />
{to }e obogatiti ponudu kvalitetnijih vrsta i<br />
asortimana uglja na doma}em tr`i{tu i<br />
istovremeno razre{iti neke konzervativne<br />
pristupe i dileme u ovoj oblasti.<br />
Razume se da je nu`na i hitna reforma<br />
programa visokog {kolstva i u delu koji se<br />
odnosi na energetiku, unapre|ivanju<br />
istra`ivanja i nau~nog rada u okvire<br />
profitabilnih zahteva proizvodnje i<br />
organizacije rada, kako bi se<br />
{to pre priklju~ili vode}im<br />
zemljama sa tr`i{nom<br />
privredom u proizvodnji,<br />
preradi, transportu, kori{}enju<br />
i transformaciji uglja u druge<br />
oblike energije uz adekvatnu<br />
rekultivaciju terena i za{titu<br />
`ivotne sredine.<br />
To {to u preko 100 zemalja u<br />
svetu, ugalj predstavlja vrlo<br />
zna~ajan energent sa<br />
dokazanim eksploatacionim
energija<br />
Tabela 8 (u 1000)<br />
Basen Termo Prerada Ostali Ukupno<br />
Kolubara 23936 2000 1000 26936<br />
Kostolac 7630 1000 8630<br />
Pljevlja 1450 500 1950<br />
Ostali 600 1000 1600<br />
Svega 33616 2000 3500 53650<br />
rezervama na nivou od oko bilion tona sa<br />
po oko 50% kamenog i mrkog odnosno<br />
lignita i mrkolignita i dostignutom<br />
proizvodnjom od oko 3,5 milijardi tona<br />
(1995) i o~ekivanim godi{njim prira{tajem<br />
proizvodnje od oko 2,2% tj. 5,41 mlrd.<br />
tona uglja do 2020, {to se ~ak oko 37%<br />
elektri~ne energije proizvodi na bazi uglja<br />
za{ta se potro{i oko 55% od ukupne<br />
proizvodnje, zatim njegovo kori{}enje u<br />
industriji ~elika, cementa i jo{ nekim<br />
oblastima, sa procenjenim trajanjem bar za<br />
jo{ dva veka, nedvosmisleno ukazuje na<br />
mesto i ulogu ovog energenta i sirovine<br />
u svetu. Razvoj novih tehnologija u<br />
istra`ivanju, eksploataciji, i transformaciji<br />
uglja u druge oblike energije i sirovina,<br />
zasigurno }e obezbediti uglju visoko mesto<br />
i ulogu u dugoro~nom periodu kod nas i u<br />
svetu.<br />
Literatura<br />
Program dugoro~nog razvoja proizvodnje<br />
uglja, Beograd 1984.<br />
Strategija razvoja energetike Jugoslavije<br />
za period do 2020. sa vizijom do 2050.<br />
Izve{taji i zbornici radova Svetske<br />
konferencije.<br />
Materijali pripremljeni za Savetovanje<br />
TENT -2000.<br />
Zbornik radova za IV nau~ni skup<br />
Podzemna eksploatacija MS u novim<br />
uslovima privre|ivanja.<br />
Zbornici radova UGALJ 99 i 01.<br />
Zbornici radova sa nau~no stru~nih<br />
savetovanja Energetike Jugoslavije<br />
1996 - 2000.<br />
Stru~ne publikacije CEJ, EPS-a, EPCG,<br />
CEPC i Rudarskog instituta.<br />
[238]<br />
Grafikon 6 Potrebne koli~ine rovnog uglja (u 1000)
1. Uvod<br />
Termoenergetski potencijal Republike<br />
Srpske zasniva se na zna~ajnim rezervama<br />
mrkog i lignitnog uglja i to u 4 va`nija<br />
ugljena bezena: Gacko, Ugljevik, Stanari i<br />
Miljevina. Odre|ene, relativno manje,<br />
rezerve uglja nalaze se i na drugim<br />
lokalitetima, ali sa nedovoljnom istra`enosti<br />
ili su te rezerve prevedene u vanbilansne<br />
kategorije: Rami}i, Le{ljani, Mese}i,<br />
^elinac-Kotor Varo{, Bukovac-Bu{leti} kod<br />
Doboja, Mrkonji} Grad-[ipovo, Ozrendolina<br />
Spre~e, Majevica i drugi.<br />
2. Sirovinska baza-rezerve uglja<br />
Rezerve na kojima se bazira proizvodnja<br />
uglja u Republici Srpskoj su 1160,1<br />
miliona tona geolo{kih rezervi od ~ega je<br />
751,8 miliona tona bilansnih rezervi, kako<br />
je to prikazano u tabelama 1 i 2. Jo{ se<br />
raspola`e sa 63 miliona tona uglja u<br />
banjalu~kom i lje{ljanskom basenu, koje su<br />
istra`ene, ali su op{ti ekonomsko-tehni~ki<br />
uslovi eksploatacije u ranijem periodu<br />
doveli do prekida eksploatacije (slika 1).<br />
Tabela 1<br />
Ugljeni basen<br />
Bilansne rezerve,<br />
A+B+C 1<br />
Vladimir Bijeli}<br />
JMDP Elektroprivreda Republike Srpske, Direkcija za razvoj i investicije,<br />
Odjeljenje Banja Luka<br />
UDC 622.33:533.9(497.6)<br />
Energetski potencijal uglja u<br />
Republici Srpskoj<br />
Zna~ajne su i rezerve uglja i u ostalim<br />
ugljenosnim besenima, koje su zbog<br />
neistra`enosti mogu tretirati kao<br />
perspektivne, {to zajedno sa ve} utvr|enim<br />
rezervama predstavlja oko 2586x103 tona<br />
uglja (slika 2).<br />
Stepen istra`enosti i poznavanje rezervi<br />
uglja, izuzev u ugljevi~kom i gata~kom<br />
ugljenog basena, u Republici Srpskoj nije<br />
zadovoljavaju}i. Ova ocjena se odnosi na<br />
koli~ine i strukturu rezervi po<br />
[239]<br />
energija<br />
Potencijalne<br />
rezerve,<br />
C 2+D 1<br />
Vanbilansne<br />
rezerve,<br />
A+B+C 1<br />
kategorijama, nivo prostorne istra`enosti<br />
svih basena, poznavanje kvaliteta uglja i<br />
drugo. Sistemska istra`ivanja uglja u<br />
Republici Srpskoj obustavljena su 1991. i<br />
danas jo{ uvijek izostaje bilo kakav vid<br />
istra`iva~ke djelatnosti, kako u cilju boljeg<br />
poznavanja ugljonosnih formaciaj, tako i<br />
istra`ivanja radi pro{irivanja sirovinske<br />
baze uglja.<br />
3. Pregled dosada{nje<br />
proizvodnje i stanje kapaciteta<br />
Na postoje}im objektima,<br />
zavisno od vijeka<br />
eksploatacije, do sada je<br />
otkopano:<br />
Geolo{ke<br />
rezerve<br />
Ugljevik 285,1 119,7 25,1 429,9<br />
Gacko 338,3 100,0 66,0 504,3<br />
Stanari 107,2 9,8 31,8 148,8<br />
Miljevina 21,2 40,1 15,8 77,1<br />
Ukupno 751,8 269,6 138,7 1160,1<br />
Tabela 2<br />
Rezime<br />
U okviru rada dat je prikaz ukupnog potencijala le`i{ta uglja u Republici Srskoj sa<br />
stepenom obuhva}enosti eksploatacijom. Izvr{ena je analiza dosada{nje eksploatacije i<br />
dati pravci prespektivnog razvoja rudarstva kako u okviru elektroenergetskog sektora<br />
tako i rudnika koji njime nisu obuhva}eni.<br />
Klju~ne rije~i: ugalj, Republika Srpska, potencijal, eksploatacija, perspektive.<br />
Abstract<br />
In this paper the total coal potential Republic of Srpska is presented with the special<br />
attention to coal mines in operation. The analysis of current coal exploatation is given<br />
with prospectives of mining development in and out of power sector.<br />
Key words: coal, Republic of Srpska, potential, exploatation, prospectives.<br />
Rezerve Mrki ugalj Lignitni ugalj Ukupno<br />
Bilansne (BR) 306,3 445,5 751,8<br />
Potencijalne (PR) 159,8 109,8 269,6<br />
Ukupno (BR+PR) 466,1 555,3 1021,4<br />
Vanbilansne (VR)<br />
Ukupno geolo{ke rezerve (BR+PR+VR)<br />
40,9 97,8 138,7<br />
507,0<br />
653,1<br />
1160,1<br />
- Ugljevik (period 1899-<br />
2003) 31851000 t;<br />
- Miljevina (period 1947-<br />
2003) 7418000 t<br />
(slika 3)<br />
- Stanari (period 1954-<br />
2003) 8556000 t;<br />
- Gacko (period 1976-2003)<br />
29055000 t<br />
(slika 4)<br />
Od ukupno otkopanih<br />
67470000 t, jamska<br />
eksploatacija ~ini 22% ili 15<br />
miliona tona. Od ukupnih<br />
bilansnih rezervi dosada{njom<br />
eksploatacijom je otkopano<br />
9%, a u odnosu na geolo{ke<br />
rezerve svega 6% le`i{ta.<br />
Evidentne su oscilacije u<br />
proizvodnji po pojedinim
energija<br />
Slika 1<br />
Slika 3<br />
Slika 4<br />
UKUPNE REZERVE UGLJA NA KOJIMA SE VR[I<br />
EKSPLOATACIJA<br />
Tabela 3<br />
Elektrana<br />
Instalisana<br />
snaga, MW<br />
Proivodnja<br />
uglja,<br />
t<br />
[240]<br />
Investiciona<br />
ulaganja,<br />
10 6 USD<br />
Relativna energetska<br />
vrijednost za investicije,<br />
B/C<br />
TE-TO Banja 135<br />
Vrijeme od Preostalo<br />
Luka MWe+256 novih 1400000 189,0<br />
po~etka do zavr{etka<br />
Rudnik Stanari MWt<br />
280,0 gradnje- -1,747<br />
91,0<br />
1,747<br />
novih 1500000<br />
RiTE Ugljevik 300<br />
580<br />
0,95 1,18<br />
RiTE Gacko 300 Novih 1700000 515 - -<br />
razdobljima ovisno od potro{nje uglja,<br />
energetskoj politici zemlje i ratnim<br />
zbivanjima. Isklju~uju}i period<br />
proizvodnje u vrijeme ratnih doga|anja u<br />
BiH u poslednjih 20 godina, jedino rudnici<br />
Ugljevik Gacko imaju stabilnu<br />
proizvodnju i zadovoljavaju}e potrebe za<br />
Slika 2<br />
ugljem istoimenih termoelektrana na<br />
instalisanom nivou. Kroz prikaz na~ina<br />
eksploatacije evidentno je da se<br />
sedamdesetih godina izvr{io prelaz sa<br />
isklju~ivo podzemne eksploatacije na<br />
povr{insku.<br />
UKUPNE REZERVE UGLJA NA KOJIMA SE NE VR[I<br />
EKSPLOATACIJA<br />
4. Perspektivne gradnje novih<br />
kapaciteta<br />
Sa stanovi{ta bilansnih i potencijalnih<br />
rezervi uglja u Republici Srpskoj mogu}a je<br />
izgradnja sljede}ih termoenergetskih<br />
objekata: TE-TO Banja Luka (135<br />
MWe+256MWt), TE Ugljevik II (300<br />
MW), TE Gacko II (300 MW), TE Ugljevik<br />
III i IV (2x300 MW), TE Gacko III (300<br />
MW) i TE Miljevina I i II (2x100 MW).<br />
Strate{kim dokumentom razvoja<br />
energetskog sektora Republike Srpske do<br />
2020. sa osvrtom na kontinuitet u daljoj<br />
budu}nosti, predvi|ena je gradnja<br />
termoenergetskih objekata ~ije su osnovne<br />
karakteristike date u okviru tabele 3.<br />
Zaklju~na razmatranja<br />
Nepostojanje strategije razvoja<br />
energetskog sektora u cjelini zna~ajno<br />
uti~e na utvr|ivanje mjesta i uloge rudnika<br />
uglja u Republici Srpskoj. To spre~ava<br />
op{tu uskla|enost razvoja energetike a<br />
time i rudnika uglja, pa ~ak i privrede i<br />
dru{tva u cjelini.<br />
S druge strane, zahtijeva se osiguranje<br />
razvoja uz {to ve}u energetsku i<br />
ekonomsku efikasnost, kao i minimalni<br />
uticaj na `ivotnu sredinu i {to ni`u<br />
energetsku zavisnost zemlje kori{}enjem<br />
doma}ih energetskih resursa i izvora. Zbog<br />
toga je nu`na povezanost sistema<br />
Republike Srpske sa okolnim energetskim<br />
sistemima bez bzira na raspolo`ive<br />
energetske izvore.<br />
Literatura<br />
D. Mili~i},<br />
Termoenergetski potencijal<br />
u Republici Srpskoj, EPRS,<br />
Banja Luka, 1996.<br />
D. Mili~i}, V. Bijeli}, TE-<br />
TO Banja Luka sa<br />
rudnikom Stanari, EPRS,<br />
Banja Luka, 1996.<br />
... Strategija razvoja<br />
elektroprivrede Republike<br />
Srpske od 1995. do 2020.<br />
godine sa osvrtom na<br />
kontinuitet u daljoj budu}nosti,<br />
Energoprojekt Entel d.o.o., Beograd, 1997.<br />
Z. Milovanovi}, V. Bijeli}, Rekonstrukcija<br />
i revitalizacija rudnika i termoelektrana u<br />
elektroenergetskom sistemu Republike<br />
Srpske, ENYU, 1998.
Rudnici sa podzemnom<br />
ekspolatacijom uglja u Srbiji<br />
trenutno predstavljaju proizvodne<br />
pogone sa malom proizvodnjom.<br />
Celokupna proizvodnja rudnika uglja sa<br />
podzemnom eksploatacijom obavlja se u 8<br />
rudnika sa 11 jama. Ugalj spada u<br />
kvalitetnije vrste i koristi se za {iroku i<br />
industrijsku potro{nju.<br />
Eksploatacija uglja obavlja se stubnim<br />
metodama, koje imaju malu produktivnost.<br />
Oprema kojom Rudnici trenutno raspola`u<br />
je veoma amortizovana i nije pouzdana, {to<br />
dodatno uti~e na smanjenje u~inka rada,<br />
koji je i onako nizak.<br />
Dosada{nja praksa zadr`avanja<br />
tehnolo{kog procesa podzemne<br />
eksploatacije uglja na niskom stepenu<br />
mehanizovanosti uz visoko u~e{}e fizi~kog<br />
rada, izosatnak investicija i materijalna<br />
destimulacija podzemnog rudarskog rada<br />
doveli su rudnike uglja sa podzemnom<br />
eksploatacijom u nezavidan polo`aj.<br />
Odlukom Vlade Republike Srbije od<br />
oktobra 2004. usvojen je Program strate{ke<br />
konsolidacije JP PEU-Javnog preduze}a za<br />
podzemnu eksploataciju uglja, ~ijim je<br />
usvajanjem i zvani~no zapo~elo<br />
restrukturiranje JP PEU.<br />
U ovom radu dat je kratak osvrt na uzroke<br />
koji su imali uticaja na sada{nje stanje<br />
proizvodnih kapaciteta u rudnicima uglja i<br />
navedene su specifi~nosti restrukturiranja<br />
rudnika sa podzemnom eksploatacijom<br />
uglja.<br />
Trenutno stanje u rudnicima sa<br />
podzemnom eksploatacijom<br />
uglja<br />
Rudnici sa podzemnom eksploatacijom<br />
uglja posluju u sastavu Javnog preduze}a<br />
za podzemnu eksploataciju uglja Resavica.<br />
U sastavu JP za PEU posluje osam<br />
rudnika, pri ~emu im je karakteristika<br />
relativno niska proizvodnost, nizak stepen<br />
mehanizovanosti i visoko u~e{}e te{kog<br />
fizi~kog rada. Javno preduze}e u<br />
sada{njem obliku funkcioni{e od 2003.<br />
Rudnici uglja u njegovom sastavu<br />
organizovani su kao delovi preduze}a, a<br />
uprava preduze}a sa sedi{tem u Resavici<br />
organizovana je tako da objedinjava<br />
osnovne poslovne funkcije i da stvara<br />
uslove za nesmetano odvijanje radova<br />
eksploatacije uglja. Preduze}e zapo{ljava<br />
oko 5500 radnika od ~ega je pribli`no 55%<br />
jamskih i 45 % spoljnih radnika, pri ~emu<br />
je evidentna znatna fluktuacija jamske<br />
radne snage. Poslovanje preduze}a<br />
optere}uje poslovanje niza sporednih<br />
uslu`nih delatnosti u gotovo svim<br />
rudnicima. Rudnici daju godi{nju<br />
proizvodnju uglja od oko 550.000 tona.<br />
Prirodno-geolo{ki uslovi koji determini{u<br />
uslove eksploatacije u aktivnim le`i{tima<br />
uglja karakteri{u se slede}im:<br />
- Tektonski uslovi u svim le`i{tima su<br />
slo`eni sa izra`enim tektonskim<br />
deformacijama ~ije su posledice<br />
nepravilni oblici ograni~enih<br />
[241]<br />
energija<br />
Mr Ivica Ristovi}<br />
RGF, Beograd<br />
Dejan Popovi}<br />
JP za PEU Resavica<br />
Dr Du{ko \ukanovi}<br />
JP za PEU, Biro za projektovanje, Beograd<br />
UDC 622.33:622.272]:334.72.021(497.11)<br />
Specifi~nosti strate{ke<br />
konsolidacije rudnika uglja<br />
sa podzemnom<br />
eksploatacijom u Srbiji<br />
Rezime<br />
Rudnici sa podzemnom eksploatacijom uglja u Republici Srbiji posluju u sastavu JP za<br />
PEU Resavica i nalaze se u fazi restrukturiranja, kao i ve}ina javnih preduze}a. U ovom<br />
radu dat je kratak osvrt na uzroke koji su imali uticaja na sada{nje stanje proizvodnih<br />
kapaciteta u rudnicima uglja i navedene su specifi~nosti restrukturiranja rudnika sa<br />
podzemnom eksploatacijom uglja.<br />
Klju~ne re~i: rudnici, podzemna eksploatacija, ugalj, restrukturiranje.<br />
Abstract<br />
Mines with underground exploitation coal at Republic Serbia operate at composition JP<br />
for PEU Resavica and same herself precede in phase reorganization, as most of public<br />
enterprises. Herein road-stead given is brief retrospect in cause being own influence in<br />
actual condition productive capacity at coal mines and foregoing are specifics<br />
reorganization mine with underground exploitation coal.<br />
Key words: mines, underground exploitation, coal, reorganization.<br />
eksploatacionih podru~ja, sa relativno<br />
kratkim du`inama otkopnih polja i ~estim<br />
promenama pravca pru`anja i uglova<br />
pada slojeva;<br />
- Prema dubini zaleganja ugljenih slojeva,<br />
ve}ina le`i{ta pripada grupi rudnika sa<br />
srednjom dubinom eksploatacije (do 400 m);<br />
- Hidrogeolo{ki uslovi su promenljivi i radi<br />
se o malim prilivima vode u podzemne<br />
objekte, kod ~ega je izuzetak le`i{te<br />
rudnika "[tavalj" sa ve}im prilivom vode<br />
(preko 3 m3 /min);<br />
- Aktivna le`i{ta nisu izra`eni nosioci<br />
metana. Ne{to ve}a metanoobilnost je u<br />
rudnicima "Soko", "Vr{ka ^uka" i<br />
"Jarando";<br />
- U podini i krovini ugljenih slojeva<br />
dominiraju stene sa preovladavaju}im<br />
u~e{}em glinovitih komponenata, sa<br />
niskim vrednostima mehani~kih<br />
svojstava, {to izaziva bujanje stena i<br />
deformaciju podgrade izra|enih rudarskih<br />
prostorija;<br />
- Kvalitet uglja se kre}e u {irokom<br />
dijapazonu vrednosti sa ekolo{ki<br />
prihvatljivim sadr`ajem {tetnih<br />
komponenti i toplotinim vrednostima
energija<br />
Tabela 1 Ostvarena proizvodnja uglja u periodu 1992-2004.<br />
Rudnik 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998<br />
Vr{ka ^uka 22.502 11.425 6.143 125 1.580 13.269 27.573<br />
Ibarski rud. 85.814 64.243 78.107 55.685 62.754 77.690 76.982<br />
Rembas 351.439 203.765 241.793 239.218 252.839 267.472 178.200<br />
Bogovina 112.001 45.736 62.602 49.524 29.567 1.284 30.784<br />
Soko 207.380 163.974 114.206 150.079 135.460 154.030 100.170<br />
Jasenovac 84.348 63.380 71.100 77.110 75.780 80.521 80.930<br />
Lubnica 65.107 49.051 52.417 52.555 50.156 38.860 51.263<br />
[tavalj 82.482 86.241 60.025 46.435 46.103 65.017 88.111<br />
Ukupno 1.010.973 687.765 686.393 670.731 654.239 697.943 634.013<br />
Rudnik 1999 2000 2001 2002 2003 2004<br />
Vr{ka ^uka 16.105 19.263 18.946 14.413 2.004 0<br />
Ibarski rud. 31.779 68.618 50.767 55.899 51.802 72.152<br />
Rembas 160.862 165.531 171.185 177.029 171.174 178.221<br />
Bogovina 45.200 49.958 46.272 39.037 28.211 25.498<br />
Soko 130.001 123.668 91.072 92.012 104.216 77.717<br />
Jasenovac 76.620 59.290 61.940 54.730 73.650 71.100<br />
Lubnica 48.471 49.763 51.348 57.035 52.948 48.836<br />
[tavalj 72.164 87.119 57.729 50.406 56.653 60.737<br />
Ukupno 579.202 623.210 549.159 540.741 540.658 534.261<br />
adekvatnim za primenu u industriji i<br />
{irokoj potro{nji. Ugljeni slojevi koji su<br />
predmet eksploatacije u aktivnim<br />
jamama, izuzev le`i{ta "Vr{ka ^uka",<br />
skloni su samozapaljenju, a ugljena<br />
pra{ina pokazuje opasna svojstva.<br />
Prisutni prirodno-geolo{ki uslovi i<br />
izostanak investiranja i mehanizovanja<br />
uticali su na izbor tehnolo{kih re{enja<br />
eksploatacije, tako da se danas u svim<br />
aktivnim jamama primenjuju klasi~ne<br />
stubne metode otkopavanja, u razli~itim<br />
varijantama, kod kojih su radne faze<br />
polumehanizovane, a proizvodni efekti<br />
razli~iti, uglavnom usled razli~itosti uslova<br />
eksploatacije.<br />
Stepen istra`enosti i stepen upoznatosti<br />
uslova radne sredine je na veoma niskom<br />
nivou, {to umnogome ote`ava<br />
projektovanje i vo|enje tehnolo{kog<br />
procesa proizvodnje.<br />
Oprema sa kojom rudnici raspola`u, sem<br />
nekoliko izuzetaka, je zastarela, {to je<br />
posledica objektivnih okolnosti<br />
(predhodnih sankcija i trenutnog nedostaka<br />
materijalnih sredstava i sl.) ali i<br />
subjektivnih (zapostavljanje problema<br />
transporta, nedostatak koncepcije itd.).<br />
Te{ki uslovi rada prouzrokovani niskom<br />
mehanizovano{}u i materijalna<br />
destimulacija uzrokuje stalno smanjenje<br />
jamske radne snage. Interes nove radne<br />
snage za zapo{ljavanje u rudnicima je<br />
gotovo simboli~an, a fluktuacija je izrazita.<br />
Opadanje nivoa proizvodnje i niska<br />
produktivnost uglavnom je vezano za<br />
na~ine izrade rudarskih prostorija, metode<br />
otkopavanja i sistem transporta. Izrada<br />
rudarskih prostorija obavlja se klasi~no<br />
bu{a~ko-minerskim radom. U tehnolo{kom<br />
procesu otkopavanja zaostajanje u primeni<br />
novih tehnologija je jo{ o~iglednije. U<br />
poslednjih desetak godina u jamama nije<br />
se radilo ni sa jednim mehanizovanim<br />
otkopom i pored postojanja uslova za<br />
njihovu primenu u pojedinim le`i{tima,<br />
odnosno delovima le`i{ta. Poseban<br />
problem ~ine sistemi transporta i dopreme<br />
repromaterijala i prevoza ljudi, koji pored<br />
zastarelosti povla~e i visok broj radnika za<br />
ove poslove, a na ra~un drugih tehnolo{kih<br />
faza. U tabeli 1 navedena je ostvarena<br />
proizvodnja uglja u periodu 1992-2004.<br />
Prioritetna stru~na pitanja za re{avanje su<br />
dimenzionisanje rudarskih prostorija i<br />
njihov sistem osiguranja i podgra|ivanja,<br />
posebno kod kapitalnih prostorija, kako bi<br />
se izbegle vi{estruke rekonstrukcije i<br />
smanjili tro{kovi odr`avanja.<br />
U oblasti pripreme uglja nedovoljno je<br />
ra|eno na okrupnjavanju (peletizaciji)<br />
sitnih klasa uglja, a ~ije re{enje mo`e<br />
donijeti zna~aje ekonomske efekte.<br />
Poslovanje rudnika uglja optere}eno je<br />
hroni~nim nedostatkom obrtnih sredstava<br />
za normalno teku}e poslovanje,<br />
izostankom u potrebnom obimu sredstava<br />
za razvoj i obezbe|enje novih otkopnih<br />
kapaciteta, nere{avanje pitanja sporednih i<br />
uslu`nih delatnosti optere}eno ve}im<br />
brojem neproduktivne radne snage, kao i<br />
neadekvatne cene uglja koje ne prate rast<br />
cena inputa. Cene uglja u proteklom<br />
periodu su bile ili pod kontrolom ili<br />
zamrznute, tako da je to zna~ajno uticalo<br />
na ekonomski polo`aj rudnika.<br />
Istovremeno, cene repromaterijala i<br />
opreme su vi{estruko uve}ane i pratile su<br />
tr`i{ni kurs, tako da rudnici posluju sa<br />
doma}im cenama uglja i svetskim cenama<br />
repromaterijala i opreme, a {to ih<br />
neminovno vodi ekonomskom kolapsu.<br />
Stanje li~ne i kolektivne za{tite u<br />
rudnicima sa podzemnom eksploatacijom<br />
[242]<br />
uglja, tako|e prate<br />
zna~ajne te{ko}e, koje su<br />
uglavnom vezane za<br />
nedostatak deviznih<br />
finansijskih sredstava za<br />
uvoz neophodne opreme i<br />
instrumenata. Uglavnom u<br />
svim jamama sa<br />
metanskim re`imom rada<br />
postoje instalisani sistemi<br />
za automatsku kontrolu<br />
gasno-ventilacionih<br />
parametara i glasnogovorno<br />
sporazumevanje, a ~ija<br />
je funkcionalnost vezana za<br />
redovno odr`avanje. Tako|e,<br />
ru~ni instrumenti za kontrolu<br />
gasno-ventilacionih parametara i<br />
elektro-opreme u sigurnosnoj<br />
za{titi su iz uvoza.<br />
Pored ~injenice da je ugalj<br />
doma}i resurs, da rudnici<br />
upo{ljavaju radnu snagu<br />
uglavnom u privredno nerazvijenim<br />
podru~jima i da ve`u za sebe i rad niza<br />
drugih doma}ih grana privrede, kao i<br />
potrebe tr`i{ta za kvalitetnim ugljem daju<br />
punu opravdanost opstanka i daljeg razvoja<br />
rudnika sa podzemnom eksploatacijom.<br />
Strate{ka konsolidacija rudnika<br />
sa podzemnom eksploatacijom<br />
uglja<br />
U oblasti tehnike i tehnologije<br />
eksploatacije predvideti niz mera sa ~ijim<br />
sprovo|enjem treba da se pove}aju<br />
proizvodnost i produktivnost, unapredi<br />
za{tita na radu i humanizuje te{ki rudarski<br />
rad. U osnovi neminovno je<br />
osavremenjavanje i modernizacija<br />
tehniolo{kih procesa uvo|enjem nove<br />
opreme i postupaka u pojedinim fazama<br />
eksploatacije, a {to je uslov opstanka<br />
podzemne eksploatacije uglja.<br />
U preostalim rudnicima treba dosledno<br />
sprovesti mere usmerene ka optimizaciji<br />
osnovnih elemenata tehni~ko-tehnolo{kog<br />
sistema i to:<br />
- intenziviranje proizvodnih radova po<br />
revirima, jamama i rudnicima;<br />
- osavremenjavanje tehnolo{kih postupaka<br />
izrade rudarskih prostorija otvaranja,<br />
razrade i pripreme;<br />
- intenziviranje geolo{kih istra`nih radova,<br />
sa povr{ine i iz jame pri ~emu najve}i<br />
obim radova treba da se realizuje iz<br />
sopstvene operative;<br />
- mehanizovati faze rada i prilagoditi<br />
konkretnim prirodno-geolo{kim uslovima<br />
le`i{ta;<br />
- racionalizacija sistema transporta<br />
iskopine, prevoza ljudi, dopreme<br />
repromaterijala i opreme;<br />
- osavremenjavanje postupaka prerade i<br />
valorizacija sitnih asortimana uglja;
energija<br />
- unapre|enje sistema odr`avanja,<br />
opslu`ivanja, pripreme repromaterijala,<br />
sistema tehni~ke za{tite, ventilacije i<br />
odvodnjavanja, kao i drugih mera<br />
humanizacije rada ;<br />
- usavr{avanje organizacije rada i<br />
unapre|enju sistema rukovo|enja,<br />
redukciji radne snage na optimalno<br />
potreban broj, bez glomaznih<br />
administrativnih slu`bi i niza sporednih<br />
delatnosti;<br />
- edukacija kvalifikacione strukture<br />
zaposlenih i unapre|enje stru~nog znanja<br />
rukovodnog osoblja.<br />
U oblasti organizovanja neophodno je<br />
izvr{iti izmene sa osnovnim ciljevima:<br />
- postizanje pozitivnog finansijskog<br />
poslovanja;<br />
- efikasnim pobolj{anjima smanjiti radnu<br />
snagu za proizvodnju uglja u svim<br />
rudnicima i<br />
- aktivnosti koji nisu vezane su{tinski za<br />
rudarsku delatnost odvoiti u posebne<br />
delove preduze}a.<br />
Funkcija direkcije preduze}a treba da bude<br />
u`a, kako bi se omogu}ile u{tede u radnoj<br />
snazi. U su{tini klju~na uloga direkcije<br />
preduze}a treba da se svede na:<br />
- centralnu koordinaciju tehni~kih poslova;<br />
- jedinstveni marketing;<br />
- finansijske interpletacije sredstava;<br />
- centralno usmeravanje investicionih<br />
sredstava i<br />
- centralnu nabavku opreme i osnovnog<br />
repromaterijala.<br />
Za nastavak podzemne eksplaotacije uglja<br />
u Republici neophodno je otvaranje,<br />
odnosno aktiviranje najmanje jednog<br />
novog rudnika sa zna~ajnim rezrevama, a<br />
{to }e se predhodno potkrepiti<br />
odgovaraju}om tehni~kom<br />
dokumentacijom. Trenutno poznata le`i{ta<br />
sa ve}im rezervama i povoljnim uslovima<br />
radne sredine na osnovu geolo{ke<br />
interpretacije su: "Poljana", "Melnica",<br />
"Kosa-zabela" i "Zapadno-moravsni<br />
basen". Tako|e veoma va`an energetski<br />
resurs predstavljaju rezerve uljnih {kriljaca<br />
aleksina~kog podru~ja, gde je mogu}e<br />
njihovo intezivno kori{}enje.<br />
Tr`i{te uglja u Republici Srbiji je<br />
deficitarno sa kvalitetnim vrstama uglja,<br />
~ije su potrebe cca 2.000.000 t/god., a cene<br />
drugih energenata su zna~ajno ve}e, {to<br />
omogu}ava {iru upotrebu uglja. Direkcija<br />
preduze}a treba da uspostaviti ~vr{}e veze<br />
sa ve}im potro{a~ima, istra`iti njihove<br />
potrebe i sagleda razvojne programe, radi<br />
dugoro~nijeg redovnog snabdevanja<br />
ugljem. Tako|e je neophodna peletizacija<br />
uglja i pakovanje ovog proizvoda, {to bi na<br />
tr`i{tu uz odgovaraju}u marketin{ku<br />
podr{ku bilo dodatna ekonomska mera.<br />
Sigurno najve}i problem kod obezbe|enja<br />
sredstava za funkcionisanje JP PEU<br />
predstavljaju finansiranje investicija.<br />
Ugovorom o regulisanju me|usobnih<br />
obaveza izme|u JP EPS i JP PEU, JP EPS<br />
je preuzelo finansiranje investicija koje su<br />
ugovorene do dana istupanja JP PEU iz JP<br />
EPS.<br />
Sve analize u Programu strate{ke<br />
konsolidacije JP PEU pokazuju da JP PEU<br />
nije u stanju da finansira investicije iz<br />
sopstvenih sredstava (osim iz subvencija u<br />
periodu do usvajanja Programa strate{ke<br />
konsolidacije), pa je potrebno definisati<br />
eksterne izvore sredstava, sa posebnim<br />
osvrtom na dva ograni~enja:<br />
� bilo koja naknada koja bi mogla da se<br />
predlo`i kao izvor za finansiranje<br />
investicija (naknada uz cenu elektri~ne<br />
energije, mogu}a naknada uz potro{nju<br />
naftnih derivata i sl.) mo`e da se uvede<br />
samo zakonom,<br />
� u slu~aju da se zakonom ustanovi<br />
obaveza pla}anja naknade, princip<br />
bud`etskog jedinstva zahteva da se<br />
sredstva ostvarena po osnovu naknade<br />
uplate u bud`et i raspodeljuju prema<br />
Zakonu o bud`etu.<br />
Imaju}i u vidu da je JP PEU javno<br />
preduze}e ~iji je osniva~ Republika Srbija,<br />
da Republika Srbija kao osniva~ ima<br />
obaveze za funkcionisanje ovog preduze}a,<br />
u Programa strate{ke konsolidacije<br />
predla`e se da se kao izvor sredstava za<br />
finansiranje investicija koriste sredstva od<br />
privatizacije dru{tvenog i dr`avnog<br />
kapitala. U ~lanu 61 Zakona o privatizaciji<br />
(Slu`beni glasnik RS 38/2001 i 18/2003)<br />
utvr|uje se da }e se 50% sredstava<br />
ostvarenih u postupku privatizacije<br />
izdvojiti za finansiranje restrukturiranja i<br />
razvoja privrede na teritoriji Republike<br />
Srbije. Prema ~lanu 41b istog zakona,<br />
sredstva ostvarena u postupku<br />
privatizacije, posle izmirivanja tro{kova<br />
prodaje, upla}uju se na uplatni ra~un<br />
bud`eta Republike Srbije.<br />
Saglasno ovim odredbama, mo`e se<br />
predvideti da se iz privatizacionih prihoda<br />
bud`etu RS obezbede sredstva za<br />
investicije u JP PEU u iznosu od oko 700<br />
miliona dinara godi{nje. Ostaje pitanje je<br />
da li }e priliv sredstava iz privatizacije<br />
omogu}uje ovako definisanu politiku, s<br />
obzirom da je na redu privatizacija velikih<br />
preduze}a kroz restrukturiranje, gde priliv<br />
sredstava po pravilu ide poveriocima.<br />
Me|utim, imaju}i u vidu predvi|eni priliv<br />
sredstava u ovoj godini, kao i o~ekivani<br />
priliv sredstava od privatizacije dr`avnog<br />
kapitala, predlo`ena sredstva za investicije<br />
u JP PEU bi se mogla ostvariti.<br />
[to se ti~e institucionalnog okvira i<br />
mehanizma finansiranja, predlo`eno je da<br />
se sve investicije u JP PEU finansiraju<br />
preko Fonda za razvoj Republike Srbije.<br />
[243]<br />
Zaklju~ak<br />
Cena uglja se mora dovesti na 2,5<br />
EUR/GJ, {to }e omogu}iti kvalitetnije<br />
teku}e poslovanje.<br />
Neophodno je dalje subvenciranje rudnika<br />
sa podzemnom eksploatacijom uglja u<br />
nivou koji }e obezbediti nesmetan razvoj<br />
rudnika.<br />
Na bazi svega izlo`enog jasno se mo`e<br />
zaklju~iti da je strate{ka konsolidacija<br />
rudnika sa podzemnom eksploatacijom<br />
uglja neminovna i da je osnovni cilj<br />
smanjenje radne snage i pove}anje<br />
kapaciteta proizvodnje.<br />
Literatura<br />
D. \ukanovi}, Model optimizacije<br />
tehnoekonomskih pokazatelja pri izradi<br />
podzemnih prostorija u rudnicima uglja<br />
Srbije, doktorska disertacija, RGF-<br />
Beograd, 2004.<br />
Program strate{ke konsolidacije JP PEU-<br />
Javnog preduze}a za podzemnu<br />
eksploataciju uglja, Konsultantsko<br />
preduze}e FACTIS Beograd 2004.<br />
Projektna dokumentacija JP za PEU, Biro<br />
za projektovanje, Beograd.<br />
.
Rudnici sa podzemnom<br />
ekspolatacijom uglja u Srbiji<br />
trenutno predstavljaju proizvodne<br />
pogone sa malom proizvodnjom.<br />
Celokupna proizvodnja rudnika uglja sa<br />
podzemnom eksploatacijom obavlja se u 8<br />
rudnika sa 11 jama. Ugalj spada u<br />
kvalitetnije vrste i koristi se za {iroku i<br />
industrijsku potro{nju. Rudnici uglja<br />
proizvode razli~ite asortimane uglja, ~ije<br />
plasman na tr`i{tu zagarantovan (usled<br />
nesta{ice uglja), jedini problem predstavlja<br />
plasman sitnih asortimana uglja. Od<br />
ukupne proizvodnje uglja oko 62 % ~ine<br />
sitni asortimani. Postoje}i kupci sitnih<br />
asortimana uglja ne kupuju sve<br />
proizvedene koli~ine, pa jedan deo ostaje<br />
na zalihama koje se iz godine u godinu<br />
uve}avaju. Deponovani ugalj se nalazi pod<br />
uticajem atmosferskih prilika koje dodatno<br />
uti~u na smanjenje kvaliteta.<br />
Cilj ovog rada je da se na bazi<br />
sagledavanja postoje}e proizvodnje uglja,<br />
daju konkretni predlozi za ukrupnjavanje<br />
sitnih klasa uglja u svrhu prevazial`enja<br />
problema plasmana sitnih asortimana uglja.<br />
U tu svrhu daju se odgovaraju}i predlozi<br />
za ukrupnjavanje sitnih klasa uglja<br />
(peletizacija i briketiranje). Na osnovu<br />
navedenih predloga razmotreni su<br />
ekonomski efekti ukrupnjavanja sitnih klasa<br />
uglja, kao jednog od vidova pove}anja<br />
finansijske efikasnosti JP za PEU.<br />
Pregled proizvodnje sitnih<br />
asortimana uglja po rudnicima<br />
Rudnici sa podzemnom eksploatacijom<br />
uglja u Republici Srbiji posluju u sastavu<br />
JP za PEU Resavica, u sastavu JP za PEU<br />
posluje osam rudnika. Celokupna<br />
proizvodnja rudnika uglja sa podzemnom<br />
eksploatacijom obavlja se u 8 rudnika sa<br />
11 jama. Ugalj koji se proizvodi<br />
podzemnom eksploatcijom ima razli~iti<br />
kvalitet lignit, mrki, kameni, antracit.<br />
Asortimani su razli~iti i to: komad, kocka,<br />
orah, sitni, prah. Ugalj se koristi za {iroku i<br />
industrijsku potro{nju. U tabeli 1 navedena<br />
je ostvarena proizvodnja uglja u 2004.<br />
Iz podataka navedenih u tabeli 1. se vidi da<br />
je ostvarena godi{nja proizvodnja u<br />
rudnicima uglja sa podzemnom<br />
eksploatacijom 534.261 tona.<br />
Od ukupne proizvodnje uglja sitni<br />
asortimani su zastupljeni sa oko 62 %. U<br />
[244]<br />
energija<br />
Dr Du{ko \ukanovi}, Branko \uki}, ]ira Sankovi},<br />
JP za PEU, Biro za projektovanje, Beograd<br />
UDC 622.272:622.33]:622.7.012(497.11)<br />
Tabela 1 Ostvarena ukupna godi{nja proizvodnja u rudnicima JPPEU<br />
Ukrupnjavanje sitnih asortimana<br />
uglja u cilju pove}anja<br />
finansijske efikasnosti rudnika<br />
uglja sa podzemnom<br />
eksploatacijom u Srbiji<br />
Rudnik „Ibarski“ „Rembas“ „Bogovina“ „Soko“ „Jasenovac“ „Lubnica“ „[tavalj“ „V. ~uka“<br />
Proizvodnja t/god. 72.152 178.221 25.498 77.717 71.100 48.836 60.737 0<br />
Tabela 2 Ostvarena godi{nja proizvodnja sitnih asortimana po rudnicima JPPEU<br />
Rezime<br />
Jedan od problema u poslovanju JP za PEU Resavica je i plasman sitnih asortimana<br />
uglja na tr`i{tu. Od ukupne proizvodnje uglja oko 62 % ~ine sitni asortimani.<br />
U ovom radu su u svrhu prevazila`enja problema plasmana sitnih asortimana uglja<br />
razmotreni odgovaraju}i vidovi ukrupnjavanja sitnih asortimana uglja. Na osnovu<br />
izvr{ene analize zaklju~eno je da bi se mogli posti}i zna~ajni finansijski efekti<br />
primenom nekog od navedenih vidova ukrupnjavanja. Finansijska dobit bi se uve}ala za<br />
oko 34 %, a plasman proizvoda ukrupnjavanja (pelet-briketa), bi bio zagarantovan.<br />
Klju~ne re~i: sitan asortiman, rudnici, podzemna eksploatacija, ugalj, briket.<br />
Abstract<br />
One from problem at dealing JP for PEU Resavica is and placement belongings<br />
assortment coal in the market. From cumulative production making a butt weld in the<br />
downhand position capacity coal about 62 % ding-dong belongings assortment.<br />
Herein road-stead are at purpose to exceed problem placement belongings assortment<br />
coal considered are suitable eyesight valorization belongings assortment coal. By virtue<br />
of accomplished analysis is conclused that herself have reached important financial<br />
stocks and bonds by using valorization. Financial gain bi herself to increase for about<br />
34 %, and placement product valorization (pelet-briquette), bi been bonded.<br />
Key words: belongings assortment, mines, underground exploitation, coal, briquette.<br />
tabeli 2 navedena je ostavrena proizvodnja<br />
sitnih asortimana po rudnicima.<br />
Glavni potro{a~i i kupci sitnih asortimana<br />
su Termoelektrana “Morava”- Svilajnac,<br />
“Zastava Energetika”- Kragujevac,<br />
“Viskoza”-Loznica, “Vilas”- Zaje~ar,<br />
“Morava”- Ni{, “Ineks Morava”- Ni{,<br />
“Toplana” - Bor, “Stil Eksport Import”-<br />
Mali Zvornik, “FOP”- Vladi~in Han itd.<br />
Navedenim kupcima se neisporu~e sve<br />
koli~ine sitnih asortimana uglja pa izvesna<br />
koli~ina od oko 20 % ostane na zalihama,<br />
koje se iz godine u godinu uve}avaju.<br />
Neprodati ugalj se nalazi na deponijamna<br />
i izlo`en je stalnom uticaju atmosfeskih<br />
prilika, koje nepovoljno uti~u na kvalitet<br />
uglja. U tabeli 3 navedne su toplotne<br />
vrednosti sitnih<br />
asortimana uglja i<br />
Rudnik „Ibarski“ „Rembas“ „Bogovina“ „Soko“ „Jasenovac“ „Lubnica“ „[tavalj“ „V. ^uka“<br />
Proizvodnja t/god. 55.105 138.557 22.571 33.452 49.517 15.560 17.100 0<br />
sadr`aj vlage.<br />
Cene sitnih<br />
asortimana po GJ<br />
variraju u<br />
zavisnosti od<br />
vrste uglja<br />
(antracit i<br />
kameni ugalj
energija<br />
Tabela 3 Toplotna vrednost i sadr`aj vlage u sitnim asortimanima uglja po rudnicima JPPEU<br />
Rudnik „Ibarski“ „Rembas“ „Bogovina“ „Soko“ „Jasenovac“ „Lubnica“ „[tavalj“ „V. ~uka“<br />
Topl. vrednost (GJ/t) 13,4 10,1-13,5 11,8 11,70 9,9 8,3 11,4 15-20<br />
Vlaga (%) 32,45 21,00 20,10 24,10 32,20 25,50 32,90 1,39<br />
imaju najve}u cenu 2,48 USD/GJ, slede<br />
mrki i mrkolignitski ugalj koji imaju cenu<br />
od 2,3 USD/GJ i na kraju lignit koji ima<br />
najmanju cenu od 2,18 USD/GJ).<br />
Ukrupnjavanje sitnih asortimana<br />
uglja<br />
Da bi se prevazi{ao problem prodaje<br />
preostalih koli~ina sitnog uglja razmotri}e<br />
se neki od vidova ukrupnjavanja. Naj~e{}i<br />
na~ini ukrupnjavanja sitnih asortimana<br />
uglja su briketiranje i peletizacija, po<br />
odgovaraju}oj tehnologiji. Proizvod<br />
briketiranja i peletizacije je tzv. peletbriket<br />
i on je potpuno druga~iji proizvod<br />
od standardnog briketa. Ovde treba<br />
napomenuti da u JP za PEU postoje<br />
odre|ena iskustva vezana za ukrupnjavanje<br />
sitnih klasa uglja.<br />
S obzirom da se za proizvodnju peletbriketa<br />
primenjuje druga tehnologija i<br />
neuporedivo jeftinija oprema, to }e se u<br />
daljim izlaganjima detaljnije opisati<br />
tehnologija dobijanja pelet-briketa, sa<br />
osvrtom na mogu}nost primene iste za<br />
proizvodnju palet-briketa od na{eg uglja.<br />
Po{to se briketiranjem smanji nivo vlage i<br />
pove}a gustina iz iste zapremine se mo`e<br />
dobiti ve}a koli~ina energije. Za<br />
kvalitetno zgu{njavanje potrebno je da<br />
biomasa ima nivo vlage od 10-20%.<br />
Su{enjem i briketiranjem, posebno<br />
materijala sa visokim nivoom vlage, neto<br />
pove}anje energije (specifi~ne) mo`e<br />
dosti}i i do 50 %.<br />
Briketiranjem sitnih klasa uglja pove}ava<br />
se toplotna vrednost i podobnost biomase<br />
posebno sa aspekta kompatibilnosti sa<br />
standardnim na~inima skladi{tenja i<br />
standardnom opremom za sagorevanje, kao<br />
i sa aspekta cene i transporta.<br />
Primenjenom tehnologijom dobijaju se<br />
briketi jednakog oblika koji se dalje<br />
skladi{te i pogodni su pakovanju i utovaru<br />
u transportna sredstva.<br />
Kratak opis procesa briketiranja. Proces<br />
briketiranja je ~isto zapreminske prirode.<br />
Pritisak se na biomasu ne prenosi<br />
mehani~ki ili direktno ve} se generi{e<br />
indirektno. Ma{ine za briketiranje mogu<br />
efikasno briketirati biomasu zbog svoje<br />
konstrukcije u kojoj figuri{e horizontalna<br />
zavojna hranilica ili specijalno konstruisan<br />
alat spiralnog oblika.Namena zavojne<br />
hranilice je da prvo izdvoji vazduh a<br />
potom i zgusne biomasu. Kombinacija<br />
deaerizacije i zgu{njavanja mora se<br />
sprovoditi dok se ne naru{i struktura<br />
zidova }elija radi osloba|anja zarobljenog<br />
vazduha. Zavojna hranilica se mora<br />
napraviti da obezbedi odgovaraju}u<br />
deaerizaciju i zgu{njavanje odnosno prema<br />
zahtevanom nivou i uz maksimalnu<br />
efikasnost. Ure|aj je tako konstruisan da se<br />
obezbedi stalno popunjavanje hranilice sa<br />
ve} delimi~no zgusnutom biomasom.<br />
Biomasa oslobo|ena vazduha i delimi~no<br />
zgusnuta se utiskuje u zonu predhodnog<br />
zgu{njavanja rolnama, gde su d`epovi<br />
popunjeni. U zoni visokog pritiska u<br />
prostoru predzgu{njavnja pritisak se<br />
pove}a veoma brzo. Upravo ova indirektna<br />
sila dopu{ta rolnama da primene tako<br />
veliku silu na biomasu. Sav vazduh koji se<br />
i dalje nalazi u biomasi se sabija na isti<br />
pritisak koji se primenjuje i na briket. Ovaj<br />
vazduh deluje na unutra{njost briketa sa<br />
tendencijom njegovog ru{enja. Eliminacija<br />
prakti~no svih sila trenja, dozvoljava<br />
pravljenje gustih briketa sa malom<br />
potro{njom energije i sa tim u vezi i malim<br />
habanjem rolni.<br />
Mogu}i tehnoekonomski efekti<br />
primene ukrupnjavanja sitnih<br />
asortimana uglja<br />
U poslednjih nekoliko godina se sve<br />
intenzivnije razmatra mogu}nost<br />
okrupnjavanja sitnih klasa uglja iz rudnika<br />
sa podzemnom eksploatacijom. Na tom<br />
polju postoje odre|ena prakti~na i<br />
eksperimentalna iskustva.<br />
Eksperimentalno i prakti~no je pokazano<br />
da je ugalj iz rudnika sa podzemnom<br />
eksploatacijom pogodan za pravljenje<br />
pelet-briketa sa ili bez dodavanja<br />
odgovaraju}eg vezivnog sredstva. Ugalj<br />
~iji je sadr`aj vlage ve}i od 20 % se<br />
prethodno moraju su{iti. Eksperimentalno<br />
je dokazano da je toplotna vrednost peletbriketa<br />
manja za oko 10 % od toplotne<br />
vrednosti komadnog uglja od kojeg je<br />
proizveden pelet-briket.<br />
U okviru ove analize razmotri}e se<br />
tro{kovi dobijanja pelet-briketa<br />
postrojenjem kapaciteta od 5 t/h. Dnevni<br />
kapacitet ove ma{ine sa radom od {est sati<br />
u smeni i tri smene na dan bi bio 90 t/dan;<br />
mese~ni kapacitet za 28 radnih dana je<br />
2.520 t/mes i godi{nji kapacitet od<br />
30.240,00 t/god.<br />
Tro{kovi dobijanja pelet-biketa se sastoje<br />
od: tro{kova vezivnog sredstva (0,4 %<br />
dobijeno laboratorijski) [3;4]; tro{kova<br />
elektri~ne energije; tro{kova su{enja uglja;<br />
tro{kova radne snage i ostalih tro{kova.<br />
Tro{kovi dobijanja pelet-briketa uz<br />
prethodno su{enje uglja bi iznosili 5,91<br />
USD/t, a bez prethodnog su{enja uglja bi<br />
iznosili 4,66 USD/t [7]. S obzirom da je<br />
mogu}a proizvodnja pelet-briketa i bez<br />
vezivnog sredstva i prethodnog su{enja<br />
uglja, to }e se za potrebe ove anlize uzeti<br />
prose~ni tro{kovi dobijanja pelet-briketa<br />
od 5,3 USD/t.<br />
Prodajom 30.240,00 tona sitnih asortimana<br />
uglja sa prose~nim kvalitetom od 11,4 GJ/t<br />
i cenom od 2,3 USD/t dobit bi iznosila<br />
792.892,80 USD/god.<br />
Preradom navedenih koli~ina sitnog uglja<br />
u pelet-briket dobio bi se prose~an kvalitet<br />
od 17,55 GJ/t, ~ijom bi se prodajom<br />
ostvarila dobit od 1.220.637,60 USD/god.<br />
Tro{kovi dobijanja pelet-briketa po jednoj<br />
toni iznose oko 5,3 USD; tako da bi<br />
stvarna dobit od iznosila 1.220.637,60<br />
[245]<br />
USD/god. - 30.240,00 t/god ´ 5,3 USD/t =<br />
1.220.637,60 USD/god. - 160.272,00<br />
USD/god. = 1.060.401,60 USD/god.<br />
Upore|uju}i iznose koji bi se dobli<br />
prodajom preostalih koli~ina sitnog uglja i<br />
njegovom prodajom mo`e se videti da bi<br />
se ostvarila ve}a dobit za oko 33,7 %.<br />
Zaklju~ak<br />
Sitni asortimani uglja iz na{ih rudnika<br />
uglja su pogodni za proizvodnju peletbriketa<br />
uz odgovaraju}e uslove.<br />
Ukrupnjavnjem sitnih klasa uglja, donekle<br />
bi se nadomestila i potreba u krupnim<br />
klasama uglja. S obzirom na koli~ine peletbriketa<br />
koje bi se mogle proizvesti, njihov<br />
plasman nebi do{ao u pitanje.<br />
Investiciona ulaganja u tehnolo{ki proces<br />
za proizvodnju pelet-briketa i<br />
eksploatacioni tro{kovi su veoma mali, s<br />
obzirom da rudnici ve} poseduju<br />
kompletnu infrastrukturu za instalaciju<br />
tehnologije za proizvodnju pelet-briketa.<br />
Imaju}i u vidu sva dosada{nja istra`ivanja<br />
i rezultate vezana za proizvodnju peletbriketa,<br />
smatramo da bi bilo veoma<br />
racionalno da JP za PEU obezbedi tri<br />
postrojenja CPM i to jedno postrojenje<br />
kapaciteta od 2 t/h i dva postrojenja<br />
kapaciteta od 5 t/h koja bi slu`ila za<br />
industrijsku proizvodnju pelet-briketa.<br />
Preradom zaliha i preostalih neprodatih<br />
koli~ina sitnog uglja, mogla bi se pove}ati<br />
finasijska dobit za oko 34 %, a plasman<br />
sitnih klasa uglja bi bio trajno re{en.<br />
Literatura<br />
[1] V. Vuleti}, Ugalj - karakteristike,<br />
priprema, kori{}enje, Udru`enje za gas<br />
SCG-Beograd, 2004.<br />
[2] D. \ukanovi}, Model optimizacije<br />
tehno-ekonomskih pokazatelja pri izradi<br />
podzemnih prostorija u rudnicima uglja<br />
Srbije, doktorska disertacija, RGF-<br />
Beograd, 2004.<br />
[3] Izve{taj o poluindustrijskoj proizvodnji<br />
pelet-briketa od bogovinskog sitnog uglja sa<br />
isto~nog polja (pranog krupno}e -5+0 mm i<br />
nepranog krupno}e -8+0 mm), na pilot<br />
postrojenju proizvo|a~a „Clifornia pellet<br />
mill“ tip “Master“, RGF-Beograd, 1996.<br />
[4] Izve{taj o poluindustrijskoj proizvodnji<br />
pelet-briketa od sitnog uglja iz rudnika<br />
„Jasenovac“ klase -8+0 mm, na pilot<br />
postrojenju proizvo|a~a „Clifornia pellet<br />
mill“ tip “Master“, RGF-Beograd, 1996.<br />
[5] Program strate{ke konsolidacije JP<br />
PEU-Javnog preduze}a za podzemnu<br />
eksploataciju uglja, Konsultantsko<br />
preduze}e, FACTIS, Beograd, 2004.<br />
[6] Projektna dokumentacija JP za PEU,<br />
Biro za projektovanje Beograd.<br />
[7] Genaral Catalog „Ferro-tech“-<br />
Wyandotte, Michigen, 1988.
1. Uvod<br />
U javnom preduze}u RB “Kolubara”<br />
godi{nje se proizvede oko 26 miliona tona<br />
lignita. Oko 90% otkopanog uglja, posle<br />
prerade, sagore termoelektrane: TE<br />
“Nikola Tesla”, TE “Kolubara” i TE<br />
“Morava”. Ugalj za termoelektrane,<br />
krupno}e -30+0mm, osim usitnjavanja i<br />
prosejavanja, ne tretira se nijednom od<br />
metoda pripreme mineralnih sirovina.<br />
Zbog visokog sadr`aja vlage i pepela ima<br />
nisku vrednost toplote sagorevanja.<br />
Pranje lignita klase -150+30 mm i njegovo<br />
su{enje po Fleissner postupku<br />
predstavljajuvid oplemenjivanja uglja u<br />
RB “Kolubara”, {to omogu}ava<br />
proizvodnju uglja toplote sagorevanja<br />
pribli`ne mrkom uglju. Imaju}i u vidu<br />
[246]<br />
energija<br />
Zoran Banovi}<br />
Binder+Co,Gleisdorf, Austria<br />
Stevan \oki}<br />
Rudarski institut, Zemun<br />
Vojin ^okorilo<br />
Rudarsko-geoloski fakultet, Beograd<br />
UDC 622.7:622.322(497.11)<br />
Mogu}i pravci razvoja<br />
prerade kolubarskog lignita<br />
Rezime<br />
Ugalj u~estvuje sa oko 60% u strukturi rezerve primarne energije u Srbiji i dugoro~no predstavlja najzna~ajniji doma}i izvor primarne<br />
energije. Sa druge strane, njegovo u~e{}e u primarnoj energiji je znatno ni`e od objektivnih mogu}nosti, bez obzira na stalni rast<br />
proizvodnje. Najve}i uticaj na razvoj proizvodnje, odnosno potro{nje uglja imao je razvoj elektroprivrede Srbije. Ovde treba<br />
napomenuti da se rast proizvodnje uglja, o kome je re~, odnosi na rudnike lignita sa povr{inskom eksploatacijom, prvenstveno na JP<br />
RB "Kolubara".<br />
Imaju}i u vidu ~injenicu da najve}i deo bilansnih rezervi uglja u Srbiji ~ini lignit, realno je o~ekivati da se potrebe za kvalitetnim<br />
ugljem obezbe|uju i preradom lignita. Sirovi lignit sadr`i u sebi pove}an sadr`aj balastnih materija te mu je primena, zbog navedenog<br />
razloga i zbog transportnih tro{kova, ograni~ena. Radi njegove {ire upotrebe u raznim granama privrede neophodno ga je oplemeniti.<br />
U svetu je razvijeno vi{e metoda oplemenjivanja uglja, gde se razli~itim tehnolo{kim procesima, uz kori{}enja toplotne energije i vode,<br />
iz lignita dobijaju oplemenjena ~vrsta, te~na i gasovita goriva.<br />
Koriste}i svetska iskustva (na primer, RWE-Power iz Nema~ke) preradu lignita kod nas treba razvijati u pravcu proizvodnje ugljenog<br />
praha za supstituciju te~nih goriva u termoelekranama, kao i u pravcu proizvodnje briketa toplotne vrednosti od oko 19.000 kJ/kg, za<br />
primenu u industriji i {irokoj potro{nji.<br />
Jedan od va`nih ~inilaca u obezbe|enju razvoja proizvodnje i prerade uglja u Srbiji predstavlja eksploatacija i prerada lignita u<br />
kolubarskom basenu. U ovom radu daje se sada{nje stanje prerade lignita u preduze}u "Kolubara prerada" i mogu}i pravci njenog<br />
razvoja.<br />
Klju~ne re~i: lignit, oplemenjivanje uglja, su{enje, briket, ugljeni prah.<br />
Abstract<br />
The participation of coal in Serbian primary energy sources is 60% and in terms of long-range coal is the most important local source<br />
of primary energy. On the other side, the participation of coal in primary energy is much lower than it is available, regardless of<br />
production permanent increase. Development of Electric Power Company of Serbia had the biggest influence on coal production and<br />
consumption. The increase of coal production in Serbia is mainly related to “Kolubara” Coal Basin.<br />
The demand for quality coal in Serbia should be provided by lignite drying because the biggest coal deposits in Serbia are lignite<br />
deposits. Raw lignite has limited market and use because of increased content of ballast materials and because of huge transportation<br />
costs. Lignite processing is necessary in order to ensure its wider use, in different fields of industry.<br />
There are several coal processing methods applying different technologies, with the use of thermal energy and water, which allows<br />
production of solid, liquid and gaseous fuels from lignite.<br />
Development of lignite processing in Serbia, based on experiences around the World (like RWE, Germany), should ensure production<br />
of coal dust for substitution of liquid fuel consumed in thermal power plants and production of coal briquettes with calorific value of<br />
around 19000 kJ/kg for the use in industry and small consumers (households and similar) markets.<br />
One of important factors for ensuring coal production and processing development in Serbia is mining and processing of lignite in<br />
"Kolubara" Coal Basin. Present status of lignite processing in "Kolubara prerada" facility is given in this paper, as well as<br />
possibilities for its development.<br />
Key words: lignite, coal valorization, drying, briquette, pulverized coal.<br />
potrebe za kvalitetnim ugljem u Srbiji i<br />
mogu}nosti podzemne eksploatacije uglja,<br />
pitanje je da li bi i dva puta ve}a<br />
proizvodnja su{enog lignita od sada{nje<br />
bila dovoljna za podmirenje potreba tr`i{ta<br />
u Srbiji. Naravno, govorimo samo o<br />
zadovoljenju potreba {iroke potro{nje, ne<br />
uzimaju}i u obzir potencijal su{enog<br />
lignita na polju proizvodnje ugljenog
energija<br />
Tabela 1 Tehni~ka i elementarna analiza su{enog uglja<br />
Krupno}a ( mm )<br />
Sastav -150+60 -60+30 -30+15 -15+5 -5+0<br />
Vlaga % 23,70 23,20 23,60 24,20 23,90<br />
Pepeo % 7,40 7,50 8,10 8,70 11,10<br />
S - ukupan % 0,96 0,94 0,98 0,90 1,03<br />
S - u pepelu % 0,56 0,64 0,58 0,52 0,58<br />
S - sagorljiv % 0,40 0,30 0,40 0,38 0,45<br />
Koks % 36,77 38,43 39,12 39,08 41,51<br />
C -fix % 29,12 30,10 30,06 28,61 26,30<br />
Isparljivo % 39,73 40,07 39,68 39,12 36,09<br />
Sagorljivo % 68,85 70,17 69,74 67,73 62,39<br />
DTS MJ/kg 17,89 18,04 17,70 17,12 15,51<br />
C - ukupan % 47,15 49,43 49,92 47,81 43,96<br />
Vodonik % 4,15 3,80 4,19 3,72 3,38<br />
Azot % 17,15 16,64 15,23 15,82 14,60<br />
Kiseonik % 17,15 16,64 15,23 15,82 14,60<br />
praha, koji bi mogao biti jeftina zamena<br />
skupih te~nih goriva i prirodnog gasa. Sve<br />
to ukazuje na potrebu daljeg razvoja<br />
oplemenjivanja u DP “Kolubara-prerada”<br />
2. Fleissnerov postupak su{enja<br />
uglja<br />
U DP "Kolubara prerada" od 1957.<br />
proizvodi se su{eni lignit koji se koristi u<br />
industriji i {irokoj potro{nji, dok se<br />
separisani sirovi ugalj, za iste potrebe,<br />
koristio i znatno ranije. Su{enje uglja po<br />
Fleissner postupku predstavlja prinudan<br />
oblik starenja uglja, odnosno prevo|enje<br />
mla|eg uglja u stanje u kome dolazi do<br />
kvalitetnih promena osobina i isti<br />
poprimaju osobine starijeg uglja. U<br />
specijalnim sudovima simuliraju se uslovi<br />
koji vladaju u prirodi i za nekoliko<br />
desetina minuta posti`e se efekat koji se u<br />
prirodi odvija vekovima. Su{tina postupka<br />
se sastoji u tome {to ovaj postupak uzima<br />
u obzir karakteristi~nu osobinu lignita kao<br />
koloida, ~ime se omogu}ava ravnomerno<br />
zagrevanje uglja do samog jezgra. Pri tome<br />
ne dolazi do isparavanja vode iz uglja, a<br />
samim tim i do naru{avanja strukture zrna<br />
i njegovog prskanja. Ravnomerna<br />
kontrakcija uglja nastupa kad su usled<br />
povi{enja temperature kapilarne sile, koje<br />
vezuju vodu i ugalj razorene, a voda se u<br />
te~nom stanju istiskuje iz kapilara.<br />
Kontrakcija iznosi do dve petine<br />
zapremine uglja koji se su{i, pri ~emu<br />
~vrsto}a komada znatno raste.<br />
Istiskivanje vode predstavlja<br />
ireverzibilan proces, tako da<br />
su{eni ugalj ne upija vodu u<br />
vla`noj sredini.<br />
3. Postrojenje za su{enje<br />
lignita u DP "Kolubara<br />
prerada"<br />
Postrojenje za su{enje uglja u<br />
DP "Kolubara prerada"<br />
projektovano je za nominalni<br />
kapacitet od 855.000 t su{enog uglja<br />
godi{nje. Postrojenje je predvi|eno za<br />
trosmenski rad, 350 dana godi{nje, 8.400<br />
proizvodnih sati godi{nje. Projektovani<br />
tehnolo{ki proces su{enja uglja traje 160<br />
min i vr{i se zasi}enom vodenom parom<br />
slede}ih parametara: p=30 bara i t=234,6 0C. Proizvodnja u periodu 2001-2004.<br />
pokazuje da postrojenje radi sa znatno<br />
manjim iskori{}enjem kapaciteta, od oko<br />
67% projektovanih mogu}nosti.<br />
Postrojenje za su{enje uglja sastoji se od 4<br />
grupe sa po 4 autoklave. U normalnom<br />
radu postrojenje radi u automatskom radu<br />
sa svih 16 autoklava. Tehnolo{ki proces<br />
su{enja uglja je korigovan i sada iznosi<br />
148 min. Parametri sa kojima se trenutno<br />
su{i su p= 25 bara i t= 224 0C. Stvarni utro{ak pare po toni su{enog uglja<br />
za 2004. iznosi 0.304 t/t su{enog uglja.<br />
Potro{nja tehnolo{ke pare za su{enje uglja<br />
u istom periodu iznosi 30 % od ukupne<br />
distribucije pare iz toplane prema svim<br />
potro{a~ima. Od ostvarene ukupne prerade<br />
uglja u pogonu Mokre separacije 30%<br />
uglja ide na pranje, a 27% ukupne prerade<br />
uglja kao prani ugalj ide na su{enje.<br />
4. Kvalitet su{enog uglja<br />
Tehni~ka i elementarna analiza ukazuje da<br />
se su{eni lignit po kvalitetu pribli`ava<br />
grupi mrkog uglja. Su{eni lignit sadr`i<br />
Tabela 2 Potro{nja uglja i proizvedena elektri~na energija u TEK<br />
2004.<br />
[247]<br />
Krupno}a<br />
mm<br />
t/god.<br />
KJ/kg<br />
23,2 -24,2 %<br />
vlage, 7.4 - 8.7%<br />
pepela, a toplota<br />
sagorevanja mu<br />
je 17.12 -18.04<br />
MJ/kg. Pepeo je<br />
konstantnog i<br />
ujedna~enog<br />
sastava. Hemijski<br />
sastav pepela je<br />
kiselog tj.<br />
alumosilikatnog<br />
karaktera i u<br />
lo`i{tu ne stvara<br />
zguru, ve} sitan<br />
pra{kast<br />
materijal.<br />
Su{eni lignit ima<br />
nizak sadr`aj<br />
sumpora, ukupan<br />
ispod 1%, a<br />
sagorljiv ispod 0.4%. Ovaj podatak je vrlo<br />
bitan sa aspekta za{tite ~oveka i njegove<br />
okoline kao i za{tite procesne opreme.<br />
Su{eni lignit je izrazito reaktivan i<br />
sagorevanjem posti`e vrlo visoke<br />
temperature. Sve ove osobine ~ine ga jako<br />
pogodnim za upotrebu u industriji i op{toj<br />
i {irokoj potro{nji.<br />
Kvalitet proizvedenog su{enog uglja u<br />
2004. prikazan je u tabeli 1.<br />
5. Energetski bilans su{enja<br />
lignita<br />
Daje se uporedna analiza toplotnog<br />
iskori{}enja uglja u TE “Kolubara” i su{enog<br />
uglja, sa osvrtom na smanjenje potro{nje<br />
elektri~ne energije prera~unate u MWh.<br />
U tabeli 2 prikazan je utro{ak uglja i<br />
proizvodnja elektri~ne energije za 2004. po<br />
blokovima u TE “Kolubara”, a u tabeli 3<br />
energetski bilans su{enog uglja u 2004.<br />
Treba napomenuti da blokovi ukupne<br />
snage od 161 MW ( A ,A ,A i A )<br />
1 2 3 4<br />
prilikom sagorevanja koriste me{avinu:<br />
rovnog uglja -30+0 mm i su{enog praha -<br />
5+0 mm. Blok A od 110 MW je nedavno<br />
5<br />
rekonstruisan i koristi isklju~ivo rovni<br />
ugalj klase -30+0 mm.<br />
Iz tabele 3 se mo`e videti da je tr`i{tu<br />
isporu~eno blizu 3 x 106 MWh toplotne<br />
energiji. Stepen sagorevanja su{enog uglja<br />
Isporu~ena topl.<br />
vrednost<br />
MWh<br />
Proizvodnja<br />
struje<br />
MWh<br />
1 2 3 4 5<br />
161 MW<br />
- 30+0<br />
- 5+0<br />
899.069<br />
9.421<br />
7.515<br />
15.000<br />
1.872.000<br />
40.000<br />
496.570<br />
110 MW - 30+0 1.090.193 7.515 2.270.000 602.660<br />
271 MW -- 1.998.693 -- 4.182.000 1.098.231
energija<br />
Tabela 3 Energetski bilans realizovanogsu{enog uglja u 2004.<br />
2004.<br />
je razli~it i zavisi od vrste lo`i{ta. Za ugalj<br />
ve}e toplotne vrednosti iznosi oko 70 %.<br />
Analizom tabela 2 i 3 vidi se da<br />
proizvodnja elektri~ne energije u TE<br />
“Kolubara” za 2004. iznosi oko 1,1 x 106 MWh ( za 271 MW ). Mo`e se re}i da je<br />
ovom proizvodnjom su{enog uglja u 2004.<br />
u{te|ena dvostruka proizvodnja elektri~ne<br />
energije, termo blokova snage 271 MW,<br />
odnosno oko 2 x 106 Su{eni ugalj 23,50 7,90<br />
* Stvarno iskori{}enje η = 70%.<br />
MWh.<br />
6. Prerada lignita u RWE Power -<br />
Nema~ka<br />
Prilikom nedavne posete nema~koj<br />
kompaniji RWE Power imali smo priliku<br />
da se upoznamo sa obimom i zna~ajem<br />
koji se daje oplemenjivanju lignita. U<br />
slede}em pregledu da}emo opis<br />
postrojenja koja su tada pose}ena i njihove<br />
tehni~ke karakteristike.<br />
Kompanija RWE Power je najve}i<br />
nema~ki proizvo|a~ elektri~ne energije a<br />
tre}i po proizvodnji struje u Evropi, sa<br />
u~e{}em od 9% u ukupnoj evropskoj<br />
proizvodnji. Ukupan broj zaposlenih u<br />
RWE-u je 15.000 a zajedno sa svojim<br />
}erkama firma zapo{ljava oko 20.000<br />
radnika. Sa ukupno 33.000 MW instalisane<br />
snage, RWE Power proizvodi oko190<br />
biliona KWh elektri~ne energije godi{nje.<br />
Oko 36% ove proizvodnje (11.000 MW<br />
instalisane snage), dobija se sagorevanjem<br />
lignita. Za potrebe kompanije na<br />
povr{inskim kopovima: Hambach,<br />
Garzweiler i Inden se proizvodi oko 100<br />
miliona tona lignita godi{nje. Kvalitet<br />
rovnog uglja je: W = 56- 60%, P= 2-11 %,<br />
DTE oko 8400 KJ/kg. Oko 90% godi{nje<br />
proizvodnje uglja preradi se za potrebe<br />
termoelektrana, a oko 10% uglja se<br />
oplemenjuje.<br />
Kompanije koje se bave preradom i<br />
oplemenjivanjem lignita a koje posluju u<br />
sistemu RWE Power su :<br />
Fabrik Frechen - prera|uje oko 6,5 miliona<br />
tona lignita godi{nje i to sa :<br />
� 32 rotacione cevne su{are<br />
� 40 briket presa<br />
� 10 mlinova za ugljeni prah<br />
� 5 kotlova za proizvodnju 725 t/h pare<br />
� 6 turbina snage 201 MW<br />
Trenutno se godi{nje su{i 1,7 miliona tona<br />
lignita koji se prera|uje u :<br />
� 47% ugljenog praha<br />
� 28% briketa za {iroku potro{nju i<br />
� 25% briketa za potrebe industrije<br />
Fabrik Ville / Berrenrath - prera|uje oko<br />
5,0 miliona tona lignita godi{nje i to sa:<br />
MWh Stvarno<br />
W<br />
P<br />
DTE<br />
Iskori{}enje<br />
%<br />
% KJ/kg t/god.<br />
η ( % ) ∗<br />
1 2 3 4 5 6<br />
� 28 rotacione cevne su{are<br />
� 27 briket presa<br />
� 10 mlinova za ugljeni prah<br />
� 2 kotla za proizvodnju 500 t/h pare<br />
� 5 turbina snage 107 MW<br />
Trenutno se godi{nje su{i 0,5 miliona tona<br />
lignita koji se 100% prera|uje u ugljeni<br />
prah za potrebe proizvodnje raznih<br />
filtarskih jedinica sa aktivnim ugljem.<br />
Fabrik Fortuna Nord - Neideraussem -<br />
prera|uje oko 5,5 miliona tona lignita<br />
godi{nje i to sa:<br />
� 22 rotacione cevne su{are 7500 t/dan<br />
� 31 briket presom<br />
4000 t/dan<br />
� 9 mlinova za ugljeni prah 2250 t/dan<br />
� 3 mlina za proizvodnu praha za koks<br />
� 2 rotacione pe}i za proizvodnju koksa,<br />
jedine na svetu 700 t/dan<br />
� 5 kotlova za proizvodnju 540 t/h pare<br />
� 5 turbina snage 93 MW<br />
Trenutno se godi{nje su{i 1,57 miliona<br />
tona lignita koji se prera|uje u :<br />
� 47% ugljenog praha<br />
� 32% koksa<br />
� 21% briketa<br />
U nastavku se daje skra}ena tehni~ka analiza<br />
uglja prera|enog u Fabrik Fortuna -Nord<br />
Vrsta W% P% KJ/Kg<br />
Rovni ugalj 56-60 2 8400<br />
Koks 1 8 32150<br />
Prah 11 4 21500<br />
Briket 19 4 19300<br />
Su{eni ugalj 16 4 20100<br />
Napomena: Ovaj kvalitet proizlazi samo iz odabranih<br />
partija rovnog uglja. Procesom briketiranja ne re{ava se<br />
problem nekvalitetnog uglja, ve} se najkvalitetniji ugalj<br />
koriste za proizvodnju briketa.<br />
Za Fabrik Fortuna-Nord je interesantno i to<br />
da se njeni pogoni nalaze neposredno<br />
pored Termoelektrane Neideraussem sa<br />
3900 MW instalisane snage. U sklopu ove<br />
elektrane nalazi se i, na svetu najve}i<br />
termoblok na lignit, snage 1012 MW. Blok<br />
je pu{ten u rad 2003.<br />
7. Mogu}i pravci razvoja prerade<br />
uglja kod nas<br />
Izgradnja su{are u Vreocima predstavljala<br />
je vrhunac Fleissnerovog procesa i<br />
pripreme lignita uop{te. Postrojenje je<br />
potpuno automatizovano i kao takvo<br />
predstavljalo je najmoderniji objekt te<br />
vrste u svetu. Nije, me|utim, bilo potrebno<br />
dugo da se shvati da je Fleissnerov<br />
postupak su{enja, pored izuzetne<br />
[248]<br />
17.755<br />
609.606<br />
energetske<br />
efikasnosti,<br />
pokazao niz<br />
nedostataka od<br />
kojih su<br />
najva`niji:<br />
� proizvode se<br />
velike koli~ine<br />
2.938.000 2.056.600<br />
otpadne vode, zaga|ene fenolom<br />
� pored visokih investicija u samu su{aru<br />
(a da pri tom nije re{en problem otpadnih<br />
voda i problem plasmana asortimana<br />
“prah”), tro{kovi odr`avanja nisu mali<br />
� Fleissnerov postupak su{enja zahteva<br />
kao polaznu sirovinu isklju~ivo krupan<br />
ugalj, krupno}e -150+30 mm<br />
Sve su{are koje je izgradila firma Voest<br />
Alpine AG posle Drugog svetskog rata<br />
(Barnbach-Austrija; Kosovo I i II;<br />
Seyitomer- Turska) u me|uvremenu su<br />
zatvorene, jedina je u radu jo{ su{ara u<br />
Vreocima.<br />
Pri eventualnom odlu~ivanju o izgradnji<br />
novih kapaciteta za su{enje lignita bi bilo<br />
neophodno uzeti u obzir i alternativne<br />
tehnologije su{enja, koje bi samostalno ili<br />
uz dodatak neke od tehnologija<br />
okrupnjavanja obezbe|ivale<br />
krupnokomadni ugalj pogodan za<br />
sagorevanje u industriji i doma}instvima.<br />
Tehnologija su{enja, kao {to je su{enje u<br />
rotacionim cevnim su{arama i WTA<br />
proces, ve} du`e vremena se uspe{no<br />
primenjuje u RWE Power.<br />
Na osnovu prethodnog izlaganja mogu se<br />
postaviti osnovni kriterijumi budu}eg<br />
procesa su{enja lignita:<br />
� odabrani proces su{enja treba da,<br />
samostalno ili uz dopunu nekog od procesa<br />
okrupnjavanja, proizvede asortimane<br />
su{enog uglja pogodne za sagorevanje u<br />
doma}instvu i industriji, dakle proizvode<br />
koji su po krupno}i sli~ni proizvodima<br />
koje daje Fleissnerov postupak,<br />
� odabrani postupak su{enja treba da kao<br />
sirovinu koristi sitni lignit krupno}e ispod<br />
40 mm i sitniji.<br />
� odabrani postupak su{enja treba da<br />
ispuni visoke ekolo{ke zahteve, pogotovu<br />
kada su u pitanju otpadne vode.<br />
DP "Kolubara prerada" trenutno raspola`e<br />
sa oko 120.000 t/g. frakcija su{enog<br />
lignita, prah -5+0 mm i prah -15+5 mm,<br />
~iji je plasman veoma ote`an, a koje mogu<br />
bite uspe{no valorizovane. Vi{egodi{nja<br />
istra`ivanja definisala su upotrebljivost<br />
su{enog lignita za proizvodnju briketa i<br />
proizvodnju ugljenog praha.<br />
Mogu}nost proizvodnje ugljenog praha od<br />
na{eg su{enog lignita poznata je DP<br />
"Kolubara-prerada" jo{ od 1983. Izvr{ena<br />
su uspe{na ispitivanja proizvodnje i<br />
sagorevanja ugljenog praha od su{enog<br />
lignita. Ispitivanja su obavljena u<br />
laboratoriji nema~ke firme AJO, u<br />
kotlovskom postrojenju industrijskih<br />
razmera snage 230 kW. Gorionici su imali
energija<br />
Slika 1 Proizvodnja briketa u Fabrik Fortuna - Nord<br />
Slika 2 Utovar ugljenog praha u Fabrik Fortuna - Nord<br />
Slika 3 Kruppova cevna rotaciona su{ara i<br />
briket presa u pogonu Fabrik Fortuna - Nord<br />
[249]<br />
opseg regulacije 1:4 i<br />
sagorevanje je bilo potpuno.<br />
Zahvaljuju}i specijalnoj<br />
konstrukciji ovih gorionika<br />
mogu}e je vreme sagorevanja (tj.<br />
putanju ~estica ugljenog praha )<br />
pove}ati i do tri puta, {to<br />
omogu}uje direktnu primenu,<br />
odnosno zamenu te~nih i<br />
gasovitih goriva ugljenim<br />
prahom, bez znatnih<br />
rekonstrukcija lo`i{nih prostora.<br />
Prva industrijska ispitivanja<br />
proizvodnje i sagorevanja<br />
ugljenog praha iz su{enog lignita<br />
obavio je RI u Cementari u<br />
Beo~inu 1996. na rotacionoj pe}i<br />
kapaciteta 520 t/dan. Tokom<br />
trodnevnih opita proizvedeno je i<br />
tro{eno oko 2 t/h ugljenog praha,<br />
bez negativnog uticaja na kvalitet<br />
cementnog klinkera.<br />
EPS danas tro{i oko 77.000 t mazuta<br />
godi{nje (3,8 g/kWh) za potrebe potpale i<br />
podr{ke vatre u kotlovima TE. Imaju}i u<br />
vidu da je trenutna vrednost potro{enog<br />
mazuta oko 59 miliona EUR, njegova<br />
supstitucija ugljenim prahom mo`e doneti<br />
znatne u{tede.<br />
DP "Kolubara prerada" je svojim<br />
istra`ivanjima definisala upotrebljivost<br />
su{enog lignita za proizvodnju briketa. Na<br />
raspolaganju je vi{e tehnologija<br />
okrupnjavanja i one sigurno mogu dati<br />
proizvod koji }e tr`i{te prihvatiti.<br />
Proizvedeni briket imao bi DTS iznad<br />
19.000 KJ/kg. Proizvodnja briketa mogla<br />
bi da nadomesti nedostaju}e koli~ine<br />
kvalitetnog komadnog uglja. Su{enje uglja<br />
za briketiranje vr{ilo bi se u cevnim<br />
rotacionim su{arama, a briketiranje u<br />
klipnim presama, kao {to je to prikazano<br />
na slici 3.<br />
8. Zaklju~ak<br />
Na tr`i{tu Srbije, a i okolnih zemalja,<br />
ose}a se potreba za kvalitetnim ugljem,<br />
koja bi delimi~no mogla da bude<br />
zadovoljena na{im su{enim lignitom.<br />
Sada{nji kapaciteti za su{enje ne<br />
zadovoljavaju trenutne potrebe, te se mora<br />
razmi{ljati o novim kapacitetima za<br />
su{enje. Na bazi svetskih iskustava preradu<br />
lignita kod nas treba razvijati u pravcu<br />
proizvodnje su{enog uglja ekolo{ki ~istijim<br />
postupcima, proizvodnje ugljenog praha za<br />
supstituciju te~nih goriva i proizvodnje<br />
briketa.<br />
Literatura<br />
Seni~anin M., Geci} B., Banovi} Z.,<br />
Su{enje uglja po Fleissnerovom postupku,<br />
Zbornik radova sa savetovanja<br />
energeti~ara SFRJ, Opatija, 1990<br />
Boeker D., Kloecker K, Klutz H.,<br />
Verfahren zur Trocknung und Mahlung<br />
von Braunkohle, Koeln, BWK Bd 44,1992<br />
Nr. 7/8.<br />
Cani} M, \oki} S., Dugoro~ni program<br />
razvoja prerade lignita u basenu<br />
“Kolubara”, Ugalj 01, Beograd.<br />
^okorilo V. i ostali, Studija Razvoj i<br />
unapre|enje tehnologije i opreme za<br />
proizvodnju briketa iz uglja, Rudarskogeolo{ki<br />
fakultet, Beograd, 2004.<br />
\or|evi} Z., Spasi} Lj., @ivanovi} M.,<br />
Su{enje uglja - doprinos efikasnosti<br />
energetskog sistema, Zbornik radova sa<br />
XIX Simpozijuma o PMS, Topola, 2004,<br />
str. 237.<br />
Prospektni materijal firme RWE Power<br />
AG. Nema~ka, 2004.
1. Uvod<br />
Pojam profitabilna eksploatacija, u<br />
uslovima liberalnog tr`i{ta energentima,<br />
istovremeno zna~i i optimalnu<br />
usagla{enost brojnih uticajnih faktora koje<br />
je mogu}e izdvojiti i klasifikovati samo<br />
kroz analizu tro{kova proizvodnje, slika 1.<br />
Kao najuticajniji, ali i najkompleksniji<br />
faktori javljaju se oni koji su sadr`ani u<br />
tro{kovima eksploatacije i odr`avanja,<br />
zbog ~ega je jasno da oni postaju prioritet i<br />
prva meta na koju treba ciljati da bi se<br />
postiglo efikasno upravljanje<br />
konkurentno{}u (profitabilno{}u)<br />
postrojenja. S druge strane, da bi se<br />
oformio program upravljanja osobinama<br />
konkurentne eksploatacije, neophodno je<br />
obezbediti upravljanje faktorima koji uti~u<br />
na konkurentnost, kao {to su: organizacija<br />
rada, radni proces, spoljne usluge,<br />
materijal i tehnologija.<br />
Upravljanje konkurentno{}u delimi~no<br />
revitalizovanih termoelektrana, koje tek<br />
~eka “ekolo{ka” modernizacija, tako|e<br />
mo`e da se popravi samo optimalnim<br />
upravljanjem tehnoekonomskim faktorima<br />
njihove eksploatacije. Najvi{e se, u tom<br />
smislu, mo`e posti}i upravljanjem<br />
parametrima odr`avanja. Zbog<br />
specifi~nosti stanja (delimi~no<br />
revitalizovana postrojenja) u ovoj oblasti<br />
postoji najve}i broj nepoznanica, a<br />
problemi koji se javljaju su takve prirode<br />
da se samo ekspertski mogu re{iti. Ovo se,<br />
pre svega, odnosi na procenu rizika<br />
nastanka nepredvi|enih zastoja koji najvi{e<br />
optere}uju konkurentnost postrojenja. U<br />
ovom radu su na~elno razra|ene faze<br />
strate{kog planiranja unapre|enja<br />
odr`avanja koje bi bilo primereno<br />
doma}im delimi~no revitalizovanim<br />
termoenergetskim (TE) postrojenjima.<br />
2. Postavljanje programa<br />
optimizacije odr`avanja<br />
Upravljanje odr`avanjem podrazumeva<br />
izbor modela odr`avanja baziranog na<br />
Vera [ija~ki-@erav~i}, Gordana Baki}, Milo{ \uki}<br />
Ma{inski fakultet, Beograd<br />
Du{an Milanovi}<br />
Vectram, Beograd<br />
Dragomir Markovi}<br />
JP TENT, Obrenovac<br />
UDC 621.311.22:658.58<br />
Faze strate{kog planiranja<br />
unapre|enja odr`avanja<br />
starih TE postrojenja<br />
[250]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Sva doma}a termoenergetska postrojenja u poslednjoj deceniji pro{log veka pro{la su<br />
kroz period odr`avanja ~iji je kvalitet, zbog objektivnih okolnosti, bio ispod tehnoekonomskog<br />
optimuma. Kao rezultat, postrojenja su izgubila od svoje konkurentnosti<br />
daleko vi{e nego {to bi to bio slu~aj da je odr`avanje sprovo|eno na optimalnom nivou.<br />
Otvaranjem tr`i{ta energentima, niska konkurentnost energetskih objekata do}i }e do<br />
punog izra`aja {to }e u kona~nom dovesti u pitanje njihovu profitabilnost. Da se to ne bi<br />
dogodilo neophodno je ostvariti profitabilnu eksploataciju postrojenja, jer samo<br />
profitabilna postrojenja mogu u budu}nosti da otpla}uju najve}i deo sredstava koja se<br />
investiraju u njihovu revitalizaciju, modernizaciju i restrukturiranje. U ovom radu su<br />
na~elno razra|ene faze strate{kog planiranja unapre|enja odr`avanja koje bi bilo<br />
primereno doma}im termoenergetskim postrojenjima.<br />
Klju~ne re~i: termoenergetska postrojenja, odr`avanje, izbor modela odr`avanja.<br />
Maintenance Optimization and Improvement of in Old Thermal Power<br />
Plants<br />
During the last ten years of the last century, all domestic power plants went through a<br />
considerable maintenance optimization whose quality, uder the existing conditons, was<br />
bellow the technico-economic optimum levels. As a result, the power plants lost<br />
considerably their competabiliy as they would otherwise had if the maintenance would<br />
have been carried out at the optimal level. As a consequence of an open energy market<br />
and low competitivness of the power plants, their profitability will be seriously<br />
jeopardized. Therefore, it is very important to develop the conditions for a profitable use<br />
of these plants since, in the future, only the profitable plants can provide a return on the<br />
investments used for their revitalization, modernization and restructuring. This work<br />
describes in general terms the phases of maintenance optimization and improvements<br />
applicable to the domestic power plants.<br />
Key words: power plants, maintenance, maintenence model choice.<br />
Slika 1 Ukupni tro{kovi proizvodnje
energija<br />
Slika 2 [ema Benchmarkinga<br />
specifi~nostima odre|enog postrojenja, jer<br />
je samo tako mogu}e posti}i optimalne<br />
rezultate [1]. Stoga, svaka od tehnolo{kih<br />
celina mora da se analizira posebno, a<br />
potom i u sklopu, da bi se izvr{ila<br />
optimizacija me|usobnih tehi~kotehnolo{kih<br />
veza i uticaja.<br />
Dosada{nje iskustvo na doma}im TE<br />
postrojenjima je pokazalo da osnovni<br />
re`imi odr`avanja (korektivni i<br />
preventivni), za slu~aj postrojenja koja su<br />
prevazi{la projektni radni vek, nisu<br />
efikasni jer zna~ajno pove}avaju tro{kove<br />
odr`avanja uz to sa sni`enim efektima. U<br />
cilju smanjenja tih tro{kova i pove}anja<br />
efikasnosti, neophodno je uvesti<br />
sofisticiranije re`ime odr`avanja kao {to su<br />
odr`avanje usmereno ka pouzdanosti<br />
(RCM) ili odr`avanje zasnovano na riziku<br />
(RBM), ~ije je sprovo|enje zasnovano na<br />
postojanju preciznih podataka o stanju<br />
komponenata postrojenja i istorijatu<br />
njegovog rada [2,3]. Za stara ili delimi~no<br />
revitalizovana postrojanja ovo predstavlja<br />
ote`avaju}u okolnost, pre svega, zbog<br />
nepoznavanja potpunog istorijata<br />
postrojenja, jer bez ovih podataka<br />
savremeni modeli odr`avanja koji se<br />
baziraju na teoriji verovatno}e i statistike<br />
ne daju dovoljno precizne rezultate, a<br />
samim tim ni efekte u sprovo|enju.<br />
S obzirom da po na~inu ”starenja” ne<br />
postoje identi~na postrojenja u svetu,<br />
iskustva sa drugih postrojenja (~ije je<br />
kori{}enje generalno po`eljno) mogu samo<br />
u ograni~enom obimu da se primene na<br />
konkretna doma}a postrojenja. U svakom<br />
slu~aju, treba primeniti kriterijume za<br />
odabir modela odr`avanja [4] koji se u<br />
svetu koriste za postrojenja sli~ne snage i<br />
istih ili sli~nih tehnolo{kih osobina<br />
(kondenzacione termoelektrane koje<br />
sagorevaju ugalj u prahu) a zatim izvr{iti<br />
usagla{avanja i prilago|enja tih kriterijuma<br />
sa konkretnim postrojenjem. Na taj na~in<br />
}e biti omogu}eno:<br />
� Usvajanje optimalnog re`ima odr`avanja<br />
- re`im treba da bude predstavljen preko<br />
modela ~iji faktori mogu da se uporede<br />
sa bilo kojim postrojenjem sli~nih<br />
karakteristika, pri ~emu bi definisani<br />
model bio podloga za unapre|enje<br />
odr`avanja i ostalih TE postrojenja u<br />
zemlji.<br />
� Definisanje osnovnih faktora konkurentne<br />
eksploatacije za pretpostavljene uslove<br />
poslovanja koji o~ekuju postrojenje u<br />
narednih 15 godina.<br />
Model, koji bi povezivao re`im odr`avanja<br />
sa ostalim relevantnim faktorima<br />
konkurentne eksploatacije u sada{njim<br />
uslovima, bi trebalo oformiti na osnovu:<br />
- Uporedne analize svih priznatih re`ima<br />
odr`avanja koji se primenjuju na<br />
analognim postrojenjima sa dokazom (na<br />
bazi sli~nosti) o primenljivosti na<br />
doma}im TE postrojenjima (npr. RCM -<br />
odr`avanje zasnovano na pouzdanosti i<br />
RBM - odr`avanje zasnovano na proceni<br />
rizika nastanka nepredvi|enih zastoja,<br />
itd.). Ovoj analizi svakako treba da<br />
prethodi sprovo|enje pore|enja sa<br />
analognim postrojenjima (benchmarking).<br />
Na slici 2 je prikazana {ema sprovo|enja<br />
Benchmarkinga, kao jednog od postupaka<br />
pomo}u koga se mo`e efikasno oceniti<br />
konkurentnost poslovanja TE postrojenja.<br />
- Definisanja modela “starenja” vitalnih<br />
komponenti postrojenja, pre svega, sa<br />
aspekta pada radne sposobnosti (usled<br />
korozije, abrazije, puzanja,...). Model<br />
“starenja” mora da obezbedi da se na<br />
osnovu podataka dobijenih isklju~ivo<br />
metodama bez razaranja mo`e proceniti<br />
PoF (Probability of Failure), CoF<br />
(Consequence of Failure), period budu}e<br />
kontrole, itd. U tom smislu, pored<br />
multidisciplinarne analize podataka iz<br />
eksploatacione istorije, treba obaviti i<br />
dodatna eksperimentalna ispitivanja<br />
prema optimiziranom programu.<br />
- Izbora modela, analize sistematizacije i<br />
obrade podataka o tehni~kim<br />
parametrima, tehnolo{kim faktorima,<br />
ekonomskim faktorima, upravljanju<br />
zalihama i svim ostalim uticajima od<br />
va`nosti za uspe{no upravljanje<br />
odr`avanjem i konkurentno{}u<br />
postrojenja.<br />
Realizaciju modela<br />
odr`avanja je<br />
najbolje zapo~eti<br />
pilot projektom, s<br />
obzirom da je<br />
najve}i broj<br />
faktora od interesa<br />
za upravljanje<br />
konkurentno{}u<br />
sli~an za sva<br />
postrojenja.<br />
Specifi~ne faktore<br />
za pojedina~na<br />
postrojenja<br />
potrebno je<br />
dopunski<br />
analizirati pre<br />
primeni modela na<br />
tim postrojenjima.<br />
Sa aspekta pilot<br />
projekta potrebno<br />
je razlikovati dve<br />
[251]<br />
grupe aktivnosti<br />
koje obuhvataju<br />
faktore:<br />
� Op{teg<br />
in`enjerskog<br />
karaktera, za ~iju<br />
obradu je dovoljno<br />
rutinsko in`enjersko<br />
znanje, kao {to je<br />
obrada tehni~ke<br />
dokumentacije,<br />
obrada tipova i<br />
karakteristika opreme, pregled propisa<br />
vezanih za dati tip objekta i obavezne<br />
aktivnosti, snimanje izvedenog stanja<br />
instalacije kojih nema u dokumentaciji,<br />
akvizicija podataka iz eksploatacije, itd.<br />
� Ekspertskog karaktera, koji ne mogu da<br />
se analiziraju i defini{u na osnovu normi<br />
ve} zahtevaju ekspertske procene. U ovu<br />
grupu spadaju podaci o preostalom veku<br />
opreme, odnosno materijalu od koga je<br />
oprema izra|ena, podaci o otkazima i<br />
riziku od neplaniranih zastoja pre i posle<br />
delimi~ne revitalizacije, najkriti~nijim<br />
komponentama sa aspekta rizika od<br />
neplaniranih zastoja i pouzdanosti,<br />
mehanizmima akumulacije i razvoja<br />
o{te}enja koji su dominantni na datom<br />
postrojenju. Ove podatke je potrebno<br />
implementirati u model odr`avanja.<br />
Kao rezultat, trebalo bi da se defini{e i<br />
model odr`avanja koji, pre svega,<br />
obezbe|uje pove}anje pouzdanosti putem<br />
smanjenja broja neplaniranih zastoja, uz<br />
optimizaciju ulaganja u odr`avanje [5],<br />
slika621.311.22:658.58 3. Udeo<br />
preventivnih mera odr`avanja }e porasti,<br />
dok se udeo skupog i neefikasnog<br />
korektivnog odr`avanja smanjuje.<br />
Optimalni tro{kovi odr`avanja odgovaraju<br />
vrednostima pouzdanosti postrojenja u<br />
intervalu od 0,90 do 0,95, ~ije dostizanje<br />
predstavlja cilj usvojenog modela<br />
odr`avanja.<br />
3. Metodologija optimizacije<br />
programa odr`avanja<br />
Eksploatacioni vek i verovatno}a<br />
Slika 3 Odnos nivoa pouzdanosti postrojenja i tro{kova odr`avanja
energija<br />
Tabela 1 Definisanje osobina i pokazatelja pouzdanosti termoelektrane [1]<br />
Pokazatelji koji defini{u termoelektranu Pokazatelji pouzdanosti termoelektrane<br />
• Re`im eksploatacije - slo`en<br />
• Mogu}nost rehabilitacije posle otkaza - postoji<br />
• Mogu}nost sprovo|enja kontrole i tehni~kog<br />
odr`avanja - postoji<br />
• Karakter profitabilnosti - objekat ostvaruje profit ako<br />
bez otkaza radi u zadatom periodu vremena (do<br />
planskog zastoja)<br />
• Faktori koji defini{u posledice otkaza - nepredvi|eni<br />
zastoj sa svim tehnoekonomskim posledicama<br />
• Stanje koje defini{e kraj eksploatacije - dostizanje<br />
grani~nih eksploatacionih osobina vitalnih<br />
komponenata objekta, {to se pre svega odnosi na<br />
materijal od koga su one izra|ene<br />
• Mogu}nost sprovo|enja kontrole pre pu{tanja u rad -<br />
postoji<br />
eksploatacije bez otkaza u zadatom<br />
intervalu vremena, definisana kao<br />
verovatno}a da }e objekat u nekom<br />
projektom predvi|enom periodu<br />
zadovoljiti unapred zadati nivo<br />
eksploatacionih performansi koje<br />
obezbe|uju ostvarenje planiranog profita,<br />
tabela 1, predstavljaju osnovne faktore<br />
~ijom se optimizacijom upravlja<br />
konkurentno{}u postrojenja. Drugim<br />
re~ima, efikasno upravljanje ovim<br />
osobinama pouzdanosti treba da bude cilj<br />
usvojenog koncepta odr`avanja.<br />
Najva`niji pokazatelji rada postrojenja su<br />
iz domena rizika koji, na osnovu dostupnih<br />
ulaznih podataka i poznavanja fizi~kih<br />
procesa “starenja” opreme, treba da<br />
defini{u model verovatno}e otkaza - PoF i<br />
posledicu otkaza - CoF na na~in pogodan<br />
za upravljanje odr`avanjem, tabela 2.<br />
4. Faze optimizacije programa<br />
odr`avanja<br />
Optimizacija programa odr`avanja<br />
predstavlja kontinualni proces i sprovodi<br />
se kroz faze koje bi trebalo da obuhvate:<br />
1. Formiranje baze propisa, preporuka i<br />
standarda iz oblasti odr`avanja i<br />
eksploatacije TE postrojenja, na osnovu<br />
kojih bi se izradio pilot projekat. Rezultat<br />
ove faze je pravljenje podloga za izbor<br />
optimalnog re`ima odr`avanja koji mo`e<br />
optimalno da zadovolji tehnologiju i<br />
trenutno stanje na{ih termoelektrana,<br />
uslove koje }e u budu}nosti nametnuti<br />
tr`i{te elektri~nom energijom, uslove<br />
politike razvoja... Aktivnosti u okviru ove<br />
faze bi trebalo da obuhvate:<br />
1.1. formiranje baze svetskih standarda,<br />
normi i preporuka iz oblasti<br />
odr`avanja;<br />
1.2. analizu regulative o tehnoekonomskoekolo{kim<br />
posledicama nepredvi|enih<br />
otkaza i njihovog vrednovanja;<br />
1.3. razmatranje evropske regulative iz<br />
oblasti upravljanja kvalitetom u ovoj<br />
oblasti;<br />
1.4. odabir postrojenja na kojima bi se<br />
izveo pilot projekat;<br />
1.5. pore|enje sa dostupnim podacima o<br />
tehnoekonomskim osobinama<br />
analognih postrojenja u Evropi (sistem<br />
benchmarking), da bi se izdvojile<br />
sli~nosti i razlike na osnovu kojih }e<br />
biti izvr{eno<br />
prilago|avanje/optimiziranje sistema<br />
odr`avanja prema na{im uslovima;<br />
1.6. definisanje kriterijuma koje mora da<br />
zadovolje pilot projekti, da bi bili<br />
kompatabilni softverskim paketima za<br />
upravljanje tehnoekonomskim<br />
faktorima poslovanja termoelektrane;<br />
2. Formiranje algoritma za izbor<br />
optimalnog sistema odr`avanja u<br />
naj{irem smislu, koji pru`a mogu}nost<br />
upravljanja raspolo`ivo{}u, pouzdano{}u,<br />
eksploatacionom kontrolom, preostalim<br />
radnim vekom i eventualnim<br />
karakteristikama koje name}e<br />
konkurentnost poslovanja TE postrojenja;<br />
3. Definisanje tr`i{nih uslova u kojima<br />
bi doma}a TE postrojenja trebalo da<br />
posluju u budu}nosti i izdvajanje faktora<br />
konkurentnosti koji se mogu kontrolisati<br />
eksploatacijom i odr`avanjem. U okviru<br />
ove faze bilo bi neophodno izvr{iti:<br />
3.1. formiranje baze evropskih standarda,<br />
normi i preporuka iz oblasti<br />
poslovanja TE postrojenja;<br />
3.2. analizu politike razvoja EPS-a sa<br />
aspekta strategije razvoja i poslovanja;<br />
Tabela 2 Transformacija ulaznih podataka do modela PoF i CoF<br />
[252]<br />
• Verovatno}a rada bez otkaza u zadatom periodu<br />
• Du`ina vremenskih intervala bez otkaza<br />
• Vreme potrebno za startovanje ako je objekat u re`imu<br />
rezerve<br />
• Radni vek, tj. period eksploatacije do dostizanja<br />
grani~nih eksploatacionih osobina vitalnih<br />
komponenata<br />
3.3. analizu preporuka relevantnih Vladinih<br />
organa ~ija je strategija razvoja va`na<br />
za predvi|anje uslova poslovanja EPSa<br />
u budu}nosti.<br />
4. Definisanje modela odr`avanja<br />
odabranih TE postrojenja u okvirima i<br />
prema zahtevima definisanim u<br />
prethodnim fazama, koje bi obuhvatilo:<br />
4.1. pregled svih podataka o<br />
eksploatacionoj i remontnoj<br />
predistoriji; pored tehni~kih podataka,<br />
potrebno je analizirati i strukturu<br />
zaposlenog kadra, organizacionu<br />
strukturu i sve ostale pokazatelje koji<br />
su utvr|eni u prethodnim fazama;<br />
4.2. pregled aktivnosti revitalizacije i<br />
zamena komponenata;<br />
4.3. pregled ekolo{kih karakteristika<br />
postrojenja - ovo je potrebno da bi se<br />
utvrdilo koje aktivnosti, osim onih<br />
predvi|enih revitalizacijom, treba jo{<br />
obaviti da bi postrojenje bilo tehnoekonomski-ekolo{ki<br />
prihvatljivo po<br />
evropskim normama; cilj je da se<br />
defini{e obim tro{kova eventualne<br />
modernizacije koja nije obuhva}ena<br />
revitalizacijom, da bi se zaokru`ili<br />
investicioni tro{kovi postrojenja iz<br />
kojih sledi cena struje koju postrojenje<br />
rentabilno mo`e da proizvodi i ostale<br />
osobine konkurentnosti ~ijom<br />
optimizacijom treba upravljati;<br />
4.4. pore|enje sa analognim objektima van<br />
na{e zemlje i usagla{avanje ako je<br />
potrebno - benchmarking;<br />
4.5. podelu objekata na podsisteme<br />
pogodne za analizu uticajnih faktora<br />
usvojenog re`ima odr`avanja;<br />
kodiranje komponenata na osnovu<br />
standarda, preporuka i iskustava da bi<br />
se jednostavnije i korektnije mogli da<br />
koriste rezultati statistike otkaza; na taj<br />
Ulazni podaci Znanje Modeli PoF i CoF<br />
- Eksploataciona predistorija odre|enog<br />
postrojenja upo-re|ena sa analognim<br />
postrojenjima<br />
- Iskustva o o{te}enjima, mestima<br />
njihove pojave, uzrocima itd.<br />
- Podaci i analize o svim vidovima - Staisti~ki modeli (MTBF, λ)<br />
o{te}enja koja su se javljala na tom i - Modeli na bazi teorije vero-vatno}e<br />
sli~nim postrojenjima � �-<br />
Modeli procene preostalog radnog veka<br />
- Podaci i analize svih vidova<br />
- Ekspertske ocene<br />
degradacije materijala komponenata
energija<br />
na~in se otkazi mogu jednozna~no<br />
upore|ivati sa analognim<br />
postrojenjima;<br />
4.6. definisanje svih modela “starenja”<br />
opreme - tu se, pre svega, misli na<br />
modele „starenja“ materijala<br />
najkriti~nijih komponenata na osnovu<br />
preporuka, iskustava i pore|enja sa<br />
analognim postrojenjima; modeli<br />
moraju da defini{u i na~in odre|ivanja<br />
PoF, CoF i LoF (Likehood of Failure);<br />
4.7. izradu optimalnog plana<br />
eksploatacionih ispitivanja opreme za<br />
usvojena postrojenja, koji bi uzeo u<br />
obzir specifi~nosti delimi~no<br />
revitalizovanih termoelektrana i koji bi<br />
garantovao unapred zadatu pouzdanost<br />
i raspolo`ivost postrojenja;<br />
4.8. izradu plana eksperimentalnih<br />
ispitivanja, van ispitivanja<br />
eksploatacione kontrole, koja<br />
zahtevaju ekspertske ocene.<br />
5. Razrada modela pilot projekata<br />
multifunkcionalnom analizom je<br />
neophodna faza za verifikaciju izabranog<br />
modela koja bi trebalo da obuhvati:<br />
obradu statistike otkaza, definisanje tokova<br />
otkaza po podsistemima i komponentama i<br />
izdvajanje najkriti~nijih; definisanje<br />
pouzdanosti i raspolo`ivosti pre i posle<br />
delimi~ne revitalizacije;<br />
5.1. analizu posledica otkaza sa ekonomske<br />
(kao {teta zbog neisporu~ene<br />
elektri~ne energije i kao tro{ak za TE<br />
postrojenje) i ekolo{ke ta~ke gledi{ta<br />
sa jedne strane, i po uzrocima koji su<br />
ih izazvali, sa druge strane;<br />
upore|ivanje sa stranim iskustvom da<br />
bi se izdvojile doma}e specifi~nosti,<br />
kao {to je npr. kvalitet goriva; nakon<br />
ovakve analize, izdvoji}e se faktori<br />
koji upravljaju “starenjem” postrojenja<br />
(tj. PoF/LoF faktori) i najvi{e uti~u na<br />
njegove osobine konkurentnosti (kao<br />
{to je npr. nepredvi|eni otkaz);<br />
5.2. definisanje fizi~ko-matemati~kih<br />
modela PoF/LoF i njihove veze sa<br />
CoF (npr. matrica rizika otkaza);<br />
fizi~ki pristup, sa ili bez matemati~ke<br />
interpretacije, je va`an jer povezuje<br />
mikrostrukturne promene sa<br />
makropokazateljima koji se mogu<br />
meriti, tj. kontrolisati u eksploataciji,<br />
dok su matemati~ki modeli va`ni jer<br />
se mogu primeniti u bilo kom<br />
softveru; fizi~ki modeli, ako nemaju<br />
matemati~ku interpretaciju, zahtevaju<br />
posebno tretiranje preko lingvisti~kih<br />
promenljivih i sl., {to softver mo`e<br />
u~initi konfuznim i ograni~eno<br />
primenljivim; zato je neophodno<br />
maksimalno koristiti ekspertske<br />
procene da bi se modeli dovoljno<br />
pojasnili za softversku primenu i da bi<br />
se potom, u eksploataciji, potrebe za<br />
ekspertskim procenama svele na<br />
minimum; ovo se, pre svega, odnosi<br />
na modele abrazije, korozije, puzanja i<br />
interakcije puzanje-zamor za<br />
termopostojane ~elike feritne,<br />
martenzitne i austenitne klase koji su<br />
ugra|eni i u na{a postrojenja; modeli<br />
}e biti zasnovani na metodama<br />
parametarske prognoze (proceni<br />
promene pojedinih karakteristika koje<br />
se posebno prate kroz istoriju<br />
eksploatacije - npr. debljina zida cevi<br />
kod abrazije, i sl.) i na promeni nosive<br />
sposobnosti komponente (parovodi,<br />
pregreja~i pare i sl.) dopunjenim<br />
rezultatima eksperimentalnih metoda u<br />
optimalnom obimu;<br />
5.3. formiranje dopunskog programa<br />
ispitivanja komponenata TE<br />
postrojenja za koje nema dovoljno<br />
podataka o njihovim osobinama;<br />
podrazumevaju se ispitivanja na<br />
samim komponentama, kao i dopunska<br />
eksperimentalna istra`ivanja da bi se<br />
definisali nedostaju}i faktori potrebni<br />
za PoF/LoF analizu (npr. za ~elike sa<br />
korozijom kao dominantnim<br />
mehanizmom o{te}ivanja treba<br />
eksperimentalno odrediti brzinu<br />
korozije, dok za puzanje treba<br />
potvrditi model pada trajne ~vrsto}e<br />
koja se izra~unava na osnovu podataka<br />
dobijenih metodama sa i bez<br />
razaranja); svi eksperimenti treba da<br />
budu ura|eni na uzorcima sli~nih<br />
osobina (u granicama rasipanja) i<br />
poznatim nultim stanjem iz<br />
eksploatacije, bez dugotrajnih<br />
ispitivanja kakva npr. zahtevaju<br />
ispitivanja na puzanje; u tom smislu<br />
treba koristiti dostupna inostrana<br />
iskustva; modeli treba da budu<br />
potvr|eni i drugim metodama procene,<br />
kao {to su metode ispitivanja<br />
mehanike loma.<br />
5. Zaklju~ak<br />
Upravljanje konkurentno{}u delimi~no<br />
revitalizovanih termoelektrana mo`e da se<br />
popravi samo optimalnim upravljanjem<br />
tehnoekonomskim faktorima njihove<br />
eksploatacije, s tim {to se upravljanje<br />
parametrima odr`avanja mo`e najlak{e<br />
dosti}i. Proces izbora optimalnog modela<br />
odr`avanja za doma}a TE postrojenja nije<br />
ni malo jednostavan zbog starosti<br />
postrojenja, pa mu se treba pristupiti vrlo<br />
oprezno i osmi{ljeno. Pored toga, sve<br />
aktivnosti na definisanju optimalnog<br />
re`ima odr`avanja moraju biti zasnovane<br />
na u svetu priznatim metodama.<br />
Iz tog razloga bi najadekvatnija bila izrada<br />
projekta izbora optimalnog re`ima<br />
odr`avanja za odabrano pilot postrojenje.<br />
Da bi to bilo omogu}eno, prethodno treba<br />
uraditi vi{evarijantne fizibiliti analize<br />
tehnoekonomskih parametara, da bi<br />
predlo`eno re{enje bilo dokazivo<br />
tehnoekonomski optimalno. Na osnovu<br />
usvojenog optimalnog idejnog re{enja<br />
krenulo bi se u realizaciju projekta<br />
revitalizacije u naj{irem smislu.<br />
Pravilnim izborom optimalnog re`ima<br />
odr`avanja revitalizovane termoelektrane<br />
bi dobile na konkurentnosti, a time postale<br />
i interesantne za privatizaciju, jer mogu da<br />
donesu profit u uslovima o{tre<br />
konkurencije liberalizovanog tr`i{ta<br />
elektri~nom energijom kada svi vidovi<br />
rizika u poslovanju rastu.<br />
[253]<br />
Literatura<br />
[1] Burataev Â. F., OstreŸkovskiŸ V.<br />
A., StatisticuskiŸ analiz<br />
nade`nosti obÍektov po<br />
ogranicenoŸ informacii,<br />
Ïnegoatomizdat, Moskva, 1995<br />
[2] Anthony M. Smith, Reliability-<br />
Centered Maintenance, McGraw-Hill, Inc.,<br />
New York, 1993; Lipec A. U., O<br />
nade`nosti kotel�n�h agregatov v<br />
sv?zi s kacestvom ih izgotovleniÔ i<br />
monta`a, Teploenergetika, No 9,<br />
1967, str. 22-25.<br />
[3] Le May I., Cunha Furtando H., Life<br />
Management and Extension for Electricity<br />
Generating Plants, (SAT) 316, 2002, str.<br />
8-13.<br />
[4] Kaplun S.M., OptimizaciÔ<br />
nade`nosti Ìnergoustanovok,<br />
Nauka, Novosibirsk, 1982, str. 269.<br />
[5] Markovi} D., Definition of the<br />
Optimum Concept for Maintenance of<br />
Serbian EPS 600MW, 300MW TPSs,<br />
Predlog projekta za Europian Agency of<br />
Reconstruction, 2004.
1. Uvod - op{te o kogeneraciji<br />
Kogenerativna postrojenja koriste<br />
primarnu energiju goriva za istovremenu<br />
proizvodnju toplotne energije (koja se<br />
kasnije mo`e koristiti za potrebe grejanja,<br />
hla|enja i u raznim tehnolo{kim<br />
procesima) i elektri~ne energije. 1 Prednosti<br />
ovakve proizvodnje u pogledu energetske<br />
efikasnosti u odnosu na odvojenu<br />
proizvodnju toplote i elektri~ne energije su<br />
nesumnjive, slika 1.<br />
Pove}anje efikasnosti u proizvodnji<br />
energije, osim pozitivnih ekonomskih<br />
implikacija, danas predstavlja jo{ uvek<br />
osnovni prakti~an na~in za smanjenje<br />
produkcije CO 2 , {to predstavlja dodatnu<br />
prednost kogenerativnih postrojenja<br />
(konvencionalna termoelektrana na lignit<br />
osloba|a oko 1100 gCO 2 /kWe, postoje}e<br />
tehnologije kombinovanog gasno-parnog<br />
ciklusa oko 400 g CO 2 /kWhe, dok<br />
kogenerativna postrojenja na gas oko 200<br />
g CO 2 /kWh) [1]. Imaju}i u vidu da su kao<br />
rezultat aktivnosti koje su na svetskom<br />
nivou sprovedene u cilju smanjenja emisija<br />
gasova staklene ba{te, putem politike<br />
Okvirne konvencije Ujedinjenih nacija o<br />
promeni klime (UNFCCC) i konkretnih<br />
mehanizama Kjoto protokola koji je<br />
proiza{ao iz pomenute Konvencije, gasovi<br />
staklene ba{te (i me|u njima CO 2 u<br />
najve}oj meri) prakti~no postali roba sa<br />
kojom se trguje na tr`i{tu, smanjenje<br />
emisija CO 2 ne predstavlja samo ekolo{ku,<br />
ve} i ekonomsku prednost.<br />
Kogenerativna postrojenja se mogu<br />
upotrebljavati centralizovano ("velika"<br />
kogeneracija), uglavnom za potrebe<br />
sistema daljinskog grejanja u ve}im<br />
gradovima (kod nas su to Novi Sad (TE-<br />
1 U na{oj stru~noj javnosti ravnomerni se koriste<br />
slede}i izrazi: kombinovana proizvodnja toplotne i<br />
elektri~ne energije, spregnuta proizvodnja toplotne i<br />
elektri~ne energije, kogeneracija toplotne i elektri~ne<br />
enrgije ili, ukratko, kogeneracija.<br />
Mr Aleksandar Jakovljevi}<br />
JP Elektroprivreda Srbije, Direkcija za strategiju i investicije, Beograd<br />
UDC 621.311.22:620.9(497.11)(094.5)<br />
Primena kogenerativnih<br />
postrojenja za proizvodnju<br />
elektri~ne i toplotne energije<br />
u Srbiji - stanje, perspektive<br />
i mogu}nosti<br />
TO Novi Sad), Zrenjanin (TE-TO Zrenjanin),<br />
Po`arevac (TE Kostolac A), Obrenovac (TE<br />
Nikola Tesla A) i Sremska Mitrovica<br />
(Energana Sremska Mitrovica)) i<br />
decentralizovano za potrebe industrije i javnog<br />
sektora (bolnice, poslovni prostor, hoteli).<br />
Primena kogeneracije omogu}ava u ve}oj<br />
[254]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Kogeneracija elektri~ne i toplotne energije ima zna~ajne prednosti u odnosu na<br />
odvojenu proizvodnju toplote i elektri~ne energije kako u pogledu energetske efikasnosti,<br />
tako i sa stanovi{ta ekolo{ke prihvatljivosti. Evropska regulativa je prepoznala zna~aj<br />
kogeneracije i predvi|a zna~ajno pove}anje njenog udela u ukupnoj proizvodnji<br />
elektri~ne energije. Novim zakonom o energetici u Srbiji su stvoreni novi pravni i<br />
institucionalni okviri za rad i poslovanje svih energetskih subjekata, pa i kogenerativnih<br />
postrojenja.<br />
Klju~ne re~i: kogeneracija, toplotna i elektri~na energija, zakonska regulativa.<br />
Abstract<br />
Cogeneration of heat and power has significant advantages in relation to separate<br />
genetaion of heat and powe, both in terms of energy efficiency and environmental<br />
acceptability. European regulations have recognized significance of cogeneration and<br />
increase of its share in total power generation. New Energy Law in Serbia has created<br />
new legal and institutional framework for business activities of all energy entities<br />
including cogeration power plants.<br />
Key words: cogeneration, heat and power, legal regulations.<br />
meri decentralizovanu proizvodnju<br />
elektri~ne energije, gde se postrojenje<br />
projektuje da ispuni potrebe lokalnog<br />
potro{a~a, omogu}ava visoku efikasnost,<br />
pove}anje fleksibilnosti kori{}enja sistema,<br />
uz zna~ajno smanjenje gubitaka u prenosu<br />
i dustribuciji energije (dodatni gubici od 5-<br />
Slika 1 Pore|enje odvojene proizvodnje toplotne i elektri~ne energije i<br />
kogeneracije
energija<br />
10 % se javljaju prilikom prenosa<br />
elektri~ne enrgije od relativno udaljenih<br />
konvencionalnim elektrana do krajnjeg<br />
korisnika, s tim da su gubici ve}i {to je<br />
potro{a~ manji, odnosno naponski nivo na<br />
koji je priklju~en ni`i).<br />
Sumarno, primena KP dovodi do<br />
pobolj{anje kako op{te, tako i lokalne<br />
sigurnosti snabdevanja na slede}i na~in:<br />
� lokalna proizvodnja energije kroz<br />
postupak kogeneracije mo`e smanjiti<br />
rizik da }e potro{a~ ostati bez isporuke<br />
elektri~ne i/ili toplotne energije i<br />
� smanjenje potrebe za primarnim<br />
energentom kroz kori{}enje<br />
kogenerativnih postrojenja smanjuje<br />
uvoznu zavisnost za energijom.<br />
Kogenerativna postrojenja se mogu<br />
realizovati primenom prakti~no svih<br />
tradicionalnih energetskih tehnologija kao<br />
{to su parno-turbinska postrojenja (sa<br />
protiv pritisnom turbinom ili<br />
kondenzacionom turbinom sa<br />
oduzimanjem pare), gasna turbina sa<br />
kotlom utilizatorom, kombinovano gasnoparno<br />
postrojenje, gasni motor sa kotlom<br />
utilizatorom, dizel generator sa kotlom<br />
utilizatoroma, ali i upotrebom novijih<br />
tehnologija kao {to su mikroturbine,<br />
Stirling motori i gorive }elije.<br />
Tako|e, kogenerativna postrojenja<br />
omogu}avaju primenu vrlo {irokog spektra<br />
goriva. Kod parnog ciklusa se mogu<br />
koristiti generatori pare na ~vrsta, te~na i<br />
gasovita goriva. Kod gasnog, kao i<br />
kombinovanog gasno-parnog ciklusa kao<br />
gorivo se mogu koristiti gasovita, ve}i deo<br />
te~nih i neka ~vrsta goriva (kori{}enjem<br />
tehnologije gasifikacije). Osim fosilnih<br />
goriva savremena kogenerativna<br />
postrojenja mogu koristiti goriva na bazi<br />
biomase, komunalni otpad ili gasove koji<br />
se dobijaju u okviru industrijskih i<br />
tehnolo{kih procesa (petrohemija,<br />
metalurgija, poljoprivreda...) ~ime se<br />
pove}ava efikasnost i isplativost tih<br />
procesa ili smanjuju tro{kovi odlaganja<br />
kada je otpad u pitanju.<br />
Kapacitet kogenerativnih postrojenja se<br />
kre}e u vrlo {irokom opsegu od 1 kWe do<br />
postrojenja reda veli~ine nekoliko stotina<br />
MWe za velike sisteme daljinskog<br />
grejanja. Podela kogenerativnih postrojenja<br />
do danas nije standardizovana, pa ne<br />
postoji op{teprihva}ena podela, ve} je ona<br />
razli~ita u razli~itim zemljama, ali se pre<br />
svega vr{i s obzirom na elektroenergetsku<br />
snagu postrojenja.<br />
Postrojenja za industrijsku primenu obi~no<br />
imaju raspon snage od 1-50 MWe, mada<br />
postoje i postrojenja ve}e snage. Iako nije<br />
jednostavno definisati granice, mo`e se<br />
re}i da su industrijska postrojenja od 1-10<br />
MWe srednje snage, a preko 10 MWe ve}e<br />
snage. Neindustrijska primena obuhvata<br />
tako|e {iroki raspon od 1 kWe za ku}nu<br />
upotrebu, do naj~e{}e do 10 MWe za<br />
sisteme daljinskog grejanja. Postrojenja<br />
snage ispod 1 MWe se smatraju<br />
postrojenjima male snage, a mikro ispod<br />
50 kWe.<br />
Kogenerativno postrojenje zahteva<br />
postojanje koncentrisanog toplotnog<br />
potro{a~a, pri ~emu se toplota mo`e<br />
isporu~ivati u vidu procesne/tehnolo{ke<br />
pare i/ili tople/ vrele vode za grejanje,<br />
sanitarnu toplu vodu i potrebe tehnolo{kog<br />
procesa. U zavisnosti od odnosa potreba<br />
toplotne i elektri~ne energije potro{a~a,<br />
koji u osnovi defini{e mogu}nost primene<br />
kogeneracije, kod decentralizovane<br />
kogeneracije mogu se razlikovati ~etiri<br />
karakteristi~na slu~aja [2]:<br />
� odnos potrebne elektri~ne i toplotne<br />
energije (i snage) je takav da<br />
kogenerativno postrojenje mo`e u<br />
potpunosti zadovoljiti toplotne potrebe, a<br />
elektri~ne uglavnom (nedostatak<br />
elektri~ne energije preuzima se iz javne<br />
elektri~ne mre`e, a povremeni<br />
marginalni vi{kovi elektri~ne energije<br />
plasiraju u javnu elektri~nu mre`u);<br />
� potrebe za elektri~nom su suvi{e male u<br />
odnosu na potrebe za toplotnom<br />
energijom, tako da kogenerativno<br />
postrojenje mo`e zadovoljiti samo deo<br />
toplotnih potreba (u cilju optimizacije<br />
postrojenja koje se dimenzioni{e na<br />
osnovu ukupnih toplotnih potreba<br />
neophodno je obezbediti pristup javnoj<br />
elektri~noj mre`i i mogu}nost plasmana<br />
vi{kova elektri~ne energije);<br />
� kogenerativno postrojenje je<br />
dimenzionisano tako da zadovolji bazne<br />
potrebe i za elektri~nom i za toplotnom<br />
energijom (nedostatak elektri~ne energije<br />
u vr{nom re`imu se obezbe|uje<br />
preuzimanjem iz javne elektri~ne mre`e,<br />
a toplotne energije iz ~isto toplotnih<br />
izvora - parnih ili vodogrejnih kotlova);<br />
� u slu~aju kada postoji zahtev da se<br />
ukupne toplotne i elektri~ne potrebe<br />
potro{a~a moraju zadovoljiti sopstvenom<br />
proizvodnjom - slu~aj “ostrvskog” rada,<br />
dimenzionisanje postrojenja se, po<br />
pravilu, vr{i prema elektri~noj potro{nji<br />
(toplotne potrebe koje se ne mogu<br />
zadovoljiti iz kogenerativnog postrojenja<br />
obezbe|uju se kori{}enjem dodatnih<br />
~isto toplotnih izvora).<br />
2. Stanje primene kogenerativnih<br />
postrojenja u Evropi<br />
Zbog ekonomskih i ekolo{kih pogodnosti,<br />
kao i pozitivnog uticaja na sigurnost<br />
snabdevanja Evropska unija ula`e velike<br />
napore u promociju kogeneracije i<br />
obnovljivih izvora energije. Iako je<br />
tehnolo{ki napredak doveo do izvesnog<br />
smanjenja tro{kova i pobolj{anja<br />
karakteristika postrojenja, elektri~na<br />
energija iz obnovljivih izvora energije jo{<br />
uvek nije konkurentna, izuzimaju}i<br />
hidroelektrane, pre svega ve}e snage. Sa<br />
druge strane kogeneracija je razvijen i<br />
konkurentan pristup koji predstavlja<br />
atraktivnu opciju kada postoji ujedna~ena<br />
potreba za toplotnom energijom.<br />
Udeo elektri~ne energije proizvedene u<br />
kogenerativnim postrojenjima u ukupnoj<br />
proizvodnji elektri~ne energije u zemljama<br />
EU-15 je 2000. bio oko 10 %, slika 2 [3].<br />
[255]<br />
Ovo je daleko od potencijala, koji COGEN<br />
Europe (Evropsko udru`enje za promociju<br />
kogeneracije), procenjuje na preko 30 %<br />
(posebno imaju}i u vidu da su odre|ene<br />
zemlje ve} dostigle ovaj procenat).<br />
Evropska unija je kroz svoju regulativu<br />
postavila cilj da udeo elektri~ne energije<br />
proizvedene u kogenerativnim<br />
postrojenjima u ukupnoj proizvodnji<br />
elektri~ne energije dostigne 18 % u 2010.<br />
Ovo je logi~an korak u situaciji u kojoj<br />
snabdevanje energijom u EU ima zna~ajne<br />
strukturne slabosti i geopoliti~ka, socijalna<br />
i ekolo{ka ograni~enja, naro~ito imaju}i na<br />
umu obaveze koje je EU preuzela u skladu<br />
sa Kjoto protokolom. Razvoj upotrebe<br />
kogeneracije u Evropi }e doprineti<br />
sigurnosti snabdevanja energijom,<br />
redukovati uvoz goriva, smanjiti emisiju<br />
gasova staklene ba{te, unaprediti za{titu<br />
okoline. Me|utim, u ovom trenutku, nije<br />
izvesno da li }e taj cilj biti dostignut.<br />
Razvoj kogeneracije u EU karakteri{e<br />
velika raznolikost, uslovljenja razlikama u<br />
istoriji, prioritetima razvoja, prirodnim<br />
resursima, kulturi i klimatskim uslovima,<br />
ali je uvek usko povezana sa strukturom i<br />
aktivnostima na tr`i{tu energije. Upravo<br />
uspeh kogeneracije u Danskoj, Holandiji i<br />
Austriji pokazuje koliko je va`an, ako ne i<br />
presudan, uticaj same dr`ave na visok udeo<br />
energije iz kogenerativnih postrojenja. U<br />
ovim zemljama su mere vlade kroz<br />
razli~ite vidove subvencija, kredita,<br />
poreskih olak{ica, politike cena energenata<br />
obezbedile, naravno svaka u skladu sa<br />
svojim specifi~nostima, povoljne uslove za<br />
ovako {iroku primenu kogenerativnih<br />
postrojenja. U Finskoj se uspeh<br />
kogeneracije, uz podsticajne mere i<br />
aktivnosti dr`ave, mo`e objasniti<br />
~injenicom da je Finska odavno bila jedno<br />
od najliberalnijih tr`i{ta, bez barijera, gde<br />
su prepoznate ekonomske prednosti<br />
kori{}enja kogeneracije, posebno imaju}i u<br />
vidu zna~ajne koli~ine toplotne energije<br />
potrebne za grejanje. Tako|e, treba<br />
naglasiti, da je razvoj kogeneracije rezultat<br />
dugotrajne politike i opredeljenja - u<br />
Danskoj npr. od 70-tih godina pro{log<br />
veka, nakon naftne krize, kada je Danska<br />
bila 90% energetski zavisna od uvozne<br />
nafte.<br />
Evropska regulativa koja se odnosi na<br />
kogeneraciju obuhvata veliki broj<br />
dokumenata, a pre svega:<br />
� Strategiju za promociju kombinovane<br />
proizvodnje toplotne i elektri~ne energije<br />
- 98/C4/01<br />
� Direktivu o promociji kogeneracije -<br />
2004/8/EC<br />
� Direktivu o zajedni~kim pravilima na<br />
tr`i{tu elektri~ne energije - 2003/54/EC<br />
� Direktivu o zajedni~kim pravilima na<br />
tr`i{tu prirodnog gasa - 2003/55/EC<br />
� Direktivu o promociji elektri~ne energije<br />
proizvedene iz obnovljivih izvora<br />
energije (RES) - 2001/77/EC<br />
� Direktivu o uspostavljanju sistema tr`i{ta<br />
gasova sa efektom staklene ba{te -<br />
2003/87/EC
energija<br />
Slika 2 Udeo elektri~ne energije proizvedene u kogenerativnim postrojenjima u ukupnoj<br />
proizvodnji elektri~ne energije u zemljama EU-15 u 2000. [3]<br />
� Direktivu o taksama na energetske<br />
proizvode i elektri~nu energiju -<br />
2003/96/EC<br />
Bazni dokument predstavlja Direktiva<br />
2004/8/EC [4] ~iji je cilj da stvori okvir za<br />
promociju i razvoj visokoefikasne<br />
kogenerativne proizvodnje toplotne i<br />
elektri~ne energije zasnovane na korisnoj<br />
potro{nji toplotne energije, pove}anje<br />
energetske efikasnosti uz ostvarenje u{tede<br />
primarne energije, pove}anje sigurnosti<br />
snabdevanja energijom, utvrdi ujedna~enu<br />
metodu prora~una elektri~ne energije iz<br />
kogeneracije i preporuke za<br />
implementaciju, s tim da nacionalna<br />
zakonodavstva defini{u relevantne<br />
mehanizme i mere podr{ke uzimaju}i u<br />
obzir nacionalne specifi~nosti s naglaskom<br />
na klimatskim i ekonomskim uslovima.<br />
Kroz pravni okvir se defini{u obaveze koje<br />
dr`ave ~lanice EU imaju u smislu:<br />
� sagledavanja nacionalnih potencijala za<br />
kori{}enje visoko efikasne kogeneracije;<br />
� odre|ivanja nacionalnih ciljeva<br />
(definisanje i pra}enje realizacije);<br />
� osiguravanja utvr|ivanja garancija o<br />
poreklu proizvedene energije<br />
(definisanje sadr`aja i izdavanje<br />
garancija i uspostavljanje mehanizama<br />
za pouzdano funkcionisanje sistema<br />
garancija);<br />
� definisanja podsticajnih mehanizama (na<br />
nacionalnom nivou): pomo} pri izradi<br />
studija i projekata, pomo} pri<br />
investiranju, program direktnog<br />
podsticaja preko uve}anih cena za<br />
isporu~enu elektri~nu i toplotnu energiju<br />
iz kogeneracije, kao i izuzimanje,<br />
reduciranje ili povra}aj taksi i drugih<br />
davanja;<br />
� definisanje kriterijuma za odre|ivanje<br />
povla{}enih proizvo|a~a;<br />
� izrade efikasnih administrativnih<br />
procedura.<br />
Prema Direktivi 2004/8/EC odre|ivanje<br />
efikasnosti kogeneracije se vr{i na osnovu<br />
u{tede primarne energije u odnosu na<br />
referentna postrojenja sa odvojenom<br />
proizvodnjom. Visoko efikasna<br />
kogeneracija je ona koja ostvaruje u{tedu<br />
primarne energije od najmanje 10 % u<br />
odnosu na odvojenu proizvodnju toplotne i<br />
elektri~ne energije, odnosno za male<br />
(
energija<br />
starost kapaciteta preko 30 godina.<br />
Prose~na godi{nja proizvodnja elektri~ne<br />
energije iznosi oko 800 GWh, {to<br />
predstavlja oko 2.5% prose~ne godi{nje<br />
neto proizvodnje JP Elektroprivreda Srbije,<br />
dok je isporuka u javnu elektri~nu mre`u<br />
oko 80-100 GWh godi{nje.<br />
Kogeneracija u industriji SCG zasniva se<br />
danas na parnom ciklusu, s tim da<br />
pribli`no 1/3 jedinica, odnosno pribli`no<br />
1/2 instalisanog elektri~nog kapaciteta (28<br />
jedinica, 215 MWe), koristi ugalj kao<br />
gorivo, dok 2/3 jedinica (1/2 instalisanog<br />
elektri~nog kapaciteta) koristi te~no gorivo<br />
(u ve}oj meri) i prirodni gas (u manjoj<br />
meri). Lignit se koristi u 8 jedinica ukupne<br />
instalisane elektri~ne snage od 90 MWe.<br />
Gasne tubine ne postoje u eksploataciji, a<br />
kogeneracija sa parnim turbinama se<br />
koristi ~ak i tamo gde se u kotlovima ili u<br />
osnovnoj tehnologiji kao energent (gorivo)<br />
koristi prirodni gas.<br />
Prema industrijskim granama<br />
kogenerativna postrojenja se najvi{e<br />
koriste u {e}eranama (31 jedinica ukupne<br />
snage od 161 MWe), metalskom<br />
kompleksu (15 jedinica ukupne snage 105<br />
MWe), hemijskoj i petrohemijskoj<br />
industriji (16 jedinica ukupne snage od 107<br />
MWe) i industriji papira (6 jedinica<br />
ukupne snage od 77 MWe.<br />
Kad su sistemi daljinskog grejanja u<br />
pitanju, van objekata EPS-a kogenerativno<br />
postrojenje postoji samo na jednoj lokaciji<br />
(Toplana Novi Beograd), gde su instalisane<br />
3 gasne turbine na sirovi benzin sa<br />
kotlovima utilizatorima, jedini~ne<br />
elektri~ne snage od 32 MWe, koje |u`i<br />
vremenski period nisu u eksploataciji.<br />
Ukupna instalirana toplotna snaga kotlova<br />
u sistemima daljinskog grejanja u 44 grada<br />
u Srbiji iznosi 5970 MWt. Toplane u<br />
sistemima daljinskog grejanja koriste<br />
dominantno prirodni gas, i predstavljaju<br />
odli~an primer neefikasnosti kori{}enja<br />
prirodnog gasa. Postoje primeri uklju~enja<br />
industrijskih kogenerativnih postrojenja u<br />
sisteme daljinskog grejanja kao, npr. u<br />
Kragujevcu (Energana "Zastava").<br />
3.2. Nova zakonska regulativa<br />
Krajem jula 2004. u Skup{tini Srbije je<br />
usvojen Zakon o energetici, kojim su<br />
stvoreni novi pravni i institucionalni okviri<br />
za rad i poslovanje svih subjekata koji<br />
obavljaju energetske delatnosti u Srbiji. U<br />
dugoro~ne ciljeve u oblasti energetike koji<br />
su definisani Zakonom, uvr{teno je izme|u<br />
ostalog i unapre|enje energetske<br />
efikasnosti, stvaranje uslova za stimulisano<br />
kori{}enje obnovljivih izvora energije i<br />
kombinovane proizvodnje elektri~ne i<br />
toplotne energije i unapre|enje za{tite<br />
`ivotne sredine. Zakonom se, po prvi put,<br />
uspostavlja jednak pravni polo`aj svih<br />
subjekata, pa i individualnih (nezavisnih)<br />
proizvo|a~a energije, u ostvarivanju prava<br />
na obavljanje energetskih delatnosti, prava<br />
izgradnje energetskih objekata i prava na<br />
snabdevanje energijom, odnosno, njihovo<br />
ravnopravno u~e{}e na energetskom<br />
tr`i{tu. Zakon tako|e, prepoznaje i<br />
posebnu kategoriju indiviualnih<br />
proizvo|a~a elektri~ne i toplotne energije<br />
tzv. povla{}ene proizvo|a~e, koji u<br />
procesu proizvodnje koriste obnovljive<br />
izvore energije ili otpad i proizvo|a~e koji<br />
proizvode elektri~nu energiju u malim<br />
elektranama i proizvo|a~e elektri~ne<br />
energije koji istovremeno proizvode<br />
elektri~nu i toplotnu energiju, pod uslovom<br />
da ispunjavaju kriterijume u pogledu<br />
energetske efikasnosti. Trenutno su u<br />
pripremi podzakonska akta koja }e<br />
propisati uslove za sticanje statusa<br />
povla{}enog prioizvo|a~a elektri~ne<br />
energije, dok }e uslove za sticanje statusa<br />
povla{}enog proizvo|a~a toplotne energije<br />
propisati nadle`ni ograni jedinica lokalnih<br />
samouprava. Sa aspekta kogenerativnih<br />
postrojenja, vrlo je va`no da je novim<br />
Zakonom o energetici definisan i novi<br />
pravni okvir u oblasti tr`i{ta gasa.<br />
Izgradnja i kori{}enje {to ve}eg broja<br />
ovakvih postrojenja je, u svakom slu~aju, u<br />
skladu sa proklamovanom politikom<br />
odr`ivog razvoja dr`ave, kao i sa politikom<br />
o~uvanja `ivotne sredine i smanjenjem<br />
uvozne zavisnosti za energentima. Zakon<br />
zbog toga predvi|a mogu}nost uvo|enja<br />
podsticajnih mera ekonomske politike za<br />
povla{}ene proizvo|a~e (~lan 86):<br />
"Povla{}eni proizvo|a~i elektri~ne energije<br />
imaju pravo prioriteta na organizovanom<br />
tr`i{tu elektri~ne energije u odnosu na<br />
druge proizvo|a~e koji nude elektri~nu<br />
energiju pod jednakim uslovima.<br />
Povla{}eni proizvo|a~i elektri~ne energije<br />
imaju pravo na subvencije, poreske,<br />
carinske i druge olak{ice, u skladu sa<br />
zakonom i drugim propisima kojima se<br />
ure|uju porezi, carine i druge da`bine,<br />
odnosno subvencije i druge mere<br />
podsticaja". Kao {to je ve} istaknuto,<br />
promocija i pove}anje udela kogeneracije<br />
u Evropi bazira se u zna~ajnom meri na<br />
raznim podsticajnim merama vlada koje su<br />
obezbedile povoljan ambijent za<br />
investiranje i eksploataciju kogenerativnih<br />
postrojenja. Me|utim, na na~in kako je to<br />
definisano u stavu 2 ~lana 86, u ovom<br />
trenutku ostaje nejasno koje su to prakti~ne<br />
mere kojima }e dr`ava podsticati<br />
povla{}ene proizvo|a~e. Sa druge strane, u<br />
na{im uslovima, do dostizanja ekonomske<br />
cene elektri~ne energije se verovatno ne<br />
mo`e o~ekivati subvencionisanje od strane<br />
dr`ave za proizvodnju elektri~ne energije<br />
iz kogenerativnih postrojenja (ili<br />
postrojenja bilo kog povla{}enog<br />
potro{a~a), na na~in kao {to je to praksa u<br />
zemljama Evropske unije. Povla{}en<br />
polo`aj bi do tada zna~io pravo prvenstva<br />
prodaje/isporuke elektri~ne energije pri<br />
istoj ponu|enoj ceni u odnosu na druge<br />
proizvo|a~e.<br />
U okviru tre}eg ili posebnog prioriteta<br />
"Strategije razvoja energetike Republike<br />
Srbije do 2015 godine." (usvojena u<br />
Skup{tini Srbije u maju 2005) obuhva}eni<br />
su programi selektivnog kori{}enja novih<br />
obnovljivih izvora energije (biomasa,<br />
geotermalna, sun~eva i eolska energija),<br />
kao i posebni programi novih energetski<br />
efikasnijih i ekolo{ko prihvatljivih<br />
[257]<br />
tehnologija (nove tehnologije sagorevanja<br />
uglja, biomase i otpada, tehnologije za<br />
decentralizovanu proizvodnju elektri~ne i<br />
toplotne energije na bazi prirodnog gasa, i<br />
tehnologije malih i mini hidroelektrana), a<br />
sa ciljem smanjenja potro{nje kvalitetnih<br />
uvoznih energenata.<br />
3.3. Mogu}nosti i perspektive za<br />
primenu kogeneracije<br />
Promovisanje i stimulacija upotrebe<br />
kogenerativnih postrojenja u Srbiji danas<br />
predpostavlja uspostavljanje sistema<br />
stimulativnih i restriktivnih mehanizama<br />
od strane Vlade, koji }e dovesti do procesa<br />
koji su po svom karakteru suprotni<br />
procesima iz devedestih godina pro{log<br />
veka. Upravo zbog svih, ranije istaknutih,<br />
energetskih, ekonomskih i ekolo{kih<br />
prednosti koji odlikuju kogeneraciju,<br />
potrebno je stvoriti ambijent koji }e<br />
omogu}iti:<br />
� stimulisanje obnove i eventualne<br />
modernizacije proizvodnje elektri~ne<br />
energije u postoje}im kogenerativnim<br />
postrojenjima u industriji;<br />
� destimulisanje kori{}enja prirodnog gasa<br />
za proizvodnju samo toplote;<br />
� stimulisanje primena efikasnih gasnih<br />
tehnologija (gasni motori, gasne turbine,<br />
kombinovana gasno-parna postrojenja)<br />
kod primene prirodnog gasa kao goriva<br />
ili u slu~aju da se u osnovnoj tehnologiji<br />
ve} koristi (ili ~ak proizvodi) prirodni ili<br />
neki sinteti~ki gas;<br />
� stimulisanje izgradnje zamenskih i novih<br />
termoenergetskih kapaciteta, pre svega, u<br />
industriji i sistemima daljinskog grejanja<br />
uz primenu kogeneracije.<br />
U sprovo|enju ovakvih aktivnosti<br />
neophodna je puna saradnja sa<br />
predstavnicima lokalne samouprave, u ~ijoj<br />
nadle`nosti se nalaze sistemi daljinskog<br />
grejanja, a koja za sada uglavnom ne<br />
prepoznaje prednosti kori{}enja<br />
kogenerativnih postrojenja. Kada je u<br />
pitanju industrijska energetika, ulaganje u<br />
obnovu postoje}ih kapaciteta, kao i<br />
izgradnju novih, se ne mo`e definisati bez<br />
dugoro~nog sagledavanja budu}ih<br />
energetskih potreba samih preduze}a.<br />
Me|utim, kada su mnoga preduze}a u<br />
pitanju, za definisanje energetskih potreba<br />
je, u svetlu procesa promene vlasni~kih<br />
odnosa koji je u toku u privredi Srbije,<br />
neophodno sa~ekati razja{njenja vezana za<br />
budu}i rad svakog pojedina~nog<br />
preduze}a.<br />
Jo{ uvek neodgovaraju}i pariteti cena<br />
energije i goriva (pre svega elektri~ne<br />
energije i gasa), kao i niska cena elektri~ne<br />
energije (pre svega za industrijske<br />
potro{a~e - ispod 2 EURct/kWh u vi{oj<br />
tarifi za potro{a~e na visokom i srednjom<br />
naponskom nivou, sa obra~unskom<br />
snagom u proseku oko 2,5 EURct/kWh),<br />
nepovoljno uti~e na izgradnju<br />
kogenerativnih postrojenja. I u ovom<br />
trenutku se u Srbiji u pojedinim<br />
preduze}ima priprema dokumentacija ili se<br />
ve} pristupa izgradnji kotlova na gas, koji
energija<br />
treba da zadovolje potrebe preduze}a za<br />
toplotnom energijom, s idejom da se<br />
potrebe preduze}a za elektri~nom<br />
energijom zadovolje iz javne elektri~ne<br />
mre`e. Upravo niska cena elektri~ne<br />
energije, iz ugla rukovodstva preduze}a,<br />
obezbe|uje ekonomsku "opravdanost"<br />
jednog ovakvog, sa strane energetske<br />
efikasnosti (kao i sa strane interesa dr`ave)<br />
izuzetno nepovoljnog i neprihvatljivog<br />
re{enja i opredeljuje ga da se za njega<br />
odlu~i. Postavlja se pitanje, kojim<br />
mehanizmima se mogu, do dostizanja<br />
realnih cena energenata i energije,<br />
destimulisati ovakve pojave.<br />
Visoka energetska efikasnost, a samim tim<br />
i ekolo{ka prihvatljivost, otvara u svetlu<br />
mehanizama Kjoto protokola, dodatne<br />
mogu}nosti za finansiranje. Pove}anje<br />
energetske efikasnosti prilikom izgradnje<br />
zamenskih kapaciteta sa primenom<br />
kogeneracije, a u pojedinim slu~ajevima i<br />
supstitucije goriva, kvalifikuje ovakve<br />
aktivnosti za finansiranje kroz CDM<br />
projekte, koje }e u Srbiji mo}i da se<br />
koriste nakon ratifikacije Kjoto protokola.<br />
Potrebno je ista}i da se i u ovakvim<br />
prelaznim uslovima, realizuju odre|eni<br />
projekti vezani za kogenerativna<br />
postrojenja, bilo na nivou analiza ili na<br />
nivou realizacije samih projekata. Dva<br />
projekta, za ~ije izvo|enje je obezbe|eno<br />
finasiranje, i koji su ve} u procesu<br />
realizacije, su izgradnja kogenerativnog<br />
postrojenja u okviru Klini~kog centra<br />
Srbije u Beogradu (i toplotne i elektri~ne<br />
snage ispod 2 MW) i vra}anje u pogon<br />
kogenerativnog postrojenja u Energani<br />
"Zastava" u Kragujevcu (zahvati na parnim<br />
turbinama od 8 MW i 20 MW koje nisu<br />
bile u pogonu od 1990. godine - kotlovi su<br />
na ugalj). Tako|e, predvi|a se analiziranje<br />
mogu}nosti i opravdanosti izgradnje<br />
kogenerativnih postrojenja na gas sa<br />
kombinovanim gasno-parnim ciklusom<br />
ve}e snage u Beogradu, Subotici i Ni{u,<br />
kao i analiziranje mogu}nosti i<br />
opravdanosti pove}anja efikasnosti TE-TO<br />
Novi Sad kroz rekonstrukciju postoje}eg<br />
postrojenja i prevo|enja u kombinovano<br />
gasno-parni ciklus ili izgradnju novog<br />
bloka sa kombinovano gasno-parnim<br />
ciklusom na postoje}oj lokaciji.<br />
4. Zaklju~ak<br />
Kogeneracija elektri~ne i toplotne energije<br />
ima zna~ajne prednosti u odnosu na<br />
odvojenu proizvodnju toplote i elektri~ne<br />
energije, kako u pogledu energetske<br />
efikasnost, tako i sa stanovi{ta ekolo{ke<br />
prihvatljivosti. Evropska regulativa je<br />
prepoznala zna~aj kogeneracije i predvi|a<br />
zna~ajno pove}anje njenog udela u<br />
ukupnoj proizvodnji elektri~ne energije.<br />
Novim zakonom o energetici u Srbiji su<br />
stvoreni novi pravni i institucionalni okviri<br />
za rad i poslovanje svih energetskih<br />
subjekata, pa i kogenerativnih postrojenja.<br />
Iako su usvojena dva klju~na dokumenta<br />
(Zakon i Strategija) za definisanje pravnog<br />
okvira u oblasti energetike i formirana<br />
Agencija za energetiku, ostao je jo{ ~itav<br />
niz podzakonskih akata koje treba doneti i<br />
aktivnosti koje treba sprovesti. Sa<br />
stanovi{ta kogeneracije, indikativan je<br />
primer Hrvatske gde je nakon usvojenog<br />
zakona, pripremljeno preko 15 razli~itih<br />
dokumenata (programa, uslova,<br />
pravilnika...) koji se u manjoj ili ve}oj<br />
meri odnose na kogeneraciju [6]. Posebno<br />
je potrebno ista}i nacionalni energetski<br />
program KOGEN koji sagledava problem<br />
kogeneracije. Trebalo bi razmisliti o izradi<br />
sli~nog Nacionalnog programa i u Srbiji,<br />
koji bi definisao jasne strate{ke ciljeve i<br />
instrumente dr`avne politike po pitanju<br />
kori{}enja kogenerativnih postrojenja.<br />
Upravo mere vlade kroz razli~ite vidove<br />
subvencija, kredita, poreskih olak{ica,<br />
politike cena energenata mogu da<br />
obezbede povoljne uslove za {iru primenu<br />
i iskori{}enje tr`i{nog potencijala<br />
kogenerativnih postrojenja, kao i<br />
pronala`enje njihovog optimalnog udela.<br />
Postojanje zna~ajnog broja postrojenja<br />
koje je mogu}e obnoviti, modernizovati ili<br />
prevesti u re`im kogeneracije, ali i velikog<br />
broja pogodnih lokacija za izgradnju novih<br />
kogenerativnih postrojenja manje snage,<br />
predstavlja zna~ajan potencijal koji mo`e<br />
da doprinese ostvarenju ciljeva politike<br />
odr`ivog razvoja, politike o~uvanja `ivotne<br />
sredine i smanjenju uvozne zavisnosti za<br />
energentima.<br />
Literatura<br />
[1] Fischer W., Turnkey CCPP and CHP<br />
Solutions Based on Siemens’ V64.3A Gas<br />
Turbine, Zbornik radova konferencije,<br />
Power-Gen Europe 2003.<br />
[2] A guide to cogeneration, The European<br />
Association for the Promotion of<br />
Cogeneration, Brussels, Belgium, 2001<br />
[3] Löffler P., Impact of Emissions Trading<br />
on the Potential of Cogeneration,<br />
Enviromental Finance Conference "EU<br />
Emissions Trading Scheme", 2004<br />
[4] Directive 2004/8/EC of the European<br />
Parliament and of the Council of 11<br />
February 2004 on the promotion of<br />
cogeneration based on a useful heat<br />
demand in the internal energy market and<br />
amending Directive 92/42/EEC<br />
[5] Pavlovi} N., Stanje tehnologija<br />
energetskih izvora u industrijskoj i<br />
komunalnoj energetici, savetovanje<br />
"Industrijska energetika 96", Herceg Novi,<br />
1996.<br />
[6] Dui} N. i dr., Kogeneracija u<br />
evropskom energetskom zakonodavstvu i<br />
modeli primjene na nacionalnom nivou,<br />
Simpozijum "Elektrane 2004", Vrnja~ka<br />
Banja, 2004.<br />
[258]
1. Op{ti kriterijumi<br />
Jedan kogeneracioni sistem se ina~e sastoji<br />
iz glavnog pogona koji pokre}e generator i<br />
proizvodi elektri~nu energiju a otpadnu<br />
toplotu koja se osloba|a u samom pogonu<br />
i kroz izduvne gasove iskori{tava preko<br />
izmenjiva~a toplote. Glavni pogon mo`e<br />
biti dizel motor, gasni motor sa tkzv. leanburn<br />
tehnologijom ili gasna turbina.<br />
Kogenerativni zakon koji je stupio na<br />
snagu 1990 -tih na nivou ~lanica Evropske<br />
unije jasno defini{e uslove kogeneracije.<br />
� Prvi i osnovni princip je definisati ko je<br />
zaista „kogenerator“:<br />
E+0.5xT > 0.45xC<br />
gde je:<br />
E - godi{nje proizvedena elektri~na<br />
energija (KWh)<br />
T - toplotna energija koju je te godine<br />
konzum upotrebio (KWh)<br />
C - potro{eno gorivo na godi{njem nivou<br />
(KWh)<br />
Dakle efikasnost sistema mora biti ve}a od<br />
55% da bi se on kvalifikovao kao<br />
kogeneracioni.<br />
� Drugi fundamentalni princip defini{e<br />
koja koli~ina elektri~ne energije se sme<br />
isporu~iti (prodati) mre`i:<br />
Eer = (4.5x((E+T)/E +0.5xT )) - 4.5) x E<br />
E+T = ukupna energija<br />
Eer - elektri~ne energija isporu~ena mre`i<br />
u posmatranoj godini (KWh)<br />
[to vi{e toplotne energije raspolo`ive u<br />
samom sistemu bude i iskori{}eno ,to vi{e<br />
elektri~ne energije mo`e biti isporu~eno<br />
(prodato mre`i). Dakle i sa malom<br />
potro{njom elektri~ne energije na mestu<br />
ugradnje jo{ uvek je mogu}e instalirati<br />
sistem ve}eg kapaciteta u smislu<br />
proizvedene toplotne i elektri~ne energije i<br />
jo{ uvek takav sistem definisati kao<br />
kogeneracioni.<br />
U tabeli 1 je prikazan primer za ~etiri<br />
QSV81 jedinice koje daju ukupno<br />
6.5Mwe.<br />
� Jedan od vrlo va`nih principa koji je<br />
usvojen je kontrolisana emisija izduvnih<br />
gasova u skladu sa Kjoto protokolom.<br />
Tako se ispunjenjem uslova kogeneracije<br />
svaki kombinovani proizvo|a~ mo`e<br />
prepoznati u akuelnim zakonima i<br />
direktivama Evropske unije, kao<br />
povla{}eni proizvo|a~. On je za svoju<br />
zemlju strate{ki aktuelan i bitan. Zato se<br />
on dotira i subvencioni{e.<br />
2. Gasni motor-generator<br />
kogeneracioni moduli<br />
Postrojenja sa gasnim motorom kao<br />
glavnom pogonskom ma{inom u<br />
kogenerativnom ciklusu posti`u najvi{i<br />
[259]<br />
energija<br />
D. Zuki}<br />
Cummins, Beograd<br />
A. Stone<br />
Cummins Power Generation, Ramsgate, Engleska<br />
R. Cox<br />
Cummins Power Generation, Ramsgate, Engleska<br />
UDC 621.311.22.004.18:502.174<br />
Mala kogenerativna postrojenja<br />
kao ekonomski opravdana,<br />
energetski efikasna a ekolo{ki<br />
prihvatljiva tehnologija<br />
Rezime<br />
Mala kogenerativna postrojenja, ~iji je pogon gasni motor sa unutra{njem<br />
sagorevanjem, potpuno su prilago|ena stvarnim potrebama potro{a~a za koje se i<br />
dimenzioni{u, pri tome iskori{tavaju svih 88% energije prirodnog gasa i tako obezbe|uju<br />
jeftiniju i kvalitetniju energiju, omogu}avaju dugoro~no planiranje tro{kova jednog<br />
preduze}a, objekta ili institucija a sve to u skladu sa najstro`im evropskim ekolo{kim<br />
standardima.<br />
Klju~ne re~i: kogeneraivno postrojenje,efikasnost, <strong>ekologija</strong>, isplativost.<br />
Small Scale Cogeneration Units as Cost Effective, Energy Efficient and Ecological<br />
Acceptable Technology<br />
Small cogeneration unit , with gas internal combustion engine prime mover, are<br />
completely adjusted to actual consumer demands, use 88 percent of the natural gas and<br />
provide cheap and quality energy, allow long term cost plan for customer and in<br />
accordance with strict EU ecological regulations.<br />
Key words: cogeneration unit, efficiency, ecology, cost efective.<br />
Tabela 1<br />
Iskoriš}ena toplota Proizvedena Dozvoljena<br />
postrojenja el. energija isporuka<br />
500 KWt 6500 KWe 1080 KWe<br />
1500 KWt 6500 KWe 3020 KWe<br />
2500 KWt 6500 KWe 4720 KWe<br />
3899 KWt 6500 KWe 6500 KWe<br />
stepen efikasnosti i iskori{}enja i to do<br />
90% od ukupne energije goriva i tako<br />
koristi onih 35% energije koji se u<br />
klasi~nim sistemima proizvodnje bukvalno<br />
baca i ne koristi. Dakle ovi sistemi<br />
maksimiziraju stepen energetske<br />
efikasnosti kroz istovremenu proizvodnju<br />
vi{e vidova energije: elektri~ne i toplotne<br />
(rashladne). Mogu}e je kori{}enje i ugljen<br />
dioksida, za pospe{ivanje rasta biljaka u<br />
staklenicima, koji je jedan od produkata<br />
sagorevanja prirodnog gasa. Na slici 1 je<br />
prikazan klasi~an model ovakvog modula.<br />
Ovaj sistem je potpuno integrisan i sastoji<br />
se od: gasnog ~etvorotaktnog, elektronski<br />
vo|enog motora vezanog za nisko ili<br />
srednjenaponski generator sa PMG<br />
pobudom i automatskom naponskom<br />
regulacijom, zatim kontrolno upravlja~ke i<br />
za{titne jedinice, toplotno izmenjiva~kih<br />
komponenti i gasne rampe. Sve to je<br />
mogu}e spakovati u<br />
jedan mobilni<br />
kontejner, potpuno<br />
fabri~ki testiran,<br />
otporan na sve<br />
vremenske uslove,<br />
sa mogu}om brzom<br />
isporukom i<br />
jednostavnim
energija<br />
Slika 1 Kogeneracioni modul<br />
Slika 2 Pokrivanje potro{nje<br />
Slika 3 Tokovi toplotne energije<br />
[260]<br />
vezivanjem na postoje}i elektroenergetski,<br />
termotehni~ki i gasni sistem po sistemu<br />
plug-in. Ovakav sistem ima i ograni~en<br />
nivo buke koji ne prelazi 50dB na 50<br />
metara. Najmanje su jedinice od 100 KWe<br />
a najve}e oko 2Mwe.<br />
Ovakav sistem mo`e da radi ostrvski i tada<br />
samostalno zadovoljava potrebe konzuma<br />
za elektri~nom energijom (aktivna i<br />
reaktivna) ili paralelno sa mre`om i tada<br />
sinhronizovano kvalitetno i pouzdano<br />
pokriva `eljeni deo potro{nje (slika 2).<br />
Ukoliko se `eli {to bolje iskoristiti<br />
kogeneracioni modul, potrebno je da on<br />
radi sa sto posto optere}enja i tada su<br />
u{tede najve}e. Nekada se me|utim jo{<br />
ve}e u{tede bele`e kada generator set<br />
pokriva pikove u potro{nji u periodima<br />
skupe tarife koje bi ina~e bele`io<br />
maksigraf kroz mese~ne ra~une. Mogu}e je<br />
naime da sistem u razli~itim sezonama ili<br />
delovima dana i no}i bude pode{en da radi<br />
na jedan ili drugi na~in a kada se registruju<br />
lo{e naponske prilike ili potpuni gubitak<br />
napona na mre`i automatski prebaci na<br />
ostrvski rad tako da konzum u svakom<br />
trenutku ima kvalitetno, jeftino i pouzdano<br />
snabdevanje.<br />
Naravno po{to je ceo sistem tehni~kotehnolo{ki<br />
spregnut i vo|en i osim<br />
elektri~ne proizvodi i toplotnu energiju<br />
potrebno je postrojenje pravilno<br />
dimenzionisati tako da zadovolji visoke<br />
kriterijume ukupne energetske efikasnosti.<br />
To se posti`e kvalitetnom, prethodno<br />
sprovedenom analizom stvarne energetske<br />
potro{nje i njenom dinamikom na satnom,<br />
dnevnom i mese~nom nivou. Ukoliko se<br />
poka`e da je potro{a~ kandidat za<br />
kogeneraciju, postrojenja se prema tome<br />
dimenzioni{u i biraju.<br />
Na slici 3 prikazana je upro{}ena {ema<br />
tokova toplotne energije, njeno<br />
usmeravanje ka konzumu i eksploatisanje.<br />
Na gornjoj slici se vidi da se jedan deo<br />
toplotne energije, polovina otprilike,<br />
proizvodi hla|enjem pla{ta motora, visoko<br />
i nisko temperaturnog afterkulera i<br />
motornog ulja u vidu tople vode na<br />
temperaturi preko 95°C. Ostatak je toplota<br />
koja se proizvodi od izduvnih gasova koji<br />
se izmenjuju sistemom voda/vazduh ili<br />
para/vazduh i hlade sa 500°C na nekih<br />
120°C. U ovom konkretnom primeru<br />
primenjen je gasni generator set QSV91<br />
koji osim 2MW elektri~ne proizvodi<br />
ukupno 2272 KWt toplotne energije u vidu<br />
tople vode ili tople vode i pare. Ovde treba<br />
napomenuti da na ulazu u motor postoji<br />
zahtev u smislu najvi{e temperature<br />
povratne vode i kada on nije ispunjen, da<br />
se motor ne bi pregrevao, potrebno je ovu<br />
vodu hladiti sistemom ventilatora ili<br />
ukoliko je sistem pode{en tako da prati<br />
potro{nju toplotne energije automatski se<br />
smanjuje dovod gasa pa tako i proizvodnja<br />
toplotne energije i tako na energetski<br />
efikasan na~in prati potro{nja bez<br />
disipiranje suvi{ne toplote. Dalje je<br />
primenom pojednostavljenih formula<br />
prenosa toplote mogu}e dati neke<br />
karakteristi~ne vrednosti:
energija<br />
Q = m x C x deltaT<br />
p<br />
Gde su:<br />
Q - toplota u kWtopl<br />
m - maseni protok kg/sec<br />
Cp - specifi~ni toplotni kapacitet kJ/(kg°C)<br />
delta T - Promena temperature u °C<br />
Ukoliko se zamene parametri u slu~aju<br />
gasnog generator seta QSV91 (2MWe)<br />
deltaT je (499 - 120) = 379 °C<br />
Cp za izduvni gas = 1.07<br />
m = 2.77 kg/sec<br />
ra~unamo da je koli~ina toplote koja se<br />
dobija iz izduva otprilike polovina ukupno<br />
dobijene toplotne energije iz motora i<br />
izduvne grane i iznosi 1123 KWth. Ovu<br />
energiju mo`emo iskoristiti na primer za<br />
dobijanje preko 1,5 ton/h suvozasi}ene<br />
pare na pritisku od 10bara.<br />
Ovaj sistem tako iskori{tava preko 88%<br />
raspolo`ive energije goriva i to je<br />
prikazano na slici 4.<br />
3. Lean-Burn tehnologija<br />
Gasna motor generatorska kogenerativna<br />
postrojenja osim {to su energetski izuzetno<br />
efikasna i pouzdana tako|e su i ekolo{ki<br />
prihvatljiva a prema standardima<br />
definisanim i u samom Kjoto protokolu.<br />
Zahtev za niskim nivoom potro{nje goriva<br />
i zahtev za smanjenom emisijom izduvnih<br />
gasova se ~ine kao da su u kontradikciji.<br />
Upravo lean-burn tegnologija uspeva da<br />
ispuni oba zahteva. Naime me{anje ve}e<br />
koli~ine vazduha (kiseonika) od one koja<br />
je potrebna za paljenje gasa, sa jedne<br />
strane smanjuje emisiju {tetnih azotnih<br />
oksida, ugljen monoksida i<br />
ugljovodoni~nih jedinjenja na dozvoljen<br />
nivo a sa druge strane pospe{uje se<br />
sagorevanje kompletne koli~ine<br />
raspolo`ivog gasa i tako pove}ava<br />
energetska efikasnost. Na slici 5 vidimo da<br />
se u oblasti gde se koeficijent λ, koji<br />
predstavlja odnos koli~ine vazduh/gas,<br />
kre}e izme|u 1.8 i 2.2 bele`i najmanja<br />
emisija. Elektronskim vodjenjem paljenja<br />
sve}ica u gasnim cilindrima, kontrolom<br />
sastava gasne sme{e u turbo {ar`eru<br />
izuzetno precizno se defini{u i reguli{u<br />
izlazne karakterisike celog modula u<br />
smislu izlazne toplotne i elektri~ne<br />
energije i emisije gasova. Ovako se ujedno<br />
izbegava i mogu}nost nekontrolisanog<br />
paljenja u samom cilindru preko knock<br />
senzora koji identifikuje zone detonacija<br />
posle ~ega se u~estalost paljenja<br />
automatski pode{ava bez redukovanja<br />
izlazne snage.<br />
Ova tehnologija ujedno isklju~uje potrebu<br />
za dodatnim selektivnim kataliti~kim<br />
reduktorima koji se koriste u zemljama gde<br />
su ekolo{ki standardi izuzetno visoki. Ova<br />
dodatna komponenta se koristi tamo gde<br />
nije mogu}e redukovati koncentraciju<br />
izduvnih gasova koji izazivaju efekat<br />
staklene ba{te na dozvoljen nivo. Takvi<br />
sistemi su onda osim investiciono, veoma<br />
skupi za odr`avanje.<br />
Slika 4 Energetska efikasnost<br />
Slika 5 Emisija izduvnih gasova<br />
4. Pojednostavljeni model<br />
procene isplativosti<br />
Po{to se utvrdi da je neko kandidat za<br />
kogeneraciju i postrojenje/a pravilno<br />
izabere/u, utvr|uje se period isplativosti i<br />
to na osnovu vi{e parametara a to su cena i<br />
kvalitet same opreme, tro{kovi odr`avanja<br />
i eksploatacije, cena gasa, cena ulja i<br />
faktor optere}enja. Kvalitetan gasni<br />
generator set je predvi|en da se eksploati{e<br />
preko 100 000 sati, odnosno preko petnaest<br />
godina u kontinuitetu. Na tom<br />
vremenskom horizontu utvr|eno je da je<br />
kupovina opreme samo 15% ukupnih<br />
tro{kova, a da je recimo odr`avanje i<br />
servisiranje samog sistema 25%, potro{nja<br />
ulja 5% i naravno najve}i deo potro{nja<br />
goriva 55% (slika 6).<br />
Naravno, sistem je po`eljno {to<br />
maksimalnije opteretiti u {to du`em<br />
vremenskom intervalu jer tada cena<br />
proizvedenog KWh elektri~ne u toplotne<br />
energije eksponencijalno opada. Dakle,<br />
faktor optere}enja bi trebao da te`i 100%.<br />
Da bi postrojenje bilo raspolo`ivo odnosno<br />
da bi remont i eventualno otklanjanje<br />
kvarova kratko trajalo a tro{kovi i<br />
posledice zastoja bile manje neophodno je<br />
osim kvalitetno izabrane opreme imati 24h<br />
na raspolaganju lokalnog distributera i<br />
[261]<br />
Slika 6 Tro{kovi<br />
Klju~ni faktori isplativosti<br />
servisera ove specifi~ne opreme koju mogu<br />
opslu`ivati jedino dobro obu~eni in`enjeri<br />
ovla{teni od samog proizvo|a~a. Ovo je<br />
naro~ito va`no ako se zna da u delu<br />
odr`avanja i sevisiranja u onih 25%<br />
tro{kova najzna~ajniji udeo pretstavljaju<br />
tro{kovi ~ovek-sat i cene samih delova koji<br />
ako je to mogu}e trebaju biti lokalno<br />
dostupni. Potrebno je obezbediti i daljinsko<br />
pra}enje i kontrolu rada samog postrojenja<br />
pa prema tome reagovanje i intervenisanje<br />
na terenu u najkra}em roku.<br />
Ako bi se ispunili gore navedeni<br />
preduslovi onda je mogu}e garantovati<br />
osim pouzadanosti i kvaliteta i visoku<br />
raspolo`ivost opreme na godi{njem nivou.<br />
Faktor raspolo`ivosti se izra`ava<br />
procentualno i izra~unava kao:
energija<br />
Broj sati posmatranog perioda - Broj sati<br />
van pogona (planiran i neplaniran)<br />
Broj sati posmatranog perioda<br />
Tako recimo ako je broj sati posmatranog<br />
perioda 8760 a broj sati van pogona 613<br />
sati dobijamo da je ukupna raspolo`ivost<br />
postrojenja 93%. Ina~e garantovani nivoi<br />
raspolo`ivosti za pouzdanu opremu sa<br />
dobro dimezionisanim a kasnije vo|enim<br />
postrojenjem se kre}u od 85% do 96% u<br />
zavisnosti od broja operativnih sati<br />
(industrijski standard). Ako se pak tra`i<br />
raspolo`ivost koja prelazi 96% potrebno je<br />
anga`ovati dodatni kapacitet (stand-by)<br />
dizel ili gasni agregat, ili pokrivanje od<br />
strane mre`e (slika 7).<br />
U fabrici automobila Jaguar u Engleskoj su<br />
ugra|ena ~etiri Cummins-ova gasna<br />
generator seta QSV91 koja ukupno<br />
isporu~uju 9120KWe elektri~ne i oko<br />
10200 KWth toplotne energije. Tamo je i<br />
snimljen ovaj vremenski horizont od<br />
oktobra do februara. Ovde je ugovorena<br />
raspolo`ivost na godi{njem nivou iznosila<br />
93%.<br />
Ako su se pa`ljivo i detaljno obavili svi<br />
prethodni koraci mogu}a je i kvalitetna<br />
analiza isplativosti. Uze}emo primer<br />
postrojenja QSK60 i analizirati njegovu<br />
isplativost na osnovu postoje}e cena<br />
energenata i energije u na{oj zemlji<br />
(tabela 2 i 3).<br />
U tabeli 2 su dati ulazni podaci sa cenom<br />
postrojenja odnosno elektri~ne i toplotne<br />
energije na osnovu trenutne. Ovde se<br />
skre}e pa`nja na cenu samog Cummins<br />
postrojenja koja je za kratak period od<br />
nekoliko godina smanjena skoro duplo<br />
odnosno sa nekih 900 EUR/KWe na<br />
otprilike 500 EUR/KWe. Sa druge strane u<br />
analizi je predvi|eno anga`ovanje doma}ih<br />
stru~njaka za ovu vrstu opreme, tj.<br />
Tabela 2 Primer procene isplativosti<br />
ovla{}enog Cummins distributera i<br />
servisera sa kontinualnom obukom samog<br />
korisnika koji se tako, ukoliko on to `eli,<br />
postepeno osposobljava za preuzimanje<br />
planskih i neplanskih intervencija na<br />
samom postrojenju. Ovaj pristup je dosta<br />
jeftiniji pa tako gornja cena odr`avanja<br />
verovatno nije realna i primenljiva u nekim<br />
drugim okolnostima.<br />
Tabela 3 sa jedne strane prikazuje ukupne<br />
tro{kove eksploatacije po proizvedenom<br />
MWh elektri~ne energije a sa druge strane<br />
su prikazani tro{kovi klasi~ne, odvojene<br />
proizvodnje. Posle otprilike 5,5 godina<br />
korisniku se investicija potpuno isplatila.<br />
Napominje se da je ovo postrojenje<br />
predvi|eno za preko 100 000 sati rada.<br />
Dakle pored energetske efikasnosti i<br />
ekolo{ke prihvatljivosti mala<br />
kogenerativna postrojenja i u trenutnim<br />
uslovima nalaze svoju ekonomsku<br />
Gas-generator set QSK60 1,16 MWe<br />
Godišnja eksploatacija 8000 sati<br />
Ukupna investicija 500 EUR /kWe 580.000 EUR<br />
Operativni i troškovi odr avanja 7 EUR /MWhe<br />
Elektri~na efikasnost 33 - 40 % 38 %<br />
Toplotna efikasnost 40 - 50 % 47 %<br />
Cena gasa 16 EUR /MWh<br />
Toplotni naspram troškova gasa 1,1<br />
Cena elektri~ne energije 2,5 / 3,5 36 EUR /MWhe<br />
Inicijativa dr ave 10/25 EUR /MWhe 0 EUR /MWhe<br />
Tabela 3 Primer procene isplativosti<br />
Slika 7 Primer raspolo`ivosti<br />
Gas 39,5 EUR/Mwhe Toplota 21,8 EUR/MWhe<br />
Servis 7 EUR/MWhe El.energija 36 EUR/MWhe<br />
Back-up 0 EUR/MWhe Inicijativa 0 EUR/MWhe<br />
46,5 EUR/MWhe 57,8 EUR/MWhe<br />
Bonus 11,3 EUR/MWh 104.864 EUR/god<br />
Koeficijent isplativosti 18,08 %<br />
Period isplativosti 5,53 god<br />
[262]<br />
opravdanost. Nesumnjivo je da dr`ava<br />
konkretnom iniicijativom koja je od skoro<br />
i dokumentovana mo`e doprineti da se<br />
period isplativosti svede i na nekih dve ili<br />
tri godine, jer se u okolnostima gde se vodi<br />
ra~una o strategiji kori{}enja prirodnih<br />
resursa, ~istih i efikasnih tehnologija<br />
ovakav sistem za svaki proizvedeni MWh<br />
dodatno subvencioni{e.
Kombinovana proizvodnja elektri~ne<br />
energije i toplote (kogeneracija) se<br />
sa energetskom krizom 70-ih<br />
godina pro{log veka vratila me|u oblasti<br />
interesovanja energeti~ara {irom sveta<br />
zbog svoje nesumnjive prednosti u<br />
energetski efikasnijoj valorizaciji<br />
upotrebljenog goriva. Razmatranje<br />
ekolo{kih problema ponovo isti~e<br />
nesumnjivu prednost kogeneracije nad<br />
odvojenom proizvodnjom elektri~ne<br />
energije i toplote. Iz tog razloga je u EU i<br />
SAD kogeneracija promovisana u<br />
vrhunsku meru za smanjenje emisija<br />
gasova staklene ba{te. U tom smislu je<br />
do{lo i do promene strukture goriva koja<br />
se koriste u kogeneraciji, pri ~emu je<br />
prirodni gas postao dominantan. Mada je<br />
liberalizacija tr`i{ta elektri~ne energije u<br />
EU pretila da zaustavi ovaj trend, ona je<br />
donela i neophodnost racionalizacije<br />
proizvodnje, tj rast efikasnosti konverzije<br />
primarne u korisnu energiju, dakle i porast<br />
primene efikasnijih tehnologija.<br />
Neekonomske cene svih energenata, a<br />
posebno elektri~ne energije su uslovile<br />
skoro potpunu stagnaciju u instalaciji<br />
kogeneracionih postrojenja u Srbiji u<br />
poslednjih 15 godina. Usvajanje Zakona o<br />
energetici stvara preduslove neophodane<br />
za tr`i{no poslovanje u ovoj oblasti i<br />
pravne okvire za {iru primenu distribuirane<br />
proizvodnje elektri~ne energije. S obzirom<br />
na stepen ekonomske snage na{e zemlje,<br />
dominantna razmi{ljenja pri uvo|enju<br />
novih tehnologija bi trebalo da budu<br />
vezana, pored energetske i ekolo{ke<br />
povoljnosti, pre svega za njihovu<br />
ekonomsku opravdanost. U ovom radu je<br />
formiran tehnoekonomski model<br />
valorizacije ulaganja u male kogeneracione<br />
kapacitete. Pri tome kao kvantitivni<br />
ekonomski pokazatelji kori{}eni<br />
kriterijumi bazirani na sada{njoj vrednosti.<br />
Odre|ena je, s obzirom na strukturu<br />
doma}eg elektroenergetskog sektora,<br />
u{teda u emisiji ugljen-dioksida pri<br />
proizvodnji elektri{ne energije i toplote<br />
putem kogeneracije u odnosu na klasi~an<br />
na~in zadovoljenja ovih potreba. Ova<br />
ekolo{ka povoljnost je egzaktno<br />
valorizovana i uklju~ena u model.<br />
Mala kogeneraciona postrojenja<br />
Dansa se u svetu posebna pa`nja posve}uje<br />
konceptu distribuirane proizvodnje<br />
elektri~ne energije, gde kogeneraciona<br />
postrojenja male snage (do 1MWe prema<br />
klasifikacije iz [1,2]) igraju zna~ajnu ulogu<br />
u pokrivanju potreba potro{a~a za<br />
elektri~nom i toplotnom energijom. Za<br />
razliku od kogeneracionih postrojenja<br />
ve}ih snaga koja se uglavnom projektuju<br />
prema specifi~nim zahtevima korisnika,<br />
kogeneraciona postrojenja male snage su<br />
danas dostupna kao standardna re{enja<br />
koja svojim karakteristikama u pogledu<br />
[263]<br />
energija<br />
Dejan Ivezi}, Marija @ivkovi}, Nenad \aji}<br />
Rudarsko-geolo{ki fakultet, Beograd<br />
UDC 502.173:330.13]:621.311.22(497.11)<br />
Mogu}nosti primene malih<br />
kogeneracionih postrojenja<br />
u Srbiji<br />
Rezime<br />
Kogeneraciona postrojenja male snage su danas dostupna kao standardna re{enja koja<br />
svojim karakteristikama u pogledu kompaktnosti, jednostavnosti ugradnje i odr`avanja<br />
otvaraju {iru perspektivu primene kako u manjim industrijskim procesima, tako i za<br />
potrebe {iroke potro{nje. Mogu}nost {ire primene ovih energetski efikasanih i ekolo{ki<br />
pogodnih sistema u na{oj zemlji je uslovljena adekvatnom ekonomskom valorizacijom<br />
ovih prednosti. U radu je predstavljen model za odre|ivanje ekonomske isplativosti<br />
ulaganja u mala kogeneraciona postrojenja sa motorom sa unutra{njim sagorevanjem<br />
kao pogonskim agregatom i prirodnim gasom kao energentom. Pri tome je ekolo{ka<br />
pogodnost ovakvih sistema u doma}im uslovima nov~ano valorizovana i uklju~ena u<br />
model. Data je analiza osetljivosti investicije i rada ovakvih sistema s obzirom na cene<br />
energenata, kapacitete i iskori{}enost postrojenja.<br />
Klju~ne re~i: kogeneracija, ekonomski model, ekolo{ka u{teda.<br />
Abstract<br />
For small cogeneration applications are wide available today, standard, simply<br />
compact pre-packed units, easy for installation and maintenance. Such characteristics<br />
make them useful for different application - from small industrial applications to<br />
demands in households sector. Application of these energy efficient and environmental<br />
friendly systems in our country is closely connected with economical validation of those<br />
advantages. In this paper, model for economic validation of investments in small<br />
cogeneration, with internal combustion engine as a prime mover and natural gas as a<br />
fuel, is presented. Ecological convenience is, for domestic conditions, determined in<br />
money value and included in model. Sensitivity analysis was done according to energy<br />
prices, units’ size and operation time per year.<br />
Key words: cogeneration, economic model, ecological saving.<br />
kompaktnosti, jednostavnosti ugradnje i<br />
odr`avanja otvaraju {iru perspektivu<br />
primene kako u manjim industrijskim<br />
procesima, tako i za potrebe {iroke<br />
potro{nje. Pri tome su takva kogeneraciona<br />
postrojenja naj~e{}e bazirana na primeni<br />
motora sa unutra{njim sagorevanjem koji<br />
kao gorivo koriste prirodni gas. Njihova<br />
prednost je visok elektri~ni stepen<br />
korisnisti pri {irokom rasponu optere}enja,<br />
brzo postizanje radnog optere}enja,<br />
fleksibilnost na promenu optere}enja,<br />
mogu}nost rada sa razli~itim gorivima,<br />
pogodnost odr`avanja i relativno niska<br />
cena. Neki od nedostataka ovakvih<br />
postrojenja, vezano za prisustvo buke i<br />
vibracija se mogu uspe{no re{iti primenom<br />
gotovih kogeneracionih sklopova (motor,<br />
generator, razmenjiva~ toplote u<br />
akusti~nom kontejneru). Visina tro{kova<br />
odr`avanja kogeneracionih postrojenja sa
energija<br />
SUS motorima je zna~ajno iznad<br />
postrojenja sa drugim pogonskim<br />
agregatima.<br />
Za postrojenja sa SUS motorima je<br />
karakteristi~na neophodnost hla|enja pri<br />
radu, o ~emu treba voditi ra~una pri<br />
definisanju toplotnog konzuma. Toplota<br />
koja nastaje pri radu SUS motora<br />
pribli`no ravnomerno se predaje izduvnim<br />
gasovima i rashladnoj te~nosti. Dok su<br />
izduvni gasovi temperature i preko 400°C,<br />
temperatura rashladne te~nosti je mnogo<br />
ni`a, tako da je rekuperativni zagreja~<br />
naj~e{}e kaskadnog tipa i obezbe|uje paru<br />
niskog pritiska ili vrelu vodu. Zbog toga su<br />
mala kogeneraciona postrojenja sa SUS<br />
motorima pogodna pre svega za primenu u<br />
rezidentalnom sektoru, hotelima,<br />
bolnicama i poslovnim objektima<br />
najrazli~itije namene, ali i za potrebe<br />
grejanja staklenika, manjih industrijskih<br />
korisnika i dr. Oblast primene i veli~ina<br />
razmatranih postrojenja odre|uju prirodni<br />
gas, zbog svojih poznatih energetskih i<br />
ekolo{kih prednosti, kao optimalno gorivo.<br />
Prema direktivi 2004/8/EC [1] o<br />
podsticanju kogeneracije svako postojanje<br />
u{tede primarne energije pri kori{}enju<br />
malih kogeneracionih postrojenja ih<br />
defini{e kao visokoefikasan metod<br />
kombinovane proizvodnju elektri~ne<br />
energije i toplote.<br />
Model ekonomskog vrednovanja<br />
kogeneracionog postrojenja<br />
Model tehnoekonomske analize je razvijen<br />
je i detaljno prikazan u [3]. Model<br />
podrazumeva odre|ivanje investicionih<br />
tro{kova i neto godi{njeg profita, a na<br />
osnovu toga i parametara ekonomske<br />
evaluacije za razli~ite vrednosti cena<br />
elektri~ne energije i prirodnog gasa,<br />
razli~ite du`ine rada kogeneracionog<br />
postrojenja u toku godine i razli~ite<br />
veli~ine kogeneracionih postrojenja.<br />
Profitabilnost rada kogeneracionih<br />
postrojenja le`i u mogu}nosti supstitucije<br />
kupovine elektri~ne energije sa mre`e<br />
sopstvenom proizvodnjom uz istovremeno<br />
iskori{}enje toplote koja se u klasi~nim<br />
elektroenergetskim izvorima gubi. Da bi<br />
finansijski efekat bio optimalan, ostvarena<br />
u{teda bi morala pored pokrivanja<br />
uve}anih tro{kova goriva (u odnosu na<br />
klasi~an na~in zadovoljenja ekvivalentnih<br />
toplotnih potreba), da u {to kra}em roku<br />
otplati relativno visoke investicione<br />
tro{kove.<br />
Investicioni tro{ak (T ) obuhvata cenu<br />
inv<br />
kupovine i instalacije kogeneracionog<br />
postrojenja. Godi{nja neto dobit (f ) se t<br />
dobijaja kao razlika u{teda (zarada) i<br />
tro{kova u toku godine, tj.<br />
f = (U + Z + U - T - T + U ) (1)<br />
t ee ee topl gor odr eko t<br />
gde su:<br />
U - u{teda zahvaljuju}i sopstvenoj<br />
ee<br />
proizvodnji elektri~ne energije (bez<br />
kogeneracije ovo bi bili tro{kovi kupovine<br />
elektri~ne energije iz sistema)<br />
Z - arada od prodaje elektri~ne energije<br />
ee<br />
(ukoliko postoji)<br />
U - u{teda na osnovu sopstvene<br />
topl<br />
proizvodnje toplotne energije (bez<br />
kogeneracije ovo bi bili tro{kovi preuzete<br />
toplote)<br />
T - tro{kovi goriva potrebnog za rad<br />
gor<br />
kogeneracionog postrojenja<br />
T - operativni tro{kovi (izuzev goriva) i<br />
odr<br />
tro{kovi odr`avanja kogeneracionog<br />
postrojenja<br />
U - ekolo{ka u{teda<br />
eko<br />
t - godina (t = 1, 2, ..., N)<br />
N - ekonomski vek postrojenja (period na<br />
kom se vr{i ekonomska evaluacija -<br />
usvojen prema [2,3] 15 godina)<br />
U{teda koja je rezultat kori{}enja<br />
elektri~ne energije iz sopstvenih izvora je<br />
jednaka tro{ku elektri~ne energije koja bi<br />
se kupila iz sistema da nema<br />
kogeneracionog postrojenja. Veli~ina ove<br />
u{tede (u nov~anom iznosu) zavisi od<br />
snage i broja ~asova rada kogeneracionog<br />
postrojenja i tarifne politike distributera<br />
elektri~ne energije. U ovom modelu u{teda<br />
zbog kori{}enja elektri~ne energije iz<br />
sopstvenih izvora je definisana tako da je<br />
linearno zavisna od cene elektri~ne<br />
energije.<br />
Odre|ivanje eventualne zarade od prodaje<br />
elektri~ne energije u na{im uslovima je<br />
slo`eno jer u ovoj oblasti tarifni sistem ne<br />
postoji, a trenutna praksa je direktna<br />
pogodba proizvo|a~a i distributera. Zbog<br />
toga je ova zarada izuzeta iz modela, a<br />
pretpostavljeno je da je konzum takav da<br />
sva proizvedena elektri~na energija tro{i na<br />
licu mesta. Ova pretpostavka obuhvata i<br />
slu~aj naturalne razmene elektri~ne<br />
energije ("kilovat za kilovat") izme|u<br />
proizvo|a~a i distributera, koji je prisutan<br />
u praksi u Srbiji.<br />
U{tedu na osnovu sopstvene proizvodnje<br />
toplotne energije, je te{ko u na{im<br />
uslovima egzaktno nov~ano valorizovati<br />
preko cene jedinice proizvedene toplote.<br />
Zbog toga je ta u{teda u modelu odre|ena<br />
preko u{tede prirodnog gasa koji bi se<br />
sagoreo u klasi~nom kotlu da bi se<br />
obezbedila ekvivalentna koli~ina toplote.<br />
Tro{kovi goriva direktno zavise od<br />
veli~ine postrojenja i godi{nje du`ine rada.<br />
Ostali operativni tro{kovi obuhvataju<br />
tro{kove rada i usluga neophodnih za<br />
normalan rad postrojenja i tro{kove<br />
odr`avanja. Ove tro{kove je relativno te{ko<br />
unapred odrediti. Ve}ina proizvo|a~a ima<br />
u ponudi dugoro~ne ugovore o odr`avanju,<br />
sa ciljem smanjenja rizika krajnjeg<br />
korisnika, ali i mogu}nosti kalkulacije<br />
tro{kova odr`avanja. Generalno, zbog<br />
ve}eg broja pokretnih delova i prisutnog<br />
habanja, tro{kovi odr`avanja<br />
kogeneracionih postrojenja sa SUS<br />
motorima, su vi{i u odnosu na postrojenja<br />
sa drugim pogonskim agregatima. Oni<br />
zavise od veli~ine kogeneracionog<br />
postrojenja, njegove snage i uslova rada [3].<br />
[264]<br />
Za odre|ivanje smanjenja emisije<br />
ugljen-dioksida, odnosno ekolo{ke u{tede<br />
pri kori{}enju kogeneracije sa prirodnim<br />
gasom u odnosu na odvojene sisteme<br />
snabdevanja energijom (kupovina<br />
elektri~ne energije iz mre`e i zadovoljenje<br />
toplotnih potreba klasi~nim kotlovskim<br />
postrojenjem) izvr{eno je pore|enje<br />
emitovanih koli~ina pri proizvodnji<br />
jednakih koli~ina energije. Emisija<br />
ugljendioksida kogeneracionog postrojenja<br />
odre|ena je ukupnim stepenom korisnosti,<br />
veli~inom i du`inom rada postrojenja u<br />
toku godine (gorivo je prirodni gas):<br />
(2)<br />
gde je:<br />
η- ukupni stepen korisnosti<br />
kogeneracionog postrojenja<br />
PHR - odnos proizvedene elektri~ne i<br />
toplotne energije kogeneracionog<br />
postrojenja<br />
k - koeficijent emisije ugljendioksida<br />
CO2PG prirodnog gasa<br />
P - instalisana elektri~na snaga<br />
τ - period godi{njeg rada kogeneracionog<br />
postrojenja<br />
Pri snabdevanju energijom iz odvojenih<br />
sistema emisija ugljendioksida jednaka je<br />
zbiru emisija pri proizvodnji elektri~ne<br />
energije u elektro sistemu i ekvivalentne<br />
toplotne energije (gorivo ne mora biti<br />
prirodni gas):<br />
(3)<br />
k - koeficijent emisije ugljendioksida<br />
CO2EE pri proizvodnji el. energije u<br />
elektroenergetskom sistemu<br />
η - stepen korisnosti kotlovskog<br />
k<br />
postrojenja<br />
k - koeficijent emisije ugljen-dioksida<br />
CO2gor goriva koje se koristi za zadovoljenje<br />
toplotnih potreba<br />
Emisija ugljen-dioksida pri proizvodniji<br />
elektri~ne energije u elektroenergetskom<br />
sistemu odre|ena je strukturom njegovih<br />
proizvodnih kapaciteta (termoelektrane na<br />
ugalj, termoelektrane na te~na i gasovita<br />
goriva, nuklearne elektrane,<br />
hidroelektrane), njihovim stepenima<br />
korisnosti kao i sastavom goriva koja se u<br />
njima koriste. Pri odre|ivanju koeficijenta<br />
emisije ugljen-dioksida pri proizvodnji<br />
1kWh elektri~ne energije EPS-a kori{}eni<br />
su podaci o proizvodnji energije, koli~ini<br />
isporu~enog goriva i toplotnoj mo}i<br />
energenata objavljeni u Godi{njim<br />
izve{tajima EPS-a [4], kao i podaci o<br />
koeficijentu emisije ugljen-dioksida
energija<br />
doma}ih lignita [5]. Na osnovu<br />
raspolo`ivih podataka odre|eno je da se<br />
pri proizvodnji 1kWh elektri~ne energije iz<br />
postrojenja EPS-a emituje oko 0,66 kg<br />
CO 2 . S obzirom da u na{im uslovima jo{<br />
uvek ne postoji ekolo{ka taksa ili neka<br />
sli~na mera, za odre|ivanje vrednosti<br />
ekolo{ke u{tede, usvojena je cena<br />
emitovane tone ugljen-dioksida () od 10<br />
EUR [6]. Nov~ano valorizovana u{teda<br />
zahvaljuju}i manjoj koli~ini emitovanog<br />
ugljen-dioksida je:<br />
(4)<br />
Treba primetiti, da u slu~aju kada pri<br />
proizvodnji elektri~ne energije zna~ajan<br />
udeo imaju hidroelektrane, nuklearne<br />
elektrane ili obnovljivi izvori energije,<br />
razlika emitovanog ugljen-dioksida u<br />
izrazu (4) mo`e biti i negativna.<br />
Za ekonomsku evaluaciju u modelu su<br />
kori{}eni slede}i kriterijumi ekonomskog<br />
vrenovanja:<br />
Neto sada{nja vrednost (NPV):<br />
(5)<br />
Ovaj kriterijum daje evaluaciju projektnog<br />
re{enja na bazi diskontovanih neto priliva<br />
(ds - diskontna stopa), odnosno odre|uje<br />
vrednost prihoda ili gubitka nakon<br />
usvojenog ekonomskog veka projekta, ali<br />
svedeno na sada{nju nov~anu vrednost.<br />
Kriterijum za prihvatanje je pozitivna<br />
vrednost ili ve}a vrednost (kod rangiranja<br />
opcija). Evaluacija je u ovom radu izvr{ena<br />
sa stanovi{ta samog projektnog re{enja<br />
(investicija je tro{ak u momentu nastajanja<br />
f 0 = -T inv , nezavisno iz kog izvora se<br />
finansira).<br />
Diskontovani period povra}aja (DPB):<br />
Generalno, projektno re{enje sa kra}im<br />
periodom povra}aja je povoljnije od<br />
projekta sa du`im periodom. Ovim<br />
kriterijumom, me|utim, ne uzimaju se u<br />
obzir tokovi prihoda i tro{kova nakon<br />
perioda povra}aja.<br />
(7)<br />
Analiza mogu}nosti primene<br />
kombinovane proizvodnje<br />
toplotne i elektri~ne energije u<br />
Srbiji<br />
Pove}anje udela prirodnog gasa u<br />
zadovoljenju energetskih potreba je ve}<br />
dugo strate{ko opredeljenje razvoja<br />
energetike na{e zemlje. Racionalno<br />
kori{}enje gasa, kao podloga ukupnog<br />
privrednog razvoja, podrazumeva<br />
kori{}enje sa najve}om efikasno{}u i to sa<br />
stanovi{ta op{te dru{tvenog interesa. Ovo<br />
zna~i selektivan izbor potro{a~a i<br />
efikasnije kori{}enje gasa kod samih<br />
potro{a~a. To je u stvari i pravilan odnos<br />
prema gasu kao neobnovljivom fosilnom<br />
Tabela 1 Struktura potro{nje prirodnog gasa<br />
u Srbiji i EU, 2000.<br />
Sektor potro{nje Srbija EU<br />
Industrija, %<br />
Sirovina, %<br />
50,06<br />
18,34<br />
37,60<br />
Toplane, %<br />
[iroka potro{nja, %<br />
22,21<br />
9,36<br />
41.70<br />
Elektri~na energija, % 2,80 20,7<br />
gorivu i kao plemenitoj tehnolo{koj i<br />
energetskoj sirovini. Devedesetih godina,<br />
zbog poznatih okolnosti, je usled visoke<br />
uvozne zavisnosti gasne privrede iznu|ena<br />
promena strukture eneregtske potro{nje, jer<br />
je prirodni gas u odre|enom stepenu<br />
zamenjen doma}om, energetski skupljom,<br />
elektri~nom energijom. U tabeli 1<br />
prikazana je ostvarena struktura potro{nje<br />
prirodnog gasa u Srbiji i EU iz koje se<br />
jasno vidi da je u Srbiji osnovna potro{nja<br />
vezana za industriju i energetsku potro{nju<br />
u toplanama, dok je potro{nja u<br />
doma}instvima i za proizvodnju elektri~ne<br />
energije relativno mala.<br />
Strate{kim dokumentima [7] je predvi|eno<br />
da potro{nja prirodnog gasa treba da<br />
ostvari najdinami~niju stopu rasta me|u<br />
energentima zbog pove}anja potro{nje i<br />
zbog potrebe postepene supstitucije drugih<br />
energenata. Najve}i deo pove}anja budu}e<br />
potro{nje gasa treba da bude ostvaren u<br />
sektoru {iroke potro{nje i u proizvodnji<br />
elektri~ne energije putem kogeneracije, ne<br />
samo u industrijskim i ve}im<br />
elektroprivrednim elektranama, nego i u<br />
malim kogenerativnim izvorima, u skladu<br />
sa razvojem distribuirane proizvodnje<br />
energije. Ukoliko se ubrza orijentacija na<br />
ulazak u EU, bi}e nu`no ubrzati i prelazak<br />
na sve stro`ije ekolo{ke norme, {to, uz<br />
mogu}u obavezu smanjenja emisija gasova<br />
sa efektom staklene ba{te, mo`e ograni~iti<br />
kori{}enje uglja za proizvodnju elektri~ne<br />
energije, tako da }e i potreba za<br />
kori{}enjem gasa za proizvodnju elektri~ne<br />
energije biti jo{ ve}a.<br />
Me|utim, pored strate{kih energetskih<br />
opredeljenja i uz uva`avanje postojanja<br />
nesumljivih ekolo{kih prednostiu na{im<br />
[265]<br />
uslovima, klju~ni parametar za<br />
uvo|enje kogeneracionih<br />
postrojenja je ekonomska<br />
isplativost. U tom smislu su za<br />
razli~ite kapacitete, du`inu<br />
njihovog rada u toku godine, i<br />
cene elektri~ne energije i<br />
prirodnog gasa, kori{}enjem<br />
formiranog modela, odre|eni<br />
pokazatelji ekonomske<br />
opravdanosti investiranja u mala<br />
kogeneraciona postrojenja u Srbiji.<br />
Na slici 1 je prikazana zavisnost<br />
diskontovanog perioda povra}aja od snage<br />
postrojenja za razli~ite du`ine rada<br />
godi{nje. Pri tome je kalkulacija<br />
sprovedena za cenu elektri~ne energije od<br />
0,04 EUR/kWh i cenu prirodnog gasa od<br />
0,15 EUR/m 3 i bez uklju~ivanja ekolo{ke<br />
u{tede. O~igledno je da uspe{na primena<br />
kogenerativnih postrojenja zahteva {to je<br />
mogu}e du`i period rada u toku godine. To<br />
je posebno izra`eno kod manjih<br />
postrojenja koja pri kra}em godi{njem<br />
kori{}enju ne uspevaju da otplate ni<br />
vrednost sopstvene investicije za ~itav<br />
`ivotni vek. Npr. diskontovani period<br />
povra}aja investicije u postrojenja od<br />
500kW e je u rasponu od 5,5 do 13,5 godina<br />
u zavisnosti da li radi 8.000 ili 4.500 sati<br />
godi{nje. Jasno je da kra}i godi{nji rad ~ini<br />
ovo postrojenje ekonomski neisplativim.<br />
Me|utim, uvo|enje i nov~ano<br />
valorizovanje ekolo{ke u{tede omogu}ava<br />
profitabilnost razmatranog postrojenja i pri<br />
kra}em anga`ovanju u toku godine. Za<br />
kogeneraciono postrojenje snage 500 kW e<br />
je na slici 2 prikazana ekonomi~nost rada<br />
za slu~aj sa i bez uzimanja u obzir<br />
ekolo{ke u{tede. Kao pokazatelj<br />
ekonomi~nosti rada je iskori{}ena neto<br />
sada{nja vrednost po instalisanom 1kW<br />
elektri~ne snage. Ekonomi~nost je<br />
odre|ena za razli~ite periode rada u toku<br />
godine i za usvojene cenovne parametre<br />
(cena elektri~ne energije - 0,04<br />
EUR/kWh, cena prirodnog gasa - 0,15<br />
EUR/m 3 ). Evidentno je da uklju~enje<br />
ekolo{ke komponente doprinosi<br />
ekonomi~nosti rada. Visina te dobiti je<br />
Slika 1 Diskontovani period povra}aja za razli~ite kapacitete i du`ine godi{njeg rada
energija<br />
Slika 2 Uticaj ekolo{ke u{tede na visinu neto sada{nje vrednosti NPV ( EUR/kW e )<br />
Slika 3 Granice profitabilnosti za razli~itu veli~inu<br />
kapaciteta *<br />
* Ve}a udaljenost od grani~ne linije zna~i i ve}u NPV, tj. vi{i stepen profitabilnosti.<br />
odre|ena parametrima u jedna~inama (2-4)<br />
i zavisi kako od karakteristika samog<br />
kogeneracionog postrojenja (ukupni stepen<br />
korisnosti, odnos proizvedene elektri~ne i<br />
toplotne energije) tako i od karakteristika<br />
toplotnog izvora u odvojenoj proizvodnji<br />
(stepen korisnosti, vrsta goriva). U<br />
konkretnom slu~aju ekolo{ka dobit je u<br />
rasponu od 0.002¸0.004 EUR/kWh<br />
proizvedene elektri~ne energije, u<br />
zavisnosti od toga da li je pri odvojenoj<br />
proizvodnji kao energent za zadovoljenje<br />
toplotnih potreba kori{}en prirodni gas,<br />
mazut ili ugalj.<br />
Cene prirodnog gasa i pre svega elektri~ne<br />
energije su klju~ne za budu}nost malih<br />
kogeneracionih postrojenja u Srbiji. Niska<br />
cena prirodnog gasa i visoka cena<br />
elektri~ne energije predstavljali bi idealan<br />
ekonomski ambijent za primenu ove<br />
tehnologije. Za razli~ite veli~ine<br />
instalisanih kapaciteta, na slici 3 prikazane<br />
su granice izme|u oblasti profitabilnog i<br />
neprofitabilnog poslovanja za razli~ite<br />
cene elektri~ne energije i prirodnog gasa, a<br />
pri 6.000 sati rada godi{nje. Jasno je da<br />
ve}i kapaciteti mogu ekonomski da<br />
podnesu i ne{to ni`u cenu elektri~ne<br />
energije, odnosno vi{u cenu prirodnog<br />
gasa. Kra}e vreme godi{njeg rada<br />
drasti~no pogor{ava ekonomiku rada, pa i<br />
fleksibilnost na promene cena elektri~ne<br />
energije i prirodnog gasa. Taj uticaj, slu~aj<br />
postrojenja snage 1MW, prikazan je na<br />
slici 4.<br />
Zaklju~ak<br />
Bez obzira na energetske i ekolo{ke<br />
prednosti kogeneracije, ekonomski faktor<br />
je odlu~uju}i za njenu primenu.<br />
Kori{}enjem tehnoekonomski modela<br />
vrednovanja investiranja u mala<br />
kogeneraciona postrojenja bazirana na<br />
motorima sa unutra{njim sagorevanjem<br />
koja kao pogonsko gorivo koriste prirodni<br />
gas odre|eni su ekonomski pokazatelji<br />
njihovog rada zasnovani na sada{njoj<br />
vrednosti (neto sada{nja vrednost i<br />
diskontovani period povra}aja). Za doma}e<br />
[266]<br />
uslove izvr{ena ekonomska<br />
valorizacija smanjene<br />
emisije ugljen-dioksida pri<br />
spregnutoj proizvodnji<br />
elektri{ne energije i toplote<br />
u odnosu na klasi~an na~in<br />
zadovoljenja ovih potreba.<br />
Visoki investicioni<br />
tro{kovi, posebno manjih<br />
kapaciteta, kao i trenutni<br />
odnos cena elektri~ne<br />
energije i prirodnog gasa<br />
~ine da je rad<br />
kogeneracionih postojenja<br />
u na{oj zemlji neisplativ ili<br />
na granici isplativosti.<br />
Izvesno pobolj{anje<br />
ekonomskih parametara<br />
rada i stimulisanje<br />
proizvodnje mo`e se<br />
ostvariti kroz adekvatno<br />
ekonomsko vrednovanje<br />
ekolo{ke povoljnosti ovog<br />
vida proizvodnje elektri~ne<br />
Slika 4 Granice profitabilnosti za razli~itu godi{nju<br />
iskori{}enost kapaciteta *<br />
* Ve}a udaljenost od grani~ne linije zna~i i ve}u NPV, tj. vi{i stepen profitabilnosti.<br />
i toplotne energije. Tako|e, pokazuje se<br />
da bez obzira {to je visina investicije u<br />
postrojenje zna~ajna stavka, krucijalni<br />
element za uvo|enje malih kogeneracionih<br />
postrojenja je obezbe|enje njihovog<br />
kontinualnog rada u {to du`em periodu u<br />
toku godine. Ukoliko ne postoje toplotne<br />
potrebe u minimum 4.500 sati godi{nje, uz<br />
obezbe|en plasman elektri~ne energije,<br />
kogeneracija nema smisla. S obzirom na<br />
doma}e klimatske uslove, ovaj zahtev je u<br />
sektoru {iroke potro{nje te{ko ispuniti<br />
samo kroz zadovoljenje potreba u<br />
grejanju, ali zato postoje mogu}nosti kroz<br />
kori{}enje za potrebe klimatizacije,<br />
proizvodnje tople vode i sl. U sektoru<br />
industrije, ukoliko je izabran tehnolo{ki<br />
proces zahtevan u pogledu toplote, ovaj<br />
zahtev je jednostavnije ispuniti. Odnos i<br />
visina cena elektri~ne energije i prirodnog<br />
gasa je drugi element koji defini{e<br />
ekonomiku rada, a njihovi pariteti i<br />
veli~ine u Srbiji su takvi da su u<br />
potpunosti destimulativni za ovakvu<br />
primenu kombinovane proizvodnje.
Doneti Zakon o energetici predstavlja prvi<br />
korak u uvo|enju evropskih normi u ovu<br />
oblast. Sa stanovi{ta primene<br />
kogeneracionih postrojenja, on je zna~ajan<br />
pre svega, zbog definisanja obaveze<br />
preuzimanja elekti~ne energije od<br />
nezavisnih proizvo|a~a i davanja<br />
mogu}nosti da se pravilno vrednuju<br />
razvojna i ekolo{ka komponenta uvo|enja<br />
ovakvih tehnologija.<br />
Literatura<br />
[1] Directive 2004/8/EC of the European<br />
Parliament and of the Council of 11<br />
February 2004 on the Promotion of<br />
Cogeneration Based on a Useful Heat<br />
Demand in the Internal Energz Market and<br />
Amending Directive 92/42/EEC.<br />
[2] The European Association for the<br />
Promotion of Cogeneration, EDUCOGEN<br />
- An educational tool for cogeneration,<br />
Second edition, 2001, published on:<br />
http://www.cogen.org/projects/educogen.htm<br />
[3] Ivezi} D., @ivkovi} M., \aji} N.,<br />
Analiza uticajnih parametara na primenu<br />
malih kogeneracionih postrojenja,<br />
Elektroprivreda, Zajednica jugoslovenske<br />
elektroprivrede, Beograd, Vol. 57 (2005)<br />
No. 2, in press.<br />
[4] Godi{nji izve{taji za 2000, 2001, 2002,<br />
2003 -<br />
www.eps.co.yu/publikacije/godisnji.php<br />
[5] Radovanovi} M., Ad`i} M., Simi} D.,<br />
Jovanovi} V., Milinkovi} S., Ugljendioksid<br />
kao klju~ni faktor efekta staklene<br />
ba{te, Monografija povodom<br />
memorijalnog skupa Turboma{ine,<br />
grejanje i kilmatizacija, Beograd, 1992,<br />
str. 291-301.<br />
[6] International Energy Agency,<br />
International Emission Trading From<br />
Concept to Reality, OECD/IEA, 2001.<br />
[7] Grupa autora, Strategija razvoja<br />
energetike SR Jugoslavije do 2020. godine<br />
sa vizijom do 2050. godine, Ekonomski<br />
institut, Beograd, 1997.<br />
1. Uvod<br />
Proces prerade suncokreta po~inje<br />
izdvajanjem jezgra iz semenke, odnosno iz<br />
omota~a (ljuske). Ova operacija se obavlja<br />
na tehnolo{koj liniji koja omogu}ava<br />
regulaciju jezgra u materijalu, koji ide<br />
dalje na preradu za proizvodnju<br />
suncokretovog ulja.<br />
Sadr`aj ljuske je u granicama 28-30 % od<br />
sadr`aja semenke, a samo 2/3 je<br />
raspolo`ivo za sagorevanje, odnosno oko<br />
60 000 t/godi{nje (prera~unato na osnovu<br />
prose~ne godi{nje proizvodnje suncokreta<br />
kod nas, koja iznosi 300 000 t).<br />
Suncokretova ljuska, kao nusprodukt<br />
proizvodnje ulja, mo`e se iskoristiti na<br />
nekoliko na~ina:<br />
[267]<br />
energija<br />
Dr Dragan Tucakovi}, dr Titoslav @ivanovi},<br />
dr Dragana Stoiljkovi}, mr Vladimir Jovanovi}<br />
Ma{inski fakultet, Beograd<br />
UDC 662.637:662.921<br />
Lo`i{ta za sagorevanje<br />
suncokretove ljuske<br />
Rezime<br />
Suncokretova ljuska kao gorivo za industrijske kotlove ima brojne prednosti. Ona je<br />
obnovljiv izvor energije, ne sadr`i sumpor, ima zanemarljiv sadr`aj pepela, mali sadr`aj<br />
vlage i ne doprinosi efektu staklene ba{te. Me|utim, ima i odre|ene nedostatke kao {to<br />
su mala zapreminska toplotna mo}, niska temperatura topljenja pepela itd.<br />
Karakterizacijom suncokretove ljuske kao goriva, njenog te~nog i ~vrstog taloga<br />
dobijeni su odgovaraju}i rezultati prikazani u uvodu.<br />
Na osnovu vi{e od dvadeset pet godina iskustva u proizvodnji kotlova za sagorevanje<br />
suncokretove ljuske, u na{oj zemlji su poslednjih godina proizvedena dva parna kotla.<br />
Fabrika kotlova Minel Kotlogradnja je razvila novi, pobolj{ani kotao kapaciteta 6,95<br />
kg/s. Kotao je projektovan za alternativno sagorevanje suncokretove ljuske, prirodnog<br />
gasa i ulja za lo`enje, odnosno te~nih i ~vrstih taloga koji ostaju u procesu proizvodnje u<br />
Industriji ulja Dijamant - Zrenjanin.<br />
Termoelektro je u saradnji sa Od`a~ar - Kotloremontom projektovao kotao kapaciteta<br />
2,22 kg/s za alternativno sagorevanje ljuske i te{kog te~nog goriva-mazuta u fabrici ulja<br />
Dunavka-Veliko Gradi{te. Prakti~no, novim konstrukcijama lo`i{ta za sagorevanje<br />
suncokretove ljuske date su smernice za njihov dalji razvoj.<br />
Klju~ne re~i: kotao, ljuska suncokreta, sagorevanje, gorivo.<br />
Abstract<br />
Biomass, sunflower husk specifically, as a fuel for industrial boilers has a lot of<br />
advantages and few major drawbacks. It is a renewable, global warming friendly fuel,<br />
without sulfur compounds, the ash content is negligible. Total water content is low. The<br />
major drawbacks are: low bulk density and low energy concentration demanding large<br />
storage space and fuel flow rates and low ash fusion temperature.<br />
29 years ago (in 1976.) Minel Boiler Industry Belgrade has constructed first steam<br />
boiler fired on sunflower husk. It was designed for dual fuel combustion with one heavy<br />
oil burner (start) and vertical cyclone for sunflower husk combustion. In this paper some<br />
of the 30 year experiences in sunflower husk combustion are given including combustion<br />
of husk and milled husk.<br />
Key words: boiler, sunflower husk, combustion, fuel.<br />
- kao sto~na hrana (vrlo niska proteinska<br />
vrednost - ispod 5%),<br />
- kao dodatni materijal u suncokretovoj<br />
sa~mi (samlevena),<br />
- kao prostirka za stoku,<br />
- kao gra|evinski materijal i<br />
- kao gorivo.<br />
2. Suncokretova ljuska kao<br />
gorivo<br />
Kori{}enje suncokretove ljuske kao goriva,<br />
u industrijskim kotlovima, posebno je<br />
zna~ajno s obzirom na rastu}u cenu<br />
energenata i energije i poo{trene zahteve u<br />
cilju za{tite `ivotne sredine. U industrijskim
energija<br />
Slika 1 Proizvodnja suncokreta u na{oj zemlji u periodu 1992-1997.<br />
postrojenjima cena energije direktno uti~e<br />
na formiranje cene proizvoda, pa je<br />
Tabela 1 Tehni~ka analiza suncokretove ljuske<br />
upotreba<br />
suncokretove ljuske<br />
kao energenta, u<br />
industriji za<br />
proizvodnju jestivog<br />
ulja, vrlo zna~ajna jer<br />
se {tedi kvalitetno i<br />
skupo gorivo - mazut<br />
ili prirodni gas.<br />
Proizvodnja<br />
suncokreta u na{oj<br />
zemlji je prilago|ena<br />
na{im potrebama i<br />
prikazana je za<br />
protekli period od {est<br />
godina (1992-1997)<br />
na slici 1.<br />
Suncokretova ljuska<br />
kao gorivo ima niz prednosti. Spada u<br />
obnovljiva goriva, pri sagorevanju uti~e na<br />
[268]<br />
smanjenje emisije ugljen-dioksida, ne<br />
sadr`i sumpor a sadr`aj pepela joj je<br />
zanemarljiv. Ukupni sadr`aj vlage je mali<br />
(oko 10%), a toplotna mo} radne mase<br />
ljuske iznosi oko 16 000 kJ/kg.<br />
Osnovni nedostaci suncokretove ljuske su<br />
mala nasipna i zapreminska gustina, niska<br />
temperatura topljenja pepela i visok<br />
sadr`aj kalijum-oksida.<br />
Ispitivanje karakteristika suncokretove<br />
ljuske obuhvata: ispitivanje sadr`aja grube<br />
vlage na uzorku radne mase, ispitivanja<br />
sadr`aja higro-skopske vlage, pepela,<br />
volatila i koksnog ostatka na uzorku<br />
analiti~ke mase (uzorak bez grube vlage) i<br />
ispitivanje gornje toplotne mo}i na uzorku<br />
analiti~ke mase.<br />
Rezultati ispitivanja tehni~ke analize dva<br />
uzorka i srednja vrednost ispitivanja<br />
prikazani su u tabeli 1, dok su rezultati<br />
ispitivanja<br />
Naziv veli~ine Oznaka Jedinica mere Ispitivanje 1 Ispitivanje 2 Srednja vrednost<br />
Gruba vlaga W g % 3,93 4,20 4,10<br />
Higroskopska vlaga W ha % 8,07 8,08 8,08<br />
Pepeo A a % 3,39 3,67 3,53<br />
Volatili V ga % 66,44 66,95 66,69<br />
Fiksni ugljenik C fixa % 22,10 21,30 21,70<br />
Koksni ostatak K a % 25,49 24,97 25,23<br />
Gornja toplotna mo} H ga kJ/kg 18362 18054 18190<br />
Tabela 2 Sastav pepela suncokretove ljuske<br />
Fe 2O 3 Al 2O 3 TiO 2 MgO SiO 2 MnO CaO Na 2O K 2O<br />
15,7 % 0,62 % < 0,02 % 13,36 % 3,65 % 0,06 % 21,00 % 0,96 % 41,21 %<br />
Tabela 3 Elementarna i tehni~ka analiza i toplotna mo} suncokretove ljuske za razli~ite mase<br />
Naziv veli~ine Oznaka Jedinica mere Radna masa Analiti~ka masa Suva masa Sagorljiva masa<br />
Elementarna analiza<br />
Ugljenik C % 42,53 44,35 48,24 50,17<br />
Vodonik H % 5,15 5,36 5,84 6,07<br />
Tabela 3 Elementarna i tehni~ka analiza i toplotna mo} suncokretove ljuske za razli~ite mase (nastavak)<br />
Naziv veli~ine Oznaka Jedinica mere Radna masa Analiti~ka masa Suva masa Sagorljiva masa<br />
Azot N % 0,71 0,74 0,81 0,84<br />
Sumpor S % 0,21 0,22 0,24 0,25<br />
Kiseonik, iz<br />
razlike<br />
O % 36,17 37,72 41,03 42,67<br />
Tehni~ka analiza<br />
Ukupna vlaga W % 11,85 - - -<br />
Gruba vlaga Wg % 4,10 - - -<br />
Higroskopska<br />
vlaga<br />
Wh % 7,75 8,08 - -<br />
Sagorljivo - % 84,77 88,39 96,16 100,00<br />
Pepeo A % 3,38 3,53 3,84 -<br />
Volatili V g % 63,96 66,69 72,55 75,45<br />
Koksni ostatak K % 24,19 25,23 27,45 24,55<br />
Fiksni ugljenik C fix % 20,81 21,70 23,61 24,55<br />
Gornja toplotna<br />
mo}<br />
Donja toplotna<br />
mo}<br />
Toplotna mo}<br />
H g kJ/kg 17444 18190 19789 20579<br />
H d kJ/kg 15989 16782 18475 19213<br />
sastava pepela<br />
suncokretove<br />
ljuske (sadr`aja<br />
metala i minerala<br />
u pepelu, izra`en<br />
u obliku oksida)<br />
prikazani su u<br />
tabeli 2.<br />
Podaci<br />
elementarne i<br />
tehni~ke analize,<br />
kao i toplotne<br />
mo}i<br />
suncokretove<br />
ljuske, za<br />
razli~ite mase<br />
ljuske, dati su u<br />
tabeli 3. Treba<br />
napomenuti, da<br />
osnov za<br />
prora~une<br />
sagorevanja<br />
suncokretove<br />
ljuske predstavlja<br />
sastav radne<br />
mase.<br />
3. Hronolo{ki<br />
razvoj<br />
lo`i{ta za<br />
suncokretovu<br />
ljusku kod<br />
nas<br />
3.1. Parni<br />
kotao sa<br />
vertikalnim<br />
predlo`i{tem<br />
Daleke 1976. u<br />
okviru<br />
proizvodnje<br />
suncokretovog<br />
ulja u Sunce-<br />
Sombor, od<br />
strane fabrike<br />
kotlova Minel-<br />
Kotlogradnja,<br />
izgra|en je
energija<br />
Slika 2 Dispozicija parnog kotla sa<br />
vertikalnim predlo`i{tem za<br />
sagorevanje suncokretove ljuske<br />
1. Bunker za ljusku sa dodava~em; 2. Gorionik za<br />
suncokretovu ljusku; 3. Vertikalno predlo`i{te; 4.<br />
Vazduh za sagorevanje; 5. Lo`i{ni levak; 6. Gorionik<br />
za rezervno gorivo - mazut; 7. Lo`i{te; 8. Cevna<br />
re{etka; 9. Konvektivni (kosi) ispariva~; 10. Zagreja~<br />
vode; 11. Dimnja~a<br />
industrijski parni kotao za sagorevanje<br />
suncokretove ljuske. Produkcija zasi}ene<br />
pare radnog pritiska 13 bar, {to odgovara<br />
temperaturi pare od oko 190 oC, iznosila je<br />
2,78 kg/s, a temperatura napojne vode<br />
105 oC. Stepen korisnosti ovog kotla, za<br />
tada{nje uslove, iznosio je vrlo visokih<br />
78 %. Dispozicija parnog kotla prikazana<br />
je na slici 2.<br />
Sagorevanje suncokretove ljuske se<br />
obavlja u vertikalnom ciklonskom<br />
predlo`i{tu (3) izgra|enom od skupih<br />
vatrootpornih opeka, pre~nika Ø1300 mm i<br />
visine 1800 mm, u koje se ljuska dovodi iz<br />
bunkera (1) posredstvom pu`nog<br />
dodava~a, odozgo, kroz gorionik (2).<br />
Vazduh za sagorevanje se odozdo, kroz za<br />
to posebno konstruisani pod, tangencijalno<br />
uvodi u predlo`i{te i stvara vrtlog u kome<br />
suncokretova ljuska sagoreva a produkti<br />
sagorevanja zatim struje kroz horizontalni<br />
me|ukanal, skre}u nagore, iznad lo`i{nog<br />
levka (5) i ulaze u lo`i{te (7) parnog kotla.<br />
U njemu se gasovi hlade na temperaturu sa<br />
kojom bezbedno mogu da u|u u kanal<br />
naknadih grejnih povr{ina u kome se, po<br />
toku gasova, nalaze cevna re{etka (8), kosi<br />
ispariva~ (9) i dva stupnja zagreja~a vode<br />
(10). Nakon zagreja~a, dinmi gasovi<br />
skre}u u dimnja~u (11) i napu{taju parni<br />
kotao. Za startovanje kotla koristi se<br />
gorionik za rezervno gorivo-mazut (6), koji<br />
mo`e da se upotrebi i za dopunsko lo`enje.<br />
Bilo je poku{aja da se vertikalno ciklonsko<br />
predlo`i{te ekrani{e i spre~i brzo<br />
propadanje skupe vatrootporne opeke,<br />
me|utim, zbog nemogu}nosti da se ostvari<br />
kvalitetna cirkulacija vode u ekranima od<br />
toga se, nakon nekoliko rekonstrukcija,<br />
odustalo.<br />
Slika 3 Dispozicija parnog kotla sa horizontalnim<br />
predlo`i{tem za sagorevanje suncokretove ljuske<br />
1. Horizontalno ciklonsko predlo`i{te; 2. Lo`i{te; 3. Cevna re{etka; 4.<br />
Konvektivni (zastavasti) ispariva~; 5. Zagreja~ vode; 6. Gorionik za<br />
rezervno gorivo - mazut; 7. Gorionik za suncokretovu ljusku; 8. Sekundarni<br />
vazduh za sagorevanje; 9. Tercijarni vazduh za sagorevanje; 10. Dimni<br />
kanal<br />
3.2. Parni kotao sa horizontalnim<br />
predlo`i{tem<br />
Nekoliko godina kasnije, za potrebe<br />
fabrike ulja Dunavka iz Velikog Gradi{ta,<br />
izgra|en je od strane istog proizvo|a~a,<br />
parni kotao za sagorevanje suncokretove<br />
ljuske sa horizontalnim predlo`i{tem, istih<br />
parametara pare. Produkcija kotla je bila<br />
manja i iznosila je 1,11 kg/s. Dispozicija<br />
ovog kotla predstavljena je na slici 3.<br />
Suncokretova ljuska se primarnim<br />
vazduhom u horizontalno predlo`i{te (1)<br />
dovodi tangencijalno kroz gorionik (7).<br />
Ciklonsko predlo`i{te, pre~nika Ø1450<br />
mm, izgra|eno je od vatrootpornog<br />
materijala.<br />
Najve}a koli~ina vazduha za sagorevanje<br />
se, kao sekunradni vazduh, dovodi se kroz<br />
mlaznice (8) postavljene na podu<br />
predlo`i{ta i stvara ciklon u kome se<br />
odvija glavno sagorevanje ljuske. Kasnije<br />
dogorevanje suncokretove ljuske obavlja<br />
se, dodavanjem tercijarnog vazduha (9), u<br />
lo`i{tu parnog kotla (2). U lo`i{tu se preda<br />
odre|ena koli~ina toplote dimnih gasova<br />
ozra~enom ispariva~u u cilju isparavanja<br />
najve}eg dela vode, a potom ohla|eni<br />
gasovi struje preko cevne re{etke (3),<br />
konvektivnog ispariva~a (4) izra|enog u<br />
obliku zastava i tri paketa zagreja~a vode<br />
(5) gde se naknadno ohlade i kroz dimni<br />
kanal (10) napu{taju kotao i odlaze u<br />
atmosferu.<br />
Za startovanje kotla koristi se gorionik za<br />
rezervno gorivo-mazut (6), sme{ten na ~elu<br />
predlo`i{ta, koji mo`e da se upotrebi i za<br />
dopunsko lo`enje.<br />
Suncokretova ljuska je veoma abrazivna,<br />
zbog ~ega vrlo brzo stradaju vatrootporne<br />
opeke ciklonskog predlo`i{ta. Zamena i<br />
[269]<br />
popravka ciklona iziskuje<br />
~este prekide u radu.<br />
3.3. Parni kotao sa<br />
horizontalnim<br />
ekranisanim<br />
predlo`i{tem<br />
Kotao nove konstrukcije<br />
isporu~en je po~etkom<br />
1980. godine fabrici ulja<br />
„Dijamanat” u Zrenjaninu<br />
od strane Minel-<br />
Kotlogradnje (slika 4).<br />
Pove}anje kapaciteta kotla<br />
i spre~avanje brzog<br />
stradanja ozida zahtevalo<br />
je uvo|enje ve}e koli~ine<br />
suncokretove ljuske,<br />
pove}anje grejnih povr{ina<br />
kotla i postavljanje<br />
membrana u prostor za<br />
sagorevanje ljuske. To je<br />
postignuto ekranisanjem<br />
horizontalnog ciklonskog<br />
predlo`i{ta i druga~ijim<br />
rasporedom grejnih<br />
povr{ina u konvektivnom<br />
gasnom kanalu.<br />
Raspolo`iva koli~ina<br />
suncokretove ljuske, koja<br />
ostaje prilikom prerade<br />
suncokreta, iznosila je 0,78 kg/s (2,8 t/h).<br />
Tehni~ki podaci parnog kotla su:<br />
� kapacitet kotla 6,94 kg/s<br />
� radni pritisak 15,7 bar<br />
� temperatura napojne vode 105 °C<br />
Ciklonsko predlo`i{te (1) je horizontalno<br />
postavljeno, a zidovi ciklona su izvedeni<br />
kao ”membranski zid” od cevi Ø57x4 mm<br />
sa korakom 80 mm. Pre~nik ciklona je<br />
Ø2600 mm i du`ina 3000 mm. Cevi<br />
”membranskog zida” su trnovane kako bi<br />
se lak{e prekrile specijalnom {amotnom<br />
masom u cilju boljeg sagorevanje<br />
suncokretove ljuske. Na prednjoj strani<br />
ciklona postavljen je gorionik za<br />
sagorevanje prirodnog gasa (3). Ciklonsko<br />
predlo`i{te je dimenzionisano tako da<br />
omogu}ava alternativno sagorevanje<br />
prirodnog gasa i suncokretove ljuske.<br />
Cirkulacija vode u kotlu je prirodna.<br />
Cirkulaciono kolo ciklonskog predlo`i{ta<br />
je izvedeno sa spusnim i podiznim cevima<br />
i nezavisno je od cirkulacionog kola samog<br />
kotla.<br />
Za istovremeno ubacivanje suncokretove<br />
ljuske i primarnog vazduha predvi|en je<br />
gorionik (2) koji je postavljen<br />
tangencijalno u odnosu na ciklonsko<br />
predlo`i{te. Sekundarni vazduh (4),<br />
neophodan za sagorevanje ljuske, ubacuje<br />
se tako|e tangencijalno po podu ciklona,<br />
kroz odgovaraju}e mlaznice i stvara<br />
vazdu{ni ciklon u kome ljuska odli~no<br />
sagoreva. Za dogorevanje suncokretove<br />
ljuske predvi|en je i tercijarni vazduh (4)<br />
koji se uduvava u lo`i{te (5) iznad i ispod<br />
ciklonskog predlo`i{ta.<br />
Pri radu kotla sa prirodnim gasom<br />
predvi|en je poseban ventilator sve`eg<br />
vazduha, a za suncokretovu ljusku dva
energija<br />
Slika 4 Dispozicija parnog kotla sa horizontalnim<br />
ekranisanim predlo`i{tem<br />
1. Ekranisano horizontalno ciklonsko predlo`i{te; 2. Kanal za dovod ljuske u ciklon;<br />
3. Gorionik za prirodni gas; 4. Mlaznice za sekundarni i tercijarni vazduh; 5. Lo`i{te;<br />
6. Konvektivni (zastavasti) ispariva~; 7. Duva~i gara; 8. Konvektivni gasni kanal; 9.<br />
Zagreja~ vode - predispariva~; 10. Zagreja~ vode; 11. Dimni kanal<br />
ventilatora - jedan za primarni i sekundarni<br />
vazduh i drugi za tercijarni vazduh.<br />
Na izlazu iz lo`i{ta, iznad lo`i{nog ”nosa”,<br />
sme{ten je zastavasti konvektivni ispariva~<br />
(6). U kanalu naknadnih grejnih povr{ina<br />
(8) nalazi se zagreja~ vode (10) sa<br />
predispariva~em (9). Gasoviti produkti<br />
sagorevanja struje preko grejnih povr{ina<br />
sme{tenih u konvektivnom gasnom kanalu,<br />
hlade se na `eljenu temperaturu a zatim,<br />
kroz dimni kanal (11), bivaju izba~eni<br />
ventilatorom za dimne gasove u atmosferu.<br />
Kotao je opremljen automatskom<br />
regulacijom, signalizacijom i merenjem na<br />
liniji goriva, vazduha, dimnih gasova, pare<br />
i vode. Predvi|ena je i sigurnosna blokada<br />
koja garantuje bezbedan rad kotla.<br />
3.4. Parni kotao sa horizontalnim<br />
ekranisanim predlo`i{tem -<br />
pobolj{ana konstrukcija<br />
Tokom eksploatacije parnog kotla sa<br />
horizontalnim ekranisanim predlo`i{tem<br />
uo~eno je niz nedostataka, od kojih su<br />
najproblemati~niji: intenzivno prljanje<br />
grejnih povr{ina lete}im pepelom i<br />
zasipanje grejnih povr{ina sme{tenih u<br />
konvektivnom gasnom kanalu nesagorelom<br />
ljuskom. Zato se pristupilo odgovaraju}im<br />
rekonstrukcijama u gasnom traktu kotla<br />
(slika 5). ^etvrti paket zagreja~a vode<br />
(drugi paket predispariva~a) zamenjen je<br />
kosim konvektivni ispariva~em (6) sa<br />
ve}im popre~nim korakom cevi u<br />
koridornom rasporedu. Zagreja~ vode je<br />
posebnom prestrujnom cevi (5) spojen sa<br />
gornjim izlaznim kolektorom. Ugra|eni su<br />
u podu lo`i{ta otvori za otpepeljivanje (2) i<br />
ozidan je donji deo lo`i{ta (3) oko kose<br />
ravni. Postavljena kosa ravan u lo`i{nom<br />
levku predstavlja kosu re{etku, koja<br />
omogu}ava potpuno sagorevanje<br />
suncokretove ljuske (dogorevanje u sloju) i<br />
obezbe|uje sakupljanje pepela u pepeljari (4).<br />
4. Tendencije u konstrukciji<br />
lo`i{ta za suncokretovu ljusku<br />
Kod sagorevanja suncokretove ljuske<br />
potrebno je da se obezbedi dovoljno<br />
vremena da ona potpuno sagori, bilo u<br />
letu, bilo u sloju, dok za sagorevanje<br />
dopunskog goriva treba da se obezbedi<br />
odgovaraju}i prostor za razvijanje i<br />
prostiranje plamena u cilju njegovog<br />
potpunog sagorevanja.<br />
Va`an preduslov za dobro i potpuno<br />
sagorevanje suncokretove ljuske jeste<br />
pravilna raspodela sve`eg vazduha za<br />
sagorevanje. Vazduh se jednim delom<br />
ubacuje zajedno sa ljuskom kao primarni,<br />
zatim se najve}i deo vazduha, kao<br />
sekundarni, uvodi oko suncokretove ljuske<br />
radi stvaranja ciklona ili ispod kose re{etke<br />
(kod sagorevanja u manjim lo`i{tima), a<br />
tre}i deo se uvodi kao tercijarni u cilju<br />
dogorevanja ljuske u letu ili ispod ravne<br />
re{etke, ~ime se omogu}ava njeno dobro<br />
sagorevanje, kako u letu, tako i u sloju na<br />
re{etkama.<br />
Poznato je, da je pored koksnog ostatka,<br />
pepeo suncokretove ljuske dosta lagan, pa<br />
strujom dimnih gasova biva povu~en iz<br />
lo`i{ta u konvektivne gasne kanale ili<br />
plamenu i dimne cevi (grejne povr{ine<br />
kotla). Da bi se izbeglo ve}e talo`enje<br />
pepela i ljuske u gasnim kanalima, a<br />
samim tim i ~e{}i zastoji kotla radi<br />
~i{}enja, predvi|eno je da se, na svim<br />
delovima kotla u kojima struja dimnih<br />
gasova ima nagala skretanja, postave<br />
odgovaraju}i levkovi za talo`enje pepela,<br />
[270]<br />
Slika 5 Dispozicija parnog kotla sa horizontalnim<br />
ekranisanim predlo`i{tem - pobolj{ana konstrukcija<br />
1. Otvor za dovod ljuske u horizontalni ekranisani ciklon; 2. Otvori u podu<br />
za odvo|enje pepela; 3. Lo`i{te-ozidani deo; 4. Lo`i{te-pepeljara; 5.<br />
Prestrujna cev zagreja~a vode; 6. Konvektivni (kosi) ispariva~; 7.<br />
Konvektivni (zastavasti) ispariva~<br />
kako bi se kotao u toku pogona mogao<br />
~istiti.<br />
4.1. Kotao sa horizontalnim<br />
ciklonskim hla|enim predlo`i{tem i<br />
re{etkom za dogorevanje ljuske<br />
Ova konstrukcija je nastala u fabrici<br />
kotlova Minel-Kotlogradnja kao rezultat<br />
vi{egodi{njeg iskustva u projektovanju<br />
kotlova za sagorevanje suncokretove<br />
ljuske. Parni kotao je naru~ila fabrika ulja<br />
Dijamant-Zrenjanin 1998. sa ciljem<br />
pove}anja kapaciteta postoje}e energane.<br />
Tehni~ki podaci ovog kotla (slika 6) su:<br />
� kapacitet kotla 6,94 kg/s<br />
� radni pritisak 15,7 bar<br />
� temperatura napojne vode 105 °C<br />
Ciklonsko predlo`i{te je izvedeno kao<br />
horizontalno sa membranskim zidom od<br />
cevi Ø57x4 mm (1). Na ~elu ciklona<br />
ugra|en je gorionik (3) za kombinovano<br />
sagorevanje prirodnog gasa, mazuta i<br />
te~nog ostatka iz tehnolo{ke linije<br />
proizvodnje jestivog ulja i margarina.<br />
Te~ni ostatak iz razli~itih delova<br />
proizvodnog procesa sastoji se iz vi{e<br />
elemenata: otpadni masni sediment, sirovo<br />
biljno ulje, prerafinisani sediment i<br />
otpadna masno}a, koji sagorevanjem daju<br />
razli~ite koli~ine toplote.<br />
Podaci dobijeni ispitivanjem te~nog<br />
ostatka dati su, sa osnovnim<br />
karakteristikama, u tabeli 4.<br />
Konstrukcija parnog kotla je izvedena sa<br />
jednim bubnjem, membranskim zidovima i<br />
prirodnom cirkulacijom. Kotao radi sa<br />
podpritiskom u lo`i{tu i gasnom traktu.<br />
Lo`i{te kotla (7) je kaveznog oblika,<br />
izvedeno kao zavareni cevni sistem. Donji
energija<br />
Tabela 4 Osnovne karakteristike te~nog ostatka suncokretove ljuske<br />
Uzorak 1 2 3 4<br />
Naziv<br />
Otpadni masni<br />
sediment<br />
Sirovo biljno ulje<br />
Prerafinisani<br />
sediment<br />
Otpadna<br />
masno}a<br />
Faza Gornja Donja Gornja Donja - -<br />
Vizuelni opis<br />
Te~nost,<br />
tam. braon<br />
-crvena<br />
@elatin,<br />
svetlo<br />
braon<br />
Te~nost,<br />
tamno<br />
braon<br />
Te~nost,<br />
tamno<br />
braon<br />
Gusti,<br />
lepljivi<br />
`elatin<br />
^vrsta materija<br />
na 33 °C,<br />
homogeno<br />
ulje na 50 °C<br />
Udeo faze [%v/v] 68,3 31,7 89,6 10,4 - -<br />
Gustina na 15 °C [kg/m3 ] 923 - 939 955 - at 45°C 890<br />
Temperatura paljenja [°C] 235 - 227 - - -<br />
Temperatura stinjavanja [°C] -13 - -14 -13 - -<br />
Sadr`aj vode [%m/m] trag 33,6 trag trag 50,6 -<br />
Pepeo A [%m/m] 1,00 0,46 0,25 0,31 3,26 0,041<br />
pH vrednost 6 6 6 6 - 6<br />
H g [kJ/kg] 37753 19556 38396 - 14995 nije se upalila<br />
Slika 6 Dispozicija kotla sa horizontalnim ekranisanim predlo`i{tem i re{etkom<br />
za dogorevanje ljuske<br />
1. Ekranisano horizontalno ciklonsko predlo`i{te; 2. Kanal za dovod ljuske u ciklon; 3. Kombinovani gorionik; 4.<br />
Mlaznice za sekundarni vazduh; 5. Mlaznice za tercijarni vazduh; 6. Otvori za kontrolu sagorevanja; 7. Lo`i{te; 8.<br />
Cevna re{etka; 9. Konvektivni (vertikalni) ispariva~; 10. Konvektivni (kosi) ispariva~; 11. Tri paketa zagreja~a<br />
vode; 12. Zagreja~ vode; 13. Duva~i gara; 14. Dimni kanal; 15. Lo`i{ni levak; 16. Re{etka za dogorevanje; 17.<br />
Levak kose ravni<br />
[271]<br />
deo lo`i{ta<br />
zavr{ava se<br />
levkom (15) i<br />
re{etkom za<br />
dogorevanje<br />
suncokretove<br />
ljuske (16). Prednji<br />
deo levka obrazuje<br />
kosu ravan ispod<br />
koje se dovodi<br />
vazduh kroz levak<br />
(17). Gornji deo<br />
zadnjeg zida lo`i{ta<br />
zavr{ava se<br />
cevnom zavesom<br />
(8) sa cevima u<br />
{ahovskom<br />
rasporedu.<br />
Naknadne grejne<br />
povr{ine ~ine:<br />
vertikalni<br />
konvektivni<br />
ispariva~ (9) sa cevima u koridornom<br />
rasporedu, kosi konvektivni ispariva~<br />
(10) u<br />
vertikalnom gasnom kanalu sa cevima u<br />
koridornom rasporedu i tri paketa<br />
zagreja~a vode (11) sa cevima u<br />
{ahovskom rasporedu. Zidovi gasnog<br />
kanala su membranskog tipa. Instalisana su<br />
tri ventilatora za sve` vazduh, za<br />
dovo|enje vazduha za sagorevanje na tri<br />
mesta: u ciklonsko predlo`i{te, kosi deo<br />
levka i re{etku za dogorevanje.<br />
Primarni vazduh se uduvava sa<br />
suncokretovom ljuskom (2), sekundarnim<br />
vazduhom se vr{i vrtlo`enje struje<br />
suncokretove ljuske (4), a tercijarni vazduh<br />
se uduvava po obimu na izlaznom delu<br />
ciklona (5), zatim ispod re{etke za<br />
dogorevanje (16) i kose ravni (17).<br />
Izvla~enje dimnih gasova se vr{i prinudno<br />
pomo}u ventilatora dimnih gasova. Iza<br />
zagreja~a vode (11) sme{ten je ~etvrti<br />
paket zagreja~a vode (12) u cilju<br />
sni`avanja temperature dimnih gasova, s<br />
obzirom da je kotao predvi|en za<br />
alternativno sagorevanje tri vrste goriva i<br />
uslove rada vla`nog pre~ista~a dimnih<br />
gasova (skrubera).<br />
Tokom probnog pogona, 1998. i 1999. u<br />
Industriji ulja Dijamant-Zrenjanin<br />
obavljena su merenja na novom parnom<br />
kotlu. Merenja sastava produkata<br />
sagorevanja vr{ena su gasnim analizatorom<br />
Testo 33 (Testoterm GmbH, Nema~ka) u<br />
dve serije: I serija - merenja sa mlevenom<br />
suncokretovom ljuskom i II serija -<br />
merenja sa suncokretovom ljuskom. Sastav<br />
produkata sagorevanja meren je na ulazu u<br />
zagreja~ vode, jer je iza zagreja~a<br />
postojalo nekontrolisano me{anje<br />
produkata sagorevanja sa okolnim<br />
vazduhom na neizolovanom delu dimnog<br />
kanala.<br />
Izvr{ena su merenja slede}ih veli~ina:<br />
temperature dimnih gasova (t dg ), sadr`aja<br />
kiseonika (O 2 ), sadr`aja ugljen-monoksida<br />
(CO), sadr`aja azot-monoksida (NO) i<br />
azot-dioksida (NO 2 ), potpritiska (p dg ) i<br />
temperature okoline (t hv ). Na slici 7
energija<br />
Slika 7 Rezultati merenja u stacionarnom stanju t dg , O 2 ,<br />
CO, i NO<br />
prikazani su rezultati merenja navedenih<br />
veli~ina (t , O , CO, i NO) tokom mernog<br />
dg 2<br />
perioda pri radu kotla u stacionarnom<br />
stanju.<br />
Na osnovu izvr{enih merenja i poznate<br />
karakteristi~ne veli~ine, maksimalne<br />
koli~ine ugljen-dioksida CO , za 2max<br />
suncokretovu ljusku, izra~unate su slede}e<br />
veli~ine: koeficijent vi{ka vazduha (a),<br />
gubici u dimnim gasovima (q ), sadr`aj<br />
dg<br />
ugljen-monoksida (CO ) i azot-monoksida<br />
nr<br />
(NO ) u gasovitim produktima<br />
nr<br />
sagorevanja ispred zagreja~a vode.<br />
Izra~unate srednje vrednosti za CO i nr<br />
NO , za obe serije ispitivanja prikazane su<br />
nr<br />
na slici 8.<br />
Na{i propisi daju maksimalno dozvoljene<br />
vrednosti za CO i NO iz lo`i{ta koja<br />
x<br />
sagorevaju biomasu (drvo, briketi od<br />
drveta i ostaci iz po-ljoprivrede) i iznose<br />
250 i 500 mg/m3 (svedeno<br />
na referentni sadr`aj O od 11 %v/v). Na<br />
2<br />
osnovu dobijenih rezultata ispitivanja<br />
mo`e se zaklju~iti da sadr`aj ugljenmonoksida<br />
(CO) za mlevenu suncokretovu<br />
ljusku ne zadovoljava propis, a za<br />
suncokretovu ljusku zadovoljava. Sadr`aj<br />
azot-monoksida (NO) zadovoljava propis<br />
za oba goriva - mlevenu i nemlevenu<br />
ljusku.<br />
Koeficijent vi{ka vazduha ispred zagreja~a<br />
je isti u obe serije ispitivanja i iznosi 1,57.<br />
U odnosu na projektovanu vrednosti od<br />
1,45 mo`e se zaklju~iti da bi trebalo<br />
izvr{iti bolje zaptivanje kotla.<br />
Za obe serije ispitivanja, vrednosti gubitka<br />
u dimnim gasovima su iste i iznose oko<br />
22 %. To su ne{to ve}e vrednosti od<br />
uobi~ajenih. Kao {to je ranije napomenuto,<br />
to je posledica izbora mernog mesta za<br />
analizu produkata sagorevanja. Iza mernog<br />
mesta je, po toku gasova, postavljen<br />
zagreja~ vode koji dodatno sni`ava<br />
temperaturu dimnih gasova i na taj na~in<br />
smanjuje toplotni gubitak na izlazu iz kotla.<br />
4.2. Koncepcija blok<br />
kotla sa predlo`i{tem<br />
za sagorevanje<br />
suncokretove ljuske<br />
S obzirom da je, za<br />
potrebe Fabrike ulja Dunavka -Veliko<br />
Gradi{te, produkcija pare manja od 2,78<br />
kg/s, postojalo je vi{e varijanti za<br />
organizovanje sagorevanja suncokretove<br />
ljuske u parnom kotlu: na ravnoj re{etci, na<br />
kosoj re{etci, u vertikalnom ili<br />
horizontalnom ciklonskom predlo`i{tu.<br />
Imaju}i uvida u rad postrojenja za<br />
sagorevanje suncokretove ljuske koja su<br />
kod nas instalisana, usvojena je nova<br />
koncepcija njenog sagorevanja: jednim<br />
delom ljuska sagoreva u letu, drugim<br />
delom na kosoj re{etki i tre}im delom na<br />
ravnoj prevrtljivoj re{etki. Kotao je<br />
koncipiran tako {to je na cilindri~ni blok<br />
(steamblock) kotao priklju~en cevni sistem<br />
koji ~ini predlo`i{te za sagorevanje.<br />
Tako|e je vo|eno ra~una o investicionom<br />
ulaganju za celo postrojenje, pa se, kako<br />
zbog smanjenja tro{kova tako i zbog<br />
jednostavnije izrade kotla, pristupilo<br />
koncepciji blok kotla sa prelo`i{tem koje<br />
doma}a kotlogradnja mo`e da izgradi.<br />
Cilindri~ni parni blok kotao sa<br />
odgovaraju}im predlo`i{tem projektovan je<br />
za sagorevanje suncokretove ljuske, dok je<br />
kao alternativno predvi|eno te~no gorivomazut.<br />
Karakteristike parnog blok kotla su<br />
� nominalna produkcija pare 2,22 kg/s<br />
� radni pritisak 13,5 bar<br />
� temperatura zasi}ene pare 193 oC � temperatura napojne vode 105 oC dok se pri sagorevanju mazuta nominalna<br />
produkcija pare pove}ava oko 10 %,<br />
na 2,5 kg/s.<br />
Blok kotao standardne konstrukcije, sa<br />
plamenom i dimnim cevima, zadnjom i<br />
prednjom skretnom komorom je<br />
projektovan i izgra|en od strane<br />
Termoelektra-Beograd i Od`a~ar-<br />
Kotloremonta-Beograd. Lo`i{te kotla je<br />
ve}im delom prekriveno ekranima<br />
membranskog tipa, a jednim manjim<br />
delom je ozidano. Donji deo lo`i{ta, ispod<br />
donjih kolektora bo~nih ekrana pa sve do<br />
ravne re{etke, ozidan je te{kim ozidom,<br />
[272]<br />
Slika 8 Srednje vrednosti za CO nr i NO nr za obe serije<br />
ispitivanja<br />
kao i deo bo~nih ekrana u neposrednoj<br />
blizini gorionika. Ozi|ivanjem lo`i{ta na<br />
ovakav na~in ostvareno je takozvano<br />
”toplo lo`i{te”, ~ime su stvoreni preduslovi<br />
za potpuno sagorevanje suncokretove<br />
ljuske.<br />
Ekranisani deo lo`i{ta ~ine prednji ekran,<br />
bo~ni ekrani i zadnji ekran, koji su<br />
me|usobno povezani i ~ine jednu<br />
jedinstvenu celinu. Prednji ekran lo`i{ta<br />
sa~injava kosa cevna re{etka, koja se<br />
nastavlja u vertikalni deo, prilago|en za<br />
ugradnju gorionika, a zatim se nastavlja u<br />
kosi, plafonski deo, koji potpuno prekriva<br />
lo`i{te.<br />
Dispozicija parnog blok kotla sa<br />
predlo`i{tem za suncokretovu ljusku<br />
prikazana je na slici 9.<br />
Ljuska se iz zajedni~kog silosa, preko<br />
pu`nog transportera i limenih kanala uvodi<br />
kroz dva otvora (1) na plafonskom delu<br />
prednjeg zida lo`i{ta i pada na kosu (2) i<br />
ravnu prevrtljivu re{etku (3). Vazduh za<br />
sagorevanje dovodi se u prstenastim<br />
mlazevima oko otvora (1), kroz otvore<br />
izme|u cevi na kosom delu prednjeg zida<br />
lo`i{ta (2) i ispod ravne re{etke (3). Ljuska<br />
sagoreva delimi~no u letu, u prostoru<br />
lo`i{ta, a delimi~no na kosoj i ravnoj<br />
prevrtljivoj re{etki. Dimni gasovi predaju<br />
toplotu me{avini vode i pare koja struji<br />
kroz cevi na zidovima lo`i{ta (4), a zatim<br />
dospevaju u plamenu cev (5). U zadnjoj<br />
ekranskoj komori (6), koja je sa zadnje i<br />
bo~nih strana ekranisana membranskim<br />
zidovima, gasovi skre}u u dimne cevi<br />
druge promaje (7), a zatim kroz<br />
neekranisanu prednju skretnu komoru (8) u<br />
dimne cevi tre}e promaje (9) i kroz<br />
dimnja~u posredstvom ventilatora za<br />
dimne gasove dospevaju preko kanala<br />
dimnih gasova i multiciklona u dimnjak, a<br />
zatim u atmosferu.<br />
Vazduh za sagorevanje suncokretove<br />
ljuske se pomo}u ventilatora za sve`<br />
vazduh (10) uzima iz okoline i, kao {to je<br />
ve} re~eno, u lo`i{te uvodi na tri mesta: u<br />
prstenastim mlazevima po obimu otvora<br />
(1) oko struja ljuske, kroz procepe izme|u<br />
cevi kose re{etke (2) i ispod ravne<br />
prevrtljive re{etke (3).<br />
Za rezervno gorivo (mazut) predvi|en je<br />
gorionik (11) odgovaraju}ih karakteristika
energija<br />
Slika 9 Dispozicija blok kotla sa predlo`i{tem za sagorevanje ljuske suncokreta<br />
1. Ulaz ljuske suncokreta; 2. Kosa re{etka; 3. Ravna prevrtljiva re{etka; 4. Predlo`i{te; 5. Plameno-dimna cev; 6. Zadnja ekranska komora; 7. Dimne cevi druge promaje; 8.<br />
Prednja skretna komora; 9. Dimne cevi tre}e promaje; 10. Ventilator sve`eg vazduha za ljusku suncokreta; 11. Gorionik; 12. Ventilator sve`eg vazduha za te~no gorivo; 13.<br />
Parni prostor cilindri~nog kotla; 14. Spusne cevi predlo`i{ta; 15. Prednji ekranski zid; 16. Zadnji ekranski zid; 17. Levi bo~ni ekranski zid; 18. Neekranisani deo predlo`i{ta;<br />
19. Zbirni kolektor; 20. Prestrujne cevi predlo`i{ta; 21. Temelj kotla; 22. Fiksni oslonac; 23. Klizni oslonac cilindri~nog kotla.<br />
koji se postavlja u otvor na vertikalnom<br />
delu prednjeg zida lo`i{ta. Vazduh za<br />
sagorevanje mazuta uzima se tako|e iz<br />
okoline i ventilatorom (12) dovodi kroz<br />
kanal u spiralu gorionika. Dimni gasovi<br />
imaju, naravno, isti put kao i pri<br />
sagorevanju ljuske.<br />
Napojna voda se dovodi u cilindri~ni kotao<br />
kroz priklju~ak i kondenzuju}i<br />
odgovaraju}i deo pare proizvedene u kotlu<br />
dosti`e stanje klju~anja na radnom pritisku<br />
kotla. Isparavanje vode se vr{i u cevima na<br />
zidovima lo`i{ta i u cilindri~nom kotlu<br />
posredstvom toplote razmenjene u<br />
plamenoj cevi, cevima zadnje ekranske<br />
komore i dimnim cevima. Proizvedena<br />
para se skuplja u parnom prostoru<br />
cilindri~nog kotla (13) i kroz odgovaraju}i<br />
priklju~ak odvodi ka potro{a~ima.<br />
Lo`i{te je izvedeno sa prirodnom<br />
cirkulacijom, tako da ispariva~ke ekranske<br />
cevi predstavljaju slo`eno kolo prirodne<br />
cirkulacije kome ulogu dobo{a igra<br />
cilindri~ni kotao. Spusne cevi (14)<br />
posredstvom donjih kolektora napajaju<br />
prednji (15), zadnji (16), levi bo~ni (17) i<br />
desni bo~ni zid lo`i{ta.<br />
Me{avina vode i pare dospeva u zajedni~ki<br />
kolektor (19) iz koga delom neposredno, a<br />
delom preko prestrujnih cevi (20) dolazi u<br />
cilindri~ni kotao.<br />
Da bi na cilindri~ni kotao moglo da se<br />
priklju~i lo`i{te on je podignut na betonske<br />
stubove (21). Cilindri~ni kotao se oslanja<br />
na dva oslonca, fiksni (22) i klizni (23).<br />
5. Zaklju~ak<br />
Na osnovu dosada{njih iskustava sa<br />
sagorevanjem biomase, a posebno sa<br />
suncokretovom ljuskom, izabrane<br />
koncepcije parnih kotlova su obuhvatila<br />
vi{e na~ina za njeno sagorevanje i<br />
dogorevanje: u letu, na kosoj i ravnoj<br />
re{etki. Na taj na~in se obezbe|uju uslovi<br />
za potpuno sagorevanje suncokretove<br />
ljuske, koja je, kao gorivo, veoma<br />
kvalitetna.<br />
Prednost suncokretove ljuske je i u tome<br />
{to je prakti~no besplatna zato {to, u<br />
proizvodnji suncokretovog ulja, ostaje kao<br />
nusprodukt.<br />
Za parni kotao, produkcije 2,78 kg/s (10<br />
t/h) zasi}ene pare, potro{nja suncokretove<br />
ljuske, donje toplotne mo}i 15989 kJ/kg,<br />
iznosi B = 0,54 kg/s.<br />
Za istu produkciju kotla, koji koristi te{ko<br />
te~no gorivo, potrebno je utro{iti B = 0,191<br />
kg/s mazuta, koji je kao gorivo 2,5 puta<br />
bolji od suncokretove ljuske.<br />
Ukoliko se kotao u toku dana koristi samo<br />
jednu smenu, za godinu dana se mo`e<br />
u{tedeti<br />
B = B . n . n . n = 0,191 . 3,6 . 8 . 22 .<br />
g s d m<br />
11 = 1331 t mazuta.<br />
[273]<br />
Literatura<br />
T. @ivanovi}, B. Nik~evi}, Schwierigkeiten bei<br />
der verbrennung von sonnenblumenschalen im<br />
zyklonvorfeuerungsraum eines dampfkessels,<br />
XXVII Kraftwerkstechnisches kolloquium,<br />
Dresden, 1995<br />
T. @ivanovi}, B. Nik~evi}, P. Peri{i}, M.<br />
Guzijan, Rekonstrukcija parnog kotla za<br />
alternativno sagorevanje ljuske suncokreta<br />
i te~nog goriva, Procesna tehnika, Godina<br />
13, Broj 3-4, Str. 192-194, Beograd, 1997.<br />
***, Tehni~ki opis kotla, Dok. br. 11111,<br />
Termoelektro-Termoprojekt, Beograd,<br />
1999.<br />
M. Radovanovi}, D. Stojiljkovi}, V.<br />
Jovanovi}, N. Jerini}, A. Krstekani},<br />
Karakterizacija uzoraka suncokretove<br />
ljuske i te~nog taloga i ispitivanje<br />
efikasnosti sagorevanja kotla sa<br />
suncokretovom ljuskom, Izve{taj br. 12-2-<br />
12.01/99, Ma{inski fakultet, Beograd,<br />
1999.<br />
M. Radovanovi}, T. @ivanovi}, D.<br />
Stoiljkovi}, V. Jovanovi}, N. Jerini}, S.<br />
Kne`evi}, M. Guzijan, B. Umi}evi},<br />
Utilization of sunflower husk as a fuel for<br />
industrial boilers - 20 years experiens, 5 th<br />
European conference on industrial furnaces<br />
and boilers, Porto, 2000
energija<br />
M. Radovanovi}, T. @ivanovi}, D.<br />
Stoiljkovi}, V. Jovanovi}, N. Jerini}, S.<br />
Kne`evi}, M. Guzijan, B. Umi}evi},<br />
Suncokretova ljuska kao gorivo i<br />
odgovaraju}i kotlovi, DEMI 2000, Banja<br />
Luka, 2000, Zbornik radova, str. 211-216.<br />
S. Kne`evi}, M. Guzijan, T. @ivanovi}, M.<br />
Radovanovi}, D. Stoiljkovi}, V. Jovanovi},<br />
N. Jerini}, B. Umi}evi}, Razvoj novog<br />
kotla sa ciklonskim predlo`i{tem za<br />
sagorevanje suncokretove ljuske, Procesna<br />
tehnika, godina 16, 2-3, str. 56-61,<br />
Beograd, 2000.<br />
B. Nik~evi}, M. Guzijan, Lj. Brki}, T.<br />
@ivanovi}, D. Tucakovi}: Parni blok-kotao<br />
sa predlo`i{tem za sagorevanje ljuske<br />
suncokreta, Procesna tehnika, godina 16,<br />
2-3, str. 69-71, Beograd, 2000.<br />
T. @ivanovi}, Lj. Brki}, D. Tucakovi},<br />
Hidrauli~ki prora~un ozra~enog<br />
ispariva~a parnog kotla za sagorevanje<br />
ljuske suncokreta, Ma{inski fakultet,<br />
Beograd, 2000.<br />
D. Tucakovi}, Lj. Brki}, T. @ivanovi},<br />
Analiza opravdanosti rekonstrukcije<br />
parnog kotla na ugalj u cilju sagorevanja<br />
otpadaka iz procesa proizvodnje jestivog<br />
ulja, Procesna tehnika, godina 18, 1,<br />
str. 136-140, Beograd, 2002.<br />
T. @ivanovi}, M. Guzijan, Projektovanje i<br />
opis regulacionih krugova u kotlarnici sa<br />
dva parna kotla na ljusku suncokreta u FU<br />
Dunavka - V. Gradi{te, Termoelektro -<br />
Projekt, Beograd, 2004.<br />
[274]
ELEKTROENERGETIKA<br />
1. Uvod<br />
Restruktuiranje elektroenergetskog sektora<br />
{irom sveta i demonopolizacija vertikalno<br />
integrisanih elektroprivrednih preduze}a je<br />
dovelo do liberalizacije tr`i{ta elektri~ne<br />
energije i uvo|enja konkurencije u ovu,<br />
tradicionalno monopolisti~ku oblast. Kao<br />
posledica liberalizacije i tretiranja<br />
elektri~ne energije kao robe, nastale su i<br />
berze elektri~ne energije [1, 2, 3] po<br />
ugledu na berze za trgovinu drugim<br />
robama. Me|utim, zbog specifi~nosti robe<br />
koja je ovde predmet trgovine i uva`avanja<br />
tehni~kih osobenosti fizi~ke infrastrukture<br />
koja omogu}ava ovu trgovinu, a to je<br />
Mladen R. Apostolovi}<br />
Elektroenergetski koordinacioni centar, Beograd<br />
Ivan A. [kokljev<br />
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd<br />
UDC 621.31:336.76<br />
Berze elektri~ne energije -<br />
uloga, osobine i na~in rada<br />
elektroenergetski sistem i naro~ito njegova<br />
prenosna mre`a, klasi~na ekonomska<br />
tr`i{na pravila su morala biti pro{irena i<br />
prilago|ena. Osnovne osobine elektri~ne<br />
energije kao robe podlo`ne trgovini, pored<br />
ostalih su i nemogu}nost njenog<br />
akumulisanja u zna~ajnijim koli~inama kao<br />
elektri~ne i nu`nost jednovremene i<br />
izbalansirane proizvodnje i potro{nje.<br />
Pored toga, problemi prenosa zna~ajnih<br />
koli~ina elektri~ne energije koji mogu<br />
rezultovati iz ugovorenih trgovinskih<br />
aran`mana (npr. od jeftinih generatora do<br />
udaljenih potro{a~a sa skupom lokalnom<br />
proizvodnjom) i neophodnost<br />
[275]<br />
energija<br />
Rezime<br />
Berze elektri~ne energije su osnovni oblik organizovanog tr`i{ta elektri~ne energije. One predstavljaju mesto gde se anonimno susre}u<br />
licencirani tr`i{ni u~esnici koji `ele da prodaju ili kupe elektri~nu energiju, i na kome se na osnovu dobro poznatog ekonomskog<br />
zakona ponude i tra`nje formira jedinstvena tr`i{na cena. Nadmetanje prodavaca i kupaca ove specifi~ne robe u vidu elektri~ne<br />
energije uvodi u elektroenergetski sektor jednu sasvim novu dimenziju koja je okarakterisana primenom klasi~nih tr`i{nih pravila u<br />
slo`enom tehni~kom sistemu kakav je elektroenergetski sistem.<br />
U ovom radu su prikazane osnovne karakteristike berzi elektri~ne energije, njihov princip funkcionisanja, opisan je aukcijski i<br />
kontinualni metod trgovanja, kao i produkti koji su predmet trgovine i dat je opis razli~itih u~esnika na berzi sa njihovim<br />
osobenostima. Pored toga, obja{njena je i razlika izme|u trgovine sa fizi~kom isporukom elektri~ne energije i trgovine budu}im<br />
ugovorima. Zatim je opisan na~in odre|ivanja jedinstvene tr`i{ne cene, sa ilustrovanim primerima i matemati~kom formulacijom, i sa<br />
osvrtom na specijalne slu~ajeve prilikom odre|ivanja ove cene. Nakon toga je dat kompletan pregled postoje}ih berzi elektri~ne<br />
energije u Evropi (EEX, Nordpool, Borzen, ...) sa njihovim pojedina~nim specifi~nostima, a opisana je i njihova uloga u eliminisanju<br />
zagu{enja u visokonaponskoj prenosnoj mre`i koja se javljaju usled intenzivne me|udr`avne razmene elektri~ne energije. Na samom<br />
kraju su dati aktuelni planovi za formiranje regionalnog tr`i{ta energije (elektri~ne energije i gasa) u Jugoisto~noj Evropi a u koje je<br />
uklju~ena i na{a zemlja.<br />
Klju~ne re~i: tr`i{te, elektri~na energija, berza.<br />
Power Exchanges - Role, Features and Functioning<br />
Power exchanges are basic form of an organized electricity market. They represent a place where licensed market players willing to<br />
sell or buy electricity meet, and where unique market clearing price is formed on the basis of the well known economic law of given<br />
offers and demands. Competition of sellers and buyers of this specific goods in the form of electric energy brings to electricity sector a<br />
brand new dimension, characterised by application of market based rules in complex technical system like electric power system is.<br />
In this paper, basic characteristics of power exchanges and principles of their functioning are presented, as well as auction and<br />
continuous trading method description, together with products to be traded and different power exchange participants and their<br />
features. Among that, difference between trade with physical delivery and future and forward trading is explained. Market clearing<br />
price determination with illustrated examples and mathematical formulation is given, together with special cases of market clearing<br />
price determination. After that, complete overview of existing power exchanges in Europe (EEX, Nordpool, Borzen, ...) and their<br />
particular features is given. Then, role of power exchanges in congestion management process is described. Congestions in high<br />
voltage transmission network occur as result of intensive cross-border electricity trade. At last, but not least, actual plans for creation<br />
of Regional Energy Market (both electricity and gas) in South East Europe, which involves our country among others, are presented.<br />
Key words: market, electric energy, exchange.<br />
ograni~avanja ovakve trgovine do<br />
odre|enog iznosa zarad o~uvanja<br />
sigurnosti elektroenergetskih sistema<br />
predstavljaju ~injenicu koju stru~njaci sa<br />
polja ekonomije te{ko prihvataju. Nasuprot<br />
tome, imperativno kori{}enje tr`i{nih<br />
pravila u skoro svim oblastima<br />
elektroenergetike zahteva od<br />
elektroin`enjera savladavanje i prihvatanje<br />
ekonomskih principa i njihovu prakti~nu<br />
primenu. Stoga je bliska saradnja na<br />
relaciji tehnika - <strong>ekonomija</strong> preko potrebna<br />
zarad op{te dobrobiti.<br />
Trgovina elektri~nom energijom je<br />
postojala i pre procesa deregulacije, kako u
energija<br />
Slika 1 Energetski subjekti na tr`i{tu elektri~ne energije i njihovi odnosi<br />
okviru samih dr`ava tako i izme|u njih, ali<br />
je sada mnogo intenzivnija i sa brojnim<br />
novim u~esnicima. Osnovni na~in trgovine<br />
elektri~nom energijom je bilateralna<br />
trgovina izme|u prodavca (proizvo|a~) i<br />
kupca (potro{a~). Detalji ovakvih<br />
bilateralnih ugovora koji se ti~u cene,<br />
uslova isporuke i dr. su poznati samo<br />
potpisnicima. Iako se i u ovom trenutku<br />
ve}ina trgovine (izme|u 60% i 90%)<br />
obavlja putem bilateralnih ugovora, svim<br />
u~esnicima je ponu|ena mogu}nost izbora<br />
tj. alternativa u vidu u~estvovanja na<br />
organizovanom tr`i{tu - berzi elektri~ne<br />
energije, bilo kao prevashodni na~in<br />
trgovine ili, {to je mnogo ~e{}i slu~aj, kao<br />
dopuna bilateralnoj trgovini. Berze<br />
predstavljaju mesto gde se anonimno<br />
susre}u ponuda i potra`nja za elektri~nom<br />
energijom i na kome se na transparentan i<br />
tr`i{no zasnovan na~in formira jedinstvena<br />
cena elektri~ne energije. Ona je dostupna<br />
svima i mo`e da poslu`i kao prakti~ni<br />
indikator prilikom sklapanja bilateralnih<br />
ugovora daju}i orijentir i prodavcima i<br />
kupcima u pregovorima oko cene. Iako<br />
bilateralni ugovori pru`aju ve}u sigurnost,<br />
jer na berzi ne bivaju sve ponude<br />
prihva}ene, upravo je to prostor za<br />
nadmetanje (kako izme|u<br />
prodavaca/proizvo|a~a, tako i izme|u<br />
kupaca/potro{a~a) i prilika za stvaranje<br />
profita, odnosno smanjenje tro{kova.<br />
Berze elektri~ne energije obezbe|uju<br />
standardizovan i centralizovan na~in<br />
trgovine, neutralnu poziciju i ravnopravan<br />
tretman svih u~esnika, lak pristup i<br />
jednostavno obavljanje trgovine uz niske<br />
re`ijske tro{kove, objavljuju referentne<br />
cene i predstavljaju pouzdanog partnera u<br />
trgovini kroz uslugu obra~una i poravnanja<br />
svih sklopljenih transakcija.<br />
2. Osnovne karakteristike berzi<br />
elektri~ne energije u Evropi<br />
U procesu deregulacije elektroenergetskog<br />
sektora i razdvajanja vertikalno<br />
integrisanih elektroprivreda, formirani su<br />
novi entiteti (energetski subjekti) koji<br />
u~estvuju na novom, otvorenom i<br />
slobodnom tr`i{tu elektri~ne energije.<br />
Uvo|enje konkurencije je prvo nastupilo<br />
na strani generisanja, formiranjem<br />
veleprodajnog, odnosno tr`i{ta na veliko<br />
(wholesale market) kome su se priklju~ile<br />
distributivne kompanije kupuju}i<br />
elektri~nu energiju na veliko za svoje<br />
potro{a~e, a zatim i pojedina~ni<br />
kvalifikovani (veliki) potro{a~i. Svi<br />
zaklju~eni kupoprodajni ugovori o trgovini<br />
elektri~nom energijom, bilo preko berze<br />
(Power Exchange - PX) ili bilateralnim<br />
pregovorima, se obavezno prijavljuju<br />
nadle`nom (nacionalnom) operatoru tr`i{ta<br />
(Market Operator - MO) koji administrira<br />
sve ove komercijalne transakcije i<br />
agregirane informacije o ugovorenoj<br />
proizvodnji/potro{nji prosle|uje<br />
(nacionalnom) operatoru prenosnog<br />
sistema (Transmission System Operator -<br />
TSO) koji je zadu`en za nadgledanje<br />
fizi~ke realizacije ugovorenih obaveza svih<br />
u~esnika, a u slu~aju odstupanja od<br />
planiranih vrednosti vr{i balansiranje<br />
sistema u realnom vremenu i napla}uje tu<br />
vrstu usluge (slika 1).<br />
Vlasni{tvo nad berzom mo`e biti dr`avno,<br />
kada je osniva~ i vlasnik berze operator<br />
prenosnog sistema (TSO), koji je po svojoj<br />
prirodi monopolisti~ka delatnost (i samim<br />
tim u vlasni{tvu dr`ave) i tada se naj~e{}e<br />
berza (PX) i operator tr`i{ta (MO) nalaze u<br />
okviru istog preduze}a. Druga mogu}nost<br />
je da su berze akcionarska dru{tva u<br />
vlasni{tvu proizvodnih kompanija, banaka<br />
i drugih preduze}a, koja ~ak mogu biti i iz<br />
drugih dr`ava, i u ovom slu~aju berza<br />
posluje kao posebno preduze}e.<br />
Prva varijanta organizovanog tr`i{ta<br />
elektri~ne energije je bio pul (pool) koji su<br />
dr`ave uvodile radi ure|ivanja trgovine<br />
elektri~nom energijom na svojoj teritoriji i<br />
njegova osnovna osobina je da je on<br />
obavezan (mandatory). Naime, elektri~na<br />
energija se mogla prodati ili kupiti samo<br />
preko pula. Me|utim, kako je jedan od<br />
osnovnih principa ekonomije - mogu}nost<br />
izbora, ve}ina dr`ava se odlu~ila za<br />
formiranje berzi koje se od pula razlikuju<br />
samo po tome {to je u~estvovanje na njima<br />
dobrovoljno (voluntary) dok su pravila<br />
trgovine ista. U Evropi je trenutno samo u<br />
zemljama Skandinavije i de facto u [paniji<br />
na snazi pul, dok u svim ostalim zemljama<br />
organizovano tr`i{te (tamo gde postoji)<br />
funkcioni{e kao berza.<br />
Na berzama je osnovno tr`i{te elektri~ne<br />
energije sa fizi~kom isporukom za naredni<br />
dan (spot market, day-ahead market) gde<br />
ugovorena transakcija na berzi<br />
podrazumeva njenu fizi~ku realizaciju tj.<br />
isporuku/prijem elektri~ne energije<br />
narednog dana. Izuzetak od ove trgovine<br />
dan unapred je petkom kada se trguje za<br />
dane vikenda i naredni ponedeljak.<br />
U~esnici na berzi mogu biti proizvodne<br />
(GenCo) i distributivne (DisCo)<br />
kompanije, nezavisni proizvo|a~i<br />
[276]<br />
(Independent Power Producers - IPP),<br />
kvalifikovani potro{a~i, trgovci, brokeri<br />
(koji za razliku od trgovaca ne posluju za<br />
svoj ve} za ra~un svojih klijenata),<br />
povla{}eni proizvo|a~i (iz obnovljivih<br />
izvora) i strani agenti iz drugih (susednih)<br />
dr`ava koji `ele da ostvare me|unarodnu<br />
trgovinu. Svi u~esnici prilikom<br />
registrovanja na berzi pola`u na ra~un<br />
berze odre|eni nov~ani depozit kao<br />
finansijsku garanciju za svoje transakcije.<br />
Prilikom trgovine na berzi, sama berza je u<br />
finansijskim transakcijama druga ugovorna<br />
strana tako da sva pla}anja idu ka berzi i<br />
od berze (preko njenog ra~una) ~ime je<br />
obezbe|ena finansijska sigurnost svim<br />
njenim u~esnicima. To tako|e zna~i da<br />
u~esnici prakti~no i nemaju informaciju<br />
kome su prodali odnosno od koga su kupili<br />
elektri~nu energiju. Pored tr`i{ta sa<br />
fizi~kom isporukom, neke razvijenije berze<br />
organizuju i posebna tr`i{ta finansijskim<br />
ugovorima (papirima) odnosno derivativna<br />
(terminska) tr`i{ta [4]. Ova tr`i{ta slu`e za<br />
smanjenje rizika od promene cena, budu}i<br />
da se cene na berzi formiraju slobodno i da<br />
fluktuiraju u zavisnosti od uslova na<br />
tr`i{tu. Osnovni oblici ovih finansijskih<br />
ugovora su forwards, futures i opcije. Za<br />
razliku od ugovora sa fizi~kom isporukom<br />
gde se kupljena/prodata elektri~na energija<br />
mora i fizi~ki isporu~iti/primiti narednog<br />
dana, finansijski ugovori imaju znatno du`i<br />
rok va`enja (od mesec dana pa do nekoliko<br />
godina), tokom koga se mogu i<br />
preprodavati, a njihova vrednost tokom<br />
vremena varira u zavisnosti od aktuelne<br />
situacije na tr`i{tu. Na tr`i{tu elektri~ne<br />
energije sa fizi~kom isporukom postoje<br />
dva osnovna na~ina trgovanja. Prvi,<br />
dominantan na~in, je aukcijska trgovina, a<br />
kao dopunski na~in se na manjem broju<br />
berzi javlja i kontinualna trgovina.<br />
Aukcijski na~in trgovanja podrazumeva<br />
organizovanje aukcija na kojima se u<br />
unapred odre|enom vremenskom periodu<br />
(obi~no pre podne tokom teku}eg dana)<br />
anonimno podnose ponude berzi za<br />
naredni dan, za kupovinu i prodaju<br />
elektri~ne energije. Podno{enje ponuda se<br />
vr{i putem internet aplikacija sa za{ti}enim<br />
pristupom samo za ~lanove berzi.<br />
Anonimnost prilikom podno{enja ponuda<br />
se sastoji u tome da nije mogu}e videti<br />
ponude drugih u~esnika na berzi (tzv.<br />
zatvorena aukcija). Ovakve aukcije<br />
pripadaju grupi dvostranih aukcija jer<br />
ponude podnose i prodavci i kupci. Zatim
energija<br />
se od trenutka zatvaranja tr`i{ne sesije za<br />
predmetni (naredni) dan pristupa obradi<br />
prispelih ponuda i to na na~in da se<br />
maksimalno promovi{e trgovina uz<br />
po{tovanje ograni~enja koja name}u<br />
ponu|ene cene (od kupca se ne mo`e<br />
o~ekivati da plati vi{e nego {to je spreman,<br />
a prodavcu se ne mo`e dati manje nego {to<br />
je tra`io) i zahtevane koli~ine elektri~ne<br />
energije (kako je ovo tr`i{te sa fizi~kom<br />
isporukom to proizvodnja i potro{nja<br />
moraju biti jednake po svom apsolutnom<br />
iznosu, odnosno ukupna prodata elektri~na<br />
energija mora da odgovara ukupnoj<br />
kupljenoj elektri~noj energiji na berzanskoj<br />
aukciji). Prethodno opisana aukcijska<br />
trgovina u stvari predstavlja prakti~nu<br />
primenu dobro poznatog ekonomskog<br />
zakona “ponude i tra`nje” koji na osnovu<br />
zainteresovanosti prodavaca i kupaca za<br />
trgovinom (izra`enu kroz iznos ponu|ene<br />
cene) odre|uje jedinstvenu tr`i{nu cenu<br />
(Market Clearing Price - MCP). Ova cena<br />
se u doma}oj literaturi jo{ naziva<br />
ravnote`na ili marginalna cena. Na osnovu<br />
ove cene odre|uje se koji u~esnik je<br />
uspe{no pro{ao na aukciji. Uspe{ni su svi<br />
oni prodavci koji su ponudili da prodaju<br />
elektri~nu energiju po ceni ni`oj od tr`i{ne<br />
i svi oni kupci koji su bili spremni da za<br />
elektri~nu energiju plate vi{e od tr`i{ne<br />
cene. Bez obzira na ponu|ene cene, svi<br />
u~esnici koji su pro{li uspe{no na aukciji<br />
isporu~uju/primaju elektri~nu energiju po<br />
istoj, upravo odre|enoj, tr`i{noj ceni.<br />
Postoje razli~ite strategije pri podno{enju<br />
ponuda a one se naro~ito odnose na<br />
prodavce/proizvo|a~e elektri~ne energije<br />
[5]i predstavljaju posebnu temu. Na nekim<br />
berzama (kao {to su npr. nema~ka i<br />
slovena~ka) je kao dopuna aukcijskom<br />
na~inu trgovanja uvedena i kontinualna<br />
(kvazibilateralna) trgovina. Ova trgovina<br />
se obi~no obavlja neposredno pre<br />
aukcijske trgovine a njeno trajanje je<br />
obi~no po nekoliko sati. Tokom<br />
kontinualne trgovine (koja, kao {to joj ime<br />
Slika 2 Princip odre|ivanja tr`i{ne cene (MCP)<br />
ka`e, traje u kontinuitetu tokom za nju<br />
predvi|enog vremena) konstantno se<br />
su~eljavaju ponude prodavaca i kupaca u<br />
otvorenoj, svima vidljivoj “knjizi ponuda”<br />
i automatski se vr{i uparivanje suprotnih<br />
ponuda (prodaja-kupovina) ukoliko<br />
zadovolje odre|ene uslove koji se ti~u<br />
ponu|enih cena i koli~ina elektri~ne<br />
energije u njima. Osnovna osobina ovog<br />
na~ina trgovine je da se sklapaju<br />
bilateralne (ali anonimne) transakcije ~ije<br />
se cene me|usobno razlikuju, za razliku od<br />
aukcijskog na~ina gde sve uspe{ne ponude<br />
bivaju obra~unavate po istoj tr`i{noj ceni.<br />
Osnovni podaci u ponudama koje berzi<br />
podnose prodavci i kupci (pored naznake<br />
na koji vremenski period, odnosno koji sat<br />
narednog dana se ponuda odnosi) jesu<br />
koli~ina elektri~ne energije i cena po kojoj<br />
su spremni da prodaju, odnosno kupe<br />
elektri~nu energiju. Pored ovih osnovnih<br />
podataka ve}ina berzi nudi i pregr{t<br />
opcionih mogu}nosti prilikom podno{enja<br />
ponuda, koje veoma zavise od toga da li se<br />
radi o aukcijskoj ili kontinualnoj trgovini.<br />
Radi spre~avanja velikih varijacija u<br />
cenama, koje mogu dovesti i do<br />
dramati~nih posledica po elektroenergetski<br />
sistem [6], neke berze uvode ograni~avanje<br />
cena koje se mogu ponuditi ili koje mogu<br />
biti rezultat izra~unavanja tr`i{ne cene<br />
(price cap) - stati~ka ograni~enja, kao i<br />
dinami~ka ograni~enja koja spre~avaju<br />
prevelike varijacije u odnosu na prethodni<br />
dan/period.<br />
Na berzama se trguje standardizovanim<br />
produktima (proizvodima koje berza nudi)<br />
i osnovni su satni produkti (ponude se<br />
podnose za svaki pojedina~ni sat narednog<br />
dana) i “blok” produkti (ponude se odnose<br />
na vi{e uzastopnih sati). Blok produkti se<br />
razlikuju od berze do berze a osnovni je<br />
band (base) koji obuhvata ~itav naredni<br />
dan od 0 do 24h, zatim su tu i blokovi<br />
dnevne (peak) i no}ne tarife (off-peak), a<br />
postoje i razni produkti u trajanju od 2 do<br />
4 uzastopna sata.<br />
[277]<br />
3. Odre|ivanje jedinstvene<br />
tr`i{ne cene<br />
Krajnji ishod aukcije direktno zavisi od<br />
podnesenih ponuda za prodaju i kupovinu<br />
elektri~ne energije, odnosno od ponu|enih<br />
cena i zahtevanih koli~ina elektri~ne<br />
energije. Ovo strogo va`i ukoliko na berzi<br />
vlada prava konkurencija, postoji dovoljno<br />
veliki broj u~esnika i ukoliko ni jedan<br />
u~esnik nema mo} da svojim ponudama<br />
uti~e na formiranje kona~ne tr`i{ne cene<br />
({to je trenutno na`alost slu~aj na<br />
pojedinim evropskim berzama). Pod<br />
pretpostavkom potpune konkurencije,<br />
rezultat aukcije }e biti objektivna tr`i{na<br />
cena i na osnovu nje odre|ena<br />
odgovaraju}a ugovorena elektri~na<br />
energija. Prilikom aukcijske trgovine<br />
razlikuju se tri faze:<br />
1. Podno{enje ponuda za kupovinu i<br />
prodaju elektri~ne energije<br />
Podno{enje ponuda od strane<br />
registrovanih u~esnika se vr{i u unapred<br />
definisanom vremenskom periodu u<br />
standardizovanoj elektronskoj formi.<br />
2. Procedura odre|ivanja tr`i{ne cene i<br />
na osnovu nje prihvatanja/odbijanja<br />
ponuda<br />
Procedura odre|ivanja jedinstvene<br />
tr`i{ne cene po~inje proverom formalne<br />
ispravnosti prispelih ponuda za prodaju i<br />
kupovinu, a zatim se nastavlja<br />
primenom algoritma za njeno<br />
odre|ivanje. Na osnovu odre|ene tr`i{ne<br />
cene, poznato je koje su ponude pro{le<br />
na aukciji a koje nisu.<br />
3. Obra~un i poravnanje sklopljenih<br />
transakcija<br />
Ponude koje su u prethodnoj fazi pro{le<br />
na aukciji sklapaju transakcije sa<br />
berzom, a obra~un i poravnanje vr{i<br />
posebna slu`ba u okviru same berze<br />
(kao {to je to slu~aj u Sloveniji), ili je to<br />
povereno posebnoj firmi koja se bavi<br />
tim poslovima (kao {to je to slu~aj u<br />
Austriji).
energija<br />
Slika 3 Mogu}i (standardni) slu~ajevi preseka krivih ponuda za prodaju i kupovinu<br />
Odre|ivanje jedinstvene tr`i{ne cene se vr{i<br />
na osnovu algoritma koji maksimizira sumu<br />
“dobiti” prodavaca i kupaca koja nastaje usled<br />
razlike njihovih ponu|enih cena od tr`i{ne<br />
cene uz osnovni uslov da potro{nja mora biti<br />
jednaka proizvodnji, a mogu se dodati i neki<br />
posebni uslovi (npr. zbog pojave zagu{enja u<br />
prenosnoj mre`i). Grafi~ka interpretacija ovog<br />
algoritma i njegova matemati~ka formulacija<br />
u vidu optimizacionog problema je prikazana<br />
na slici 2.<br />
Sve ponude za prodaju se re|aju po<br />
kriterijumu da prednost imaju ponude sa<br />
ni`om cenom (proizvo|a~i sa ni`im<br />
proizvodnim tro{kovima, odnosno svi oni<br />
koji su spremni da prodaju energiju po<br />
ni`oj ceni od drugih), dok kod ponuda za<br />
kupovinu prednost imaju ponude sa vi{om<br />
cenom, odnosno u~esnici koju su spremni<br />
vi{e da plate za elektri~nu energiju. Na<br />
preseku ovako formiranih krivih se dobija<br />
tr`i{na cena i rezultuju}a ugovorena<br />
elektri~na energija, a razli~iti mogu}i<br />
(standardni) preseci ovih krivih su<br />
prikazani na slici 3.<br />
Nestandardni slu~ajevi u odre|ivanju<br />
tr`i{ne cene nastaju kada usled odnosa<br />
ponu|enih cena nema preseka krivih<br />
ponuda za prodaju i kupovinu. Jedan od<br />
na~ina odre|ivanja cene i ugovorene<br />
energije u tim slu~ajevima a koji se<br />
primenjuje na evropskim berzama je<br />
prikazan na slici 4.<br />
4. Pregled berzi elektri~ne<br />
energije u Evropi<br />
Prva berza elektri~ne energije u Evropi je<br />
skandinavijski Nord Pool koji je uveo<br />
aukcijsku trgovinu 1993. Tako|e, ovo je za<br />
sada jedina regionalna berza u Evropi koja<br />
pokriva Norve{ku, [vedsku, Finsku i<br />
Dansku. [panska berza OMEL i holandski<br />
APX su osnovani 1998. i 1999,<br />
respektivno. U narednih nekoliko godina<br />
dolazi do formiranja berzi u velikom broju<br />
evropskih dr`ava, kao {to je prikazano na<br />
slici 5. Dve nema~ke berze, LPX sa<br />
sedi{tem u Lajpcigu i EEX sa sedi{tem u<br />
Frankfurtu, se 2002. udru`uju, {to se<br />
pokazalo kao dobar poslovni potez jer je<br />
novoformirana berza EEX sa sedi{tem u<br />
Lajpcigu trenutno najve}a berza u<br />
centralnoj Evropi i predstavlja referencu za<br />
sve ostale berze. Holandska berza APX<br />
tokom 2003. kupuje britansku berzu<br />
UKPX (koja je naslednik ~uvenog pula<br />
koji je bio na snazi u Engleskoj i Velsu do<br />
2001) i formira APX group u okviru koje<br />
se nalazi i APX Gas Ltd tako da je ovo<br />
prva berza u Evropi na kojoj je pored<br />
elektri~ne energije omogu}eno trgovanje i<br />
prirodnim gasom.<br />
Sve evropske berze, osim austrijske, su<br />
okupljene u udru`enje EuroPEX. Broj<br />
registrovanih (licenciranih) u~esnika na<br />
berzama u Evropi je obi~no po nekoliko<br />
desetina, a berza sa najvi{e u~esnika (njih<br />
123) je nema~ki EEX. Udeo fizi~ke<br />
trgovine elektri~nom energijom koja se<br />
obavlja preko berzi u ukupnoj trgovini<br />
(ostatak ~ini bilateralna trgovina) varira u<br />
opsegu od 10% do 30% i u konstantnom je<br />
blagom porastu, na NordPool je tokom<br />
2004. iznosio 40%, a na EEX 9%.<br />
5. Uloga berzi elektri~ne energije<br />
u eliminisanju zagu{enja u<br />
visokonaponskoj prenosnoj mre`i<br />
Pored svoje osnovne funkcije da<br />
omogu}avaju trgovinu elektri~nom<br />
energijom izme|u prodavaca i kupaca,<br />
same berze i njihove organizacije<br />
poslednjih godina intenzivno rade na<br />
pro{irenju njihove uloge i na re{avanje<br />
problema zagu{enja u visokonaponskim<br />
prenosnim mre`ama. Zagu{enja u<br />
Slika 4 Mogu}i (nestandardni) slu~ajevi kada nema preseka krivih ponuda za prodaju i kupovinu<br />
[278]<br />
prenosnim mre`ama se javljaju kada<br />
postoje}i prenosni kapaciteti ne mogu da<br />
podmire sve `elje za trgovinom<br />
elektri~nom energijom, odnosno za njenim<br />
transportom od proizvo|a~a do potro{a~a.<br />
Ovaj problem je naro~ito izra`en kada se<br />
radi o me|udr`avnim razmenama<br />
elektri~ne energije zbog nedovoljnih<br />
kapaciteta interkonektivnih dalekovoda<br />
koji povezuju nacionalne elektroenergetske<br />
sisteme. U cilju odr`anja i unapre|enja<br />
me|udr`avne trgovine elektri~nom<br />
energijom, koju ograni~avaju limitirani<br />
prenosni kapaciteti, neophodno je da se<br />
zagu{enja nastala u uslovima slobodnog i<br />
otvorenog tr`i{ta elektri~ne energije<br />
re{avaju preko tr`i{nih metoda. Tr`i{no<br />
orijentisane metode za eliminisanje<br />
zagu{enja osiguravaju efikasno kori{}enje<br />
raspolo`ivih prenosnih kapaciteta i daju<br />
odgovaraju}e ekonomske signale svim<br />
u~esnicima na tr`i{tu. Prvi primer<br />
kori{}enja berzi sa ciljem eliminisanja<br />
zagu{enja u prenosnoj mre`i putem<br />
ograni~avanja me|udr`avne trgovine, a<br />
zarad o~uvanja sigurnosti funkcionisanja<br />
prenosnih sistema, imamo u<br />
skandinavskim zemljama. Naime,<br />
regionalnoj berzi NordPool je poveren ovaj<br />
zadatak koji ona uspe{no ve} desetak<br />
godina sprovodi kori{}enjem metode<br />
”razdvajanja tr`i{ta” [7]u slu~ajevima<br />
postojanja zagu{enja. Uspe{na primena ove<br />
metode u skandinavskim zemljama, ali<br />
istovremeno i nemogu}nost njene direktne<br />
primene u kontinentalnoj Evropi zbog<br />
razli~itih tehni~kih karakteristika ovih<br />
interkonekcija i zna~ajnih organizacionih<br />
preduslova koje njena primena zahteva<br />
[8]te `elja da berze aktivno u~estvuju u<br />
re{avanju ovog problema, navela je<br />
evropsko udru`enje berzi EuroPEX da<br />
osmisli i predlo`i idejno re{enje
energija<br />
prilago|eno kontinentalnoj Evropi pod<br />
nazivom ”decentralizovano spajanje<br />
tr`i{ta” [9]. Najnoviji, ali tako|e jo{ uvek u<br />
fazi razrade, je zajedni~ki predlog<br />
organizacija ETSO i EuroPEX pod<br />
nazivom ”spajanja tr`i{ta zasnovano na<br />
tokovima snaga” [10] za koji se veruje da<br />
}e predstavljati trajno re{enje za probleme<br />
zagu{enja u prenosnim mre`ama na<br />
panevropskom nivou.<br />
6. Planovi za regionalno tr`i{te<br />
elektri~ne energije u<br />
Jugoisto~noj Evropi<br />
Pod pokroviteljstvom i uz uva`avanje<br />
principa Pakta za stabilnost Jugoisto~ne<br />
Evrope, resorni ministri Albanije, Bosne i<br />
Hercegovine, Bugarske, Hrvatske, Srbije i<br />
Crne Gore, Makedonije, Gr~ke, Rumunije i<br />
predstavnici UNMIK-a su novembra 2002.<br />
potpisali Memorandum o kreiranju<br />
regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije<br />
uJjugoisto~noj Evropi i njegovog<br />
integrisanja u interno tr`i{te elektri~ne<br />
energije Evropske unije. Cilj potpisivanja<br />
ovog Memoranduma je stvaranje okru`enja<br />
i preduslova za regionalnu trgovinu<br />
energetskim proizvodima i uslugama, koji<br />
treba da obezbede sigurno snabdevanje<br />
elektri~nom energijom u regionu, sigurnost<br />
ulaganja u nove prenosne i proizvodne<br />
kapacitete, kao i da spre~e stvaranje<br />
nacionalnih, regionalnih i podregionalnih<br />
monopola. Za sprovo|enje Memoranduma<br />
je pored ostalih tela formiran i Forum za<br />
pravnu regulativu u oblasti energetike<br />
Jugoisto~ne Evrope, tzv. Atinski forum,<br />
(regionalna analogija Madridskom i<br />
Firentinskom forumu). Na tre}em<br />
Atinskom forumu, odr`anom u oktobru<br />
2003. u Sofiji, Evropska komisija je<br />
predstavila novi Memorandum [11] u koji<br />
su uklju~eni aran`mani vezani za tr`i{te<br />
gasa i zahtevi za unapre|enje i za{titu<br />
`ivotne sredine, a sadr`i i obavezu za<br />
primenu op{tih odredaba novih direktiva<br />
EU za gas i elektri~nu energiju,<br />
uva`avaju}i sporije otvaranje regionalnog<br />
tr`i{ta. Nakon usvajanja novog<br />
Memoranduma, sredinom 2004. je usledilo<br />
formiranje Energetske zajednice<br />
Jugoisto~ne Evrope (Energy Community<br />
for South East Europe) i u okviru nje<br />
regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije<br />
(South-east Europe Electricity Market -<br />
SEEEM), ranije poznatog kao REM<br />
(Regional Electricity Market). Po~etak<br />
funkcionisanja ovog regionalnog tr`i{ta<br />
elektri~ne energije u svom po~etnom<br />
obliku je predvi|eno za kraj 2005, tokom<br />
koje treba da se defini{e kompletna<br />
funkcionalna struktura i dinamika do<br />
uspostavljanja regionalnog tr`i{ta u svom<br />
punom obliku, a koje je planirano za<br />
po~etak 2008. Predvi|eno je da ovo<br />
budu}e regionalno tr`i{te bude zasnovano<br />
na transakcijama elektri~ne energije u dva<br />
osnovna oblika: bilateralni ugovori izme|u<br />
licenciranih tr`i{nih u~esnika i regionalno<br />
veleprodajno tr`i{te za dan unapred.<br />
Regionalno tr`i{te elektri~ne energije za<br />
dan unapred podrazumeva postojanje i<br />
Slika 5 Berze elektri~ne energije u Evropi i godine njihovog osnivanja (stanje - maj 2005)<br />
funkcionisanje regionalne berze. Prvobitne<br />
ideje da se opstanak ove regionalne berze<br />
osigura kroz obavezu trgovine nacionalnih<br />
sistema preko nje od najmanje 10%<br />
ukupne nacionalne trgovine su napu{tene,<br />
jer bi se time ugrozila sloboda izbora<br />
na~ina trgovine i jer se smatra da }e biti<br />
dovoljno zainteresovanih u~esnika da se<br />
omogu}i njeno pravilno funkcionisanje<br />
imaju}i u vidu da je malo verovatno da }e<br />
se u sada{njim okolnostima u bli`oj<br />
budu}nosti formirati jo{ neka nacionalna<br />
berza u regionu, prvenstveno zbog<br />
ekonomske neopravdanosti takvog<br />
postupka. Kako trenutno u regionu postoje<br />
berze elektri~ne energije samo u Sloveniji i<br />
Rumuniji, najverovatnije je da }e se posao<br />
organizovanja regionalne berze poveriti<br />
njima uz odre|enu podelu poslova.<br />
Predstavnici slovena~ke berze Borzen su<br />
na 5. atinskom forumu, koji je odr`an u<br />
oktobru 2004, predstavili svoj predlog<br />
projekta osnivanja regionalne berze pod<br />
radnim nazivom SouthPool. Ovaj projekat<br />
je jo{ uvek u fazi razrade, a vreme njegove<br />
eventualne prakti~ne implementacije je za<br />
sada neizvesno.<br />
7. Zaklju~ak<br />
Berze elektri~ne energije su posledica<br />
liberalizacije tr`i{ta elektri~ne energije ali<br />
su u me|uvremenu postale jedan od bitnih<br />
pokreta~a ovog procesa i njihova uloga u<br />
formiranju zajedni~kog jedinstvenog tr`i{ta<br />
elektri~ne energije na teritoriji ~itave<br />
Evrope postaje sve zna~ajnija. Berze nude<br />
standardizovane produkte i javno<br />
objavljuju kretanje cena ~ime garantuju<br />
preglednost tr`i{ta. One tako|e<br />
signaliziraju cene ~ime poma`u u<br />
[279]<br />
dono{enju investicionih odluka o izgradnji<br />
proizvodnih/prenosnih kapaciteta. Direktna<br />
veza ponude i potra`nje mo`e da omogu}i<br />
visoki stepen likvidnosti, a sistem<br />
finansijskog poravnanja garantuje<br />
finansijsku sigurnost svim u~esnicima.<br />
Berze elektri~ne energije su neutralan<br />
subjekt na tr`i{tu koji mora da obezbedi<br />
integritet tr`i{ta, finansijsku sigurnost i<br />
mogu}nost sklapanja konkurentskih<br />
ugovora, a samo organizovano tr`i{te koje<br />
ima osobine da je javno, pregledno i<br />
dostupno svima pod istim uslovima mo`e<br />
da zadovolji i po{tovanje javnog interesa.<br />
Planovi o formiranju regionalne berze za<br />
Jugoisto~nu Evropu jo{ uvek nisu<br />
operativni, ali je izvesno da }e<br />
u~estvovanje na ovakvoj berzi pru`iti<br />
dodatne mogu}nosti svim energetskim<br />
subjektima u na{em regionu.<br />
Literatura<br />
[1] Stoft S., Power System Economics -<br />
Designing Markets for Electricity,<br />
IEEE/Wiley, February 2002<br />
[2] Boisseleau F., The role of Power<br />
Exchanges for the creation of a single<br />
European electricity market - market<br />
design and market regulation, Delft<br />
University Press, Paris, France, January<br />
2004.<br />
[3] Meeus L., Purchala K., Belmans R.,<br />
Implementation aspects of Power<br />
Exchanges, C5-106, CIGRE, Paris, France,<br />
Session 2004
[4] Steven Errera, Stewart L.Brown,<br />
Fundamentals of Trading Energy - Futures<br />
and Options, PennWell Corporation, 2002,<br />
Tulsa, Ok., USA<br />
[5] Rodriguez C. P., Anders G. J., Bidding<br />
Strategy Design for Different Types of<br />
Electric Power Market Participants, IEEE<br />
Transactions on Power Systems, 19, 2,<br />
May 2004 str. 964-971.<br />
[6] Hirst E., The California Electricity<br />
Crisis, Lessons for Other States, Edison<br />
Electric Institute, July 2001<br />
[7] Congestion Management in the electric<br />
power system, Feature article in Nordel<br />
2000 Annual Report<br />
[8] ETSO, Co-ordinated use of PXs for<br />
congestion management in continental<br />
Europe, Market design and role of power<br />
exchanges, February 2002<br />
[9] EuroPEX, Using Implicit Auctions to<br />
Manage Cross-Border Congestion:<br />
Decentralised Market Coupling, Tenth<br />
Meeting of the European Electricity<br />
Regulatory Forum, July 2003<br />
[10] ETSO-EuroPEX , Flow-based Market<br />
Coupling - A joint ETSO-EuroPEX<br />
proposal for cross-border congestion<br />
management and integration of electricity<br />
markets in Europe, Interim Report, 2004<br />
[11] Memorandum of Understanding on<br />
the Regional Energy Market In South East<br />
Europe and its Integration into the<br />
European Community Internal Energy<br />
Market, Athens, December 8, 2003<br />
Proces uspostavljanja regionalnog<br />
tr`i{ta elektri~ne energije zahteva<br />
zna~ajne izmene u dosada{njem radu<br />
elektroprivrednih kompanija, jer unosi<br />
zna~ajniji nego ranije broj transakcija u<br />
prekograni~ni promet. Naime, transakcije<br />
koje su nekada bile izuzetak, jer su se<br />
realizovale tokovima elektri~ne eneregije<br />
kroz vi{e dr`ava, sada bi trebalo da budu<br />
pravilo rada, jer omogu}avaju pouzdaniji i<br />
ekonomski efikasniji rad EES u regionu.<br />
Smatra se da se uspostavljanjem RTO<br />
(Regional Transmision Organization)<br />
mogu ostvariti, na sistematizovan na~in,<br />
slede}i efekti:<br />
� pove}an nivo efikasnosti rada svakog<br />
pojedinog EES,<br />
� pobolj{an proces eliminisanja zagu{enja<br />
u mre`i,<br />
� ta~no izra~unavanje TTC (Total Transfer<br />
Capability), ATC, NTC,<br />
� efikasno planiranje prenosnih i<br />
proizvodnih kapaciteta,<br />
� pove}ana koordinacija izme|u EES u<br />
regionu,<br />
� smanjenje tro{kova u transakcijama na<br />
tr`i{tu elekltri~ne energije.<br />
[280]<br />
energija<br />
Ne{o Miju{kovi}<br />
JP “Elektroistok”, Beograd<br />
UDC 621.31:339.56<br />
Ekonomska procena rada<br />
regionalnog tr`i{ta<br />
elektri~ne energije<br />
Rezime<br />
U radu su prikazani principi za procenu ekonomske efikasnosti rada regionalnih tr`i{ta<br />
elektri~ne energije primenjeni u proceni efikasnosti rada najve}ih regionalnih prenosnih<br />
organizacija (RTO), kao {to su PJM ( Pennsylvania - Jersey - Meriland ), NYISO (New<br />
York ISO), NEISO ( New England ISO) itd. Mnogi od ovih principa mogu se primeniti i<br />
na procenu efikasnosti rada regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije na prostoru ECSEE (<br />
Energy Community for South Eastern Europe ) sinhrone zone, koja obuhvata, pored<br />
na{e zemlje, i vi{e drugih zemalja iz balkanskog regiona ( Albanija, BiH, Bugarska,<br />
Hrvatska, Makedonija, Rumunija, Srbija i Crna Gora, UNMIK ).<br />
Klju~ne re~i: regionalne prenosne organizacije, ekonomske procene, rad u<br />
interkonekciji.<br />
Regional Market Operators Economy Efficiency Evaluation<br />
Accurate market simulation is essential to develop a better bidding strategy for a short<br />
period and to evaluate profitability of a generation portfolio over a longer time period.<br />
This paper has shown the importance of using detailed transmission constrained market<br />
simulation models. Many of the principals presented in the paper can be applied for<br />
economy efficiency evaluation of Energy Community for South Eastern Europe (Albany,<br />
B and H, Bulgaria, Croatia, Macedonia, Romania, Serbia and Montenegro, UNMIK).<br />
Key words: regional transmission tperators, economy efficiency, interconnections.<br />
Na ovaj na~in bolje se realizuje globalni<br />
cilj: ni`a cena elekltri~ne energije za<br />
potro{a~e, uz pove}anje pouzdanosti rada<br />
EES.<br />
1. Karakteristike rada RTO<br />
� osnovne karakteristike dobro<br />
organizovanog RTO su [1]:<br />
� nezavisnost u radu,<br />
� kompetentnost na celom regionu,<br />
� mogu}nost sprovo|enja operativnih<br />
akcija u saradnji sa svakim TSO,<br />
� odr`avanje pouzdanog rada ukupnog<br />
EES na kratkoro~nom nivou.<br />
Naime, za odr`avanje pouzdanog rada na<br />
dugoro~nom nivou zadu`eni su vlasnici<br />
prenosnih kompanija u okviru svakog<br />
pojedinog TSO (operatora prenosnog<br />
sistema).<br />
Najva`nije funkcije koje RTO mora da<br />
obavi:<br />
� sprovo|enje utvr|ene tarifne politike i<br />
njena dogradnja<br />
� eliminisanje zagu{enja u mre`i<br />
� smanjenje paralelnih tokova<br />
� pomo}ni servisi ( sistemske usluge)
energija<br />
� OASIS (Open Access Information<br />
System) i izra~unavanje TTC i ATC [2]<br />
� pra}enje rada tr`i{ta<br />
� priprema podataka za razvoj EES i<br />
planiranje novih objekata<br />
� me|uregionalna koordinacija.<br />
2. Program za simulaciju rada<br />
tr`i{ta<br />
Da bi se pravilno modelirao rad tr`i{ta<br />
elekltri~ne energije neophodno je da on<br />
obuhvata i ograni~enja u prenosnoj mre`i.<br />
Jedan od ra~unarskih programa koji se<br />
koriste u svrhu ekonomske evaluacije<br />
tr`i{ta elekltri~ne energije je GE-MAPS,<br />
proizveden u General Electric International<br />
Inc. Ovaj program ne zahteva vi{e<br />
podataka o EES nego {to je potrebno za<br />
funkcionisanje uobi~ajnog programa za<br />
prora~un proizvodnih tro{kova i programa<br />
za prora~une tokova snaga.<br />
Glavna prednost ovog programa je u tome<br />
{to on integri{e proizvodne i prenosne<br />
modele, omogu}avaju}i korisniku da<br />
obuhvati pona{anje i dinamiku tr`i{ta iz<br />
sata u sat, uz uva`avanje ograni~enja u<br />
prenosnom sistemu. Pored toga, ovaj<br />
softver prikazuje detaljan opis proizvodnog<br />
sistema, uklju~uju}i krive tro{kove rada<br />
agregata, ili ulazne podatke o ponudama za<br />
proizvodnju, podatke o proizvodnom<br />
ciklusu, plan odr`avanja u elektrani i<br />
ograni~enja u rezervama goriva. Program<br />
modeluje ugovorene transakcije i<br />
ograni~enja regulacionih sistema a, tako|e,<br />
obuhvata i kompleksna ograni~enja u<br />
domenu naponskih prilika i stabilnosti rada<br />
EES, pomo}u “operativnog nomograma”.<br />
Ovaj operativni nomogram se koristi za<br />
modelovanje promena ograni~enja za<br />
prenosne vodove, pri promenama uslova<br />
rada u EES.<br />
Program mo`e da optimizira raspored<br />
odr`avanja jedinica zasnovan na prognozi<br />
optere}enja ili ulaznim podacima koje<br />
defini{e korisnik. S obzirom da raspored<br />
odr`avanja jedinica i stopa ispada iz rada<br />
agregata mo`e biti razli~it od trenutnog,<br />
mogu se o~ekivati male gre{ke u<br />
prognoziranim vrednostima za cene<br />
elekltri~ne energije za period od godinu<br />
dana.<br />
Ograni~ene vrednosti optere}ivanja<br />
dalekovoda definisane su kao zimske i<br />
letnje granice, ali i kao vrednosti za<br />
normalan rad EES, kratkoro~na ugro`ena<br />
stanja i dugoro~na - havarijska stanja.<br />
Naime, u toku bilo kog ispada iz pogona<br />
agregata ili dalekovoda uzimaju se u obzir<br />
granice ugro`enog stanja, a ne normalnog<br />
radnog stanja.<br />
Dakle, program obuhvata ograni~enja kao<br />
{to su: stopa podizanja nivoa proizvodnje<br />
agregata, uticaj promena vremena na<br />
prenosni kapacitet dalekovoda, kao i neke<br />
neizvesnosti u radu EES (gre{ke u<br />
prognoziranju preoptere}enja elekltri~ne<br />
energije, pona{anje ponu|a~a za isporuku<br />
elekltri~ne energije i ispadi iz rada<br />
agregata). Neki nelinearni efekti su<br />
pojednostavljeni. Na primer, ukupni gubici<br />
i penalizacioni faktori se<br />
izra~unavaju linearizacijom<br />
u okolini radne ta~ke baznog<br />
slu~aja.<br />
3. Rezultati simulacije<br />
Tipi~an cilj bilo kog programa za<br />
simulaciju rada EES uva`avaju}i<br />
ograni~enja u prenosu jeste minimizacija<br />
ukupnih sistemskih pla}anja<br />
proizvo|a~ima, prenosnoj kompaniji i<br />
ostalim provajderima usluga u toku<br />
definisanog perioda isporuke elekltri~ne<br />
energije vode}i ra~una o ograni~enjima u<br />
prenosu, karakteristikama agregata i<br />
sigurnosnim ograni~enjima.<br />
Za predvi|enu potro{nju i raspolo`ivu<br />
proizvodnju u nekom satu, program za<br />
ekonomski dispe~ing sa ograni~enjima<br />
sigurnosti je formulisan kao problem<br />
linearnog programiranja (LP) sa velikom<br />
dimenzionalno{}u. Re{avanjem LP modela<br />
automatski se dobijaju vrednosti za LMP<br />
(Locational Marginal Prices) - cene u<br />
~vorovima EES, za svaki od njegovih<br />
~vorova, uz identifikaciju uskih grla u<br />
prenosnoj mre`i i svih tokova snaga u<br />
mre`i na osnovu injektiranih snaga u<br />
~vorovima [3].<br />
Po{to je prenosni sistem detaljno<br />
modelovan, mogu}e je posmatrati svaki<br />
dalekovod ili transformator sa stanovi{ta<br />
virtuelne cene (shadow prices) za<br />
posmatrani period od, recimo, godinu<br />
dana.<br />
Virtuelna cena odra`ava smanjenje<br />
ukupnih tro{kova, ako se pove}a propusna<br />
mo} dalekovoda ( ili transformatora) za<br />
1 MW. Drugim re~ima, virtuelna cena<br />
predstavlja inkrementalni tro{ak<br />
redispe~iranja neophodan za eliminaciju<br />
zagu{enja u prenosu.Ako je tok snage kroz<br />
komponentu EES u granicama njenog<br />
normalnog pogona, virtuelna cena je nula.<br />
Normalno je da vi{a virtuelna cena ukazuje<br />
na ve}a pla}anja usled zagu{enja. Na<br />
osnovu nivoa zagu{enja komponente<br />
planeri prenosne mre`e preduzimaju<br />
odgovaraju}e akcije (kao {to je, na primer,<br />
pove}anje kapaciteta dalekovoda) [4].<br />
4. Efekti usled neizvesnosti u<br />
vrednostima ulaznih podataka<br />
Da bi predvideo cenu elekltri~ne energije<br />
na tr`i{tu program mora da modeluje<br />
neizvesnost u vrednostima parametara kao<br />
{to su:<br />
- stopa (verovatno}a) ispada agregata<br />
- gre{ke u prognozi optere}enja<br />
- neizvesnost u dostavljanju ponuda<br />
proizvo|a~a elekltri~ne energije.<br />
Monte Karlo simulacija je popularan na~in<br />
za modelovanje neizvesnosti doga|aja i<br />
kvantifikovanja njihovog uticaja na cene.<br />
Me|utim, ova vrsta simulacije zahteva<br />
stvaranje na hiljade scenarija da bi se<br />
dostigla zadovoljavaju}a procena. Da bi se<br />
odr`alo ipak razumno vreme simulacije,<br />
neophodno je da se model neizvesnog<br />
pona{anja uprosti. S obzirom na ~injenicu<br />
[281]<br />
Tabela 1<br />
^asovi (h ) 15 16 17 18 20<br />
LMP (USD / MWh) 56 59 562 63 40<br />
LMP prog. 55 58 59 59 40<br />
da neizvesnosti imaju zna~ajan uticaj na<br />
~asove vr{nog optere}enja, Monte Karlo<br />
simulacija se mo`e primeniti samo na<br />
izabrane ~asove vr{nog optere}enja da bi<br />
se procenila raspodela verovatno}a cena.<br />
Dakle, osnovne - centralne vrednosti cena<br />
za sve ~asove i dalje se dobijaju na osnovu<br />
programa za simulaciju proizvodnih<br />
tro{kova.<br />
Me|utim, mnogi primeri pokazuju da<br />
detaljan program za simulaciju pona{anja<br />
tr`i{ta uva`avaju}i ograni~enja u prenosu<br />
mogu da uka`u na tendenciju pona{anja<br />
cena u ~vorovima EES (LMP).<br />
Ovi programi mogu da prika`u uticaj na<br />
LMP usled zagu{enja u mre`i i tako uka`u<br />
na koja nov~ana sredstva se mo`e ra~unati<br />
za poja~anje prenosne mre`e. Me|utim,<br />
program ne mo`e da prognozira vrlo o{tre<br />
poraste LMP nastale usled navedenih<br />
neizvesnosti. Naime, neke od kombinacija<br />
navedenih neizvesnosti uz faktore koje je<br />
matemati~kim modelovanjem nemogu}e<br />
obuhvatiti dovode, ponekad, do zna~ajnih<br />
odstupanja izme|u realizovanih i<br />
prognoziranih cena, prikazanih u tabeli 1<br />
na osnovu iskustava iz PJM prakse.<br />
5. Zaklju~ak<br />
Proces deregulacije je elektroprivredne<br />
kompanije otvorio ka konkurentnom<br />
na~inu rada. Ta~na simulacija rada tr`i{ta<br />
je su{tinski neophodna da bi se realizovala<br />
bolja strategija u kreiranju ponuda za<br />
kratkoro~ni period i za evaluaciju<br />
profitabilnosti proizvodne ponude<br />
(portfolio) za du`i period. Ovaj rad<br />
ukazuje na zna~aj upotrebe detaljnih<br />
modela za simulaciju ograni~enja u<br />
prenosu, da bi se ta~no predvidela cena<br />
elekltri~ne energije na tr`i{tu.<br />
Dalja istra`ivanja se mogu usmeravati na<br />
pobolj{anje modelovanja neizvesnosti u<br />
simulaciji tr`i{ta, da bi se bolje<br />
prognozirali skokovi cena.<br />
Literatura<br />
[1] Yan Lin et al., An Analitical Model for<br />
the Economic Assessment of RTO/SMD<br />
Implementation in the U.S. , CIGRE,<br />
Session 2004, Aug. 2004, CB-101<br />
[2] J. Bastian et al., Forecasting<br />
Locational Marginal prices in a U.S. ISO,<br />
CIGRE, Session 2000, Aug.2000, str. 37-<br />
202.<br />
[3] N. Miju{kovi}, Prora~un tro{kova<br />
zagu{enja u prenosnim mre`ama, JUKO<br />
CIGRE, Savetovanje 2001, H.Novi, 2001,<br />
R39-03.<br />
[4] R.Mukerji et al., Computation of Spot<br />
Prices and Congestion Costs in Large<br />
Interconnected Systems, American Power<br />
Conference, Chicago, Illinois, March 1995.
1. Uvod<br />
Svedoci smo krupnih organizacionih i<br />
tr`i{nih promena u elektroenergetskim<br />
sektorima {irom sveta. Ove promene su<br />
su{tinskog tipa i u osnovi menjaju<br />
filozofiju poslovanja [1] i pona{anja unutar<br />
i izvan nacionalnih elektroprivreda,<br />
menjaju ulogu dr`ave u upravljanju<br />
elektroprivredama, uvode tr`i{te i<br />
konkurenciju i zahtevaju visok stepen<br />
svesnosti, odgovornosti svih u~esnika, kao<br />
i regulisanosti iz ugla pravnih okvira koji<br />
predstavljaju ogledalo spremnosti jedne<br />
dr`ave da ove promene sprovede.<br />
Ovaj rad je zasnovan na ~injenici da<br />
pravilna deregulacija elektroenergetskog<br />
sektora obuhvata totalne promene u oblasti<br />
tr`i{ta elektri~ne energije [2] i promene u<br />
oblasti organizacije elektroprivrede. Ove<br />
dve oblasti se moraju menjati tako da se<br />
promenama u jednoj oblasti ne nanose<br />
finansijski i drugi gubici u drugoj oblasti.<br />
Kako se promene po svemu sude}i<br />
odvijaju paralelno neophodno je ista}i<br />
klju~ne momente na vremenskom<br />
dijagramu promena i ukazati na pravilan<br />
redosled razvoja promena u obe oblasti.<br />
Po sprovo|enju tipi~ne pravilne<br />
deregulacije u elektroenergetskom sektoru<br />
jedne zemlje krajnji rezultati moraju biti:<br />
� Razvijeno (sa dovoljnim, idealno {to<br />
ve}im, brojem u~esnika i me{anog<br />
kapitala), likvidno [3] (sa dovoljnim<br />
brojem transakcija koje garantuju<br />
formiranje realne tr`i{ne cene elektri~ne<br />
energije), legitimno (pravno regulisano),<br />
transparentno [4] (sa velikom<br />
koli~inom javno dostupnih podataka,<br />
uklju~uju}i i postojanje berze el. en. [5],<br />
[6]) i nadasve regulatorno (poseduje<br />
dr`avni organ koji brine o korektnosti<br />
pona{anja svih u~esnika) tr`i{te<br />
elektri~ne energije na veliko (eng.<br />
wholesale) i na malo (eng. retail) [7];<br />
� Efikasna (pre svega u organizacionom<br />
smislu sa minimalnim tro{kovima iz ugla<br />
organizacije, svako od zaposlenih da<br />
daje svoj maksimum u onome gde se<br />
A. Katan~evi}<br />
Beograd<br />
UDC 621.31:35.078.8<br />
Pravilna deregulacija<br />
elektroenergetskog sektora -<br />
tr`i{te i elektroprivreda<br />
ose}a najkompetentniji),<br />
internacionalna (da {iri svoja<br />
poslovanja van nacionalnih granica, ali i<br />
da u skladu sa tim ciljevima podjednako<br />
daje {ansu svim svojim zaposlenima da<br />
nevezano za njihovu nacionalnu, versku<br />
ili drugu pripadnost konkuri{u na sva<br />
mesta unutar kompanije), tr`i{no<br />
uskla|ena (da prilago|ava sebe tr`i{tu, a<br />
ne tr`i{te sebi), kompanija sa me{ovitim<br />
kapitalom.<br />
2. Formiranje tr`i{ta elektri~ne<br />
energije<br />
Tr`i{te elektri~ne energije pre deregulacije<br />
[8] postoji u samo jednom svom obliku, i<br />
to kao poseban oblik tr`i{ta na veliko,<br />
(eng. wholesale) gde na regonalnom nivou<br />
nacionalna elektroprivreda trguje<br />
elektri~nom energijom za ra~un dr`ave kao<br />
i za ra~un svojih klijenata a u isto vreme je<br />
unutra{nje (nacionalno) tr`i{te na veliko<br />
tradicionalno monopolisti~ko. Tako<br />
postavljen energetski sektor ima samo<br />
jednog pravno ovla{}enog subjekta<br />
(nacionalnu elektroprivredu) da isporu~uje<br />
i prodaje elektri~nu energiju svim kupcima<br />
[282]<br />
energija<br />
Rezime<br />
U radu je dat pogled na bitne aspekte deregulacije elektroenergetskog sektora neke<br />
zemlje, sa zasebnim osvrtom na tr`i{te elektri~ne energije, s jedne strane, i<br />
elektroprivredu, s druge strane. U okviru tr`i{ta elektri~ne energije rad se bavi pitanjima<br />
kreiranja tr`i{ta, doti~e temu snage tr`i{ta, ali i problemima poput iskori{}avanja tr`i{ta<br />
elektri~ne energije. U okviru elektroenergetskog sektora rad obra|uje ulogu i poziciju<br />
nacionalne elektroprivrede pre i posle sprovo|enja deregulacije u nekoj zemlji.<br />
Klju~ne re~i: elektroprivreda, deregulacija, snaga, tr`i{te.<br />
Abstract<br />
Paper presents a view over the important aspects of deregulation of power sector at<br />
some country, with the separate view on electricity market from one side and power<br />
utility on the other. In the frame of electricity market paper comments electricity market<br />
formation, speaks about market power and deals with the problematic of electricity<br />
market abusing. In the aspect of power utility, paper comments the position of the<br />
national power utility before and after the conduction of deregulation in some county.<br />
Key words: deregulation, market, power, sector.<br />
na unutra{njem tr`i{tu na veliko i malo. U<br />
smislu ovakvog pristupa decenijama se<br />
primenjivala strategija vertikalne<br />
integracije gde su svi elementi (funkcije)<br />
eventualnog tr`i{ta direktno implantirani i<br />
stavljani u funkciju nacionalnog<br />
elektroprivrednog preduze}a. Upravo zbog<br />
decenijama integrisanog tr`i{ta u samo<br />
elektroprivredno preduze}e proces<br />
formiranja tr`i{ta elektri~ne energije mora<br />
da krene sa razdvajenjem tr`i{ta od<br />
elektroprivrede i stavljanja ga u funkciji i<br />
kupaca i prodavaca el. en, podjednako.<br />
Kod tr`i{ta na malo situacija je potpuno<br />
ista kao i kod unutra{njeg tr`i{ta na veliko.<br />
Tr`i{te na malo je integrisano, tj. usa|eno<br />
u lokalnu elektrodistribuciju. Lokalna<br />
distribucija, ina~e zami{ljena da prenese<br />
elektri~nu energiju od mre`e visokog<br />
napona do krajnjeg potro{a~a na niskom<br />
naponu (doma}instva), obavlja i jo{ jednu<br />
tr`i{nu funkciju kao {to je napalata<br />
isporu~ene elektri~ne energije. Pri tome je<br />
i ovaj posao apsolutno monopolisti~ki ne<br />
ostavljaju}i tr`i{nu mogu}nost da se<br />
potro{a~ poga|a za cenu, uslove i kvalitet<br />
usluge.
energija<br />
2.1. Moderno (otvoreno) tr`i{te<br />
elektri~ne energije<br />
Moderno tr`i{te elektri~ne energije<br />
podrazumeva demonopolizovana tr`i{ta na<br />
veliko i malo. Ovo na prvom mestu zna~i<br />
tr`i{ta koja su izdvojena iz elektroprivreda,<br />
pravno ure|ena i regulatorno pokrivena<br />
tr`i{ta elektri~ne energije. Ovakva tr`i{ta<br />
elektri~ne enegije na malo i veliko, mogu<br />
se smatrati otvorenim tr`i{tima.<br />
Postoji puno parametara u kojima se<br />
me|usobno razlikuju takva tr`i{ta ali su u<br />
principu sva ta tr`i{ta na prvom mestu<br />
otvorena. Neki od parametara po kojima se<br />
mogu upore|ivati stepeni otvorenosti<br />
odre|enih tr`i{ta jesu: snaga tr`i{ta<br />
(market power), likvidnost,<br />
transparentnost, broj u~esnika,<br />
mogu}nost za manipulaciju tr`i{tem i<br />
iskori{}avanje tr`i{ta od strane u~esnika i<br />
sli~ni iskazanih u odre|enim<br />
koeficijentima.<br />
Da bi se izvr{ilo uspe{no formiranje<br />
unutra{njeg tr`i{ta na veliko neophodno je<br />
preduzeti slede}e korake:<br />
1. formirati pravni okvir za<br />
funkcionisanje otvorenog tr`i{ta<br />
elektri~ne energije (ovo podrazumeva<br />
veoma {iroki opseg jer mora da re{i i<br />
uredi mogu}nost bavljenja novom<br />
delatno{}u - (trgovanja el. en.), ali i<br />
proizvodnju [9] iste, te na taj na~in<br />
stvori pravne subjekte koji se mogu<br />
nesmetano uklju~iti na unutra{nje tr`i{te<br />
el. en.);<br />
2. formirati regulativni okvir u smislu<br />
regulatornog tela koje }e vr{iti arbitra`u<br />
i nadgledanje rada tr`i{ta, kao i<br />
sankcionisati sve prekr{aje;<br />
3. ukinuti monopol nacinalnom<br />
elektroprivrednom preduze}u na<br />
trgovinu elektri~nom energijom kao i na<br />
proizvodnju elektri~ne energije - (ovo<br />
zna~i dopustiti drugim, doma}im,<br />
regularno zavedenim pravnim<br />
subjektima da se pod jednakim uslovima<br />
utrkuju sa nacionalnom<br />
elektroprivredom oko potencijalnih<br />
kupaca u tr`i{tu na veliko i malo;<br />
4. kontinualno usavr{avanje i razvijanje<br />
otvorenog tr`i{ta elektri~ne energije, uz<br />
kvalitetan marketing, kako bi se<br />
privukao {to ve}i broj investitora iz<br />
sveta koji bi svojim u~e{}em na tr`i{tu<br />
[10] pomogli da se popravi likvidnost,<br />
transparentnost i odr`i povoljnija tr`i{na<br />
cena elektri~ne energije [11].<br />
2.2. Snaga tr`i{ta<br />
Pod ovim pojmom se podrazumevaju<br />
metodi za analizu u~esnika tr`i{ta<br />
elektri~ne energije da svojim pona{anjem<br />
uti~u na formiranje cene elektri~ne<br />
energije. Ova oblast je nova i proiza{la je<br />
iz nemogu}nosti da se u konkretnim<br />
slu~ajevima arbitrira i doka`e odre|ena<br />
manipulacija od strane nekog u~esnika, ali<br />
ujedno ovakvi metodi pru`aju zan~ajan<br />
doprinos razvijanju transparentnijeg tr`i{ta<br />
sa ve}im brojem u~esnika. Parametri snage<br />
tr`i{ta su veoma interesantni u dobro<br />
razvijenim tr`i{tima, gde odre|eni u~esnici<br />
mogu prikriveno da manipuli{u tr`i{tem<br />
bez mogu}nosti da budu identifikovani. Sa<br />
uvo|enjem novih parametara regulator<br />
mo`e da uporedi pona{anja odre|enih<br />
u~esnika sa kretanjimca cene na tr`i{tu.<br />
Kad su u pitanju mlada tr`i{ta koja upravo<br />
iz monopolisti~kog prelaze u otvoreni tip<br />
tr`i{ta mo`e se re}i da je identifikacija<br />
prekr{ioca mnogo o~iglednija i mo`e se<br />
podvesti pod direktno iskori{}avanje<br />
pozicije i situacije na tr`i{tu. Za ovakve<br />
slu~ajeve parametri snage tr`i{ta nisu<br />
neophodni ali se tako|e mogu proveriti i<br />
morali bi da daju ta~ne kvalifikacije kao i<br />
kod visokolikvidnih tr`i{ta.<br />
2.3. Iskori{}avanje tr`i{ta<br />
Iskori{}avanje tr`i{ta elektri~ne energije se<br />
mo`e primetiti u raznim vidovima, ali<br />
najkarakteristi~niji slu~ajevi kod tek<br />
otvorenog tr`i{ta jesu:<br />
� tr`i{na dominacija - ukoliko odre|eni,<br />
dovoljno veliki u~esnik, koji je u<br />
mogu}nosti da proizvoljno pove}ava ili<br />
smanjuje proizvodnju elektri~ne energije<br />
iz svojih elektrana namerno manipuli{e i<br />
u periodima visokih cena elektri~ne<br />
enrgije zarad maksimizacije profita<br />
povu~e odre|ene proizvodne jedinice i<br />
ve{ta~ki izazove porast usled nedostatka<br />
ponude na tr`i{tu [12]. Sa pove}anjem<br />
cene on ostvaruje ve}i ukupni profit na<br />
onom delu koji je ostao u proizvodnji,<br />
upore|uju}i sa profitom koji bi imao da<br />
nije povukao odre|enu proizvodnju.<br />
Ovakvu mo} imaju upravo nacionalne<br />
elektroprivrede i tu zapravo prestaju svi<br />
problemi monopolisti~kog tr`i{ta a<br />
po~inju problemi otvorenog tr`i{ta<br />
elektri~ne energije;<br />
� zagu{enja na prenosu - ukoliko do|e<br />
do zagu{enja [13] na prenosnom sistemu,<br />
onda }e u nekim delovima tr`i{ta kupci i<br />
potro{a~i el. en. biti izlo`eni isklju~ivo<br />
ponudi lokalnog proizvo|a~a bez<br />
mogu}nosti da im se da ponuda od<br />
nekog proizvo|a~a koji mo`e da ponudi<br />
jeftiniju el. en. energiju uve`enu iz<br />
drugog sistema. Do ovakve situacije<br />
mo`e da do|e i neretko se de{ava. Za<br />
ovakvu sitauaciju je karakteristi~no da<br />
lokalni proizvo|a~ mo`e da profitira ne<br />
usled smanjenja svoje ponude ve} ba{<br />
naprotiv usled pove}anja proizvodnje {to<br />
mo`e jo{ gore da zakomplikuje situaciju<br />
u ve} preoptere}enom sitemu, i da<br />
dovede ~ak i do raspada. Ovo treba<br />
posmatrati iz ugla realnih tokova snaga u<br />
konkretnom elektroenergetskom sistemu.<br />
Regulatorno telo se svim svojim<br />
sredstvima mora boriti za iskorenjivanje<br />
mogu}nosti iskori{}avanja tr`i{ta, ali i<br />
`estoko ka`njavati one koji svesno<br />
postupaju tako da stvore situaciju iz koje<br />
bi profitirali na ra~un ometanja normalnog<br />
funkcionisanja tr`i{ta. Borba protiv<br />
iskori{}avanja tr`i{ta se svodi na<br />
investiranja u nove prenosne kapacitete,<br />
pove}avanje likvidnisti tr`i{ta putem<br />
pove}anja broja u~esnika i sli~no.<br />
[283]<br />
3. Restrukturiranje nacionalne<br />
elektroprivrede<br />
Kad je u pitanju restruktuiranje<br />
elektroprivrede puno se stvari su{tinski<br />
menja. Ide se na to da se unutar<br />
elektroprivrede formiraju manje<br />
profitabilne celine koje mogu da se uklju~e<br />
u tr`i{te na veliko i malo za el. en., kao i<br />
funkcionalne celine koje mogu da nude<br />
usluge na tr`i{tu usluga (odr`avanje,<br />
projektovanje, savetovanje, i sli~no).<br />
Kod tr`i{ta na veliko el. en.<br />
elektroprivredno preduze}e mora da se<br />
prilagodi tr`i{nom na~inu poslovanja i da<br />
javne nabavke zameni tr`i{nim metodima.<br />
Svako odlaganje promene ovakvog na~ina<br />
poslovanja predstavlja nepovratni gubitak<br />
za elektroprivredu koji ima cenu i mo`e se<br />
izraziti u finansijama. Dakle u regionalnom<br />
[14] okviru trgovine na veliko apsolutno je<br />
neophodno da se svaka nacionalna<br />
elektroprivreda prilagodi tako da mo`e se<br />
uklju~iti u trgovanje na dnevnom<br />
berzanskom tr`i{tu el. en., sedmi~nom,<br />
mese~nom, kvartalnom, pa i godi{njem.<br />
Kada je re~ o tr`i{tu na malo, u nekim<br />
zemljama se dugo ~ekalo i jo{ uvek ~eka<br />
njegova liberalizacija, ali to nije slu~aj u<br />
nekim zemljama sa visokim stepenom<br />
demokratije poput Engleske, [vedske,<br />
Finske [15], Amerike, Japana i drugih. Od<br />
slu~aja do slu~aja, ali u nekim<br />
distributivnim preduze}ima dr`ava je<br />
ve}inski ili ~ak i stoprocentni vlasnik<br />
distributivnog postrojenja, dok je u istom<br />
tom rejonu tr`i{te na malo potpuno<br />
otvoreno i distribucija i ne u~estvuje u tom<br />
poslu ve} kompanije registrovane za<br />
trgovinu energijom.<br />
U nekim, definitivno pogre{nim,<br />
slu~ajevima dr`ava je prodala svoje<br />
vlasni{tvo i ustupila ga privatnom kapitalu<br />
a prethodno tr`i{te na malo nije ni<br />
formirano, tako da je kupac<br />
elektrodistribucije samo nastavio<br />
monopolisti~ki posao iskori{}avanja tr`i{ta<br />
elektri~ne energije na malo. Najsve`iji<br />
primer dolazi iz Bugarske, gde su<br />
distribucije privatizovane a tr`i{te na malo<br />
do dan danas nije uvedeno u funkciju niti<br />
se planira skoro da bude. Mo`da valja<br />
pomenuti jo{ drasti~niji slu~aj Makedonije,<br />
gde se vr{i totalna privatizacija nacionalne<br />
elektroprivrede bez ijednog elementa<br />
funkcionisanja unutra{njeg tr`i{ta na malo<br />
i veliko.<br />
3.1. Privatizacija, da ili ne?<br />
Na ovo pitanje nije te{ko odgovoriti, ali je<br />
te{ko uveriti. Probleme zapravo donosi<br />
rana privatizacija, tj. mogu}a privatizacija<br />
pre otvaranja i uspostavljanja<br />
funkcionalnog i likvidnog tr`i{ta na veliko<br />
i malo. Dr`ava apsolutno ne bi smela da se<br />
odri~e vlasni{tva u elektroprivredi pre<br />
nego li se uspostave unutra{nja tr`i{ta na<br />
veliko i malo jer nije to pitanje samo<br />
ostvarene cene ve} i pitanje ukupnog<br />
stanja energetskog sektora nakon<br />
privatizacije. Ukoliko je tr`i{te prethodno<br />
dobro uspostavljeno, monopol nacionalne<br />
kompanije je definitivno umanjen
energija<br />
postojanjem drugih aktera i ukoliko do|e<br />
do njene delimi~ne ili potpune privatizacije<br />
novi vlasnik ne }e imati u svom monopolu<br />
i kona~ne kupce ve} }e morati za njih da<br />
se bori na tr`i{tu.<br />
Dakle privatizacija je normalna stvar ali<br />
ukoliko ve} postoji razvijeno unutra{nje<br />
tr`i{te na malo i veliko i gde potro{a~i nisu<br />
ostavljeni na milost i nemilost novom<br />
vlasniku proizvodnje ili pak distribucije.<br />
4. Dinamika deregulacije<br />
Dinamika deregulacije u smislu redosleda<br />
postupaka mo`e se izvesti na slede}i na~in:<br />
1. otvaranje unutra{njeg tr`i{ta na veliko;<br />
a) definisanje kvalifikovanih kupaca el.<br />
en. i kvalifikovanih proizvo|a~a el.en;<br />
b) definisanje trgovaca na veliko<br />
(mogu}nost registracije kompanije za<br />
unutra{nju trgovinu el. en. prema<br />
kvalifikovanim potro{a~ima);<br />
2. mogu} obzir privatizacije proizvodnih<br />
jedinica;<br />
a) mogu}nost za velike strane investicije<br />
u nove proizvodne objekte (ovakva<br />
re{enja ujedno idu na strani smanjenja<br />
snage uticaja na tr`i{ne cene od strane<br />
dominantnog igra~a poput<br />
elektroprivrede);<br />
3. otvaranje unutra{njeg tr`i{ta na malo;<br />
a) definisanja delatnosti trgovine el. en.<br />
na malo i pravnih subjekata, u praksi;<br />
b) distribucija dobija naknadu za preneti<br />
kWh preko svoje mre`e, propisanu od<br />
strane regulatora;<br />
c) kupac mo`e da bira dobavlja~a el en.<br />
sa kojim }e sklopiti ugovor o<br />
napajanju el .en.<br />
d) lokalna distribucija mo`e da investira<br />
u trgova~ku firmu ali mora biti<br />
limitirana da ne sme imati vi{e od<br />
33% lokalnog tr`i{ta . Tako|e i ostali<br />
u~esnici moraju biti limitirani na<br />
33%.<br />
4. mogu} obzir privatizacije<br />
elektrodistributivnih kompanija.<br />
Dinamika deregulacije je veoma ~esto<br />
nerazumno, usled raznih uticaja i ne<br />
promi{ljenih postupaka izvodi potpuno<br />
nasumi~no i {tetu trpi ceo<br />
elektroenergetski sektor uklju~uju}i i male<br />
potro{a~e ali i industriju.<br />
5. Zaklju~ak<br />
Pravilno sprovo|enje deregulacije<br />
elektroenergetskog sektora, koje uklju~uje<br />
otvaranje, tj. formiranje tr`i{ta elektri~ne<br />
energije na malo i veliko, sa jedne strane, i<br />
restruktuiranje elektroprivrede, s druge<br />
strane, je apsolutno cilj svake zemlje u<br />
jugoisto~noj Evropi [16]. Pravilno izvedena<br />
deregulacija je jedan od uslova za ulazak<br />
zemalja JI Evrope u Evropsku uniju. Svaka<br />
dr`ava mora pokazati veliku odgovornost<br />
prema procesu deregulacije, i spremnost da<br />
ga sprovede od po~etka do kraja po<br />
pravilnom redosledu kako bi kranji<br />
rezultati bili razvijeno, likvidno, legitimno,<br />
transparentno i nadasve regulatorno<br />
tr`i{te elektri~ne energije na veliko (eng.<br />
wholesale) i na malo (eng. retail); kao i<br />
efikasna, internacionalna, tr`i{no<br />
uskla|ena kompanija sa me{ovitim<br />
kapitalom.<br />
Literatura<br />
[1] Katan~evi} A., Power Industry in Next<br />
Decade, Student Contest paper, Balkan<br />
Power Conference, Belgrade, Jun, 2002.<br />
[2] Katan~evi} A., Kori{}eni pojmovi i<br />
izrazi u praksi tr`i{ta elektri~ne energije,<br />
BILTEN Balkan Energy Solutions Teama,<br />
Beograd, 2005, 13, str. 6-8,<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/BR13BEST.pdf<br />
[3] Katan~evi} A., Katan~evi} D., Derivati<br />
(berzanski), likvidnost i regionalno tr`i{te<br />
elektri~ne energije, BILTEN Balkan<br />
Energy Solutions Teama, Beograd, 2004,<br />
5, str. 6-8,<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/balkan5.pdf<br />
[4] Katan~evi} A., Dostupnost<br />
informacijaje klju~ razvoja tr`i{ta<br />
elektri~ne energije, BILTEN Balkan<br />
Energy Solutions Teama, Beograd, 2004,<br />
6, str. 4-6, link:<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/BES<br />
T_JUL.pdf<br />
[5] Katan~evi} A., Berzansko tr`i{te<br />
elektri~ne energije (2, deo, Kori{}eni<br />
pojmovi i izrazi u praksi tr`i{ta elektri~ne<br />
energije), BILTEN Balkan Energy<br />
Solutions Teama, Beograd, 2005, 14,<br />
str. 6-8,<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/BEST14.pdf<br />
[6] Katan~evi} A., Kosori} K., Berza<br />
elektri~ne energije i organizator tr`i{ta<br />
elektri~ne energije, BILTEN Balkan<br />
Energy Solutions Teama, Beograd, 2005,<br />
3, str. 2-5,<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/bilten3.pdf<br />
[7] Katan~evi} A., Tr`i{te elektri~ne<br />
energije na malo (“Retail” - ritejl tr`i{te),<br />
BILTEN Balkan Energy Solutions Teama,<br />
Beograd, 2005, 15, str. 6-8,<br />
http://www.balkanenergy.com/bulletin/BR<br />
15SRPSKI.pdf<br />
[8] Spahi} E., Vujo{evi} I., Katan~evi} A.,<br />
Kosori} K., Regulacija elektroenergetskog<br />
sektora - principi i iskustva, ENYU, April<br />
2002, preuzeti sa:<br />
http://www.hut.fi/~katale/docs/cg.pdf<br />
[9] Katan~evi} A., Velike i male<br />
hidroelektrane su {ansa regiona balkana,<br />
BILTEN Balkan Energy Solutions Teama,<br />
Beograd, 2004, 6, str. 2-5,<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/BEST6.pdf<br />
[284]<br />
[10] Katan~evi} A., Kosori} K., Skrivene<br />
osobine slobodnog tr`i{ta elektri~ne<br />
energije, BILTEN Balkan Energy Solutions<br />
Teama, Beograd, 2005, 4, str. 10-12,<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/br4.pdf<br />
[11] Katan~evi} A., Kosori} K., Electricity<br />
Price Prediciton in Balkan Area through<br />
the Operational Incremental Consts<br />
Balkan Power Conference, Srajevo, BiH,<br />
Jul 2004, link:<br />
http://www.hut.fi/~katale/docs/2004_Katan<br />
_Kosoric.doc<br />
[12] Katan~evi} A., Kosori} K., Banares<br />
S., Pozicija termoelektrana na budu}em<br />
regionalnom tr`i{tu elektri~ne energije<br />
Jugoisto}ne Evrope, Konferencija<br />
ELEKTRANE, Vrnja~ka Banja, Srbija,<br />
oktobar 2004, preuzeti sa:<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/B11_BALKAN.pdf<br />
[13] Katan~evi} A., Prenosni kapaciteti na<br />
liberalizovanom Evropskom tr`i{tu<br />
elektri~ne energije, BILTEN Balkan<br />
Energy Solutions Teama, Beograd, 2005,<br />
10, str. 9-13,<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/BalkanEnergy10.pdf<br />
[14] Katan~evi} A., Kona~no odbrojavanje<br />
za regionalno tr`i{te elektri~ne energije<br />
Jugoisto~ne Evrope, BILTEN Balkan<br />
Energy Solutions Teama, Beograd, 2005,<br />
12, str. 2-6,<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/BEST12.pdf<br />
[15] Katan~evi} A., Deregulacije tr`i{ta<br />
elektri~ne energije Finske, List<br />
Elektrodistribucija, Beograd, mart 2002,<br />
link:<br />
http://www.balkanenergy.com/srpski/docu<br />
menti/br1s.pdf<br />
[16] Katancevic A., Kosoric K., Electricity<br />
market Opening in Balkan Countries,<br />
Student Contest paper, Balkan Power<br />
Conference, Romania, jun, 2003,<br />
http://www.hut.fi/~katale/docs/StudentPape<br />
rContest_AK_KK.pdf
Realizacija prvih ve}ih<br />
infrastrukturnih i drugih projekata<br />
(luke, putevi, `eljezni~ke pruge,<br />
mostovi, kanali i sli~no) odvijala se u<br />
drugoj polovini XIX i po~etkom XX<br />
vijeka, uz zna~ajno ili ~ak isklju~ivo<br />
u~e{}e privatnog, naj~e{}e inostranog<br />
kapitala. Sa pojavom i ja~anjem prvo<br />
dr`avnog kapitalizma, a kasnije i dr`avnog<br />
socijalizma, preovladalo je mi{ljenje da<br />
dr`ava treba da se stara o dobrobiti<br />
gra|ana tako da je ona preuzela na sebe<br />
ulogu realizacije velikih investicionih, u<br />
prvom redu infrastrukturnih projekata.<br />
Takav koncept preovla|ivao je sve do<br />
po~etka 80-tih godina pro{log vijeka kada<br />
vlade u razvijenim zemljama pritisnute<br />
velikim zahtjevima za nove investicione<br />
poduhvate na jednoj strani i sve ve}im<br />
bud`etskim deficitima, koje su morale<br />
finansirati nepopularnim pove}anjem<br />
poreza, na drugoj strani, po~inju da se<br />
ponovo okre}u privatnom sektoru za<br />
realizaciju takvih projekat.<br />
Zemlje u razvoju su se otprilike u isto<br />
vreme po~ele okretati privatnom,<br />
uglavnom stranom kapitalu radi<br />
finansiranja infrastrukturnih projekata<br />
neophodnih za razvoj industrije i/ili<br />
pobolj{anje `ivotnih uslova svojih gra|ana.<br />
One su potra`ile pomo} od inostranog<br />
kapitala na novim osnovama, uglavnom<br />
zasnovanim na koncesijama i<br />
odgovaraju}im oblicima projeknog<br />
finansiranja.<br />
Ulazak privatnog sektora u investicije<br />
energetskog sektora uglavnom se<br />
sagledava kroz tri vidljiva oblika:<br />
� Ulaganje u postoje}e energetske objekte<br />
kroz prodaju ili iznajmljivanje,<br />
� Nadgradnja i/ili rehabilitacija postoje}ih<br />
energetskih objekata, ili<br />
� Realizacija novih greenfield hidro i<br />
termoenergetskih projekata.<br />
Iako se prve dvije kategorije ulaganja<br />
sagledavaju kao zna~ajne (posebno kod<br />
hidroenergetskih objekata), one ipak<br />
predstavljaju jedno ograni~eno tr`i{te koje<br />
nema zna~ajnijeg uticaja na ukupnu<br />
globalnu proizvodnju elektri~ne energije.<br />
Zato se posebna pa`nja usmjerava na<br />
problem privla~enja privatnih investicija za<br />
nove greenfied projekte, naro~ito u<br />
zemljama u razvoju kod kojih se zapa`a<br />
veliki rast potro{nje elektri~ne energije,<br />
hroni~ni nedostatak proizvodnih<br />
kapaciteta, niska cijena elekti~ne energije i<br />
snage, nestabilnost i manja pouzdanost<br />
rada sistema, itd..<br />
Investicioni tokovi ka infrastrukturnim<br />
projektima sa privatnom participacijom<br />
pove}avali su se izme|u 1990. i 1997. od<br />
18,3 milijarde (2003)USD do rekordnih<br />
130,9 milijardi USD. Me|utim, oni padaju<br />
na 113.3 milijarde USD u 1998. i na 75.3<br />
milijarde USD u 1999. kao rezultat<br />
finansijske krize 1997 - 1999. u zemljama<br />
u razvoju. Iako je zapa`en porast<br />
investicionih tokova u 2000. (93.8<br />
milijardi USD), ipak su oni nastavili pad u<br />
2001. na 74.2 milijardi USD, u 2002. na<br />
57.6 milijardi USD, a u 2003. 49,7<br />
milijardi USD.<br />
Skora{nji elektroenergetski razvoj sa<br />
uklju~ivanjem privatnog sektora ukazuje<br />
na ~injenicu da privatni sektor druga~ije<br />
sagledava energetske objekte od javnog<br />
sektora. Tako|e razli~ito sagledava i<br />
[285]<br />
energija<br />
Mr Miroslav Markovi}<br />
Elektroprivreda Crne Gore A.D., Nik{i}<br />
UDC 344.751:339.13.012.42]:620.9<br />
Ugovor o kupovini energije<br />
od nezavisnog proizvo|a~a<br />
energije u tr`i{nim uslovima<br />
Rezime<br />
Ugovori nezavisnih proizvo|a~a o prodaji/kupovini elektri~ne energije predstavljaju<br />
osnovne ugovore (pored koncesionih) koji obezbje|uju tim proizvo|a~ima sigurnost<br />
prihoda od proizvedene i prodate elektri~ne energije, neophodnih za pokrivanje<br />
investicionih tro{kova, tro{kova rada i odr`avanja, kao i razumnog profita na investiciju.<br />
Uvo|enjem tr`i{ta problemi privatnih proizvo|a~a (postoje}ih i budu}ih) znatno se<br />
komplikuju i zahtijevaju jasnija i preciznija sagledavanja.<br />
Klju~ne rije~i:nezavisni prpozvo|a~, ugovor o kupovini energije, tr`i{te.<br />
Apstrakt<br />
Power Purchase Agreements (PPAs) are one of the basic agreements which provide<br />
confidence of renevue from produced and purchased energy, necessary for cover<br />
investment costs, O&M costs, as well as resonable profit from their investments.<br />
Including the electricity market there are new problems in works and agreements of<br />
indenpendent power producers (IPPs) which need clear and precise reviewing.<br />
Key words: indenpendent power producer, power purchase agreement, market.<br />
hidroenergetske i termoenergetske<br />
projekte, prvenstveno sa stanovi{ta lako}e<br />
finansiranja, sigurne tehnologije i mogu}e<br />
proizvodnje, ali i uticaja na `ivotnu<br />
sredinu. Pri tome uvijek treba imati u vidu<br />
da je primarni cilj privatnog sektora da<br />
ostvari odgovaraju}i profit na konkretnom<br />
projektu, dok energetsko preduze}e,<br />
naj~e{}e u dr`avnom vlasni{tvu, sagledava<br />
taj projekat kao na~in zadovoljavanja<br />
energetskih potreba dru{tva i u skladu sa<br />
razvojem svog elektroenergetskog sistema.<br />
Veliki broj zemalja, i razvojenih i onih u<br />
razvoju, reformi{e i liberalizuje danas svoj<br />
elektroenergetski sektor kroz uvo|enje<br />
veletrgovine elektri~nom energijom i, u<br />
manjoj mjeri, maloprodajne konkurencije.<br />
U zemljama u razvoju, glavni cilj je<br />
prikupljanje privatnih investicionih<br />
sredstava kako bi se {to efikasnije i br`e<br />
zadovoljio rapidan rast u potra`nji<br />
elektri~ne energije, kao i da se pobolj{a<br />
efikasnost i kvalitet usluga. U razvijenim<br />
zemljama, pak, glavni cilj je zadr`ati<br />
silazni trend tro{kova i cijena, kao i<br />
ostvariti pove}anje efikasnosti kroz<br />
djelovanje konkurentnih snaga tr`i{ta. Pri<br />
tome se politi~ari, investitori i industrijski<br />
u~esnici na tr`i{tu moraju suo~iti sa<br />
posljedicama ranijih, vi{e parcijalnih
energija<br />
na~ina liberalizacije sektora, u prvom redu<br />
sa dugoro~nim ugovorima sa nezavisnim<br />
proizvo|a~ima energije (Indenpendent<br />
Power Producers - IPPs). Iako u Srbiji i<br />
Crnoj Gori jo{ uvijek nema nezavisnih<br />
proizvo|a~a energije, ipak postoji<br />
mogu}nost da ih bude u periodu do<br />
potpunog uspostavljanja tr`i{ta elektri~ne<br />
energije. Sa druge strane, novi ugovori za<br />
kupovinu elektri~ne energije mora}e biti<br />
znatno uskla|eniji sa pravilima tr`i{ta, {to<br />
stvara nove nedoumice i probleme u<br />
imeplementaciji novih nezavisnih<br />
proizvo|a~a u tr`i{no okru`enje.<br />
Realizacija nezavisnih energetskih<br />
proizvodnih projekata obi~no je bila<br />
projektno finansirana. Raspolo`ivi prihod<br />
iz projekta zavisio je u najve}oj mjeri od<br />
25/30-godi{njeg ugovora o kupovini<br />
enerije, koji je ponekad (ali ne i uvijek!)<br />
dodjeljivan kroz proces konkurenske<br />
licitacije. U ugovor o kupovini energije bio<br />
je uklju~en jedan kupac, naj~e{}e verikalno<br />
integrisano javno energetsko preduze}e sa<br />
"zarobljenim" potro{a~ima u maloprodaji.<br />
Oni su odra`avali virtualan "preuzmi ili<br />
plati" (take-or-pay) re`im, baziran na<br />
o~ekivanim rokovima vra}anja kredita i<br />
zahtijevima equity investitora, indeksiran<br />
da bi se kompenzovala inflacija. Prvobitni<br />
ugovori su sadr`avali samo nadoknadu za<br />
energiju, dok su se kasniji ugovori kretali<br />
ka dvije nadoknade: nadoknade za snagu,<br />
koja najve}im dijelom pokriva fiksne<br />
tro{kove, i nadoknade za energiju,<br />
uglavnom za pokrivanje varijabilnih<br />
tro{kova.<br />
Ve}ina ugovora o kupovini energije, koji<br />
su zaklju~eni u ranoj eri programa<br />
nezavisnih proizvo|a~a, bila je bazirana na<br />
ameri~kom modelu, koji uglavnom nije<br />
odra`avao ~injenicu da snaga nezavisne<br />
elektrane mo`e biti veoma zna~ajna u<br />
pore|enju sa ukupnom snagom sistema i<br />
da je kupac energije naj~e{}e igrao dvije<br />
uloge: jednu, kao veleprodajni kupac<br />
energije za prodaju potro{a~ima u<br />
maloprodaji, i drugu, kao operator sistema<br />
odgovoran za odr`avanje pouzdanosti i<br />
sigurnosti snabdjevanja potro{a~ima. Tako<br />
je nezavisni proizvodni objekat mogao biti<br />
u dispe~ingu s obzirom na svoju<br />
proizvodnju energije, ali se od njega<br />
obi~no nije zahtijevalo da obezbijedi ili<br />
dodatne usluge ili da participira u<br />
postupcima upravljanja preoptere}enjima.<br />
Termin "dodatne usluge" odnosi se na one<br />
usluge koje zahtijeva operator sistema u<br />
cilju odr`avanja sigurnog i pouzdanog rada<br />
sistema, {to mo`e uklju~iti raspolo`ivost<br />
elektrana, reaktivnu energiju, kontrolu<br />
frekfencije (AGC), odre|ene tipove<br />
rezervi, mogu}nost brzog uklju~enja (black<br />
start) itd. Neki ugovori o kupovini<br />
energije, odre|ena Pravila rada mre`e<br />
(Grid Code) ili relevantni tehni~ki propisi,<br />
ponekad obavezuju proizvo|a~e da<br />
obezbijede odre|ene usluge bez<br />
nadoknade. Me|utim, u tr`i{nom<br />
okru`enju ne o~ekuje se da }e proizvo|a~i<br />
prihvatiti i povinovati se obavezama<br />
obezbje|ivanja dodatnih usluga bez<br />
nadoknada, jer postoji trend ka stvaranju<br />
tr`i{ta dodatnih usluga u cilju podsticanja<br />
proizvo|a~a da ih mnogo efikasnije<br />
obezbijede.<br />
^injenica je da su mnogi ugovori o<br />
kupovini energije propustili da stvore jasne<br />
podsticaje koji treba da rezultiraju u<br />
efikasnosti i elektrane i, naro~ito, sistema.<br />
Posljedi~ni efekat je bilo pove}anje<br />
tro{kova cijelog sistema u smislu<br />
ostvarivanja efikasnosti, a ne samo prost<br />
gubitak efikasnosti odre|ene elektrane.<br />
Drugim rije~ima, ~itav sistem je nosio<br />
tro{kove nefleksibilnosti stvorenih<br />
ugovorima sa nezavisnim proizvo|a~ima, a<br />
koji su ultimativno trebali biti pla}eni od<br />
strane potro{a~a i/ili poreskog obveznika.<br />
Postoje}i ugovori sa nezavisnim<br />
proizvo|a~ima energije i, specifi~no,<br />
ugovor o kupovini elektri~ne energije,<br />
nijesu bili jednostavni za usagla{avanje sa<br />
uvo|enjem konkurentskih veleprodajnih<br />
tr`i{ta, zbog:<br />
� relativno dugog trajanja ugovora,<br />
� fiksnih cijena, koje su projektovane da<br />
stvore stabilan i izvjestan tok prihoda za<br />
nezavisnog proizvo|a~a,<br />
� nedostatka zahtijeva za nezavisne<br />
proizvo|a~e da prihvate bilo kakve<br />
rizike tr`i{ta, i<br />
� ugovornih odredbi koje su manje<br />
zahtjevne od detaljnih pravila tr`i{ta,<br />
projektovanih da promovi{u podsticajnu<br />
efikasnost i konkurenciju.<br />
Odredbe ugovora o kupovini elektri~ne<br />
energije, kao i pridru`enih finansijskih i<br />
sigurnosnih aran`mana, izgledaju u<br />
odre|enim slu~ajevima, ~esto sa ciljnim<br />
koristima, kao "skupa" i "jeftinija"<br />
energija, koja mo`e biti raspolo`iva na<br />
energetskom tr`i{tu u novije vrijeme.<br />
Drugim rije~ima, ovi ugovori mogu stvoriti<br />
tzv. "ostavljene tro{kove", koji odra`avaju<br />
dio cijene njihove energije (ali i snage!)<br />
iznad tr`i{nih cijena.<br />
Tr`i{ta, koja pretenduju da rade na<br />
efikasan na~in, moraju biti stabilna i<br />
ostvariti izvjesnost prihoda svih u~esnika<br />
bez stvaranja mogu}nosti za eventualnu<br />
zloupotrebu i kockanje sa energetskim<br />
tr`i{tem. Pravila tr`i{ta skoro uvijek<br />
propu{taju da razmotre specifi~nu poziciju<br />
nezavisnih proizvo|a~a, osim kroz na~in<br />
osloba|anja od generalnih pravila za slu~aj<br />
malih elektrana. Ovo je prvenstveno zbog<br />
~injenice da se pravila tr`i{ta obi~no<br />
stvaraju da odraze teoretski projekat, koji<br />
je kao takav prisutan zbog nedostatka<br />
operacionalnog iskustva sa postoje}im<br />
elektranama, a sa ciljem stvaranja takvog<br />
energetskog tr`i{ta u kojem }e efikasna<br />
elektrana efektivno uticati na stvaranje<br />
permanentnog pritiska ka sni`avanju<br />
cijena. Usvajanje eksplicitnog seta<br />
tehni~kih pravila, npr. Pravila rada mre`e,<br />
~esto projektovanog da pobolj{a sigurnost i<br />
pouzdanost sistema, mo`e pro{iriti jaz<br />
izme|u obima obaveza iz ugovora o<br />
kupovini energije i zahtijeva novog<br />
energetskog tr`i{ta.<br />
Kako su aran`mani energetskih tr`i{ta<br />
projektovani za razli~ite ciljeve u<br />
[286]<br />
razli~itim zemljama, vjerovatno }e se od<br />
nezavisnih proizvo|a~a zahtijevati da<br />
slijede znatno detaljnija i zahtjevnija<br />
pravila tr`i{ta, a koja nijesu sadr`ana u<br />
njihovim ugovorima o kupovini energije.<br />
To mo`e stvoriti zna~ajne dodatne<br />
tro{kove nezavisnim proizvo|a~ima i za<br />
koje mo`da ne}e postojati na~ini za<br />
pokrivanje. U tabeli 1 data je razlika<br />
obaveza sadr`anih u ugovorima o kupovini<br />
energije i obaveza proisteklih iz primjene<br />
pravila tr`i{ta. Primjer tr`i{nih obaveza<br />
uklju~uje i obezbje|enje dodatnih usluga i<br />
usluga upravljanja preoptere}enjima u<br />
sistemu kako bi se odrazila pouzdanost,<br />
pridr`avanje pravila tr`i{ta s obzirom na<br />
planiranje rada, dispe~ing, 24-~asovno<br />
prisustvo ljudstva, komunikacione objekte,<br />
obra~un, napla}ivanje, mjerenje, itd..<br />
U skladu sa restrukturiranjem energetskog<br />
sektora, subjekat sa kojim nezavisni<br />
proizvo|a~ kontaktira za prodaju<br />
proizvedene energije bi}e organizovan, po<br />
pravilu, u saglasnosti sa osnovnim<br />
funkcijama proizvodnje, prenosa, operatora<br />
sistema/tr`i{ta, distribucije i maloprodaje.<br />
Taj entitet (ili njegove kompanije<br />
nasljednice) obi~no }e biti u~esnik na<br />
ukupnom tr`i{tu, koji }e izvr{avati jednu<br />
ili vi{e tih funkcija, i od njega se mo`e<br />
zahtijevati da se povinuje pravilima tr`i{ta.<br />
Postoje}i ugovori nezavisnih proizvo|a~a<br />
mogu izlo`iti tog kupca proizvedene<br />
energije novim rizicima kroz uvo|enje<br />
konkurentskog tr`i{ta, jer razlika u cijeni<br />
koja se pla}a nezavisnom proizvo|a~u pod<br />
ugovorom o kupovini elektri~ne energije i<br />
cijene po kojima se ta energija prodaje i<br />
kupuje na novouspostavljenom<br />
veletrgova~kom tr`i{tu, izla`e kupca<br />
energije kao nosioca ugovora zna~ajnom<br />
finansijskom riziku u obliku "ostavljenih<br />
tro{kova".<br />
Dalje, neadekvatna i/ili neplanirana prava<br />
dispe~inga nad elektranom pod postoje}im<br />
ugovorima, a koja su bila karakteristika<br />
prve (a djelimi~no i druge) generacije<br />
ugovora o kupovini energije, mogu:<br />
� sprije~iti nosioce ugovora od<br />
ostvarivanja profitabilnih mogu}nosti<br />
kori{}enja elektrane u obezbje|ivanju<br />
dodatnih usluga,<br />
� izlo`iti kupca kao nosioca ugovora o<br />
kupovini energije zahtijevima za<br />
nadoknadu {teta od strane nezavisnog<br />
proizvo|a~a u slu~aju da istom nije<br />
pla}eno ukoliko elektrana nije bila u<br />
dispe~ingu shodno pravilima tr`i{ta, te on<br />
zara|uje manje nego {to bi mogao zaraditi<br />
da je elektrana bila u dispe~ingu, i<br />
� u~initi te`im kupcu energije kao nosiocu<br />
ugovora strikno povinovanje pravilima<br />
novog tr`i{ta.<br />
Treba napomenuti da je kupac energije<br />
mogao i ranije da planira rokove, ostvari<br />
dispe~ing i naredi izlazak elektrane iz<br />
sistema u nepredvi|enim situacijama, ali je<br />
i po starijim ugovorima morao i da plati<br />
nadoknadu za energiju koju nije preuzeo.<br />
Pod novijim ugovorima kupac treba da<br />
plati nezavisnom proizvo|a~u osim<br />
nadoknade za energiju i nadoknadu za<br />
snagu.
energija<br />
Tabela 1 Modifikovanje pravila tr`i{ta - razlika izme|u relevantnih pravila tr`i{ta i tipi~nih<br />
PPA/pravila/odredaba<br />
Pravilo/Odredba/Zahtijev<br />
[287]<br />
I generacija<br />
PPA<br />
II generacija<br />
PPA<br />
Pravila<br />
tr`i{ta<br />
Informacije o planiranju / Studije ne ne da<br />
Operacionalne informacije / Sigurnosni ugovori / Studije ne ne da<br />
Operacionalni zahtijevi (osoblje, sihronizacija) ne da1 da<br />
Registracija podataka elektrane da1 da da<br />
Konekcija / Interkonekcija (olak{anja i procedure) da1 da1 da<br />
Raspolo`ivost objavljivanja / licitacije ne da da<br />
Prosedura sa plan-terminima ne ne da<br />
Povremena revizija dinani~kih parametara ili<br />
operacionalnih snaga<br />
ne da1 da<br />
Procedure dispe~inga ne da1 da<br />
Dodatne usluge (uklju~uju}i rezervu i kontrolu<br />
frekvencije)<br />
ne da1 da<br />
Upravljanje preoptere}enjem ne ne da<br />
Podsticaji / Pla}anja za dodatne usluge / Upravljanje<br />
preoptere}enjem<br />
ne ne da<br />
Planiranje i koordinacija prekida rada ne da1 Testiranje i monitoring operativnih karakteristika,<br />
da<br />
olak{anje konekcije, raspolo`ivost, odredbe dodatnih<br />
usluga<br />
ne da1 da<br />
Olak{avanje i procedure komunikacija ne da1 da<br />
Mjerenja ne da1 da<br />
Negativne energetske margine (prioriteti redukcije<br />
proizvodnje)<br />
ne ne da<br />
Operativno povezivanje, doga|aji, incidenti ne ne da<br />
Planiranje vanrednih i nepredvi|enih situacija ne da1 da<br />
Sigurnosna koordinacija ne ne da<br />
Diskonekcija ne ne da<br />
Konsekvence nepovinovanja / obaveze da1 da1 da<br />
Povjerljivost da2 da2 da<br />
Vi{a sila da2 da2 da<br />
Provjera ne ne da<br />
Rje{avanje sporova da2 da2 da<br />
Cijene, postavljanje i licitacija da2 da2 da<br />
Razumni zahtijevi (pla}anje za{tite od neizvr{avanja) ne ne da<br />
1 Vjerovatno }e odredbe biti zna~ajno manje detaljne ili zahtijevane.<br />
2 Vjerovatno }e odredbe biti nedosljedne sa pravilima tr`i{ta.<br />
Kako je ve} napomenuto, glavni rizik<br />
nastaje ako je cijena za snagu i energiju<br />
pod dugoro~nim ugovorima sa nezavisnim<br />
proizvo|a~ima zna~ajno vi{a od<br />
preovladavaju}ih cijena na<br />
veletrgova~kom tr`i{tu. Ukoliko je<br />
koli~ina kupljene energije od jednog<br />
nezavisnog proizvo|a~a relativno mala i<br />
ukoliko je kupac energije distributer ili<br />
prodavac na malo krajnjem potro{a~u,<br />
onda operator/regulator tr`i{ta mo`e<br />
dopustiti distributeru da propusti tro{kove<br />
kupovine krajnjim potro{a~ima, pri ~emu<br />
}e tro{kovi iznad tr`i{nih biti sakriveni<br />
i/ili pomje{ani sa tro{kovima drugih<br />
kupaca na veletrgova~kom tr`i{tu. Ako<br />
kupac energije kao nosilac ugovora ne<br />
mo`e da prenese tro{kove na potro{a~e na<br />
ovaj na~in, zbog toga {to npr. regulator<br />
tr`i{ta to nije dopustio ili potro{a~i imaju<br />
opciju mogu}nosti kupovine od drugih<br />
prodava~a u maloprodaji, on }e mo}i<br />
ponovo prodati kupljenu energiju od<br />
nezavisnog proizvo{a~a samo po<br />
preovladavaju}oj tr`i{noj cijeni i bi}e<br />
vidljivi tro{kovi iznad tr`i{nih.<br />
Osnovno pitanje je ko treba da nosi<br />
tro{kove iznad tr`i{nih - kupac energije,<br />
poreski obveznik ili krajnji kupac -<br />
potro{a~? Da li se ti tro{kovi trebaju<br />
nasloniti na kupca energije, koji mo`e biti,<br />
zavisno od svoje funkcije kao rezultata<br />
restrukturiranja sektora, u slaboj poziciji<br />
da njima upravlja ili da ih ubla`uje? Treba<br />
li kupac energije (kao nosilac ugovora) da<br />
bude kompenziran na neki na~in i/ili u<br />
nekom obliku za posjedovanje<br />
naslije|enog ugovora o kupovini energije,<br />
koji je u jednom pro{lom vremenu<br />
izgledao veoma ekonomi~an i djelotvoran,<br />
ali to sada vi{e nije zbog uvo|enja novog<br />
tr`i{ta?<br />
O~igledno je da tro{kove iznad tr`i{nih<br />
mogu nositi samo:<br />
� kupac energije kao nosilac ugovora,<br />
odnosno, njegovi akcionari koji mogu<br />
biti u javnom i/ili privatnom sektoru,<br />
� poreski obveznici<br />
uop{te, na bazi<br />
argumentacije da je<br />
reforma energetskog<br />
sektora u javnom<br />
interesu, i<br />
� potro{a~i elektri~ne<br />
energije, na osnovu<br />
toga {to su oni<br />
ultimativni direkni<br />
korisnici reformi i<br />
njihovi ra~uni za<br />
elektri~nu energiju<br />
obezbje|uju relativno<br />
prost mehanizam za<br />
pove}anje iznosa kod<br />
realizacije prihoda za<br />
nadokna|ivanje<br />
tro{kova iznad<br />
tr`i{nih.<br />
U najve}em broju<br />
slu~ajeva kod<br />
adresiranja ovoga<br />
problema, vlade su se<br />
odlu~ile, kao stvar svoje<br />
politike, da potro{a~i,<br />
koji imaju najvi{e koristi<br />
od reformi (!?), trebaju<br />
doprinijeti finansiranju<br />
ne~ega {to je u su{tini<br />
tro{ak tranzicije ka<br />
koristima od<br />
konkurencije, i sa<br />
argumentacijom<br />
(naj~e{}e teorijskom!)<br />
da je u njihovom<br />
interesu da novo tr`i{te<br />
bude {to prije i<br />
kvalitetnije<br />
uspostavljeno. Ovakva<br />
politika obi~no je<br />
vo|ena brigom vlade da<br />
}e, ako koriste u tom<br />
cilju javne fondove i<br />
fondove poreskih<br />
obveznika, izazvati<br />
kritike, probleme<br />
nadle`nosti, kao i<br />
politi~ke probleme.<br />
Tako|e, uvijek postoji bojazan da }e se,<br />
kroz kori{}enje fondova akcionara ili<br />
kompanija nasljednica, odvratiti<br />
investiranje i/ili potkopati finansijska<br />
samoodr`ivost kompanija nasljednica.<br />
U su{tini postoji nekoliko mogu}ih prilaza<br />
i razli~itih kombinacije pristupa integraciji<br />
nezavisnih proizvo|a~a, a koji mogu biti<br />
okarakterisani kao:<br />
� forsirana tr`i{na integracija,<br />
� forsirano pregovaranje ugovora,<br />
� integracija kroz prilago|avanje pravila<br />
tr`i{ta,<br />
� virtuelni ugovori<br />
proizvodnje/upravljanja,<br />
� dobrovoljno ponovno pregovaranje i<br />
� ugovor izlaska iz projekta.<br />
Primjenjivost ovih postupaka u odre|enim<br />
zemljama zavisi}e od procenta nezavisnih<br />
proizvodnih objekata u ukupnim<br />
proizvodnim kapacitetima, stepena vi{ka<br />
proizvodnih kapaciteta, ciljeva i programa
energija<br />
reformi sektora, kao i globalnih<br />
ekonomskih uslova u posmatranoj zemlji,<br />
dok bi ciljevi trebalo biti pove}anje<br />
likvidnosti, efikasnosti i konkurentnosti<br />
tr`i{ta, smanjivanje tro{kova iznad tr`i{nih,<br />
pove}avanje pouzdanosti sistema,<br />
pove}anje efikasnosti pojedina~nih<br />
elektrana i pobolj{anje discipline na mre`i<br />
i tr`i{tu.<br />
Ugovori nezavisnih proizvo|a~a i nova<br />
energetska tr`i{ta ne moraju, ipak, biti<br />
sagledani kao me|usobno nezavisni. Nije<br />
realna ~injenica da ne}e postojati novi<br />
ugovori nezavisnih proizvo|a~a kada se<br />
zapo~ne kretanje ka implementaciji novog<br />
tr`i{ta. U mnogim zemljama postoji<br />
hroni~an nedostatak proizvodnih<br />
kapaciteta, pouzdanost energetskog sistema<br />
je naj~e{}e mala, dok potra`nja rapidno<br />
raste. U takvim okolnostima od investitora<br />
ne treba o~ekivati da oni u|u u prihvatanje<br />
potpunog rizika tr`i{ta u vrijeme kada je to<br />
novo tr`i{te jo{ uvijek u postupku<br />
projektovanja, a ipak se urgentno<br />
zahtijevaju novi kapaciteti kako bi se<br />
izbjegla kriza energije. Nerealno je<br />
o~ekivati i da investitori preuzmu rizik<br />
tr`i{ta u ranim fazama rada tr`i{ta, kada se<br />
mo`da mogu zahtijevati popravke gre{aka<br />
u projektovanju tr`i{ta, i kada operator<br />
sistema/tr`i{ta i ostali u~esnici jo{ uvijek<br />
u~e pravila igre (nova Direktiva iz 2003).<br />
Zbog toga je klju~ni prelazni problem kako<br />
privu}i neophodne nove investicije u<br />
proizvodnju dok se tr`i{te u potpunosti ne<br />
uspostavi. Ugovori nezavisnih proizvo|a~a<br />
mogu relativno dobro obezbijediti<br />
adekvatan odgovor za najkra}e vrijeme,<br />
samo je pitanje kako oni trebaju biti<br />
strukturirani u cilju olak{avanja budu}e<br />
integracije. Jer, dok ne oja~a tr`i{te snage i<br />
energije, kao i tr`i{te dodatnih usluga u<br />
odre|enoj zemlji, bi}e veoma te{ko privu}i<br />
investitore da finansiraju tzv. trgova~ke<br />
elektrane koje treba da nose potpuni rizik<br />
tr`i{ta.<br />
Jednako va`no je i ispravno projektovanje<br />
strukture tr`i{ta i pravila. Manipulisanje<br />
projektom tr`i{ta da bi se pravila<br />
prilagodila rje{avanju pojedinih briga<br />
odre|enih grupa akcionara, industrijske<br />
obaveznosti proistekle iz (ne)uspje{njih<br />
privatizacija i/ili politi~kih dogmi, naj~e{}e<br />
ne}e stvoriti tr`i{te koje je obradljivo i<br />
koje obezbje|uje takav nivo igre za sile<br />
konkurencije da se ostvare koristi<br />
efikasnosti i krene ka smanjivanju<br />
tro{kova, pa time i cijena elektri~ne<br />
energije u korist potro{a~a.<br />
Vjerovatno dolaze vremena kada }e tr`i{ta<br />
biti dovoljno stabilna da }e nezavisni<br />
proizvo|a~i participirati u njima potpuno<br />
dobrovoljno i preuzimati uve}ane rizika<br />
tr`i{ta. Problemi postoje}ih ugovora<br />
nezavisnih proizvo|a~a ni u jednom<br />
slu~aju ne bi trebali da odvrate od<br />
sprovo|enja reforme tr`i{ta, jer postoje<br />
brojna mogu}a rje{enja problema kroz<br />
modifikaciju pravila tr`i{ta, aran`mane<br />
upravljanja ugovorima, kao i kroz<br />
ugovorne obaveze i odricanja nezavisnih<br />
proizvo|a~a.<br />
Kona~no, vlade moraju napraviti podr`an i<br />
konkretan napor za rad sa ovim<br />
problemima, formirati posebne<br />
multidisciplinarne ekspertske timove i<br />
tretirati sve u~esnike na nepristrastan<br />
na~in, jer }e samo tako zemlja doma}in<br />
mo}i realizovati zna~ajno ve}u<br />
proizvodnju i ostvariti bolju efikasnost<br />
svoga energetskog sistema.<br />
Literatura<br />
Hornsby Martin, IPPs - Generating Power,<br />
Generating Profit, Electricity International,<br />
Sutton, UK, December 1998, str. 22-27.<br />
Markovi} Miroslav, Projektno finansiranje<br />
u zemljama u razvoju - Analiza rizika u<br />
evaluaciji hidroenergetskih projekata,<br />
EPCG A.D., Nik{i}, 2000.<br />
Everhart S. Stephen, Marius A. Sumlinski,<br />
Trends in Private Investment in<br />
Developing Countries, Discussion Paper<br />
No. 44, International Finance Corporation,<br />
2001<br />
Woolf Fiona, Halperm Jonathan,<br />
Integrating Independent Power Producers<br />
into Emerging Eholesale Power Markets,<br />
Energy and Water Department, The World<br />
Bank, 2001<br />
Izaquire Ada Karina, Private<br />
Infrastructure - A Review of Projects with<br />
Private Participation, 1990 - 2001, Public<br />
Policy for the Private Sector, Note No.250,<br />
The World Bank Group, 2002, (kao i<br />
dodatak za 2002. i 2003).<br />
Markovi} Miroslav, Privatno finansiranje<br />
energetskih projekata, EPCG A.D., Nik{i},<br />
2003.<br />
[288]
1. Uvod<br />
Novi tarifni sistem [1] doneo je ~itav niz<br />
novina, kao {to je ukidanje perioda ni`e<br />
tarife radnim danom popodne i vikendom,<br />
blok tarifa po energiji, promena odnosa<br />
cena dnevne ni`e i vi{e tarife sa 1:2 na 1:4,<br />
pove}anje cene elektri~ne energije itd.<br />
Ciljevi ovih promena bili su racionalnija<br />
potro{nja elektri~ne energije i smanjenje<br />
vr{ne snage.<br />
Zbog ukidanja perioda ni`e tarife u<br />
popodnevnim satima i pomeranja njenog<br />
po~etka u no}nom periodu dublje u no},<br />
vr{na snaga je, sa ka{njenjem od jedne<br />
zime po~ela da opada do poslednjeg<br />
zimskog perioda, kada se taj efekat zavr{io<br />
i uticaj priklju~enja novih potro{a~a<br />
prevagnuo, {to je dovelo do ponovnog<br />
porasta vr{ne snage (slika 5, ostvareno).<br />
Do smanjenja vr{ne snage do{lo je zbog<br />
preraspodele kori{}enja elektri~ne energije<br />
u toku dana.<br />
Sli~ni trendovi nisu zabele`eni u pogledu<br />
nabavljene godi{nje energije. Ako se<br />
izuzmu ratna 1999. i poratna 2000, jedino<br />
je u 2002. zabele`en pad, ali je trend<br />
porasta bio manji (slika 6).<br />
Do dono{enja novog tarifnog sistema<br />
godi{nja vr{na snaga i energija u EDB<br />
prognozirana je pomo}u linearne<br />
ekstrapolacije u funkciji vremena, pri ~emu<br />
je du`ina istorijskog perioda bila 10<br />
godina. Treba naglasiti da je u<br />
elektrodistributivnim preduze}ima od<br />
ve}eg zna~aja prognoza godi{nje vr{ne<br />
snage, naro~ito po elementima<br />
distributivnog sistema (TS, vodovi), jer se<br />
na osnovu nje planiraju kapaciteti, dok je<br />
prognoza energije bitna u smislu<br />
iskazivanja zahteva proizvodnji i<br />
definisanja trajanja vr{nog optere}enja i,<br />
na osnovu njega, trajanja vr{nih gubitaka,<br />
a samim tim i gubitaka.<br />
Opisane promene utro{ene elektri~ne<br />
energije, a naro~ito vr{ne snage dovele su<br />
do nedoumice: da li nastaviti sa<br />
dosada{njom praksom linearne<br />
ekstrapolacije ili poku{ati sa<br />
modelovanjem uticaja novog tarifnog<br />
sistema. Ovde je u~injen poku{aj<br />
modelovanja uticaja novog tarifnog<br />
sistema i to uglavnom na vr{nu snagu.<br />
Zbog ka{njenja efekata primene novog<br />
tarifnog sistema, predpostavljena je<br />
eksponencijalna zavisnost vr{ne snage u<br />
odnosu na delovanje novog tarifnog<br />
[289]<br />
energija<br />
Dr Miladin Tanaskovi}, mr Slobodan Maksimovi}<br />
EPS JP “Elektrodistribucija - Beograd”, Beograd<br />
UDC 658.8.035:621.311.1.001.18(497.11Beograd)<br />
Analiza uticaja tarifnog sistema<br />
na vr{nu snagu i energiju<br />
i prognoza potreba na konzumu<br />
Elektrodistribucije - Beograd<br />
Rezime<br />
U radu se analizira uticaj novog tarifnog sistema na godi{nju vr{nu snagu i utro{enu<br />
energiju konzumnog podru~ja JP “Elektrodistribucija - Beograd” (EDB), na osnovu<br />
podataka u poslednjih 14 godina (10 po starom tarifnom sistemu i 4 po novom). Na<br />
osnovu procene kretanja analiziranih veli~ina izvr{ena je prognoza godi{nje vr{ne snage<br />
i utro{ene energije za budu}ih 15 godina. Dati su odgovaraju}i zaklju~ci.<br />
Klju~ne re~i: tarifni sistem, vr{na snaga, energija, EDB.<br />
Abstract<br />
In this paper the influence of new tariff regulations to peak demand and consumed<br />
energy within EDB utility is analysed. Data from last 14 years have been taken into<br />
considerations.<br />
Peak demand and energyforecast is done on the basis of past trends.<br />
Key words: tariff regulations, peak demand, energy, EDB.<br />
Tabela 1<br />
sistema. Uticaj novog tarifnog sistema na<br />
utro{enu energiju modelovan je kroz<br />
promenu trenda.<br />
2. Podaci<br />
Podaci o zavisno i nezavisno<br />
promenljivim, potrebni za analizu na nivou<br />
konzuma EDB dati su u tabeli 1. Podaci od<br />
R. br. God. (god.) P (MW) * E(GWh) Broj potro{a~a Temp. ( o C)<br />
1 1991. 1368,7 5600 -8,2<br />
2 1992. 1487 5543 -9,3<br />
3 1993. 1452 5867 -6,2<br />
4 1994. 1425 6049 -2,1<br />
5 1995. 1614 6357 -4,8<br />
6 1996. 1520 6665 -7,8<br />
7 1997. 1618,5 6739 -5<br />
8 1998. 1645 6749 -7,9<br />
9 1999. 1653,1 6480 -11,6<br />
10 2000. 1631,3 6572 670934 -0,8<br />
11 2001. 1640,55 6837 681663 -6,9<br />
12 2002. 1473,3 6536 688512 -3,3<br />
13 2003. 1376,64 6972 696818 -5,1<br />
14 2004. 1470,2 6972,52 712256 -9,1<br />
* Odnosi se na vr{nu snagu koja je nastupila u zimskom periodu na kraju nazna~ene godine.
energija<br />
Slika 1<br />
1991-2000. odnose se na stari tarifni<br />
sistem, a oni od 2001-2004. na novi.<br />
3. Uticaj na godi{nji utro{ak<br />
elektri~ne energije<br />
3.1. Analiza<br />
Promena godi{nje potro{nje energije u<br />
toku razmatranog perioda u EDB<br />
prikazana je na slici 1.<br />
Kako se vidi sa slike 1, primenom novog<br />
tarifnog sistema izostalo je smanjenje<br />
godi{nje potro{nje energije, ali je do{lo do<br />
smanjenja trenda. Me|utim, podaci o<br />
utro{enoj elektri~noj energiji odnose se na<br />
razli~iti broj potro{a~a. Uticaj se mo`e<br />
analizirati svo|enjem na isti broj potro{a~a<br />
(na primer, iz 2000. koja je prethodila<br />
primeni novog tarifnog sistema). Ovo<br />
svo|enje izvedeno je u tabeli 2.<br />
Ako se formira dijagram svedenih<br />
utro{enih energija poslednjih 5 godina u<br />
zavisnosti od vremena i nad njim izvr{i<br />
linearna regresiona analiza, utvr|uje se<br />
negativan trend od 2,436 GWh/god.,<br />
odnosno -0,04 %/god., u odnosu na<br />
petogodi{nji prosek. To zna~i da je tarifni<br />
sistem u kombinaciji sa pove}anjem cene<br />
elektri~ne energije doveo do minimalnog<br />
Tabela 2<br />
[290]<br />
smanjenja<br />
godi{nje<br />
potro{nje<br />
elektri~ne<br />
energije u<br />
EDB,<br />
svedene na<br />
isti broj<br />
potro{a~a.<br />
3.2.<br />
Prognoza<br />
Uticaj<br />
novog<br />
tarifnog<br />
sistema<br />
bi}e<br />
prognoziran najpre prognozom godi{njih<br />
utro{enih energija za 2001, 2002, 2003. i<br />
2004. po linearnom modelu na osnovu<br />
istorijskog perioda od 10 godina za stari<br />
tarifni sistem, a zatim njihovim<br />
pore|enjem sa ostvarenim godi{njim<br />
utro{enim energijama po novom. Linearni<br />
model za period 1991-2000. (stari tarifni<br />
sistem) definisan je pravom:<br />
E STS = -260953+133,91. god (GWh) (1)<br />
Rezultati prognoze po starom tarifnom<br />
sistemu i ostvarene godi{nje utro{ene<br />
energije po novom prikazani su u tabeli 3.<br />
Razlika u godi{njoj utro{enoj energiji po<br />
novom tarifnom sistemu i linearnoj<br />
ekstrapolaciji po starom tarifnom sistemu<br />
}e se modelovati po eksponencijalnoj<br />
krivoj, kako bi se modelovalo eventualno<br />
ka{njenje efekata primene tarifnog sistema.<br />
Naime, tarifni sistem tretira se kao<br />
upravlja~ka komanda, a godi{nje utro{ena<br />
energija kao odziv:<br />
, god≥2000 (2)<br />
Parametri ΔE max i T e odre|uju se<br />
minimizacijom odstupanja estimiranih i<br />
R. br.god (god) E(GWh) Broj potro{a~a kWh/potro{a~u E svedeno (GWh)<br />
1 2000. 6572 670934 9795,3 6572<br />
2 2001. 6837 681663 10029,9 6729,39<br />
3 2002. 6536 688512 9492,9 6369,1<br />
4 2003. 6972 696818 10005,5 6713,0<br />
5 2004. 6972,52 712256 9789,3 6568,0<br />
Tabela 3<br />
R. br. god (god) Ostvareno E (GWh) E STS1991-2000 (GWh) D E (GWh)<br />
1 2001. 6837 7000,91 163,91<br />
2 2002. 6536 7134,82 598,82<br />
3 2003. 6972 7268,73 296,73<br />
4 2004. 6972,52 7402,64 430,12<br />
“ta~nih” vrednosti DE. Ovo je realizovano<br />
u programskom paketu “Matcad”,<br />
kori{}enjem procedure “Minerr”.Kao<br />
rezultat dobija se relacija:<br />
,god≥2000 (3)<br />
Kao {to se vidi iz relacije (3), ukupan<br />
efekat novog tarifnog sistema je smanjenje<br />
godi{nje utro{ene energije za 420 GWh na<br />
nivou konzuma, {to je 6,1 % u odnosu na<br />
godi{nje utro{enu energiju 2001. Ovaj<br />
uticaj se ose}a postupno slede}u godinu (3<br />
vremenske konstante). U isto vreme,<br />
godi{nje utro{ena energija linearno raste sa<br />
vremenom, tako da je ukupan efekat<br />
superpozicija dva opisana.<br />
Na osnovu relacija (1) i (3) kona~na<br />
jedna~ina za prognozu energije je onda:<br />
, god≥2000 (4)<br />
Procenjuje se da je to gornja granica<br />
prognoze, zbog ~ega i indeks »maks« uz<br />
oznaku prognozirane veli~ine.<br />
Na slici 1 se mogu uo~iti dva perioda:<br />
period 1992. - 1996, sa ve}im trendom<br />
pove}anja godi{nje potro{nje energije<br />
(4,5 % u odnosu na razmatrani prosek) i<br />
period 1997 - 2004, sa manjim trendom<br />
pove}anja godi{nje potro{nje energije<br />
(0,56 % u odnosu na razmatrani prosek).<br />
Uzrok razlici u trendovima je cena<br />
elektri~ne energije i novi tarifni sistem.<br />
Na osnovu analize i najavljenih pomeranja<br />
cene elektri~ne energije prema minimumu<br />
ekonomske isplativosti od oko 5<br />
evrocenti/kWh, ~ini se verovatnim da }e<br />
slede}ih petnaestak godina donja granica<br />
trenda biti blizu ostvarenog u periodu<br />
1997 - 2004. Pod ovim predpostavkama<br />
analiti~ki izraz prognozirane energije bio<br />
bi:<br />
E = -69063,9+37,89 . god (GWh). (5)<br />
min<br />
Ostvarena godi{nja potro{nja energije,<br />
minimalna i maksimalna prognoza<br />
prikazane su na slici 2.<br />
Kako se vidi sa slike 2, razlika minimalne i<br />
maksimalne prognoze je znatna, ali, u<br />
ovom momentu nemogu}e je bilo {ta<br />
preciznije re}i.<br />
4. Uticaj na vr{nu snagu<br />
4.1. Analiza<br />
Promena godi{nje vr{ne snage u toku<br />
razmatranog perioda u EDB prikazana je<br />
na slici 7 (ostvareno), sa koje se vidi da je<br />
primenom novog tarifnog sistema do{lo sa<br />
zaka{njenjem od jedne godine, do<br />
smanjenja godi{nje vr{ne snage. Me|utim,<br />
podaci o vr{noj snazi odnose se na razli~iti<br />
broj potro{a~a i razli~ite srednje dnevne<br />
temperature. Uticaj se mo`e analizirati<br />
svo|enjem na isti broj potro{a~a (na
energija<br />
Slika 2<br />
Slika 3<br />
primer, onaj iz 2000. koja je prethodila<br />
primeni novog tarifnog sistema) i istu<br />
srednju dnevnu temperaturu (na primer,<br />
onu u vreme vrha zime 2000/2001, koja je<br />
bila -0,8 oC). Svo|enje na isti broj potro{a~a bi}e<br />
ura|eno analogno svo|enju energije.<br />
Svo|enje na istu srednju dnevnu<br />
temperaturu }e biti realizovano tako {to }e<br />
Slika 4<br />
Srednja dnevna temperatura ( 0 C)<br />
se za svaku od ~etiri<br />
zime po novom tarifnom<br />
sistemu, iz podataka za<br />
~etiri zimska meseca<br />
(novembar, decembar,<br />
januar i februar) odrediti<br />
linearne zavisnosti vr{ne<br />
snage od temperature, a<br />
zatim, iz tih zavisnosti<br />
izra~unati vr{ne snage<br />
razmatranih godina pri<br />
prose~noj srednjoj<br />
dnevnoj temperaturi<br />
koja se imala u dane<br />
vrha u periodu 1991 -<br />
2000. Radi ilustracije,<br />
na slici 3 prikazani su<br />
podaci za zimu<br />
2003/2004, sa linearnom<br />
regresijom.<br />
Analiti~ki izrazi ovih<br />
zavisnosti, za poslednju godinu po starom<br />
tarifnom sistemu i slede}e 4 po novom,<br />
date su slede}im relacijama:<br />
[291]<br />
(6)<br />
Ove relacije grafi~ki su prikazane na slici 4.<br />
Kako se vidi sa slike, prelaskom na novi<br />
tarifni sistem linearna zavisnost se iz<br />
godine u godinu translirala prema ni`im<br />
snagama, sa blagim pomerajem prema<br />
vi{im poslednje razmatrane sezone, dok je<br />
trend naglo porastao, sa laganim<br />
pribli`avanjem veli~ini koja se imala po<br />
starom tarifnom sistemu. Translacija<br />
linearne zavisnosti nani`e se obja{njava<br />
odustajanjem od elektri~nog grejanja, a<br />
pove}anje trenda {tednjom u vreme vi{ih<br />
temperatura. Rezultati svo|enja prikazani<br />
su u tabeli 4.<br />
Kako se vidi iz tabele, kad se svede na isti<br />
broj potro{a~a i istu srednju dnevnu<br />
temperaturu, u pogledu smanjenja vr{ne<br />
snage, efekti novog tarifnog sistema nisu<br />
jo{ okon~ani. Me|utim, efekat pove}anja<br />
broja potro{a~a je preovladao pozitivne<br />
efekte novog tarifnog sistema, tako da je<br />
2004. vr{na snaga po~ela lagano da raste.<br />
Radi sagledavanja ukupnih efekata novog<br />
tarifnog sistema u pogledu smanjenja vr{ne<br />
snage, na slici 5 prikazane su vr{ne snage<br />
u poslednjih 5 godina, svedene na isti broj<br />
potro{a~a i istu srednju dnevnu<br />
temperaturu.<br />
Dijagram sa slike 5 mo`e se aproksimirati<br />
eksponencijalnom krivom analogno<br />
postupku za energiju. Analiti~ki izraz<br />
aproksimacije dijagrama je:<br />
(7)<br />
Iz izraza (7) vidi se da je ukupan efekat<br />
smanjenja vr{ne snage zbog primene<br />
novog tarifnog sistema 248,573 MW ili<br />
17,26 % u odnosu na vr{nu snagu zime<br />
2000/2001.<br />
Mera koja je jo{ ostala za dodatno<br />
smanjenje rasta vr{ne snage na nivou EDB<br />
je realizacija nejednovremenog perioda<br />
ni`e tarife u istom distributivnom<br />
preduze}u [4]. Radi ilutracije efekata ove<br />
mere, na slici 6 prikazana je simulacija<br />
dnevnog dijagrama EDB u vreme vr{nog<br />
optere}enja ako bi jednoj polovini<br />
konzuma period ni`e tarife po~injao u 22 h ,<br />
a drugoj u 24 h . Dijagram je nastao<br />
normalizacijom dnevnih dijagrama<br />
optere}enja u danima godi{njeg vrha zime<br />
2001/2002. (kada je period ni`e tarife<br />
po~injao u 22 h ) i zime 2002/2003. (kada je<br />
period ni`e tarife po~injao u 24 h ),<br />
njihovim deljenjem sa dva, me|usobnim<br />
sabiranjem i mno`enjem sa vr{nom<br />
snagom zime 2002/2003. Vr{no<br />
optere}enje ovakvog dnevnog dijagrama<br />
manje je od onog zime 2002/2003. za<br />
5,6 %. Radi ravnopravnosti, polovine<br />
konzuma trebalo bi da imaju po~etak ni`e<br />
tarife naizmeni~no, u 22 i 24 h , s tim {to bi<br />
periodi sa istim po~etkom trajali 1 mesec.<br />
4.2. Prognoza<br />
Uticaj novog tarifnog sistema bi}e<br />
prognoziran najpre prognozom vr{nih<br />
snaga za 2001, 2002, 2003. i 2004. po
energija<br />
Tabela 4<br />
R. br. God. Pv o Pv pri -0,8 C Broj kW/potr. o Pv, pri -0,8 C, 670934 potr.<br />
(god.) (MW) (MW) potro{a~a t=0,8oC (MW)<br />
1 2000. 1631,3 1440,732 670934 2,14735 1440,73<br />
2 2001. 1640,55 1387,816 681663 2,03593 1365,97<br />
3 2002. 1473,3 1269,728 688512 1,84416 1237,31<br />
4 2003. 1376,64 1258,696 696818 1,80635 1211,94<br />
5 2004. 1470,2 1268,21 712256 1,78055 1194,63<br />
Slika 5<br />
Slika 6<br />
linearnom modelu na osnovu istorijskog<br />
perioda od 10 godina za stari tarifni sistem,<br />
a zatim njihovim pore|enjem sa<br />
ostvarenim vr{nim snagama po novom.<br />
Linearni model za period 1991-2000. (stari<br />
tarifni sistem) definisan je pravom:<br />
Tabela 5<br />
o<br />
god. P ostv. P v v, -6,37 C<br />
P o<br />
v ,-11,6 C<br />
P STS = -58657,33+30,16727 . god (MW) (8)<br />
Rezultati prognoze po starom tarifnom<br />
sistemu i ostvarene vr{ne snage po novom<br />
o P P ΔP ΔP ΔP v, -0,8 C STS mint srt maxt<br />
(god.) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW)<br />
2001/02. 1640,55 1542,77 1688,272 1387,816 1707,37 19,1 164,61 319,6<br />
2002/03. 1473,3 1407,91 1537,676 1269,728 1737,54 199,86 329,63 467,8<br />
2003/04. 1376,64 1368,81 1472,212 1258,696 1767,71 295,5 398,90 509<br />
2004/05. 1470 1384,34 1493,39 1268,21 1797,88 304,5 413,54 529,7<br />
[292]<br />
prikazani su u tabeli 5. Vr{ne snage<br />
ostvarene po novom tarifnom sistemu<br />
de{avale su se pri raznim srednjim<br />
dnevnim temperaturama. Budu}i da je<br />
malo podataka ostvarenih vr{nih snaga po<br />
novom tarifnom sistemu i da je zavisnost<br />
ostvarene vr{ne snage od srednje dnevne<br />
temperature vrlo izra`ena, ostvarene vr{ne<br />
snage po novom tarifnom sistemu }e biti<br />
svedene na istu srednju dnevnu<br />
temperaturu, prema relacijama (6).<br />
U periodu 1991 - 2000. prose~na srednja<br />
dnevna temperatura u vreme vrha bila je -<br />
6,37 o C. Vr{na snaga pri toj temperaturi<br />
data je u tabeli 5, kolona 3. U koloni 6<br />
data je prognoza po linearnom trendu po<br />
starom tarifnom sistemu. U koloni 8 je<br />
razlika ostvarenja pri usrednjenoj<br />
temperaturi i prognoze po starom tarifnom<br />
sistemu.<br />
Razlika u vr{noj snazi po novom tarifnom<br />
sistemu pri prose~noj srednjoj dnevnoj<br />
temperaturi i linearnoj ekstrapolaciji po<br />
starom tarifnom sistemu }e se modelovati<br />
po eksponencijalnoj krivoj, kako bi se<br />
modelovalo ka{njenje efekata primene<br />
tarifnog sistema, shodno relaciji (2):<br />
,god≥2000 (9)<br />
Parametri ΔP max i T P odre|uju se<br />
minimizacijom odstupanja estimiranih i<br />
“ta~nih” vrednosti DP. Ovo je realizovano<br />
analogno postupku dobijanja relacije (3).<br />
Kao rezultat dobija se relacija:<br />
god≥2000 (10)<br />
Kao {to se vidi iz relacije (10), ukupan<br />
efekat novog tarifnog sistema je smanjenje<br />
vr{ne snage za 542,132 MW na nivou<br />
konzuma, {to je znatno. Me|utim, ovaj<br />
uticaj }e se ose}ati postupno slede}ih 8<br />
godina (3 vremenske konstante). U isto<br />
vreme, snaga linearno raste sa vremenom,<br />
tako da je ukupan efekat superpozicija dva<br />
opisana.<br />
Isti postupak }e se ponoviti pri minimalnoj<br />
(-11,6 o C) i pri maksimalnoj (-0,8 o C)<br />
srednjoj dnevnoj temperaturi, kako bi se<br />
odredio siguran interval prognoziranih<br />
snaga. Po istoj proceduri bi}e:<br />
god≥2000 (11)<br />
god≥2000(12)<br />
Na osnovu relacija (8), (10), (11) i (12)<br />
kona~na jedna~ina za prognozu je onda:<br />
, god≥2000 (13)
energija<br />
, god≥2000 (14)<br />
, god≥2000 (15)<br />
Rezultati prognoze za slede}ih 15 godina<br />
dati su na slici 7. Sa slike se vidi da se<br />
prognoze za maksimalnu i srednju<br />
temperaturu ne razlikuju mnogo, {to je<br />
posledica regresione analize. Naime, po{to<br />
svaka zima ima svoju zavisnost vr{ne<br />
snage od temperature, to se pri razli~itim<br />
temperaturama izra~unate vr{ne snage<br />
me|usobno pribli`avaju ili udaljavaju. Sa<br />
slike se tako|e vidi da }e, u najgorem<br />
slu~aju, vr{na snaga dosti}i svoju<br />
maksimalno postignutu veli~inu iz 1999.<br />
oko 2012-2013.<br />
5. Zaklju~ci<br />
Na osnovu analize efekata novog tarifnog<br />
sistema mo`e se zaklju~iti slede}e: novi<br />
tarifni sistem, ako se isklju~i vremenska i<br />
temperatuurna koordinata, doneo je EDB<br />
relativno skromno smanjenje godi{nje<br />
utro{ene elektri~ne energije i znatno<br />
smanjenje vr{ne snage. Do smanjenja<br />
vr{ne snage do{lo je u prvom redu zbog<br />
ukidanja popodnevnog perioda ni`e tarife i<br />
pomeranja po~etka no}nog perioda ni`e<br />
tarife dublje u no}.<br />
Na osnovu kretanja poslednjih godina, u<br />
slede}ih petnaestak godina prognozira se<br />
rast godi{nje utro{ene elektri~ne energije<br />
po skromnoj stopi od oko 0,5 - 2 %<br />
godi{nje i postepeno vra}anje vr{ne snage<br />
na veli~inu dostignutu 1999. za oko 7-8<br />
godina, uz dalji rast po stopi od oko 1,8 %<br />
godi{nje.<br />
Slika 7<br />
Literatura<br />
[1] Tarifni sistem za prodaju elektri~ne<br />
energije, Sl. glasnik RS 24, 2001, str. 40 -<br />
43.<br />
[2] Godi{nji izve{taji o optere}enju<br />
elemenata mre`e u toku zimskog perioda<br />
1989/1990 - 2004/2005, Interni dokumenti<br />
EDB, Beograd, 1991 - 2005.<br />
[3] Miladin Tanaskovi}, Slobodan<br />
Maksimovi}, Energetski efekti novog<br />
tarifnog sistema za prodaju elektri~ne<br />
energije 3. savetovanje Juko Cired, 2002,<br />
Vrnja~ka Banja.<br />
[4] Slobodan Maksimovi}, Dobrivoje<br />
Vuji}, Maja Slijep~evi}, Vr{na snaga -<br />
analiza, prognoza, 4. savetovanje Juko<br />
Cired, 2004, Herceg Novi.<br />
[5] Slobodan Maksimovi}, Zavisnost vr{ne<br />
snage konzumnog podru~ja JP<br />
“Elektrodistribucija - Beograd” od<br />
meteorolo{kih parametara, 27. savetovanje<br />
Juko Cigre, 2005, Zlatibor.<br />
[293]
1. Uvod<br />
Gubici snage i elektri~ne energije<br />
neminovna su posledica prenosa elektri~ne<br />
energije od mesta proizvodnje do mesta<br />
potro{nje. Pri tome gubici energije mogu<br />
da iznose desetak, pa i vi{e procenata u<br />
odnosu na proizvedenu elektri~nu energiju,<br />
{to zna~i da imaju va`nu ulogu kako kod<br />
planiranja bilansa energije tako i tokom<br />
eksploatacije elektroenergetskog sistema<br />
[1,2]. Po{to se gubici ne mogu izbe}i<br />
name}e se zadatak njihove pravilne<br />
procene [3-6,8], tj. izra~unavanja, ali<br />
istovremeno sa njim i zadatak njihovog<br />
smanjivanja u cilju racionalnog kori{}enja<br />
elektri~ne energije [7]. Kod analize<br />
gubitaka snage i energije name}e se niz<br />
zadataka, od kojih se kao osnovni mogu<br />
izdvojiti: ta~nost odre|ivanja ukupnih<br />
gubitaka, razdvajanje tehni~kih od<br />
komercijalnih gubitaka, raspodela gubitaka<br />
po elementima mre`e, lociranje mesta koja<br />
predstavljaju “`ari{ta” gubitaka, analiza<br />
uzroka gubitaka, izbor mera za smanjenje<br />
gubitaka itd. O~igledno je da se sve<br />
navedene aktivnosti baziraju na prora~unu<br />
gubitaka snage i energije, {to zna~i da<br />
prora~unate vrednosti gubitaka moraju biti<br />
bliske stvarnim.<br />
Gubici snage i energije mogu se podeliti<br />
na dve osnovne kategorije:1) gubici koji<br />
zavise od napona, 2) gubici koji zavise od<br />
struje. Po{to su promene napona relativno<br />
male to se mo`e smatrati da su gubici<br />
snage, koji zavise od napona pribli`no<br />
konstantni. Pribli`na stalnost gubitaka<br />
snage omogu}ava veoma jednostavno<br />
odre|ivanje gubitaka energije za odre|eni<br />
vremenski period.<br />
Za razliku od gubitaka koji zavise od<br />
napona odre|ivanje godi{njih gubitaka<br />
energije koji zavise od struje nije uop{te<br />
jednostavno. Naime, gubici koji zavise od<br />
struje posledica su optere}ivanja elemenata<br />
mre`e, pa je za njihovo ta~no odre|ivanje<br />
neophodno poznavanje dijagrama<br />
optere}enja za svaki element mre`e. Jasno<br />
je da je ovo veliki zahtev, realno<br />
neostvarljiv, s obzirom da se merenja<br />
snage i energije vr{e na odre|enim<br />
mestima u mre`i.<br />
Nemogu}nost poznavanja dijagrama<br />
optere}enja svakog elementa mre`e<br />
uslovila je razvoj razli~itih pristupa<br />
proceni gubitaka energije. Ovi pristupi se<br />
prema [1] mogu svrstati u dve osnovne<br />
grupe: deterministi~ke i probabilisti~ke.<br />
Zavisno od toga koje se uticajne veli~ine,<br />
pri odre|ivanju gubitaka energije, isti~u u<br />
prvi plan u svakoj od ove dve osnovne<br />
grupe mogu}a je podela na odre|ene<br />
podgrupe. Kao posledica davanja prednosti<br />
nekoj od uticajnih veli~ina razvijen je<br />
veliki broj metoda za prora~un gubitaka<br />
elektri~ne energije, ali to ujedno ukazuje i<br />
na slo`enost zadatka odre|ivanja gubitaka<br />
energije i nemogu}nost njegovog<br />
jedinstvenog re{enja.<br />
Pored ve} navedene podele na stalne i<br />
promenljive gubitke, gubici se dele i na:<br />
tehni~ke, komercijalne i obra~unske.<br />
Tehni~ki gubici nastaju kao posledica<br />
eksploatacije i predstavljaju gubitke u<br />
elementima mre`e. Komercijalni gubici<br />
predstavljaju gubitke koji su posledica<br />
gre{aka mernih ure|aja, nejednovremenog<br />
[294]<br />
energija<br />
Dragan Tasi}<br />
Elektronski fakultet, Ni{<br />
Nikola Rajakovi}<br />
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd<br />
Miodrag Stojanovi}<br />
Elektronski fakultet, Ni{<br />
UDC 621.311.017:519.2<br />
Prilog klasifikaciji metoda<br />
za prora~un gubitaka<br />
elektri~ne energije u<br />
distributivnim mre`ama<br />
Rezime<br />
U radu je predlo`ena klasifikacija metoda za prora~un gubitaka elektri~ne energije u<br />
distributivnim mre`ama. Pored podele na tri osnovne kategorije: deterministi~ke,<br />
statisti~ko probabilisti~ke i metode bazirane na fuzzy prora~unima izvr{ena je i<br />
klasifikacija unutar svake od ovih kategorija. Ukazano je na prednosti i nedostatke<br />
naj~e{}e kori{}enih metoda, kao i na mogu}nosti njihove primene. Prednosti, odnosno<br />
nedostaci i mogu}nost primene ovih metoda analizirani su na realnoj test mre`i.<br />
Klju~ne re~i: gubici, elektri~na energija, distibutivne mre`e, klasterovanje, fuzzy<br />
prora~un.<br />
Abstract<br />
Classification of energy loss calculation methods in distribution networks is proposed in<br />
this paper. The methods are classified into three main groups: deterministic,<br />
probabilistic, and fuzzy methods. Each of these groups is divided in subgroups.<br />
Advantages and disadvantage of frequently used methods are shown, and feasibility of<br />
their application is analysed. Analyses are made on a real distribution network.<br />
Key words: losses, electrical energy, distribution networks, clustering, fuzzy load flow.<br />
o~itavanja brojila elektri~ne energije,<br />
subjektivnih gre{aka lica koja o~itavaju<br />
brojila i dr. U ovu vrstu gubitaka svrstava<br />
se i neregistrovana potro{nja. Obra~unski<br />
gubici predstavljaju sumu tehni~kih i<br />
komercijalnih gubitaka. Oni ujedno<br />
predstavljaju i razliku izme|u registrovane<br />
elektri~ne energije, koja se iz sistema<br />
predaje mre`i u odre|enom vremenskom<br />
periodu i registrovane energije koja se, u<br />
istom vremenskom periodu, predaje iz<br />
mre`e potro{a~ima.<br />
Na osnovu prethodne podele jasno je da se<br />
prora~unom mogu obuhvatiti samo<br />
tehni~ki gubici, dok se komercijalni mogu<br />
procenjivati. Zbog toga, sve metode koje<br />
se na dalje izla`u za prora~un gubitaka<br />
elektri~ne energije odnose se na tehni~ke<br />
gubitke, {to se ne}e posebno nagla{avati.<br />
Egzistencija velikog broja metoda za<br />
prora~un gubitaka elektri~ne energije<br />
name}e potrebu njihove klasifikacije i<br />
sagledavanja mogu}nosti primene svake od<br />
njih. Zbog toga je u ovom radu u~injen<br />
poku{aj klasifikacije, imaju}i u vidu<br />
metode koje su do sada nj~e{}e kori{}ene.<br />
Pored toga, ukazano je na prednosti i<br />
nedostatke navedenih metoda i na osnovu<br />
toga na mogu}nosti njihove primene.
energija<br />
2. Klasifikacija metoda za<br />
prora~un gubitaka elektri~ne<br />
energije<br />
U uvodu je ve} istaknuto da nemogu}nost<br />
poznavanja dijagrama optere}enja svakog<br />
elementa mre`e dovela do pojave velikog<br />
broja metoda za prora~un gubitaka, koje<br />
garantuju razli~ite stepena ta~nosti izlaznih<br />
rezultata. Postojanje gre{aka pri primeni<br />
ovih metoda je neminovno. Ove gre{ke se<br />
mogu svrstati u dve kategorije:<br />
informacione i metodolo{ke. Informacione<br />
gre{ke su posledica nekorektnosti ulaznih<br />
podataka, odnosno ta~nosti ulaznih<br />
informacija o parametrima elemenata<br />
mre`e i pokazateljima re`ima u<br />
vremenskom periodu izabranom za<br />
analizu. Metodolo{ka gre{ka zavisi od<br />
slo`enosti metode kojom se vr{i prora~un.<br />
Ukoliko je metoda slo`enija to je<br />
metodolo{ka gre{ka manja, ali je<br />
nedostatak potreba za poznavanjem<br />
velikog broja ulaznih informacija i du`e<br />
vreme potrebno za njihovu obradu sa<br />
ciljem formiranja ulaznog skupa podataka<br />
za prora~un gubitaka.<br />
Prema na~inu formiranja matemati~kog<br />
modela, metode za izra~unavanje gubitaka<br />
elektri~ne energije mogu se svrstati u<br />
slede}e kategorije: deterministi~ke,<br />
statisti~ko probabilisti~ke, metode bazirane<br />
na fuzzy prora~unima.<br />
Izbor metode je uslovljen zadatkom koji se<br />
re{ava, raspolo`ivom bazom podataka o<br />
mre`i i njenim re`imima rada, kao i<br />
`eljenim stepenom ta~nosti a s obzirom na<br />
zahtevane rezultate analiza i prora~una.<br />
2.1. Deterministi~ke metode<br />
Kod deterministi~kih metoda polazi se od<br />
odre|enog re`ima optere}enja i njemu<br />
odgovaraju}e konfiguracije mre`e. Postoji<br />
veliki broj ovih metoda, {to je posledica<br />
davanja prednosti nekoj od uticajnih<br />
veli~ina. Deterministi~ke metode koje<br />
nalaze {iroku primenu su:<br />
- metod zasnovan na ekvivalentnom<br />
vremenu trajanja maksimalnih gubitaka<br />
snage (t metod),<br />
- metod ekvivalentne otpornosti,<br />
- metod srednje kvadratne struje,<br />
- metod srednjih optere}enja, odnosno<br />
srednje struje,<br />
- metod zasnovan na tehnici klasterovanja.<br />
Metod zasnovan na ekvivalentnom<br />
vremenu trajanja maksimalnih gubitaka<br />
snage, koji se ~esto naziva i t metod je<br />
naj~e{}e kori{}eni metod za procenu<br />
gubitaka elektri~ne energije [1,4,5]. Za<br />
njegovu primenu nije potrebno poznavati<br />
dijagram optere}enja ve} samo osnovne<br />
pokazatelje dijagrama optere}enja.<br />
S obzirom na to da dijagrami optere}enja<br />
svih elemenata mre`e nisu poznati,<br />
razvijen je veliki broj formula za procenu<br />
vrednosti ekvivalentnog vremena trajanja<br />
maksimalnih gubitaka. Raznovrsnost<br />
formula uslovljena je razli~itim<br />
pretpostavljenim oblicima dijagrama<br />
trajanja optere}enja, razli~itim analiti~kim<br />
funkcijama kojima se rezultati<br />
interpoliraju, kao i razli~itim<br />
matemati~kim metodama kojima se vr{i<br />
interpolacija. Kao parametar u ve}ini<br />
formula za procenu ekvivalentnog vremena<br />
trajanja maksimalnih gubitaka pojavljuje<br />
se faktor optere}enja, koji predstavlja<br />
odnos srednje i maksimalne snage.<br />
Analize pokazuju da se najmanji gubici<br />
imaju kada su svi elementi mre`e<br />
optere}eni srednjom snagom (P = mP )<br />
sr max<br />
u razmatranom vremenskom periodu. Tada<br />
je ekvivalentno vreme trajanja<br />
maksimalnih gubitaka srazmerno kvadratu<br />
faktora optere}enja (τ = m2T). Najve}i<br />
gubici su ako je element u toku vremena<br />
T bio optere}en maksimalnom snagom,<br />
max<br />
a ostatak vremena do T neoptere}en.<br />
Pokazuje se da je tada ekvivalentno vreme<br />
trajanja maksimalnih gubitaka linearno<br />
srazmerno faktoru optere}enja (τ = mT). U<br />
svim drugim slu~ajevima optere}enja<br />
gubici, kao i vreme τ nalaze se izme|u<br />
ova dva grani~na slu~aja. Kada je<br />
odre|eno ekvivalentno vreme trajanja<br />
maksimalnih gubitaka snage za razmatrani<br />
vremenski period, gubici energije dobijaju<br />
se mno`enjem ovog vremena sa vredno{}u<br />
maksimalne snage gubitaka.<br />
Odre|ivanje gubitaka elektri~ne energije<br />
kori{}enjem pristupa baziranih na<br />
ekvivalentnom vremenu trajanja<br />
maksimalnih gubitaka snage prili~no je<br />
jednostavno. Jednostavnost se ogleda i u<br />
~injenici da je potrebno poznavati samo<br />
dva pokazatelja dijagrama optere}enja<br />
(m i P ). Me|utim, to je ujedno i slabost<br />
max<br />
ovog pristupa, po{to razli~iti dijagrami<br />
optere}enja mogu imati iste vrednosti<br />
maksimalne snage i faktora optere}enja.<br />
Pored toga, kao slabost se mo`e ista}i i<br />
~injenica da razli~ite relacije τ = f(m) daju<br />
razli~ite vrednosti vremena τ za iste<br />
vrednosti faktora optere}enja .<br />
Metod ekvivalentne otpornosti [1,9] ~esto<br />
se koristi za prora~un gubitaka energije u<br />
razgranatim srednjenaponskim mre`ama,<br />
kako zbog brzine prora~una tako i zbog<br />
minimalnog broja potrebnih ulaznih<br />
informacija. Zasniva se na ideji da se<br />
realna mre`a zameni ekvivalentnom, koja<br />
ima jednake gubitke.<br />
Nakon odre|ivanja vrednosti ekvivalentnih<br />
otpornosti (impedansi) mogu}a je analiza<br />
gubitaka energije u distributivnoj mre`i<br />
koja je zamenjena ekvivalentnom<br />
otporno{}u. Svaka od metoda za prora~un<br />
gubitaka energije u jednom elementu mo`e<br />
se sada upotrebiti za prora~un gubitaka<br />
energije u distributivnoj mre`i, a izbor<br />
metoda koji }e se koristi zavisi od<br />
informacione baze koja je raspolo`iva.<br />
Iako ova metoda daje dovoljno dobru<br />
procenu gubitaka elektri~ne energije u<br />
distributivnoj mre`i, ona ima zna~ajan<br />
nedostatak jer ne omogu}ava odre|ivanje<br />
gubitaka po elementima mre`e, tj. ne<br />
omogu}ava odre|ivanje strukture gubitaka<br />
energije.<br />
Metod srednje kvadratne struje [1] je jedan<br />
od prvih metoda prema vremenu nastanka.<br />
[295]<br />
Metod neposredno proizilazi iz fizi~ke<br />
prirode gubitaka snage, koji su u<br />
elementima mre`e proporcionalni kvadratu<br />
optere}enja.<br />
Metod srednje kvadratne struje za prora~un<br />
gubitaka elektri~ne energije u jednom<br />
elementu mo`e se pro{iriti na prora~une<br />
gubitaka energije u srednjenaponskoj<br />
distributivnoj mre`i kada je poznata struja<br />
napojne deonice. Osnovna ideja metoda je<br />
da se odrede takva optere}enja u<br />
~vorovima mre`e sa kojima je potrebno<br />
izvr{iti samo jedan prora~un tokova snaga.<br />
Zatim se na osnovu gubitaka snage<br />
ovakvog re`ima, odre|uju gubici energije<br />
za posmatrani period vremena. Mogu se<br />
formirati dve razli~ite modifikacije ovog<br />
metoda.<br />
Prva modifikacija metoda dobija se kada<br />
se najpre odredi srednje kvadratna struja<br />
napojne deonice. Srednje kvadratna struja<br />
dobijena na ovaj na~in raspodeljuje se po<br />
~vorovima mre`e srazmerno koeficijentima<br />
u~e{}a pojedinih ~vorova. Ovo odgovara<br />
stanju kada su koeficijenti u~e{}a<br />
konstantni u toku posmatranog vremena ,<br />
odnosno prora~unu sa ekvivalentnom<br />
otporno{}u. Me|utim, za razliku od<br />
metoda ekvivalentne otpornosti, u ovom<br />
slu~aju je mogu} prora~un gubitaka<br />
energije u svakom pojedina~nom elementu.<br />
Druga modifikacija dobija se na taj na~in<br />
{to se za svaki re`im rada mre`e izvr{i<br />
estimacija dijagrama optere}enja po<br />
pojedinim ~vorovima. Nakon odre|ivanja<br />
dijagrama optere}enja, u svakom<br />
pojedina~nom ~voru mre`e, odredi se<br />
srednje kvadratna struja svakog ~vora i<br />
izvr{i prora~un gubitaka snage za ovakav<br />
re`im rada mre`e. Gubici snage u svakom<br />
elementu mre`e i mre`i u celini odre|eni<br />
na ovakav na~in daju, nakon mno`enja<br />
du`inom posmatranog intervala gubitke<br />
energije u elementima mre`e i mre`i u<br />
celini za analizirani period vremena.<br />
Metod srednjih optere}enja, odnosno<br />
srednje struje [1] omogu}ava odre|ivanje<br />
gubitaka tako {to se realni re`imi<br />
zamenjuju re`imom pri srednjem<br />
optere}enju. Naime, jedan od puteva daljeg<br />
razvoja metode srednje kvadratne struje je<br />
prora~un srednje kvadratne struje ne na<br />
osnovu dijagrama struja, ve} na osnovu<br />
karakteristika dijagrama optere}enja koje<br />
mogu biti vrlo jednostavno odre|ene,<br />
odnosno na osnovu srednje vrednosti<br />
struje. U elektroenergetskim prora~unima<br />
upotreba ovog pokazatelja je veoma<br />
rasprostranjena. Obja{njenje njegove ~este<br />
upotrebe le`i u ~injenici da prora~un<br />
srednjeg optere}enja ne zahteva<br />
poznavanje vremenske promene<br />
optere}enja, i ono se mo`e odrediti na<br />
osnovu integralne karakteristike dijagrama<br />
optere}enja, tj. na osnovu isporu~ene<br />
elektri~ne energije.<br />
Metod zasnovan na tehnici klasterovanja<br />
koristi ~injenicu da je klasterovanje jedan<br />
od postupaka za analizu i obradu obimnih i<br />
nedovoljno dobro poznatih skupova<br />
podataka. Pod ovim terminom se<br />
podrazumeva postupak razvrstavanja skupa
energija<br />
podataka u podskupove, klastere na osnovu<br />
definisane mere sli~nosti [10,11]. Time se<br />
generi{e skup karakteristi~nih stanja<br />
kojima se opisuje razmatrani proces. U<br />
velikom broju slu~ajeva, ne postoji jasan<br />
kriterijum po kome se mo`e utvrditi<br />
"pravi" broj klastera. Zbog toga se mora<br />
eksperimentisati sa vi{e razli~itih vrednosti<br />
broja klastera, i tek na osnovu toga da<br />
utvrdi koje je grupisanje najpodesnije za<br />
datu primenu.<br />
U postupku pripreme podataka za<br />
klasterovanje javlja se potreba za<br />
normalizacijom podataka. Ovo iz razloga<br />
{to se u velikom broju slu~ajeva mo`e<br />
vr{iti grupisanje podataka koji karakteri{u<br />
raznorodne veli~ine (npr. aktivne snage,<br />
reaktivne snage, naponi). Normalizacijom<br />
se posti`e da rezultat grupisanja bude<br />
potpuno nezavisan od jedinica u kojima se<br />
veli~ine iskazuju. Ovim postupkom se<br />
opseg vrednosti svake dimenzije svodi na<br />
opseg 0÷1. Ina~e, treba ista}i da<br />
normalizacija nije neophodna u<br />
slu~ajevima kada je problem koji se<br />
analizira jednodimenzionalni.<br />
Kod prora~una gubitaka klasterovanje se<br />
vr{i sa kompletnim vektorima stanja, tj.<br />
vektorima aktivnih i reaktivnih snaga<br />
svakog od ~vorova mre`e i napona napojne<br />
ta~ke za svaki sat u toku godine. Kao mera<br />
sli~nosti koristi se Euklidovo rastojanje.<br />
Klasterovanje se vr{i tako da rastojanje<br />
izme|u centra klastera i bilo kog podatka<br />
koji pripada tom klasteru bude manje od<br />
unapred definisane grani~ne vrednosti<br />
Euklidovog rastojanja e k . Proces<br />
klasterovanja po~inje tako {to se za prvi<br />
ispitivani podatak uzme da predstavlja<br />
centar prvog klastera. Zatim se po<br />
utvr|enom redosledu vr{i razvrstavanje<br />
drugog podatka. Ukoliko je Euklidovo<br />
rastojanje manje od grani~nog onda se on<br />
sme{ta u prvi klaster, u suprotnom on<br />
formira drugi klaster. U slu~aju kada se<br />
drugi podatak svrstava u prvi klaster treba<br />
izra~unati novi centar tog klastera. Potom<br />
se ispituje rastojanje izme|u tre}eg<br />
podatka i centra prvog, odnosno drugog<br />
klastera. Ovaj podatak se svrstava u onaj<br />
klaster od ~ijeg je centra najmanje udaljen,<br />
pod uslovom da je to rastojanje manje (ili<br />
jednako) od specificirane grani~ne<br />
vrednosti Euklidovog rastojanja. Ukoliko<br />
to nije slu~aj on formira novi klaster.<br />
Postupak se sprovodi sve dok ne budu<br />
razvrstani svi podaci. Na osnovu ovog je<br />
jasno da broj klastera zavisi od grani~ne<br />
vrednosti Euklidovog rastojanja i da je on<br />
nepoznat na po~etku procesa klasterovanja.<br />
Posle toga se odre|uju centri klastera.<br />
Centar klastera ili centroid predstavlja<br />
procenjenu "srednju vrednost" svih ~lanova<br />
tog klastera. Drugim re~ima, on je<br />
reprezent svih podataka (primera) koji<br />
pripadaju klasteru Po{to se radi sa<br />
kompletnim vektorom stanja, elementi<br />
vektora koji reprezentuju centre klastera su<br />
naravno aktivne, reaktivne snage i napon<br />
napojne ta~ke.<br />
Nakon izvr{ene faze klasterovanja, vr{i se<br />
detaljan prora~un karakteristi~nih stanja<br />
sistema postupkom prezentovanim u [12].<br />
Kao rezultat prora~una dobijaju se naponi<br />
~vorova, tokovi snaga, gubici snage u<br />
svakom elementu mre`e, kao i ukupni<br />
gubici snage. Po{to se smatra da su<br />
optere}enja konstantna u toku skupa sati<br />
koji ~ine klaster godi{nji gubici energije se<br />
mogu sra~unati kao suma gubitaka snaga<br />
pojedinih klastera pomno`enih sa brojem<br />
sati koji ~ine klaster.<br />
2.2. Statisti~ko-probabilisti~ke<br />
metode<br />
Kao {to je ve} istaknuto, deterministi~ki<br />
metode prora~una gubitaka energije koji se<br />
baziraju na ograni~enim podacima o<br />
re`imu rada ne daju ta~ne rezultate. Gre{ka<br />
pri odre|ivanju gubitaka mo`e, zavisno od<br />
izabranog pristupa, da bude i zna~ajna. U<br />
cilju prevazila`enja nedostataka<br />
deterministi~kih metoda razvijene su<br />
metode prora~una gubitaka energije<br />
zasnovane na teoriji verovatno}e [1,7,13].<br />
Kod prora~una gubitaka energije u jednom<br />
elementu statisti~kim metodama<br />
pretpostavlja se da je promena struje u<br />
posmatranom elementu podvrgnuta nekom<br />
od zakona raspodele slu~ajne promenljive.<br />
Naj~e{}e kori{}ene rapodele verovatno}e<br />
su normalna i β raspodela. [to se ti~e<br />
gubitaka elektri~ne energije u<br />
distributivnim mre`ama naj~e{}e se<br />
koriste: regresione metode, Monte Karlo<br />
simulacioni metod.<br />
Regresione metode [1] koriste statisti~ku<br />
vezu gubitaka elektri~ne energije sa<br />
generalisanim parametrima elektri~ne<br />
mre`e i dijagramima optere}enja. Struktura<br />
mre`a razli~itih naponskih nivoa je<br />
razli~ita. U cilju kvalitetnijeg nala`enja<br />
zavisnosti gubitaka od generalisanih<br />
parametara distributivne mre`e formiranje<br />
regresionih modela vr{i se za svaki<br />
naponski nivo posebno.<br />
Kao regresione zavisnosti po pravilu se<br />
koriste vi{eparametarski linearni i<br />
eksponencijalni modeli. Za parametre<br />
obi~no se uzimaju isporu~ena aktivna<br />
energija i ukupna du`ina vodova. Ponekad<br />
se kao parametri koriste i: du`ine izvoda<br />
(udaljenost od sabirnica napojne<br />
transformatorske stanice do najudaljenijeg<br />
distributivnog transformatora), ukupne<br />
du`ine ogranaka, ukupne instalisane snage,<br />
broj distributivnih transformatora itd.<br />
Kao ulazni podaci za formiranje<br />
regresionih modela koriste se rezultati<br />
prora~una gubitaka elektri~ne energije<br />
izabranih, reprezentativnih distributivnih<br />
vodova. Reprezentativni izbor je jako te{ko<br />
izvr{iti tako da daje rezultate za sve<br />
distributivne vodove sa dovoljnom<br />
ta~no{}u. Prora~un gubitaka energije<br />
regresionim metodima mo`e se vr{iti u<br />
apsolutnim i relativnim jedinicama.<br />
Monte Karlo simulacioni metod [14] polazi<br />
od ~injenice da ne postoje podaci o<br />
optere}enjima potro{a~kih ~vorova i da se<br />
ona mogu simulirati slu~ajno generisanim<br />
brojevima. Ovim postupkom se generi{e<br />
strujno optere}enje svakog od potro{a~kih<br />
~vorova na osnovu generisanih slu~ajnih<br />
[296]<br />
brojeva, vrednosti struje napojne deonice i<br />
nominalnih snaga transformatora. Po{to<br />
vrednosti optere}enja potro{a~kih ~vorova<br />
nisu potpuno nezavisne (zavise od doba<br />
godine, i doba dana), to je umesto<br />
generisanja slu~ajnih brojeva koji podle`u<br />
ravnomernoj raspodeli verovatno}e<br />
pogodnije koristiti normalnu raspodelu.<br />
2.3. Metode bazirane na fuzzy<br />
prora~unima<br />
Ovde se sre}u dva pristupa. Jedan se<br />
zasniva na fuzzy prora~unu tokova snaga<br />
[15,16], a drugi na primeni tehnike i<br />
klasterovanja [17,18].<br />
Fuzzy prora~un tokova snaga polazi od<br />
realne ~injenice da snage potro{nje u<br />
mnogim ~vorovima distributivne mre`e<br />
nisu u potpunosti poznate, ve} se na<br />
odre|eni na~in procenjuju. Ovo iz razloga<br />
{to se merenja snage i energije u<br />
distributivnim mre`ama vr{e samo kod<br />
industrijskih potro{a~a, kao i na<br />
transformaciji visoki/srednji napon, dakle<br />
na mestima kupoprodaje elektri~ne snage i<br />
energije, a broj takvih mernih mesta u<br />
distributivnoj mre`i je mali.<br />
Po{to snage potro{nje nisu strogo poznate<br />
to je pogodno tretirati ih kao fuzzy brojeve.<br />
U prilog ovoj konstataciji ide i ~injenica da<br />
se na osnovu iskustva mogu sa velikom<br />
ta~no{}u za svaki potro{a~ki ~vor<br />
pretpostaviti granice izme|u kojih se<br />
nalazi snaga potro{nje [19]. Pored snaga<br />
potro{nje, kao fuzzy broj se mo`e<br />
posmatrati i napon napojne ta~ke. Kada se<br />
odrede fuzzy brojevi kojima se<br />
predstavljaju snage potro{nje i napon<br />
napojne ta~ke, uz uslov da su poznati<br />
parametri elemenata mre`e prora~un<br />
napona i tokova snaga mo`e se vr{iti<br />
pomo}u postupaka predlo`enih u [15,16].<br />
Kao rezultat prora~una dobijaju se naponi<br />
~vorova i tokovi snaga/struja kao fuzzy<br />
brojevi. Zatim se, znaju}i snagu, odnosno<br />
struju kroz svaki element mre`e, odre|uju<br />
gubici snage kao fuzzy broj.<br />
Defazifikacijom ovog broja dobija se<br />
deterministi~ka vrednost snage gubitaka<br />
koja pomno`ena sa brojem sati za<br />
razmatrani period (za godinu dana 8760h,<br />
odnosno 8784h ako je godina prestupna)<br />
daje vrednost gubitaka energije za dati<br />
period. Defazifikacija se mo`e vr{iti na<br />
vi{e na~ina, a autori ovog rada su<br />
konstatovali da je pogodno koristiti metod<br />
jednakih povr{ina (bisector method).<br />
Pored fuzzy prora~una tokova snaga,<br />
prora~un gubitaka elektri~ne energije mo`e<br />
se vr{iti i tehnikom fuzzy klasterovanja.<br />
Naime, kod klasi~nog klasterovanja,<br />
klasteri se nalaze u obliku podskupova od<br />
skupa za koje se zahteva da je stepen<br />
povezanosti veliki za podatke unutar<br />
podskupa a mali za podatke u razli~itim<br />
podskupovima. Me|utim ovakav zahtev je<br />
suvi{e strog u mnogim prakti~nim<br />
primenama, i po`eljno je zameniti ga<br />
nekim manje strogim zahtevom. Kada se<br />
zahtev za ~vrstom podelom skupa zameni<br />
slabijim zahtevom za fuzzy podelom ili<br />
fuzzy pseudo podelom dolazi se u oblast
energija<br />
Slika 1 Distributivna test mre`a<br />
fuzzy klasterovanja. Fuzzy pseudo podela<br />
se ~esto naziva i fuzzy c - podela, gde<br />
ozna~ava broj fuzzy klasa u podeli. Postoje<br />
dva osnovna metoda fuzzy klasterovanja, a<br />
za prora~un gubitaka elektri~ne energije<br />
pogodno je koristiti metod koji se zasniva<br />
na fuzzy - podeli i naziva se fuzzy c-means<br />
metod klasterovanja [17,18].<br />
3. Procena optere}enja<br />
elemenata mre`e<br />
Kao {to je ve} istaknuto, za potrebe<br />
prora~una gubitaka elektri~ne energije<br />
neophodno je izvr{iti procenu optere}enja<br />
~vorova mre`e, kada je skup ulaznih<br />
podataka ograni~en odnosno nedovoljan. U<br />
srednjenaponskim distributivnim mre`ama<br />
po pravilu je poznat jedino dijagram<br />
optere}enja napojne deonice pa se kao<br />
estimacioni zadatak javlja procena raspodele<br />
struje napojne deonice po potro{a~kim<br />
~vorovima. Iako postoji ve}i broj metoda za<br />
procenu optere}enja elemenata mre`e ovde<br />
}e se pomenuti tri [20], koji }e biti kori{}eni<br />
razmatranog test primera.<br />
Prvi postupak za procenu polazi od<br />
~injenice da su,<br />
pored dijagrama<br />
optere}enja<br />
napojne<br />
deonice<br />
razmatranog<br />
fidera, poznate<br />
i nominalne<br />
snage<br />
transformatora<br />
koje taj fider<br />
napaja. U<br />
nedostatku<br />
drugih<br />
informacija<br />
koristi se<br />
pretpostavka da<br />
se struja<br />
napojne<br />
Slika 2 Dnevni dijagrami optere}enja tri<br />
hipoteti~ka tipa potro{a~a<br />
deonice raspodeljuje po ~vorovima mre`e<br />
srazmerno nominalnim snagama<br />
transformatora instaliranih u ovim<br />
~vorovima. Ovaj postupak je veoma<br />
jednostavan, ali zato rezultati prora~una<br />
mogu u znatnoj meri da odstupaju od<br />
realnih vrednosti. Zbog toga je po`eljno<br />
koristiti postupke koji zahtevaju<br />
poznavanje ve}eg broja faktora, pri ~emu<br />
se rezultati prora~una malo razlikuju od<br />
stvarnih vrednosti.<br />
Drugi postupak za procenu dijagrama<br />
optere}enja i-tog ~vora, koji daje znatno<br />
bolje rezultate u odnosu na prvi, zahteva<br />
poznavanje slede}ih podataka: pripadnost<br />
potro{nje u i-tom ~voru nekoj od<br />
kategorija potro{a~a, tipi~ni dnevni<br />
dijagrami razli~itih kategorija potro{a~a,<br />
dijagram struje napojne deonice,<br />
nominalne snage (struje) i koeficijenti<br />
maksimalnog optere}enja distributivnih<br />
transformatora.<br />
Drugi pristup podrazumeva da potro{nja u<br />
jednom ~voru pripada jednoj kategoriji<br />
potro{a~a. Me|utim, ~esto potro{nju u<br />
jednom ~voru ~ine potro{a~i razli~itih<br />
kategorija. Uva`avanjem ove ~injenice<br />
[297]<br />
dolazi se do tre}eg postupka za procenu<br />
optere}enja. O~igledno, ovaj postupak<br />
osim podataka kori{}enih u drugom<br />
postupku zahteva i procenu u~e{}a<br />
potro{a~a razli~itih kategorija u svakom<br />
~voru.<br />
4. Test primer<br />
Da bi se sagledale prednosti i nedostaci<br />
pojedinih metoda, autori su njima vr{ili<br />
prora~une gubitaka za razli~ite<br />
distributivne mre`e. Ovde su prikazani<br />
rezultati prora~una za distributivnu mre`u<br />
prikazanu na slici 1. Zaklju~ci do kojih se<br />
dolazi na osnovu ove mre`e va`e i za<br />
druge distributivne mre`e koje su autori<br />
analizirali.<br />
Pretpostavljeno je da se potro{a~i mogu<br />
razvrstati u tri kategorije, koje su radi<br />
op{tosti obele`ene sa A, B i C.<br />
Pretpostavljeni normalizovani dnevni<br />
dijagrami ova tri tipa potro{a~a prikazani<br />
su na slici 2, dok su u tabeli 1 date<br />
vrednosti maksimalnih snaga potro{a~kih<br />
~vorova, faktora snage i procentualnog<br />
u~e{}a pojedinih kategorija potro{a~a u<br />
Slika 3 Hronolo{ki dijagram struje napojne<br />
deonice
energija<br />
Tabela 1 Maksimalne snage potro{a~kih ~vorova i u~e{}e<br />
pojedinih kategorija potro{a~a<br />
Br.<br />
~vora<br />
A (%) B (%) C (%)<br />
Smax [MVAr]<br />
cos ϕ<br />
34 70 30 0 0,090 0,96<br />
35 60 20 20 0,220 0,96<br />
36 100 0 0 0,240 0,95<br />
37 20 20 60 0,020 0,97<br />
38 20 0 80 0,170 0,98<br />
39 0 20 80 0,170 0,96<br />
40 20 50 30 0,180 0,94<br />
41 30 70 0 0,180 0,93<br />
42 80 20 0 0,200 0,95<br />
43 0 80 20 0,200 0,98<br />
44 60 40 0 0,300 0,96<br />
45 90 0 10 0,180 0,95<br />
46 0 90 10 0,170 0,99<br />
47 10 20 70 0,05 0,99<br />
48 10 10 80 0,350 0,96<br />
49 0 20 80 0,230 0,97<br />
50 20 30 50 0,380 0,95<br />
51 20 20 60 0,160 0,96<br />
52 20 0 80 0,270 0,94<br />
53 20 0 80 0,270 0,94<br />
54 20 20 60 0,380 0,97<br />
55 20 20 60 0,380 0,97<br />
56 10 50 40 0,160 0,96<br />
ukupnoj snazi datog ~vora. Na slici 3<br />
prikazan je hronoli{ki dijagram struje<br />
napojne deonice.<br />
Rezultati prora~una gubitaka elektri~ne<br />
energije razli~itim metodama prikazani su<br />
u tabeli 2. Pored ukupnih prikazani su i<br />
gubici energije u pojedinim elementima<br />
mre`e. Da bi se mogla konstatovati ta~nost<br />
rezultata do kojih dovode kori{}ene<br />
metode izvr{ena je, na osnovu dnevnih<br />
dijagrama optere}enja i dijagrama struje<br />
napojne deonice simulacija optere}enja<br />
mre`e i izvr{en prora~un tokova snaga (a<br />
samim tim i gubitaka) za svaki sat u<br />
godini. O~igledno je da je ovde za godi{nje<br />
gubitke energije trebalo izvr{iti 8760 (za<br />
prestupnu godinu 8784) prora~una tokova<br />
snaga. Rezultati do kojiih se dolazi na ovaj<br />
na~in smata}e se ta~nim, a oni se u tabeli 2<br />
nalaze u vrsti ozna~enom sa ''simulacija''.<br />
U vrstama ozna~enima sa ''estimacija 1, 2 i<br />
3'' prikazani su rezultati prora~una koji<br />
odogovaraju pomenutim postupcima za<br />
procenu raspodele struje napojne deonice<br />
po potro{a~kim ~vorovima. Vidi se da se<br />
najbolji rezultati dobijaju kori{}enjem<br />
tre}eg estimacionog postupka. Ipak, treba<br />
naglasiti da ovaj postupak zahteva veliki<br />
broj podataka o potro{a~ima do kojih je<br />
ponekad te{ko do}i. Upore|enjem rezultata<br />
prikazanih u tabeli 2 mo`e se konstatovati<br />
da od kori{}enih metoda najbolje rezultate<br />
daju metod zasnovan na fuzzy prora~unu<br />
tokova snaga, kao i metodi zasnovani na<br />
tehnici klasterovanja i fuzzy klasterovanja.<br />
Ovi metodi daju dobre rezultate kako za<br />
ukupne gubitke, tako i za gubitke po<br />
elementima mre`e. Na ovom test primeru<br />
fuzzy pristup dao je najbolje rezultate po{to<br />
je do{lo do poni{tavanja gre{ke koja se<br />
~ini tre}im estimacionim pristupom i<br />
[298]<br />
gre{ke samog<br />
metoda. U nekim<br />
primerima koje su<br />
autori analizirali<br />
do{lo je do sabiranja<br />
ovih gre{aka tako da<br />
se dolazi do<br />
zaklju~ka da je<br />
gre{ka fuzzy pristupa<br />
ve}a od gre{ke koja<br />
se ~ini primenom<br />
klasterovanja ili<br />
fuzzy klasterovanja<br />
sa dvadesetak<br />
klastera. Prednost<br />
fuzzy pristupa koji se<br />
bazira na fuzzy<br />
prora~unu tokova<br />
snaga je {to se vr{i<br />
samo jedan prora~un<br />
tokva snaga, ali je<br />
problem u<br />
odre|ivanju fuzzy<br />
brojeva kojima se<br />
predstavlja<br />
potro{nja. Kod<br />
klasterovanja se<br />
pokazuje da je<br />
dovoljno koristiti 20<br />
klastera. S obzirom<br />
da ovo nije veliki<br />
broj, a imaju}i u<br />
vidu i relativnu jednostavnost ovog<br />
postupka to se mo`e zaklju~iti da ovaj<br />
postupak ima prednost nad ostalim<br />
deterministi~kim postupcima. Pored<br />
klasterovanja dobre rezultate daje i tehnika<br />
fuzzy klasterovanja. I ovde je dovoljno<br />
raditi sa 20 klastera, ali treba imati u vidu<br />
da vrednost koeficijenta m, kojim se<br />
defini{e rasplinutost klasterovanja, mora<br />
biti iz opsega 1,1÷2.<br />
5. Zaklju~ak<br />
U radu je izvr{ena klasifikacija metoda za<br />
prora~un gubitaka elektri~ne energije u<br />
distributivnim mre`ama. Pored podele na<br />
tri osnovne kategorije deterministi~ke,<br />
statisti~ko probabilisti~ke i metode<br />
bazirane na fuzzy prora~unima izvr{ena je i<br />
klasifikacija unutar svake od ovih<br />
kategorija.<br />
Analize koje su autori vr{ili pokazuju da<br />
od deterministi~kih metoda, u slu~aju kada<br />
je potrebno odrediti raspodelu gubitaka po<br />
elementima mre`e najpre treba izvr{iti<br />
izbor postupka za procenu dijagrama<br />
optere}enja u zavisnosti od raspolo`ivih<br />
podataka. Nakon procene dijagrama<br />
optere}enja potro{a~kih ~vorova mo`e se<br />
izvr{iti prora~un tokova snaga za svaki sat<br />
analiziranog perioda i na ovaj na~in<br />
odrediti gubitke energije.<br />
Kod rasprostranjenih mre`a, odnosno<br />
mre`a koje sadr`e veliki broj elemenata<br />
mo`e se izvr{iti smanjenje broja potrebnih<br />
prora~una tokova snaga metodom<br />
klasterovanja, fuzzy klasterovanja ili fuzzy<br />
metodom. Metod klasterovanja i fuzzy<br />
klasterovanje daju jako dobre rezultate ve}<br />
sa manje od dvadeset klastera. Prora~unsko<br />
vreme fuzzy klasterovanja je kra}e od<br />
vremena potrebnog za klasterovanje,<br />
me|utim kod primene ovog metoda<br />
potrebno je izvr{iti izbor parametra koji<br />
defini{e rasplinutost klastera. Autori<br />
predla`u da se vrednost ovog parametra<br />
bira iz opsega 1.1-2. Fuzzy pristup zahteva<br />
jedan fuzzy prora~un tokova snaga, ali je<br />
postupak odre|ivanja fuzzy broja koji<br />
karakteri{e potro{nju dosta slo`en.<br />
U slu~ajevima kada se ne zahteva velika<br />
ta~nost mogu se koristiti metod srednje<br />
kvadratne struje i Monte Karlo metod.<br />
Monte Karlo metod daje nesto bolje<br />
rezultate, ali zahteva veliki broj prora~una<br />
tokova snaga pa je pogodan za primenu<br />
kod problema manje dimenzionalnosti.<br />
Ukoliko je potrebno odrediti samo ukupne<br />
gubitke u mre`i mogu}a je i primena<br />
metoda ekvivalentne otpornosti<br />
Literatura<br />
V. Ï. VorotnickiŸ, Á. S. @elezko,<br />
V. N. Kazancev, V. G. Pekslis, D. L.<br />
FaŸbisovi?, POTERI-ÏLEKTRO-<br />
ENERGII V ÏLEKTRI^ESKIH<br />
SETÂH ÏNERGOSISTEM,<br />
Ïnergoatomizdat, Moskva, 1983.<br />
Á. S. @elezko, A. V. Artem�ev, O. V.<br />
Sav~enko, RAS^ET, ANALIZ I<br />
NORMIROVANIE POTERÎ<br />
ÏLEKTRO ÏNERGII V<br />
ÏLEKTRI^ESKIH SETÂH, ÏNAS,<br />
Moskva, 2003.<br />
L. M. Zel�cburg, Ï. L. Karnova, O<br />
METODIKE OPREDELENIÂ<br />
GODOVÀH NAGRUZI^NÀH<br />
POTERÎ ÏLEKTROÏNERGI�,<br />
Ïlektri~estvo, No 11, str. 49-52, 1985.<br />
M. Kosti}, OCENA TA^NOSTI I IZBOR<br />
FORMULA ZA PRORA^UN<br />
GUBITAKA U ELEKTRI^NIM<br />
MRE@AMA, Elektroprivreda, 1, str. 65-<br />
75, 2000.<br />
D. Tasi}, M. Stojanovi}, ANALIZA<br />
FORMULA ZA PROCENU GUBITAKA<br />
ELEKTRI^NE ENERGIJE,<br />
Elektroprivreda, 2, 2002, str. 26-38.<br />
M. Turkovi}, S. Mini}, G. Radovi}., E.<br />
Turkovi}, UVA@AVANJE KONFIGURA-<br />
CIJE DIJAGRAMA OPTERE]ENJA PRI<br />
PRORA^UNU GUBITAKA ELEKTRI^NE<br />
ENERGIJE U DISTRIBUTIVNIM<br />
MRE@AMA, ETRAN, Bukovi~ka Banja, 4-<br />
7. jun 2001.<br />
D. A. Arzamancev., A. V. Lipes,<br />
SNI@ENIE<br />
TEHNOLOGI?ESKOGO RASHODA<br />
ÏNERGII V ÏLEKTRI^ESKIH<br />
SETÂH, V�s{. {k., Moskva, 1989.<br />
Â. S. @elezko, POGRE[NOSTI<br />
OPREDELENIÂ POTERÎ<br />
ÏNERRGII V ÏLEKTRI^ESKIH<br />
SETÂH, Ïlektri-~estvo, No 2, str.<br />
19-22, 1975.<br />
N. Rajakovi}, D. Tasi}, M. Stojanovi},<br />
UPOREDNA ANALIZA RAZLI^ITIH<br />
PRISTUPA PROCENI GUBITAKA<br />
ELEKTRI^NE ENERGIJE U DISTRI-<br />
BUTIVNIM MRE@AMA, III savetovanje<br />
JUKO-CIRED, R6.14, Vrnja~ka Banja,<br />
oktobar 2002.
energija<br />
Tabela 2 Rezultati prora~una gubitaka elektri~ne energije<br />
Ukupni gubici<br />
M. Stojanovi}, N. Rajakovi}, D. Tasi},<br />
PRIMENA METODA KLASTEROVANJA<br />
KOD PRORA^UNA GUBITAKA<br />
ENERGIJE U DISTRIBUTIVNIM<br />
MRE@AMA, XLVI konferencija ETRAN,<br />
Banja Vru}ica, 5-8. jun 2002.<br />
N. Rajakovi}, D. Tasi}, M. Stojanovi}, A<br />
CLUSTERING TECHNIQUE FOR<br />
DISTRIBUTION LOSSES CALCULATION<br />
IN DEREGULATED ENVIRONMENT,<br />
proceedings of 2 nd Balkan Power<br />
Conference, Beograd, June 1921, 2002.<br />
D. Shirmohammadi, H. W. Hong, A.<br />
Semlyen, G. X. Luo, A<br />
COMPENSATION-BASED POWER<br />
METHOD FOR WEAKLY MESHED<br />
DISTRIBUTION AND TRANSMISSION<br />
NETWORKS, IEEE Trans. On Power<br />
Systems, Vol.3, No. 2, May, 1988, str. 753-<br />
762.<br />
G. T. Heydt, COMPUTER ANALYSIS<br />
METHODS FOR POWER SISTEMS,<br />
Macmillan Publishing Company, New<br />
York, 1986.<br />
Gubici u<br />
vodovima<br />
O. Bertoldi, L. Salvaderi, S. Salcino,<br />
MONTE CARLO APPROACH IN<br />
PLANNING STUDIES: AN<br />
APPLICATION TO IEE RTS, IEEE<br />
Trans. On Power Systems, Vol. 3, No. 3,<br />
1988, str. 1146-1154.<br />
A. Sari}, M. ]alovi}, FUZZY PRISTUP<br />
PRORA^UNU TOKOVA SNAGA U<br />
DISTRIBUTIVNIM MRE@AMA, I<br />
savetovanje JUKO CIRED, R - 6.01,<br />
Zlatibor, 5-8. oktobar 1998.<br />
D. Tasi}, M. Stojanovi}, PRORA^UN<br />
GUBITAKA SNAGE U<br />
DISTRIBUTIVNOJ MRE@I PRI<br />
NEPOTPUNOM POZNAVANJU SNAGA<br />
POTRO[NJE, Elektrodistribucija, 1, 2002,<br />
str. 16-25<br />
N. Rajakovi}, M. Stojanovi}, D. Tasi}, AN<br />
IMPROVED METHODS FOR THE<br />
ELECTRIC ENERGY LOSSES<br />
ASSESSMENT IN DISTRIBUTION<br />
NETWORKS, 3 rd Mediterranean<br />
Conference Med Power 2002, Athens,<br />
November 4-6, 2002.<br />
[299]<br />
Gubici u<br />
transformatorima<br />
Gubici voda 4-5 Gubici voda 9-10<br />
Gubici u<br />
transformatora<br />
30-51<br />
MWh MVArh MWh MVArh MWh MVArh MWh MVArh MWh MVArh MWh MVArh<br />
Simulacija 795,1 716,1 546,5 330,2 248,7 385,9 30,87 18,43 81,75 48,8 9,916 15,61<br />
Estimacija 1 752,5 673,4 511 309,1 241,4 364,3 31,09 18,56 65,87 39,33 8,036 10,82<br />
Estimacija 2 823,5 749,9 569,2 343,9 254,4 406 31,12 18,58 84,51 50,45 9,637 14,93<br />
Estimacija 3 780,2 709,2 530,9 321 249,3 388,2 30,98 18,5 75,4 45,02 9,795 15,3<br />
Ekvivalentna otpornost 751,89 679,47 506,16 306,19 245,73 373,27<br />
Srednje kvad. struja 751,1 672,6 510,6 308,9 240,6 363,8 31,06 18,55 65,82 39,3 7,995 10,8<br />
Monte-Karlo 760,93 695,65 511,85 309,62 249,08 386,02 31,08 18,55 66,23 39,54 8,33 11,59<br />
Fuzzy pristup 794,1 735,3 560,7 339,1 255 396,2 33,2 19,8 70,1 41,9 7,8 10,3<br />
1 655,7 570,7 434,2 262,5 221,5 308,2 25,26 15,08 62,51 37,32 8,766 12,69<br />
2 742,8 663,8 503,6 304,5 239,2 359,3 29,4 17,55 71,73 42,82 9,474 14,48<br />
5 767,6 690,9 523,1 316,3 244,5 374,6 30,54 18,23 74,27 44,34 9,645 14,93<br />
10 774,1 700,6 527,1 318,7 247,1 381,9 30,76 18,37 74,86 44,7 9,736 15,15<br />
20 776,5 704,2 528,5 319,6 248 384,7 30,84 18,41 75,05 44,81 9,756 15,2<br />
1 655,7 570,7 434,2 262,5 221,5 308,2 25,26 15,08 62,51 37,32 8,766 12,69<br />
2 744 665,1 504,5 305 239,4 360 29,46 17,59 71,81 42,88 9,485 14,51<br />
3 763,4 686 520 314,4 243,4 371,6 30,37 18,13 73,93 44,14 9,643 14,91<br />
5 769,4 693,9 524 316,8 245,3 377 30,61 18,27 74,36 44,4 9,690 15,03<br />
10 774,5 701 527,3 318,8 247,2 382,2 30,79 18,38 74,82 44,67 9,720 15,11<br />
20 777,1 705,1 528,9 319,8 248,2 385,3 30,87 18,43 75,1 44,83 9,766 15,22<br />
1 655,7 570,7 434,2 262,5 221,5 308,2 25,26 15,08 62,51 37,32 8,766 12,69<br />
2 743,1 665 504,5 305,1 239,4 359,9 29,46 17,58 71,82 42,89 9,478 14,48<br />
3 764,4 687 520,8 314,9 243,6 372,1 30,41 18,16 74,03 44,2 9,643 14,91<br />
5 769,1 693,6 523,8 316,7 245,3 376,9 30,58 18,26 74,36 44,4 9,682 15,01<br />
10 773,3 700,4 526,2 318,1 247,2 382,2 30,72 18,34 74,7 44,6 9,724 15,12<br />
20 777,5 705,5 529,2 320 248,3 385,4 30,88 18,44 75,16 44,87 9,763 15,22<br />
1 655,7 570,7 434,2 262,5 221,5 308,2 25,26 15,08 62,51 37,32 8,766 12,69<br />
2 744 665 504,6 305,1 239,4 359,9 29,45 17,58 71,84 42,89 9,469 14,47<br />
3 765 687,4 521,3 315,2 243,7 372,2 30,43 18,17 74,09 44,23 9,626 14,87<br />
5 769,6 693,8 524,3 317 245,3 376,8 30,59 18,26 74,49 44,47 9,675 14,99<br />
10 771,3 698 524,6 317,2 246,7 380,9 30,62 18,28 74,51 44,49 9,710 15,08<br />
20 776,6 704 528,7 319,7 247,9 384,4 30,84 18,41 75,09 44,83 9,739 15,16<br />
1 655,7 570,7 434,2 262,5 221,5 308,2 25,26 15,08 62,51 37,32 8,766 12,69<br />
2 721,3 640,5 486,4 294,1 234,8 346,4 28,35 16,93 69,44 41,46 9,277 13,97<br />
3 742 662,9 502,9 304,1 239 358,8 29,35 17,53 71,66 42,78 9,468 14,47<br />
5 770,1 693 525,3 317,6 244,8 375,3 30,59 18,26 74,9 44,72 9,670 14,98<br />
10 769,3 693,9 523,8 316,7 245,5 377,2 30,5 18,21 74,41 44,42 9,602 14,81<br />
20 771,2 697,2 524,8 317,3 246,4 379,9 30,57 18,25 74,76 44,64 9,703 15,06<br />
1 655,7 570,7 434,2 262,5 221,5 308,2 25,26 15,08 62,51 37,32 8,766 12,69<br />
2 696,5 613,8 466,6 282,1 229,7 331,7 27,15 16,21 66,92 39,95 9,083 13,48<br />
3 744,6 665,4 505,2 305,5 239,4 359,9 29,44 17,57 72,3 43,16 9,520 14,61<br />
5 729,6 649,2 493,1 298,2 236,4 351 28,71 17,14 70,64 42,18 9,379 14,24<br />
10 665,7 581,2 443,1 267,3 223,5 313,9 25,71 15,35 63,7 38,03 8,868 12,94<br />
20 668,3 584 444,3 268,6 224,1 315,4 25,84 15,42 64 38,2 8,887 12,99<br />
Br. Klastera<br />
Fuzzy klasterovanje<br />
m=1,1<br />
m=1,25<br />
m=1,5<br />
m=2<br />
m=5<br />
G. J. Klir, B. Yuan, FUZZY SETS AND<br />
FUZZY LOGIC: THEORY AND<br />
APPLICATIONS, Prentice Hall, New<br />
Jersey, 1995.<br />
Hang-Ching Kuo, Yuan-Yih Hsu,<br />
DISTRIBUTION SYSTEM LOAD<br />
ESTIMATION AND SERVICE<br />
RESTORATION USING A FUZZY SET<br />
APPROACH, IEEE Trans. On Power<br />
Delivery, Vol 8, No. 4, October 1993.<br />
D. Tasi}, M. Stojanovi}, LOAD<br />
ESTIMATION IN DISTRIBUTION<br />
NETWORKS FOR ENERGY LOSS<br />
CALCULATION, Regional Conference and<br />
Exhibition on Electricity Distribution, R-<br />
6.19, Herceg Novi, October 2004.
1. Klasifikacija brodskih motora<br />
Elektri~ni motori namenjeni radu u<br />
sistemima na brodovima izlo`eni su tokom<br />
svog radnog veka atmosferskim uslovima<br />
koji su nepovoljni za metalnu konstrukciju,<br />
pred njih se postavljaju visoki tehni~ki<br />
uslovi u pogledu karakteristika,<br />
pouzdanosti, dimenzija i buke, te<br />
konstruisanje i izrada ovakvih motora<br />
predstavlja ozbiljan zadatak za svakog<br />
proizvo|a~a ovakvih ma{ina, a raznolikost<br />
njihove primene i potreba za {to<br />
optimalnijim i usko namenjenim re{enjima<br />
dovela je do vrlo raznolikih re{enja.<br />
Kod brodova su u upotrebi elektromotori<br />
za razne pogone. Zbog te raznolikosti po<br />
vrsti pogona, specifi~nosti uslova rada,<br />
na~ina pokretanja, primenjenog napona i<br />
drugih karakteristika oni su svrstani u<br />
nekoliko karakteristi~nih grupa. Ka`e se da<br />
je podela naparavljena po va`nosti pogona.<br />
U odnosu na ovu podelu se prema njima<br />
primenjuju i odgovaraju}i zahtevi (propisi)<br />
prilikom konstruisanja, izrade, kontrole,<br />
testiranja, sertificiranja, preuzimanja kao i<br />
monta`e na objektu uz primenu<br />
pripadaju}ih mera za{tite. Ovi zahtevi su u<br />
funkciji bezbednosti pogona i ljudi na<br />
brodu.<br />
Navodimo nekoliko grupa motora po<br />
vrstama pogona koji su u upotrebi na<br />
brodovima kao {to su: motori za<br />
protivpo`arne pumpe, za sve vrste hla|enja<br />
na brodu, za kompresore, cirkulacione<br />
pumpe, brenere, reduktore, separatore ulja,<br />
ventilatore svih vrsta i drugo.<br />
Napominjemo da ova podela nije<br />
napravljena po va`nosti primene. U ovom<br />
tekstu se ne}emo zadr`avati na na~inu i<br />
opsegu ispitivanja i atestiranja<br />
elektromotora ve} na njihovim<br />
specifi~nostima i karakteristikama. Mora<br />
se ipak nazna~iti podela motora na grupe<br />
koje su iste ili sli~ne kod svih<br />
sertifikacionih dru{tava koja su ovla{}ena<br />
za izdavanje atesta - uverenja o upotrebnoj<br />
vrednosti motora, aparata, ure|aja i ostalo.<br />
Tako je izv{ena podela po:<br />
1/ va`nosti pogona:<br />
E - esencijalne,<br />
F - za rashladne ventilatore,<br />
K - rashladne ure|aje sa sertifikatom,<br />
N - neesencijalne pogone i<br />
S - stering gear and windlass,<br />
2 / dokumentaciji:<br />
DC- sertifikat baziran na prisustvu<br />
inspektora pri ispitivanju motora<br />
DS - sertifikat izdaje proizvo|a~ na<br />
osnovu dozvole dobijene od<br />
sertifikacionog dru{tva<br />
DSC - sertifikat izdaje sertikikaciono<br />
dru{tvo na osnovu protokola o<br />
ispitivanju dobivenog od proizvo|a~a,<br />
3 / uslovima priznavanja sertifikata:<br />
a. odobrenje tipa (type approval)<br />
b. odobrenje konstrukcije - izvedbe<br />
(design approval)<br />
c. odobrenje tipova motora (approved<br />
motor type).<br />
[300]<br />
energija<br />
Jovan Milovanovi}, Zlatimir Laslo, Aleksandar Kova~,<br />
Mirko Srdija<br />
ATB - SEVER, Fabrika velikih elektri~nih ma{ina, Subotica<br />
UDC 621.313.13:629.5.03<br />
Niskonaponski asinhroni<br />
elektomotori za razne<br />
pogone na brodovima<br />
Rezime<br />
Na modernim brodovima se gde god je to mogu}e umesto dizel motora prelazi na<br />
elektromotore. Pri tome se koriste najprostiji oblici asinhronih motora, generatora, tj.<br />
asinhroni kavezni ili kliznokolutni motori, ako je potrebna odre|ena regulacija brzine<br />
bez skupe opreme. Kada je regulacija neizbe`na tada se isti motori upravljaju<br />
odgovaraju}im frekventnim pretvara~ima. Opseg snaga, napona, za{tita motora i vrsta<br />
pogona primenjena na brodu {iroka je i za niski napon se kre}e do 1,5MW pa i vi{e.<br />
Posebno je interesantno da se primenjuju i motori tzv. otvorene izvedbe bez obzira {to je<br />
okolina ( ambijent ) dosta agresivna.<br />
Klju~ne re~i: brodski elektri~ni motori, manevarski motori, specijalni motori, kavezni<br />
motori, kliznokolutni motori.<br />
Abstract<br />
It is a tendency on modern ships to, whenever it is posible, replace diesel engines with<br />
electric engines. In these cases the simplest asinchronous engines, i.e. asinchronous cage<br />
or slipring engines are being used, if regulation of speed is required without expencive<br />
equipment. If regulation is inevitable, then the same engines are being controled over<br />
frequencz regulators. Ranges of power, voltage, engine protection and types of drive on<br />
ships are very wide and for low voltage they range up to 1.5MW and even higher. It is<br />
intresting that engines of opened type are being used most often, even though the<br />
environment is chemicaly very aggressive.<br />
Key words: marine electric motors, bow thrusters, special motors, cage motors, slipring<br />
motors.<br />
Jedna od bitnih podela se odnosi na<br />
veli~inu snage motora. Obi~no je to<br />
izvedeno na na~in do i preko 100 kW.<br />
Smatramo da je za uvodni deo dato<br />
dovoljno informacija pa se sada osvr}emo<br />
na mesto firme ATB - SEVER u<br />
proizvodnji motora za brodove.<br />
Elektromotori koji se trenutno zahtevaju<br />
od na{e firme slu`e za pogon:<br />
1. bow thrustera<br />
2. protivpo`arnih pumpi<br />
3. raznih tipova vitala<br />
Specifi~nosti vezane za ove pogone su :<br />
1. slu`e za manevar brodova u lukama,<br />
- vrsta pogona je intermitentni, a po<br />
tipu S2, 30, 60 ili 90 min; retko je<br />
pogon tipa S1.<br />
- opseg snaga iznosi od 50 - 1500 kW,<br />
- opseg napona od 380 preko<br />
400,440,460,690V do 6kV,<br />
- opseg frekvencije 50 ili 60 Hz,<br />
- oblik ugradnje je naj~e{}e IM<br />
V1/retko IM B3,
energija<br />
- dodatna oprema je PTC alarm i<br />
isklju~enje u namotaju, Pt 100 u le`ajima<br />
i obavezno greja~i protiv kondenzacije<br />
vlage,<br />
- na~in pokretanja i upravljanja je Y-D,<br />
DOL ili frekventna regulacija (kod<br />
kaveznih motora) ili rotorskim<br />
pokreta~em ( kod kliznokolutnih<br />
motora)<br />
- stepen mehani~ke za{tite je prete`no IP 23!<br />
Za ove pogone smo razvili seriju motora<br />
~iji se katalog mo`e na}i na web<br />
stranicama ATB-SEVER.<br />
2. Konstrukcija brodskih motora<br />
Poslednjih godina smo razvili program<br />
specijalnih brodskih asinhronih elektri~nih<br />
motora za razne pogone, sa kojima smo<br />
prisutni na evropskom i to prete`no<br />
skandinavskom tr`i{tu. Na brodovima se<br />
ovi motori koriste kao:<br />
1. pogon protivpo`arnih pumpi na<br />
brodovima<br />
2. specijalni manevarski motori - 3.<br />
boutrasteri, koji slu`e za okretanje<br />
broda u mestu<br />
3. motori za pogon brodskih tretnih<br />
vitala (podizanje i spu{tanje sidra).<br />
Svi elektromotori za specijalne namene<br />
podle`u sertifikaciji ovla{}enih<br />
sertifikacionih ku}a, u zavisnosti od izbora<br />
kupca. Sertifikacione ku}e postavljaju<br />
odre|ene zahteve koje proizvo|a~ mora<br />
ispo{tovati pri izradi elektromotora, a<br />
obuhvataju kategorije od kvaliteta<br />
materijala pa do finalnog ispitivanja koja<br />
mogu vr{iti ovla{}ena tehni~ka lica od<br />
strane sertifikacione ku}e.<br />
Ina~e, svi elektromotori se izra|uju u klasi<br />
izolacije F, a zagrevanje je B klasi, {to<br />
produ`ava radni vek motora. U tabeli 1 su<br />
prikazane temperature ambijenta i<br />
dozvoljene nadtemperture koje propisuje<br />
svako sertifikaciono telo.<br />
Prve dve grupe motora (pogon<br />
protivpo`arnih pumpi i manevarski motori)<br />
se izra|uju u stepenu mehani~ke za{tite<br />
IP23. Elektromotori za protivpo`arne<br />
pumpe se izra|uju uglavnom sa nogama za<br />
horizontalni oblik ugradnje (B3, IM 1001)<br />
ili prema zahtevu kupca. Brodski motori<br />
pri konstrukciji imaju neke dodatne<br />
karakteristike koje treba uzeti u obzir, kao<br />
na primer predvi|enu inklinaciju motora i<br />
do 45 0 , gde rotor koji mo`e imati masu i<br />
preko jedne tone, {to pravi nova uticajna<br />
dejstva, npr. optre}enja le`aja, prema ~emu<br />
se moraju raditi ma{inski prora~uni i<br />
odrediti ule`i{tenja, tj. definisanje tipa i<br />
dimenzija la`aja koji }e obezbediti siguran<br />
i pouzdan rad pri ekstremnim uslovima<br />
eksploatacije gde otkazivanje motora na<br />
otvorenom moru mo`e prouzrokovati<br />
ozbiljne posledice.<br />
Na primer, kod osovinskog ~elika<br />
predvi|enog za motor 2.BOKIT 400 L-4<br />
(za pogon pumpe), morao je u ~elo osovine<br />
biti ukucan broj {ar`e za koju je<br />
garantovao proizvo|a~ ~elika, dok je za<br />
propulzione elektromotore za uljnu pumpu<br />
nephodno izraditi epruvete za testiranje<br />
svih materijala koji su u fizi~kom dodiru<br />
sa propulzivnim materijalom i direktno<br />
treba da savladaju odre|ene otporne<br />
momente. Kod 2.BOKIT 400 L-4 nije<br />
trebalo izvesti ispitivanje epruvete za<br />
osovinu, jer je motor pogonio pumpu<br />
preko spojnice, gde je elisa pumpe morala<br />
biti podvrgnuta odre|enim testovima za<br />
dobijanje sertifikata [1].<br />
[to se ti~e same konstrukcije, ovi<br />
elektromotori su relativno malih dimenzija<br />
s obzirom na snage koje odaju, a to<br />
obezbe|uje delimi~no i stepen mehani~ke<br />
za{tite koji je u ovom slu~aju IP23.<br />
Odre|enim konstrukcionim re{enjima,<br />
izradom limpaketa od segmenata,<br />
obacivanjem usmeriva~a vazduha,<br />
adekvatnim ventilatorima, izradom<br />
specijalnih (koncentri~nih) namotaja,<br />
zvezdom na osovini ili aksijalnim<br />
rashladnim kanalima na dinamolimu<br />
rotora, obezbe|uje se efikasno odvo|enje<br />
toplote {to omogu}ava smanjenje gabarita<br />
kompletnog motora.<br />
Po{to je u pitanju agresivna hemijska<br />
sredina, motori su tehnolo{ki specijalno<br />
tretirani, impregnacijom namotaja<br />
dvostrukim vakumiranjem (lakiranjem).<br />
Predvi|eni su za re`im S1, ED100%.<br />
Elektromotori za boutrastere (bow<br />
thruster) su prete`no klizno kolutni zbog<br />
te{kih zaleta i visokih vrednosti prevalnog<br />
momenta. Prete`no se izra|uju za<br />
vertikalni oblik ugradnje. Naj~e{}e rade u<br />
re`imu S2, 30 min, te im je za taj re`im<br />
snaga ve}a u odnosu na S1 za 35%.<br />
Trend je da se iz manjih osnih visina<br />
izvla~e ve}e snage, pa su zato ovi motori<br />
sa du`im limpaketima {to je dovelo do<br />
odre|enih problema. Du`i limpaketi<br />
zahtevaju pove}anje zazora izme|u rotora i<br />
statora, a taj zazor je ina~e ve} relativno<br />
veliki jer su u pitanju prete`no<br />
~etvoropolni elektromotori. Me|utim, dalje<br />
pove}anje zazora je neophodno zbog<br />
obezbe|ivanja bezbednog rada motora.<br />
Posledica ve}ih zazora je smanjenje cosj,<br />
koji je ina~e ne{to ni`i zbog magnetne<br />
napregnutosti. Ova pojava se na kraju<br />
odra`ava na ne{to ve}u reaktivnu energiju<br />
Tabela 1 Dozvoljene nadtemperature propisane od strane sertifikacionih tela [3]<br />
Za<br />
brodska<br />
dru{tva<br />
VDE 40 0 C - -<br />
JRB - 45 0 C -<br />
Register of Russian Shipping-RR - 45 0 C -<br />
Loyd's Register-LR - 40 0 C 45 0 C<br />
Beureau Veritas-BV 40 0 C 45 0 C 45 0 C<br />
Germanischer Lloyd-GL 40 0 C 45 0 C -<br />
Det Norske Veritas-NV 400 C - 500 C<br />
Register Italiano Navale- RINA 400 C 400 C 500 C<br />
[301]<br />
potrebnu za rad ovih motorakoju, a kraju<br />
to pokrivaju sna`ni generatori. Te`i se<br />
izbegavanju mogu}nosti dodirivanja rotora<br />
o stator usled ugiba i delovanja<br />
centrifugalnih sila. Osim toga, rotor se<br />
prora~unava na kriti~nu brzinu obrtanja.<br />
Kao rezultat toga, dobijeni podaci logi~no<br />
ukazuju da se pove}anjem momenta<br />
inercije i otpornog momenta povr{ine<br />
popre~nog preseka osovine rotora,<br />
pove}ava i kriti~na brzina obrtanja rotora.<br />
Motori za vitla se izra|uju sa stepenom<br />
za{tite IP56, a re`im rada je S2,<br />
5/30/10min.<br />
Naj~e{}e se tra`i nekoliko varijanata:<br />
2p=12/4/2 y/yy/Δ konstantna snaga 12/4 yy/Δ<br />
2p=12/6/2 y/yy/Δ konstantan moment 12/6 Δ/yy<br />
2p=16/8/4 Δ/yy/y konstantan moment 16/8 Δ/yy<br />
2p=24/6/2 y/y/y sa tri odvojena namotaja<br />
Karakteristike motora su takve da<br />
omogu}uju siguran zalet i brzo elektro<br />
dinami~ko ko~enje. Prelaz iz jedne brzine<br />
u drugu je bez trzaja. Na motor je<br />
prigra|ena elektro magnetna ko~nica koja<br />
je uvek dimenzionisana za najte`e<br />
pogonske uslove. Njena funkcija po~inje u<br />
slu~aju nestanka elektri~ne energije:<br />
prilikom prestanka napajanja<br />
elektromotora, elektromagnet tako|e ostaje<br />
bez napajanja, te se time aktivira ko~nica<br />
koja zaustavlja rotor elektromotora. Na<br />
samoj ko~nici je obezbe|eno ru~no<br />
otpu{tanje opruga ko~nice da bi se vitlo<br />
spustilo u slu~aju da se isto u slu~aju<br />
prestanka napajanja nalazilo u<br />
neprikladnom polo`aju. Motori su gra|eni<br />
za ugradnju na palubi i zbog toga im je<br />
stepen mehani~ke za{tite IP56.<br />
Iz tog razloga se mora voditi ra~una da se<br />
pri sklapanju (monta`i) elektromotora<br />
dosedi na poklopcima statora, spolja{njim<br />
poklopcima le`aja i zaptiva~ podloge<br />
okvira priklju~ne kutije prema`u zaptivnim<br />
sredstvima koja obezbe|uju hermeti~nu<br />
zatvorenost svih spojeva. Na pogonskom<br />
kraju osovine nalazi se radijalni osovinski<br />
zaptiva~ tipa AS sa dve usne i jednom<br />
oprugom. Kanal izme|u osovine i<br />
semeringa se obavezno popunjava ma{}u.<br />
Pokriva~ ko~nice je tako|e specijalan i<br />
zaptivanje se ostvaruje zaptiva~em koji je<br />
u obliku torusa. Zbog re`ima rada S2,<br />
5/30/10min i ambijenta eksploatacije<br />
obezbe|eno je dobro hla|enje<br />
elektromotora pa se izra|uju bez<br />
sopstvenog ventilatora. Ovakav motor<br />
zahteva i specijalne namotaje. Neophodno<br />
je da se dalanderov namotaj izradi sa<br />
sedam izvoda, odnosno jedna ta~ka na<br />
dalanderu se razvodi na dve ta~ke. U<br />
slu~aju kada je uklju~en<br />
dalanderov namotaj tada su<br />
karakteristi~ne ta~ke spojene. U<br />
slu~aju kada je uklju~en odvojeni<br />
namotaj tada su ta~ke<br />
razdvojene. Ovakvom izvedbom<br />
namotaja se izbegava mogu}nost<br />
pojave indukovanih napona u<br />
namotaju vezanom u trougao,<br />
kada je uklju~en odvojeni<br />
namotaj u spregu zvezda. Svi
motori imaju ugra|ene antikondenzacione<br />
greja~e sa natpisnim tablicama o stanju<br />
uklju~enosti greja~a [2].<br />
3. Dalji razvoj<br />
Uzimaju}i u obzir odgovornost<br />
konstrukcije, cenu, va`nost samog ure|aja<br />
i male mogu}nosti za naknadne popravke<br />
eventualnih propusta, brodski motori se po<br />
odgovornosti nalaze odmah iza<br />
protiveksplozivnih i motora sa pove}anim<br />
stepenom za{tite. Zahtevi koji se pred njih<br />
postavljaju tako|e su i kontradiktorni,<br />
potrebno je da motor na brodu za odre|enu<br />
snagu bude {to je mogu}e manji zbog<br />
u{tede prostora, {to je mogu}e lak{i, jer<br />
zadatak teretnog broda nije da nosi svoju<br />
te{ku opremu nego teret koji je predmet<br />
prevo`enja, a zatim se pred takvu<br />
optere}enu konstrukciju stavljaju zahtevi<br />
za pouzdanim radom u agresivnoj sredini.<br />
Svi motori koji se na|u na brodu morali su<br />
pro}i nekakav vid strogog testiranja i<br />
sertifikovanja. Me|utim, tr`i{na bitka za<br />
kupca koji }e kupiti motor se, kao i u<br />
svakom takmi~enju, ne dobija pukim<br />
zadovoljavanjem postavljenih standarda i<br />
tehni~kih propisa nego postavljanjem<br />
novih i vi{ih, kako sebi tako i konkurenciji<br />
i optimiranjem svake konstrukcije za njenu<br />
specifi~nu, unapred poznatu funkciju.<br />
Uprkos slo`enosti konstruisanja i izrada<br />
ovakvih motora ATB-SEVER u poslednje<br />
vreme uspeva da zauzme svoje mesto na<br />
tr`i{tu i to u oblasti velikih motora malih<br />
serija.<br />
Literatura<br />
[1] ATB-SEVER interni katalog motora<br />
serije BOK.<br />
[2] Totally enclosed fan cooled induction<br />
motors of the shipping type: 1.BZK, BZK,<br />
SEVER-ov tehni~ki katalog.<br />
[3] Catalogue BA/Marine motors GB 96-<br />
10, tehni~ki katalog firme ABB Motors.<br />
[4] Marine three-phase asynchronous<br />
motors 0.09 to 1000kW, tehni~ki katalog<br />
firme Leroy Somer.<br />
Konstrukcija<br />
Visokonaponski kavezni motori do sada su<br />
bili ra|eni sa izmenjiva~ima toplote, a<br />
oznaka po IEC-u je IC 611. Kod ovog<br />
sistema hla|enja postoje unutra{nji i<br />
spolja{nji ventilator pomo}u kojih se vr{i<br />
hla|enje motora. U poslednje vreme veliki<br />
inostrani proizvo|a~i visokonaponskih<br />
motora razvili su red kaveznih motora sa<br />
hla|enjem preko orebrenog ku}i{ta po<br />
IEC-u IC 411. Da bismo bili u trendu i da<br />
bismo mogli da budemo konkurentni na<br />
tr`i{tu morali smo da izvedemo<br />
konstrukciju kaveznog visokonaponskog<br />
motora sa hla|enjem prema IC 411.<br />
Motori u orebrenom ku}i{tu mogu da se<br />
izra|uju tako da ku}i{te bude izliveno ili<br />
pak da se rebra zavare na savijeno ku}i{te<br />
od crnog lima. Iako je livena varijanta<br />
orebrenog ku}i{ta jeftinija i jednostavnija<br />
za izradu, za prototip smo koristili savijeno<br />
ku}i{te sa zavarenim rebrima. Koncepcija<br />
izrade statora za hla|enje IC 411 u odnosu<br />
na dosada{nju izvedbu se morala promeniti<br />
po{to se sva koli~ina toplote razvijena u<br />
statoru elektromotora mora preneti na<br />
ku}i{te preko koga }e biti ohla|en. Zbog<br />
[302]<br />
energija<br />
Zlata Ri`anji, Stevan Nikoleti}, Slobodan Todorovi}<br />
ATB - SEVER, Fabrika velikih elektri~nih ma{ina, Subotica<br />
UDC 621.313.13:621.565<br />
Visokonaponski motori sa<br />
sistemom hla|enja IC 411<br />
Rezime<br />
Dosada{nja izvedba visokonaponskih motora je bila sa izmenjiva~em toplote. Trend<br />
vode}ih proizvo|a~a visokonaponskih motora je sa hla|enjem IC 411 za izvedbu<br />
kaveznih motora. Zahvaljuju}i ovoj koncepciji gabaritne mere su izmenjene u odnosu na<br />
IC 611. Isto tako, ovi motori su te`inski za oko 10 % lak{i u odnosu na dosada{nju<br />
izvedbu sa izmenjiva~ima toplote. Motori su mnogo kompaktniji, {to se ogleda i u<br />
smanjenju vibracija i buke.<br />
Klju~ne re~i: visokonaponski kavezni motor, hla|enje IC 411, orebreno ku}i{te,<br />
direktan prenos toplote, izmenjiva~ toplote.<br />
Abstract<br />
Previous designs of high voltage electric motors contained a heat exchanger. Trend of<br />
the leading manufacturers of these motors is to use IC 411 cooling for squirell cage<br />
motors. Due to this concept, overall sizes are changed related to IC 611. Accordingly,<br />
these motors are now around 10% lighter compared to the previous version with heat<br />
exchangers. Motors are more compact what also reflects in decrease of vibration and<br />
noise.<br />
Key words: High voltage squirell cage motors, IC 411 cooling, finned housing, direct<br />
heat exchange, heat exchanger.<br />
toga statorsko magnetno kolo - dinamo<br />
lim, direktno nale`e na ku}i{te i to sa<br />
celokupnom povr{inom. Rotor i poklopci<br />
ostaju isti kao i kod stare izvedbe kaveznih<br />
motora, stim da su prilago|eni<br />
dimenzijama novog ku}i{ta. Ule`i{tenje se<br />
promenilo i sada imamo umesto tri dva<br />
le`aja (sa obe strane po jedan, a ne kao u<br />
IC 611 sa pogonske strane dva a suprotno<br />
pogonskoj jedan).<br />
Konstrukciona razlika se najbolje vidi sa<br />
datih slika oba tipa visokonaponskih<br />
kaveznih motora. Na slici 1 prikazan je<br />
visokonaponski kavezni motor sa<br />
hla|enjem IC 611, a na slici 2<br />
visokonaponski kavezni motor sa<br />
hla|enjem IC 411.<br />
� Podaci motora sa slike 1:<br />
1.KZ 6400 Sa-4 Snaga motora P= 355<br />
kW; napon motora U= 6000 V; brzina<br />
obrtanja n= 1481 min-1 ; frekvencija 50 Hz;<br />
faktor snage cosϕ= 0,88; stepen korisnog<br />
dejstva η= 93,5%; za{tita motora IP 54;<br />
hla|enje IC 611; izolacija/ zagrevanje F/F;<br />
izvedba IM B3; te`ina motora 2460 kg.
energija<br />
Slika 1 1.KZ 6400 Sa-4<br />
Slika 2 1.KZX 6400 Sa-4<br />
� Podaci motora sa slike 2:<br />
1.KZX 6400 Sa-4 Snaga motora P= 355<br />
kW; napon motora U= 6000 V; brzina<br />
obrtanja<br />
n= 1485 min-1 ; frekvencija 50 Hz; faktor<br />
snage cosϕ= 0,87; stepen korisnog dejstva<br />
η= 94,5%; za{tita motora IP 54; hla|enje<br />
IC 411; izolacija/ zagrevanje F/F; izvedba<br />
IM B3; te`ina motora 2260 kg.<br />
O~ita su gabaritna odstupanja izme|u ovih<br />
dvaju motora. Novi na~in hla|enja ima za<br />
posledicu to da se izmenjiva~ toplote ne<br />
pojavljuje u ovakvoj izvedbi motora.<br />
Tehnolo{ko-proizvodni deo<br />
Kod izrade ovog prototipnog<br />
visokonaponskog kaveznog motora sa<br />
hla|enjem IC 411 koristili smo ku}i{te<br />
[303]<br />
koje je izra|eno od savijenog crnog lima<br />
na koje su zavarena rebra. Jeste da je ovo<br />
skuplje re{enje, ali se do tada dok se<br />
proizvodnja ovakvih motora ne usvoji i<br />
dok se ne izrade modeli za izlivanje<br />
ku}i{ta od sivog liva moramo koristiti ovu<br />
izvedbom. Tehnolo{ko vreme izrade za<br />
ove motore je donekle smanjeno po{to nije<br />
potrebno izra|ivati izmenjiva~ toplote.<br />
Pokriva~ spolja{njeg ventilatora je ovde<br />
drugog oblika, sa njim se posti`e<br />
usmeravanje rashladnog vazduha preko<br />
celog ku}i{ta. To se lepo vidi na slici 2 gde<br />
su rebra ku}i{ta prekrivena u du`ini oko<br />
jedne tre}ine celokupne du`ine.<br />
Celokupno proto~no vreme proizvodnje je<br />
za ove motore manje, tako da se to<br />
odlikuje i u ukupnoj ceni izrade motora.<br />
Ispitivanje<br />
Sva ispitivanja po IEC 34-1 su izvr{ena<br />
kod ovog motora sa hla|enjem IC 411 kao<br />
{to se vr{e i kod standardnih<br />
visokonaponskih kaveznih motora sa<br />
hla|enjem IC 611. Uporedne vrednosti su<br />
date u karakteristikama. [to se ti~e<br />
vibracija i {uma, ovaj novi visokonaponski<br />
kavezni motor sa hla|enjem IC 411 se<br />
pokazao ne{to bolji. Najvi{e problema, {to<br />
se ti~e vibracije, bilo je kod motora sa<br />
izmenjiva~ima toplote. Izmenjiva~i toplote<br />
sa pokriva~em ventilatora su mesta na<br />
kojima se javljaju vibracije usled strujanja<br />
vazduha i veoma te{ko se mogu u nekim<br />
slu~ajevima smanjiti. Kod<br />
visokonaponskih kaveznih motora sa<br />
hla|enjem IC 411 ovaj problem ne postoji.<br />
Zaklju~ak<br />
Visokonaponski kavezni motori sa<br />
hla|enjem IC 411 su pogodni za ugradnju<br />
na mestima gde nema dovoljno prostora za<br />
izmenjiva~e toplote. Isto tako po{to kod<br />
ovih motora ne postoje rashladne cevi<br />
pogodni su za ugradnju u pra{njavim i<br />
prljavim sredinama. Kod ovih motora<br />
izvodnica se nalazi iznad ku}i{ta tako da je<br />
priklju~ak mogu} sa sve ~etiri strane<br />
motora. [to se ti~e smera obrtanja mogu}a<br />
je izvedba za levi, desni i za oba smera<br />
vrtnje. U odnosu na standardne<br />
visokonaponske kavezne motore te`ina im<br />
je manja cca 10 % a sa time se smanjuje i<br />
njihova prodajna cena. Odr`avanje ovih<br />
motora je mnogo jednostavnije po{to<br />
naslage pra{ine sam spoljni ventilator<br />
oduva sa povr{ine motora, a to kod<br />
izmenjiva~a toplote nije mogu}e.<br />
U svetu su ovi motori momentalno u<br />
trendu, {to potvr|uju i zahtevi koje<br />
dobijamo za njihovu proizvodnju.<br />
Literatura<br />
SEVER interni katalog IEC reda<br />
niskonaponskih motora sa hla|enjem IC 411<br />
Katalozi stranih proizvo|a~a motora sa<br />
hla|enjem IC 411.
Uvod<br />
Motor-generator je lociran u sklopu jednog<br />
od dva agregata RHE Bajina Ba{ta i ima<br />
slede}e karakteristike:<br />
Vrsta: Trofazni sinhroni motor-generator<br />
No.1<br />
Proizvo|a~: TOSHIBA<br />
Tip: TAKS<br />
Godina proizvodnje: 1976<br />
STATOR<br />
GENERATOR MOTOR<br />
Un= 11000V Un= 11000V<br />
In=16533A In=16533A<br />
Pn= 315000kVA Pn= 315000kVA<br />
n =428 n o /min n =428 n o /min<br />
Broj izvoda: 6 Broj izvoda: 6<br />
Veza: Y Veza: Y<br />
Klasa izolacije:F Klasa izolacije:F<br />
f = 50Hz f = 50Hz<br />
n n<br />
ROTOR<br />
Up=330V Ip= 1537A<br />
Klasa izolacije: F<br />
Oblik polova: Istureni<br />
U dosada{njem radu stator motorgeneratora<br />
je podvrgavan redovnom<br />
servisu sa sitnim popravkama izolacionog<br />
sistema kao i preklinjavanju namotaja .<br />
Po{to je motor-generator iza sebe imao<br />
dugogodi{nji rad u oba re`ima rada u<br />
kojima je imao velika elektri~na,<br />
mehani~ka i termi~ka naprezanja izolacioni<br />
sistem je po~eo da erodira na {ta su<br />
ukazivala i ispitivanja izolacionog sistema.<br />
Imaju}i sve to u vidu doneta je odluka da<br />
se ide na kompletno premotavanje motorgeneratora.<br />
Obzirom da je na novom namotaju<br />
predvi|eno kori{}enje savremenih<br />
izolacionih materijala, ostala je mogu}nost<br />
postavljanja ve}eg preseka bakra namotaja<br />
te se samim tim o~ekivalo, da pored<br />
sigurnog rada ma{ine ista dobije<br />
pobolj{ane karakteristike u pogledu<br />
smanjenja radne temperature namotaja kao<br />
i mogu}nost pove}anja izlazne snage.<br />
Kompletan marerijal je isporu~ila<br />
THOSIBA, dok je radove izveo SEVER<br />
Feabrika Remont uz superviziju<br />
predstavnika THOSIBE i nadzor<br />
predtavnika investitiora tj. RHE Bajina<br />
Ba{ta.<br />
Tehnologija demonta`e starog i<br />
postavljanje novog namotaja<br />
statora motor-generatora<br />
1. Demonta`a starog statorskog<br />
namotaja<br />
Opis aktivnosti<br />
U cilju demonta`e starog statorskog<br />
namotaja izvr{ene su slede}e operacije:<br />
� skidanje izolacionih kapa i razvarivanje<br />
serijskih veza,<br />
� skidanje paralelnih veza,<br />
� razvarivanje izvoda sa kru`nih sabirnica,<br />
� kompletno rasklinjavanje,<br />
� va|enje gornjeg i donjeg sloja namotajasvi<br />
{tapovi namotaja su uredno slo`eni i<br />
razdvojeni prema polo`aju u `lebu,<br />
[304]<br />
energija<br />
Sr|an Pejnovi}, Boro Bili}, Radislav Panti}<br />
ATB -SEVER, Subotica<br />
Dejan Despotovi}, Radisav Mati}, Milojko Ne{ovi}<br />
Drinske HE-RHE Bajina Ba{ta, Peru}ac<br />
UDC 621.314.52:621.3.043.2<br />
Zamena namotaja statora<br />
na trofaznom sinhronom<br />
motor-generatoru<br />
Rezime<br />
Cilj ovog rada je da predstavi tehnologiju zamene statorskog namotaja, da uka`e na<br />
neka nova tehnolo{ka re{enja postavljanja namotaja kao i da prika`e novokori{tene<br />
izolacione materijale.<br />
Na kraju predstavljamo rezultate finalnog ispitivanja novopostavljenog statorskog<br />
namotaja, tj. njegove karakteristike.<br />
Klju~ne re~i: namotavanje motor-generatora, izolacija namotaja, izolacioni materijali,<br />
ispitivanje motor-generatora.<br />
Abstract<br />
Aim of this paper is to present thetechnology of replacement of stator windings, to point<br />
out some new technological solutions for windings instalation and to show the new<br />
insulation materials in use. At the end we present the results of final tests of the new<br />
installed stator winding, ie. it's characteristics.<br />
Key words: motor windings, windings insulation, insulation material, motor<br />
testing.<br />
� skidanje gornjeg i donjeg potpornog<br />
prstenam i<br />
� skidanje termoelemenata i pripadaju}ih<br />
kablova.<br />
2. Pregled, ~i{}enje i lakiranje<br />
statorskog jezgra<br />
Opis aktivnosti:<br />
� pregled statorskog jezgra i stranica `leba<br />
vizuelno,<br />
� zaostala smola zalepljena u `lebovima<br />
kao i ostale ne~isto}e je specijalnim<br />
seka~ima struganjem o~i{}ena do svetlog<br />
sjaja istovremeno na svim nivoima lim<br />
paketa. Vode}i ra~una da ne do|e do<br />
o{te}enja lim paketa statora (u daljem<br />
tekstu LPS) struganje je vr{eno u<br />
radijalno horizontalnom pravcu gledaju}i<br />
u odnosu na LPS,<br />
� nakon odstranjivanja smola i r|e svi<br />
`lebovi LPS o~ist}eni su sa najlon<br />
~etkama 10-15 puta struganjem po<br />
~itavoj povr{ini,<br />
� posle struganja sprovedeno je<br />
izduvavanje svih unutra{njih strana<br />
`lebova sa komprimiranim vazduhom, a<br />
nakon toga detaljno usisavanje i ~i{}enje<br />
krpama,
energija<br />
� u sklopu ~i{}enja izvedeno je pranje<br />
kompletnog LPS sa unutra{nje i<br />
spolja{nje strane. Kori{}eno je sredstvo<br />
za pranje i odma{}ivanje Pascol 113,<br />
koje se nanosilo uduvavanjem pod<br />
pritiskom, ravnomerno po povr{ini celog<br />
LPS. Zbog prate}ih, potencijalno<br />
opasnih efekata pranje LPS je izvr{eno u<br />
no}nim satima i<br />
� LPS je lakiran sa dobro izme{anim<br />
crnim lakom (TEB 9504, TEB 9505)<br />
povr{inu jezgra i unutra{njosti `leba<br />
koriste}i duvaljke pod pritiskom.<br />
Te`inski odnos me{anja :<br />
Crni lak (9505) Smola (9504) Razre|iva~ (8310)<br />
1 1 0.5-0.7<br />
3. Monta`a i izoliranje potpornih<br />
prstenova<br />
Opis aktivnosti:<br />
Potporni prstenovi (jedan sa gornje i jedan<br />
sa donje strane glave namotaja) se sastoje<br />
od ~etiri segmenta.. Da bi se postigla<br />
jednaka pozicija svih segmenata, izvr{ena<br />
je probna monta`a, da bi se kona~no po<br />
postizanju krajnjeg polo`aja - osa prstena<br />
je postavljena na pribli`no 130-135 mm od<br />
kraja `leba izvr{ila kona~na monta`a.<br />
Elementi za fiksiranje na stezne plo~e LPS<br />
(ukupno 20 sa obe strane) i mesta spojeva<br />
segmenata su zavareni elektri~nim<br />
varenjem.<br />
Izolacija potpornih prstenova se satoji iz:<br />
� 1 x 1/2 preklopa staklene trake<br />
� 6 x 1/2 preklopa C13 mika trake<br />
� 1 x 1/2 preklopa staklene trake<br />
� nakon svakog nanetog sloja izvr{eno je<br />
premazivanje izolacionim lakom<br />
TVB2024 (slika 1).<br />
4. Ubacivanje donjih {tapova i<br />
bo~ne ispune<br />
Opis aktivnosti:<br />
� na dno `leba uba~ene su podlo{ke i<br />
pri~vr{}ene sa lepljivom trakom (465<br />
Scotch Tape) na tri mesta po du`ini bez<br />
uvrtanja ili ugibanja. Gornja i donja<br />
strana podlo{ke fiksirane su na krajeve<br />
jezgra koriste}i lepljivu traku (#5 Scotch<br />
Tape),<br />
Slika 1 Potporni prsten<br />
� ulaganje donjih {tapova u `lebove jedan<br />
po jedan (ukupno 252 {tapa) vr{ilo se u<br />
smeru kazaljke na satu gledano sa<br />
unutra{nje strane jezgra. Fiksiranje<br />
donjih {tapova vr{eno je sa privremenim<br />
blokom i klinom,<br />
� svi {tapovi su postavljeni tako da<br />
rastojanje izme|u kraja LPS i plo~e za<br />
serijsku vezu bude: 470-480mm sa<br />
gornje strane namotaja, 500-510mm sa<br />
donje strane namotaja,<br />
� pre postavljanja {tapova izvr{eno je<br />
poliranje i ~i{}enje bakarnih plo~a za<br />
spajanje sa gornjim {tapovima,<br />
� bo~ne ispune su uba~ene izme|u jezgra i<br />
leve strane donjeg {tapa na ~itavoj du`ini<br />
jezgra koriste}i fiber lopaticu i ~eki}.<br />
Svaki bo~ni umetak je tanko premazan<br />
sa epoxi smolom (Epikote # 828, N-143)<br />
u odnosu 3:2 i<br />
� nakon u~vr{}enja maksimalno bo~no<br />
rastojanje izme|u desne strane {tapa i<br />
LPS nije ve}e od 0,2mm<br />
5. Visokonaponski test donjih<br />
{tapova<br />
Opis aktivnosti:<br />
� pre visokonaponskog testa izvr{eno je<br />
detaljno ~i}enje i usisavanje ulo`enog<br />
namotaja i neposredne okoline,<br />
� ispitivanje je vr{eno u grupama od po 14<br />
{tapova, koji su bili kratko spojeni<br />
bakarnom `icom,<br />
� za{tita od preskakanja elektri~nog luka<br />
izvr{ena je sa MIKA izolacionim<br />
listovima,<br />
� izmerene su otpornosti izolacije<br />
(vrednost za jedan minut i za deset<br />
minuta), i to pri Uisp= 1000V DC pre i<br />
posle visokonaponskog testa<br />
� visokonaponski test je izvr{en sa UVN=<br />
(2Un + 1000) = 23KV, AC<br />
(Un = 11KV) vreme trajanja: 60 sekundi<br />
ispitna oprema:VN transormator<br />
PU-60,Agea Kul l,<br />
kuglasto iskri{te - vlasni{tvo SEVERA<br />
� sva 252 ulo`ena donja {tapa uspe{no je<br />
izdr`alo visokonaponski test<br />
6. Ugradnja odstojnika izme|u<br />
donjih {tapova u glavama namotaja<br />
i potpornog prstena<br />
Opis aktivnosti:<br />
� postavljeni odstojnici<br />
su staklolitne plo~ice<br />
debljine 3-5mm,. Svi<br />
odstojnici su umotani<br />
u filc koji je<br />
impregnisan smolom<br />
(TVB 2623; TVB<br />
2624) i nakon<br />
pode{avanja zazora<br />
uba~eni izme|u glava<br />
{tapova i potpornog<br />
prstena. Ukupan broj<br />
uba~enih odstojnika<br />
252 kom. na strani<br />
pobude i 252 kom. na<br />
strani turbine,<br />
� priprema i te`inski<br />
[305]<br />
odnos epoxi smole: me{ati dva dela TVB<br />
2623 sa jednim delom TVB 2624.<br />
7. Ugradnja odstojnika izme|u<br />
donjih {tapova u glavama namotaja<br />
Opis aktivnosti:<br />
� postavljeni odstojnici su staklolitne<br />
plo~ice debljine 3-5mm, dimenzija 60x<br />
75mm. Svi odstojnici su umotani u filc<br />
koji je impregnisan smolom (TVB 2623;<br />
TVB 2624) i nakon pode{avanja zazora<br />
uba~eni izme|u glava samih {tapova.<br />
Ukupan broj uba~enih odstojnika po<br />
jednom {tapu je dva na strani budilice i<br />
tri sa turbinske strane,<br />
� priprema i te`inski odnos epoxi smole:<br />
me{ati dva dela TVB 2623 sa jednim<br />
delom TVB 2624.<br />
8. Banda`iranje glava namotaja<br />
donjih {tapova<br />
Opis aktivnosti:<br />
� nakon ubacivanja odstojnika izvr{eno je<br />
fiksiranje glava namotaja prema<br />
nose}em prstenu i me|usobno<br />
predimpregniranom trakom (# 675 PG<br />
Tape) i to sa tri omota duplom trakom,<br />
� posle vezivanja glave namotaja, sva<br />
u~vr{}enja su premazanasa smolom<br />
(TVB 2623, TVB 2624),<br />
� priprema i te`inski odnos epoxi smole:<br />
me{ati dva dela TVB 2623 sa jednim<br />
delom TVB 2624 (slika 2).<br />
9. Ugradnja termoparova i<br />
me|uslojnih ulo`aka<br />
Opis aktivnosti:<br />
� prilikom ugradnje me|uslojnih ulo`aka<br />
postavljeni su i RTD termoelmenti u<br />
osamnaest `lebova LPS,<br />
� RTD termoelementi nisu zamenjivani,<br />
nego su ugra|eni postoje}i, sa tim da je<br />
izvedeno novo o`i~enje do izvodne<br />
kutije,<br />
� kablovi RTD termolelemenata su<br />
u~vr{}eni sa spojnicama i nosa~em za<br />
ku}i{te statora, a za donji {tap prepreg<br />
trakom (# 675 PG Tape) (slika 3).<br />
10. Monta`a gornjih {tapova i<br />
bo~ne ispune<br />
Opis aktivnosti:<br />
� nakon ubacivanja me|uslojnih ulo`aka i<br />
termo-sondi izvr{eno je postavljanje<br />
gornjih {tapova u `lebove u pravcu<br />
kretanja kazaljke na satu gledaju}i iz<br />
unutra{njeg prostora LPS i privremeno<br />
fiksiranje,<br />
� svi {tapovi su postavljeni tako da<br />
rastojanje izme|u kraja LPS i plo~e za<br />
serijsku vezu bude: 470-480mm sa<br />
gornje strane namotaja, 500-510mm sa<br />
donje strane namotaja,<br />
� pre postavljanja {tapova izvr{eno je<br />
poliranje i ~i{}enje bakarnih plo~a za<br />
spajanje sa gornjim {tapovima,<br />
� bo~ne ispune su uba~ene izme|u jezgra i<br />
leve strane donjeg {tapa na ~itavoj du`ini<br />
jezgra koriste}i fiber lopaticu i ~eki}.
energija<br />
Slika 2 Ubacivanje odstojnika i fiksiranje glava namotaja donjeg sloja<br />
Slika 3 Monta`a RTD i me|uslojnih ulo`aka<br />
Svaki bo~ni umetak je tanko premazan<br />
sa epoksidnom smolom (Epikote # 828,<br />
N-143) u odnosu 3:2 i<br />
� nakon u~vr{}enja maksimalno bo~no<br />
rastojanje izme|u desne strane {tapa i<br />
LPS nije ve}e od 0,2mm<br />
11. Zaklinjavanje statora<br />
Opis aktivnosti:<br />
� sistem zaklinjavanja se sastoji od klinova<br />
i podlo{ki, a isti ima dvadeset~etiri klina<br />
po `lebu,<br />
� zaklinjavanje statorskih {tapova je<br />
po~eto sa strane turbine. Prvi klin je<br />
uba~en sa strane turbine a ostali klinovi<br />
sa strane kolektora,<br />
� u toku zaklinjavanja gornji {tap je bilo<br />
potrebno pritisnuti pri dnu `leba sa<br />
{tapnim potisnim ure|ajem koji mo`e da<br />
obezbedi podu`nu silu vrednosti<br />
1800N/cm a pri ubacivanju podlo{ki<br />
potrebno je bilo voditi ra~una da se ne<br />
o{teti grafitni premaz {tapa,<br />
� nakon zaklinjavanja proverom je<br />
utvr|ena potrebna u~vr{}enost,<br />
� posle ugradnje klinova postavljeni su<br />
stoperi (filc inpregnisan sa TVB 2623;<br />
TVB 2624) na gornji {tap , koji su i<br />
omotani oko gornjih i donjih {tapova<br />
zajedno na izlazu iz `leba sa prepreg<br />
trakom sa pet namotaja (slika 4).<br />
12. V.N. test gornjih {tapova<br />
Opis aktivnosti:<br />
� pre visokonaponskog testa izvr{eno je<br />
detaljno ~i}enje i usisavanje ulo`enog<br />
namotaja i neposredne okoline,<br />
[306]<br />
� svih 504 {tapa su bili kratko<br />
spojeni bakarnom `icom,<br />
� za{tita od preskakanja<br />
elektri~nog luka izvr{ena je<br />
sa MIKA izolacionim<br />
listovima,<br />
� izmereni su otpornost<br />
izolacije (vrednost za jedan<br />
minut i za deset minuta) , i<br />
to pri Uisp= 1000V DC pre i<br />
posle visokonaponskog testa<br />
i dobijene zadovoljavaju}e<br />
vrednosti<br />
� visokonaponski test je<br />
izvr{en sa UVN= (2Un +<br />
1000) = 23KV, AC<br />
(Un = 11KV)<br />
vreme trajanja: 60 sekundi<br />
Ispitna oprema:<br />
regulacioni transformator<br />
0,4kV, 250kVA - vlasni{tvo:<br />
Elektroistok<br />
energetski transformator<br />
400/36372V, 250kVA -<br />
vlasni{tvo: Elektroistok<br />
prigu{nica L1=1,2395H<br />
prigu{nica L2=1,1588H<br />
� svih 504 ulo`enih gornjih i<br />
donjih {tapova uspe{no su<br />
izdr`ali visokonaponski<br />
test<br />
13. Visokonaponski test<br />
termosondi<br />
Opis aktivnosti:<br />
� posle testa na visoki napon<br />
donjih i gornjih {tapova<br />
izvr{eno je ispitivanje<br />
RTD i to:<br />
- merenje otpornosti<br />
izolacije 1000V, DC pre<br />
i nakon VN testa<br />
- VN test Uvn=2000V, AC<br />
� vreme trajanja: 60<br />
sekundi,<br />
� rezultati otpornosti<br />
izolacije RTD sondi su bili<br />
zadovoljavaju}i i sve RTD<br />
sonde su uspe{no izdr`ale<br />
visokonaponski test<br />
14. Tvrdo lemljenje serijskih veza<br />
sa turbinske strane i sa strane<br />
pobude<br />
Opis aktivnosti:<br />
� izvr{ena priprema i instalisanje<br />
transformatora za tvrdo lemljenje,<br />
� pripremljene gornje i donje bakarne<br />
plo~e {tapova sa uba~enim ulo{kom za<br />
lemljenje (Folija 0,31mm tvrdog lema)<br />
izme|u dve bakarne plo~e,<br />
� krajeve izolacije {tapa treba omotati sa<br />
termo otpornim tablama, vodom<br />
navla`enim,<br />
� izvr{eno pode{avanje transformatora za<br />
tvrdo lemljenje sa ugljenim elektrodama<br />
na bakarnom spoju. Temperetura<br />
lemljenja je oko 750-780°C,
energija<br />
Slika 4 Monta`a klinova<br />
� u toku lemljenja, lem u obliku elektrode<br />
nanosio se na ivi~ne povr{ine spoja<br />
� nakon lemljenja provereni su zalemljeni<br />
delovi - na prisustvo {upljina, pukotina i<br />
grudvica, a na pojedinim spojevima su<br />
izvr{ene korekcije,<br />
� zalemljeni spojevi su o~i{}eni i sa njih je<br />
skinuta termo za{tita.<br />
15. Izolovanje serijskih veza sa<br />
turbinske strane (postavljanje<br />
izolacionih kapa)<br />
Opis aktivnosti:<br />
� Pripremljena je smesa komponenenata za<br />
ispunu izolacionih kapa u slede}em<br />
te`inskom odnosu:<br />
materijal Odnos me{anja te`inski<br />
epilcote # 815 100<br />
epilcote K 61 B 13<br />
silica 70<br />
glas chop 2<br />
accelerator (BDMA) 1<br />
� dobro izme{ane komponente su nasute u<br />
izolacione kape do nivoa oko 60%.<br />
� impregnisani filc sa epoksidnom smolom<br />
(Epilcote # 815, K 61 B,B DMA)<br />
postavljen na izolacione kape na dva<br />
mesta i izvr{eno postavljanje izolacionih<br />
kapa napunjenih komponentama za<br />
ispunu na donje serijske spojeve,<br />
� posle postavljanja i sleganja mase dodati<br />
Slika 5 Izoliranje serijskih veza sa Turbinske strane<br />
komponente ispune do vrha kapa,<br />
� posle o~vr{}avanja ispune izvr{eno je<br />
fiksiranje izolacionih kapa sa prepreg<br />
trakom (# 675 PG Tape) sa {est navoja i<br />
tri dvostruka omotavanja,<br />
� posle fiksiranja, sa epoksidnom smolom<br />
premazana (TVB 2623; TVB 2624) sva<br />
mesta fiksiranja (slika 5).<br />
16. Izolovanje serijskih veza sa<br />
strane pobude<br />
Opis aktivnosti:<br />
� pripremljena je smesa komponenata za<br />
ispunu izolacionih kapa u slede}em<br />
te`inskom odnosu:<br />
materijal Odnos me{anja te`inski<br />
epilcote # 815 100<br />
epilcote K 61 B 13<br />
silica 70<br />
glas chop 2<br />
accelerator (BDMA) 1<br />
� postavljene izolacione kape na bakarnu<br />
spojnu plo~u koriste}i filc kao za donje<br />
kape. Donji deo izolacione kape zaptiven<br />
sa epoksidnom sme{om (TCA 9001,<br />
TCA 9002) tako da ne mo`e da do|e do<br />
procurivanja nakon usipanja smese,<br />
� epoksidna smesa je pripremljena na<br />
slede}i na~in: tri dela TCA 9001 sa dva<br />
dela TCA 9002 te`inski.<br />
[307]<br />
� posle postavljanja smese<br />
dodati malo smole za<br />
ispunu u izolacionu kapu<br />
sa ciljem da se spre~i<br />
curenje. (TCA 9001;<br />
TCA 9002),<br />
� nasuta izolaciona smesa<br />
do vrha kape(slika 6).<br />
17. Ugradnja distantnih<br />
umetaka u glavi namotaja<br />
Opis aktivnosti:<br />
� postavljeni odstojnici su<br />
staklolitne plo~ice debljine<br />
3-5mm, dimenzija 60x<br />
75mm. Svi odstojnici su<br />
umotani u filc koji je<br />
impregnisan smolom (TVB<br />
2623; TVB 2624) i nakon<br />
pode{avanja zazora uba~eni<br />
izme|u glava samih<br />
{tapova. Ukupan broj uba~enih odstojnika<br />
po jednom {tapu je dva sa strane pobude i<br />
tri sa turbinske strane.<br />
priprema i te`inski odnos epoksidne smole:<br />
me{ati dva dela TVB 2623 sa jednim<br />
delom TVB 2624.<br />
18. Banda`iranje glava namotaja<br />
gornjih {tapova<br />
Opis aktivnosti:<br />
� nakon ubacivanja odstojnika izvr{eno je<br />
fiksiranje glava namotaja gornjih {tapova<br />
me|usobno sa predimpregniranom<br />
trakom (# 675 PG Tape) i to sa tri<br />
namotaja duplom trakom preko svakog<br />
ugra|enog distantnog ulo{ka (isto kao<br />
kod donjeg sloja),<br />
� posle vezivanja glave namotaja, sva<br />
u~vr{}enja su premazana smolom (TVB<br />
2623, TVB 2624),<br />
� priprema i te`inski odnos epoksidne<br />
smole: me{ati dva dela TVB 2623 sa<br />
jednim delom TVB 2624,<br />
� izvr{eno je postavljanje i fiksiranje<br />
stopera protiv proklizavanja namotaja<br />
(ukupno 252 kom) i postavljanje stopera<br />
protiv pomeranja `lebnih klinova sa<br />
turbinske strane i sa strane pobude<br />
(ukupno 504 kom).<br />
19. Spajanje paralelnih veza i veza i<br />
izvodnih {tapova sa kru`nim<br />
sabirnicama<br />
Opis aktivnosti:<br />
� nakon savijanja izvodnih<br />
{tapova izvr{eno je tvrdo<br />
lemljenje paralelnih veza<br />
(ukupno 21) izme|u izvodnih<br />
{tapova i veza izme|u<br />
kru`nih sabirnica i izvodnih<br />
{tapova (ukupno 21),<br />
� pre po~etka lemljenja<br />
obezbe|ena je neposredna<br />
okolina tog mesta radi<br />
spre~avanja o{te}enja<br />
izolacionog sistema kako<br />
namotaja tako i kru`nih<br />
sabirnica. za{tita je<br />
izvr{ena pomo}u<br />
natopljene azbestne trake i<br />
limenih plo~a debljine<br />
1mm
energija<br />
Slika 6 Izolovanje serijskih veza sa kolektorske strane pobude<br />
� tvrdo lemljenje je izvr{eno pri<br />
temperaturi od oko 750°C. Za<br />
obezbe|enje dobrog spoja kori{}ena je<br />
folija lema debljine 0,31 mm, koja je<br />
postavljena na mestu spoja izvodnog {tapa<br />
i izvoda sabirnice ili paralelne veze,<br />
� u toku lemljenja, lem u obliku elektrode<br />
nanosio se na ivi~ne povr{ine spoja,<br />
� nakon lemljenja provereni su zalemljeni<br />
delovi - na prisustvo {upljina, pukotina i<br />
grudvica, a na pojedinim spojevima su<br />
izvr{ene korekcije,<br />
� zalemljeni spojevi su o~i{}eni i sa njih je<br />
skinuta termo za{tita,<br />
� nakon tvrdog lemljenja na ivice spojeva<br />
naneta je epoksidna masa (TCA 9001;<br />
TCA 9002) , radi eliminacije o{trih ivica<br />
spoja i lak{eg izolovanja.<br />
� Izolacija potpornih prstenova se satoji iz:<br />
- 1 x 1/2 preklopa staklene trake<br />
- 4 x 1/2 preklopa C13 mika trake<br />
- 2 x 1/2 preklopa D30 staklene trake<br />
- 1 x 1/2 preklopa staklene trake<br />
� nakon svakog nanetog sloja izvr{eno je<br />
premazivanje izolacionom epoksidnom<br />
smesom TVB2623 +TVB2624<br />
� svaka paralelna veza dodatno je<br />
u~vr{}ena sa elementima za fiksiranje (po<br />
3 na svaku vezu- ukupno 63 elementa za<br />
fiksiranje) (slika 7).<br />
20.Pregled i ~i{}enje<br />
Opis aktivnosti:<br />
� posle kompletiranja radova izvr{en je<br />
detaljan pregled statora M/G No.1 sa<br />
naro~itom pa`njom na {tapne klinove,<br />
izolaciju, krajeve {tapa, fazne spojeve,<br />
prstenove itd.,<br />
� nakon pregleda izvr{eno je izduvavanje<br />
komprimovanim vazduhom, ~i{}enje,<br />
usisavanje prostora i uklanjanje svih<br />
ne~isto}a.<br />
21. Su{enje statora<br />
Opis aktivnosti:<br />
� Su{enje namotaja statora generatora<br />
izvr{eno je sa elektri~nim kaloriferima (12<br />
kom po 9 kW), koji su bili postavljeni u<br />
otvore ventilatora za hla|enje statora<br />
(ukupno 6). U svaki otvor postavljena su<br />
po dva kalorifera. Namotaj statora je bio<br />
prekriven za{titnom ceradom. Su{enje<br />
namotaja statora je trajalo 61h neprekidno<br />
uklju~uju}i i postizanje i odr`avanje<br />
temperature namotaja od oko 50 o C koja se<br />
merila preko ugra|enih RTD elemenata u<br />
`lebove statora. U toku procesa su{enja<br />
pra}ene su vrednosti otpornosti izolacije i<br />
indeksa polarizacije faznih namotaja . Sa<br />
grejanjem se prekinulo kada su se<br />
vrednosti ustabilile.<br />
Slika 7 Spajanje i izoloranje paralelnih veza i veza sa kruznim sabirnicama<br />
[308]<br />
22. Lakiranje<br />
Opis aktivnosti:<br />
� pri temperaturi od pribli`no 40oC pristupljeno je zavr{nom lakiranju statora.<br />
� stator je lakiran sa crnim lakom (TEB<br />
9504, TEB 9505) koriste}i duvaljke pod<br />
pritiskom. Lakiranje je obuhvatilo povr{inu<br />
LPS, glave namotaja, potporne prstenove,<br />
kru`ne sabirnice, fazne izvode.<br />
Te`inski odnos smese :<br />
crni lak (9505) smola (9504) razre|iva~ (8310)<br />
1 1 0.35.<br />
Zaklju~ak<br />
Rezultati ispitivanja izolacoinog sistema<br />
kao i probni rad ma{ine ukazuju na to da<br />
su postignuti o~ekivani rezultati u smislu<br />
sigurnosti izolacionog sistema kao i<br />
mogu}nosti pove}ane snage eksploatacije<br />
ma{ine.<br />
S obzirom da je za pouzdanost izolacionog<br />
sistema pored kvaliteta izolacionih<br />
materijala koji predstavljaju najnovija<br />
dostignu}a iz te oblasti, od presudnog<br />
zna~aja nivo radne temperatura kao i<br />
stepen kompaktnosti statora o~ekuje se<br />
produ`enje veka stabilnog rada ma{ine.<br />
Tome }e, po na{em mi{ljenju, u mnogome<br />
doprineti pove}an presek bakarnih {tapova<br />
kao i nova tehnologija zaklinjavanja<br />
primenom opru`nih ulo`aka .<br />
Dalja analiza rada ma{ine da}e<br />
nedvosmisleno parametre opravdanosti<br />
navedenih radova na statoru.
energija<br />
Zavr{no ispitivanje statorskog namotaja nakon monta`e<br />
1 Prikaz merenje otpornosti izolacionog sistema faznih namotaja statora pre visokonaponskog testa<br />
Br.<br />
Ut<br />
[V] DC<br />
I (15sec)<br />
’[ì A]<br />
I (60 sec)<br />
[ì A]<br />
[309]<br />
I (10min)<br />
[ì A]<br />
Ris(15sec)<br />
[MΩ]<br />
Ris(60sec)<br />
[MΩ]<br />
Ris (10min)<br />
[MΩ]<br />
Koefic.<br />
apsorp.<br />
Faza U 1000 3.1 1.2 0.2 323 833 5000 2.6 6<br />
Faza V 1000 3.1 1.2 0.21 323 833 4762 2.6 5.7<br />
Faza W 1000 3.1 1.2 0.21 323 833 4762 2.6 5.7<br />
Kriterijum dobrog kvaliteta: Ris =225 MΩ za P =310 MW i Un= 11000 V<br />
min GEN<br />
K ≥2 i IP≥4<br />
A<br />
2 VN ispitivanje svake faze pojedina~no Uvn= 2Un + 1000 = 23KV, AC (Un = 11KV)/ t=1 min<br />
3 Prikaz merenje otpora izolacionog sistema faznih namotaja statora nakon visokonaponskog testa<br />
Br.<br />
Ut<br />
[V] DC<br />
I (15sec)<br />
’[ì A]<br />
I (60 sec)<br />
[ì A]<br />
I (10min)<br />
[ì A]<br />
Ris(15sec)<br />
[MΩ]<br />
Ris(60sec)<br />
[MΩ]<br />
Ris (10min)<br />
[MΩ]<br />
Koefic.<br />
apsorp.<br />
Faza U 1000 3.1 1.2 0.2 323 833 5000 2.6 6<br />
Faza V 1000 3.0 1.1 0.2 333 909 5000 2.7 5.5<br />
Faza W 1000 3.1 1.2 0.2 323 909 5000 2.6 6<br />
Srednja temperatura namotaj statora 29.6°Cc<br />
Kriterijum dobrog kvaliteta: Ris min =225 MΩ za P GEN =310 MW i Un= 11000 V<br />
K A ≥2 i IP≥4<br />
4 Rezultati merenja tgδ i C<br />
Ispitivana faza<br />
Utest/Un Utest U V W<br />
tg δ C tg δ C tg δ C<br />
[ - ] [ kV ] [10 -3 ] [nF] [10 -3 ] [nF] [10 -3 ] [nF]<br />
0.2 2.2 8.5 1.584 8.3 1.574 8.5 1.583<br />
0.4 4.4 9.9 1.587 9.9 1.577 10.1 1.586<br />
0.6 6.6 11.4 1.591 11.3 1.580 11.5 1.589<br />
0.8 8.8 12.8 1.594 12.6 1.584 12.8 1.592<br />
1.0 11.0 14.1 1.597 14.1 1.587 14.2 1.596<br />
Kriterijum dobrog kvaliteta: tgδ na 0,2 Un [10 -3 ] ≤ 40<br />
Δtgδ od 0,2 do 0,6 Un [10 -3 ] ≤ 6<br />
Δtgδ od 0,6 do 1,0 Un [10 -3 ] ≤ 8<br />
5 Rezultati merenja parcijalnih pra`njenja<br />
Ispitivana faza<br />
Utest/Un Utest U V W<br />
[ - ] [ kV ] q↑[ pC ] q↓[ pC ] q↑[ pC ] q↓[ pC ] q↑[ pC ] q↓[ pC ]<br />
0.2 2.2<br />
0.4 4.4 1100 1400 1500 1400 1500 1500<br />
Faz.Nap. 6.3 2500 2800 3000 2800 3000 3000<br />
0.6 6.6 2800 3000 3000 3000 3100 3000<br />
0.8 8.8 9500 10000 10000 10000 10000 10000<br />
1.0 11.0 40000 40000 30000 30000 40000 40000<br />
U↑ [kV] U↓ [kV] U↑ [kV] U↓ [kV] U↑ [kV] U↓ [kV]<br />
2.8 2.6 2.9 2.7 3.5 2.6<br />
Kriterijum dobrog kvalita: Q[pC] na vrednosti faznog napona ≤ 5000 pC<br />
Indeks<br />
polariz.<br />
Indeks<br />
polariz.<br />
Literatura<br />
V.A.Ko`emnjakin, A.<br />
I. Rimar,<br />
Hidrogeneratorio{te}enja<br />
i remont,<br />
Energoatomizdat,<br />
Moskva 1983.<br />
Ljubi{a Milankovi},<br />
Tehnika visokog<br />
napona,<br />
Elekrtotehni~ki<br />
fakultet, Beograd,<br />
1977.<br />
Boro Bili}, Sr|an<br />
Pejnovi}, Radislav<br />
Panti}, Zavr{ni izve{taj<br />
o izvedenom stanju<br />
generalnog remonta<br />
agregata No 1 RHE<br />
Bajina Ba{ta, Subotica,<br />
2004.