List Saveza energeti~ara
Broj 1 / Godina XIII / Mart 2011.
UDC 620.9
ISSN br. 0354-8651
„
ekonomija „ ekologija
energija
ENERGETIKA 2011
Zlatibor, 23.03. – 25.03.2011.
Međunarodno savetovanje
u organizaciji Saveza energetičara
pod pokroviteljstvom
Ministarstva infrastrukture i energetike,
Ministarstva prosvete i nauke,
Ministarstva životne sredine, rudarstva i prostornog
planiranja, Ministarstva ekonomije i regionalnog
razvoja, PKS, JP EPS, NIS a.d. Novi Sad, JP EMS,
JP Srbijagas
ZLATNI SPONZOR
HITACHI Power Europe GmbH
SREBRNI SPONZOR
ENERGOPROJEKT
PRO TENT d.o.o.
Rudnap Group - Minel Kotlogradnja
E-Smart Systems d.o.o
BRONZANI SPONZOR
INSTITUT “Mihajlo Pupin - Automatika”
DONATOR
ELEKTROISTOK d.o.o.
FAAS d.o.o.
Montinvest a.d.
SPONZOR SVEČANOG OTVARANJA
I TRADICIONALNE VEČERE
Gruppo Zilio S.p.A
SPONZOR SVEČANOG OTVARANJA
I KOKTELA DOBRODOŠLICE
Konzorcijum za konsalting i inženjering u energetici
SAVETOVANJE SU POMOGLI
Ministarstvo infrastrukture i energetike
Ministarstvo prosvete i nauke
Ministarstvo životne sredine, rudarstva i prostornog planiranja
TE „Nikola Tesla“ d.o.o.; HE „Đerdap“ d.o.o.
Elektrovojvodina d.o.o.; EDB d.o.o.
RB “Kolubara” d.o.o.; TE KO Kostolac d.o.o.
Renewable Energy Ventures d.o.o.
Termo plus d.o.o.
energija
ekonomija
ekologija
ekologija
ekonomija
energija
Energija/Ekonomija/Ekologija
IZDAVA^KI SAVET
Broj 1, mart 2011.
Milutin Mrkonji}, ministar za
infrastrukturu i energetiku
Oliver Duli}, ministar `ivotne
sredine, rudarstva i prostornog
planiranja
@arko Obradovi}, ministar
prosvete i nauke
Neboj{a ]iri}, ministar
ekonomije i regionalnog
razvoja
Prof.dr Milo{ Nedeljkovi},
dr`avni sekretar
Prof.dr Ivica Radovi},
dr`avni sekretar
Du{an Mraki}, dr`avni sekretar
Dr Kiril Krav~enko,
gen.dir. NIS a.d.
Dragomir Markovi},
gen.dir. JP EPS
Milo{ Bugarin, predsednik PKS
Jakovljev Vadim Vladislavovi~,
predsednik UO NIS a.d.
Aca Markovi}, predsednik
UO JP EPS
Ljubo Ma}i}, direktor Agencije
za energetiku Srbije
Dr Milo{ Milankovi}, gen.dir.
JP Elektromre`a Srbije
Du{an Bajatovi}, gen.dir.
JP Srbijagas
Sr|an Mihajlovi}, gen.dir.
JP Transnafta
Goran Boji}, gen.dir. JP PEU
Dr Tomislav Simovi}, gen.dir.
Montinvest AD
Vlada Milovanovi}, gen.dir.
Energoprojekta
Zoran Predi}, gen.dir. JKP
Beogradske elektrane;
Dr Bratislav ^eperkovi},
predsednik UO JP Transnafta;
Stevan Mili}evi}, direktor
EDB d.o.o.
Petar Kne`evi}, direktor
TENT, d.o.o.
Dragan Stankovi},
direktor HE „\erdap“, d.o.o.
Mijodrag ^itakovi}, direktor
Drinsko-Limske HE d.o.o.
Dragan Jovanovi}, direktor
TE-KO Kostolac
Predrag Radanovi}, iz. direktor
NIS Naftagas
Isidor Popadi}, iz. direktor
NIS Petrol
Slobodan Mihajlovi}, direktor
Elektrosrbija, d.o.o.
Neboj{a ]eran, direktor
RB Kolubara d.o.o.
Tihomir Simi}, direktor
Elektrovojvodina, d.o.o.
Milo{ Saramandi}, direktor
Panonske TE-TO d.o.o.
Vladimir Jeli}, direktor
JKP Novosadska toplana
Dragoljub Zdravkovi}, direktor
Jugoistok, d.o.o.
Boban Milanovi}, direktor
ED Centar, d.o.o.
Dr Svetislav Bulatovi}, direktor
EFT Group
Dr Nenad Popovi},
ABS Holding
Milorad Markovi}, predsednik
HK Minel
Dr Dragan Kova~evi}, gen.dir.
EI Nikola Tesla
Dr Vladan Batanovi}, gen.dir.
Institut „Mihajlo Pupin“
Osniva~ i izdava~
Savez energeti~ara
Predsednik SE
Prof. dr Nikola Rajakovi}
Sekretar SE
Nada Negovanovi}
Glavni i odgovorni urednik
Prof. dr Nenad \aji}
Adresa Redakcije
Savez energeti~ara
11000 Beograd
Knez Mihailova 33
tel. 011/2183-315
faks 011/2639-368
E-mail:[email protected]
www.savezenergeticara.org.rs
Kompjuterski prelom EKOMARK
Dragoslav Je{i}
[tampa
„Akademska izdanja“,
Beograd
Godi{nja pretplata
- 8.000,00 dinara
- za inostranstvo 16.000,00
dinara
Teku}i ra~un SE
broj 355-1006850-61
Radovi su {tampani u izvornom
obliku uz neophodnu tehni~ku
obradu.
Nijedan deo ove publikacije
ne mo`e biti reprodukovan,
presnimavan ili preno{en bez
prethodne saglasnosti Izdava~a.
Dr Zlatko Rako~evi}, gen.dir.
Instituta „Vin~a“
Pof.dr Miodrag Popovi},
dekan ETF Beograd;
Slobodan Babi},
Rudnap Group
Prof.dr Milo{ Gvozdenac,
Tehni~ki Fakultet Novi Sad
Prof.dr Milun Babi},
Ma{inski fakultet u Kragujevcu
Dr Vladimir @ivanovi}, SE
REDAKCIONI ODBOR
Slobodan Petrovi}, sekretar
Odbora za energetiku PKS
Prof. dr Ozren Oci}
Prof.dr Petar \uki}, TMF
Dragan Nedeljkovi}, novinar
Dr Vojislav Vuleti}, gen.sek.
Udru`enje za gas
Radi{a Kosti}, direktor
Elektroistok izgradnja
Savo Mitrovi}, direktor
Sever Subotica
Dr Branislava Lepoti}, dir.
JP Transnafta
Mom~ilo Cebalovi}, dir.za
odnose s javno{}u EPS
Dr Du{an Unkovi}, NIS a.d.
Jelica Putnikovi}, novinar
Miroslav Sofroni},
TENT d.o.o.
Mile Danilovi}, dir.
Termoelektro Enel
Prof.dr Vojin ^okorilo, RGF
Krstaji} Sekula, novinar
Roman Muli}, SE
Rade Borojevi},
Privredna komora Beograda
Nikola Petrovi}, dir.
ENERGETIKA d.o.o.
ekologija
ekonomija
energija
ENERGETIKA 2011
ORGANIZACIONO – PROGRAMSKI ODBOR
Predsednik: Prof.dr Milun Babić, Mašinski fakultet u Kragujevcu
Sekretar:
Nada Negovanović, sekretar Saveza energetičara
Članovi:
Prof.dr Miloš Nedeljković, državni sekretar
Dr Milan Janković, predsednik PKB
Prof.dr Adriana Sida Manea, Politehnica-Universitety of Temisoara,
Romania
Prof.dr Dečan Ivanović, Mašinski fakultet Podgorica
Prof.dr Rade Biočanin, Univeritet Banja Luka
Prof.dr Esad Jakupović, Univerzitet APERION Banja Luka
Prof.dr Zdravko N.Milovanović, Mašinski fakultet Banja Luka
Mr Martin Ćalasan, Elektrotehnički fakultet Podgorica
Prof.dr Valentino Stojkovski, Mašinski fakultet Skopje
Denis Maksyutov JSC COTES RUSIJA
Prof.dr Jeroslav Živanić, dekan Tehničkog fakulteta u Čačku
Prof.dr Miroslav Babić, dekan Mašinskog fakulteta u Kragujevcu
Dr Bratislav Čeperković, iz.direktor JP EPS
Prof.dr Slobodan Vukosavić, Elektrotehnički fakultet Beograd
Prof.dr Miodrag Brkić, FTN Novi Sad
Prof.dr Željko Despotović, Institut Mihajlo Pupin Beograd
Dr Miodrag Arsić, Institut za ispitivanje materijala IMS Beograd
Ljubo Maćić, Predsednik Agencije za energetiku Srbije
Prof.dr Ozren Ocić, EU Fakultet za inženjerski internacionalni
menadžment
Slavko Pećanac, zam.gen.direktora NIS a.d.
Dr Milenko Jevtić, Institut Jaroslav Černi Beograd
Dr Tomislav Simović, gen.direktor Montinvest AD
Radiša Kostić, gen.direktor Elektroistok d.o.o. Beograd
Đorđi Biljanovski, zam.gen.direktora TENT d.o.o. Obrenovac
Mr Slobodan Tomović, pom.gen.dir. JP Srbijagas
Dr Vladana Rajaković, Građevinski fakultet Beograd
Dr Miodrag Mesarović, Savez energetičara
Prof.dr Vladimir Živanović, Savez energetičara
ekologija
ekonomija
energija
Sadr`aj
[007] R. Biočanin, M. Badić, R. Bakić, A. Krkušić
Energetska efikasnost i održivi razvoj u zastrašujućoj
globalizaciji
[016] P. Ðukić
Koncept održive energetike u Srbiji:između reformi i
ekonomske krize
[023] D. Ivezić, M. Živković, M. Gluščević
Evropska politika i javno-privatno partnerstvo u
oblasti energetske efikasnosti
[028] S. Stupar, N. Petrović, S. Trivković, S. Jakovljević, B. Lepotić Kovačević
Obaveze Republike Srbije u oblasti energetske
efikasnosti u procesu pridruživanja Evropskoj Uniji
[034] M. Ristić, M. Mihailović
Primena standarda i direktiva Evropske Unije u
elektroprivredi Srbije
[041] M. Mesarović
Razvoj energetike u uslovima neivesnosti i nedoumica
[046] V. Kravarušić
Potencijal kogeneracuje u energetici Srbije
[055] B. Zubić
Energetski bilans AP Vojvodina sa posebnim osvrtom
na bilans prirodnog gasa i stanje u oblasti prirodnog
gasa u AP Vojvodini
[062] T. Štula-Vukušić
Osnovne smjernice za održivi razvoj gasne energetike
Srbije
[065] D. Božanić, D. Pamučar, A. Milić, D. Bojanić
Primena SWOT analize na analizu energetske
bezbednosti Republike Srbije
[070] D. Filipović, O. Ocić
Energetski menadžment u funkciji razvoja privrede
Srbije
[076] M. Grujić, V. Mirović-Pjevač, Ž. Aleksić
Informacioni sistem energetike Beograda u funkciji
razvoja energetskog menadžmenta
[080] A. Radojević, G. Stojanović, D. Gordić
Energetski sertifikat kao instrument racionalne
potrošnje energije
ekologija
ekonomija
energija
[087] M. B. Jevtić, N. Stojnić, I. Milojković
Ispitivanje prostiranja impulsnih udarnih
elektrohidrodinamičkih talasa za vreme električnog
pražnjenja u vodi
[092] Ž. Šarkoćević, M. Mišić, M. Arsić, A. Veljović, Z. Savić
Uticaj segregacije nemetalnih uključaka na integritet
zaštitnih zavarenih cevi izrađenih od čelika povišene
čvrstoće
[096] Z. Veličković, Lj. Gigović, M. Bučko
Uticaj nanomaterijala na povećanje toplotne
provodljivoste rashladnih tečnosti motora
[100] D. S. Maksyutov, E.Yu. Kalosha, A.G. Kuzmin, E.G. Bartashuk,
A.R. Kvrivishvili
Case Study: Refurbishment and Commissioning
of Boiler Equipment to Increase Output and Cut
Emissions
[107] G. Jakupović, N. Čukalevski, Lj. Mihajlović, Z. Karać, N. Samardžić, N.
Obradović, M. Ðurđević
Postupak uvođenja termoagregata TENT a u sistem
sekundarne regulacije frekvencije i snage razmene
[112] Z. N. Milovanović, D. Knežević, A. Milašinović, J. Škundrić, D. Jeremić,
M. Samardžić, S. Dumonjić-Milovanović
Problemi eksploatacije termoenergetskih postrojenja
(TEP)
[120] S. Dumonjić-Milovanović, Z. N. Milovanović, J. Škundrić, J. Jokanović
Energetski blokovi sa ultra super-kritičnim
parametrima pare - budućnost u oblasti sagorivanja
uglja u letu
[125] G. Rajković, D. Josipović, S. Ilić, Z. Ristanović, M. Aleksić
Program primarnih ispitivanja savremenih zaštita
generatora i blok-transformatora
[129] Z. N. Milovanović, D. Knežević, A. Milašinović, J. Škundrić, M.
Samardžić, D. Jeremić, S. Dumonjić-Milovanović
Revitalizacija i modernizacija kotlovskog postrojenja
na primjeru rekonstrukcije kotlovskog postrojenja Pp1000-25-545BT (P-64-1) u RiTE Ugljevik
[137] S. Vukosavić, Z. Despotović, N. Popov
Visokonaponski visokofrekventni energetski pretvarač
za elektrostatičko izdvajanje čestica iz dimnih gasova na
termoelektranama:finansijski efekti
[142] D. Jeremić, Z. N. Milovanović, J. Škundrić, M. Samardžić, J. Jokanović,
S. Dumonjić-Milovanović
Režimi eksploatacije i pogonsko bilansiranje
termoenergetskog postrojenja (TEP)
[150] Z. Kovačević, Z. Karastojković, Z. Janjušević
Metalografska tehnika za procenu preostalog veka
trajanja bubnja kotla
[154] S. Dumonjić-Milovanović, Z. N. Milovanović, J. Jokanović, J. Škundrić
Uslovi razmjene toplote kod energetskih blokova sa
nadkritičnim parametrima pare
[162] S. Stevanović, D. Tomić, N. Tatalović
Numerički simulator parnog kotla TGME 464/S
[168] S. Ðurić, S. Brankov
Redukcija emisije SO2 na energetskim postrojenjima
primenom suvih aditivnih postupaka
[171] Š. M. Bajmak
Analiza režima rada podstanica sa neposrednim
oduzimanjem vode posle ejektora u zavisnosti od
toplotnog kapaciteta sistema grejanja
ekologija
ekonomija
energija
[179] Š. M. Bajmak
Analiza kavitacionih karakteristika ejektora u sistemu
centralnog grejanja u zavisnosti od temperature
radnog i injektiranog fluida
[189] M. Grbović
Tehnološki postupak povećanja energetske efikasnosti
u sistemu proizvodnje uglja na raslojenim ležištima
Kolubare i na proizvodnji električne energije u
elektranama „Nikola Tesla“
-Tehničko-Ekološko–Ekonomsko –Etički projekat[195] M. Ivković
Koncept tehnološkog razvoja procesa podzemne
eksploatacije u aktivnim rudnicima uglja u Srbiji
[200] D. Ðukanović, D. Dragojević
Mogućnost primene kombinovane podgrade za
podgrađivanje podzemnih prostorija u rudnicima JP
PEU Resavica
[203] M. Kezović
Morfološke karakteristike i korelacija ugljonosnih
slojeva Kolubarskog basena
[209] Z. Milenković
Homogenizacija uglja na površinskom kopu “Tamnava”
[212] Z. Petrović Piroćanac
Rat za srpske resurse na Kosmetu i kontrolu
energetskih i strategijskih puteva, u novoj
bezbednosnoj arhitekturi Jugoistoka Evrope
[219] D. Stević, Lj. Stević, N. Mišić, Ž. Stević
Zamena sistema otpepeljivanja u TE KO B sa
izgradnjom deponije pepela u otkopane prostore PK
Ćirikovac
[224] G. Milenković
Biološke metode za prečišćavanje kontaminiranog
zemljišta
[229] Ž. Despotović, A. Ribić
Uvećanje energetske efikasnosti elektromagnetnih
vibraciono-transportnih pogona
[236] D. Ristivojević, S. Vuković
Analiza iskustava stečenih uvođenjem 35 kV - nog
naponskog nivoa na objekte PK „Tamnava-zapadno
polje“, PD RB „Kolubara“
energija
Prof. dr Rade Biočanin, ms Mirsada Badić
Državni univerzitet u Novom Pazaru
doc.dr Ranko Bakić
Visoka škola za poslovni menadžment „PRIMUS“ Gradiška
mr Almir Krkušić
DOO „DALLAS“ Tutin
UDC: 620.9 : 504.75.054/.06
Energetska efikasnost
i održivi razvoj u
zastrašujućoj globalizaciji
Uvod
Savremeno društvo karakteriše
sistem održivog razvoja. On
podrazumeva sistemski pristup
s jedne strane razvoju, a s druge
strane zaštiti životne sredine, koja
podrazumeva monitoring i niz
preventivno- korektivnih aktivnosti
saglasno važećoj zakonskoj
proceduri. U tom cilju mi ćemo
prikazati kako se u spostojećem
poslovnom sistemu,(kroz energetsku
efikasnost) ispituju uslovi rada i
življenja, pa ćemo na osnovu toga
predložiti konkretne mere ekobezbednosti. Imperativ savremene
civilizacije jeste integralni
ekonomski, tehnološki, socijalni i
kulturni razvoj. Ovakav razvoj je
moguć samo ukoliko je usklađen
sa potrebama zaštite životne
sredine, formulisan kroz koncept
održivog razvoja (sustanaible
development). Na koji god način
da se definiše održiv razvoj, on u
osnovi predstavlja balans između
potrošnje prirodnih resursa i
energetske sposobnosti, da zadovolji
potrebe budućih generacija. Danas
su globalne ekološke krize rezultirale
odvijanje života u ekološki opasnoj
epohi.1
Krajem prošlog veka dostupnost i
dovoljnost energije, posebno nafte
i njene prihvatljive cene rezultirale
1
Šumska prostranstva se krče brzinom od
50 ha/minuti, uslovljavajući iščezavanje
oko 2.000.000 vrsta i podvrsta biljnog i
životinjskog sveta (20% ukupne količine).
Činjenica da vegetacija čini preko 98%
celokupne biomase, tropske šume preko
40%, uslovljava zaključak da će 50 godina
ovakvog tempa krčenja i razvoja biti
dovoljno da iste iščeznu, ostavljajući iza
sebe novu pustinju „Saharu“.
Sažetak
Prirodna sredina našla se pod uticajem energije razorne moći, zastarele i prljave
tehnologije, nekontrolisanog saobraćaja, trke u naoružanju, ratnih dejstava,
diverzantsko-terorističkih aktivnosti i drugih uticaja, koji osetno narušavaju
ravnotežu prirode i ugrožavaju životnu sredinu. Savremeni sistem menadžmenta
zasnovan je na poslovniom procesima permanentnog unapređenja primene
upravljanja sistemom kvaliteta i upravljanja sistemom životne sredine u skladu
sa održivim razvojem. Doprinos ovog rada je upravo u fazi identifikacije
aspekata kroz procesni pristup gdje je iniciran potpuno novi metod vrednovanja
uticaja što je i najvažnija faza u snimku stanja kod implementacije serije
standarda JUS ISO 14000. Na osnovu uporedne analize, za raspoložive podatke
iz tri sertifikovane organizacije, uočena razlika u pristupima vrednovanja uticaja
na životnu sredinu je inicirala stvaranje modela vrednovanja na bazi matričnog
pristupa. Ukazano je takođe na neophodnost primene jedinstvenog i objektivnog
metoda za ocjenjivanje uticaja na životnu sredinu u vanrednim situacijama. Cilj
ovog rada je da se sagledaju uslovi bezebednosti i način prenošenja zagađenja
iz eventualno zagađene radne u životnu sredinu i da se predlože optimalne mere
za eko-bezbednost rada i zaštitu životne sredine, saglasno važećoj zakonskoj
regulativi i međunarodnim preporukama.
Ključne reči: životna sredina, globalizacija, energetika, kvalitet života,
zagađivači, kvantifikovanje uticaja
ENERGY EFFICIENCY AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT
GLOBALIZATION IN A FRIGHTENING
The natural finds herself under the influence of energy of destructive power, old
and dirty technology, uncontroling traffic, runs in the armament, war, sabotageterroristic activities and other influences, which disrupts the balance natures
and endanger the living environment. Modern management system is based on
permanent business process advancement along with application of Quality
Management System and Environmental Management System in accordance
with Sustainable development. The main addition of this paper is in the phase
of identification of aspects through process approach, where a completely
new method is initialized of influences. This is I, the most important phase of
definition of current stage in implementation of standards JUS ISO 14000. Based
on comparative analysis, with available data from three certified organizations,
difference in approaches of quantification of influences on environment, results
with development of a new method of quantification based on matrix approach.
The aim of this paper is to oversee safety conditions and way of transmitting
pollutions from eventual polluted work environment into life environment and to
suggest optimal measures for eco-safety of work and life environment, according
to legal regulative and international recommendations.
Key words: environment, globalization, energetika, qualiti of life, polutations,
quantification influence
[007]
energija
su okretanju čovečanstva ka
ubrzanom razvoju i industrijalizaciji)
energetska efikasnost), bez mnogo
razmišljanja o implikacijama ka
drugim sektorima i uopšte životnoj
sredini. Promene koje su se desile
od brojnih energetskih kriza,
uslovile su to, da preko brojnih
međunarodnih organizacija, čovečanstvo sa dužnom pažnjom počinje
da se odnosi prema energetskom
sektoru i njegovom odnosu sa ekonomijom. Ekološkim problemima
se nije poklanjala dovoljna pažnja.
Nagomilavanje ugljendioksida i
drugih štetnih gasova u atmosferi,
pojava kiselih kiša, emisija GHG su
doprineli jedinstvenosti posmatranja
i rešavanja problema energije, ekobezbednosti i ekonomije. Bez mnogo
razmišljanja može se zaključiti da
će se svet vrlo brzo naći u novoj
energetskoj krizi. Ipak ne treba
zaboraviti da će korelacija između
upotrebe goriva i ekonomskog
razvoja i dalje postojati. Osnovni
razlozi poboljšanja energetske
efikasnosti vide se u okretanju
ka kalitetnijim eko-gorivima,
promenama u odnosima upotrebe
energije, gde dominantan faktor
predstavlja eko- kvalitet energije.
S druge strane, priroda
postindustriskog društva i
nastupajuća globalizacija sveta
određuje život i sudbinu modernih
poslovnih organizacija. Upravo zbog
toga se danas definiše skala razvoja,
u kojoj dominantno mesto zauzimaju
čiste tehnologije kao osnova budućeg
razvoja, istraživanje i primena
ekološke ravnoteže, pod pokroviteljstvom brojnih država sveta. U
ovom radu se tretira problematika
nove globalne strategije modernih
organizacija i njima eminentnih
kadrova. Rad ukazuje na značaj
novih komunikacionih modela u
reinženjeringu poslovnih procesa i
praćenje energetske efikasnosti kroz
permanentnu zaštitu životne sredine i
održiv razvoj.
1. Energetski razvitak
čovečanstva
Kraj XX i početak XXI veka
karakteriše buran tehničkotehnološkog, telekomunikacionog,
informatičkog, kosmičkog i
nuklearnog razvoja, uz ogromno
zagađenje i narastanje opasnog
otpada. Štete kako u ekološkom
tako i u ekonomskom pogledu su
ogromne. Svetska ekonomija je samo
u 1998.g pretrpela gubitak od 90
mil $,(42% veći od istog 1996.), na
ime katastrofa izazvanih klimatskim
promenama. Usled ekstremnih
vremenskih prilika 32.000 ljudi
je stradalo, a još 300 miliona je
evakuisano i razmešteno iz svojih
domova. Jasno da uzroke treba
tražiti u neprirodnim katastrofama.
Smanjenje šuma je uzrokovalo
mogućnost brzog spuštanja padavina
u reke, i pojavu nezapamćenih
poplava. Ipak u svim ovim
katastrofama veoma je vidljiva ruka
čoveka.
Nove vrste i velike količine energije
na životnu sredinu su implicirale
ogromne probleme koji su se
gomilali poslednjih dva stoleća.
Kao i svaka aktivnost čoveka i
delatnosti elektro-energetike i naftne
industrije utiču na životnu sredinu.
Najveća zagađenja zabeležena
su u najindustrijalizovanijim i
najurbanijim zemljama, koje su
izvor i pokretačka snaga razvoja2.
Sistem degradacije i zagađenja
životne sredine proporcionalan je
stepenu privredne razvijenosti i
industrijalizacije, odnosno jasna je
uzročno posledična veza stanja i
razvoja privrede i životne sredine.
Upravo zbog toga jasno su definisana
tri osnovna principa održivosti
razvoja:
- razvojem se ne smeju bitno oštetiti
bazični sistemi koji održavaju život
na svetu (vazduh, voda, zemljište i
biološki sistem);
- korišćenje prirodnih resursa treba
da bude ne samo pažljivije već i
efikasnije nego do sad;
- uspostavljanje održivih „ekoloških”
društvenih sistema je nužnost
i potreba na svim nivoima
(lokalnom, nacionalnom i
globalnom);
- imperativ „zelenog” razvoja jeste
smanjenje disproporcije između
bogatih i siromašnih.
Danas sedam najrazvijenijih zemalja
sveta G7 stvaraju 66.98% ukupnih
svetskih prihoda (13.149.990 mil
US$) čineći samo 22.2% svetske
populacije (674.594.000)3. I ako
je svetski društveni proizvod u
poslednjoj deceniji povećan za
23.8% (stanje 2000.g je 27.357.9
mlrd uS$), siromašni deo svetske
I ako zemlje OECD poseduju 20 % svetske
teritorije, i oko 25 % svetskog stanovništva,
one proizvode preko 80% dobara i 65 % svih
vrsta zagađenja.
3
SAD i Japan čine 6.79% svetskog
stanovništva, dok u stvaranju svetskih prihoda
učestvuju sa preko 4o %., mada ih sve više
ugrožavaju Kina, Indija, Rusija,...
2
[008]
populacije u svetskom prihodu
učestvuje sa samo 10%.
Hidro energija kao četvrti izvor
u svetskom energetskom outputu
učestvuje oko 7 %, sa prosečnom
godišnjom stopom rasta od 2%.
Drugi OEI (geotermalna, solarna,
vetar, šuma i otpad) čine 0.8%
u ukupnoj svetskoj proizvodnji
primarne energije. Ovi izvori beleže
povećanje od 74%, sa 138 mlrd kWh
na 240 mlrd kWh, sa prosečnom
godišnjom stopom rasta od 6.3%.
Njihov razvoj je tek ušao u fazu
intenziviranja.
Energetika je više nego druge
delatnosti poprimila globalne
razmere, što je uzrokovano:
- visokim zahtevima za energijom
(usled povećanja broja stanovnika,
povećanja kvaliteta i standarda
života, ozbiljnog uticaja
proizvodnje i potrošnje energije na
životnu sredinu, i promenama koje
se dešavaju na svetskom tržištu);
- promenama geo-političkoekonomske strukture razvoja sveta.
Sa druge strane, svetska potrošnja
energije u poslednjih 10 godina u
proseku je povećana za 24.93%, dok
je broj stanovnika u poslednjih 10
godina povećan 9%, sa tendencijom
daljeg povećanja za 41% do 2020.
godine.
Kada se analiziraju problemi vezani
za eko-bezbednost i održiv razvoj,
ne treba zanemariti činjenicu da je u
prošlosti bilo jednostavnije prelaziti
sa „nečistih“ goriva (ugalj) na „čista“
goriva (nafta i prirodni gas), i tako
rešavati probleme zagađenja životne
sredine. U tom smislu proizvodnja,
prerada i korišćenje goriva bili su
prvenstvno pitanje kvaliteta i cena,
dovodeći 60-tih godina XX veka,
do problema koji su se godinama
nekontrolisano nagomilavali, i
dostigli nivo koji je rezultirao
globalnim akcijama zaštite životne
sredine4. Evidentno da je delovanjem
energetskog sektora naše globalno
okruženje ozbiljno ugroženo i
da se time mora ceo svet ozbiljno
pozabaviti.
2. Globalizacija i nužnost
promena
Pre 1980-ih godika XX veka pojam
globalizacije gotovo je nepoznat.
Tek kada se desi neka ekoloska katastrofa,
poput havarije tankera 1999.g u vodama blizu
V. Britanije (kada je zagađeno 400 km obale
i uginulo 60.000 morskih ptica) podsetimo se
koliko je priroda dragocena.
4
energija
Slika 1 Mogućnosti u korišćenju izvora obnovljive energije
Danas se pojam upotrebljava vrlo
često, svaki put kada se pokušavaju
objasniti i razumeti promene koje
su zahvatile društvo u celosti.
Etimološki korijen je latinska
reč globus = celokupan, ukupan.
Oxford Dictionary of New Words
tvrdi da je značenje reči oblikovano
pod snažnim uticajem Marshalla
McLuhana i njegove teze o
globalnom selu.
Pojednostavljeno možemo reći da je
globalizacija skup prekograničnih
procesa, pokrenutih nezapamćenim
razvojem moderne tehnologije, koji
je doveo do ubrzanja ekonomskih
procesa, koji se odražava u
socijalnoj, političkoj, kulturnoj
i svim drugim područjima
sveukupnog života, dakle globalnog
je, svetskog značenja.
Ubrzan protok informacija, kapitala,
usluga, proizvoda i ljudi, u svetu
u kojem je promenjen značaj
međudržavnih granica, stvorio
je nove društvene, političke,
ekonomske i kulturne odnose i svet
potpuno drugačiji od onog kakav
smo poznavali pje tih presudnih
1980-ih godina.
Globalizacija je promena koja
je zahvatila svet u globalu, sve
od pada Berlinskog zida -čime je
simbolično označen kraj bipolarne
podele sveta na Istok i Zapad,
sukobljene u Hladnom ratu, koji je
trajao sve od zavšetka II sv. rata.
Ona označava novi svetski poredak,
u kojem vodeću silu, najnapredniju
i najmoćniju zemlju predstavljaju
S A D. Kao akteri globalizacije,
globalizatori, tzv. Veliki igrači,
navode se najbogatije zemlje
sveta – SAD, EU, Japan, Kanada
i multinacionalne korporacije, te
transnacionalne organizacProces
¸¸Životna sredina za Evropu¸¸
prestavlja jedinstvenu saradnju svih
članica
Ekonomske komisije UN
za Evropu ( UNECE ), koju
je osnovao 1947g. Savet za
ekonomska i socijalna pitanja,
deluje u regionu, međuvladinih
organizacija,regionalnih centara
za životnu sredinu, nevladinih
organizacija i ostalih zainteresovanih
strana koje doprinose poboljšanju
zaštite sredine i održivog razvoja.
UNECE ima 56 zemalja članica iz
S.Amerike, Evrope, zemalja oblasti
Kavkaza i Centralne Azije i njihov
glavni zadatak je da podstiče održivi
ekonomski razvoj među državama
članicama.
Saradnja u okviru UNECE regiona
odnosi se na oblasti ekonomske
saradnje i integracije, energetike,
životne sredine, populacije, statistike,
drvne industrije, poljoprivrede,
trgovine i transporta. Ta saradnja
prvenstveno se odnosi kroz
predlaganje okvira za harmonizaciju
konvencija, normi i standarda.
Komitet za politiku životne sredine,
svoje akcije usmerava na sprečavanje
narušavanja životne sredine,
promovisanja održivog upravljanja
resursima životne sredine i doprinosu
konvergencije zemalja regiona
UNECE, što vodi poboljšanju
uslova životne sredine u regionu,
[009]
prvenstveno putem implementacije
ciljeva postavljenih u svojim
dokumentima usvojenim 2003 i
2005g.
Globalizacija ima nekoliko
dimenzija, područja u kojima
se odvijaju i na koje utiču
globalizacijski procesi. Bitno
je naglasiti da te dimenzije nisu
odvojene jedna od druge, nego je
globalizacija sveukupnost njihove
međupovezanosti i isprepletenosti.
Proces ¸¸Životna sredina za
Evropu¸¸ prestavlja jedinstvenu
saradnju svih članica Ekonomske
komisije UN za Evropu ( UNECE
), koju je osnovao 1947g. Savet
za ekonomska i socijalna pitanja,
deluje u regionu, međuvladinih
organizacija,regionalnih centara
za životnu sredinu, nevladinih
organizacija i ostalih zainteresovanih
strana koje doprinose poboljšanju
zaštite sredine i održivog razvoja.
UNECE ima 56 zemalja članica iz
S.Amerike, Evrope, zemalja oblasti
Kavkaza i Centralne Azije i njihov
glavni zadatak je da podstiče održivi
ekonomski razvoj među državama
članicama.
Saradnja u okviru UNECE regiona
odnosi se na oblasti ekonomske
saradnje i integracije, energetike,
životne sredine, populacije, statistike,
drvne industrije, poljoprivrede,
trgovine i transporta. Ta saradnja
prvenstveno se odnosi kroz
predlaganje okvira za harmonizaciju
konvencija, normi i standarda.
Komitet za politiku životne
sredine, svoje akcije usmerava na
sprečavanje narušavanja životne
sredine, promovisanja održivog
upravljanja resursima životne sredine
i doprinosu konvergencije zemalja
regiona Politička dimenzija EfE
(Environment for Europe) procesa,
treba i ubuduće da bude otvorena za
sve zainteresovane zemlje iz UNECE
regiona, kao i za pitanja kojima ovaj
proces može biti od značaja.
Potrebno je obezbediti da predstojeći
EfE proces ostane prikladan i u
potpunosti u skladu sa potrebama
u regionu i sa političkom i
ekonomskom situacijom u razvoju,
kao i sa prioritetima u pogledu
životne sredine. Širom regiona
promovisaće se razmena iskustava
i dobrih rezultata u praksi među
zemljama učesnicima. Daje se
puna podrška zemljama regiona
da poboljšaju svoju situaciju
shodno njihovim specifičnim
potrebama, obavezama, zahtevima i
mogućnostima. Potrebno je aktivno
energija
Slika 2
Zabrinjavajući ekološki poremećaji
partnerstvo sa civilnim društvima,
uključujući privatni sektor, da bi se
ojačali napori i iskustva u budućim
ekspertizama radi poboljšanja
životne sredine u regionu.UNECE,
što vodi poboljšanju uslova životne
sredine u regionu, prvenstveno
putem implementacije ciljeva
postavljenih u svojim dokumentima
usvojenim 2003 i 2005. godine.
U fazi reforme EfE preporučuju se
sledeća zapažanja:
a) UNECE/CEP treba redovno da
razmatraju i ocenjuju napredak
ostvaren u okviru EfE procesa.
b) UNECE da obezbedi sekretarijat
za sledeću EfE koferenciju,
c) OECD da nastavi da obezbeđuje
sekretarijat za Radnu grupu
EAR, ali bi neke od ovih funkcija
trebalo postepeno da se prenesu na
REC u istočnoj Evropi, Kavkazu
i centralnoj Aziji, koliko im
nadležnost to omogućava, počevši
od podregionalnih, državnih
zadataka do zadataka usmerenih
ka projektima.
d) Preporuka je da bi funkcije i
aktivnosti komisije za izradu
projekata trebalo da se inteziviraju
u Evropskoj banci za obnovu i
razvoj.
Pozdravlja se ponuda Vlade
Kazahstana da bude domačin na
sledećoj konferenciji koja če se
održati 20011g.
Ministri i šefovi delegacija
zahvaljuju se Vladi Srbije koja je
bila domaćin šeste konferencije,
kao i građanima u Srbiji na toploj
dobrodošlici i gostoljubivosti.
3. Aspekti procene
eko-bezbednosti
Upravljanje organizacionim
promenama u uslovima turbulentnog
okruženja i u konfliktnim situacijama
jedan je od najznačajnijih zadataka
sa kojima se najviši organi zemlje ili
regiona danas susreću. U uslovima
savremene energetske egfikasnosti,
„odlučivanje“ se odvija u uslovima
tesnih vremenskih termina i sa
nedovoljno pouzdanim podacima. To
su okolnosti visokog rizika. Potrebno
je pronaći načine za brže, lakše i
kvalitetnije donošenje odluka po
metodologiji O4-otkri, odluči, uništi
i informiši.
Znanje, kreativnost i veština
predstavljaju “trojstvo” jedne
profesije. Ako struka nije
elementarno zasnovana na
rezultatima nauke, ne uvažava
potrebe njenog postojanja i
potrebe primene rezultata naučnoistraživačkog rada u praksi, ona
će stagnirati i uvek biti struka
prošlosti. Otuda svaka država pa i
naša treba da afirmiše naučnu misao
i vrednuje je kao najviše nacionalno
dobro, a naša zemlja za to poseduje
kreativne predispozicije, naučni
potencijal, materijalnu bazu i ostale
naučnostručne osnove.
Strategija jedne države, kao celovit
i trajan program u savremenim
uslovima treba da obezbjedi
jedinstvene osnove angažovanja
[010]
umnih, duhovnih i materijalnih
potencijala zajednice, uz saradnju
i uspešno funkcionisanje spoljne
i unutrašnje politike, bezbjednost,
prava na rad i zdravu radnu-životnu
sredinu. Kvalitet životne sredine
u direktnoj je vezi sa postizanjem
ravnoteže između društva i prirode.
Put realizacije ovog sklada
uključuje: individualne akcije,
djelovanje privrednih sistema i
političkih subjekata, te raznih centara
moći, eksperata kao i državni i
međunarodni angažman.
U duhu postindustrijalizma
goruće pitanje postaje: U okviru
energetske efikasnosti, kako izvršiti
najbezbolniju intervenciju čovjeka
nad prirodom i kako da se ona svede
na najmanju moguću meru?
U tom kontekstu, postavljen je i cilj
ovog rada:
- Akuelizovanje ove problematike,
- Sticanje novih i proširenje znanja iz
oblasti EIA i SEA,
- Implementacija proširenih znanja
i veština na svakodnevni posao
bezbednosti i zdravlja na radu,
- Usvajanje programa ‘’Managing
Change’’ - izmenjeni pristup,
- Razmena iskustava sa drugim
učesnicima iz zemlje, okruženja i JI
Evrope oko EIA i SEA,
- Timski rad, kreativnost i
samopouzdanje u vršenju ovoh
poslova u okviru sistema kvaliteta
izvrsnosti.
U teorijskom diskursu eksperata
za zaštitu životne sredine postoji
bezrezervna saglasnost o eksploziji
novih vrijednosti. Vekovni
poklič u ime ekonomskog rasta,
materijalnog obilja i očuvanja
nacionalnih interesa sve više
osporava diktat novih vrijednosti
kakve su: zdravlje, znanje, sloboda,
privatizacija, komunikacija, životna
sredina.... Ipak, duboko ukorenjeni
antropocentrizam u tkivo modernog
društva, za koga je priroda samo
objektivna datost, tj. koji pothranjuje
instrumentalni oblik odnosa prema
prirodi još uvek sprječava potpuno
utemeljenje nove logike života i
kulture rada.
Svest o ekološkim problemima
kakvi su zagađenje i osiromašenje
prirodnih resursa, demografski
bum, urbani haos često se mnogo
brže registruje u formi svesti,
nego što se ova znanja naučno
utemeljuju. Rezultat ovoga je
postojanje manjkave, zakasnele,
nedovoljno sveobuhvatne politike
energija
Slika 3 Procena eko-bezbednosti u korelaciji prirodnih potencijala
zaštite čovekove sredine. Tako,
ekspanzija nauke o kvalitetu, dugo
nije vodila računa o ekološkim
omponentama kao parametrima
kvaliteta produkta. Međutim, sve
više egzistencije poslovnih sistema
zavise od njihove spremnosti da
ispoštuju projektovane ekološke
mere i propise. Obezbeđenje sistema
menadžmenta zaštitom životne
sredine po zahtevima serije standarda
ISO 14000 je vrlo mukotrpan posao
i zahjteva uvažavanje: specifičnosti
preduzeća, specifičnosti lokaliteta,
uvažavanje zahjteva standarda i
uvažavanje zakonskih propisa.
Mnogi aspekti kvaliteta života u
prethodnoj SFRJ i danas u našoj
zemlji i susedstvu su istraživani u
prethodnom periodu. Na osnovu njih
može se steći opšta slika o kvalitetu
života, koja je nezadovoljavajuća.
Problem je što se na osnovu ovih
istraživanja ne može realizovati
precizna komparativna analiza
kvaliteta života sa zemljama EU,
Amerike ili Azije. Iz ovih razloga,
nameće se potreba organizovanja
za Unapređenje kvaliteta života
(Life Q). Ciljevi i zadaci Udruženja
proističu iz vizije Udruženja
- kvalitet života po svetskim
standardima.
Imajući u vidu standarde EU i
drugih visokorazvijenih zemalja,
iz svih oblasti života, ciljevi i
zadaci Udruženja zasnovani su
na najznačajnijim faktorima,
definisanim na svetskom nivou, koji
utiču na kvalitet života:
- materijalno-finansijska moć
okruženja,
- bezbjednost i sigurnost života
(lična, medicinska, politička) i
- održivi razvoj.
Aspekti životne sredine predstavljaju
prilično kompleksnu oblast i jednu
od najzahtjevnijih tačaka standarda,
obzirom da efikasnost upravljanja
zaštitom životne sredine zavisi
upravo od suštinskog i principijelnog
poštovanja ovog zahtjeva.
Autori ovog rada usmjeravaju
organizovanu i znalačku aktivnost
na problematiku kvantifikovanja
uticaja na životnu sredinu u sistemu
kvaliteta i održivom razvoju.
U štetne i opasne zagađivače radne i
životne sredine spadaju:
- fizički (čvrst otpad, prašina, buka,
vibracije),
- hemijski (aerosol, gasovi, pare,
dim, prašina, otpad),
- zračenje (jonizujuće, UV, ULj, IC,
radarsko, lasersko, ultrazvučno,
rendgensko, sunčevo),
- biološki (virusi, bakterije, plesni,
gljive, paraziti, insekti, glodari).
Operativni principi EIA5: Scrining,
Utvrđivanje obima, Alternativna
IEIA – energetski sektor definisan je u
više zemalja za oblasti (voda, poljoprivreda,
šume, priobalje, brane, energetika, transport
i komunikacije, planiranje i izgradnja,
upravljanje čvrstim otpadom, eksploatacija
kamenom i podzemno rudarstvo, industrija,
trgovina i javni promet, turizam, zdravlje
i medicinska zaštita, humanitarna pomoć,
obrazovanje, institucionalni razvoj i izgradnja
kapaciteta, istraživanja i razvoj.
5
[011]
rješenja, Studija o procjeni uticaja,
Ublažavanje i upravljanje ekouticajima, vrjednovanje značajnih
eko-uticaja, Izvještaj EIA (donošenje
odluke, monitoring i informisanje)
i dr.
Energetski sekor obuhvata:
Generalna/opšta pitanja, Uticaj
projekta na ljude, Uticaj projekta na
čovjekovu okolinu, Uticaj projekta
na biodiverzitet, Uticaj projekta na
zemljište, vodu i vazduh, Uticaj
projekta na upravljanje otpadom,
hemikalijama i ambalažom.
Merni indikatori životne sredine:
- Procena životne sredine kao
integrirane aktivnosti,
- Usklađivanje odnosa proizvodnje
elektrčne energije na fosilna goriva
i obnovljivih izvora energije,
- Emisija gasova staklene bašte (tona/
godišnje),
- Procjenat stanovništva koji ima
pristup električnoj energiji,
-Potrošnja energije i dr.
ARHUSKA Konvencija o
zaštiti životne sredine doneta je
25.06.1998.god. i ona utvrđuje:
- Pravo pristupa informacijama o
životnoj sredini,
- Učešće javnosti u postupcima
donošenja odluka,
- Pravo na pravnu zaštitu po
pitanjima zaštite životne sredine6.
Ključna pitanja za kvantifikaciju
uticaja:
• Ko je od zainteresovanih strana
prisutan? (Ko će se uključiti u
projekat-program rzazvoja)?
• Kako će uticati sa strane na
realizaciju projekta/programa
razvoja?
• Kako će uticati na EIA proces?
• Na kom nivou projekta ili EIA
procesa će uticati na širu društvenu
javnost ?
• Koje zainteresiovane strane će biti
obuhvaćene EIA procesom i kako?
4. Kvantifikacija
energetskih uticaja na
životnu sredinu
Imperativ modernog društva
postaje smanjenje intervencije
nad prirodom, a veće korišćenje
Ova pitanja ‘’pogađaju “ u srce odnose
između građana i vlade. Konvencija nije
samo sporazum o zaštiti životne sredine,
to je konvencija o odgovornosti vlade i
transparentnosti). Javnost većine zemalja
više od dve decenije redovno se obaveštava i
informiše o stanju životne sredine
6
energija
znanja, informacija i novih
tehnologija. Instrumenti i mere
ekonomskoekološke politike koji
na ovom putu moraju imati glavnu
ulogu su:
- internalizacija eksternalija, je
postupak u kome eksterni troškovi
postaju ″interni″;
- prohibicija (zabrana rada najvećih
zagađivača) ili utvrđivanje
podnošljivog nivoa zagađenosti, a
da u slučaju drastične ugroženosti
okoline ova mera mora da se
sprovodi u skladu sa načelom
″Zagađivač mora da plati″);
- reciklaža – postupak ponovne
proizvodne upotrebe već
iskorišćenih proizvoda (na ovaj
način se smanjuje upotreba i
potrošnja prirodnih resursa i
redukcija konačne emisije štetnih
materija);
- favorizovanje ekološki prihvatljivih
projekata posebno ″bezotpadnih″
tehnologija;
- prevencija – kroz saradnju
proizvođača energije, materijalnih
inputa i korisnika eksternalija
i kombinacije sa sistematskim
proučavanjem ekoloških posledica,
posledica privredno-tehnološkog
zagađenja... širenjem eko-svesti i
eko-obrazovanja.7
Što se pak tiče standarda ISO
14004 razlika je prilična jer se ISO
14004:2004 mnogo više i detaljnije
bavi procesima identifikacije i
značajnosti aspekata i uticaja na
životnu sredinu. Koliku važnost
novi standard pridaje ovom zahtevu
ukazuje činjenica da je u ISO 14004
u okviru tačke Aspekti životne
sredine formulisano 5 podtački
kroz koje su date jasne smernice
i preporuke za ispunjenje ovog
zaheva.
Standard ISO 14004 :1996 daje
dosta šture informacije o ovom
zahtjevu. Tako osim osnovnih
pojašnjenja samog zahtjeva 4.3.1
iz ISO 14001 kao praktičnu pomoć
definiše postupak za identifikaciju i
vrijednovanje aspekata i uticaja na
životnu sredinu kroz sljedeće korake:
7
Kako je revizija međunarodnog standarda
ISO 14001: 2004 usmerena na razjašnjavanju
izdanja iz 1996. to se suština tačaka
standarda nije bitno promijenila već su samo
zahtjevi preformulisani kako bi se omogućilo
njihovo bolje razumijevanje. Tako je i ova
tačka može se reći identična i u novoj i u
staroj verziji standarda s tim što se ipak
uočava da je u novom standardu aspektima
dat veći značaj i akcenat je upravo stavljen
na njihovoj identifikaciji u svim sferama
poslovanja.
a/ ISO 14004:2004 (aspekti životne
sredine),
b/ ISO 14004:1996 (identifikovanje
aspekata životne sredine i
vrednovanje uticaja na životnu
sredinu)
Ključna aktivnost je upravo
identifikacija aspekata i uticaja
na životnu sredinu. Standard
ISO 14004:2004 ne odstupa od
postavljene koncepcije identifikacije
aspekata i uticaja utvrđene
prethodnom verzijom samo
detaljnije pojašnjava svaki korak
posebno zadržavajući se na ključne
elemente od posebnog značaja.
Na taj način iako standard ostavlja
orgaznicajima samostalan izbor
kriterijuma i metoda za identifikaciju
i kvantifikovanje aspekata on ipak
jasnim smjernicama upućuje na bitne
faktore koje treba razmotriti kako
bi se svaka eventualna nedoumica
izbegla.
U poslednje vreme, ocenjujući da
priroda ne bi mogla da podnese
razvoj nerazvijenog dela sveta,
razvijene zemlje nameću izuzetno
stroge međunarodne regulative
za eko-bezbednost, stavljajući
na taj način zemlje u razvoju u
neuporedivo teži položaj u pogledu
razvojnih mogućnosti. Tako npr.
Deklaracijom Konferencije OUN
(UNCED) definisano je 27 principa
od kojih se posebno izdvajaju:
- suvereno pravo države na
korišćenje sopstvenih resursa i
odgovornost da se time ne nanose
prekogranične štetne posledice;
- pravo na samostalni razvoj;
- zaštita životne sredine, kao
integralni i neodvojivi deo razvoja;
- globalno partnerstvo država u cilju
očuvanja, zaštite i obnavljanja
zdravlja i jedinstvenog ekosistema;
- napuštanje neodrživih oblika
proizvodnje i potrošnje energije;
- davanje prednosti preventivnom
pristupu zaštite životne sredine;
- efikasni propisi zaštite životne
sredine koji donose države,
uvođenjem internih troškova i
ekonomskih instrumenata, saglasno
načelu „zagađivač plaća“ itd.
5. Model integrisanog
sistema eko-monitoringa
Kada je u pitanju transport opasnog
tereta, usaglašavanje propisa EU
vrši se u domenu društvene ravni
(harmonizacijom regulative od
lokalnog i nacionalnog do regionalnog
nivoa) i u domenu naučno-tehničke
ravni (unifikacijom tehničkih
standarda) na celom prostoru
duž pomenutog koridora. Na taj
način se gradi osnova i za kvalitetnu
komunikaciju između svih učesnika u
prometu opasnih materija..
Za pružanje kvalitetnih informacija
o karakteristikama opasnih materija
razvija se (u okviru projekta)
odgovarajući originalni algoritam za
elektronsku karticu za multimodalni
saobraćaj (bezbednosna lista podataka),
tako da će biti stvoreni uslovi za
adekvatna hardversko-softverska
rješenja za jednostavan prelazak iz
jednog vida saobraćaja u drugi. Ovo
Tabela 1 Važnost ekoloških problema u svetu
Uslovne oznake:
Problemi: 1 - kritični, 2 - važni, 3 - niskog prioriteta, 4 - nebitni
Trendovi: A - u porastu, B - relativno stabilan, C - u opadanju, D – nepoznat
[012]
energija
Slika 4 Model integrisanog sistema eko-monitoringa
je od velike važnosti za bezbedan
transport je i kvalitet samog sadržaja
informacija koje se razmenjuju
između privrednih subjekata i lokalne
samouprave, kao i informacija
dobijenih monitoringom postojećeg
stanja eko-bezbednosti u zoni uticaja na
Koridoru VII i X.
Kvalitetno praćenje transporta robe
u realnom vremenu i prostoru, kao
i razvoja vanredne situacije posle
akcidenta na pruzi, moguće je samo u
slučaju uspostavljanja i funkcionisanja
jedinstvenog sistema monitoringa,
koordinacije i informisanja, odnosno
uspostavljanja horizontalne integracije
bezbednosnih funkcija (izmedu lokalne
samouprave i saobraćajnog sistema)
i vertikalne integracije istih funkcija
(usklađenosti svih aktivnosti od polazne
do dolazne tačke robe na koridoru).
Iz navedenih razloga neophodno
je da se na evropskom prostoru
integrišu aktivnosti monitoringa i
informisanja radi globalnog odgovora
u vanrednim situacijama. U okviru
pomenutog projekta razvijen je
originalan model integrisanog
sistema monitoringa i informisanja
na Koridoru VII i X (usaglašenog sa
nacionalnim sistemima monitoringa i
informisanja, prikazanih simbolično
na slici 1. presekom duži AA1 i TT1
(tzv. “krstom”)).
Vertikalna linija «krsta» označava
globalni sistem monitroinga
i informisanja, zasnovan na
legislativi EU a horizontalna linija
predstavlja projekciju legislative
EU na nacionalni prostor i njenu
dalju primenu unutar nacionalnog
prostora ( harmonizacija u domenu
proizvodnog i javnog sektora). Za
nas je primarno da se ovaj model
harmonizacije dosledno primeni na
Koridoru VII ili X, radi njegovog
efikasnog funkcionisanja.
Smer A-A1 vertikalne linije označava
regulativne mere EU i njihov
uticaj na nacionalnu regulativu a
u suprotnom smeru A1- A deluje
nacionalna regulativa svake pojedine
države duž Koridora VII ili X.
Regulativne mjere EU obuhvataju
obaveze država i obaveze privrednih
i drugih subjekata unutar država.
Preciznije, regulativne mjere se
mogu posmatrati kroz: različite
restrikcije, zabrane, ograničenja, standarde
(procesa, proizvoda, emisija, kvaliteta,
najbolje raspoložive tehnologlje i
najbolje prakse u životnoj sredini),
sistem dozvola i licenci, procenu uticaja
na životnu sredinu, set ekonomskih
instrumenata (takse, porezi, krediti,
osiguranje, depoziti, tzv.ekološka
taksa) i mehanizme javnog učešća u
aktivnostima vezanim za bezbednost
životne sredine i ljudske bezbednosti .
Horizontalna linija «krsta« (duž T-T1)
označava rezultantu usaglašenosti
nacionalne regulative sa regulativom
EU u određenoj oblasti. Smer T-T1
ove duži označava uticaj regulative
privrednih sistema na regulativu
okruženja (lokalne zajednice); dok
smer T1-T duži odgovara povratnom
uticaju regulative lokalne zajednice
[013]
na regulativu privrednih sistema.
Rezultat međusobnog uticaja treba da
dovede do neophodnog usaglašavanja
i ažuriranja regulative u okviru oba
sistema u sferi procjene rizika, a u
cilju definisanja nivoa prihvatljivog
rizika i preraspodele njihove
odgovornosti u odgovoru na vanredne
situacije.
Rezultat međusobnog uticaja treba da
dovede do:
- neophodnog usaglašavanja i
ažuriranja regulative u okviru oba
sistema u sferi procene rizika,
- definisanja nivoa prihvatljivog rizika i
- preraspodele njihove odgovornosti u
odgovoru na vanredne situacije.
Usaglašenost globalnog i
nacionalnog monitoringa (odnos
mikro i makro sistema monitoringa
i informisanja) može simbolično
da se prikaze površinom u obliku
“zvezde” sa slike. Površinama
trouglova, obuhvećenih “zvezdom”,
dat je presek informacija u oblasti
monitoringa dobijemh osmatranjem
iz satelita (trougao ABC) i sa zemlje
(trougao A1B1C1).
Šematski prikaz daje sliku «zvezde»
baziranu na postulatima indijske
filosofije: «oko» odozgo i «oko»
odozdo. Efikasna zona monitoringa
definisana je prostorom LPSQ, u
okviru kojeg se nalaze relevantne
informacije o ključnim parametrima
za formiranje Procene stanja na
terenu u realnom vremenu i prostoru.
Tako dobijeni podaci za monitoring,
usaglašeni sa legislativom, daju
osnovu za kvalitetnu komunikaciju
i koordinaciju u okviru
multifunkcionalne platforme UN za
procenu i preventivno delovanje u
vanrednim situacijama.
Originalna šema sa slike 1 je osnova
za dobijanje relevantnih informacija
iz aspekta tehničkih mogućnosti i
propisanih normi na nivou EU (duz
A-A1) i informacija na nacionalnom
nivou (duž T-T1). Tačka A na slici
simbolizuje globalni satelitski sistem
(GSS) «Galileo», izvor informacija
iz svemira (tzv. «oko» odozgo).
Tacka A1 simbolizuje stajnu tacku
posmatraca sa zemlje u konkretnom
slučaju globalni pozicioni sistem
(GPS), kao izvor relevantnih
informacija sa zemlje (tzv. «oko»
odozdo).
Skup informacija dobijenih pomoću
satelita (opisan trouglom ABC),
kao i skup informacija dobijenih
od «posmatrača» sa zemlje (opisan
trouglom A1B1C1), pojedinačno ne
daju dovoljno pouzdane podatke za
energija
procenu rizika. Relevantni podaci
za ovu svrhu na nacionalnom nivou
dobijaju se u preseku trouglova
informacija oba sistema, tj.u okviru
figure LPSQ.
Pri tome, deo informacija, definisan
figurom KLSK1 koriste privredni
sistemi za definisanje svojih obaveza
i aktivnosti, pri čemu je presudan
uticaj propisa međunarodne
zajednice, sveden na informacije iz
figure KLRO.
Dominantan uticaj nacionalne
regulative na privredne sisteme
opisan je figurom K1SRO. Optimalne
informacije za ove sisteme nalaze se
na duži RO. Informacije, obuhvaćene
trouglom LB1T dobijena su
posmatranjem odozdo, ali u redovnoj
komunikaciji sa susednim zemljama
i mogu da se koriste za potrebe
susednih nacionalnih privrednih
sistema. Informacije u okviru trougla
SBT dobijene su posmatranjem
«odozgo» iz satelita, stoje na
raspolaganju nacionalnim privrednim
sistemima i koriste se po potrebi.
Informacije iz trougla LTR dobijaju
se na inicijativu nacionalnih
privrednih sistema (u okviru
posmatranja odozgo) u cilju
usklađivanja domaće zakonske
regulative sa regulativom EU u
sektoru saobraćaja. Informacije iz
trougla STR nastaju inicijativom
međunarodne zajednice u domenu
privrede (u okviru posmatranja
odozgo), u cilju postizanja veće
kompatibilnosti privrednih sistema
na globalnom nivou (u ovom slučaju
na Koridoru VII ili X). Duž TR
odgovara informacijama po osnovu
bilateralnih sporazuma privrednih
sistema naše zemlje i susednih
zemalja.
Informacije iz trougla KAL
odgovaraju globalnim informacijama
(krajnje uopštenim), dobijenim
posmatranjem «odozgo», koje mogu
(a ne moraju) da budu relevantne
za optimalno funkcionisanje
svih privrednih sistema uopšte.
Informacije iz trougla K1A1S,
dobijene posmatranjem «odozdo»,
po svom obimu i značaju ne moraju da
budu relevantne za privredne sisteme
uopšte.
Desna strana «zvezde» (desno od
duži AA1) se odnosi na informacije
koje se koriste u administrativnom
nacionalnom prostoru (prema
subteritorijlanoj podeli i hijerarhiji
jedinica lokalne samouprave).
Sva objašnjenja za pojedine figure
«zvezde» sa desne strane su analogna
objašnjenjima predočenim za figure
leve strane zvezde ali se posmatraju
isključivo iz ugla informacija koje su
relevantne za lokalne administrativne
uprave.
Duž OT1 simbolizuje zakonsku
regulativu lokalnih zajednica
analogno značenju koje ima duž OT
za privredne sisteme.
Optimalne informacije jedinstvenog
sistema monitoringa, koordinacije i
informisanja nalaze se radijalno oko
tačke O i služe za valjanu Procjenu
stanja i planiranja aktivnosti. Na
osnovu Procjene planira se integrisani
sistem prevencija rizika i adekvatan
odgovor na ugroženom prostoru.
Razvijeni model u procjeni rizika
doprinosi :
- jedinstvenom prikazu međusobnih
odnosa podataka i informacija
relevantnih za dobru koordinaciju
pri izradi Procene i odgovarajućih
algoritama;
- shvatanju značaja razvoja
bezbednosne liste podataka za
svaku opasnu materiju, u skladu sa
predloženom metodoligijom UN i
EU;
- razvoju novog automatskog
mobilnog sistema i potrebe njegove
široke primjene duž Koridora X
radi kvalitetnijeg monitoringa
relevantnih parametara sa zemlje i
odgovora na akcidentne situacije;
- većem stepenu bezbednosti životne
sredine i ljudske bezbjednosti na
nacionalnom odsečku Koridora X;
- bržem stvaranju neophodnih uslova
za kvalitetnu komunikaciju između
svih učesnika u prometu opasnih
materija-tereta.
Pomenuti model uvažava i načelo
tržišnog pristupa u uslovima
uravnoteženog razvoja time što
ukazuje na značaj jačanja privatnog
(proizvodnog) i javnog partnerstva
u kojem se efikasnost privatnog i
konrola javnog sektora dopunjuju
na najbolji mogući način. Takođe,
model bi trebao da doprinose
stvaranju neophodnih uslova za brzu
regionalnu integraciju u transportni
sistem Jugoistočne Evrope i ulazak u
članstvo EU.
Zaključak
Stogodišnji period ubrzanog
razvoja sada visoko razvijenih
zemalja sveta, tekao je bez preduzimanja odgovarajućih mera zaštite
životne sredine. Najefikasniji način
smanjenja zagađenosti moguć je kroz
povećanje energetske efikasnosti:
[014]
izborom korektnog energetskog
izvora, upotrebom pravog „oruđa“
za proizvodnju, transformaciju i
transport finalne energije i izborom
novih tehnologija.
Uspešna primena eko-menadžmenta,
tj. koncepta održivog razvoja
omogućiće nesmetani industrijski
rast, kvalitet životne sredine,
zdravlje, kao i harmoničan život
današnjih i budućih generacija8. Bez
energičnog i rigoroznog obračuna sa
daljim zagađivanjem ljudskog duha
i životne sredine na svim nivoima,
nema ni uspešnih rješenja problema
u domenu materijalnih dobara i
duhovnih vrijednosti. Uspostavljanje
ovog sistema treba zasnovati na
operacionim istraživanjima, a
koji treba da odgovori na pitanje
zadataka, činilaca, strukture
organizacije, menadžmenta i
informatičke podrške, kao i da
osmisli osnovne parametre i
procedure reakcije u sistemu
kvaliteta zaštite i bezbednosti.
Projektni plan odražava razumevanje
sadašnje situacije, raspoloživih
informacija i pretpostavki o
realizaciji eko-projekta, koji se
mora prilagoditi na stalne promene
okoline. Prilaz menadzmenta
projektnim krizama treba da
je usmeren na maksimiziranju
vjerovatnoće i uticaja pozitivnih
događaja, a minimiziranje
vjerovatnoće uticaja negativnih
događaja
Proces upravljanja rizikom usled
zagađenja izvodi se u sedam
koraka ili procesnih faza: planiranje
rizika, otkrivanje rizika, procena
rizika, razvoj strategija rizika,
praćenje i kontrola rizika, rešavanje
rizika -reagovanje i odgovori na
rizike i vrednovanje rizika. Ono
što je evidentno, jeste da ovakvo
ocenjivanje, koje u sebi ima
ugrađene osobenosti raspoloživih
modela iz prakse, ima najveći
karakter objektivnosti. I koje ne
ostavlja prostora za manipulacije u
delu formiranja registra značajnih
eko-uticaja.
U skladu sa postojećom zakonskom
regulativom i pozitivnim iskustvima
iz zemalja EU, u našem energetskom
sektoru treba više pažnje posvetiti
izveštavanju javnosti o stanju
životne sredine. Energetski sektor
8
Ekološki menadžment, prema definiciji ISO
14000 nije upravljanje životnom sredinom,
već upravljanje organizovanjem ljudskim
aktivnostima radi smanjenja negativnog
uticaja i održivog razvoja.
energija
zahvaljujući svojim resursima može
biti lider u informisanju i edukaciji
javnosti po pitanjima vezanim za
životnu sredinu. Pored stručnih
kadrova, neophodna su i znatna
materijalna sredstva, jer treba
rešavati nasleđene i tekuće ekološke
probleme. Usaglašavanje propisa
EU vrši se u domenu društvene
ravni (harmonizacijom regulative od
lokalnog i nacionalnog do regionalnog
nivoa) i u domenu naučno-tehničke
ravni (unifikacijom tehničkih
standarda) na celom prostoru duž
pomenutog koridora VII i X. Na taj
način se gradi osnova za kvalitetnu
eko-komunikaciju između svih učesnika,
u okviru procene i sprovenje mera
energetske efikasnosti u međunarodnoj
ekonomskoj konstelaciji. Sigurno je
da će svet morati da ubrza razvoj, a
posebno primenu obnovljivih i čistih
izvora energije, jer je to jedan od
sigurnijih načina budućeg održanja
ljudskog sveta. Na zemljama
u razvoju je veliki teret. Teret
tranzicije, želja za bržim razvojem
i u tom smislu većem zagađenju
postaće problem održivosti celog
sveta. Bez globalnog rešavanja
ovog problema i pomoći onih koji
su te faze razvoja prošli ne može se
očekivati veći uspeh.
Literatura
1. Bek U. Rizično društvo, DP
„FILIP VISNJIC“, Beograd, 2001.
2. Berber S. Ekologija,
UNIVERZITET U NOVOM
SADU, 2006.
3. Perović M.“Menadžment informatika - kvalitet “, CIM
Centar - Kragujevac, 1998 god.
4. Jensen P. B. “Introduction
to the ISO 14000 Family of
Environmental Management
Standards”
5. Wright A., Allen F.T.
“Environmental Management
System manual”
6. Amidžić B., Biočanin R.
Nuklearni udesi i zaštita,
Nacionalna naučna konferencija sa
međunarodnim učešćem “ETRAN2005”, 05-10. jun 2005. Budva.
7. European School of Radiological
Protection, Course book on
Training Course onRadiation
Protection in Medicine, Berlin,
Germany, 1995.
8. Biočanin R. Naučna podrška
upravljanju, Vojni informator br.
1-2, NIC “VOJSKA”, Beograd,
2004.
9. Biočanin R., Đukić V. Strateški
menadžment u odbrani i zaštiti
od NHB udesa, IX Međunarodna
konferencija „ SymOrg 2004”,
06-10. 06. 2004. Zlatibor.
10. Vukić M., Biočanin R., Urošević
S. Model integrisanog sistema
monitoringa i informisanja
u strateškom planiranju
prevencije rizika u sistemu
kvaliteta, XXXIV Savetovanje
sa međunarodnim učešćem
„ZAŠTITA VAZDUHA 2006“,
24-25. 01. 2007. Beograd.
11. Popadić-Njunjić V., Stokić
D. Procena uticaja na životnu
sredinu, uloga i informisanje
javnosti, ENERGETIKA-2007.
27.03.-30.03. 2007. Zlatibor.
12. Banjanin M. Metodološki
aspekti menadžmenta projektnog
rizika, Naučno-stručni skup
„PROCENA RIZIKA U RADNOJ
INDUSTRIJI“, 13-16.jun 2007.
Banja Vrujci.
13. Perović M.“ Menadžment informatika - kvalitet “, CIM
Centar - Kragujevac, 1998.
14. Biočanin R., Obradović
M., Hyrlova J. Multicriteria
optimizationof ekclogical-safety
in transport of dangerous cargo,
VIII Simpozijum „SAVREMENE
TEHNOLOGIJE I PRIVREDNI
RAZVOJ“, 23-24. oktobar 2009.
Leskovac.
15. Poul Buch Jensenč Introduction
to the ISO 14000 Family of
Environmental Management
Standards
16. ISO 14004:2004., Environmental
management systems – General
guidelines on principles systems
and support techniques, ISO
2004
17. Demuth H., Beale M., Neural
Network Toolbox - ForUse with
Matlab, The MathWorks, 2000.
18. Milenković S., Veštačke
neuronske mreže, Zadužbina
Andrejević, Beograd 1997.
19. Jocković, Ognjanović,
Stankovski, Veštačka
inteligencija (Inteligentne mašine
i sistemi), Beograd 1997.
20. Jovanović J. i gr. autora:
Kvantifikovanje uticaja na
životnu sredinu primjenom
Backrpropagation neuralne
mreže, SYM-OP-IS 2007, 16-19.
09. Zlatibor.
[005]
21. Aleksić S., Rakić R., Biočanin
R. Energetska efikasnost u
funkciji očuvanja kvaliteta
životne sredine, VIII Simpozijum
„SAVREMENE TEHNOLOGIJE
I PRIVREDNI RAZVOJ“, 23-24.
oktobar 2009. Leskovac.
22. Uremović D., Jvanović
N. Bočanin R. Ekspertsko
ocjenjivanje naučnih projekata
i programa razvoja u oblasti
zaštite životne sredine, I
Naučna konferencija „Ekoloska
bezbjednost u postmodernom
ambijentu“ ICAMA-2009, 26-27.
jun 2009. Banja Luka.
23. Kostić A. Inženjering zaštite
životne sredine, UNIVERZITET
U BEOGRADU, 2007.
24. Vukić M., Biočanin R., Urošević
S. Model integrisanog sistema
monitoringa i informisanja
u strateškom planiranju
prevencije rizika u sistemu
kvaliteta, XXXIV Savetovanje
sa međunarodnim učešćem
„ZAŠTITA VAZDUHA 2006“, 2425. 01. 2007. Beograd.
25. Biočanin R., Mihajlović
M. Ekološka bezbjednost u
postmodernom ambijentu i
odlučivanje u vanrednimm
situacijama, II KONGRES „
EKOLOGIJA, ZDRAVLJE, RAD, SPORT˝,
26-27. 06. 2009. Banja Luka.
energija
Prof. dr Petar Ðukić
Tehnološko-metalurški fakultet, Univerziteta u Beogradu
UDC: 620.9 : 339.13 (497.11)
Koncept održive energetike
u Srbiji:između reformi i
ekonomske krize
U
kontekstu održivog razvoja
energetski problem je prepoznat
tek krajem XX veka. Međutim,
prvi nagoveštaji velikih problema
koje privredi i razvoju donosi
energetika, dešavali su se već
tokom samih početaka industrijskotehnološke ere1. Trebalo je da se
dogodi nešto zaista „šokantno“ (pre
svega kroz dva naftna udara tokom
sedamdesetih godina XX veka) kao
i da problem globalnog otpoljenja
postane urgentan, da bi počela da se
menja globalna svest o „klasičnom“
privredno-industrijskom razvoju,
zasnovanom na jeftinoj energiji,
ogromnoj degradaciji prirode i
intenzivnoj eksploataciji prirodnih
resursa.
1. Perspektive
ugljovodonika
i obnovljiva energija
Korišćenje energije nafte, uglja i
gasa podrazumeva relativno prljave
postupke njihove ekstrakcije,
a posebno dobijanje energije
sagorevanjem odnosno tzv.
toplim postupkom. Efekti takve
energetike su dobro poznati procesi
zagađivanja sumpornim i azotnim
oksidima, ugljendioksidom,
ugljenmonoksidom, letećim
1
Rastuća populacija i ekonomski razvoj,
uslovili su rapidnu deforestizaciju koja je
najpre u Engleskoj izazvala prvu energetsku
krizu čak davne 1700 godine. Britanija je
bila suočena sa izazovom prevelike tražnje
uglja na osnovu koje je ekonomista Dževons
(Jevons) 1865. prognozirao isrpljivanje
rezervi do kraja XIX veka, ali je “predvideo”
da su rezerve nafte neicrpne (detaljnije o
tome u: „Soot, steam, supply and a hole in
Pennsylvania“, The Economist December
25th - 31st 1999)
Sažetak
Globalna ekonomska kriza nametnula je neophodnost restrukturiranja i
rekonceptualizacije postojećeg modela razvoja. Razvijeni svet se ubrzano
priprema za novi pristup privredi i tehnologiji, koja bi u drugačijem fukusu
tretirala energetiku. Održiva energetika podrazumeva daleko racionalniji
pristup izvorima i načinima korišćenja energije, uzimajući u obzir posebno
energetsku efikasnosti, kao i obnovljivu i čistiju energiju. U ekonomskom
smislu, mere za održivu energetiku podrazumevaju tržišnu deregulaciju,
uz princip internalizacije svih negativnih eksternalija i primenu principa
„zagađivač- korisnik plaća“. Održivo korišćenje neobnovljivih resursa
podrazumeva da se prinos od takve eksploatacije mora reinvestirati u
alternativne obnovljive izvore.
Srbija je u današnjim uslovima izložena velikim rizicima koji se tiču
održivosti. Moguće je da iz krize izađe sa znatnim oštećenjima energetskih
sistema, naročito javnih, što bi uslovilo ogromne disproporcije i smanjilo
šanse za koncept održive energetike. Aktuelna kriza ne sme više da bude
paravan za populističku ekonomsku i energetsku politiku, koja bi bila
zaklon za ekonomski i politički oportunizam. U protivnom zagarantovano je
udaljavanje od koncepta održivosti. Ima određenih pretpostavki da se stvari
postave drugačije.
Ključne reči: Održiva energetike, ekonomska kriza, energetska efikasnost,
tržišna infrastruktura, obnovljivi izvori, restrukturiranje.
THE CONCEPT OF SUSTAINABLE ENERGGETICS IN SERBIA:
BETWEEN REFORMS AND ECONOMIC CRISIS
The global economic crisis has imposed the need of restructuring and
reconceptualization of existing model of development. The developed world
is rapidly preparing for a new approach to the economy and technology, in
which energy would be in a different focus. Sustainable energy implies a far
more rational approach to sources and methods of energy use, taking into
account particularly energy efficiency and renewable and cleaner energy.
In economic terms, the measures for sustainable energy include market
deregulation, with the application of the principle “polluter–user pays”.
Sustainable use of non-renewable resources means that the yield from such
exploitation must be reinvested in alternative renewable sources.
Under present conditions, Serbia is exposed to major risks related to
sustainability. It is possible that Serbia get out of the crisis with a significant
impairment of energy systems, especially the public, which would cause huge
imbalances and reduce the chances of the concept of sustainable energy. The
current crisis should not longer be a front for a populist economic and energy
policies, which cover the economic and political opportunism. Otherwise,
deviation of the concept of sustainability is guaranteed. There are certain
assumptions that things are set up differently.
Key words: sustainable energy, economic crisis, energy efficiency, market
infrastructure, renewable sources, restructuring.
[016]
energija
česticama, pepelom, itd, kao
i problem prirodnog limita i
neobnovljivosti njihovih izvora
Ako se posmatra odnos prirodno
koncentrisane energije u drugim
formama (obnovljive energije) kao
što su energija sunca, vetra, vodenih
tokova, biomase, onda su mineralni
izvori zanemarljiva količina,2 ali ako
se pođe od komercijalne strane, onda
su oni još uvek na prvom mestu,
s obzirom da njihovo korišćenje
i eksploatacija ne donose visoke
direktne troškove i brze negativne
ekonomske efekte koji bi uticali na
ukupne troškove. Inicijalni troškovi
investicija za početak eksploatacije
nafte, gasa ili uglja mogu biti veoma
niski, tehnologije već tradicionalne,
dovoljno dugo razvijane i korišćene,
a finalna energija relativno jeftina,
bar prema cenama koje diktira
slobodno tržište, bez političkog i
institucionalnog uticaja.
Radi shvatanja ozbiljnosti situacije,
na evropskom energetskom Internet
portalu www.energy.eu objavljeno je
da će „sve zalihe nafte u svetu biće
iscrpljene 22. oktobra 2047. godine,
i to u 20.58 sati. Prema proračunima
stručnjaka, na osnovu sada poznatih
rezervi i trenutne potrošnje,
rezerve pojedinih fosilnih goriva
biće potrošene vrlo brzo. Prvo će,
procenjuje se, nestati nafte. Sledeći
u redu “ugroženih energenata” je
prirodni gas, čije bi rezerve trebalo
da budu potrošene 12. novembra
2068. godine u 9,25 ujutru, dok će
uglja biti do 19. maja 2140.3
Međutim, srećnija komponenta
budućnosti je što se stvari nikada ne
dešavaju po „liniji“ ekstrapolacije
prošlosti, a tendencije menjaju
uporedo sa saznanjima o sve bližim
limitima, kao i eksternim negativnim
efektima i procenama šteta po
životnu sredinu. Sve u svemu, danas
je na globalnom planu prisutna prava
ofanziva na korišćenje mineralnih
goriva zbog njihovog dejstva na
životnu sredinu, prevashodno na
emisiju „gasova staklene bašte“ i na
globalne klimatske promene, kao i
zbog njihovih prirodnih limita.
Postoje i sasvim drugačija viđenja
stvari, s obzirom da brz i efikasna
prelazak na obnovljive izvore, nije
Postoje danas i određene, ne baš uverljive,
teorije da je nafta sirovina abiogenog porekla,
odnosno da se i dalje stvara u zemlji, što
navodno potvrđuju novootkrivena nalazišta.
Detaljnije o tome u: P. Đukić, M. Pavlovski,
Ekologija i društvo, op. cit. str. 118-119.
3
Prema pisanju Tanjuga, 12. maj 2010
2
izvestan zbog niza ekonomskih i
tehnoloških prepreka. Isključivanje
ugljovodonika iz strukture osnovnih
energetskih izvora daleko je
komplikovaniji tehnološki problem,
nego što se misli usled neuporedivo
niže „energetske gustine“ sunca,
vetra i td, u odnosu na pomenute
izvore, da bi taj način uskoro mogao
postati komercijalan.4 Korišćenje
mineralnih goriva kao ključnih
izvora energije, trajaće mnogo
duže nego što za sada izgleda.
Tržišne informacije i ekonomski
podsticaji da se štedi ono što je
nedovoljno i da se razvija tehnološko
usavršavanje i alternativa, pokazali
su se mnogo pita kao odlučujući
faktor ublažavanja opasnih razvojnih
trendova.5
Nije jednostavno definisati sve izvore
obnovljive energije. Ne samo zato
što ih zaista ima mnogo, već zato što
se neki, bar za sada, samo teorijski
mogu tretirati kao za čoveka pogodni
izvori. Međutim, veliki broj tih
izvora su u prilično rasutom stanju i
nije ih lako koncentrisati u dovoljnoj
količini u tehničkom smislu, a
pogotovo u komercijalnoj formi.
Obnovljivi izvore, kao što je poznato
čine:
- energija vodene snage (na samo
rečnih tokova, već i plime i oseke,
morskih talasa)
- energija sunčevog zračenja
- energija vetra
- energija biomase
- energija nastala spaljivanjem
otpada ili korišćenjem stajskog
đubriva
- geotermalna energija
- energija tektonskih poremećaja
- energija vodonika i drugi oblici
hemijske energije (goriva ćelija),
energija koja se može dobiti
nanotehnologijama6 i sl.
http://www.pregled.com/nauka.phpid_
nastavak=1179&tmpl=nauka_tmpl&tekuca_
strana=1
5
Opklada ekonomiste Džulijana Sajmona i
biologa Pola Erliha, o tome da li će realne
cene baznih metala (hroma, bakra, nikla,
volframa i kalaja) od 1980. do 1990. rasti
(Erlih) ili padati (Sajmon) završila se
ubedljivo u korist ekonomske pognoze. Ali,
možda to i nije bio dovoljno dug interval
ili tipična decenija za dugoročnu analizu.
(Samuleson, Nordhaus, Ekonomija, XVIII
izd, srpski prevod , MATE, Beograd, 2010.
str. 369)
6
Nanotehnologije se zasnivaju na
manipulaciji atomima. To je radikalno
tehnološko rešenje koje zahteva kontrolisano
korišćenja kvantova i u energetici tek
nagoveštava jednu “inovativnu teoriju
mogućeg”, iskorišćenja za stvaranje
alternativne energetske mreže (Džejms
Kanton, Ekstremna budućnost, str. 54-55.)
4
[017]
Svi obnovljivi izvori energije ne
mogu da se tretiraju na isti način.
Na primer, hidroenergija, kao
komercijalni izvor elektroenergije
upotrebljiv više od jednog veka,
može smatrati delom klasične
energetike. To nikako ne znači da
ova forma energije ne treba da ima
preimućstvo nad sagorevanjem
fosilnih izvora. Međutim, upotreba
rečne vodene snage ima granice,
odnosno iskoristljivost vodnoenergetskog potencijala koja se u
slučajevima nekih zemalja prelazi
preko 90%, ali je u slučaju Srbije taj
procenat oko 60%.
Zemlje Evropske unije usvojile
su sopstvenu strategiju čistije i
obnovljive energije, odnosno održive
energetike. Ona se zasniva na ideji
da EU do 2020. godine treba da
podigne učešće obnovljivih izvora
u ukupno utrošenoj energiji na
20%, ali da i za isti procenat smanji
emisiju gasova „staklene bašte“ kao
i da za 20% povećaju energetsku
efikasnost. To su veoma ambiciozni
ciljevi koji se (svaki ponaosob)
tiču i ekonomsko-socijalne i
ekološke održivosti. Međutim,
obnovljivi izvori u velikoj meri se
tiču eksternalija i uloge prirodnog
kapitala. Renta na neobnovljive
prirodne resurse posebno je izražena
kao problem strategija energetskog
razvoja. Da li je ekonomski održivo
korišćenje energenata koje se zasniva
samo na slobodnom delovanju tržišta
i tehnološkim promenama koje su
izraz traganja za alternativom usled
iscrpljivanja i povećanja cena po tom
osnovu?
2. Globalna slika održivost, projekcije
i izazovi
Treba imati u vidu prosečne
energetske potrebe današnjeg
čoveka, čiji je broj od blizu 7
milijardi ljudi na Planeti, kao i
mogućnosti savremene tehnologije
da te potrebe usaglasi sa prirodnim
izvorima. Ako se tako stvari postave,
onda sledi zaključak da su klasična
energetika nafte, uglja i gasa trenutno
nešto bez čega nema civilizovanog
života, ali i da samo sa tim
primarnim izvorima pri postojećem
rastu ekonomske aktivnosti i tempu
podizanja energetske efikasnosti,
čovečanstvu nema spasa. Tačnije
rečeno, oslanjanje na klasične izvore
je nužno, ali nikako ne i opravdano,
ili održivo kako se to u najvećoj meri
danas radi.
Primera radi, evo upoređenja.
Današnji žitelj OECD troši preko
energija
Slika 1 Kretanje strukture potrošnje primarne energije u svetu od 1971. do 2025.
sa projekcijama IEA
dvadeset puta više energije od
prosečnog stanovnika Afrike.
Pri tome je energetska efikasnost
Japana trideset puta veća u odnosu
na žitelja Azerbejdžana. Ali za
nas su relevantni podaci koji se
tiču Evropske unije i zemalja u
okruženju. Pokazatelji utroška
energije po jedinici novčanog
proizvoda najbolja su recipročna
slika energtske efikasnosti.
Problemi sa neobnovljivim izvorima
i interesovanje za obnovljivu
energiju postali su aktuelni 1975.
i 1979. u svetlu dva naftna šoka,
od kada učešće nafte u globalnog
potrošnji energije opada sa blizu
jedne polovine (na vrhuncu naftne
ere - početak sedamdesetih) na oko
35% u današnjem svetu. Ugalj je
sa oko 40% u potrošnji primarne
energije do 2005. pao na svega 24%
a do 2025. se predviđa pad na svega
9%.
Prirodni gas kao relativno „čista“
varijanta otpočeo je svoju ekspanziju
uporedo sa smanjivanjem interesovanja za preskupu naftu i prljavi
ugalj. Učešće gasa je sa 16% (1971.)
povećano na 23% (2005.) a zatim bi
trebalo da raste do 32% do 2025.
Budućnost slike globalne energetike
obeležavaju sledeće teškoće i procesi
od interesa za održivost:
(1) Nepoznanice rasta. Prvi izazov
za održivost globalne energetike biće
ekonomski rast. Prema projekcijama
(Međunarodne agencije za energiju)
IEA, BDP sveta će do 2025. rasti
po stopi od oko 3%. Kina Indija
i Jugoistočna Azija imaće rast po
prosečnoj stopi od 5,1% a BDP
zemalja u tranziciji bi trebalo da
raste do 4,4%. Razume se da će
to prouzrokovati rast tražnje za
energentima i porast globalne
potrošnje energije za 40%. Pokazuje
se da globalni rast BDP treba da
raste nešto brže od rasta potrošnje
energije. Dakle, pretpostavlja
se relativno intenzivan rad na
energetskoj efikasnosti.
(2) Strukturne promene. Drugi
izazov je promena strukture,
odnosno, učešće pojedinih izvora
primarne energije. Naime i 2025.
biće dominantan udeo fosilnih
goriva, koja će učestvovati sa oko
50% u globalnoj potrošnji primarne
energije. Upotreba nafte rašće 1,9%
gasa 2,2 a uglja 1,6% . U zemljama
u razvoju 2025. godine će živeti
85% svetske populacije, a one će
biti odgovorne za tri četvrtina rasta
potrošnje energije. Prosečan godišnji
rast potrošnje energije u ovim
zemljama, biće 3,2%, dakle brži
od rasta globalnog BDP, što znači
da će se one, pod pretpostavkom
da sa ostatkom sveta dele prosečne
stope ekonomskog rasta i tada biti
energetski manje efikasne. A u
razvijenim industrijskim zemljama
povećanje potrošnje energije
godišnje biće u proseku 1,1%.
Prema istraživanima IEA ukupna
potrošnja primarne energije u
odnosu na 1971. povećana je za 84%
dostižući nivo od 10000 miliona tona
ekv. nafte (Mtoe). Za tri decenije
sa kraja XX veka prosečna ukupna
potrošnja primarne energije rasla
je 2,1% dok je globalna populacija
rasla po stopi od 1,6% a svetski BDP
je rastao po stopi od 3%. Iako je
zahvaljujući tim trendovima smanjen
energetski intenzitet, potrošnja
primarne energije i dalje vrtoglavo
raste, pre svega usled porasta
[018]
ekonomske aktivnosti i životnog
standarda zemalja u razvoju.
(3) Energetska efikasnost.
Pojednostavljeno rečeno energetska
efikasnost je sposobnost neke
privrede da uz datu količinu utrošene
energije generiše veću ili manju
novododatnu vrednost brutodomaćeg proizvoda. Većina zemalja
sveta opredelila se da tehnološkim
inovacijama, boljom organizacijom
sistema, zakonima i podsticajima
podiže stalno energetsku efikasnost
i tako izbegava zamke neodrživih
rešenja, cenovnih udara, ekološke
degradacije i bezbednosnih rizika
koje donosi nekontrolisana u i
prevelika upotreba energije po
jedinici proizvodnje. Mere koje
su preduzimane u cilju smanjenja
upotrebe energije i tehnološkog
tranzita ka korišćenju u većoj meri
drugih faktora, kao što je znanje
na primer, brojne su, ali je prva
pretpostavka za njihovo delovanje
viša cena nečega što jeste ili tek treba
da postane retko i dragoceno. Bez
ekonomske komponenete energetska
održivost zapravo i nema smisla.
3. Izazovi ekonomske krize
u Srbiji
Usporavanje rasta svetske privrede
2008. pretvorilo se u oštru globalnu
krizu koja traje već tri godine, ali sa
naznakama da se svetska ekonomija
pokrene iz mrtvila 2011., uz opasne
ožiljke na području zaposlenosti,
investicija i standarda života. Srbija
je, radi prevladavanja sopstvene
krize nezvanično prihvatila novi
model rasta, odnosno koncept
ekonomskog razvoja od 2011. do
2020. godine, koji je promovisan
kao projekat.7 Zapravo, nije potpuno
jasno da li je „strategija“ koja je
promovisana na kongresu vladajuće
partije u celini i državna strategija,
ali se o njoj govori kao o vladinoj
strategiji. Glavna promena pristupa
je u tome što strategija polazi od
toga da je Srbiji potrebno mnogo
više investicija, a manje potrošnje
i zaduživanja nego do sada.
Dosadašnji model rasta, zasnovan
na prihodima iz privatizacije,
stranih donacija, rasta ino-kredita
i prekomernog uvoza, treba da se
zameni konceptom ekonomije koja
podstiče investicije, izvoz i nova
radna mesta, a sputava potrošnju.
Post-krizni model ekonomskog rasta i
razvoja Srbije od 2011-2010., dokument
publikovan 2010, sredinom 2010 podržan od
USAID-a, Fonda za razvoj ekonomske nauke
Ekonomskog fakulteta, Beograd 2010, u
daljem tekstu – Postkrizni model
7
energija
3.1. „Novi model rasta“ – planski
zadaci i ciljevi
Tzv „novi model rasta“, pod nazivom
Postkrizni model ekonomskog rasta i
razvoja Srbije 2011-2020,8 obuhvata
uglavnom ono što je već mnogo
puta argumentovano predlagano u
kritičkim ekonomskim krugovima.
Ključni planovi sadržani u modelu su
sledeći:
- rast investicija po stopi od 9,7%
godišnje, za što je neophodan novi
podsticajniji privredni ambijent;
- podrška poljoprivredi i
prerađivačkoj industriji radi porasta
proizvodnje i izvoza razmenljivih
dobara;
- ulaganje u infrastrukturu, ne
samo železnicu i puteve, već i u
informatičku infrastrukturu.9
A osnovni ciljevi koji proističu iz
razvojnih planova su sledeći:
- rast investicija u BDP tako da na
kraju perioda to učešće bude 28%;
- učešće potrošnje u BDP u trendu
opadanja tako da na kraju iznosi ne
više od 81%;
- prosečna stopa rasta BDP 5,8%
tako da na kraju perioda BDP Srbije
iznosi 52,7 milijardi evra odnosno
8.000 evra po stanovniku;
- rast zaposlenosti od 16,9% šta
podrazumeva 430.000 novih radnih
mesta
Međutim, kritički posmatrano,
suštinska pitanja mogu se navesti i
ovako:
- Ko će sve da zaposli toliko novih
radnika ako ne država? A to nikako
ne može da bude održivo „rešenje“.
A, ako je to plan i za privatni sektor
postavlja se pitanje – kako povećati
konkurentnost, a da se ne ugrozi
produktivnost rada?;
- Kako obezbediti neophodnu stopu
rasta od blizu 6% u proseku
godišnje? U protekloj deceniji, i
pored povoljnih uslova zabeležen je
prosečni rast od 4,2% godišnje. Pri
tome je registrovan devizni priliv
od preko 60 milijardi dolara po
osnovu donacija, stranih direktnih
investicija, privatizacije, poraste
a eksternog duga. Na većinu tih
okolnosti ne može se više računati?
- Kako pri takvoj stimulaciji rasta
kontrolisati inflaciju? Ona se, po ko
Dokument su podržali i izdali USAID i Fond
za razvoj ekonomske nauke Ekonomskog
fakulteta , Beograd 2010, u daljem tekstu –
Post-krizni model.
9
Ibidem
8
Slika 2 Uporedni prikaz inflacije merene rastom maloprodajnih cena kao i stopa
rasta BDP na prethodnu godinu, prosečnog i kumulativnog rasta 2010/2000
zna koji put, mora radikalno obarati
da bi bila ispod 5% godišnje, što
će delovati prorecesiono. A uz
kolebljivu i nedoslednu bitku protiv
inflacije, ekonomija Srbije ne može
ponuditi održivu makro-ekonomsku
stabilnost, pa definitivno ni
impresivan i održiv rast.
3.2. Održivost makro-ekonomskih
rezultata: prethodna iskustva
Održivi rast je samo deo integralnog
koncepta održivog razvoja koji je
usvojen kao strateški koncept za
Srbiju u maju 2008. godine, kada u
Srbiji efekti globalne krize još nisu
bili ni na pomolu. Dakle, prema
već davno usvojenoj Nacionalnoj
strategiji održivog razvoja
konstatovano je da je u načinu
upotrebe BDP-a u Srbiji još od 2001.
došlo do tendencije dominacije
lične i kolektivne potrošnje i do
nedovoljnog investiranja u odnosu
na potrebe društva.10 U protekloj
deceniji, većina razvojnih učinaka,
bili su u senci mnoštva mikro rizika
poslovanja kao što su: ekonomska
nestabilnost, korupcija, krađa i
kriminal, neefikasna administracija,
tehničko-informacione slabosti
države i poslovnog sektora,
socijalno-psihološki otpori
reformama, netolerancija i odsustvo
socijalnog dijaloga, socijalna
inkluzija, slaba zaštita životne
sredine i neobnovljivih resursa….
Svaki od parcijalno ostvarivanih
ciljeva dostizao je veoma brzo
10
Nacionalna strategija održivog razvoja,
pogledati monografiju Održivo napred, Vlada
Republike Srbije, Beograd 2008, str. 26, 27.
itd. Inače, ovaj deo teksta Strategije dovršen
je već početkom 2007. i nakon višemesečne
javne rasprave u više od 20 gradova Srbije
i Beogradu, usvojen je na Sednici Vlade 9.
maja 2008.
[019]
kulminaciju i limite, koji su bili
uslovljeni smanjenjem stranih
investicija ili deviznog priliva,
smanjenjem tražnje sa eksternog
tržišta, eksternim cenovnim udarima
(nafta, metali, hrana i druge sirovine)
ili socijalno-konfliktnim situacijama,
protestima, skorim izborima,
slabošću vlade ili novim koalicijama
na vlasti. Tako je u protekloj deceniji
tri puta dolazilo do pada inflacije na
jednocifreni nivo, a da je pri tome
prosečni godišnji rast maloprodajnih
cena 13,5%, dok je kumulativni
indeks rasta bio 248%. Pri tome je
ostvarena skromna stopa rasta BDP
od 4,18% u proseku, a ukupno 57%
(Slika 2.). Nakon 2000, uprkos niskoj
osnovi i visokim početnim stopama
rasta od oko 5%, već krajem
decenije došlo do krize ekonomskog
rasta, dodatno potencirane globalnom
ekonomsko-finansijskom krizom.
Počeci druge decenije XXI veka
su, za Srbiju, u znaku ogromnog
rizika od rastuće inflacije i opšte
ekonomske nestabilnosti, daljeg
„pada“ dinara. Velika su iskušenja
vlade u suočavanju sa štrajkovima
zaposlenih u javnim službama u
situaciji kada su godišnji anuiteti
za servis stranog duga dospeli
do nivoa jedne desetine BDP-a.
Stopa nezaposlenosti je bila u
padu kratko vreme nakon 2007. da
bi u vreme krize opet eskalirala,
ka vrednosti od čak preko 19%.
Socijalne prilike, vezane za rast
siromaštva, položaj najvećeg dela
penzionera i pripadnika ranjivih
društvenih grupa, pa i dela (ne)
zaposlenih, predstavljaju ogroman
teret za posustalu ekonomiju od koje
se tek očekuju odricanja, štednja i
investicije na račun tekuće potrošnje.
Prema tome, put Srbije u protekloj
deceniji, bio kolebljiv, nestabilan,
energija
a njegovi rezultati u poređenju
sa sličnim ekonomijama, veoma
skromni. Sve četiri vlade
formirane od 2001-2008. vodile
su kontroverznu i nedoslednu
ekonomsku politiku, naročito kada
je reč o strukturnim promenama i
tržišnim reformama. S tog stanovišta,
čak i čisto ekonomski gledano, Srbija
nije dosledno sprovodila održivu
ekonomsku, niti energetsku politiku.
Da li je došlo do preokreta u tom
pogledu?
3.3. Neekonomske determinante
održivog rasta - opet
institucije
Današnja Srbija po bruto-domaćem
proizvodu, usled mnoštva katastrofa
koje su je zadesile tokom poslednje
dve decenije (raspad tržišta, sankcije,
ratovi, bombardovanje, političke
razmirice, atentat na premijera,
globalna finansijska kriza) tokom
2010. bila još uvek na nivou od
svega 75% u odnosu na onaj iz
1989. Uz projektovanu (izuzetno
ambicioznu) prosečnu stopu rasta od
5,8% za narednih deset godina BDP
Srbije bi mogao dostigne za 76%
realno viši nivo od stanja u 2010.
godini, kao i indeks od 132 u odnosu
na stanje od 1989. Pri takvom
scenariju dostizanje nivoa iz 1989.
desilo bi se između 2014. i 2015.
godine. Srbija je posle 2000. godine
izašavši iz međunarodnih sankcija,
podržana masovno od strane
donatora, MMF-a i Svetske banke.
U tom periodu, u zemlji je optočela
privatizacija i intenzivan priliv
sredstava od stranih doznaka. Znatan
deo međunarodne pomoći odnosio
se na energetiku. To na žalost nije
nigde precizno evidentirano. Srbija
je takođe, bar do 2006. godine, imala
veoma brzi rast stranih direktnih
investicija, a eksterni dug je veoma
dinamično rastao. Konačno,
tadašnji oporavak Srbije dešavao
se na izrazito niskoj ekonomskoj
osnovici (BDP od svega 10 milijardi
dolara) uz dinamičan rast potrošnje
i standarda, pa prema tome i11 uz
daleko širu podršku građana.
Ako se u jednom, daleko skromnijem
scenariju zamislo ekonomski rast
i razvoj Srbije u drugoj deceniji
XXI veka, to bi onda moglo da
znači da bi Srbija, uz povoljne
11
U momentu nastanka ovog teksta saopšteno
je da je spoljni dug Srbije dostigao blizu 24
milijarde evra, što bi u odnosu na procenjeni
BDP od 29 milijardi evra iznosilo čak preko
80% DDP.
Slika 3
Srbija i svet BDP tokom poslednje dve decenija sa projekcijama za narednu (4,5% rasta plavi i 5,8% crveni indikatori)
eksterne okolnosti
Slika 4 Uporedna energetska zavisnost Srbije i EU
(priključivanje EU
i uspešna saradnja
sa međunarodnom
zajednicom, kao i
uspešni pregovori sa
Kosovom) mogla da
zabeleži prosečnu
stopu rasta jedva
do 4,5% godišnje,
što je na Slici 3.
predstavljeno tamnim
stubićima nakon 2010.
Pri tome treba
podsetiti da je
prosečni rast od
4,2% zabeležen u
deceniji 2001-2010. Razume se da je trasira održivu energetsku budućnost,
pre svega u kontekstu pridruživanja
ključna globalna pretpostavka za to
Evropskoj uniji. Naime, tu najpre
da ne dođe do produžetka globalne
treba imati u vidu zajednički
finansijske krize ili novih političkih
interes, jedinstveni privredni prostor
zaoštravanja u regionu. U tim
uslovima, BDP Srbije bi tek 2017.
i međuzavisnost snabdevanja i
godine dospeo do nivoa na kome je
energetske sigurnosti, posebno sa
već bio 1989, ali bi se 2020. zadržao stanovišta potreba za orijentaciju ka
na indeksu 117. Što se tiče potpisnika efikasnijoj, „čistijoj“ i u što većoj
ove knjige, pod uslovom da to bude
meri obnovljivoj energiji.
rezultat kvalitetnog rasta, to uopšte
Srbija je danas, kao i Evropa, skoro
ne bi bio skroman učinak, naročito
u celini relativno visoko uvozno
ako bi se zasnivao na ekonomski
energetski zavisna, kada je reč
zdravim i održivim osnovama.
gotovo o svakom obliku primarne
energije. Slika 4. pokazuje da je
4. Energetika na udaru
ukupna energetska zavisnost Srbije
krize – slučaj Srbije
(oko 40%) ipak nešto manja od
Energetika Srbije, deset godina
evropske koja iznosi blizu 60%.
nakon promena koje su je zahvatile
Međutim, kada su u pitanju prirodni
krajem 2000. nije na izdisaju kao što gas i nafta, dva trenutno najtraženija
je to slučaj sa mnogim industrijskom energenta na međunarodnom tržištu,
i privrednim granama. Međutim, ne
tu Srbija stoji nešto lošije .
može se ni slučajno reći da je njen
4.1. Uporedna energetska
razvoj u skladu sa potrebama ljudi i
efikasnost: Srbija i okruženje
praksom održive energetike u Evropi
i svetu.
Energetski intenzitet zemalja u
okruženju može se videti sa Slike 4.
Pri strateškom pozicioniranju ka
U EU 25 (pre pristupanja Bugarske i
održivosti neophodno razmotriti
Rumunije) za proizvodnju vrednosti
relativne pozicije i izglede Srbije da
[020]
energija
i energetika (bez
Elektroprivrede).
Oni troše
tri četvrtine
energije koju
koristi cela
ekonomija.
Povećanje
efikasnosti u
njima je ključ
za energetsku
efikasnost
čitave privrede.
Za bitnu
rekonstrukciju
i tehnološku
modernizaciju
ovih grana u
Srbiji u vreme
krize definitivno
nema novca. A
svako značajnije
povećanje
veoma
niskog nivoa
industrijske
proizvodnje
zahtevaće
daleko više električne energije i to
u stanju dotrajavanja mnogih od
dotrajalih kapaciteta. Investicije
u elektro-energiju su jedan od
energetskih prioriteta današnje
i buduće Srbije. To je međutim,
pitanje, ne samo ulaganja već
i dizajniranja efikasnih modela
daleko više racionalizacije, štednje,
podizanja efikasnosti i efektivnosti
sistema, kao i plaćanja svih računa
(internih i eksternih – pa čak i onih
minulih) za elektroenergiju. Prema
određenim merama i poređenjima
koje su pravljene nakon 2000.
godine, ispostavilo se da je Srbija u
ogromnom zaostatku po energetskoj
efikasnosti, ne samo za zemljama
Evropske unije, već i za većinom
onih u okruženju.
Što se tiče zemalja OECD 2005.
godine, Srbija je bila 4 puta manje
energetski efikasna od njih. Međutim
u Srbiji je nešto brže rastao dolarski
proizvod po stanovniku, ne samo
u odnosu na referentne i slične
ekonomije već i zbog aprecijacije
kursa dinara, što je uslovljavalo da
dolarski bruto proizvod raste brže
nego realni dinarski, odnosno onaj
meren po unutrašnjoj kupovnoj
snazi dinara. Tako je došlo do bržeg
rasta dohotka izraženog u evrima ili
dolarima, što je na veštački način
približilo Srbiju tim zemljama.
Energetska efikasnost se ipak
povećala, kao što se prethodno
povećavala u zemljama u tranziciji,
koje su ne tako davno postale deo
Slika 5 Uporedna energetska intenzivnost najrazvijenijih
zemalja EU 25, Srbije, nekih skorašnjih članica EU i
dela zemalja u tranziciji
od 1000 američkih dolara bilo
potrebno utrošiti energiju u iznosu
od oko 0,25 tona ekv. nafte, u
Uzbekistanu čak 3,25t ekv. nafte
a u Srbiji oko 1,7t ekv. nafte. Od
Srbije su u to vreme bila energetski
intenzivnije Rusija i Moldavija,
dok su okolne zemlja kao što su
Rumunija i Bugarska imale nižu
energetsku intenzivnost, da se i ne
pominju Slovenija i Hrvatska koje
su bile energetski efikasnije bar tri
puta od Srbije. Iz aspekta uporedivih
vrednosti prema kupovnoj snazi,
stvari stoje malo drugačije.
Energetska efikasnost Srbije,
uz uporedive cene, u odnosu na
Evropsku uniju niža je za oko 70%.
Sigurno je da će se manje razvijene
zemlje u ekonomskom i tehnološkom
smislu pokazati kao manji potrošači
energije, ali zato i kao energetski
manje efikasni. Osnovni podaci su
ponekad kontroverzni. I razvijeni i
prirodno bogati mogu biti energetski
neefikasni ali, kada bi to bio slučaj
u dugom roku, nikada ne bi ostali
među bogatima i razvijenima. Kada
je reč o električnoj energiji, uštede
imaju najviše šansi u stambenim i
poslovnim zgradama koje učestvuju
u finalnoj potrošnji sa oko 40%.
Međutim, najveći potrošači
električne energije u Srbiji,
među ekonomskim sektorima su
hemijska industrija i industrija
građevinskog materijala, crna
metalurgija, prehrambena industrija
[021]
Evropske unije. Ali, izgleda da je
ključi razlog povećanje njihove
energetske efikasnosti bila cena
energije, naročito električne.
U Srbiji je i danas cena električne
energije jedna od najnižih u regionu.
Ali evo računice koja proističe iz
današnje vizure. Ako se bruto domaći
proizvod Srbije iskaže na bazi
odnosa kurseva valuta (zvaničnog
tržišnog odnosa evra i dinara, na
primer) pokazuje se da je BDP
Srbije u 2009. i 2010. verovatno u
opadanju, nešto većem nego realno)
tako da on ukupno iznosi nešto ispod
29 milijardi evra, a po stanovniku je
to jedva preko 4.000 evra godišnje.
Ako se za takvu ekonomsku
aktivnost uporedi utrošena energija
za jedinicu proizvoda, recimo 100
evra u Srbiji i u Evropskoj uniji,
dobija se podatak da je energetski
intenzitet Srbije meren potrošnjom
primarne energije po jedinici
proizvoda veći 3,1 put u odnosu na
prosek zemalja EU.
Međutim, ukoliko se srpski BDP
iskaže prema paritetu kupovne snage
(PPP) ispada da je tako uporediva
energetska efikasnost Srbije u odnosu
na EU nešto manja od 3 puta, tačnije
za 2008. godinu srpski BDP bio bi
37% evropskog. A onda, upoređenje
energetske efikasnosti govori da
je potrošnja primarne energije po
stanovniku u Srbiji, 1,6 puta veća
nego u Evropskoj uniji.
Srbija ima nešto veće učešće
obnovljivih izvora u ukupnoj
potrošnji energije, u odnosu na
EU, samo zahvaljujući visokom
udelu hidroenergije u proizvodnji
električne energije (od 26-29% u
proseku po godinama, zavisno od
hidrološke situacije). što je u ukupno
utrošenoj energiji Srbije u 2008. bilo
je 13%. Međutim, to nikao ne bi
moglo da posluži kao ključni adut za
koncept održive energetike.
4.2. Energetska politika na udaru
U Srbiji se i dalje vodi, u dobroj
meri neodgovorna i populistička
energetska politika, u senci dnevne
politike. Jeftina električna energija
samo je jedan od problema koji se
tiče državne regulacije, na koju se
po pravilu izgovaraju energetske
kompanije za loše poslovanje i
hroničnu ekonomsku neefikasnost.
A neefikasnost je, prirodna posledica
monopola i nedostatka konkurencije.
Drugi, paralelni problem su visoki
troškovi, interni gubici, korupcija.
Mnogi pokazatelji govore o tome
da je cena električne energije
energija
netransparentna i ne važi u istoj
meri za sve, budući da postoje
mnogi privilegovani potrošači,
tarife i proseci koji govore da
cene električne energije nisu u
dovoljnoj meri ekonomske i tržišne,
niti su pravične u socijalnom
smislu. Električna energija u
Srbiji najjeftinija u regionu, a
četiri do pet puta jeftinija nego u
najrazvijenijim zemljama EU. Pri
tome treba imati u vidu da Srbija
aplicira za status kandidata za EU.
Ona je. 2004. godine potpisom
na Sporazum o slobodnom tržištu
električne energije, pristupila na
drugi način delu evropskog tržišta
energije, obavezujući se na slobodno
trgovinu i održivu energetiku u
domenu električne energije. Nakon
raspada druge Jugoslavije, Srbija
je nasledila izrazito populistički
pristup energetici iz navodnih
socijalnih razloga. Još i danas se u
definisanoj energetskoj politici mogu
naći reminiscencije o socijalnoj
pravičnosti pojedinih mera.
To ne može imati opravdanja,
pri monopolističkoj poziciji bilo
koje javne kompanije. Pored
deregulacije i ekonomizacije elektroenergetskog sistema, u Srbiji će biti
potrebna reorganizacija i temeljna
rekonstrukcija načina proizvodnje
i potrošnje energije. Bitna promena
ponašanja u potrošnji i proizvodnji u
pravcu štednje, moguća je ne samo
uz nove i više cene već na osnovu
podsticaja za stalno podizanja
energetske efikasnosti.
6. Ka održivoj energetici
Srbije
Krupan zadatak preostaje za
definisanje budućnosti održive
energetike u Srbiji, koja bi morala
da bude daleko čistija, efikasnija, i u
većoj meri obnovljiva i perspektivna.
Ta varijanta ima smisla samo u
tržišnim uslovima odnosno daelko
brže ekonomizacije energetike u
celini.
Odnosi cena, sa stanovišta današnjih
direktnih parametara, nisu baš
povoljni za alternativu obnovljive
energetike. Zbog toga se, u
izvesnom smislu oseća „zamor“ u
nekim zemljama EU koje podstiču
obnovljivu energetiku, između
ostalog novcem poreskih obveznika.
Dokle će i po koju cenu oni to
tolerisati? Srbija je u tom pogledu
na samom početku. Pri tome treba
imati u vidu da će „prljava“ varijanta
energetike dominantno zasnovane na
uglju još dugo ostati naša sudbina.
Istovremeno se mora
Slika 7 Uslovi i pretpostavke za održivu energetiku u
urgenbtno raditi na
Srbiji: relacije prema EU
rekonstrukciji sistema
a i samog koncepta
dalejg razvoja ka
održivosti.
Ta pitanja, na žalost
nisu mnogo aktuelna u
strateškim odlukama i
stavovima Srbije kada
u fokusu strategija
održive energetske
budućnosti. Po logici
stvari u kriznim
uslovima. Srbiju
danas daleko više
od podsticaja koji
(interlanizovanih) eksternalija
se čine za obnovljive energetike,
sa jedne, kao i stimulacija sa
obespokojavaju nestabilna, skupa,
druge strane, ali pre svega na
„prljava“ i tehnološki zastarela
bazi konkurencije, isključivanjem
„klasična“ energetika.
političkih monopola na programe
Međutim, ekonomska kriza će,
i projekte
kad-tad proći i Srbija će se suočiti
sa trasiranjem onoga što čini
(3) Podsticaji za čistiju i obnovljivu
prihvatljivim rešenjima u energetici,
energiju treba da budu bazirani
u pogledu održivosti.
na celovitoj cost-benefit analizi
posledica klasične energetike,
Održiva energetika bi se mogla
kao i na primerenim i ekoniomski
uslovno definisati kao takav sistem
održivim podsticajima za
energetske proizvodnje, distribucije
obnovljive izvore.
i potrošnje, koji stalnim naučnim
istraživanjima, podizanjem
(4) Restrukturiranje,
eko-energetske efikasnosti,
demonopolizacija i
energo-štednim programima itd,
dekoncentracija javnih
ekonomskim i organizacionim
energetskih sistema treba
merama obezbeđuje napredak u
da se odvija uz strogu
funkcionisanju energetike kao dela
parlamentranu kontrolu
ekonomskog sistema, ali i koja znači
poslovanja i profesionalizaciju
bolje ekološke i socijalne uslove
njihovog upravljanja (uvođenje
njenog korišćenja. Šta bi nakon
tržišta energije, privatizacija
svega moglo da se navede kao
i organizacione promene koje
esencija neophodnih strateških mera
povećavaju efikasnost).
za održivi razvoj energetike u Srbiji?
Nije izvesno da će u nas, a ni u
(1) Revitalizacija ekonomski i
svetu u celini, preovladati scenario
tehnološki stabilne energetike u
održive energetike. Možda će čak
Srbiji postaje zahtev vremena i
s vremena na vreme, preovlađivati
uslov održivog razvoja u svakom kratkoročni i čisto ekonomski
smislu. Ekonomske reforme,
kriterijum. Međutim, energetika
privredni rast i društveni razvoj,
će u narednim decenijama a
postavljaju niz ekonomskih i
verovatno i u čitavom veku biti
drugih izazova koji ne bi smeli da jedan od ključnih izazova održivosti
ostanu u senci krize;
i opstanka ljudi na Planeti, kao i
(2) Ekonomija energije predstavlja
temeljna pretpostavka održivosti
niz mera kojima se uspostavlja
razvojnih tokova na nacionalnom
tržište i razvoj energetskog
nivou. Utoliko pre, energetska
sektora na bazi konkurencije i
budućnost se ne sme prepustiti
slobodne inicijative energetskih
neodgovornim i kratkomislećim
subjekata, a koja znači veći izbor političarima, pragmatičnim
za potrošače, kao i cena koje
kratkoročno orijentisanim
sadrže ekološke troškove, uz
ekonomistima ili jednostranim
promociju štednja energije kao
ekspertima specijalistima za ovaj ili
nacionalne vrednosti i principa;
onaj oblik energije. Održivi razvoj
(3) Energetska efikasnost kao
u celini, treba da postane most koji
nacionalni prioritet održive
objedinjava pomenuta načela, struke,
energetike, podrazumeva
vladin, poslovni i civilni sektor, kao
podsticaje, bazirane na
najprihvatljivije rešenje za inače
osnovu ekonomskih cena
neizvesnu energetsku budućnost.
[022]
energija
Prof. dr Dejan Ivezić, dr Marija Živković
Literatura
„Soot, steam, supply and a hole
in Pennsylvania“, The Economist
December 25th - 31st 1999
Centar za energetiku, Rudarsko-geološki fakultet, Univerzitet u Beogradu
Miodrag Gluščević
Stalna konferencija gradova i opština Srbije
Džejms Kanton, Ekstremna
budućnost, CLIO, Beograd, 2010.
UDC: 620.9 : 338.2.001.6
Đukanović S, Primena sunčeve
energije kroz vekove, Međunarodno
savetovanje “Energetika 2007”
Đukić P., „Ekonomska dimenzija
ekološke racionalnosti – koncept
održiviog razvoja Srbije“, u
monografiji Ekološki izazovi Srbije:
radovi sa okruglog stola održanog
na Paliću 21. jun 2009. (Torbice
Dušan (ur.), Otvoreni univerzitet
Subotica, Festival evropskog filma
„Palić“, Subotica 2010.
Evropska politika i
javno-privatno partnerstvo u
oblasti energetske efikasnosti
Đukić P., „Kriza kao stanje ili faktor
razvoja: Svet i Srbija“, u tematskom
zborniku, Kriza i razvoj, Centar za
ekonomska istraživanja Instituta
društvenih nauka, Beograd 2010,
Uređivači odbor/ recenzenti: prof.
dr V. Vukotić, S. Maksimović , V.
Goati, prof. dr D. Šuković, dr V.
Radovanović,
Sažetak
Energetska efikasnost je jedan od najefikasnijih i ekonomski najpovoljnijih
načina za postizanja održivog razvoja energetskog sektora. S obzirom da su
gradovi su najznačajniji i najveći potrošači energije, podizanje parametara
energetske efikasnosti u njima je od velikog značaja. U ovom radu je ukratko
predstavljena regulativa EU u oblasti energetske efikasnosti sa akcentom
na inicijative vezane za lokani nivo. Razmotren je koncept Preduzeća za
pružanje usluga u oblasti energetike (Energy Service Company - ESCO) i
detaljno su dati različiti modaliteti njihovog rada.
Ključne reči: energetika, energetska efikasnost, ESCO.
Đukić P., Pavlovski M., Ekologija i
društvo,Ekocentar, Beograd 1999.
Filipović M. i Đukić P.,
“Sustainability of Development
Process in Serbia”, International
Conference “Contemporary of
Challenges of Theory and Practice in
Economics”, Faculty of Economics,
Belgrade 26.09.07/29.09.07,
Monograph: “Economic Policy
and development of Serbia”, p.p.
51-62 ed. Gojko Rikalović, Stevan
Devetaković
Samjuelson, Nordhaus, Ekonomija
XVII izd, MATE, srpski prevod,
Beograd 2010.
http//www.mem.gov.rs Energetska
politika Srbije
Todorović M. D., „Fotonaponski
sistemi korišćenja energije Sunca“,
autorski deo „Studije energetskog
potencijala Srbije za korišćenje
sunčevog zračenja i energije vetra“
(NPEE, ev. br. EE704-1052A,
Projekat MNT Republike Srbije,
Centar za multidisciplinarne studije,
Univerzitet u Beogradu, 2004.,
elektonska verzija
Nacionalna strategija održivog
razvoja, u monografiji Održivo
napred, Vlada Republike Srbije,
Beograd 2009.
EU Policy and Public-Private Partnerships in Energy
Efficiency at Local Level
Energy efficiency is one of the most effective and economically most
appropriate ways for achieving sustainable development of energy sector. The
cities are the most important and largest energy consumers, so raising energy
efficiency parameters in them are of great importance. This paper briefly
presents the EU regulations on energy efficiency, focusing on initiatives
related to local level. The article reviews the concept of the companies that
provide services in the field of energy (Energy Service Company - ESCO) and
details the various modalities of their work are described.
Key words: energetics, energy efficiency, ESCO.
O
drživi razvoj energetike
podrazumeva korišćenje
obnovljivih izvora energije, primenu
mera i tehnologija energetske
efikasnosti ali i energetski
racionalnije ponašanje. Primena
mera energetske efikasnosti dovodi
do smanjenja emisije ugljendioksida
i ostalih negativnih uticaja na
životnu sredinu koji ovaj sektor
proizvodi, obezbeđuje povećanje
sigurnosti snabdevanja energijom
i raskida linearnu vezu između
ekonomskog rasta i povećanja
potražnje za energijom, uz značajan
doprinos povećanju konkurentnosti
nacionalnih privreda. Zbog svega
navedenog Evropska unija čini
snažan napor kako bi pokrenula i
[023]
ojačala programe koji promovišu
energetsku efikasnost na svim
nivoima evropskog društva.
Gradovi su najznačajniji i najveći
potrošači energije. Preko polovine
ukupne emisije gasova sa efektom
staklene bašte se ostvari u
gradovima. Oko 80% populacije
danas živi i radi u gradovima, a tu se
i troši skoro 80% ukupne energije.
Pri tome, najveći deo te energije
se troši za potrebe grejanja, što
neminovno dovodi do ekoloških
problema. Osim toga, očigledan
je i problem u vezi sa transportom
i obezbeđivanjem različitih vrsta
goriva. Potrebe industrijske
energetike pored korišćenja energije
energija
za zadovoljenje toplotnih potreba
uključuju i specifičnu potrošnju u
vezi sa konkretnim tehnološkim
postupcima. Industrijska energetska
potrošnja je tesno vezana za
lokalnu sredinu, kako kroz radna
mesta i dohodak koji obezbeđuje
stanovnicima lokalne zajednice, tako
i kroz vrlo često negativan ekološki
efekat. Iz svega navedenog je jasno,
da pravilan razvoj energetskog
sektora ima krucijalni značaj na
održivi razvoj gradova - lokalnih
zajednica.
Lokalne zajednice kao organizacione
jedinice u javnom sektoru sa širokim
nadležnostima imaju vrlo značajnu
ulogu u energetskom sektoru jer su
vrlo često, istovremeno i proizvođači
i distributeri i potrošači energije.
Lokalne zajednice se javljaju i
kao regulatori tržišta energije, a
imaju i značajnu ulogu motivatora
i promotera modela ponašanja.
Lokalna administracija, kao najbliža
građanima, je idealno pozicionirana
da razume njihove potrebe i
ima mogućnosti i mehanizme
usaglašavanja javnih i privatnih
interesa. Lokalna administracija je
ta koja bi potrebe građana trebalo
da pretoči u jasno definisane ciljeve
razvoja lokalne zajednice, a da pri
tome u njih integriše i održivi razvoj
energetike na lokalnom nivou.
Evropska regulativa
u pogledu energetske
efikasnosti
Smanjenje energetske potrošnje
i eliminacija negativnih uticaja
korišćenja energije su među
glavnim ciljevima Evropske unije
(EU). EU podrška poboljšanju
energetske efikasnosti bi trebalo
da obezbedi značajan podsticaj
energetski efikasnim tehnologijama,
kao značajnu meru u smislu
povećanja sigurnosti snabdevanja
i ostvarenja zahteva definisanih
Kjoto Protokolom. Postoji značajan
potencijal za smanjenje potrošnje,
posebno u energetski intenzivnim
sektorima (zgradarstvo, industrija,
transformacije energije, transport).
Krajem 2006. godine EU se
obavezala da smanji svoju godišnju
potrošnju energije za 20% do 2020.
godine. Početkom 2007. godine EU
usvaja paket dokumenata «Energy
for a Changing World» kojima se
unilateralno dodatno obavezuje da
smanji emisiju gasova sa efektom
staklene bašte za 20% do 2020.
godine, kao rezultat povećanja
energetske efikasnosti za 20%
i korišćenja obnovljivih izvora
energije za 20% u energetskom
bilansu. Za ostvarenje ovog cilja EU
sistemskim merama upućuje članice
na stalno povećanje energetske
efikasnosti putem:
- obeležavanja (deklarisanja
svojstva) velikog broja aparata,
- definisanja energetske efikasnost u
propisima za gradnju,
- definisanja minimalnih standarda
energetske efikasnosti za ograničeni
broj aparata,
- primene sistema zaštite životne
sredine,
- zahteva svakoj državi članici da
ima aktivnu politiku promovisanja
energetske efikasnosti i obnovljivih
izvora energije.
U tom smislu donesene su brojne
direktive i postavljeni konkretni
ciljevi ostvarenja veće energetske
efikasnosti. Sa stanovišta lokalnih
samouprava najznačajnije su:
- Directive 2002/91/EC of the
European Parliament and of the
Council of 16 December 2002
on the energy performance of
buildings; Ovom direktivom se
kroz sertifikaciju, uslovljava nivo
energetske efikasnosti za sve
novoizgrađene zgrade (počev od
01.01.2006. godine) i obavezuju
vlasnici postojećih zgrada da u
određenom vremenu povećaju
energetsku efikasnost starih objekta.
- Directive 2004/8/EC of the
European Parliament and of the
Council of 11 February 2004 on
the promotion of cogeneration
based on a useful heat demand
in the internal energy market
and amending Directive 92/42/
EEC; Ova direktiva bliže definiše
i promoviše kombinovanu
proizvodnje električne energije i
toplote, kao jednu od najefektnijih
mera za povećanje efikasnosti
korišćenja energenata. Trenutno se
radi na reviziji ove direktive.
- Directive 2006/32/EC of the
European Parliament and of the
Council of 5 April 2006 on energy
end-use efficiency and energy
services and repealing Council
Directive 93/76/E; Odnosi se na
energetsku efikasnost krajnjih
korisnika i energetske usluge.
Obuhvata snabdevanje i distribuciju
električne energije, prirodnog
gasa, toplotne energije i goriva
potrošačima u sektoru domaćinstva,
industrije i transporta.
Evropski Akcioni plan u oblasti
energetske efikasnosti postoji
[024]
od 2006. godine. Njegov cilj je
da podstakne kreatore politike
i učesnike na tržištu da učine
zgrade, uređaje, transportne
sisteme i energetske objekte
energetski efikasnijim. Ovaj plan
identifikuje šest ključnih oblasti
sa najvećim potencijalom za
uštedu energije (uređaji, zgrade
i usluge, transport, energetske
transformacije, finansije, energetsko
ponašanje, internacionalno
partnerstvo) i predlaže 85 akcija
i mera koje je potrebno preduzeti
na EU i nacionalnom nivou, poput
poboljšanja stepena energetske
transformacije, razvoja mera
ekonomskog podsticaja ili
definisanje zahteva za energetskim
performansama. Implementacija
akcionog plana je u toku i traje do
2012. godine.
Zemlje članice donose sopstvene
Nacionalne Akcione planove u
oblasti energetske efikasnosti koji
zapravo predstavljaju nacionalne
strategije za ostvarenje ciljeva
uštede i racionalnog korišćenja
energije. Ocena Evropske komisije
je da politička volja za energetskom
efikasnošću nije uvek pretočena u
konkretne aktivnosti: prenos zakona
EU u nacionalnu legislativu je spor,
mere finansijskog podsticaja se još
ne primenjuju u dovoljnom obimu, a
prisutna je složenost administrativnih
procedura.
Ugovor gradonačelnika
Evropskim Akcionim planom je
predviđeno poboljšanje energetske
efikasnosti urbanih sredina kroz
program “Ugovor gradonačelnika”
(Covenant of Mayors). Potpisnici
ovog Ugovora rade na povećanu
energetske efikasnosti i čistijoj
proizvodnji i korišćenju energije
kroz formalno prihvatanje viših
ciljeva u redukciji emisije gasova
sa efektom staklene bašte u odnosu
na one definisane politikom EU i
implementacijom Akcionog plana za
održivu energiju (Sustainable Energy
Action Plan – SEAP).
Ugovor gradonačelnika je
ambiciozna inicijativa Evropske
komisije koja daje ulogu
predvodnika gradovima u borbi
za smanjenje klimatskih promena
kroz primenu racionalne i održive
lokalne energetske politike koja
stvara stabilna radna mesta i podiže
kvalitet života. Formalno prihvatanje
potpisnika ima za posledicu
konkretne mere i projekte. Gradovi
potpisnici preuzimaju obavezu
energija
podnošenja izveštaja i monitoringa
izvršenja Akcionog plana. Takođe,
prihvataju i prekid saradnje u
slučaju neizvršenja obaveza.
Gradovi obezbeđuju određene
kadrovske resurse za izvršenje
zadataka proisteklih iz Ugovora i
vrše mobilizaciju šire društvene
zajednice u tom smeru, uključujući
organizacije lokalnih Dana energije,
povezivanje sa drugim gradovima i
sl.
Potpisivanjem Ugovora lokalna
samouprava se obavezuje da sačini
Akcioni plan za održivu energiju
u godini nakon pridruživanja. To
je ključni dokument koji pokazuje
kako lokalna samouprava planira
da ostvari ciljanu redukciju emisije
gasova sa efektom staklene bašte
do 2020. godine. Pošto se izvršenje
ugovora odnosi na celokupno
područje koje pokriva određena
lokalna samouprava, SEAP uključuje
aktivnosti koje se tiču i javnog i
privatnog sektora. S obzirom da je
formalno potpisivanje Ugovora od
strane 370 gradova iz 30 zemalja
obavljeno 10. februaru 2009. godine
predviđa se da će većina SEAP-a
obuhvatati sledeće sektore:
- zgradarstvo (novi objekti i
rekonstrukcija postojećih);
- lokalna infrastruktura (daljinsko
grejanje, javno osvetljenje, elektro
mreže - smart grids, itd.);
- korišćenje zemljišta i prostorno
planiranje;
- decentralizovani obnovljivi izvori
energije;
- politika javnog i privatnog
transporta;
- učešće civilnog i generalno,
građanskog sektora;
- energetski racionalno ponašanje
građana, potrošača i privrede.
Mere energetske efikasnosti se
mogu uključiti u različite aktivnosti
na lokalnom nivou. “Ugovor
gradonačelnika” se tiče aktivnosti
koje su u kompetenciji lokalne vlasti.
Od nje se očekuje da preduzme
aktivnosti u nekoliko ili u svim
svojim domenima rada, odnosno kao:
- Potrošač i davalac usluga;
- Planer i regulator;
- Savetnik, motivator i model,
- Proizvođač i distributer.
Akcioni planovi za održivu energiju
bi trebalo da budu prezentovani
i diskutovani u okviru lokalne
zajednice. Planovi sa najvećim
stepenom učešća građanstva imaju
i najveću verovatnoću održivosti na
duži rok uz postizanje definisanih
ciljeva.
Evropska Komisija primenjuje i
finansira ovaj projekat, obezbeđuje
tehničku i marketinšku podršku,
uključujući implementaciju
postupaka evaluacije i monitoringa,
mehanizme za razmenu iskustava
među potpisnicima i alate i postupke
za ponavljanje i multipliciranje
uspešnih mera. «Ugovor
gradonačelnika» nije ograničen na
zemlje EU i njega su već potpisali
gradonačelnici nekih gradova iz
okruženja (Sarajevo, Banja Luka,
Zagreb, Rijeka, Ivanić-Grad, ... ).
ESCO koncept
ESCO je skraćenica od Energy
Service Company – Preduzeća za
pružanje usluga u oblasti energetike
i predstavlja generičko ime koncepta
koji predstavlja relativnu novinu na
tržištu usluga u oblasti energetike.
Naime, ESCO kompanije predlažu
projekte za ostvarenje veće
energetske efikasnosti i smanjenja
potrošnje energije klijentima i
finansijska rešenja za njihovu
realizaciju, uz precizno definisanje
uslova i obaveza svih ugovornih
strana. Osnovne karakteristike ESCO
koncepta su:
- davanje integrisanih sve-najednom-mestu rešenja,
- povezivanje plaćanja sa izvršenjem
projekta,
- garantovanje ušteda,
- preuzimanje rizika.
ESCO može, u principu, da radi
sa klijentima iz bilo kojeg sektora
ili tržišta. Međutim, u praksi se
pokazalo da je institucionalno i javno
tržište najzanimljivije za ESCO
zbog niskog finansijskog rizika,
velikog broja objekata i visokog
potencijala energetske uštede koja se
može ostvariti na institucionalnom
i javnom tržištu. Sa nastojanjem
da smanje potrošnju budžetskih
sredstava i sprovedu racionalizaciju
svog rada, koncept ugovora izvršenja
projekta postaje vrlo atraktivan
mehanizam kojim bi se lokalnim
samoupravama omogućila redukcija
njihovog budžeta u pogledu
energetskih operacija. Dakle otvara
se mogućnost nabavke eksternog
vanbilansnog kapitala koji ne utiče
na deficit opštinskog budžeta, ali
dozvoljava renoviranje zgrada,
kupovinu energetski efikasnije
opreme i sl. Da bi se stekao osećaj
o veličini ESCO biznisa u tabeli 1
su dati podaci za neke od zemalja
gde je ovaj koncept energetskog
menadžmenta najviše u primeni.
Najatraktivniji aspekt ESCO modela
sa stanovišta lokalne samouprave,
je činjenica da u toku svih faza
projekta sarađuje samo sa jednim
preduzećem, a ne sa više različitih
subjekata (projektni biroi, distributeri
energije, proizvođači opreme,
državne i finansijske institucije
itd.). Pored toga, ova karakteristika
“sve-na-jednom-mestu”, u
velikoj meri smanjuje troškove
projekata energetske efikasnosti.
Pristup i način poslovanja ESCO
kompanije predstavlja inovativni vid
menadžmenta u energetici, koji u
okviru realizacije projekta energetske
efikasnosti nudi klijentima sledeće
usluge:
- Preuzima potpunu odgovornost
za projektovanje, primenu,
nadgledanje, kontrolu i finansiranje
projekata energetske efikasnosti,
- Garantuje povraćaj inicijalnog
investicionog ulaganja kroz
ostvarenje energetskih ušteda
klijenata za ugovoreno vreme
trajanja projekta,
- Svoj profit neposredno vezuje za
iznos ostvarenih ušteda, u odnosu
i procentu koji se definiše unapred
sačinjenim ugovorom sa klijentom.
ESCO kompanija profit naplaćuje
iz ostvarenih ušteda klijenta lokalne samouprave, čime preuzima
rizik naplate svojih usluga sve do
Tabela 1 Vrednost ESCO projekta u 2001.
[025]
energija
Slika 1 Model «Podela uštede»
momenta kada prvi rezultati – uštede,
ne budu ostvarene i evidentirane.
Iznos profita je neposredno vezan
za iznos ostvarenih ušteda, u
odnosu i procentu koji je definisan
unapred sačinjenim ugovorom sa
klijentom. Ugovorom se takođe
klijentu garantuje povraćaj
inicijalnog investicionog ulaganja
kroz ostvarenje energetskih
ušteda. Ova vrsta ugovaranja,
prema rezultatima, odnosno
novonastalim performansama u
potrošnji energije, poznata je pod
nazivom „Performance contracting“
i čini prepoznatljiv sinonim za
ESCO poslovanje. U praksi se
„Performance contracting“ ugovori
sačinjavaju prema jednom od tri
tipična modela i to:
“Podela uštede” – U ovom modelu
se ušteda deli između ESCO -a
i klijenta u skladu sa prethodno
utvrđenom formulom. Ukoliko
projekat ostvari veću uštedu nego što
se očekuje, i klijent i ESCO dobijaju
dodatne pogodnosti; obrnuto,
ukoliko ušteda energije ispadne
manja od očekivane, i ESCO i klijent
će biti na gubitku. S obzirom na to
da u tom slučaju klijent snosi deo
rizika izvršenja projekta, odnosno
rizik nad kojim ima samo ograničenu
kontrolu, bilo bi nekorektno od
njega očekivati da snosi i finansijski
rizik. Ugovor o podeli uštede po
izvršenju projekta je odatle često
povezan sa finansiranjem od treće
strane, odnosno kombinovanim
finansiranjem iz budžeta klijenta i
budžeta ESCO-a.
Ukoliko je ESCO firma odgovorna i
za finansiranje nekog važnijeg dela
projekta, onda će deo stečene uštede
biti vrlo visok kako bi se osigurala
činjenica da se mogu pokriti svi
zahtevi iz dužničke usluge. Relativno
mali udeo uštede koji pripada
klijentu može, bez obzira na to,
predstavljati ipak vrlo visok stepen
dobiti, obzirom na to da je sama
investicija u projekt bila mala. U
nekim slučajevima se ugovor može
definisati na takav način da se udeo
u štednji, nakon što je dug vraćen,
prilagodi jednom nivou koji je
pogodniji za klijenta.
“Garantovana ušteda” – U skladu
s ugovorom kojim se garantuje
ušteda po izvršenju, ESCO garantuje
da će mere koje će se preduzeti
u pogledu energetski efikasnijeg
korišćenja energije, dati dovoljnu
uštedu, odnosno, sigurno višu od
jednog određenog nivoa. Projekat je
obično zamišljen i dizajniran tako
Slika 2 Model «Garantovana ušteda»
[026]
da je finansijska
vrednost
garantovanih
ušteda energije
veća od iznosa
honorara ESCO-a
plus otplata bilo
kakve pozajmice
vezane za
projekat. Na taj
način klijent
odmah realizuje
određenu
gotovinsku
pogodnost i
to od časa kad
je projekat
kompletiran, iako će ta ušteda biti
relativno mala tokom početnih
godina dok se troškovi projekta još
uvek otplaćuju. Naravno, kad ugovor
sklopljen između ESCO-a i klijenta
istekne, gotovinska pogodnost koju
klijent uživa postaje sve veća.
Ukoliko energetska štednja ne
dostigne onaj nivo koji je specificiran
garancijom, ESCO je odgovoran
za nadoknadu razlike i to na način
da se ta razlika do garantovanog
nivoa isplati klijentu. U slučaju
da energetska ušteda prevazilazi
garantovani iznos, dodatna ušteda
se dodaje ESCO-u. Zato je svrha
i rezultat ugovora o garantovanoj
uštedi da zaštiti klijenta u celini
u pogledu bilo kakvog rizika u
izvršenju projekta.
S obzirom da ESCO, u skladu s
modelom garantovane uštede, snosi
ceo rizik sprovođenja projekta,
normalno je da neće snositi i
veći deo kreditnog rizika. Zato
nije uobičajeno da se ugovor
garantovanog izvršenja projekta
veže sa aranžmanom finansiranja
od treće strane. Ukoliko se koristi
model ugovora garantovane uštede
po izvršenju projekta, za finansiranje
projekta je obično odgovoran klijent.
“Chauffage” – tip ugovora pri kome
ESCO kompanija
preuzima
kompletnu
odgovornost
za snabdevanje
klijenta određenim
nivoom energetske
usluge u jednoj
energetskoj celini
(npr. grejanje
prostora, rasveta
itd.). Klijentu
se garantuje
ušteda u odnosu
na postojeće
troškove. ESCO
energija
Slika 3 Model «Chauffage»
u takvom aranžmanu ugovara i
naplaćuje svoju naknadu u visini
postojećih troškova za energiju
umanjen za procenat uštede u
opsegu od 5-10%. Na taj se način
klijentu garantuje trenutna ušteda u
odnosu na dosadašnji račun. ESCO
preuzima odgovornost za davanje
na raspolaganje određenog nivoa
energetske usluge - čim se to može
uraditi efikasnije i jeftinije, tim su
zarade veće. Ovakav ESCO model je
posebno prikladan za javne objekte
bez dovoljno preciznih podataka o
ukupnoj potrošnji energije.
Umesto zaključka
Pitate li danas prosečnog političkog
lidera u prosečnoj opštini u Srbiji
koji su to najveći problemi ili
izazovi sa kojima se susreće
u vođenju opštinskih poslova,
ili kako izgleda lista prioriteta
njegove opštinske administracije,
verovatno ćete dobiti odgovore
koji se više ili manje odnose na
lokalne finansije, imovinu jedinica
lokalne samouprave, poziciju i status
zaposlenih u opštinskim upravama,
stanje komunalne infrastrukture i
cene komunalnih usluga. Vrlo retko
će odgovor sadržati i tema kao što su
unapređenje energetske efikasnosti
javnih zgrada i servisa, korišćenje
obnovljvih izvora energije ili zaštita
životne sredine i klimatske promene.
To je potpuno razumljivo u trenutku
kada se još uvek nalazimo usred
ekonomske krize, kada su prihodi
opštinskih budžeta redukovani
zbog umanjenih transfera, a
odeljenja za finansije se bore da
realizuju opštinske bužete, kada
postoji pritisak da se smanji javna
potrošnja, prevashodno smanjenjem
broja zaposlenih u opštinskim
admnistracijama i kada su sve veće
potrebe za održavanjem i razvojem
komunalne
infrastrukture.
Suočene sa
ovakvom
situacijom,
jedinice lokalne
samouprave se
nalaze na raskršću,
odnosno pred
izborom kojim
putem da krenu i
na koji način da
se nose sa krizom
u kojoj se naše
društvo nalazi.
U tom smislu
dva pristupa
su moguća, pa
tako gradovi i opštine mogu da
ostave u drugom planu pitanja u
vezi sa energetskom efikasnošću i
zaštiom klime i da sačekaju neka
bolja vremena, da ekonomija ojača,
odnosno krene putem oporavka, pe
tek onda da sebi dozvole luksuz da se
bave i pomenutim temama.
Drugi pristup je znatno drugačiji
i podrazumeva novi način
razmišljanja, a uključuje redukciju
potrošnje energije, racionalno
gazdovanje resursima, povećanje
upotrebe obnovljivih izvora energije
i smanjenje emisije gasova staklene
bašte. To je pristup koji vidi koristi
od uključenja srpskih opština u
međunarodne aktivnosti i asocijacije
(Covenant of Mayors, Energie Cites,
Climate Alliance of European Cities,
...) i širom otvara vrata za rad ESCO
preduzeća. Ovakav pristup, sagledan
u širem kontekstu razvoja lokalnih
zajednica, daje mnoge mogućnosti,
odnosno trenutno ne tako aktuelne
teme stavlja u funkciju rasterećenje
lokalnih budžeta, lokalnog
ekonomskog razvoja, unapređenja
kvaliteta života i otvaranja novih
radnih mesta.
Literatura
1. DOING MORE WITH LESS Green Paper on energy efficiency,
European Commission, 2005.
2. Municipal Energy Managers Implementation of EU Directives
concerning Energy Efficiency
and the Utilisation of Renewable
Energy Sources, E. Weksej, 2006.
3. Analiza stanja u oblasti energetske
efikasnosti na lokalnom nivou,
Stalna konferencija fradova i
opština, Beograd, 2009.
[027]
4. Veb portal «Energy Efficiency
Watch - Initiative and Project»,
http//www.energy-efficiencywatch.org
5. Veb portal EU «Energy
Efficiency», http//ec.europa.eu/
energy/efficiency/index_en.htm,
http//ec.europa.eu/legislation_
summaries/energy/energy_
efficiency/index_en.htm
6.Veb portal Agencije za energetsku
efikasnost Republike Srbije, http//
www.seea.gov.rs
7. Veb portal http//cogeneurope.eu/
category/home/annual-conference
8. Uputstvo za izradu energetskih
bilansa u opštinama, Ministarstvo
rudarstva i energetike Republike
Srbije, 2007.
9. Istraživanje racionalne strukture
korišćenja energije u urbanim
sredinama, Projekat Ministarstva
za nauku i tehnološki razvoj, TR
18204, 2009-2010.
energija
Dr Branislava Lepotić Kovačević, JP Transnafta Pančevo
UDC:
Obaveze Republike Srbije u
oblasti energetske efikasnosti
u procesu pridruživanja
Evropskoj Uniji
Uvod
U procesu približavanja i
pridruživanja Evropskoj uniji
Republika Srbija je 2006. godine
ratifikovala Ugovor o osnivanju
Energetske zajednice.1 Ugovor o
osnivanju energetske zajednice
je prvi ugovor između Evropske
unije i Republike Srbije, kojim je
Republika Srbija pruzela obavezu
implementacijia propisa Evropske
unije u svoj pravni sistem.
Ovaj ugovor je materijalizacija
procesa koji je započeo Atinskim
memorandumima o razumevanju
iz 2002. i 2003. godine. Ugovor
o osnivanju Energetske zajednice
je stupio na snagu sredinom 2006.
godine, a sa tim činom je nastala
Energetska zajednica koja nije
statična formacija, već proces koji
se stalno razvija šireći svoj pravni
okvir, teritorijalni prostor na kom
proizvodi pravno dejstvo i oblasti
delovanja. Osnovni cilj Energetske
zajednice je stvaranje stabilnog
energetskog i tržišnog okvira za
ostvarivanje sigurnosti snabdevanja
energijom i integrisanog tržišta
energije Zapadnog Balkana, koje
treba da se integriše sa tržištem
energije Evropske unije.
Sledeći proces Evropskog partnerstva
i dalje integracije Republike Srbije
1
Zakon o ratifikaciji Ugovora o osnivanju
Energetske zajednice između Evropske
zajednice i Republike Albanije, Republike
Bugarske, Bosne i Hercegovine, Republike
Hrvatske, Bivše Jugoslovenske Republike
Makedonije, Republike Crne Gore, Rumunije,
Republike Srbije i Privremene Misije
Ujedinjenih nacija na Kosovu u skladu
sa Rezolucijom 1244 Saveta bezbednosti
Ujedinjenih nacija (“Sl. glasnik RS” br.
62/06).
Sažetak
Ugovor o osnivanju Energetske zajednice je prvi ratifikovan ugovor kojim se
Republika Srbija pridružuje Evropskoj uniji. Na osnovu ovog ugovora, tržište
energije Republike Srbije, kao deo tržišta energije Energetske zajednice, će
postati sastavni deo tržišta energije Evropske unije.
Energetska efikasnosti je jedna od osnovnih tema kojima se bavi Energetska
zajednica.Značaj energetske efikasnosti porizilazi iz činjenice da se njenom
primenom ostvaruju značajne uštede u potrošnji energije, ali istovremeno i
smanjuje negativan uticaj proizvodnje i potrošnje energije na životnu sredinu,
čime se obezbeđuje održivi razvoj.
U radu je analizirana Energetska zajednica i njen značaj za pridruživanje
Evropskoj uniji, kao i njeni efekti na pravni sistem Republike Srbije. Jedan od
osnovnih ciljeva Energetske zajednice je implementacija konkretnih propisa
Evropske unije u pravni sistem Republike Srbije, na nači da se ostvari puna
implementacija ne samo u okviru pravnog sistema, već da se u praksi ostvare
efekti koji su ciljevi propisa Evorpske unije koji je implementiran.
Republika Srbija je za sada, kroz proširenje pravnog okvira Energetske zajednice
obavezna da implementira Direktive Evropske unije koje se odnose na povećanje
energetske efikasnosti kod krajnje potrošnje, na energetske performanse zgrada i
na obeležavanje energetske efikasnosti energetskih proizvoda.
Ključne reči: energetska efikasnost, Energetska zajednica, pridruživanje
Evropskoj uniji, energetske performanse zgrada, (energetsko) obeležavanje
Abstract
The Treaty establishing Energy Community is the first ratified agreement by
which the Republic of Serbia is associated with the European Union. On the
basis of that Treaty, Serbian energy market as a part of the Energy Community
energy market will become a constituent part of the European Union energy
market.
Energy efficiency is one of the main issues of the Energy Community. The
significance of the energy efficiency is based on the fact that energy efficiency
facilitates energy saving and at the same time it is related with minimising
negative environmental impacts of the generation and consumption of energy that
in turn provide sustainable development.
Paper anlyzes the Energy community and its importance for accession to the
European Union as well as its effects to the Serbia legal system. One of its main
objectives is implementation of the EU legal acts into Serbia legal system in
order to accomplish not only full implementation in the legal framework but also
practical effects that are originaly envisaged by the European union legisaltion
in case.
Following extension of the legal scope of the Energy Community the Republic
of Serbia is now obliged to implement EU directives related with the energy
efficiency of end use of energy, energy performance of buildings and energy
efficiency labeling of energy consumption devices.
Key words: energy efficiency, Energy Community, Association to the European
Union, energy performance of buildings, (energy) labeling
[028]
energija
u Evropsku uniju, Republika Srbija i
Evropska unija su zaključile Ugovor
o stabilizaciji i pridruživanju,
koji je ratifikovan 2008. godine2.
Sporazumom o stabilizaciji i
pridruživanju je izražena volja
ugovornih strana da Republika Srbija
pođe putem pridruživanja Evropskoj
uniji. Iskazano je da ugovorne
strane dele zajedničke vrednosti i
ciljeve koji se ogledaju u političkoj,
privrednoj i institucionalnoj
stabilizaciji u Srbiji, kao i u regionu,
u razvoju građanskog društva i
demokratizaciji, izgradnji institucija
i reformi državne uprave, trgovinskoj
integraciji u regionu i u Evropi,
poboljšanoj privrednoj saradnji i
saradnji u drugim oblastima kao što
su pravosuđe i unutrašnji poslovi
i jačanje nacionalne i regionalne
bezbednosti.3 U oblasti energetike
saradnja između Republike Srbije
i Evropske unije će se usredsrediti
na proirotetne oblasti u vezi sa
pravnim tekovinama Evropske
unije u oblasti energetike i biće
zasnovana na Ugovoru o osnivanju
Energetske zajednice. Ova saradnja
će se razvijati sa ciljem postepene
integracije Republike Srbije u
energetsko tržište Evrope.4
Osnovna ideja koncepta energetske
efikasnosti je korišćenje manje
energije za istu jedinicu društvenog
bruto proizvoda, uz održivost
kvaliteta proizvoda. Smanjenje
korišćenja energije i eliminisanje
zagađenja životne sredine koje je
posledica energetskih transformacija
spadaju u glavni ciljeve energetske
politike i većine drugih politika
Evropske unije.5 Evropska unija
pomaže implementaciju energetske
efikasnosti na način da se obezbedi
konkurentnost, kao i sigurnost
2
Zakon o potvrđivanju Sporazuma o
stabilizaciji i pridruživanju između Evropskih
zajednica i njihovih država članica, s jedne
strane i Republike Srbije, sa druge strane («Sl.
glasnik RS» br. 83/2008).
3
Stav 5. Preambule Sporazuma o stabilizaciji
i pridruživanju, Zakon o potvrđivanju
Sporazuma o stabilizaciji i pridruživanju
između Evropskih zajednica i njihovih država
članica, s jedne strane i Republike Srbije, sa
druge strane («Sl. glasnik RS» br. 83/2008).
4
Član 109. Sporazuma o stabilizaciji
i pridruživanju, Zakon o potvrđivanju
Sporazuma o stabilizaciji i pridruživanju
između Evropskih zajednica i njihovih država
članica, s jedne strane i Republike Srbije, sa
druge strane («Sl. glasnik RS» br. 83/2008).
5
Jedan od prvih dokumanata u procesu
nastanka Evropske unije – Mesinska
deklaracija iz 1955. godine govorio je o
potrebi smanjenja troškova energije. http://
www.eccfp.uklo.edu.mk/files/rezultati/The_
Messina_Declaration_1955_EN_pdf.pdf, 07.
mart 2011. godine
snabdevanja i preuzima obaveze
predviđene Kjoto protokolom.6
Određeni potencijal za smanjenje
potrošnje je nesumnjivo prisutan,
posebno u energetski intenzivnim
sektorima kao što su zgrade,
proizvodnja, konverzija energije
i transport. Krajem 2006. godine,
Evropska unije je kao strateški
cilj energetske politike predvidela
smanjenje ukupne potrošnje
primarne energije do 20% do
2020. godine. U oblasti energetske
efikasnosti, Evropska unija je donela
nekoliko političkih dokumenata:
Energerska efikasnost – ostvarenje
cilja od 20%7, Akcioni plan za
energetsku efikasnost8, Zelena
knjiga o energetskoj efikasnosti9. U
tom cilju su sprovedene aktivnosti
ka stvaranju standarda minimuma
energetske efikasnosti i pravila o
obeležavanju efikasnosti proizvoda,
usluga i infrastrukture.10 Potrebno
je ukazati na međuzavisnost između
energetske efikasnosti, korišćenja
obnovljivih izvora energije i zaštite
životne sredine, koji se sagledavaju
kroz strateška dokumenta, a jedan od
njih je i Vodič Zajednice o državnom
cilju zaštite životne sredine11 kojim
je utvrđena obaveza država članica
da u periodu do 2020. godine smanje
emisiju gasova staklene bašte
za 20%, da povećaju energetsku
efikasnost za 20%, kao i da povećaju
procenat korišćenja obnovljivih
izvora energije za 20 %.
Ugovorne strane Ugovora o
osnivanju Energetske zajednice
imaju relativno visoku energetsku
Republika Srbija je ratifikovala Kjoto
protokol Zakonom o potvrđivanju Kjoto
protokola uz Okvirnu konvenciju Ujedinjenih
nacija o promeni klime sa Aneksom na Kjoto
protokol (“Sl. glasnik RS” br. 88/2007).
Kasnije je donet i Zakon o potvrđivanju
Amandmana na Aneks B Kjoto protokola
uz Okvirnu konvenciju Ujedinjenih nacija o
promeni klime (”Sl. glasnik RS” br. 38/2009).
7
Communication from the Commission
of 13 November 2008 - Energy efficiency:
delivering the 20% target [COM (2008) 772 Not published in the Official Journal].
8
Communication from the Commission of 19
October 2006 entitled: Action Plan for Energy
Efficiency: Realising the Potential [COM
(2006) 545 – Not published in the Official
Journal].
9
Commission Green Paper, 22 June 2005,
“Energy Efficiency - or Doing More With
Less” [COM (2005) 265 final - not published
in the Official Journal].
10
http://europa.eu/legislation_summaries/
energy/energy_efficiency/index_en.htm, 7.
februar 2011. godine
11
Community Guidelines on State Aid for
Environmental Protection http://eur-lex.
europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ
:C:2008:082:0001:0033:EN:PDF
6
[029]
intenzivnost: stepen intenzivnosti
je oko 2,5 puta veći nego što je
to prosek za evropske države
koje su članice OECD. Uzroci
ovakve energetske intenzivnosti su
zasterela energetska infrastruktura,
veliki gubitci energije prilikom
transformacije energije, prenosa,
transporta i distribucije, kao i
neefikasan sektor krajnje potrošnje.
Najniži stepen energetske efikasnosti
imaju područje bivše Srbije i
Crne Gore, a najviši stepen beleži
Hrvatska.12
Energetska efikasnost
u Ugovoru o osnivanju
Energetske zajednice
Ugovorom o osnivanju Energetske
zajednice i drugim aktima donetim
od strane institucija Energetske
zajednice i Ugovornih strana ovog
ugovora, stvara se pravni i tržištni
okvir za ostvarivanje osnovnih
ciljeva ove zajednice, što bi uticalo
na povećanje investicije u energetsku
infrastrukturu. Energetska zajednica,
obzirom na svoj geografski položaj
treba da bude spona sigurnosti
snabdevanja energijom između
tržišta energije Evropske unije
- kao potrošača i kaspijskih,
severnoafričkih i bliskoistočnih
rezervi gasa. Istovremeno bi se
ostvarivala sigurnost snabdevanja
energijom Energetske zajednice iz
navedenih izvora ali i korišćenjem
domaćih rezervi prirodnog gasa,
uglja i hidroenergetskog potencijala.
Energetska bezbednost u navedenom
smislu podrazumeva aktivnosti
javnog sektora potpisnica u
cilju ostvarivanja ekonomskog i
socijalnog napretka i visok nivo
zaposlenosti, uravnotežen i održivi
razvoj, kao i stvaranjem područja
bez unutrašnjih granica za tokove
energije. Ugovorom o osnivanju
Energetske zajednice su propisana
načela i ciljevi Energetske zajednice,
mehanizam za funkcionisanje tržišta
energije i aktivnosti potpisnica
na stvaranju jedinstvenog tržišta
energije Energetske zajednice - koje
treba da postane deo jedinstvenog
tržišta energije Evropske unije.
S tim u vezi treba ukazati da su
Ugovorom o osnivanju Energetske
zajednice, unutar njene teritorije
implementirani i propisi o
12
http://europa-community.org/poratal/page/
portal/ENC_HOME/AREAS OF WORK/
ENERGY_EFFICIENCY/Energy_Intensity,
Energy in the Western Balkans, International
Energy Agency 2008; 7. mart 2011. godine
energija
konkurenciji, čime je ostvareno da
kompanije koje obavljaju delatnosti
u državama potpisnicima treba da
poštuju principe, propise i standarde
koje primenjuju kompanije iz
Evropske unije, kako bi se izbegla
diskriminacija na tržištu Energetske
zajednice. Aktivnosti Energetske
zajednice, su usmerene na stvaranje
regulatornog okvira za trgovinu i
prenos/transport energije i investicije
u ovoj oblasti, a koji se ostvaruje
implementacijom relevantnih propisa
Evropske zajednice. Ovaj regulatorni
okvir treba da omogući efikasno
funkcionisanja tržišta energije unutar
Energetske zajednice i povezivanje
sa tržištem Evropske unije kroz
mehanizam prekograničnog prenosa
energije mrežama. Unutar ovog
tržišta treba da bude razvijena
koordinacija uzajamne pomoći u
slučaju poremećaja u energetskim
mrežama ili spoljnih poremećaja,
i mogućnost stvaranja zajedničke
politike trgovine energijom sa
učesnicima na tržištima van
Energetske zajednice i Evropske
unije.
Oblasti delovanja Energetske
zajednice, kroz koje se ostvaruje
Evropska integracija Srbije, obuhvata
implementaciju propisa Evropske
unije u četiri osnovne međusobno
povezane oblasti: energetika,
unapređenje i zaštita životne sredine,
konkurencija i obnovljivi izvori
energije.
Energetska zajednica ima
institucionalnu strukturu koju čine:1)
Ministarski savet, 2) Stalna grupa
na visokom nivou, 3) Regulatorni
odbor 4) Forumi i 5) Sekretarijat.
Ministarski savet, je najviši organ
Energetske zajednice koji ima
obavezu da obezbedi ostvarivanje
ciljeva Energetske zajednice, a čine
ga predstavnici ugovornih strana (na
ministarskom nivou). Ministarski
savet donosi odluke koje obavezuju
Strane potpisnice, a koje se odnose
na mogućnost proširenja pravnog
okvira energetske zajednice na ove
oblasti energetike, nove propise i
nove članice.13 Poseban značaj za
Član 100. Ugovora o osnivanju Energetske
zajednice, Zakon o ratifikaciji Ugovora o
osnivanju Energetske zajednice između
Evropske zajednice i Republike Albanije,
Republike Bugarske, Bosne i Hercegovine,
Republike Hrvatske, Bivše Jugoslovenske
Republike Makedonije, Republike Crne Gore,
Rumunije, Republike Srbije i Privremene
Misije Ujedinjenih nacija na Kosovu u skladu
sa Rezolucijom 1244 Saveta bezbednosti
Ujedinjenih nacija (“Sl. glasnik RS” br.
62/06)
13
Srbiju je to što je sedište Naftnog
foruma u Beogradu.
U samom tekstu Ugovora o
osnivanju Energetske zajednice
nisu navedeni propisi koji direktno
treba da se implementiraju u oblasti
energetske efikasnosti. Značaj i
potreba primene načela energetske
efikasnosti, sagledavaju se iz samog
teksta ovog ugovora. Energetska
efikasnost se u tekstu ugovora o
osnivanju Energetske zajednice se na
više mesta pominje u preambuli ovog
ugovora. Takođe je, u samom tekstu
Ugovora, u posebnom članu koji se
odnosi na energetsku efikasnost i
obnovljive izvore energije, navedeno
da «Energetska zajednica može
usvojiti mere radi podsticanja razvoja
u oblastima obnovljivih izvora
energije i energetske efikasnosti,
uzimajući u obzir njihove prednosti
u pogledu sigurnosti snabdevanja,
zaštite život ne sredine, društvene
kohezije i regionalnog razvoja»14.
Sporazumom o stabilizaciji i
pridruživanju utvrđeno je da će
se saradnja između Evropske
unije i Republike Srbije u oblasti
energetike biti usmerena između
ostalog i na «promovisanje štednje
energije i energetske efikasnosti»,
a sve to zajedno sa promovisanjem
«obnovljivih izvora energije i
proučavanja uticaja proizvodnje
energije i njene potrošnje na životnu
sredinu».
Polazeći od odredbi Ugovora o
osnivanju Energetske zajednice,
kojima su postavljene osnove za
usvajanje mera koje se odnose
na razvoj energetske efikasnosti,
Ministarski savet je na sednici od
18. decembra 2007. godine doneo
odluku o imenovanju članova Grupe
za energetsku efikasnost.
Proširenje pravnog okvira
Energetske zajednice
Primenjujući odredbe Ugovora o
osnivanju Energetske zajednice, koje
se odnose na proširenje pravnog
okvira Energetske zajednice,
14
Član 35. Glava VI: «Obnovljivi izvori
energije i energetska efikasnosti» Naslovu
IIIi: «Mehanizam za funkcionisanje tržišta
mrežne energije» Zakona o ratifikaciji
Ugovora o osnivanju Energetske zajednice
između Evropske zajednice i Republike
Albanije, Republike Bugarske, Bosne i
Hercegovine, Republike Hrvatske, Bivše
Jugoslovenske Republike Makedonije,
Republike Crne Gore, Rumunije, Republike
Srbije i Privremene Misije Ujedinjenih nacija
na Kosovu u skladu sa Rezolucijom 1244
Saveta bezbednosti Ujedinjenih nacija (“Sl.
glasnik RS” br. 62/06 )
[030]
Ministarski savet je u 2009. godini i
u 2010. godini doneo odluke kojima
je proširio i precizirao pravni okvir
Energetske zajednice u oblasti
energetske efikasnosti i utvrdio
obavezu potpisnica da u svom
pravnom sistemu implementiraju
konkretno definisane propise
Evropske unije u oblasti energetske
efikasnosti.
U cilju unapređenja energetske
efikasnosti svojih članica,
Ministarski savet je 18. decembra
2009. godine doneo Odluku br.
D/2009/05/MC-EnC15, o paketu
acquis Evropske unije koji treba
da bude implementiran. Ovaj paket
obuhvata tri Direktive Evropske
unije u oblasti efikasnosti energetskih
usluga, energetskih performansi
zgrada i obeležavanju efikasnosti.
Ove Direktive su:
− Direktiva 2006/32/EC Evropskog
parlamenta i Saveta od 05. aprila
2006. godine o energetskoj
efikasnosti kod krajnje potrošnje i
energetskim uslugama, koja menja
Direktiva Saveta br. 93/76/EEC,16
− Direktiva 2002/91/EC Evropskog
parlamenta i Saveta od 16.
decembra 2002. godine o
energetskim performansama
zgrada,17
− Direktiva Saveta 92/75/EEC od
22. septembra 2002. godine o
pokazateljima na koje se ukazuje
(energetskim) obeležavanjem
(labelling) i standardnim
proizvodnim informacijama o
potrošnji energije i drugih resursa u
aparatima u domaćinstvu18.
Ministarski savet je utvrdio da
rokovi za implementaciju ovih
propisa počinju od 31. decembra
2011. godine a završavaju se sa 1.
januarom 2017. godine.
Ministarski savet je Odlukom
br. D/2009/05/MC-EnC od 18.
15
Decision of the Ministerial Council of the
Energy Community D/2009/05/MC-EnC of
18 December 2009 on the implementation of
certain Directives on Energy Efficiency.
16
Directive 2006/32/EC of the European
Parliament and of the Council of 5 April 2006
on energy end-use efficiency and energy
services and repealing Council Directive
93/76/EEC.
17
Directive 2002/91/EC Of the European
Parliament and of the Council of 16
December 2002 on the energy performance of
buildings.
18
Council Directive 92/75/EEC of 22
September 1992 on the indication by labelling
and standard product information of the
consumption of energy and other resources by
household appliances.
energija
decembra 2009. godine utvrdio da za
svrhu implementacije ovih Direktiva
unutar Energetske zajednice,
pojedini pojmovi iz navedenih
Direktiva imaju sledeća značenja:
Komisija bi se čitala kao Sekretarijat,
Evropski parlament i Savet bi se
čitali kao Ministarski savet, a države
članice Evropske unije bi se čitale
kao Ugovorne strane Energetske
zajednice.
U toku 2010. godine u Evropskoj
uniji je došlo do donošenja novih
propisa kojima se menjaju dotadašnji
propiss iz oblasti energetske
efikasnosti. Zbog toga je Ministarski
savet na svojoj sednici održanoj
24. septembra 2010. godine doneo
Odluku bro 2010/02/MC-EnC19
kojom je izmenio svoju odluku br.
2009/05/MC-EnC od 28. decembra
2009. godine. Ovom odlukom iz
2010. godine Ministarski savet je
doneo odluku o implementaciji:
− Direktive 2010/31/EU Evropskog
parlamenta i Saveta o energetskim
performansama zgrada, kojom
se ponovo uređuje (i opoziva)
Direktiva 2002/91/EC20 i
− Diurektive 2010/30/EU Evropskog
parlamenta i Saveta o utvrđivanju
obeležavanja i standardnim
proizvodnim informacijama o
potrošnji energije i ostalih resursa
o potrošnji energije i drugih resursa
u energetskim proizvodima, kojom
se ponovo uređuje (i opoziva)
Direktiva Saveta 29/75/EEC.21
Ministarski savet je odlukom iz
2010. godine utvrdio da rokovi za
implementaciju ovih navedenih
Direktiva iz 2010. godine, počinju
od 31. decembra 2011. godine
a završavaju se 30 juna 2021.
godine. Ovom odlukom je, u cilju
olakšavanja primene navedenih
Direktiva, primenjeno da pojmovi iz
ovih Direktiva imaju značenja kao
i u Odluci Ministarskog saveta iz
2009. godine.
Decision No 2010/02/MC-EnC of 24
September 2010 of the Ministerial Council of
the Energy Community amending Decision
2009/05/MC-EnC of 18 December 2009 on
the implementation of certain Directives on
Energy Efficiency.
20
Directive 2010/31/EU of the European
Parliament and of the Council of 19 May
2010 on the energy performance of buildings
(recast).
21
Directive 2010/30/EU of the European
Parliament and of the Council of 19
May 2010 on the indication by labeling
and standard product information of the
consumption of energy and other resources by
energy-related products (recast).
19
Propisi Evropske unije
iz oblasti energetske
efikanosti, koje je potrebno
implementirati u pravni okvir
Republike Srbije
Direktiva 2006/32/EC22
Namena Direktive Evropskog
parlamenta i Saveta br. 2006/32/
EC od 05. aprila 2006. godine o
energetskoj efikasnosti kod krajnje
potrošnje i energetskim uslugama,
koje menja Direktiva Saveta br.
93/76/EEC je da podrži efektivna
poboljšanja energetske efikasnosti
kod finalne potrošnje u državama
članicama.
Direktivom se definišu neophodni
ciljni indikatori energetske
efikasnosti, kao i mehanizmi
inicijative i institucijalni finansijski
(fiskalni) i pravni okvir da se uklone
postojeća ograničenja i nesavršenosti
za poboljšanje energetske
efikasnosti. Takođe se definiše
formiranje preduslova za razvoj
tržišta energetskih usluga i drugih
poboljšanja energetske efikasnosti.
Ova Direktiva treba da primenjuju
krajnji potrošači i isporučioci
energetskih usluga, distributeri
energije, operatori distributivnog
sistema, prodavci energije i
isporučioci usluga u vezi sa
poboljšanjem energetske efikasnosti,
a u određenoj meri i vojne
organizacije.
Opšti cilj Direktive je ušteda energije
od 9% u toku devet godina od
njegnog donošenja. Ovaj cilj treba
da bude ostvaren primenom mera
energetske efikasnosti i razvojem
energetskih usluga. Države članice
su obavezane da donesu akcione
planove za energetsku efikasnost,
u koje treba da uključe praktične
programe i mere. Isto tako države
treba da povere koordinaciju ovih
programa odgovarajućoj upravi ili
agenciji.
Direktivom je propisano da države
članice treba da obezbede da javni
sektor služi kao primer primene
mera energetske efikasnosti shodno
ovoj Direketivi. Takođe je propisana
obaveza obaveštavanja Komisije o
metodama za kalkulaciju merenja
štednje energije shodno ovoj
Direktivi i o donetim Akcionim
planovima energetske efikasnosti za
propisane periode.
22
B. Lepotić Kovačević, A. Kovačević:
Vodiči kroz Evropske politike – Energetika;
Evropski pokret u Srbiji, Beograd, 2010. g.
[031]
Direktiva ima četiri aneksa.
Aneks I propisuje motodologiju
za kalkulaciju nacionalno
prepoznatljivog cilja za uštedu
energije. Aneks II propisuje
Energetski sadržaj izabranih goriva
za krajnju potrošnju – tabela
konverzije23. Aneks III propisuje
Indikativnu listu primera za mere
poboljšanja energetske efikasnosti.
Aneks IV propisuje Opšti okvir za
merenje i verifikaciju ušteda energije.
Kao što je ranije navedeno,
Ministarski savet je Odlukom
br. D/2009/05/MC-EnC od 18.
decembra 2009. godine, u cilju
primene ove Direktive u okviru
Energetske zajednice, definisao
način tumačenja ove Direktive u
cilju njene bolje implementacije.
Period u kom treba da se ostvare
rokovi za implementaciju odredbi
ove Direktive, počinje 31. decembra
2009. godine, a završava se 1.
januara 2017. godine.
Direktiva 2010/30/EU
Direktiva 2010/30/EU Evropskog
parlamenta i Saveta od 19. maja
2010. godine o energetskim
performansama zgrada, kojom se
ponovo uređuje (i opoziva) Direktiva
br 2002/91/EC ima za cilj da
promoviše poboljšanje energetskih
performansi zgrada na teritoriji
Evropske unije, uzimajući u obzir
klimatske i lokalne uslove, kao i
potrebe unutašnje klime i troškovnu
efikasnost.
U cilju promocije poboljšanja
energetrskih performansi zgrada
ova Direktivu utvrđuje: 1) opšti
okvir za utvrđivanje metodologije
proračunavanja integrisane
energetske performanse objekata;
2) primenu minimalnih zahteva
za energetsku performansu novih
objekata i novih delova objekata;
3) primenu minimalnih zahteva
za energetske performanse: a)
postojećih zgrada, delova zgrada i
stambenih jedinica zgrada koji su
predmet suštinskog renoviranja, b)
delova zgrada koji su deo omotača
zgrada i koji imaju značajni uticaj
na energetske performanse omotača
zgrada kada se zamenjuju, c)
tehničkih sistema zgrada kadgod
da su instalisani, zamenjeni ili
doradjeni; 4) nacionalne planove
za povećanje broja skoro nulaenergetskih zgrada, 5) energetske
U Aneksu II je su propisane vrednosti
različitih goriva u zavisnosti od vrste energije
koja će se od njih proizvesti.
23
energija
sertifikacije zgrada ili stambenih
jedinica kao delova zgrada, 6)
nezavisne kontrolne sisteme
za sertifikate o energetskim
performansama i inspekcijskim
izveštajima. Navedeni zahtevi su
mimimum koji države članice treba
implementiraju u svom pravnom
sistemu.
U Direktivi 2002/91/EC su osnovni
zahtevi bili utvrđeni mnogo
konkretnije, utvrđujući i samu
opremu na koju se odnosi kao na
primer: redovna kontrola kotlova i
sistema klimatizacije u zgradama
i kontrola toplotnih instalacija sa
kotlovima starijim od 15 godina.
Interesantne su odredbe Direktive
2010/30/EU koje se odnose na
energetske performance novih
zgrada. Za nove zgrade države
članice treba da obezbede da
pre nego štoi započne izgradnja,
tehnička, ekonomska i opravdanost
sa aspekta životne sredine visoko
efikasnih sistema, treba da,
ako su dostupni uumu u obzir:
a decentralizovane sisteme
energetskog snabdevanja koji koriste
energiju proizvedenu iz obnovljivih
izvora, kogeneraciju, daljinsko ili
blok grejanje ili hlađenje, posebno
gde je to zasnovano ukupno ili
delimično na energiji iz obnovljivih
izvora, toplotne pumpe.
Za razliku od Direktive koju je
zamenila i koja je imala jedan
Aneks, ova Direktiva ima pet
Aneksa: 1. Opšti okvir za kalkulaciju
energetskih performansi zgrada,
2. Nezavisni sistemi kontrole za
sertifikate energetskih performansi
i inspekcijski izveštaji, 3. Uporedni
metodološki okvir za identifikaciju
troškovno-optimalnog stepena
zahteva energetskih performansi
za zgrade i delovi zgrade, 4. i
5. se odnose na odnos primene
ove direktive i Direktive koju je
zamenila.
Ministarski savet je Odlukom br.
2010/02/MC-EnC od 24. septembra
2010. godine je utvrdio da će
Sekretarijat Energetske zajednice
vršiti nadzon i pratiti implementaciju
ove Direktive u Ugovornim stranama
i podneće Izveštaj o razvoju
primene ove Direktive Stalnoj grupi
na visokom nivou do 31. marta
2013. godine. Rokovi za punu
implementaciju pojedinih odredbi
ove Direktive počinju 30. septembra
2012. godine i završavaju se 30. juna
2021. godine.
Direktiva 2010/31/EU
Direktiva 2010/30/EU Evropskog
parlamenta i Saveta o utvrđivanju
obeležavanja i standardnim
proizvodnim informacijama o
potrošnji energije i ostalih resursa o
potrošnji energije i drugih resursa u
energetskim proizvodima, kojom se
ponovo uređuje (i opoziva) Direktiva
Saveta 29/75/EEC , utvrđuje pravni
okvir za harmonizaciju nacionalnih
mera i informacija krajnjih korisnika,
posnobne u smislu enegetskog
obeležavanja i standardnih
proizvodnih infirmacija o potrošnji
energije i gde relevantnost ostalih
esencijalnih inovra tokom korišćenja
i dodatnih invormacija o energetskim
proizvodima omogućavaju krajnjim
korisnicima da imaberu efikasniji
proizvod. Ova Direktiva se odnosi
na energetske proizvode koji imaju
značajan direktan ili indirektan
uticaj na potrošnju energije i gde je
relevantno na druge suštinske resurse
tokom upotrebe.
Direktiva utvrđuje obaveze
država članica u pogledu
implementacije njenih ciljeva,
zahteve za informacije, odgovornost
snabdevača, odgovornost
distributera, javne nabavke i podrške,
slobodnog kretanjarobe i usluga,
kaznene odredbe i sl.
Direktiva se primenjuje na određene
tipove aparata u domaćinstvu,
čak i kada su ti aparati namenjeni
korišćenju van domaćinstva. Ovi
aparati u domaćinstvu su: frižideri,
zamrzivači i njihove kombinacije;
mašine za pranje i sušenje odnosno
njihove kombinacije; mašine za
pranje sudova; rerne; grejači vode
i uređaji za skladištenje tople
vode; izvori osvetljenja; uređaji za
klimatizaciju. Ostali tipovi aparata
u domaćinstvu mogu biti uključeni
u predmet ove Direktive, ukoliko
se kod njih može ostvariti značajna
ušteda energije.
Odlukom Ministarskog saveta
br. 2010/02/MC-EnC od 24.
septembra 2010. godine, utvrđeno
je da će svaka Ugovorna strana
implementirati Direktivu 2010/30/
EU , kao i sledeće Direktive koje se
odnose na obeležavanje (labelling)
stepena energetske efikasnosti
aparata u domaćinstvu, kao što su:
− Direktiva Komisije br. 94/2/EC od
21. januara 1994. godine o primeni
Direktive Saveta br. 92/75/EEC u
pogledu energetskog obeležavanja
frižidera, zamrzivača i njihovih
kombinacija, koja je izmenjena
[032]
Direktivom Komisije br. 2003/66/
EC24;
− Direktiva Komisije br. 95/12/
EC od 23. maja 1995 o primeni
Direktive Saveta br. 92/75/EEC u
pogledu energetskog obeležavanja
mašina za pranje u domaćinstvu,
koja je izmenjena Direktivom
Komisije br. 96/89/EC;25
− Direktiva Komisije br. 95/13/
EC od 23. maja 1995 o primeni
Direktive Saveta br. 92/75/
EEC u pogledu energetskog
obeležavanja električnih sušača za
domaćinstvu;26
− Direktiva Komisije br. 96/60/EC
od 19. septembra 1996. godine
o primeni Direktive Saveta br.
92/75/EC u pogledu energetskog
obeležavanja kombinovanih
aparata za pranje i sušenje u
domaćinstvu;27
− Direktiva Komisije br. 97/17/
EC od 16. aprila 1997. godine
o primeni Direktive Saveta br.
92/75/EEC u pogledu energetskog
obeležavanja mašina za pranje
sudova u domaćinstvu, koja je
izmenjena Direktivom Komisije br.
1999/9/EC;28
− Direktiva Komisije br. 98/11/
EC od 27. januara 1998. godine
o primeni Direktive Saveta br.
92/75/EEC u pogledu energetskog
obeležavanja izvora osvetljenja za
domaćinstvu;29
− Direktiva Komisije br. 2002/31/
EC od 22. marta 2002. godine
o primeni Direktive Saveta br.
92/75/EEC u pogledu energetskog
24
Commission Directive 94/2/EC of 21
January 1994 implementing Council Directive
92/75/EEC with regard to energy labeling
of household electric refrigerators, freezers
and their combinations, as amended by
Commission Directive 2003/66/EC.
25
Commission Directive 95/12/EC of 23
May 1995 implementing Council Directive
92/75/EEC with regard to energy labeling of
household washing machines, as amended by
Commission Directive 96/89/EC.
26
Directive 95/13/EC of 23 May 1995
implementing Council Directive 92/75/EEC
with regard to energy labeling of household
electric tumble driers.
27
Directive 96/60/EC of 19 September 1996
implementing Council Directive 92/75/EEC
with regard to energy labeling of household
washer-driers.
28
Directive 97/17/EC of 16 April 1997
implementing Council Directive 92/75/EEC
with regard to energy labeling of household
dishwashers, as amended by Commission
Directive 1999/9/EC.
29
Commission Directive 98/11/EC of 27
January 1998 implementing Council Directive
92/75/EEC with regard to energy labeling of
household lamps.
energija
obeležavanja aparata za
klimatizaciju domaćinstva;30
− Komisije br. 2002/40/EC od 8.
Maja 2002. godine o primeni
Direktive Saveta br. 92/75/EEC u
pogledu energetskog obeležavanja
električnih rerni za domaćinstva31.
Ministarski savet je Odlukom od 24.
septembra 2010. godine utvrdio da
je osnovni rok za implementaciju
ove Direktive i Direktiva kojima
se uređuje energetsko obeležavanje
aparata za domaćinstvo za koje je
propisano je 31. decembar 2011.
godine. Takođe je utvrđeno da će
mašine za pranje, električni sušači,
kombinovane mašine za pranje i
sušenje, mašine za pranje sudova,
aparati za osvetljenje, aparati za
klimatizaciju i električne rerne za
domaćinstva, ako nisu propisno
obeleženi, moći plasirati na tržištu
najkasnije do 31. juna 2012. godine.
Propisi Evropske unije
iz oblasti energetske
efikasnosti koji će biti
obavezni u budućnosti32
- Direktiva Evropskog Prlamenta i
Saveta 2004/8/EC Spregnuta proizvodnja
(kogeneracija) električne i toplotne
energije je poseban slučaj energetske
konverzije goriva – energenta u
korisne vidove energije kod koga se
ostvaruje visoka ukupna efikasnost.
Direktiva 2004/8/EC Evropskog
Parlamenta i Saveta od 11.
februara 2004. godine o promociji
kogeneracije bazirane na potražnji
korisne toplote je razvoj Direktive
92/42/EEC iz 1992. godine.
Ovom Direktivom postavlja se donja
granica efikasnosti energetskog
objekta koji se može smatrati
objektom u kome se obavlja
spregnuta proizvodnja toplotne
i električne energije. Isto tako,
uspostavljaju se mehanizmi kontrole
porekla proizvedene električne
energije i upravljanja nacionalnim
potencijalnom za spregnutu
proizvodnju električne i toplotne
Commission Directive 2002/31/EC of 22
March 2002 implementing Council Directive
92/75/EEC with regard to energy labeling of
household air-conditioners.
31
Commission Directive 2002/40/EC of 8
May 2002 implementing Council Directive
92/75/EEC with regard to energy labeling of
household electric ovens.
32
B. Lepotić Kovačević, A. Kovačević:
Vodiči kroz Evropske politike – Energetika;
Evropski pokret u Srbiji, Beograd, 2010. g.
30
energije. Direktivom se preporučuje
režim priključenja takvog objekta na
električnu mrežu, režim prioriteta za
tako proizvedenu električnu energiju
i odgovarajući sistem izveštavanja.
Zaključak
Evropska unija u ciljevima svoje
energetske politike utvrđuje obavezu
povećanja energetske efikasnosti
za 20% do 2020. godine, kao deo
mehanizma za suzbijanje efekata
fenomena klimatskih promena, kroz
utvrđivanje smanjenja emisije gasova
staklene bašte za 20% i povećanje
korišćenja obnovljivih izvora
energije za 20% do 2020. godine.
Ovaj cilj: 20-20-20, je utvrđen
zbog visokog stepena opasnosti od
energetskih delatnosti i korišćenja
energije po životnu sredinu, kako
bi se obezbedio održivi razvoj na
planeti – za predstojeće generacije.
Propisi Evropske unije koji regulišu
način obavljanja energetskih
delatnosti i korišćenje energije, na
način da se primenom sve višeg
stepena energetske efikasnosti,
kao načina da se obezbedi ušteda
(konvencionalnih izvora) energije
i time značajno smanji zagađenje,
postali su obavezan deo pravnog
okvira Republike Srbije kroz odredbe
Ugovora o osnivanju Energetske
zajednice.
Merama koje su utvrđene propisima
Evropske unije, a koje su obavezne
da se implementiraju u pravni
sistem Republike Srbije, mogla
bi se ostvariti značajna ušteda
energije pre svega kod krajnje
potrošnje, što ne znači da ove mere
ne bi trebalo primeniti i u ostalim
sferama energetskog ciklusa (od
njene proizvodnje, prevoza energije
do potrošnje). Primena ovih mera,
dugoročno posmatrano, pored
toga što povoljno utiče na životnu
sredinu, utiče i na smanjenje
značajnih troškova koji ometaju
razvoj i povećavaju opšte siromaštvo
u Republici Srbiji.
Literatura
[1] Mesinska deklaracija iz 1955.
godine, http://eccfp.uklo.edu.
mk/files/rezultati/The_Messina_
Declaration_1955_EN_pdf.pdf
[2] Communication from the
Commission of 13 November
2008 - Energy efficiency:
delivering the 20% target [COM
(2008) 772 - Not published in the
Official Journal].
[033]
[3] Communication from the
Commission of 19 October
2006 entitled: Action Plan for
Energy Efficiency: Realising the
Potential [COM (2006) 545 – Not
published in the Official Journal].
[4] Commission Green Paper, 22
June 2005, “Energy Efficiency or Doing More With Less” [COM
(2005) 265 final - not published
in the Official Journal].
[5] Community Guidelines on
State Aid for Environmental
Protection http://eur-lex.europa.
eu/LexUriServ/LexUriServ.do?u
ri=OJ:C:2008:082:0001:0033:E
N:PDF
[6] B. Lepotić Kovačević, A.
Kovačević: Vodiči kroz Evropske
politike – Energetika; Evropski
pokret u Srbiji, Beograd, 2010. g.
[7] Energy in the Western Balkans,
International Energy Agency,
2008.
energija
Mihajlo Ristić, Mihailo Mihailović
JP EPS, Beograd
UDC: 620.9 : 338 : 621.311 : [339.54 : 061.1 EU
Primena standarda i
direktiva Evropske Unije u
elektroprivredi Srbije
1. Uvod
Olakšavanje uslova trgovine
između zemalja EU i na svetskom
nivou (WTO) i liberalizacija tržišta
električne energije ( direktive EU)
pooštrilo je zahteve i primenu
direktiva u EU i u elektroprivrednim
korporacijama i infrastrukture
kvaliteta (standardizacija,
metrologija, akreditacija, ocena
tehničke usaglašenosti) na
nacionalnom, evropskom i svetskom
nivou.
Sprovođenje procesa liberalizacije i
olakšavanje uslova trgovine između
zemalja EU uslovilo je izradu,
donošenje i uvođenje sledećih
projekata:
1. Direktive EU:
- direktive EU novog pristupa 24
direktive, šeme ocenjivanja,
- direktive EU za tržište el.energije,
komisije (zastupljeni stručnjaci iz
EKC i EMS),
- direktive EU za zaštitu životne
sredine, komisije,
- direktive EU za bezbednost,
komisije,
- registri šta ko radi, bilatelarni
sporazumi o priznavanju
2. Harmonizovanje standarda na
nivou EU (CEN, CENELEC,
ETU...)Ovde su i standardi sistema
menadžmenta kvalitetom (QMS)
i sistema zaštite životne sredine
(EMS), bezbednost, pouzdanost,
zaštita softvera...
Evropski standardi
- CENELEC, 76 komiteta, u 30
evropskih zemalja, oko 15.000
inženjera i naučnika
- CEN, 380 komiteta, u 30
evropskih zemalja (svega 27%
identično sa ISO)
Sažetak
Elektroprivreda Srbije je okosnica nacionalne privrede Srbije i okosnica
konkurentnosti privrede Srbije.Na osnovu analize implementacije standarda
i direktiva Evropske Unije i liberalizacije tržišta električne energije,dolazi
se do zaključka da se konkurentnost Elektroprivrede Srbije podiže stalnim
poboljšanjem implementacije standarda i direktiva Evropske Unije.
Ključne reči:elektroprivreda, standardi i direktive, liberalizacija tržišta,
konkurentnost
IMPLEMENTATION STANDARDS AND DIRECTIVES OF THE
EUROPEAN COMMUNITY COMMISSION AT ELECTRIC
POWER INDUSTRY OF SERBIA
Elecric Power Industry of Serbia are the backbone of national economy of
Serbia.On the basis of analysis implementation standards and Directives EC
and liberalization of electric power market,we conclude that Electric power
industry of Serbia competitiveness can be achieved by continual improvents
implementation standards and Directives EC.
Key words:electric power industry,standards and directives,market
liberalization,competition.
- ETSI, evropski, u 60 zemalja sa
700 institucija
- preko 18000 evropskih
standarda
potrebni standardi za elektroprivredu
preko 5400 naslova (preko 83
posebne oblasti)
3. Metrologija (merila, indikatori,
metrološke laboratorije,
laboratorije, testiranje, ispitivanje)
4. Akreditacija (akreditovanje
laboratorija, sertifikaciona tela za
proizvode, sertifikaciona tela za
QMS, sertifikaciona tela za EMS,
sertifikaciona tela za personal,
inspekcijska tela)
5. Ocena tehničke usaglašenosti
(ocena usaglašenosti, tehnički
propisi, normativi, inspekcije,
tržišni nadzor)
6. Zakoni (spoljnotrgovinski,
arbitraže, javne nabavke,
[034]
infrastrukture kvaliteta, ...)
Olakšavanje uslova trgovine
uz primenu zakona ( između
zemalja EU i na svetskom nivou
(WTO) i liberilazacija tržišta
pooštrilo je zahteve i poboljšanje
sistema menadžmenta kvalitetom
(QMS) i infrastrukture kvaliteta
(standardizacija, metrologija,
akreditacija, ocena tehničke
usaglašenosti) u elektroprivrednim
korporacijama i šire.
7. Poboljšanje energetske efikasnosti
Unapređenje uslova i mera za
racionalno korišćenje energije u EP
kompanijama, sa širim korišćenjem
obnovljivih izvora.
8. Zaštita životne sredine
Poboljšanje zaštite životne sredine ,
usvajanjem efikasnih programa, kao
i obezbeđenjem materijalnih i drugih
resursa za ove programe
energija
2. Standardizacija (7)
Standardizacija je metoda
usaglašavanja, i smanjenja prevelike
raznolikosti proizvoda i usluga
po pitanju kvaliteta, oblika, mere,
materijala, sigurnosti i perioda
trajanja. Oblik standardizcije je i
prihvatanje jedinstvenog metričkog
sistema za proizvode. Pored toga,
standardizuju se procedure izrade
proizvoda i pružanja usluga, metodi
merenja i izveštavanja, uključujući
i statističko izveštavanje, kao i
merenje i izveštavanje u oblasti
zaštite životne sredine. Postoje
usaglašeni standardi za merenje
i bilansiranje prirodnih resursa i
mineralnih sirovina.
Za nastanak EU posebno je
značajan rad na izradi i usaglašavnju
standarda150 u oblasti energetike i
mineralnih sirovina koji je ostvaren
i dalje se ostvaruje u okviru
Ekonomske komisije za Evropu
Ujedinjenih nacija (UNECE). Danas
različite institucije EU prihvataju i
usaglašavaju standarde sa UNECE.
Ovo se posebno odnosi na standarde
u oblasti vrednovanja mineralmh
sirovina i statističkog izveštavanja
u oblasti energetike. Metod izrade
energetskih bilansa usaglašen je
izmedu EUROSTAT-a (koji je organ
Evropske unije), UNECE i IEA.
IEA je organizacija koja se bavi
usaglašavanjem energetskih politika
i energetske sigurnosti između
država članica OECD-a. Većina
država članica EU su članovi IEA. U
okviru IEA države članice sarađuju
i u oblasti istraživanja i razvoja
novih energetskih tehnologija. Radi
sprovođenja te saradnje formirani su
odgovarajući specijalizovani razvojni
centri gde se obavlja koordinacija
razvojnih aktivnosti iz različitih
država. Jedan od aspekata ovog
procesa je i formiranje ogovarajućih
standarda. Zanimljiv je primer
standarda energetske efikasnosti
za proizvode široke potrošnje (na
primer obeležavanje aparata za
domaćinstvo). U okviru IEA obavalja
se depo aktivnosti na usaglašavanju
standarda između EU i neevropskih
država članica IEA kao što su SAD
i Japan.
Sa nastankom Evropske zajednice
i nastankom zajedničkog –
jedinstvenog tržišta EZ , koje se
širi proširenjem EU , došlo je do
ujednačavanja standarda za robe i
usluge i uspostavljeni su Evropski
standardi u pojedinim oblastima
i od strane različitih organizacija.
Posebna organizacija u okviru EU
koja se bavi standardima uopšte je
EUROSTAT.
U EU postoji više tela koja
preduzimaju aktivnosti u oblasti
standardizacije energetike, kao
što su: Evropski komitet za
standardizaciju (CEN), Evropski
komitet za standardizaciju u
elektrotehnici (CENELEC), Unija
za koordinaciju prenosa električne
energije (UCTE) i Evropska
asocijacija za unapređenje razmene
energije (Eaceegas). Standardima
koji se odnose na životnu sredinu, i
na vezu životne sredine i enegetike
bavi se Evropska agencija za životnu
sredinu (EEA). Pored ovih tela, na
formiranje i prihvatanje standarda
u EU u oblasti energetike utiču
i poslovna udruženja formirana
na nivou EU, kao što su: Gas
Infrastructure Europe (GIE) — za
gasnu infrastrukturu, Euroelectric za oblast elektroenergetike, Euroheat
- za oblast toplotne energije, Eurocoal — za oblast uglja, COGEN - za
oblast kogeneracije i druga.
Standardizacija roba i usluga u
oblasti energetike EU je mehanizam
koji omogućava razvoj konkurencije
između različitih proizvodača
opreme i drugih roba, kao i između
privrednih subjekata koji vrše
energetske usluge (prenos, transport,
distribuciju, skladištenje) i vrše
usluge u oblasti energetike.
Osnivanjem tržišta Energetske
zajednice koje treba da se uključi u
tržište energije EU, potrebno je da se
izvrši usaglašavanje - standardizacija
procesa, roba i usluga. Zbog toga
je u UEnZ propisano usaglašavanje
standarda Ugovornih strana UEnZ
sa standardima EU. U Članu 23.
UEnZ je propisano da će se unutar
Energetske zajednice primeniti
bilo koji standard tehničkog
sitema primenjen u EZ koji je
neophodan za siguran i efikasan
rad mrežnih sistema uključujući
aspekt prenosa, prekograničnih
priključaka, modulacije i opštih
tehničko-sigurnosnih standarda, gde
je to primenljivo, od strane CEN,
CENELEC, UCTE ili Eaceegas, u
cilju odredivanja zajedničkih pravila
i poslovne prakse.
Sekretarijat Energetske zajednice,
shodno UEnZ, je imao obavezu
da u roku od godinu dana, od
dana stupanja na snagu UEnZ
(l.jul, 2006. godi-ne) sastavi listu
«Opšte primenljivih standarda
Evropske zajednice» i podnese je
Ministarskom savetu na usvajanja.
Sekretarijatje ovu listu podneo na
[035]
usvajanje Ministarskom savetu na
njcgovoj drugoj sednici održanoj 29.
juna, 2007. godine.
Ugovorne strane UEnZ imale
su obavezu da u roku od godinu
dana od dana usvajanja liste Opšte
primenljivih standarda Evropske
zajednice od strane Ministarskog
saveta, usvoje razvojne planove
za usklađivanje sektora električne
energije, prirodnog gasa, i nafte
sa takvim «Opšte primenljivim
standardima Evropske zajednice».
Primena ovih i ostalih standarda koji
se primenjuju u EU ugovorena je i u
okviru SSP. Potrebno je ukazati daje
primena ovih standarda preduslov
za primenu čitavog niza ostalih
odredbi SSP, kao što su odredbe
o uzajamnom pravu učešća u
procesima javnih nabavki, otvaranja
tržišta, razmene roba i usluga i
ostalo.
3. Direktive tržišta
električne energije
3.1 Direktiva 2003/54/EC ( 5 )
Primena direktive EU 96/92/EC
( ) je pokazala da je unutrašnje
tržište el.energije efikasnije, da
se na njemu formiraju niže cene
i da ono postiče bolju uslugu i
konkurentnost. Međutim ,tržište
treba i dalje razvijati. Naročito
treba obezbediti ravnopravnost u
proizvodnji i smanjiti rizik od tržišne
utakmice i pohlepnost ponašanja
direktivom 2003/54/EC (5),
usvojenom 26.06.2003.godine, ukida
se direktiva 96/92/EC ( prestaje da
važi od 1.07.2004 godine). Po ovoj
direktivi sve zemlje članice EU
usvojiće interne zakone, regulativu i
administrativne odredbe i uskladiće
ih sa ovom direktivom najkasnije do
1.07.2004 godine.
Neke od odredbi direktive EU
2003/54/EC:
1. Obezbeđenje ravnopravnosti
u proizvodnji el.energije i
smanjenje rizika od tržišne
dominacije .
2. Obezbeđenje nediskriminatorskih
tarifa prenosa i distribucije .
3. Zaštita prava malih i nezaštićenih
potrošača
4. Slobodan pristup informacijama
i izvorima goriva za proizvodnju
el.energije i gde je to moguće
,informacije o njihovom uticaju
na okolinu.
5. Glavne prepreke potpunoj
operativnosti i konkurentnosti
unutrašnjeg tržišta tiču se
energija
između ostalog pitanja pristupa
mreži ,tarifa i različitog stepena
otvorenosti tržišta između
zemalja članica.
6. Radi sigurnosti snabdevanja,
ravnotežu između ponude i
potražnje u pojedinim zemljama
članicama treba nadzirati……
7. Javno snabdevanje je osnovni
zahtev ove direktive pa ona mora
da definiše zajednički minimum
standarda koji će poštovati sve
zemlje članice EU.
8. Zemlje članice će definisati
kriterijume tehničke sigurnosti
i razvoja i objaviće tehnička
pravila.
9. Određivanje operatera prenosnog
sistema (jednog ili više) u zemlji
članici EU.
10. Razdvajanje i transparentnost
računa za svaku aktivnost u
elektroprivrednoj organizaciji.
11. Određivanje (jednog ili više)
regulatornih tela.
12. Zemlje članice usvojiće zakone
,regulativu i administrativne
odredbe i uskladiće ih sa ovom
direktivom najkasnije do
1.07.2004 godine.
3.2 Direktiva br 2005/89/EC ( 5 )
U preambuli Direktive br. 2005/89/
EC Evropskog parlamenta i Saveta
od 18. januara, 2006. godine, o
merama za obezbeđenje sigurnosti
snabdevanja električnom energijom
i investicijama u infrastrukturu,
ukazano je da je garantovanje
visokog stepena sigurnosti
snabdevanja električnom energijom
ključni pokazatelj uspešnog
funkcionisanja unutrašnjeg tržišta
električne energije.
Ova Direktiva daje mogućnost
državama da nametnu privrednim
subjektima, koji obavljaju
elektroenergetske delatnosti obavezu
obavljanja javne usluge (delatnosti
od opšteg interesa), koja treba da
bude utvrđena precizno. Kako se radi
o veoma osetljivoj oblasti obavljanja
delatnosti od opšteg interesa, a
imajući u vidu odredbe Ugovora
o Evropskoj uniji koje se odnose
na javna preduzeća (i privrednih
subjekata koji obavljaju delatnosti
od opšteg interesa) i državnu
pomoć, države članice treba da
izgrade okvir kojim će se obezbediti
funkcionisanje unutrašnjeg tržišta
električne energije, gde bi se
ostvarivale investicije u proizvodne
kapacitete i nove prenosne
interkonektore. Pored navedenih
kapaciteta potrebno je i utvrditi
maksimalni raspoloživi kapacitet
prenosnog i distributivnog sistema,
kako bi se vršilo upravljanje ovim
sistemima na način da se obezbedi
sigurnost snabdevanja potrošača,
održavanje ovih sistema i potrebne
nove investicije.
Direktivom br. 2005/89/EC su
utvrđene mere u cilju obezbeđenja
sigurnosti snabdevanja električnom
energijom, osiguranja adekvatnog
funkcionisanja unutrašnjeg
tržišta električne energije, kao i
obezbeđenja:
a) adekvatnog nivoa proizvodnih
kapaciteta; b) adekvatnog balansa
i između snabdevanja i potražnje i
c) adekvatnog nivoa interkonekcija
između država članica za
razvoj unutrašnjeg tržišta. Ova
Direktiva uspostavlja okvir
unutar koga države članice
treba da urede transparentnu,
stabilnu i nediskriminatorsku
politiku sigurnosti snabdevanja
električnom energijom,
kompatibilnu sa uslovima
konkurentnog unutrašnjeg tržišta
električne energije.
Sigurnost snabdevanja električnom
energijom internog tržišta električne
energije se ostvaruje preduzimanjem
neophodnih mera za stvaranje
stabilne investicione klime, tj.
pravnog okvira koji pruža pravnu
sigurnost za investitore i povoljne
uslove za investicije i njihov povrat.
Značajnu ulogu u tome imaju
regulatorna tela, kao i svi ostali
učesnici na tržištu - subjekti prava
energetike.
Mere, koje treba da preduzmu
države, odnose se na stvaranje
uslova za kontinuitet snabdevanja
električnom energijom, transparentan
regulatorni okvir tržišta
električne energije, mogućnost za
prekograničnu saradnju u pogledu
sigurnosti snabdevanja, povećanje
korišćenja obnovljivih izvora
energije, obezbeđenje sigurnog
funkcionisanja elektroenergetskih
mreža (održavanje, rekonstrukcija
i sl.), stepen diversifikacije
korišćenja proizvodnih kapaciteta,
način upravljanja potražnjom za
električnom energijom, otklanjanje
administrativnih barijera za
investicije u elektroenergetski sektor,
uz sve uzimajući u obzir specifičnosti
država, ostvaranje balansa
između troškova izgradnje novih
interkonektora i koristi za potrošače
i povećanje efikasnosti postojećih
interkonektora.
[036]
U cilju ostvarivanja sigurnosti
snabdevanja električnom energijom
unutrašnjeg tržišta električne
energije, potrebno je obezbediti
dovoljne količine energije i sigurnost
samog mrežnog sistema. Zbog
toga je neophodno imati kvalitetnu
regulaciju mrežnih sistema električne
energije, balans između ponude i
tražnje, investicije u mreže.
Regulaciju mrežnih sistema za
električnu energiju vrše regulatorna
tela, tako što donesu minimum
normi za upravljanje prenosnim
i distributivnim sistemima. Ova
pravila treba da sadrže pravila
o pristupu mreži, tehnička
pravila o upravljanju mrežama
sa stanovišta bolje iskorišćenosti
postojećih kapaciteta i bezbednog
funkcionisanja. U tom cilju države
treba da obezbede koordinaciju
prekograničnih i nacionalnih
ugovora, kao i mere za urgentne
situacije i sporazume o razmeni
neophodnih informacija.
Uspostavljanje balansa između
ponude i tražnje ostvaruje se na način
da se i u okviru malih izolovanih
sistema podstiče uspostavljanje
okvira za veletrgovinu električnom
energijom koji daje povoljne
cenovne odnose za proizvodnju
i potražnju, kao i u zahtevima
operatorima prenosnih sistema da
obezbede adekvatan stepen rezerve
proizvodnih kapaciteta dostupan
za balansiranje ponude i tražnje.
Države treba da podstiču i mere
za konzervaciju(načelo održanja)
energije.
Države članice imaju obavezu
da obezbede da relevantna tela
sastavljaju izveštaje:
o merama koje se odnose
na bezbednost upravljanja
elektroenergetskom mrežom,
saradnji između operatora prenosnog
i distributivnog sistema, planovima
za investicije u elektroenergetsku
interkonektivnu infrastrukuru.
Ovi izveštaji treba da se dostavljaju
Komisiji.
3.3 Propisi koji će biti obavezni u
budućnosti
- Treći paket propisa Evropske unije
o tržištu električne energije
Dana 13. jula, 2009. godine,
Evropski parlament i Savet su
usvojili set propisa o tržištu
električne energije, koji je nazvan
Treći paket.
Na elektroenergetski sektor se
odnose sledeći propisi trećeg paketa:
energija
1) Uredba (EC) br. 713/2009
Evropskog parlamenta i Saveta od
13. jula 2009.godine o osnivanju
Agencije za saradnju Regulatora u
oblasti energetike;
2) Uredba (EC) br. 714/2009
Evropskog parlamenta i Saveta od
13. jula, 2009. godine o uslovima
za pristup mreži za prekograničnu
razmenu električne energije
i ukidanju Uredbe (EC) Br.
1228/2003;
3) Direktiva br. 2009/72/ EC
Evropskog parlamenta i Saveta
od 13. jula, 2009. godine koja
se odnosi na zajednička pravila
za unutrašnje tržište električne
energije i ukidanje Direktive
2003/54/EC.
3.4 Direktiva 2009/72/EC ( 5 )
Direktivom br. 2009/72/EC
Evropskog parlamenta i Saveta
od 13. jula, 2009. godine koja se
odnosi na zajednička pravila za
unutrašnje tržište električne energije
i ukidanje Direktive 2003/54/EC,
uspostavljaju se zajednička pravila
za proizvodnju, prenos, distribuciju
i snabdevanje električnom
energijom. Ova Direktiva sadrži
odredbe o zaštiti potrošača,
uključujući i mogućnosti poboljšanja
i unutrašnjeg konkurentnog
tržišta električne encrgije EU.
Ova Direktiva postavlja pravila
koja se odnose na organizaciju i
funkcionisanje elektroenergetskog
sektora, otvoren pristup tržištu,
kriterijume i procedure primenljive
na tendere i davanje ovlašćenja
i upravljanje sistemom. Takođe
reguliše univerzalne obaveze
vršenja usluge i prava potrošača
električne energije i objašnjava
zahteve konkurencije.Ova Direktiva
pored načela subsidijarnosti EU,
pominje u preambuli i načelo
solidarnosti u pogledu ostvarivanja
sigurnosti snabdevanja. Detaljnije
uređuje položaj operatora prenosnog
sistema, uz insistiranje na njegovoj
nezavisnosti u pogledu donošenja
odluka upravljanja sistemom,
zaposlenih u ovom operatoru, kao
i u pogledu samostalnosti u odnosu
na vlasnika imovine. Takođe se
podvlači značaj regionalne saradnje
između operatora prenosnog sistema.
Države članice su dužne da svoje
nacionalne zakonodavstvo usaglase
sa novom Direktivom do 3. marta,
2011. godine, kada prestaje da se
primenjuje Direktiva br. 2003/54/
EC, sa izuzetkom člana 11, koji će se
primeniti od 3. marta, 2013. godine.
4. Investicije (1,5)
Značajan deo ostvarenje obaveza
iz procesa integracije u oblasti
energetike obavlja se investicijama.
Proces donošenja investicionih
odluka je složen i propisan
mnogobrojnim propisima Evropske
Unije: od procesa učešća javnosti
u donošenju javnih planova, preko
prostornih planova, strategija i
politika do formiranja tržišnog
okruženja za komercijalne
investicije.
Proizvodnja energije se više
ne smatra opštim dobrom već
normalnom komercijalnom
delatnošću. Shodno tome, uobičajeni
instrumenti korišćeni kod izgradnje
energetskih objekata kao što su
odluke o eksproprijaciji se mogu
primenjivati samo na elemente
energetske infrastrukture kod kojih je
propisano pravo pristupa treće strane
i koji imaju javni karakter odnosno
značajan efekat na povećanje
konkurencije (cevovodi, dalekovodi,
terminali). Čak i kada je investitor
preduzeće u državnom vlasništvu,
smatra se da se to preduzeće bavi
komercijalnom delatnošću i pravila
se svode na normalne komercijalne
odnose. Ovakvo poimanje je
prisutno u propisima koji su ovde
pomenuti i u redovnoj sudskoj praksi
relevantnih evropskih sudova. Ova
praksa shodno tome, predstavlja
jednako važnu komponentu pravnog
okvira Evropske unije kao i ostali
instrumenti.
5. Tehnička harmonizacija
(7)
Savet EU je 1985 god. uspostavio
zakonsku regulativu i strategiju
o novom pristupu tehničkoj
harmonizaciji i standardizaciji,
radi slobodnog protoka proizvoda i
usluga između zemalja EU.
Zakon o spoljnotrgovinskom
poslovanju, Službeni glasnik RS
br. 101/05 je tražio harmonizovanje
standarda prilikom uvoza opreme,
a to traži i: Odluka o razvrstavanju
robe na oblike izvoza i uvoza Sl.
glasnik R.Srbije br.73/05.
5.1 Zakonskom regulativom i
strategijom uspostavljeni su
sledeći principi:
1. Zakonska harmonizacija je
ograničena na suštinske zahteve
koji proizvodi na tržištu EU
moraju da ispune, da bi imali
slobodno kretanje u okviru EU.
2. Tehničke specifikacije proizvoda
koji ispunjavaju suštinske
[037]
zahteve postavljene u direktivama
EU, uspostavljene su u
harmonizovanim standardima.
3. Primena harmonizovanih ili drugih
standarda ostaje dobrovoljna , i
proizvođač može uvek da primeni
druge tehničke specifikacije
radi ispunjenja zahteva, ali da ih
prihvati i kupac.
4. Proizvodi izrađeni u skladu sa
harmonizovanim standardima
imaju koristi od principa o
usaglašenosti sa odgovarajućim
suštinskim zahtevima.
5.2 Preuzimanje međunarodnih i
regionalnih standarda (7)
Uputstvo za preuzimanje
međunarodnih standarda ISO/IEC
Guide 21 uzelo je u obzir dotadašnja
nacionalna iskustva iz oblasti
standardizacije.
U uputstvu se nalaze jasne definicije
termina i sistemi korespodencije
između regionalnih ili nacionalnih
standarda i međunarodnih standarda.
Odavde se vidi da zemlje u razvoju
koje zapostave standardizaciju
i harmonizovanje standarda na
nacionalnom nivou, ne mogu da
računaju da će njihova privreda da se
uključi u globalno tržište.
Usaglašavanje SRPS standarda
sa međunarodnim (ISO, IEC) i
regionalnim (EN) standardima i
primena, vrši se prema Zakonu o
spoljnotrgovinskom poslovanju i
odlukom o razvrstavanju robe na
oblike izvoza i uvoza sl. gl. R. Srbije
73/05.
Do uspostavljanja tehničke
harmonizacije i standardizacije (radi
primene SRPS standarda, tehničkih
normativa, i normi kvaliteta)
primenjivaće se međunarodni
standardi, tehnički normativi i
norme kvaliteta ili standardi stranih
država, ako za određeni proizvod,
proizvodnju, uslugu, odnosno radove
nisu doneti propisi, SRPS standardi,
tehnički normativi, i norme kvaliteta,
o čemu je moguće i pribaviti potvrdu
od Instituta za standardizaciju.
6. Presek stanja
implementacije (maj
2010.) u Srbiji i JP EPS
6.1 Koliko je urađeno
Implementacija
1. R.Srbija:zakoni oko 70%,standardi
oko 40%,druga dokumenta
30%:prosek 47%
2. JP EPS : zakoni oko 50%,standardi
oko 5%,druga dokumenta 5% :
prosek 20%
energija
Slika 1
3. Za druga velika preduzeća u
R.Srbiji:
prosek 17%
4. Za mala i srednja preduzeća u
R.Srbiji:
prosek 13%
Prosečna implementacija
u R.Srbiji:
prosek oko 24%
Najveći problem je što donošenje
treba da ide odozdo na gore kao što
se radi u EU i visoko tehnološki
razvijenim zemljama sveta.
6.2 Zašto implementirati ( 6 )
1. Ekonomski uticaj
1.1. Makroekonomski uticaj na rast
BDP oko 1% godišnje
1.2. Mikroekonomski-povećanje
profita
2. Standardi,ocenjivanje,
konkurentnost (slobodan protok roba
i usluga)
Strategije za izvoz-84% svetskog
biznisa koristi evropske i
međunarodne standarde u
strategijama a tu su i kvalitet,pouzd
anost,sposobnost,kredibilitet,bezbed
nost,odgovornost,komunikativnost,
razumevanje zainteresovanih strana
(kupca, isporučioca,vlasnika)
3. Upravljanje inovacijama
3.1. Implementacija
benčmarkinga(pravila dobre
prakse)
3.2. Implementacija visokih
tehnologija
3.3. Prenošenje inovacija na
proizvode.usluge i upravljanje
4. Povećanje Intelektualnog kapitala
(u visoko tehnološki razvijenim
zemljama ide ,u proseku, oko
64%,od ukupnog kapitala kompanija,
a finansijski kapital je svega oko 36%)
5. Vraćanje starog brenda
Elektroprivrede Srbije
5.1. Pouzdana proizvodnja i
poslovanje bez gubitaka
5.2. Veliki intelektualni kapital(do
1999god. objavljeno 155 internih
standarda i po > 150 uputstava u
kompanijama,normativi,..)
5.3. Visoka motivacija(raspodela
stanova i kredita)
6. JP EPS-društveno
odgovorna kompanija
Da bi JP EPS bio društveno
odgovorna kompanija,mora drastično
i hitno da poboljša Infrastrukturu
kvaliteta od sadašnjih 20%, na
minimum 55%(prosek R.Srbije je
oko 47%)
7. Kako i šta implementirati
u JP EPS( 1,2)
1.Tehnički propisi i pravilnici:
Akcioni plan Vlade R. Srbije Sistemsko uređenje tehničkih
propisa, od novembra 2007.
predviđa:
- Kreiranje registra tehničkih
propisa
- Razvrstavanje standarda sa
obaveznom primenom po
ministarstvima - urađeno
- Zadržavanje starih ili donošenje
novih standarda sa obaveznom
primenom
[038]
- Ukidanje starih
standarda sa
obaveznom
primenom
- Dinamika
transponovanja
direktiva Novog
pristupa
Prema specifikaciji
koja je došla od
Ministarstva za
rudarstvo i energetiku
za JP EPS treba da se
prevede 496 zadnjih
izdanja standarda sa
obaveznom primenom
koji u Službenom listu
izađu kao tehnički
propisi ili pravilnici.
Da bi standard imao
obaveznu primenu
(naveden u pravilniku/
propisu) isti mora
da bude na srpskom
jeziku.
2. Kako je definisana Evropska
kuća kvaliteta – prema zvaničnom
dokumentu EU:
Prva četiri stuba Evropske kuće
kvaliteta su iz Infrastrukture
kvaliteta(QI).
1. standardization-pripada QI,a
directive novog pristupa EU
se zasnivaju na implementaciji
harmonizovanih standarda i
tehničkih specifikacija
2. metrology- pripada QI
3. testing and
certification,comformity
asesstment- pripada QI
4. accreditation- pripada QI
5. quality management
Odavde se jasno vidi da nema ulaska
u EU bez implementacije, po dubini,
Infrastrukture kvaliteta.
3. Harmonizacija standarda
1. Evropski standardi
- CENELEC, 76 komiteta, u
30 evropskih zemalja, oko
15.000 inženjera i naučnika
- CEN, 380 komiteta, u 30
evropskih zemalja (svega
27% identično sa ISO)
- ETSI, evropski, u 60 zemalja
sa 700 institucija
• preko 18000 evropskih
standarda
• potrebni standardi za
elektroprivredu preko 5400
naslova (preko 83 posebne
oblasti)
energija
2. Međunarodni standardi
- ISO - 186 komiteta, 576
podkomiteta, 2057 radnih
grupa, sa oko 30.000 inženjera
i naučnika (evropski iz ove
oblasti su identični sa ISO samo
27%)
- IEC - 179 komiteta, 104
podkomiteta, preko 700 radnih
grupa, preko 35.000 inženjera
i naučnika (evropski iz ove
oblasti su identični sa IEC nešto
više nego CEN/ISO)
- ITU - u 191 zemlji sa preko 700
institucija
3. Nacionalni standardi (GOST,
DIN, VDE, ANSI,...)
4. Domaći standardi SRPS, JUS,
SCG harmonizovanje šta važi, a šta
od starih ne važi.
4. Ocena usaglašenosti (conformity
assessment)
- direktive EU novog pristupa 24
direktive, šeme ocenjivanja
- direktive EU za tržište
el.energije, komisije (zastupljeni
stručnjaci iz EKC i EMS)
- direktive EU za zaštitu životne
sredine, komisije
- direktive EU za bezbednost,
komisije
- registri šta ko radi, bilatelarni
sporazumi o priznavanju
5. Metrologija
EPS se nedovoljno bavi
metrologijom - EPS ima preko
40 laboratorija, a jedna je
akreditovana.
EMS nema ni jednu akreditovanu
laboratoriju.
6. Interni standardi JP EPS
- preko 40 novih naslova nezavršeni, a oni daju minimum
zahteva koje EPS traži iz
pojedinih oblasti, uz navedenu
specifikaciju harmonizovanih i
neharmonizovanih standarda
- tehničke preporuke ED oko 90
naslova (stare) i preko 14 novih
- bio je formiran Koordinacioni
tim - prestao da radi pre tri
godine
7. Pravilnici
- Treba doneti oko 450 pravilnika
za energetiku (uglavnom su
izdati pre 1993 godine)
- Pravilnici za IT, TK, ZŽS,
bezbednost
8. Zakoni
- Ugovor o osnivanju energetske
zajednice JI Evrope,Sl.gl.RS br.
2/06
- Zakon o energetici, Sl.gl.RS br.
84/04
- Zakon o standardizaciji, Sl.gl.
RS br. 36/09
- Zakon o akreditaciji, Sl.gl.RS
br. 73/10
- Zakon o metrologiji, Sl.gl.RS
br. 30/10
- Zakon o tehničkoj zaštiti
za proizvode i ocenjivanje
usaglašenosti proizvoda sa
propisanim zahtevima, Sl.gl.RS
br. 36/09
- Zakon o zaštiti potrošača
- Zakon o spoljnotrgovinskom
poslovanju
9. Primeri dobre prakse iz drugih EP
(3)
- iz oblasti QI nije ostvarena
najbolja saradnja sa drugim
EP (PPC Grčke ima 25
akreditovanih laboratorija)
- krenulo se sa saradnjom pa se
stalo
- za EPS je najmerodavnija
praksa za QI iz razvijenih EP,
a ne teorijske metode sistema
kvaliteta kojih ima toliko da
niko nije napravio kompletan
spisak
10. QI u privrednim društvima JP
EPS
Nema značajnog rada u
privrednim društvima iz ovih
projekata.
11. QI u ministarstvima
Infrastruktura kvaliteta je u
Ministarstvu za ekonomiju
i regionalni razvoj, a ostala
ministarstva treba da daju svoj
udeo prema Acionom planu
Vlade iz novembra 2007 godine.
12. Institut za standarde
Institut za standarde ima 23
organizacione celine,uz stalno
smanjenje broja zaposlenih(od
115 zaposlenih broj se smanjio
na 74) i malim mogućnosti
prevođenja harmonizovanih
standarda na srpski.
13. Direkcija za mere i dragocene
metale
Direkcija za mere i dragocene
metale ima 21 organizacionu
celinu,koje pokrivaju celu
R.Srbiju.
14. Akreditaciono telo srbije
Posebno je akreditacija
i sertifikacija – ATS(27
zaposlenih).
15. Baze podataka u JP EPS
[039]
Nema validnih(objedinjenih)
baza podataka šta ko ima u JP
EPS i šta ko namerava da nabavi.
16. Stručnjaci u JP EPS
Jako je teško naći stručnjake u
EPS da se bave QI pored tekućih
poslova.
17. Država
U ministarstvima ne mogu da se
bave dovoljno ovim projektima,
a nema ni velikih proizvođača
opreme koji su gurali ove
projekte, a mala i srednja
preduzeća ovo ne interesuje,niti
imaju dovoljno visoku tehničku
kompetentnost.Ministarstvo
rudarstva i energetike u delu
elektroenergetike ima malo
zaposlenih za ove projekte.
Stručnjaci sa fakulteta i instituta
koji su radili ove projekte su ili u
penziji ili ih više nema.
18. Motivacija
- Teško je ostvariti motivaciju za
ovaj mukotrpan posao.
- Smatra se da ove projekte treba
raditi za slavu, a to je vreme
prošlo.
19. Organizacione celine
- Nema organizacione celine za
ove projekte na nivou JP EPS
- Nema organizacione celine
za ove projekte na nivou
privrednih društava osim
u Kostolcu (1 stručnjak),
u Kolubari nije zaživela
organizaciona šema, a projekti
se rade pojedinačnim rešenjima.
20. On-line servis
Nema on-line servisa za ove
projekte na nivou JP EPS.
21. Ko je gde uključen iz JP EPS
Ne postoji baza podataka ko je
gde uključen u ove projekte od
stručnjaka JP EPS.
22. Integrisano upravljanje za QI
Prekinuto je integrisano
upravljanje za QI kroz vertikalno
umrežavanje stručnih timova i
radnih grupa.
23. Podrška
Neophodna je snažna podrška
generalnog direktora da bi ovi
projekti dobili zamah, a isto tako
podrška direktora direkcija i
privrednih društava.
24. Rokovi
Ovi projekti treba da se oroče
na tri godine uz nužni nastavak
daljeg rada.
25. Upravljanje rizikom projekata za
QI
energija
Veoma je opasno da drugi donose
standarde i propise za rad JP EPS
(primer Zakon o bezbednosti na radu
koji ima oko 60 kaznenih odredbi za
poslodavca i dve za zaposlenog), jer
je to kasnije jako teško ispraviti, a
inspekcija traži striktno poštovanje
propisa (recimo propis za parne
kotlove preko 100MWe je iz 1983
godine).
Jedino stručnjaci iz JP EPS mogu da
iznesu navedene projekte iz QI za
oblast elektroprivrede a ista je veoma
široka, jer ostali stručnjaci van JP
EPS ne poznaju pravila dobre prakse
iz drugih elektroprivreda, ne poznaju
dovoljno ni domaću elektroprivredu,
a i nema ih mnogo.
Državne institucije realizuju ove
projekte na državnom nivou i samo
integralno upravljanje u JP EPS
može da donese korist i umanji štete
po našu kompaniju.
JP EPS - Mali su pomaci - svode se
na pojedinačne napore.
U ministarstvima su obezbeđene
pare, obuke, putovanja i ostali resursi
i oni su dovoljni sami sebi, a
privreda? Pa JP EPS nije proizvodnja
65%, mi smo javno preduzeće!
Ne zna se kako će se QI u Srbiji
implementirati po dubini!
U implementaciji postoje veliki rizici
(da se nešto prepiše pa da se isto
olupa o glavu).
Po autorima postoje samo dve celine
koje delimično implementiraju QI a
to su:
- JP Eletroprivreda Srbije
- Vojska Srbije
Ostali ili nemaju resursa ili nisu
dovoljno zainteresovani.
razvijaju svoje društvene sisteme.
Zato JP EPS mora da poboljša
svoj ljudski kapital kroz
poboljšanja i implementaciju
po„dubini“Infrastrukture
kvaliteta(direktive,tehnički
propisi,standardizacija,ocena
usaglašenosti,akreditacija i
metrologija) prema regulativi
EU i bencmarkingu evropskih
elektroprivreda( 3,4 ).Ovim
projektima JP EPS poboljšava
svoju konkurentnost i veći uspeh na
slobodnom tržištu energije.
Literatura
[1]. Planovi i izveštaji JP EPS
[2]. Ristić M.,Kvalitet u Srbiji-kako
dalje,IDQM-2007,
[3]. Ristić M.,QMS u
oblasti elektroprivrede
F.R.Nemačke,IDQM-2008,
[4]. Ristić M.,Infrastruktura kvaliteta
u JP EPS,CIGRE-2007,
[5]. Direktive Evropske unije
2003/54/EC,2005/89/
EC,2009/72/EC
[6]. Ristić M.,Održivi uspeh-nacrt
standarda ISO 9004,ICDQM2009
[7]. Ristić M.,Kvalitet u SrbijiEfektivnost i efikasnost,FQCE2007
8. Zaključak
Regulacija energetskog/
elektroprivrednog sektora predstavlja
jednu od najznačajnijih oblasti
delovanja institucija EU( 5 ).Da
bi se obezbedila konkurentna
snabdevenost energijom svih
ostalih privrednih grana potrebno
je zajedničko delovanje država
članica EU i institucija EU,a tu je i
energetika JI Evrope.Posledica ovih
okolnosti je da regulacija u oblasti
energetike/elektroprivrede utiče na
regulaciju u svim ostalim sektorima.
Paralelno taj proces utiče na razvoj
konkurentnosti,zaposlenosti i
mogućnosti razvoja svih drugih
privrednih sektora,smanjenja
siromaštva,zaštite potrošača,razvoja
društvenih odnosa i uopšte
sposobnosti država članica da
[040]
energija
Dr Miodrag Mesarović
Viši savetnik u preduzeću Energoprojekt Entel, Beograd
UDC: 620.9.001.6
Razvoj energetike u
uslovima neizvesnosti i
nedoumica
1. Uvod
Tekuća politička događanja u
zemljama severnoafričkog područja
ne mogu ostati bez posledica po
energetski sektor, posebno sa
stanovišta snabdevanja primarnom
energijom (naročito sirovom naftom
i prirodnim gasom). To povećava i
inače prisutne globalne neizvesnosti
u pogledu budućih promena cena na
tržištu energenata, nakon globalne
ekonomske krize i poremećaja koje
je ona izazvala ne bez učešća tog
tržišta zbog vrtoglavog rasta i pada
cena sirove nafte 2008. godine.
Predviđanja da će prosečne cene
nafte dostići 100 $ po barelu ($/b)
ove i 110 $/b 2012. godine već se
ostvaruju. Strahovanje od rasta cena
nafte prati i ocena Međunarodne
Agencije za Energiju (International
Energy Agency – IEA) da one
uvode svetsku privredu u “opasnu
zonu”, potsećanjem na 2008. godinu.
Tada su, na primer, zemlje članice
EU trošile na naftu 2.2% bruto
nacionalnog dohotka, a sa cenom od
90 $/b već 2.1%, [1].. Ostaje velika
neizvesnost šta će najnovija zbivanja
u Libiji imati kao posledicu u EU
u tom pogledu, imajući u vidu rast
cena njene nafte tokom poslednjih
nedelja februara 2011. godine, slika
1 [2].
Za razliku od stanja 2008. godine,
sadašnje snabdevanje naftom je
(bar teorijski) nešto veće, i to na
račun rasta proizvodnje u Kanadi,
Brazilu i drugde i smanjene potražnje
zbog krizom oslabljene privrede.
Međutim, svet zabrinjava rastuća
potrošnja nafte u Kini, mada i tamo
rast njenih cena ne može da bar
delimično ne koči privredni razvoj.
Sažetak
Tekuća (2011.) godina je proglašena godinom energetske efikasnosti.
Energetska efikasnost ne potpada pod ni pod jednu od dve kategorije uslova u
kojima se sprovodi razvoj energetike: izvesno je da će poboljšanje energetske
efikasnosti uvek dovesti do pozitivnih efekata i da ne postoje nedoumice da li
je to dobro. Ipak, ona je centralna tema ovoga rada zbog toga što se strateški
planira, promoviše i zakonski reguliše upravo u vreme kada vladaju globalne
neizvesnosti u pogledu budućeg zadovoljavanja potreba za primarnom
energijom i nedoumica kako je najbolje postići u okolnostima ekonomskih,
tehnoloških, ekoloških i drugih ograničenja.
ENERGY DEVELOPMENT UNDER UNCERTAINTY AND
CONFUSION
This (2011) year is declared the year of energy efficiency. Energy efficiency
does not belong to any of two categories of conditions under which the
energy is being developed: it is certain that energy efficiency always gives
positive results, with no doubts. Nevertheless, it is central subject of this
article, because it is being strategically planned, promoted and regulated
by laws just in time of global uncertainties of the future supplies of primary
energy and of confusion how to achieve the goals under the economic,
technological, environmental and other limitations.
Iz tih, kao i klimatskih drugih
razloga, Kina se javlja i kao značajan
proizvođač tzv. zelene (obnovljive)
energije, što prilično olakšava
situaciju u snabdevanju primarnom
energijom. Kao i u svakom drugom
nadmetanju sa Zapadom, vidljiva
je njena konkurentska nadmoć
u zelenim energijama, koju će
eventualni rast cena nafte nastaviti da
jača i da pokazuje snagu tokom ove i
sledeće godine. Februara ove godine
godone Kina je ušla u svoju novu
Godinu zeca, ali je mnogi analitičari
očekuju da bude Godina zmaja.
I druga azijska ekonomija u
usponu, Indija, postavlja i realizuje
visoke razvojne ciljeve u oblasti
obnovljivih izvora energije. Rastuća
potrošnja električne energije i
[041]
zabrinutost zbog zagađenosti životne
sredine pospešuju usmeravanje
na obnovljive izvore energije, te
se očekuje da Indija bude sledeća
sila koja će primenom obnovljivih
izvora zadovoljavati veliki deo
potreba za energijom i smanjiti
zagađivanje (Indija planira da
do 2022. godine učetvorostruči
kapacitete za proizvodnju električne
energije iz obnovljivih izvora, na
72,4 GW, odnosno blizu 16% od
ikupnih kapaciteta, [3].). Vlada
Indije očekuje da korišćenjem
solarne i drugih oblika obnovljive
energije popuni ogromnu prazninu
u snabdevanju oko polovine
svog stanovništva koje sada ima
ograničeni ili nikakav pristup
komercijalnoj energiji.
energija
Slika 1 Cene libijske nafte u drugoj polovini februara 2011 [2]
Mnogi smatraju da su cene nafte
preko psihološke granice od 100 $/b
neodržive, ali one su već dostignute,
pa je logično da se, dok naftni
divovi nastavljaju da se međusobno
nadmeću, povede oštrija kampanja
za njenu što racionalniju upotrebu,
ne čekajući eventualnu mogućnost
da tako isoke cene sirove nafte
smanje potražnju, čak i u Kini,
mada je verovatnija stagnacija
potrošnje na Zapadu. Takođe, 2011.
bi mogla biti godina u kojoj će
nekonvencionalni izvori nafte (uljni
škriljci i slični) početi da prerastaju
u konvencionalne, za šta već postoji
rastući interes investitora. Međutim,
era nekonvencionalnih izvora nafte
bi mogla biti pre era prirodnog
gasa i nekonvencionalnog gasa. U
Poljskoj, na primer, postoji interes
za nekonvencionalne izvore gasa
u Istočnoj Evropi, dok Kina vodi u
nastojanju da koristi gas iz škriljaca
i metan iz rudnika uglja. To je,
međutim, umanjilo šanse zemljama
izvoznicama prirodnog gasa u
tečnom stanju.
Sa druge strane, povećana
energetska efikasnost i stimulisanje
elektromotornog pogona transportnih
sredstava zbog visokih cena nafte u
ovoj (2011.) godini biće od pomoći
u smanjenju emisija gasova sa
efektom staklene bašte. Nažalost,
neuspeh 16. Konferencije strana
Konvencije UN o promeni klime
(16. Conference of the Parties COP16) u Kankunu krajem prošle
(2010.) godine da učini veći pomak u
sporazumevanju o očuvanju klime, te
će na kraju 2011. godine svet biti 12
meseci bliži isteku još uvek važećeg
Kyoto Protokola, ali ne i ozbiljnom
sporazumu koji treba da ga zameni.
Ovo tim pre što, zbog suprotnih
interesa razvijenih i zemalja u
razvoju, postaje sve jasnije da je svet
dugo oklevao da preduzme ozbiljne
mere, te treba pre očekivati dogovor
o prilagođavanju promenama nego o
njihovom izbegavanju.
značajan udeo u finalnoj energiji
ima i netransformisana primarna
energija (gas, ugalj, biomasa) kao
što je slučaj sa normativima koji
se bave energetskom efikasnošću
zgrada. Kolika je količina primarne
energije izgubljene u njenim
transformacijama u sekundarnu
(električna i toplotna energija,
pogonska goriva, idr.) i tokom
njenog transporta/prenosa i
distribucije jasno je iz tabele 1, [4].
Prema zvaničnim energetskim
Table 1 Uporedna analiza odnosa isporučene finalne energije i unete primarne
energije, %
2. Racionalna upotreba
primarne energije
Energetska efikasnost se po
pravilu odnosi na zadovoljavanje
energetskih potreba uz najmanji
utrošak primarne energije. U praksi,
međutim, energetska efikasnost
se meri prema utrošku finalne
energije, čak i u onim prilikama kada
bilansima Republike Srbije za
poslednjih 6 godina, u tabeli 2 su
prikazani podaci o odnosima finalne
i primarne energije planiranim za
narednu, procenjenim za tekuću
i ostvarenim za svaku prethodnu
godinu.
Iz navedenih zvaničnih podataka
je evidentno da se oko polovine
primarne energije u Srbiji gubi u
Tabela 2 Odnos finalne i primarne energije u Srbiji
1)
3)
Službeni glasnik Republike Srbije broj 102/10; 2) Službeni glasnik Republike Srbije broj 109/09
Službeni glasnik Republike Srbije broj 101/08; 4) www.mre.gov.rs
[042]
energija
Tabela 3 Prognoza porasta odnosa finalne i primarne energije u Srbiji do 2030.
godine (%)
čak i bez
procenjenog
doprinosa
(20%) sistema
upravljanja,
tabela 3, [5].
Ovo je verovatno
posledica
očekivanja da
Srbija treba svoju
primarnu energiju
koristi mnogo
racionalnije,
kako bi se i
tako približila
standardima koji
važe u Evropskoj
Uniji. Ovde
treba naglasiti
da je povećanje
energetske
efikasnosti u
Evropskoj Uniji
deo trojakog
(20%-20%-20%)
cilja postavljenog
pred članice do 2020. godine, pri
čemu se podrazumeva ušteda u
potrošnji primarne energije za 20%
uz istovremeno smanjenje emisija
gasova sa efektom staklene bašte
za 20% i povećanje učešća finalne
energije iz obnovljivih izvora za
20%. Vodeći računa o tome da Srbija
uvozi preko 40% primarne energije
u vidu sirove nafte, prirodnog gasa
i kvalitetnog uglja, jasno je da
je, uz dominantno nastojanje da
se racionalizuje potrošnja finalne
energije, neophodno da istovremeno
Slika 2 Šematski prikaz odvojene i spregnute proizvodnje
toplotne i električne energije
procesu transformacije i u prenosu/
transportu do potrošača. Za razliku
od ovih podataka, u predlogu
Japanske agencije za međunarodnu
saradnju (Japan International
Cooperation Agency-JICA) za
uvođenje sistema upravljanja
energijom u Srbiji (JICA Workshop
on Proposed Energy Management
System in Serbia) sadržanom u
dokumentu prikazanom javnosti
11.02.2011. date su mnogo
povoljnije, optimističke, vrednosti,
Slika 3 Učešće kogeneracije u ukupnoj proizvodnji električne energije u EU
i Srbiji 2004. godine
racionalnije koristi i primarnu
energiju. To znači da je neophodno
smanjivati gubitke ne samo u
tehnološkim transformacijama
primarne u sekundarne oblike
energije, već i u njihovom prenosu,
transportu i distribuciji do potrošača.
Istovremena ili spregnuta
proizvodnja (kogeneracija) električne
energije i toplote je jedna od mera
koja pruža najveći doprinos u
procesu transformacije primarne
energije u sekundarnu. Sa slike 2 je
evidentno da se u kogeneracionom
postrojenju ista količina električne
energije (35 jedinica) i toplote (50
jedinica) može proizvesti i isporučiti
potrošačima uz utrošak 1,8 puta
manje primarne energije nego u
slučaju da se njihova proizvodnja
vrši odvojeno u termoelektrani i
kotlarnici [6].
Uvažavajući tu činjenicu, EU je u
svom Akcionom Programu 1994.
godine postavila cilj da duplira
učešće proizvodnje električne
energije iz kogeneracije u ukupnoj
proizvodnji u EU-15 na 18%.
Mada je u nastalim nepovoljnim
uslovima liberalizacije tržišta
došlo do smanjenja konkurentnosti
kogeneracije zbog rasta cene gasa i
smanjenja cene električne energije,
učešće kogeneracije je nastavilo rast
jer je EU uvela podsticajne mere sa
ciljem da i na ovaj način doprinese
povećanju energetske efikasnosti,
smanjenju emisija gasova sa efektom
staklene bašte i uspori rast uvozne
zavisnosti. Na slici 3 je predstavljeno
učešće kogeneracije u ukupnoj
proizvodnji električne energije u
pojedinim zemljama članicama
EU u 2004. godini, kada je učešće
kogeneracije u ukupnoj proizvodnji
električne energije u Srbiji bilo
manje od 1% (0,8%), [7].
Povećanje učešća kogeneracije
u ukupnoj proizvodnji električne
energije je jedna od mogućih i
potrebnih mera za racionalniju
upotrebu primarne energije. Njen
značaj postaje sve veći sa potrebom
usporavanja rasta uvozne zavisnosti
Srbije, posebno u uslovima kada
treba očekivati postepeno uvođenje
prirodnog gasa kao primarne energije
za proizvodnju električne energije.
3. Racionalna potrošnja
finalne energije
Podsticanje energetske efikasnosti
u potrošnje energije ima višestruki
značaj, u zavisnosti od toga šta se
njime želi postići. Tako, energetska
efikasnost, pored toga što doprinosi
[043]
energija
Slika 4 Godišnja potrošnja finalne energije u zgradama Srbije u zavisnosti
od mera efikasnosti
smanjenju zagađenja životne sredine,
ona ostvaruje ekonomske uštede
na račun smanjenja izdataka za
energiju, a sa smanjenim učešćem
energije u troškovima proizvodnje
doprinosi i konkurentnosti proizvoda
i usluga. Naročito atraktivnim su se
pokazale mere povećanja energetske
efikasnosti u sektoru zgradarstva,
budući da u ukupnoj potrošnji finalne
energije potrošnja u stambenim,
javnim i poslovnim zgradama
učestvuje sa 40% u EU (uz učešće sa
36% u ukupnim emisijama gasova sa
efektom staklene bašte), a u Srbiji i
znatno više. Radi smanjenja ovolike
potrošnje, EU je donela posebnu
direktivu o energetskoj efikasnosti
zgrada, a i Srbija u svoju zakonsku
regulativu uvela obavezu energetske
sertifikacije pri gradnji novih i
obnavljanju postojećih zgrada.
Budući da je prvobitna direktiva
EU (Directive 2002/91/EC), na
kojoj je uglavnom zasnovana i
odgovarajuća u pojedinim zemljama,
obuhvatala samo zgrade veće korisne
površine (iznad 800 – 1000 m2),
noviji propisi nastoje da spuste tu
granicu da bi obaveza energetske
efikasnosti obuhvatila što više
zgrada i da istovremeno smanje
autonomiju pojedinih zemalja članica
u donošenju zakonske regulative
kojom se ta oblast reguliše.
Mogući prosečni efekti pojedinih
mera preduzetih za povećanje
energetske efikasnosti zgrada u Srbiji
iskazani su u Prvom planu mera
energetske efikasnosti u sektoru
zgradarstva od 2010 do 2018. godine,
Ministarstva rudarstva i energetike
od 2010. godine, [8]. Podrazumeva
se da se osim energetske izolacioje
i sanacije zgrada postepeno uvode i
druge mere upravljanja potrošnjom
energije (merenje i naplata po
jedinici utrošene energije isl.), pa su i
mogući efekti različiti, slika 4.
Propisane mere energetske
efikasnosti obuhvataju i izvore
toplote (kotlove), kao i za mnoge
uređaje koji za pogon koriste
energiju (EU Directive 92/75/EEC).
To podrazumeva da i uređaji u
domaćinstvima podležu klasifikaciji
po energetskim razredima (Energy
Labelling), što potrošačima pruža
mogućnost izbora energetski
efikasnije opreme koja, iako skuplja,
pruža mogućnost brzog povraćaja
ulaganja na račun ostvarene uštede
energije.
5. Neizvesnosti i strateško
planiranje razvoja
energetike
Energetika je oblast u kojoj
strateško planiranje ne može biti
zamenjeno operativnim planiranjem.
To podrazumeva da je strateško
planiranje razvoja energetike
dugoročno (na 30 do 50 godina), a
operativno je kratkoročno (na 5 do
10 godina), što znači da operativno
planiranje praktično predstavlja plan/
program sprovođenja dugoročne
strategije. Ta činjenica se često
prenebregava, pravdajući zamenu
strateškog planiranja operativnim
brojnim neizvesnostima u pogledu
uslova koji utiču na dugoročni
razvoj energetike, te dolazi do
neadekvatne reakcije, ili čak izostaje
planiranje. Nasuprot tome, sprovodi
se proaktivno upravljanje rizicima
koje izazivaju postojeće neizvesnosti
putem strateškog planiranja, [9].
Prvi korak u tom smislu je podela
potencijalnog rizika u tri kategorije:
(a) poznate, (b) nepoznate,
ali saznajne, i (c) nepoznate i
nesaznajne. U energetici se većina
[044]
rizika nalazi u prve dve kategorije, a
poslednja može imati vrlo ograničene
posledice.
Područje Jugoistočne Evrope ima
brojne specifičnosti u pogledu
dugoročnog razvoja energetike,
kako u pojedinim zemljama, tako i
integralnog, u okviru sprovođenja
Ugovora o formiranju energetske
zajednice Jugoistočne Evrope.
Poznato je da postoji dugoročni
regionalni interes u oblasti
zajedničkog razvoja energetike,
ali i da još nije detaljno sagledan.
Sa druge strane, poznato je da
Energetska povelja (Energy Charter)
upućuje zemlje na međusobnu
saradnju u oblasti energetike, a da
Ugovor o uspostavljanju energetske
zajednice (Agreement Establishing
Energy Community) u Jugoistočnoj
Evropi stvara formalni okvir za
zajednički strateški pristup u funkciji
stvaranja zajedničkog tržišta energije
uz međusobnu razmenu energetskih
resursa i tehnologija. Takođe se
zna da su u regionu Jugoistočne
Evrope u toku, planirani ili u
razmatranju energetski megaprojekti
(gasovod „Južni tok“, naftovod
Konstanca-Trst, nuklearna elektrana
Belene, pumpno-akumulaciona
hidroelektrana „Đerdap III“ i
drugi) koji prevazilaze interese i
mogućnosti jedne zemlje, ali da još
nije usaglašen stav o tome da oni
budu realizovani zajednički, na korist
svih zemalja u Regionu. Uz to, sve
zemlje u regionu Jugoistočne Evrope
su ili članice Evropske Unije, ili na
putu da to uskoro postanu, ili su, pak,
potencijalni kandidati za članstvo, pa
da, budući da je energetika jedna od
najvažnijih oblasti koje karakterišu
evropsko zajedništvo, treba da
imaju međusobno usaglašen pristup
kroz strateško planiranje razvoja
energetike Regiona, uvažavajući
njegove specifičnosti u pogledu
resursa, koridora i sl., ali i nacionalne
interese pojedinih država.
Strategijom razvoja energetike
Republike Srbije definisane
su (kratkoročne) projekcije
energetskog razvoja do 2015.
godine na bazi makroekonomskih
pretpostavki industrijskog i
društvenog razvoja (pristup poznat
kao “top-down”), ne ulazeći u
projekcije (dugoročnog) razvoja
pojedinih sektora potrošnje energije
(pristup poznat kao “bottom-up”),
[10]. Iako su njeni kratkoročni
prioriteti i dalje aktuelni, došlo je
do promena koje u značajnoj meri
utiču na dalji razvoj energetskog
energija
sektora u Republici Srbiji, te je
predviđena izrada nove strategije kao
novog strateškog okvira razvoja
energetike za period do 2025. godine
sa projekcijama do 2030. godine.
Predviđeni sadržaj nove Strategije,
uz neznatna odstupanja, uglavnom
prati sadržaj važeće Strategije, način
izrade nove Strategije je u osnovi
sličan načinu izrade važeće Strategije
(ekpertski, umesto institucionalnog),
a metodski pristup je ostao potpuno
isti. Taj metodski pristup samo
sa jedne strane (supply side - top
down) ne obezbeđuje nužan (bar
ravnopravan) tretman druge strane
(demand side – bottom up), kako
je uobičajeno u savremenim
strategijama. Takođe, ako se ima u
vidu nesporna činjenica da među
pojedinim energetskim sektorima
postoji prirodna konkurencija (na
primer: ugalj/gas, gas/toplotna
energija, isl.), postoji mogućnost
da, bez stručne institucionalne
koordinacije i usaglašavanja rada
ekspertskih timova, optimalna
struktura snabdevanja potrošača
energijom ne bude postignuta,
već da se državna strategija
razvoja energetike svede na skup
(međusobno neusaglašenih) planova
dugoročnog razvoja pojedinih
energetskih grana sa dominantnim
usmeravanjem na za njih profitabilne
projekte i time ne obezbedi ulogu
države da osigura što ekonomičnije
i sigurnije snabdevanje svih vrsta
potrošača potrebnom i dovoljnom
količinom i optimalnom strukturom
pojedinih vrsta energije.
6. Zaključak i preporuke
Savremeni razvoj energetike se
strateški i operativno planira i
sprovodi u uslovima izrazitih
(spoljnih i unutrašnjih) neizvesnosti
i stoga njime mora biti ozbiljno
rukovođeno na nivou države, jedinica
lokalne samouprave i pojedinaca,
efikasno prevazilazeći (unutrašnje)
nedoumice koje te neizvesnosti
po pravilu izazivaju. Neophodno
poboljšanje energetske efikasnosti
se strateški planira, promoviše
i zakonski reguliše, ali mora da
obuhvati ceo proces, od primarne do
finalne i korisne energije. Pri tome
se energetska efikasnost po pravilu
mora odnositi na zadovoljavanje
energetskih potreba uz najmanji
utrošak primarne energije, ali i uz
racionalnu potrošnju finalne energije.
U poređenju sa prosekom EU,
u Srbiji je uočena veća količina
izgubljene primarne energije za
dobijanje iste količine finalne
energije, te je preporučljivo
povećanje učešća kogeneracije u
ukupnoj proizvodnji električne
energije, efikasnije transformisanje
nafte u pogonska goriva i smanjenje
gubitaka u prenosu/transportu i
distribuciji sekundarne energije
do potrošača. Pri tome je nužna
promena pristupa izradi kako
dugoročnih - strateških, tako i
kratkoročnih - operativnih planova
razvoja energetike, uvažavajući i
činjenicu da Srbija pripada regionu
Jugoistočne Evrope u kome postoje
planovi/projekti regionalnog
karaktera, te da je potrebno i
regionalno strateško planiranje
razvoja regionalne energetike.
7. Reference
[1]. Eurostat. Energy statistics:
Supply, transformation,
consumption - all products annual data. http://epp.eurostat.
ec.europa.eu/portal/page/portal/
energy/data/database
[2]. K. Kohl: “Libya’s Oil
Upheaval”, Energy &Capital,
Wed. February 23rd, 2011
[3]. D. Brower “Crazy oil”,
Petroleum Economist,
6.,January 2011
[4]. Eurostat. Energy statistics:
Gross Inland Production and
Final Consumption - annual
data. http://epp.eurostat.
ec.europa.eu/portal/page/portal/
energy/data/database
[5]. ***”Workshop on Proposed
Energy Management System
in Serbia”, JICA, Beograd,
Feb.2011
[6]. ***”Combined Heat and Power
and Clean Distributed Energy
Policy”, American Council for
an Energy Efficient Economy,
August 2009,www.aceee.org
[7]. ***”Potencijal kogeneracije
toplote i električne energije
u Srbiji”, Projekat 201003
Nacionalnog programa
energetske efikasnosti
Ministarstva nauke i
tehnološkog razvoja,
Energoprojekt NIRC, 2007,
www.seea.gov.rs/projekti
[8]. ***”First National Energy
Efficiency Plan in the Building
Sector 2010-2018 Study
Report, March, 2010
[045]
[9]. M. Mondshine, S. Weaver:
“Managing Uncertainty
Through Strategic Planning”,
Power Engineering, November
2010, pp. 156 – 160
[10]. M. Mesarović: A Bidirectional
Method of Approach to
National Energy System
Planning, Energija, Ekonomija,
Ekologija br 1, 2010.
energija
Vitomir Kravarušić, dipl inž
UDC: 620.9: (621.311:621.4)
Potencijal kogeneracije u
energetici Srbije
Sažetak
Kogeneracija u energetici Srbije je veoma slabo razvijena za razliku od zemalja Evropske unije. Ovakav scenario je
prividno opravdan, jer i u samoj Elektroprivredi Srbije u poslednjih 20 godina nije izgrađen nijedan veći energetski
objekat za proizvodnju električne energije, pa je tako i sa razvojem i izgradnjom kogenerativnih postrojenja. S
obzirom da osnovna finansijska podrška za razvoj kogeneracije u EU potiče iz elektroprivrednih delatnosti (a postoje
i druge forme podrške), pa se tako očekuje i u Srbiji – tek sa stabilizacijom razvoja elektroprivrede, u Srbiji se može
očekivati i razvoj kogeneracije. U Srbiji postoje realni uslovi za razvoj kogeneracije s obzirom na dosta razvijene
sisteme daljinskog grejanja i velike potrošače tehnološke pare u industiji. Odnosno, postoje potrošači toplote – što
je osnovni preduslov za razvoj kogeneracije. Prema iskustvima iz EU, potrebno je za razvoj kogeneracije uspostaviti
odgovarajuću ogranizacionu infrastrukturu i uvesti institucionalizaciju nadležnosti koje, za sada, u Srbiji ne
postoje. Pitanje kogeneracije je u nedovoljnoj meri utemeljeno u postojećem Zakonu o energetici pa je potrebno
doneti i ostale propise u cilju stvaranja pretpostavki za uspostavljanje posebnih organizacija i oblika podrške za
kogeneraciju. Evropske zemlje su se opredelile za razvoj kogeneracije iz dva osnovna razloga: ušteda primarne
energije do 35% i smanjenja emisije gasova sa efektom staklene bašte. Uspeli su da integrišu makro ekonomske,
energetske i ekološke efekte na nivou države sa lokalnim interesima potrošača toplotne i električne energije. U ovom
radu se izlažu mogućnosti i predlozi za intenziviranje razvoja kogeneracije u Srbiji.
Ključne reči: kogeneracija – kombinovana proizvodnja električne i toplotne energije, potencijal kogeneracije,
predlog mera za razvoj kogeneracije, prednosti i mane gasno-parnih postrojenja, energetska efikasnost,
pouzdanost i fleksibilnost gasno-parnih postrojenja, tarifikacija (određivanje cena) kombinovane
proizvodnje električne i toplotne energije, TE TO Novi Sad – novi gasno-parni blok.
Abstract
Cogeneration in Serbia´s Power Industry is insuficienly developed in comparison to the European Union Member
states. This can be explained by the absence of any new built power plant in the Electric Power Industry of Serbia
in the last 20 years. The same can be said for the cogeneration plants. Considering that in the Europian Union
Member States basic financial support of cogeneration projects provides by the electric power industry (although
there are also some other types of support), similar practice should be expected in Serbia. Namely, development of
cogeneration in Serbia cannot be expanded prior stabilization of the electric power industry in Serbia. Considering
the existence of well developed district heating and the large steam consumers as main pre-requirements, Serbia has
conveninat conditions for cogeneration development. According to European experience, it is necessary to establish
appropriate organizational infrastructure and institutional authority for cogeneration development, which are not
established in Serbia yet. Cogeneration is insufficiently emphasized in the existing Serbian Energy Law. Therefore,
introduction of other regulatory documents is necessary as the precondition for the establishment of organizational
forms and adequate means of cogeneration support. European Union Member states committed to the development
of cogeneration based on two reasons: primary energy savings of up to 35% and the reduction of green house
gasses emission. They succeeded in merging and balancing the macroeconomic, energy and environmental effects
on the state level with local interests of on-site heat and power consumers. This paper outlines opportunities and
provides suggestions for intensification of cogeneration development in Serbia.
Key words: cogeneration – combined heat and power production, cogeneration potential, suggestions for
cogeneration development, adventages and shortages of CCGT plants, energy efficiency, reliability
and flexibility of CCGT plants, electricity and heat cogeneration tariffication (prices defining), CCGT
cogeneration Novi Sad-new unit
[046]
energija
1. Uvod
Potencijal kogeneracije jedne
zemlje pretstavlja maksimalan
tehnoekonomski opravdan instalisani
kapacitet termoenergetskih
postrojenja za kombinovanu
proizvodnju električne i toplotne
energije, na bazi korisno upotrebljive
toplote. Direktiva 2004/08/EC,
koju je doneo Parlament Evrope
11 februara 2004, predstavlja
dokument koji populano nazivaju
„Direktiva za unapređenje
kogeneracije u zemljama EU“
pragnatično kodifikuje kogeneraciju
kao integralnu tehnologiju
visoke energetske efikasnosti i
kao mehanizam za ublažavanje
nepovoljnih efekata klimatskih
promena.
1.1 Direktiva 2004/08/EC
Direktiva 2004/08/EC [1], je ustvari
politika i ciljevi zemalja članica
EU za unapređenje kogeneracije –
kao tehnologije visoke energetske
efikasnosti. Direktiva podstiče
kombinovanu proizvodnju električne
i toplotne energije zbog ušteda
goriva, sigurnosti snabdevanja
energijom i smanjenja emisije
polutanata.
Direktiva obavezuje zemlje članice
EU da u određenom roku urade
Studije o nacionalnom potencijalu
kogeneracije sistema TE-TO/SDG
(Termoelektrana-Toplana/Sistemi
daljinskog grejanja), sa merama za
razvoj i primenu visokoefikasne
kogeneracije i ušteda primarne
energije uz smanjenje emisije
gasova sa efektom staklene bašte
u skladu sa Kyoto protokolom.
Direktiva o kogeneraciji definiše šta
je kogeneracija, propisuje kako se
kalkuliše štednja goriva i ukupna
efikasniost kogeneracije, daje
proceduru formiranja „zelenih“
sertifikata o poreklu kogenerativne
električne energije i daje postupak
praćenja i izveštavanja kogenerativne
proizvodnje.
2. Kombinovana
postrojenja sa
kogeneracijom
Kombinovana proizvodnja električne
i toplotne energije sa kogeneracijom
(CHP), a u našoj terminologiji
TE-TO, prema Direktivi 2004/08/
EC nudi značajne prednosti nad
konvencionalnim autonomnim
tehnologijama za proizvodnju
električne i toplotne energije:
• Povećanje efikasnosti u energetskoj
transformaciji,
Slika 1 Komparacija efikasnosti autonomne i kogeneracijske proizvodnje el. i
toplotne energije
• Ušteda goriva,
• Znatno niže zagađenje životne
sredine i
• Smanjenje troškova u elektro
mreži (izbegniti troškovi prenosa i
distribucije).
U kogeneraciji se može ostvariti
ukupna efikasnost iskorišćenja
goriva preko 83% i uštedeti do 34%
goriva u odnosu na autonomne
tehnologije za proizvodnju iste
količine električne i toplotne energije
u odnosu na odvojenu proizvodnju,
kako je prikazano na slici 1.
U konvencionalnoj odvojenoj
proizvodnji električne energije
rasipa se ogromna količina
niskopotencijalne toplote – oko 2/3
energije goriva se ispušta (prema
Carnot-ovom ciklusu) u okolinu –
Slika 2., a u autonomnoj proizvodnji
toplote za grejanje, troši se oko 49%
primarne energije [13] i olako se
propušta mogućnost za kombinovanu
proizvodnju i električne energije
– Slika 3.
Električna energija proizvedena
u kogeneraciji se najčešće koristi
lokalno ili se isporučuje u elektrodistributivnu mrežu čime se
izbegavaju troškovi prenosa, a
toplota se koristi samo lokalno za
centralizovane – sisteme daljinskog
grejanja i hlađenja ili u tehnološkom
procesu.
Na osnovu ovakvih zapažanja o
velikim gubicima niskopotencijalne
energije (Slika 2.) kod
kondenzacionih TE
i velikoj potrošnji
Slika 2 2/3 toplote se baca u proizvodnji električne
primarne energije
energije
za grejanje (Slika
3.), generisana je
ideja o integraciji
ovih procesa,
tj. kogeneraciji
– istovremenoj
proizvodnji toplotne
i električne energije
iz istog postrojenja i
istog goriva, kao što je
prikazano na Slici 1.
Slika 3 Potrošnja primarne enrgije u EU27
[047]
2.1 Atributi
potencijala
kogeneracije
Kod primene
kogeneracije javljaju su
mnogobrojne koristi,
prednosti i barijere:
Benefiti
Kod razvijenih
sistema daljinskog
grejanja, zbog
prevođenje
vrelovodnih kotlarnica
energija
u kogenerativna postrojenja dolazi
do: uštede primarne energije i visoke
energetske efikasnosti,
Postižu se niži specifični utrošci
goriva za proizvodnju toplotne i
električne energije, pa tako i niže
cene,
Smanjuje se emisija gasova sa
efektom staklene bašte,
Smanjuju se troškovi u prenosnim
i distributivnim mrežama
(izbegnuti troškovi transmisije).
Prednosti
Kogeneracija u EU zapošljava
preko 100.000 radnika, sa
proizvodnjom opreme u 13
zemalja,
Kogenerativna postrojenja mogu
sagorevati razne vrste goriva,
uključujući i obnovljive resurse,
Mogućnost rada u promenljivom
grafiku opterećenja,
Mogućnost povoljne trgovine
pravima emisije CO2.
Barijere:
Tržišni i ekonomski problemi,
koji se odnose na teškoće u
obezbeđivanju konkurentnih cena
za električnu energiju koja se
isporučuje u elektromrežu,
Regulatorni problemi, koji
se odnose na netransparentne
i neusklađene procedure
priključenja na mrežu i troškove
rezerve,
Društveno/socijalna pitanja,
posebno ona koja se odnose
na nedostatak svesti u društvu
o koristima i uštedama koje
proizilaze iz rada TE TO,
Tekoće u integraciji
makroekonomskih efekata
štednje goriva i smanjene emisije
gasova sa efektom staklene bašte
u poslovanje TE-TO i šemu
trgovine emisijom ili druge
transakcije, zbog statusa TE-TO
kao kombinovane tehnologije koja
poslovanje ostvaruje na dva tržišta:
toplotne i električne energija.
Od svih alata za poboljšanje
energetske efikasnosti i smanjenje
emisije CO2, kogeneracija
(kombinovana proizvodnja toplotne
i električne energije – ili TETO) je alat sa najmanjim rizikom
i najuspešnijim kratkoročnim
delovanjem. Danas u Evropi
se isporučuje 12% električne
energije iz kogeneracije, a postoji
tehnoekonomski opravdan
kogenerativni potencijal od 122
GWe kojim se učešće električne
energije iz kogeracije može povćati
na 20%. U energetskoj Strategiji
EU 2020 [26] posebno se ističe
ključna uloga kogeneracije u
ostvarivanju postavljenog cilja
povećanja energetske efikasnosto
od 20% do 2020 i zato kogeneracija
ima političku i finansijsku podršku u
zemljama članicama EU.
2.2 Dodatni potencijal
kogeneracije
Većina Zemalja članica EU je
objavila nacionalne potencijale
kogeneracije koji su za bar 50%
veći od sadašnjih instalisanih
kapaciteta, a veliki broj zemalja
je identifikovao potencijal koji
je dvostruko veći od ukupno
instalisanih sadašnjih kogenerativnih
kapaciteta. Kapaciteti postoje u
indusriji, trgovini, stambenim i
poslovnim zgradama i poljoprivredi,
sa širokim asortimanom primene
koji je približno podeljen 50%/50%
između industrije i sistema
daljinskog grejanja. Samo one
zemlje sa već visokim učešćem
kogenerativne električne energije
u elektroenergetskom sistemu, kao
što su Danska i Finska [5] , u svojim
izveštajima prikazuju ograničen
razvoj kogenerativnih kapaciteta
(Slika 4.).
Danska posvećuje energetskoj
efikasnosti centralno mesto u
njenoj energetskoj politicii i
preduzima obiman integralni pristup
snabdevanju toplotne i električne
energije, tako što na istovetan
način planira i toplotnu i električnu
energiju. TE-TO u Danskoj
isporučuju toplotu za daljinske
sisteme grejanja u iznosu od 46% od
toplotnog tržišta, a 43% od ukupne
proizvodnje električne energieje.
Efikasnost elektrodistributivne mreže
u Danskoj iznosi više od 65% što je
u proseku više za 20% od Evropske
mreže i tako potkrepljuje ideju da
integralni pristup veoma poboljšava
efikasnost. Kao što se na Slici 4.
vidi, najveći dodatni kogenerativni
ptencijal je prijavila Nemačka. U
Strategiji EU 2020 [26] se dalje
ističe, da u današnjoj finansijskoj
krizi i na sadašnjem tehnološkom
raskršću za Evropu, investiranje
u dodatne sisteme TE-TO/
SDG (CHP/DHC) i energetsku
efikasnost nikada nije imalo više
smisla, jer kogeneracija ima najveći
potencijal za kratkoročno povećanje
efikasnosti u odnosu na druge opcije
3. Organizaciona
infrastruktura za razvoj
i praćenje kogeneracije
U Evropskoj Uniji i članicama EU
je uspostavljena veoma razvijena
institucionalna infrastruktura, doneta
je zakonska regulativa (Zakoni o
kogeneraciji, Direktive, Uputstva
i Smernice), urađena je obimna
dokumentacija i formirani prilični
finansijski fondovi za podsticanje
razvoja kogenerativnih sistema
TE-TO/DHC, koji su nastali kao
izraz potrebe za smanjenjem
potrošnje primarne energije i
ublažavanje klimatskih promena kroz
saradnju države (vlada) i privatnog
sektora (preduzetnika) i potrebe
usklađivanja opštih i lokalnih
interesa. Naime, svima je poznato
da se preko kogeneracije može
ostvariti ušteda u potrošnji primarne
energije i odgovarajuće smanjenje
emisije gasova sa efektom staklene
bašte, ali od tih opštih benefita
na nivou države, privatni vlasnik
postrojenja TE-TO nema nikakve
koristi, ukoliko se određenim
regularornim merama ne sprovede
Slika 4 Dodatni ekonomičan kogeneracijski potencijal u zemljama članicama
EU u 2020
[048]
energija
Slika 5 Dinamika subvencionih ulaganja u TE-TO
u Nemačkoj u periodu 2008 - 2010
odgovarajuće kompenzaciono
uravnotežavanje između državnog
i lokalnog interesa. Kroz uštedu
primarne energije ostvaruju se
povoljniji makroekonomski efekti na
nivou države koje je potrebno vratiti
privredi, kroz određene subvencione,
poreske i slične mere u vidu
stimulacija za razvoj kogeneracije,
a privreda, u tom slučaju, treba da
pokaže interes za investiranje u
kogeneraciju. Po toj osnovi na Slici
5. je prikazana dinamika ulaganja
u sisteme TE-TO/DHC u Nemačkoj
u periodu 2008 – 2010, prema
novom Zakonu o kogeneraciji (koji
subvenciniše i elektro i toplotni deo
TE-TO - subvencije sa 1 EVRO
po milimetru prečnika i metru
dužine vrelovoda SDG). Predviđa
se investiranje u 4.546 projekat
sa ukupnim finansijama od 1.159
miliona EUR. Da bi se ova sredstva
obezbedila zaračunava se krajnjim
potrošačima struje po 0.231 €cent/
kWh.
• Međunarodna agencija za
energiju – IEA
Međunarodna
agencija za energiju
– IEA
Međunarodna
organizacija za
energiju (IEA –
osnovana 1973
godine) ima bogat program razvoja
kolaborativnih sistema TE-TO/
DHC. IEA je realizovala veoma
veliki broj studija, objavila veliki
broj raznih izveštaja, brošura i
drugih dokumenata kojima se na
argumentovan i popularan način
promoviše primena TE-TO i
kogeneracije. Na donjoj slici su data
3 značajne brošure koje zagovornici
kogeneracije iz IEA promovišu kao
UPUTSTVA i SMERNICE [15,16,
17] za podsticanje razvoja sistema
TE-TO/DHC.
U julu 2005 godine,
šefovi država
G8 su zamolili
IEA da saopšti,
„čistu, pametnu
i konkurentnu
energetsku
tehnologiju
budućnosti“. IEA
je odgovorila sa
širokom opsegom
programa i sledećim
prioritetnim
oblastima:
• Povećana
energetska
efikasnost,
• Čistije korišćenje fosilnih goriva,
• Skladišta za CO2,
• Obnovljiva energija,
• Veća energetska saradnja,
Nakon ovoga, Forum G8 je izdao
Saopštenje – Komunike [12] sa
Samita koji je održan 2007 godine u
HEILIGENDAMM-u u Nemačkoj, u
kojem se
„Prepručuje usvajanje
instrumenata i mera u svetu za
značajno povećanje primene TETO/DHC za proizvodnju električne
i toplotne energije“
• IEA- The International CHP/
DHC Collaborative
IEA radi intenzivno na formiranju
SCORECARDS – IZVEŠTAJA o
ostvarenom razvoju i rejtingu TETO/kogeneracija pojedinih zemalja u
svetu. Do sada su urađene, od strane
IEA- The International CHP/DHC
Collaborative [15], SCORECARDS
za 12 zemalja sveta. Na gornjoj
slici su simbolično prikazani
rejtinzi Danske, Nemačke i Japana.
Poslednji izveštaji iz Danske, kao
zemlje koja je lider u EU i svetu u
primeni kogeneracije, objavljuju da
današnja instalisana kogenerativna
posrojenja u Danskoj ostvaruju
25% ušteda primarne energije
(prosečna cene struje u Danskoj je
51€/MWh, najveća u EU). Nemačka,
Španija, i Belgija su donele propise o
[049]
uvođenju veoma snažnih mehanizma
za podršku razvoja TE-TO, kroz
investicione subvencije, feed-in
tarife, poreske olakšice i slobodan
pristup mreži, što je dovelo do
snažnog razvoja kogenerativnih
sistema u tim zemljama. Podrška
IEA kroz navedena dokumenta za
kolaborativne sisteme TE-TO/DHC
je ključna strategija za povećanje
energetske efikasnosti i smanjenje
emisije CO2 iz fosilnih goriva,
jer su daljinski sistemi grejanja i
kogenerativne TE-TO proverene
tehnologije za štednju goriva i za
smanjenje emisije gasova sa efektom
staklene bašte, pa su zato u sve
masovnijoj primeni u EU i svetu.
Za više informacija o IEA,
uključujući njene radova za podršku
globalne politike Foruma G8 za
svetske programe čiste energije i
klimatskih promena, pogledati web
site www.iea.org.
VIZIJA EU27 – DISTRICT
HEATING & COOLING –
A VISION TOWARDS
2020 –2030 – 2050
Kroz Viziju EU27 DHC [11] i kroz
Strategiju EU Energy 2020 [26], EU
je istakla svoje strateške energetske
ciljeve do 2020, 2030:
• Povećanje energetske efikasnosti
za 20%,
• Smanjenje emisije CO2 za 20% i
• Primena obnovljivih izvora za
20%,
a do 2050 cilj EU je beskarbonatna
proizvodnja električne i toplotne
energije u zemljama članicama
EU. Među prvim ciljevima je
povećanje energetske efikasnosti
koje se prvenstveno može realizovati
primenom kogenerativniih
tehnologija i zato EU ima jasnu
viziju u pogledu investiranja u
kogenerativne sisteme TE-TO/DHC.
Vizija EU27 DHC [11], koja je
doneta 2009, optimistički predviđa
energija
masovniju primenu elektrana sa
obnovljivim resursima i primenu
kolaborativnih sistema TE-TO/
DHC, po principu 20/20/20 do
2030, (po 20% učešća električne
energije iz TE-TO/DHC, obnovljivih
izvora energije i povećanja
energetske efikasnosti), a u 2050
sa proizvodnjom električne enrgija
uz zero efect CO2 (beskarbonatna
proizvodnja električne i toplotne
energije).
U Viziji se sistemi TE-TO/DHC
tretiraju kao – fundamentalne ideje
– jer su daljinsko grejanje/hlađenje i
kogenerativne TE-TO savrameneni
kolaborativni sistemi sa visokom
efikasnošću, koji lokalno koriste
gorivo i toplotu/hlađenje, koje bi
u normalnim okolnostima bilo
izgubljeno ili neiskorišćeno. „The
Vision for district heating & cooling”
Click here to download the brochure
3.1 Savetovanja, konferencije i
izložbe o kogeneraciji u EU
Formirane asocijacije u tački 3. kao
mandatarske neprofitne organizacije
za unapređenje kogeneracije u EU
imaju veoma bogate programe za
organizaciju seminara i konferencija
o kogeneraciji na kojima se
analiziraju postignuti rezultati iz
oblasti kogeneracije, identifikuju
nastale barijere, predlažu rešenja
za uočene probleme, razmenjuju
iskustva i ističu primeri najbolje
prakse, usvajaju amandmani donetih
dokumenata, dodeljuju nagrade i
naročito se inicira partnerstvo vlada
i privrednih preduzeća u pravcu
uzajamnog delovanja na boljem
ostvarenju postavljenih ciljeva.
Značajna je njihova i edukativna
sadržina zbog obilja aktuelnih
informacija, urađenih studija i veoma
kvalitetnih brošura za pragmatičnu
obuku [10] i širenje svesti o potrebi
štednje energije, smanjenju emisije
i poboljšanja kvaliteta života.
Ilustrativan je primer priloga uz
Energetsku Strategiju EU 2020 koji
je namenjen širem građanskom
auditorijumu, sa naslovom:
Citizens’ summary ENERGY
2020: A strategy for competitive,
sustainable and secure energy
Stiče se utisak, da skoro redovno,
uz složene dokumenta kao
što su Direktive, Strategije,
Vizije, Deklaracije i slično, EU
objavljuje priloge sa popularno
pojednostavljenim porukama (u
vidu flyera) kao Citizens’ summary
(Kratak pregled za građane).
3.2 COGEN*Europe i
EUROHEAT & POWER** su
organizovali:
Međunarodnu konferenciju o
kogeneraciji 02 juna, 2010 u
Briselu, sa temom:
Teaming up for energy renewal:
cogeneration and district heating
COGENEurpe je oranizovala
konferenciju o kogeneraciji 24
marta, 2011, u Briselu sa temom:
Cogeneration at the foundation
of Europe’s Energy Policy, u pet
sekcije:
• Cogeneration Directive Revision
• New Business Models
• Best practice examples
• Cogeneration perspectives from the
CODE project
• Toward a European Cogeneration
Roadmap.
*COGENEurope
COGENEurope
je Evropska
poslovna asocijacija
za unapređenje
kogeneracije. Ciljevi
su šire korišćenje
kogeneracije u Evropi i održiva
energetska budućnost, polazeći
od činjenice da je kogeneracija
najefikasniji način za proizvodnju
toplotne i električne energije i
smanjenje emisije. U većini zemalja
članica EU su doneti propisi za veću
primenu TE-TO/DHC.
u EU. Štednja primarne energije
koja se ostvaruje kroz visoku
efikasnost kogeneraciju, energersku
efikasnost krajnjih proizvoda i
kroz energetsku efikasnost zgrada,
nema isti potencijal, jer je doprinos
najveći kroz kogeneraciju, što će
se naglasiti preko CHP Roadmap
for Europe [9] – Evropska Mapa
(Program – Akcioni Plan) za
kogeneracuju. Predlog Roadmap za
TE-TO/SDG u Evropi predviđa da
se do 2020 izgradi 122 GWe novih
kogenerativnih postrojenja i ostvari
ušteda primarne energije od 46 TWh
godišnje, poveća svest u svim ciljnim
sektorima i uklone sve barijere za
kogeneraciju, kao što ja prikazano na
slici 6.
3.3 CODE Project
CODE Projecat [5] je osnovan
oktobra 2008 godine od strane
„Cogeneration Europe“ za zemlje
EU kao inteligentni program energije
za Evropu. Cilj CODE Projecta
je nezavisno praćenje progresa
implementacije Directive 2004/08/
EC za unapređenje kogeneracije.
Projekat traje do 2011 i baviće se
poslovima:
• Identifikacija potencijala
kogeneracija za TE-TO/ SDG u
zemaljama EU,
• Barijere i mehanizmi podrške za
razvoj kogenerativnih sistema TETO/SDG,
• Publikacija primera najbolje prakse
za TE-TO/kogeneracija u zemljama
EU i
• Izrada predloga Roadmap
(Programa) za kogenerativne TETO/SDG u Evropi.
Međutim, transponovanje Direktive
nije završeno u svim zemljama
članicama EU. Samo 14 zemalja
članica su potpuno transponovale
Direktivu, a 12 zemalja nije podnelo
Studiju o racionalnom potencijalu
kogeneracije, nisu identifikovali
**EUROHEAT & POWER
EUROHEAT & POWER je
neprofitna asocijacija koja se se
bavi poslovima koji su u vezi sa
daljinskim sistemima grejanja
i hlađenja (DHC) i
pripadajućim energetskim
Slika 6 Predlog Roadmap (Program – Akcioni
resursima i tehnologijama
Plan) za TE-TO/SDG u Evropi
uključujući i CHP sa
kogeneracijom.
Treba imati u vidu da će
na Konferenciji u Briselu
doći do promena u sadržaju
Direktive 2004/08/EC,
jer se uočava da nešto
nedostaje između Direktive
2004/08/EC i politika
zemalja članica EU, pa
zbog toga se ne ostvaruje
planirana dinamika
ušteda primarne energije
[050]
energija
barijere za razvoj kogeneracije ili
nisu uspostavili adekvatan sistem
verifikacije efikasnosti kogeneracije
– nazvan Garancije o poreklu.
Evropska komisija se sada priprema
da počne preuzimanje pravnih
mera protiv zemalja članica EU
zbog organizacione i regulatorne
nesaobraznosti sa Direktivom.
4. Potrošnja toplote za
grejanje u Srbiji
Ukupna godišnja potrošnja gasa
u Republici Srbiji iznosi oko 3
milijarde m3. Industrija troši oko
50%, domaćinstva oko 23%, TE-TO
oko 5%, a toplane oko 22%- tj za
sisteme daljinskog grejanja (SDG)
se u grejnoj sezoni troši oko 660
miliona m3 gasa, i oko 100.000 t
mazuta.
Aproksimativno 39% domaćinstava
na 50 lokacija u Republici Srbiji je
priključeno na SDG. Ukupna dužina
vrelovodnih mreža je oko 750.000
km, a prosečna starost je oko 22
godine.
Na osnovu navedenih podataka može
se uočiti da potrošnja prirodnog gasa
preovladava u proizvodnji toplote
u Srbiji. Po toj osnovi se može
proceniti da Republika Srbija ima
značajan potencijal za primenu
kogenerativnih tehnologija u
industriji i daljinskom grejanju. Ako
bi se kroz strateške, regulatorne
i subvencinalne mere, a to se
preko UPITNIKA EU sugeriše,
stvorili uslovi za investiranje u
kogenerativne sisteme TE-TO/SDG,
po toj osnovi bi se mogle ostvariti
znatne uštede u potrošnji primarne
energije i smanjiti emisija gasova sa
efektom staklene bašte. Kada bi se
mogao ostvariti intenzitet investicija
i efikasnosti kao u Danskoj, u Srbiji
bi se moglo uštedeti primarne
energije koja je nešto niža od potreba
Beograda za SDG. Treba imati u
vidu da se cene SDG u EU kreću od
27–70 €/MWh, a u Srbiji od 51–82
din/m2.
5. Upitnik EU i Odgovori
Vlade Republike Srbije
U okviru programa priprema za
kandidovanje Republike Srbije
za članstvo u EU, Vlada Srbije je
blagovremeno u januaru 2011.
godine dostavila ODGOVORE na
UPITNIK EU [4]. Od 2.483 pitanja,
88 pitanja se odnosi na energetiku,
a 16 pitanja se neposredno odnosi
na energetsku efikasnost, štednju
energije, primenu obnovljivih
izvora energije, visokoefikasnu
kogeneraciju zasnovanu na
upotrebljivoj toplotnoj energiji,
uvođenje „zelenih“ sertifikata,
poboljšanje uloge daljinskog
grejanja za unapređenje energetske
efikasnosti u urbanim područjima
i slično. Upitnik neposredno
poziva na primenu Direktive
EU za unapređenje i primenu
kogenerativnih sistema TETO/SDG i zagovara potrebu
uvođenje podsticajnih mera kod
razvoja kogenerativnih sistema.
ODGOVORI iz oblasti energetike
Srbije daju realnu sliku energetike
u Srbiji sa stanovišta, resursa,
energetskih objekata, proizvodnje
uglja, nafte, gasa, električne energije
i toplote, zaštite životne sredine,
organizacione infrastrukture,
zakona, propisa i regulative. Istina, u
ODGOVORIMA na pojedina pitanje,
naglašeno je da predstoji još dosta
posla oko saobraznosti sa propisima
EU, a naročito u delu energetske
efikasnosti, sigurnosti snabdevanja
energijom, ušteda primarne energije i
obnovljivih resursa.
6. Pozicioniranje TE TO
Novi Sad kao projekta sa
visokom energetskom
efikasnošću
Prema Prethodnoj studiji
opravdanosti [7] , po svojim
performansama TE-TO Novi Sad
(450 MWe/400MWt, ukupni stepen
iskorišćenja goriva 0.80, efikasnost
u kondenzaciionom režimu 0.56 –
0.58) spada u postojenja sa visokom
energetskom efikasnošću. Predeviđa
se izgradnja kombinovanog
gasno-parnog postrojenja sa
kogeneracijom na lokaciji TETO Novi Sad, koje će koristiti
kao gorivo prirodni gas. Plasman
najvećeg dela električne energije će
se ostvarivati preko EPS-a, a bazna
toplotna energija će se isporučivati
toplifikacionom sistemiu Novog
Sada, pod komercijalnim uslovima
kupoprodajnih ugovora koji će
se sklopiti između zatvorenog
akcinarskog društva ENERGIJA
Novi Sad a.d. i EPS-a i grada
Novog Sada. Pošto EPS i grad Novi
Sad nemaju dovoljno finansijskih
sredstava da samostalno investiraju,
dogovoreno je da se ovaj projekat
izvede kao zajednički poduhvat sa
izabranim strateškim partnerom
putem dokapitalizacije kroz
proces privlačenja strateškog
partnera koji je u toku. Na ovakav
koncept transakcije, organizacije i
upravljanja društvom i finansiranja
[051]
izgradnje (sa većinskim učešćem
privatnog kapitala), saglasnost je
dala Vlada Republike Srbije. Pošto
se očekuje profitabilno poslovanje
ovog društva predstoji donošenje
niza krupnih imovinsko-pravnih
odluka i ragulatornih dokumenata da
bi se profitabilno poslovanje društva
ENERGIJA Novi Sad a.d. povoljno
pozicioniralo u tržišnim uslovima.
7. Povoljnosti razvoja i
primene kogenerativnih
tehnologija
Postrojenja sa kogenerativnim
tehnologijama imaju značajnih
prednosti: mogu raditi, praktično
sa svim fosilnim i obnovljivim
resursima. Dijapazon snaga se može
kretati od nekoliko kilovata do više
stotina megavata (Slika 3. i Slika
4.).
Slika 7 Mikro gasna turbina, snage 5 kW
Slika 8 Najveća gasna turbina na
svetu, snage 370 MW
Slika 9 Mikro TE-TO 20 kWe, 20 kWt
energija
i eksperta
popularno
komentariše:
„Kralj ugalj još
uvek dominira i
drži se, ali princ
gas se sve više
razigrava“.
Zemlje članice
EU troše
godišnje oko
500 milijardi
m3 gasa [19]
koji se doprema
35/30/25%,
respektivno iz
Sopstvenih
izvora - uglavnom Severno more,
Afrike i Rusije-Azije.
Na Slici 12 je prikazano učešće
TE-TO po pojedinim članicama EU
u ukupnoj prozvodnji električne
energije. Učešće se kreće od 5 – 30%
[21] i više (u proseku 23%)
Slika 10 Velika TE-TO MALME 400 MWe, 300 MWt
Praktično, asortiman snaga
kogenerativnih postrojenja može
pokriti sve zahteve industrijskih,
toplifikacionih, elektroprivrednih i
stambenih potrošača [14] (Slika 9. i
Slika 10.) .
Optimalnim izborom veličine
kapaciteta CCGT postrojenja, na
bazi ekonomski upotrebljive toplote
u autoindustriji, preradi hrane,
petrohemijskim postrojenjima,
sistemima za daljinsko grejanja i
hlađenje, mogu se postizati visoke
energetske efikasnosti i do 90%,
čime se pružaju mogućnosti za
velike uštede primarne energije
i smanjene emisije gasova sa
efektom staklene bašte. Postrojenja
sa kogenerativnim tehnologijama
pri proizvodnji oprema i njihovoj
eksploataciji mogu angažovati
veliki broj zaposlenih. Svakako,
postoje i nepovoljnosti kod ovih
postrojenja, jer se kod realizacije
kogenerativnih tehnologija zahtevaju
opsežne investicije, izbor lokacija
za kogenerativna postrojenja nije
jednostavan, a uz to najčešće se
primenjuje kao energent prirodni
gas koji je, u odnosu na ugalj i
obnovljive resurse, veoma skup i
sa dinamičnom promenom cena, a
uz to, u mnogim zemljama, stvara
veliku zavisnost od uvoza što čini
probleme u spoljnotrgovinskim
bilansima. Cene prirodnog gasa
su u stalnom porastu, što zbog
naftnih, društvenih i privrednih
kriza, iscrpljivanja izvorišta
pa do berzansko špekulativnih
manevara. U poslednje vreme
se ušlo u period malo stabilnijih
cena gasa. Ipak, ugalj je još uvek
dominantan energent za proizvodnju
električne energije, mada su se skoro
izjednačile cene električne energije
iz uglja i iz gasa zbog povećanja
investicija kod uglja iz ekoloških
razloga, pa sve veći broj menadžera
Slika 11 Gasovodna mreže glavnih magistrala za snabdevanje Evrope
gasom
Prema podacima USA-EIA većina
novih kapaciteta za struju će koristiti
ugalj, gas ili obnovljive izvore.
Prema prognozama se procenjuje da
će u periodu 2009 – 2030 [24] biti
izgrađeno novih kapaciteta oko 250
GW (uključujući i CHP) i da će u
obezbeđenju goriva gas učestvovati
sa 46%, obnovljivi izvori 37%, ugalj
sa 12% i nuklerne sa 3%. Takav
scenario se očekuje zbog procena
da će specifične investicije znatno
porasti, što je prikazano u Tabeli 1.
7.1 Nekonvencionalni gas
Poslednje procene Eurogasa [26]
daju podatke da u svetu ima 4 – 5
puta više nekonvecionalnih rezervi
gasa (uljni škriljci, metanska ležišta
i „tight“ gas iz poroznih stena) u
odnosu na konvencionalne 900/187
Tcm, respektivno. Mada su cene
gasa iz nekonvencionalnih izvora
za 30 - 50% veće od cena gasa iz
konvencionalnih izvora, verovatno
iz tih razloga je došlo do sadašnje
stabilizacije cena gasa što je dovelo
do mnogih dilema u kojoj meri
će se stabilne cene gasa zadržati
i u kojoj meri se treba oslanjati
na nekonvencionalni gas kao
energent za proizvodnju električne i
toplotne energije. Prema poslednjim
analizama iz USA-EIA projekcija u
periodu 2030 – 2035 se očekuje veće
učešće gasa od uglja u proizvodnji
električne energije, zahvaljujući
eksploataciji gasa iz uljnih škriljaca
po komercijalno prihvatljivim
cenama[23].
Iz navedenih razloga, a posebno zbog
klimatskih promena i savremenih
tehnologija za komercijalno
Slika 12 Učešće TE-TO u ukupnoj proizvodnji električne energije u Evropi
[052]
energija
Slika 13 Učešće pogonskog energenta u novim kapacitetima
dobijanje nekonvencionalnog
gasa, kreatori energetske politike u
mnogim zemljama su u ozbiljnim
analizama i procenama kuda dalje.
8. Predlog mera za
identifikaciju potencijala
kogeneracije u Srbiji
1. Donošenje IZJAVE o prihvatanju
Direktive 2004/08/EC za
unapređenje kogeneracije i
mera za njenu implementaciju u
Republici Srbiji,
2. Formiranje institucioalne
infrastrukture za kogeneraciju u
Srbiji po ugledu na zemlje EU
i dodela mandata za članstvo i
komunikaciju sa asocijacijama
EU za kogeneraciju (COGEN
Tabela 1 Investiciona ulaganja u nove energetske projekte
[053]
energija
Europe, Euroheat & Power, CODE
Projecat, IEA)
3. Izrada Studije o ukupnom
i fizibilnom potencijalu
kogeneracije u Republici Srbiji
i donošenje strategije i ciljeva
za primenu kogenerativnih
tehnologija na bazi fosilnih i
obnovljivih resursa i potrebnih
mera podrške (finanasijske,
poreske, regulatorne,
preferencijalne i slično)
4. Izrada Nacionalnog akcionog
plana energetske efikasnosti sa
ciljevima energetske efikasnosti,
uštedama primarne i merama za
nihovu realizaciju
5. Formiranje baze podataka o
potrošnji goriva u proizvodnji
toplote za grejanje, procesnoj
industriji, za kogenerativne
sisteme (TO/SDG, TE-TO/SDG),
toplotnom konzumu, energetskoj
efikasnosti i uštedi primarne
energije, učešću kogenerativne
električne energije u ukupnoj
proizvodnji električne energije,
evidenciji i verifikaciji „zelenih“
sertifikata, podacima o smanjenju
emisije gasova sa efektom staklene
bašte na bazi kogeneracije i
drugim podacima od značaja za
kogeneraciju
6. Priprema za podnošenje aplikacija
za učešće preduzeća iz Srbije za
dodelu sredstava iz subvencionih
fondova EU.
Reference
[1] Directive 2004/08/EC
[2] Zakon o energetici Srbije, 2004
[3] Program ostvarivanja strategije
razvoja energetike Srbije do
2015. godine za period od 2007
– 2012. godine, 2005
[4] Upitnik EU i Odgovori Vlade
Republike Srbije, januar 2011
[5] Fiona Ridoch, Prospects for
cogenerationin Europe, how
CODE monitoring will assist,
COSPP, juli 2009
[6] Energy Business Daily, Natural
Gas Prices Cause Slowdown in
LNG Production, 2010
[7] Prethodna studija opravdanosti
sa generalnim projektom
rekonstrukcije ili izgradnje
novog gasno-parnog bloka u
TE-TO Novi Sad, KNJIGA
1-aneks 1: tehno-ekonomska
analiza izbora varijantnog
rešenja – varijanta A5,
Energoprojekt - ENTEL, 2008
[8] European Combined Heat &
Power: A Technical Analysis
of Possible Definition of the
Concept of “Quality CHP”,
Union of the Electricity Industry
- EURELECTRIC, 2002
[9] Fiona Ridoch, Cogeneration
finance and economics how to
improve financing in Europe,
COSPP, maj 2010
[10] COGEN Europe, GUIDE TO
COGENERATION, March 2001
[11] District Heating and Cooling, A
Vision Towards 2020 – 2030 –
2050, EU, 2009,
[12] G8/G20 Programe – Aiming at
a clean, clever and competetive
eneggy future, IEA 2008,
[13] Werner Lutsch, District
heating in Germany: a market
renaissance, COSPP, juli 2009
[14] Prof. Dr. Reinhard Madlener,
Development of Cogeneration
in Germany: A Dynamic
Portfolio Analysis Based
on the New Regulatory
Framework, 2010
[15] The International CHP/DHC
Collaborative, IEA 2007,
[16] Combined heat & power,
Evalueting the benefits of global
investment, IEA 2008,
[17] Cogeneration and District
Heating, Sustainable energy
technologies for today and
tomorow, IEA 2009Combined
[18] Fiona Ridoch, Gas-fuelled units
can help system balance: New
role for cogeneration in Europe,
COSPP, mart, 2010
[19] Eurogas, LONG TERM
OUTLOOK FOR GAS
DEMAND AND SUPPLY
2007-2030
[20] Gazprom, Russian gas
production to grow 10.7% in
2010 to 646 bcm- forecast
[21] Prezentacije – Radovi sa
konferencije o kogeneraciji u
Briselu 02.06.2010 i 24.03.2011
[22] Kennedy Maize and Dr. Robert
Peltier, The U.S. Gas Rebound,
POWER januar 2010
[23] Kennedy Maize and Dr. Robert
Peltier, The U.S. Power Industry
2011: The Sequel POWER,
januar, 2011
[24] Penny Hitchin, UK, Can
unconventional gas become
conventional? PEI, januar
2011
[054]
[25] Sonal Patel, The Resurrection of
Underground Coal Gasification,
POWER, januar1, 2010
[26] European Commission,
Directotate General, ‘Energy
2020 — A strategy for
competitive, sustainable and
secure energy’, 2011
[27] Eurogas, EUROGAS
STATISTICAL REPORT, 2010
energija
Branislava Zubić, dipl.ing. tehnologije
Pokrajinski sekretarijat za energetiku i mineralne sirovine, Novi Sad
UDC: 662.76:339.13 (497.113)
Energetski bilans AP
Vojvodina sa posebnim
osvrtom na bilans prirodnog
gasa i stanje u oblasti
prirodnog gasa u AP
Vojvodini
Sažetak
Pokrajinski sekretarijat za energetiku i mineralne sirovine, kao nadležni organ Autonomne Pokrajine Vojvodine,
u skladu sa Zakonom o energetici izrađuje Energetski bilans za svoju teritoriju. Energetskim bilansom prikazano
je obezbeđenje svih vidova energije (domaća proizvodnja i uvoz), kao i struktura potrošnje energije. Posebno su
izrađeni sektorski bilansi za pojedine energente, a takođe i zbirni energetski bilans.
Proizvodnja prirodnog gasa u AP Vojvodini je poslednjih godina u stalnom padu, a nedostajuće količine se
obezbeđuju uvozom iz Rusije. Uvoz i transport gasa za potrebe cele Republike Srbije obavlja javno preduzeće koje
je osnovala država, a na području Vojvodine distribuciju vrši veći broj preduzeća za distribuciju prirodnog gasa
različitog oblika organizovanja.
Prirodni gas se u značajnom obimu koristi u Autonomnoj Pokrajini Vojvodini, kako u neenergetske svrhe kao sirovina
u tehnološkim procesima, tako i u energetske svrhe u industrijskim energanama, komunalnoj energetici (toplanama i
TE-TO) i u domaćinstvima.
Odnosi u oblasti prirodnog gasa definisani su Zakonom o energetici i podzakonskim aktima, koja se izrađuju u
skladu sa zakonom, a koje donose: Skupština Republike Srbije, Vlada Republike Srbije i Agencija za energetiku
Republike Srbije. Primenu Zakona o energetici na teritoriji pokrajine sprovodi, prati i kontroliše Pokrajinski
sekretarijat za energetiku i mineralne sirovine preko Elektroenergetske inspekcije i inspekcije opreme pod pritiskom.
Pokrajinski sekretarijat takođe prati stanje u oblasti transporta i distribucije prirodnog gasa kroz stalni kontakt sa
Stručnim udruženjem za distribuciju prirodnog gasa AP Vojvodine, sa preduzećima za distribuciju prirodnog gasa,
asocijacijama potrošača i državnim institucijama.
U skladu sa Zakonom o energetici osnovana je Agencija za energetiku Republike Srbije, kao regulatorno telo za
obavljanje poslova na unapređivanju i usmeravanju razvoja tržišta energije, praćenju primene propisa i pravila
za rad energetskih sistema, usklađivanju aktivnosti energetskih subjekata na obezbeđivanju redovnog snabdevanja
kupaca energijom i uslugama i njihovu zaštitu i ravnopravan položaj. Agencija izdaje licence za obavljanje
energetskih delatnosti i kontroliše proračun cene prirodnog gasa.
Ključne reči: prirodni plin, snabdevanje plinom, preduzeća za distribuciju prirodnog plina, Zakon o energetici
ENERGY BALANCE OF THE AP OF VOJVODINA WITH SPECIAL REFERENCE TO THE BALANCE
OF NATURAL GAS AND THE SITUATION IN THE AREA OF NATURAL GAS IN THE AP OF
VOJVODINA.
Provincial Secretariat for Energy and Mineral Resources, as an authorised body of the Autonomous Province of
Vojvodina, prepares Energy Balance of the territory in accordance with the Energy Law. The Energy Balance shows
the ways all forms of energy are provided (domestic production and imports), as well as the structure of the energy
consumption. Sectoral balances are particularly made for certain energy generating products, as well as the total
energy balance.
In the AP of Vojvodina, during the last few years, natural gas production has constantly decreased and the deficient
quantities have been provided by means of importing from Russia. Import and transport of required natural
gas supplies for the entire Republic of Serbia is performed by the public company established by the state, while
distribution on the territory of Vojvodina is performed by several natural gas distribution companies with different
type of organization.
In the Autonomous Province of Vojvodina natural gas has been substantially used either for non-energy purposes, as
a raw material in technological processes or for energy purposes for industrial power plants, municipal power supply
(heating plants and thermo-electric power and heating plants (TE-TO)) and households.
The situation in the field of natural gas is defined by the Energy Law and by-laws, made in accordance with the law,
adopted by the Assembly of the Republic of Serbia, the Government of the Republic of Serbia and the Energy Agency
[055]
energija
of the Republic of Serbia. The implementation of the Energy Law on the territory of the Province is performed,
monitored and controlled by the Provincial Secretariat for Energy and Mineral Resources via the Electro-energy
inspection and the inspection of the equipment under pressure. The Provincial Secretariat also monitors the situation
in the field of transport and distribution of natural gas through constant contact with Professional associations for
distribution of natural gas of the AP of Vojvodina, with natural gas distribution companies, consumers’ associations
and public institutions.
In accordance with the Energy Law, the Energy Agency of the Republic of Serbia was established, as a regulatory
body to perform tasks related to the improvement and direction of the development of energy markets, monitoring the
implementation of regulations and rules of energy systems operation, harmonization of activities of energy entities
to ensure regular supply of customers with energy and services, and their protection and equal position. The Agency
issues licenses for performing energy activities and controls the calculation of the natural gas price.
Key words: natural gas, gas supply, natural gas distribution companies, Energy Law.
1. Uvod
U skladu sa Zakonom o utvrđivanju
određenih nadležnosti autonomne
pokrajine (Sl. gl. RS 6/2002) u maju
2002. godine formiran je Pokrajinski
sekretarijet za energetiku i mineralne
sirovine, koji obavlja poslove
iz oblasti energetike, geoloških
istraživanja, eksploatacije mineralnih
sirovina, kao i upravno inspekcijski
nadzor u ovim oblastima. Sekretarijat
je podeljen na četiri sektora: Sektor
za energetiku, Sektor za mineralne
sirovine, Sektor za inspekcijski
nadzor i Sektor za pravne i
materijalno-finansijske poslove.
U skladu sa Zakonom o energetici
u Sekretarijatu se obavljaju sledeći
poslovi:
- izradjuje i predlaže deo
Energetskog bilansa za AP
Vojvodinu i prati njegovu
realizaciju,
- izradjuje i predlaže deo Programa
ostvarivanja Strategije razvoja
energetike za Vojvodinu, (kao deo
Programa ostvarivanja strategije
razvoja energetike Republike
Srbije),
- donosi Planove razvoja energetike
na svojoj teritoriji,
- obrazuje komisiju za polaganje
stručnog ispita za kandidate sa
teritorije pokrajine (za poslove
tehničkog rukovodjenja,
održavanja objekata za transport
i distribuciju prirodnog gasa i za
rukovaoce u tim postrojenjima) i
- vrši inspekcijski nadzor na
teritoriji pokrajine, kao poveren
posao (preko elektro-energetskih
inspektora i inspektora opreme pod
pritiskom).
Osim navedenih poslova, u
Sektoru za energetiku redovno
se prati stanje u oblasti uglja,
nafte i naftnih derivata, prirodnog
gasa, električne energije, toplotne
energije, obnovljivih izvora energije
i energetske efikasnosti kroz
saradnju sa energetskim subjektima i
lokalnom samoupravom na teritoriji
AP Vojvodine, predlažu se i izradjuju
projektni zadaci za izradu studija
i projekata, organizuju se sastanci
i skupovi sa aktuelnim temama u
oblasti energetike, a u saradnji sa
Ministarstvom rudarstva i energetike
pripremaju se i primenjuju propisi,
standardi i planski dokumenti iz
oblasti energetike, kao i drugi
poslovi određeni zakonom.
2. Energetski bilans
Republike Srbije – deo za
Autonomnu pokrajinu
Vojvodinu
Saglasno Članu 9. Zakona o
energetici („Službeni glasnik
RS” broj: 84/2004) Pokrajinski
sekretarijat za energetiku i mineralne
sirovine izrađuje predlog dela
Energetskog bilansa Republike
Srbije, koji se odnosi na Autonomnu
Pokrajinu Vojvodinu po metodologiji
koju propisuje Ministarstvo rudarstva
i energetike, a u saglasnosti sa
metodologijom EUROSTAT-a, i
obuhvata podatke o proizvodnji i
potrošnji svih vidova energije i to:
realizaciju za prethodnu godinu,
procenu za tekuću godinu i predlog
plana za narednu godinu.
U Energetskom bilansu AP
Vojvodine sagledavaju se potrebe
potrošača za energijom (pojam
energije obuhvata energente:
naftu, prirodni gas i ugalj, kao i
električnu i toplotnu energiju i
obnovljive izvore energije) u cilju
obezbedjenja dovoljne količine svih
vidova energije, kao i obezbedjenja
sigurnosti snabdevanja potrošača
energijom. Energetski bilans AP
Vojvodine prikazuje godišnji tok
svih vidova energije u tri osnovna
sistema:
SISTEM PRIMARNE
ENERGIJE u okviru koga se
prikazuje struktura ukupno
raspoložive energije za potrošnju
u AP Vojvodini za energetske
transformacije i/ili direktnu
potrošnju. Primarna energija
[056]
se prikazuje kao suma domaće
proizvodnje primarne energije,
na bazi korišćenja sopstvenih
resursa (ugalj, nafta, prirodni gas,
obnovljivi izvori energije), neto
zaliha i neto uvoza/izvoza energije
(uključujući i preuzetu el. energiju
iz sistema EPS-a).
SISTEM TRANSFORMACIJE
PRIMARNE ENERGIJE u kome
se prikazuju energenti potrebni
za transformacije/konverziju
u energetskim objektima/
postrojenjima termoelektranatoplana, toplana i rafinerija
nafte, kao i energija dobijena
u procesima transformacija,
uključujući sopstvenu potrošnju,
gubitke u transformaciji, prenosu
i distribuciji energije do krajnjih
potrošača.
SISTEM FINALNE ENERGIJE
u kome je prikazana potrošnja
energije u neenergetske svrhe
(korišćenje energenata kao polazne
sirovine u tehnološkim procesima
hemijske i druge industrije) i
u energetske svrhe. Potrošnja
finalne energije u energetske
svrhe (čvrsta, tečna i gasovita
fosilna goriva, električna i toplotna
energija, obnovljivi izvori energije)
iskazuje se na dva načina: po
sektorima potrošnje (Industrija,
Saobraćaj i Ostalo - Domaćinstva,
Javne i komercijalne delatnosti,
Poljoprivreda...) i po vrstama
energenata/ energije: čvrsta goriva,
tečna goriva, gasovita goriva,
električna energija, toplotna
energija i obnovljivi izvori
energije.
Na osnovu podataka dobijenih od
energetskih subjekata i njihove
obrade izradjeni su pojedinačni,
sektorski bilansi nafte i naftnih
derivata, prirodnog gasa, uglja,
električne i toplotne energije i
obnovljivih izvora energije, kao i
zbirni energetski bilans. (Korišćene
jedinice: Mt-milioni tona, Mtenmilioni tona ekvivalentne nafte)
energija
2.1. Ukupne potrebe AP Vojvodine
za energijom
Na osnovu pojedinačnih bilansa
energenata (sirova nafta i naftni
derivati, prirodni gas, ugalj,
električna i toplotna energija,
obnovljivi izvori energije) utvrdjuje
se Zbirni energetski bilans za
teritoriju AP Vojvodine, kojim se
definišu ukupni tokovi energenata u
Vojvodini na godišnjem nivou.
Ukupna primarna energija
raspoloživa za potrošnju je bilans
proizvodnje primarne energije, neto
uvoza (koji podrazumeva i električnu
energiju preuzetu iz sistema EPS-a
proizvedenu u centralnoj Srbiji) i
zaliha.
Proizvodnja primarne energije
prikazuje godišnju proizvodnju
domaćih resursa – uglja, sirove nafte
i prirodnog gasa, kao i obnovljivih
izvora energije. Proizvodnja
primarne energije u 2009. Godini
iznosila je 0,961 M ten, u 2010.
Godini 1,253 M ten, a plan za 2011.
godinu je 1,509 M ten. Povećanje
proizvodnje primarne energije u
Tabela 1
[057]
2011. Godini u odnosu na 2010.
Godinu je oko 20%, a u odnosu
na 2009. Godinu je oko 57%,
što ukazuje na to da proizvodnja
primarne energije ima trend rasta, a
naročito proizvodnja sirove nafte i
prirodnog gasa.
Neto uvoz energenata/energije
predstavljen je kao razlika uvoza i
izvoza energije. Planirani neto uvoz
u 2011. Godini je 2,506 M ten, što
je za oko 5% manje nego u 2010.
Godini (2,648 M ten), a 2% veći od
uvoza u 2009. godini (2,446 M ten).
energija
Slika 1 Proizvodnja primarne energije
u AP Vojvodini-Plan za 2011.
Slika 2 Uvoz energije za potrebe AP
Vojvodine-Plan za 2011.
Slika 3 Energija za potrebe AP
Vojvodine-Plan za 2011.
Slika 4 Potrošnja primarne energije u
AP Vojvodini-Plan za 2011.
Uvozna zavisnost u 2011. Godini je
oko 68%, u 2010. Godini 71%, a u
2009. godini 75%. Deo električne
energije koja se preuzima od EPS-a,
a proizvedena je u pogonima koji
se nalaze van Vojvodine, posmatran
je kao uvoz primarne energije za
potrebe AP Vojvodine.
Primarna energija za potrebe
Vojvodine u 2011. Godini iznosi
3,678 M ten, što je za 1% manje
od raspoložive primarne energije
prema proceni za 2010. Godinu
(3,718 M ten). Struktura energenata
je uglavnom nepromenjena i u njoj
najveće učešće ima nafta.
Ukupna primarna energija,
raspoloživa za potrošnju, usmerava se:
• za pogon u energetskom sektoru
(0,521 M ten)
Slika 5 Potrošnja finalne energije po
energentima/energiji u AP
Vojvodini-Plan za 2011.
• za energetske transformacije u
termoelektranama-toplanama,
toplanama i rafinerijama (1,280 M
ten za potrebe Vojvodine i 1,398 M
ten za potrebe Srbije van teritorije
Vojvodine-ukupno 2,678 M ten)
• direktno za finalnu potrošnju u
energetske I neenergetske svrhe
(1,738 M ten)
• na pokrivanje gubitaka u transportu
i distribuciji energije (0,139 M ten)
2.2. Potrošnja finalne energije
Raspoloživa energija za finalnu
potrošnju predstavlja sumu primarne
energije koja se koristi direktno u
sektorima potrošnje i energije koja se
dobija u procesima transformacija,
umanjena za sopstvenu potrošnju
i gubitke u prenosu i distribuciji
Slika 6 Potrošnja finalne energije po
sektorima potrošnje u AP Vojvodini –Plan za 2011.
[058]
energije.
Energija za finalnu potrošnju se
koristi u neenergetske i energetske
svrhe i prema planu za 2011. Godinu
iznosi ukupno 2,939 M ten, što je
za 2% manje nego u 2010. Godini
(2,996 M ten), a 13% veća nego u
2009. Godini. Planirana potrošnja
finalne energije u neenergetske svrhe
iznosi 28,6% od ukupne potrošnje
finalne energije, odnosno 0,841
M ten, ili 8% manje nego u 2010.
Godini (0,913 M ten). Potrošnja
finalne energije u energetske svrhe
iznosi 71,4% od ukupne potrošnje
finalne energije prema planu za 2011.
Godinu, odnosno 2,098 M ten, što
je za 1% više od potrošnje u 2010.
Godini (2,083 M ten).
2.3. Bilans prirodnog gasa
Planirana bruto proizvodnja
prirodnog gasa u 2011. godini u
AP Vojvodini iznosi 472,263 M m3
(0,376 M ten) što je za oko 25% više
u odnosu na procenjenu količinu za
2010. godinu (378,838 M m3).
U 2011. godini planiran je uvoz
od 2.253 M m3 za potrebe cele
Republike Srbije, od čega za
potrebe AP Vojvodine 1390,5 M
m3 prirodnog gasa. Uvoz iznosi
86,6% u odnosu na ukupne potrebe
Republike Srbije za prirodnim
gasom. Prirodni gas se obezbedjuje
za potrebe krajnjih potrošača, za
potrebe energetskog sektora koji
podrazumeva eksploataciju nafte
i gasa sa naftnih i gasnih polja i
degazolinažu, za pokrivanje gubitaka
i za injektiranje u podzemno
skladište gasa u Banatskom Dvoru.
Planirani uvoz za APV u 2011.
godini je za oko 19% veći od procene
za 2010. godinu (1172,6 M m3),
što nije odraz povećenja potrošnje,
nego potrebe utiskivanja većih
količina prirodnog gasa u podzemno
skladište, radi obezbedjenja zaliha i
time i sigurnosti snabdevanja kupaca
prirodnim gasom.Planira se da se u
podzemno skladište u Banatskom
Dvoru u 2011. godini utisne 450 M
m3 prirodnog gasa što je za 592%
više nego što je procenjeno za 2010.
godinu (65 M m3).
Za potrebe energetskog sektora u
2011. godini planira se potrošnja
od 51,372 M m3 što je za 1% više u
odnosu na procenu za 2010. godinu
(51,073 M m3).
Ukupni gubici u transportu i
distribuciji prirodnog gasa u 2011.
godini iznose 15,467 M m3. Nivo
gubitaka u distribuciji je oko 3%
u odnosu na distribuiranu količinu
energija
Slika 7 Struktura potrošnje prirodnog
gasa u APV-Plan za 2011.
prirodnog gasa i ima tendenciju
snižavanja.
Za energetske transformacije
planirano je da se u 2011. godini
utroši 343,2 M m3 ili 48 % više
nego u 2010. godini (235,33 M m3),
što je posledica prelaska toplane u
Somboru sa mazuta, kao goriva, na
prirodni gas, izgradnje nove toplane
u Zrenjaninu i povećanog plana
proizvodnje u sistemu Panonskih
termoelektrana-toplana.
Količina prirodnog gasa za finalnu
potrošnju u 2011. godini u AP
Vojvodini iznosi ukupno 1.084,582
M m3. Od toga se planirana za
utrošak u neenergetske svrhe (kao
polazna sirovina u tehnološkim
procesima) 462,04 M m3, što je za
15% manje od procene za 2010.
godinu (545,3 M m3). Potrošnja u
neenergetske svrhe iznosi 32% od
ukupne potrošnje planirane za 2011.
godinu, a 39% od ukupne potrošnje
prema proceni za 2010. godinu.
Ukupno planirana finalna potrošnja
prirodnog gasa u energetske svrhe u
2011. godini u AP Vojvodini iznosi
622,54 M m3 što je za 1 % više nego
što je procenjeno za 2010. godinu
(616,15 M m3). U okviru finalne
energetske potrošnje u sektoru
Industrija planiran je utrošak od
357,75 M m3, u sektoru Saobraćaj
0,552 M m3 i u sektoru Ostalo 264,25
M m3 prirodnog gasa u AP Vojvodini
u 2011. godini.
Prema planu za 2011. godinu učešće
prirodnog gasa u AP Vojvodini ima
sledeće vrednosti:
− Učešće u domaćoj proizvodnji je
24,6%
− Učešće u uvozu je 20,4%
− Učešće u ukupnoj primarnoj
energiji je 32,4%
− Učešće u energiji za transformacije
je 10,2%
− Učešće u finalnoj potrošnji energije
za neenergetske svrhe je 43,8%
− Učešće u finalnoj potrošnji energije
za energetske svrhe je 23,6%
Slika 8 Struktura finalne energetske
potrošnje prirodnog gasa u APV
-Plan za 2011.
4. Stanje u oblasti
prirodnog gasa
4.2. Proizvodnja prirodnog gasa,
uvoz i i sigurnosti snabdevanja
Proizvodnja prirodnog gasa u našoj
zemlji počela je 50-tih godina
prošlog veka, otvaranjem prve
bušotine za eksploataciju prirodnog
gasa u Velikoj Gredi u Banatu.
Maksimalna proizvodnja domaćeg
prirodnog gasa ostvarena je u 1972.
godini u iznosu od 1,062 milijardi
m3, a od 1995. godine proizvodnja
naglo pada i dostiže vrednost od 330
miliona m3 u 2004. godini.
Intenziviranje domaće proizvodnje
prirodnog gasa uslovilo je razvoj
gasovodnog sistema posebno u
Vojvodini, da bi se 1979. godine naš
gasovodni sistem kod Horgoša spojio
sa gasovodnim sistemom Madjarske
i Rusije, čime je omogućen uvoz
prirodnog gasa iz Rusije.
Najveći problemi snabdevanja
energijom u Republici Srbiji su
problemi u snabdevanju prirodnim
gasom, s obzirom da se prirodnim
gasom proizvedenim iz domaćih
ležišta zadovoljava samo oko 10%
potreba. Oko 90% potreba Srbije
za prirodnim gasom obezbedjuje
iz uvoza od kompanije „Gazprom”
iz Ruske Federacije u ugovorenom
iznosu od maksimalno 10 miliona m3
prirodnog gasa dnevno.
Maksimalna dnevna potrošnja
prirodnog gasa u Srbiji iznosi
oko 13,5 miliona m3, a takođe se
često javljaju i ’’gasne krize’’ koje
za posledicu imaju delimičan ili
potpuni prestanak isporuke prirodnog
gasa iz Ruske Federacije u pravcu
Zapadne Evrope, a time i u pravcu
Srbije. Uz količinu obezbeđenu
iz uvoza, iz domaćih proizvodnje
se obezbeđuje oko 0,5 miliona m3
prirodnog gasa dnevno iz skladišta se
u sezoni 2009/2010. godine moglo
eksploatisati oko 0,5 miliona m3
[059]
prirodnog gasa dnevno, a ostatak se
obezeđivao iz Mađarske ili drugih
zemalja.
Neophodno je obezbediti više
pravaca snabdevanja (diverzifikacija)
da bi se obezbedila sigurnost
snabdevanja. Planirano je da se
izgradi gasovod Niš-Dimitrovgrad za
uvoz ruskog gasa iz Bugarske preko
prijemne stanice u Dimitrovgradu,
čime bi se obezbedio dovod gasa
i sa juga Srbije, što bi povoljno
uticalo i na rad transportnog sistema
prirodnog gasa u Srbiji.
Sigurnost snabdevanja je omogućena
izgradnjom prve faze podzemnog
skladišta gasa u Banatskom Dvoru,
kapaciteta oko 300 miliona m3.
Izvršena je provera i puštanje opreme
u rad, kao i utiskivanje oko 210
miliona m3 prirodnog gasa, što će
omogućiti eksploataciju prirodnog
gasa iz skladišta u zimskom periodu.
Posebno je važno istaći značaj i
prednosti podzemnog skladišta
gasa koje se ogledaju u mogućnosti
uskladištenja uvoznog gasa u
letnjem periodu, odnosno održavanja
kontinuiteta uvoza gasa tokom
cele godine, pokrivanja vršne
potrošnje gasa u zimskom periodu
i optimalnog korišćenja tranzitnog
i transportnog sistema gasovoda
održavanjem parametara gasovodnog
sistema.
Izgradnja podzemnog skladišta gasa
je i u skladu sa Memorandumom o
razumevanju u oblasti formiranja
regionalnog tržišta električne
energije i prirodnog gasa (“Atinski
memorandum”). Naša zemlja je
potpisnik pomenutog dokumenta,
kojim se predvidja približavanje
gasovodnog sistema našeg regiona
standardima Evropske unije i
povezivanje gasovodnog sistema
SCG sa gasovodnim sistemima
zemalja u okruženju, što će
obezbediti i povezivanje sa budućim
gasovodima za transport gasa sa
Bliskog i Srednjeg istoka prema
Evropi.
Kompanija ’’Podzemno skladište
gasa Banatski Dvor’’ d.o.o. (PSG
Banatski Dvor) formirana je 10.
februara 2010. godine. Udeo JP
Srbijagas u vlasništvo je 49%, a
ruske kompanije Gasprom je 51%.
Linija za utiskivanje gasa se sastoji
iz dva kompresorska agregata
(Caterpillar&Ariel) kapaciteta
do 2,9 miliona Sm3/dan. Linija
za proizvodnju je kapaciteta do
5 miliona Sm3/dan (ograničen
kapacitetom linije za sušenje gasa),
a pritisak na mestu priključenja na
Dvosmerni magistralni gasovod
energija
34–40 bara. U sklopu PSG-a nalazi
se i sabirna gasna stanica (SGS)
Banatski Dvor koja omogućava
alternativnu proizvodnju do 1 milion
m3/dan prirodnog gasa.
Decembra 2010. i januara 2011.
godine sprovedeno je ispitivanje
funkcionalnosti i puštanje
podzemnog skladišta gasa u probni
rad u prisustvu komisije za tehnički
prijem koju je formirao Pokrajinski
sekretarijazžt za energetiku i
mineralne sirovine.
Završetak druge faze izgradnje
podzemnog skladišta gasa u
Banatskom Dvoru, konačnog
kapaciteta od 800 miliona m3, kao i
planirana izgradnja novog skladišta
gasa u Itebeju, kapaciteta oko 1
milijardu m3 (investicija oko 70
miliona evra), za koje je Srbijagas
dobio kredit Evropske banke za
obnovu i razvoj (EBRD), trebalo bi
da obezbedi sigurnost snabdevanja
Srbije prirodnim gasom, a takodje
i povoljnije uslove nabavke tog
energenta.
Započete su i aktivnosti oko
izgradnje gasovoda ‘’Južni tok’’,
kojim bi se ruski gas transpotrovao
preko Kaspijskog mora do Zapadne
Evrope. U Bernu je 17.11.2009.
godine registrovano zajedničko
preduzeće JP “Srbijagas” i ruske
kompanije “Gasprom” – “Južni
tok Srbija”. Studija izvodljivosti za
deo gasovoda kroz Srbiju završena
je krajem 2010. godine, projekat
gasovoda bi trebalo da bude završen
do kraja 2011. godine. Izgradnja
gasovoda bi trebalo da počne
2013. godine, a prve količine gasa
bi trebalo da budu isporučene u
decembru 2015. godine. Izgradnja
gasovoda ‘’Južni tok’’ kroz Srbiju,
investicija vredna oko 1,3 milijardi
€, sa trasom dužine oko 400 km,
trebalo bi da donese Srbiji sigurnost
snabdevanja prirodnim gasom i
mogućnost razvoja industrije, kao i
prihode od taksi za tranzit prirodnog
gasa.
U skladu sa Strategijom razvoja
energetike Republike Srbije do 2015.
godine projekcija porasta potreba
Srbije za prirodnim gasom se kreće
od 1,9 milijardi m3 prirodnog gasa
u 2003. godini do 3 milijarde m3
prirodnog gasa u 2015. godini.
Takođe se predviđa povećanje učešća
prirodnog gasa u ukupnoj potrošnji
energije u Srbiji sa 21% na 24%, što
je u AP Vojvodini već dostignuto i
iznosi 32,4%. Tendencija u svetu
je da se intenzivira korišćenje
prirodnog gasa i da se njegovo
učešće u ukupnoj potrošnji energije
sa sadašnjih 23%, poveća na 28% u
narednih 15 godina.
4.3. Transport i distribucija
prirodnog gasa
Kapacitet transportnog sistema
Republike Srbije je 6 milijardi m3/
godišnje, odnosno 13 mil. m3/dan,
540.000 m3/h. Za isporuku prirodnog
gasa Bosni i Hercegovini rezervisan
je kapacitet od 560 miliona m3/
godišnje. Postoji samo jedan ulaz
u sistem za ruski gas kod Horgoša
i 14 ulaza u sistem sa gasnih polja
za domaći gas. Ima 158 izlaza iz
sistema, odnosno glavnih mernoregulacionih stanica (GMRS).
Transpotrni sistem je u vlasništvu JP
Srbijagas (2.140 km) i Jugorosgaz
AD (62 km).
Distributivni sistem prirodnog gasa
u AP Vojvodini, na svojoj teritoriji
imaju Grad Novi Sad i 35 opštine:
Ada, Alibunar, Bačka Palanka, Bački
Petrovac, Bačka Topola, Beočin,
Bečej, Vrbas, Vršac, Žabalj, Žitište,
Zrenjanin, Indjija, Irig, Kanjiža,
Kikinda, Kovin, Mali Idjoš, Nova
Crnja, Novi Bečej, Novi Kneževac,
Pančevo, Plandište, Ruma, Senta,
Sečanj, Sremska Mitrovica, Sremski
Karlovci, Sombor, Srbobran, Stara
Pazova, Subotica, Temerin, Titel i
Čoka.
U opštinama Apatin, Kula, Odžaci i
Pećinci gasifikacija je u toku.
Opština Bač je u januaru 2011.
godine potpisala ugovor o gasifikaciji
sa JP Srbijagas i strateškim
partnerom „Gas invest“ iz Beograda,
a u opštinama Bela Crkva, Kovačica,
Opovo i Šid još uvek nije izgradjen
distributivni sistem prirodnog gasa.
Dužina gasovoda u distributivnom
sistemu JP Srbijagas je oko 650 km
gasovoda srednjeg pritiska i oko
3000 km gasovoda niskog pritiska.
Na mreži visokog i srednjeg pritiska
u sistemu JP Srbijagas na teritoriji
AP Vojvodine ima 621 priključak
i na mreži niskog pritiska 38.115
priključaka.
Za ostala 23 lokalna distributera
prirodnog gasa u AP Vojvodini
dužina distributivne gasne mreže
srednjeg pritiska iznosi 567 km,
a niskog pritiska 6.580 km. Broj
priključaka na mreži srednjeg
pritiska je 241 a na mreži niskog
pritiska 168.611.
Ukupno u APV ima 862 priključka
na mreži visokog i srednjeg pritiska i
206.726 priključaka na mreži niskog
pritiska.
[060]
4.4. Energetski i drugi subjekti u
oblasti prirodnog gasa
Na području Vojvodine u ovom
trenutku posluje 24 preduzeća koja
se bave distribucijom prirodnog
gasa (JP Srbijagas i 23 lokalna
distributera). Ta preduzeća su
organizovana na različite načine,
odnosno ima 20 javnih preduzeća
(9 javnih i 8 javnih komunalnih
preduzeća), 2 društvena preduzeća
i 5 društava kapitala (3 akcionarska
društva 2 društva sa ograničenom
odgovornošću).
Problemi koji se mogu očekivati
prilikom privatizacije velikog
broja preduzeća za distribuciju
prirodnog gasa, biće uslovljeni
nedefinisanim vlasništvom nad
kapitalom preduzeća. Specifičnost
razvoja distributivne gasne mreže
u AP Vojvodini se ogleda u učešću
potrošača, gradjana i privrednih
subjekata u finansiranju izgradnje
mreže. Visina učešća potrošača u
finansiranju izgradnje mreže nije
poznata u svim opštinama i biće
potrebno utvrditi je, na osnovu
postojećih ugovora. Takodje se javlja
i problem nepostojanja ugovora o
učešću potrošača u investiranju.
Pokrajinski sekretarijat za energetiku
i mineralne sirovine finansira izradu
studije pod nazivom ,,Predlog
jedinstvenog sistema uredjenja
svojine nad distributivnim gasnim
mrežama na teritoriji Autonomne
Pokrajine Vojvodine’’ u kojoj će se
prikazati metodologija rešavanja
pitanja vlasništva, kako nad gasnim
mrežama, tako i nad mernom i
merno-regulacionom opremom,
koju je trebalo distributeri gasa da
preuzmu od kupaca u skladu sa
Zakonom o energetici, a što do sada
nije obavljeno u potpunosti.
Na području AP Vojvodine 1997.
godine formirano je Stručno
udruženje za distribusiju prirodnog
gasa Vojvodine koje je intenziviralo
svoj stručni rad u odnosima sa
Agencijom za energetiku Republike
Srbije u cilju postizanja što
efikasnijeg dostizanja kvaliteta u
primeni podzakonskih akata koja
se odnose na oblast prirodnog
gasa, a osnovana je i Asocijacija
individualnih potrošača prirodnog
gasa Vojvodine koja štiti interese
potrošača, posebno domaćinstava
koja koriste prirodni gas.
4.5. Cene prirodnog gasa
Visina cene prirodnog gasa u
Srbiji u velikoj meri zavisi od cene
gasa na svetskom tržištu i kursa
energija
Tabela 2 Cene prirodnog gasa u Republici Srbiji i u zemljama u okruženju
dolara, s obzirom da se oko 90%
ukupnih potreba Republike Srbije
za prirodnim gasom obezbedjuje
iz uvoza, a uskladjivanje cene
prirodnog gasa sa ino-dobavljačem
vrši se kvartalano u skladu sa
ugovorom. Prirodni gas iz Rusije
transportuje se kroz Madjarsku, a
cena transporta uskladjuje se svakih
15 dana i zavisi od kursa dolara.
Transportni troškovi iznose oko 15%
ugovorene cene gasa.
Cena prirodnog gasa na svetskom
tržištu je pod uticajem ponude i
potražnje, ali i političkih prilika.
Ona direktno zavisi od cene naftnih
derivata i predstavlja devetomesečni
prosek cena mazuta sa 1% sumpora,
dizela D-2 i mazuta sa 3,5%
sumpora.
Cene prirodnog gasa u Srbiji, u
skladu sa Zakonom o energetici,
slobodne su za kvalifikovane kupce
(kupce koji odabiraju snabdevača na
slobodnom tržištu), a regulisane su
za tarifne kupce.
Agencija za energetiku Republike
Srbije donosi metodologije za
odredjivanje tarifnih elemenata, kao
i tarifne sisteme za obračun cene
energije i usluga za tarifne kupce.
Cene prirodnog gasa za tarifne kupce
i usluge transporta, distribucije i
skladištenja utvrdjuje energetski
subjekt za snabdevanje prirodnim
gasom tarifnih kupaca, po prethodno
pribavljenom mišljenju Agencije,
a Vlada Republike Srbije daje
saglasnost na akt o cenama. Cena
za tarifne kupce nije se menjala od
15. oktobra 2008. godine, kada je
i počela primena tarifnih sistema
u Srbiji. U skladu sa Zakonom o
energetici, tarife su utvrdjene na
troškovnom principu.
JP Srbijagas prodaje gas direktnim
potrošačima i distributerima
prirodnog gasa, koja dalje gas
prodaju krajnjim kupcima. Prodajne
cene Srbijagasa za sve kategorije
kupaca se sastoje iz dela koji
Srbijagas plaća dobavljaču u
iznosu od 90% i prosečnih troškova
transportne i distributivnih mreža
i troškova delatnosti trgovine na
veliko i malo u iznosu od 10%, pri
čemu Agencija priznaje gubitke
gasa u transportnoj mreži od 1%,
a u distributivnoj mreži 2.07%.
Najviše cene imaju potrošači koji
su priključeni na najniži pritisak i
koji gas troše neravnomerno, a to
su domaćinstva. Neravnomerno
trošenje gasa tokom godine vodi
niskom korišćenju kapaciteta mreža
kroz koje taj gas prolazi i samim
tim višim troškovima. Najniže cene
imaju potrošači koji su direktno
priključeni na transportnu mrežu,
tj. na visoki pritisak i koji troše gas
ravnomerno tokom godine – to su
uglavnom industrijski potrošači.
Kupac može da stekne status
kvalifikovanog kupca prirodnog
gasa ako ostvari godišnju potrošnju
od najmanje 50.000 m3. Nekoliko
velikih potrošača prirodnog gasa
steklo je status kvalifikovanog
kupca prirodnog gasa, među kojima
su: HIP-Azotara Pančevo, Fabrika
[061]
Šećera
Crvenka,
Fabrika
šećera
‘’Šajkaška’’
Žabalj,
Fabrika
šećera TE-TO
Senta, JKP
Beogradske
elektrane
Beograd, JKP
Subotička
toplana
Subotica, PD
‘’Panonske
elektrane’’
d.o.o. Novi
Sad. Osim
HIP-Azotara
Pančevo,
koja je stekla
status kvalifikovanog
kupca 2006.
godine, ostale
kompanije
su stekle taj status u periodu od
septembra do decembra 2009. godine
i tada je za njih bila povoljnija
cena prirodnog gasa u odnosu na
cenu koja je odobrena za tarifne
kupce. Mnogi kvalifikovani kupci
ponovo postaju tarifni kupci zbog
paradoksalne činjenice da je sada
cena prirodnog gasa za kvalifikovane
kupce viša od cene gasa za tarifne
kupce, kao posledica načina
obračuna prirodnog gasa, naime
za kvalifikovane kupce obračun
prirodnog gasa vrši se mesečno u
skladu sa ugovorom.
energija
Tin Štula-Vukušić, dipl.pol.
JP „Srbijagas“
UDC: 620.9 : 662.76.001.6 (497.11)
Osnovne smjernice za
održivi razvoj gasne
energetike Srbije
Osnovne smjernice za
održivi razvoj gasne
energetike Srbije
Globalna industrijska civilizacija
nalazi se na svom neospornom
vrhuncu. Ubrzana proizvodnja i
širenje tržišta rapidno smanjuju
cijene svih proizvoda, a profitne
se margine održavaju, pa čak i
povećavaju prostim relociranjem
proizvodnih kompleksa. Naravno,
takav tip globalnog ekonomskog
sistema polu-kolonijalne potrošnje
ne može biti održiv na duže staze.
Nije teško zaključiti da se pred
nama nalaze burna tranziciona
vremena koja će, vjerojatno, dovesti
do promjene paradigme globalnog
društva.
Ubrzana i pojeftinjena proizvodnja
zahtjeva sve više i više resursa.
Pored sirovih i/ili poluprerađenih
materijala, apsolutno najtraženija
sirovina su – energenti. Preveliko
oslanjanje fosilne energente
dovelo je do konstantnog stvaranja
ekvilibrijuma na polju energetskih
potraživanja. Očita neobnovljivost
i „neodrživost“ takvog tipa
zadovoljavanja energetskih
potreba ne predstavlja prepreku
za njegovo kontinuiranje, kako iz
ekonomskih, tako i iz teholoških
razloga. Naime, osim nuklearnih
potencijala, i, u nekim slučajevima,
hidro-potrencijala, ne postoji
niti jedan drugi oblik generiranja
energije sposoban za održavanje
bazne potrošnje zahuktale globalne
ekonomije. Ne treba biti čudno da
se i tzv. „zemlje u razvoju“ (što je
sada postala već anakrona složenica),
poput Kine, poglavito odlučuju
za jeftiniji i ekološki daleko lošiji
Sažetak
Postojećoj globalnoj ekološkoj krizi u budućnosti će se jamačno pridružiti
i njezina energetska inačica. Nedostatak energetskih resursa već sad je
evidentan kako u razvijenim, tako i u nerazvijenim zemljama. Nestašica
fosilnih goriva uzrokovaće ne samo rast cijena, već i jak pad proizvodnje,
što će, pak, dovesti do rapidnog smanjenja životnog standarda. Jedini
realni izlaz iz takve distopijske situacije jest pridržavanje postulata
održivog razvoja. Pravilnim izborom alternativa moguće je, u dobroj mjeri,
kompenziranti poslijedice neumitnog smanjenja globalne ponude fosilnih
energenata.
Jedan od „najčišćih“ fosilnih energenata – prirodni gas će, prema sadašnjim
procjenama, postati relativno nedostupan iz, do sada uobičajenih izvora, već
za narednih 60-65 godina. Njegovim nestankom sa globalnog tržišta, zemljekonzumenti gasa, koje ne raspolažu nekim znantnim udjelom sopstvenih
izvora gasa (poput Srbije), postaće nekonkurentne. Ne treba zanemariti i
potpuni gubitak infrastrukturnih investicija, koje neće imati što provoditi do
krajnjih korisnika. Jasno je da je već sada nužno razmotriti neke osnovne
smjernice za svojevrsan održivi razvoj gasne energetike Srbije.
Ključne riječi: ekološka kriza, ekonomska kriza, održivi razvoj, gas, gasna
infrastruktura
Basic guidelines for the sustainable development of gas
energy sector in Serbia
The current global ecological crisis in the future will certainly be joined
by its energetic version. Lack of energy resources is already evident in
developed and developing countries. Shortage of fossil fuels will cause not
only rising prices but also a strong decline of production, which will in turn
lead to a rapid reduction in living standards. The only real way out of such
dystopian situation is adherence to the postulates of sustainable development.
By proper selection of the alternatives it is possible, in large measure, to
compensate consequences of the inexorable reduction of the global supply of
fossil fuels.
One of the “cleanest” fossil fuels - natural gas, according to current
estimates, will become relatively inaccessible from the usual sources, in the
next 60-65 years. Its disappearance from the global markets will render
countries-consumers of gas, that do not have possess large share of their
own sources of gas (like Serbia), completly uncompetitive. Complete loss of
infrastructural invenstments, that will have nothing to transport to the end
users, should also not be ignored. Clearly, it is the time to consider some
basic guidelines for the sustainable development of gas energy sector in
Serbia.
Key words: ecological crisis, economic crisis, sustainable development, gas,
gas infrastructure
[062]
energija
način zadovoljavanja svojih rastućih
energetskih potreba.
Takvo zanemarivanje ekologije
već pokazuje rezultate u procesima
globalnog zagrijavanja i globalnih
klimatskih promjena. Sasvim je
sigurno da će antropogeni uticaj
na klimu i dalje rasti, upravo zbog
navedenih ekonomskih razloga, te
upravo zato možemo pretpostaviti i
dalju deterioraciju (antropocentrički
posmatrano) klimatskih uvijeta na
globalnom nivou. Takav scenario
vjerojatno će rezultirati ubrzanom
dezertifikacijom i smanjenjem
obradivih površina, koje će pratiti
neumitan nestanak površinskih i
podzemnih voda. To, doduše, u
takvim uvijetima, ne bi trebalo u
velikoj mjeri uticati na brzinu i
opseg globalne proizvodnje, koja će,
naprosto, širokoj paleti proizvoda
lako dodati industrijski proizvedenu
hranu.
Prije realiziranja takvog distopijskog
scenarija, jasno je da će se
postojećoj globalnoj ekološkoj krizi
u budućnosti jamačno pridružiti
i njezina energetska inačica.
Nedostatak energetskih resursa već
sad je evidentan kako u razvijenim,
tako i u nerazvijenim zemljama.
Nestašica fosilnih goriva uzrokovaće
ne samo rast cijena, već i rapidno
smanjenje životnog standarda.
Istraživanja pokazuju1 da će do 2030.
godine doći do znatnog rasta cijena
na tržištu fosilnih goriva. Nafta će
vjerojatno ostati na dominantnoj
poziciji, međutim njezino apsolutno
učešće na globalnom nivou smanjiće
se iz čisto ekonomskih razloga.
Zbog smanjenja rezervi i daljeg
rasta neobuzdane potrošnje fosilnih
energenata, očekuje se rast čak i
prljavih energenata poput uglja. I
cijena prirodnog gasa također će
skočiti, ali će ga njegova ekološka
svojstva „pogurati“ na vicešampionsku poziciju na energetskoj
sceni. Konačni ishod biće otežano
snabdjevanje (siromašnih) tržišta
fosilnim energentima.
Jedini realni izlaz iz takve situacije
jest pridržavanje postulata održivog
razvoja. Pravilnim izborom
alternativa moguće je, u dobroj
mjeri, kompenziranti poslijedice
neumitnog smanjenja globalne
ponude fosilnih energenata. Naravno,
posve je iluzorno pričati o zamjeni
http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/
otheranalysis/aeo_2008analysispapers/aeo_
analyses.html
1
„neekoloških“
Tabela 1 Provjerene rezerve prirodnog gasa3
ili „neodrživih“
energenata onim
„ekološkim“ ili
„održivim“, zbog
ogromne razlike
u energetskom
potencijalu. Održiva
okretanje drugim izvorima gasa.
energija možda može biti dostatna
za zadovoljenje nekih 2-5% vršne
Historijski je poznata proizvodnja
(„peak“) potrošnje, dok skoro
„koksnog gasa“. U pitanju je
cjelokupnu baznu („base“) potrošnju zapaljivi gasoviti energent dobijen
zadovoljavaju fosilna i nuklearna
kao nus-produkt karbonizacije
goriva (uz izuzetak protočnih
uglja. Gasovi koji su se oslobađali
hidro potencijala). Sasvim je
prilikom tog procesa sakupljani
jasno da se stvari u toj sferi neće
su i prečišćavani, te sprovođeni
naročito mijenjati, bez obzira na
do korisnika putem cjevnog
zeleni marketing i „carbon credit“
distributivnog sistema. Relativno
mehanizme, iz prostog razloga što,
jeftin način proizvodnje bila
makar za sad, ne postoje adekvatne
je jedina prednost ovog inače
zamjene.
izrazito neekološkog i prljavog
Jedan od „najčišćih“ fosilnih
procesa. Također, kalorijske
energenata – prirodni gas će, prema
vrijednosti dobijenog goriva bile
sadašnjim procjenama, postati
su izrazito niske i nisu imale neke
relativno nedostupan iz, do sada
veće industrijske potencijale bez
uobičajenih izvora, već za narednih
dodatnih procesa prečišćavanja i
60-65 godina2. Njegovim nestankom obogaćivanja.
sa globalnog tržišta, zemljeMeđu relativno nove
konzumenti gasa, koje ne raspolažu
„konvencionalne“ metode dobijanja
nekim znantnim udjelom sopstvenih
gasa možemo ubrojiti i generiranje
izvora gasa (poput Srbije), postaće
biogasa. Pod biogasom se obično
nekonkurentne. Ne treba zanemariti
podrazumjeva gas koji nastaje
i potpuni gubitak infrastrukturnih
raspadom organskih materija u
investicija, koje neće imati što
anaerobnim uvjetima. Biološki
provoditi do krajnjih korisnika.
nazivnik opravdava se činjenicom
Jasno je da je već sada nužno
da nastaje u potpunosti iz bioloških
razmotriti neke osnovne smjernice
materijala, uglavnom bez sintetičkih
za svojevrsan održivi razvoj gasne
primjesa, te se samim tim može
energetike Srbije.
kvalificirati kao vrsta biogoriva, koje
Konvencionalni izvori prirodnog
je posve obnovljivo, te, na neki način
gasa su poglavito njegova nalazišta
i „održivo“. Pored vještačkih načina
u zemlji, bilo samostalna, bilo u
proizvodnje biogasa, među njegove
sprezi s naftom. Najveća nalazišta
izvore spadaju i običan barski
ove vrste nalaze se u Rusiji, a zbirno gas, nastao prirodnim raspadom
na Bliskom istoku. Zato je izgradnja
biološkog materijala, gas sa deponija
gasovodnih interkonekcija sa
čvrstog otpada („landfill gas“), te gas
susjednim zemljama izrazito bitna.
nastao u poljoprivrednim uvjetima
Također, realizacija „Južnog toka“,
(polja riže, kompost, probavni
koji bi za neki kraći period osigurao
sistemi preživara).
relativno stabilno snabdjevanje
Vještački načini generiranja biogasa
prirodnim gasom, spada u projekte
jako su heterogeni, a među najčešće
izrazito velike važnosti. Naravno,
spadaju anaerobna probava ili
u slučaju realizacije nekog sličnog
fermentacija biomase i/ili raznih
projekta, poput, recimo, gasovoda
drugih tipova otpadnih materija.
Nabucco, za Srbiju bi bilo jednako
Najčešće korišćene materije koje se
važno uključiti se i u njega, na bilo
koriste u ovom procesu su biomasa,
koji način.
gnojivo, kanalizacioni otpad,
Međutim, porastom potrošnje ove
komunalni otpad, otpadni biljni
rezerve više neće biti dovoljne da
materijal, te energetski usjevi. Drugi
zadovolje sve interesente. Jedini
po zastupljenosti metod korišćenja
način ispunjavanja energetskih
biomase je utilizacija drvnog gasa
zahtjeva za siromašnije zemlje biće
koji nastaje termalnom gasifikacijom
drveta
ili druge biomase koja sadrži
2
http://www.planete-energies.com/content/
ugljenik.
oil-gas/companies/world/future.html
3
Ekonomija eksploatacije gasa
htpp://www.cia.gov/library/publications/theworld-factbook/rankorder/2179rank.html
mijenja se tokom vremena, kroz
[063]
energija
ekonomske uvjete i tehnološki
napredak. Međutim, još uvijek
postoje „nekonvencionalne“ zalihe
prirodnog gasa koje, za sada, nisu u
velikoj mjeri ušle u tokove regularne
eksploatacije. U njih ubrajamo
duboki gas, stiješnjeni gas, škriljčani
gas, metan iz ugljenih slojeva,
geopresurizirane zone i metanske
hidrate.
Duboki prirodni gas je upravo ono
što mu i ime kaže – prirodni gas koji
postoji u depozitima koji su vrlo
duboko, ispod „konvencionalnih“
dubina bušenja. Ovaj gas se
obično nalazi na 5.000 metara ili
čak i dublje, dosta ispod klasičnih
nalazišta prirodnog gasa, dubokih
po pravilu samo par stotina metara.
Duboki je gas, u skorim godinama,
postao puno uobičajeniji. Dubinsko
bušenje, istraživanje, i tehnike
izdvajanja u dobroj su se mjeri
poboljšali, čineći bušenje u potrazi
za dubokim gasom ekonomski
isplativim. Međutim, duboki
je gas i dalje puno skuplji za
eksploataciju od konvencionalnog
prirodnog gasa, što, doduše, zavisi
od ekonomskih i tehnoloških
momenata.Dok ekonomska cijena
gasa bude dovoljno visoka (recimo,
u slučaju energetske krize) ili, pak,
da tehnološki proces bude značajno
inoviran (kroz, primjerice, posve
robotiziranu bušačku sondu), izvori
dubokog gasa neće biti eksploatirani
u značajnijoj mjeri.
U stiješnjeni prirodni gas
ubrajamo gas koji se nalazi u vrlo
tijesnoj formaciji ispod zemlje,
obično zarobljen u neuobičajeno
nepropusnoj čvrstoj stijeni, ili u
naslagama pješčara ili krečnjaka
koje su neuobičajeno nepropusne i
neporozne (tijesni pijesak).
Iz konvencionalnog nalazišta
prirodnog gasa gas se relativno
lako može izdvajati nakon bušenja,
no izdvajanje gasa iz stiješnjenog
depozita puno je zahtjevnije. Postoji
nekoliko tehnika koji omogućuju
izdvajanje stiješnjenog prirodnog
gasa, poput frakturizacije i
acidizacije (koje koriste tehničke ili
kemijske procese u tretiranju gasa da
bi se dobio prirodni gas). Nažalost,
obje ove tehnike su također prilično
skupe. Poput svih nekonvencionalih
izvora prirodnog gasa, i stiješnjeni
gas mora čekati na ekonomske
ili tehnološke trenutke koji će
omogućiti njegovu širu eksploataciju.
Prirodni gas može postojati i u
škriljčanim naslagama, koje su
nastala prije oko 350 milijuna
godina. Škriljac je sedimentarna
stijena sitnog zrna, koja se lako lomi
u tanke, paralelne slojeve. Vrlo je
mekana stijena, ali se ne razlaže u
vodi. Škriljci mogu sadržati prirodni
gas, obično kada dvije debele naslage
crnog škriljca „zarobe u sendviču“
tanje područje škriljca. Zbog neki
svojstava škriljaca, izdvajanje
prirodnog gasa iz naslaga škriljca je
tehnološki i ekonomski izazovnije od
eksploatacije konvencionalnih izvora
prirodnog gasa.
Ugljen, jedan od šire korišćenih
fosilnih energenata, nastaje pod
sličnim geološkim uvjetima
kao prirodni gas i nafta. Ove
naslage uglja obično se nalaze u
podzemnim žilama, a eksploatiraju
se iskopavanjem duž žile. Mnoge
žile uglja sadrže i prirodni gas, bilo
unutar same žile ili u okružujućem
stijenju. Metan iz ugljen slojeva
zarobljen je pod zemljom, i obično
se ne ispušta u atmosferu, sve dok
ga ne oslobode rudarske aktivnosti.
Historijski posmatrano, metan iz
ugljenih slojeva smatrao se smetnjom
u rudarskoj industriji. Nakon
izgradnje rudnika i započinjanjem
eksploatacije uglja, metan koji
se nalazio u istoj žili obično curi
u hodnike samog rudnika, čime
je ugrožavao sigurnost rudara i
samog rudnika, pa se u prošlosti
namjerno ispuštao u atmosferu na
razne načine. Međutim, danas je
postalo uobičajeno koristiti metan
iz ugljenih slojeva kao jedan od
nekonvencionalnih izvora prirodnog
gasa. Bez nekih specijalnih tretmana
moguće ga je koristiti bilo kao jedan
od izvora za gasovodnu mrežu,
zarad industrijske utilizacije ili
kogeneracionih procesa.
Geopresurizirane zone su prirodne
podzemne formacije koje su pod
neobično velikim pritiskom za
njihovu dubinu. Ova područja
formiraju naslage gline koja se
nanosi i skuplja vrlo brzo povrh
poroznijih, više apsorbirajućih
materijala poput pijeska ili mulja.
Voda i prirodni gas koji se nalaze
u ovoj glini istiskuju se zbog brze
kompresije gline, i ulaze u poroznije
nanose pijeska ili mulja. Prirodni
gas, zbog kompresije gline, nanosi
se u pijesak ili mulj pod izrazito
visokim pritiskom (otud i izraz „
geopritisak“). Pored toga, zone
geopritiska obično se nalaze na
velikim dubinama, od 900-7000
metara ispod površine zemlje.
Kombinacija svih ovih faktora čini
eksploataciju prirodnog gasa u
[064]
geopresuriziranim zonama prilično
kompliciranim. Međutim, od svih
nekonvencionalnih izvora gasa,
procijenjeno je da geopresurizirane
zone sadrže apsolutno najveće
količine prirodnog gasa.
Metanski hidrati su najnoviji
otkriveni i istraženi oblik
nekonvencionalnog prirodnog gasa.
Ove interesantne formacije sastoje
se od rešetki smrznute vode, koja
formira svojevrsni „kavez“ oko
molekula metana. Metanski hidrati
izgledaju poput topećeg snijega i
prvi put su otkriveni u regionima
permafrosta na Arktiku, no dalja
istraživanja su otkrila da su oni
zapravo puno rašireniji no što je
isprva očekivano. Procjene rezervi
trenutno se kreću od 7.000 Tcf do
čak preko 73.000 Tcf. Zapravo,
procijenjuje se da metanski hidrati
sadže više organskog ugljenika no
sve svjetske zalihe ugljena, nafte
i konvencionalnog prirodnog gasa
– zajedno! Međutim, istraživanja
metanskih hidrata još su u začetku.
Nije poznatno kakve bi efekte šira
eksploatacija metanskih hidrata
imala na prirodni ugljenični ciklus ili
na životnu sredinu.
Sasvim je moguće da će lista
„nekonvencionalnih“ izvora u
budućnosti biti proširena još
nekim potencijalnim izvorima.
Međutim, jasno je da najveći broj
njih jednostavno nije isplativ za
eksploataciju. U slučaju da dođe
do neki promjena na tim poljima,
a jasno je da će makar ekonomski
momenat biti glavni pokretač tih
promjena, moguće je da će neki od
tih izvora postati vrlo bitni za buduće
osiguravanje globalnog snabdjevanja
gasom.
Sa stanovišta Srbije najveći broj ovih
nalazišta i tehnologija neophodnih
za njihovu eksploataciju nije čak ni
u nekim najširim crtama dostupan.
Kako je posve sigurno da će globalna
ponuda gasa biti preusmjerena na
bogate potrošače, upravo zbog
njegovih relativno „ekoloških“
karakteristika kao energenta, može se
lako doći do zaključka da ni prirodni
gas iz, za sada uobičajenih izvora,
neće još dugo biti lako dostupan.
Od svih nabrojanih metoda za
prevazilaženje takve situacije izdvaja
se samo jedna – generacija biogasa.
Kao poljoprivredna zemlja, Srbija
je u stanju proizvoditi dovoljnu
količinu energetskih usjeva bez
ugrožavanja proizvodnje hrane.
Također, ohrabrivanjem izgradnje
kogeneracionih postrojenja putem
subvencija i nacionalnih programa,
energija
došlo bi i do poboljšanja ne samo
energetske, već i ekološke situacije,
zbog smanjenja korišćenja relativno
prljavih fosilnih goriva.
Izradom strategije koja bi
promovirala korišćenje obnovljivih
energetskih izvora na polju prirodnog
gasa, a analogno idejama o solarnoj
energiji i farmama vjetra, koje, iako
su lijepa ideja, nemaju realnu snagu
za održavanje neke bazne potrošnje
ni po jednom pitanju, mogle bi se
zauzeti kvalitetne startne pozicije za
dalji razvoj održive energetike.
Održivost se u ovom slučaju ne
odnosi isključivo na dostupnost
i obnovljivost resursa, već i na
stanje sadašnjeg i potencijalnog
razvoja infrastrukture neophodne
za utilizaciju energenta. Naime,
gasovodi, sa procijenjenim vijekom
korišćenja od oko 40 godina uskoro
će se naći na granici održive
isplativosti. Jedino širenjem mreže
potencijalnih izvora može se
opravdati nastavak ulaganja u širu
gasifikaciju Srbije.
Ne treba, međutim, zanemariti
ekološke aspekte održivosti. Biogas
ima sav potencijal da se smatra
relativno ekološkim gorivom, no da
bi to u potpunosti ispunio neophodne
su stroge kontrole sistema filtracije
i redovno održavanje postrojenja
za generaciju. Bez posvećivanja
pune pažnje ovom problemu bićemo
dovedeni u poziciju u kojoj smo
jedan problem zamijenili drugim.
Jasno je da se na ovom polju mora
voditi stroga kontrola i osnovati
sistem za izdavanje licenci koje bi
se periodično obnavljale. Iskustva
evropskih zemalja koja su se
opredijelila za veće korišćenje
biogasa, poput Njemačke i Češke,
dokazuju da ekološki momenat,
zapravo, želja za što bržom zaradom,
potkrijepljena relativno nedorečenim
zakonima, predstavlja glavni
problem u efikasnoj izgradnji i
korišćenju postrojenja za generaciju
biogasa.
Kako Srbija u ovom trenutku iz
sopstvenih rezervi zadovoljava
od 10-15% potreba za prirodnim
gasom, nije teško zaključiti
da će se taj postotak daljom
gasifikacijom Srbije sve više i više
smanjivati. Izgradnjom gasovodnih
interkonekcija ka drugim državama
i u slučaju da se realizacija izgradnje
postrojenja za generiranje biogasa
doista bude bazirala na nekoj
dugoročnoj strategiji, biće moguće
reći da gasna energetika u Srbiji ima
stabilan i održiv osnov.
Darko Božanić, mr Dragan Pamučar, dipl. inž.,
Aleksandar Milić sci, MSc Dragan Bojanić
Vojna akademija, Beograd
UDC: 620.91 : 65.012.3
Primena SWOT analize
na analizu energetske
bezbednosti Republike
Srbije
Sažetak
U radu je predstavljena analiza stanja energetske bezbednosti Republike
Srbije (RS) kroz primenu metoda strateškog menadžmenta. Za analizu stanja
energetske bezbednosti korišćena je SWOT analiza. U radu je prikazana
primena SWOT analize kroz analizu internih i eksternih činilaca koji
utiču na stanje energetske bezbednosti RS. Identifikacijom snaga, slabosti,
pretnji i šansi definisane su dve strategije energtske bezbednosti koje su
posmatrane kroz optimističko-pesimistički pristup, odnosno, predstavljene su
najpovoljnija i najnepovoljnija strategija. Strategije su dalje razrađene kroz
ciljeve daljeg unapređenja i razvoja energetske bezbednosti. Predstavljeni
cljevi favorizuju interne snage i šanse i minimiziraju uticaj slabosti i pretnje
iz okruženja. Pored toga SWOT analizom su, kroz sučeljavanje internih
snaga i slabosti energetskog sistema sa eksternim šansama i pretnjama,
identifikovani i mogući problemi generisani strateškim upravljanjem delom
energetskog sistema koji ispoljava uticaje i na stanje energetske bezbednosti.
U posledenjem delu rada izvršena je analiza predstavljenih strategija u cilju
dostizanja energetske bezednosti koja se nameće prethodnom analizom.
Ključne reči: SWOT analiza, energetska bezbednost, nafta, gas, električna
energija, ugalj.
APPLICATION OF SWOT ANALYSIS ON THE ANALYSIS OF
ENERGY SECURITY OF THE REPUBLIC OF SERBIA
The paper represents the analysis of the energy security situation of the
Republic of Serbia through the application of the strategic management
method. For the analysis of the energy security situation, SWOT analysis was
used. The paper represents the application of SWOT analysis through the
analysis of internal and external factors that influence the energy security
situation of the Republic of Serbia. By identifying forces, weaknesses,
threats and chances we have defined two strategies of energy security
which were observed through the optimistic-pessimistic approach, that is,
we represented the most favorable and the most unfavorable strategy. The
strategies are further developed through the aims of a further improvement
and development of the energy security. The presented aims display
favoritism toward internal forces and chances and minimize influence of
weakness and treat from environment. In addition, SWOT analysis, through
the confrontation of internal forces and weaknesses of the energy system
with external chances and threats, identified the possible problems generated
by the strategic management over a part of the energy system which also
influences the situation of energy security. In the final part of the paper, the
analysis of represented strategies was made, aiming at reaching the energy
security, which poses itself by the previous analysis.
Key words: SWOT analysis, energy security, oil, gas, electricity, coal.
[065]
energija
Uvod
Analiza stanja energetske
bezbednosti jedne države propraćena
je velikim nedorečenostima. Osnovni
razlozi za takvu tvrdnju mogu se
najpre pronaći u samom načinu
definisanja energetske bezbednosti a
zatim i u preciznijem ograničavanju
energetskog i bezbednosnog sektora.
Dodatnu konfuziju stvara i aktuelnost
energetskih problema, koja je u
zadatom trenutku veoma važan
segment u političkoj borbi, kako u
svetu tako i kod nas.
U ovom slučaju analiza će se
vršiti primenom SWOT analize
kao jednog od mnogobrojnih
alata u menadžmentu. Zbog
interdisciplinarnosti razmatranog
problema (energetika, bezbednost,
menadžment) u radu će biti
prikazane i osnovne teoretske
postavke. Zahvat i dubina analize su
prilagođeni ograničenjima koja su
data za pisanje radova.
1. Energetska bezbednost
Definisanje koncepta energetske
bezbednosti. Većina autora koja se
bavi ovom problematikom saglasna
je da se ovom konceptu pristupa
na različite načine, zavisno o kojoj
se grupi država radi. Opredeljujući
elemenat je energetski potencijal
jedne države, tako da se energetska
bezbednost drugačije posmatra u
zemljama izvoznicama energije
(države proizvođači), a drugačije u
državama koje su energetski zavisne
(države potrošači). Pristup je često
različit i u okviru ovih grupacija, a
kao primer se mogu uzeti Evropska
unija, koja svoju energetsku
bezbednost prevashodno vezuje
za pitanje gasa, SAD-e za pitanje
nafte, dok Kina, Indija i Japan
koncept energetske bezbednosti vide
sasvim drugačije. I u Srbiji koncept
energetske bezbednosti je dobio
svoju specifičnu crtu, pa se tako u
Strategiji nacionalne bezbednosti RS
pod pojmom energetske bezbednosti
„podrazumevaju divergentni pravci
snabdevanja, stabilnost isporuka i
proizvodnje energenata, stvaranje
neophodne autonomnosti i jačanje
regionalne pozicije u snabdevanju
energentima“ [1]. U definiciji
dominira stanje energetske zavisnosti
sa svim svojim karakteristikama,
količina uvoza, izvori, putevi uvoza.
„Stvaranje neophodne autonomnosti“
u sebi podrazumeva i sposobnost
države da svojim kapacitetima ublaži
stanje zavisnosti i poveća energetsku
bezbednost i na kraju „jačanje
regionalne pozicije“ obuhvata
saradnju sa susedima vezanu za
pronalaženje načina za zajedničko
rešavanje energetskih problema.
Upravo su ovo osnovni elementi po
kojima će se SWOT analiza vršiti.
Vrste energije koje se vezuju
za energetsku bezbednost. Svi
energetski problemi ne mogu se
podvesti i pod bezbednosne. Za
potrebe izučavanja energetske
bezbednosti većina autora smatra
da se u obzir uzimaju: nafta,
prorodni gas i električna energija
[2], što predstavlja deo energetskog
sektora. Do ovakvog zakljucka
prvenstveno se dolazi analizom
kriznih energentnih situacija –
nestašica energenta na svetskom i
regionalnom nivou i njihovog uticaja
na stanje energetske bezbednosti
(jedne od najznačajnijih su: naftni
šok 1973. godine, „blackoaut“ u
New Yorku 1977. godine-prekid
napajanja strujom i gasne krize na
relaciji Rusija-Ukrajina 2006. i 2009.
godine.).
Politička pozadina energetskih
problema. Aktuelizacija energetskih
problema kod nas i u svetu dovela je
do toga da je energetska bezbednost
značajna politička tema. Shodno
tome u svrhu ostvarivanja političkih
koristi neki energetski problemi
manjeg obima se vrlo često podvode
pod bezbednosne, kako bi im se dalo
na značaju, i obrnuto.
2. SWOT analiza
2.1. Teorijske postavke SWOT
analize
SWOT analiza je savremena
metoda strateškog menadžmenta,
koji razmatra potrebe usklađivanja
proizvoda ili tržišta sa geografskim
teritorijama, upotrebe velike količine
raznovrsnih resursa, prihvatanja i
ostvarivanja konkurentske prednosti
itd.
Naziv SWOT je nastao od početnih
slova engleskih reči Strenghts
(Jačina), Weaknesses (Slabosti),
Opportunities (Šanse) i Threats
(Pretnje). Radi se o konceptu koji
treba da nam omogući sistematsku
analizu pretnji i šansi kao i njihovo
usaglašavanje sa jakim i slabim
stranama određene organizacije,
u našem slučaju dela energetskog
sektora, kao i dela bezbednosnog
sektora države koji se bavi
energetskim pitanjima. SWOT
analiza predstavlja „alat“ za planiranje
strategije kojim se sučeljavaju interne
snage i slabosti organizacije sa
[066]
eksternim šansama i pretnjama.
Drugim rečima država bi trebalo da
aktivira snage, prevaziđe slabosti,
iskoristi šanse i odbrani se od pretnji
[3].
Ovim pristupom se, na bazi analize
okruženja i profila, želi usmeriti
organizacija da maksimalno koristi
šanse i snagu, odnosno minimizira
pretnje i svoje slabosti. Pri tome,
šanse se opisuju kao povoljan,
a pretnje kao nepovoljan razvoj
tržišnih, tehnoloških, privrednosistematskih i drugih faktora. U
odnosu na njih se sagledavaju snaga
i slabosti organizacije. Snaga jedne
organizacije proizilazi iz resursa,
veština i drugih prednosti koje ta
organizacija poseduje u odnosu na
konkurenciju i potrebe tržišta, dok
su slabosti sve one inferiornosti
i ograničenja koje proizilaze
iz resursnih, organizacionih,
upravljačkih i drugih slabosti unutar
same organizacije. Dovodjenjem
u vezu šansi i opasnosti, na jednoj
i snage i slabosti organizacije na
drugoj strani nastoji se obezbediti
okvir za izbor strategijske opcije.
Cilj SWOT analize je identifikacija
kritičnih tačaka u svakoj situaciji
i organizovanje u pravac koji će
se uklopiti sa strategijom naše
organizacije, u ovom slučaju države,
kroz sledeće korake: izgradnja i
jačanje jakih strana, minimalizacija
slabosti, proširivanje šansi okruženja,
definisanje opasnosti i izgradnja
strategije za odbranu.
2.2. Izgled SWOT tabele
Na osnovu proučenog materijala
došlo se do SWOT tabele (tabela
1.). Objašnjenja svake karakteristike
posebno su date u daljem tekstu.
2.2.1. Weaknesses (Slabosti)
Složeno stanje energetske zavisnosti
je najveća slabost koja se nepovoljno
odražava na energetsku bezbednost
Srbije. Što se tiče ukupne stope
energetske zavisnosti1 ona je na prvi
pogled prihvatljiva i iznosi oko 40
% (tabela 2), što je u poređenju sa
Evropskom unijom relativno dobro
(u 2006. godini 53,8% [5]). No, iza
ove cifre krije se velika energetska
zavisnost od uvoza nafte i gasa.
Stopa energetske zavisnosti jedne države
predstavlja odnos neto uvoza energenata
i ukupne potrošnje energenata, dok stopa
energetske zavisnosti određenog energenta
predstavlja odnos neto uvoza tog energenta i
njegove ukupne potrošnje[4].
1
energija
Tabela 1 SWOT tabela-tabelarni prikaz eksternih i internih faktora
mali i ne predstavlja značajniji
kapacitet za trajnije povećanje stanja
energetske bezbednosti.
Slabi ekonomski kapaciteti Srbije
nisu dovoljni da bi se obezbedio
nesmetan rast proizvodnje energije
koji bi trebao da prati potrošnju, te
će se Srbija morati okrenuti drugim
rešenjima. Potrebno je imati u vidu
da se Srbija stalno zadužuje, a
umesto očekivanog porasta javlja se
pad proizvodnje uopšte, što vrlo lako
može dovesti do bankrotstva države
[15].
2.2.2. Strenghts (Jačina)
Tabela 2 Prikaz vrednosti stope energetske zavisnosti u periodu 2004-2011 godine
(Napomena: podaci za 2010. su procenjeni a za 2011. se predviđaju).
Naime, Srbija uvozi oko 91% svojih
potreba nafte i 83% svojih potreba
prirodnog gasa [6], što je veoma
veliki i zabrinjavajući procenat
zavisnosti (ukupnu zavisnost
smanjuje se proizvodnjom lignitauglja lošeg kvaliteta, koji se koristi
za proizvodnju električne energije).
Druga važna činjenica je da se veci
deo nafte i gasa uvozi iz Ruske
federacije, te se tako ceo sektor
nafte i gasa usmerava isključivo
prema jednom proizvođaču, te stanje
energetske bezbednosti Srbije u
velikoj meri zavisi od odnosa sa tim
proizvođačem. Dakle bilo kakav
poremećaj odnosa na relaciji SrbijaRusija ima potencijal da utiče na
snabdevanje Srbije naftom i gasom.
Treći elemenat su putevi transporta
nafte i gasa. Posebno problematična
kategorija je uvoz gasa u Srbiju
jer se koristi samo jedan ulaz koji
je zbog ograničenosti kapaciteta
nedovoljan u zimskim uslovima,
kada je povećana potreba za ovim
energentom. Pored toga uvoz gasa
mogu da poremete i odnosi između
država kroz koje gasovod prolazi,
kao što je već bio slučaj u krizama
na relaciji Ukrajina-Rusija. Po
ekvivalent milion tona nafte (engl. toe million tonnes of oil equivalent).
2
pitanju snabdevanja naftom (koje je
najkvalitetnije cevovodima) Srbija je
daleko ispod svetskih standarda, čak
zaostaje i za susednim zemljama [7].
Nedovoljni i zastareli procesi,
postrojenja i oprema su druga velika
slabost: velika prosečna starost
termoelektrana, termoelektranatoplana i hidroelektrana, slaba
unutrašnja prenosna mreža i
distributivni sistem električne
mreže, veliko oslanjanje na
ugalj za proizvodnju električne
energije (preko 50% ukupne
primarne energije), nepostojanje
produktovoda, slaba mreža gasovoda
posebno u južnoj polovini Srbije, itd
[7].
Nepoštovanje tržišnih pravila
u trgovini energentima. Cena
električne energije je izrazito
niska u odnosu na troškove proste
reprodukcije i okruženje, ali je za
prosečnog građanina Srbije to veoma
skupo. Sve ovo negativno utiče
na dalji razvoj elektroenergetskog
sistema, što se dalje odražava na
stanje energetske bezbednosti. Sa
druge strane cene nafte i gasa su
nerealno visoke i jedne su od viših u
okruženju [14].
Slabe rezerve nafte i gasa. Srbija
poseduje rezerve nafte i gasa ali je
njihov udeo u ukupnoj proizvodnji
[067]
Postojanje rezervi uglja. Sa
sadašnjim trendom
potrošnje rezerve
uglja (bez rezervi na
KiM) će biti dovoljne
za narednih 50 godina
[16]. Ovo je dovoljno
dug period da bi se
preduzeli značajniji
potezi na rešavanju
problema proizvodnje
električne energije iz
nekog drugog izvora.
Neiskorišćeni
kapaciteti za
proizvodnju energije iz obnovljivih
izvora. Hidropotencijal je jedini vid
energije iz obnovljivih izvora koji
se značajnije koristi. Istraživanja
pokazuju da postoje i značajni
potencijali vetra, geotermalnih
izvora, sunca i biomase, čijim bi
se iskorišćenjem stanje energetske
bezbednosti moglo bitno popraviti.
Energetski potencijal u povećanju
energetske efikasnosti. Prostor za
povećanje energetske efikasnosti
je veoma veliki i njegovim
iskorišćenjem može se u značajnoj
meri smanjiti potrošnja energije.
Vlasnička struktura većih
energetskih kapaciteta. Veći deo
preduzeća koji se bavi proizvodnjom
i distribucijom energenata se nalazi u
rukama države (Transnafta, Srbijagas
i EPS) te država ima mogućnost da
u određenom trenutku odluči šta
je za nju povoljnije, privatizacija
ili ostanak postojeće vlasničke
strukture.
Interkonektovani dalekovodi.
Prenosna mreža kojom su povezani
proizvođači električne enrgije (HE
Đerdap 1, TE Kostolac B, TENT A i
B, TE Kosovo B) i susedni prenosni
sistemi preko interkonektovanih
dalekovoda (Rumunija, Bugarska,
Mađarska, Hrvatska, Makedonija,
Crna Gora i Bosna i Hercegovina)
energija
obezbeđuju kvalitetan prenos i
prekograničnu razmenu električne
energije [7].
Podzemno skladište gasa „Banatski
dvor” povećava autonomiju države
po pitanju gasa i smanjuje osetljivost
u slučaju ponovnih gasnih kriza.
2.2.3. Opportunities (Šanse)
Geografski položaj Srbije predstavlja
jednu od najvažnijih šansi Srbije.
Njeno centralno mesto na Balkanu
predstavlja mogućnost da postane
nezaobilazan faktor u energetskim
aranžmanima vezanim za transport
energije. Pri tom ne treba zaboraviti
da su tranzitne rente u ekonomskom
smislu jednake onima koje se stiču
eksploatacijom energenata [17].
Međudržavni sporazum Vlada
Ruske federacije i Srbije u saradnji
u naftnoj i gasnoj privredi u velikoj
meri može da utiče na energetsku
bezbednost Srbije, posebno kroz
izgradnju gasovoda „Južni tok“, čiji
je prolazak planiran kroz Srbiju.
Izgradnja Panevropskog naftovoda
koji prolazi kroz Srbiju bi uz
izgradnju gasovoda „Južni tok“
postavila Srbiju kao nezaobilazni
faktor na energetskoj mapi Evrope.
Članstvo u Energetskoj zajednici
jugoistočne Evrope je šansa da
Srbija uhvati korak sa ostalim
evropskim državama po pitanju
energetike i osetljivost svoje
energetske bezbednosti delimično
smanji kroz vezivanje za ostale
države u regionu.
Nuklearna energija. Dok je u
Srbiji na snazi Zakon o zabrani
izgradnje nuklearnih elektrana iz
1989. godine, u okruženju od 400
km postoji 20 nuklearnih elektrana
[18]. Očekuje se da će ovaj način
dobijanja elektične energije biti
još zastupljeniji u budućnosti. U
Srbiji nema instaliranih nuklearnih
kapaciteta te se zbog toga bilo kakav
pomak u ovoj oblasti može odraziti
na stabilniju proizvodnju električne
energije.
2.2.4. Threats (Pretnje)
Energetsko nadigravanje na
Balkanu. Iako se najčešće
predstavljaju kao energetskoekonomski aranžmani potencijalni
gasovodi „Južni tok“, i kao
njegova protivteža „Nabuko“ su
produkt politike pa tek onda svega
ostalog. Oba planirana gasovoda i
planirani Panevropski naftovod su
u regionalnu političko-energetsku
problematiku uključili svetske sile
(Rusiju, EU i SAD), što Srbiju
stavlja u težak energetski, ekonomski
i politički položaj u pogledu dalje
saradnje.
Porast potrošnje energije. Ako
energiju posmatramo kao preduslov
ekonomskog razvoja jasno je da
bi dalji ekonomski razvoj, čemu
Srbija teži, za sobom povukao i veću
potražnju energije. Potrošnja energije
po stanovniku u 2006. godini
iznosila 2,29 ten/stanovniku što je
u odnosu na EU dosta manje (3,69
ten/stanovniku) [7]. Ako imamo u
vidu da se visoka potrošnja energije
po stanovniku javlja kao rezultat
intenzivne potrošnje u proizvodnji i
stvaranju novih vrednosti, može se
zaključiti da će Srbija u budućnosti
težiti povećanoj tražnji energije [7].
Svetska ekonomska kriza je u velikoj
meri usporila realizovanje planiranih
investicija u energetskom sektoru
Srbije što će verovatno biti tesko
nadoknadivo u narednom periodu.
Pored toga nepredvidivost njenog
delovanja dodatno komplikuje dalje
planiranje.
Dostizanje evropskih standarda
u zaštiti životne sredine. Dok je
veliki deo razvijenih država ugalj u
velikoj meri zamenio naftom, a sada
naftu zamenjuje sa gasom u Srbiji
je i dalje prisutna velika potrošnja
uglja. Najveće količine se troše u
proizvodnji električne energije, što
ima velikog udela u smanjenju stope
energetske zavisnosti o kojoj je već
bilo reči. Velike količine uglja koje
se troše u Srbiji su glavni uzrok
zagađenja životne sredine (zagađenje
vazduha, vode i zemljišta) [19],
što se dalje negativno odražava na
zdravlje ljudi. Ako imamo u vidu da
je Srbija jedan od glavnih zagađivača
u regionu [20], a da je sa druge
strane krenula procedura uključenja
u EU, za očekivati je da se u
doglednom periodu moraju dostići
standardi u zaštiti životne sredine
koje je EU zacrtala. Dostizanje tih
standarda ima potencijal da se odrazi
na smanjenje upotrebe lignita, što
bi povećalo zavisnost i negativno
uticalo na energetsku bezbednost.
Stalno povećanje cena energenata
(posebno nafte). Cene energenata na
svetskom tržištu sve više rastu, što bi
za Srbiju značilo da mora izdvajati
veće količine novca kako bi uvezla
iste količine energenata, što u velikoj
meri povećava spoljnotrgovinski
deficit.
[068]
3. Primena SWOT analize
3.1. Teorijske postavke primene
SWOT analize
Nakon analiziranja internih i
eksternih faktora pristupa se
formulaciji strategija razvoja u cilju
daljeg poboljšanja. Sučeljavanjem
eksternih i internih faktora mogu se
identifikovati četiri strategije:
─ Mini-mini strategija (WT)
podrazumeva minimiziranje
slabosti i pretnji. Primenjivaće
se u situaciji kada je okruženje
nepovoljno, a organizacija obiluje
sa nizom internih slabosti.
─ Mini-maksi strategija (WO)
podrazumeva minimiziranje
slabosti, i maksimiziranje šansi.
Ova strategijska situacija nastaje
kada organizacija sa stanovišta
stanja eksternih faktora ima dobre
šanse, ali je opterećeno internim
slabostima te nije u stanju
da iskoristi povoljne izazove
okruženja.
─ Maksi-mini strategija (ST) se
odnosi na situaciju kada je
organizacija jaka, ali je postavka
eksternog okruženja takva da
predstavlja pretnju dosadašnjoj
delatnosti, tada organizacija traži
načine da iskoristi svoje jake
strane i minimizira pretnje.
─ Maksi-maksi (SO) je najpovoljniji
tip strategijske situacije. U takvim
uslovima organizacija maksimalno
koristi svoje prednosti i
raspoložive šanse [21].
U daljem tekstu definisane su dve
strategije situacije, najpovoljnija
(SO) i najnepovoljnija (WT).
3.2. Mini-mini strategija (WT)
Na osnovu faktora datih u tabeli 3.
mogu se doneti sledeći ciljevi:
─ Održavanje postojećeg stanja
energetske zavisnosti;
─ Očuvanje dobrih odnosa sa svim
energetskim akterima u regionu ili
barem sa onima čije bi negativno
delovanje moglo da ispolji
negativne političke, ekonomske ili
energetske posledice po Srbiju;
─ Obustavljanje većih ulaganja (gde
se ne očekuje njihova skorija
upotreba) i bolje održavanje
postojeće opreme i postrojenja na,
za korišćenje, bezbednom nivou;
─ Uspostavljanje, što je više moguće
tržišnih pravila trgovine energijom
i stim u vezi ostanak EPS i
Srbijagasa kao javnih preduzeća;
─ Smanjenje negativnih uticaja na
životnu sredinu, barem u meri gde
je ljudski faktor glavni uzročnik;
energija
Tabela 3 Prikaz faktora koji utiču na donošenje mini-mini strategije
Tabela 4
Prikaz faktora koji utiču na donošenje maksi-maksi strategije
─ Razvijanje svesti kod stanovnika o
važnosti štednje energenata i
─ Obezbeđivanje što povoljnijih
uslova za priliv svežeg kapitala u
energetski sektor.
3.3. Maksi-maksi strategija (SO)
Na osnovu faktora datih u tabeli 4.
mogu se doneti sledeći ciljevi:
− Iskorišćenje povoljnog
geografskog položaja kroz učešće
u svim ili u većem delu energetskih
projekata u regionu („Južni tok“,
Panevropski naftovod i „Nabuko“);
− Rad na maksimalnom iskorišćenju
energetske efikasnosti;
− Izgradnja energetskih kapaciteta
koji bi koristili energiju iz
obnovljivih izvora;
− Dalje smanjenje zavisnosti kroz
korišćenje rezervi uglja, ali uz
bolju zaštitu životne sredine;
− Proširenje kapaciteta skladišta gasa
„Banatski dvor“;
− Unapređenje energetskih
aranžmana sa Ruskom
federacijom;
− Ispunjavanje zahteva koje predviđa
članstvo u Energetskoj zajednici
jugoistočne Evrope;
− Izbor najboljih mogućnosti
vlasničke strukture energetskih
preduzeća;
− Energetsko vezivanje za susede i
podela odgovornosti i
− Razmatranje mogućnosti i
uključenje u izgradnju nukleranih
kapaciteta.
Zaključak
Prethodne celine pokazuju da
se SWOT analiza može uspešno
primeniti u analizi stanja
energetske bezbednosti. Njena
primena se ogleda u tome što ona
služi isključivo kao pomoć (alat)
menadžmentu u kompleksnijem
upoznavanju svojih kapaciteta,
kao i kompleksnijem sagledavanju
okoline. Opsežnija primena ove
analize mogla bi da izvrši još
detaljnije sagledavanje situacije što
bi u velikoj meri moglo da pomogne
u postavljanju optimalnih ciljeva.
Iz navedene analize može se
zaključiti da stanje energetske
bezbednosti u Srbiji ima veliki broj
slabih tačaka koje je ugrožavaju, ali
isto tako da postoje mogućnosti da se
to stanje unapređuje. Vrlo bitno je i
to što se ukazuje na ključne pretnje,
na koje treba računati u dostizanju
boljeg stanja energetske bezbednosti,
što otvara mogućnost da se
protivmere za njihovo neutralisanje
odmah preduzmu.
Literatura
[1] Strategija nacionalne bezbednosti
Republike Srbije, „Službeni
glasnik RS“, broj 88/2009.
[2] Yergin, D., „Ensuring Energy
Security“. Forein Affairs. бр. 2.
str. 69-82., 2006.
[3] Pamučar D., „Primena SWOT
analize na sistem integralnog
transporta Vojske Srbije“,
Vojnotehnički glasnik, broj 2, str.
237-247, 2008.
[4] Rapaić S., „Tržište energenata u
Evropskoj uniji i interesi Srbije“,
Međunarodni problemi, broj 4,
str. 515-535, 2009.
[5] Europe in Figures - Eurostat
yearbook 2009. Dostupno na:
http://epp.eurostat.ec.europa.eu/
cache/ITY_OFFPUB/KS-CD-07001/EN/KS-CD-07-001-EN.PDF
(11. avgust 2010.)
[6] Simurdic M., „Značaj sektorskog
integrisanja“. Evropski forum.
[069]
broj 4, str. 10,
2008. Dostupno na:
http://www.becei.
org/evropski%20
forumi%20u%20
pdf-u/Evropski_
forum_No._4,_2008.
pdf (21. decembar
2009.)
[7] Program
ostvarivanja strategije
razvoja energetike
RS do 2015 za
period 2007-2012.
Dostupno na: http://
www.mem.gov.rs/
(05. avgust 2010.)
[8] Energetski bilans Republike
Srbije za 2006. godinu. Dostupno na:
http://www.mem.gov.rs/ (05. avgust
2010.)
[9] Energetski bilans Republike
Srbije za 2007. godinu. Dostupno
na:http://www.mem.gov.rs/ (05.
avgust 2010.)
[10] Energetski bilans Republike
Srbije za 2008. godinu.
Dostupno na: http://www.mem.
gov.rs/ (05. avgust 2010.)
[11] Energetski bilans Republike
Srbije za 2009. godinu,
„Službeni glasnik RS“, broj
101/2008.
[12] Energetski bilans Republike
Srbije za 2010. godinu,
„Službeni glasnik RS“, broj
109/2009.
[13] Energetski bilans Republike
Srbije za 2011. godinu,
„Službeni glasnik RS“, broj
102/2010.
[14] Adžić S. i Striković R., „Javna
regulacija: konkurentnost i
razvoj energetskog sektora“,
Energija, ekonomija, ekologija,
broj 1, str. 20-28, 2010.
[15] Trifunović D., „Bezbednosni
aspekti geostrateškog okruženja
Srbije-Energetska bezbednost ili
pakao“, Srbija u savremenom
geostrateškom okruženju,
zbornik radova, str. 300-309,
2010, medija centar Odbrana.
[16] Strategija prostornog razvoja
RS 2009-2013-2020, Dostupno
na: http://www.rapp.gov.
rs/media/New%20Folder/
STRATEGIJA,PRRS.pdf (08.
avgust 2010.)
[17] Kovačević А., „Energetska
bezbednost na zapadnom
Balkanu“, Atlantis, broj 6,
str. 13-19, 2007. Dostupno
na:http://www.atlanticcouncil.
energija
rs/?str=publikacije (21.
decembar 2009.)
[18] RTS „Gasna kriza završena
bez teških posledica“, 2009.
Dostupno na: http://www.rts.
rs/page/stories/sr/story/13/
Ekonomija/39862/Gasna+kriza
+završena+bez+teških+posledic
a+.html (07. avgust 2010.)
[19] EPS у Energy in the Western
Balkans. International Energy
Agency, 2008. Dostupno na:
http://www.iea.org/publications/
free_new_Desc.asp?PUBS_
ID=2021 (21. decembar 2009.)
[20] Kovačević A., Minić J.,
Krasniqi, G. и Ejupi, B.
(2008) „Energetska zajednica
jugoistočne evrope na delu“,
2008. Dostupno na:http://
www.emins.org/sr/publikacije/
knjige/08-energetika-srpski.pdf
(21. decembar 2009.)
[21] Todorović J., Đuričin D.,
Janošević S., Strategijski
menadžment, Institut za tržišna
istraživanja, Beograd, 2000., III
izmenjeno izdanje.
Dobrica Filipović
ENERGOKONSALTING, Novi Sad
Prof. dr Ozren Ocić
EU-Fakultet za inženjerski internacionalni menadžment, Beograd
UDC: 620.9 : 339.13/.146.4
Energetski menadžment u
funkciji razvoja privrede
Srbije
Sažetak
Kao što je poznato, u prethodnom periodu pristupilo se postupku
restrukturiranja i privatizaciji energetskog sektora Srbije. Tu se, pre svega,
misli na Naftnu industriju Srbije-NIS (restrukturiranje i privatizacija) i
Elektroprivredu Srbije-EPS (restrukturiranje), ali ne i na brojne druge
energetske subjekte u industriji i komunalnoj privredi. Iz dosadašnjeg toka
priprema za privatizaciju može se izvesti ocena da se privatizaciji pristupa
pojednostavljeno, bez ozbiljnih analiza uticaja na energetski sistem i ocenu
obima posledica na celokupan privredni sistem zemlje tj. na životni standard,
političku i ekonomsku stabilnost zemlje.
Jasno je da restrukturiranje i privatizacija treba da uspostave potpuno nove
odnose konkurencije i tržišne orijentacije celokupnog energetskog sistema
zemlje. Za ovako ozbiljne i delikatne promene u energetici zemlje neophodno
je osposobiti sve segmente energetike uključivši i novo organizovanje
celokupnog energetskog sektora. Istovremeno, treba dodati, da nam predstoji
novi investiconi ciklus i da je to prilika da se uspostavi moderan, racionalan
i efikasan energetski sistem kojim se može uspostaviti konkurentnost domaće
privrede. Dakle, za dostizanje ovog cilja neophodno je celokupni energetski
menadžment staviti u funkciju razvoja domaće privrede.
Shodno tome postavlja se pitanje da li su svi naši energetski dokumenti
imali u vidu predstojeću privatizaciju energetskog sektora i da li su ispitali
osetljivost energetskog sistema na ovako velike promene u pogledu tržišne
orijentacije i vlasničkog prava ? Koji deo energetskog sektora privatizovati,
u kom obimu i kakvi se energetski, ekološki i ekonomski efekti očekuju?
Ključne reči : energetika, menadžment, privatizacija, tržište energije,
privreda
ENERGETIC MANAGEMENT SERVING THE FUNCTION OF
DEVELOPING SERBIA`S ECONOMY
As it is known, lately the energetic sector has started to be reorganized and
privatized. When restructuring and privatization are mentioned, one first has
in mind NIS (reorganization and privatisation) and EPS (reorganization), but
there are also numerous other energetic subjects in industry and communal
economy. From the way preparations for privatization have been made so far,
it can be concluded that the approach to privatization is simplified, and that
it does not involve important analyses of how it affects the entire energetic
system as well as the evaluation of a number of consequences that will affect
the whole economic system of the country, i.e. the standard of living, political
and economic stability of the country.
It is clear that with restructuring and privatization there should arise
completely new relationships in the domains of competition and market
orientation in the whole energetic system of the country. In order to achieve
such serious and delicate changes in the energetic system of the country it
[070]
energija
is necessary to enable all energetic segments including new organization of the entire energetic sector. It should be
added that there is a new investment cycle awaiting and that it is an opportunity to establish a modern, rational and
efficient energetic system which can lead to competitiveness of the national economy. Thus, in order to achieve this
aim it is necessary to make the entire energetic system serve the function of the development of the domestic economy.
Consequently, it is questionable whether all our energetic documents were written bearing in mind the prospect of the
awaiting privatization of the energetic sector and whether the sensibility of the energetic system to such big changes
in market orientation and ownership were examined. Which part of the energetic sector should be privatized, to
which extent, and which energetic, ecological and economic effects are to be expected?
Key words: energetics, management, privatization, energy market.
1. Uvod
Uključenje u regionalno i tržište
energije 1EU, koje nam predstoji,
utiče na promenu sveukupnih odnosa
u energetici zemlje. U tom smislu u
porethodnom periodu donet je Zakon
o energetci, usvojena je Strategija
razvoja energetike Srbije do 2015.
godine, a potpisan je i ugovor o
formiranju Energetske zajednice JIE.
Svi ovi dokumenti utiču , pre svega,
na orijentaciju energetskog sistema
zemlje na tržišno, profitabilno i
konkurentno poslovanje. U tom
smislu pristupilo se postupku
restruktuiranja i privatizacije
energetskog sektora. Kada je reč o
restruktuiranju i privatizaciji misli
se pre svega na NIS i EPS, a ne i na
brojne druge energetske subjekte
u industriji i komunalnoj privredi.
Iz dosadašnjeg toka priprema za
privatizaciju može se izvesti ocena
da se privativatizaciji pristupa
pojednostavljeno, bez ozbiljnih
analiza uticaja na energetski sistem i
ocenu obima posledica na celokupan
privredni sistem zemlje tj. na životni
standard, političku i ekonomsku
stabilnost zemlje.
Jasno je da restruktuiranje i
privatizacija treba da uspostave
potpuno nove odnose konkurencije
i tržišne orijentacije celokupnog
energetskog sistema zemlje. Za
ovako ozbiljne i delikatne promene
u energetici zemlje neophodno je
osposobiti sve segmente energetike
uključivši i novo organizovanje
celokupnog energetskog sektora.
Istovremeno, treba dodati, da nam
predstoji novi investiconi ciklus i da
je to prilika da se uspostavi moderan,
racionalan i efikasan energetski
sistem kojim se može uspostaviti
konkurentnost domaće privrede.
Dakle, za dostizanje ovog cilja
neophodno je celokupni energetski
menadžment staviti u funkciju
razvoja domaće privrede.
1
EU- Evropska unija
Shodno tome postavlja se pitanje da
li su svi naši energetski dokumenti
imali u vidu predstojeću privatizaciju
energetskog sektora i da li su ispitali
osetljivost energetskog sistema na
ovako velike promene u pogledu
tržišne orijentacije i vlasničkog
prava ? Koji deo energetskog sektora
privatizovati, u kom obimu i kakvi
se energetski, ekološki i ekonomski
efekti očekuju?
2. Zativaakonska regulativa
U proteklom periodu izvršene su
osnovne pretpostavke za novo
uredjenje odnosa u energetskom
sektoru. U tom smislu donet je Zakon
o energetci, usvojena je Strategija
razvoja energetike Srbije do 2015.
godine, a potpisan je i ugovor o
formiranju Energetske zajednice
-JIE, ustanovljena je i formirana
Agencija za energetiku Republike
Srbije (AERS). Svi ovi dokumenti
odnose se na uspostavljanje
domaćeg, i uključivanje Srbije na
regionalno i tržište energije EU.
Dakle, definisani su pravni okviri.
Na žalost, ne u celosti. Naime,
nisu doneta brojna podzakonska
akta kojim bi se uspastavio tržišni
mehanizam delovanja energetskog
sistema.
Agencija za energetiku Republike
Srbije, koja ima status regulatornog
organa razvoja tržišta energije,
stupila je u dejstvo, ali sa izostankom
brojnih dokumenata i propisanih
pravila (energetske licence,
pravila o radu operatora sistem i
tržišta energije, metodologije za
odredjivanje tarifnih elemenata,
metodologija za odredjivanje
obračuna cene toplotne energije koj
se proizvodi u TE-TO itd. selekcija
tarifnih i kvalifikovanih kupaca itd.).
Bez ovih dokumenata nije moguće
staviti u dejstvo tržišni mehanizam
enrgetski sistem zemlje. Pred
Agencijom je veliki i složen posao
koja svojim sadašnjim kapcitetima
nije u mogućnosti da obavi u
kratkom roku.
Strategija razvoja energetike Srbije
[071]
izradjena je a da nije imala za osnovu
mogući privatizacioni model, kao
ni procenu njegovog uticaja na
obezbedjenje eneregtskog bilansa
zemlje. Dakle, radjena je tako kao da
se u vlasničkom pravu ništa ne menje
bez uticaja buduće autonomnosti
u donošenju odluka o poslovanju i
razvoju privatizovanih energetskih
subjekata.
Izostanak ovakvog pristupa zahteva
inoviranje Strategije u zavisnosti od
postavljenog privatizacionog modela.
Obzirom da domaće tržište
energije nije uredjeno, ne postoje
pretpostavke ni za uključenje
na regionalno tržište energetske
zajednice JIE tj ispunjenje ugovora.
3. Tržište energenata
i energije
Iako je ustanovljena pravna
regulativa koja definiše
konkurentnost na domaćem tržištu,
nema pomaka ka stvarnom delovanja
tržišnih mehanizama. Ostalo je
monopolsko dejstvo EPS, NIS i
komunalnih javnih preduzeća tj.
toplana, kao i transporta i disribucije
prirodnog gasa. Domaći privatni i
strani prometnici derivata nafte, koji
bi trebalo da čine konkurenciju NIS,
se uklapaju u monopolistički princip
delovanja energetskog sistema.
Vlada RS još uvek upravlja
osnovnim mehanizmom tržišta
energije i energenata, a to su cene
i paritet cena energenata i energije.
Kontrola cena komunalne energetike
prepuštena je lokalnoj gradskoj
samoupravi.
Svima je dobro poznat problem
dispariteta cena energenata i energije.
Cene derivata nafte su slobodne i u
funkciji promene cene sirove nefte
na svetskom tržištu. Cena prirodnog
gasa, pri tome, se formira na osnovu
cene nafte i promene kursa $. Cene
električne energije su pod direktnom
upravom Vlade RS i nema tržišnu
cenu tj. depresirane su. Ovakav
odnos cena energenata i energije ne
obezbedjuje dovoljno sredstava za
energija
finansiranje investicionih energetskih
projekata.
Iz tog razloga, nedostatka
finansijskih sredstava, upućeni
smo na pribavljanje investicionog
kapitala iz inostranstva. S druge
strane strani privatizacioni kapital
zahteva jasna vlasnička prava i
autonomnost u poslovanju. Dakle,
da bi se pribavila sredstava za
investiranje neminovno je prethodno
izvesti postupak privatizacije.
Samim prenosom vlasničkih prava
obezbediće se i izvori finansiranja
investicija i opredeliti stepen i nivo
privatizacije energetskog sektora. To,
drugim rečima znači, da će se Država
osloboditi investicionih opterećenja
za razvoj energetskog sistema.
Svakako treba imati u vidu da
neuredjeno domaće tržište doprinosi
smanjenom ulaganju u energetiku.
4. Postojeće stanje u
energetskom sistemu
zemlje
Postojeći energetski sistem zemlje
opterećen je nizom problema koji
uslovlajvaju smanjenu konkurentnost
na tržištu energije. Pri tome,
odlučujući uticaj na konkurentnost
i profitabilno poslovanje imaju
osnovni parametri efikasnost
energetskog sitema. To se odnosi na
efikasnost proizvodnje električne
energije, a pre svega TE-ugalj,
čiji je udeo u ukupnoj proizvodnji
električne energije veliki (67%), a
efikasnost mala 28 – 29 %.
Posledica toga je neracionalno
korišćenje domaćeg resursa uglja
(gubi se 40-50% primarne energije
–uglja). Dakle, nepovratno se
baca energija oko 3.2 Mten/god,
što odgovara godišnjem uvozu
nafte. Ili iskazano vrednosno 2
milijarde $/god. Tome svakako treba
dodati visoke gubitke u prenosu i
distribuciji električne energije oko
18-20 %, ili oko 5500 GWh/god,
što odgovara proizvodnji TE od 850
MWe. U vrednosnom iskazu gubi se
oko 300.000.000 $/god.
Visokoefikasni kapaciteti HE,
sa udelom oko 30 % u ukupno
instalisanom elektrokapacitetu,
poboljšavaju energetsku efikasnost
energetskog sistema i omogućavaju
proizvodnju električne energije sa
najnižim cenama.
Istovremeno, energetski efikasne
TE-TO (proizvodnja električne i
toplotne energije, ηu = 0.6 – 0.85) su
zanemarene i učestvuju u proizvodnji
električne energije sa samo oko 2
% ( u 1990 god sa 3, 7 %). Ovakav
odnos prema TE-TO proističe iz
dispariteta cena energenata i energije,
ali i iz stava da je cena električne
energije veća od cena iz TE-ugalj.
Iz tog razloga EPS pogonske
kapacitete Panonskih elektrana
smatra havarijskom rezervom.
Prednja konstatacija o ceni električne
energije je sporna jer naprotiv, cena
električne energije, proizvedena u
TE-TO, je konkurentna. Naime,
u tom slučaju prihod se ostvaruje
od plasmana dva oblika energije
električne i toplotne.Treba svakako
istaći da je ustanovljen i nedostatak
elektroenergetskih kapaciteta od oko
800 MWe.
S druge strane, evidentna je visoka
uvozna zavisnost od nafte i gasa,
koja iznosi preko 2 milijarde $
godišnje, a da pri tome NIS nije
osposobljen za realizaciju deviznog
priliva radi pokrivanja dela troškova
uvoza nafte i gasa. Dodatni
limitirajući faktor je nepovoljna
struktura prerade nafte u domaćim
rafinerijama (udeo mazuta preko 30
%), koja direktno utiče na potrebane
količine uvoza nafte. Tome treba
dodati da NIS za izvodjenje samo
tehnološko-energetskih operacija
i gubitke godišnje potroši energije
čiji ekvivalent iznosi oko 60 – 70 %
domaće proizvodnje nafte (oko 400450.000 t/god). Posebno treba istaći
da sadašnji kvalitet derivata nafte
ne zadovoljava evropske standarde,
što zahteva tehnološki razvoj
rafinerijskih kapaciteta tj. promenu
tehnološke konfiguracije rafinerija
nafte.
Svakako treba imati u vidu da
dalji tok gasifikacije neumoljivo
utiče na supstituciju potrošnje
mazuta što uslovljava pojavu zaliha
mazuta. Istovremeno sezonska
neravnomernost potrošnje prirodnog
gasa uslovljava izgradnju PSG i
utiče na povećanje kapaciteta PSG.
To su krupni strukturni problemi
energetsko sistema.
Pri ovome ne treba zaboraviti da
komunalna (toplifikacija 6000 MWt)
i industrijska energetika predstavljaju
velike energetske potrošače i imaju
duplo veću instalisanu snagu (oko
14000 MWt) od elektroproizvodnih
kapaciteta.
Radi rezrešenje brojnih energetskih
i strukturnih problema neophodno je
pokrenuti novi investicioni ciklus u
energetskom sektoru.
U proteklom periodu, iako je
bilo najava, nije pokrenut novi
investicioni ciklus u energetskom
[072]
sektoru. Problem je jer ova država
nema novca. Nije investiran niti
pokrenut nijedan ozbiljan veći
energetski projekt, kao osnova za
pokretanje privrednog mehanizma i
povećanja zaposlenosti.
Nije nevažno reći da NIS-rafinerija
sada rade u statusu uslužne
prerade nafte tj. bez većeg udela u
formiranju i raspodeli profita čime se
ograničava obezbedjenje sredstava za
modernizaciju.
5. Privatizacija energetske
delatnosti
Prvo i osnovno pitanje je zašto se
privatizacija energetskog sektora
uopšte izvodi ? Privatizacija
energetskog sektora izvodi se, pre
svega, zbog preraspodele kapitala i
profita. Drugi važan razlog je taj što
Država nema potrebnih sredstava
za revitalizaciju i modernizaciju i
izgradnju energetsko-tehnoloških
kapaciteta. I treće, ne manje važno,
promenom strukture vlasništva
umanjuje se uticaj politike na
poslovanje kompanije. Privatizacija
se opravdava, naravno, i povećanjem
tržišne konkurencije, što je u osnovi
razlog zahteva MMF.
Kada је u pitanju privatizacija
energetskog sektora mora se imati
u vidu direktna medjuzavisnost dva
velika energetska sistema NIS i
EPS i njihov dominantan uticaj na
energetsku efikasnost celokupnog
sistema. To se naročito odražava
na energetski bilans zemlje koji se
zasniva na uskladjenom bilansu
mazuta, gasa, električne i toplotne
energije.
Treba napomenuti da ovde nije
u pitanju samo privatizacija
kupovinom i prenosom vlasničkih
prava, već se radi i o ponudi i prodaji
razvojno-investicionih energetskih
projekata. Pri tome, ključno je
pitanje kako će se privatizacija
odraziti na cene energije i energenata
u pogledu pouzdanog i kvalitetnog
snbdevanja energijom i u kom
stepenu će doprineti razrešenju
glavnih globalnih problema
energetskog sistema ili u kojoj meri
će uspeti dostići globalne energetske
ciljeve zemlje.
5.1 Situacija u NIS
Kao što je poznato, po zahtevu
MMF, u prvi plan je stavljena
potreba privatizacija NIS tj. dela NIS
koji se odnosi na refinerijsku preradu
nafte.
Mnoge svetske kompanije ispoljile
su interes da učestvuju u postupku
energija
privatizacije NIS. Medjutim ,
izvedena je “privatizacija” pod
skandaloznim ekonomskim
uslovima ustupanjem prava
vlasništva GASPROMNJEFT. To
znači da je državni monopol NIS
zamenjen monopolom ruske državne
kompanije GASPROMNJEFT.
Dakle, prevagu je odneo politički
interes, a ne očekivani značajni
ekonomski interes. Na ovaj način u
energetskom sistemu zemlje došlo je
do značajnih promena.
Razumevajući realnost neminovne
privatizacije definisan je model
privatizacije koji bi delom zaštitio
energetske i ekonomske interese
države. Početni uslov, pri tome, je da
ova zemlja mora da ima kapacitete
za rafinerijsku preradu nezavisno od
toga ko će biti vlasnik.
Dodatni uslov čini potreba
modernizacije NIS rafinerija
koja predstavlja osnovni uslov
opstanka NIS i neizbežan postupak
za održanje energetskog sistema
zemlje. Modernizacijom rafinerija
se popravlja struktura prerade,
poboljšava kvalitet proizvoda,
smanjuje uvoz sirove nafte, smanjuju
troškovi sopstvene potrošnje i
tehnološki gubici. Na taj način
stvaraju se uslovi za konkurentnost
na tržištu i profitabilno poslovanje
rafinerija. Pri tome, period
isplativosti ulaganja u rafinerije je
relativno kratak oko 1.5-2 godine.
Ovako kratak period ispaltivosti i
jeste povod atraktivnosti ulaganja
i osnova za privatizaciju rafinerija.
Najzad ne sme se zaboraviti da se
rafinerijskom preradom sirove nafte
ostvaruje 2.5- 3 puta veća vrednost
derivata nafte, čime se direktno utiče
na popunjenost budžeta RS.
Svakako treba imati u vidu
dodatne efekte modernizacije
rafinerija. Naime, modernizacijom
se uspostavlja novi
Tabela 1
investiciono-razvojni
ciklus u pogledu
tehnološkog razvoja
refinerijskih kapaciteta,
što će se pozitivno odraziti
na zapošljavanje domaćih
graditeljskih kapaciteta i
ljudi.
Razvoj projekta
Panevropskog naftovoda
Tabela 2
CPOT ( trasa prolazi
kroz Srbiju ), dodatno
poboljšava poziciju NIS
rafinerija. Konkurentska
ugroženost naših rafinerija
od kapaciteta u okruženju
nije tako velika da bi
ugrozila opstanak naših
rafinrija.
Liderska pozicija NIS u
regionu, koju je kao cilj najavio
GASPROMNJEFT, nije moguća
bez izvoza derivata nafte. Pri tome,
treba znati da postojeći kapacitet
RNP zadovoljava sadašnju domaću
potrošnju derivata nafte. Shodno
tome, bez korišćenja kapaciteta RNS
nije moguć izvoz derivata nafte, a
ugrožen je i toplifikacioni sistem
grada Novi Sad. Naime, iz RNS
se vrši plasman mazuta za pogon
TE-TO Novi Sad tj. za produkciju
električne energije i toplotne energije
za zagrevanje Novog Sada. Znatna
proizvodnja mazuta u obe rafinerije
omogućava razmišljanja u pravcu
diverzifikacije delatnosti NIS u
smislu sticanja statusa ozbiljne
energetske kompanije.
Shodno tome, a i izmenjenim
okolnosti na tržištu, NP bi trebalo da
ispita mogućnost osvajanja novog
tržišta - energetskog, a to znači
korišćenje sopstvenih resursa mazut
i gasa za proizvodnju i plasman
električne i toplotne energije.
Istovremeno to bi bio prvi korak
ka demonopolizaciji i uvođenju
konkurencije na tržište električne
i toplotne energije u energetskom
sistemu zemlje.
S tim u vezi potrebno je proveriti
da li NIS raspolaže resursima
i dovoljnim kapacitetima za
realizaciju koncepta izgradnje
decentralizovanjih energetskih
sistema (DES). U Tab.1 dat je
prikaz resursa i kapaciteti kojim
NP raspolaže u svojim osnovnim
delatnostima.
5.1.1 Diverzifikacija delatnosti
naftne privrede
a) Mogućnost proizvodnje
i plasmana električne i
toplotne energije
5.1.2 Kvantitativna ocena
efekata
Liberalizacija tržišta energije u
EU, pre svega prirodnog gasa
i električne energije, izdvojila
je u prvi plan kogeneraciona
postrojenja, kao visokoefikasnu i
racionalnu energetsku tehnologiju za
kombinovanu proizvodnju električne
i toplotne energije. Mnoge svetske
naftno-gasne kompanije prepoznale
su tokove liberalizacije i izgradile
sopstvena kogeneraciona postrojenja
u cilju bolje valorizacije mazuta i
gasa tj. povećanja profita.
Dodatno treba imati u vidu stalan
porast potrošnje električne energije,
kao i nedostatak elektroproizvodnih
kapaciteta u zemlji i regionu što
uslovljava zahtev za brzo poboljšnje
energetskog bilansa.
[073]
Na osnovu postojećih resursa
NP izvedene su preliminarne
kalkulacije moguće instalisane snage
kogeneracionih TE-TO i moguće
proizvdonje električne i toplotne
energije (Tab. 2).
U delatnosti rafinerijske prerade
moguća je proizvodnja mazuta
dovoljna za pogon kogeneracionih
TE-TO ukupno instalisane elektro
snage Pe = 1037 MWe i toplotne
Qt = 1200 MWt, što odgovara
planiranom kapacitetu iz Strategije.
Pri ovome bitno je naglasiti da se na
ovaj način povećava udeo instalisane
elektro snage TE-TO u ukupno
instalisanoj snazi sa 8 % na 18,2 %, a
da se proizvodnje električne energije
uvećava za oko 16 %.
5.2 Situacija u EPS
Privatizacija EPS je kompleksna,
delikatna, kao i NIS, ali ne manje
energija
atraktivna, iako je trenutno u
drugom planu. S tim u vezi ne
treba ponavljati grešeke zemalja
koje su prošle tranzicioni ciklus.
Dakle, postoje brojni primeri gde
državna elektroprivredna preduzeća
efikasno i profitabilno posluju. U
našim uslovima treba imati u vidu
ograničenja u pogledu pouzdanosti
snabdevanja električnom energijom,
nedostatka novca za izgradnju
elektroproizvodnih kapaciteta,
kao i zaštite uglja kao resursa za
buduće generacije. Ustupanjem
izgradnje ili kupovinom TE od strane
privatizacionog kupcu morali bi
da prodajemo ugalja po ceni koja
se odnosi na EPS, dakle niskoj, a
privatizacioni kupac bi mogao da
ostvari plasman električne energije
na zapadno tržište gde je cena daleko
veća. I baš ga briga za naše resurse
uglja koji se neracionalno harče.
Nije sporna potreba privatizacije EPS
nego obim i predmet privatizacije.
Iz navedenih ograničenja predmet
privatizacije EPS ne bi trebalo da
čine postojeće TE-ugalj i HE, izuzev
Panonskih elektrana TE-TO. Razlog
za ovakav pristup leži u havarijskom
stausu TE-TO u EPS, tako da se ovi
kapaciteti relativno malo koriste.
Nasuprot tome TE-TO su izgradjene
kao bazni izvori toplotne energije
za gradove što omogućava rad
postrojenja u zimskom periodu, a
zadržava status havarijske rezerve u
letnjem periodu.
Dakle, kapacitete TE-TO treba staviti
u privatizacioni tok. To ne mora da
znači klasičnu privatizaciju već
uslove za sticanje koncesionih prava.
Naravno, prethodno je potrebno
rešti vlasnička prava. Na ovaj način
uvela bi se konkurentnost na dva
tržišta električne i toplotne energije
za gradove. To bi bili i prvi koraci
na uspostavljanju konkurencije u
sistemu toplifikacije gradova. Znači
u konkurenciji bi bile postojeće TO
i TE-TO. Istovremeno plasmanom
električne energije uspostavila bi se i
delimična konkurencija EPS. Dakle,
izvela bi se demonopoloizacija na
dva tržišta električne i toplotne
energije.
Isto tako EPS bi trebalo da
preispita ideju o potrebi izgradnje
elektrokapaciteta 800 MWe za
proizvodnju samo električne
energije (TE) ,sa pogonom na
domaći ugalj, ne bi se rešili ključni
problemi energetike imajući u vidu
ograničenja u pogledu zaduživanja i
zaštitu domaćeg resursa uglja.
Naime, zadržala bi se niska
efikasnost proizvodnje električne
energije u TE (28-29 %). Ne bi
se smanjili gubici u prenosu i
distribuciji, skratio period izgradnje
objekta (oko 10 godina) , smanjila
visoka investicija (oko 800 milona
$), kao ni redukovali ekološki uticaji
i degradacija 40-50 % primarne
energije-ugalj. Ovakava uzaludna
degradacija čini nepovratni
gubitaka energije, što je suprotno
deklarisanom stavu o potrebi
očuvanja domaćeg resursa za buduće
pokoljenja. I onda, postavlja se
pitanje zašto bi EPS investirao u
neracionalno energetsko postrojenje?
Pri tome, ne vidi se ni razlog koji
bi naveo nezavisne proizvodjače
energije (2NPE) – domaće i strane da
investiraju u ovakav projekat.
Iz tog razloga, mišljenja smo, da
je potrebno izvesti dodatne analize
mogućnosti primene modela
decentralizovanih energetskih
sistema (3DES). To znači izvesti
ocenu mogućnosti izgradnje većeg
broja manjih TE-TO lociranih u
blizini gradova i naselja (gde se i
ostvaruje najveća potrošnja energije)
iste ukupne snage kao TE – ugalj
800 MWe. Brojne su prednosti
ovakvog DES. Naime, korišćenjem
visokoefikasnih pogonskih mašina za
TE-TO (dizel motori, gasni motori
i gasne turbine) moguće je ostvariti
produkciju električne energije sa
daleko većim stepenom korisnosti 45
– 50%. Uz istovremenu produkciju
i toplotne energije TE-TO postiže
ukupni stepen korisnosti oko 80-85
%. Pri tome, ukupne investicije od
oko 400 miliona $ su duplo niže od
cena za izgradnju TE-ugalj snage
800 MWe sa daleko kraćim periodom
izgradnje 2-2.5 godina. Ovome treba
dodati značajne moguće efekte, koje
je potrebno posebno kvantifikovati,
a to su smanjenje gubitaka u prenosu
i distribuciji električne energije
i supstitucija potrošnje električne
energije za grejanje objekata.
Za razliku od TE-ugalj ovakvi
projekti kogeneracije (TE-TO) su
atraktivni za NPE jer je korišćenjem
ovog modela moguće ostvariti
plasman energije na dva tržišta:
električne i toplotne energije, što i
jeste cilj profitnog poslovanja. Za
realizaciju ovakvih projekata NPE
će sigurno povesti pregovore sa
NIS radi garancija za obezbedjenja
goriva (mazut i gas). S tim u vezi
2
3
NPE – Nezavisni proizvodjači energije
DES – Decentralizovani energetski sistem
[074]
postavlja se ozbiljno pitanje zašto
NIS ne bi ušao u koncesione odnose
ili zajednička ulaganja sa NPE u cilju
razvoja nove profitabilne delatnosti:
proizvodnja i plasman električne
i toplotne energije? Višestruki su
razlozi za ovakav pristup, ali to
zahteva posebno elaboriranje. Na
ovaj način investicioni trošak i
trošak nabavke goriva bi nosili NPE
(ušteda države-EPS), a ostvarila
bi se i konkurencija EPS i NPE na
tržištu električne energije. Dodatno,
proizvodnjom u TE-TO i plasmanom
toplotne energije NPE ostvarili bi se i
uslovi konkurencije u toplifikacionim
sistemima gradova.
Najave EPS u pogledu uvodjenja
novog goriva – prirodni gas za
produkciju električne energije,
u gasno-parnom cilkusu treba
svestrano analizirati. To se naročito
odnosi na povećani bilans potrošnja
gasa, tj. dodatni uvoz gasa za pogon
TE, koji je u direktnoj korelaciji
sa proizvodnjom mazuta. Naime,
nesklad bilansa mazut-gas utiče
na povećanje dodatnih troškova
za izgradnju i korišćenje PSG
(podzemno skladište gasa), ili pojavu
zaliha mazuta (posledica potrošnje
zima/leto). I mora se dodati da su
nepoznati razlozi zašto nije izvršena
analiza mogućnosti korišćenja
mazuta kao pogonskog goriva za
proizvodnju električne i toplotne
energije.
6. Upravljanje i organizacija
energetskog sistema
U sadašnjim uslovima, kao što je
poznato, sve poluge upravljanja
energetskim sistemom i energetskom
politikom nalaze se u posedu Vlade
i nadležnog resornog ministarstva, a
i novoformirane AERS. To se odnosi
na energetsku zakonsku regulativu,
principe i odluke o restruktuiranju,
model i proces privatizacije,
energetski bilans, cene energenata i
energije, tarifne stavove, investicionu
politiku, organizaciju energetskog
sistema itd. Dakle, za sve pita i
odlučuje na nivou Vlade. Na ovaj
način ukinuta je autonomnost
odlučivanja i preuzimanja poslovnog
rizika od strane državnih preduzeća.
Energetski sistem je centralistički
i hijerarhijski organizovan što
ograničava liberalizaciju tržišta
energije koja je, doduše, zakonskom
regulativom propisana. Pod
direktnim nadzorom Države je,
pre svega, proizvodnja energije
tj. delatnost NIS i EPS. Izvan
dejstva, kontrole i dominantnog
energija
uticaja Države je potrošnje energije
koja se prevashodno odvija u
potrošačkim centrima tj. gradovima.
To znači da je komunalna energetika
(toplifikacija i gasifikacija)
prepuštena je gradskim upravama. Ni
u ovoj oblasti komunalne energetike
nema konkurencije. Sučeljavaju
se interesi proizvodnje i potrošnje
energije bez dejstva tržišta što ide
na štetu kupaca energije jer se sve
neracionalnosti energetskog sistema
prevaljuju na cene tj. kupce energije.
Ovako organizovan energetski
sistem ne dopušta formiranje tržišta
energije. Formiranje tržišta pod
centralnom upravom je nemoguće.
Zato je potrebno pristupiti izgradnji
nove organizacije poslovanja
celokupnog energetskog sistema.
Priliku za to nam pruža predstojeći
proces privatizacije energetskog
sektora.
Stim u vezi treba ispitati mogućnost
decentralizacije upravljanja
energetskim sistemom korišćenjem
modela za decentralizovanu lokalnu
proizvodnju električne i toplotne
energije(DES) u urbanim sredinama.
To znači da se pri rekonstrukciji
postojećih i izgradnji gradskih
toplana stimuliše gradnja DES uz
primenu visokoefikasne energetske
tehnologije kogeneracionih
postrojenja sa korišćenjem mazuta
i prirodnog gasa kao pogonskog
goriva.
Decentralizacija energetskog
sistema u tim uslovima znači
da EPS prestane sa gradnjom
novih TE-ugalj, tj. pomeri termin
izgradnje za kasnije, kada se
osvoji komercijalna primena
visokoefikasnih parnoturbinskih
postrojenja sa ηe = 50-60 %. Umesto
toga moguće je staviti Panonske TETO u privatizacioni tok i stimulisati
izgradnja DES u gradovima.
Koristeći ovaj model moguće je
formirati “mali“ energetski sistem
koji čini nadgradnju „velikog“
centralizovanog energetskog sistema.
Primenom ovog modela poboljšava
se efikasnost energetskog sistema,
bez opterećenja Države troškovima
investicija i nabavke goriva, vrši
se zaštita domaćeg resursa uglja,
umanjuju se ekološki uticaji i
uspostavlja konkurentnost na tržištu
komunalne energetike.
Korišćenje ovog modela usloviće
ozbiljne promene u organizaciji
energetskog sistema zemlje. Naime,
veliki deo tereta za obezbedjenje
eneregtskog bilansa grada i
vodjenje investicione energetske
politike preveo bi se na lokalne
gradske uprave. Dakle, u novom
energetskom konceptu gradovi, kao
najveći potrošači energije (kupci),
dobijaju veliki značaj u energetskoj
organizaciji i energetskom sistemu
zemlje. Realizacija ovog koncepta
ne zahteva velika pojedinačna
finansijska sredstva, tako da je
u poslove investiranja moguće
uključiti domaće i strane ulagače i iz
privatnog sektora poslovanja.
7. Zaključna razmatranja
U dosadašnjem toku privatizacije
enrgetskog sektora izostalo je
integralno razmatranje uticaja
privatizacije na celokupan
energetski sistem zemlje. Tu se
misli pre svega na medjuzavisnosti
dva velika sistema, NIS i EPS,
koji odlučujuće utiču na efikasnost
celokupnog energetskog sistema.
U tom cilju, povećanja energetske
efikasnosti celokupnog sistema
zemlje, neophodno je uskladiti
razvojno-investicione projekte.
Usvojena strategija razvoja
energetike Srbije je razmatrala
globalne energetske probleme
zemlje, ali nije imala u vidu
predstojeći privatizacioni uticaj. Iz
tog razloga na osnovu usvojenog
modela privatizacije neophodno je
strategiju inovirati.
Nedvosmisleno je jasno da je
pokretanje novog razvojnoinvesticionog ciklusa u energetskom
sektoru čini imperativ imajući u vidu
šire društveno-ekonomske ciljeve u
pogledu zapošljavanja proizvodnih
kapaciteta i ljudi.
Novi razvojno-investicioni ciklus
nije moguć bez obezbedjenja
finansijskih sredstava. Uslov za
obezbedjenje svežeg nedostajućeg
investicionog kapitala ograničen je za
zahtevom privatizacije energetskog
sektora tj. uspostavljanjem tržišnog
delovanja. Pri tome, privatizacija
i novi razvojno-investicioni ciklus
treba da doprinesu stvaranju
uslova za delovanje domaćeg
tržišta energije, kao preduslov za
priključenje na regionalno i tržište
energije EU. Stim u vezi Strategija
mora da doprinese rešavanju brojnih
strukturnih globalnih energetskih
problema. Istovremeno, svakako,
treba reći da se u energetskom
sektoru ove zemlje već dugo ne
misli globalno i strateški, a i ne
deluje racionalno. Ovo se ističe kao
veliki problem kada se ima u vidu da
greške na globalnom planu dovode
do teških posledica koje je kasnije
[075]
teško ispraviti.
Dakle, na ovom planu Strategije
razvoja energetskog sektora i
pokretanja razvojno-investicionog
ciklusa ne smeju se dozvoliti greške
tj. rizik svesti na najmanju meru.
Ovo je naročito značajno kada se
zna da je energetika skupa, složena i
multidisciplinarna delatnost koja ne
trpi improvizacije i parcijalna rešenja
i koja direktno i dugoročno utiče
na životni standard stanovništva i
stabilnost ekonomskih i političkih
odnosa u Državi.
Dakle, usvajajući predloženi
koncept razvoja energetike
moguće je postaviti novi moderan
i efikasan energetski sistem zemlje,
konkurentan na tržištu energije
regiona i EU, što i jeste konačan cilj
privatizacije energetskog sektora
zemlje.
8. Preporuke
Na osnovu svega izloženog mogu se
dati i odredjene preporuke:
- Inovirati Strategiju razvoja
energetike – ustanoviti uticaj
privatizaciong modela na celokupan
energetski sistem
- Radi pokretanja investicionog
ciklusa inovirati i predložiti
atraktivne energetske projekte DES
- Prihod od privatizacije usmeriti u
posebno formiran energetski fond
namenjen za dalji razvoj energetike
- Formirati Centar za strateške
energetske studije – mernadžment
energetskog sistema zemlje
- Formirati ogranak AERS u
AP Vojvodina radi ubrzanja
uspostavljanja delovanja domaćeg
tržišta energenata i energije
- Formirati kompetentne energetske
službe u gradovima radi
upravljanja i postavke modela
privatizacije komunalne energetike
i investicionih projekata
Literatura
[1] Zakona o energetici
[2] Strategija razvoja Republike
Srbije do 2015. godine
[3] Ugovor o formiranju energetske
zajednice Jugistočne Evrope
[4] 10. D.Filipović, O.Ocić:
Mogućnost racionalnog
korišćenja energije u naftnogasnoj privredi. Naučno-stručno
savetovanje ENYU 99, Zlatibor
1999.
energija
[5] D.Filipović, O.Ocić: Uticaj
strukture rafinerijske prerade na
bilans potrošnje derivata nafte
i prirodnog gasa. Savetovanje
ENYU 2000, Vrnjačka Banja
2000.
[6] D.Filipović: Mogućnost
plasmana lož ulja iz NIS-RNS
za pogon TE-TO Novi Sad.
Savetovanje sa medjunarodnim
učešćem YUNG 2000, Vrnjačka
Banja 2000.
[7] D.Filipović, M. Bukurov:
Rafinerijski gorivi gas u
integralnom sistemu NIS-RNS.
Savetovanje sa medunarodnim
učešćem GAS 2000., Vrnjačka
Banja, 2000.
[8] D. Filipović, A. Nedučin
: Liberalizacija tržišta
energije-osnova za korišćenje
kogeneracionih postrojenja u
decentralizovanim energetskim
sistemima, South-East European
Gas Conference, Sarajevo,
2001.
[9] D. Filipović, B. Prvanov, B.
Perković: Pririodni gas- osnova
za korišćenje kogeneracionih
postrojenja u decentralizovanim
energetskim sistemima,
Savetovanje GAS 2002,
Vrnjačka Banja, 2002.
[10] D. Filipović, B. Perković:
Dogradnja postojeće TETO Novi Sad – Integrisani
rad NIS-RNS, TE-TO Novi
Sad i Novosadske toplane,
Medjunardna konferencija GAS
2004., Beograd, 2004.
[11] D.Filipović, Dj. Bašić,
K.Štajner: Mogućnost
«Repowering» tehnologije
za postojeću TE-TO Novi
Sad,Simpozijum ELEKTRANE
2004. sa medjunarodnim
učešćem, Vrnjačka Banja,2004.
[12] D.Filipović, Dj. Bašić,
B.Perković: Strategija razvoja
energetike i novi energetski
izazovi, Medjunarodno
savetovanje energetičara,
Zlatibor, 2005.
mr Miodrag Grujić, Vesna Mirović-Pjevač, Željko Aleksić
Gradska uprava Grada Beograda
UDC: 620.9 : 65.012.3].001/.008 (497.11)
Informacioni sistem
energetike Beograda u
funkciji razvoja energetskog
menadžmenta
Sažetak
Savremeno upravljanje energijom je nezamislivo bez preciznih i
sistematizovanih podataka o tokovima svih oblika energije. Da bi bilo
moguće sagledati potrošnju, proizvodnju i distribuciju energije, neophodno je
raspolagati kvalitetnim ulaznim podacima. Na taj način moguće je upravljati
energijom, planirati investicije i razvoj i preduzimati mere energetske
efikasnosti. U složenom sistemu kakav je Grad Beograd ne postoje svi
potrebni podaci, a dobar deo podataka koji postoje nisu sistematizovani,
tako da je otežano gazdovanje energijom. Kvalitetno upravljanje energijom
se može postići uvođenjem Informacionog sistema energetike Beograda
(ISEB). Uprava za energetiku je pokrenula izradu ISEB-a i njegov završetak
je planiran do kraja 2011.g. Od njega se očekuje da omogući izradu
energetskog bilansa, planova razvoja, pokretanje investicija iz oblasti
energetike, a sve u cilju obezbeđenja sigurnosti snabdevanja energijom.
Cilj ISEB-a je podrška u donošenju odluka, vezanih za energetiku, na
svim nivoima odlučivanja, od Gradonačelnika do Uprave za energetiku.
ISEB ima niz prednosti, izrađuje se po fazama i predstavlja iterativnoinkrementalni sistem, koji će biti integrisan u jedinstveni informacioni sistem
Grada. ISEB je neophodan Beogradu i da bi zadovoljio zahteve koje novi
Zakon o racionalnoj upotrebi energije i Zakon o energetici stavljaju pred
lokalnu samoupravu. U toku 2011.g. počinje uvođenje sistema energetskog
menadžmenta, čije funkcionisanje u Beogradu bi bilo nemoguće bez ISEB-a.
Odgovoran odnos prema resursima i građanima od strane Uprave za
energetiku Grada Beograda je pokretač ovog kapitalnog projekta.
Ključne reči: informacioni sistem, energija, Beograd, podaci, efikasnost,
energetski menadžment, resursi, građani, investicije, razvoj, planovi, odluke
Abstract
Modern energy management is unthinkable without precise and systematized
data on flows of energy. It is necessary to have high-quality input data in
order to perceive energy consumption, production and distribution. In that
way it is possible to have energy management, investment plan, development
plan, and to take over energy measures for increasing energy efficiency. City
of Belgrade is complicated energy system. A lot of data is missing, and a lot
of data are not systematized, making it difficult to manage. Quality energy
management can be achieved by the Energy Information System of Belgrade
(ISEB). Energy department started making ISEB and its completion is
planned for end of the year. It is expected to provide making energy balance,
development plans, running energy investments, in order to ensure security
of energy supply. The goal of ISEB is support in decision-making, at all
levels of decision, from the Mayor to the Energy department. ISEB has many
advantages. It is being made in stages. ISEB is iterative-incremental system,
which will be integrated into a single Information System of Belgrade. It is
required for Belgrade in order to satisfy demands required by the Law on
[076]
energija
rational use of energy and the Energy Law. Introducing of Energy Management System starts in 2011. Its operation
would be impossible in Belgrade without ISEB. This capital project is launched by the responsible attitude of the
Energy department towards the city resources and citizens.
Key words: Information system, energy, Belgrade, data, efficiency, energy management, resources, citizens,
development, decisions, plans, investments
1. Uvod
Upravljanje energijom predstavlja
veoma složenu savremenu veštinu.
Zbog značaja i nedostatka energije
sa kojim se suočava svet, ova
veština predstavlja posao sa
najvišom društvenom odgovornošću.
Energetski menadžer može voditi
ovaj sektor u lokalnoj samoupravi,
fabrici, zgradi ili preduzeću. Uspešno
upravljanje prvenstveno potrošnjom,
ali i proizvodnjom i distribucijom
energije je istovremeno i pokazatelj
uspešnosti rada lokalne samouprave,
preduzeća, fabrike i sl.
2. Energetski menadžment
u lokalnoj samoupravi
Upravljanje energijom u jedinicama
lokalne samouprave je možda i
najsloženiji oblik energetskog
menadžmenta, jer obuhvata širok
spektar aktivnosti. Predmet rada
energetskog menadžera su:
- preduzeća u nadležnosti jedinice
lokalne samouprave;
- kompanije daljinskog grejanja;
- javno osvetljenje;
- gasifikacija i elektrifikacija;
- snabdevanje i potrošnja vode;
- potrošnja energije u javnim
objektima, kao što su
• administrativne zgrade
• zdravstvene ustanove
• obrazovne ustanove
• ustanove dečije zaštite
• sportski centri
• ustanove kulture itd.
Aktivnosti energetskog menadžera
mogu se grupisati na više načina, kao
npr:
- prikupljanje podataka o potrošnji i
proizvodnji energije,
- analiza podataka,
- energetsko planiranje,
- primena mera energetske
efikasnosti,
- primena investicionih mera – nove
instalacije, kapaciteti, upotreba
obnovljivih izvora,
- održavanje sistema potrošnje
energije,
- izrada uputstva preduzećima
i ocena njihovih energetskih
performansi,
- pravljenje periodičnih izveštaja,
- razvoj organizacionih potencijala za
uštedu energije,
- izrada tarifnih sistema,
- edukacija o energetskoj efikasnosti,
- obuka zaposlenih.
3. Energetska situacija u
Beogradu
Energetika u Beogradu se odlikuje
visokim intenzitetom potrošnje i
proizvodnje energije koji prevazilazi
srazmerno učešće Grada Beograda
u ukupnom broju stanovnika Srbije
i pogotovo u ukupnoj teritoriji
zemlje. U Beogradu se odvija
oko 30 % energetske potrošnje
u Srbiji. Potrošnja električne i
toplotne energije u prestonici
konstantno raste. Toplotni konzum
kod potrošača toplotne energije,
izgradnjom novih stambenih i
poslovnih zgrada, raste za 2-3 %
godišnje, dok je elektroenergetski
sistem često prenapregnut u toku
zime. Intenzivnom ugradnjom
klimatizacionih sistema intenzitet
potrošnje električne energije i
u letnjem periodu se približava
zimskim maksimumima.
U narednih 20 godina očekuje se
povećanje potrošnje energije za više
od 60 % i pored svih mera energetske
efikasnosti koje bi mogle biti
preduzete u tom periodu. Potencijal
obnovljivih izvora energije je gotovo
u potpunosti neiskorišćen i u njemu
leži velika šansa glavnog grada za
smanjenjem energetskog deficita.
Velika potrošnja energije je, između
ostalog, posledica i loše izolacije
u mnogim zgradama. Oko 37%
stambenih objekata nema nikakvu
izolaciju. Prosečna potrošnja toplotne
energije u sektoru daljinskog grejanja
je 137 kWh/m2, a van ovog sektora
oko 150 kWh/m2. Ove vrednosti
su znatno iznad evropskih proseka.
Zbog nedostatka toplifikacione i
gasifikacione mreže, mnogi objekti
se greju na električnu energiju,
opterećujući tako elektroenergetski
sistem.
Očigledno, za energetske menadžere
u Beogradu ima mnogo posla što
je istovremeno i velika šansa za
smanjenje potrošnje energije, za
investicije, povećanje proizvodnje
i otvaranje novih radnih mesta.
[077]
Upravljanje ovakvim sistemom
zahteva vrhunske organizacione
sposobnosti i znanje. Da bismo
krenuli u rešavanje problema,
potrebno je da raspolažemo tačnim
podacima o potrošnji energije po
sektorima. U skladu sa EUROSTATom, postoji podela na 5 sektora
potrošnje: domaćinstva, industrija,
saobraćaj, poljoprivreda, javne i
komercijalne delatnosti.
Energetski bilans Beograda ne
postoji, a pojedinačni podaci nisu
sistematizovani. Za neke sektore
potrošnje energije ne postoje nikakvi
podaci kao npr. o potrošnji uglja i
drveta. Podaci o potrošnji tečnih
goriva postoje na nivou različitih
kompanija iz ovog sektora, ali nisu
objedinjeni. Postoji veliki broj
potrošača različitih oblika energije.
Zbog ubedljivih argumenata u
prilog ovoj temi, Gradska uprava
je pokrenula izradu Informacionog
sistema energetike Beograda, koji
ima za cilj da integrisanjem podataka
o tokovima energije omogući
analizu, energetsko planiranje
i investicije radi kvalitetnog
upravljanja energijom.
4. Informacioni sistem
energetike Beograda
(ISEB)
4.1. Cilj i zadatak ISEB-a
Nedostatak i nesistematizovanost
podataka vezanih za tokove energije
otežava upravljanje i planiranje
energetskih aktivnosti. U određenoj
meri ugrožena je i sigurnost
snabdevanja različitim oblicima
energije. Mere energetske efikasnosti
ne mogu biti kvalitetno planirane jer
nemamo pouzdane ulazne parametre
o potrošnji usled čega ne možemo
precizno proceniti potencijal uštede
sprovođenjem određenih mera.
Da bi se uredio sistem gazdovanja
energijom, potrebno je kontinuirano
pratiti podatke o tokovima energije,
a način za postizanje ovog cilja
je upravo ustanovljavanjem
jedinstvenog informacionog sistema.
Osnovni cilj uspostavljanja ISEB-a
je strateško upravljanje energetskim
resursima radi postizanja globalnog
cilja, a to je obezbeđenje pouzdanog
snabdevanja energijom. On
energija
predstavlja veoma kvalitetan oblik
pomoći pri donošenju odluka
vezanim za gradske energetske
resurse jer direktno omogućava
izradu energetskog bilansa i planova
razvoja energetike Beograda.
Krajnji cilj ISEB je uspostavljanje
sistema za podršku u odlučivanju
(Decision system–DS) koji treba da
koriste donosioci odluka u Gradskoj
upravi, od gradonačelnika do Uprave
za energetiku.
Informacioni sistem ima zadatak da
omogući Upravi za energetiku:
- prikupljanje informacija i
podataka, njihovo arhiviranje,
analizu i raspodelu, upotrebom
informacionih usluga i servisa;
- ustanovljavanje elektronskog
sistema podataka koji treba da
obezbedi intranet/internet pristup
bazama podataka o energetskim
resursima;
- obavljanje administrativne
funkcije korišćenjem pouzdanih
komunikacionih sistema;
- korišćenje kvalitetnih i preciznih
podataka i informacija;
- na osnovu toga unapređenje
planiranja i upravljanja energetskim
resursima;
- preduzimanje mera za smanjenje
potrošnje energije i povećanje
energetske efikasnosti;
- sprečavanje poremećaja u
snabdevanju energijom;
- ekonomski razvoj;
- zaštitu okoline;
- integraciju u jedinstveni
informacioni sistem Grada.
4.2. Prednosti ISEB-a
ISEB koristi savremene
informaciono-komunikacione
tehnologije za kreiranje baze znanja,
optimizaciju donošenja odluka koje
se odnose na energetiku, u skladu
sa evropskim i međunarodnim
standardima. Odlikuje se otvorenim,
modularnim, iterativnim i
interoperabilnim pristupom. ISEB
je objedinjen registar resursa u
energetici Beograda koji uz pomoć
internet tehnologija omogućuje
elektronski prijem, ažuriranje,
pregled i pretragu podataka i izradu
izveštaja. Opredeljenjem Uprave
za energetiku Grada Beograda za
elektronsku upravu unapređuju se
i rad uprave i gradskih preduzeća,
komunikacija i razmena podataka
između institucija, kvalitet života
građana, a smanjuju se budžetski
troškovi.
ISEB donosi niz prednosti
elektronske uprave:
- stalna dostupnost i aktuelnost
podataka svim korisnicima,
- bespapirna komunikacija,
- e-energetika,
- detaljno praćenje stanja prihoda,
rashoda i resursa,
- pravovremeno izveštavanje,
- integrisanje delova složenog
sistema u nadležnosti Uprave za
energetiku i zajedničko korišćenje
podataka čime se omogućava
interoperabilnost,
- skraćenje vremena obrade i
podizanje nivoa korišćenja
informacija,
- pristup informacijama i podacima
vezanim za energetske resurse,
proizvodnju i potrošnju
- donošenje odluka na osnovu uvida
u podatke o proizvodnji, zalihe i
potrošnju,
- centralizovano ažuriranje
objedinjenih registara podataka o
energetskim tokovima,
- omogućivanje distribuiranog
održavanja podataka,
- unapređenje razmene informacija
i podataka vezanih za energetske
resurse među institucijama, što će
doprineti efikasnijem upravljanju
energetikom u Beogradu,
- zaštita podataka kroz sigurnosne
polise i procedure,
- upravljanje rizicima,
- centralizovano ažuriranje
objedinjenih registara podataka o
energetskim tokovima.
Slika 1
[078]
4.3. Faze izrade ISEB-a
Dinamikom projektovanja ISEB-a
planirano je da se, posle izrade
Glavnog projekta, preostali moduli
realizuju po fazama.
Podsistemi za akviziciju podataka
sadrže:
1. Kataloge i rečnike,
2. Registar energetskih entiteta,
3. Podsistem za prikupljanje
podataka,
Podsistemi za podršku u odlučivanju
sadrže:
4. Podsistem za analizu podataka,
5. Podsistem za energetsku
efikasnost,
6. Podsistem za energetski bilans,
7. Podsistem za davanje podataka
zainteresovanim subjektima.
Glavni projekat je završen u oktobru,
faza 1 u decembru 2010, a faza 2 u
februaru 2011.g. U toku je izrada 3.
faze. U oktobru 2011. g. je planiran
završetak ISEB-a. U okviru svake
faze radi se glavni projekat te faze
na koji Uprava za energetiku daje
saglasnost.
4.4. Razvoj ISEB-a
Razvoj ovog iterativnoinkrementalnog informacionog
sistema obuhvata sledeće faze:
U fazi izrade koncepta sistema se
identifikuju potrebe korisnika koje
treba da zadovolji sistem. U fazi
planiranja izradjuje se plan razvoja
koji obuhvata korišćene pristupe,
metode, zadatke, resurse i alate. Pod
analizom zahteva se podrazumeva
definisanje korisničkih zahteva
u obliku podataka, performansi,
energija
Slika 2
sigurnosti i održavanja sistema, na
kojima se zasniva dizajn sistema,
koji obuhvata osmišljavanje fizičkih
karakteristika sistema, definisanje
okruženja, glavnih podsistema i
njihovih ulaza i izlaza. U fazi razvoja
se detaljna specifikacija, izrađena
tokom faze dizajna, prevodi u
hardver , softver i komunikacionu
opremu. U fazi integracije i testiranja
se odvija integracija podsistema,
sistemsko, sigurnosno i korisničko
testiranje sistema. Testiranje
podrazumeva da korisnik potvrđuje
da razvijeni sistem zadovoljava
definisane zahteve. U fazi
implementacije, koja traje dok sistem
ne bude operativan prema zahtevima
korisnika, su instalacija i uvođenje
u rad sistema. Faza eksploatacije i
održavanja traje sve dok sistem može
da odgovori potrebama korisnika
i u njoj se sistem nadgleda radi
obezbeđenja performansi prema
zahtevima korisnika, uz ugradnju
potrebnih modifikacija. Faza
reinženjeringa obuhvata aktivnosti
koje omogućavaju reinženjering
i očuvanje važnih informacija
o prethodnoj verziji, očuvanje
podataka u sistemu. Posle ove faze
sistem prelazi u sledeću iteraciju
kroz još 1 ciklus, od prve faze.
4.5. Integrisanje u informacioni
sistem Grada
ISEB će biti integrisan u Jedinstveni
informacioni sistem Grada
Beograda kroz baze podataka,
aplikacije i servise koje koriste
gradski službenici, kao i kroz
javno dostupne šifarnike i servise.
Predviđeno je da gradski Zavod za
informatiku i statistiku održava i
podržava računarsko-komunikacionu
infrastrukturu, koja će se koristiti za
razmenu podataka između ISEB-a i
javnih i komunalnih preduzeća. ISEB
će biti dostupan gradskim organima i
javnim i komunalnim preduzećima.
usvajanja, predviđa se i uvođenje
energetskog menadžmenta u
Republici Srbiji. To se odnosi na
sve jedinice lokalne samouprave sa
više od 20.000 stanovnika. Kako
je Beograd nesrazmerno mnogo
veći od ove granice, u prestonici
se može očekivati specifičan oblik
energetskog menadžmenta koji
će, naravno, zadovoljavati sve one
zahteve koje postavljaju Zakon o
racionalnoj upotrebi energije i Zakon
o energetici. Pripreme za primenu
uvođenja energetskog menadžmenta
počeće 2011. godine, u 2012. g.
počeće obuka i polaganje ispita,
odnosno licenciranje za energetske
menadžere, dok će ceo sistem početi
da funkcioniše 2014. godine.
Svaka javna zgrada će, po
novom Zakonu o racionalnoj
upotrebi energije, imati redovne
periodične energetske preglede. U
Beogradu je broj javnih i zgrada u
gradskom vlasništvu četvorocifren,
a neophodno je i savremeno
upravljanje energijom u javnim i
javno komunalnim preduzećima.
Takođe, javno osvetljenje Beograda
je sistem sa oko 140.000 svetiljki. Za
vođenje efikasnosti u ovom obimu
potreban je ozbiljan energetski
menadžment, širi i stručniji od
sadašnjeg obima Uprave za
energetiku. Pravljenje izveštaja i
predlaganje i vođenje projekata
energetske efikasnosti je vrhunski
posao koji zahteva visoku stručnost i
ljudsku i profesionalnu odgovornost.
Beograd ima obavezu da i u
ispunjenju ovog zadatka bude prvi,
a Informacioni sistem energetike
Beograda je ključni alat za to.
5. Uvođenje energetskog
menadmenta u Srbiji i
Beogradu
Zakonom o racionalnoj upotrebi
energije, koji je u proceduri
[079]
energija
Ana Radojević, Gordana Stojanović
Gradska uprava Grada Kragujevca
dr Dušan Gordić
Mašinski fakultet Kragujevac
UDC: 621.317.38 : [339.54 : 006
Energetski sertifikat kao
instrument racionalne
potrošnje energije
Sažetak
Svetska ekonomska kretanja uslovila su da se više brine o svim oblicima potrošnje pa i o potrošnji energenata.
Pored tzv. krupnih problema u energetskom sektoru, kao što su obezbeđenje finansiranja infrastrukturnih energetskih
projekata i problem pronalaženja kapitala koji bi stimulisao razvoj korišćenja obnovljivih izvora energije na makro
planu, na mikro planu se kao problem javlja planiranje sredstava na nivou korišćenja javnih zgrada kao i potrošnja u
domaćinstvima što vodi ka ozbiljnijim analizama o potrošnji u zgradarstvu.
Briga o troškovima energenata pored značajnih rezultata vidljivih u oblasti očuvanja životne sredine postaje jedan
od alata za saniranje posledica svetske ekonomske krize i dobar početak za izlazak iz nje. Sve to ukazuje na to da je
energetski sektor ključna karika na tom putu.
Zgrade su najveći pojedinačni potrošači energije, sa tendencijom porasta u skladu sa porastom standarda
stanovništva. U Evropi se oko 40% energije troši u zgradarstvu. Potrošnja energije za grejanje u prosečno termički
izolovanim zgradama u Srbiji iznosi oko 60% ukupne potrošnje energije.
Upravo zato, energetska efikasnost u zgradarstvu jeste oblast koja ima najveći potencijal za smanjenje potrošnje
energije. Uspostavljanje mehanizama koji će da obezbede trajno smanjenje potrošnje energije u novim zgradama
(novim načinima projektovanja i korišćenjem novih materijala) i pravilno rekonstruisanje postojećih zgrada, jeste
glavni cilj energetske efikasnosti u zgradarstvu.
U zemljama Evropske Unije još 60tih godina prošlog veka govori o energetskim karakterstikama zgrada. Direktiva
o energetskim karakteristikama zgrada (Еnergy Performance of Buildings Directive - EPBD), broj 2002/91/ЕС je
usvojena 1991. godine, a nova verzija u maju 2010 godine (Directive on the energy performance of buildings), broj
2010/31/EU. Kod nas Zakon o planiranju i izgradnji („Službeni glasnik Republike Srbije“ br. 72/09) po prvi put
uvodi pojam energetske efikasnosti.
Energetski sertifikati su prepoznati kao tehnički instrument u poboljšanju energetske efikasnosti. Međutim, ni
u zemljama Evropske Unije nije razvijena jedinstvena metodologija, tako da je u Velikoj Britaniji emisija CO2
odlučujući faktor pri klasifikaciji zgrada, dok se u Nemačkoj posmatra prosek korisne, primarne i finalne energije.
U zakonodavstvo bivših jugoslovenskih zemlja u poslednjih par godina se usvode zakoni koji tretiraju ovu oblast u
kojima su implementirane direktive Evropske unije.
U radu je dat pregled zakonske regulative u Evropskoj uniji u ovoj oblasti, a zatim su data poređenja izdavanja
sertifikata u Velikoj Britaniji i u Nemačkoj. Takođe, dat je pregled zakonske regulative u zemljama u okruženju - u
Hrvatskoj, Makedoniji i Crnoj Gori, kao i kriterijumi za rangiranje zgrada.
Energy certificate as an instrument of rational energy consumption
Global economic developments caused people to be more and more concerned about all forms of consumption,
included energy consumption. In addition to big problems in sources usage at the macro level, the problem at the
micro level is planning of funds for usage of public buildings, as well as the household consumption, which leads to
serious analyses of consumption in building construction.
Concern for energy costs, in addition to significant results visible in the area of environment, becomes one of the
tools to remedy the consequences of the world economic crisis as well as the good start for coming out of it. All that
points out to the fact that energy sector is the key link on that road.
The buildings are the biggest single energy consumers, with the tendency to consume more in accordance to the
population standard improvement. In Europe, approximately 40% of energy is consumed in the buildings. Energy
consumption for heating in Serbia, in averagely thermally insulated buildings, is about 60% of the total energy
consumption.
[080]
energija
That is why, energy efficiency in the building construction is the area which has the most potential for reduction of
energy consumption. Establishing the mechanism which will provide permanent reduction of energy consumption in
new buildings (new methods of designing buildings and usage of new materials) and proper reconstruction of existing
buildings, is the main goal of the energy efficiency in building construction.
While the energy performance of buildings have been the topic in the European Union countries since the 1960’s,
Еnergy Performance of Buildings Directive (EPBD), no. 2002/91/ЕС was adopted back in 1991, while the new
one was adopted in May 2010 -Directive on the energy performance of buildings, no. 2010/31/EU. In our country,
the Law on planning and construction („Official Gazzette of the Republic of Serbia“ no. 72/09) for the first time
introduces the concept of energy efficiency.
Energy certificates are recognized as technical instrument in improving the energy efficiency. However, even in the
European Union countries, the uniform methodology has not been developed, so that CO2 emission is the deciding
factor for building classification in the Great Britain, while in Germany, the average of useful, primary and final
energy is assessed. The former Yugoslav republics legislations have been adopting the laws dealing with this issue in
the last couple of years, thus implementing the European Union directives.
The paper shows the review of the European Union legal regulations in this area, and then it shows Great Britain and
Germany certificate issuing procedure comparison. In addition to that, the paper provides the overview of the legal
regulations in the surrounding countries - Croatia, Macedonia and Montenegro, as well as the criteria for building
ranking.
1. Uvod
U okviru Kjoto protokola, Evropska
unija se obavezala da se smanji
emisija gasova staklene bašte (GHG)
za 8% u periodu od 2008. do 2012.
godine u odnosu na nivo emisije CO2
u 1990. godini. Najvažniji efekti
staklene bašte su vezani uglavnom
za sagorevanje fosilnih energenata
i zato se očekuje da se povećanjem
energetske efikasnosti doprinese
ostvarivanju ciljeva smanjenja
emisije gasova sa efektima staklene
bašte. Korišćenje energije u
zgradama, čini više od 40% finalne
energije u Evropskoj uniji. Sledeći
je saobraćaj, a tek na trećem mestu
nalazi se industrija. Upravo zato,
energetska efikasnost u zgradarstvu
jeste oblast koja ima najveći
potencijal za smanjenje potrošnje
energije. Uspostavljanje mehanizama
koji će da obezbede trajno smanjenje
potrošnje energije u novim zgradama
(novim načinima projektovanja
i korišćenjem novih materijala) i
pravilno rekonstruisanje postojećih
zgrada, jeste glavni cilj energetske
efikasnosti u zgradarstvu.
U poslednjih nekoliko godina,
brojni su napori preduzeti na
nacionalnim nivoima za poboljšanje
enegetske efikasnosti u zgradama.
Međutim, usaglašenost svih
propisa međusobno, još uvek je u
povoju. Prvi korak je učinjen 2002.
godine kada je doneta Direktiva o
energetskim karakteristikama zgrada
(2002/91/EC).(1) Zemlje članice
donose nacionalne propise na bazi
ove direktive poštujući okvirne
zahteve i uvažavajući specifičnosti
svog podneblja. Ostvarena
energetska efikasnost objekta
iskazuje se energetskim sertifikatom.
2. Energetska sertifikacija
zgrada u zemljama
Evropske Unije
2.1 Direktiva o energetskoj
efikasnosti zgrada 2002/91/EC
U decembru 2002. godine
usvojena je Direktiva EU (Energy
Performance of Buildings Directive
- EPBD), broj 2002/91/EC, o
energetskoj efikasnosti zgrada.
Direktiva od zemalja članica zahteva:
• primenu zajedničke metodologije
izračunavanja energetskih
performansi zgrada i sistema,
uključujući sisteme za grejanje,
hlađenje, provetravanje i
osvetljenje,
• određivanje minimalnih standarda
energetske potrošnje novih zgrada,
ali i rekonstruisanih postojećih
velikih zgrada,
• razvoj sistema za energetsku
sertifikaciju za postojeće i za
objekte u izgradnji koji će
omogućiti da vlasnici, zakupci
i korisnici budu mnogo bolje
upoznati sa potrošnjom energije
u zgradama koje kupuju ili
zakupljuju,
• redovnu inspekciju sistema
za grejanje, klimatizaciju i
provetravanje.
Iz Direktive 2002/91/EC Evropskog
parlamenta i saveta od 16. decembra
2002. godine o energetskoj
efikasnosti zgrada
Sertifikat energetske efikasnosti:
1. Države članice će obezbediti
uslove, kada se zgrade grade,
prodaju ili izdaju, da se sertifikat
o energetskoj efikasnosti dobavi
vlasniku ili da ga vlasnik preda
potencijalnom kupcu ili stanaru,
[081]
već prema slučaju. Važnost
sertifikata neće prelaziti 10 godina.
Sertifikacija stanova ili jedinica koje
su namenjene da se zasebno koriste u
blokovima zgrada može biti bazirana
na: zajedničkoj sertifikaciji cele
zgrade za blokove sa zajedničkim
sistemom grejanja, ili na oceni
nekog drugog reprezentativnog
stana u istom bloku. Države članice
mogu isključiti kategorije koje su
pomenute u Članu 4(3) iz primene
ovog paragrafa.
2. Sertifikat o energetskoj efikasnosti
zgrada sadržaće referentne vrednosti
kao što su važeći zakonski standardi
i reperi (uporedne vrednosti)
kako bi omogućio potrošačima
da uporede i ocenjuju energetsku
efikasnost zgrade. Sertifikat će
sadržati i preporuke za ekonomično
poboljšanje energetske efikasnosti.
Cilj sertifikata će biti ograničen
na pružanje informacija a o bilo
kakvim dejstvima ovih sertifikata
u smislu zakonskih postupaka ili
drugog, odlučivaće se u skladu sa
nacionalnim propisima.
3. Države članice će preduzeti
mere da obezbede da sve zgrade
sa ukupnom korisnom podnom
površinom preko 1.000m², koje
koriste javna uprava i institucije
koje pružaju javne usluge velikom
broju osoba, koje ih stoga veoma
često posećuju, imaju postavljene na
istaknutom mestu, jasno vidljivom
posetiocima, energetske sertifikate
koji nisu stariji od 10 godina.
Potrošnja energije u zgradama
značajno zavisi od zahteva za
kvalitetom unutrašnjeg prostora, što
se direktno odražava na zdravlje,
produktivnost i komfor ljudi koji
borave u tim prostorijama. Stoga
se kvalitet unutrašnjeg prostora
energija
pominje nekoliko puta u Direktivi, sa
direktnim naglaskom da se komfor
i zdravlje ljudi ne smeju zanemariti
primenom mera za uštedu energije.
Pored uverenja o energetskoj
potrošnji i stvarnim vrednostima
ušteđene energije jedne zgrade,
preporučeno je da se na isti način
daju i procenjene vrednosti ukupnih
indikatora kvaliteta unutrašnjeg
prostora (toplotna ugodnost, kvalitet
unutrašnjeg vazduha, osvetljenje,
buka).
U Direktivi se eksplicitno navodi
standard EN 822 za proračun
energetskih karakteristika zgrada,
međutim, veliki spektar pratećih
standarda koji tretiraju, kako
energetiku zgrade, tako i kvalitet
unutrašnjeg prostora, sistematizovan
je i pretočen u prateću platformu
Direktive, kroz opšti evropski
standard EN 15251.
Direktiva je generalna s obzirom
na zahteve o striktnoj primeni
odgovarajućih standarda. Kako se
odnosi na širok spektar interakcija
energetike zgrade i kvaliteta
unutrašnje sredine, ona obuhvata i
ogroman broj važećih međunarodnih
(ISO), evropskih (EN) i nacionalnih
standarda.
2.2 Energetska sertifikacija zgrada
u Nemačkoj
Prvi normativni zahtevi u Nemačkoj
su postavljeni zbog zdravstvenih
razloga (zbog niskog komfora,
rizika od buđi i plesni). Međutim
nakon energetske krize 70tih godina,
počinju da se usvajaju odredbe koje
za cilj imaju ograničenja potrošnje
energije.
Prve zakonske uredbe su
ograničavale prenos toplotnih
gubitaka i gubitaka toplotne
ventilacije, a kasnije su uključeni
i solarna toplota i unutrašnja
proizvodnja.
Od februara 2002. godine, je
usvojena „Uredba o uštedi
energije” (EnEV) koja je zamenila
„Uredbu o izolaciji” i „Propis o
sistemima grejanja”, čiji je cilj
smanjenje potrošnje energije za
30% kao i smanjenje emisije CO2.
Ovom uredbom k-vrednost je kao
koeficijent prenosa toplote zastarela,
i od tada se koristi U-vrednost.
Nakon 2002. godine, „Uredba
o uštedi energije” (EnEV) je
dopunjavana i menjana 2004., 2007.
i poslednji put, 2009. godine. (2)
Energetski sertifikat kao
instrument klimatske politike
Energetski sertifikat se koristi za
procenu energetske efikasnosti
zgrada. On treba da dậ zainteresovanim stranama izjavu o visini
energetskih potreba zgrade, slično
kao potrošnja goriva za automobil.
Energetski sertifikat može imati
čisto informativni karakter i biti
posmatran kao početni savet, ali
može biti i detaljna analiza. Može
biti i tržišni instrument, alat koji
pruža analizu i evaluaciju zgrade,
preporuka za pokretanje dodatnih
mera i zadržavanje kupaca, podrška
odluke o kupovini, instrument koji
postavlja standarda (energetski
pasoši „uče”). Oni istovremeno
imaju za cilj i rangiranje stanova i
zgrada i predstavljaju novo tržište i
usluge za građevinarstvo.(3)
Energetski sertifikat je istovremeno
tehnički instrument, ali i deo
društvenog procesa. Na taj način
je povezano očuvanje životne
sredine i održivi razvoj. Još od 70tih
godina se kontinuirano razvijaju
tehnologije za uštedu energije, kao i
strategija politike inovacija, kako na
tehničkom nivou (pasivne kuće, novi
izolacioni materijali), tako i na nivou
pravnih zahteva (novi propisi za
standarde za niskoenergetske kuće).
Energetski sertifikat sadrži sledeća tri
elementa (4):
1. Dijagnoza
2. Ocena
3. Savet
1. Dijagnoza
Energetski sertifikat je pre svega
dokument koji je overen od strane
države. Pasoš, dakle, vlasniku
zgrade pokazuje stanje energije u
zgradi koju kupuje ili iznajmljuje.
Ograničava se na energetske potrebe
zgrada, ali uzimajući u obzir i
elemente zaštite životne sredine.
Za dijagnozu potrošnje energije
koristi se profesionalni softver.
Ovde su moguća „manja” i „veća”
rešenja: u Hamburgu na pr. postoji
potpuno sveobuhvatna i detaljna
analiza, dok nasuprot tome, u
Hanoveru, dijagnoza je potpuno
pojednostavljena. Idealno je da se
dijagnoza uradi pre i posle adaptacije
zgrade.
2. Ocenjivanje
U svakodnevnoj svesti ljudi, postoji
veoma jasna slika o potrošnji
automobila. Poznato je koliko troši
automobil na 100km i zna se koji
automobil ima malu potrošnju.
Međutim, nivo energetskog kvaliteta
zgrade još uvek nije definisan. Slično
tome, nije dovoljno posvećena
[082]
pažnja potencijalu uštede energije
zbog omotača zgrade i načinu
grejanja.
Energetski sertifikati su stoga
efikasna sredstva za potrošače i
vlasnike objekata, dok je energetski
kvalitet zgrade transparentan.
Slično standardu potrošnje goriva
u automobilima, u sertifikatima bi
trebalo da bude prikazana potrošnja
energije zgrade u standardizovanim
uslovima, odnosno bez uzimanja u
obzir ponašanja korisnika. Obično
se u energetskom sertifikatu nalaze
i predlozi za odgovarajuće mere za
štednju energiju koje se prepručuju
vlasniku.
Na lokalnom i regionalnom nivou, u
Nemačkoj je 2004. godine postojalo
oko 30 vrsta energetskih pasoša.
Posle 2002. godine, kada je usvojena
„Uredba o štednji energije“ (EnEV),
energetski sertifikati su obavezni za
nove zgrade. U većini slučaja, pitanje
energetskog sertifikata je uslov da bi
se dobila finansijska pomoć za mere
uštede energije na zgradi.
Cilj je da ova raznolikost bude
prevaziđana delovanjem Nemačke
agencije za energetiku GmbH
(Dena). (9) Nemačka agencija za
energetiku (Dena) je osnovana u
jesen 2000. u Berlinu, a sa radom
je počela u januaru 2001. Dena je
nacionalni nadležni centar za pitanja
kao što su energetska efikasnost i
obnovljivi izvori energije.
3. Saveti
Pored procene o potrošnji energije,
potrebno je da se predlože mere
uštede energije i mere rekonstrukcije.
Takvi saveti mogu biti specifični
za ispitivane zgrade, mogu da daju
smernice o korektivnim merama u
smislu očuvanja energije i povećanja
energetske efikasnosti (na primer,
kombinuje renoviranje prozora i
spoljašnjih zidova; modernizacija
grejanja, itd.)
Elementi dijagnoze, procene i
saveta su uglavnom deo lokalnih i
regionalnih energetskih sertifikata.
Ovde je ispitivanje u prvom planu.
Tehnički i naučni aspekti dijagnoze
imaju tendenciju da budu u drugom
planu.
Izgled energetskog sertifikata po
preporukama Nemačke agencije za
energetiku (dena)(2)
Na naslovnoj strani je sveobuhvatna
procena postojećeg objekta i opšte
informacije o zgradi. Osnovni
podatak je takozvani indeks energije.
Indeks se zasniva na prethodno
prikupljenim informacijama, a
energija
Slika 1 Naslovana strana energetskog pasoša u
Nemačkoj [Nem. agencija za energetiku
GmbH (dena)]
Slika 2 Izgled energetskog pasoša u obliku kontinualne
skale [Izvor: Nemačka agencija za energetiku
GmbH (dena)]
Slika 3 Izgled energetskog pasoša na
kome su označene energetske
klase [Izvor: Nemačka agencija
za energetiku GmbH (dena)
zatim se izračunava
i stavlja u listu.
Trenutno, postoje
dve mogućnosti za
predstavljanje ukupne
procene. Prvi je u
obliku kontinualne
skale, a drugi oblik je
označavanje koje je do
sada bilo poznato na
frižiderima i mašinama
za pranje. Može, ali
i ne mora, da bude
fotografija objekta.
Druga strana pruža
informacije o gubicima
energije kroz omotač
zgrade. Ona takođe
sadrži i informacije o
emisiji CO2 i potrošnji
energije za grejanje,
grejanje tople vode i
prateću opremu.
Na trećoj strani pasoša
su predloženi saveti
za modernizaciju,
kao i moguće uštede
u primarnoj energiji i
emisiji CO2.
Strana sadrži i sledeće
informacije:
• Merenje
• Beleške za vlasnike i
stanare
• Informacije za
profesionalce
• Napomene za
profesionalce
• Investicioni
direktorijum
2.3 Energetska
sertifikacija zgrada u
Engleskoj (5)
Direktiva evropske unije 2002/91/
EC, koja se odnosi na energetske
karakteristike zgrada, prenesena je
u britanski „Zakon o stanovanju“
iz 2004. i u „Propise o energetskim
karakteristikama zgrada“ iz 2007.
Obaveze iz tih zakona se odnose na
sertifikate i inspekcije u Engleskoj i
Velsu. Postojeći sertifikati će važiti
10 godina, a nove zgrade koje se
rentiraju u obavezi su da ga imaju od
1. oktobra 2008. godine.
Procedura
Inspektor koji procenjuje kakve su
energetske karakteristike zgrade
izlazi na teren i ispituje kakve su
ključne karakteristike kao što su:
debljina zidova, izolacija zidova
i potkrovlja, način grejanja vode,
grejanje prostorija, kakvi su prozori
[083]
(jednostruka ili dvostruka stakla)
i slično. Zapažanja se unose u
softverski program koji vrši proračun
energetske efikasnosti. Rezultat
proračuna je ocena energetske
efikasnosti, a preporučuju se i
potencijalna poboljšanja. Isto se
radi i sa aspekta uticaja na životnu
sredinu. Takođe se predstavlja
i tabela procenjenih računa za
potrošnju energije na godišnjem
nivou, kao i potencijana unapređenja,
ali bez ikakvog poređenja sa
računima za zgradu.
Postupak za donošenje ocene za
sertifikat o energetskoj efikasnosti je
zasnovan na RDSAPv3 proceduri,
što predstavlja pojednostavljenu
verziju SAP2005. SAP je skraćenica
od Procedure za standard procene
(Standard Assessment Procedure) i
RDSAP je skraćenica za redukovanje
podataka za SAP. Obe procedure su
izvedene iz BREDEM (UK Building
Research Establishment’s Domestic
Energy Model), koji je prvobitno
razvijen 1980.
Energetski sertifikat, kao dokument
je deo paketa informacija o zgradi,
donose inspektori ili veštaci koji su
registrovani
Sertifikat sadrži sledeće podatke o
nekretnini:
• Adresa objekta
• Tip nekretnine (na primer:
montažna kuća)
• Datum inspekcije
• Datum sertifikata i serijski broj
• Ukupna površina
Energetski sertifikat daje procenu
po oba parametra, energetsku
efikasnost stana kao i emisiju
ugljendioksida (CO2) na skali od A
do G. Najefikasniji stanovi koji troše
najmanje energije i imaju najmanju
emisiju su označeni sa A. Prosečna
ocena zgrade u Velikoj Britaniji je u
rangu D ili E za oba parametra
Preporuke energetskog sertifikata
Sertifikat sadrži i preporuke o
načinima za poboljšanje energetske
efikasnosti. Efikasnost preporuka će
zavisiti od standarda koji inspektor
primenjuje, a koji mogu biti
promenljivi.
Inspektori kvalifikovani za izdavanje
sertifikata, mogu biti sertifikovani
od strane dva akreditaciona tela
Home Inspectors HIs i Domestic
Energy Assessors DEAs, a sve u cilju
održavanja standarda
Direktiva EU zahteva ove preporuke
da bi povećanje energetske
efikasnosti u zgradama bilo isplativo,
energija
ali su pored najpovoljnijih opcija
predstavljene i skuplje opcije koje
bi bile i manje isplative, što se
prikazuje u posebnom odeljku,
gde su opisane kao „dalje mere“.
Sertifikat je dizajniran tako da bude
generator promena.
Sertifikati zgrada koje nisu
domaćinstva
Pored zahteva za sertifikat
domaćinstva, postoje uslovi
za sertifikat nekretnina koje su
namenjene za iznajmljivanje, prodaju
ili izgradnju objekata čiji stanovi
imaju dvojnu namenu površina većih
od 50m2 od 6. aprila 2008. godine.
Poslovni prostori i javne zgrade u
Velikoj Britaniji emituju oko 25%
emisije ugljenika, što ima uticaja
na globalne klimatske promene.
Sertifikacija prostora koji nisu
domaćinstva vrši, ili neposredno
nadzire, procenitelj registrovan
kod odobrenog akreditacionog tela
DCLG (Department for Communities
and Local Goverment). Organizovan
je javno dostupan centralni registar
tih procenjivača održavan od strane
The Landmark Information Group.
Po ovom registru postoje 3 nivoa
zgrada, označenih kao nivo 3, 4 i 5.
Kompleksnost zgrade i usluge koje
ona pruža određuju u kom je nivou
određena zgrada:
• Nivo 3 – mala zgrada sa sistemima
za grejanje snage manje od 100kW
i sistemima za hlađenje snage
manje od 12kW
• Nivo 4 – zgrada sa sistemima za
grejanje snage veće od 100kW i
sistemima za hlađenje snage veće
od 12kW
• Nivo 5 – veće zgrade složenih
oblika
Komercijalni procenitelj
(Commercial Energy Assessor)
mora biti kvalifikovan za nivo
zgrade na kojoj treba da sprovede
inspekciju. Od oktobra 2008. sve
zgrade, uključujući zgrade fabrika,
kancelarija, objekata za rentiranje
i javnih zgrada, moraju da imaju
Sertifikat u slučaju da se zgrada
prodaje, rentira ili izgrađuje. Javne
zgrade u Engleskoj i Velsu (ali ne i
u Škotskoj) zahtevaju Sertifikat koji
prikazuje stvarno stanje potrošnje
energije a ne samo teorijsku
potrošnju koju bi zgrada trebalo
da ima. Od januara 2009. godine
je uvedena inspekcija i za sisteme
klimatizacije.
Lokalne vlasti su u Velikoj Britaniji
2006. godine obavile procenu
prosečne emisije (CO2) domaćinstava
i pokazalo se da se vrednosti kreću
od 3,255kg do 8,092kg. Stambeni
fond u Velikoj Britaniji spada u
najmanje energetski efikasne u
Evropi
3. Energetska sertifikacija
zgrada u zemljama u
okruženju
U svim zemljama bivših
jugoslovenskih republika, osim
Srbije, Republike Srpske i Federacije
Bosne i Hercegovine, usvojeni su
Zakoni i pravilnici koji regulišu ovu
oblast. U njima je implementirano
evropsko zakonodavstvo, pre svega
Direktiva Evropskog parlamenta
o energetskoj efikasnosti zgrada
(2002/91/EC), kao i standardi koji
važe u Evropskoj uniji u ovoj oblasti.
U Hrvatskoj postoji Pravilnik o
certificiranju zgrada (NN RH br.
113/08) (8), u Makedoniji Pravilnik
za energetska efikasnost na gradežni
objekti („Službeni vesnik na
Republika Makedonija” br.143/08)
(6) i u Crnoj Gori je u maju 2010.
godine usvojen Zakon o energetskoj
efikasnosti (“Sl. list Crne Gore”, br.
29/10) (7).
3.1. Energetsko sertifikovanje
zgrada u Hrvatskoj
Pravilnikom o energetskom
sertificiranju zgrada (NN RH br.
113/08) implementira se Direktiva
2002/91/EC Evropskog parlamenta
od 16. decembra 2002. o energetskim
svojstvima zgrada u delu koji se
odnosi na:
• obavezu vlasnika zgrade da
prilikom izgradnje, prodaje ili
iznajmljivanja zgrade predoči
budućem vlasniku odnosno
potencijalnom kupcu ili zakupcu
energetski sertifikat kome rok
valjanosti nije duži od deset
godina,
• obavezu izdavanja i izlaganja
energetskog sertifikata ne starijeg
od 10 godina na jasno vidljivom
mestu, za zgrade javne namene
ukupne korisne površine veće od
1000m², koje koriste tela javne
vlasti, i zgrade institucija koje
pružaju javne usluge velikom broju
ljudi (zgrade s velikim prometom
ljudi).
Energetski razredi se iskazuju za
referentne klimatske podatke koji su
određeni posebno za kontinentalnu
i za primorsku Hrvatsku u odnosu
na broj stepen dana grejanja.
Energetski sertifikat se izrađuje
na osnovu izračunatih energetskih
potreba i energetskog pregleda.
[084]
Rok važenja energetskog sertifikata
zgrade je 10 godina. Investitor nove
zgrade dužan je osigurati energetski
sertifikat zgrade pre obavljanja
tehničkog pregleda. Energetski
sertifikat se prilaže zahtevu za
izdavanje upotrebne dozvole. Kod
prodaje zgrade ili njenog dela koji
je samostalna upotrebna celina,
energetski sertifikat mora biti na
uvidu prilikom sklapanja ugovora o
kupoprodaji i njegov je sastavni deo.
Postupak energetskog sertifikovanja
zgrade sastoji se od:
• energetskog pregleda zgrade,
• vrednovanja i/ili završnog
ocenjivanja radnji energetskog
pregleda zgrade,
• izdavanja energetskog sertifikata
zgrade.
Izdavanje energetskog sertifikata
podrazumeva:
• određivanje energetskog razreda
zgrade,
• izradu energetskog sertifikata
zgrade s popisom preporuka za
ekonomski povoljno poboljšanje
energetskih svojstava zgrade i s
izračunatim razdobljem povraćaja
investicije.
Ministarstvo vodi registar izdatih
energetskih sertifikata zgrada
3.2. Energetsko sertifikovanje
zgrada u Makedoniji
U Makedoniji, na osnovu Zakona
o energetici („Službeni vesnik na
Republika Makedonija“ br.63/2006,
36/2007 i 106/2008), donet je
Pravilnik za energetsku efikasnost
građevinskih objekata („Službeni
vesnik na Republika Makedonija”
br.143/08).
Pravilnik propisuje zahteve i uslove
za postizanje energetske efikasnosti
za nove i rekonstruisane građevinske
objekte ili njihove delove. Takođe
određuje maksimalne vrednosti
toplotne propustljivosti (W/m2K)
kroz zidove objekta, zaštitu u smislu
prodora vlage, nekontrolisanog
odavanja vazduha i zaštite od sunca,
kao i maksimalnu specifičnu količinu
primarne energije (kWh/m2) koja se
godišnje upotrebnjava za grejanje,
hlađenje, ventilciju, grejanje
sanitarne tople vode i osvetljenje,
građevinskih objekata kao celine,
radi poboljšanja energetskih
karakteristika građeviniskih objekata,
uzimajući u obzir klimatske i lokalne
uslove, kao i klimatske zahteve za
unutrašnjost i ekonomičnost.
Označavanje građevinskih objekata
energija
Proračun treba da
sadrži:
• koeficijent toplotne
propustljivosti za
svaku građevinsku
konstrukciju (U)
• koeficijent toplot.
gubitaka kroz zidove
objekta (Ht)
• koeficijent
toplotnih gubitaka
pri ventilaciji
građevinskih
objekata (Hv)
• ukupan koeficijent
prenosa toplote kroz
zidove objekta (H)
• ukupna godišnja
potreba za toplotom
za grejanje i
provetravanje
građevinskih
objekata (Qh, nd, an)
• ukupna godišnja
potreba za energijom
za hlađenje (Qc, nd, an)
• ukupna godišnja
potreba za energijom
za osvetljenje
• ukupna godišnja
potreba za energijom za grejanje
sanitarne tople vode
• ukupna godišnja potreba za
primarnom energijom
• ukupna emisija CO2 pri
zadovoljenju potreba za energijom
građevinskog objekta
Slika 2 Izgled energetskog sertifikata u Makedoniji
koji imaju ukupnu površinu veću od
1000 m2 koje koriste javne institucije
i institucije koje daju javne usluge,
vrši se postavljanjem sertifikata, koji
nije stariji od 10 godina, na glavnom
ulazu građevinskog objekta, na jasno
vidljivom mestu.
Sertifikat sadrži:
1. Površinu i zapreminu
građevinskog objekta
2. Fotografija građevinskog objekta
3. Koeficijent toplotne propustljivosti
4. Energija koja se troši za grejanje
objekta
5. Energija koja se troši za hlađenje
objekta
6. Ukupna energija koja se troši za
grejanje, ventilaciju, hlađenje,
zagrevanje sanitarne tople vode,
osvetljenje i električna enrgija za
pomoćne aparate
7. Ukupna potrošnja primarne
energije
8. Emisija CO2
U proračunu energetske efikasnosti
treba jasno da se prikaže da
su projektovane konstrukcije i
instalacije, kao i ceo građevinski
objekat kao celina, sagrađen u
saglasnosti sa zahtevima navedenim
u pravilniku.
3.3. Energetsko sertifikovanje
zgrada u Crnoj Gori
U Crnoj Gori je u maju 2010.
godine usvojen Zakon o energetskoj
efikasnosti (“Sl. list Crne Gore”, br.
29/10) u kome je između ostalog, u
članovima od 21. do 36. tretirana ova
oblast.
Zakon kaže da nove zgrade ili zgrade
predviđene za rekonstrukciju se, u
skladu sa vrstom i namenom, moraju
projektovati, graditi ili renovirati
i održavati, na način kojim se
obezbeđuje da tokom upotrebe imaju
propisane energetske karakteristike.
Energetska karakteristika zgrade
je stvarna ili procenjena količina
energije koja se potroši za
zadovoljavanje potreba zgrade prema
vrsti i nameni zgrade, uključujući
grejanje, zagrevanje potrošne vode,
hlađenje, ventilaciju i rasvetu.
Količina energije iskazuje se preko
indikatora koji se izračunavaju
uzimajući u obzir toplotnu izolaciju,
karakteristike tehničkih sistema
[085]
zgrade, izgled i lokaciju zgrade,
klimatske uslove, uticaj susednih
objekata, sopstvenu proizvodnju
energije i ostale faktore koji utiču na
potrošnju energije.
Lica koja obavljaju funkciju
upravljanja energijom u državnim
organima, organizacijama,
regulatornim telima, ustanovama,
organimima lokalne samouprave
i javnim preduzećima, dužna su
da obezbede energetske preglede
u zgradama koje se koriste za
obavljanje delatnosti, a čija je
korisna površina veća od 1000 m2.
Energetski pregled zgrada, odnosno
objekata, obuhvata prikupljanje
podataka, merenje finalne potrošnje
energije objekta, procenu energetske
efikasnosti i predlog mera koje treba
preduzeti za uštedu energije.
Nakon izvršenog energetskog
pregleda, ovlašćeno lice koje je
izvršilo pregled sačinjava izveštaj
koji naročito sadrži:
• podatke o potrošnji energije zgrade,
odnosno objekta sa pokazateljima
potrošnje;
• podatke o usklađenosti
karakteristika zgrade, odnosno
objekta sa tehničkim propisima
o energetskim karakteristikama
zgrada i drugim propisima o
energetskoj efikasnosti;
• procenu energetske efikasnosti sa
indikatorima na osnovu kojih je
izvršena procena;
• predlog mera za smanjenje
potrošnje energije i poboljšanje
energetske efikasnosti sa procenom
uštede energije i načinom njenog
utvrđivanja;
• procenu ekonomske isplativosti
sprovođenja mera za poboljšanje
energetske efikasnosti i
• preporuke za upravljanje energijom
u cilju poboljšanja energetske
efikasnosti.
Vlasnik zgrade ili posebnog dela
zgrade sa sistemom grejanja
na gas, tečna ili čvrsta goriva,
nominalne snage 20 kW i veće,
dužan je da obezbedi sprovođenje
redovnih energetskih pregleda
kotla za grejanje. Vlasnik zgrade,
ili posebnog dela zgrade, u kojem
je ugrađen sistem za klimatizaciju
nominalne snage 12 kW i veće,
dužan je da obezbedi sprovođenje
redovnih energetskih pregleda
sistema za klimatizaciju.
Na osnovu izveštaja o izvršenom
energetskom pregledu zgrade
Ovlašćeno lice izdaje sertifikat o
energija
energetskim karakteristikama zgrade.
Sertifikat naročito sadrži:
• referentne vrednosti specifične
potrošnje energije prema nameni i
vrsti zgrade u skladu sa tehničkim
propisom;
• vrednost specifične potrošnje
energije zgrade i
• preporuke mera za poboljšanje
energetske efikasnosti.
Sertifikat se izdaje na period od 10
godina.
Prilikom kupoprodaje ili
iznajmljivanja zgrade ili njenog
dela, vlasnik zgrade dužan
je da sertifikat o energetskim
karakteristikama zgrade preda kupcu,
odnosno stavi na uvid zakupcu.
Uz zahtev za izdavanje upotrebne
dozvole investitor je dužan da
priloži sertifikat o energetskim
karakteristikama zgrade.
4.0. Zaključak
Energetski sertifikat treba da
predstavlja osnovu za izgradnju
i podsticaj vlasnicima, stanarima
i investitorima za otkrivanje
različitih operativnih troškova
zgrada, kao i spremnost da se
promoviše energetska efikasnost
zgrada. Međutim, samo postojanje
energetskog sertifikata neće dovesti
do uštede. Energetski sertifikat se
može posmatrati i kao tehnički
instrument u borbi protiv klimatskih
promena.
Danas u Evropskoj uniji ne postoji
jedinstvena metodologija za
izdavanje energetskih pasoša. Pasoši
izgledaju različito od zemlje do
zemlje, a čak je napr. u Nemačkoj
2004. godine postojalo tridesetak
vrsta ovih isprava. Energetski
pasoši su bili različiti u različitim
oblastima Nemačke. Takođe, različiti
su kriterijumi za evaluaciju. U
Engleskoj se rangiranje objekata
ranije vršilo na osnovu U vrednosti
(koeficijenta toplotne provodljivosti[W/m2K]), koja je zatim zamenjena
stopom emisije CO2 (procena emisije
CO2 po m2 korisne površine). U
Nemačkoj se posmatra specifična
godišnja potrebna toplotna energija
[kWh/m2a] (prosek korisne,
primarne i finalne energije) i postoji
označavanje u obliku kakav već
postoji kod uređaja za domaćinstvo
(sa izračunatom procenom
energetske klase i sa izračunatom i
izmerenom procenom) i kontinualna
skala umesto energetskih klasa. U
zemljama bivše Jugoslavije koje
nisu u Evropskoj uniji, Hrvatska,
Makedonija i Crna Gora imaju u
svoje zakonodavstvo implementiranu
Direktivu Evropskog parlamenta
o energetskoj efikasnosti zgrada
(2002/91/EC). Tako da se u
Hrvatskoj za rangiranje energetske
efikasnosti zgrada koristi specifična
godišnja potrebna toplotna energija
[kWh/m2a], a u Makedoniji godišnja
potrošnja energije [kWh/m2] i
koeficijent toplotne propustljivosti U
[W/m2K]. U Crnoj Gori, energetski
sertifikat zgrade sadrži vrednost
specifične potrošnje energije zgrade.
U maju 2010 godine je objavljena
nova direktiva o energetskim
svojstvima zgrada Direktiva 2010/31/
EU. Ova direktiva ima strožije
zahteve od prve. Prva direktiva je
zapravo davala preporuke, dok se u
drugoj od zemalja članica Evropske
unije zahteva da poštuju: minimalne
zahteve energetskih performansi
zgrada, obaveznost energetskog
sertifikata i da od 2019 godine
javne, a od 2021. godine i sve ostale
zgrade budu skoro nulte energetske
potrošnje, odnosno da moraju da
koriste obnovljive izvore energije.
Energetski sertifikati će biti obavezni
za nove zgrade, zgrade koje se
renoviraju, zgrade koje se prodaju ili
iznajmljuju od strane novih osoba/
kompanija, kao i javne zgrade čija je
površina preko 500 m2, (kasnije 250
m2).
Da bi u Srbiji bila moguća primena
ove direktive, nepohodno je usvojiti
određena podzakonska akta. U
Zakonu o planiranju i izgradnji
(„Službeni glasnik Republike Srbije“
br. 72/09) je navedeno da zgrade
treba da imaju energetske setifikate.
Od Pravilnika o energetskoj
efikasnosti zgrada, čija je izrada u
toku, a čije se usvajanje očekuje
u toku juna 2011. godine, očekuje
se da da konkretna rešenja. Jedan
opšti pristup potrebnih aktivnosti
za implemetaciju Direktive
Evropskog parlamenta o energetskoj
efikasnosti zgrada (2002/91/EC)
bi obuhvatila tri faze. U prvoj
fazi pripreme organizovala bi se
priprema dokumentovane procedure,
priprema alata za podršku- softvera
i medisjka kampanja. Druga fazafaza akreditacije bi obuhvatila
pripremu materijala za obuku, samu
obuku i akreditaciju državnih i
profesionalnih organizacija. Treća
faza- faza sertifikacije bi obuhvatila
proces sertifikacije i menadžment
kvalitetom i nadzor (9).
[086]
Literatura
1. N. Dicke, C. Weber, E. Kjellsson,
H. Despretz, Universität Stuttgart
Institut für Energiewirtschaft und
Rationelle EnergieanwendungIER in co-operation with: ADEME
– Agence de l’environnement et de
la maîtrise de l’énergie University
of Lund, Departement of Building
Physics-Towards an European
Building Code
2. Energieausweis – Das große
Kompendium, Grundlagen
– Erstellung – Haftung, Die
Autoren: Andreas Weglage,
Thomas Gramlich, Bernd Pauls,
Stefan Pauls, Iris Pawliczek, Ralf
Schmelich, 1. Auflage Mai 2007
3. www.enev-online.de
4. Endbericht „Energiepass
Sachsen“ Evaluation und
Begleitung der EinführungInstitut für Energie und
Umweltforschung Heidelberg
GmbH
5. Energy certification of buildings:
A comparative analysis of
progress towards implementation
in European countries Antonio
P.F.Andaloro, Roberta Salomone,
Giuseppe Ioppolo, Laura Andaloro
6. http://www.economy.gov.mk
Pravilnik za energetska efikasnost
na gradežni objekti, Sližbeni
vesnik na republika Makeonija, br.
63/2006, 36/2007 i 106/2008
7. http://www.skupstina.me/index.
php?strana=zakoni&id=1032
Zakon o energetskoj efikasnosti,
Crna Gora („Sl. list Crne Gore”,
br. 29/10 od 20.05.2010)
8. http://narodne-novine.nn.hr/clanci/
sluzbeni/
Energetsko certificiranje zgrada,
Energetski razredi i energetski
certifikat zgrada, Postupak
energetskog certificiranja zgrada,
Narodne novine RH br. 113/08
9. Materijal za seminara „Energetska
efikasnost i održiva izgradnja
u Srbiji - Aktuelno stanje i
perspektive”, SEEBE 2010,
Sajam “Građevinarstvo 2010”,
održanog 14. aprila 2010.
godine. prezentacija dr Dimitrije
Lilić, dipl.inž.maš. „Energetska
efikasnost u zgradarstvu u Srbiji”
energija
Milenko B. Jevtić, Nedeljko Stojnić , Ivan Milojković
Institut “Jaroslav Černi”, Beograd
UDC: 532.5.01/.08 : 537.8
Ispitivanje prostiranja
impulsnih udarnih
elektrohidrodinamičkih
talasa za vreme električnog
pražnjenja u vodi
1 Uvod
Suština Impulsne ELHID tehnologije
je utemeljena na korišćenju
visokovoltne električne instalacije
sa transformatorom, ispravljačem,
baterijom specijalnih kondenzatora
za impulsna električna pražnjenja,
kompletom sklopki i komutatora i
komorom sa vodom koja ispunjava
radnu zonu mašinskog podsistema.
Impulsna električna pražnjenja, sa
efektom kontrolisane električne
eksplozije, se realizuju pomoću
komutatora i bakarnih elektroda
postavljenih u vodi i manifestuju
se formiranjem snažnih električnih
lukova i gasno-varničnim trenutnim
(proces traje od 40 do 80 μs)
udarnim talasima između električnih
polova. Navedeni udarni talasi
se prema Paskalovom zakonu
prenose na sve strane podjednako,
a tehničkim rešenjima je moguće
usmeriti ih na željene zone i pravce
gde izvode potreban koristan rad
prema projektovanoj nameni.
Zavisno od geometrijskog rastojanja
između električnih polova u komori
sa vodom se ostvaruje udarni pritisak
do 104 bara sa brzinom udarnog
talasa od 100 m s i ubrzanjem
nestišljivog fluida kao nosioca
7
udarnih talasa od 10 m⁄s2, kao i
frekvencija udarnog talasa od 104Hz.
Ove vrednosti su verifikovane
sprovedenim inicijalnim
eksperimentalnim istraživanjima.
Sažetak
Shodno savremenim tendencijama i razvoju novih metoda i tehnologija
istražena je i koncipirana nova i originalna tehnologija na bazi
nekonvencijalnog procesa električnog impulsnog pražnjenja u komori sa
vodom, koju smo nazvali ‘’Impulsna ELHID tehnologija”. Posle sprovedenog
teorijskog i eksperimentalnih istraživanja dobijeni su izuzetno pozitivni
i ohrabrujući rezultati koji preporučuju Impulsnu ELHID tehnologiju za
dalji nastavak radova na njenom usavršavanju i primenu u praksi. Ovo je
saglasno sa tvrdnjama vodećih svetskih tehničkih futurologa koji predviđaju
da će za narednih dvadeset godina preko 50 % raspoložive tehničko
tehnološke opreme biti potpuno nove prema principu rada, formi, tehnologiji
i prema radnim karakteristikama. U ovom saopštenju akcenat je stavljen
na rezultate merenja pritiska udarnih i impulsnih hidrodinamičkih talasa u
komori sa vodom pri sprovedenom električnom pražnjenju.
Ključne reči: Impulsna ELHID tehnologija, električno pražnjenje
2 Teorijska istraživanja
Nova tehnologija elektrohidrauličkog
impulsnog pražnjenja, Impulsna
ELHID, predstavlja aplikaciju
teorijskih postavki relevantnih
naučnih disciplina i njenu
osnovu čine relevantne teorijske
postavke matematičke fizike i
teorije elektromagnetike. Suština
fizikalnosti procesa Impulsne ELHID
je zasnovana na visokovoltnom
električnom pražnjenjenju koje
INVESTIGATION OF PULSE STRIKE LECTROHYDRODYNAMIC
WAVES SPREADING DURING ELECTRICAL DISCHARGE IN
WATER
According to the new tendency in methods and technologies development,
the new original technology, based on unconventional process of electrical
pulse discharging inside the water chamber, is investigated and designed.
It is named “Pulse ELHID technology”. After theoretical and experimental
investigations had been carried out, very positive and encourage results
were obtained which recommended Pulse ELHID technology for farther
development and application in practice. Development of the technology is
in agreement with prediction of the leading world technical futurologists who
have predicted that in 20 years, more then 50 % of the available technicaltechnology equipment is going to be completely new according to the
principles of work, design, technology and working characteristics. In this
paper, especially are emphasized results of pressure measurements which
are obtained by strong pulse electohydrodynamic shook waves during spark
electrical discharge in the water chamber.
Key words: The Pulse ELHID technology, electrical discharge
[087]
se odvijaju u tečnom fluidu uz
korišćenje visokovoltne električne
instalacije sa visokovoltnim
transformatorom. Kao tečni
fluid koristi se voda sa kojom se
ispunjava radna zona u kućištu
energija
elektrodom 9. Držač
elektrode 9 je sačinjen
od izolatora 8.
Pritiskivač 5 obradka 2
koristi dejstvo udarnog
talasa za ostvarivanje
sile držanja. Matrica 3
postavljena u telo 1 i pod
dejstvom udarnog talasa
oblikuje pripremak
2. Prsten 4 služi kao
vezni element između
pritiskivača 5 i matrice
3. Elektroda se napaja
impulsom električne
struje iz instalacije
koju sačinjavaju: izvor
struje sa naponom U,
kondenzatorska baterija 10 i prekidač
11. Električnim vodom 12 je povezan
sud 6, koji služi kao drugi električni
pol (negativni pol).
Energija E koja se oslobađa pri
električnom pražnjenju u radnoj
zoni na osnovu teorijskih postavki
se definiše prema izrazu(1) kao
zavisnost napona električnog
pražnjenja U i kapacitivnosti
kondenzatorskih baterija C, slika 2.
Slika 1 Uprošćen prikaz IMPULS ELHID tehnologije
eksperimentalnog uređaja. Sa druge
strane radne zone nalazi se zona sa
objektom primene. Visokovoltna
električna instalacija je povezana
sa elektrodama, koje se nalaze u
tečnom fluidu. Impulsno električno
pražnjenje u formi električne
eksplozije se izvodi preko navedenih
elektroda u tečnom fluidu pri
čemu se stvara snažan električni
luk. Fizička posledica pomenutog
impulsnog električnog pražnjenja
se manifestuje nastankom strujnih
odnosno varničnih gasnih mehurova
i kanala između električnih polova
u tečnom fluidu. Shodno postojećem
Paskalovom zakonu nastali varnični
kanali i gasni mehurovi se trenutno
šire u radnoj zoni tečnog fluida
prenoseći pritisak u formi udarnog
talasa.
Navedeni prikaz na slici 1.
predstavlja mogućnost dobijanja
korisne energije sa usmeravanjem
dejstva udara talasa shodno
formi šupljine 7 suda 6, u koji je
stavljen tečni fluid 7 sa uronjenom
(1)
Od posebnog znazaja je zavisnost
oslobođene energije i rastojanja
između električnih polova koja
je data u izrazima (2) i (3). Kod
varničkog električnog pražnjenja
največi deo elektrine energije
se prenese elektronima i to duž
najkraćeg rastojanja, odnosno
najmnje otpornosti staze, dok se u
spoljnjem delu električnog polja
pražnjejne odvija preko jona. Sa
porastom rastojanja između polova
dolazi do većeg
Slika 2 Dijagramski prikaz zavisnosti količine energije od
slabljenja
napona pražnjenja
varničnog
pražnjeja i
tako da se veći
deo električne
energije prenosi
jonskim putem
bez varničenja.
Karakteristika
jonskog
pražnjenje je
da je sporije od
varničnog.
Analizom
energetskog
bilansa u radnoj
zoni u okviru
Impulsne
ELHID došlo
se do izraza
[088]
(2) koji predstavlja nivo energije E
dobijene električnim pražnjenjem
u zavisnosti od dimenzije i vrste
materijala komponenata sistema.
U izrazu (2) veličina D predstavlja
prečnik otvora matrice u kome se
dobija korisna energija, a predstavlja
debljinu nepoželjnog sloja, veličine
k i α predstavljaju koeficijente
naponskih stanja materijala obradka
i za martenzitni čelik imaju vrednost:
k=190 i α=0,16 dok za materijal od
aluminijuma navedeni koeficijenti
imaju vrednost k=32,7 i α=0,24.
Pored toga u izrazu (2) parametar φ
predstavlja veličinu ugla sa temenom
na vrhu elektrode i kracima koje
sačinjavaju osa simetrije u radnoj
zoni i poteg koji spaja vrh elektrode
i tačke na otvoru matrice, tako da
ugao φ zavisi od prečnika otvora
matrice i rastojanja između matrice i
vrha elektrode. U izrazu (2) veličina
f predstavlja veličinu deformacije
nepoželjnog sloja.
(2)
Sledeća empirijska zavisnost
(3) definiše veličinu ostvarenog
pritiska p kao funkciju energije E
i rastojanja između polova a kao
i drugih relevantnih parametara
sistema koji imaju sledeća značenja:
β - koeficijenti koji predstavljaju
konstante koje zavise od vrste
materijala elektrode, L- induktivnost
instalacije za električno pražnjenje.
(3)
Grafici zavisnosti pritiska od količine
unete energije u sistem i rastojanja
između polova date su na slici 3.
3 Eksperimentalna
istraživanja na daljem
razvoju impulsne ELHID
tehnologije
U okviru ovih impulsnih ELHID
istraživanja izvedena su ispitivanja
sa ciljem boljeg upoznavanja efekata
prostiranja udarnih impulsnih
talasa u zatvorenoj cevi napunjenoj
vodom, koji se manifestuju
stvaranjem visokog pritiska u samoj
cevi. Shematski izgled ovakvog
postrojenja sa mernim mestima
gde su postavljene piezootporničke
merne sonde prikazan je na slici 4.
Na shematskom prikazu dat je
raspored piezootporničkih mernih
energija
meahničkog
podsistema
na rastojanju
od 2200 mm.
Sonde na
mernim mestima
M4 i M5 su na
čeonom delu
cevi, s tim što
je merno mesto
M4 u pravcu
ose cevi dok je
merno mesto
M5 bliže zidu
cevi. Realni
izgled ovog
sistema prikazan je na sklici 5.
Piezootporničke merne sonde su
smeštene na donje delove cevi zato
Slika 3 Dijagramski prikaz zavisnosti p = f (E,a) za U = 18kV
i C = 30 μF
sondi gde se vidi da su sonde na
mernim mestima M1, M2 i M3
postavljene u donjem delu cevi
Slika 4
Shematski prikaz ELHID sistema za merenje pritiska u zatvorenoj cevi
Slika 5 Realni izgled zadnjeg dela ELHID sistema
za merenje pritiska u zatvorenoj cevi.
Slika 6 Izgled elektropodsistema sa upravljačkim
modulom visoko voltnim transformatorom
sa ispravljačem, kondenzatorskim baterijama, prekidačem i komutatorom
[089]
da tokom eksperimenta ne
dođe do zadržavanja gasa
koji se stvara za vreme
električne eksplozije u zoni
formrianja električnog luka
između električnih polova.
U protivnom, kompresijom
gasa i vazduha došlo bi do
uticaja na verodostojnost
rezultata merenja. Na
ovaj način izbegnuti su
negativni efekti gasa koji
se formira u cevi tokom
impulsnog električnog
pražnjenja na svim mernim
mestima. Elektropodsistem
čine čeriri kondenzatorske
baterije sa ukupnim
kapacitetom od 850 μF sa
maksimalnim naponom
od 5 kV. Instalacija-modul
za punjenje se napaja iz
standardne električne
mreže. Ovaj modul se
preko preklopnika puni
i preko visokovoltnog
transformatora sa
ispravljačem i preko
komutatora napaja
kondenzatore sa
električnom strujom
modulisanih parametara.
Izgled elektro podsistema
je prikazan na slici 6.
4 Rezultati
eksperimentalnih
istraživanjatalna
Tokom izvođenja eksperimenata
koji su imali za cilj da daju jasniju
sliku o efektima snažnih impulsnih
električnih pražnjenja u zatvorenoj
cevi napunjenoj vodom urađeno je
18 opita čiji su rezultati predsatvljeni
u tabeli 1. Tokom izvođenja opita
18 pri naponu 4.3 kV došlo je do
izbijanja gumenog zaptiavča na
kontaktu ELHID komore i cevi
tako da taj rezultat nije u potpunosti
tačan. Vrednosti pritisaka na mernim
mestima M1-M5 odgovaraju
najvećim vrednostima registrovanih
pritisaka. Generalno se
zapaža da pritisak opada
idući od mesta impulsnog
električnog pražnjenja
prema suprotnom kraju
cevi, odnosno od mernog
mesta M1 prema mernim
mestima M4 i M5. Ovo je
posebno izraženo pri manjim
naponima kondenzatora
od 2.8 – 3.0 kV, gde su
vrednosti pritiska na
mernom mestu M2 manje
nego na mernom mestu M1 koje je
bliže mestu eksplozije. Međutim sa
porastom napona od 3.5 kV ka većim
vrednostima, pritisak na mernom
mestu M2 dostiže pritisak sa mernog
mesta M1 i u nekoliko merenjima ga
prevazilazi. Ovo se objašnjava time
sto dolazi do koncentracije udarnog
talasa, koja se u vidu longitudinalnog
talasa vrlo brzo prenese na dužini
od 2200 mm, koliko je rastojanje
između ove dve merne sonde.
Najveći registrovani pritisak
zabeležen je tokom opita broj 10 na
mernom mestu M1 pri naponu od 4.0
kV i iznosi 151.0 bar.
Rezultati opita br. 10 na mernim
mestima od M1 do M5 predstavljeni
su u obliku grafika, slika 7. Na
graficima se vidi distribucija pritiska
odnosno energije u kratkotrajnom
vremenskom periodu u kome se
odvijalo prostiranje udarnog talasa
u vodi. Idući od mernog mesta M1
prema mernim mestima M4 i M5
zapaža se različita manifestacija
pritiska u smislu njegove
promenljivosti u vremenu, slika 7.
Posmatrajaći oscilacije u veličini
pritisaka na mernim mestima od
M1 do M5 u vremenskom periodu
od 6.0 ms (mili sekundi) koji
je dovoljan da obuhvati pakete
najvećih registrovanih pritisaka. Tom
energija
Tabela 1
Rezultati merenja pritisaka pri električnom pražnjenju u vodi
prilikom je zapaženo da su najveće
potrebe pritiska registrovane na
mernim mestima M1 i M2. Idući ka
zadnjem delu cevi, na mernom mestu
M3 zapaža se manje oscilovanje
vrednosti pritiska nego u slucaju
M1 i M2. Na čelu zadnjeg dela cevi,
merna mesta M4 i M5, potpuno je
drugačija slika vredbnosti pritiska
sa jednim ili dva jasno izražena
ekstrema dok ostali deo registracije
ukazuje na jedan dominantan
nivo pritiska bez njegove učestale
promenljivosti kao što je kod mernih
mesta od M1 do M3.
Preoptstavlja se da je jedan od
razloga za ovakve pojave odbijanje
udarnog talasa od čela zadnjeg dela
cevi sto dovodi do zadržavanja
povećanog pritiska u neposrednoj
zoni čela i manifestuje se gubljenjem
velikog broja pikova na grafiku.
Drugi razlog je uticaj razdaljine na
sažimanje znatno ralzičitih vrednosti
pritiska koje se javljaju u jako
kratkom vremenskom periodu u
jednu redukovanu celinu povišenog
pritiska sa izraženim maksimum.
Ovaj slučaj će biti znatno jasniji
kada se budu radile eklposzije
na dužoj cevi. U ovom delu cevi
održava se nivo povišenog pritiska u
izvdojenom vremenskom periodu.
pored ovoga na mernim mestima
M3, M4 i posebno M5, sa oko 30
mili sekundi zakašnjenja dolazi do
formiranja povećanog pritiska koji
na mernom mestu M5 dostiže oko 60
bara. Ovo se objašnjava slaganjem
kasnijih refleksija udarnog talasa.
6 Zaključak
1. U okviru ovog istraživanja
izvršena su dalja teorijska, razvojna,
aplikativna i eksperimentalna
istraživanja nove i originalne
Impulsne ELHID tehnologije u
oblasti mašinstva i vodoprivrede.
2. Takođe u radu je predstavljena
razvijena i projektovana varijanta
Impulsnog ELHID sistema
za izvođenje laboratorijskoeksperimentalnih ispitivanja
prostiranja pritiska u zatvorenoj
cevi kao i njegovo slabljenje sa
rastojanjem od mesta eksplozije.
3. Na osnovu maksimalnih vrednosti
registrovanih pritisaka na mernim
sondama (ukupno 5) zapaža se da
idući od čeonog dela cevi, gde je
instalirana ELHID komora i gde
se odvija električno pražnjenje,
prema zadnjem delu cevi, dolazi do
slabljenja pritiska. Ovo slabljenje je
više izraženo u slučaju eksplozija sa
manjim naponom od 2.8 do 3.0 kV,
tabela 1.
[090]
Sa povećanjem napona, većim
od 3.0 kV pa do 4.0 kV dolazi do
izjednačavanja pritisaka na mernom
mestu M1, najbližem eksploziji, i
mernom mestu M2 koje je od M1
udaljeno 2200 mm, slika 4. U dosta
slučajeva maksimalni pritisak na
mernom mestu M2 prevazilazi
pritisak na M1, tabela1.
Ovo se objašnjava time sto dolazi do
koncentracije udarnog talasa koja se
u vidu longitudinalnog talasa vrlo
brzo prenese na dužini od 2200 mm,
koliko je rastojanje između ove dve
merne sonde. Najveći registrovani
pritisak zabeležen je tokom opita
broj 10 na mernom mestu M1 pri
naponu od 4.0 kV i iznosi 151.0
bar, slika 7. Sa druge strane idući ka
zadnjem delu cevi, merna mesta M3,
M4 M5, zapaža se održavanje nivoa
povišenog priitska manje vrednosti
koji se ne karakteriše učestalom
promenom intenziteta kao u
slučajevima mernih mesta M1 i M2.
Preoptstavlja se da je jedan razlog za
ovu pojavu odbijanje udarnog talasa
od čela zadnjeg dela cevi sto dovodi
do zadržavanja povećnaog pritiska u
neposrednoj zoni čela i manifestuje
se gubljenjem velikog broja pikova
na grafiku.
Drugi razlog je uticaj razdaljine
na sažimanje znatno različitih
vrednosti pritiska koje se javljaju u
jako kratkom vremenskom periodu
u jednu rukovanu celinu povišenog
pritiska sa izraženim maksimum.
Ovaj slučaj će biti znatno jasniji kada
se budu radile eklposzije na dužoj
cevi.
Literatura
1. Jevtić, M. B., Miljanić,
P., Investigation of electrodynamicand electromagnetic
puls unconventionaltechnology,
Proc., 27th Con. on Productive
Mechanical Engineering of
Yugoslavia, Niska Banja, CDSPMJ, 2000.
2. Jevtić, M. B., Investigation of
modeling and simulation of
subsystem for pulse electrical
discharge in water and in the
special inductor, Proc., on 25th
JUPITER Con., Belgrade, 1999,
pp. 3223.
3. Jevtić, M. B., Investigation of
a high velocity unconventional
procedure and technology, Proc.,
on 21st JUPITER Con., Faculty
of Mechanical Engineering of
energija
Slika 7 Dijagrami raspodele pritiska na mernim mestima od M1 do M5
Belgrade, Belgrade, 1996, pp.
3217.
4. Jevtić, M. B., Miljanić, P.,
Investigation and development of
the hihg velocities technologies,
Proc., Con. on Productive
Mechanical Engineering of
Yugoslavia, Budva, 1996, pp. 339.
5. Jevtić, M. B., Metal forming by
electrohydraulic
technology,
Proc., on 1st
Inter. Sym.
of Industrial
EngineeringSIE-96, Faculty
of Mechanical
Engineering
of Belgrade,
Belgrade, 1996,
pp. 325.
6. Jevtić, M. B.,
Electrohydraulic
method, Proc.,
on 1st Inter.
Sym. of the
Heavy Machine
Building Industry, Faculty
of Mechanical Engineering of
Kraljevo, Vrnjacka Banja, 1993, pp.
382.
7. Jevtić, M. B., Miljanić, P., Results
of investigation and development of
the puls technology, Proc., Con. on
Productive Mechanical Engineering
of Yugoslavia, Beograd, 1994, pp.
113.
[091]
8. Jevtić, M. B., , Miljanić, P.,
Investigation and development
of electomagnetic technology,
Proc., on 25st Con. on
Productive Mechanical
Engineering of Yugoslavia,
Beograd, 1994, pp. 120.
9. Jevtić, M. B., Investigations,
development and application
of new theory of vibrations
caused by temperature for
turbogenerators, Proc., on XL
Int. Sym. on Electrical MachinesSME 2004, Polish Academy
of Science and Warszawa
University, Electrotechnical
Faculty, Hajnovka, Poland, 2004,
pp. 123.
10. Jevtić, M. B., Thermal influence
on turbogenerator dynamic
behavior, Proc., on XLII Int.
Sym. on Electrical MachinesSME , Polish Academy of
Science and AGH University of
Science and Technology, Cracow,
Poland, 2006, pp. 195.
energija
11. Jevtić, M. B., Research
development and application of
new theory of vibration, Int. Jour.
of Engineering and Automation
Problems, ISSN 0234–6206,
Moscow, 2004, Vol. 2, pp. 44.
12. Jevtić, M. B., Thermal influence
on turbogenerator dynamic
behavior, Int. Jour. IEEE,
Electrotechnics and Electronics
Electronics, Vol. 25, ZESZYT2,
Cracow, Poland, 2006, pp. 157.
Živče Šarkoćević, Milan Mišić
Visoka tehnička škola strukovnih studija, Zvečan-Kosovska Mitrovica
Miodrag Arsić, Aleksandar Veljović, Zoran Savić
Institut za ispitivanje materijala – IMS, Beograd
UDC: 621.79.052 : 620.1
Uticaj segregacije
nemetalnih uključaka na
integritet zaštitnih zavarenih
cevi izrađenih od čelika
povišene čvrstoće
Sažetak
Kvalitet zavarenih spojeva u procesu proizvodnje zaštitnih zavarenih cevi
definiše se karakteristikama koje cevi moraju posedovati da bi zadovoljile
određene zahteve, što se postiže izborom odgovarajućih postupaka i
parametara zavarivanja, sprovođenjem programa kontrole svih tehnoloških
operacija u njihovoj izradi i mehaničkim i tehnološkim ispitivanjima.
Pojave greške u izradi zaštitnih zavarenih cevi u odnosu na zahteve koji
su postavljeni pred zavareni spoj javljaju se kao posledica mnogobrojnih
uticajnih faktora kao što je kvalitet osnovnog materijala i međusobno
usklađivanje temperature zavarivanja, pritiska i brzine zavarivanja.
U radu je izvršena analiza grešaka koje se javljaju u proizvodnji zaštitnih
cevi visokofrekventnim kontaktnim zavarivanjem od čelika povišene čvrstoće.
U cilju analize pojave loma cevi pri tehnološkim ispitivanjima spljoštavanjem
razmotren je uticaj segregacije nemetalnih uključaka. Ispitana su 43 uzorka
uzeta direktno sa spljoštenih cevi iz različitih šarži.
Segregacija nemetalnih uključaka, nastala u procesu valjanja traka od čelika
povišene ćvrstoće, ima značajan uticaj na integritet zaštitnih zavarenih cevi,
jer u procesu proizvodnje cevi dolazi do iniciranja prsline u zavarenom
spoju.
Ključne reči: čelik povišene čvrstoće, zavareni spoj, nemetalni uključci,
integritet cevi
EFFECT OF SEGREGATION NONMETALLIC INCLUSIONS ON
THE INTEGRITY CASING WELDED PIPES MADE FROM HIGH
STRENGHT STEEL
The quality of welds in production of protective welded pipe is defined by the
characteristics of the tubes that must satisfy certain requirements, which is
achieved by choosing appropriate procedures and welding parameters, by
controlling all unit operations in their preparation and the mechanical and
technological tests.
Appearance of errors in making casing pipes in relation to the demands that
are placed before the welded joint occurs as a result of many influencing
factors such as the quality of primary materials and synchronize with each
other welding temperature, pressure and welding speed.
This paper presents the analysis of errors that occur in the production of
casing pipes by high contact welding of high strengh steel . To analyze
the appearance of fracture in the pipe technological studies examined the
effect of flattening the segregation of nonmetallic inclusions. Were tested 43
samples taken directly from the flattened tube from different batches.
Segregation of non-metallic inclusions, formed in the process of rolling strips
of high strenght steel, has a significant impact on the quality safety of welded
pipe, because in the process of tubes leads to crack initiation in welded
joints.
Key words: high strengh steel, welded joint, non-metallic inclusions, tube
integrity
[092]
energija
1. Uvod
Čelici namenjenih za izradu zaštitnih
zavarenih šavnih cevi za bušotine,
specificirani su standardom API
5CT [1]. Savremene tehnologije
proizvodnje šavnih cevi omogućuju
kontinuiranu proizvodnju cevi
sa uzdužnim šavom, pri čemu je
osnovna težnja da se ostvari brzina
zavarivanja jednaka brzini formiranja
cevi. Mašine za kontinuiranu
proizvodnju uzdužno zavarenih
cevi uglavnom su koinstruisane
za automatsko visokofrekventno
kontaktno zavarivanje (VF) [2].
Brzina zavarivanja utiče na
plastične deformacije, pritisak na
stranicama cevi, debljinu oksidnog
sloja na zagrejanim površinama i
istiskivanje materijala. Posledica
veće brzine zavarivanja su manje
plastične deformacije, manji pritisak
na stranicama cevi pre završetka
formiranja zavarenog spoja, manja
oksidacija zagrejanih površina,
manje istiskivanje materijala i manja
zona uticaja toplote (ZUT), jer je
kraće vreme rasprostiranja toplote
po dubini stranica. Prema tome za
dobijanje kvalitetnog zavarenog
spoja potrebna je što veća brzina
zavarivanja. Međutim, brzina
zavarivanja iznad kritične vrednosti
izaziva tople prsline.
Posle zavarivanja sledi termička
obrada normalizacije zavarenog
spoja, kojom se obezbeđuje sitnozrna
struktura spoja i time dobre vrednosti
žilavosti.
Prisustvo grešaka u zavarenim
spojevima ne znači uvek i gubitak
njegove radne sposobnosti. Ocena
dopuštenosti nekih vrsta grešaka
u zavarenim spojevima polazi od
moguće interakcije sledećih faktora:
geometrije zaštitnih zavarenih
cevi za bušotine, stanja napona
(radnih i zaostalih), vrste, veličine
i položaja greške, mehaničkih
osobina zavarenog spoja, uslova
eksploatacije.
Na osnovu preciznih ispitivanja vrste
i veličine greške te proračuna radne
sposobnosti zavarenog spoja, može
da se donese odluka o njegovom
korišćenju ili eventualnoj popravci,
odnosno odbacivanju.
2. Greške u izradi zaštitnih
zavarenih cevi
Greške koje se javljaju u zavarenom
spoju pri VF zavarivanju klasifikuju
se prema standardu API 5LX, [3] na;
1. Mehaničke greške na osnovnom
materijalu;
2. Greške osnovnog materijala i
zavarenog spoja: neuvarivost,
ljuskavost, dvoplatnost, lučne
nagoretine, denivelacija.
2.1. Mehaničke greške na
osnovnom materijalu
Mehaničke greške na osnovnom
materijalu nastaju usled plastične
deformacije pri transportu koturova
trake i cevi i usled uzdužnog
rasecanja trake.
Prema standardu API 5LX, cevi
u procesu proizvodnje smeju da
sadrže udubljenja visine manje od
6,35 mm, merena između tangenti
najniže tačke udubljenja i produženja
originalne konture cevi, a nasilno
formirana udubljenja do 3,15 mm
(zbog smanjenja udarne žilavosti).
Ovo važi za sve prečnike cevi.
Dozvoljena dužina udubljenja, u bilo
kom prvcu, iznosi do ½ prečnika
cevi.
2.2. Greške osnovnog materijala i
zavarenog spoja
Dvoplatnost osnovnog materijala
za izradu zaštitnih zavarenih cevi iz
trake predstavlja odvajanje materijala
po slojevima, a njena pojava zavisi
od načina livenja i valjanja slabova
u trake. Vizuelno se može uočiti
samo na početku i završetku trake,
zbog čega je neophodno ultrazvučno
ispitivanje kompletne trake.
Segregacija nemetalnih uključaka
u slojevima trake se nemože otkriti
ultrazvučnim ispitivanjem. U procesu
proizvodnje cevi, u zavisnosti od
tehnologije izrade, može se pojaviti
jedan vid dvoplatnosti izazvan
upravo segregacijom nemetalnih
uključaka. Standard, ne dozvoljava
dvoplatnost osnovnog materijala.
Neprovarenost kontaktnih materijala
se proteže na izvesnoj dužini i dubini
cevi, što presdstavlja grešku tipa
prsline u zavarenom spoju. Prema
standardu, zona popravke uzdužno
zavarenih cevi, je dužine 12,7
mm sa obe strane linije stapanja.
Maksimalno dozvoljena dužina za
popravku iznosi 50,8 mm i mora
se izvršiti u zaštitnoj atmosferi
ugljendioksida (CO2) – MAG
postupak. Popravljeni zavareni spoj
se brusi do prvobitnog oblika cevi i
može da ima maksimalno ispupčenje
do 1,52 mm. Ovaj standard još
propisuje da se popravljeni zavareni
spoj ispituje magnetnim česticama i
hidrostatičkim pritiskom.
Ljuskavost nastaje izdvajanjem
uključaka prilikom valjanja trake,
a uočljiva je nakon formiranja i
[093]
zagrevanja cevi. Prema standardu,
popravka se mora izvršiti brušenjem.
Cev će se smatrati ispravnom ako
je dubina brušenja manja od 12,5%
nazivne debljine zida cevi.
Lučne nagoretine predstavljaju
mesta površinskog topljenja
prouzrokovana varničenjem između
elektroda i površine cevi. Prema
standardu API5CT, lučne nagoretine
se mogu odstraniti brušenjem pod
uslovom da je preostala debljina zida
cevi zadovoljava. Ova vrsta grešaka
se javlja na početku i završetku
procesa zavarivanja.
Denivelacija predstavlja radialno
pomeranje krajeva trake koji se
spajaju, u procesu formiranja i
zavarivanja cevi. Prema standardu,
dozvoljena denivelaciju krajeva cevi
iznosi do 12,5% debljine zida cevi
[4].
2.3. Analiza grešaka u
proizvodnom procesu izrade
zavarenih cevi
U cilju analize izrade cevi VF
zavarivanjem izvršeno je ispitivanje
uzdužno zavarenih cevi od čelika
API J55, na dužini od 54633 metra
(dvadesetodnevna proizvodnja)
[4]. U analiziranom proizvodnom
procesu korišćeni su sledeći
parametri zavarivanja: jačina struje
23 A, visokonaponska struja, napona
12.5 KV, brzina zavarivanja 12 m/
min. Histogrami raspodele grešaka
uzdužno zavarenih cevi dati su na
sl.1.
Ispitivanja proizvodnog procesa su
pokazala da se greške uglavnom
javljaju zbog lošeg kvaliteta
osnovnog materijala, načina
pripreme trake, oblikovanja i
zavarivanja cevi.
3. Lom cevi usled
segregacije nemetalnih
uključaka
U cilju utvrđivanja uzroka loma
cevi pri tehnološkim ispitivanjima
spljoštavanjem izvršena su
metalografska ispitivanja uzoraka
uzetih direktno sa spljoštenih
cevi. Ispitana su 43 uzorka cevi iz
različitih šarži.
Opšta metalografska slika materijala
J55 je da je materijal sitnog zrna,
po ASTM 9 do preko 10, feritnoperlitne strukture sa različitim
odnosom ferita i perlita. Golim
okom je uočljiva linija centralne
segregacije koja kod nekih uzoraka
dolazi u zavareni spoj sa obe strane,
a kod nekih samo sa jedne strane.
energija
Slika 1 Histogrami raspodele grešaka kod uzdužno zavarenih cevi
Slika 2
Prsline u zavarenom spoju usled segregacije nemetalnih uključaka
Slika 3
Primeri prslina iniciranih na nečistoćama u ZUT-u, na liniji segregacije
Takođe kod većine uzoraka prisutna
je pojava sekundarne linijske
strukture što je posledica povećane
koncentracije nemetalnih uključaka.
Srednja procentualna vrednost
silicijuma (Si=0,25) kompenzirana je
procentualnim povećanjem mangana
(Mn=0,95) što uključuje mogućnost
[094]
loma po osnovu krtosti materijala.
Vrednost ugljeničnog ekvivalenta
(Cekv=0,33) po hemijskom sastavu
svrstava ovaj čelik u grupu
zavarljivih čelika. Karakteristika
prslina je da se radi o tipu: vrućih
prslina u metalu šava (MŠ) i vrućih
prslina u zoni uticaja toplote (ZUT).
Karakteristika i prvih (segregacione)
i drugih (likvacione) jeste njihovo
iniciranje iz nemetalnih uključaka.
Sekundarna linijska struktura ili
feritno-perlitna trakavost prisutna
je kod velikog broja uzoraka i
dodatno usložnjava naponsko stanje
(naročito u zoni zavarenog spoja gde
vladaju najveći naponi na zatezanje)
zbog različitog nivoa napona koje
materijal iskazuje u poprečnom
i uzdužnom pravcu, tj. poprečno
na pravac valjanja i u pravcu
valjanja. Kod analiziranih uzoraka
sa prslinom, evidentno je prisustvo
nemetalnih uključaka usmerenih
u pravcu valjanja, sl. 2. Linija
segregacije je zona koja u metal
šava unosi najviše nečitoća i utiče
na nastanak prslina u zavarenom
spoju. Međutim, prslina nije
inicirana na centralnoj segregaciji
ali je veza linije segregacije i prsline
nedvosmislena, zbog karakteristika
ovog tipa zavarivanja i načina
formiranja zavarenog spoja.
Uska zona ivica trake zagreva se na
temperaturu zavarivanja (1200-1300
0
C), zatim se stranice pritiscima
zavaruju. U momentu delovanja
pritisaka deo testastog metala iz
zagrejane zone biva istisnut na
spoljnu i unutrašnju stranu.
Nečistoće nošene istisnutim
metalom, bivaju odvojene od
osnovne matrice. Na visokim
temperaturama koagulišu i
usmeravaju se u pravcu tečenja
metala tj. na liniji spajanja. Otuda
krupni uključci u zavarenom spoju
kakvi se ne mogu videti u osnovnom
materijalu. Ovo je karakteristika za
segregacione prsline. Na uzorcima
prikazanim na sl. 3, prslina se inicira
na nečistoćama u ZUT-u, na liniji
segregacije.
U toku proizvodnje povećavani
su pritisak valjaka i temperatura
sa ciljem da se nečistoće izbace
sa istisnitim metalom. Zbog
stalnog dotoka nečistoća procenat
dobijanja kvalitetnih cevi nije bitnije
poboljšan.
Primeri karakterističnih prelomnih
površina prikazani su na sl. 4.
a) Gornji sloj–obogaćen nemetalnim
uključcima, donji–metalni spoj
energija
Slika 4
Primeri prelomnih površina zavarenih spojeva zaštitnih zavarenih cevi
b) Nemetalni uključci uz gornju ivicu
cevi
c) Nemetalni uključci u prekidima uz
gornju ivicu cevi
Zaključak
Makroskopska karakteristika
svih ispitanih uzoraka jeste linija
centralne segregacije ili po API
standardu laminacija (lamination).
Centralna segregacija nastaje
u procesu valjanja trake u zoni
koja poslednja očvršćava i koja
sa sobom nosi najviše nečistoća.
Takođe, prisutna je tendencija da
su mikrolegirajući elementi najviše
izdvojeni na liniji segregacije, pa je
uočljivo da ova zona ima sitnije zrno
nego ostala površina trake.
Termička obrada – normalizacija
nakon zavarivanja bila je od
sekundarnog značaja za kvalitet
zavarenog spoja zbog sadržaja
nemetalnih uključaka.
Ovakav stepen zaprljanosti
nemetalnim uključcima uzrok je
pucanja cevi pri tehnološkoj probi
spljoštavanjem.
Prisustvo centralne segregacije štetno
je iz sledećih razloga: u kontinuitetu
prekida metalnu vezu; to je zona sa
najgušćom sekundarnom linijskom
strukturom i sitnijim zrnom po
preseku; negativno utiče na nivo
napona u poprečnom pravcu; remeti
tehnološke parametre na liniji
zbog različitih fizičkih osobina
metala i nemetala, kao što su:
tačka topljenja, tačka omekšavanja,
elektroprovodljivost i td.
Segregacija nemetalnih uključaka,
nastala u procesu valjanja traka
od čelika povišene čvrstoće, ima
značajan uticaj na kvalitet zaštitnih
zavarenih cevi, jer u procesu
proizvodnje cevi dolazi do iniciranja
prslina u zavarenom spoju.
Zahvalnost
Zahvaljujemo se Ministarstvu za
nauku i tehnološki razvoj Republike
Srbije za finansiranje rada na ovoj
temi u okviru projekta EVB: TR
35002.
Literatura
1. API 5CT/ISO 11960, Specification
for casing and tubing, eighth
edition, Petroleum and natural
gas industries - Steel pipes for
use as casing or tubing for wells;
American Petroleum Institute;
2005.
2. Šarkoćević Ž., Arsić M., Rakin
M., Sedmak A.: Fabrication of
high strength seam welded steel
tubes and quality indicator testing,
Structural Integrity and Life, No.2,
2008, pp.81-98
3. API Spec 5L, American Petroleum
Institute, Specification for Line
Pipe, 2009.
4. Šarkočević Ž.: Analiza uticaja
grešaka u zavarenim spojevima na
ponašanje šavnih cevi od čelika
povišene čvrstoće, magistarski rad,
Mašinski fakultet, Beograd, 1999.
[095]
energija
Zlate Veličković, Ljubomir Gigović, Mihael Bučko
Vojna akademija, Beograd
UDC: 532.5.01/.08 : 536.2
Uticaj nanomaterijala
na povećanje toplotne
provodljivoste rashladnih
tečnosti motora
1. Uvod
Kao što je poznato, za vreme rada
motora dolazi do sagorevanja radne
smeše, pri čemu se razvija toplota
i vrši pritisak na čelo klipa i tako
se ona pretvara u mehanički rad.
Nastala toplota se delimično prenosi
na zidove cilindra, cilindarsku
glavu,ventile, klipove i druge delove.
Sa toplih mesta u motoru toplotu
je potrebno odvesti, što je i uslov
za normalan rad motora, stvorena
toplotna energije se odvodi preko
sistema za hlađenje i podmazivanje.
Uloga hlađenja je značajna i sa
aspekta prenosa toplote, određena
količina toplote je potrebna da bi se
ugrejala mešavina vazduha i goriva
za bolje sagorevanje u cilindrima.
Jer ako je temperatura motora
previše niska, smanjena je efikasnost
sagorevanja. Nesagorelo gorivo
razređuje motorno ulje što pogoršava
podmazivanje, a kondezovana para
i čađ, zbog «podhlađenog motora»,
stvaraju velike količine hladnih
taloga i kiselina. Ako motor radi na
previsokoj temperaturi, pregreva
se ulje. To dovodi do intenzivne
termooksidativne razgradnje i
zgušnjavanja ulja, što znači do
stvaranja toplih taloga i isparljivih
lakova, drugog ali podjednako
opasnog tipa kontaminanata kako
morornog ulja, tako i atmosfere.
Prema tome, zadatak sistema za
hlađenje je da prenese toplotu do
uređaja koji to zahtevaju a višak
toplote preko hladnjaka prenese na
vazduh tj. otpusti u atmosferu.
Radna tela koje su zadužena za
prenos toplote u okviru sistema za
hlađenje i podmazivanje su tečnosti
za hlađenje (voda ili antifrizi
Sažetak
Upotreba višeslojnih ugljeničnih nanocevi (МWCNTs) je nezaobilazna
u razvoju novih tehnologija. Ovi cilindrični molekuli ugljenika poseduju
svojstva koja omogućavaju brojne primene u nanotehnologiji, elektronike,
optike, biomedicine i drugih oblasti inženjerstva materijala. Nanocevi imaju
jedinstvene mehaničke i električne osobine, one su odlični provodnici toplote.
Jedinstvena struktura i odlične električne, toplotne i mehaničke osobine čine
MWCNTs idealnim provodnicima kada su dispergovani u baznu tečnosti
kao nanofluidi čak i pri vrlo malom procentu. U ovom radu, MWCNTs su
funkcionalizovane sa bakar II hloridom (Cu-MWCNTs). Ispitivan je uticaj
Cu-MWCNTs nanofluida na toplotnu provodljivost rashladne tečnosti
motora, tj. dejonizovane vode (DIW) i etilen glikola (EG). Cilj rada je da
poboljšanjem toplotne provodljivosti tečnosti motora postignemo bolje
radne karakteristike motora u cilju zadovoljenja sve zahtevnijih ekoloških
standarda.
Ključne reči: višeslojne ugljenične nanocevi, nanofluid, toplotna
provodljivost, oksidacija, disperzija, tečnost za hlađenje, ekološki
standardi.
Influence of nanomaterials on the increase in thermal
conductivity of engine coolant
The use of multiwalled nanotubes (MWCNTs) is unavoidable in the
development of new technologies. These cylindrical carbon molecules
possess properties that allow many applications in nanotechnology,
electronics, optics, biomedicine and other areas of the materials engineering.
Nanotubes have excellent mechanical and unique electrical properties,
and they are efficient thermal conductors. Unique structure and excellent
electrical, thermal and mechanical properties make the MWCNTs ideal
conductors when they are dispersed in base fluids as nanofluids even at very
small percentage. In this paper, MWCNTs were functionalized with copper
II chloride (Cu-MWCNTs). Influence of Cu-MWCNTs based nanofluids on
the thermal conductivity of base fluids in engine coolant, i.e. deionized water
(DIW) and ethylene glycol (EG), was investigated. By increasing in thermal
conductivity of engine coolant, the scope of this article was to achieve better
engine working performances in order to meet high required ecological
specifications.
Key words: multiwalled carbon nanotubes, nanofluid, thermal conductivity
,oxidation, dispersion
cooling fluid, ecological specifications.
najčešće na bazi etilen-glikola) i
motorno ulje čije se performanse
neprekidno usavršavaju kako bi
ispunile sve strože kriterijume i
[096]
zahteve kako sve složenijih motora
tako i sve strože ekološke standarde.
Od kada su otkrivene 1991. godine
od strane Iijime [1] ugljеnične
energija
nanocevi - CNTs (carbon nanotubes)
su postale predmet interesovanja
naučne i stručne javnosti u mnogim
oblastima nauke, kao i inženjerstva,
zbog svojih jedinstvenih fizičkih
i hemijskih svojstava koja im
omogućavaju široku primenu.
Ovi cilindrični molekuli ugljenika
poseduju svojstva koja omogućavaju
brojne primene u nanotehnologiji,
elektronike, optike, biomedicine
i drugih oblasti inženjerstva
materijala. Nanocevi imaju
jedinstvene mehaničke i električne
osobine, one su odlični provodnici
toplote. Jedinstvena struktura
i odlične električne, toplotne i
mehaničke osobine čine MWCNTs
idealnim provodnicima. Te osobine
brojna istraživanja pokušavaju da
iskoriste za poboljšanje performansi
brojnih materijala među kojima
su i prenosioci toplote u različitim
sistemima. Mogućnost prenosa
toplote preko tečnosti je određena od
strane jednog od fizičkih svojstava
tečnosti poznate kao toplotna
provodljivost.
U ovom radu je razmatrana
mogućnost korišćenja novog
savremenog nanokompozitnog
materijala - višeslojnih ugljeničnih
nanocevi sa nanetim nanočesticama
bakra (Cu-MWCNTs), kao
aditiva za poboljšanje fizičkih
karakteristika tečnosti za hlađenje,
pre svega toplotne provodljivosti,
bez narušavanja ostalih fizičkih
karakteristika ovih tečnosti.
2. Eksperimentalni deo
2.1. Materijali
Za potrebe eksperimenta korišćene
su višeslojne ugljenične nanocevi
- MWCNTs (multiwalled carbon
nanotubes) bez prethodnog
prečišćavanja, koje su kupljene od
Sigma-Aldrich-a. Prema specifikaciji
proizvođača čistoća MWCNT je preko
95 mas.%, spoljašnji i unutrašnji
prečnici su 20-30 nm i 5-10 nm, a
dužina je 0,5-200 μm. Sve ostale
hemikalije, koncentrovana sumporna
kiselina (H2SO4), koncentrovana
azotna kiselina (HNO3), aceton,
natrijum-borhidrat (NaBH4 ),
bakar II hlorid (CuCl2), natrijum
hidroksid (NaOH) i etilen glikol su
analitičke čistoće i korišćene su bez
dodatnog prečišćavanja kao što su
kupljene od proizvođača Merck-a.
Dejonizovana voda (DI) (otpornosti
od 18 MΩ cm) korišćena je za
ispiranje uzoraka i pripremu rastvora.
Mineralno motorno ulje SAE 15-40,
Slika 1
SEM slike (а) sirovih-MWCNTs, (b) o-MWCNTs, i (c) Cu-MWCNTs
specifikacije API SL/CF je kupljeno
od domaćeg proizvođača Fenix-a.
2.2. Priprema nanokompozita
(Cu-MWCNTs)
Najpre vršimo oksidaciju polaznih
- sirovih MWCNT po postupku
Vukovića [2]. Sirove MWCNTs
se tretiraju smešom koncentovane
sumporne i azotne kiseline u odnosu
3 : 1 u ultrazvučnom kupatilu,
radi uvođenja kiseoničnih grupa,
kao što su karboksilne grupe, na
krajeve ili na bočne strane MWCNT.
Oksidovane MWCNT se zatim
filtriraju pomoću vakuuma kroz PTFE
filter veličine pora 0,05 μm. Filtrant
se ispira dejonizovanom vodom do
neutralnog pH. Uzorak se suši u
vakuum sušnici na 80 °C, u vremenu
8 h.
Nanošenje nanočestica bakra na
oksidovane MWCNT je urađeno
po postupku Jha [3]. Oksidovane
MWCNT su kratko dispergovane
u aceton pomoću ultrazvučnog
kupatila, u disperziju je dodat 1%
rastvor CuCl2 i magnetno mešan
na sobnoj temperaturi 24 h. Nakon
toga, izvršena je redukcija soli bakra
pomoću mešavine 0,1M rastvora
NaBH4 i 1M rastvora NaOH, koja
je polako dodata a zatim magnetno
mešana 48 sati, čime se smanjila
količina soli i nanočestice bakra
vezale za nanocevi. Nanocevi su
filtrirani u vakumu kroz PTFE filter
veličine pora 0,05 μm, filtrant je
opran sa dejonizovanom vodom sve
do neutralnog pH. Uzorak je sušen u
vakum sušnici na 80 °C, u vremenu 8
h. Način vezivanja nanočestica bakra
na oksidovane MWCNTs prema
Peng[3] može se izraziti na sledeći
način:
Cu2++2COOHCHO + 4OH-→Cu
(1)
+ 2COOHCOO- + 2H2O + H2↑
Parc [5] i ostali su dokazali da
je jonska veza karakteristična za
adsorpciju Cu u MWCNTs čija
je površina funkcionalizovana
kiseonikom . Ovaj rezultat je u
skladu sa analizom obavljenom
[097]
u ranijim eksperimentima gde
je potvrđeno vezivanje bakra na
kiseonik iz o-MWCNTs u vodenom
rastvoru jonskom vezom [6]. Takođe
je predložen jonoizmenjivački
mehanizam reakcije između bakra
i kiseonika na površini ugljeničnih
nanocevi , i uočeno je da kiseonik
na površini oksidovanih MWCNTs
poboljšava površinu jonizacije[5].
Atomski kiseonik i hidroksilne
funkcionalne grupe, mogu da
sugerišu da funkcionalizacija održava
hemijsku aktivnost atoma kiseonika
i pojačava veze između MWCNTs
i Cu. Grafitna priroda, jedinstvena
struktura i dimenzije utiču na
dobra termička svojstva MWCNTs.
Nanocevi su odlični termički
provodnici duž svoje ose, a na
bočnim stranama su dobri izolatori.
Termička provodljivost ugljeničnih
nanocevi zavisi od temperature,
a nanošenjem nanočestica metala
na MWCNTs provodljivost se
višestruko povećava.
2.3. Karakterizacija MWCNT
Morfologija uzoraka je ispitana
pomoću skenirajućeg elektronskog
mikroskopa (SEM) JEOL-JSM 5800
na 20 kV. Slike su dobijene tako
što su prahovi najpre dispergovani
u etanolu i potom nakapani na
providnu traku, a rastvarač je
ostavljen na vazduhu da otpari pre
SEM analize [2] (slika 1.).
Infracrveni spektri sa Furijeovom
transformacijom (FTIR), netretiranih
MWCNT, oksidovanih MWCNT i
MWCNT sa nanočesticama bakra,
snimani su u transmisionom modu,
između 400 i 4000 cm-1, pri rezoluciji
od 4 cm-1, pomoću BOMEM
spektrometra (Broun & Hartmann).
Svi uzorci su potpuno usitnjeni sa
kalijum-bromidom (KBr), na oko
1-2 mas.% MWCNT u odnosu na
KBr, i dobijeni prah je upresovan u
providnu pločicu pomoću hidraulične
prese (slika 2.).
Količina bakra koja je vezana u
nanokompozitu ( Cu- MWCNT ) je
određena tretiranjem nanokompozita
koncentrovanom kiselinom
energija
Slika 2
tečnosti ( EG-etilen glikol,
DIW-dejonizovana voda,
MO-motorno ulje) na
25 0C, u ultrazvučnom
kupatilu u vremenu od 60
minuta. Za dispergovanje
nanokompozita u
baznom fluidu korišćen
je ultrazvučni uređaj
Bandelin Sonorex, Bandelin
electronic Berlin.
Termička provodljivost
nanofluida je merena
pomoću uređaja TeKa
Thermophysical
Instruments - Geothermal
Investigation Germany. Sva
merenja su ponavljena tri puta, a za
rezultat je uzeta srednja vrednost.
Uporedni FTIR spektri sirovih-MWCNT,
o-MWCNT i Cu -MWCNT
(HNO3) i merenjem koncentracije
bakra u kiselini koja je „oduzela”
Cu iz nanokompozita. Merenje
koncentracije Cu je vršeno pomoću
Agilent Technologies 7500ce ICPMS sistema (Agilent Technologies,
Inc). Dobijeni rezultat je 0,08 mg
Cu / mg Cu-MWCNT.
2.4. Priprema nanofluida i merenja
Priprema nanofluida za
potrebe eksperimenta je vršena
dispergovanjem određene količine
Cu-MWCNT nanokompozita (50,
100, 200 i 300 mg / l) u baznoj
3. Rezultati i diskusija
Toplotna provodljivost je merena sa
različitim sadržajem nanokompozita
Cu-MWCNT (50, 100, 200 i 300
mg / l) u baznoj tečnosti. Slika 3
(a,b i c) pokazuje porast toplotne
provodljivosti sa povećanjem udela
nanokompozita u nanofluidu. Slika
3 d, prikazuje stepen povećanja
toplotne provodljivosti izražen u
procentima. Ona pokazuje da je
najveći porast toplotne provodljivosti
kod dejonizovane vode 30,9 %,
a sledi etilen glikol sa 10,0 % i
motorno ulje sa 7,85 %.
Poboljšanje toplotne provodljivosti
nanofluida sa Cu-MWCNTs
može se pripisati međusobnim
interakcijama nanokompozita CuMWCNTs koji poboljšava efikasnost
interfajsa bazna tečnost-čestice
nanokompozita, čime se povećava
količina toplote. Pored toga, može
se primetiti da je procenat povećanja
toplotne provodljivosti kod baznog
nanofluida DIW viši u odnosu
na ostale bazne fluide sa istim
masenim delom Cu -MVCNTs, što je
pretpostavljeno zbog jednostavnosti
prenosa toplotne energije.
Prema tome Cu-MWCNTs
nanokompozit kao osnova
nanofluida sa veoma malim
masenim delom veoma je pogodan
za poboljšanje transporta toplote
i u drugim aplikacijama npr. u
termoelektranama gde je upravo
voda bazni fluid.
Uticaj promene temperature na
toplotnu provodljivost nanofluida
pri različitim koncentracijama
nanokompozita u baznom fluidu
(slika 4.) pokazuje da je toplotna
provodljivost raste sa porastom
Slika 3 Porast toplotne provodljivosti u zavisnosti od masenog udela Cu-MWCNT nano- kompozita u nanofluidu (a,b i c), zavisnost toplotne provodljivosti nanofluida u odnosu na baznu tečnost (d)
[098]
energija
Slika 4
Uticaj promene temperature na toplotnu provodljivost nanofluida
temperature, kao što i stopa rasta
toplotne provodljivosti raste
sa povećanjem koncentracije
nanokompozita u suspenziji.
U nanofluidu, glavni mehanizam
povećanja toplotne provodljivosti
je zbog Braunovog kretanja
suspendovanih čestica gde
dominira temperatura kao jedna
od najvažnijih funkcija [3,7]. Na
niskim temperaturama, ovaj uticaj je
manje značajan, ali sa povećanjem
toplotne energije dolazi do povećanja
temperature što doprinosi jačem
uticaju na ponašanje nanofluid [7,8].
4. Zaključak
Toplotna provodljivost nanofluida
pripremljenog od Cu-MWCNT
u tri različite vrste tečnosti DIW,
EG i MO pokazuje da je procenat
povećanja toplotne provodljivosti
nanofluida zavisi od koncentracije
Cu-MWCNT. Procenat povećanja
toplotne provodljivosti kod
nanofluida na bazi DIW je viši
u odnosu na EG i MO sa istim
masenim delom nanokompozita u
nanofluidu. Toplotna provodljivost
se povećava sa veoma malim
masenim udelima nanokompozita
Cu-MWCNTs u nanofluidu što
se pripisuje veoma homogenoj
disperziji u baznoj tečnosti i
formiranja više hidrofilnih MWCNTs
zbog vezanog kiseonika koji se
sadrži u funkcionalnim grupama, sa
dobrim međusobnim interakcijama
MWCNTs.
Iz prikazanih rezultata možemo
zaključiti da su Cu-MWCNTs dobra
osnova za poboljšanje prenosa
toplote preko tečnosti, gde je to
potrebno, bez obzira na svrhu, jer
je njihova upotreba ne utiče na
ostale fizičke i hemijske osobine
bazne tečnosti.U aplikacijama kod
motora sa unutrašnjim sagorevanjem
poboljšanje toplotne provodljivosti
daje veliki doprinos u zaštiti
životne sredine. Upotreba ovog
nanokompozita produžava životni
vek motornih ulja jer smanjuje
stvaranje kontaminanata ulja i
produžava vek upotrebe ulja, takođe
se smanjuje emisija štetnih isparenja
koja se emituju u atmosferu usled
nepravilnog rada motora, čime se
direktno štiti životna sredina.
Kod drugih aplikacija prvenstveno
u termoenergetici poboljšanjem
transfera toplote dolazi do smanjenja
potrošnje energenata što direktno
utiče na smanjenje štetnih emisija u
životnu sredinu poboljšanje kvaliteta
iste uz velike materijalne uštede.
5. Reference
[1] S. Iijima, “Helical microtubules
of graphitic carbon”, Nature 354
(1991), 56–58.
[2] G. Vuković, A. Marinković,
M. Obradović, V. Radmilović,
M. Čolić, R. Aleksić, P.S.
Uskoković, Synthesis,
characterization and cytotoxicity
of surface amino-functionalized
water-dispersible multi-walled
carbon nanotubes, Appl. Surf. Sci.
255 (2009) 8067-8075.
[3] N. Jha and S.Ramaprabhu,
“Synthesis and Thermal
Conductivity of Nanopartocle
Deco rated Multiwalled Carbon
Nanotubes Based Nanofluids”,
J.Phys.Chem. 112 (2008), 93159319.
[4] Y. Peng and Q. Chen, “The
synthesis of a copper/multiwalled carbon nanotube hybrid
nanowire in a microfluidic
reactor,” Nanotechnology 20
(2009), 235606-235612.
[5] M.Park, B.H. Kim, S. Kim,
D.S. Han, G. Kim and K.R.
Lee,“Improved binding between
copper and carbon nanotubes
in a composite using oxygencontaining functional groups, ”
Carbon 49 (2010), 811 –818.
[099]
[6] S.Biniak, M. Pakula, G.
Szymanski and A.Swiatkowski,
“Effect of activated carbon
surface oxygen- and/or nitrogencontaining groups on adsorption
of copper(II) ions from aqueous
solution,” Langmuir 15 (1999),
6117–6122.
[7] R.Prasher, P.Bhattacharya
and P.E.Phelan, “Thermal
Conductivity of Nanoscale
Colloidal Solutions
(Nanofluids)”, Phys. ReV. Lett.
94, (2005), 025901-025904.
[8] Chai G, Sun Y, Sun J and
Chen “Mechanical properties
of carbon nanotube–copper
nanocomposites” J. Micromech.
Microeng. 18 (2008), 035013035016.
energija
D.S. Maksyutov - engineer, E.Yu. Kalosha - engineer, A.G.
Kuzmin - Cand. Sc (Engineering) (JSC COTES)
E.G. Bartashuk – engineer, A.R. Kvrivishvili - Cand. Sc. (Engineering), (JSC ZiO-COTES)
Novosibirsk, Russia
UDC: 621.311.22.004.4 (470 + 497.1)
Case Study: Refurbishment
and Commissioning of
Boiler Equipment to
Increase Output and Cut
Emissions
The paper summarizes
experience in commissioning and
refurbishment of equipment,
development of technical solutions
for firing systems. The paper
also includes experience related
to 3D computational simulation
of combustion processes in
furnace chambers, thermal and
aerodynamic analysis for boilers
and pulverized coal systems based
on the projects implemented in
Russia, Serbia, Republic of Srpska
and Kazakhstan.
A lot of power equipment currently
operating in Russia, Serbia, Republic
of Srpska (Bosnia and Herzegovina),
Kazakhstan and some other countries
were built and put on-line more than
twenty years ago. One of the ways to
improve power supply reliability and
efficiency of thermal power plants is
refurbishment of existing equipment.
The need in refurbishment and
upgrade of existing boiler equipment
is due to its depreciation and
obsolescence, deteriorated technical
and economic performance of
boilers, changes in physical and
chemical properties of fired fuel,
more stringent environmental
requirements.
Integrated approach to solving
engineering tasks for refurbishment
and upgrade of boiler equipment
proved to be the most reliable and
accurate way to achieve the goals set.
This approach includes three main
stages:
Firstly, boiler equipment of a
thermal power plant is examined
to determine its technical
condition and factors that limit
its operation. Boiler performance
adjustment is carried out, and the
effect of regime and refurbishment
measures is checked. Initial data
are collected and verified.
Secondly, a program is developed
to determine rehabilitation, regime
and organizational measures
to modernize and improve
operation conditions of boiler
equipment. Measures included
in the program are developed
based on thermal, aerodynamic
and environmental calculations
of the boiler and pulverized coal
systems. Combustion processes
within a furnace chamber are
simulated, and boiler performance
is determined. Typically, the
program of measures includes a
number of stages, and the results
of the work are checked at the end
of each stage with the following
adjustments for the next stage
when required.
Finally, after completing erection
and commissioning works,
acceptance hand-over testing is
carried out.
Projects for the improvement of
boiler equipment efficiency were
implemented by the engineers
from COTES Group of companies
together with the Machine-Building
Factory of Podolsk (ZiO) for various
power plants in Russia, Serbia,
Republic of Srpska, Montenegro
and Kazakhstan. These project
include Kostolac-A TPP (210 MW
unit), Kostolac-B TPP (350MW
unit), Ugljevik TPP (300 MW unit),
Gacko TPP (300 MW unit), Pljevlja
TPP (210MW unit), a 500 MW unit
at the Reftinskaya GRES (Enel),
Ekibastuzskaya GRES-2 (500 MW
[100]
unit), 820 t/h circular furnace boiler
for Novo-Irkutskaya CHP plant,
etc. For a number of projects based
on the analysis and 3D simulation
results special low-NOx firing
systems were developed which
ensured great reduction in NOx
generation.
This paper presents major aspects,
peculiarities, refurbishment and
commissioning output of boiler
equipment based on several
projects implemented for boilers
P-65 (210 MW unit), boilers P-59
(300 MW unit), and boilers P-64
(300 MW unit).
Boiler P-65 at 210MW Unit
in Kostolac-A TPP
In March – April 2007, main
and auxiliary equipment of 210
MW unit at Kostolac-A TPP was
examined. The main goal of carried
out operations was to increase unit
output and adhere to reliability
and cost effectiveness criteria. On
the first stage, boiler and turbine
equipment operation modes were
improved, instrumentation and
control systems were examined,
guidelines were developed for
conducting rehabilitation activities
aimed to provide unit continuous
rated capacity and design
requirements. Preliminary technical
solutions on equipment upgrade
and measures to remove revealed
limitations were elaborated.
The straight-through boiler Pp-660140 (P-65) is designed to operate
jointly with K-210-130 steam
turbine. It fires Serbian lignites
of three types with heating value
Qri = 6695 kJ/kg (design coal),
energija
Qri = 7453 kJ/kg (high-grade coal)
and Qri = 6309 kJ/kg (low-grade
coal). The T-type single-furnace
semi-open-type dry-bottom boiler is
equipped with a single reheat cycle
and 6 pulverizing mills.
Taking into account satisfactory
technical conditions of unit main
and auxiliary equipment, one of the
major factors ensuring continuous
bearing of maximum load is boiler
fuel supply. As impact on coal
quality is limited and quality depends
on geological features of an opencast
mine, then maximum load level is
stipulated by pulverizing equipment
operation.
Coal quality at Kostolac-A TPP is
one of key factors that determine
a unit average load operating
level. The TPP report data show:
in case of insignificant change in
monthly average coal composition
(7681…8644 kJ/kg), its technical
characteristics may vary radically
(6614…10117 kJ/kg).
When coal of average quality
was supplied (Qri = 7850 kJ/kg),
unit electrical load was close to a
rated level Nel ≈ 190…200 MW.
When coal quality deteriorated
(Qri < 7100 kJ/kg), unit operation
load decreased to Nel ≈ 170…
175 MW. Mill sustainable operation
was ensured at their relatively
low efficiency Вm = 45…50 t/hr.
Operation with higher efficiency
caused overload. To cope with it,
coal supply was cut off and the
mill ground coal inside it in idle
mode, that in its turn stipulated load
fluctuations up to 20…30 MW.
When coal of higher quality was
supplied to TPP, the reserve in
mill drying capacity appeared,
and this determined increased
air consumption for air-and-coal
mixture temperature regulation
in order to keep it at design level
t’’m = 180…190 оС. Addition of cold
air from outside was also used for
this purpose.
The last factor under conditions of
insufficient tightness of a furnace
chamber and coal-pulverizing
systems stipulated substantive
decrease of secondary air flow rate
and speed at burners outlet.
During performance tuning the
impact of the following condition
and design factors on boiler and
boiler equipment operation was
examined:
Tuning of pulverized coal degree
of fineness regulator (pulverizing
around 2.0%.
mill classifiers) enabled to
increase the level of mill steadyThe conducted examination,
state load by 10…15%, scale
performance tuning operations, lowup mill ventilation by ~ 5 %,
cost reparative measures and analysis
eliminate overgrinding of finished made it possible to develop technical
pulverized coal, and cut wear of
solutions for rehabilitation of boiler
milling parts;
and turbine equipment individual
units. The suggested activities were
Dismantling the neck-piece of
as follows:
a coal delivery pipe stub at the
pulverizing mill classifier output
Refurbishment of pulverizing mill
revealed possibility to increase
classifiers (To further improve mill
ventilation by 9…12 %;
ventilation up to the level required
for the unit to operate under higher
Enhancement of pulverizing
than rated load it is suggested to
systems operation in terms of
replace the existing layered PC
air-and-coal mixture and increase
flow dividers with centrifugal PC
in mill grinding capacity allowed
flow divider with a swirler);
us to eliminate addition of cold
air for unit operation (under
An air cross-flow fan shall be
Nel = 190…200 MW load and
used as an ID fan for cold gas
with average coal quality for fiverecirculation (see Fig. 1) in order
mill operation);
to supply gases to mill gas-intake
shafts This will improve furnace
Air cross-flow fan tests assessed
conditions due to decrease of
efficiency of its operation
hot air volume, which is used
under the existing pattern and
for temperature regulation
its potential to be used as an
downstream the pulverizing mills,
induced-draft fan for cold flue gas
refining speed mode of burner
recirculation;
operation and elimination of cold
Axial induced-draft fans showed
air addition;
that the main reason for ID fan-1
surging is
Figure 1 Gas recirculation diagram
difference in
characteristics
of gas duct
left and right
areas, and
resistance of a
regenerative air
heater No.1 is
twice as high
as that of RAH
No.2;
Re-arrangement
of mills
operation and
air conditions
enabled to
lower flue gas
temperature
by 6…10 оС
under loading
higher than
under operating
conditions.
Burn-out
parameters
enhanced:
heat loss with
unburned
carbon
decreased by
0.5…1.0 %,
boiler efficiency
increase for
tested operation
conditions
accounted for
[101]
energija
Application of undergrate blast
system due to more coarse
grinding fineness and increase of a
coal portion supplied to 1st burner
tier; replacement of a PC flow
divider;
Refurbishment of supply gas ducts
connected to ID fans in order to
make their operation in a parallel
run more stable;
Performing of arrangement and
repair measures for unit boiler
equipment, such as: adjustment of
a mill shut-down method with idle
run, replacement of ID impellers
without a shroud, cleaning or
replacement of RAH packing,
arrangement of steam temperature
control along the path on the
whole.
The following measures were
completed during repair project in
2007:
The neck-piece of a coal delivery
pipe stub at the pulverizing mill
classifier output was dismantled;
Air-and-coal mixture temperature
regulation pattern with the help of
cold gases was applied;
The undergrate blast system was
installed;
Gas ducts upstream ID fans intake
pipe were repaired.
Boiler performance tuning activities
carried out after boiler repairs
in 2008 showed increase in mill
efficiency by 15…20 %, rise of mill
grinding efficiency by 30…40 %
under the stable operation mode.
Application of recirculation gases
enabled elimination of cold air
addition and decrease in usage of hot
primary air for air-and-coal mixture
temperature regulation.
Application of the undergrate blast
system levelled an adverse impact of
more coarse grinding fineness. Boiler
efficiency ‘gross’ accounted for
84.1…85.2 %.
Repair and recovery works carried
out in 2007 and 2008 that included
replacement of guide vane flaps and
exchange of ID fan-1 impellers for
impellers without shrouds, allowed
us to stabilize unit load at 200…210
MW level. They also helped to
perform unit tests under increased
load in 2009.
Tested maximum boiler performance
accounted for 690…700 t/hr,
which was enough to raise power
unit efficiency to 218…220 MW.
Following the test results, the action
programme for all main unit systems
was developed (a boiler, a generator,
an automatic control system).
Implementation of this programme
will enable make a unit load stable at
210…215 MW. Next, in accordance
with the accepted comprehensive
approach, it is reasonable to test
equipment in its upgraded condition
and performance of major systems.
Based on the test output there will
be made a conclusion on maximum
stable unit output, which is possible
to achieve.
Boiler P-59 at 300 MW unit
Boiler P-59 (Pp-990-255) is designed
to fire low-grade coals from near
Moscow Qri = 10465 kJ/kg operating
together with a turbo unit K-300240. This is a straight-through
supercritical dry-bottom balanceddraft boiler of a T-type arrangement,
with a single reheat, single furnace.
The assumed switching to firing
brown coals of the Kansk-Achinsk
coal basin with physical and
chemical coal properties different
from designed ones (Qri = 15488…
18418 kJ/kg), along with the
necessity to provide NOx ≤ 350 mg/
nm3 nitrogen oxide concentration
under condition of more stringent
modern requirements to emissions
determined the main goal of boiler
reconstruction.
Average operational data on nitrogen
oxide emissions showed that NOx
generation amounted to 400…
450 mg/nm3 during examination of a
boiler when firing design coal.
The carried out examination of
boiler equipment allowed us to see
boiler condition in more details,
collect data required for analysis and
development of technical solutions
related to refurbishment.
Boiler geometry and firing system
peculiarities;
Data on heat reception of heating
surfaces, media flow rate and
temperatures in a gas, air and
water-steam circuits, air leaks in a
gas circuit;
Results of a boiler inspection
control tests (media parameters in
the circuit, mode and technical and
economic data, actual emission
rate).
Technical solutions selected for
boiler refurbishment based on
analysis performed by mathematical
simulated model (SigmaFlame
software). Analysis stages:
Develop the existing model of
boiler burners and simulation of a
[102]
boiler operation mode, adjustment
of a model and coal burning
kinetics to fully comply with test
results;
Develop a model for options of
burners repair and simulation of
boiler operation modes;
Optimize design and operation
mode parameters of main burners,
OFA nozzles, side draft and
undergrate blast;
Define optimum rehabilitation
option, describe and analyze all
design parameters.
Following the analysis results
main refurbishment solutions were
determined:
The existing open-type dry-bottom
furnace chamber was accepted to
be installed;
As Kansk-Achinsk basin coals are
very slagging , it was decided to
arrange burners in 3 tiers (unlike 2
tiers in accordance with the initial
design);
Direct flow PC burner of 1-3
tiers are installed in the opposed
arrangement on side furnace walls
with 12 burners in Tier 1 and
2, and 8 burners in Tier 3. Tier
1 of main burners is located at
elevation of 13.6 m, Tier 2 of main
burners is located at elevation of
17.0 m, Tier 3 of main burners
is located at elevation of 20.4 m.
All burners are arranged with
10 ° inclination in relation to a
horizontal plane;
PC and drying agent distribution
to burners is done via a centrifugal
PC flow divider, designed to
divide air-and-pulverized coal
mixture to four burners;
To reduce nitrogen oxide
formation in the furnace chamber
vertical staged combustion was
arranged: part of secondary air
(15…20% of amount theoretically
required) was supplied via OFA
nozzles and (10% of amount
theoretically required) undergrate
blast nozzles;
Undergrate blast nozzles are
installed 9 at a time on the
slopes of a dry-bottom hopper,
arranged opposite one another,
with intervening nozzle jets. This
enables elimination slagging of
dry-bottom hopper waterwalls and
ensure better conditions for postburning of the most coarse coal
particles that fall out of burner
jets, have not ignited and burn-out
in the main jet;
energija
Figure 2 Correlation of carbon oxide concentration (dry gases, α = 1.4, normal
cond.), mg/nm3, to temperature in the height of a furnace chamber , оC
Figure 3 Correlation of nitrogen oxide concentration (dry gases, α = 1.4, normal
cond.), mg/nm3, to oxygen in the height of a furnace chamber, %
Side draft nozzles are installed
at the level of main burners in
the maximum temperatures zone.
These nozzles supply secondary
air along furnace walls in amount
of 12% of theoretically required to
protect front and back waterwalls;
Recirculation gases are introduced
through the pulverized coal system
together with drying agent up
to 28…35 %. And this allows
us to reduce temperature within
the furnace chamber and level
temperature fields.
Analysis results for 100 % loaded
boiler are represented in Figures 2, 3
as diagrams of average values in the
section.
Simulation results are represented
in Figures 4…8 as temperature
fields, nitrogen oxide concentration
and heat transfer rate to furnace
waterwalls.
As simulation results showed, the
selected coal combustion method in
the transition to other fuels provides
necessary conditions for reliable
and cost-efficient boiler operation
along with minimum nitrogen oxide
emissions (NOх).
Boiler P-64 at 300 MW unit
in Ugljevik TPP
Straight-through dry-bottom T-type
boiler Pp-1000-255 (P-64-1)
installed in Ugljevik TPP was
designed to operate together with
steam turbine K-300-240-1 and
fire lignite with heating value
Qri = 8790…12140 kJ/kg. A 300 MW
power unit in Ugljevik TPP was put
online in 1985, then it was partially
modernized in 1987.
[103]
In 2005-2006 boiler performance
tuning and testing were carried out.
The main objectives of this work was
to more precisely assess technical
condition of the boiler, review its
operation diagram and collect initial
data for the development of solutions
for equipment modernization in order
to increase average load level of the
power unit, improve reliability and
cost-efficiency of its operation.
When performance tuning started,
power unit operation conditions
could be characterized as follows:
Operation period on loads 240…
250 MW lasted not longer than
40…45 days;
6…7 times per year the power
unit was shutdown in order to
completely clean heating surfaces,
mainly, in the convection shafts,
duration of cleaning period was
10…12 days;
Main mode of boiler and power
unit operation involved seven
mills (as a rule, with a middle mill
shutoff) without high pressure
heaters;
Set of tools for heating surfaces
cleaning was continuously
operating.
Shorter operation period was caused
by limited draft due to increased
economizer resistance. Increased
economizer resistance was caused
by the fact that inter-tube space
had been blocked with ash and slag
deposits from higher located heating
surfaces during cleaning process.
When developing measures and
trying out the effects of different
operation conditions on the
performance of the boiler it was
taken into account that more
intensive accumulation of ash on the
heating surfaces within convection
shafts had been caused by reduced
heating efficiency of surfaces of
furnace and platens due to increased
thickness of primary deposits on
the tubes that reduce efficiency
of radiation heat exchange and
connected with over-temperature
level in tilting chambers of the
boiler compared to the values
recommended for reliable boiler
operation. Occurrence and increase
of primary deposits in the process of
operation “heats” the furnace, leads
to increased temperature level in it,
facilitates slagging rate and makes
it possible for slagging to take place
on all heating surfaces of convection
shafts and heads of gas intake shafts.
For operation conditions of boiler
energija
[104]
energija
P-64 in Ugljevik TPP the situation
had become even worse due to
unfavourable characteristics of
mineral matter of the fuel.
Main operation conditions and
proven low-cost reconstruction
measures implemented on the stage
of equipment examination, which
allowed the operator to improve
the situation in terms of sustaining
continuous non-stop boiler operation
on the loads within 240…250 MW
included the following:
elimination (reduced share) of hot
air from regulation of air-and-fuel
mixture temperature;
prevailing supply of fuel into
lower furnace;
maximum use of recirculation
gases;
organization of secondary air
distribution to burner tiers close to
pulverized-coal distribution;
reconstruction of pulverizing fan
classifier to improve ventilation;
partial cleaning of furnace.
Based on these measures and taking
into account manufacturer’s knowhow related to improvement of
efficiency of individual boiler parts, a
program of measures was developed.
Its implementation included
several stages ensuring review and
adjustment of technical solutions of
every following stage.
Stage 1
mechanical cleaning of heating
surfaces of a combustion chamber;
replacement of installed water
sootblowers with Bergemann
equipment;
modernization of suction and
pressure lines of gas recirculation;
modernization of steam “gun”
blowing system;
complete screening of inlet area of
gas intake shafts.
Stage 2
replacement of burners and
increase of their number up to 48;
replacement of PC flow dividers,
swirlers, valves downstream
the pulverizing mill classifiers,
partial replacement of air ducts for
secondary air supply;
reconstruction of pulverizing mill
classifiers;
replacement of water plain-tube
economizer with a membrane
economizer;
modernization or replacement of
recirculation induced-draft fans.
Figure 9 Average flame temperature distribution along the furnace height
Stage 3
installation of system of integrated
heat exchangers in air line;
installation of undergrate blast
system;
installation of flame position
control system inside the furnace.
Thermal calculation results for boiler
and PC systems, as well as zone-byzone furnace calculation for initial
conditions and conditions after
implementation of reconstruction
stages for load of a 300 MW unit are
given in Figure 9.
Based on the calculation results,
implementation of reconstruction
measures will result in lower gas
temperature level within boiler
combustion chamber. It will make
it possible to increase boiler load
and duration of its operation
periods provided that acceptable
gas temperature level is maintained
in boiler combustion and tilting
chambers.
Calculation results for technical and
economic performance for each stage
are given in Table 1. The following
is assumed for all modes: α”t = 1.3,
Δαt = 0.09, Δαcs = 0.3.
In 2010, stage 1 of boiler equipment
reconstruction on a 300 MW power
unit in Ugljevik TPP was completed
including the following:
replacement of water plain-tube
economizer with a membrane
economizer;
replacement of recirculation
induced draft fans alongside with
increase of maximum available
flow of recirculation gases;
modernization of suction and
pressure lines of gas recirculation,
including supply of cold gases
into gas-intake shafts via new
channels eliminating hot air from
Table 1 Design values of technical and economic performance data for boiler
[105]
energija
there were no
boiler shutdowns
caused by limited
draft. Checking of
equipment showed
that intensity of
contamination of
convection shafts
had considerably
decreased as
compared to the
pre-reconstruction
period.
The influence
of operation
conditions on
boiler performance
was checked in
the course of
adjustments and
confirmed the
results obtained
earlier. Prevailing
supply of fuel to the
lower furnace and
maximum use of
recirculation gases
made it possible to
check the operation
of the power unit at a load close
to rated with relatively favourable
level of gas temperatures within the
furnace and tilting chamber.
Boiler efficiency testing
demonstrated gross efficiency in the
range of 84.3…85.1 % with unit
capacity 270…280 MW without HP
heater, and at maximum load with
HP heater it was ηboilergross = 83.8 %
(rrecflue gas = 0.14…0.17).
Performance-and-commissioning
tests and acceptance testing proved
that the obtained parameters of
water-steam circuit, flue gas path,
recirculation gas channel and firing
process correlate well with design
values.
Therefore, conclusion can be made
that calculations made for the next
stages of modernization and basic
assumptions contained in them are
correct. Further implementation
of reconstuction alongside with
repair and rehabilitation measures
and introduction of a large-scale
automated process control system
planned for the power plant will
lead to the declared result, that is
sustained continuous operation of
the power unit at a rated load with no
shotdowns for cleaning of convective
heating surfaces.
Figure 10 Distribution of gas temperatures within the
furnace. Data for 2005 and 2010
the system of air-and-fuel mixture
temperature regulation;
replacement of installed water
sootblowers with Bergemann
computer-aided automated
cleaning system;
installation of flame position
control system in the furnace.
In addition to it, manual and
sandblast cleaning of furnace
waterwalls was carried out in order
to remove primary ash deposit as
well as modernization of “gun”
blowing system and complete
overhaul of the boiler.
Taking into account that the
completed modernization was
undertaken with the purpose
of decreasing the level of gas
temperatures in the furnace chamber
and maintaining it at the required
level as well as prolongation of
non-stop operation of equipment,
economic performance data for this
option of reconstruction remain
almost unchanged (Table 1).
Operation period of the power
unit after boiler reconstruction is
characterized by enhanced average
level of electrical load up to 270…
275 MW through including HP
heater.
Maximum tested load amounted to
293 MW (see Fig.10)
During 5-month testing period
(October 2010 – February 2010)
Conclusion
Accumulated experience in the
development and implementation of
[106]
reconstruction measures in different
coal-fired power plants using fuel
of various ranks and quality which
are aimed at improving capacity,
cost-efficiency and environmental
performance of boiler equipment
using comprehensive approach
makes it possible to solve
complicated engineering tasks in the
course of modernization of existing
and designing of new power units.
References
1. Assessment of technical condition,
mode adjustment, startup and
commissioning testing of main and
auxiliary equipment of 210MW
power unit of Kostolac-A TPP.
Technical report, Novosibirsk,
2007.
2. Preliminary technical solutions for
refurbishment of separate parts of
boiler and turbine equipment of
210MW power unit of Kostolac-A
TPP. Novosibirsk, 2007.
3. Assessment of technical condition
of main and auxiliary equipment
of 210MW power unit st. No. 2 of
Kostolac-A TPP at increased load.
Technical report, Novosibirsk,
2009.
4. Technical and commercial
proposals for modernization of
boiler plant with boiler P-59.
Podolsk-Novosibirsk, 2010.
5. Results of performance tuning
and testing of boiler P-64 of
Ugljevik TPP. Technical report.
Novosibirsk, 2006.
6. Technical and commercial
proposals for modernization
of boiler plant with boiler
P-64-1 of Ugljevik TPP (Bosnia
and Herzegovina). PodolskNovosibirsk, 2006.
7. Results of performance tuning
and testing in order to optimize
operation conditions of main and
auxiliary equipment of boiler
P-64-1 (Pp-100-255) of 300 MW
power unit in Ugljevik TPP after
reconstruction stage 1. Technical
report. Novosibirsk, 2010.
energija
Goran Jakupović, Ninel Čukalevski
Institut Mihajlo Pupin, Beograd
Ljubiša Mihajlović, Zvezdan Karać, Nemanja Samardžić
JP EPS, Privredno društvo “Termoelektrane Nikola Tesla”, d.o.o. Obrenovac
Nikola Obradović, Mirela Ðurđević
JP Elektromreža Srbije
UDC: 621.311.22.004/.008
Postupak uvođenja
termoagregata TENT-a u
sistem sekundarne regulacije
frekvencije i snage razmene
1. Uvod
Automatsko upravljanje
proizvodnjom (AGC – Automatic
Generation Control), a posebno
njegova komponenta automatskog
upravljanja frekvencijom i snagom
razmene (LFC – Load Frequency
Control), ima vrlo važnu ulogu
u obezbeđenju kontinualnog i
pouzdanog rada povezanih
elektroenergetskih sistema. Stoga
je AGC esencijalna komponenta
EMS (Energy Management System)
sistema u dispečerskim centrima
elektroprivreda, odnosno operatora
prenosne mreže (TSO). Kontinualni
rad elektroenergetskog sistema
zahteva od operatora sistema da,
u realnom vremenu, obezbedi
stalni balans proizvodnje električne
energije sa zahtevima potrošnje.
Promene, odnosno odstupanja
proizvodnje od potrošnje se mogu
pratiti merenjem frekvencije sistema
i tokova snaga na interkonektivnim
dalekovodima. U izolovanom
sistemu povećana potrošnja će uticati
na pad frekvencije, a smanjena na
porast. Kod povezanih sistema deo
pada (povećanja) frekvencije je će
biti kompenzovan (neželjenom)
promenom tokova snaga na
interkonektivnim dalekovodima.
Obaveza je operatora prenosne mreže
da „balansira“ sistem održavajući
frekvenciju sistema i neto tokove
snaga razmene sto je bliže moguće
zadatim vrednostima. Ovaj
proces je poznat kao sekundarna
regulacija frekvencije i snage
razmene (LFC – Load Frequency
Control). LFC održava balans
između proizvodnje i potrošnje
unutar regulacionih pojedinačnih
oblasti. Više regulacionih
Sažetak
Za potrebe sekundarne (AGC/LFC) regulacije Elektroprivreda Srbije je
decenijama uspešno koristila isključivo hidroelektrane. Kako je sa jedne
strane, odziv hidroelektrana na regulacione zahteve sistema tipično
značajno brži od onog koji obezbeđuju termoelektrane, a njihovo uvođenje
u sekundarnu regulaciju značajno jednostavnije, nije se do skora javljala
značajnija potreba za uvođenjem termolektrana u sistem sekundarne
regulacije frekvencije i snage razmene EES Srbije. Međutim tokom godina se
pokazalo da postoje eksploatacione situacije u kojima regulacija, isključivo
sa hidro jedinicama, nije dovoljna. Primer za to je stanje visokog dotoka
kada hidroelektrane rade na maksimumu, što za posledicu ima nedostatak
regulacione rezerve. Značajnu prepreku za realizaciju nevedene regulacije
u TE, kroz dugi niz godina, je stvarala i činjenica da termo blokovi nisu bili
opremljeni savremenim uređajima za upravljanje (DCS tipa) koji bi ostvarili
i funkcije tzv. koordinisanog upravljanja blokom.
Sa druge strane, kao motivacija se pojavljuje i nezanemarljiv iznos prihoda
koji je moguće ostvariti u TE učešćem u regulaciji i obezbeđenju dopunskih
servisa neophodnih operatoru sistema (EMS).
Kao posledica nevedenog pojavio se i zahtev za uvođenjem neke od
termoelektrana u regulaciju. Kako je u TENT A prethodnih godina izvšrena
modernizacija lokalnih upravljačkih (SCADA/DCS) sistema na svim
blokovima, čime je obezbeđena potrebna lokalna hardverska i softverska
podrška za uvođenje TENT A u sekundarnu regulaciju, moglo se pristupiti
realizaciji navedenog sistema, u cilju zadovoljenja postavljenog zahteva.
Sam proces uvođenja termoblokova TENT A u sekundarnu regulaciju aktivne
snage (LFC) je tema ovog rada. U njemu je prvo opisana hijerarhija i
organizacija sistema sekundarene regulacije u Srbiji. Zatim je dat prikaz
organizacije SCADA/DCS sistema na samoj elektrani, odnosno njegovih
delova relevantnih za rad sekundarne regulacija. Ukratko je opisan postupak
testiranja rada bloka A4 TENT A za potrebe uvođenja u sekundarnu
regulaciju kao i dobijeni rezultati. Na kraju su dati uočeni problemi i
prikazani trenutni planovi za dalje korišćenje TENT A u sekundarnoj
regulaciji.
Ključne reči: AGC, LFC, SCADA, DCS.
oblasti je međusobno povezano
interkonektivnim dalekovodima,
pri čemu je svaka oblast zadužena
za održavanje frekvencije sistema
i snaga razmene sa susednim
oblastima. Sekundarna regulacija
frekvencije i snage razmene se vrši
[107]
promenom proizvodnje aktivne
snage dela elektrana koje učestvuju u
sekundarnoj regulaciji (regulacione
elektrane).
Standardni AGC/LFC algoritmi vrše
minimizaciju tzv. regulacione greške
oblasti (ACE – Area Control Error).
energija
Unutar svak regulacione oblasti
je neophodno da se kontinualno
regulaciona greška svodi na nultu
vrednost. Standardni izrazi za
regulacionu grešku oblasti su dati
izrazima (1):
UCPTE interkonekcijom. Koncep
sekundarne regulacije u bivšoj
Jugoslaviji je razvijen u saradnji sa
Natanom Konom (Nathan Cohn)
pionirom sekundarne regulacije u
SAD. Sistem sekundarne regulacije
U (1) je f0 is planirana frekvencija
sistema (50 Hz) , f1 izmerena
frekvencija, P0 je planirana razmena,
a P1 is izmerena neto razmena snage
preko interkonektivnih dalekovoda.
Kako LFC niti ima zadatak,
niti je u stanju da prati brze
promene potrošnje, već samo
sporopromenljivu komponentu
regulaciona greška, izračunata prema
(1) se filtirira NF filtrom prvog reda,
datim jednačinom (2):
je bio hijerarhijski organizovan
sa centralnim regulatorom za celu
Jugoslaviju i po jednim regulatorom
za svaku republiku. Prvi sistem
sekundarne regulacije u Srbiji je bio
zasnovan na analognom računarskom
sistemu proizvedenom od strane
firme Leeds & Northrop.
Od samih početaka teret sekundarne
regulacije je bio na hidro
jedinicama. Samo jedna termo
jedinica u Sloveniji je učestvovala u
sekundarnoj regulaciji. U Srbiji su
samo hidro jedinice učestvovale u
sekundarnoj regulaciji. Uzimajući
u obzir kapacitet i geografsku
raspodelu tih jedinica sve potrebe
za sekundarnom rezervom su bile
zadovoljene u potpunosti. Problemi
su nastajali retko u periodima visoke
vode ili suše.
Tokom 2009. godine započeo je
proces revitalizacije HE Đerdap 1 i
HE Bajina Bašta skoro istovremeno.
Pošto ove dve elektrane čine osnovu
sekundarne regulacije u Srbij, a broj
jedinica dostupnih za sekundarnu
regulaciju je tokom procesa
revitalizacije smanjen, problemi sa
obezbeđenjem regulacione rezerve su
vrlo verovatni tokom perioda visoke
vode. Logično rešenje je uvođenje u
sekundarnu regulaciju neke od termo
jedinica.
U Srbiji je za sekundarnu regulaciju
zadužen operator prenosne mreže,
odnosno JP Elektromreže Srbije
(u daljem tekstu EMS). Srpski
elektoroenergetski sistem je
deo UCTE/ENTSO-E SMM
(Serbia, Macedonia, Montenegro)
regulacionog bloka, čiji je
koordinator EMS. To značu
da je EMS nadležana za dva
hijerarhijska nivoa sekundarne
regulacije, nivo regulacionog bloka
i lokalnu sekundarnu regulaciju
elektroenergetskog sistema Srbije.
Na nivou regulaciong SMM bloka
se vrši proračun regulacione greške
bloka i svih članica bloka, kao i
proračuni vezani za penalizacije
i plaćanja vezan za regulaciju.
ACEF (k)=α ACEF (k-1)+(1-α )
ACE(k)
(2)
Filtrirana regulaciona greška oblasti
se dovodi na ulaz PI regulatora. Izlaz
PI regulatora je označen sa ACEPI.
Ova vrednost se koristi za proračun
regulacionih grešaka jedinica (uce),
prema izrazu (3):
(3)
U jednačini (3) PBi označava baznu,
a PGi stvarnu (izmerenu) aktivne
snagu i-te regulacione jedinice, a
kuci označava koeficijent učešća u
regulaciji jedinice.
Regulaciona greška jedinice se može
iskoristiti za generisanje regulacionih
impulsa više/niže ili biti poslata kao
signal greške lokalnom regulatoru
jedinice (elektrane). Kada se upravlja
pomoću regulacionih impulsa, glavni
uslov za slanje impulsa jedinici
je da regulaciona greška jedinice
(ucei) i regulaciona greška oblasti
(ACE) imaju isti znak (permisivno
upravljanje) i da je regulaciona
greška oblasti veća od podesive
minimalne vrednosti.
2. Sekundarna regulacija frekvencije
i aktivne snage u Srbiji
Sekundarna regulacija u
Elektroprivredi Srbije ima dugu
istoriju. Sa uvođenjem sistema
sekundarne regulacije je započeto
70-ih godina prošlog veka u
sklopu priprema za povezivanje
elektroenergetskog sistema SFRJ sa
[108]
Na nivou bloka se ne vrši
direktno upravljanje regulacionim
elektranama već se regulacione
greške i drugi podaci u realnom
vremenu prosleđuju podređenim
nacionalnim dispečerskim centrima
članica bloka, čiji sekundarni
regulatori upravljaju svojim
regulacionim jedinicam na bazi
regulacionih grešaka dobijenih od
regulatora bloka.
U nacionalnom dispečerskom centru
(NDC) EMS su, pored sistema za
koordinaciju sekundarne regulacije
SMM bloka, instalirana dva sistema
sekundarne (AGC) regulacije
namenjena upravljanju EES Srbije.
Glavni AGC sistem je eterrageneration (poznat i kao RTGEN)
instaliran u sklopu AREVA e-terra
SCADA/EMS sistema, koji je u
upotrebi od 2007. godine. Rezervni
sistem je IMP AGC 5.0 sistem koji
radi u sprezi sa VIEW 6000 SCADA
sistemom (u sklopu ovog sistema
radi i sekundarni AGC regulator
SMM bloka). Ovaj sistem je, u
različitim, postepeno unapređivanim
verzijama, u upotrebi od 1996.
godine.
Oba pomenuta sistema su
osposobljena za rad sa termo
jedinicama u regulaciji, mada ta
dva AGC sistem koriste algoritme
koji se razlikuju po pitanju pristupa
regulaciji sa termo jedinicama.
IMP AGC 5.0 činjenicu da su
termo jedinice tipično sporije u
hidro jedinica uzima u obzir tako
što za termo jedinice koristi duži
regulacioni ciklus (tipično 30 sec)
nego za termo jedinice (tipično 4
sec). Regulaciona greška ACE se
deli na dva dela od kojih se jedan
deo dodeljuje termo, a drugi hidro
jedinicama na bazi podesivih
koeficijenata participacije. U Areva
eterra-generation sistemu nema
separacije regulacije na hidro i termo
jedinice, već se dinamika jedinica
uzima u obzir modelovanjem
odziva u sklopu regulacionog
algoritma. Za modelovanje odziva
je zadužen tzv. “regulator elektrane“
(plant controller) čiji se parametri
eksperimentalno podešavaju za
svaku regulacionu jedinicu. U
cilju optimalnog podešavanja
rada „regulatora elektrane“ bilo
je potrebno izvršiti kalibraciju i
podešavanja opisana u sekciji 4.
ovog rada.
Važno je napomenuti da, mada su
oba AGC sistema i regulacione
elektrane, u stanju da vrše regulaciju
na bazi poslatih postavnih vrednosti,
energija
se upravljanje zasniva na primeni
regulacionih impulsa više/niže fiksne
dužine.
3. Lokalni upravljački
sistem (SCADA/DCS)
u TE Nikola Tesla A
Globalna struktura lokalnog
upravljačkog sistema u TE “Nikola
Tesla A” je prikazana na slici 1.
Kao što se može videti na slici,
sva komunikacija sa NDC EMS se
ostvaruje preko jednog RTU (RTU
AT32). Upravljački zahtevi poslati iz
NDC se distribiuiraju SCADA/DCS
sistemima odgovarajućih jedinica,
gde se impulsi više/niže konvertuju u
odgovarajuće inkremente/dekremente
referenci aktivnih snaga agregata.
Regulacioni zahtev zatim izvršavaju
lokalni koordinisani regulatori koji
uzimaju u obzir sve relevantne
procesne varijable (pritisak pare,
željenu i stvarnu aktivnu snagu, itd).
4. Testiranje odziva jedinica
i kalibracija regulacionih
impulsa
Podešavanje AGC regulatora se
vrši posmatranjem odziva jedinica
i sistema na AGC komande i
modifikovanjem parametara u cilju
optimizacije performasi. U sklopu
Areva eterra-generation AGC
sistema procedura podešavanja se
sastoji od sledeća 4 koraka ili faze:
• Verifikacije merenja i upravljačkih
signala
• Testiranja odziva jedinica
• Podešavanja parametara
„regulatora elektrane“ (plant
controller)
• Podešavanje globalnih paramatera
AGC-a na nivou regulacione
oblasti.
Cilj podešavanja globalnih
parametara AGC-a je analiza
ukupnih upravljačkih akcija
izvršenih od strane AGC sistema u
različitima uslovima, radi utvrđivanja
da li su sveukupne upravljačke akcije
adekvatne u svim uslovima. Ovo
podešavanje je originalno izvršeno
tokom instalacije i prijema Areva
SCADA/EMS sistema, ali samo sa
hidro jedinicama koje su tada jedine
bile dostupne za potrebe sekundarne
regulacije. Ova podešavanja će biti
ponovljena kada se završe ostala
podešavanja za sve 4 jedinice (A3 –
A6) TE Nikola Tesla A predviđene
za uvođenje u sistem sekundarne
regulacije i te jedinice budu uvedene
u sistem upravljanja u zatvorenoj
povratnoj sprezi.
Verifikacija merenja i upravljačkih
signala je izvršena pomoću direktne
telefonske veze sa osobljem na
elektrani. Merenja prikazana na
SCADA displejima u NDC EMS
su upoređena sa odgovarajućim
vrednostima zabeleženim u lokalu
na elektrani. Relevantna merenj i
statusi koji se akviziraju na elektrani
uključuju sledeće:
Slika 1 Uprošćeni prikaz strukture lokalnog upravljačkog sistema TE Nikola Tesla A
[109]
• Merenja aktivne snage generatora
u MW
• Merenja aktivne snage na VN
strani blok transformatora u MW
• Indikacija da je jedinica uključena
u sekundarnu regulaciju
• Vrednost maksimalnog gradijenta
jedinice u MW/min
• Lokalno izračunata postavna
vrednost jedinice (setpoint) u MW
Upravljanja (regulacioni impulsi
više/niže) su ručno zadavana iz
NDC EMS-a, a rezltujuće akcije
na daljinskim stanicama (RTU)
elektrane su saopštavana od strane
osoblja elektrane. Na ovaj način je
provereno da li stiže ispravan broj
impulsa, da li su pravog smera i
trajanja.
Testiranje odziva jedinice se
sprovodi u otvorenoj, ručnim
slanjem upravljačkih signala i zatim
beleženjem odziva jedinice. Za
jedinice koje se upravljaju impulsima
više/niže u ovoj fazi se standardno
određuju sledeći parametri:
• Kalibracija impulsa- koristi se za
utvrđivanje koja inkrementalna
promena aktivne snage odgovara
poslatom impulsu.
• Maksimalna i minimalna dužina
impulsa. U slučaju TE Nikola
Tesla A se koriste impulsi fiksnog
trajanja od 500 msec, pa su ove
vrednosti bile unapred zadate.
• Kašnjenje odziva. Ovaj parametar
definiše očekivano kašnjenje u
odzivu jedinice posle izdatog
impulsa.
Ovaj test je sproveden slanjem
nekoliko serija impulsa više/niže
(svi impulsi u nizu moraju biti
istog smera) i posmatranjem odziva
jedinice na SCADA displejima.
Excel spreadsheet (videti sliku 2. za
primer sa rezultatima snimljenim
tokom testiranja TENT A4) je
korišćen za beleženje podataka za
svaki test (niz poslatih impulsa). Na
bazi poslatih impulsa, zabeležene
početne snage, početnog vremena,
konačne snage, trenutka kada je
jedinica dostigla konačnu snagu,
kao i trenutka kada je jedinica
dostigla priblizno 0.63 konačne
vrednosti snage su određeni navedeni
parametri. U trenutku pisanja
ovog rada testiranja su završena
samo za blok 4 TE Nikola Tesla
A i dobijeni su sledeći rezultati:
efektivna promena snage (merenja
na VN strani blok transformatora)
je 0,91 MW po 500 ms impulsu, a
procenjeno kašnjenje odziva je 352
sekunde.
energija
Slika 2 Excel worksheet koji se koristi za kalibraciju regulacionih impulsa
Podešavanja parametara „regulatora
elektrane“ (plant controller) se
sprovodi u zatvorenoj sprezi
ručnim zadavanjem željene snage
regulacione jedinice, na koju je
automatski navodi „regulator
elektrane“ i posmatranjem
odgovoarajućeg odziva. Eksperiment
se ponavlja više puta i pri tome se
podešavaju različiti parametri. Cilj
ovih podešavanja je dobijanje što je
moguće bržeg odziva jedinice, bez
značajnijih preskoka ili oscilatornog
odziva. Parametri su uspešno
podešeni, uz ograničenje da je zbog
dosta konzervativnog podešenja
maksimalnog gradijenta promene
aktivne snage na lokalnom regulatoru
Slika 3 Primer odziva regulacione jedinice na niz regulacionih impulsa
bloka dobijen sporiji odziv.
Generalno zabeleženi odziv jedinice
je bio zadovoljavajući. Lokalna
regulacija bloka A4 (koordinisano
upravljanje) je radila dobro i blok je
uvek doveden do željene vrednosti
aktivne snage. Primer odziva jedinice
na niz impulsa je prikazan na slici
3. Glavni problem koji je se pojavio
tokom testiranja je nedostupnost
jedinice u situacijama kada je
raspolozivi ugalj lošeg kvaliteta i
kada je jedinica posledično radila
ispod donjeg limita za upotrebu
u sekundarnoj regulaciji. Takve
situacije su moguće u svakodnevnom
radu i treba ih uzeti u obzir kod
planiranja regulacione rezerve.
5. Zaključci
Prvi testovi sa blokom A4 TE
„Nikola Tesla A“ u cilju uvođenja u
sekundarnu regulaciju aktivne snage
dali zadovoljavajuće rezultate. Mada
su testovi pokazali da je ta termo
jedinica očekivano značajno sporija
u odzivu od hidro jedinica koje
se trenutno koriste u sekundarnoj
regulaciji, pokazalo je se da je A4
svejedno potpuno sposobna za rad
u sekundarnoj (AGC) regulaciji.
Naredni koraci su testiranje i
podešavanje preostalih jedinica TE
„Nikola Tesla A“ predviđenih za
rad u sekundarnoj regulaciji (A3,
A5 i A6), kao i njihovo testiranje u
zajedničkom radu.
[110]
energija
Takođe, u trenutnku pisanja ovog
rada, predstoji uključenje bloka A4
u probni rad sekundarnoj regulaciji
zajedno sa hidro jedinicama.
Tokom probnog rada će biti praćene
performanse jedinice i biti izvršena
ponovna podešavanja parametara
ako se za tim ukaže potreba. Očekuje
se da ako sve 4 jedinice budu
korištene istovremeno u regulaciji
da će sveukupne performanse,
odnosno brzina odziva elektrane,
biti približnije onima kod hidro
jedinica. Brži odziv se može dobiti i
manje konzervativnim podešavanjem
gradijenta aktivne snage u
lokalnom regulatoru bloka. Ovaj
parametar je trenutno podešen dosta
konzervativno, na stranu sigurnosti.
Literatura
[1] Jakupović Goran,
Čukalevski Ninel, Obradović
Nikola, Đurđević Mirela,
Implementation and Testing of
Automatic Generation Control
Software Package for Serbian
Electric Power
System,
CIGRE Black-Sea El-Net
Regional Meeting, Suceava,
Romania, 10-14 June, 2001.
[2] Goran Jakupović, Ninel
Čukalevski, Nikola
Obradović, FREQUENCY
PERFORMANCE
MONITORING AND
ANALYSIS IT SUBSYSTEM
FOR A TSO’s CONTROL
CENTRE- Architecture and
initial experience with its use,
DEMSEE 2007, International
Workshop on
Deregulated Electricity Market
Issues in South-Eastern Europe,
Dogus University, Istanbul,
Turkey, September 19-20, 2007
[3] Goran Jakupović, Ninel
Čukalevski, Jelena Car,
Application of Fuzzy Logic
Controller for
Electric
Power System Load Frequency
Control , EUROFUSE, June 1518, 2005 Belgrade, Serbia
[4] Goran Jakupović, Ninel
Čukalevski, Nikola Obradović,
Ismar Sinanović, Development
and
Implementation of
Control Block Operator function
for a SMM Control Block,
DEMSEE 2008, International
Conference on Deregulated
Electricity Market Issues in
South-Eastern
Europe,
September 22-23, 2008 Nicosia,
Cyprus
[5] Goran Jakupović, Nikola
Obradović, Ninel Čukalevski,
Ismar Sinanović, The First
Operational Experiences with
the New Load Frequency
Control System Developed for
SMM
Control Block,
DEMSEE 2009, International
Conference on Deregulated
Electricity Market Issues
in South-Eastern Europe,
September 17-18, 2009,
Belgrade, Serbia
[6] UCTE Operation
Handbook - Policy 1: LoadFrequency Control and
Performance,
UCTE
Operation Handbook, rev. 2.2
level E, July 2004
[7] UCTE Operation Handbook –
Appendix 1 - Load-Frequency
Control and Performance,
UCTE Operation Handbook,
rev. 1.9 level E, June 2004.
[8] e-terrageneration Operator’s
Guide, AREVA T&D Energy
Automation & Information
Corporation, September 2004
[9] e-terrageneration Programmer/
Analyst Guide, AREVA
T&D Energy Automation
& Information Corporation,
September 2004
[10] e-terrageneration Software
Maintenance Guide, AREVA
T&D Energy Automation
& Information Corporation,
September 2004
[111]
energija
Zdravko N. Milovanović, Darko Knežević, Aleksandar
Milašinović, Jovan Škundrić
Univerzitet u Banjoj Luci, Mašinski fakultet Banja Luka
Dragan Jeremić
RiTE Gacko, Gacko
Momir Samardžić
RiTE Ugljevik, Ugljevik
Svetlana Dumonjić-Milovanović
Partner inženjering Banja Luka
UDC: 621.311 : 621.317.38.004
Problemi eksploatacije
termoenergetskih postrojenja
(TEP)
Sažetak
Obezbjeđenje kontinuirane proizvodnje električne energije, uz što povoljnije ekonomske rezultate u količinama
determinisanim dispečerskim dijagramom opterećenja zahtijeva, pored ostvarenja racionalnih, sigurnih i pouzdanih
radnih režima korišćenjem sistema automatizacije upravljanja i regulisanja rada prioritetne opreme na TEP, i
ostvarenje potrebnog nivoa održavanja (pregledi i remonti) pojedine opreme i postrojenja i komunikacije između
njih (cjevovodi pare, vode, električne veze i sl.), mehanizovanje teških poslova i stalno usavršavanje (modernizacija)
eksploatacije - ima za rezultat ostvarenje potrebnih ušteda goriva i smanjenje gubitaka u procesu proizvodnje
potrebnog oblika energije. Naravno, da bi se ovo obezbijedilo neophodno je postojanje dobre organizacione šeme
u okviru TEP, dobre obučenosti radnog osoblja, uz sprovođenje sistemskih mjera na njihovoj daljoj obučenosti i
rad u dobro organizovanom elektroenergetskom sistemu (EES). Pri tome, sistem i eksploatacija TEP mora biti u
potpunosti na fonu važećih zakonskih rješenja u oblasti zaštite na radu, zaštite od požara, kao i zaštite životne
sredine. Polazeći od osnovnog cilja eksploatacije TEP u formi zadovoljenja potreba potrošača uz maksimalnu dobit
od prodaje energije, uz uvažavanje zakonom definisanih uslova vezanih za sigurnost, pouzdanost i kvalitet, sve
funkcije eksploatacije mogu se posmatrati u okviru pripreme pogona (operativno planiranje u okviru godišnjeg,
kvartalnog, mjesečnog, sedmičnog i dnevnog planiranja), upravljanja radom TEP u okviru EES tokom realnog
veremena, kao i analize realizovanog pogona. Donošenje upravljačkih odluka tokom eksploatacije TEP, s obzirom
na ulogu nezavisnog operatera sistema, podrazumijeva njihovo izvršavanje, korišćenjem određenih funkcija, kao što
su upravljačke funkcije (automatsko sprovođenje, u sistemima sa zatvorenom povratnom spregom u realnom radnom
vremenu, gdje operatori samo nadgledaju i kontrolišu rad automata, uz povremeno podešavanje parametara i ulaznih
naredbi za realizaciju upravljačkih odluka), zatim analitičke funkcije (sprovođenje bez zatvorene povratne sprege,
sa korišćenjem rezultata prethodnih proračuna), kao i studijske funkcije eksploatacije (sa detaljnim proučavanjima i
predviđanjima budućeg i nalizu ostvarenog pogona sistema TEP).
Ključne riječi: termoenergetsko postrojenje, problemi eksploatacije, priprema pogona, upravljanje radom, analiza
realizovanog pogona, korektivne mjere
Problems Issued by Thermoenergetic Plant (TEP) Exploitation
Providing with continued electrical energy under very favourable economical results in quantities determined by
a dispatcher’s load diagram demands, beside the realization of rational, secure and reliable working regime using
the automatization system of control and regulation of priority equipment functioning on the TEP, as well as the
realization of a needed maintaining level (checking up and repairs) of particular equipment and facilities and
communications between them (the steam pipe lines, water, electrical connections etc.), mechanization of hard works
and permanent improving (modernization) of exploitation - results in with the realization of necessary fuel savings
and deficit decrease in the production process of the required energy form. Certainly, to provide the above mentioned,
it is necessary that a good organization scheme exist in the framework of the TEP, to have the working staff well
trained, that the systemic standards be implemented regarding their further education and the functioning in the good
organized electrical power system (EPS). In this connection, the TEP system and exploitation has to be absolutely
in compliance with valid lawful solutions in the field of safety at work, fire prevention and environmental protection.
Starting from the basic TEP exploitation objective in a form of meeting the users’ needs with maximum profit from
energy sale in compliance with the conditions set by law relating to the safety, reliability and quality, all exploitation
functions can be observed in the framework of the preparation of the plants (operational planning within the annual,
quarterly, monthly and daily planning, the functioning control of the TEP within the EPS in the course of real time,
as well as the analysis of created plant. The issuing of the operating decisions in the course of the TEP exploitation,
with regard to the independent system operator, implies their implementation by using particular functions, such
as the operating functions (automatic conducting, in systems with closed feed-back in real working time, where
[112]
energija
operators just supervise and control the automatic device functioning, adjusting at intervals the parameters and the
incoming commands for the realization of the operating decisions), then the analytic functions (conducting without
closed feed-back, using the results of previous calculations), as well as the study exploitation functions (with detailed
investigation and envisaging of the future and the analysis of realized TEP system facilities).
Key words: thermoenergetic plant, exploitation problems, plant preparation, operation control, analysis of created
plant, corrective measures
1. Uvod
Obezbjeđenje kontinuirane
proizvodnje električne energije, uz
što povoljnije ekonomske rezultate
i u količinama determinisanim
dispečerskim dijagramom
oprterećenja zahtijeva, pored
ostvarenja racionalnih, sigurnih i
pouzdanih radnih režima korišćenjem
sistema automatizacije upravljanja i
regulisanja rada prioritetne opreme
na TEP, uz ostvarenje potrebnog
nivoa održavanja (pregledi i remonti)
pojedine opreme i postrojenja
i komunikacije između njih
(cjevovodi pare, vode, električne
veze i sl.), zahtijeva pored ostalog
i mehanizovanje teških poslova i
stalno usavršavanje (modernizaciju)
procesa eksploatacije, uz ostvarenje
potrebnih ušteda goriva i smanjenje
gubitaka u procesu proizvodnje
zahtijevanog oblika korisne energije.
Naravno, da bi se ovaj zadatak u
potpunosti realizovao neophodna
je dobra organizaciona šema u
okviru TEP, dobra obučenost radnog
osoblja, kao i sprovođenje sistemskih
mjera na njihovoj daljoj obučenosti
i rad u dobro organizovanom EES.
Pri tome, sistem i eksploatacija
TEP mora biti u potpunosti na fonu
važećih zakonskih rješenja u oblasti
zaštite na radu, zaštite od požara, kao
i zaštite životne sredine. Sve funkcije
eksploatacije mogu se posmatrati u
okviru pripreme pogona (operativno
planiranje u okviru godišnjeg,
kvartalnog, mjesečnog, sedmičnog
i dnevnog planiranja), upravljanja
radom TEP u okviru EES tokom
realnog veremena, kao i analize
realizovanog (ostvarenog) pogona.
Donošenje upravljačkih odluka
tokom eksploatacije TEP, s obzirom
na ulogu nezavisnog operatora
sistema, podrazumijeva njihovo
izvršavanje korišćenjem određenih
funkcija, kao što su upravljačke
funkcije (automatsko sprovođenje, u
sistemima sa zatvorenom povratnom
spregom u realnom radnom vremenu,
gdje operatori samo nadgledaju
i kontrolišu rad automata, uz
povremeno podešavanje parametara
i ulaznih naredbi za realizaciju
upravljačkih odluka), zatim
analitičke funkcije (sprovođenje
bez zatvorene povratne sprege, sa
korišćenjem rezultata prethodnih
proračuna), kao i studijske funkcije
eksploatacije (sa detaljnim
proučavanjima i predviđanjima
budućeg i analizu ostvarenog pogona
sistema TEP).
2. Funkcije eksplotacije TEP
Centar za upravljanje vertikalno
organizovanih elektroprivrednih
preduzeća predstavlja sistemski
centar upravljanja (SCU), sa
sistemom upravljanja električnom
energijom (EMS) na nivou
proizvodnje i prenosa, mrežnim
centrima upravljanja (MCU) sa
funkcijom upravljanja prenosnom
mrežom, distributivnim centrima
upravljanja (DCU) i centrima
upravljanja (velikih) potrošača
(CUP), sa sistemom upravljanja
distributivnom mrežom (DMS)
i potrošnjom (DSM). U slučaju
deregulisanih sistema, kao
posebna institucija pojavljuje
se nezavisni operator sistema
(ISO) ili operater prenosnog
sistema (TSO/TRANSCO), koji
preuzimaju sistemske funkcije
koordinacije proizvodnje (dispečing)
i eksploatacije prenosne mreže.
Osim ovog, proizvodna preduzeća
(GENCO, NUG, IPP) mogu imati
sopstvene centre za upravljanje
nezavisnim cjelinama podsistema
proizvodnje, uz pojavljivanje u formi
nezavisne institucije i konkurentnog
tržišta energije, na kome se obavljaju
sve transakcije između prodavaca
energije ili njihovih zastupnika i
kupaca (distribucija, kvalifikovani
potrošači) ili njihovih zastupnika, uz
pojavu novih učesnika, kao što su
operatori tržišta (MO) i posrednici u
trgovini (brokeri, dileri, trgovci i sl.).
2.1. Funkcije pripreme pogona
(operativno planiranje)
Funkcije eksploatacije TEP u
okviru posmatranog realnog
vremena posmatraju se u godišnjem
(8760/8784 radnih sati), mjesečnim,
sedmičnim ili dnevnim ciklusima, pri
čemu obuhvataju aktivnosti opisane
za SCU, ISI, TSO/TRANSCO,
[113]
tabela 1.
2.2. Funkcije upravljanjem TEP u
realnom vremenu
Proces odlučivanja o izvršenju
osnovnih i dodatnih grupa akcija
u okviru EES u realnom vremenu
realizuje se na bazi dobijenih
informacija o radu EES, kao izlaznih
parametara sprovedene analize
u realnom vremenu odlučivanja.
Pri tome, grupa osnovnih akcija
obuhvata direktne upravljačke
funkcije na TEP odnosno EES u
cjelini tokom realnog vremena,
dok grupa dodatnih funkcija
zahtijeva paralelno sprovođenje
potrebnih proračuna, uz korišćenja
odgovarajućih simulacionih modela
EES i pratećih ekspertnih sistema,
tabela 2.
2.3. Analiza i kontrola ostvarenog
stanja TEP
Analiza i kontrola ostvarenog stanja
TEP se prati u zavisnosti od načina
organizacije EES - vertikalno
integrisane organizacije EES ili
tržišno deregulisan EES. Najvažnije
aktivnosti u skupu razmatranih
funkcija kod analize i kontrole stanja
obuhvataju, pored obračuna razmjene
tj. kupovine i prodaje električne
energije, i obračun utrošaka i
izdataka za osnovno i pomoćna
goriva, izradu periodičnih izvještaja,
kao i analizu otkaza i havarijskih
stanja u proteklom periodu rada
sistema (primjer TE Ugljevik, tabela
3), uz analizu preduzetih aktivnosti
i performansi od strane operatora
sistema i pogonskog osoblja na TEP.
Pri tome treba razlikovati dvije
grupe zastoja na TEP - zastoje usljed
otkaza, koji mogu biti posljedica
nestručne eksploatacije, održavanja
ili su pak konstruktivne greške
(svaki od ovih uzroka ima posebni,
različiti scenario eliminisanja
i tako da uzročnici moraju biti
rangirani i obrazloženi do najsitnijh
detalja, da bi procedure optimalne
eksploatacije i održavanja mogle biti
urađene) i zastoje usljed čišćenja
bloka, koji su nedvosmisleno
posljedica konstruktivne greške u
smislu nedovoljne prilagođenosti
energija
Tabela 1 Prikaz funkcija operativnog planiranja (pripreme pogona) u funkciji od posmatranog vremena
kotla karakteristikama uglja
koji sagorijeva. Ove dvije grupe
uzročnika nepredviđenih zastoja
moraju biti pravilno tretirani, da
bi se optimizacija eksploatacije i
održavanja uopšte mogla ostvariti,
sa aspekta podizanja konkurentnosti
Tabela 2
postrojenja. Neki autori izdvajaju
određene analitičke funkcije
pripreme pogona i proširenog
realnog vremena po značaju, koje
najčešće obuhvataju, [1 ÷ 4]: prognozu
potrošnje, izradu plana remonta i
održavanja (Maintenance Scheduling
- MS), izradu plana nabavki i
predračun troškova goriva, proračuni
rezervi proizvodnih kapaciteta,
izradu elektroenergetskih bilansa,
izradu plana angažovanja TEP (Unit
Scheduling - US), izradu plana
stavljanja u pogon i zaustavljanja
Prikaz funkcija upravljanja sistemom TEP odnosno EES u cjelini u realnom vremenu
[114]
energija
TEP (Unit Commitment - UC),
statičku estimataciju stanja, analizu
pouzdanosti i sigurnosti pogona,
uz procjenu i upravljanje rizikom,
ekonomski dispečing aktivnih snaga
i izradu optimalnog plana napona i
reaktivnih snaga.
2.4. Optimalno upravljanje
pokazateljima
konkurentnosti energetskih
postrojenja (uvođenje Asset
Management-a na najvišem
nivou u okviru TEP)
Često se u okviru optimizacije
eksploatacije TEP dodaju i
sve prisutnije aktivnosti na
uvođenju optimalnog upravljanja
pokazateljima konkurentnosti
energetskih postrojenja (uvođenje
Asset Management-a na najvišem
nivou u okviru TEP), [5,6,8]
. Aktivnosti na povećanju
konkurentnosti energetskih i
procesnih postrojenja zasnivaju se
na definiciji “Asset Management-a”,
tj. definiciji aktivnosti) kao
sistematskog procesa održavanja,
upravljanja, dograđivanja
(rekonstrukcije i modernizacije)
i eksploatacije postrojenja na
optimalno konkurentan način
(Cost-effective), [7]. S obzirom
da uspješnost bilo kog načina
upravljanja, zavisi od uspješnosti
upravljanja rizicima (tehničkom,
ekonomskim i poslovnim), koji
se javljaju tokom poslovanja,
osnovni cilj je definisanje programa
aktivnosti na TEP, čiji su vodeći
principi i elementi dati u okviru
tabele 3.
Aktivnosti na povećanju i
upravljanju konkurentnosti
energetskih i procesnih postrojenja
imaju za zadatak umanjenje stepena
neodređenosti u kvantifikovanju
i kvalifikovanju parametara koji
određuju konkurentnost, zatim
određivanje najuticajnijih pokazatelja
na konkurentnost postrojenja i
formiranje (na osnovu analize ovih
pokazatelja) djelotvornog programa
za podizanje i kasnije upravljanje
konkurentnošću (djelotvornost
se mora potvrditi na tehničkom,
ekonomskom, poslovnom i
socijalnom planu). Pored koristi
na samim postrojenjima, koje će
se ostvariti primjenom programa,
neophodno je da program posjeduje
sljedeće osobine: praktičnost
u primjeni i na nepoznatim
postrojenjima (ovo podrazumijeva
potrebnu opštost za nivo analize
koji bi nedvosmisleno definisao
trenutno stanje postrojenja i
ukazivalo na moguća rješenja),
jednostavnost za obuku, u smislu
logičnog slijeda od ulaznih podataka,
a preko optimalno automatizovane
analize (bez ekpertskih programa,
skupih za razvoj i ograničenih u
primjeni na određeno postrojenje)
do nedvosmislenosti zaključaka,
pri čemu sama izrada programa
obučiće tim ljudi dovoljan za početne
poslove savjetodavnog tipa na trećim
postrojenjima (zbog širenja takvih
aktivnosti, mora biti razvijen efikasan
sistem obuke, gdje spada i sistem
upravljanja razradom i primjenom
programa na postrojenjima - Project
Management, koji mora da riješi
način upravljanja mnogobrojnim
rizicima), realizaciju savjetodavnog
(Consalting) posla u “podizanja
i upravljanja konkurentnošću
procesnih i energetskih postrojenja”,
koji se se ostvaruje zahvaljujući
Tabela 3 Vodeći principi i elementi projekta (programa)
[115]
ljudima sa postrojenja i ljudima
sa strane, oformljeno u jasnom
poslovnom obliku, radi isticanja
svih pozitivnih osobina takvog posla
u marketinškom smislu: koristi
za vlasnika postrojenja, sistem
nagrađivanja za ljude sa postrojenja,
koji uspiju da učešćem na razradi
i primjenom programa realizuju
beneficije vlasniku, materijalnu
vrijednost angažovanja ljudi sa strane
na razradi i, eventualno, primjeni
programa, moguće načine finansijske
konstrukcije, koja bi stimulisala
primjenu ovakvih aktivnosti na
postrojenjima različitog tipa, koristi
za Državu, s obzirom da se radi o
postrojenjima sa velikom socijalnim,
ekološkim i drugim uticajem na
neposrednu i širu okolinu.
Program podizanja konkurentnosti
energetskih postrojenja je visoko
složen i multidiciplinaran. Pored
toga, svako postrojenje ima svojih
specifičnosti koje je neophodno
uzeti na pravi način, inače izlazni
rezultat naglo gubi na vrijednosti
(ako se uopšte pozitivan rezultat i
postigne). Zato se veliki značaj mora
dodijeliti arhitekturi i hijerarhiji
aktivnosti koje vode do konačnih
rezultata. Nakon toga, potrebno je sa
osobljem postrojenja dogovoriti nivo
računarske analize ulaznih podataka,
jer ona može ići od jednostavnog
upisivanja i grupisanja podataka, koji
bi se potom “ručno” analizirali, pa
sve do visokotehnoloških računarskih
tzv. “ekspertskih” sistema, koji
“samostalno” donose inženjerske
odluke na osnovu programskih alata
koji se u njima sadrže. Banka ulaznih
podataka, pored osnovnih podataka o
postrojenju, mora sadržati relevantne
podatke o eksploataciji i održavanju.
energija
Najvažnija osobina ovih podataka je
istinitost, jer se njihovom kasnijom
statističkom obradom dolazi do
osnovnih pokazatelja, na osnovu
kojih se određuje dalja strategija.
Neistinitost ulaznih podataka vodi u
pogrešnom smjeru i smanjuje nivo
podizanja konkurentnosti postrojenja.
U slučaju, nepoznavanja relevantnih
podataka mora se u dogovoru
sa osobljem postrojenja odrediti
način procjene ili pretpostavke tih
vrijednosti. Na taj način se kontroliše
nivo vjerovatnoće tačnosti izlaznih
podataka, [9].
Ocjena trenutnog stanja i
prognoziranje osobina ponašanja
složenog sistema, kao što je
termoelektrana, u obliku pogodnom
za primjenu na izbor sistema
održavanja najsvrsishodnija je
analizom toka otkaza u funkciji
vremena eksploatacije. Sljedeći
korak je rangiranje uzročnika
nepredviđenih zastoja i analiza
troškova. Smisao rangiranja
prema Pareto statističkoj metodi
je izdvajanje 20% uzročnika,
koji čine 80% i više otkaza
postrojenja. Statistika parametra
eksploatacije i održavanja može
definisati uzročnike najvećeg broja
nepredviđenih zastoja (otkaza) iz
domena podsistema elektrane. Daljni
korak je implementacija rezultata
kontrole (geometrije, mikrostrukture,
itd.) najvitalnijih komponenata
postrojenja, da bi se odredio
mehanizam koji izaziva otkaze i
kvantifikovala “starost” postrojenja
kvantifikacijom parametara
PoF (Probability of Failure)/
CoF (Consequence of Failure),
bez čega se ne može procijeniti
trend promjena eksploatacionih
karakteristika postrojenja u cjelini.
Parametri PoF/CoF omogućavaju
da se tehnički aspekt problema
pada konkurentnosti svede na na
uži obim uzročnika, koji imaju
najviši rizik otkaza. Na ovaj način se
uvode optimalni vidovi održavanja
za objekte tipa energetskih i
procesnih postrojenja održavanje
zasnovano na riziku - RBM (Riskbase Maintenance) i održavanje
zasnovano na pouzdanosti
postrojenja - RCM (Reliabilitycentered Maintenance).
Optimizacija se zasniva na
optimizaciji troškova, uz maksimalnu
pouzdanost (raspoloživost)
upravljanjem održavanja prema
najrizičniim komponentama.
Procjena pouzdanosti zasniva se na
proračunu vjerovatnoće da će rizična
komponenta dostići zadati trenutak
u vremenu (pod eksploatacionim
uslovima), bez otkaza. To je
analogna procjena dostizanja
predviđenog eksploatacionog
vijeka na bazi vjerovatnoće, samo
na kraćim vremenskim intervalima
(do prvog predviđenog zastoja zbog
remonta, npr.).
Složenost problema prognoziranja je
u tome što se mora definisati zakon
promjene praćenog parametra, koji
je adekvatan ne samo predistoriji,
već adekvatnost mora da zadrži
i na intervalu predviđanja. To
znači da matematički aparat za
definisanje uspješnog modela mora
da tretira fizičku suštinu procesa,
koji upravlja promjenom praćenog
parametra. U suprotnom, samo
predviđanje je besmisleno. Kada
se odredi pouzdanost najkritičnijih
komponenata, tada se na osnovu
šeme postrojenja, proračunava
pouzdanost na zadatom intervalu
cijelog postrojenja primjenom
matematičkog aparata teorije
pouzdanosti, zasnovanog na statistici
i teoriji vjerovatnoće. Potom se,
analogno analizi sprovedenoj u
prvom približenju, sprovodi ponovni
proračun u drugom približenju,
koji koristi rezultate dobijene
primjenom aktivnosti modula za
sve komponente koje uzrokuju
minimum 80% nepredviđenih
zastoja. Na ovaj način se dobijaju
pripremljeni i analizirani svi
relevantni podaci vezani za trenutno
stanje konkurentnosti postrojenja.
Da bi se odredio način podizanja
nivoa konkurentnosti, neophodno je
izvršiti sljedeće aktivnosti: izvršiti
poređenje sa najboljom praksom,
zatim na osnovu poređenja, definisati
optimalni nivo konkurentnosti u
tehničko ekonomsko i poslovnom
smislu (kome treba težiti), i na kraju
izraditi program podizanja nivoa
konkurentnosti i kontrole relevantnih
parametara tokom eksploatacije.
Optimizacija pokazatelja
konkurentnosti se vrši upravo iz
razloga promjene poslovne filozofije
uvođenjem deregulacije na tržištu
električnom energijom (u oblasti
procesnie industrije uslovi na tržištu
su oduvek bili deregulisani): ranije je
važilo »cijena = troškovi + profit«,
dok je sada na snazi »profit = tržišna
cijena – troškovi«, [8].
3. Analiza proizvodnih i
tehničko-ekonomskih
veličina za TE Ugljevik
Prikaz parametara proizvodnje
električne energije za period
januar - jun 2010. godine dat je u
okviru tabele 4. Uporedna analiza
ostvarenih veličina u odnosu na
računske i planske veličine pokazala
je da je faktor snage u odnosu na
računski je za 17,9 % manji, dok
u odnosu na planski je za 8,78 %,
manji, dok je faktor eksploatacije
u odnosu na proračunski za 12,75
% veći, odnosno za 16,24 % veći
Tabela 4 Prikaz parametara proizvodnje električne energije za period januar-jun 2010. god.
[116]
energija
u odnosu na planski. Što se tiče
proizvodnje električne energije na
generatoru, u odnosu na proračunsku
je manje proizvedeno 69.688.440
kWh ili 6,68 %, a u odnosu na
planiranu je više proizvedeno
62.688.440 kWh ili 6,89 %.
Takođe, na pragu termoelektrane
u odnosu na proračunsku je manje
proizvedeno 70.256.800 kWh ili
7,25 %, a u odnosu na planiranu
je više proizvedeno 57.324.000
kWh ili 6,81 %. Vlastita potrošnja
bloka termoelektrane u odnosu
na proračunsku je veća vlastita
potrošnja za 264.240 kWh ili 3,62
%, a u odnosu na planiranu je veća
vlastita potrošnja za 5.364.440 kWh
ili 7,90 %.
Neostvarenje planske vrijednosti
faktora snage i snage bloka na
generatoru i pragu (17,9 % niže
od nominalnih vrijednosti),
negativno je uticalo na nivo
proizvodnje električne energije u
proteklom periodu. Imajući u vidu
eksploataciono ponašanje bloka
termoelektrane u dosadašnjoj
eksploataciji i kvalitet uglja koji
se koristi, nije za očekivati da
će se u budućoj eksploataciji
znatnije povećati faktor snage,
a samim tim i snaga bloka.
Znajući karakteristike kotla i
njegovo ponašanje u dosadašnjoj
eksploataciji, za očekivati je da
prosječne vrijednosti faktora snage
iznose oko 0,88 i nakon izvršene
revitalizacije u zastoju u toku 2010.
godine. Ukoliko se ostvare, planske
vrijednosti će značajno uticati na
povećanje kapaciteta proizvodnje,
uz zadržavanje faktora eksploatacije
na proračunskom nivou ili nivou
koji je ostvaren u periodu januar juni 2010. godina. S druge strane,
ostvareni nivo vremena eksploatacije
je znatno iznad planiranog i
proračunskog, što je pozitivno
uticao na povećanje proizvodnje
električne energije i uz smanjeni
faktor snage. Pogonska spremnost
i sigurnost bloka je na relativno
visokom nivou, što potvrđuje i
faktor eksploatacije (koji je iznad
proračunskog u posmatranom
periodu), pa je za očekivati da
se pogonska sigurnost bloka i u
budućoj eksploataciji neće pogoršati.
Ukoliko se zadrži postojeće stanje,
efekti u ekonomičnosti proizvodnje
će biti značajni. Smanjeni nivo
faktora snage (snage bloka) imao je
negativan uticaj na vlastitu potrošnju
bloka termoelektrane, što se odrazilo
i na povećanje koeficijenta vlastite
potrošnje iznad proračunskih i
planskih vrijednosti. Ovo je imalo
negativne vrijednosti na ekonomske
parametre rada TE Ugljevik.
3.1. Utrošena toplotna energija
za proizvedenu električnu
energiju
Toplotna energija utrošena pri
proizvodnji električne energije
je dobijena sagorijevanjem uglja
(osnovno gorivo) i mazuta (pomoćno
ili potporno gorivo) u kotlu
bloka. Toplotna energija dobijena
sagorijevanjem mazuta koristi
se više za stabilizaciju procesa
sagorijevanja, a osnovna namjena je
za pokretanje bloka i normalizaciju
parametara pri kretanju, uz
dovođenje rada u stacionarni režim.
Da bi izvršili uporednu analizu
potrošnje toplote za proizvedenu
električnu energiju razmotrićemo
slučajeve ostvarenja proizvodnje
sa nominalnom (proračunskom),
planiranom i stvarno ostvarenom
snagom. Potrebna toplotna energija
za nominalnu (proračunsku ) snagu
bloka i ostvarenu proizvodnju
iznosi 10.362.742 GJ, odnosno za
plansku snagu bloka i ostvarenu
proizvodnju ta vrijednost iznosi
10.180.967 GJ, a za ostvarenu snagu
bloka i ostvarenu proizvodnju
10.220.765 GJ. Utrošena količina
toplotne energije za ostvarenu
proizvodnju je 0,39% veća u odnosu
na planiranu snagu, a za 1,37% manji
u odnosu na nominalnu snagu. Na
osnovu izvršene analize može se
konstatovati da je potrošnja toplotne
energija u nivou ekonomičnog rada.
Da bi izvršili analizu utrošenog uglja
sa stanovišta količinske potrošnje
posmatraju se garancijske, planske
i ostvarene vrijednosti donje
toplotne moći (donja toplotna moć
garantovanog uglja je 10.465 kJ/kg;
planska donja toplotna moć iznosi
10.200 kJ/kg; ostvarena prosječna
donja toplotna moć utrošenog
uglja ima vrijednost 10.006 kJ/kg).
Količine uglja, koje bi se utrošile
ili koje su utrošene za ostvarenu
proizvodnju električne energije,
iznosile bi u slučaju korišćenja
uglja garancijskih karakteristika
976.661,7 t, odnosno 1.002.035,6 t
da je ugalj bio planski, odnosno sa
ostvarenom donjom toplotnom moći
(prosječnom) ta vrijednost bi bila
1.021.159,0 t. Na osnovu rezultata
ove analize može se zaključiti da je,
zbog lošijeg kvaliteta utrošenog uglja
u procesu proizvodnje električne
energije, više potrošeno za 44.497,3
t ili 4,56 % u odnosu na ugalj
garancijskog kvaliteta, odnosno
[117]
za 19.159,4 t ili 1,86 % da je ugalj
bio planiranog kvaliteta. Korišćeni
ugalj u periodu januar-juni 2010.
godine po donjoj toplotnoj moći ne
izlazi iz okvira projektovanog uglja
(8790–12090 kJ/kg), dok hemijske
karakteristike nije bilo moguće
analizirati (nisu rađene hemijske
analize uglja i mineralnih materija
u nesagorljivom u uglju, kako bi
se moglo analizirati i šljakajuće
svojstvo uglja).
Potrošnja mazuta je bila racionalna
za kretanja bloka u pogon i
normalizaciju nestacionarnih režima
rada kotla bloka termoelektrane, sa
značajnim uštedama u odnosu na
normative (mazuta je potrošeno 976
t u odnosu na planiranih 2050 t, što
je svega 47,61 %, što prevedeno u
toplotnu energiju iznosi 40.016 GJ ili
0,39 % ukupnog toplotnog konzuma
utrošenog za proizvodnju električne
energije, dok je planom predviđeno
da to učešće bude oko 0,8 %).
Opština Ugljevik koristi toplotnu
energiju za grijanje objekata iz
termoelektrane, pri čemu se toplotna
energija prenosi pomoću vrelovoda
koji povezuje izvore toplotne
energije (vršni i osnovni zagrijač,
koji su smješteni u termoelektrani),
cirkulacione pumpe (primarna
mreža) sa izmjenjivačima toplote
sekundarne mreže u podstanicama
u Ugljeviku (parametri vrele vode
u osnovnom i vršnom zagrijaču su
izlazna temperatura vrele vode iz
''
zagrijača tvv = 135 0C i temperatura
povratne vode na ulazu u zagrijač
tv'v = 75 0C). Za potrebe toplifikacije
Ugljevika proizvedeno je i predato
potrošačima 56.922 GJ toplotne
energije. U odnosu na ukupno
potrošenu toplotnu energiju bloka
termoelektrane (10.260.781 GJ), ove
količine iznose svega cca 0,555 %,
što gledano sa stanovišta ukupnog
toplotnog konzuma predstavlja
zanemarljivu vrijednost.
Za potrebe tehnološkog procesa
bloka termoelektrane koriste se
dekarbonizovana i demineralizovana
voda, koje se hemijskom pripremom
dobijaju iz sirove vode. Sirova
voda se iz akumulacionog jezera
‘’Sniježnica’’ tokom rijeke Janje
(kao i dio vode toka rijeke Janje i
Mezgraje) dobavlja do hemijske
pripreme, a potom do bloka
termoelektrane. Za proizvedenu
električnu energiju za potrebe bloka
termoelektrane utrošeno je 2.376.001
m3 dekarbonizovane vode i 273.810
m3 demineralizovane vode. Planom je
bilo predviđeno da se za ove potrebe
energija
utroši 2.576.520 m3 dekarbonizovane
vode i 269.440 m3 demineralizovane
vode. Upoređujući potrošene
količine u odnosu na planirane
može se konstatovati da je potrošnja
dekarbonizovane vode za 200.519
m3 ili za 7,78 % manja u odnosu
na planirane količine, zatim da je
potrošnja demineralizovane vode za
4.370 m3 ili za 1,62 % veća u odnosu
na planirane količine. Može se
konstatovati da je potrošnja voda bila
racionalna i u granicama predviđenih
normativa.
3.2. Stepen iskorištenja bloka
termoelektrane
Veličine koje figurišu u praćenju
procesa proizvodnje su specifični
utrošci toplotne energije, bruto i
neto. Specifični utrošci definišu
jediničnu potrošnju toplotne energije
za 1 kJ/kWh proizvedene električne
energije. Specifični utrošak - bruto
se određuje u odnosu na proizvedenu
električnu energiju na generatoru,
dok specifični utrošak - neto u
odnosu na proizvedenu električnu
energiju na pragu termoelektrane.
Na bazi specifičnog utroška toplote
se računa stepen iskorišćenja bloka
termoelektrane (tabela 5). Specifični
utrošak toplote je u direktnoj sprezi
sa snagom i u funkcionalnoj su
zavisnosti.
Normativnim ispitivanjima iz
1987. godine utvrđeno je da je
najekonomičniji rad bloka pri snazi
na generatoru 260 do 275 MW, pri
čemu je najveći stepen iskorištenja
bloka pri snazi na generatoru od
266 MW i iznosi 0,3440 ili 34,40
% (bruto) odnosno 0,3183 ili 31,83
% (neto). Na osnovu određenih
vrijednosti stepena iskorišćenja
bloka termoelektrane može se
konstatovati da je rad bloka bio
relativno ekonomičan i da je
stepen iskorištenja dostigao gotov
maksimalnu vrijednost (odstupanje
od 0,41%, što je za TE Ugljevik
prilično dobar rezultat).
4. Zaključak
Za ostvarenje uspješne eksploatacije
termoenergetskih objekata (TEP)
u okviru EES potrebno je, pored
dobrog održavanja u ispravnom
stanju cjelokupne opreme, kao i
infrastrukturnih vodova na TEP
(obezbjeđenje potrebnih tekućih i
kapitalnih remonata), obezbijediti
racionalne, pouzdane i ekonomične
režime rada (raspodjela opterećenja
između energetskih blokova,
startovanje i obustavljanje rada,
korišćenje i dalja automatizacija
sistema za upravljanje i kontrole
rada pojedine opreme na TEP i
td.), ostvariti mehanizovanje teških
poslova, obezbijediti kontinuirano
usavršavanje eksploatacije (sa
rekonstrukcijom, modernizacijom
i revitalizacijom potrebne opreme
na TEP), uz ostvarenje dodatne
štednje goriva i električne energije,
zatim obezbijediti zaštitu na
radu i zaštitu zdravlja osoblja
(minimizacija rizika), zaštitu životne
sredine (sprovođenje potrebnih
zahvata definisanih privremenim
ekološkim dozvolama), kao i dobro
organizovanje eksploatacije sa
pravilnom raspodjelom obaveza
osoblja na TEP zajedno sa rudnikom
(svođenje broja osoblja na prihvatljiv
nivo od 2 do 2,5 radnika po
instalisanom MW snage na rudniku
i termoelektrani, povišenjem
kvalifikacione osnove angažovanog
osoblja, tačnim sprovođenjem
tehničkih propisa i instrukcija u vezi
rada sa pojedinom opremo na TEP
i sl.). Jedan od bitnih zadataka EES
(koji je u poslednjih 25 godina na
prostoru nekadašnje SFR Jugoslavije
totalno zanemaren), predstavlja
obezbjeđenje daljeg razvoja
EES, u zavisnosti od potreba za
električnom i toplotnom energijom,
kao i tehnološkom parom, kao i
prestruktuiranje u okviru proizvodnih
radnih jedinica u smislu uvođenja
i osvajanja novih rješenja i naučne
organizacije rada kako na nivou EES,
tako i na nivou nižih hijerarhijskih
sistema, uz smanjenje pratećih
gubitaka vezanih za sopstvenu
potrošnju u okviru proizvodne
jedinice i gubitaka vezanih za prenos
(transport) i distribuciju pojedinih
oblika korisne energije do krajnjih
potrošača, kao i povećanje i održanje
njenog kvaliteta.
Sprovedene analize proizvodnih
veličina i parametara na TE Ugljevik
u periodu eksploatacije za period
januar - juni 2010. godine pokazale
su da su ostvarene vrijednosti faktora
snage i snage bloka na generatoru i
pragu ispod planiranih i nominalnih
(proračunskih) vrijednosti (17,9 %
niže od nominalnih vrijednosti i 8,78
% niže od planiranih vrijednosti),
što je negativno uticalo na ostvareni
nivo proizvodnje električne energije
u proteklom periodu. S druge strane,
ostvareni nivo vremena eksploatacije
u proteklom periodu je bio veći od
planiranog i proračunskog (za 12,75
% veći od proračunskog, odnosno
za 16,24 % veći od planiranog).
Povećan faktor eksploatacije je
pozitivno uticao na povećanje
proizvodnje električne energije i uz
smanjeni faktor snage.
Pogonska spremnost i sigurnost
bloka bila je na očekivanom nivou,
što potvrđuje faktor eksploatacije
i broj zastoja (6 zastoja), pa je za
očekivati da se pogonska sigurnost
bloka i u budućoj eksploataciji održi
na istom nivou, što uz povećanje
faktora snage bloka može dati i
povećani nivo proizvodnje. Niže
ostvareni faktor snage bloka
negativno je uticao na vlastitu
potrošnju bloka termoelektrane,
što je imalo za posljedicu direktno
povećanje koeficijenta vlastite
potrošnje iznad proračunskih i
planskih vrijednosti (negativni efekti
na ekonomske parametre preko
količine prodate električne energije).
Zbog lošijeg kvaliteta utrošenog
uglja u procesu proizvodnje
električne energije došlo je do
povećanja njegove potrošnje (više
potrošeno 4,56 % u odnosu na ugalj
garancijskog kvaliteta). Trošeni
Tabela 5 Prikaz bruto i neto specifičnih utrošaka toplote i SKD bloka TE Ugljevik za period januar-juni 2010. godine
[118]
energija
ugalj u periodu januar-juni 2010.
godine po donjoj toplotnoj moći
nije izlazio iz okvira projektovanog
uglja (8790 do 12090 kJ/kg).
Hemijske karakteristike uglja
nisu analizirane, jer nisu rađene
hemijske analize uglja i mineralnih
materija u nesagorljivom u uglju,
što treba u narednom vremenu
hitno ispraviti. Takođe, potrošene
količine dekarbonizovane i
demineralizovane vode za
proizvedenu električnu energiju
su bile u granicama normativa
(racionalna potrošnja). Upoređujući
ostvarene vrijednosti stepena
iskorištenja bloka termoelektrane od
0,3426 ili 34,26% (bruto) i 0,3168
ili 31,68 % (neto) za prosječno
ostvarenu snagu bloka 246,32 MW
na generatoru sa normativnim
vrijednostima, može se zaključiti da
je rad bloka bio ekonomičan i da je
stepen iskorištenja dostigao gotov
maksimalnu vrijednost (odstupanje
od 0,41 % u odnosu na maksimum).
Nakon izvedenih radova na drugoj
fazi rekonstrukcije tokom generalnog
remonta u tekućoj 2010. godini i
podešavanja kotla, neophodno je
sprovesti sva potrebna garantna
garantna ispitivanja sa ciljem
provjere ugrađenih rješenja kroz
ispitivanjem rada kotla i bloka TE
Ugljevik I u cjelini.
Literatura
1. Milovanović Z., Begić F.,
Samardžić M., Jeremić D.,
Dumonjić-Milovanović S.,
Škundrić J.: Eksploatacioni
pokazatelji pouzdanosti rada
termoenergetskih postrojenja,
TENOR 2010, Ugljevik, 2010.,
16 str.
2. Milovanović Z.: Termoenergetska
postrojenja - Teoretske osnove;
Univerzitet u Banjoj Luci,
Mašinski fakultet, Monografija,
Banja Luka, 2011., 447 str.;
3. Milovanović Z., ŠijačkiŽeravčić V., Bakić G., Đukić M.:
Dijagnostika tehničkih pokazatelja
održavanja termoelektrane,
Dio III - Određivanje fizičkih
uzroka pada pouzdanosti,
Prethodno saopštenje, UDC:
621.311.22.004.15, Tehnička
dijagnostika, Naučno-stručni
časopis, Godina VIII, broj 4,
2009., str. 11-16
4. Milovanović Z.: Termoenergetska
postrojenja - Tehnološki sistemi,
projektovanje i izgradnja,
eksploatacija i održavanje;
Univerzitet u Banjoj Luci,
Mašinski fakultet, Monografija,
Banja Luka, 2011., 447 str.;
5. Milovanović Z., ŠijačkiŽeravčić V., Milanović D.:
Produženje radnog veka opreme
termoelektrana u funkciji razvoja
elektroenergetike Republike
Srpske, Extension of working
lifetime for equipment in thermoenergy plants within development
od electric-energy in Republic of
Srpska, Stručni rad, UDK:621.31,
Časopis: Elektroprivreda, Br. 1.
Beograd, 2010. str. 29-40
6. Milovanović Z., Šijački-Žeravčić
V., Milanović D., Bakić G.:
Dijagnostika tehničkih pokazatelja
održavanja termoelektrane, Dio
II - Određivanje pouzdanosti
postrojenja u prvom približenju,
Originalni naučni rad, UDC:
621.314.52.05, Tehnička
dijagnostika, Naučno-stručni
časopis, Godina VIII, broj 3,
2009., str. 3-8
7. Milovanović Z.: Metode i
kriterijumi za procjenu preostalog
radnog vijeka parnoturbinskog
postrojenja u TE Ugljevik,
Zbornik radova sa 9. međunarodne
konferencija o dostignućima
elektrotehnike, mašinstva i
informatike DEMI 2009, Banja
Luka, 2009., str 781-786;
8. Milovanović Z.: The algoritm
of activities for improvement
of competitiveness of powerprocess plants, Communications
in dependability and quality
management, An International
Journal, ISSN 1450-7196, 2009.,
Čačak
9. Milovanović Z.: Uticaj
ograničenosti informacija kod
procjene preostalog radnog vijeka
kod složenih termoenergetskih
objekata, Zbornik radova sa 9.
međunarodne konferencija o
dostignućima elektrotehnike,
mašinstva i informatike DEMI
2009, Banja Luka, 2009., str 781786;
[119]
energija
Svetlana Dumonjić-Milovanović
Partner inženjering Banja Luka
Zdravko N. Milovanović, Jovan Škundrić
Univerzitet u Banjoj Luci, Mašinski fakultet Banja Luka
Jelena Jokanović
MHE Elektroprivreda Republike Srpske Trebinje
UDC: 621.18 : 621.43.068
Energetski blokovi sa ultra
super-kritičnim parametrima
pare - budućnost u oblasti
sagorivanja uglja u letu
1. Uvod
Posmatrajući razvoj energetskih
postrojenja tokom njihovog razvoja,
lako se može uočiti tendencija
povećanja radnih parametara pare.
Osnovni razlozi za ovo proizilaze
iz činjenice da se povećanjem
radnih parametara povećava i
SKD, jer je termodinamički ciklus
efikasniji pri povećanim početnim
parametrima pare. Za unaprijeđena
USC postrojenja (projekti sa ultra
super-kritičnim parametrima pare) za
sagorijevanje uglja u letu predviđa
se povećanje SKD na vijednosti
preko 50%. Postizanje visokih
parametara uslovljeno je ugradnjom
novih konstruktivnih materijala
koji imaju bolje osobine na visokim
temperaturama. Iako ti materijali
danas još uvijek imaju znatno veću
cijenu koštanja u odnosu na dosada
korištene, ekonomska opravdanost
izgradnje USC postrojenja postiže
se kroz smanjenu potrošnju uglja po
jednom kWh električne energije.
Smanjena potrošnja uglja po kWh
električne energije praćena je i
manjom emisijom CO2 i drugih
štetnih gasova, što danas ima veliki
značaj koji se ogleda u doprinosu
očuvanju životne sredine i smanjenju
efekta staklene bašte. Sam proces
generisanja pare u oblasti ultra
super-kritičnih parametara, sa
termodinamičkog stanovišta, je
manje kompleksan nego proces
koji se odvija neposredno u
području subkritičnih parametara
bliskom kritičnoj tački, jer se
sa “udaljavanjem” od kritične
tačke postiže veća uravnoteženost
termofizičkih veličina vode, pri
kontinuiranom prelazu iz tečne faze
u stanje pare. Ovakvim režimom
Sažetak
Postrojenja za sagorijevanje uglja u letu za sada predstavlja najzastupljniju
tehnologiju u oblasti proizvodnje električne energije, ali su zbog relativno
visokog stepena emisije štetnih produkata sagorijevanja istovremeno i
“nepopularna”. U vrijeme opšteg prihvatanja principa održivog razvoja
i borbe za očuvanje životne sredine ukazuje se potreba da se i tehnologija
sagorijevanja uglja u letu sagleda sa stanovišta značajnosti u odnosu na
pomenuti princip, te da se naglase mogućnosti u okviru kojih se očekuje
razvoj ovih postrojenja uz ostvrivanje osnovnih preduslova daljeg razvoja.
U okviru ovog rada date su osnovne postavke u razvoju kojima se trenutno
u svijetu poklanja dosta pažnje. Pri tome u radu nisu obuhvaćene druge
savremene tehnologije sagorijevanja uglja koje se primjenjuju i koje takođe
imaju veliki značaj.
Ključne riječi: parni kotlovi, USC parametri pare, kotlovski čelici, legure na
bazi nikla
Power Plant Blocks with Ultra Super-critical Steam
Parameters - Future in Pulverized Coal Burning
Technology
Pulverized coal-fired plants still represent the most common technology
in field of the electricity production, but since they produce relatively
high emission of pollutants, they also are rather unpopular. In times of
general acceptance of sustainable development principles and struggle
for the environmental protection, it becomes necessary for pulverized coal
burning technology to be reconsidered from the aspect of those principles
and to emphasize possibilities for further development of those facilities in
accordance with basis of the further expansion. In this paper, the basic and
currently quite actual preferences regarding the development are given, but
no other modern coal burning technologies which are in use and which also
are of the high importance are given.
Key words: steam boilers, UCS steam parameters, steals for boilers, nickel
alloy
ublažavaju se rizici od pregrijavanja
materijala cijevi koji su izraženi
upravo u zoni visokih specifičnih
toplota, odnosno u području
bliskom kritičnoj tački. Ta činjenica
predstavlja još jedan u nizu razloga
koji opravdavaju razvoj ovih
postrojenja. Veću prepreku u daljem
[120]
razvoju, uslovno rečeno, može
predstavljati nedostatak materijala za
konstrukciju, pa se uporedo razvijaju
i novi konstrukcioni materijali koji
mogu da zadovolje sve potrebne
zahtjeve pri parametrima ranga
7000C ÷ 7600C pritiska 35 ÷ 38,5
MPa.
energija
2. Razvoj postrojenja za
sagorijevanje uglja u letu
sa usc parametrima
U razvoju termenergetskih
postrojenja sa radom u oblasti
ultra super-kritičnih parametara
(USC i AUSC) kroz niz projekata
pored zemalja Evropske zajednice
zastupljene su i drugi subjekti od
kojih su SAD, Japan, Kina i Koreja
postigli zapažene rezultate, što je
prikazano na slici 1. U periodu
od 1990. godine pa do danas bilo
je znatnijih odstupanja u stepenu
razvijenosti postrojenja na ugalj u
pojedinim dijelovima svijeta, dok
trenutno vodeći subjekti imaju
približno ujednačene rezultate
u istraživanjima i razvoju novih
tehnologija.
Dosadašnji razvoj postrojenja
sa USC parametrima rezultovao
je izgradnjom postrojenja u
komercijalnoj upotrebi sa parametara
28,9 MPa/5800C u Evropi, odnosno
31,5 MPa/5930C u SAD. Najnoviji
razvojni projekti za USC postrojenja
u Evropi finansirani su od strane EU
i iz nacionanih razvijnih programa.
Referentni projekat započeo je 1998,
pod imenom AD700 (1998-2013.
godine) u kome su participirali
38 veoma važnih industrijskih i
univerzitetskih istraživačkih centara.
Predviđeno je provođenje projekta
u 6 faza sa ukupnim trajanjem od
15 godina. Na evropskom području
sprovedeno je nekoliko razvojnih
projekata na istraživanju novih
materijala, od kojih su neki COST,
MARCKO (materijali 6000C – 6300C
Slika 1 Razvoj postrojenja na ugalj u svijetu sa projekcijama budućeg razvoja
Slika 2 i – p dijagram procesa generacije pare u parnom
kotlu ALSTOM, AD 700
[121]
i 6400C – 6500C
sa 9-12% Cr,
novi austenitni
čelici), MARCKO
II (materijali
7000C – 7200C )
i THERMIE AD
700 (materijali
7000C – 7200C,
Ni-base legure
i dr.). U okviru
istraživanja DOE/
OCDO (period
od 2002. do
2007. godine)
finansiranih od
strane američkog
Ministarstva za
energiju (U.S.
Department of
Energy – DOE) i
sufinansiranih od
strane Kancelarije
za razvoj primjene
uglja u Ohaju
(Ohio Coal Development Office
– OCDO), istraživani su i novi
materijali (kandidati za rad) sa ultra
super-kritičnim parametrima pare.
Istraživanja novih materijala u SAD
vršena su u okviru programa pod
nazivom VISION 21.
Planirani radni parametri pare
kreću se u okvirima 7000C ÷ 7600C
pri pritisku pare 35 ÷ 38,5 MPa.
Postrojenja sa ovim parametrima
tek su u fazi razvoja (kao
demostrativna), odnosno za sada
nemaju komercijalnu primjenu.
3. SKD postrojenja sa
ultra super-kritičnim
parametrima pare i
doprinos povećanja SKD
redukciji emisije CO2
Proces generisanja pare sa ultra
super-kritičnim parametrima u
jednom unaprijeđenom procesu
(parametri projekta AD 700) u
i – p dijagramu prikazan je na
slici 2. U normalnom radu i pri
maksimalnoj snazi ovog postrojenja
proces generacije pare odvija se
pri pritiscima preko 30 Mpa i
temperatura preko 7000C.
Značaj povećanja početnih
parametara ogleda se u povećanju
efikasnosti osnovnog ciklusa
generacije pare, što je prikazano
na slici 3. Na osnovu rezultata
proračuna toplotnih šema za različita
postrojenja za sagorijevanje uglja u
letu izloženih u [3], može se vidjeti
da pri povećanju parametara pare od
16,6 MPa /5370C do 35 MPa /700
0
C SKD ciklusa raste od 0,44 do
0,52.
Povećanje efikasnosti ciklusa
generacije pare pozitivno utiče na
povećanje ukupnog SKD postrojenja.
U tabeli 1 prikazan je trend
povećanja stepena korisnog dejstva
blokova u zavisnosti od početnih
parametara pare.
SKD dobijen iz evropskih izvještaja
za pojedina postrojenja nešto je veći
nego što je to slučaj u američkoj
praksi. Ta razlika je uslovljena
različitostima primijenjene prakse
tj. korišćenjem donje, odnosno,
gornje toplotne moći goriva, a pored
toga zavisna je i od kvaliteta uglja,
primijenjenih pomoćnih postrojenja,
razlike u pritisku kondenzacije,
temperaturi okoline i od drugih
uticajnih faktora koji su rezultovali
ovim odstupanjima.
Prema američkoj praksi za
izračunavanje efikasnosti
primjenjena se gornja toplotna
energija
postrojenja (sa najnižim i najvišim
prethodno navedenim SKD) i ako se
posmatraju sa stanovišta potrošnje
goriva i proizvedene energije pri toj
potrošnji, može se izvesti približan
zaključak o stvarnoj vrijednosti
uštede energije i redukcije CO2. Pri
nekoj potrošnji goriva postrojenje
proizvodi W = η · Hd · B energije,
odnosno, pri jednakoj vrijednosti Hd ·
B (energija utrošenog goriva) za dva
pretpostavljena postrojenja može se
uslovno reći da proizvode energiju
u omjeru W1 / η1 = W2 / η2. U tom
slučaju je W2 = 1,3 · W1, odnosno,
ukoliko bi radilo postrojenje sa
najvećim za sada planiranim SKD
dobilo bi se približno 30% više
energije u odnosu na postrojenje
sa najnižim navedenim SKD.
Sagledavajući ovu činjenicu sa
aspekta masovnosti
primjene postrojenja za
Tabela 1 Pregled SKD za energetske blokove različitih osnovnih parametara pare, uključujući i
unaprijeđene nove USC projekte
sagorijevanje uglja u
letu, evidentan je začaj
unapređenja u ovoj
oblasti, jer se postižu
ogromne uštede energije,
a samim tim i značajne
redukcije emisije
CO2. Prema nekim
navodima iz literature
pri svakom povećanju
SKD postrojenja od
1% postiže se efekat
redukcije CO2 za 2
do 3%. Dijagram te
zavisnosti prikazan je na
utiču na odstupanja u proračunima
slici 4.
moć, dok je u evropskoj praksi,
efikasnosti prema evropskoj u
suprotno tome, primjenjena donja
odnosu na američku praksu, a ta
4. Novi materijali, osnovni
toplotna moć u proračunima. Pored
odstupanja ogledaju se u razlici i do
preduslov daljeg razvoja
toga razlika postoji i u pritisku
4 ÷ 5% u SKD.
USC postrojenja
kondenzacije koji je u evropskoj
Kao što se može vidjeti iz prethodne Materijali koji se koriste u
praksi manji i iznosi oko 21 mbar
tabele, od prelaska na rad u područje kotlogradnji svojim kvalitetom
dok je u američkoj praksi pritisak
nadkritičnih parametara pa do
moraju da odgovore svim uticajnim
kondenzacije oko 67,7 mbar. Takođe, puštanja u rad novih USC postrojenja faktorima, kako bi se obezbijedila
planira se povećanje SKD za oko
maksimalna pogonska sigurnost.
zbog velikog sadržaja sumpora u
13 do14 %.
Izbor osnovnog materijala za
Međutum,
pojedine dijelove kotlovskog
Slika 4 Redukcija emisije CO2 u zavisnosti od povećanja SKD
treba
postrojenja predstavlja složen korak
napomenuti
u fazi projektovanja, a naročito u
da se
fazi razvoja novih tehnologija gdje
pokazatelj
su uslovi rada otežani u odnosu
stvarnog
na postojeća postrojenja. Prema
nivoa uštede podacima za konstrukciju postrojenja
ALSTOM, razvijenog u okviru
energije i
projekta AD700, primijenjeni
redukcije
materijali su iz tri grupe, i to feritni,
CO2 ne
austenitni čelici i Ni-base legure,
iskazuje
zastupljnosti u okviru postrojenja
ovim
koja rade na temperaturnim nivoima
brojkama
560 0C, 620 0C i 720 0C kako
nego je
je prikazano na slici 5. Na slici
znatno viši.
je prikazana zastupljenost grupa
Ako se
materijala, koja za feritne čelike
pretpostavi
iznosi 100% zastupljenosti na
rad dva
Slika 3 SKD ciklusa sa različitim parametrima pare
[122]
američkim
ugljevima
i opasnosti
od pojave
sumporne
korozije,
temperatura
izlaznih
gasova
prema
američkoj
praksi je
1330C,
dok prema
evropskoj
praksi ta
temperatura
iznosi
1050C.
Navedeni
faktori
energija
tri legure na bazi nikla (Haynes 230,
CCA617 i Inconel 740):
– SAVE 12, Fe-Cr-W-Co feritni čelik
povišene čvrstoće na visokim
temperaturama, otporan na
koroziju;
– Super 304H, Fe-Cr-Ni-Co
austenitni čelik, koji garantuje
visoku čvrstoću na visokim
temperaturama i otpornost na
koroziju, potrebnu za unaprijeđeni
USC projekat;
– HR6W, Ni-Fe-Cr-W austenitni
čelik razvijen ranih 1990-tih
godina, odlikuje ga visoka
otpornosti na spoljašne uticaje;
Tabela 2 Pregled materijala kandidata za USC postrojenja
– CCA 617, Ni-Cr-Co-Mo
superlegura, koja predstavlja
specijalnu verziju legure 617
(Controlled Chemistry Alloy
- CCA), a koja je originalno
razvijena u okviru evropskog
MARCKO-II programa;
– Haynes 230, Ni-Cr-W-Mo
superlegura,
Tabela 3 Pregled materijala za sastavne elemente USC i AUSC parnih kotlova na ugalj(1)
predstavlja jednu od
(za generalnu informaciju, ne obuhvata sve opcije)
najboljih kombinacija
čvrstoće, stabilnosti i
otpornosti na spoljašne
uticaje;
– Inconel 740, NiCr-Co legura spada
u grupu kandidata
za unaprijeđeni
USC projekat, sa
za sada najboljim
performansama.
Maksimalno
dozvoljeni napon
za ove materijale
takođe je viši nego
kod konvencijalnih
mateijala, a uporedni
prikaz dat je na
dijagrmu zavisnosti od
temperature, slika 5.
Pored dobrih
osobina vezanih za
otpornost na visoke
temperature
i
povišenu
čvrstoću,
0
Novi materijali, kandidati za
temperaturama do 560 C pa do
materijali
kandidati
za
primjenu
unaprijeđenu USC tehnologije, koji
60% za najnovija postrojenja dok
u unaprijeđenoj USC tehnologiji
su se razvili u novije vrijeme imaju
su ostalo austenitni čelici i legure
imaju i dobru otpornost na
dobre mehaničke osobine, dugotrajnu visokotemperaturnu oksidaciju na
na bazi nikla. Pregled materijala
stabilnost na visokim temperaturama, strani pare, jer uglavnom imaju visok
kandidati za USC postrojenja od
odgovarajuću zavarljivost, otpornost sadržaj hroma. Kada je u pitanju
kojih su neki već u primjeni data je
prema zamoru materijala, otpornost
u tabeli 2. U okviru ovih postrojenja
korozija na strani gasova, vršena su
u zonama manje izloženosti visokim na koroziju na strani gasa i pare
ispitivanja materijala u uslovima rada
i dr. U ova istraživanja, u odnosu
temperaturama primjenjuju se do
USC postrojenja, gdje su temperature
na dosadašnja koja su rezultovala
sada dokazani materijali pri ranijoj
metala bile do 650 0C i 760 0C,
pri čemu je testirano 22 legure i
materijalima koji su već u
upotrebi. Sastavni elementi USC
premaza. Materijali sa sadržajem
komercijalnoj primjeni, uključeno
i AUSC parnih kotlova prikazani
hroma preko 22% pokazali su
su u tabeli 2. Prikazani pregled je
je šest novih materijala od kojih je
zadovoljavajuću otpornost na
namijenjen za generalnu informaciju jedan feritni čelik (SAVE 12), dva
visokotemperaturnu koroziju na
i ne obuhvata sve opcije.
austenitna (Super 304H i HR6W),
Slika 5 Zastupljenost različitih grupa materijala u postrojenjima u zavisnosti od
radnih parametara pare
[123]
energija
Slika 5 Maksimalni dozvoljeni napon materijala u zavisnosti od temperature
strani gasa. U uslovima sagorijevanja
uglja bogatog sumporom testirane
legure na bazi nikla pokazale su
izvjesnu sklonost koroziji na strani
gasa, ali se u konačnoj primjenu
ovaj problem prevazilazi primjenom
odgovarajućih premaza.
5. Zaključak
Ustanovljena zavisnost SKD radnog
ciklusa od radnih parametara ukazuje
da povećanje radnih parametara ide
u prilog povećanju SKD ciklusa
i postrojenja, a samim tim se
smanjuje relativna potrošnja goriva
po proizvedenom kWh električne
energije. Navedena činjenica daje
prednost izgradnji postrojenja sa
ultra-superkritičnim parametrima
pare. Pored niza pogodnosti postoje
i određene poteškoće u realizaciji
tih postrojenja, a odnose se na
neprimjenjivost konstrukcionih
materijala koji su do sada bili
u upotrebi. Radi prevazilaženja
tih problema razvijaju se novi
konstrukcioni materijali na bazi
nikla, te novi feritni i austenitni
čelici. Iz navedenog se može se
zaključiti da će termoenergetska
postrojenja na ugalj i u bliskoj i
daljoj budućnosti imati značajno
mjesto u oblasti energetike i da
postoje realne osnove da se njihovim
usavršavanjem ide u korak sa
globalnim trendovima povećanja
energetske efikasnosti i zaštite
životne sredine.
Literatura
1. Susta M.R.: Latest Development
in Supercritical Steam Technology,
Powergen Asia, 2008.
2. Coal: America’s Energy
Future, Volume II – A Technical
Overview, The National Coal
Councill, 2006
3. Economic and Feasibility of
Rankine Cycle improvements
for coal Fired Power Plants,
ALSTOM Power Inc, 2004.
4. Weissinger G., Chen Q.: Boiler
Designs for the AD700 Power
Plant, ALSTOM Power Boiler
GmbH, 2005.
5. R&D Status & Future Direction
of heat resistant materials
for efficient power plants,
Korea Institute of Science and
Technology, CIST, 2009.
6. A Major Step Forward–The
Supercritical CFB Boiler,
Powergen International, 2003.
7. Coal Fleet Guideline for
Advanced Pulverized Coal Power
Plants: Version 1,, EPRI, Paolo
Alto,CA,2007. 1012237
8. Maziasz P.J., Wright I.G.,
Shingeldecker J.P., Gibbons T.B.,
Romanosky R.R., Defining the
Materials Issues and Research
for Ultra-Supercritical Steam
Turbines, 2008.
9. Viswanathan R., Henry
J.F., Tanzosh J., Stanko G.,
Shingledecker J., Vitalis B.:
U.S. Program on Materials
Technology for USC Power
Plants, ASM International, 2005.
10. Viswanathan R., Henry
J.F., Tanzosh J., Stanko G.,
Shingledecker J., Vitalis B.,
Purgert R.: U.S. Program on
Materials Technology for UltraSupercritical Coal Power Plants,
ASM International, 2005.
11. Viswanathan V., Purgert R.,
[124]
Rawls P.: Coal-Fired Power
Materials,Part I, Advanced
Materials & Processes, 2008.
12. Viswanathan V., Purgert R.,
Rawls P.: Coal-Fired Power
Materials,Part II, Advanced
Materials & Processes, 2008.
13. Viswanathan R., Coleman K.,
Shingledecker J., Sarver J.,
Stanko G., Borden M., Mohn W.,
Goodstine S., Perrin I.: Boiler
Materials for Ultrasupercritical
Coal Pover Plants, Quarterly
Report, U.S. DOE, 2005.
14. Viswanathan R., Gandy D.,
Coleman K.: Advances in
Materials Tecnnology for Fossil
Power Plants, 2004.
energija
Gordan Rajković, Dragan Josipović, Stojan Ilić
JP TE KO Kostolac
Zoran Ristanović, Miloš Aleksić
SIEMENS, Beograd
UDC: 621.313.12 : 621.316.9.001.12
Program primarnih
ispitivanja savremenih
zaštita generatora
i blok-transformatora
1. Uvod
Na bloku 1 TE Kostolac B nakon
rekonstrukcije, primarno ispitivanje
novih zaštita urađeno je po gotovo
istoj metodi, kao što su na istom
bloku pre više od 20 godina prvi
put primarno ispitane zaštite.
Metoda ispitivanja nije promenjena
iako su nove zaštite tehnološki i
funkcionalno znatno unapređene.
Savremene mikroprocesorske zaštite,
pored osnovne zaštitne funkcije
obavljaju i upravljačke funkcije i
funkcije akvizicije, snimaju liste
događaja, liste kvarova, vektorske
i oscilografske dijagrame struja
i napona prilikom pobuđivanja i
prorada zaštitnih funkcija.
2. Program primarnih
ispitivanja zaštita Bloka 1
Pre primarnih ispitivanja zaštita
urađena su sledeća ispitivanja:
1. Provereni su polariteti strujnih
i naponskih transformatora i
proverene sve sekundarne veze.
Sva strujna jezgra koja se ne
koriste su kratko spojena.
2. Parametrirani su i sekundarno
ispitati svi zaštitni releji.
3. Proverena je signalizacija sa
zaštita i delovanja zaštita na
pripadajuće prekidače i stop
ventile za zatvaranje turbine, kao
i ulazni signali od tehnoloških
zaštita i pobude.
Primarna ispitivanja zaštita
obuhvataju dve grupe testova:
ispitivanja sa turbogeneratorom na
3000 ob/min, bez vezivanja na mrežu
400 kV i ispitivanja sa vezanim
generatorom na mrežu. Ispitivanja sa
turbogeneratorom na 3000 ob/min,
sastoje se od sledećih testova:
Sažetak
U TE Kostolac B tokom remonta 2010 godine na oba bloka zamenjene su
blokovske zaštite. Umesto statičkih zaštita starih više od 25 godina ugrađene
su nove mikroprocesorske zaštite. Primarno ispitivanje zaštita na bloku 1
urađeno je prema proceduri koja se u EPS-u primenjuje više decenija. Da
bi se ispitale diferencijalne zaštite urađeno je nekoliko testova sa kvarovima
unutar zone i van zone diferencijalnih zaštita. Za vreme ispitivanja turbina
se okretala 3000 o/min a pobudom generatora regulisana je struja kvara.
Izvođenje predviđenih ogleda trajalo je više od 12 sati, za to vreme potrošeno
je mnogo energije, a daleko najveći deo cene je izgubljena proizvodnja.
Za ispitivanje zaštita na drugom bloku inoviran je program ispitivanja.
Zahvaljujući pomoćnim funkcijama mikroprocesorskih releja, kao sto su
memorisanje i grafičko prikazivanje signala, diferencijalne zaštite ispitane
su pre pokretanja turbine i generatora. Tako je ušteđen mazut i električna
energija za 12 sati rada generatora u praznom hodu, za isto toliko vremena
generator je ranije vezan na mrežu pa je povećana proizvodnja.
Ključne reči: Mikroprocesorska zaštita – Akvizicija – Vektorski dijagram –
Primarno ispitivanje
Abstract
In TPP Kostolac B during 2010 in both units all protection devices were
replaced. Instead of 25 years old static protection now there are new
microprocessor protection devices.
Primary testing on unit 1 was performed according to the procedure that the
EPS used for a long time. To test differential protection within and outside
the zone of differential protection, several tests were performed. During these
tests turbine was running 3000 rpm and the excitation of the generator was
regulated by the fault currents. This is a well proven and safe method, but
very expensive. During these planned experiments a lot of energy has been
spent, and the largest part of the cost is lost production.
To test the protection of the second unit, testing program was renewed.
Thanks to the support functions of microprocessor relays, such as storage
and graphical display of signal, the differential protection are examined
before starting the turbine and generator. So the saved fuel oil and electricity
for 24 hours of generator at idle, the same percentage of time the generator
was earlier linked to the network and the increased production.
TEST 1 – trofazni kvar bez spoja
sa zemljom na 400 kV strani van
opsega delovanja diferencijalnih
zaštita,
[125]
TEST 2 – zemljospoj na 400 kV
strani van opsega diferencijalnih
zaštita,
TEST 3 – trofazni kvar bez spoja sa
energija
zemljom na 6kV strani (1. sekundar
1BT)
TEST 4 – trofazni kvar bez spoja sa
zemljom na 6kV strani (2. sekundar
1BT)
TEST 5 – zemljospoj na 22 kV
Nakon svakog testa analiziraju
se rezultati i ako ima grešaka u
sekundarnim vezama strujnih
transformatora ili parametriranju one
se otklanjaju, pa se isti test ponavlja.
Kada se jedan test uspešno završi
vrše se pripreme za naredni test.
Radovima na pripremama za svaki
test po pravilu je predhodilo pisanje
zahteva za rad, obezbeđivanja radova
i izdavanja dozvole za rad.
Sve vreme, dok su se obavljali
testovi, otklanjane eventualne
greške otkrivene u prethodnom
testu i pripremani kratki spojevi
ili zemljospojevi za naredni test,
turbogenerator se okretao 3000 ob/
min. Trošilo se 23 tone mazuta i
18MWh električne energije na sat.
Planirano vreme za obavljanje
navedenih testova je četiri sata,
ali zbog čekanja na dozvole za
rad, promene polariteta strujnih
transformatora, i ponavljanja
pojedinih testova, ispitivanja su
trajala bar tri puta duže.
Upravljanje postrojenjem 400kV je
u nadležnosti EMS-a a ne elektrane.
Dobijanje dozvola za rad trajalo bi
još duže da nismo imali predhodne
sastanke, sa kolegama iz EMS-a, koji
su doprineli da se neke procedure
ubrzaju.
Da se testovi nisu radili, generator
je mogao da bude vezan na mrežu i
proizvodili oko 300 MW. Za 12 sati
primarnih ispitivanja potrošeno je:
12h · 18MW = 216MWh el.energije
Za isto vreme izgubljena je
proizvodnja:
12h · 300MW = 3600MWh
el.energije
Ispitivanja sa vezanim generatorom
na mrežu sastoje se od sledećih
testova:
TEST 6 – provera zaštita od gubitka
pobude,
TEST 7 – provera 100% -tne zaštite
statora od zemljospoja,
TEST 8 – provera zaštite od povratne
energije.
Pošto je generator vezan na mrežu,
za vreme ovih testova energija
se proizvodi, tako da ne postoje
znatni troškovi energije i izgubljena
Slika 1 Oznake opreme i mesta simuliranja kratkih spojeva
[126]
proizvodnja. U ovoj fazi ispitivanja
je bila potrebna maksimalna
skoncentrisanost na podešenost relea
da ne bi došlo do ispada generatora.
3. Program primarnih
ispitivanja zaštita Bloka 2
Prilično veliki troškovi, za
izvođenje prve grupe testova na
bloku 1, doprineli su da se razmotri
promena metode primarnih
ispitivanja zaštita. Cilj prva četiri
testa je provera diferencijalnih
zaštita. Kratkim spojevima
i zemljospojevima van zone
diferencijalne zaštite proveravali smo
da li su sekundarna kola pravilno
povezana i da li su prenosni odnosi
strujnih transformatora pravilno
parametrirani.
Testovima sa kratkim spojevima
u zoni zaštite proveravali smo da
li su pravilno podešene proradne
vrednosti diferencijalnih struja.
Kod mikroprocesorskih uređaja,
dodatne funkcije, snimci vektorskih
i oscilografskih dijagrama struja,
mogu se iskoristiti za primarnu
proveru diferencijalnih zaštita, bez
pravljenja kratkih spojeva u zoni
zaštite i van zone zaštite, na 3000 o/
min turbogeneratora.
Na bloku 2 primarna provera
diferencijalnih zaštita obavljena je
pre pokretanja turbo generatora, tako
da za vreme njihove provere nismo
trošili mazut.
Na 3000 o/min obavljen je samo
jedan test;
TEST 1 – zemljospoj na 22 kV,
a sa generatorom na mreži urađena
su, isto kao i na bloku 1, još tri testa:
TEST 2 – provera zaštita od gubitka
pobude,
TEST 3 – provera 100% -tne zaštite
statora od zemljospoja,
TEST 4 – provera zaštite od povratne
energije.
Primarna ispitivanja diferencijalnih
zaštita blok-transformatora urađena
su direktnim uključenjem 400kV
prekidača, odnosno uključenjem
blok transformatora u prazan hod.
Prilikom uključenja transformatora,
nije došlo do prorade diferencijalne
zaštite, već se diferencijalna zaštita
samo pobudila. To je bio prvi
dobar znak. Da je postojala greška
u polaritetu bar jednog sekundara,
ili da neki od sekundara nije
dobro vezan, zaštita bi proradila.
Analizom snimaka na relejima F201
i F202 za zaštitu transformatora
2AT, na releju F200 za zaštitu
energija
Slika 2a. Oscilografski snimak uključenja blok-transformatora u prazan hod
Slika 2b. Vektorski dijagram uključenja blok-transformatora u prazan hod
bloka Generator-transformator i
na relejima F420 i F421 za zaštitu
transformatora sopstvene potrošnje
bloka 2 nije otkrivena ni jedna
greška u sekundarnim vezama i
parametriranju releja, ali još nije
bilo moguće da se zaključi da je sa
diferencijalnom zaštitom sve u redu.
Na slici 2 prikazni su dijagrami
uključenja blok transformatora u
prazan hod.
Za konačnu ocenu bilo je potrebno
da se transformatori opterete. To
je urađeno veoma jednostavno,
uključeni su dovodni 6kV prekidači
na razvodima 2BA i 2BB, tako da se
sopstvena potrošnja bloka 2 napajala
sa transformatora 2BT.
[127]
Kako se remont privodio kraju
to je sopstvena potrošnja bloka 2
sve više rasla, jer je radi testiranja
funkcionalnih grupa uključivano sve
više potrošača: ventilatori dimnog
gasa i svežeg vazduha, napojne,
kondenz i optočne pumpe i mlinovi...
Aktiviranjem trigera, „test
wave form“, na relejima F200,
F201 i F202, dobijena je serija
oscilografskih snimaka na osnovu
kojih je sa sigurnošću od 100%
zaključeno da su svi sekundari
strujnih transformatora pravilno
polarisani i pravilno povezani, a
diferencijalne zaštite u relejima
pravilno parametrirane, slika 3.
Primarna provera diferencijalne
zaštite generatora urađena je na
sledeći način: Generator je primarno
razvezan sa 22kV sabirnica i sa
zvezdišta, a faze sa sabirnica i u
zvezdištu direktno su spojene, slika
4.
Urađajem za primarna ispitivanja
zaštita istovremeno je kroz primare
strujnih transformatora na 22kV
sabirnicama i u zvezdištu generatora,
fazama R i S propuštena struja
energija
Slika 3a
Oscilografskii dijagram struja na releju F201 7UT633
Slika 3b Vektorski dijagram vrednosti struja u uređaju
F201 7UT633
Slka 4 Primarna provera diferencijalne zaštite generatora
Slika 5 Vektorski dijagram struja prilikom provere
diferencijalne zaštite generatora
od 600A. Sekundarne struje su
snimljene na relejima F100 i F101.
Isti postupak je ponovljen za faze S
i T.
Sa vektorskih dijagrama na slici
5 može se videti da su sekundari
strujnih transformatora za
diferencijalnu zaštitu generatora
pravilno vezani.
4. Zaključak
Tehnička
unapređenja
zaštitnih releja
omogućila su
i pojednostavljenje postupka
ispitivanja i
puštanja u rad
novih sistema
[128]
energija
zaštita. Promena postupka ispitivanja
ne dešava se istovremeno sa
uvođenjem nove tehnologije. Novi
uređaji ispituju se prema metodama
koje su zasnovane na iskustvu
prethodnih ispitivanja. Tek nakon
sticanja dovoljno iskustva u radu
sa novim uređajima, moguće je
maksimalno iskoristiti sve njihove
prednosti i prilagođavati i menjati
metode ispitivanja. Da bi se iskustva
iz Kostolca primenila u budućim
ispitivanjima novih sistema zaštita,
potrebno je da za njih sazna što
više zainteresovanih stručnjaka
i da detaljnije analize pokažu da
ostvarene uštede nisu zanemarive,
kao i da se ovakvim ispitivanjem
ne smanjuje kvalitet primarnih
ispitivanja i ne poveća se rizik od
pogrešnog rada zaštita.
Zdravko N. Milovanović, Darko Knežević,
Aleksandar Milašinović, Jovan Škundrić
Univerzitet u Banjoj Luci, Mašinski fakultet Banja Luka
Momir Samardžić
RiTE Ugljevik, Ugljevik
Dragan Jeremić
RiTE Gacko, Gacko
Svetlana Dumonjić-Milovanović
Partner inženjering Banja Luka
UDC: 621.18.004 (497.15)
Revitalizacija i modernizacija
kotlovskog postrojenja na
primjeru rekonstrukcije
kotlovskog postrojenja
Pp-1000-25-545BT (P-64-1)
u RiTE Ugljevik
Sažetak
Realizacija tehničkih rješenja na rekonstrukciji i modernizaciji opreme
parnog kotla najčešće se realizuje etapno, radi što povoljnijeg obezbjeđenja
sredstava od strane vlasnika parnog kotla. Kao cilj rekonstrukcije postavlja
se zadatak povišenja srednjeg nivoa opterećenja bloka u cjelini, uz
produženje radnog vijeka sa uključenim sistemom zagrijača visokog pritiska
i većom ekonomičnošću bloka u cjelini. Nakon rekonstrukcije parnog kotla
neophodno je sprovesti odgovarajuća ispitivanja kako bi se dobila ocjena
efektivnosti sprovedenih radova na rekonstrukciji kotlovskog postrojenja,
zatim izvršila korekcija režimske karte rada kotla sa rekonstruisanim i
modernizovanim sistemima, kao i preciziranje osnovnih radnih parametara
za korekciju tehničkih rješenja za dalju rekonstrukciju i modernizaciju
osnovne i pomoćne opreme kotla. Alternative ovom postupku su zamjena
kotlovskih postrojenja savremenim jedinicama ili njihova zamjena sa
jedinicama za kogeneraciju. Kao primjer sprovedenih istraživanja i
realizovane rekonstrukcije i modernizacije kotlovskog postrojenja data je
analiza stanja parnog kotla Pp-1000-25-545BT (P-64-1) u RiTE Ugljevik.
Analizom su kvantifikovani određeni problemi koji se javljaju u radu
kotlovskog postrojenja. Izvršena su mjerenja određenih veličina u ložištu
kotla: temperature plamena i gasa, padajućih toplotnih flukseva, primarnih
toplotnih flukseva i izračunatog koeficijenta toplotne efikasnosti ekranskih
grejnih površina.
Ključne riječi: parni kotao, rekonstrukcija, modernizacija, ispitivanja,
korekcije režimske karte
Revitalization and Modernization of Boiler Plants on the
Reconstruction Pattern of the PP-1000-25-545bt (P-64-1)
Boiler in the Mine and TPP Ugljevik
The realization of techincal solutions regarding the equipment reconstruction
and modernization of a steam boiler has been realized most frequently in
the step by step manner, because of the fact that the funds by the steam
boiler’s proprietor be provided as favorably as possible. As the purpose of
the reconstruction, a task is set for the increasing of the medium level of
workload of the bloka in the whole, for the life span prolongation with the
high-pressure heater system switched on, and with greater economy of the
block in entirety. Following the steam boiler reconstruction, it is necessary
that adequate examinations be carried out in order to obtain the effectiveness
assessment of the works performed on the boiler plants reconstruction, and
[129]
energija
then make correction of the boiler functioning regime card with the reconstructed and modernized systems, as well
as to specify the basic operational parameters for the correction of technical solutions for the further reconstruction
and modernization of the basic and auxiliary equipment of the boiler. The alternatives to this procedure can be
the substitution of the boiler plants by the modern units or their substitution with the units for cogeneration. As
an example of the investigation which has been carried out and of the realized boiler plant reconstruction and
modernization the analysis of the state of the steam boiler Pp-1000-25-545BT (P-64-1) in RiTE Ugljevik has
been given. By analysing the specific problems emerging in the boiler plant functioning have been quantified. The
measurings of the specific parameters have been carried out in the boiler firebox: flame and gas temperature,
declining thermal fuxes, primary heat fluxes and the calculated heat effectiveness coefficient of the heating screen
surfaces.
Key words: steam boiler, reconstruction, modernization, examinations, regime card correction
1. Uvod
Program generalne revitalizacije
i modernizacije kotlovskih
postrojenja zasniva se na njihovoj
rekonstrukciji i modernizaciji,
a kao moguća alternativa ovom
postupku je zamjena kotlovskih
postrojenja savremenim jedinicama
ili njihova zamjena sa jedinicama za
kogeneraciju. Vlasnici kotlovskih
jedinica u industriji suočeni
su sa nizom problema, kao što
su velika starost instalisanih
jedinica, nezadovoljavajuća
hemijska priprema vode, zastarjela
neadekvatna i prilično zapuštena
automatika (uz nedostatak uređaja
za mjerenje), loše stanje instalacija
i armatura, neadekvatan tretman
kondenzata, neadekvatna kontrola
procesa sagorijevanja, visoke
temperature produkata sagorijevanja
na izlazu jedinica (npr. RiTE
Gacko), neadekvatno odmuljivanje
i odsoljavanje, rad na niskim
proizvodnim kapacitetima i rad
ispod tehničkog minimuma. Kao
primjer sprovedenih istraživanja
i realizovane rekonstrukcije i
modernizacije kotlovskog postrojenja
data je analiza stanja parnog kotla
Pp-1000-25-545BT (P-64-l) u RiTE
Ugljevik. Analizom su kvantifikovani
određeni problemi koji se javljaju
u radu kotlovskog postrojenja.
Izvršena su mjerenja određenih
veličina u ložištu kotla: temperature
plamena i gasa, padajućih toplotnih
flukseva, primarnih toplotnih
flukseva i izračunatog koeficijenta
toplotne efikasnosti ekranskih grejnih
površina. Nakon rekonstrukcije
parnog kotla neophodno je sprovesti
odgovarajuća ispitivanja kako
bi se dobila ocjena efektivnosti
sprovedenih radova na rekonstrukciji
kotlovskog postrojenja, zatim
izvršila korekcija režimske karte
rada kotla sa rekonstruisanim i
modernizovanim sistemima, kao
i preciziranje osnovnih radnih
parametara za korekciju tehničkih
rješenja za dalju rekonstrukciju i
modernizaciju osnovne i pomoćne
opreme kotla, [1,2].
2. Program generalne
revitalizacije i
rekonstrukcije kotlovskih
postrojenja
Program generalne revitalizacije i
rekonstrukcije kotlovskih postrojenja
najčešće prati realizacija određenih
mjera i aktivnosti, kao što su:
poboljšano ukupno održavanje,
uz primjenu metoda tehničke
dijagnostike i kontinuiranu procjenu
stanja, poboljšanje kontrole procesa
sagorijevanja, modernizacija
sistema mjerenja i upravljanja,
poboljšanje hemijske pripreme
vode, iskorišćenje otpadne toplote
produkata sagorijevanja, poboljšanje
iskorišćenja kondenzata, poboljšanje
procesa odmuljivanja i odsoljavanja
i iskorišćenje otpadne toplote iz ovih
voda, zatim poboljšanje izolacije
svih instalacija (vodova, sabirnika,
armatura i sl.), kao i poboljšanje
vođenja kotlovskih jedinica prema
trenutnim zahtjevima konzuma
(optimizacija vođenja u skladu sa
opterećenjem). Slični problemi su
prisutni i u drugim loživim uređajima
koji se koriste prije svega u sušarama
i pećima u industrijskim i drugim
procesnim postrojenjima, pri čemu
su takođe neophodne istovjetne
mjere za poboljšanje situacije i u
ovim industrijskim postrojenjima.
Treba napomenuti da prema
raspoloživim analizama predložene
mjere su opravdane za primjenu
na jedinicama mlađim od dvadeset
godina i samo u izuzetnim uslovima
dobro očuvanim starijim jedinicama.
2.1. Primjer rekonstrukcije i
modernizacije kotlovskog
postrojenja Pp-1000-25-545BT
(P-64-1) u RiTE Ugljevik
Kao primjer sprovedenih istraživanja
i realizovane rekonstrukcije i
modernizacije kotlovskog postrojenja
data je analiza stanja parnog kotla
[130]
Pp-1000-25-545BT (P-64-1) u
RiTE Ugljevik, slika 1. Blok
termoelektrane Ugljevik instalisane
snage 300 MW i raspoložive snage
279 MW završen je sa izgradnjom
1985. godine, kada je pušten u
pogon. Prva sinhronizacija je bila
31.03.1985 godine. Kao osnovno
gorivo na TE Ugljevik se koristi
mrki ugalj, čija je donja toplotna
moć u dijapazonu od 8400 do 12121
kJ/kg. Rad bloka termoelektrane
se može podijeliti u četiri
karakteristična perioda i to: period
probnog pogona, period podizanja
nivoa eksploatacije od završetka
probnog pogona do isključenja
termoelektrane iz pogona 23.04.1992
godine, zbog ratnih sukoba, period
kada termoelektrana nije radila od
23.04.1992. do 24.11.1995. godine
i period ponovnog puštanja u rad
(od 24.11.1995. godine) i dosadašnji
rad (poslijeratni period), [4,5]. Već
u probnom pogonu se pokazalo da
je ložište kotla poddimenzionisano
za ugalj koji se nalazi u ležištu
“Bogutovo Selo”, jer se nije mogla
ostvariti instalisana snaga od 300
MW. Bile su prisutne pojave brzog
zašljakivanja ložišta i zaprljanja
konvektivnih ogrevnih površina
pepelom: Takođe, projektovani
sistemi čišćenja kotlovskih
ogrijevnih površina kotla nije mogao
obezbijediti stabilan i bezbijedan rad.
Zbog toga je, ubrzo nakon probnog
pogona, izvršena rekonstrukcija
na kotlu, koja je obezbijedila
smanjenje zašljakivanja i zaprljanja
ogrijevnih površina kotla i povećanje
snage (ali ne na projektovanu
300 MW). Do rekonstrukcije je
ostvarena srednja prosječna snaga
termoelektrane 243,5 MW, a u
periodu poslije rekonstrukcije do
23.04.1992 godine 256,8 MW. U
periodu 1995. do zaključno sa 2006.
godinom ostvarena je srednja snaga
od 222,3 MW. U toku dosadašnje
eksploatacije u TE Ugljevik
(zaključno sa 2006. godinom) blok
termoelektrane je ostvario srednju
energija
Slika 1 Poprečnipresjek kotla P-64 u RitE Ugljevik, [3]
snagu od 235 MW na generatoru,
što daje faktor iskorištenja snage od
0,783. Termolektrana je projektovana
za rad od cca 200000 sati, a obzirom
na ostvarenih 104529,3 časova,
preostali vijek iznosi cca 95470,7
časova ili 16 godina, [6,7]. Snaga
bloka je limitirana kotlom na
vrijednost do 250 MW na generatoru
i u direktnoj je funkciji kvaliteta i
karakteristika uglja.
Akcenat analize problematike
je posvećen radu kotlovskog
postrojenja termobloka, jer je kotao
limitirajući element nepostizanja
nominalne snage termobloka od 300
MW. Analizom su kvantifikovani
određeni problemi koji se javljaju
u radu kotlovskog postrojenja.
Izvršena su mjerenja određenih
veličina u ložištu kotla: temperature
plamena i gasa, padajućih toplotnih
flukseva, primarnih toplotnih
flukseva i izračunatog koeficijenta
toplotne efikasnosti ekranskih
grejnih površina. Rezultati su
pokazali slijedeće, [8,9]: da u ložištu
kotla vladaju visoke temperature
(1000-1375 0C, mjereno optičkim
pirometrom), što dovodi do
pojave intezivnog zašljakivanja na
povećanim opterećenjima većim od
250 MW, da su neposredno uz zidove
ložišta (na udaljenosti 0,5 m od zida)
izmjerene visoke temperature i do
1230 0C, koje su vrlo nepovoljne sa
stanovišta zašljakivanja, da ugrađeni
plafonski mjerači temperature u
okretnim komorama kotla P-64
registruju niže temperature i do
100 0 C od stvarnih vrijednosti,
registrovanih aspiracionim sondama
(i u eksploataciji je navedena
konstatacija dala pozitivne rezultate,
pri izradi režimske karte), da
padajući toplotni fluksevi prate
izmjerene temperature i relativno
su visoki (60-170 kW/m2), zatim da
primarni toplotni fluksevi su mali
i iznose od 9-117 kW/m2, zavisno
od mjesta, kao i da je koeficijent
toplotne efikasnosti ekrana dosta
niska i za ogrijevnu površinu u zoni
gorionika iznosi ψ = 0,38 - 0,50.
Analize dosadašnjeg rada
termobloka su pokazale da su
osnovni limitirajući faktori koji
utiču na smanjeni kapacitet problemi
koji se javljaju u radu kotlovskog
postrojenja. Krajnja manifestacija
je nemogućnost trajnog rada
kotla termobloka na nominalnom
opterećenju sa ugljem garancijskog
kvaliteta. Osnovni uzrok problema
[131]
je prekomjerno zaprljanje kako
ekranskih ložišnih površina tako
i konvektivnih grejnih površina
kotla, koje se prljaju i zasipaju i pri
nižim opterećenjima od nominalnog,
te uslovljavaju obustavu rada
termobloka, [3,4].
Zaprljanje u vidu zasipanja
konvektivnih ogrijevnih površina
i njenih svijetlih otvora za prolaz
dimnih gasova je posljedica
njihove loše konstrukcije (šahovski
raspored cijevi). Zašljakivanje
odnosno zaprljanje grejnih površina
u ložišnom prostoru je posljedica
neadekvatno proračunatih i
odabranih projektovanih parametara
za garancijski ugalj, s obzirom
da do tada nije bilo iskustva sa
sagorijevanjem uglja iz ležišta
“Bogutovo selo”. Grejne površine
isparivača kotla proračunate su
prema projektno usvojenim i
veoma visokim vrijednostima
primljenog toplotnog fluksa od
prosječno 100 kW/m2. U realnom
ložištu ako se takav prijem ne
ostvari (karakteristično za ovo
ložište), što za posljedicu ima
manifestaciju manjka grejne
površine i nepostizanje zahtjevane
produkcije. Ložište sa sistemom
naspramnog loženja (gorionici
ugljene prašine sa bočnih strana), sa
izraženim pravougaonim poprečnim
presjekom, dovodi do razbijanja
graničnog temperaturnog sloja
uz zidove ekranskog dijela. To
dovodi do pojave veoma visokih
temperatura uz zidove ekrana ložišta
u zoni gorionika i iznad u zoni
dogorijevanja. Takvi uslovi su idealni
za pojavu zašljakivanja, koje je
stalno prisutno u pomenutim zonama
pri radu kotla sa većim kapacitetom
(> 85 %), [5 ÷ 7].
Zašljakivanje ometa proces
prenosa toplote, remeti bilans
ložišta i na izlazu iz ložišta, uz
porast temperature duž ložišta i
na izlazu iz ložišta, uz međusobno
pojačavanje uticaja. Sistematska
analiza eksploatacionih ispitivanja
urađenih 1987., 2002., 2005. i 2006.
godine na kotlovskom postrojenju
termobloka obuhvatila je slijedeće
pokazatelje: toplotni bilans kotla,
višak vazduha po gasnom traktu,
prisisavanja po dijelovima gasnog
trakta i u sistemu pripreme ugljene
prašine, karakteristike korištenog
uglja, promjene temperaturnog
nivoa gasova po visini ložišta,
podpritiske po dijelovima gasnog
trakta i otpore u tim dijelovima,
kao i statičke pritiske po dijelovima
energija
sistema pripreme ugljene prašine i
karakteristike ventilatorskih mlinova,
temperaturno stanje medija po
gasovazdušnom i parovodenom
traktu. Na osnovu analize rezultata
dobijenih ispitivanjima, urađenim od
strane instituta ZAO „SibKOTES”
iz Novsibirsk Rusija, utvrđeno je
slijedeće, [9]:
- Da je maksimalna snaga bloka za
dugotrajni rad ograničena na 245
MW, uz obezbjeđenje pozdanog
i sigurnog rada. Ograničavajući
faktor dugotrajnog rada na
maksimalnoj snazi je zašljakivanje
ložišta i zatrpavanje pepelom
konvektivnih grejnih površina,
sa intezivnim zatrpavanjem
ekonomajzera, povećanje otpora
u gasnom traktu i nemogućnost
daljeg rada. Kampanja neprekidnog
rada bloka sa maksimalnom
snagom bloka 245-255 MW
ograničena je 20 do 30 dana,
zavisno od uglja koji se loži.
- Zašljakivanje ložišnog prostora je u
direktnoj sprezi sa konstruktivnim
karakteristikama i geometrijom,
te samim kvalitetom uglja koji se
loži. Karakteristika uglja ležišta
“Bogutovo selo” je jako šljakajući i
intezivno prljajući, što se pokazalo i
u eksploataciji.
- Zaprljanje grejnih površina
konvektivnog pregrijača primarne
pare i konvektivnih pregijača
sekundarne pare je u direktnoj
sprezi sa povišenom temperaturom
dimnih gasova u okretnoj
komori kotla, koja po pogonskim
priborima mjerenja ne smije
prelaziti vrijednosti 820 0C. U
protivnom dolazi do intezivnog i
brzog zaprljanja grejnih površina
i začepljenja svijetlih otvora
za prolaz dimnih gasova, te
porasta otpora u gasnom traktu i
gašenja vatre u ložištu. Navedena
temperature je i limitirajuća za
visinu opterećenja bloka.
- Zaprljanje ekonomajzera nastaje
zbog zatrpavanja pepelom svijetlih
otvora za prolaz dimnih gasova,
kao i zatrpavanja komadima šljake
udaljenih sredstvima čišćenja sa
više raspoređenih grejnih površina
(KPPP-e i KMPP-e). Očišćni
komadi su u većini slučajeva većih
dimenzija od svijetlih otvora zbog
šahovskog rasporeda paketa.
- U vremenu eksploatacije od
rekonstrukcije 1987. godine,
došlo je do smanjenja efikasnosti
toplotne razmjene grejnih površina
ekrana ložišta, rezultat čega je
povećanje temperaturnog nivoa
u okretnoj komori kotla za 60-80
0
C. Konstatacija je da su primarne
naslage sa strane gasova značajne.
- Sredstva čišćenja ogrijevnih
površina, koja se koriste dva puta u
smjeni, obezbeđuju eksploatacioni
nivo čistoće ogrijevnih površina.
- Prisutna je i snižena temperature
međupregrijane pare na izlazu
iz kotla, posebno pri većim
opterećenjima (510-530 0C), dok je
računska 545 0C.
- Prisutna su i značajna prisisavanja
na pojedinim dijelovima
gasovazdušnog trakta, koja je
potrebno eliminisati u toku procesa
tekućeg održavanja i remonata.
U okviru remonta obavljenog tokom
2006. godine izvršeno je djelimično
mehaničko čišćenje ložišta kotla.
Efekti mehaničkog čišćenja ložišta su
obezbijedili povećanje koeficijenta
toplotne efikasnosti ekrana s ψ=0,22
do ψ=0,3. Organizovanjem boljeg
mehaničkog čišćenja može se
očekivati dodatno povećanje od 0,350,37. U cilju povećanja kapaciteta
termobloka neophodno je eliminisati
sve nedostatke u eksploataciji i
održavanju. To se prije svega odnosi
na: eliminisanje svih prisisavanja
štetnog vazduha u dijelovima
gasnog trakta kotla, eliminisanje
svih prisisavanja štetnog vazduha u
sistemu pripreme ugljene prašine,
kao i poboljšanje kvalitativnog
prijema uglja sa rudnika i
njegovog odlaganje na deponijama
termoelektrane.
Rekonstrukcijom dijela gasnog trakta
kotla može se obezbijediti rad kotla
sa toplotnim opterećenjem Qka u
vrijednosti 0,9 od Qnom, sa rezervom
od 6-8 % po protoku dimnih gasova
za dimne ventilatore, pri koeficijentu
recirkulacije hladih gasova rhg= 1012%, α’' =1,2 i svođenju prisisavanja
štetnog vazduha na 8 do 10 % u
gasnom traktu. Rekonstrukcija se
odnosi na trakt recirkulacije hladnih
dimnih gasova, gdje je potrebno
zamijeniti ventilatore recirkulacije
hladnog gasa sa elektromotorima
(ugraditi veće po kapacitetu) i
zamijeniti kanale kompletne linije
sa prečnikom 1500 mm na prečnik
2000 mm. Ova rekonstrukcija
bi omogućila povećanje protoka
recirkulisanog hladnog gasa do
450000-500000 m3/h i koeficijent
recirkulacije hladnog gasa rhg=1618 %. Sa ovim povećanjima su
obezbijeđeni uslovi za uspostavljanje
boljih režima sa stanovišta sniženja
temperature u zoni sagorijevanja u
ložištu (50 do 70 0C), te smanjenog
[132]
zašljakivanja ložišta i zasipanja
konvektivnih grejnih površina kotla.
Rekonstrukcijom i modernizacijom
prašinokoncentratora na sistemu
pripreme ugljene prašine, moguće je
obezbijediti ravnomjerniju raspodjelu
ugljene prašine po nivoima gorionika
(donji, srednji i gornji nivo),
približno istu na svim nivoima.
Takva raspodjela ugljene prašine će
omogućiti ravnomjerniji raspored
temperaturnog nivoa u ložištu
kotla i smanjenje istog u pojedinim
zonama, posljedica čega bi bio
smanjeni intezitet zašljakivanja.
Na ovaj način će se moći regulisati
režimi rada i opterećenje bloka.
Postojeće konstruktivno rješenje
omogućuje približno istu raspodjelu
ugljene prašine na donji i srednji
nivo, a znatno nižu na gornji nivo
(10 do 12 %). Ovakva raspodjela
negativno utiče na režim rada ložišta,
što prouzrokuje povećenje inteziteta
zašljakivanja i nemogućnost
regulacije režima rada bloka.
Slijedeći korak je poboljšanje
efikasnosti i modernizacija sistema
čišćenja grejnih površina kotla
(ložišta, zavjesatih pregrijača pare
ŠPP-e, KPP-e, KMPP-e i EKO-a).
Postojeći sistemi su neefikasni, a dio
njih i zastarjele konstrukcije i male
mogućnosti na uticaj efikasnosti pri
radu. Zagrijač “voda-ekonomajzer”
se pokazao kao jedan od limitirajućih
faktora sa stanovišta zaprljanja
i dužine kampanje rada bloka,
zbog šahovskog rasporeda cijevi u
paketima i nemogunosti čišćenja.
Zato je neophodna njegova zamjena
novim druge konstruktivne izvedbe,
uz povećanje svitlih otvora za prolaz
dimnih gasova (membranski).
Navedene konstatacije su se dokazale
u dosadašnjem radu termobloka i pri
raznim ispitivanjima termobloka za
poboljšanje režima rada i utvrđivanja
nemogućnosti postizanja nominalne
snage od 300 MW. Konstatacije
su potkrijepljene i izmjerenim
veličinama prikazanim u stručnim
analizama i izvještajima od strane
stručnih instituta i ustanova koje su
vršile ispitivanja, a što je navedeno
u spisku korištene literature. Takođe
je neophodno izvesti i modernizaciju
vođenja, upravljanja, kontrole i
regulacije termobloka. Postojeći
nivo je iz osamdesetih godina
dvadesetog vijeka i odlikuje se
priličnom tromošću i zastarjelošću,
sa značajnim uticajem ljudskog
faktora i značajnim odstupanjem od
stvarnog toka događaja sa stanovišta
informacija i efikasnog preduzimanja
energija
mjera (posebno pri havarnim
događajima, kontroli, analizi i
optimalizaciji tehnološkog prosesa
temobloka), [2].
Predložene mjere će poboljšati
rad kotlovskog postrojenja, a
samim tim i termobloka, sa
povećanjem opterećenja na 0,9 od
Qnom. Modernizacija automatskog
vođenja, upravljanja, kontrole
i regulacije termobloka će
uticaj ljudskog faktora svesti na
minimum, uz obezbjeđenje brzog
toka informacija o tehnološkom
procesu, efikasniju analizu i dodatnu
optiamizaciju tehnološkog procesa
termobloka. Ovo svakako predviđa i
rekonstrukciju na sistemu pripreme
ugljene prašine, s ciljem povećanja
ventilacione sposobnosti mlinova,
bolje raspodjele ugljene prašine
po nivoima gorionika i postizanja
odgovarajućih brzina neophodnih
za proces sagorijevanja u ložišnom
prostoru kotla. Poboljšanje tačnosti
mjerenja temperature dimnih gasova
realizovaće se ugradnjom u okretnoj
komori dodatnih termoparova i
povećanjem broja mjernih mjesta
na 12 sa obe strane i u zoni ložišta
(kota 28 m) po bočnim stranama
pirometrijskim mjerenjima. U
toku remonta planiranog za 2010.
godinu, neophodno je izvršiti
ručno mehaničko čišćenje zidova
ekrana ložišta kotla, a u perspektivi
predvidjeti i hemijsko ispiranje
cijevnog sistema kotla sa strane
medija “voda-para” i strane medija
dimnih gasova ekranisanog ložišnog
prostora i zavjesastih pregrijača pare.
Sisteme čišćenja cijevnog sistema
kotla potrebno je modernizovati i
to, [3]: zamijeniti aparate sistema
vodenih duvača čišćenja lošišta kotla
sa aparatima firme “Bergemann”
(postojeći su zastarjeli i neefikasni,
pri čemu zamjena predviđa izradu i
ugradnju novih razvoda u ekranima
donje radiacione zone I i II ložišta
za ugradnju 12 vodenih duvača, 12
aparata za vodeno čišćenje i ormar
za upravljanje), dograditi dodatne
divergentno-konvergentne mlaznice
na sistemu parnog topovskog
čišćenja zavjesastih pregrijača
pare (ŠPPP-e) sa plafonskog
ekrana kotla (dogradnja predviđa
izradu i u gradnju novih razvoda
na plafonskom ekranu okretne
komore kotla za ugradnju 40 novih
mlaznica, 40 mlaznica, cjevovoda,
potrebne armature i upravljačkog
ormara). Takođe, potrebno je
realizovati i slijedeće aktivnosti:
zamijeniti ventilatore recirkulacije
hladnog gasa sa ventilatorima
većeg kapaciteta i kanale hladnog
gasa komplet do kotla sa kanalima
većeg prečnika (Ф 2000 mm),
modernizovati kontrolni sistem
sadržaja kiseonika za sagorijevanje
u ložištu kotla i u dijelovima kanala
dimnih gasova (konvektivnih šahti),
potpuno ekranizovati elementima
za ekranizaciju ulazne dijelove
oduzimnih šahti vrućih dimnih
gasova za sušenje i regulaciju
temperature osnovnog goriva u
sistemu pripreme i snabdjevanja
sa ciljem snižavanja temperatura
i zašljakivanja oduzimnih šahti,
te povećanja stepena iskorištenja
kotla, zatim ugraditi aparate za
čišćenje ulaznih dijelova oduzimnih
šahti firme Clyde-Bergemann
(8 kompleta), kao i zamijeniti
postojeći vodeni zagrijač vode
(ekonomajzer) membranskim.
Zamjena podrazumijeva izradu i
ugradnju nove metalne konstrukcije
sekundarnog karakasa konvektivne
šahte kotla, novih nosača, novog
materijala za pojačanje karakasa,
novog obzida i termoizolacije i novih
obloga kotla.
Pri tome, rekonstrukcija ložičnogorioničnog uređaja kotla predviđa:
zamjenu ekrana ložišta za ugradnju
novih dvodjelnih gorionika, u
okviru koje je potrebno izraditi i
zamijeniti ekran ložišta na bočnim
zidovima sa kote 11m do kote 23 m
(sa razvodima za gorionike ugljene
prašine i mazutne gorionike),
konzolni podupirač, kuke za
pričvršćenje i dijelove obzida ložišta
kotla sa toplotnom izolaciom i
oblogama, izradu i ugradnju novih
dvodjelnih gorionika ugljene prašine
(24 kom), kanala za dovod vazduha
do gorionika ugljene prašine,
kompezatora na kanalima dovoda
vazduha, klapni na vazdušnim
kanalima (dimenzija 1200x1200),
zavješenja i oslonaca kanala,
elemenata za pričvršćenje izolacije,
toplotne izolacije, dekorativne
obloge i MEO-a za klapne sa svim
detaljima, izradu i ugradnju novih
mazutnih gorionika na bočnim
zidovima kotla (jednokanalni) 4 kom,
brizgaljki, cjevovoda pare i mazuta
do mazutnih gorionika, armatura
na cjevovodima pare i mazuta
(sigurnosno-zapornih ventila dn 20,
ventila zapornih sa elektromotorom
dn 20, ventila povratnih dn 20,
kanala dovoda vazduha do mazutnih
gorionika, kompezatora na kanalima,
klapni na kanalima (800 x800), MEO
za klapne sa detaljima, zavješenja
i oslonaca kutija, toplotne izolacije
[133]
sa elementima za pričvršćenje,
dekorativne obloge, izradu i ugradnju
sistema donjeg duvanja u hladni
lijevak kotla mlaznica, razvoda u
ekranima hladnog lijevka mlaznica,
štitnika karakasa i obloga hladnog
lijevka, konzolnih podupirača
obzida, detalja hladnog lijevka,
vazdušnih kanala za mlaznice od
glavnog kanala sekundarnog gasa
sa zavješenjima, kompezatora na
kanalima, regulacionih klapni na
liniji vazdušnog duvanja (Dn1600),
MEO sa detaljima, uređaja za
mjerenja potrošnje, toplotne izolacije
sa elementima za pričvršćenje,
dekorativne obloge, obzid, izrada i
zamjena razdvajača ugljene prašine,
kanala ugljene prašine i vrtložnika
(8 kom) obuhvata kompezatore
iza separatora, kanale pršine do
vrtložnika, klapne regulacionozaporne, vrtložnik, teleskopski
razdvajač prašine, kanali prašine
od razdvajača prašine do gorionika,
MEO za klapne i vrtložnik sa
detaljima za spajanje, oslonci
i zavješenja, toplotna izolacija
sa elementima za pričvršćenje,
dekorativna obloga, izmjena
karakasa kotla, koja obuhvata
materijal za izmjenu karakasa u
dijelu ugradnje gorionika, sekundarni
karakas kotla za ugradnju gorionika
ugljene prašine (na bočnim zidovima
između nosećih konstrukcija na
koti 12,5 m i koti 27,5 m), metalnu
konstrukciju, rekonstrukcija
separatora mlinova (8 kom), u cilju
povećanja ventilacione sposobnosti i
izrada i ugradnja novog izmjenjivača
toplote za dogrijavanje dijela
kondezata (obilaz ZNP 3 i ZNP 4) u
vazdušnom traktu cjevastog zagrijača
vazduha, gdje bi bila i lokacija za
ugradnju. Ovo rešenje povećava
tehničke i ekonomske pokazatelje
kotla i termobloka u cjelini.
Ekonomska efikasnost
modernizacije i rekonstrukcije
termobloka je izvedena po osnovu
određenihih kriterijuma procjene
efikasnosti rada termobloka
nakon izvedenih modernizacija i
rekonstrukcije: kriterijum tvrdnje
da će modernizacija i rekonstrukcija
obezbijediti podizanje srednje snage
termobloka sa 235 MW na 275
MW ili cca 40 MW, zatim kriterij
pouzdanosti rada termobloka zbog
smanjenog zaprljanja konvektivnih
grejnih površina kotla, a samim tim i
smanjenja broja mehaničkih čišćenja,
što će obezbijediti duži rad termobloka na mreži elektroenergetskog
sistema (uzimajući u dalju računicu
planske normative tekućeg remonta
energija
Slika 2
Karakter promjene rada kotla u zavisnosti od vremena rada, period
11.10.2010. do 13.11.2010. godine,[3]
termobloka od 300 MW u trajanju od
1440 časova i ostvareni koeficijent
eksploatacije od 0,76, za očekivati je
povećanje vremena eksploatacije za
500 časova ili povećanje koeficijenta
eksploatacije na 0,82, pri čemu
bi pouzdanost rada termobloka
bila znatno povećana ugradnjom
automatsog vođenja, kontrole i
upravljanja), kao i kriterij smanjenog
broja kretanja termobloka iz hladnog
stanja (zbog veće pouzdanosti rada
i smanjenog broja zastoja, usljed
zaprljanja konvektivnih grejnih
površina - takvih kretanja bi bilo
najviše 5). Koeficijent korisnog
dejstva kotla-bruto bi se povećao
za 1,65 % na račun smanjenih
gubitaka toplote sa izlaznim
dimnim gasovima,
Slika 3 Karakter raspodjele temperature gasova po visini
prilikom ugradnje
ložišta prema mjerenjima iz 2005. i 2010. godine,
izmjenjvača toplote
[3.10]
za dogrijavanje
kondezata. Na
povećanje stepena
iskorištenja kotla
i termobloka
značajno će
da utiče i
automatizacija
termobloka.
Preliminarna
procjena
ekonomske
efikasnosti
pokazuje da
predložena
modernizacija i
rekonstrukcija
termobloka, a pre
svega kotlovskog
postrojenja,
je usmjerena
na povećanje
efikasnosti
toplotne razmjene
i smanjenju
intezivnog
zašljakivanja i
zaprljanja ložišta,
zavjesastih
pregrijača
pare (ŠPP-e),
[134]
konvektivnih pregrijača primarne
i sekundarne pare, rada sredstava
čišćenja sistema za čišćenje ogrevnih
površina kotla (sistem vodenih
duvača za čišćenje ložišta, sistem
parnih topovskih duvača za čišćenje
zavjesastih pregrijača, sistem
dugohodih parnih duvača za čišćenje
konvektivnih grejnih površina
kotla). Predložena tehnička rješenja
će omogućiti dugotrajno povećanje
maksimalne snage termobloka uz
siguran, bezbjedan i ekonomičan
rad termobloka. Predložena
tehnička rješenja modernizacije i
rekonstrukcije su rezultat dugotrajnih
ispitivanja i stečenih iskustava i
urađenih rekonstrukcija od strane
specijalizovanih instituta iz Rusije
na termoblokovima snaga 150,
200, 300, 500 i 800 MW u Rusiji,
Kazahstanu, Uzbekistanu, Srbiji,
Crnoj Gori i Republici Srpskoj (“IK
ZIOMAR”, “SibKOTES’’), kao i
višegodišnjeg rada samih autora
ovog saopštenja. Kod realizacije
tehničkih rješenja na rekonstrukciji
i modernizaciji opreme parnog
kotla najčešće se realizuje etapno, s
ciljem što povoljnijeg obezbjeđenja
sredstava od strane vlasnika parnog
kotla, s ciljem povišenja srednjeg
nivoa opterećenja bloka u cjelini,
uz produženje radnog vijeka sa
uključenim sistemom ZVP i većom
ekonomičnošću bloka u cjelini.
Nakon rekonstrukcije parnog kotla
neophodno je sprovesti odgovarajuća
ispitivanja kako bi se dobila ocjena
efektivnosti sprovedenih radova
na rekonstrukciji kotlovskog
postrojenja, zatim izvršila korekcija
režimske karte rada kotla sa
rekonstruisanim i modernizovanim
sistemima, kao i preciziranje
osnovnih radnih parametara za
korekciju tehničkih rješenja za dalju
rekonstrukciju i modernizaciju
osnovne i pomoćne opreme kotla.
Radna kampanja bloka nakon
rekonstrukcije kotla u 2010.
godini imala je za rezultat potvrdu
očekivanja povišenja srednjeg nivoa
električnog opterećenja do 270/275
MW uz uključen sistem ZVP
(slika 2), pri čemu je maksuimalno
opterećenje kotla bilo 295 MW. Za
vrijeme perioda ispitivanja od 1,5
mjeseci parni kotao je radio bez
zastoja za čišćenje konvektivnih
površina zagrijavanja.
Za sastav opreme i korišćenje
režima gasova u različitim fazama
razvoja kotla P-64 na blizu nivoa
temperature gasa u ložišti i rotacione
komore, dobijeno povećanje
energija
270 do 280 MW
bez uključenih
ZVP, odnosno
u maksimalnom
opterećenju sa
uključenim ZVP r/
b r
=83,8% {r”’c
k
= 0,14 do 0,17).
Starost postrojenja,
istrošenost zbog
dugogodišnjeg
minimiziranja u
ulaganje za njihovo
održavanje, njihova
niska energetska
efikasnost
i smanjena
produkcija i
pouzdanost u radu
upućuju da je
ipak neophodno
planiranje zamjene
najvećeg broja
starijih jedinica
od 20 godina.
Realizacija ove
ideje je moguća
zamjenom
pojedinih jedinica
novim jedinicama
sa poboljšanim
tehnologijama
sagorijevanja,
zatim gradnjom
novih izvora
toplotne energije sa jedinicama iste,
ali savremenije tehnološke strukture,
kao i zamjenom pojedinih jedinica
ili kompletnih izvora gradnjom
postrojenja za kogeneraciju.
Slika 4 Karkter raspodjele temperatura gasova po visini
ložišta za 7-mi i 8-mi režim mljevenja ugljene
prašine [3.10]
opterećenje je 25 do 30 MW,
što treba pripisati uticaju efekta
čišćenja komore za sagorevanje.
Povećan procenat recirluliranja do
14 do 15% za osam mlinova sa istim
opterećenjem daje za dodatnih 50 do
100 ° C niža temperatura u ložištu.
Testiranjem režima toka puštanja
u rad, uticaj ovih faktora na režim
rada kotla je potvrdio ranije iznešene
rezultate.
Preferencijalni snabdijevanje
goriva na dno ložišta, maksimalno
iskorišćavanje gasova recirkulacije
dozvolili su testiranje rada bloka
na opterećenja bliska nominalnim
pri relativno povoljnim nivoem
temperature gasa u ložištu i
povratnoj komori. U ovom slučaju,
zbog visoke temperature ulaznih
dimnih gasova i gotovo u potpunosti
opterećenih osnovnih dimovoda,
postoje ograničenja za dodatne
isporuke od sekundarnog vazduha i
gasova recirkulacije, što dovodi do
kašnjenja sagorijevanja u nadgorionu
zonu i povećanje temperature na
nivou dimovoda, slika 2 i slika 3.
U bilansnim ispitivanjima kotla,
bruto stepen korisnosti kotla je
iznosio 84,3 do 85,1% pri snazi
3. Garantna i normativna
ispitivanja kotlovskih
postrojenja
Donošenje određenih direktiva
vezanih za termotehnička i
termoenergetska postrojenja
u okviru EU imalo je za cilj
ostvarivanje veće pouzdanosti,
konkurentnosti i liberalizacije
energetskog tržišta. Tako, Evropski
savjet je još 21.05.1992. godine
donio direktivu 92/42/EEC koja se
odnosi na definisanje zahtjeva prema
toplovodnim kotlovima nazivne
snage od 4 do 400 kW ma tečna i
gasovita goriva, koja je dopunjavana
i mijenjana direktivama 93/68/
EEC od 02.08.1993, 2004/8/EC
od 21.02.2004. i 2005/32/EC od
06.08.2005. godine.
Direktiva 92/42/EEC je u
neposrednoj vezi sa direktivom
2002/91/EC koja se odnosi
na energetske karakteristike
objekata. S druge strane, osnovna
[135]
direktiva koja se odnosi na parne
kotlove pod pritiskom i drugu
opremu je direktiva 97/23/EC od
29.05.1997. godine, izmijenjena
jednim dijelom uredbom broj
1882/2003 Evropskog parlamenta
i Savjeta, a koja je donešena
s ciljem usklađivanja odredbi
nacionalnih propisa zemalja članica
EU o opremi pod pritiskom kao
potencijalnoj opasnosti na okolinu.
Nakon isteka perioda uhodavanja
i mogućnosti korišćenja paralelno
i nacionalnog zakonodavstva,
počev od 29.052002. godine ova
direktiva je postala obavezujuća za
sve članice EU. Direktiva 97/23/
EC predstavlja model za skup
potrebnih tehničkih usklađivanja i
harmonizacije zakonske legislative
koja se odnosi na proizvođače
opreme, kao što su to generatori
pare, parni kotlovi, industrijski
cjevovodi, izmjenjivači toplote,
rezervoari pod pritiskom, sigurnosni
uređaji i sl. Ovakva oprema treba
da kroz primjenu direktive 97/23/
EC postane sigurna prilikom
upotrebe, zatim treba da odgovara
zahtjevima u pogledu konstrukcije,
proizvodnje i ispitivanja, kao i da
zadovolji proceduru oko ispitivanja
i provjere usaglašenosti i da nosi
“CE” znak. Maksimalni dozvoljeni
pritisak ove opreme je viši od 0,05
MPa. Ova direktiva ne obuhvata
posude koje se primjenjuju u okviru
nuklearnih elektrana, kao ni za
opremu za pokretanje brodova
i aviona, kao i kod aparata za
gašenje požara. Sa direktivom
97/23/EC usklađen je veliki broj
standarda koji se primjenjuju za
opremu pod pritiskom, izrađenih
od strane Evropskog komiteta za
standardizaciju (CEN) odnosno
njihovog Tehničkog komiteta TS 269
(Shell and Water-turbe Boilers), kao
što su: EN 12952 -1 do EN 12952
-16, EN 12953 -1 do EN 12953 -12,
EN 14222 i sl.
Zaključak
Cilj rekonstrukcije parnog kotla
obuhvata zadatak povišenja
srednjeg nivoa opterećenja bloka
u cjelini, uz produženje radnog
vijeka sa uključenim sistemom
zagrijača visokog pritiska i većom
ekonomičnošću bloka u cjelini. Da
bi se izvršila ocjena efektivnosti
sprovedenih radova na rekonstrukciji
i izvršila korekcija režimske karte
rada kotla sa rekonstruisanim
i modernizovanim sistemima,
uz preciziranje osnovnih radnih
parametara za korekciju tehničkih
energija
rješenja za dalju rekonstrukciju i
modernizaciju osnovne i pomoćne
opreme kotla, neophodno je nakon
rekonstrukcije parnog kotla sprovesti
odgovarajuća garantna i normativna
ispitivanja. Alternative postupku
rekonstrukcije i modernizacije
parnog kotla je njegova zamjena
sa savremenim jedinicama ili
njihova zamjena sa jedinicama za
kogeneraciju ili njegovo uklanjanje
iz eksploatacije.
Literatura
1. Milovanović Z.:
Termoenergetska postrojenja Teoretske osnove; Univerzitet u
Banjoj Luci, Mašinski fakultet,
Monografija, Banja Luka, 2011.,
447 str.;
2. Milovanović Z.:
Termoenergetska postrojenja
- Tehnološki sistemi,
projektovanje i izgradnja,
eksploatacija i održavanje;
Univerzitet u Banjoj Luci,
Mašinski fakultet, Monografija,
Banja Luka, 2011., 447 str.;
3. Волков В. С., Максвдтов
Д. С., Остапенко В. Е.:
Реконструкцил котла П-64-1
ТЗС “Углевик”. Основнме
аспектм реконструированнмх
и наладочнмх работ, TENOR
2010, Ugljevik, 2010., 14 str.
4. Milovanović Z., Samardžić
M., Simikić M.: Analiza
problematike nepostizanja
instalisane snage bloka
termoelektrane Ugljevik,
Zbornik radova sa VIII
Međunarodnog naučnostručnog skupa o dostignućima
elektrotehnike, mašinstva i
informatike, DEMI 2007, Banja
Luka, str. 541-548
5. Samardžić M., Milovanović Z.,
Begić F., Jeremić D., DumonjićMilovanović S., Škundrić J.:
Problematika velikih ložišta
parnih kotlova pri sagorijevanju
ugljeva niske kalorične moći
i promjenljivog sastava
mineralnog dijela, TENOR 2010,
Ugljevik, 2010., 13 str.
6. З. Н. Милованович: Алгоритм
мероприлтии по улучшенивд
конкурентоспособности
термознергетических
установок (ЧастБ 1),
Проблемм машиностроенил и
7.
8.
9.
10.
автоматизации / Engineering &
Automation, Международнми
журнал / International Journal,
ИМАШ РАН, ГУ РосНИИ
ИТ и АП, НационалБнал
технологическал палата,
Москва, No. 4/2009, pp. 68-74
Z.N. Milovanović, V. SijačkiZeravčić, D. Milanović:
Produženje radnog veka opreme
termoelektrana u funkciji razvoja
elektroenergetike Republike
Srpske, Extension of working
lifetime for equipment in
thermo-energy plants within
development od electric-energy
in Republic of Srpska, Stručni
rad, UDK:621.31, Časopis:
Elektroprivreda, Br. 1. Beograd,
2010. str. 29-40
Tehnički izvještaji ispitivanja
kotla TE Ugljevik, Institut
“Kotes” Novsibirsk Rusija,
2003. i 2006.
Tehnički Izvještaj o podešavanju
i ispitivanju kotla P-64 bloka
300MW TE Ugljevik, OAO IK
Ziomar, ZAO Sibbkotes, ZIO
Podoljsk, Ugljevik, 2006.
Тепловои расчет котлов
(Нормативнми метод).
Изд. 3-е переработанное и
дополненное. ИздателБство
НПО ЦКТИ, СПБ, 1998.
[136]
energija
Prof. dr Slobodan Vukosavić, Elektrotehnički fakultet, Beograd, Srbija
Prof. dr Zeljko Despotović, Institut „Mihajlo Pupin“, Beograd, Serbija
M.Sc.EE Nikola Popov, Elektrotehnički fakultet, Beograd, Srbija
UDC: 621.311.22 : 621.43.068.004
Visokonaponski visokofrekventni
energetski pretvarač za
elektrostatičko izdvajanje
čestica iz dimnih gasova na
termoelektranama:finansijski
efekti
1. Uvod
Intenzivan razvoj proizvodnje
električne energije poslednjih
decenija, na bazi sagorevanja fosilnih
goriva, a naročito uglja, povećao
je interesovanje društva za moguće
posledice ovog razvoja i to naročito
na one koje proističu iz emisije
znatnih količina materija štetnih
po čoveka, biljni i životinjski svet.
Proizvodnja električne energije u
domaćim termoelektranama (TE)
ali i u industrijskim postrojenjima,
uslovljena je korišćenjem ugljeva,
najčešće lignita niske kalorične moći.
Dimni gasovi koji izlaze iz kotlova
TE i toplana sadrže pored gasovitih
zagađujućih materija i značajne
količine praškastih materija (letećeg
pepela). Tipične vrednosti emisije
čvrstih čestica na izlazu kotlova na
većini termoblokva EPS-a se kreću
u opsegu (20-60)g/m3. Granična
vrednost emisije (GVE) za praškaste
materije od 50 mg/Nm3 je propisana
„Uredbom o graničnim vrednostima
emisija zagađujućih materija u
vazduhu“ (Sl.glasnik RS, br.71/2010),
što je u skladu sa zahtevima
Evropske Unije(Direktiva za velika
ložišta, 2001/80/EC). Najefikasnije
sredstvo za otprašivanje dimnog gasa
pre uvođenja u dimnjak i ispuštanja
u atmosferu su elektrostatički
izdvajači (ESI). Napajanje ESI u
TE se konvencionalno ostvaruje
monofaznim 50Hz-nim tiristorski
regulisanim, visokonaponskim (VN)
ispravljačima koji se baziraju na
topologiji sa tiristorskom faznom
kontrolom [1-2].
Postojeće konvencionalne topologije
VN ispravljača sa tiristorskim
prekidačima i faznom kontrolom
Sažetak
Visokofrekventno napajanje elektrostatičkih izdvajača (elektrofiltara) za
otprašivanje dimnog gasa u termoelektranama (TE) omogućuje značajno
uvećanje efikasnosti otprašivanja ali daje i druge pozitivne efekte koji za
posledicu imaju značajne uštede. Budući da se VNVF uređaji napajaju
trofazno i imaju veliki faktor snage, oni omogućuju značajno umanjenja
reaktivne i prividne snage u odnosu na konvencionalne T/R jedinice. Kao
posledica, značajno je umanjena efektivna vrednost struje u nisko naponskim
(NN) napojnim vodovima. Pored toga, dolazi do umanjenja snage distorzije
na 6 kV/ 50 Hz napajanju. Dokazana poboljšanja efikasnosti otprašivanja
daju poboljšanja u izdvajanju, što značajno smanjuje izdatke na ekološke
takse i eventualne penale. Konačno, primenom VNVF napajanja dolazi do
smanjenja habanja elektroda zato što se višestruko umanjuje energija luka.
Na bazi iskustava dvogodišnje eksploatacije VNVF napajanja elektrostatičkih
izdvajača na TE “Morava”, sprovedena je analiza i procena ušteda koje se
mogu ostvariti i izveden zaključak da se investicija u VNVF napajanje može
isplatiti u vremenu kraćem od dve godine.
THE HIGH VOLTAGE HIGH FREQUENCY POWER CONVERTER
FOR ELECTROSTATIC PRECIPITATION OF PARTICLES FROM
FLUE GASES ON THE THERMAL POWER PLANTS:FINANCIAL
EFFECTS
High frequecy power of electrostatic precipitators (ESP) for dedusting
flue gas in thermal power plants (TPP) provides significantly increase the
efficiency of prcipitation and also offers other positive effects that resulted
in significant savings. Since the HVHF device is three-phase powered and
have large power factor, they provide a substantial reduction of reactive and
apparent power, as compared to conventional T/ R units. As a consequence,
significantly reduced the effective value of current at low voltage (LV) power
lines. In addition, there is a reduction of power distortion at 6 kV / 50 Hz
power. Proven to improve the efficiency of dedusting significantly reduce the
costs on environmental taxes and possible penalties. Finally, using VNVF
supply tends to decrease electrode wear because many times reduces the arc
power. Based on the experience of two years of operation of VNVF power of
ESP-s on TPP “Morava”, carried out the analysis and assessment of cost
savings that can be achieved and the main conclusion that the investment in
power VNVF can pay off in time less than two years.
su veoma robusne, jednostavne i
fleksibilne, ali imaju i dosta ozbiljnih
nedostataka kao što su: mali kvalitet
ulazne struje, nizak faktor snage,
spor odziv, nisku efikasnost, značajne
[137]
dimenzije i težina VN opreme. Stoga
se u novije vreme na svetskom
tehnološkom tržištu ESI sve više
uvode sistemi visokonaponskog
visokofrekventnog (VNVF)
energija
napajanja, po prihvatljivoj ceni tako
da oni postaju veoma konkurentni
u odnosu na 50Hz-na napajanja.
Primenjeni u ESI aplikacijama novi
VNVF ispravljači imaju značajan
uticaj na ove sisteme sa aspekata
konstrukcije, rada i održavanja.
Pored ovoga VF sistemi obezbeđuju
dramatično različite performanse i
fizičke karakteristike ESI u odnosu
na tiristorske ispravljače: precizniju
kontrolu struje i napona ESI, veoma
brz odziv na promene opterećenja,
značajno smanjenje veličine i težine
VN transformatora, minimiziranje
cene ugradnje i održavanja [3-5].
Novi VNVF ispravljači obezbeđuju
dramatično različite performanse
i fizičke karakteristike ESI od
tiristorskih izvora napajanja, koji
će u najskorije vreme biti potisnuti
iz upotrebe. Primenjeni u ESI
aplikacijama novi VF prekidački
pretvarači imaju značajan uticaj na
izdvajačke sisteme i to sa aspekata
konstrukcije, rada i održavanja.
2. Opis predloženog rešenja VNVF
energetskog pretvarača
Osnovna topologija predloženog
VNVF regulisanog VN ispravljača je
data na slici 1. Napajanje ispravljača
se ostvaruje iz trofazne AC mreže
3x380V/50Hz. Ulazni deo e ustvari
AC/DC pretvarač koji posredstvom
kondenzatora Co obezbeđuje DC-bus
napon od približno 540V.
Posredstvom DC/AC pretvarača
koga čine prekidači Q1-Q4 i
pripadajuće povratne diode, se
generišu pravougaoni naponski
impulsi visoke učestanosti (1020kHz) i promenljive širine.
Pravougaoni naponski impulsi se
dovode na VNVF transformator
prenosnog odnosa 1:N (AC naponski
podizač) koji u kombinaciji sa VN
diodnim mostom obezbeđuje visoki
DC napon koji se dovodi između
emisionih i taložnih elektroda ESI.
Topologija predloženog napajanja
je rezonantna ali isključuje LC
rezonantno kolo koje se koristi
u topologiji koju zastupa firma
američka firma NWL [1]. Predložena
topologija ima multirezonantni
karakter i ugrađeno multirezonantno
kolo distribuirano delom u samom
VNVF transformatoru (u primaru
L′C′ i u sekundaru L″C″), a delom u
sklopu VN diodnog ispravljača.
Obzirom da je vrednost probojnog
napona ESI zavisna od dielektričnih
svojstava otpadnih gasova i sredine
u samom izdvajaču, koji se menjaju
u vremenu, u realnim slučajevima
dolazi do čestih preskoka varnice
između elektroda. Pored toga
značajan uticaj na proces izdvajanja
imaju temperatura, vlažnost, pritisak,
stanje površine i geometrije samih
elektroda[1]. Stoga je opterećenje
VNVF ispravljača ustvari
nelinerana impedansa ESI. Model
te impedanse je dat ekvivalentnim
električnim kolom koje je predložio
S.Oglesby [5]. Prema ovom modelu
impedansa ESI se može predstaviti
kao paralelna veza dinamičke
otpornost korona pražnjenja Rp i
kapacitivnosti izdvajača Cp, kao
što je prikazano na Sl.1. Treba
napomenuti da je otpornost Rp
nelinearna i određuje se teorijski iz
strujno-naponske karakteristike ESI
[6], dok se kapacitet Cp određuje
iz opšte poznate formule [5], i
zavisi od geometrije elektroda ESI i
dielektrične permitivnosti prostora
unutar njega. Ove parametre
je eksperimentalno moguće
identifikovati i odrediti merenjem
struje i napona ESI korišćenjem
“mirnog režima” rada[2]. VNVF
transformator koji se koristi u
ovoj topologiji predstavlja ustvari
podizač napona i ima relativo
veliki prenosni odnos (tipično 600:
1 do 1200: 1). On je konstruktivno
rešen tako da je obezbeđen dovoljan
izolacioni nivo između primarnog
i sekundarnog namotaja kako bi
se izbegao električni proboj. Na
ovaj način elektromagnetna sprega
između primara i sekundara nije
“kruta” kao u konvencionalnim
NN transformatorima [7-9]. Ovo
rezultuje preslikavanju parazitnih
induktivnosti na primarnu stranu
što može uticati na maksimalnu
Slika 1 VNVF regulisani ispravljač za napajanje ESI
[138]
snagu koju transformator može
preneti. Dakle postoji kompromis
između izolacionog rastojanja i
rasipne induktivnosti. Relativno
veliki broj navojaka koji se zahtevaju
na sekundaru, prouzrokuju veoma
visoku vrednost distribuiranog
kapaciteta. Ova vrednost se
preslikava na primarnu stranu
tako što se množi sa kvadratom
prenosnog odnosa transformatora i
nije zanemarljiva. Parazitni kapacitet
prouzrokuje parazitne struje što
rezultuje značajnom smanjenju
efikasnosti transformatora[10-12].
VNVF punotalasni ispravljač je
projektovan da ima modularni
dizajn kako bi se mogao koristiti za
različite naponske nivoe. Ispravljač
je projektovan i razvijen na Katedri
za mikoprocesorsko upravljanje
energetskim pretvaračima,
Elektrotehničkog fakulteta u
Beogradu. Projektovani regulisani
VN ispravljač je ugrađen kao
sastavni deo VNVF napajanja ESI
postrojenja na TE “Morava“. Set
transformator/ispravljač (T/R) je
prvo testiran u ogledima praznog
hoda i kratkog spoja, kao i pod
punim opterećenjem u Laboratoriji
za visoki napon, Elektrotehničkog
fakultetu u Beogradu, a nakon toga
u realnim ekspoatacionim uslovima
na TE “Morava“.
3. Tehničke karakteristike
predloženog rešenja
Elektrotehnički fakultet u Beogradu
je tokom prethodne 4 godine radio
na razvoju VF napajanja EF. Projekat
je finansiralo Ministarstvo za nauku
i tehnološki razvoj Republike Srbije.
Kao rezultat, proizvedeni su prvi
primerci domaćeg VF napajanja.
Pre dve godine, TE “Morava”
je opremljena domaćim VF
napajanjima AR70 koji se od tada
nalaze u neprekidnom radu, tokom
koga se obavljaju ispitivanja od
značaja za dalji rad. Topologija
razvijenog napajanja, prikazana na
slici 1je rezonantna ali isključuje
LC rezonantno kolo koje se koristi
u topologiji koju zastupa američka
firma NWL[1]. Predložena topologija
ima ugrađeno multirezonantno kolo
distribuirano delom u samom VNVF
transformatoru a delom u sklopu
VN diodnog ispravljača. Osnovne
karakteristike domaćeg VF napajanja
su sledeće:
• Distribuirana multirezonantna
topologija u sekundarnom
kolu omogućuje umanjenje
komutacionih gubitaka i stresa
energija
izolacije, što uklanja katalizatorske
efekte prebrzih izmena u jačini
električnog polja i sprečava
promenu hemijskog sastava i
ubrzano starenje dielektrika,
• Upravljanje i dijagnostika
precipitatora zasnovani su na
analizi spektra struje korone
i napona između ploča, što
omogućuje ekonomičan put za
ranu detekciju varnice, detekciju
povratne korone kao i merenje
debljine sloja pepela na taložnim
pločama,
• Pretvaračka topologija omogućava
da komutacije IGBT tranzistora
budu obavljene sa nultom strujom,
čime se značajno smanjuju ukupni
gubici pretvarača,
• Upravljanje naponom i strujom
uključuje mogućnost regulacije
broja varnica u minutu,
• Na osnovu testa ubrzanog starenja,
srednji životni vek uređaja se može
proceniti na 20 godina.
Ukupna masa aktivnog materijala
VF VN transformatora nazivne
snage 100 kW i nazivne učestanosti
od 10 kHz iznosi svega 50 kg.
Distribuirano multirezonantno
kolo na sekundaru je načinjeno
od konvencionalnih reaktivnih
komponenti relativno male težine,
kao i standardnih visokonaponskih
dioda. U okviru sekundarnog VN
ispravljača nije potrebno koristiti
brze diode niti diode sa malim
reverse recovery naelektrisanjem
stoga što pretvaračka topologija
omogućuje rad sekundarnog
ispravljača u ZVS režimu. Pored
ostalog, upravo ZVS režim rada
obezbeđuje da se uklone rizici
oksidacije dielektrika usled
katalizatorskog efekta brzo
promenljivog polja.
U poređenju sa standardnim 50
Hz izvorom za napajanje ESP koji
uključuje tiristorski kabinet i T/R
grupu, VF napajanje AR70/1000
je oko 5 puta manja po volumenu,
oko 5 puta lakša i do 30% jevtinija.
Ovome treba dodati već obrazloženi
zaključak da VF izvori osiguravaju
značajno uvećanje efikasnosti
izdvajanja, povoljniji oblik struje
mreže, manju reaktivnu snagu i
značajno manju eroziju ploča usled
smanjenja energije varnice. Usled
vrlo brze reakcije IGBT tranzistora
na komande koje pristižu iz DSP
upravljačke jedinice, upravljanje
napona na elektrodama je značajno
unapređeno.
Tehničke performanse razvijenog
VNVF napajanja, pod komercijalnim
nazivom AR70/1000 su:
• Izlazni napon:
70kVDC
• Talasnost izlaznog napona: < 0.1%
• Izlazna struja:
1.0A
• Napon napajanja:
3x400V, 50Hz
• Potrošnja:
100kW
• Ulazni faktor snage:
>0.97
• Radna učestanost:
10kHz
• Vreme odziva
na preskok:
100-200μs
4. Tehnoekonomski aspekti
predloženog rešenja
U ovom poglavlju su predstavljeni
mogućnosti eksploatacione primene,
tehno-ekonomski aspekti primene
predloženog rešenja i prednosti
koje ovaj sistem nudi u odnosu na
konvencionalna 50Hz-na rešenja
bazirana na tiristorskoj kontroli.
Razvijeni VNVF ispravljač je baziran
na naponskoj kontroli uz korišćenje
IGBT prekidača. Zahvaljujući
ovom novom rešenju znatno brže
je moguće reagovati u slučajevima
kada dođe do pojave električnog
luka, dok je njegova energija čak
deset puta manja. To znači deset puta
manju eroziju elektroda i isto toliko
kraću beznaponsku pauzu. Shodno
tome smanjuje se vremenski interval
u kome se intenzivno emituju
zagađujuće materije. Kao posledica
ovoga je značajno smanjenje emisije.
Eksploataciona ispitivanja na TE
″Morava″ su pokazala da se za
isti elektrodni sistem ESI, emisija
smanjuje dva puta.
Upravljački sistem VNVF ispravljača
je baziran na najsavremenijoj
DSP tehnologiji u sklopu koje je
razvijena tehnika kojom se moguće
približiti maksimalno potrebnom
naponu i održavati ga, bez premašaja
naponskog limita pri kojem dolazi
do stvaranja električnog luka.
Zahvaljujući ovome VF sistem
radi neprekidno, za razliku od
konvencionalnog 50Hz-nog koji je
tokom svakih 10ms aktivan svega
2-3ms. Usled vrlo brze reakcije
IGBT tranzistora na komande koje
pristižu iz DSP upravljačke jedinice,
upravljanje napona na elektrodama je
značajno unapređeno
Na ovaj način se sa manjom
površinom elektroda, odnosno sa
manje čelika postiže isti efekat
čišćenja. Ušteda u ovom slučaju
iznosi oko 30%. Umesto 2000t (u
slučaju konvencionalnog sistema)
u elektrodni sistem pobuđivan
razvijenim VF sistemom je ugrađeno
je 1400t čelika. Stoga nova VF
[139]
tehnologija napajanja i upravljanja
ESI omogućava da se ostvari
tehnički i ekonomski optimum,
obzirom da se više od 90% cene
svake nove instalacije odnosi pre
svega na čeličnu konstrukciju koja
nije tehnološki zahtevna ali iziskuje
najveći deo radne snage i finansijskih
sredstava.
U poređenju sa standardnim 50
Hz izvorom za napajanje ESI koji
uključuje tiristorski kabinet i T/R
grupu, predloženi VNVF ispravljač
je oko 5 puta manji po volumenu,
oko 5 puta lakša i do 30% jevtinija.
Tako na primer konvencionalna
50Hz-na oprema danske proizvodnje
FLSmidth AIRTECH, nominalnih
parametara 60kV/1200mA u čijem
sastavu su VN transformator
sa ispravljačem i pretvaračka
tiristorska sekcija sa pripadajućom
opremom, kontroler sa integrisanim
PLC funkcijama, ima orijentacionu
cenu od 29000Eu (VN transformator
-16000Eu i set pretvarač/kontroler13000Eu). Inače, tiristorizovani 50
Hz-ni sistemi na svetskom tržištu
imaju srednju cenu od 350-400
Eu/kVA. Cena domaćih 50Hz-nih
sistema je oko 300Eu/kVA za SCR
kabinet i 170Eu/kVA za uvozni
VN transformator (Indija ili Kina),
odnosno 250Eu za uvozni VN
transformator evropske proizvodnje.
To znači da je cena domaćeg
50Hz-nog sistema za 70kVA oko
38500Eu. VF sistem poseduje
VN transformator, koji je kao što
je već rečeno, oko 5 puta lakši.
Premda se u ovom slučaju koriste
naprednije i skuplje tehnologije
izolacije i gradnje magnetskog
kola, VNVF transformator u ovom
slučaju je za oko 20% jevtiniji od
odgovarajuće 50 Hz-ne varijante.
Razvijeni VF ispravljač sa DSP
kontrolnom jedinicom je uporedljiva
sa cenom konvertorske SCR sekcije
proizvodnje FLSmidth AIRTECH.
Ovo rezultuje procenom cene
VF sistema za 60 kV/1200mA
(transformator, ispravljač, konvertor
i upravljanje) od ukupno 28000
Eu, što je niže od cene 50 Hz
–nih sistema. Takođe razvijeni VF
sistem je jevtiniji od svih do sada
ugrađivanih konvencionalnih 50Hznih sistema na domaćem nivou.
Precizna procena cene VF sistema
će biti moguća nakon prelaska
iz faze prototipa u fazu serijske
proizvodnje i ugradnje. Kao primer
može pouzdano poslužiti, VF sistem
američke firme NWL, 70kV/1A,
koji ima ima cenu od 37000 USD =
energija
31000 Eu, što daje specifičnu cenu
od 430 Eu/kVA.
Ovome treba dodati već obrazloženi
zaključak da VF izvori osiguravaju
značajno uvećanje efikasnosti
izdvajanja, povoljniji oblik struje
mreže, manju reaktivnu snagu i
značajno manju eroziju ploča usled
smanjenja energije varnice.
U sklopu upravljačkog sistema
ispravljača je pored osnovne funkcije
naponske kontrole, implementirano
i niz drugih funkcija od kojih su
najznačajnije upravljanje otresanjem
elektrodnog sistema ESI i
kordinisano upravljanje naponom
i otresanjem elektrodnog sistema.
Podešavanjem otresanja u sklopu
eksploatacionih podešavanja na TE
″Morava″ je postignuto smanjenje
emisije i do četiri puta. U toku ovih
ispitivanje je konstatovan problem
lepljenja nataloženog pepela na
elektrodni sistem. U najgorem
slučaju se dešava da se ostvaruje
trajno lepljenje i sjedinjavanje pepela
sa metalnim elektrodama, te na
ovaj način dovodi do degradacije i
trajnog uništavanja elektroda ESI.
Ovaj problem je uspešno rešen
kordinisanim upravljanjem naponom
i otresanjem elektroda.
Korišćenje VF rešenja, kao što je
pomenuto ima značajan efekat na
smanjenje emisije, a to utiče na
smanjenje ekoloških taksi. Prema
podacima iz Sl. Glasnika RS, 113/05,
od 6/07, kriterijumi za obračun
naknade obračunavaju se po toni
emisije dimnim gasom, za čestice
koje završe u atmosferi, odnosno po
toni odloženog otpada, za materije
koje se odlažu sa šljakom na
odgovarajuću deponiju. Prema članu
27. Uredbe objavljene u pomenutom
Sl. Glasniku RS, plaća se 20% punog
iznosa naknade zaključno sa 2008.
godinom. Za godine 2009. – 2011.
plaća se 40% punog iznosa naknade.
Za godine 2012. - 2015. plaća se
70% punog iznosa naknade, dok se
od 1. januara 2016. plaća pun iznos
naknade.
Prema pomenutom Sl.Glasniku,
aerozagađivačima (od kojih su
najveći termoelktrane) naplaćuju se
ekološke takse za emitovani leteći
pepeo, kao i za ugljene, sumporne
i azotne okside. Naplata ovih
naknada je zakonom regulisana,
ali još uvek ne postoje tehnički
preduslovi za merenje zagađenja.
Naime, emitovano zagađenje se ne
meri kontinualno, već se naknade
određuju paušalno, oslanjajući se
na merenja zasnovana na uzimanju
Tabela 1 Merenje emisije dimnog gasa TE „Morava“
uzoraka. Intervali uzorkovanja se
razlikuju od elektrane do elektrane, i
nisu češći od jednom godišnje.
Za TE ″Morava″, su dobijeni podaci
uzeti su podaci dobijeni u okviru tri
sukcesivna merenja, u nameri da se
ukloni uticaj varijacije kvaliteta i
sastava uglja, spoljašnje temperature
i vlažnosti na merenja i sastav
dimnog gasa.
Izmene u sastavu uglja, kao i uticaj
temperature i vlažnosti vazduha na
sastav gasa koji izlazi iz dimnjaka
elektrane čine potrebnim da se
merenja obave u različitim godišnjim
dobima, te da se uzme srednja
vrednost. U donjoj tabeli, data su
merenja 1, 2 i 3 koja su potom
usrednjena (sa Q je označen ukupan
protok dimnog gasa).
Za TE „Morava“ , dnevna emisija
finih čestica prašine (1 ... 50 um) u
dimnom gasu koji odlazi u atmosferu
prema gornjoj tabeli iznosi:
MFP = 606550 [m3/h] · 24h ·720
[mg/m3] = 10,48 t
Nadoknada za emisiju finih
čestica u dimu koji se oslobađa iz
dimnjaka TE Morava iznosila je,
prema dobijenim podacima, MFP·
100 EUR/t = 1048 EUR dnevno,
odnosno 0,000539 EUR/kWh:
TELP = 1048 EUR / (24h · 105
kW ·0,81) = 0,000539 EUR/kWh
(nadoknada za emisiju letećeg
pepela, prikazani proračun uzima
u obzir energiju koja se isporučuje
krajnjim potrošačima)
Treba međutim napomenuti da je
veoma bitan momenat u eksploataciji
VF sistema i ušteda električne
energije. Tako uz poboljšanje stepena
korisnog dejstva od 37%, na jedinici
70 kV/1A se štedi oko 350 MWh
godišnje. Na osnovu ovoga se može
dati procena perioda u kome će se
investicija u VF napajanje isplatiti.
Ako pretpostavimo da je prosečna
cena uvoza struje 6Eu-centi/kWh,
lako dolazimo do konstatacije da
bi po ovoj ceni, godišnje uštede u
električnoj energiji (t.j. računajući
tu samo uštede aktivne energije)
mogle iznositi oko 21500Eu.
[140]
Sledi zaključak da će se troškovi
instalacije nove VF jedinice za
napajanje, parametara 70 kV/1A,
isplatiti za oko 1,4 godine. Pored
pomenutih, primena VF napajanje
donosi i sledeće uštede usled :
• značajnog umanjenja reaktivne, a
shodno tome i prividne snage
• umanjenja snage distorzije na 6 kV/
50 Hz napajanju
• poboljšanja u izdvajanju, odnosno
značajno smanjenje eventualnih
penala
• smanjenog habanja mehaničkih
elemenata i elektroda
5. Zaključak
U radu su dati rezultati dobijeni
tokom dvogodišnje primene VF VN
napajanja u TE Morava. Prototip
VNVF ispravljača snage 70kVA
je po prvi put razvijen na našim
prostorima 2008. Već dve godine su
četiri VF jedinice u eksploataciji u
TE ”Morava” gde su instalirane u
realnom okruženju. Ispitivanjem je
utvrđeno da VNVF uređaji postižu
uvećanje efikasnosti otprašivanja
ali daju i druge pozitivne efekte
koji za posledicu imaju značajne
uštede. Obzirom na ulazno trofazno
napajanje VNVF uređaja i njihov
veliki faktor snage, konstatovano
je da oni obezbeđuju značajno
umanjenja reaktivne i prividne
snage u odnosu na konvencionalne
T/R jedinice. Kao posledica ovoga
značajno je smanjena efektivna
vrednost struje u NN napojnim
vodovima. Pored toga, dolazi do
umanjenja snage distorzije na 6
kV/ 50 Hz napajanju. Dokazana su
poboljšanja efikasnosti otprašivanja
koja se ogledaju u značajno boljem
izdvajanju čestica iz dimnog gasa,
što u velikom obimu smanjuje
troškove i davanja na ekološke
takse i eventualne penale. Konačno,
primenom VNVF napajanja dolazi
do smanjenog oštećenja i habanja
elektroda, pošto je njegovom
primenom višestruko smanjena
energija električnog luka koji se
javlja kao neminovna posledica
procesa elektrostatičkog izdvajanja.
energija
Na bazi iskustava dvogodišnje
eksploatacije VNVF napajanja
elektrostatičkih izdvajača na TE
»Morava«, sprovedena je analiza
i procena ušteda koje se mogu
ostvariti i izveden zaključak da se
investicija u VNVF napajanje može
isplatiti u vremenu kraćem od dve
godine.
Predmetni VNVF pretvarač
prikazan u radu je projektovan
i napravljen Elektrotehničkom
fakultetu u Beogradu-Laboratorija
za mikroprocesorsko upravljanje
energetskim pretvaračima. Ostali
rezulati vezani za ovaj razvoj su
dostupni na adresi WEB sajta http://
esp.etf.rs. Projekat je finansijski
podržan delom od Ministarstva za
nauku Republke Srbije kroz Projekat
tehnološkog razvoja TR-21007 »Razvoj i primena visokonaponske
visokofrekventne opreme za
otklanjanje aerozagađenja u
industriji i elektroprivredi«, a delom
od strane P.D TE »Nikola Tesla«Obrenovac.
Literatura
[1] K. Parker, ''Electrical operation
of electrostatic precipitators'',
The Institution of Electrical
Engineers, London, 2003.
[2] S.Vukosavic, I.Cvetkovic,
I.Stevanovic, D.Arnautovic,
”Hihg Frequency Power Supply
For Electrostatic Precipitators”,
XIV International Symposium
on Power Electronics – Ee’07,
N.Sad, 7-9 November, 2007, Vol.
IP1-1, pp.1-10.
[3] Z.Stojiljković, Ž.Despotović,
” Regulisani ispravljač za
napajanje elektrostatičkih
filtara”, XII simpozijum
Energetska elektronika – Ee’03,
N.Sad, 5-7 Nov. 2003, Vol. T12.1, pp.1-5.
[4] Z.Despotovic, I.Cvetkovic,
S.Vukosavic, ”New Technology
for Electrostatic Precipitator
Control” PROCEEDINGS of the
XIV International Symposium
of the Power Electronics, N.Sad
7.XI-9.XI.2007, Vol.T4-3.5, pp.
1-6.
[5] N.V.P.R Durga Prasad,
T.Lakshminaray, J.R.K
Narasimham, T.M.Verman
and C.S.R Kirshnam Raju,
»Automatic Control and
Management of Electrostatic
Precipitator«, IEEE Trans. on
Industry Applications, Vol.35,
No.3, May/June 1999, pp.561567.
[6] P.Boyle, G.Paradiso, P.Thelen,
”Performance Improvements
From Use of Low Ripple
Thre- Phases Power Supply
for Electrostatic Precipitator”,
Proceedings of American
Ppower ConferenceVol.61-1, Illinois Institute
of Technologys,Feb.1999.,
Chicago, USA.
[7] I.Stevanović, A.Nikolić,
I.Cvetković, S.Vukosavić,
''Prednosti intermitentnog
napajanja elektrostatičkog filtra
u odnosu na kontinualno″',
ELEKTROPRIVREDA,
Beograd, br.4, 2007, pp.59-367
[8] C.Buccella, "Quasi-Static and
Dynamical Computation of V-I
Characteristics of a Dust -Loaded
Pulse-Energized Electrostatic
Precipitator", IEEE Trans. on
Industry Applications, Vol.35,
No.2, March/April 1999, pp.366372.
[9] John.C. Fothergill, Philip
W.Devine and Paul W. Lefley
»A Novel Prototype Design for
a Transformer for High Voltage,
High Frequency, High Power
Use«, IEEE Trans. on Power
Delivery, Vol.16, No.1, January
2001, pp.89-98.
[10] Ž. Despotović, S.Vukosavić,
D.Arnautović, I. Stevanović, ”
Visokofrekventno napajanje i
njegov uticaj na kvalitet rada
elektrostatičkih izdvajača”,
ELEKTROPRIVREDA,Vol.4,
pp.132-143, Decembar 2008.
[11] Z.Despotovic,
S.Vukosavic,”High Frequency
Control of Electrostatic
Precipitator” PROCEEDINGS
of the XIV International
Symposium of the Power
Electronics, N.Sad 7.XI-9.
XI.2007,Vol.T4-3.6, pp.1-6.
[12] R.Reyes, B.Wallgren,
A.Wramdemark, ” A Novel and
Versatile Switched Mode Power
Supply for ESPs”, Proceedings
of the International ConferenceElectrostatic Precipitators,
1998, Kyongju, Korea.
[13] W.Averdieck, “Electrodynamic
Technology for Particulate
Monitoring”, PCME Ltd., Tech.
Article 13, issue 12/99.
[14] M.Kirsten, A.Karlsson,
“Economical Aspects of
Energising Electrostatic
[141]
Precipitators with HighFrequency Switched Power
Supplies”, paper 7A2, ICESP
X, International Conference
on Air pollution Abatement
Technologies, Australia 2006.
www.isesp.org/ICESP%20
X%20PAPERS/PDFS/
Paper%207A2.pdf
[15] R.N.Guenther, “Analysis of
kVA Savings with PowerPlus
under Certain Conditions”,
NWL-Transforming the Future
of Power Technology, January
2009. www.nwl.com/files/file/
PowerPlus/P+kvasaving(1).pdf
[16] R.N.Guenther, “High Frequency
Switch Mode Power Supplies
for Electrostatic PrecipitatorsOperational and Installation
Advantages”, NWL inc.
Bordentown NJ, November
2004. Referenca dostupna
na WEB adresi: http://www.
luftbrasil.com.br/downloads/
NWL/PowerPlus/Boletim/
SMPS%20White%20
Paper%203.pdf
[17] P.W. Lefley, J.C. Fothergill,
“A Controlable Waveform
High Voltage Power Supply
for Electrostatic Precipitators”,
Final report for EPSRC grant
GR/K 40925, University
Leicester, 1999. Referenca
dostupna na WEB adresi: http://
www.le.ac.uk/eg/research/
groups/power/highvolt/
variwave/variwave.html
energija
Dragan Jeremić, RiTE Gacko, Gacko
Zdravko N. Milovanović, Jovan Škundrić, Univerzitet u Banjoj Luci,
Mašinski fakultet, Banja Luka
Momir Samardžić, RiTE Ugljevik, Ugljevik
Jelena Jokanović, MHE Elektroprivreda Republike Srpske, Trebinje
Svetlana Dumonjić-Milovanović, Partner inženjering Banja Luka
UDC: 621.311 : 621.317.38.004
Režimi eksploatacije i
pogonsko bilansiranje
termoenergetskog
postrojenja (TEP)
Sažetak
Elektro energetski sistem (EES), kao jedinstvena tehnološka cjelina u kojoj se odvijaju istovremeno procesi
proizvodnje, prenosa (transporta), distribucije i potrošnje električne energije, zahtijeva određen nivo harmonizacije
cjelokupnog tehničko-tehnološkog lanca od proizvodnje preko prenosa i distribucije do krajnjeg korisnika, uz
postavljene stroge zahtjeve vezane za međusobnu usklađenost njihovih sistema zaštite, regulacije i upravljanja.
Tokom svog rada EES se može nalaziti u različitim režimskim stanjima, pri čemu prelazi iz jednog u drugo stanje
se obavlja spontano (nekontrolisano) pod dejstvom nepredviđenih događaja (otkazi, uticaj okruženja i sl.) ili
kontrolisano (namjerno, prinudno), pod dejstvom operatora sistema. Sa aspekta rada TEP u okviru EES, osnovna
i pomoćna oprema termoelektrane može se nalaziti u režimu startovanja, u radu pod opterećenjem, u režimu
obustavljanja rada ili u rezervi. Za svaki od navedenih režima postoje određena uputstva proizvođača različitih
uređaja i postrojenja na osnovu kojih se razrađuju interne (lokalne) instrukcije. Cilj pogonskog bilansiranja
termoenergetskog postrojenja (TEP) predstavlja zahtjev za kontrolom ekonomičnosti proizvodnje električne energije
u termoelektranama praćenjem rada sastavnih komponenti blokova, uz poređenje svih (subjektivnih i objektivnih)
uzroka promjene specifične potrošnje toplote u odnosu na njenu nominalnu (baznu) vrijednost. Odstupanje stvarne
specifične potrošnje od bazne (određene na bazi podataka isporučioca opreme i uslova za optimalan rad) sastoji se
od dijela odstupanja nezavisnog od eksploatacije i dijela koji je u funkciji eksploatacije.
Ključne riječi: elektroenergetski sistem, termoenergetsko postrojenje, režimi eksploatacije, pogonsko bilansiranje.
Exploitation Regimes and Power - generating Balancing of Thermoenergetic Plant (TEP)
Electro-energetic system (EES), being a unique technological entirety in which production processes, transmission
(transport), distribution and consumption of electrical energy are simultaneously running, involves a certain level
of harmonization of a whole technical-technological chain starting from production through the transmission and
distribution to the final user, following the strictly set up demands connected with the mutual coordination of their
protection, regulation and controlling systems. In the course of its working, the EES may happen to be in different
regime states, during which it changes from one state to another spontaneously (uncontrolled) due to unforeseen
events (failures, environmental influence etc. ) or controlled (deliberately or forced), by acting of a system operator.
From the point of the TEP operation within the EES, the basic and auxiliary equipment of the thermoelectric plant
may be in the starting point regime, in operating under the loads, in halting operation regime or in reserve. For each
of the above quoted regimes there are specific directions by the manufacturers of various equipment and facilities
on the basis of which the internal (local) instructions should be elaborated. The purpose of the power-generating
balancing of thermoenergetic plant (TEP) is a demand for the economical quality control of the electrical energy
production in thermoelectric plants by observing the functioning of the integral components of blocks compared with
all (subjective and objective) causes of the specific heat consumption change in relation to its nominal (basic) value.
The deviation of the real specific consumption from the basic one (determined on the date base of the equipment
deliverer and optimal operating conditions) consists of a deviation part not depending from the exploitation and of
one which is in its function.
Key words: electroenergetic system, thermoenergetic plant, exploitation regimes, plant balancing.
1. Uvod
Tokom eksploatacije u okviru
elektroenergetskog sistema (EES)
se odvijaju istovremeno djelimično
ili potpuno harmonizovani procesi
proizvodnje, prenosa (transporta),
distribucije i potrošnje električne
energije, pri čemu se EES kao
[142]
složeni tehnološki sistem može
nalaziti u različitim režimskim
stanjima. Prelaz iz jednog u
drugo stanje obavlja se spontano
energija
(nekontrolisano), pod dejstvom
nepredviđenih događaja (otkazi,
uticaj okruženja i sl.) ili kontrolisano
(namjerno, prinudno), pod dejstvom
operatora sistema. Sa aspekta rada
termoenergetskog postrojenja (TEP)
u okviru EES, osnovna i pomoćna
oprema termoelektrane može se
nalaziti u režimu startovanja, zatim
u radu pod opterećenjem, kao i
u režimu obustavljanja rada ili u
rezervi. Cilj pogonskog bilansiranja
termoenergetskog postrojenja
(TEP) predstavlja u suštini zahtjev
za kontrolom ekonomičnosti
proizvodnje električne energije u
termoelektranama praćenjem rada
sastavnih komponenti blokova,
uz poređenje svih (subjektivnih
i objektivnih) uzroka promjene
specifične potrošnje toplote u
odnosu na njenu nominalnu (baznu)
vrijednost, [1,2]. Odstupanje
stvarne specifične potrošnje od
bazne (određene na bazi podataka
isporučioca opreme i uslova
za optimalan rad) sastoji se od
dijela odstupanja nezavisnog od
eksploatacije i dijela koji je u
funkciji eksploatacije.
2. Režimska stanja EES
kao višeg hijerahijeskog
sistema
EES, kao jedinstvena tehnološka
cjelina u kojoj se odvijaju
istovremeno procesi proizvodnje,
prenosa (transporta), distribucije
i potrošnje električne energije,
zahtijeva određen nivo harmonizacije
cjelokupnog tehničko-tehnološkog
lanca od proizvodnje preko prenosa
i distribucije do krajnjeg korisnika,
uz postavljene stroge zahtjeve
vezane za međusobnu usklađenost
njihovih sistema zaštite, regulacije
i upravljanja. Tokom svog rada
EES se može nalaziti u različitim
režimskim stanjima, pri čemu prelazi
iz jednog u drugo stanje se obavlja
spontano (nekontrolisano) pod
dejstvom nepredviđenih događaja
(otkazi, uticaj okruženja i sl.) ili
kontrolisano (namjerno, prinudno),
pod dejstvom operatora sistema. Pri
tome se mogu definisati određene
klase radnih režima: normalni
radni režim (Normal Operting
State), poremećajni (havarijski)
režim (Emergency Operting State)
i posthavarijski restaurativni režim
(Restorative Operting State), [3 ÷ 5].
Najveći dio svog radnog vremena
EES provodi u normalnom režimu
rada, koga karakteriše zadovoljene
potrebe potrošača za električnom
energijom, postojanje dovoljnih
rezervi u proizvodnim i prenosnim
kapacitetima, pri čemu su frekvencije
sistema, naponi u čvorištima,
tokovi snaga po granama, aktivne i
reaktivne proizvodnje generatora u
granicama dozvoljenih promjena i
nema preiopterećenih elemenata u
okviru EES (nisu narušena pogonska
ograničenja).
Rad u okviru ovakvog stanja u
realnom vremenu dovodi do pojave
potencijalnih opasnosti, koje mogu
biti inicirane različitim iznenadnim
poremećajima (uobičajno je da
se sigurnost pogona odražava
samo za jednostruke poremećaje
- sigurnosna ograničenja, “n-1”
kriterij sigurnosti), [4]. U slučaju
kada su zadovoljena ograničenja
potrošnje, pogonska i sigurnosna
ograničenja tada se EES nalazi u
normalno sigurnom režimu rada,
dok u slučaju kada nisu ispunjena
samo sigurnosna ograničenja
(“n-1” kriterij sigurnosti) sistem se
nalazi u normalno nesigurnom ili
predhavarijskom režimu rada. Ovaj
režim rada zahtijeva sprovođenje
preventivnih upravljačkih aktivnost
s ciljem njegovog vraćanja u
normalno sigurni režim rada. U
suprotnom, ukoliko se u okviru EES
koji se nalazi u predhavarijskom
sistemu rada desi poremećaj,
za koji nije bio ispunjen kriterij
sigurnosti “n-1”, sistem prelazi u
poremećeni ili havarijski režim rada,
pri čemu se razlikuju neekstremno
poremećeni režimi rada (očuvan
bilans snage i sinhroni režim rada
generatora, pri čemu je jedna ili više
komponenti EES preopterećena,
ne postoji rezerva sistema i nije
ispunjen kriterij sigurnosti “n-1”) i
ekstremno poremećeni režimi rada
(dezintegracija sistema i formiranje
ostrva u kojima postoje debalansi
snage, s tendencijom prelaska u
totalni kolaps sistema). Dakle,
zavisno od efikasnosti i mogućnosti
za protuhavarijsko upravljanje
EES može doći do posthavarijskog
restorativnog stanja ili do stanja
nekontrolisane dezintegracije
sistema, [3 ÷ 5]. Sa aspekta rada TEP
u okviru EES, osnovna i pomoćna
oprema termoelektrane može se
nalaziti u režimu startovanja, zatim
u radu pod opterećenjem, režimu
obustavljanja rada ili u rezervi. Za
svaki od navedenih režima postoje
određena uputstva proizvođača
različitih uređaja i postrojenja na
osnovu kojih se razrađuju interne
(lokalne) instrukcije. Sprečavanje
pojave kritičnih događaja i
[143]
nepotrebnih neželjenih posljedica
kao mjere odbrane EES od velikih
poremećaja predviđaju se tokom
cijelog životnog vijeka, počev od
faze planiranja, razvoja i izgradnje
EES u cjelini, uz trajno usklađivanje
sa njegovim realnim stanjem i po
potrebi promjeni na bazi pogonskih
iskustava i rezultata analiza i
simulacija kritičnih pogonskih
događaja. Na bazi ovih elemenata
vrši se obezbjeđenje kadrovskih i
tehničkih preduslova za realizaciju
potrebnih mjera u slučaju rada
sistema u otežanim uslovima rada ili
poremećenom pogonu EES.
2.1. Režim startovanja postrojenja
i blokova
Nakon izgradnje novih TEP
neophodno je startovanje postrojenja
i blokova i puštanje u probnu
eksploataciju. Ovaj režim je
karakterističan za rad nakon probne
eksploatacije nakon kapitalnih i
tekućih remonata i eventualnih
većih podešavanja na objektima i
postrojenjima u okviru TEP, kao i
nakon planskih i neplanskih zastoja
u radu TEP. Sprovode ga direktno
radno osoblje ili automatski uređaji
za upravljanje uz nadzor osoblja
angažovanog na TEP. Puštanje
postrojenja i opreme u okviru TEP
vrši se u skladu sa pogonskim
uputstvom, koga je izradio
isporučilac opreme ili organizacija,
koja je izvršila odgovarajuća
podešavanja u toku predprobnog i
probnog pogona pojedinih elemenata
TEP. Tako, režim ili procedura
upuštanja turbine u pogon iz hladnog
stanja zavisi od tipa i instalisane
snage turbine, konstruktivnih
karakteristika, karakteristika
toplotne šeme termoelektrane,
parametara svježe pare na ulazu u
turbinu, kao i lokalnih uslova, [9]
. Savremene turbine većih snaga i
modernijeg sistema za upravljanje
i regulisanje njihovog rada, imaju
sistem regulisanja koji obuhvata
ovu proceduru i izvodi se uz nadzor
operatera.
Kada se govori o puštanju TEP u rad
iz hladnog ili toplog (neohlađenog)
stanja, uglavnom se misli na
puštanje cijelog energetskog bloka
(parni kotao + turbina + pomoćna
postrojenja). Imajući u vidu da
postoje turbine različitih izvedbi
i namjene, kao i parni kotlovi
principijelno različitih tehnoloških
koncepcija, onda se razlikuju i
metode puštanja i zaustavljanja
energetskih blokova. Metode
puštanja u rad parnih turbina imaju
energija
određene specifičnosti, koje se mogu
grupirati na sljedeći način: puštanje
u pogon kondenzacionih turbina,
turbina sa protivpritiskom i turbina
sa regulisanim oduzimanjima, zatim
puštanje turbina u bloku sa kotlom
sa bubnjem i u bloku sa protočnim
kotlom, kao i puštanje turbina iz
hladnog stanja i puštanje turbina iz
toplog ili neohlađenog stanja. Na
osnovu takvog razmišljanja mogle
bi se grupisati metode i postupci
puštanja koji karakteristični za tip
energetskog bloka, tj. kompleta parni
kotao + turbina, [9]:
a) Puštanje kondenzacionih turbina
iz hladnog stanja;
b) Puštanje turbina s protivpritiskom
i turbina sa regulisanim
oduzimanjem pare;
c) Specifičnosti puštanja u rad
neblokovskih postrojenja (dublblok, napajanje sa zajedničke
parne magistrale i slično);
d) Specifičnosti puštanja u rad
blokovskih postrojenja (zajedno sa
turbinom pušta se u rad i kotao zajedničke upusne operacije);
e) Puštanje u rad blokovskog
postrojenja sa kotlom s bubnjem;
f) Karakteristike puštanja u rad
blokova sa protočnim kotlovima,
koje sa svoje strane mogu da se
razdijele:
- prema parametrima svježe
pare: kotao u bloku sa turbinom
sa dokritičnim parametrima
pare i blokovi sa nadkritičnim
parametrima,
- prema ugradnji startnih
separatora: sa paralelnim
(iznešenim) separatorom, kod
koga se pri startovanju dio
radnog medijuma propušta kroz
pregrijače pare, a dio pare iz
sepratora i odgovarajućih RRS
obilazi pregrijačke površine, i sa
ugrađenim stratnim sepatorom,
čija će se funkcija detaljnije
obrazložiti u narednom dijelu
poglavlja.
Puštanje energetskog bloka iz
hladnog stanja vrši se kod potpuno
ohlađenog kotla i parovoda i kod
temperature najviše zagrijanog dijela
turbine visokog pritiska do 150 0C
i turbine srednjeg pritiska do 100
0
C. Puštanje bloka iz vrućeg stanja
vrši se u slučaju da je pritisak pare u
parnom kotlu približan nominalnom
pritisku, a iz neohlađenog stanja
kada je temperatura metala turbine
i parovoda veća od 150 0C, a
temperatura kućišta TSP veća od
100 0C. Pri puštanju turbine iz
neohlađenog stanja pojavljuju se
poteškoće, kojih nema kod puštanja
iz hladnog stanja. Osnovna složenost
sastoji se u potrebi da se održava
određeni odnos temperature pare
i temperature metala pojedinih
dijelova bloka. Kod velikih
energetskih blokova, dodatnu
poteškoću izaziva postojanje jednog
ili dva sistema za međupregrijavanje
pare, pa se mora voditi računa i
o TSP (pored TVP), pri puštanju
iz vrućeg i neohlađenog stanja.
Zbog složenosti puštanja iz raznih
temperaturnih stanja turbine,
parovoda i kotla, moraju se prihvatati
i određeni kompromisi pri izradi
instrukcija za puštanje bloka iz
neohlađenog stanja. Pažljivo
održavanje određenih režima
puštanja, koji su na bazi ispitivanja
definisani u pogonskim uputstvima,
predstavlja stalan uslov za bezbjedan
i dugovječan rad postrojenja.
Uz samo poznavanje propisanih
instrukcija, treba i dobro poznavati
koji se sve procesni problemi i
oštećenja opreme mogu dogoditi pri
puštanju iz vrućeg i neohlađenog
stanja: relativno skraćenje rotora
turbine, iskrivljenje (progib) kućišta
TVP i TSP i iskrivljenje rotora
turbine, [9].
Startovanje ili puštanje u pogon po
vremenu se sastoji od određenih
etapa: priprema za startovanje
(pregled postrojenja i pripadajuće
pomoćne opreme, provjera
ispravnosti instrumenata i rada
automatskih sistema i dovođenje
u položaj za start šema, organa
upravljanja i zaštitnih uređaja na
TEP), startovanje ili upuštanje u
rad (dovođenje postrojenja u rad
korišćenjem dijagrama za start i
zagrijavanje njegovih elemenata
do potrebne radne temperature)
i uključivanje u rad (započeta
sinhronizacijom generatora sa
mrežom) i podizanje opterećenja
(zadato po vremenu od strane
isporučioca opreme). Puštanje
TEP u rad se vrši sa konstantnim
ili kliznim pritiskom. Startovanje
sa konstantnim pritiskom se vrši
na način da se prvo pritiska u
parnom kotlu (generatoru pare)
dovede do vrijednosti koja je
bliska nominalnoj (instalisanoj,
proračunskoj), pa se zatim dalje
pristupa operacijama puštanja u
rad turbina, dok kod startovanja sa
kliznim priotiskom, paralelno sa
povišenjem pritiska u kotlu vrši se
i puštanje turbine u rad. U slučaju
kada se parni kotao prije puštanja
u rad turbine dovede do nekog
[144]
određenog pritiska, koji je znatno
niži od nominalnog, tada se radi o
startovanju sa tzv. modifikovanim
kliznim pritiskom. Pri tome, puštanje
u rad i zaustavljanje parne turbine
su najodgovornije operacije u toku
eksploatacije parno-turbinskog
postrojenja. Te operacije su
povezane sa značajnim promjenama
mehaničkog i termičkog stanja
elemenata turbine i parovoda.
Pravilno izvođenje režima puštanja
i zaustavljanja značajno utiče na
eksploatacionu pouzdanost i životni
vijek turboagregata.
Posebna karakteristika šeme TEP
koja ima kotao s bubnjem je što
ne postoji potreba za spoljnom
cirkulacijom napojne vode pri potpali
i kretanju bloka. Ako je bubanj kotla
napunjen vodom do normalnog
nivoa, a u ložištu su uključeni
gorionici, tada se voda zagrijava
u ekranskim cijevima i nastaje
prirodna cirkulacija napojne vode iz
bubnja, kroz spusne cijevi (nalaze
se izvan ložišta), a zatim usponskim
cijevima (ekrani postavljeni u
ložištu) voda ponovo ulazi u bubanj
kotla. Nakon određenog vremena,
uslijed zagrijavanja kotlovske vode
u ekranskim cijevima, počinje da
se obrazuje para, koja u smjesi sa
vodom ulazi u bubanj, gdje se vrši
razdvajanje parne i tečne faze. Prije
nego što se ne počne trošiti para iz
kotla, nije potrebno kotao napajati
napojnom vodom, osim namirivanja
eventualnih gubitaka.
Uključivanje generatora na
elektroprenosnu mrežu predstavlja
vrlo odgovornu operaciju u datom
momentu i zahtijeva od operatora
vrlo dobru obučenost, jer je
nesinhrono uključivanje generatora
na mrežu ekvivalentno kratkom
spoju na glavnim sabirnicama
elektrane. Na savremenim velikim
generatorima ugrađuje se blokada
kao zaštita od nesinhronog
uključenja. Primjenjuju se precizni
ručni, automatski i poluautomatski
sistemi uključenja generatora
na mrežu ili sinhronizacija.
Sinhronizacija generatora može se
ostvariti samo ako je frekvencija i
napon generatora jednak frekvenciji
i naponu u elekroenergetskoj
mreži. Isto tako, potrebno je
obezbijediti podudaranje istoimenih
faza generatora i mreže. Precizna
ručna sinhronizacija vrši uz
pomoć odgovarajućih mjerača i
pribora (grupa za sinhronizaciju),
koji su obično postavljeni u
okviru generatorskog pulta na
energija
blok komandi: dva voltmetra
koji pokazuju napon u mreži i na
generatoru, zatim dva frekvencmetra
koji mjere frekvenciju u mreži i
na generatoru, kao i sinhronoskop.
Izjednačavanje pomenutih
frekvencija postiže se promjenom
broja obrtaja turbogeneratora
odnosno turbine. U momentu kada
turbogenerator dostigne broj obrtaja
blizak sinhronom, na namotaje rotora
dovodi se pobuda i regulisanjem
napona namotaja statora isti dovede
na nominalnu vrijednost. Broj
obrtaja podešava se sinhronizatorom
sa blok komande, a prema
frekvencmetru, koji je postavljen
u pomenutoj grupi instrumenata
za sinhronizaciju. U momentu
kada se podudare pokazivanja
frekvencmetara generatora i mreže,
može se uključiti sinhronoskop.
U slučaju da je frekvencija (broj
obrtaja u sekundi) generatora veća
od frekvencije u mreži, pokazna
strelica sinhronoskopa vrti se u
smjeru kazaljke na časovniku, i
obratno. U momentu podudaranja
frekvencija generatora i mreže,
strelica se zaustavlja, ali se generator
može priključiti na mrežu samo kada
je strelica u vertikalnom položaju, tj.
kada se poklopi sa crtom u gornjem
dijelu brojčanika sinhronoskopa.
U tom slučaju ostvareno je
podudaranje i frekvencija i faza.
Obično se uključenje generatora
na mrežu izvodi kod laganog
približavanja strelice (kazaljke)
sinhronoskopa vertikalnoj crti.
Znači, uključenje (sinhronizacija)
vrši se malo ranije, uzimajući u
obzir i vrijeme prorade uljnih ili
vazdušnih generaatorskih prekidača.
Pored ručne sinhronizacije, kod
savremenih agregata primjenjuje
se i automatska ili poluautomatska
sinhronizacija. Pored prednosti
u pogledu jednostavnosti i brzini
sinhronizacije, automatski sistem
ima i nedostataka, koji se odnose na
naglu pojavu napona na šinama i na
pojavu značajnih dinamičkih sila na
generatoru.
Za razliku od kotlova s bubnjem,
protočni kotlovi ne mogu raditi
pri malom protoku napojne vode
kroz ložišne ekrane. Normalni rad
protočnog kotla moguć je samo
kod protoka vode od oko 30%
nominalnog kapaciteta i pri dosta
većem pritisku. Taj uslov zahtijeva
potrebu da se, pri puštanju kotla
u pogon, obezbijedi cirkulacija
zagrijavanog radnog medijuma.
Zbog toga se na kotlovima ovog tipa
ugrađuje posebna grupa uređaja, koja
služi za puštanje kotla i cijelog bloka
u pogon. Puštanje u pogon bloka sa
kotlom sa nadkritičnim parametrima
pare je najsloženija i najodgovornija
velika pogonska operacija, zbog
čega će se u narednom dijelu
poglavlja razmatrati karakteristike
upusnih operacija blokova, upravo
sa takvim kotlovima. Važan uslov
za pouzdan rad grejnih površina
kotla sa nadkritičnim parametrima
pare je održavanje nadkritičnih
parametara radnog medijuma u
isparivačkom dijelu kotla, pošto bi
kod dokritičnih pritisaka postojala
opasnost od raslojavanja fluida
(posebno u horizontalnim cijevima
i kolektorima). Takvi uslovi bi
mogli dovesti do “pregorijevanja”
radijacionih grejnih površina
(ekranske cijevi) kotla. Jedna od
mogućnosti da se ostvari režim,
koji će zadovoljiti predhodno
opisani uslov, je ugradnja startnih
separatora. Puštanje u pogon
turbinskog postrojenja sa protočnim
kotlom je znatno usložnjeno, zbog
nemogućnosti kotla da obezbijedi
stabilne parametre kod niskih
pritisaka.
2.2. Režim rada TEP pod
opterećenjem
Režim rada TEP pod opterećenjem
pri ispunjenju dijagrama opterećenja
i planske proizvodnje energije
utvrđenog kvaliteta po parametrima
pare, naponu i frekvenciji električne
energije treba da obezbijedi
potrebne tehničko-ekonomske
pokazatelje pojedinih blokova, ali
i TEP u cjelini. Pri tome, za svako
od opterećenja bloka treba postići
optimalne vrijednosti temperature
napojne vode, protoka rashladne
vode, goriva i vazduha, potpritiska
u gasnom traktu, sastava dimnih
gasova, kao i ostalih pokazatelja koji
definišu vrijednost toplotnih gubitaka
i stepena korisnosti. Pri tome se,
na osnovu režimskih karti (parni
kotlovi) ili parnih karakteristika i
dijagrama režima (parne turbine
i blokovi), kao i trenutnog stanja
opreme dobijene na bazi određenih
ispitivanja metodama tehničke
dijagnostike, determinišu optimalni
i ekonomični režimi rada TEP u
cjelini. Za pouzdan i siguran rad
mašina potrebno je znati uticaje
procesa na mašinu i obrnuto, te u
svakom trenutku znati nivo stanja
parne turbine, kako bi se njom
upravljalo u procesu proizvodnje
električne energije na optimalni
i ekonomski najpovoljniji način.
U zadnje vrijeme, prisutan je sve
[145]
veći trend optimizacije procesa
proizvodnje električne energije
s ciljem smanjenja troškova i
povećanja proizvodnosti, pri čemu
je težište dato na procesno uticajne
faktore, sa ciljem boljeg upoznavanja
istih, te sagledavanja njihovih
uticaja na sam proces proizvodnje.
Međutim, da bi termoenergetski
blok u cjelini, a samim tim i
postrojenje parne turbine, radilo
optimalno i najproduktivnije kada
je to najpotrebnije, potrebno je
imati pouzdanu opremu neophodnu
za odvijanje procesa. Pri tome je
potrebno znati da rad opreme u
određenom vremenskom periodu pod
uslovima diktiranim optimizacijom
procesa (najčešće samo po
ekonomskom kriterijumu) može se
nepovoljno odraziti, jer otklanjanjem
pojedinih procesnih limita, turbina
radi pod drugačijim mehaničkim
uslovima, koji često za rezultat imaju
povećana naprezanja u elementima
opreme, što kod rotacionih mašina
može dovesti do brže degradacije
mehaničkog stanja opreme. Sa
povećanjem troškova održavanja
i popravki, kao i neplaniranim
gubicima zbog zastoja u proizvodnji,
često se potpuno anuliraju pozitivni
rezultati postignuti prethodnom
optimizacijom procesa. S druge
strane, rad mašina pod mehanički
i procesno nepovoljnim uslovima
generiše promjenjiva naprezanja
materijala, koja mogu dovesti
do oštećenja sklopova mašine,
pojavu pukotina i lomova, sa
često katastrofalnim posljedicama.
Razvojem mikroprocesorskih
uređaja za potpuno praćenje i analizu
rada sa mogućnošću utvrđivanja
trenutnog mehaničkog stanja mašina,
kao i druge dijagnostičke opreme
za praćenja stanja turbinskog
postrojenja, omogućen je sasvim
drugačiji pristup održavanju
postrojenja, odnosno došlo je do
intezivne primjene održavanja
prema stanju, gdje se aktivnosti na
održavanju vrše samo onda kada je to
neophodno i kada to zahtjeva stanje
turbine, [5,9].
2.3. Obustava rada postrojenja i
blokova
Normalna postepena (prema
rasporedu dispečerske službe)
i havarijska trenutna (pojava
neispravnosti ili djelovanje
havarijske zaštite) obustava
rada postrojenja i blokova u
uslovima eksploatacije zahtijeva
sprovođenje određenih aktivnosti
s ciljem obezbjeđenja postepenog
energija
i ravnomjernog hlađenja svih
elemenata opreme na TEP, pri
čemu se podrazumijeva postojanje
opdređenih internih instrukcija
sačinjenih na bazi preporuka
i zahtjeva od strane pojedinih
proizvođača opreme. Ovim
instrukcijama dat je precizan
redoslijed operacija koje se izvode
(redoslijed isključivanja pomoćnih
uređaja, uključenje kontura hlađenja,
drenaže pojedinih elemenata,
uključivanje seperatora, ekspandera
i sl.). U slučaju isključivanja
turbine iz pogona na kraće vrijeme
(otklanjanje samo nekog manjeg
otkaza (kvara) ili isključenje
preko noći po nalogu dispečera),
često se prije samog zaustavljanja
postepeno i do određene vrijednosti
smanjuje temperatura pregrijane
i međupregrijane pare, čime se
postiže manja temperatura kućišta
nakon zaustavljanja i smanjuje
vrijeme potrebno za uspostavljanje
parametara pare koji odgovaraju
toplotnom stanju kućišta pri
ponovnom startu turbine. Pri
ovom, potrebno je voditi računa o
apsolutnim i relativnim istezanjima
kućišta i turbinskog rotora.
Međutim, u cilju skraćivanja
vremena ponovnog upuštanja
turbine iz toplog stanja, poželjno
je voditi proces zaustavljanja uz
što manje rashlađivanje turbine. S
tog stanovišta, najracionalnije bi
bilo isključiti generator iz mreže
i zatvoriti stop ventile pri većem
opterećenju. Ipak, naglo izbacivanje
bloka iz pogona kod veće snage nije
poželjno, jer može izazvati znatan
pad napona i frekvencije u sistemu.
Češće se primjenjuje postupak,
kod kojeg se snaga turboagregata
dosta brzo smanji na oko 30÷35%
nominalne snage, a nakon toga se
vrši trenutno smanjivanje snage
zatvaranjem stop ventila. U takvom
slučaju, udar u elektro sistemu
biće manji, a u isto vrijeme turbina
će akumulirati značajnu količinu
toplote.
Pri zaustavljanju turbine za
obavljanje remonta, treba izvoditi
forsirano hlađenje turbine, kako bi se
moglo što prije pristupiti remontnim
radovima i skratilo vrijeme zastoja
turboagregata. To je posebno važno
kod savremenih parnih turbina
većih snaga, koje imaju veliku masu
metala i rade sa visokim početnim
temperaturama svježe pare. Tako
na primjer, kod turbina srednjih
snaga od oko 300 MW, prirodno
hlađenje najmasivnijeg dijela
turbine do 310 0C iznosi oko 60
h. Daljnje hlađenje tog najtoplijeg
elementa do temperature od 100 0C
iznosi još nekoliko dana, tako da
ukupno vrijeme hlađenja turbina
ovog tipa iznosi 6÷7 dana. Ovoliki
zastoj osnovnog postrojenja pred
remont je vrlo nepovoljan, zbog
čega se pristupa prinudnom hlađenju
turboagregata. Prinudno hlađenje
protočnog dijela turbine ostvaruje
se pomoću pare sa sniženom
početnom temperaturom. Propuštanje
veće količine pare sa postepenim
snižavanjem temperature uslovljava
forsirano hlađenje turbine. Bez
obzira na pozitivne efekte forsiranog
hlađenja turbine, treba imati u vidu
da je to vrlo odgovoran posao. Za
svaki tip turbine treba unaprijed
utvrditi odgovarajuće preporuke
na osnovu ispitivanja, kao na
primjer: razliku temperature po
širini prirubnice, brzinu snižavanja
opterećenja kod stalne temperature,
brzinu snižavanja temperature
svježe pare i temperature pare
poslije međupregrijanja i druge
važnije veličine. Prinudno hlađenje
turbine može se ostvariti i pomoću
komprimiranog (sabijenog) vazduha
(kompresor sa dizel agregatom), što
je ranije primjenjivano na blokovima
500 MW u Engleskoj, [9].
U slučaju pojave akcidentnih
pogonskih situacija, koje mogu
ugroziti kako sigurnost postrojenja
tako i osoblja koje ga opslužuje
(često i šire okoline), turbina
se odmah isključuje iz pogona,
djelovanjem na brzozatvarajuće
ventile, bez obzira na trenutnu
snagu turbine odnosno električnog
generatora. Pri tome, pod
akcidentnim (neočekivanim,
havarijskim) pogonskim događajima
se podrazumijeva: iznenadni porast
vibracija, prekoračenje dozvoljene
temperature ležajeva, prekoračenje
maksimalno dozvoljene razlike
temperatura spoljašnjeg i unutrašnjeg
kućišta ili maksimalno dozvoljene
vrijednosti razlika temperatura
gornjeg i donjeg dijela kućišta,
prekoračenje dozvoljene vrijednosti
relativnog istezanja, prekoračenje
maksimalno dozvoljene razlike
temperatura pare u cjevovodima za
dovođenje pare u turbinu ili ispad
nekih od elemenata ili uređaja
bez kojeg bi dalji pogon parne
turbine bio rizičan. U akcidente
situacije se ne ubrajaju isključenja
iz pogona nastala ograničenjima
od prenosne mreže, naredbe
dispečera elektroenergetskog
sistema ili naredbe ovlašćenog člana
menadžmenta na elektrani.
[146]
2.4. Izvođenje blokova u rezervu
Operacije izvođenja pojedinih
blokova u rezervu, koja može trajati
duži (nekoliko dana ili nedelja) ili
kraći (nekoliko časova) vremenski
period, izvodi se pri pojavi
viškasnage u sistemu i nemogućnosti
plasiranja iste u druge EES. Pri
tome, ukoliko je vrijeme boravka
u rezervi dugotrajno neophodno
je izvršiti hlađenje i konzerviranje
opreme, dok u slučaju kraćeg trajanja
rezerve TEP se održava u toplom
stanju (održavanje režima tople
rezerve parnih kotlova sa potpalnim
gorivom pri slaboj cirkulaciji vode
i minimalnoj proizvodnji pare,
praznim hodom turbine ili motorni
režim rada, kada se generator ne
isključuje sa mreže, nego radi kao
motor).
2.5. Raspodjela opterećenja
između blokova
Raspodjela opterećenja između
blokova predstavlja veoma važan
zadatak racionalne eksploatacije
termoelektrane. Zavisno od
energetskih karakteristika instalisane
opreme definiše se optimalna
zavisnost potrošnje energije,
toplote i goriva postrojenja u
funkciji od njegovog električnog ili
toplotnog opterećenja. Prethodno
je potrebno usvojiti sastav blokova
u radu koji trebaju da preuzmu
zadato opterećenje. Ovakav oblik
zadataka se rješava analitički (metod
relativnih (specifičnih) priraštaja
sa jednoznačnim matematičkim
rješenjem za određeni oblik
energetske karakteristike) i grafički
(konstrisanjem dijagrama zavisnosti
od opterećenja za pojedine blokove
i dajagrama zavisnosti od ukupne
snage blokova).
3. Pogonsko bilansiranje
Cilj pogonskog bilansiranja TEP
predstavlja ostvarenje zahtjeva
za kontrolom ekonomičnosti
proizvodnje električne energije u
termoelektranama praćenjem rada
sastavnih komponenti blokova,
uz poređenje svih (subjektivnih
i objektivnih) uzroka promjene
specifične potrošnje toplote u
odnosu na njenu nominalnu
(baznu) vrijednost. Odstupanje
stvarne specifične potrošnje od
bazne (određene na bazi podataka
isporučioca opreme i uslova
za optimalan rad) sastoji se od
dijela odstupanja nezisnog od
eksploatacije i dijela koji je u
funkciji eksploatacije. Prva grupa
energija
Tabela 1 Prikaz odstupanja specifične potrošnje toplote na TEP
[147]
energija
Tabela 1 Prikaz odstupanja specifične potrošnje toplote na TEP (nastavak)
obuhvata ona odstupanja na koja
osoble elektrane ne može da
utiče i koja su posljedica uticaja
spoljašnjih uzroka, kao što su:
odstupanja usljed plana opterećenja,
npr. usvojeni plan, planski zastoj,
planirano startovanje i sl, odstupanja
usljed atmosferskih uslova, npr.
temperatura rashladne vode,
temperatura spoljašnjeg vazduha,
vlažnost vazduha i sl., odstupanja
zbog neispunjenja garancija (razlike
rezultata primopredajnih ispitivanja
pojedine opreme na TEP, najčešće
nemogućnost postizanja instalisane
snage) i odstupanja zbog posebnih
uzroka, kao što su rad pomoćne dizel
grupe, rad turbonapojnih pumpi i sl.
Druga grupa predstavlja odstupanja
na koja u većoj ili manjoj mjeri
može direktno ili indirektno uticati
osoblje na elektrani, a obuhvata:
odstupanja nastala kao posljedica
stvarnog stanja pojedine opreme na
elektrani (zaprljanost kondenzata,
zaprljanost grejnih površina parnog
kotla, zaprljanost lopatica turbine,
havarija regenerativnih zagrijača ili
pak isključenje zagrijača visokog
pritiska iz rada tokom eksploatacije
(TE Gacko) i sl.), odstupanja usljed
regulisanja procesa sagorijevanja,
npr. uticaj gubitaka zbog mehaničke
nepotpunosti sagorijevanja i gubitaka
u izlaznim gasovima kod parnih
kotlova i sl., odstupanje zbog
promjene parametara svježe pare
na ulazu u turbinu ili parametara
naknadno pregrijane pare, odstupanja
usljed promjene sopstvene potrošnje
na TEP, zatim odstupanja zbog
povećanih gubitaka kondenzata, vode
i pare na elektrani, kao i odstupanja
usljed posebnih uzroka, kao što su
zagrijevanje pomoćnog potpalnog
goriva (mazuta), zagrijevanje
prostorija, odmrzavanje primarnog
goriva (uglja), duvanje čađi,
neplanirani zastoji i sl.
Odstupanja specifične potrošnje
toplote na TEP obuhvataju
odstupanja parnog kotla, odstupanja
turbopostrojenja, odstupanja
zbog promjene stvarne sopstvene
potrošnje, odstupanja zbog zastoja
bloka i ostala odstupanja, tabela
1. Odstupanja parnog kotla su
zasnovana na pretpostavci da se radi
o relativno malim odstupanjima,
u suprotnom potrebno je usvojiti
da su u oblastima o kojima se radi
krive gubitaka u zavisnosti od
uzroka promjene približno linearne.
Rezultati pogonskog bilansiranja
daju se u formi izvještaja, koji može
biti dnevni, dekadni i mjesečni,
a njihova rekapitulacija se daje u
završnim mjesečnim, polugodišnjim
i godišnjim izvještajima. Pri tome je
neophodno formiranje baze podataka
kontinuirano mjerenih veličina,
kao što su: produkcija parnog kotla
[148]
(generatora pare), sadržaj suvih
dimnih gasova (posebno CO2 ili
kiseonika), temperaturu izlaznih
dimnih gasova, mikroklimatske
karakteristike okoline u kojoj se TEP
nalazi i funkcioniše (posebno pritisak
i temperatura okolnog vazduha),
količinu utrošenog uglja i ostalih
potrošnih materijala, kontinuirane
rezultate tehničke analize uglja
(donja toplotna moć, sadržaj vlage,
sadržaj pepela i dr.), kontinuirane
rezultate elementarne analize
(određivanje sastava i sadržaja
sagorljivog u šljaci i pepelu), podatke
vezane za nominalni (proračunski
režim rada) i podatke vezane za
ostvarenje tokom garancijskih
ispitivanja (posenbno parnog kotla,
parne turbine i generatora sa glavnim
transformatorom i transformatorom
sopstvene potrošnje).
Što se tiče odstupanja vezanih za
zastoje, podaci potrebni za proračun
odstupanja specifrične potrošnje
toplote obuhvataju dužinu trajanja,
opis uzroka zastoja i vrijednosti
sopstvene potrošnje za vrijeme
zastoja i za vrijeme startovanja
nakon zastoja (ovaj podatak se
preuzima od isporučioca opreme i
naknadno provjerava kroz posebna
ispitivanja). Takođe, podaci vezani
za ostala odstupanja najčešće
se određuju dekadno (slično
odstupanjima zbog zastoja bloka),
energija
a u dnevni izvještaj se unose
samo podaci potrebni za njihovo
određivanje (proračun): protoci i
stanja pare za odmrzavanje uglja,
duvače čađi i zagrijevanje mazuta,
gubitci usljed propuštanja pare i
curenja vode i kondenzata, potrošnja
toplote za grijanje i sl. Ukupna
potrošnja toplote bloka predstavlja
zbir toplota unijetih osnovnim
gorivom (najčešće ugalj) i toplota
unijetih potpalnim i potpornim
gorivom (mazut). Vrijednost neto
proizvedene energije za posmatrano
realno vrijeme određuje se na
bazi očitavanja na odgovarajućim
instrumentima. Odstupanja vezana
za specifičnu potrošnju toplote
za realizovanu neto proizvodnju
energije najčešće se grupišu i daju
u dvije kategorije: odstupanja
nezavisna od eksploatacije bloka
i odstupanja koja su zavisna od
eksploatacije bloka. Prema dekadnim
izvještajima rade semjesečni izvještaj
o pogonskom bilansiranju bloka,
pri čemu se na osnovu dekadnog i
mjesečnog izvještaja rade po istim
principima i završni dekadni i
završni mjesečni izvještaj. Završni
izvještaji najčešće imaju pregledniju
strukturu, na bazi koje rukovodstvo
može pratiti ekonomičnost rada
pojedinih dijelova bloka i bloka
u cjelini. Nakon proračuna svih
vrijednosti mjesečnih odstupanja
sastavlja se rekapitulacioni mjesečni
izvještaj. Metoda pogonskog
bilansiranja je veoma pogodna za
primjenu računara, pri čemu se
vrši ručni unos potrebnih podataka
potrebnih za proračun izračunavanja
pojedinih odstupanja i obezbjeđenje
povratnog dejstva u cilju smanjenja
odstupanja odnosno povećanja
ekonomičnosti rada bloka.
Zaključak
Elektro energetski sistem zahtijeva
određen nivo harmonizacije
cjelokupnog tehničko-tehnološkog
lanca od proizvodnje preko prenosa
i distribucije do krajnjeg korisnika,
pri čemu on zajednosa svojim
postrojenjima može biti u različitim
režimskim stanjima. Pri tome, prelaz
iz jednog u drugo stanje se obavlja
spontano (nekontrolisano), pod
dejstvom nepredviđenih događaja
(otkazi, uticaj okruženja i sl.) ili
kontrolisano (namjerno, prinudno),
pod dejstvom operatora sistema.
Sa aspekta rada TEP u okviru
EES, osnovna i pomoćna oprema
termoelektrane može se nalaziti
u režimu startovanja, u radu pod
opterećenjem, u režimu obustavljanja
rada ili u rezervi. S druge
strane, pogonskim bilansiranjem
termoenergetskog postrojenja (TEP)
obavlja se kontrola ekonomičnosti
proizvodnje električne energije
kroz praćenje rada sastavnih
komponenti blokova i uz poređenje
svih (subjektivnih i objektivnih)
uzroka promjene specifične potrošnje
toplote u odnosu na njenu nominalnu
(baznu) vrijednost.
Literatura
1. Бойко Е.А.: Паровые котлы
(производственное издание),
Красноярский государственный
технический университет,
Красноярск, 2005., 135 стр.
2. Бойко Е.А., Баженов К.В.,
Грачев П.А.: Тепловые станции
(паротурбинные енергетические
установки ТЭЦ), Справочие
пособие, КГТУ, Красноярск,
2006., 152 стр.
3. Milovanović Z.: Termoenergetska
postrojenja - Teoretske osnove;
Univerzitet u Banjoj Luci,
Mašinski fakultet, Monografija,
Banja Luka, 2011., 447 str.;
4. Ćalović M., Sarić A., Stefanov P.:
Ekspolatacija elektro-energetskih
sistema u uslovima slobodnog
tržišta, Tehnički fakultet, Čačak,
2005., 418 стр.
5. Milovanović Z.: Termoenergetska
postrojenja - Tehnološki sistemi,
projektovanje i izgradnja,
eksploatacija i održavanje;
Univerzitet u Banjoj Luci,
Mašinski fakultet, Monografija,
Banja Luka, 2011., 447 str.;
6. Brkić Lj., Živanović T., Tucaković
D.: Termoelektrane, Mašinski
fakultet Univerziteta u Beogradu,
Beograd, 2010., 167 str.
7. Milovanović Z.: Uticaj
ograničenosti informacija kod
procjene preostalog radnog vijeka
kod složenih termoenergetskih
objekata, Zbornik radova sa 9.
međunarodne konferencija o
dostignućima elektrotehnike,
mašinstva i informatike DEMI
2009, Banja Luka, 2009., str 781786;
8. Grković V.: Termoenergetska
postrojenja I - procesi i oprema,
Univerzitet u Novom Sadu, FTN,
Novi Sad, 2010., 289 str.
9. Miličić D., Milovanović Z.:
Energetske mašine - Parne turbine,
[149]
Monografija, Univerrzitet u Banjoj
Luci, Mašinski fakultet, Banja
Luka, 2010., str. 923
energija
Zorica Kovačević, spec.maš.inž.
Institute for Testing of Materials, Belgrade, Serbia
mr Zoran Karastojković, dipl.inž.met.
High Technical College, Novi Beograd, Serbia
dr Zoran Janjušević, dipl.inž.met.
Institute for Nuclear and Other Mineral Raw Materials, Belgrade, Serbia
UDC: 620.18 : 621.18.004
Metalografska tehnika za
procenu preostalog veka
trajanja bubnja kotla
1. Uvod
Neke od komponenti u
termoelektranama su tokom
eksploatacije neprekidno izložene
povišenoj ili visokoj temperaturi,
raznim naprezanjima kao i puzanju,
zbog čega im je životni vek
ograničen. Pod uticajem temperature
i naprezanja, toplopostojani
čelični materijali ispoljavaju
sklonost ka puzanju. Pri tome u
mikrostrukturama ovih materijala
dolazi do pojava difuzionog
kretanja, precipitacije karbida,
formiranja mikropora kao i mikro- i
makroprslina [1,2,3,4]. Materijal koji
je izložen različitim naprezanjima
tokom svog rada, mora se razmatrati
kao sistem koji se menja pod
dejstvom spoljašnjih uticaja, a koji
su podložni ireverzibilnim zakonima
termodinamičkih procesa. Promena
svojstava materijala predstavlja
unutrašnji proces u materijalu,
koji se ogleda, između ostalog, i u
promeni mikrostrukture pri radnom
naprezanju.
Veličina pora ili šupljine u velikoj
meri zavisi od vrste čelika i ona je
reda veličine jednog mikrometra,
često i manja, pa se iz tog razloga
često naziva “mikropora” ili
“mikrošupljina”. Zbog svoje male
veličine, mikropore se ne mogu
detektovati nekom konvencionalnom
metodom bez razaranja kao što je
ultrazvuk, radiografija, magnetna
metoda, itd., ali se pouzdano mogu
detektovati metodom replika.
U ovom slučaju, identifikacija
mikropora i procena stepena
oštećenja usled puzanja sprovedena
je, upravo metodom replika.
Urađen je veliki broj studija u cilju
ispitivanja i istraživanja zavisnosti
Sažetak
U radu je prikazana metalografska tehnika za procenu preostalog veka
života bubnja kotla iz termoelektrane instalisane snage 210 MW. Nakon
više od 150000 časova rada, pod uticajem temperature i naprezanja, u
površinskom sloju materiala bubnja kotla došlo je do mikrostrukturnih
promena uzrokovanih nastajanjem mikropora, mikrošuplina, zatim
mikroprslina kao i makroprslina, u uslovima puzanja. Procena
mikrostrukture i nastalih oštećenja izvršena je prema preporukama
Evropske komisije - Residual Life Assessment and Microstructure,
korišćenjem svetlosne mikroskopije. Rad uključuje i opis primenjene
tehnike za mikrostrukturna ispitivanja komponenti nedestruktivnom
metodom - metodu replika.
Ključne reči: mikrostrukturne promene, oštećenja, mikroskopija, metoda
replike.
METALLOGRAPHIC TECHNIQUES FOR RESIDUAL LIFE
ASSESSMENT OF BOILER DRUMS
The paper describes a metallographic technique for the assessment
of remaining service life of a drum boiler power plant 210 MW of
installed power. After more than 150000 hours in service, under the
influence of temperature and strain, in the surface layer of drum boiler
material have occurred microstructural changes caused by formation
micropores, microcavities, then microcracks and macrocrack, in creeping
conditions. Assessment of microstructures and caused damage is done
according to the recommendations of the ECCC Management Committee Residual Life Assessment and Microstructure, using light microscopy. This
paper includes a description of techniques for microstructural examination
of components of non-destructive method - known as replica method.
Key words: microstructural changes, damage, microscopy, replica method.
promene mikrostrukture materijala
od puzanja, a u cilju procene
preostalog veka trajanja ispitivanih
komponenti. Jedna od takvih studija,
koja pruža mogućnost procene
preostalog veka trajanja komponenti
u eksploataciji sa aspekta
mikrostrukture, kao i preporuke o
njihovoj primenljivosti, urađena je
od strane Evropske komisije i izdata
2005.god. [5]. Praktična primena
ovakve vrste procene preostalog
[150]
veka trajanja jedne termoenergetske
komponente prikazana je u ovom
radu na primeru bubnja kotla iz
termoelektrane instalisane snage 210
MW.
2. Konstrukcija kotlovskog
bubnja
2.1. Kotao (kotlovsko postrojenje)
Kotlovsko postrojenje predstavlja
izmjenjivač toplote u kome se
energija
Slika 1 Vertikalni presek jednog kotlovskog postrojenja
1 - ložište; 2 - bubanj kotla, 3 - pregrejač pare; 4 - ekonomajzer, 5 - grejač vazduha,
6-ventilator, 7 - filter za gasove, 8 - kamin, 9 - odstranjivač pepela, 10 - mlin za ugalj,
11 - ventilatorski mlin, 12 - magacin za ugalj
toplota nastala sagorevanjem gorive
materije prenosi na medij kojim
se podiže energetski nivo, da bi
konačno energija sagorevanja bila
transformisana u drugi oblik energije.
Na vrhu kotlovskog postrojenja,
kao što pokazuje slika 1, smešten je
napojni rezervoar-bubanj (pozicija 2)
koji je cevovodima spojen na ostale
delove koji se nalaze pod pritiskom.
2.2. Konstrukcione dimenzije
kotla
Bubanj kotla je zatvorena cilindrična
posuda sledećih dimenzija: spoljašnji
prečnik je Ø1800mm, debljina
cilindričnog zida plašta 84mm,
debljina levog i desog danca 90mm,
dužina je oko 17500mm.
2.3. Materijal bubnja kotla i radni
parametri
Uopšteno, za izradu bubnja kotla
koriste se toplopostojani legirani
čelici.
U ovom slučaju, materijal iz koga je
izrađen kotlovski bubanj odgovara
kvalitetu 15 223.9, prema CSN
standardu, i ima sledeći hemijski
sastav (u tež. %): 0,17-0,23C; 0,150,40 Si; 1,20-1,60 Mn; max 0,040 P;
max 0,040 S; ≤0,020 Cr; 0,30-0,50
Mo; ≤0,25 Ni; ≤0,30 Cu. Navedeni
čelik pripada grupi finozrnastih,
konstrukcionih čelika, legiran
molibdenom i manganom. Tokom
eksploatacije predviđeno je da bojler
izrađen iz ovog čelika dugotrajno
radi, više od 100 000 h.
Radni parametri ispitivanog bubnja
kotla su: temperatura od 350 0C i
pritisak od 16,5 MPa.
3. Metoda replika
Ova metoda pripada grupi metoda
ispitivanja površine metala bez
razaranja, korišćenjem replikata,
a u cilju otkrivanja mehaničkih
ili metalurških nehomogenosti na
površini metala. Pomoću ove metode
moguće je pouzdano ispitivanje čak
i na teško pristupačnim mestima na
površini metala.
Površina metala se temeljno čisti i
odmašćuje pomoću odgovarajućeg
rastvarača, a zatim se podvrgava nizu
operacija veoma finog brušenja i
poliranja. Tokom pripreme površine
ne sme doći do lokalnog pregrevanja
i hladnog otvrdnjavanja metala usled
suviše velikog pritiska na alat za
brušenje, kao ni do prekomernog
skidanja površinskog sloja metal,
max. do 0.2 mm prema preporukama
standarda. Nakon brušenja vrši
se završno poliranje i nagrizanje
odgovarajućim reagensom. Na ovako
pripremljenu površinu, nakvašenu
odgovarajućim rastvorom, postavlja
se replikat. Princip metode replika u
tri koraka prikazan je slikom 2.
Replikati sve vreme moraju da
ostanu suvi i zaštićeni od prašine.
Nakon uklanjanja replike sa
površine, pristupa se ispitivanju
replika u laboratorijskim uslovima.
U ovom slučaju replike su ispitivane
na mikroskopu, pomoću svetlosne
optičke mikroskopije, primenom
uveličanja 100 - 500 X.
Mesta uzimanja metalografskih
replika na primeru bubnja kotla,
prikazana su na slici 3.
4. Klasifikacija
mikrostrukturnih
oštećenja puzanjem
Ukoliko je okružujuća atmosfera
reagibilna sa metalom, dolazi do
izdvajanja gasovitih proizvoda,
a na tim mestima ostaju pore,
Slika 2 Princip metode replika
Slika 3 Skica predmetnog bubnja kotla (slovne oznake znače: LDB-levo dance
bubnja, DDB-desno dance bubnja i R-mesta uzimanja replika)
[151]
energija
Slika 4 Klasifikacija oštećenja puzanjem kao što se vidi na replikama
koje direktno smanjuju čvrstoću
konstrukcionog materijala.
Veličina pora ili šupljine u metalu
šava, svakako da zavisi od vrste
korišćenog dodatnog materijala i
primenjenog postupka zavarivanja.
Veličina pora ili šupljina često je
reda veličine od jednog mikrometra,
često i manje, tako da je opravdano
nazvati je “mikropora” ili
“mikrošupljina”. Zbog tako malih
dimenzija, mikropore se ne mogu
detektovati nekom konvencionalnom
metodom bez razaranja, kao što je
ultrazvuk, radiografija, magnetna
metoda, itd., ali se pouzdano mogu
detektovati metodom replika.
Urađen je veliki broj studija u
cilju ispitivanja i istraživanja
zavisnosti promene mikrostrukture
materijala od puzanja, a u cilju
procene preostalog veka trajanja
zavarenih komponenti. Jedna od
takvih studija, koja pruža mogućnost
procene preostalog veka trajanja
zavarenih komponenti u eksploataciji
sa aspekta mikrostrukture, kao i
preporuke o njihovoj primenljivosti,
urađena je od strane Evropske
komisije i izdata 2005.god.
Praktična primena ovakve vrste
procene preostalog veka trajanja
jedne termoenergetske komponente
prikazana je, u ovom slučaju,
na zavarenom bubnju kotla iz
termoelektrane instalisane snage 210
MW.
Slika 4 pojednostavljeno ilustruje
klasifikaciju oštećenja materijala
bubnja kotla puzanjem u zavisnosti
od vremena opterećivanja, a prema
Wedel-Neubauer klasifikaciji [5].
Tokom dužeg perioda eksploatacije
kotla, odnosno nakon perioda
eksploatacije dve trećine od
predviđenog radnog veka, u
materijalu bubnja kotla se javljaju
mikropore.
U početnom stadijumu izdvajaju se
pojedinačne (izolovane) mikropore
po granicama zrna, stepen oštećenja
A sa slike 4. Srednji deo krive
puzanja karakteriše prisustvo
grupisanih mikropora po granicama
zrna (orijentisane mikropore), stepen
oštećenja B sa slike 4. Ovaj stadijum
zahteva ispitivanje materijala bubnja
kotla metodom replika u planiranim
vremenskim intervalima. Nizovi
mikroprslina orijentisani duž granica
kristalnih zrna, pripadaju delu krive
puzanja na prelasku is sekundarnog u
tercijalno puzanje i stepenu oštećenja
C sa slike 4. U ovom slučaju radi se o
ograničenom radu kotla do sanacije.
U slučaju pojave makroprslina, koje
se nalaze u zoni tercijalnog puzanja,
i stepena oštećenja D prema slici 4,
neophodna je neposredna sanacija
kotla.
kotlovskog postrojenja.
Dijagram koji pokazuje
međuzavisnost između tvrdoće
materijala i životnog veka materijala
izloženog puzanju, prikazan je
slikom 5.
U ovom slučaju, tvrdoća je ispitivana
kako na plaštu bubnja tako i na
dancima bubnja kotla (LDB-levo
dance; DDB-desno dance). Ispitane
vrednosti tvrdoće prikazane su u
tabelama 1 i 2.
5.2. Mikrostrukture materijala
bubnja kotla tokom
eksploatacije
Plašt i danca bubnja kotla su izrađeni
od toplovaljanog čeličnog lima,
debljine 84mm (plašt) i 90mm
(danca). Mikrostruktura ispitivanog
materijala, pre eksploatacije,
je trakasta feritno-perlitna
mikrostruktura, kao što je prikazano
na slici 6.
Nakon višegodišnjeg rada, prilikom
periodičnih pregleda mikrostruktura
primenom metode replika, uočene
su razne degradacione promene u
osnovnom materijalu, kao što su:
tendencija sferoidizacije perlita,
koalescencija i taloženje karbida
po granicama zrna,
Slika 5 Životni vek materijala izloženog puzanju kao funkcija
vrednosti tvrdoće
Tabela 1 Vrednosti izmerenih tvrdoća
na plaštu bubnja
5. Eksperimentalni rezultati
5.1. Tvrdoća po Brinelu
Tvrdoća bilo kog konstrukcionog
materijala se tokom eksploatacije
smanjuje, jer prolazi kroz različite
režime degradacije usled puzanja, tj.
zamora materijala. Puzanje - zamor
materijala se javlja kao posledica
izlaganja materijala povišenim ili
visokim temperaturama tokom
dužeg vremenskog perioda, kao
i usled visokih napona nastalih za
vreme startovanja i zaustavljanja
[152]
Tabela 2 Vrednosti izmerenih tvrdoća
na dancima bubnja
energija
Slika 6 Mikrostruktura bubnja kotla
pre eksploatacije 4% nital
topljenja posmatranog metala.
Mikrografije, koje karakterišu
korelaciju oštećenja usled puzanja
materijala bubnja kotla oznake
15223.9, prikazane su na slikama
7-10. Pored svake slike naveden je
nalaz, a radi eventualno potrebnog
tumačenja, naveden je i termin na
engleskom jeziku.
5. Zaključak
• Poznavanje strukture i stepena
oštećenja mogu biti od suštinskog
Slike 7-9
formiranje mikropora po
granicama zrna, kao i
pojava puzanja.
Puzanje materijala je ireverzibilni
proces deformacije materijala koji
nastaje pri konstantnom naprezanju
tokom dužeg vremena. Puzanje je
toplotno aktiviran proces, a značajno
puzanje kod većine metala nastaje u
temperaturnom području:
T ≥ 0.5 Tm , [K],
pri čemu je Tm - temperatura
značaja za analizu puzanja i
procenu preostalog veka trajanja
[7,8].
• Sa stanovišta praćenja i ocene
mikrostrukture komponenti koje su
u eksploataciji, ovde primenjena
metoda replika svakako predstavlja
pouzdanu tehniku.
• Izvršene analize mikrostrukture
pružaju mogućnost procene
preostalog veka trajanja materijala
bubnja kotla na osnovu preporuke
[153]
Evropske komisije iz 2005.god.
• Napred izneti rezultati uzrokovali
su neposrednu sanaciju bubnja
kotla u zoni identifikovanih
makroprslina, a nakon ponovljenih
ispitivanja, utvrđeno je da isti nije
neophodno zameniti [9].
6. Reference
[1] Kovačević Z., Z. Karastojković
Z., Janjušević Z.: Characteristic
changes in microstructure
of steel ČSN 15223.9 from
boiler drum at power station
monitored by replica method,
41st International October
Conference on Mining and
Metallurgy, Kladovo, Serbia,
October 2009.,
[2] Karastojković Z., Kovačević
Z.,: Specific shapes of ferrite
lamellae in steel ČSN 15223.9
in boiler drum after servicing
at elevated temperatures,
41st International October
Conference on Mining and
Metallurgy, Kladovo, Serbia,
October 2009.,
[3] Kovačević Z., Karastojković
Z.,: The beginning of hightemperature corrosion in
steel from boiler drum, 41st
International October Conference
on Mining and Metallurgy,
Kladovo, Serbia, October 2009.,
11th YUCORR Conference, Tara,
2009.,
[4] Karastojković Z., Janjušević
Z., Kovačević Z., Sarić V.,
S. Čubrilović S.: “Korozija
toplovoda”, Integritet i vek
konstrukcija, Vol. 7, No 2, 2007.,
[5] ECCC Recommendations
- Volume 6: Residual Life
Assessment and Microstructure,
2005.,
[6] A.M. Архаров, С.И. Исаев, И.А.
Кожинов, и др.: Теплотехника,
Москва 1986, Машиностроение,
[7] Guideline for the Assessment
of Microstructure and Damage
Development of Creep Exposed
Materials for Pipes and Boiler
Components, Essen 1992.,
[8] Ramaswamy V.: Damage
mechanisms and life assessment
of high-temperature components,
ASM International, 1989, pp.265-307.
[9] Elevated-Temperature Failures,
Failure Analysis and Prevention,
Vol 11, 9th ed., Metals
Handbook, American Society for
Metals, 1986, p 263–297
energija
Svetlana Dumonjiü-Milovanoviü1, Zdravko N. Milovanoviü2,
Jelena Jokanoviü3, Jovan Škundriü2
1
Partner inženjering Banja Luka,
Univerzitet u Banjoj Luci, Mašinski fakultet Banja Luka,
3
MHE Elektroprivreda Republike Srpske Trebinje
2
UDC: 621.18.011/.004
Uslovi razmjene toplote kod
energetskih blokova sa
nadkritiþnim parametrima
pare
Rezime
Proces generisanja pare oblasti nadkritiþnih parametara spada u grupu veoma osjetljivih podruþja razmjene
toplote. U podruþju parametara bliskim kritiþnoj taþki termofiziþke veliþine vode imaju skokovite promjene što u
uslovima velikih toplotnih optereüenja dovodi do pogoršane razmjene toplote i pregrijavanja materijala cijevi.
Prouþavanjem ovih procesa i na osnovu eksperimentalnih podataka utvrÿeni su kriteriji za izbjegavanje pogoršane
razmjene toplote u ovoj oblasti. Njihovom primjenom ublažavaju se rizici od pregrijavanja materijala i loma cijevi
koji su izraženi u zoni visokih specifiþnih toplota.
Kljuþne rijeþi: parni kotlovi, kritiþni parametri pare, razmjena toplote
Heat Exchange Conditions in Power Plant Blocks with Over-critical
Parameters of Steam
Abstract
Generation of steam with over-critical parameters is a very delicate process in the domain of heat transfering. In
the zone of parameters near the critical point, thermophysical quantities of the water becomes subject of instant
changes, which, in conditions of high thermal loads can lead to degradation of heat exchange quality and to
overheating of the pipes material. By researching those precesses and on the basis of the experimental data, the
criterions for avoiding of decrease in quality of heat exchange in this particular field have been determined.
Thereby, the risk of overheating and pipes fracturing which are frequent in the zone of high specific heats, becomes
lower.
Keywords: steam boilers, critical parameters of steam, heat exchange
1. Uvod
U procesu razmjene toplote u podruþju dokritiþnih parametara specifiþna toplota vode i pare ograniþena
je svojim vrijednostima na liniji zasiüenja, dok se u podruþju nadkritiþnih parametara ne uoþava oblast u
kojoj se odvija isparavanje, pa se i promjena vrijednosti specifiþne toplote odvija po drugim
zakonitostima. U procesu dovoÿenja toplote pri nekom pritisku veüem od kritiþnog p t p k , molekuli
vode sa porastom temperature poþinju sve više da se udaljavaju jedni od drugih, što u suštini predstavlja
kontinuiran proces prelaska iz teþnog stanja u stanje pregrijane pare (bez prekidnih pojava, koje su
karakteristiþne za proces isparavanja na pritiscima nižim od kritiþnog). Za sve vrijednosti pritiska u
nadkritiþnoj oblasti, poþevši od vrijednosti bliskih kritiþnoj taþki, specifiþna toplota vode pri nekoj
[154]
energija
odreÿenoj vrijednosti temperature dostiže svoj maksimum. Vrijednost temperature pri kojoj se dostiže
maksimalna specifiþna toplota naziva se temperatura maksimalne specifiþne toplote ili pseudokritiþna
temperatura. Za vrijednost pritiska u kritiþnoj taþki od 22,115 MPa evidentna je i kritiþna temperatura od
374,12 0 C . Pri ovoj temperaturi specifiþna toplota ima maksimalnu vrijednost. Sa poveüanjem pritiska
poveüava se i vrijednost odgovarajuüe pseudokritiþne temperature, ali se maksimalna specifiþna toplota
smanjuje u odnosu na onu u kritiþnoj taþki. Pored specifiþne toplote u pseudokritiþnoj oblasti, i druge
termofiziþke veliþine vode imaju skokovite promjene. Zbog opisanih promjena termofiziþkih veliþina
vode u pseudokritiþnoj oblasti dolazi pogoršane razmjene toplote. Pogoršana razmjena toplote
karakteristika je procesa koji se odvijaju u uslovima kada specifiþna toplota prelazi vrijednosti
c p ! 8 kJ kgK , što predstavlja zonu visokih specifiþnih toplota (ZVST), >1@ . Kod vrijednosti pritiska
iznad 50 MPa , vrijednost maksimalne specifiþne toplote niža od 8 kJ kgK .
Kada se procesi razmjene toplote odvijaju u ZVST, pri visokom toplotnom optereüenju, može doüi do
pregrijavanja materijala cijevi i loma, što predstavlja jedan od rizika u radu postrojenja sa ovim
parametrima.
2. Pseudokritiþna oblast
Jedan od naþina za izraþunavanje pseudokritiþne temperature za dati pritisak (temperatura kod koje
specifiþna toplota ima maksimalnu vrijednost za dati pritisak) izložen je u >2@, a zasnovan je na
matematiþkoj formulaciji koja glasi
T*
P * F
i F
2
0,1248 0,01424 P * 0,0026 P * ,
(1)
pri þemu je:
P*
T*
p
pc
Tsc
Tc
-
odnos izabranog pritiska i kritiþnog pritiska,
-
odnos pseudokritiþne temperature za dati pritisak i kritiþne temperature
(apsolutne temperature).
Na slici 1 data su karakteristiþna podruþja stanja vode i pare, izložena u "Realease of the IAPWS
Industrial Formulation 1997" (The International Asocciation for the Propertis of Water and Steam IAPWS). Sa slike 1 se može vidjeti da u istraživanom podruþju do temperaturne granice 800 0 C i
100 MPa postoje 4 oblasti i to:
1. Oblast teþne faze ( p
p s t do 100 MPa pri 0 y 3500 C );
p s t do 16,529264 MPa pri temperaturi 0 y 3500 C i
kJ
ograniþena linijom p p B t do 100 MPa ( s 5,2
) za temperature 350 y 8000 C );
kgK
3. Oblast sa uticajem kritiþkih i pseudokritiþkih parametara (ograniþena od 16,529264 do 100 MPa
pri 350 0 C i linijom od 16,529264 MPa duž p p B t , do 100 MPa pri 350 y 5900 C );
4. Oblast vlažne pare (0,000611 MPa duž p p s t pri 0 y 3500 C ).
U datoj formulaciji za svaku oblast uspostavljen je karakteristiþan matematiþki model za izraþunavanje
termofiziþkih karakteristika. Oblast 3 predstavlja podruþje sa izraženim uticajem pseudokritiþnih
parametara, odnosno, zonu visokih specifiþnih toplota (do pritiska 50 MPa nakon þega su maksimalne
specifiþne toplote manje od 8 kJ kgK ).
2. Oblast parne faze (0,000611 MPa duž p
[155]
energija
Slika 1. Karakteristiþne
oblasti stanja vode i pare
u p T dijagramu
Zavisnost specifiþne toplote od pritiska i temperature data je na slici 2. Na slici je dat je izgled pseudokritiþne oblasti sa trodimenzinalnim prikazom u p T c p dijagramu.
Slika 2. Prikaz pseudokritiþne
oblasti u p T , p c p i p T c p
dijagramu
3. Uslovi razmjene toplote u pseudokritiþnoj oblasti
Procesi koji se odvijaju u oblasti sa uticajem kritiþnih i pseudokritiþnih parametara mogu predstavljati
riziþne procese sa stanovišta razmjene toplote. U toj oblasti dešava se skokovita promjena karakteristiþnih
termofiziþkih veliþina vode, što je prikazano na slici 3. Naglo se poveüava specifiþna toplota, dok se
istovremeno naglo smanjuje specifiþna gustoüa, dinamiþki viskozitet i toplotna provodljivost. Sa
poveüanjem radnog pritiska, promjena termofiziþkih veliþina postaje sve blaža, što je pokazatelj i veüe
[156]
energija
stabilnosti pri razmjeni toplote na veüim radnim pritiscima. Problematika pogoršane razmjene toplote
prouþava se u oblasti konvektivne razmjene toplote. Iz uslova sliþnosti temperaturnog polja za strujanje
bez unutrašnjeg izvora toplote uspostavljena je funkcionalna zavisnost
Nu f Re, Pr .
(2)
Nusselt-ov broj sadrži koeficijent prelaza toplote D , pa se prethodna relacija može napisati i kao
D
O
d ek
f Re, Pr ,
(2.a)
Na osnovu jednaþine (2) vidi se da je koeficijent prelaza toplote sa zida cijevi na fluid zavisan od
karaktera strujanja, meÿusobnog odnosa temperaturnog i brzinskog graniþnog sloja, te toplotne
provodljivosti fluida i ekvivalentnog preþnika. Uspostavljanje korelacije prelaza toplote, odnosno
zavisnosti navedenih bezdimenzionalnih karakteristika, vrši se na osnovu mjerenja dobijenih u
eksperimentu u realnim uslovima.
Slika 3. Termofiziþke osobine vode u nadkritiþnoj oblasti
Postoji više modela procesa razmjene toplote u ZVST, ali još nema þisto teoretskog rješenja ovog
problema. Do sada sprovedena istraživanja dala su nekoliko modela zasnovanih na sprovedenim
eksperimentalnim istraživanjima od kojih su neki dati u tabeli 1, gdje su sadržani koeficijenti koji
odgovaraju jednaþini
Nu x
C ˜ Re nx ˜ Prxm ˜ F .
(3)
[157]
energija
Tabela 1. Modeli razmjene toplote u nadkritiþnoj oblasti
Oznake u koloni datoj sa "x" odnose se na termofiziþke karakteristike zasnovane na:
B - srednja temperatura fluida,
W - temperatura stijenke, i
X - bira se referentna temperatura izmeÿu nekoliko karakteristiþnih temperatura da se
izbjegnu velike oscilacije koeficijenta prelaza toplote.
Jednaþina Dittus-Boelter se primjenjuje u uslovima turbulentnog strujanja fluida jednofazne strukture, ali
i u zonama visokih specifiþnih toplota kada postoje sliþni uslovi (kod niskih toplotnih optereüenja, kada
se temperatura po radijusu cijevi malo mijenja).
Proces tranzicije izmeÿu pseudo-teþnog stanja do pseudo-gasnog stanja najbolje ilustruje simulacija
procesa >3@ , gdje se u tankim cijevima malog preþnika (4 mm) nalazi voda, pri konstantnom pritisku od
25 MPa . Intenzitet dovoÿenje toplote od 50 kW pretpostavljen je u vremenu 1 sekunde pa na više (sve
do 10 sekundi). Ova koliþina toplote je dovoljna za podizanje izlazne temperature iznad pseudo-kritiþne
temperature ( 384 0 C za 25 MPa ) do 405 0 C .
Prelaz toplote sa zida na fluid raþunat je po korelaciji Jackson i Hall, koja je našla svoju primjenu u
oblasti unaprijeÿene simulacije APROS (Advanced Process Simulator - APROS), a koja glasi
Nu b
n
§U
0,0183 ˜ Re b0,82 ˜ Prb0,5 ˜ ¨¨ w
© Ub
·
¸
¸
¹
0,3
§ _
¨ cp
˜¨
¨ c p ,b
©
­
°
°0,4;
°
§ Tw
·
°
ako je
1¸
®0,4 0,2 ˜ ¨¨
¸
T
pc
°
©
¹
°
§ Tw
· §
§
··
°
¨
¸ ˜ ¨1 5¨ Tb 1¸ ¸
0
,
4
0
,
2
1
˜
°
¨T
¸ ¨
¨T
¸¸
© pc
¹ ©
© pc
¹¹
¯
n
·
¸
¸ ,
¸
¹
(4)
­
°T T T ili 1,2 ˜ T T T
w
pc
pc
b
° b
°
°°
®Tb T pc Tw
. (4a)
°
°
°T pc Tb 1,2 ˜ T pc i Tb Tw
°
°¯
U prethodim jednaþinama indeksi imaju sljedeüe znaþenje:
[158]
energija
b - za srednju temperaturu fluida,
w - za temperaturu zida,
pc - za pseudo-kritiþnu temperatura.
Pojava pseudo-parne frakcije pri simulaciji prikazana je na slici 4, gdje se može vidjeti da se frakcija pare
pojavljuje gotovo odmah nakon postizanja pseudokritiþne temperature, i to u koliþini od 90-99%. Pojava
pseudo-parne frakcije u realnim uslovima rada postrojenja nadkritiþnih parametara, zbog složenosti
procesa razmjene toplote prilikom strujanja fluida kroz cijev, može imati znaþajnih odstupanja od
rezultata dobijenih u okviru ove simulacije.
Slika 4. Pojava pseudo-parne frakcije pri dostizanju pseudo-kritiþnih parametara
U dosadašnjoj praksi, za analizu procesa razmjene toplote i odreÿivanje koeficijenta prelaza toplote sa
cijevi na fluid D 2 , uglavnom se koriste eksperimentalni podaci. U osnovi modela razmjene toplote stoji
þinjenica da u ZVST, znaþajna promjena temperature radnog fluida po radijusu cijevi dovodi do nagle
promjene svojstava vode po presjeku cijevi. Promjena intenziteta prelaza toplote definiše se preko
koeficijenta
A
D2
,
D 2n
(5)
gdje D 2 predstavlja koeficijent prelaza toplote kod date vrijednosti odnosa toplotnog optereüenja i
masene brzine od q / Uw i entalpije i , a D 2n koeficijent prelaza toplote raþunat po jednaþini
Nu
0,021 ˜ Re 0,8 ˜ Pr 0, 4 .
(6)
Ova zavisnost je prikazana na slici 5, gdje se može vidjeti da vrijednost A može biti A ! 1 kada se dešava
poboljšana razmjena toplote ili A 1 kada se dešava pogoršana razmjena toplote. Prema ovom dijagramu
se mogu uoþiti tri grupe radnih režima u zavisnosti od odnosa ( q / Uw ). U prvoj grupi su režimi kod kojih
je ( q / Uw ) d 0,42 i imaju A > 1 u posmatranom dijapazonu entalpija na dijagramu. U drugoj grupi su
režimi kod kojih se s poveüanjem parametra q / Uw smanjuje koeficijent A i na kraju postaje manji od 1.
Karakteristiþni odnos (q / Uw) kreüe se u granicama 0,42 y 0,84 i u tom podruþju zapažaju se dijelovi sa
povišenim intenzitetom razmjene toplote
(A > 1) i dijelovi sa smanjenim intenzitetom prelaza toplote
(A<1). U treüu grupu spadaju režimi kod kojih je donos (q / Uw) > 0,84 i sa poveüanjem entalpije snižava
[159]
energija
se intenzitet razmjene toplote (A<1), tj. egzistira režim pogoršanog prelaza toplote. Kod eksperimentalnih
istraživanja nije uoþen nagli porast temperature stijenke cijevi kada su vrijednosti (q / Uw) d 0,7 , dok su
kod (q / Uw) ! 0,7 jasno izraženi režimi pogoršane razmjene toplote u vidu smanjenja D 2 . Na osnovu
toga može se zakljuþiti da za obezbjeÿenje normalnih uslova za razmjenu toplote u ZVST kod generatora
pare s nadkritiþnim parametrima treba održavati odnos (q / Uw) d 0,42 ili u krajnjem sluþaju
(q / Uw) 0,7 .
Slika 5. Zavisnost
koeficijenta A od
entalpije radnog fluida
u oblasti nadkritiþnih
parametara pri
razliþitim vrijednostima
q / Uw
Dijagram zavisnosti koeficijenta A data je do vrijednosti entalpija od 2600 kJ kg . U tom rasponu kreüe
se vrijednost entalpija po pseudokritiþnoj liniji za sve vrijednosti pritisaka koji se pojavljuju u radu
postrojenja sa nadkritiþnim parametrima.
Nekoliko kriterija za izbjegavanje pogoršane razmjene toplote u ZVST sa veüim parametrima pare dato je
u okviru reference >5@ . Ti kriteriji su dobijeni eksperimentalnim istraživanjima pogoršanog prelaza
toplote (Heat Transfer Deterioration – HTD), od kojih je jedan Koshizuka i Oka kriterij iz 2000. godine,
baziran na numeriþkoj studiji a koji glasi:
q t 200 ˜ Uw .
1, 2
(7)
Primjena ovog kriterija uslovljena je sljedeüim ograniþenjima:
1000 Uw 1750 kg m 2 s ,
1000 ib 3300 kJ kg ,
(7.a)
0 q 1,8 MW m 2 .
U uslovima ultra-super kritiþnih parametara može se primjenjivati i kriterij Kondratev iz 1971. godine
koji glasi
4,5
q t 5,815 ˜ 10
17
p
§
·
Re ¨
¸ .
© 0,101325 ¹
1.7
b
Primjena ovog kriterija uslovljena je ograniþenjima:
23,3 p 30,4 MPa ,
[160]
(8)
energija
30 ˜ 10 3 Re b 100 ˜ 10 3 , za srednju temperaturu fluida,
(8.a)
0,1163 q 1,136 MW m .
2
Prema navedena dva kriterija, vrijednosti toplotnih optereüenja koje prevazilaze vrijednost iz navedenih
jednaþina prouzrokuju pogoršanu razmjenu toplote.
4. Zakljuþak
Trenutno se u svijetu sve više razvijaju termoenergetska postrojenja sa nadkritiþnim poþetnim radnim
parametrima. Rad postrojenja sa ovim parametrima karakteriše viši stepen korisnog dejstva što i jeste
jedan od osnovnih razloga za njihovu primjenu i dalja unapreÿenja. Proces isparavanja se odvija u
pseudo-kritiþnoj oblasti, odnosno pri dostizanju pseudo-kritiþne temperature kada zapoþinje kontinuiran
prelaz vode iz teþnog u gasovito stanje. Ovu promjenu faze karakteriše nagla promjena termofiziþkih
karakteristika (specifiþna toplota, gustina, dinamiþki viskozitet, toplotna provodljivost), gdje usljed
neravnomjerne temperature po presjeku cijevi, dolazi do naglih promjena svojstava vode od periferije ka
jezgru cijevi. Pri radnim parametrima postrojenja koja su danas u pogonu proces isparavanja odvija se u
zoni visokih specifiþnih toplota (ZVST). Proces razmjene toplote u isparivaþkim cijevima sa radom u
ZVST karakteriše postojanje rizika od pogoršane razmjene toplote, što prouzrokuje pregrijavanje
materijala cijevi, pa i pucanje. Da bi se otklonilo postojanje ovog rizika, na osnovu eksperimentalnih
podataka ustanovljeno je više kriterija za izbjegavanje pogoršane razmjene toplote, koji su uglavnom
bazirani na odnosu toplotnog optereüenja i masene brzine. Primjenom pomenutih kriterija postiže se
poveüanje sigurnosti u eksploataciji i postrojenja koja rade u oblasti nadkritiþnih parametara pare.
Literatura:
1. Miliþiü D.: Uslovi razmjene toplote na zidovima cijevi isparivaþkih površina protoþnih kotlova sa
nadkritiþnim parametrima, Mašinski fakultet u Banjoj Luci, Banja Luka, 2005.
2. Malhotra A.: Thermodynamic Propertis of Supercritical Steam, 2006.
3. Hänninen M., Kurki J.: Simulation of flows at supercritical presures with a two-fluid code, The 7-th
International Nuclear Thermal Hydraulics, Operation and Safety Scoul, Korea, 2008.
4. Cheng X., Shulenberg T.: Heat Transfer at Supercritical Pressures - Literature Review,
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Karlsruhe, 2001.
5. Anglart H.: Heat Transfer Deterioration in Application to HPLWR, 4-th International Symposium on
Supercritical – Cooled Reactors, Heidelberg, Germany, 2009.
[161]
energija
mr Slobodan Stevanović, dipl. inž., Dragan Tomić, dipl. inž.,
Nada Tatalović, dipl. inž.
UDC: 621.18.001.573
Numerički simulator parnog
kotla TGME 464/S
1 Uvod
Veća efikasnost procesa
transformacije energije, smanjenje
emisije štetnih materija i efikasno
korišćenje goriva sa širim opsegom
karakteristika predstavljaju
osnovne ciljeve razvoja savremenih
termoenergetskih postrojenja.
Postizanje navedenih ciljeva je
moguće usavršavanjem tehnološkog
procesa koji se odvija u datom
postrojenju kao i poboljšanjem
konstrukcije postrojenja, što
se u novije vreme, sve češće,
realizuje zajedničkom primenom
termotehničkih ispitivanja kotlovskih
postrojenja i kompjuterske,
odnosno numeričke simulacije,
to jest korišćenjem matematičkog
modeliranja.
Stoga se u razmatranju kompletnog
kotlovskog postrojenja mora poći od
preciznog definisanja karakteristika
delova kotla. Svaki od njih se
karakteriše specifičnim procesima
koji zahtevaju različit i zaseban
pristup. Oni predstavljaju svaki za
sebe odvojene, ali ne i nezavisne
celine. Naprotiv, međusobno su
jako uslovljeni definišući uzajamno
granične uslove rada. U radu
je prikazan matematički model
koji predstavlja statički model tj.
numerički simulator parnog kotla
na bazi kontrolnih termodinamičkih
proračuna.
Navedeni model će, u sprezi sa
rezultatima termotehničkih merenja
na kotlu, omogućiti uvid u karakter
i nivo promena radnih parametara,
pre svega, energetske efikasnosti.
Numeričkog simulatora čine
potprogrami koji su međusobnoj
vezi usled same prirode problema i
Sažetak
Rad se bavi matematičkim modelovanjem, numeričkim simulacijama bilansa
toplote u parnom kotlu, razvojem i primenom numeričkog simulatora.
Granični uslovi su preuzeti iz literature [5] i [6]. Novina, razvijen je
numerički simulator parnog kotla. On se koristi za obuku, i „on – line“
praćenje energetske efikasnoti rada parnog kotla. U radu se daje teorijski
prikaz modelovanja svih značajnih procesa koji se odigravaju u kotlu sa
stanovišta razmene i bilansiranja toplote.
Ključne reči: Numerički simulator, model, bilans, prenos, toplota, energetska
efikasnost, obuka, termodinamički proračun
NUMERICAL SIMULATOR OF THE STEAM BOILER
TGME 464 / S
This paper deals with mathematical modeling, numerical simulation of
heat balance in the steam boiler, development and application of numerical
simulator. Boundary conditions were taken from the literature [5] and [6].
The inovation is the development of numerical simulator of the steam boiler.
It is used for training, and on - line monitoring of the energy efficiency of
steam boilers. The paper is a theoretical view of modeling all the important
processes that takes place in the boiler from the point of heat exchange and
balancing.
Key words: Numerical simulator, model, balance, transfer, heat, energy
efficiency, training, thermodynamic calculation.
u njihovom razvoju će se obezbediti
odgovarajući način za njihovo
povezivanje sa stanovišta razmene
podataka. Pri tome, rezultati
termotehničkog proračuna pružaju
neophodne ulazne podatke za
numeričku simulaciju energetske
efikasnosti procesa parnog kotla
(potprograma: ložište, ozračeni,
poluozračeni i konvektivni
pregrejači, zagrevanja napojne vode
i vazduha) pa se finalni rezultati
proračunskih potprograma dobijaju
iterativnim postupkom.
Simulator je namenjen
prvenstveno za sticanje praktičnih
znanja operativnog osoblja na
termokomandi, kao i za analizu
[162]
pogonskih događaja.
Zadaci numeričkog simulatora
parnog kotla TGME 464/S su:
− razvoj intelektualnih sposobnosti
operatora da pokrene opremu
parnog kotla koji sagoreva fosilna
goriva u raznim situacijama;
− duboka analiza radnih režima
opreme i približavanje idealnim
režimima datim u operativnim
uputstvima i tehnološkim kartama;
− obrazovanje kadrova i analiza
radnih režima za novu energetsku
opremu koja još nije puštena u rad,
ili kod izrade novih operativnih
uputstva, ili kod obnovljene
energetske opreme;
energija
− savršenstvo, profesionalnost i
upravljanje parnim kotlom od
strane tehničkog osoblja koje
u kritičnim uslovima može da
pokrene energetsku opremu.
Simulatori za parni kotao TGME
464/S koristiće se:
− u centrima za obuku elektrana
i uslužnih delatnosti za
osposobljavanje kadrova i uvećanje
profesionalnih veština;
− od strane osoblja naučnih i
inženjerskih kompanija za analizu
statičkih svojstava parnog kotla
TGME 464/S pri sagorevanju
fosilnih goriva i novo razvijene
energetske opreme (naročito u
kombinaciji u krugu gas, parna
snaga);
− na fakultetima i institutima za
visoko obrazovanje za obrazovanje
učenika i kao tehnička osnova za
obavljanje istraživačkih i razvojnih
zadataka;
− kao tehnička osnova za
sprovođenje takmičenja kako bi se
uporedila profesionalnost operatera
na različitim nivoima u elektrani;
− za obuku na internetu, operator od
svoje kuće će da poseti simulator
i da se obučava trenirajući razne
režime;
− analizu rezultata operatora koji je
posetio simulator preko interneta
ili iz sale za obuku na osnovu
arhiviranih podataka o korišćenju
simulatora;
− pri numeričkim simulacijama kod
pogonskiha ispitivanja parnog
kotla TGME 464/S.
Istraživanje ovog rada je usmereno
na metodologiju toplotnog
bilansiranja u parnom kotlu kao i na
primenu realizovanog numeričkog
simulatora. Tokom istraživanja će
biti analiziran statički model, na koji
način promena različitih parametara
utiče na proces sagorevanja, razmena
toplote i efikasnost parnog kotla
TGME 464/S.
2 Model numeričkog
simulatora parnog kotla
TGME 464/S
Danas u svetu postoje razrađene
različite tehnologije izrade
numeričkih modela za upravljanje,
praćenje energetske efikasnosti i
obuku (trenažeri) eksploatacionog
osoblja.
O kakvom simulatoru je reč?
U eksploataciji kotla učešće ima
više radnika različitih specijalnosti.
Zaključuje se da je neophodno njih
sve obučiti za rad na upravljanju
opremom koja je u eksploataciji i
energetskoj efikasnosti postrojenja.
Profesionalna osposobljenost
operativnog osoblja sastoji se iz dva
dela:
− teoretsko znanje i poznavanje
eksploatacionih instrukcija,
− umeće (praktično) upravljanja
parnim kotlom.
Dalje u tekstu biće razmatrano
sticanje praktičnoga a ne teorijskog
znanja.
Pred nas se postavlja sledeće
pitanje: „Kakvo praktično znanje
treba da ima operativno osoblje da
bi upravljalo procesima na parnom
kotlu i pratećoj opremi (armatura,
merno-regulaciona oprema, zaštite i
blokade, ventilatori, pumpe idr.)?
Praktična znanja su bitna zbog
sticanja motorike kod operativnog
osoblja. Takođe je bitno da se
operativno osoblje obuči da reši
i upravlja procesom u raznim
situacijama eksplaotacije. Operator
je uslovljen/limitiran vremenom
odziva na iskrsli problem u
raznim situacijama da li to bilo
pri modernizacija automatskog
upravljanja elektrana savremenim
računarima ili staroj relejno
tehnologiji.
Simulator za obuku (trenažer)
korisnika za upravljanje i regulaciju
izlaznih parametara je nastao
postupkom simulacije odziva
regulacionih krugova u vremenu i
empirijskom metodom prikupljanja
podataka iz pogona. Ovaj postupak
snimanja karakteristike regulatora
se naziva estimirana pozicija ventila
u zavisnosti od vremena punog
hoda ventila i trajanja komandnog
impulsa.
2.1 Osnovne radnje
Virtualno upravljačka jedinica
(podsistem), namenjen je za
interakciju čovek-računar
i predstavlja deo ukupnog
sistema za nadzor i upravljanje
elektroenergetskim objektima.
Numerički simulator može da radi
na 5-8 računara u kombinaciji u
lokalnoj mreži (sala za obuku).
Svaki računar je opremljen sa 22”
monitora, standardne tastature i
miša. Obuka operativnog osoblja
da koristi simulator se sprovodi
pod rukovodstvom instruktora,
a ne nezavisno. Instruktor je
iskusan operater upoznat sa
specifičnostima simulatora na
osnovu stvarne opreme, koja je
[163]
simulirana u simulatoru, kao i sa
svim mogućnostima kakvu obuku
pruža simulator. Ovaj obim znanja
instruktoru će dozvoliti da organizuje
proces obuke nadležnih koristeći
simulator.
Podsistem realizuje prezentacionodijaloške funkcije za krajnjeg
korisnika koje podrazumevaju:
− prikaz željenog skupa informacija,
− modifikaciju određenog skupa
podataka,
− toplotne bilanse parnog kotla sa
stanovišta toplote, dimnih gasova,
vodene pare, vode i vazduha,
− izdavanje upravljačkih naloga.
Jedan od računara simulatora je
rezervisan samo za instruktora.
Interfejs koji koristi instruktor nudi
i neke dodatne funkcije koje nisu
dostupne na monitorima operativnog
osoblja koje se obučava.
Ostali računari-simulatori (u daljem
tekstu radne stanice) su ekvivalentni
u pogledu funkcionalnosti. To
znači, programski sistem obuke
na radnoj stanici dozvoljava da se
izvrši identična radnja iz bilo kog
numeričkog bloka. Konstatuje se da
je simulator otvorenog tipa i moguća
je nadogradnja istog kod proširenja
modernizacije upravljanja na drugim
kotlovima koji su sa prirodnom
cirkulacijom i za sagorevanje koristi
prirodni gas ili tečno gorivo. Takođe
je moguće logički distribuirati radne
stanice između različitih korisnika.
Simulator je namenjen za rad u
jednom od dva uslova:
− full-screen, i
− split-screen.
Full-screen mod je glavni. Da bi se
radilo u režimu celog ekrana monitor
bi trebalo da bude konfigurisan
da radi u grafičkom režimu samo
1900h880h256. Time monitor
ove radne stanice prikazuje šeme
simulatora u svakom trenutku.
Veličine svih osnovnih šema
simulatora su odabrane na osnovu
1900h880 (pixela-tačaka).
Split-screen mod monitora radi u
režimu1900h880h256.
Preko celog ekrana radne stanice
dozvoljava se da se organizuje
istovremeno više šema ili izabranih
promenjivih-trendovi. Mogu se
koristi sve prednosti moderne
tehnologije prozora, kao što je
menjanje prozora lokacije na ekranu
i sl..
Radne stanice rade nezavisno
jedna od druge, simulator nema
energija
ograničenja što se tiče toga. Na
primer, moguće je organizovati rad
računara instruktora i jedne ili druge
radne stanice u split-screen modu,
dok ostatak radnih stanica može da
radi u full-screen modu.
Slika 1 Algoritam numeričkog simulatora
2.1 Numeričke simulacije na
parnom kotlu TGME 464/S
U okviru razvoja numeričkog
simulatora razvijen je toplotni
proračuna parnog kotla TGME 464/S
na osnovu literature [4] i tehničkih
karakteristika toplotnih aparata
parnog kotla.
Algoritam na osnovu koga je
formiran toplotni proračun dat je na
slici 1.
Svaki element algoritma je
podsistem numeričkog simulatora.
Formirani su tako da budu fleksibilni
pri rekonstrukciji ili nadogradnji
simulatora. Mogu se zasebno koristiti
kao podsistemi simulatora. Takođe
služe za pojedinačna testiranja
toplotnih aparata.
Ovaj deo numeričkog simulatora
služi za analizu pogonskih
događaja, a kao podsistem nadzorno
upravljačkog sistema može operateru
prikazati „on-line“ energetsku
efikasnost rada kotlovskog
postrojenja.
2.1.1 Opis numeričkog simulatora
Slika 1 predstavlja jedan složen
numerički model proračuna parnih
kotlova (parni kotao TGME 464/S).
Ovde se mora naglasiti da se pri
izradi numeričkog simulatora vodilo
računa da podsistemi budu fleksibilni
za nadogradnju numeričkog
simulatora.
Ulazi u sistem su: vrsta i
sastav goriva, višak vazduha
za sagorevanje, kotlovska
voda, zasićena para i tehničke
karakteristike toplotnih aparata
parnog kotla (pregrejači, zagrejači,
kondenzacioni urećaj i sl.).
Izlaz iz realnog sistema je parametri
pregrejane pare, kondenzata za
regulisanje temperature pregrejane
pare, stalno odsoljenje i produkti
sagorevanja.
Izlaz iz numeričkih simulacija je:
− toplotni bilans parnog kotla,
− toplotni bilans grejnih površina sa
strane dimnih gasova,
− toplotni bilans grejnih površina sa
strane pregrejane pare,
− toplotni bilans grejnih površina sa
strane napojne vode,
− toplotni bilans grejnih površina sa
strane vazduha.
2.1.1.2 Izbor toplotnih šema
U ovom delu korisnik unosi ulazne
podatke i nakon toga pokreće
termodinamički proračun.
2.1.1.3 Stehiometrijski proračun
Na osnovu tabele srednji specifični
toplotni kapacitet vazduha i gasova
i na osnovu literature [4], primenom
polinomi funkcija u MATLAB-u
(polufit funkcija-nalaženje polinoma
matematičkom numeričkom
metodom aproksimicija) određeni
su polinomi entalpija produkata
sagorevanja, a zatim su uvršteni
u kod programa entalpija dimnih
gasova. S obzirom da su funkcije
glatke, tj. da nema nikakvih
pikova na njima, aproksimirane
su polinomom trećeg stepena. Na
[164]
osnovu izloženog možemo zaključiti
da su entalpije gasova, vazduha
i pepela skoro linearne funkcije
temperature.
U toku realizacije toplotnog
proračuna parnog kotla entalpije
dimnih gasova i vazduha se računaju
kao funkcija temperature.
2.1.1.4 Toplotni bilans parnog
kotla
Poznato je da se proračuni toplotnih
aparata (za naš slučaj parnog
kotla) baziraju na određenom broju
interaktivnih postupaka, pa je jasno
da u programu postoji veliki broj
petlji. Svaka grejna površina je
jedan podsistem sistema kotla i njen
proračun se vrti u svojoj petlji dok se
ne postigne zadati nivo tačnosti.
energija
Prozor u numeričkom simulatoru
toplotnog bilansa parnog kotla je dat
na slici 2.
Nakon unetih ulaznih podataka
u prozoru UNOS ULAZNIH
PODATAKA, numerički simulator
parnog kotla se pokreće na selektor
START.
Program prvo izračunava
stehiometriju parnog kotla, a zatim
se izračunava toplotni bilans parnog
kotla.
Nakon proračuna stehiometrije i
potrebnih ulaznih podataka vrši se
izračunavanje raspoložive količine
toplote, stepena korisnosti kotla i
drugih parametara koji su prikazani
na slici 2.
Proračun gubitaka toplote u parnom
kotlu obuhvata izračunavanje
gubitaka toplote sa izlaznim
gasovima [4], a gubitke usled
hemijske nepotpunosti sagorevanja
i usled spoljašnjeg hlađenja (zavisi
od opterećenja kotla i na osnovu if
funkcije se izračunava [4].
Proračun grejnih površina se
sprovodi od 4-tog do 13-tog koraka
a proračun toplotnog bilansa je dat u
prozorima numeričkog simulatora.
Kod analize pogonskog događaja,
parametri na ulazu i izlazu su
preuzeti iz baze podataka; ne
vrši se ponovni proračun već se
interaktivnim postupkom vrši
približavanje rezultata dobijenih
na osnovu proračuna parametara
iz baze i dobijenih rezultata
termodinamičkim proračunom na
osnovu poznatih izlaza.
Testiranje numeričkog simulatora je
vršeno u MATLAB - SIMULINK
mod.
Slika 2 Toplotni bilans parnog kotla TGME 464/S
Slika 3 Toplotni bilans grejnih površina sa strane dimnih gasova
Slika 4 Toplotni bilans grejnih površina sa strane pregrejane pare, vode i vazduha
2.1.1.5 Toplotni bilans grejnih
površina sa strane dimnih
gasova
Prozor toplotnog bilansa grejnih
površina sa strane dimnih gasova dat
je na slici 3.
U prozoru toplotnog bilansa je
prikazan bilans količina toplota
koje apsorbuju grejne površine.
Pored količina toplota prikazani su
entalpijski pad i temperatura dimnih
gasova i višak vazduha od ložišta do
dimnjaka.
2.1.1.6 Toplotni bilans grejnih
površina sa strane
pregrejane pare, vode i
vazduha
Prozor toplotni bilans grejnih
površina sa strane pregrejane pare,
vode i vazduha dat je na slici 4.
U prozoru toplotnog bilansa je
prikazan bilans količina toplota
koje apsorbuju grejne površine.
Pored količina toplota, prikazani
su entalpije, temperature, pritisci
i maseni protoci sa strane vode i
pare. Date su energetske vrednosti
kondenzata za održavanje
temperature pregrejane pare.
[165]
Kod toplotnog bilansa sa
strane vazduha urađen je bilans
regenerativnog zagrejača vazduha.
Na osnovu dobijenih rezultata
moguće je kreirati trendove u
numeričkom simulatoru ili drugim
softverima (Excel, MATLAB, i sl.).
energija
3 Analiza i prikaz rezultata
3.1 Analiza numeričkog simulatora
za potrebe praćenja
energetske efikasnost rada
parnog kotla
Dosadašnja izlaganja dozvoljavaju
da se nasluti mogućnost opšteg
karaktera numeričkog simulatora.
Međutim za to su potrebni određeni
dokazi. Analize koje ćemo vrše u
tu svrhu biće nam olakšane ako
numeričke rezultate dobijene u
simulatoru proverimo u nekom
drugom softverskom paketu. Za
te potrebe su napisani kodovi u
MATLAB – SIMULINK modu.
Prvi testovi numeričkog simulatora
u MATLAB – SIMULINK modu su
rađene na određivanju termofizičkih
karakteristika dimnih gasova,
vode i vodene pare. Testiranja su
proveravana sa podacima iz tabela
[4] i [16].
Na slici 5 se vide odstupanja od
vrednosti dobijenih u numeričkom
simulatoru i literaturi [4], ona su na
trećoj decimali što se može smatrati
dovoljne tačnosti za dalji proračun.
U narednom delu predstavljamo
analizu funkcionisanja bloka
entalpija vode i vodene pare.
Analizom dijagrama metodom
posredne provere na osnovu literaturi
[4] i [16] došlo se do zaključka
da potprogram entalpija vode i
vodene pare (funkcija od pritiska i
temperature) da zanemarljivo malo
odstupa od literature. Zbog teme
i obimnosti rada nećemo se baviti
greškom ovog potprograma, za dalji
rad je dovoljne tačnosti.
Slikom 7 je dat funkcionalni blok
stehiometrijskog proračuna parnog
kotla TGME 464/S.
Ulazni podaci u funkcionalnom
bloku su vrsta goriva [-], sastav
goriva, količina goriva [kg/s] i
procenat O2 [%] u dimnim gasovima
na izlazu iz ložišta.
Izlazne veličine iz potprograma
su: teorijska zapremina vazduha
[m3/kg], teorijska zapremina suvih
produkata sagorevanja [m3/kg],
stvarna zapremina suvih produkata
sagorevanja [m3/kg], teorijska
zapremina vlažnih produkata
sagorevanja [m3/kg], zapreminski
udeo troatomskih gasova u vlažnim
produktima sagorevanja [-],
zapreminski udeo vodene pare u
vlažnim produktima sagorevanja [-]
i koeficijent viška vazduha u dimnim
gasovima na izlazu iz ložišta [-].
Primenom metode analize došlo
se do zaključka da gore navedeni
deo numeričkog simulatora nakon
testiranja u MATLAB – Simuling
modu i poređenja sa literaturom
[5] daje rezultate u prihvatljivim
granicama greške koja neće bitno
uticati na konačne rezultate. U
prilogu je dat algoritam i deo
koda u MATLAB – Simuling
modu programa za potprogram
stehiometrije parnog kotla koji je
razvijen za testiranje numeričkog
simulatora parnog kotla.
Metodama eksperimenta i analize
izveden je dokaz validnosti
razvijenog numeričkog simulatora
za toplotni bilans na parnom kotlu.
Dokaz za toplotne bilanse je urađen
sledećim redosledom:
− prvo se u program za testiranje
i numerički simulator unose
vrednosti iz literature [5] i
posmatraju se dobijene vrednosti,
− zatim se vrši testiranje na osnovu
ostvarenih podataka u procesu
proizvodnje, i
− na kraju se dokaz izvodi na osnovu
određivanja greške
toplotnog bilansa
Slika 6 Dijagram entalpije vode i vodene pare
parnog kotla, određena
greška ne sme da
pređe dozvoljene
granice ±0,5 [%], kao i
poređenjem dobijenih
rezultata iz literature
[5].
Slika 5 Popravka za preračunavanje
fizičke karakteristike Prantlovog broja dimnih gasova
4 Završni
komentari
Obrađene su različite
tehnologije izrade
numeričkih modela
za upravljanje,
praćenje energetske
efikasnosti i obuku
Slika 7 Potprogram u MATLAB – Simuling modu za potrebe testiranja numeričkog simulatora
[166]
energija
Tabela 1 Greška toplotnog bilansa parnog kotla za opterećenja 100, 80 i 50 [%]
(trenažeri) eksploatacionog osoblja u
termoelektranama. Zbog složenosti
procesa mora se posvetiti velika
pažnja obuci operativnog osoblja.
Iz ovih razloga je uz primenu
određenih softverskih alata obrađen
je numerički simulator parnog kotla
TGME 464/S.
Problematika energetske efikasnosti
i upravljanja parnim kotlovima sve
više zauzima mesto u proizvodnim
pogonima termoelektrana, a
razlozi su brojni. Mora se izdvojiti
najbitnije, ali ne i jedino, da se
dobije najekonomičniji izlazni
proizvod iz fosilnog goriva uz što je
moguće minimalniju emisija štetnih
gasova u atmosferu. Ove činjenice
su u neposrednoj sprezi sa obukom
operativnog osoblja i „on- line“
analizom procesa.
Istraživanje rada je bilo usredsređeno
na metodologiju toplotnog
bilansiranja u parnom kotlu, kao i
na primenu numeričkog simulatora
za potrebe analize rada postrojenja i
obuku korisnika. Tokom istraživanja
je analiziran statički model;
promenom ulaznih parametara
menjali se izlazni parametari koji
utiče na proces sagorevanja, razmenu
toplote i efikasnost parnog kotla
TGME 464/S.
U radu je opisana virtualna
upravljačka jedinica numeričkog
simulatora koja se koristi za obuku
(trenažer).
Prednost simulatora je mogućnost
automatskog generisanja modela
jednostavnijih elemenata postrojenja
kao što su ventili, motori ili klapne.
Simulator procesa se pokazao
dobrim alatom pri analizi pogonskih
događaja procesa (npr. analiza
rada operativnog osoblja u raznim
režimima). Na osnovu ovih analiza
mogu se utvrditi propusti u radu
operativnog osoblja i potrebe za
obukom istih, ili otkaz dela procesa.
Kako je nastao numerički simulator?
Realizacija i izrada simulatora je
sprovedena kroz nekoliko faza:
uočene su potrebe za razvojem
simulatora, definisane su želje i
ciljevi, identifikovane poteškoće
i prepreke, definisan je problem,
formirani koraci realizacije (plan
akcija), izabrane su teorijske metode
rešavanja problema, implementirane
primenjeno matematičko
programiranje i analize dobijenih
rezultata, izvršena validacija modela
i doneti zaključci.
Rad predstavlja informaciju
o primeni digitalne tehnike u
proizvodnim termoenergetskim
procesima.
Numeričke simulacije bilansiranja
parnog kotla za bilo koje ulazne
podatke su ostvarljive. Dijagram
zavisnosti stepena korisnosti
od koeficijenta viška vazduha
demonstrira udobnost simulatora.
Kod analize i verifikacije
numeričkog simulatora korišćeni su
podaci iz literature [5].
Ako rezimiramo dosadašnja
zapažanja, možemo da konstatujemo
da za široko područje i veliki broj
posmatranja u vremenskom periodu
razvijenog numeričkog simulatora
važi sledeće:
− on ispunjava postavljene ciljeve na
početku rada (bilansiranje parnog
kotla sa stanovišta razmene toplote
i potrošnje goriva i udobnosti za
obuku korisnika),
− razrađeni deo numeričkog
simulatora koji se odnosi na
termodinamički proračun se može
instalirati na SCADA upravljački
[167]
sistem tako da korisnik ima
„on – line“ informaciju
energetske efikasnosti rada
parnog kotla,
− ostavlja se mogućnost
nadogradnje istog
dinamičkim modelom,
jer se rad bavio statičkim
modelom koji ne uzima u
obzir dinamičke tokove mase
i energije.
5 Literatura
[1] Directive 2001/77/EC of The
European Parlament and of
The Council of 27th September
2001 on the Promotion of
Electricity Produced From
Renewable Energy Sources
in The Internal Electricity
Market, Official Journal of the
European Communities L283/33,
27.10.2001.;
[2] www.simutechsystems.com;
[3] Brkić Lj., Živanović T.,
Tucaković D.: Termički
proračun parnih kotlova,
Beograd, Mašinski fakultet,
2006, str. 237;
[4] Brkić Lj., Živanović T.,
Tucaković D.: Parni kotlovi,
Beograd, Mašinski fakultet,
2007, str. 255;
[5] Utvrđivanje energetskih
karakteristika kotlova bloka 1 i
bloka 2 u TE-TO „Novi Sad“,
Institut za elektroprivredu
Zagreb, 1989, str. 62;
[6] Stevanović S.: Numerički
simulator parnog kotla TGME
464-S u softverskom alatu
VIEW 6000, magistarska teza,
Fakultet tehničkih nauka, Novi
Sad, 2010.
[7] Šušnjević Z., Stevanović S.,
Bojanić Lj. (2005): Zbirka
za rukovanje kotlovskim
postrojnjem MKU-100, Novi
Sad, Biblioteka TE-TO Novi
Sad, 327 str.;
[8] Tishin A. P.:Using Numerical
Simulation Techniques to
Ensure Required Quality of
Furnace Processes, ISSN 00406015, Theremal Engineering,
Vol. 54, No 6. Pp. 439-443,
2007.;
energija
[9] Philip S. Bartells Joseph
S. Gauthier: Development
of a Combination Boiler
Simulator using General
Purpose Simulation Tools,
SIMTECH Services, Inc. AEgis
Technologies Group, Inc, 2001.;
[10] Elmegaard B., Thesis
Ph.D.: Simulation Of Boiler
Dynamics— Development,
Evaluation and Application
ofa General Energy System
Simulation Tool, Technical
University of Denmark, 1999.;
[11] Jairo Z. S., Leonardo P. R.,
Henrique C. M., Bzuneckb M.,
Felippeb L., Ellwangerb A. R.
F.: Numerical Simulation of
Coal Boiler at Electric Thermal
Plants Using Computational
Fluid Dynamics, 10th
International Symposium on
Process Systems Engineering –
PSE 2009, 2009 Elsevier B.V.;
[12] Shestakov N. S., Leikam A.
E., Shebalova Z. A., Kozlov
A. K., and Kuz’michev I. I.:
Modernization Of Power Plant
Boilersfor Burning Of Gas
And Oil, Power Tehnology
and Engineering Vol. 42 pp.
18 – 23., Translated from
Élektricheskie Stantsii, No. 3,
March 2008,;
[13] Debeljković, D., Stojiljković
D., Simeunović G., Sićović A.,
Mulić V.: Matematički modeli
objekata i procesa u sistemima
automatskog upravljanja:
Dinamika velikih industrijskih
procesa i postrojenja, Beograd,
Mašinski fakultet, 2008, str. 470;
[14] Stevanović S., Radmilović N.,
Milojević M., Krajnović N.
(2009): Modelovanje procesa
u energetskim blokovima
termoelektrana-trenažer za
postrojenja u TE-TO, 14
Simpozijum termičara Srbije,
Sokobanja, Zbornik apstrakata:
Sesija VII Pouzdanost,
automatizacija i kontrola
procesa VII.4 str. 79, i Zbornik
radova na CD:E:\PAPERS_
AND_SESSION\simterm_2009
– bo-ok_of_papers.pdf str. 629636, oktobar 13-16, 2009.;
[15] Buljubašić I., Delalić S.:
Improvement Of Steam
Boiler Plant Efficiency Based
On Results Of On-Line
Performance Monitoring;
[16] Đ. Kozić, B. Vasiljević, V.
Bekvavac (1995): Priručnik za
termodinamiku, sedmo izdanje,
Mašinski fakultete Beoograd,
1995.;
Dr Slavko Ðurić, Mr Saša Brankov
Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad
UDC: 621.43.068.7
Redukcija emisije SO na
energetskim postrojenjima
primenom suvih aditivnih
postupaka
2
Sažetak
U radu su prikazane tehnologije za smanjenje emisije sumpor-dioksida (SO2)
u termoelektranama primenom suvih postupaka na bazi jedinjenja kalcijuma.
Razmatra se injektiranje CaCO3 u ložište kotla i CaO u konvektivni deo
kotla i dimni kanal. Rezultati dobijeni injektiranjem razmatranih sorbenata
ukazuju na mogućnost izdvajanja SO2 i do 80%. Rezultati prikazani u ovom
radu mogu korisno poslužiti u inženjerskoj praksi pri projektovanju uređaja i
aparata za odsumporavanje dimnih gasova (ODG).
Ključne reči: emisija, sumpor-dioksid, sorbent, temperatura,
odsumporavanje dimnih gasova
Abstract
The work presents the technology to reduce emissions of sulfur dioxide
(SO2) in thermal power plants using dry procedures based on compounds
of calcium. Consider the injection of CaCO3 in the firebox, and CaO in the
convective part of the boiler and flues. Results obtained by injecting sorbents
under consideration suggest the possibility of separation of CO2 and up
to 80%. The results presented in this paper can be useful in engineering
practice when designing devices and apparatus for flue gas desulphurization
(FGD).
Key words: emissions , sulfur dioxide, sorbent, temperature, flue gas
desulphurization
1. Uvod
Smanjenje emisije sumpor-dioksida
(SO2) pored postojećih tehnologija
predstavlja još predmet teorijskih
i eksperimentalnih istraživanja u
laboratorijskim, poluindustrijskim
i industrijskim postrojenjima.
U našim uslovima posebno su
interesantni postupci prečišćavanja
dimnih gasova od SO2 posle
procesa sagorevanja goriva ili
odsumporavanje dimnih gasova
(ODG).
Kod suvih postupaka
odsumporavanja dimnih gasova
(ODG) suve čestice reagensa se
injektiraju u struju dimnih gasova
koji kroz hemijske reakcije vezuju
[168]
SO2. Kao reagensi najčešće se
koriste kalcijumova jedinjenja
CaCO3 , CaO ili Ca (OH )2 . Kod
suvih postupaka mesto injektiranja
i potrošnja sorbenta predstavlja još
predmet teorijskih i eksperimentalnih
istraživanja. Postoje različite
mogućnosti ubrizgavanja sorbenta
radi izdvajanja SO2 iz dimnih gasova
i to:
ubrizgavanje sorbenta u ložište
kotla (slika 1. a),
ubrizgavanje sorbenta u
konvektivni deo kotla (slika 1. b),
ubrizgavanje sorbenta u dimni
kanal ( slika 1. c, d),
ima pokušaja dodavanja sorbenta u
dozator pre ulaska uglja u mlin.
energija
Pretpostavlja se da se izbor
ovih postupaka zasniva na
odsumporavanju dimnih gasova u
funkciji temperature dimnih gasova
i vremena kontakta čvrste i gasovite
faze.
2.1. Suvi postupak odsumporavanja
dimnih gasova injektiranjem
sorbenta (CaCO3) u ložište
kotla
Kod injektiranja sorbenta u ložište
kotla najčešće se koristi krečnjak
(CaCO3), ( slika 1.a i slika 2.).
Kada sorbent dospe u ložište
kotla, gde inače vladaju visoke
temperature, odvijaju se sledeće
pretpostavljene hemijske reakcije
[2-4]:
Slika 1 Suvi postupci odsumporavanja dimnih gasova injektiranjem sorbenta
a) u ložište kotla, b) u konvektivni deo kotla, c) u dimni kanal,
d) između starog i novog elektrofiltra [1]
Slika 2 Šema procesa injektiranja CaCO3 u ložište kotla [2]
(1)
(2)
Može se razmatrati i direktna
sulfatizacija koja se odvija po
reakciji [4]:
(3)
Vezivanje sumpor – dioksida i
čestica sorbenta uslovno se može
podeliti u tri faze:
otpori transportu materije u
gasovitoj fazi kontrolišu proces,
kroz sloj proizvoda difuzija
upravlja brzinom procesa,
brzinom procesa upravlja hemijska
reakcija.
Sve faze procesa ne dešavaju se
kontinualno jedna za drugom,
već može da dođe do eliminacije
pojedinih faza, ubrzavanja i
usporavanja tokova procesa.
Kod „LIFAC“ – sistema (slika 3)
finske firme „Tampella Ltd“ vrši
se kombinacija uvođenja CaCO3 u
ložište kotla i uvođenja Ca(OH)2 u
konvektivni deo kotla. Neizregovani
sorbent koji izlazi iz ložišta kotla
sa strujom dimnih gasova vlaži
se u posebnom uređaju, u kome
se neizregovani CaO pretvara u
Ca(OH)2 koji dodatno vezuje SO2.
Iza ovog uređaja je elektrofiltar.
Stepen izdvajanja SO2 je 60 – 80 %.
Krajnji produkti su: kalcijum - sulfit,
kalcijum - sulfat i leteći pepeo.
Kod postupka austrijske firme
„Waagner – Biro“ (slika 4) proces
je kombinacija uvođenja dolomit
krečnjaka u ložište i Na2CO3 u
konvektivni deo kotla. Stepen
izdvajanja je oko 80%. Krajnji
produkti su: kalcijum - sulfat,
natrijum - sulfit, natrijum - sulfat
Slika 3 Šema postupka „LIFAC“ [5]
Slika 4
[169]
Šema postupka „Waagner-Biro“ [5]
energija
Iskorišćenje sorbenta može se
povećati dodavanjem kalcijum hlorida (CaCl2). Vrećasti filtar se
koristi za smanjenje emisije čestica,
što doprinosi i dodatnom uklanjanju
SO2 iz dimnih gasova. Stepen
izdvajanja SO2 se kreće od 50 do
70%. Krajnji produkti su: kalcijum sulfat, kalcijum - sulfit i leteći pepeo.
Slika 5 Šema postupka „1000 F Hump“
Slika 6
Šema postupka firme „Electric Power Research Institute / Radijan“ [5]
i leteći pepeo koji se odlaže na
deponiju.
produkti su: kalcijum - sulfit,
kalcijum - sulfat i leteći pepeo.
2.2. Suvi postupak odsumporavanja
dimnih gasova ubrizgavanjem
sorbenta u konvektivni deo kotla
Ubrizgavanje sorbenta CaO ili
Ca(OH)2 u konventivni deo kotla
(slika 1.b) obavlja se blizu ulaza
dimnih gasova u ekonomajzer. Na
osnovu rezultata ispitivanja najviši
stepen odsumporavanja postiže se
pri ubrizgavanju sorbenta u dimne
gasove pri temperaturi od 540 °C [5].
Šema suvog postupka
odsumporavanja dimnih gasova
ubrizgavanjem sorbenta u
konvektivni deo kotla američke firme
„Electric Power Research Institute /
KVB Inc.“ prikazana je na slici 5.
Pri temperaturi od 540 °C u struju
dimnih gasova u konvektivni
deo kotla injektira se kalcijum
–hidroksid ( aditiv) ( slika 5.). U
temperaturnom opsegu od 430°C
do 650°C primećena je visoka
reaktivnost. Probna istraživanja su
pokazala da je stepen izdvajanja
SO2 od 25 do 35% upotrebom
komercijalnog Ca(OH)2, a
korišćenjem visoko reaktivnog
Ca(OH)2 oko 35 do 45%. Krajnji
2.3. Suvi postupak odsumporavanja
dimnih gasova ubrizgavanjem
sorbenta u dimni kanal
Ubrizgavanje sorbenta na bazi
kalcijuma u dimni kanal ( slika
1.c) vrši se pre elektrofiltra i
odsumporavanje se vrši duž dimnog
kanala, ali ako postoji dodatni
elektrofiltar ( slika 1.d), onda
je mesto ubrizgavanja sorbenta
između ta dva elekrofiltra. Prvi
elektrofiltar izdvaja čestice letećeg
pepela, a drugi izdvaja čestice
nastale u procesu odsumporavanja
dimnih gasova. Odsumporavanje
dimnih gasova u dimnom kanalu
obavlja se pri temperaturi od oko
200°C. Zbog niskih temperatura
dimnih gasova koriste se sorbenti sa
većom reaktivnošću ( dolomit kreč,
hidratisani kreč velike površine…).
Na slici 6. prikazana je šema suvog
postupka uvođenja sorbenta u dimni
kanal američke firme „Electric Power
Research Institute / Radijan“. Gašeni
kreč se injektira u dimni kanal
neposredno iza zagrejača vazduha.
Dimni gasovi se vlaže u cilju
postizanja maksimalnog iskorišćenja
sorbenta.
[170]
3. Zaključak
Rezultati prikazani u ovom radu
ukazuju na mogućnost injektiranja
jedinjenja kalcijuma u ložište
kotla, konvektivni deo kotla i
dimni kanal termoelektrana a sve
u cilju smanjenja emisije SO 2
u dimnom gasu. Mogu se postići
stepeni izdvajanja SO2 i do 80%
injektiranjem CaCO3 u ložište
kotla. Produkti procesa ODG suvim
postupkom kao što je kalcijumsulfat (gips) uz određeni tretman
može se koristiti u komercijalne
svrhe. Dobijeni rezultati mogu
predstavljati polaznu osnovu u fazi
projektovanja opreme za ODG kao i
opreme za izdvajanje čvrstih čestica
čija bi praktična primena unapredila
energetsku i ekološku efikasnost
termoenergetskog postrojenja.
Literatura
[1] Kuburović, M., Petrov, A. :
Zaštita životne sredine, SMEITS
i Mašinski fakultet,Beograd,
1994.
[2] Brankov, S.,: Uticaj temperature
dimnih gasova i veličine
sorbenta na odsumporavanje
dimnih gasova suvim aditivnim
postupkom pomoću CaO,
Magistarski rad,Fakultet tehnički
nauka, Novi Sad, 2010.
[3] Đurić, S.: Uticaj karakteristika
ugljeva (masenog udela
sumpora, pepela i sastava
pepela) i temperature dimnih
gasova na odsumporavanjem
dimnih gasova suvim aditivnim
postupkom,Magistarski rad,
Mašinski fakultet, Beograd, 1998.
[4] Đurić Slavko N., Omerović
Midhat R., Brankov Saša D.,
Džaferović Ejub S., Stanojević
Petko Č.: Experimental
examination of sulphur dioxide
separation from mixture of gas
in dry procedure with the aid
of calcium carbonate,Thermal
Science, 2010 OnLine-First
(00):62-62, Details Full text
(517 KB) DOI:10.2298/
TSCI100525062D
[5] Klingspor, J., Cope, D. R., FGD
Hand Book, I A E Coal Research,
London, 1987.
energija
Prof.dr.Šefik
Prof. dr Šefik M.Bajmak
M. Bajmak
Fakultet tehničkih nauka, Univerzitet u Prištini
UDC: 621.6.031 : 696.4.001.573/.004
Rezime
Analiza režima rada
podstanica sa neposrednim
oduzimanjem vode posle
ejektora u zavisnosti od
toplotnog kapaciteta sistema
grejanja
U mnogim podstanicama se primenuje sistem snabdevanja toplotom sa neposrednim oduzimanjem vode za
pripremu sanitarne potrošne tople vode iz toplotne mreže. Kod tipskih podstanica otvorenog sistema snabdevanja
toplotom , oduzimanje vode za potrebe pripreme sanitarne tople vode obavlja se istovremeno iz razvodne mreže
do ejektora i iz povratne mreže, posle grejnog sistema putem mešanja. Pomoüu termo regulacionog organa se
održava zadata temperatura pomešane vode .Isto tako u mnogim otvorenim sistemima snabdevanja toplotom,
može da nedostaje termo regulator, što bitno otežava eksploataciju podstanica i celokupnog sistema snabdevanja
toplom sanitarno vodom. Pri nepostojanju termo regulacionog organa, oduzimanje vode za potrebe pripreme
sanitarne tople vode obavlja se u potpunostu iz jednog od cevovoda, ili iz razvodnog ili iz povratnog , u
zavisnosti od temperature vode u cevovodu. Pri tome nije iskljuþena moguþnost upadanja mrežne vode sa
temperaturom višom od 100 0 C i pritiskom veüim od 0,6 MPa u sistem snabdeavnja sanitarnom toplom vodom ,
što nije dozvoljeno sa aspekta sigurnosti i sanitarnih normi.Zato u nekim otvorenim sistemima snabdevanja
toplotnom energijom , koji nemaju termoregulatore, oduzimanje vode za potrebe sanitarne tople vode se vrši iz
cevovoda posle ejektora ili iz povratne mreže iza sistema grejanja [1].
U radu je analiziran režim rada podstanice sa neposrednim oduzimanjem vode posle ejektora . Prikazane su
proraþunske zavisnosti promene koeficijenta injekcije u ejektora i relativne potrošnje u sistem grejanja od
relativne potrošnje sanitarne tople vode . Prikazan je kvalitativni dijagram promene temperature mrežne vode pri
zajedniþkom optereüenju grejanja i potrošnje sanitarne tople vode za naše projektne uslove.
ANALYSIS OF THE REGIME OF SUBSTATIONS WITH DIRECT WATER AFTER SEIZURE
EJECTORS DEPENDING ON THE HEAT CAPACITY OF HEAT
In many substations to apply heat supply system with a direct subtraction of water for sanitary hot water from
the thermal network. In typical substation open heat supply system, taking water for domestic hot water
preparation is carried out simultaneously from water mains to the ejector and the feedback network, after the
heating system by mixing. Using a thermal regulatory authority reflects the desired temperature of water
mixed.Also in many open heat supply systems, may lack the thermal control, which significantly hinders the
exploitation of the substation and the whole system operation of the boiler.In the absence of thermo-regulatory
bodies, taking water for the preparation of hot water is done entirely from one of the pipelines, or the distribution
or return, depending on water temperature in the pipeline. It is not ruled out the possibility of falling into a
network of water with temperature higher than 100 0 C and the pressure of more than 0,6 MPa the supply
system and sanitary hot water, which is not allowed in terms of safety and sanitation standards. So in some open
heat supply systems, which have no thermal regulators, taking water for domestic hot water is carried from the
pipeline after the ejector and the feedback network behind the heating system [1].
The paper analyzed the mode substation with direct water after deducting the ejector. Shows the budget changes
depending on the ejector injection coefficient and relative consumption in the heating system on the relative
consumption of hot water. Diagram shows the qualitative changes in temperature of water at a common network
load heating and hot water consumption for our project requirements.
[171]
energija
1. ANALIZA JEDNAýINE KARAKTREISTIKE EJEKTORA
Šema podstanice sa neposrednim oduzimanjem posle ejektora je prikazana na slici 1. Hidrouliþki režim
podstanice , odreÿen je zajedniþkim radom ejektora i grejnog sistema [2,3]. Za dati režim zajedniþkog rada
ejektora i sistema grejanja razmotriüemo rednu vezu sastavljenu od tri redno prikljuþene deonice : b-c,c-d,d-a.
Otpore ovih deonica , oznaþimo redom sa S1 , S 2 , S3 . Ovi otpori su nepromenljivi. Na osnovu ovoga, ukupni
otpor grejnog sistema iznosi SGS
S1 S 2 S3 . Relativni otpor deonice je Si
S i S GS i usvojimo da iznosi
S1 0,03 , S2 0,80 ; S3 0,17 .
GSTV
GIN G1 IZTOPLOTNEMREŽE
1
p2
cons
G2
GSG a
S2
3
GIN G1 GSTV EJ
S3 A
K
SG
S1
GIN
d
G1u
2
UTOPLOTNUMREŽU
Slika 1. Šema podstanice sa neposrednim oduzimanjem vode posle ejektora
Primenom datih oznaþavanja i poznate jednaþine karakteristike ejektora [1] i usvajanjem da je 'pr
S EJ ˜ G12
pri üemu üemu smo sa S EJ oznaþili hidrouliþki otpor mlaznice ejektora, hidrouliþki režim može biti predstavljen
jednaþinom:
'p S
'p R
2
>
§
M 3 · f1
M1 f1 ª
u2
«C1 ¨¨ C 2 0,5 ¸¸
M2 f2 ¬
M
f
f
1 ¹ 3
1
©
S SG
2
2
S1 1 u S 2 1 u GSTV S 3u 2
S EJ
@
§
M ·f
2º
¨¨1 0,5 3 ¸¸ 3 1 u »
M1 ¹ f1
©
¼
Odnos S SG S EJ se odreÿuje iz jednaþine (1) za projketni režim, kada je u
S SG
S EJ
(1)
u PR pri GSTV
ª
§
§
M 3 · f1
M ·f
2º
2
¨¨1 0,5 3 ¸¸ 1 1 u PR »
u PR
« C1 ¨¨ C 2 0,5 ¸¸
M1 ¹ f 3 f1
M1 ¹ f 3
M f
©
©
»
2 1 1«
2
2
2
»
M3 f 3 «
S1 1 u PR S 2 1 u PR S 3u PR
«
»
«¬
»¼
(2)
Rešavanjem jednaþine (1) po u dobiüemo kvadratnu jednaþinu :
Au 2 Bu C
0
(3)
ýije je rešenje oblika:
[172]
0:
energija
_ B r B 2 4 AC
2A
u1, 2
(4)
Gde je :
ª§
§
M 3 · f1
M · f º S
¨¨1 0,5 3 ¸¸ 1 » SG
«¨¨ C2 0,5 ¸¸
M 2 ¹ f 3 f1 ©
M1 ¹ f 3 ¼ S EJ
©
A
2 ˜ M1 f1
M2 f3
B
S
S
M ·
4 ˜ M1 § f1 · §
¨¨ ¸¸ ¨¨1 0,5 3 ¸¸ 1,66 SG 1,6 SG GSTV
S EJ
S EJ
M2 © f 3 ¹ ©
M1 ¹
C
§
M · f º
S
S SG
S
2 ˜ M1 f1 ª
2
2 ˜ S 2 ˜ GSTV SG (7)
˜ «C1 ¨¨1 0,5 3 ¸¸ ˜ 1 » S1 S 2 ˜ SG S 2 ˜ GSTV
M3 f 3 ¬
M1 ¹ f 3 ¼
S EJ
S EJ
S EJ
©
(5)
2
(6)
Proraþunska zavisnost promene koeficijenta mešanja ejektora i relativne potrošnje u sistemu grejanja GSG od
relativne potrošnje vode za pripremu sanitarne tople vode G STV
W 1 W 3 W 3 W 2 140 90 90 70 u PR
za projketni koeficijent mešanja
0
2,5 , za temperaturni režim 140 70 C prikazana je na slici
2a. Proraþun je dat za tri karakteristiþna odnosa površine popreþnog preseka komore ejektora za mešanje i
popreþnog preseka mlaznice f 3 f1 .
4,0
4,0
U
U
1
1
3
3,5
3,5
2
0,20,81,0 G stv 1,6
a
1,0
1
2
G SG
b
0,9
0,20,40,60,81,0 G stv 1,41,6
1Ͳ f 3 f 1
16,7 ;2Ͳ f 3 f 1
3Ͳ f 3 f 1
9,1 ;
12,5 ;
3
Slika 2. Proraþunska zavisnost promene keoficijenta mešanja ejektora (a) i relativne potrošnje u sistemu
zagrevanja (b) od relativne potrošnje vode za pripremu sanitarne tople vode
[173]
energija
Na slici 2a za odnos preseka f 3 f1
16,7 naneta je zavisnost promene koeficijenta mešanja ejektora od
relativne potrošnje u sistemu grejanja od relativne potrošnje vode za sanitarnu potrošnju tople vode za tri odnosa
relativnih otpora S1 , S 2 , S 3 . Isprekidanom linijom je naneta zavisnot pri S1
linijom crta taþka pri S1
0 ; S2
0,7 ; S 3
0,2 punom linijom pri S1
S3
0,03, S 2
1 (graniþni sluþaj) ,
0 i S2
0,8, S 3
0,17 .
Iz datih zavisnosti proizilazi, da promena relativnih otpora deonica u datim granicama, nemaju znatan uticaj na
hidrouliþki režim , naroþito pri srednjem optereüenju sanitarne tople vode. Kao što se vidi sa slike 2 , sa
promenom G STV koeficijent injekcije ejektora menja se pri znatnom veüem odnosu f 3 f1 . Potrošnja vode u
sistemu grejanja pri poveüanju G STV do 1,5 smanjuje se do 17-26%. Smanjenjem potrošnje vode u sistemu
grejanja pri srednjoþasovnoj relativnoj potrošnji vode za sanitarnu pripremu vode oko 0,38÷0,45, iznosi svega 47%, što praktiþno ne izaziva deregulaciju grejnog sistema.
0
Toplotna mreža koja radi po temperaturnom dijagramu mrežne vode 140 70 C , proraþunata je za pokrivanje
0
zajedniþkog optereüenja, grejnog i snabdevanje potrošnje sanitarne tople vode . Za sistem 140 70 C na slici 3
je prikazan dijagram promene temperature mrežne vode.
Oduzimanje vode za snabdevanje potrošnje sanitarne tople vode posle ejektora je pri temperaturi spoljneg
0 0 C , a iz povratnog cevovoda sistema grejanja je pri temperaturi spljneg vazduha ispod
vazduha iznad t SV
t SV
00 C .
Podela vode kako iz povratne linije, tako i posle ejektora, praktiþno se odražava na potrošnju mrežne vode u
razvodnoj liniji mreže i potrošnji vode kroz mlaznicu ejektora. Zato se dijagram temperature mrežne vode
proraþunava za uslov da potrošnja mrežne vode na ulazu ostaje konstantna to jest pri G1
const .
Pri oduzimanju vode iz povratnog cevovoda toplotne mreže, za potrebe pripreme sanitarne tople vode koji radi
po toplifikacionom dijagramu , temperature mrežne vode u razvodnoj liniji W 1 , posle mešanja
grejanja W 2 , izraþunavaju se po sledeüim formulama:
> @
>
> @
> @
> @
> @
@
W1
0 ,8
t v' 0,5 ˜ W 3' W 2' t v' ˜ QSG
W 1' W 2' 0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG
W2
0 ,8
t v' 0,5 ˜ W 3' W 2' t v' ˜ QSG
0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG
W3
0 ,8
t v' 0,5 ˜ W 3' W 2' t v' ˜ QSG
0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG
W 3 , i posle sistema
(7)
(8)
(9)
Raþunski koeficijent mešanja ejektora uPR dat je za režim bez optereüenja sanitarne tople vode. Pri postajanju
oduzimanja vode posle ejektora , potrošnja u sistemu grejanja biüe jednaka izrazu:
G SG
G1 ˜ 1 u G STV
(10)
Koeficijent mešanja u menja se u funkciji koliþine vode , kao što je prikazano na slici 2. Kvalitativni
SR
temperaturni dijagram je proraþunat za srednje optereüenje sanitarne tople vode QSTV
, jednako srednjoþasovnoj
potrošnji toplote za pripremu sanitarne tople vode za nedelju. Pri tome je:
SR
G SG
SR
G1 ˜ 1 u G STV
SR
G1 ˜ 1 u PR 'u SR G STV
(11)
Iz uslova oþuvanja potrošnje toplote , temperaturska razlika vode posle oduzimanja jednaka je izrazu:
W 31 W 21
W 3 W 2 1 u PR
SR
1 u G STV
[174]
(12)
energija
Promena koeficijenta injekcije ejektora zavisi od karakteristike f 3 f1 . Za proraþun dijagrama temperature na
osnovu slike 2, može se približno usvojiti da je 'u SR
SR
. Na osnovu ovoga, jednaþina
u u PR | 0,5 ˜ GSTV
temperaturnog dijagrama uzimajuüi u obzir predhodni zakljuþak i imajuüi u vidu odnos:
SR
G STV
QSR
W 1' W 2'
t STV t HW
(13)
dobija oblik:
W 11
1 u
PR
SR
SR
0,5 ˜ G STV
˜ W 31 u PR 0,5 ˜ G STV
˜ W 21
(14)
W 21 tv' 0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG ˜
1 u PR
0 ,8
0,5 ˜ W 3' W 2' 2 ˜ tV' ˜ QSG
SR
1 u PR 0,5 ˜ GSTV
(15)
W 31 tv' 0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG ˜
1 u PR
0 ,8
0,5 ˜ W 3' W 2' 2 ˜ tV' ˜ QSG
SR
1 u PR 0,5 ˜ GSTV
(16)
Polazeüi od izraza (15) i (16)
posle meÿusobnih usklaÿivanja možemo zapisati rezliku temperature
'W 3 W 31 W 3 a takoÿe 'W 2 W 2 W 1 :
'W 3
'W 2
·
§
1 u PR
0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG ˜ ¨¨
1¸¸
SR
¹
© 1 u PR 0,5 ˜ GSTV
(17)
QSG ˜ W 3' W 2'
0,25 ˜
t STV t HV
0,5
SR
QSTV ˜ W 3' W 2'
(18)
SR
U svim prikazanim formulama nepoznata veliþina G STV
, zavisi od
W 31 , pa se zato proraþun vrši metodom
sukcesivnog približivanja po formuli (17) i (18) , pri poþetnoj vrednosti t STV
t STV
W 3 , a zatim za novu vrednosti
W 3 'W 3 .
U prelaznom periodu temperatura vazduha u prostoriji t v' je unapred nepoznata , pa zato proraþun po formulama
(14), (15) i (16) treba da sprovede metodom sukcesivnog približavanja. Dijagram promene temperature mrežne
0
vode za sistem 140 70 C , pri temperaturi spoljneg vazduha t SP
SR
QSTV
0,3 .
[175]
150 C , t v'
180 C prikazan je na slici 3 pri
energija
160
temperatura rayvodne vode C
140
120
100
TAU02
TAU03
80
TAU1
60
40
20
0
0
5
15
20
1810
010 Ͳ10Ͳ15
ts(C)
25
Spoljna temperatura C
Slika 3. Kvalitativni dijagram promene temperature mrežne vode na osnovu zajedniþkog optereüenja
grejanja i sanitarne tople vode
Tok proraþuna koji je prikazan u tabeli T1 svodi se po ovim redosledom:
t
1.prvo se odredi relativno optereüenje QSG
2.usvoje se vrednosti za : W 1'
1400 C ;W 3'
'
v
ts
900 C ;W 2'
t
'
v
t sp
18 t 18 15 18 t 33
sp
700 C ; tsp
s
150 C
3. pomoüu jednaþine (7,8,9) odrede se temperatura za W 1 , W 02 , W 03 to jest:
0 ,8
>W 1' W 2' 0,5 ˜ W 3' W 2' @˜ QSG
W 1 tv' >0,5 ˜ W 3' W 2' tv' @˜ QSG
(19)
0 ,8
18 62 ˜ QSG
60QSG
W 02
>
@
18 62 ˜ Q
0 ,8
SG
W 03
>
@
> @
0 ,8
tv' 0,5 ˜ W 3' W 2' tv' ˜ QSG
0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG
(20)
10 ˜ QSG
> @
0 ,8
tv' 0,5 ˜ W 3' W 2' tv' ˜ QSG
0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG
(21)
0 ,8
18 62 ˜ QSG
10 ˜ QSG
4. za relativno sanitrano optereüenje QSR odrede se temperature W 11 ,W 21 ,W 31 po izrazima (14), (15) i (16) , to jest:
W 11
1 u
PR
SR
SR
0,5 ˜ GSTV
˜ W 31 u PR 0,5 ˜ GSTV
˜ W 21
1 2,5 0,5 ˜ 0,35 ˜ W 31 2,5 0,5 ˜ 0,35 ˜ W 21
W 21 tv' 0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG ˜
18 0,5 ˜ 90 70 ˜ QSG ˜
3,675 ˜ W 31 2,675 ˜ W 21
(22)
1 uPR
0 ,8
0,5 ˜ W 3' W 2' 2 ˜ tV' ˜ QSG
SR
1 u PR 0,5 ˜ GSTV
1 2,5
0 ,8
0,5 ˜ 90 70 2 ˜ 18 ˜ QSG
1 2,5 0,5 ˜ 0,35
0 ,8
18 10,53 ˜ QSG 62 ˜ QSG
[176]
(23)
energija
W 31 tv' 0,5 ˜ W 3' W 2' ˜ QSG ˜
18 0,5 ˜ 90 70 ˜ QSG ˜
1 u PR
0 ,8
0,5 ˜ W 3' W 2' 2 ˜ tV' ˜ QSG
SR
1 u PR 0,5 ˜ GSTV
1 2,5
0 ,8
0,5 ˜ 90 70 2 ˜ 18 ˜ QSG
1 2,5 0,5 ˜ 0,35
(24)
18 10,53 ˜ QSG 62 ˜ QSG
5. na osnovu izraza (17) i (18) odredjuju se vrednosti za 'W 3 i 'W 2 .
SR
6.Rezultati proraþuna promene temperature za QSTV
SR
0,3 i QSTV
0,5 prikazani su u tabeli T1.
Oduzimanje vode za pripremu sanitarne tople vode posle ejektora , dovodi do poveüanja nakndne potrošnje
toplote za zagrevanje u poreÿenju sa oduzimanjem do ejektora, zbog toga razloga , što temperatura vode više je
potrebna u sistem grejanja . Sem toga duže traje period grejanja , kada temperatura mrežne prevzilazi
neophodnu temperaturu za grejanje. Naknadna potrošnja toplote na zagrevanje iznosi oko 5-8% od projketne za
grejnu sezonu. Za obiþnu šemu gde je oduzimanje vode za pripremu sanitrane tople vode ispred ejektora i pri
postajanju termoregulatora naknadna potrošnja toplote na grejanja iznosi oko 4%. Ona se može znatno smanjiti,
0
ako dozvolimo smanjenje temperature vode u sistemu za pripremu sanitarne tople vode do 50 C u prelaznom
periodu. Ovakva temperatura sanitarne tople vode primenuje se za zatvorene sisteme snabdevanja toplotnom
energijom. Naknadna potrošnja toplote na zagrevanje smanjuje se pri ovome do 4%. U isto vreme kao i kod
obiþnih šema za iste uslove naknadna potrošnja praktiþno ne postoji.
2. Zakljuþak
Na osnovu ovoga možemo zakljuþiti sledeüe, proraþunska analiza režima rada podstanice pokazuje da
oduzimanje vode za pripremu sanitarne tople vode posle ejektora pri stabilizaciji pritiska u povratnoj liniji mreže
ne dovodi do narušavanja hidrouliþkog režima rada grejnog sistema što potvrÿuju rezultati analize , a i
eksperimentalni rezultati koje su mnogi autori vršili.Toplotni režim objekta obezbeÿujese primenom dijagrama
tempearture mrežne vode, proraþunat na osnovu zajedniþkog optreüenja grejanja i pripremu sanitarne tople
vode.Režim rada sistema snabdevanja sanitarnom toplom vodom se pokazao daleko boljim , nego kod sisitema
oduzimanja vode ispred ejektora i kod sistema kada nedostaje automatskog termoregulatora u podstanici , a
temperatura vode u sistemu snabdevanja sanitarnom toplom vodom kod oduzimanja posle ejektora je stabilnija
u toku grejne sezone, nego pri oduzimanju ispred ejektora i usled nedostatka termoregulacionog ureÿaja u
podstanici.
Tabela T1.
Ts
Qstv
TAU02 TAU03
TAU1
18
0,00
18,00
18,00
18,00
18,00
18,00
18,00
18,00
18,00
18,00
16
0,06
23,98
25,19
28,22
23,94
25,22
28,64
23,92
25,24
28,94
14
0,12
28,25
30,67
36,73
28,18
30,74
37,57
28,14
30,78
38,17
12
0,18
32,03
35,67
44,76
31,94
35,77
46,01
31,87
35,84
46,91
10
0,24
35,53
40,38
52,50
35,40
40,51
54,16
35,31
40,60
55,37
8
0,30
38,82
44,89
60,04
38,66
45,05
62,12
38,55
45,16
63,62
6
0,36
41,96
49,24
67,42
41,77
49,43
69,92
41,63
49,57
71,72
4
0,42
44,98
53,47
74,68
44,76
53,69
77,59
44,60
53,85
79,70
[177]
TAU21 TAU31 TAU11 TAU21 TAU31 TAU11
energija
2
0,48
47,90
57,59
81,83
47,64
57,85
85,16
47,45
58,03
87,57
0
0,55
50,72
61,63
88,90
50,43
61,92
92,65
50,23
62,13
95,36
-2
0,61
53,47
65,59
95,90
53,15
65,92
100,06
52,92
66,15
103,07
-4
0,67
56,16
69,49
102,82
55,80
69,84
107,40
55,55
70,10
110,71
-6
0,73
58,78
73,33
109,69
58,40
73,71
114,69
58,12
73,99
118,30
-8
0,79
61,36
77,11
116,51
60,94
77,53
121,92
60,64
77,83
125,83
-10
0,85
63,88
80,85
123,27
63,43
81,30
129,10
63,11
81,62
133,31
-12
0,91
66,36
84,54
129,99
65,88
85,02
136,24
65,53
85,37
140,75
-14
0,97
68,80
88,19
136,67
68,28
88,70
143,33
67,91
89,07
148,15
-15
1,00
70,00
90,00
140,00
69,47
90,53
146,87
69,09
90,91
151,83
Kod oduzimanja vode posle ejektora i minimalne temperature vode u sistemu snabdevanja sanitrnom toplom
0
vodom 50 C dolazi do naknadne potrošnje toplote na zagrevanje od 8% od godišnje potrošnje . Prilikom
oduzimanja vode ispred ejektora i kod postojanja termoregulatora ova naknadna potrošnja iznosi oko
4%.Oduzimanje vode posle ejektora može se razmatrati kao vremenska mera do osposobljavanja sistema
snabdevnja sanitarnom toplom vodom pouzdanim termoregulatorom . Pri ovome za smanjenje naknadne
potrošnje toplote za zagrevanje svrsishodno je sniziti temperaturu vode posle ejektora u prelaznom periodu do
500 C , što omoguþava analogno smanjiti temperaturu u povratnoj liniji mreže.
3.Znaþice
pR , pIN , pS -pritisak ispred mlaznice, u usisnom prikljuþku i na izlazu iz difuzora ejektora, Pa
C1 M1 ˜ M 2 ˜ M3 ; C2
M2 ˜ M3 ˜ M4 ; konsatnte
M1 ,M2 ,M3 ,M4 -koeficijenti brzine mlaznice, cilindriþne komore mešanja, difuzora, ulaznog dela komore za
mešanja i iznose M1
0,950 ; M 2
0,975 ; M3
0,900 ; M 4
0,925 ;
u GIN G1 -koeficijent mešanja ejektora;
G1 , GIN -potrošnja mrežne vode kroz mlaznicu ejektora i injektirane vode, m 3 s
GSTV -potrošnja sanitarne tople vode , m 3 s
GSTV
GSTV G1 -relativna potrošnja snitarne tople vode ;
W 31,W 21 -temperatura ispred i posle sistema grejanja pri oduzimanju potrošnje tople vode posle ejektora , 0 C ;
W 3 ,W 2 -temperatura ispred i posle sistema grejanja pri dijagramu zagrevanja , 0 C
4. Literatura
[1]Bajmak ,Š.:Doktorski rad , Priština , 1994
[2]Zinger, N.M.: Gidravaliþesnie i teplovie režimi teplofikacionnih sistem, Energoatomizdat,
str.320., Moskva,1986
[3]Sokolov , E.J.: Savremennie problemi teplifikacii , Energetika ,1979, No.4.str 47-56
[5]Bajmak , M.Š.:Snabdevanje industrijskih objekata vodenom parom , Monografija. Univezitet
u Prištin, 2011.
[178]
energija
Prof. dr Šefik M. Bajmak
Fakultet tehničkih nauka, Univerzitet u Prištini
UDC: 621.6.031 : 696.4.001/.004
Analiza kavitacionih
karakteristika ejektora u
sistemu centralnog grejanja
u zavisnosti od temperature
radnog i injektiranog fluida
Rezime
Jednaþine karakteristike ejektora i karakteristike mlaznice , su izvedene pod uslovom da
strujna pumpa (ejector) radi sa jednofaznom nestišljivom teþnošüu. Primarna i sekundarna
teþnost na svom putu prolazi kroz zone razliþitih pritisaka . U sistemu centralizovanog
snabdevanja toplotnom energijom pri radu strujnih pumpi sa vrelom vodom , pritisak u nekim
delovima aparata može biti niži od pritiska zasiüenja pare na temperaturi vode koja struji .
Takva mesta , na kojima se javlja kavitacija , su na ejektoru uglavnom izlazni delovi mlaznice i
ulazni delovi komore za mešanje [1].
Kljuþne reüi : kavitacija , ejektor , sistem grejanja, injektirani fluid
ANALYSIS OF CHARACTERISTICS CAVITATION EJECTORS IN CENTRAL
HETING SYSTEMS WITH TEMPERATURE AND INJECTED OF FLUID
Abstract
Characteristics equation and characteristics of the ejector nozzle, are derived under the condition
that the current pump (ejector) for the single-phase incompressible liquid. Primary and secondary
fluid on the road passes through areas of different pressures. In the system of central heating
when working with power pumps hot water pressure in some parts of the appliance may be lower
than the saturation vapor pressure at the temperature of water welling up. Such places, where
cavitation occurs, as the ejector nozzle parts mainly output and input parts mixing chamber [1].
Key words: cavitation, ejector, heating system, injected fluid
1.ANALIZA KAVITACIONIH KARAKTERISTIKA EJEKTORA
Prema tome, pri proraþunu kavitacionog režima, obiþno se dobija brzina parne faze u
kavitacionom preseku koja je jednaka lokalnoj brzini zvuka. Kavaitacija poþinje isparavanjem
jedne ili obe teþnosti, kada pritisak u usisnoj komori ejektora padne ispod parcijalnog pritiska
napona pare tih teþnosti. Kada doÿe do kavitacije koeficijent korisnog dejstva ejketora naglo
opada, a protok sekundarne teþnosti se smanjuje, pa može doüi do prestanka rada ejektora.Duž
strujne pumpe pritisak se menja, pa je minimalni pritisak se javlja u preseku 2-2, slika 1.
[179]
energija
cilindriþne komore mešanja. Veliþina ovog minimalnog pritiska je p2
pi 'pk , pri üemu je
'p k pad pritiska na ulaznom delu komore mešanja , i odreÿuje se po formuli:
'p k
'p r
1
M12 U 2
2
M 4 U f 3 f1 1 1 'p k 'p r 0 ,5
>
^
1
f r1 fr 2 Slika 1. Šema ejektora u
sistemu grejanja sa odgovarajuüim karakteristikama
GS
3
2
pr , Gr @`
(1)
2
Pri pritisku p2
p* nastaja
kavitacioni režim. Pritisak
p* zavisi od temperature
izmešanih
struja
i
koeficijenta injkcije u . Da bi
se izbegla kavitacija mora da
p3 ps 2
pi , Gi fn2 f3
1
3
bude ispunjen uslov p2 ! p*
Na osnovu jednaþine (1) izvodimo zavisnost za proraþun kavitacionog koeficijenta injekcije u*
pri
p2
kome u ejektoru nastaje kavitacioni
p* ; u u* ; p* pr p* pi p* dobijamo :
u*
M3
M1
­° f
1
3
® °¯ f1 1 1 p* 10,5
>
režim.
Smenom
u
½° U 0,5
0 ,5 ¾
0,5
°¿ p* 1
@
jednaþini
(1)
(2)
Kao što se vidi iz jednaþine (2) , vrednosti kavitacionog koeficijenta u* su veüe kod ejektora sa
veüim odnosom preseka f 3 f1 . Veliþina u* raste sa poveüanjem pritiska injektirane sredine pi ,
smanjenjem temperature strujne smeše i analogno tome pritisku p* i sniženja pada pritiska radne
sredine 'pr u mlaznici strujne pumpe. Na slici 2
u*
data je kavataciona
karakteristika
f d3 d1 , p* prema jednaþini (2).
2.ODREĈIVANJE KAVAITACIONOG KOEFICIJENTA INJEKCIJE
Za datu temperaturu radne i injketirane struje, svakoj temperaturi smeše odgovara odreÿeni
koeficijent injekcije, koji ja dat izrazom:
u
tr t s
U ˜ t s ti (3)
[180]
energija
1,2
9
1,3
1,4
8
1,5
7
1,6
1,7
6
1,8
1,9
5
U*
2
4
d 3 d1
3
3
2
2,5
2
1,2
1
0
0
2
4
6
8
10
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
12
P*
2,8
2,9
3
Slika 2. Kavaitaciona karakteristika ejektora sa centralnom mlaznicom
Pri promeni t s
f p* koeficijent injekcije u* i u se menjaju po raznim zakonima , u* po
jednaþini (2) a u po jednaþini (3) . U režimu u u* kavitacije u pumpi nema. Kavitacija u
pumpi nastaje pri u
u* . Ako su temperature radne i injektirane sredine jednake, pritisak
kavaitacije p* je konstantna veliþina. Prema tome , za pumpe sa pozantim odnosom
f 3 f1
const i konstantnim parametrima struje ispred pumpe pi
const; pr
const kao što se
vidi iz jednaþine (2), kavaitacioni koeficijent injekcije zavisi samo, u ovom sluþaju, od
temperature primarne i sekundarne struje. Ova konstatacija se može uoþiti na dijagramima
prikazanih na slici 3 i 4 .
3. BEZDIMENZIONE RADNE I KAVITACIONE KARAKTERISTIKE EJEKTORA
Na slici 5 su date normalne i hidrouliþke karakteristike p
koeficijenta korisnog dejstva ejektora K
f u 'ps 'pr i karakteristike
f u za ejektore sa razliþitim vrednostima odnosa
d 3 d1 a proraþunate korišüenjem slike 1 . Isprekidanom linijom naneta je posebno kavitaciona
karakteristika proraþunata pomoüu slike 1, i odgovaraüe razliþitim vrednostima kavitacionog
bezdimenzinalnog pritiska p* . Iz analize datih dijagrama , možemo izvuüi sledeüi zakljuþak:
najveüi relativni pritisak razvijaju pumpe sa relativno malim vrednostima odnosa d 3 d1 (visoko
naporni ejektori);poveüanjem odnosa d 3 d1 smanjuje se ne samo bezdimenzioni pritisak stvoren
ejektorom p no i vrednost maksimalnog koeficijenta korisnog dejstva;maksimalnu vrednost
koeficijenta injekcije (usisa ) imaju pumpe sa veüim vrednostima odnosa d 3 d1 ;kavitaciji su u
velikoj meri podvrgnute pumpe , sa manjim vrednostima odnosa d 3 d1 . Tako ejektor koji ima
odnos d 3 d1 1,5 pri p*
6U 1 može
[181]
energija
(a)
(b)
Slika 3. Odreÿivanje kavitacionog koeficijenta injekcije U
U * za sistem (a) 150 70 0 C i (b)
180 70 0 C
Slika 4. Odreÿivanje kavitacionog koeficijenta injekcije U
[182]
U * za sistem 5 12 0 C
energija
razviti samo koeficijent injekcije u
p*
0,5 . U isto vreme ejektor koji ima odnos d 3 d1
1 pri
6U 1 može raditi bez kavaitacije sa koeficijentom injekcije u 3,5 ;pri U z 1 imamo
tendenciju poveüanja KKD ejektora , a samim tim i poveüanje koeficijenta injekcije u pri p* ;
kritiþni pritisak p* (pritisak obrazovanja pare) zavisi od temperature radne i injketirane struje i
koeficijenta injekcije u . Pri cr
ci
cs temperatura po kojoj se izabira vrednost p* , izraþunava
se po formuli:
t*
t r U ˜ u ˜ ti
1 U ˜u
(4)
Slika 5.Bezdimenzionalne radne P
karakteristike KKD K
f u i kavitacione karakteristike P*
f u za ejektor sa centralnom mlaznicom
f u i
4. KAVAITACIONI REŽIM MLAZNICE
Na slici 6 prikazana ja zavisnost protoka kroz mlaznice Vr od pritiska pi u ulaznoj komori
ejektora . Pritisak ispred mlanice je konstantan pr
const . Kada nema kavitacije, pritisak u
izlaznom preseku mlaznice je jednak pritisku u ulaznoj komori. U takvom režimu smanjenje
pritiska pi u ulaznoj komori strujne pumpe praüeno je poveüanjem protoka kroz mlaznicu. Ova
zavisnost je opisana jednaþinom:
[183]
energija
Vr
M1 ˜ f1 ˜ 2 ˜ pr pi ˜ U r
(5)
Vrednost koeficijenta isticanja za vodenu fazu pri kavitacionom režimu je M1
0,97 y 0,99 Ako
pri pritisku temperature radne vode i nekom pritisku u ulaznoj komori pi
p rk , pri üemu je
prk kavitacioni pritisak u izlaznom preseku mlaznice , u izlaznom preseku mlaznice nastupa
kavitacija, to se pri daljem sniženju pritiska u izlaznj komori odnosno pri pritisku u ulaznoj
komori pi prk , pritisak u izlaznom preseku mlaznice ne menja, veü ostaje konstantan i jednak
je prk const . Konstantan je i protok kroz mlaznicu, V
const . Ovaj režim je prikazan na slici
rk
____
6, vertikalnom linijom ba . Izvedena ispitivanja pokazuju da kavitacioni pritisak prk u izlaznom
preseku mlaznice može da se odrede po formuli:
prk
pr
p pz §
p · p
¨¨1 g pz ¸¸ ! i
pr ©
prk ¹ pr
(6)
Nejednakost sa desne strane pokazuje da kavitacioni pritisak u izlaznom preseku mlaznice prk
ne može biti niži od pritiska u ulaznoj komori pi . Prema tome , ako se prema (6) dobije da je
prk pi treba usvojiti da je prk
pi . Kavitacija u mlaznici nastupa pri prk ! pi . Zavisnost (6)
je grafiþki prikazana na slici 7.
Slika 6. Zavisnost protoka vode kroz mlaznicu od
pritiska u ulaznoj komori ejektora Pn , preþnika
mlaznice d1 i temperature radnog fluida pri koeficijentu
mlaznice M1
0,98
5.KAVITACIONI REŽIM KOMORE ZA MEŠANJA
Pri konstantnom padu pritiska radnog medija 'pr
const
, smanjenje otpora lokalnog sistema za grejanje dovodi do
poveüanje koeficijenta injekcije u . Ovakva zavisnost važi
do onog trenutka,dok u komori za mešanje ne nastupi
kavitacija. Kada je pritisak u ulaznom preseku komore za
mešanje p2 jednak pritisku zasiüenja pare p zp , pri
temperaturi t s pomešane struje, nastupa kavitacija. Na slici 8
predstavljena je zajedniþka
karakteristika ejektora i sistema grejanja . Na slici 9 prikazana je zavisnost promene pritiska p2
u funkciji u, 'pr , U , pi , a .
[184]
energija
Slika
7.
Zavisnost
kavitacionog
prk
pritiska
mlaznice od pritiska ispred mlaznice p1 temperature
radnog fluida i oblika i dužine mlaznice
Na slici 9 prikazana je zavisnost promene pritiska p2
___
u funkciji u, 'pr , U , pi , a . Na delu ab ejektor radi u
dokavitacinom režimu. Pri smanjenju otpora loklnog
sistema S10 na S 20 koefcijent injekcije se poveüava
od u do uk . Pri otporu grejnog sistema S 20 nastaje
kavitacija u komori za mešanje. Pri daljem smanjenju
otpora lokalnog sistema , koeficijent injekcije ostaje
konstantan. Uslov za nastajanje kavitacionog režima u
komori mešanja je
p 2 p zp . Polazeüi od
karakteristike ejektora koja je data jednaþinom:
'pt
'p r
ª
§
¬
©
M12 «2 ˜ M 2 ¨¨ 2 ˜ M 2 U u 1 u f1 º
1 · u 2 f1
¸
2 M 23
»
2 ¸
U
M4 ¹ U f2
f3 ¼
(7)
i pada pritiska u sistemu grejanja u funkciji pada
pritiska u mlaznici 'pr , otpora mreže S0 i
otpora mlaznice Sr koja je data jednaþinom :
Sr
Ur
2 ˜ M12 ˜ f12
(8)
Imamo da je:
'p 0
'p r
S § U u · § 1 Uu ·
2 ˜M 0 ¨
¸
¸ ˜¨
U r © 1 u ¹ ¨© U ¸¹
2
2
1
2
(9)
Slika 8. Zavisnost koeficijenta injekcije od
otpora sistema grejanja (hlaÿenja) S mr
[185]
energija
Slika 9. Zavisnost pritiska na ulazu u komoru
mešanja od radnog pritiska pr , injektiranog
pritiska pn i odnosa a pri U
1
Da bi u sistemu imali cirkulaciju, mora da bude
zadovoljne uslov:
'p t 'p 0
!
; 'p t ! 'p 0
'pr 'pr
(10)
Polazeüi od izraza (7) i (9) , možemo naüi
S0
za
date
vrednosti
vrednost
za
a
f 3 f1 (geometrijski faktor ) , u
(uticaj
strujanja fluida ), U (vrste fluida) za sledeüe
vrednosti
M1 0,95; M 2
S0
brzinskih
koeficijenata
0,975; M 3 0,90; M 4 0,925 :
ª
U u ˜ 1 u º
u2 1
1
,
759
0
,
705
˜
1,074
»
2 «
U a 1
a ˜U
ª f r1 U u
º ¬
¼
1 U u »
a«
¬ U 1 u
¼
0,554 ˜ U r
Za vrednost u
u* i U
:
(11)
1 , imamo da je vrednost otpora S0 jednaka otporu pri kome nastaje
kavitacija:
S 0*
0,554 ˜ U r
2
a ˜ f12 ˜ 1 u ª
1 u 2 º
1
˜ «1,759 0,705u*2
1,074
»
a 1
a ¼
¬
(12)
Polazeüi od izraza za 'p0 'pr i 'pt 'pr , dolazimo do kvadratne jednaþine , za koeficijent u u
funkciji geomtrijskog oblika ejektora a
f 3 f1 , gustine radnog fluida U r i otpora sistema
grejanja So u obliku:
A1 ˜ u 2 A2 ˜ u A3
(13)
0
Dobijena vrednost za u mora da bude mnja od vrednosti kavitacionog koeficijenta injekcije to
jest ui u* . Rešavanjem jednaþina za 'p0 'pr i 'pt 'pr u opštem sluþaju U 1 dobijamo
jednaþinu þetvrtog reda u obliku:
A4 ˜ u 4 A5 ˜ u 3 A6 ˜ u 2 A7 ˜ u A8
[186]
0
(14)
energija
Polazeüi od izraza (13) i (14) i od konstatacije da sa poveüanjem preþnika komore d3 ,
imamo smanjenje koeficijenta injekcije, možemo nakon sreÿivanja datih izraza, naüi vrednost za
a f 3 f1 , pri datim vrednostima za So i u* , kod kojih sistem ne bi bio u kavitacionom režimu
rada, to jest rešavanjem sledeüe jednaþine nalazimo vrednosti za a :
A9 ˜ a 3 A10 ˜ a 2 A11 ˜ a
(15)
A12
Kada je pritisak u ulaznom preseku komore za mešanje p2 , jednak pritisku zasiüenja p zp , na
temperaturi pomeane struje, nastaje kavitacija , to jest kada je p 2
p zp t zp . Nakon sreÿivanja
izraza (1) , imamo da je pritisak u ulaznom preseku komore za mešanje jednak izrazu:
pi p2
M12 u 2 'pr
M 42 U a 12
pi 1,055
'pr ˜ u 2
U ˜ a 12
(16)
Na osnovu izraza (16) proizilazi da veliþina pritiska p2 zavisi od veliþine injektiranog pritiska
pi , od raspoloživog pada pritiska 'pr , odnosno radnog pritiska pr , geometrijskog odnosa
ejektora
a
f 3 f1 , koeficijenta injekcije u i vrste fluida U . Na slici 9 data je zavisnost
pritiska p2 od navedenih veliþina. Sa date slike se može zakljuþiti: sa poveüanjem koeficijenta
injekcije u , smanjuje se pritisak p2 ;sa poveüanjem radnog pritiska ispred mlaznice pr , pritisak
p2 na ulazu u komoru mešanja se smanjuje;sa poveüanjem injektiranog pritiska pi , pritisak p2 ,
na ulazu u komoru mešanja se poveüava;sa poveüanjem geometrijskog faktora a pritisak p2 , na
ulazu u komoru mešanja se poveüava;sa poveüanjem U poveüava se pritisak p2 , a sa
smanjenjem U , pritisak p2 , na ulazu u komoru mešanja se smanjuje;
6. ZAKLJUýAK
Karakteristika ejektora sa cilindriþnom komorom sa mešanjem izvedena je iz jednaþine složenih
tokova i iz uslova da gubitak energije usled mešanja dva strujna toka bude minimalan.
Analizirane su kavitacione karakteristike celokupnog ejektora , definisan je kavitacioni
koeficijent ejektora U * pri kome u ejektoru nastaje kavitacioni režim.Sa poveüanjem odnosa
f 3 f1 imamo poveüanje kavitacionog koeficijenta injekcije U * .Sa poveüanjem 'pr imamo
smanjenje kavitacionog koeficijenta injekcije U * . Smanjenjem pritiska pi imamo smanjenje
kavitacionog koeficiejnta . Pri istim poþetnim parametrima poveüanjem tempearture razvodne
vode tr sa 1500 C na 1800 C imamo poveüanje kavitacionog koeficijenta injekcije. Kavitacija u
mlaznici ejektora nastaje kada je prk ! pi . kavitacija u komori nastaje kada je p2
pzp pri
temperaturi t s . Jednaþinom (12) definisali smo kavitacioni otpor sistema grejanja S0* kada u
[187]
energija
ejektoru nastaje kavitacija. Da bi smo izbegli kavaitacioni režim sistema , jednaþinom (15)
definisali smo geometrijski oblik ejektora a .
7. ZNAýICE I OZNAKE
a -odnos površine komore za mešanje i mlaznice
f 3 f1 , m 2 m 2 ; d1 , d3 -preþnik mlaznice i
komore za mešanje, m ; f r1 -površina izlaznog preseka mlaznice , m 2 ; f i -površina popreþnih
preseka u odgovarajuüim secima ejektora i 1,2,3 , m 2 ; pi -pritisak vode koja se injektira u ulaznu
komoru, Pa ; pr -pritisak radne vode ispred mlaznice , Pa ; prk -kavitacioni pritisak u izlaznom
preseku mlaznice , Pa ; p* -relativni odnos pritisaka , /; 'p0 -Pad pritiska u sistemu grejanja , Pa ;
'pt -razlika pritisaka koju stvara ejektor , Pa ; 'p k -razlika pritisaka koju stvara ejektor , Pa ;
S0 -otpor lokalnog sistema grejanja, Pa ˜ s 2 m6 ; S0* -kavitacioni otpor lokalnog lokalnog sistema
grejanja, Pa ˜ s 2 m6 ; S r -otpor mlaznice ejektora , Pa ˜ s 2 m 6 ; tr -temperatura radnog fluida, 0 C ;
ti -temperatura injektiranog fluida, 0 C ; t s -temperatura smeše , 0 C ; u -koeficijent injekcije, ; u* kavitacioni koeficijent injekcije, ; Ui -gustina fluida u odgovarajuüim presecima , kg m3 ; U r gustina fluida ispred mlaznice , kg m3 ; U -odnos gustina radnog i injektiranog fluida ;
M1 ,M 2 ,M3 ,M 4 -koeficijent brzine mlaznice, cilindriþne komore za mešanje, difuzora , ulaznog dela
komoree za mešanje;
A1 1,805
S0
f12 S0
f12 S0
f12 ˜ 5 ˜ U 2 1 Ur
1,074
0,705
; A1
2
a
a ˜ a 1
1,074 1,759
; A4
a2
a
A3
1,805
A6
1,805
A7
3,61
A9
1,805 ˜ 109 ˜ S0 ˜ f12 ˜ 1 u ; A11
Ur
Ur
S0
Ur
f12 ˜ U 3 U §
S
1,074 ·
2 ˜ ¨¨1,805 0 f12 2 ¸¸ ;
a ¹
Ur
©
S
1,074
0,705
;
A5 7,22 ˜ U 0 f12 U 2 Ur
a
a ˜ a 1
U 1
1,759
0,705
3,22 2 ; A10
a
a ˜ a 1
a
1,759 A9 ;
S
1,074 1,759
3,52
3˜ U 1
; A8 1,805 0 f12 ˜ U 2 2 ;
1,074
2
a
a
a
a
Ur
2
1,759 0,705 ˜ u 1,074 ˜ 1 U ; A12
2
1,074 ˜ 1 u 8. LITERATURA
[1] Sokolov,E.J., Zinger.N.M.: Struinje aparati, Energija, str. 288. , Moskva,1970.
[2] Bajmak ,Š.:Doktorski rad , Priština , 1994
[3]Berman ,D.L.: Harakteristiki vodjanjih strujnjih nasosov (elevator) i ih rasþet,
Teploenergetika , No.8, str.32-35, 1985
[188]
2
energija
Miloljub Grbović
UDC: 622.23/.7.004
Tehnološki postupak povećanja
energetske efikasnosti u
sistemu proizvodnje uglja na
raslojenim ležištima Kolubare
i na proizvodnji električne
energije u elektranama „Nikola
Tesla“ -Tehničko-Ekološko–Ekonomsko –Etički projekat1. Tekuća proizvodnja uglja
za potrebe elektrana TENT
1.1 Rezerve i kvalitet uglja
Kolubare
Rudarsko-energetski kompleks
Kolubara-Obrenovac (rudnici i
elektrane) projektovani su i građeni
na bazi kvaliteta uglja sa Istočnih
homogenih polja Kolubarskog
basena. Na poljima Istočnog dela
basena, ostvarivana je proizvodnja
visokokvalitetnog uglja (VKU). Sa
ovakvim ugljem Termoelektrane
Nikola Tesla (TENT) su uspešno
snabdevale Srbiju električnom
energijom.
Homogene moćne naslage
visokokvalitetnog uglja (VKU )
sa Istočnih polja dobrim delom
su iscrpljene pa se poslednjih
godina prešlo i na otkopavanje
nisko kvalitetnog uglja (NKU) sa
raslojenih Zapadnih polja basena.
Sada se najveća proizvodnja
uglja obavlja sa raslojenog ležišta
Tamnava Zapad.
Niži kvalitet uglja na Zapadnim
poljima posledica je raslojenosti
ugljenih naslaga. Približna
granica raslojavanja naznačena je
isprekidanom linijom.(slika 1).
Projektovan je i otvoren površinski
kop Tamnava Zapad na kome se
primenjuje visokokapacitativna
oprema otkopavanja i transporta
uglja koja je i ranije korišćena na
Istočnim poljima homogenih ležišta
basena.
Delimično je primenjeno selektivno
otkopavanje uglja iz raslojenih
delova ovog ležišta. Otkopani
ugalj sa DTE ispod 5280 kJ/kg
nije prihvatljiv za energetičare, ne
plaća se već pretežno odbacuje sa
međuslojnom jalovinom.
Na otkopavanju uglja i međuslojne
jalovine u raslojenim delovima
ležišta kopa rade tri bagera (slika 2).
Svaki od ova tri bagera svoju
otkopinu tovari na jednu od
etažnih traka (M1, M2 ili U6).
Otkopavanje sa moćnim rotornim
bagerima (visina radnog točka
10,2 m) direktno i indirektno utiče
Slika 1 Raspored polja, raslojenost i kvalitet uglja Kolubare
Slika 2 Etažne trake za otkopavanje uglja i i međuslojne jalovine na kopu
Tamnava Zapad
1.2. Tehnički uslovi u proizvodnji
uglja iz raslojenih kolubarskih
ležišta
Uslovi otkopavanja uglja na kopu
Tamnava znatno su otežani u odnosu
na rad kada su otkopavana Istočna
polja.
Rudari su, u granicama mogućnosti,
tehnički prilagodili proces
otkopavanja uglja prema novim
izmenjenim uslovima ovog
raslojenog zapadnog polja basena.
[189]
energija
Slika 3 Raslojenost uglja ležišta Tamnava Zapad – uzduzni profil
(uzorci svakih 1 000 m)
Kada bager delimično zahvata
nešto deblje (ali još uvek
vanbilansne slojeve uglja sa
DTE ispod 5280 kJ/kg), tada
istovara otkopinu na sabirnu
traku za VKU koja ga odvozi
na drobljenje i skladištenje u
krugu drobiličnog postrojenja na
obodu kopa. Ovaj ugalj se potom
povremeno meša sa kvalitetnijim
ugljem iz neraslojenih delova
kopa ili sa ugljem sa kopa
Veliki Crljeni (homogenizacija)
i tako formira plativi kompozit
isporuke za elektranu iznad donje
garantovane granice toplotne
moći od 5280 kJ/kg. I ako je
pomešan sa kvalitetnijim ugljem
i prolazi kroz proces sagorevanja
u elektrani, ovaj deo NKU
pretstavlja indirektan gubitak
u iskorišćenju geoloških rezervi
basena. Toplota koju u sebi
sadrži ovakav niskovredan ugalj
utroši se na njegovo sušenje i
zagrevanje pepela sa kojim odlazi
na pepelište.
Osnovni pokazatelji sadašnje
eksploatacije uglja na kopu Tamnava
u novim izmenjenim uslovima su:
1. 2.1. Rudnik količinski
uspešno proizvodi i isporučuje
elektranama dovoljno uglja za
rad blokova,
Slika 4 Raslojenost uglja ležišta Tamnava Zapad – uzdužni profil
(uzorci svakih 1 000 m)
1.2.2. Nedostatak ovakvog rada
pretstavlja:
Zbog raslojenosti uglja (slike
3, 4, i 5) nisko je iskorišćenje
raspoloživih geoloških rezervi
uglja. Bilo da se vanbilansni ugalj
odbacuje kao direktan gubitak
na jalovište rudnika (slike 6, 7 i
8), ili posle prolaza kroz termički
proces u elektrani kao indirektan
gubitak, za basen Kolubaru i TENT
ovo pretstavlja 100%-ni gubitak
toplote iz ovakvog NKU.
I ako se znatan deo tankih
slojeva uglja zahvata i odbacuje
sa mađuslojnom jalovinom na
jalovište, teško se obezbeđuje
proizvodnja zadovoljavajućeg
kvaliteta uglja elektranama.
na nisko iskorišćenje raspoloživih
geoloških rezervi uglja. Kada
bager otkopava međuslojnu
jalovinu zahvatajući i vrlo tanke
slojeve (vanbilansnog) uglja, tada
istovara otkopinu na sabirnu traku
za raskrivku i šalje je dalje na
Unutrašnje odlagalište (jalovište).
Ovo predstavlja direktan gubitak
u iskorišćenju raspoloživih
geoloških rezervi.
[190]
3. Tehnički uslovi
korišćenja kolubasrskog
uglja u proizvodnji
elektroenergije u
elektranama “Nikola
Tesla “
3.1. Sadašnje stanje
Otežani uslovi u korišćenju uglja
sa Tamnave kod elektrana TENT
energija
Slika 5 Raslojenost uglja ležišta Tamnava Zapad – poprečni profil
(uzorci svakih 500 m)
• Od posebnog su značaja velika
ulaganja u rekonstrukciju
postojećih i dogradnju novih
mlinova radi održavanja
nominalnog kapaciteta rada
blokova.
3.1.1.-Modernizacija postrojenja
i uložene investicije zadnjih
godina u elektrane TENT
doprineli su da se spreči ukupni
pad godišnje proizvodnje
električne energije zbog
promene kvaliteta uglja koji
dolazi sa raslojenih Zapadnih
polja Kolubare.
3.1.2-Deo tehničkih problema
u elektranama, nastao zbog
promene kvaliteta uglja, i dalje je
ostao da se rešava, a to je:
Slika 6
Unutrašnje odlagalište (Juni 2009)
Slika 7 Unutrašnje odlagalište (Detalj, Juni 2009)
od kada je počela proizvodnja sa
Zapadnih raslojenih ležišta Kolubare
nastali su zbog:
• Snižene toplotne moći (DTE) uglja
sa raslojenih delova ležišta, i
• Povećane ksilitske strukture,
abrazivnog peska u rovnom uglju,
zaglinjenosti i neujednačenosti
kvaliteta isporučenog uglja.
Energetičari su zadnjih godina
ulagali velike napore i investiciona
sredstva da bi ublažili negativan
uticaj pada kvaliteta isporučivanog
uglja iz Kolubare na proizvodnju
elektroenergije u elektranama.
• Obavljeno je značajno
osavremenjavanje opreme na
blokovima.
[191]
• Transport povećane mase uglja od
rudnika do elektrana;
• Habanje opreme peskom iz
zahvaćene međuslojne jalovine;
• Potrošnja mazuta za podršku vatre;
• Nisko iskorišćenje nominalne
snage blokova elektrana;
• Uskladištenje sve većih masa
pepela i šljake koji zahteva trajno
rešenje za sve elektrane koje troše
kolubarski ugalj.
4. Tehnološka istraživnja
Izmenjeni uslovi proizvodnje uglja
iz raslojenih ležišta Kolubare i
teškoće u elektranama TENT zbog
pada kvaliteta proizvodenog uglja
iz raslojenih ležišta, nametnuli su
potrebu da se obave tehnološka
istraživanja i traže rešenja za ovaj
značajan privredni problem Srbije.
Istraživači su obavili tehnološka
istraživanja sa ciljem da se pronađe
tehnički izvodljivo i ekonomski
opravdano rešenje korićenja
niskokvalitetnog uglja koji će se u
narednim decenijama otkopavati sa
zapadnih raslojenih ugljenih polja
Kolubare.
Prema rezultatima obračuna
geoloških rezervi uglja od 1988.
godine (Tabela 1) u ležištu Tamnava
Zapad ima količinski preko 30%
vanbilansnog uglja toplotne moći sa
DTE ≤ 5.280 kJ/kg. Sa postojećim
stanjem tehnike energetičari TENT
ne mogu sagorevanjem ovakvog
uglja ekonomično proizvoditi
električnu energiju. Na ostalim, još
neotvorenim zapadnim ležištima
Kolubare, naslage uglja su još
raslojenije.
energija
Slika 8 Spoljašnje i unutrašnje odlagalište (Avgust 2010)
Tabela 1 Rezerve i kvalitet uglja na ležištu Tamnava Zapad
Ovaj deo geoloških rezervi od preko
190 miliona tona sa toplotnom
moći od 5275 kJ/kg, pretstavlja
vanbilansne rezerve.
4.1 Tehnološke osnove procesa
čišćenja uglja Kolubare
Postoje dve vrste balastnih materija
koje utiču na smanjenje toplotne
moći lignita, a to su:
• Unutrašnje mineralne materije
koje su nastale od neorganskih
jedinjenja pramaterije u vremenu
kada se stvarao i sam ugalj. Udeo
ovih materija je neznatan, veza
sa čistim ugljem je stabilna i ne
mogu se postojećim metodama
na ekonomičan način odstraniti iz
rovnog uglja.
• Spoljašnje mineralne materije
koje su nastajale u periodima
prekida formiranja čistih slojeva
uglja. Udeo ovakvih materija
u raslojenim delovima ležišta
je veliki. U ležište su dospele
pretežno mehaničkim putem kao
glina i/ili pesak. Njihova veza sa
čistim ugljem je labilna, jer nisu
konsolidovane kao čvrsta stena.
Ova vrsta balastnih materija
je predominantna u masovno
otkopavanom rovnom uglju iz
raslojenih delova kolubarskih
ležišta. Hidrauličkom metodom
ribanja ove materije se mogu
osloboditi veze sa čistim ugljem i
kasnije odstraniti iz rovnog uglja.
Otkopani rovni ugalj iz ležišta
Tamnave Zapad čine :
• Korisna komponenta čistog uglja
koja uglavnom ima ksilitsku
(drvenastu) strukturu, a veoma je
otporna na usitnjavanje kako u
drobljenju pri rudniku, tako i pri
mlevenju u elektrani.
• Balastnu komponentu uglavnom
čini glina, a u manjem udelu i
pesak.
Korisna komponenta (ugalj) je
konsolidovana kao čvrsta stena, dok
se balastne komponente uglavnom
javljaju kao nekonsolidovana (rasuta)
stenska masa.
Balastne materije koje utiču na
sniženje toplotne moći uglja su
Tabela 2 Bilans čišćenje uglja
[192]
u prvom redu vlaga (V) i pepeo
(P). Funkcionalna zavisnost donje
toplotne moći (DTE) je pretstavljena
jednačinom:
DTE= 25,053 – (250P + 273V)
(кЈ/kг)
(1)
Sadržaj vlage u kolubarskom uglju
se kreće u granicama od 45% do
55%. . Shodno zavisnosti (1) ugalj sa
minimalnom vlagom od 45% ne sme
da sadrži više od 28% pepela da bi
se koristio kao gorivo u elektrani.
Veliki sadržaj vlage snižava toplotnu
moć uglja, a sadržaj pepela, pored
uticaja na sniženje toplotne moći,
zagađuje i okolinu.
4.2. Rezultati tehnoloških
istraživanja
Laboratorijsko-poluindustrijska
ispitivanja su obavljena na ugljevima
iz raslojenih delova ležišta Kolubara,
Kostolac, Kovin, Kosovo, Ugljevik
i Nova Manasija. Primenjenom
hidrauličkom metodom čišćenja
uglja ostvareni su promenljivi, ali
uglavnom zadovoljavajući rezultati.
Glavna pažnja istraživača je
posvećenja uglju sa raslojenih
zapadnih polja Kolubare. Tehnološka
istraživanja su imala za cilj da
se pronađe tehnički izvodljivo i
ekonomski opravdano rešenje
korišćenja niskokvalitetnog uglja
koji se sada, a koji će se i u buduće
sve više, otkopavati sa kolubarskih
raslojenih ležišta.
Razlike u fizičkim osobinama između
čistog uglja i balastnih neorganskih
materija u rovnom niskokvalitetnom
uglju otkopanom iz složenih slojeva
sa Tamnave, poslužile su kao osnova
primenjenog hidrauličkog procesa
čišćenja uglja od jalovine.
Bilans čišćenja uglja Tamnava,
ostveren u toku brojnih
laboratorijskih, a potvrđen i
poluindustrijskim tehnološkim
istraživanjima, daje se u Tabeli 2.
4.3. Opis tehnološkog procesa
čišćenja uglja
Postojeća krupna visokoproduktivna
oprema otkopavanja i dalje se koristi
sa zadatkom da obezbedi količinski
dovoljno uglja za elektrane, a
kvalitet ukupno isporučenog
uglja elektranama, uz povećano
iskorišćenje raspoloživih geoloških
rezervi ležišta, obezbeđuje se
čišćenjem.
Pri otkopavanju složenih slojeva
omogućava se rudarima da efikasnije
koriste postojeću kopovsku
mehanizaciju. Bagerom koji ima
energija
• krupan
visokokvalitetan ugalj
za domaćinstva i
industriju;
• sitan visokokvalitetan
ugalj za elektrane
- glavni produkt
prerade NKU; i
• jalovina u obliku
mulja gline sa peskom
koja se odlaže u
otkopani prostor
površinskog kopa.
Slika 3.-Tehnološki proces čišćenja uglja
visinu radnog točka 10,2m može
se, uz ugalj, zahvatati i međuslojna
jalovina do 1,0 m moćnosti. Na ovaj
način se više niskovrednog uglja
zahvata i šalje na dalju preradu.
Ovako se otkopani NKU, umesto
na unutrašnje odlagalište, otprema
u skladište NKU (Poz.6) i dalje u
postrojenje za čišćenje.
Otkopani niskokvalitetni ugalj se,
kao i do sada, drobi u drobiličnom
postrojenju i nakon toga dalje
prerađuje.
U procesu čišćenja niskokvalitetnog
uglja koristi se standardna oprema iz
oblasti pripreme mineralnih sirovina
(dodavači, drobilice, rotirajući
bubnjevi kao skruberi, pumpe, sita, i
druga pomoćna oprema).
Krupnoća drobljenja se podešava
prema potrebi potrošača očišćenog
uglja.
U postrojenju čišćenja se najpre
obavlja oslobađanje (7) mehaničke
veze čistog uglja od jalovine. Ovaj
proces oslobađanja labilne veze
krupnih komada i čestica čistog
uglja od jalovine obavlja se trljanjem
(scrubbing) hidromešavine rovnog
uglja i vode u rotirajućem bubnju.
Primarno čišćenje i pranje (8) se
obavlja na situ otvora mreže 40
mm. Otvor mreže na ovom situ
određuje se prema potrebi i zahtevu
energetičara da u očišćenom sitnom
uglju ne bude više od 5% krupnijeg
uglja od 30mm. Ovim se želi
omogućiti elektrani da u mlinovi
dovoljno usitne ugalj i time omoguće
visoko energetsko iskorišćenje
toplote iz uglja koji se sagoreva.
Kao nadrešetni proizvod se dobija
krupan očišćen ksilitski ugalj
namenjen domaćinstvima i industriji.
Zavisno od potrebe tržišta, ovaj
očišćen krupni ugalj se može, posle
dodatnog drobljenja (9), isporučivati
elektranama TENT za proiyvodnju
elektroenergije.
Podrešetni proizvod Primarnog
čišćenja, mulj sitnog uglja i jalovine,
transportuje se pumpama na
Sekundarno čišćenje (10). U toku
hidrotransporta vrši se dodatno
oslobađanje mehaničke labilne veze
čistog uglja od jalovine.
Kao nadrešetni proizvod
Sekundarnog čišćenja (10) dobija
se kvalitetan ugalj za potrebe
termoelektrana.
Na Sekundarnom čišćenju rovnog
NKU, sejanjem i pranjem se na seriji
sita odstranjuje velika masa jalovine
u obliku mulja. Otvor mreže na
završnom situ iznosi 1 mm.
Odstranjena jalovina iz uglja se
(posebno ili zajedno sa pepelom
iz elektrana) odlaže u Zajedničko
odlagalište na otkopanom prostoru
površinskog kopa sa koga je i
potekla.
Konačno, preradom NKU po
postupku BOROVAC proizvodi se:
[193]
3. Industrijska
primenljivost
i koristi koje
pruža primena
procesa
čišćenja uglja
Korist od uvođenja
procesa čišćenja uglja je
višestruka.
Tehnološki proces
čišćenja uglja
BOROVAC predstavlja
jedan novi TehničkoEkonomsko -Ekološko––Etički
koncept rada kojim se rešavaju do
sada uočeni problemi i umanjuju
šanse da dođe do novih teškoća
koje rađaju probleme i koje treba
naknadno otklanjati:
3.1 Tehnički koncept
• Industrijskom primenom procesa
čišćenja niskovrednih lignita
tehnički je moguće da se zadrži
sadašnji sistem masovnog
otkopavanja svih slojeva uglja,
uz mogućnost da se bagerom u
složenim slojevima zahvata uz
ugalj i međuslojna jalovina do 1 m
moćnosti.
• Visokokvalitetan ugalj (VKU)
iz prostih slojeva masovno se
otkopava, drobi i šalje direktno
elektranama na sagorevanje.
• Niskovredan ugalj (NKU) iz
složenih slojeva će se takođe
masovno otkopava i nakon
uskladištenja, usmerava u
postrojenje za čišćenje. Očišćen
ugalj, skupa sa kvalitetnim
ugljem iz prostih slojeva, šalje se
termoelektranama na sagorevanje.
• Uvođenjem procesa čišćenja
povećava se stepen iskorišćenja
raspoloživih rezervi uglja iz
Kolubarskog basena. Čišćenjem
uglja kvaliteta ispod 5280 kJ/
kg koriste se znatne količine
vanbilansnog uglja koji je do sada:
• Delimično odbacivan direktno na
energija
jalovište skupa sa međuslojnom
jalovinom;
• Delimično zahvatan bagerima,
mešan sa kvalitetnim ugljem i
odlazio u proces sagorevanja
u elektrani. Na ovaj način
se umanjivala proizvodnost
elekroenergije u blokovima
elektrane.
3.2 Ekonomski koncept
• U polju Tamnava Zapad
niskovredni ugalj učestvuje sa
preko 30% rezervi (190 miliona
tona), sa prosekom DTE od
svega 5275 kJ/kg. Eksploatacija
ovog polja je počela sa severne,
kvalitetnije strane, gde ugalj još
nije previše raslojen. Ako se
donesu prave poslovne odluke, nije
kasno da se ove ogromne rezerve
niskovrednog uglja ekonomično
iskoriste.
• Procena je, na bazi tehnoloških
istraživanja, da se čišćenjem po
postupku “Borovac” iz ovolike
mase NKU može proizvesti
oko 95,000,000 tona očišćenog
uglja sa DTE iznad 8,000 kJ/kg.
Ograničene rezerve uglja Srbije
ne dozvoljavaju da se odbaci
korišćenje ovolike mase uglja kao
energetske sirovine
• Rudniku Tamnava Zapad se
pruža mogućnost da samostalno
proizvodi kvalitetan ugalj za
elektrane, bez pomoći sa drugih
homogenih polja istočnog dela
basena.
• Sagorevanje očišćenog uglja
eliminisaće se značajne potrebe za
podršku vatre mazutom.
• Dosadašnje analize zastoja zbog
proklizavanja traka pri transportu,
drobljenju i skladištenju uglja
najvećim delom nastaju zbog
prisustva mokre gline u rovnom
uglju. Uklanjanjem gline pri pranju
NKU umanjiće se teškoće ovakve
vrste.
• Uklanjanjem peska pri pranju uglja
umanjiće se negativni efekti vezani
za habanje elemenata opreme.
• Postojećim blokovima se
omogućuje da rade punim
nominalnim kapacitetom sa brojem
mlinova u radu koje su koristili pre
nedavne rekonstrukcije postojećih i
dogradnje novih mlinova.
• Sa uključenjem u rad
rekonstruisanih i novih mlinova,
valorizovaće se uložena sredstva
u mlinska pestrojenja TENT koja
će (sa kvalitetnijim i potpunije
izdrobljenim očišćenim ugljem)
moći da trajno obezbede
elektroenergiju za domaće tržište.
U kriznim periodima nedostatka
eneregije u okruženju, omogućiće
se izvoz skupe struje susedima.
• Stvaraju se uslovi da se planirani
novi prizvodni kapaciteti objekata
TENT izgrade uz manje trošenje
investicionih sredstava. Olakšava
se Vladi i Elektroprivredi Srbije da
pod povoljnijim uslovima obezbede
investicije za nameravano
podizanje novih blokova.
3,3. Ekološki koncept
Visok sadržzaj neorganske supstance
(jalovine) u rovnom uglju i njen
termički tretman u kotlovima uzrok
je povećanog zagađenja okoline
rudnika i elektrana. Uklanjanjem
interslojne jalovine iz rovnog uglja
umanjuje se zagađenje okoline
produktima sagorevanja koji se
emituju iz dimnjaka elektrane ili sa
pepelišta:
• Od posebnog je značaja što se u
procesu čišćenja kao “nuzprodukt”
dobija glinovita jalovina koja
omogućuje da se upotrebi kao
zaštita zemljišta od prodora vode
iz pepelišta. Na ovaj način se
omogućava da se deponuje pepeo
elektrana u otkopani prostor
površinskih kopova, odakle i
potiče.
• Dugo godina se odlaže početak
odlaganja pepela iz postojećih
kolubarskih termoelektrana u
otkopani prostor kolubarskog kopa
Tamnava. Jedan od razloga je
bojazan od zagađenja podzemnih
voda oko kopa. Težnja je da se ove
vode sačuvaju za buduće bunare
iz kojih bi se dobijala pitka voda.
Upotreba glinovite jalovine iz
procesa čišćenja uglja (koja nije
prošla kroz termički proces u
elektrani) tehnički je prihvatljiva i
ekonomična zaštita za podzemne
vode oko budućeg pepelišta u
kopu. Na dno kaseta se najpre
odlaže sloj glinovite jalovine iz
procesa čišćenja uglja koja štiti
podlogu od provirnih voda iz
deponije. Strane kaseta se takođe
oblažu jalovinom od čišćenja uglja.
Iz taložnog jezera voda se vraća
u kružni proces odpepeljavanja u
elektrani i u proces čišćenja uglja.
• Rešenje bezbednog odlaganja
pepela iz elektrana TENT
u Zajedničko odlagalište sa
glinovitom jalovinom čišćenja
uglja ima, pored ekonomskog, i
veliki ekološki značaj za Srbiju.
Sa jalovinom, u procesu čišćenja
uglja, odstranjuje se i oko 25%
sagorivog sumpora. Ovim se
poboljšava odnos bazičnih prema
[194]
kiselim frakcijama u masi koja
sagoreva i smanjuje zagađenje
okoline sumpornim gasovima iz
dimnjaka.
• Stvaraju se uslovi da se eliminiše
potreba investiranja skupog
klasičnog odsumporavanja
kolubarskog uglja.
• Smanjenjem ukupne mase pepela
koja dolazi na elektrofiltere, postiže
se efikasniji rad ovih uređaja i
smanjene izlazne koncentracije,
odnosno emisije čestica pepela u
atmosferu;
• Uklanjanjem abrazivnog silikatnog
peska iz uglja u procesu čišćenja
značajno se smanjuju zastoji zbog
intervencija na filterima, odnosno
povećava se njihova raspoloživost.
3.4. Etički koncept
Čišćenje niskokvalitetnog ugnja iz
delova raslojenih ležišta Kolubare
pretstavlja značajan etički doprinos,
ne samo za bližu okolinu, već i za
celu Srbiju.
• Rešenje bezbednog odlaganja
pepela iz elektrana TENT
u Zajedničko odlagalište sa
glinovitom jalovinom čišćenja
uglja ima poseban etički značaj jer
obezbeđuje sadašnjim, a i budućim
generacijama Tamnave i Posavine,
da žive u manje zagađenoj sredine
dok traje, pa i kada prestane
rudarenje u ovom basenu.
• Potpunije iskorišćenje raspoloživih
geoloških rezervi Kolubarskog
basena doprinosi da se ostavi za
sledeće generacije deo rezervvi iz
ovog ležišta.
• Rudarsko-energetski basen
Kolubara-Obrenovac ima šansu
da postane značajan svetski
istraživački i projektni centar za
racionalno korišćenje lignitskih
raslojenih ležišta. Razvijene i
bogatije industrijske zemlje nisu u
prošlosti imale potrebe da se bave
ovim problemom koji sada ima
Srbija i susedne zemlje.
• U industrijskom kompleksu
Kolubara-TENT postoje
postrojenja i industrijsko iskustvo
da se mladi rudarski inženjeri,
tehnolozi i energetičari iz Srbije
uposle i dobiju šansu da korisno
upotrebe svoja stečena znanja.
Industrijska primena ovog TehničkoEkonomsko -Ekološko––Etičkkog
principa u postupku realizacije
ovog velikog energetskog poduhvata
Srbije, pomoći će da se problem
uspešno reši, i neće izazvati nove
probleme koje treba naknadno
otklanjati.
energija
Mirko Ivković, JP PEU - Resavica
UDC: 622.272.001.6 (497.11)
Koncept tehnološkog
razvoja procesa podzemne
eksploatacije u aktivnim
rudnicima uglja u Srbiji
1. Uvod
U različitim i složenim uslovima
Iežišta uglja u Srbiji primenjuju se
brojna i specifična rešenja podzemne
eksploatacije slojeva kamenog,
mrkog i mrkolignitskog uglja, uz
stalna nastojanja da se što više
prilagode uslovima svakog ležišta.
Prisutni prirodno-geološki i
društveno-ekonomski uslovi uticali
su na izbor metoda i tehnologija
otkopavanja (sistem otkopavanja)
tako da se danas u svim aktivnim
rudnicima uglja primenjuju metode
stubnog i stubno-komornog
otkopavanja u različitim varijantama
a koje uglavnom ne omogućavaju
ekonomičnost eksploatacije.
Postupak istraživanja opravdanosti
uvođenja nove tehnologije
eksploatacije i izbora tehničkih
rešenja ima višeetapni karakter. U
prvoj fazi ocenjuju se prirodnogeološki uslovi u konkretnim
ležištima sa svim specifičnostima
, kao i tehničke, tehnološke,
organizacione i ekonomske
karakteristike rudarskog objekta. Na
osnovu toga određuju se očekivani
tehničko-ekonomski parametri
i utvrđuje potreba dopunskih
istraživanja prirodno- geoloških
uslova ležišta i prirodno-tehničkih
karakteristika rudarskog objekta
sa stanovišta novih tehničko
tehnoloških rešenja.
U drugoj etapi koriguju se prethodna
rešenja na osnovu ukupnog fonda
podataka, a treća etapa počinje
uvođenjem novog odnosno
rekonstruisanog rešenja u praksi.
Cilj ove etape je poboljšanje
tehničko-ekonomskih efekata putem
usklađivanja detalja tehničkih i
Sažetak
Rudnici sa podzemnom eksploatacijom uglja u Srbiji nalaze se u veoma
teškom ekonomskom položaju usled nedovoljnog obima proizvodnje, a što je
uzrokovano nizom faktora. U prvom redu uslovi eksploatacije se pogoršavaju
napredovanjem rudarskih radova u dublje delove ležišta, a oprema sa kojom
rudnici raspolažu je zastarela i poslednjih 15-tak godina vršeno je samo
simbolično obnavljanje opreme uz neredovno održavanje. Ovo je posledica
objektivnih okolnosti, a što je dovelo rudnike u situaciju da su iscrpljene
sve rezerve, tako da se tehnološki procesi održavaju na krajnjoj granici
sigurnosti i pouzdanosti rada.
U ovom radu, na osnovu detaljne analize prirodno-geoloških uslova
u aktivnim podzemnim rudnicima u Srbiji daju se pravci razvoja
osavremenjavanja i mehanizovanja tehnoloških procesa, a što će uticati na
povećanje proizvodnje, produktivnosti, sigurnosti i ekonomičnosti rada.
Ključne reči: rudnik, ugalj, proizvodnja uglja
THE CONCEPT OF PROGRES OF THE PROCES OF
UNDERGROUND EXPLOATATION IN THE ACTIVE COAL
MINES IN SERBIA
Mines with underground exploitation of coal in Serbia are in a very hard
economic state, do to the inadequate scope of production, which has bean
brought about by a variety of factors. Firstly the conditions of exploitation
get progressively worse as the actual mining progresses in to the deeper parts
of the coal seam, and the equipment at the disposal of the mines is old and
in the last 15 years only menial renewal of the equipment was conducted,
with inadequate maintenance. This is the coincidence of objective conditions,
which has brought the mines in to the situation that all the reserves are
depleted, so that all of the technological processes are conducted at the
fringes of safety and reliability of work.
In this work, on the basis of a detailed analysis of natural geological and
technological conditions in the active underground mines in Serbia, paths
become apparent for the modernization and mechanization of technological
processes, which will have an effect on the increase of production,
productivity, safety, and the economics of work.
Key words: mine, coal, coal production
organizacionih rešenja sa tekućim
variranjem uslova eksploatacije.
U okviru ovog koncepta tehnološkog
razvoja podzemnih rudnika uglja
u Srbiji, obuhvaćena su sledeća
istraživanja:
[195]
1. Prikaz postojećih uslova i
sistema eksploatacije uglja u
aktivnim ležištima, sa posebnim
analizama tehničko-ekonomskih
parametara primanjem sistema
eksploatacije.
energija
2. Pregled tehnoloških rešenja
eksploatacije uglja u inostranim
rudnicima,odnosno u
zemljama sa razvijenim
rudarstvom.
3. Definisanje i metodologija
određivanja osnovnih tehničkotehnoloških uslova za primenu
mehanizacije na otkopima
oblika širokih čela, kratkih
mehanizovanih otkopa, stubnih i
stubnokomornih otkopa.
4. Definisanje i metodologija
određivanja osnovnih parametara
za primenu mehanizovanih
sistema izrade podzemnih
rudarskih prostorija i objekata, kao
i sistema osiguranja iskopa.
5.Uslovi za osavremenjavanje i
mehanizovanje tehnoloških faza
transporta i izvoza, dopreme
repromaterijala, prevoza ljudi,
odvodnjavanja i ventilacije
i uz širu primenu daljinskog
nadzora i upravljanja, odnosno
automatizacije rada.
Cilj sprovedenih istraživanja u
okviru ove teme je da se da novi
pristup tehnološkim procesima
podzemne eksploatacije u ležištima
uglja u Srbiji čime će se poboljšati
tehnički, ekonomski i sigurnosni
parametri rada u rudnicima. Ključno
je da se ovim istraživanjima obuhvati
metodološki postupak kvalitativne
procene prirodno-geoloških i
tehnoloških uslova u cilju uvođenja
novih tehnoloških rešenja a što je
polazni osnov za dalji rad.
Osnovni postavljeni zadaci
su povećanje proizvodnje i
produktivnosti, povećanje
iskorišćenja ležišta, poboljšanje
sigurnosti rada i tehničke zaštite,
smanjenje broja zaposlenih i
udela manuelnog rada i povoljni
ekonomski efekti rada rudnika.
Osim metoda analize i sinteze
u istraživanjima su korišćene
eksperimentalne metode, ekspertne i
metode operacionih istraživanja.
2. Prikaz prirodnogeoloških i tehničkotehnoloških uslova
eksploatacije
Sada je u Srbiji aktivno osam
rudnika sa 12. jamskih objekata, pri
čemu se može istaći da ih je većina u
eksploataciji od 50 do 157 godina.
U aktivnim ležištima uglja u
Srbiji dominantni geološki oblici
su slojevite nagnute strukture sa
izraženim tektonskim deformacijama
čije su posledice nepravilni oblici
ograničenih eksploatacionih područja
i moguće kratke dužine otkopnih
polja i blokova sa čestim promenama
pravca pružanja i uslova pada
slojeva.
Ove pojave su rezultat složene
postrudne tektonike u ležištima.
Pored navlačenja, postrudna
tektonika je izražena i u vertikalnim
skokovima sa pomeranjima i do
100 m. Slojevi debljine od nekoliko
do 40 m padaju pod uglom do 35°.
Ovome treba dodati činjenicu da
su osnovna fizičko-mehanička
svojstva radne sredine nepovoljna,
jer preovlađuju ležišta u kojima
su vrednosti čvrstoće na pritisak
krovine i podine niža ili znatno niža
u odnosu na ugalj, te to u mnogome
sužava mogućnosti primene velikih
mehanizovanih proizvodnih sistema i
koncentracije proizvodnje u istim.
Prema dubini zaleganja ugljenih
slojeva, većina ležišta pripada
grupi rudnika sa srednjom dubinom
eksploatacije do 500 m, sa retkim
izuzecima.
Hidrološki uslovi u ležištima su
relativno povoljni i radi se o malim
prilivima vode u rudarske prostorije,
pri čemu je izuzetak jama „Štavalj«
gde je priliv vode znatno veći sa
izrazitim uticajem na intenzitet
rudarskih radova.
Sva ležišta izuzev ležišta rudnika
„Vrška Čuka« karakteriše opasna
ugljena prašina i izražena sklonost
uglja ka samozapaljenju, tako da su
u jamama česti endogeni oksidacioni
procesi i jamski požari.
Izvajanja metana posebno su
vezana za ležište rudnika „Soko«
gde se izdvajanja metana pored
eshalacije , javljaju povremeno i
u vidu „puhača«, a u ekstremnim
slučajevima izbojem sa materijalom.
Pored jame „Soko«, povećana
izdvajanja metana javljaju se i u
jamama „Jelovac«, „Vrška Čuka« i
„Jarando«.
Aktivne jame otvorene su različitim
kombinovanim sistemima
otvaranja, pri čemu dominiraju
kose i horizontalne prostorije.
Izrada rudarskih prostorija vrši se
polumehanizovano, primenom
bušačko-minerske tehnologije za
iskopavanje, ručnim
utovarom u grabuljaste transportere i
podgrađivanjem sa drvenom odnosno
čeličnom podgradom, pri čemu
se postižu niski učinci u dinamici
napredovanja, što povremeno
dovodi do diskontinuiteta radova
otkopavanja zbog međusobne
neuslađenosti.
[196]
Kao osnovni sistemi otkopavanja
sada se koriste stubne i stubnokomome metode (V, G, T i dr.) koje
karakteriše:
- široka primena zbog mogućnosti
prilagođavanja geometrije radnog
fronta i taktike otkopavanja
složenim uslovima eksploatacije,
- niska proizvodnost i produktivnost,
potreba rada većeg broja otkopnih
jedinica i dekoncentrisanost
rudarskih radova,
- visok utrošak repromaterijala u
procesu pripreme i otkopavanja,
- visoko učešće pripremnih radova.
Sistemi transporta u svim jamama
su mehanizovani i čine ih uglavnom
sistemi trakastih i grabuljastih
transportera, u pojedinim i
lokomotivski transport, dok sistemi
prevoza ljudi i dopreme opreme
i repromaterijala ni u jednoj jami
nisu na adekvatan način rešeni
što rudarski rad čini težim i
niskoproduktivnim.
Stepen istraženosti i stepen
upoznatosti uslova radne sredine
je na relativno niskom nivou, što
u mnogome otežava projektovanje
i racionalno vođenje tehnološkog
procesa eksploatacije.
3. Pregled savremenih
rešenja podzemne
eksploatacije uglja u
svetu
Osnovni zahtevi koji se postavljaju
pred modernom tehnologijom
podzemne eksploatcije uglja sadržani
su u sledećem:
- osiguravanje visokog nivoa
proizvodnje i produktivnosti, kako
u rudniku celini, tako i u svakom
otkopu u radu,
- postizanje visokog stepena
koncentracije proizvodnje
uz maksimalno primenjenu
mehanizaciju, daljinski nadzor,
naročito u otkopnim jedinicama,
- postizanje većeg iskorišćenja
otkopnog fronta određenom
proizvodnjom, postignutom sa 1 m
otkopa,
- obezbeđenje visokog stepena
pouzdanosti i sigurnosti rada .
Postizanje ovih ciljeva kojima
se istovremeno poboljšava
ekonomičnost rada ostvaruje se
visokim stepenom mahanizacije
svih radnih operacija tehnološkog
procesa. Kao glavni pravci
iznalaženja novih tehnologija
podzemne eksploatcije uglja
izdvojeni su sledeći:
energija
- osvajanje tehnologije potpuno
mehanizovanih širokočelnih
otkopa sa tendencijom postepene
do potpune automatizacije radnih
procesa,
- primena tehnologije podzemne
gasifikacije slojeva uglja,
- uvođenje tehnologije
hidrootkopavanja i hidrorezanja
ugljenog masiva,
- primena sistema „augerovanja« u
specifičnim uslovima.
Za otkopavanje ugljenih slojeva u
zemljama sa razvijenim rudarstvom
primenjuju se uglavnom metode
mehanizovanog širokočelnog
otkopavanja po principu horizontalne
ili vertikalne koncentracije.
Kod ovoga bitno je istaći da je
otkopavanje ugljenih slojeva
debljine do 5 m (izuzetno i l0m)
mehanizovanim širokočelnim
otkopima rešeno konstrukcijama
podgrade povećane visine principom
horizontalne koncentracije.
Otkopavanje ugljenih slojeva veće
debljine reševa se primenom sledećih
principa:
- mehanizovani širokočelni otkopi po
principu horizontalne koncentracije
u više otkopnih pojaseva,
- mehanizovani širokočelni
otkopi po principu vertikalne
koncentracije sa varijantama:
a. potkopnog i natkopnog dobijanja u
više zahvata
b. potkopnog i natkopnog dobijanja
ujednom zahvatu.
Izrada rudarskih prostorija obavlja se
u najvećem stepenu sa kontinualnim
mašinama sa rezanjem ili primenom
diskontinuirane tehnologije
(bušaća kola, utovarne mašine i
mehanizovan odvoz). Za osiguranje
niskopa osvojene su tehnologije
„torkretiranja« i ankerisanja
u kombinaciji sa čeličnom
podradom čime se održava potpuna
funkcionalnost prostorija za čitavo
vreme korišćenja. Takođe u svim
fazama tehnološkog procesa teži se
maksimalnom mehanizovanju, a kod
sistema transporta, odvodnjavanja i
provetravanja daljinskom upravljanju
i nadzoru.
4. Pravci i mogućnosti
mehanizovanja
tehnološkog procesa
podzemne eksploatacije
u rudnicima u Srbiji
Racionalizaciju sistema podzemne
eksploatacije u rudnicima uglja
u Srbiji treba se izvesti jačim
uvođenjem mehanizacije u
osnovne i pomoćne radne faze i
operacije tehnološkog procesa, kao
i osvajanjem savremenih metoda
otkopavanja. Analiza dosadašnje
primene mehanizacije u tehnološkom
procesu aktivnih jama ukazuje
da pored objektivnih faktora koji
se ogledaju u složenim prirodnogeološkim uslovima eksploatacije,
veliki uticaj imaju subjektivni
faktori sadržani u neadekvatnom
tekućem i preventivnom održavanju
primljene opreme i mehanizacije i
veoma niskom poznavanju uslova za
primenu kompleksne mehanizacije,
što dovodi do brzog odustajanja od
osavremenjavanja i mehanizovanja
tehnološkog procesa.
U celokupnom sistemu jamskih
proizvodnih objekata osnovni i
polazni problem je otkop, kao
najmanja i bazična proizvodna
jedinica, te je zato problem
istraživanja racionalnih rešenja za
metodu i tehnologiju otkopavanja
preduslov za optimizaciju
njihovih tehničko-tehnoloških
parametara. Uvođenje tehnologije
mehanizovanog otkopavanja
primenom kompleksne mehanizacije
sa samohodnom hirauličnom
podgradom na širokim čelima
već više decenija je osnovni
razvojni pravac u proizvodnji uglja
podzemnim načinom, sa tendencijom
stalnog razvoja posebno novim
konstrukcijama opreme.
Mehanizovani kompleks na otkopima
je složena, pokretljiva mašinerija,
sa mehaničkim, hidrauličnim i
elektronskim elementima, koja u
radu mora da izdržava opterećenja
jamskog masiva, da se ne lomi i ne
deformiše da osigurava radni prostor
i obezbeđuje intenzivno otkopavanje
uglja. Prirodne karakteristike ležišta
su osnova za izbor tehničkih rešenja
i u tom sklopu postrojenja i oprema
mehanizovanog kompleksa za sve
tehnološke faze i radne operacije
zahtevaju stalno prilagođavanje
režima i organizacije rada uslovima
radne sredine.
Dosadašnja iskustva u primeni
različitih metoda otkopavanja
i saznanja o ležišnim uslovima
većeg broja aktivnih ležišta uglja
pokazala su da se laki i pokretljivi
mahanizovani kompleksi na kratkim
otkopima (kraća široka čela) mogu
uspešno primeniti delovima jama
Soko, Štavalj, Strmosten, Ravna
Reka - IV blok i Stara jama u
Lubnici.
[197]
U ostalim jamama otkopavanje
je ograničeno na stubno i stubno
komorno otkopavanje, kod koga se
racionalizacija otkopavanja uglja
treba tražiti u primeni nove opreme
za bušenje, adekvatnom miniranju
(DBM) i polumehanizovanom
utovaru iskopine sa mobilnim
mašinama sa daljinskim
upravljanjem.
Mehanizovano otkopavanje
zahteva i mehanizovanu izradu
rudarskih prostorija ili značajno
unapređenu bušačko-minersku
tehnologiju, kako bi se održao
kontinuitet i proporcionalnost
otkopnih i pripremnih radova. Ovo
odmah za posledicu ima nužnost
osavremenjavanja sistema dopreme
repromaterijala, otpreme iskopine
i sistema prevoza Ijudi, tako da
se širi prostor osavremenjavanju
tehnoloških faza. Nezaobilazan
faktor je i unapređenje sistema
podgrađivanja i osiguranja rudarskih
prostorija, posebno kapitalnih, koje
moraju zadržati svoju funkcionalnost
za čitav period upotrebe bez
višestrukih rekonstrukcija i dodatnih
radova osiguranja.
U sistema podgrađivanja rudarskih
prostorija pored drvene i čelične
podgrade u određenim slučajevima
treba težiti široj upotrebi ankerne
podgrade i kombinovanog sistema
podgrađivanje čelični okviri - ankeri.
Za kapitalne rudarske prostorije
otvaranja u teškim geotehničkim
uslovima su potvrđene prednosti
primene torkretiranja, posebno u
jami „Jasenovac”.
Za izradu rudarskih prostorija
rezanjem proizvodi se danas u svetu
niz kontinualnih mašina, različitih
konstrukcija i mogućnosti.Ova
tehnologija je do pre dve decenije
primenjivana u nekim rudnicima u
Srbiji i pokazala je svoje prednosti
u odnosu na klasičnu bušačkominersku, kod izrade kapitalnih
rudarskih prostorija. S obzirom
na široke mogućnosti ovih mašina
prioritetno je ponovo uvesti ovu
tehnologiju za izradu kapitalnih
prostorija posebno u jamama Soko,
Štavalj, Ravna Reka - IV blok, a
razmotriti mogućnost primene u jami
Strmosten s obzirom na preostali
potreban obim izrade kapitalnih
prostorija.
Za pripremne rudarske prostorije,
kod primene stubnog i stubno
komornog otkopavanja preostaje
primena klasične bušačko-minerske
tehnologije, sa napomenom da se
racionalizacija treba tražiti u dubini i
energija
rasporedu minskih bušotina, načinu
začepljenja i šemama miniranja.U
sistemu transporta iskopine, koji
se sada uglavnom vrši sistemima
grabuljastih i trakastih transportera,
udarni pravac u racionalizaciji treba
se usmeriti ka daljinskom upravljanju
i nadzoru nad ovim sistemima, čime
će se značajno smanjiti broj radnika
na opsluživanju sistema i povećati
pouzdanost rada i sniziti troškovi.
Doprema repromaterijala i opreme
sada se u rudnicima rešava
kombinovano sa užetnim mašinama
ili vitlovima po gornjoj šini i
dvokolosečnim prugama . Samo je
u jami „Istočno polje-Bogovina”
uspešno u primeni već tri decenije
lokomotivski transport po gornjoj
šini. Ovakav način dopreme treba se
postepeno uvoditi i u druge rudnike.
Takođe u slučaju nabavke opreme
mehanizovanog kompleksa za
otkope, u teškim uslovima sistem
njihove dopreme u jami rešava se
donjošinskim postrojenjima.
Nezaobilazan segment u procesu
osavremenjavanja i mehanizovanja
tehnoloških procesa u rudnicima
je i rešavanje prevoza ljudi do
radnih mesta u jami što je danas
u savremenim rudnicima u svetu
efikasno rešeno i može se uvesti i u
naše rudnike.
Mehanizovanost radnih faza u
tehnološkom procesu podzemne
eksploatacije uglja zahteva i nov
pristup opsluživanju, odnosno
rukovanju i održavanju opreme. U
prvom redu rudnici moraju imati
kvalifikovanu i osposobljenu radnu
snagu za ove radove i u svakom
momentu zalihu rezervnih delova, a
pregledi i servisiranje opreme trebaju
biti redovni i detaljni.
U oblasti tehničke zaštite, odnosno
zaštite životne sredine i bezbednosti
i zdravlja na radu neophodno je
osavremeniti postojeće sisteme
daljinske kontrole gasnih,
ventilacionih i požarnih parametara i
izvršiti nabavku opreme za kontrolu
parametara ugrožavanja radne i
životne sredine.
Pored klasičnih tehnologija
podzemne eksploatacije u ležištima
uglja u Srbiji naophodno je nastaviti
eksperimentalna istraživaanja i
prema sledećim tehnologijama:
podzemna gasifikacija slojeva uglja
i uljnih škriljaca, osvajanje tehnike
hidrorezanja i hidro otkopavanja
Podzemna gasifikacija ugljenih
slojeva poslednjih godina se
intenzivno razvija u svetu zbog
niza prednosti u odnosu na klasične
tehnologije. Za potrebe rudnika uglja
u Srbiji izrađeno je više inicijalnih
studija za primenu podzemne
gasifikacije uglja koje su doprle
samo do klasifikacije ležišta, dok
dalja istraživanja nisu rađena.
Najozbiljniji eksperimenti u primeni
ove tehnologije mogli bi se izvršiti u
Aleksinačkom ležištu i ležištu mrkog
uglja Melnica.
Razvojem tehnike u svetu su
konstruisani uređaji za rezanje
uglja snagom vodenog mlaza
(hidromotori) a sama tehnologija
hidrootkopavanja je imala primenu
u nekim rudnicima u svetu. U našim
stručnim krugovima nema detaljno
podataka o ovoj tehnologiji te je
potrebno pokrenuti aktivnosti u
ovom smeru.
Zaključak
Poseban problem vezan za podzemne
rudnike uglja u Srbiji je značajno
zaostajanje u tehnološkom razvoju
prouzrokovano izostankom
mehanizovanja i osavremenjavanja
tehnoloških procesa i radnih faza,
a ovo pored proizvodnih ima i
nepovoljne ekonomske efekte i
negativne sigurnosne aspekte u radu
rudnika.
Bez obnavljanja opreme i
osavremenjavanja rudnici sa
podzemnom eksploatacijom ne mogu
računati na razvoj a i sam opstanak
većine sadašnjih rudnika je doveden
u pitanje.
Na globalnom nivou rudnici imaju
promeniti strukturu potrošača
usmeravanjem ka potrošnji uglja
u termoenergetskim objektima, sa
kojima se i u poslovno-upravljačkom
sistemu imaju uspostaviti
čvršće veze. Izgradnja manjih
termoenergetskih objekata uz neke
od rudnika sa većim rezervama
znatno bi ojačala pozicije podzemne
eksploatacije uglja kao posebne
privredne delatnosti od državnog
interesa.
Većina sada aktivnih ležišta je pred
iscrpljenjem rezervi uglja, te je
imperativ pristupiti otvaranju novih
zamenskih kapaciteta. Neophodno
je da država kao vlasnik rudnika,
a uvažavajući potrebu veće
energetske nezavisnosti i održavanja
podzemne eksploatacije uglja,
obezbeđenjem finansijskih sredstava
u potrebnom obimu rudnike usmeri
ka optimizaciji osnovnih elemenata
tehničko-tehnoloških sistema:
osavremenjavanju tehnoloških
[198]
postupaka izrade rudarskih prostorija
uz upotrebu adekvatnih mašina,
široj primeni sistema osiguranja
i podgrađivanja sa ankernom
podgradom i torkret betonom,
uvođenje savremenijih metoda
otkopavanja sa većim učešćem
mehanizovanih radnih faza i
prilagođenih konkretnim prirodnogeološkim uslovima, racionalizaciji
transporta, prevoza ljudi, dopreme
repromaterijala i unapređenje sistema
opsluživanja i održavanja opreme za
sve tehnološke faze.
Sa osavremenjavanjem i
mehanizovanjem tehnoloških procesa
značajno će se poboljšati ekonomske
performanse rudnika i povećati
zaštita i sigurnost po zaposlene.
Literatura
[1] Bukumirović M.; Sirovinska baza
i perspektive razvoja rudnika
uglja „Štavalj“ Sjenica, Časopis
Rudarski radovi br.1/2001, Bor,
2001
[ 2.] Dragosavljevic Z., Denić
M.Ivković M, :Strategija
razvoja podzemnih rudnika
uglja u Srbiji u okviru razvoja
ugljenih basena sa površinskom
eksploatacijom, Časopis
rudarski radovi br. 1/2009, Bor,
2009
[3] Đukanović D., Đukanović D.:
Analiza zavisnosti ostvarenih
troškova i brzine izrade
podzemnih prostorija u rudnicima
uglja u Srbiji, Časopis Rudarski
radovi br. 1/2005, Bor, 2005.
[4] Ivković M.: Racionalni sistemi
podzemnog otkopavanja slojeva
mrkog uglja velike debljine u
složenim uslovima eksploatacije,
Dokotorska disertacija, RGF
Beograd, Beograd, 1997.
[5] Ivković M.: Pravci tehničkog,
ekonomskog, tržišnog
i društvenog razvoja i
prestrukturiranja rudnika sa
podzemnom eksploatacijom
za period 2001-2006, Časopis
Rudarski radovi br. 1/2001, Bor,
2001.
[6] Ivković M.: Strategija razvoja
rudnika uglja sa podzemnom
eksploatacijom u Srbiji u
uslovima prestrukturiranja,
Časopis Rudarski radovi br.
1/2002, Bor, 2002.
[7] Ivković M.: Specifičnosti
resrtrukturiranja rudarske
industrije u Republici Srpskoj,
Časopis Rudarski radovi br.
2/2004, Bor, 2004.
energija
[ 8.] Ivković M., Ljubojev M.,
Perendić S.: Istraživanje uslova
radne sredine u cilju uvođenja
metode mehanizovanog
otkopavanja I ugljenog sloja
u jami Rudnika „Lubnica“,
Časopis Rudarski radovi br.
1/2001, Bor, 2001.
[ 9.] Ivković M., Mladenović A.:
Osavremenjavanje podzemne
eksploatacije uglja u cilju
povećanja proizvodnje i zaštite
zaposlenih, Časopis Rudarski
radovi br. 1/2001, Bor, 2001.
[ 10.] Ivković M.Ivković Lj.,
Mladenović A.: Uticaj
podzemne eksploatacije
uglja na ugrožavanje životne
sredine, Časopis Rudarski
radovi br. 1/2001, Bor, 2001.
[11] Ivković M., Miljanović
J.:CALCULATION THE GAS
CONCENTRATION IN THE
UNDERGROUND COAL
COMBUSTION, Časopis
Rudarski radovi, br. 1/2010,
Bor, 2010.
[12] Ljubojev M., Popović R.,
Ivković M.: Deformisanje
stenskog masiva i sleganje
površine terena uzrokovani
podzemnom eksploatacijom
mineralnih sirovina, Časopis
Rudarski radovi br. 1/2001, Bor,
2001.
[13] Ignjatović M.:Restrukturiranje
podzemne eksploatacije uglja u
Srbiji, Časopis Rudarski radovi
br. 2/2007, Bor, 2001.
[14] Ignjatović M., Ljubojev M.,
Štrbac D.: Izbor eksploziva u
zavisnosti od karakteristika
radne sredine pri izradi
podzemnih objekata, Časopis
Rudarski radovi br. 2/2002, Bor,
2002.
[15] Ignjatović M., Stanojević
Z., Mitić D., Maksimović
M., Ignjatović D.: Način
eksploatacije Aleksinačkog
ležišta, Časopis Rudarski radovi
br.2/2009, Bor, 2009.
[16] Miljanović J.: Uticajni faktori
pri realizaciji predviđene
proizvodnje uglja u rudnicima
sa podzemnom eksploatacijom
Republike Srbije, Časopis
Rudarski radovi br. 1/2001, Bor,
2001.
[17] Milićević Ž., Milić V., Vušović
N., Svrkota I.: Mogućnosti
izmene metode otkopavanja u
rudnicima uglja sa podzemnom
eksploatcijom u Srbiji, Časopis
Rudarski radovi br. 2002, Bor,
2002.
[18] Milićević Z., Svrkota I.:
Zarušavanje krovnog uglja –
najznačajnija faza otkopavanja
moćnih ugljenih slojeva,
Časopis Rudarski radovi br.
1-2/2003, Bor, 2003.
[19] Magdalinović N., Jovanović R.,
Stanujkić D., MagdalinovićKalinović M.: Optimizacija
rudarskih projekata i
proizvodnje, Časopis Rudarski
radovi br. 2/2009, Bor, 2009.
[20] Popović D.: Mogućnosti
povećanja nivoa proizvodnje
uglja u rudniku „Rembas“
Resavica, Časopis Rudarski
radovi br. 1/2001, Bor, 2001.
[21] Petković S., Ivković M.:
Ocena perspektivnosti
otvaranja rudnika sa
podzemnom eksploatacijom
u Despotovačkom i MlavskoPetrovačkom basenu, Časopis
rudarski radovi br. 1/2001, Bor,
2001.
[22] Stjepanović M: Stanje sigurnosti
i tehnička zaštita u rudnicima
sa podzemnom eksploatacijom
uglja u Srbiji, Časopis Rudarski
radovi br. 1/2001, Bor, 2001.
[23] Stjepanović M.: Strateški
pristup planiranju razvoja
i proizvodnje mineralnih
sirovina u oblasti rudarstva
Srbije, Časopis Rudarski radovi
br.1/2002, Bor, 2002.
[24] Sokolović D.:RISK
IDENTIFICATION IN
THE MINE DESIGN
EXPLOITATION AND
COMBUSTION OF OIL
SHALE, Časopis Rudarski
radovi br. 1/2010, Bor, 2010.
[25] Sokolović D., Erdeljan D.,
Popović P.: DETAILED
TERMS AND METHOD
OF SAMPLING FOR
TEHNOLOGICAL
SAMPLE IN GEOLOGICAL
PROSPECTING WORKS,
Časopis Rudarski radovi br.
1/2010, Bor, 2010.
[26] Sokolović D., Beljić Č.,
Gagić D.: INVESTIGATION
OF PROSIBILITIES
FOR SIMULTANEOUS
EXPLOITATION OF COAL
AND OIL SHALE IN THE
ALEKSINAC BASIN,Časopis
Rudarski radovi br. 1/2010, Bor,
2010.
[199]
[27] Ćosić S., Okanović H.;
MODELING OF STRESSDEFORMATION STATE
USING THE NUMERICAL
METHODS IN THE WIDE
FACE MINING, Časopis
Rudarski radovi br. 2/2010, Bor,
2010.
energija
Dr Duško Ðukanović, dipl.inž.rud.
JP za PEU, Biro za projektovanje i razvoj, Beograd
Dušan Dragojević, dipl.inž.rud.
JP za PEU, Biro za projektovanje i razvoj, Beograd
UDC: 622.281.002/.004
Mogućnost primene
kombinovane podgrade za
podgrađivanje podzemnih
prostorija u rudnicima
JP PEU Resavica
Uvod
Podzemne prostorije u rudnicima
uglja se izrađuju u različitim radnim
sredinama. Najzastupljenije radne
sredine su: ugalj, jalovina (glina,
peskovita glina, glinoviti-laporac,
laporac itd.). Ugalj predstavlja dobru
radnu sredinu za izradu podzemnih
prostorija, dok je jalovina veoma
nezahvalna radna sredina.
Najčešći oblici poprečnog preseka
podzemnih prostorija su: trapezni
(10%), lučni (24%) i kružni (66%).
Najzastupljenije vrste podgrade za
podgrađivanje podzemnih prostorija
su: čelična kružna (66%), čelična
lučna (23%), drvena trapezna (10%),
i ostale vrste podgrade (1%).
Najčešće veličine poprečnog preseka
podzemnih prostorija su: kod izrade
prostorija kružnog poprečnog
preseka 9,62 i 12,56 m2, kod izrade
prostorija lučnog poprečnog preseka
8,6 i 10,75 m2 i kod izrade prostorija
trapeznog poprečnog preseka 7,5 i
8,6 m2.
Sadašnji tip podgrade i način
podgrađivanja uzima 1/4 radnog
ciklusa i znatno usporava proces
izrade podzemne prostorije.
Postojeći način podgrađivanja
utiče na brzinu izrade prostorije, a
način izrade na učestale sanacije
(permanizacije) podzemnih
prostorija. Ovo, pored načina izrade,
nameće i pitanje opravdanosti
primene dosadašnjeg načina
podgrađivanja.
Poslednjih godina u svetu se
sve više primenjuje tehnologija
podgrađivanja podzemnih prostorija
sidrima sa dvokomponentnom
brzovezujućom smešom ili kraće,
Sažetak
U rudnicima JP PEU Resavica, podzemne prostorije se trenutno izrađuju
bušačko-minerskim radovima. Podgrađivanje čeličnom kružnom
popustljivom podgradom prečnika Ø3,5 m, sa svetlom površinom poprečnog
preseka od 9,62 m², zastupljeno je gotovo sa 66%.
Ovakav način izrade i podgrađivanja podzemnih prostorija karakterišu
veoma visoki troškovi izrade, pre svega zbog podgradnog materijala, koji u
ukupnim troškovima izrade učestvuje sa oko 68 %.
U cilju smanjenja troškova izrade podzemnih prostorija, u okviru ovog rada
razmatra se mogućnost uvođenja kombinovane podgrade. Kombinovana
podgrada u ovom slučaju podrazumeva čeličnu podgradu ugrađenu na
većem osnom rastojanju u kombinaciji sa ankerima koji se ugrađuju između
okvira čelične podgrade.
Ključne reči: podgrada, rudnik, prostorija, ugalj.
THE POSSIBILITIES OF USING COMBINED SUPPORT FOR
SUPPORTING UNDERGROUND CHAMBERS IN THE MINES OF
JP PEU RESAVICA
In the mines of JP PEU Resavica underground chambers are currently being
built through drilling and mining. Supporting with steel circular tolerant
support which has diameter of Ø3,5 m and a light cross-sectional area of
9.62 m² is represented with nearly 66%.
This method of building and supporting the underground chambers is
characterized by very high building expenses, primarily due to supporting
material, which makes 68% of total building expenxes.
In order to reduce the expenses of building underground chambers we have,
in this paper, considered the possibility of introducing combined support.
Combined support would in this case include built-in steel support on a
larger axial distance combined with anchors that are installed between the
steel support frame.
Key words: support, mine, chambers, coal.
AT sidrima. Ova tehnologija sa
uspehom zamenjuje tradicionalni
način podgrađivanja i unapređuje
kvalitet izrađenih podzemnih
prostorija u smislu povećanja
njihove stabilnosti. Sve ovo
rezultira smanjenjem potrebe za
višestukim prerađivanjem jamskih
prostorija, čime se znatno uvećava
sigurnost radilišta.
[200]
Kao što je već navedeno 66%
podzemnih prostorija se izrađuje u
kružnom obliku poprečnog preseka
i podgrađuje čeličnom kružnom
popustljivom podgradom. Imajući
u vidu trenutnu nabavnu vrednost
podgradnog materijala, količine
podgradnog materijala, kao i
finansijsko stanje u kome se nalazi
JP PEU, neophodno je razmotriti
energija
primenu savremenijih i jeftinijih
podgradnih materijala, koji će
osim smanjivanja troškova izrade,
dovesti i do povećanja brzine izrade
prostorije, kao i veće sigurnosti
zaposlenih.
U tom cilju u okviru ovog rada
razmatran je način podgrađivanja
podzemnih prostorija tzv.
kombinovanom podgradom.
Kombinovana podgrada u ovom
slučaju podrazumeva čeličnu
podgradu na većem osnom rastojanju
u kombinaciji sa ankerima (sidrima).
Tabela 1 Troškovi normativnog materijala po metru dužnom podzemne prostorije
podgrađene čeličnom kružnom podgradom
Slika 1 Šema rasporeda čeličnih podgradnih okvira i AT viseće podgrade
Primena čelične kružne podgrade
ø 3,5m
U rudnicima JP PEU, najčešći
prečnik čelične kružne podgrade je ø
3,5m, a podgradni okviri se ugrađuju
na osnom rastojanju prosečno 0,7m.
U tabeli 1. dat je spisak materijala
potrebnog za podgrađivanje 1m
prostorije, podgrađene čeličnom
kružnom podgradom ø 3,5m.
Predlog primene kombinovane
podgrade
U okviru ovog rada, predlaže se da
se razmotri uvođenje kombinovane
podgrade, za podgrađivanje
prostorija, koja bi se sastojala od
čelične podgrade i AT ankera.
Čelična podgrada bi se ugrađivala
na osnom rastojanju od 1,4 m, a
AT ankeri između okvira čelične
podgrade. Prema iskustvima sa
primenom AT ankera u teškim
uslovima gustina njihove ugradnje se
kreće od 1,0 do 1,2 ankera po metru
kvadratnom površine podzemne
prostorije. U prostorijama kružnog
poprečnog preseka, prečnika Ø3,5
m, potrebno je ugraditi 12 AT ankera
po metru dužnom prostorije (srednja
gustina pri tome je 1,1 anker/m²).
Za zalaganje prostorija, umesto
drvene rezane građe, koristila bi
se čelična mreža. Na slici 1. data
je šema ugradnje čeličnih okvira u
kombinaciji sa AT ankerima.
Investicioni troškovi neophodni
za primenu AT ankera obuhvataju
opremu za bušenje i ugradnju ankera,
koja se sastoji od dve stubne bušilice
za ugradnju krovinskih ankera i dve
ručne bušilice za ugradnju bočnih
ankera. Cena stubne bušilice iznosi
oko 6.000 EUR, a ručne oko 2.100
EUR, tako da bi ukupni investicioni
troškovi za ove bušilice bili oko
16.200 EUR.
Pored ovih bušilica investivionim
troškovima treba obuhvatiti i
uređaj za očitavanje soničnih
ekstenzometara sa sondom i uređaj
Tabela 2 Troškovi normativnog materijala po metru dužnom podzemne prostorije
podgrađene kombinovanom podgradom
[201]
energija
oko 50 %.
Osim ovog
direktnog
efekta na
smanjenje
troškova
izrade,
indirektno
se smanjuju
i troškovi
dopreme
repromaterijala, obzirom da je i
količina podgradnog materijala,
koji se mora dopremiti u jamu,
manja, kod primene kombinovane
podgrade. Na osnovu ovog jednog
navedenog primera, primene drugih
podgradnih materijala, u odnosu na
one koji se trenutno primenjuju pri
podgrađivanju u jamama rudnika
JPPEU, može se zaključiti, da se vrlo
ozbiljno mora razmotriti uvođenje
pomenutih podgradnih materijala.
Primena kominovane podgrade
imala bi još veći efekat ukoliko bi
se podzemne prostorije izrađivale
mašinama za izradu podzemnih
prostorija.
Tabela 3 Rezultati proračuna troškova izrade prostorija, po
strukturi
za očitavanje mernih traka. Cena
ovih uređaja je oko 10.000 EUR.
Ukupni investicioni troškovi
neophodni za primenu AT viseće
podgrade iznose 26.200,00 EUR.
U tabeli 2 dati su troškovi
normativnog materijala po metru
dužnom podzemne prostorije
podgrađene kombinovanom
podgradom.
Ukupni troškovi normativnog
materijala kod primene kombinovane
podgrade bi iznosili 378,84 EUR.
Uporedna analiza troškova izrade
Kod uporedne analize troškova
izrade prostorije, kod primene
čelične kružne podgrade i kod
primene kombinovane podgrade,
polazi se od predpostavke da će
tehnologija izrade (bušačko-minerski
rad) i brzina izrade prostorije (2,4
m/dan), biti iste. Proračun troškova
izrade podzemnih prostorija izvršen
je na osnovu poznate metodologije.
/6/
U tabeli 3 dati su rezultati proračuna
troškova izrade prostorija, po
strukturi.
Analizom podataka datih u tabeli 3
može se konstatovati sledeće:
1. da su troškovi izrade prostorije,
koja se podgrađuje kombinovanom
podgradom za 18,3 %, manji od
troškova izrade prostorije, koja se
podgrađuje čeličnom podgradom.
2. učešće podgradnog materijala
u troškovima izrade je 68,35%,
kod podgrađivanja čeličnom
podgradom, a 54,76% kod
podgrađivanja kombinovanom
podgradom.
3. troškovi podgradnog materijala
su veći za 47,65%, kod
podgrađivanja prostorije čeličnom
podgradom.
Zaključak
Na osnovu svega navedenog u radu,
može se zaključiti da ukoliko bi smo
primenili kombinovanu podgradu
troškovi izrade prostorije bili bi
manji za oko 18%, a da bi se troškovi
podgradnog materijala smanjili za
Literatura
1. Vidanović N, Đukanović D.,
Dragosavljević Z.; INOVATION
OF TECHNOLOGY OF
CONSTRUCTION OF
UNDERGROUND MININIG
WORKINGS BY USE
DRILLING AND BLASTING
METHODS OF WORK, TTEM,
2010.
2. Gutić K., Đukanović D.;
INSTALLING A MODERN
METHODS OF SUPPORTING
IN THE UNDERGROUND
EXPLOITATION OF THE
BROWN COAL IN B&H,
TTEM, 2010.
3. Đukanović D., Đukanović
D. Savić Lj.; OCENA
POTREBE PODGRAĐIVANJA
PODZEMNIH PROSTORIJA
NA OSNOVU KLASIFIKACIJE
STENSKE MASE, Podzemni
radovi 12, str. 29-36, RGF,
Beograd, 2003.
4. Đukanović D., Đukanović
D. Savić Lj.; ANALIZA
OSTVARENIH TEHNIČKIH
PARAMETARA PRI IZRADI
PODZEMNIH PROSTORIJA U
RUDNICIMA UGLJA U SRBIJI,
Podzemni radovi 13, str. 17-22,
RGF, Beograd, 2004.
[202]
5. Đukanović D.; MODEL
OPTIMIZACIJE TEHNOEKONOMSKIH POKAZATELJA
PRI IZRADI PODZEMNIH
PROSTORIJA U RUDNICIMA
UGLJA SRBIJE, Doktorska
disertacija, RGF, Beograd, 2005.
6. Đukanović D.;
TEHNOLOGIJA IZRADE
JAMSKIH PROSTORIJA
KOMBINOVANIM
MAŠINAMA-sa osvrtom na
mogućnost primene u rudnicima
uglja Srbije. Savez energetičara,
Beograd, 143 strane; 2005.
7. Đukanović D., Đukanović D.;
ANALIZA ZAVISNOSTI
OSTVARENIH TROŠKOVA
I BRZINE IZRADE
PODZEMNIH PROSTORIJA U
RUDNICIMA UGLJA U SRBIJI,
Rudarski radovi 01/2005, str.
51-55, Komitet za podzemnu
eksploataciju mineralnih
sirovina, Bor, 2005.
8. Đukanović D., Đukanović D.;
PREDLOG PODGRAĐIVANJA
PODZEMNIH PROSTORIJA
U JAMI „STRMOSTEN“RMU „REMBAS“-RESAVICA
NA OSNOVU KLASIFIKACIJE STENSKE MASE,
Rudarski radovi 01/2005, str.
39-43 , Komitet za podzemnu
eksploataciju mineralnih
sirovina, Bor, 2005.
9. Đukanović D.; ISTRAŽIVANJE
STRUKTURE TROŠKOVA
PRI IZRADI PODZEMNIH
PROSTORIJA U RUDNICIMA
UGLJA U SRBIJI,
(INVESTIGATION OF
THE COSTS STRUCTURE
IN DEVELOPMENT THE
UNDERGROUND ROOMS
IN THE COAL MINES IN
SERBIA), Rudarski radovi
02/2005, Komitet za podzemnu
eksploataciju mineralnih
sirovina, Bor, str. 81-88. 2005.
10. Đukanović D.; POSSIBILITIES
FOR APPLICATION
OF CONTEMPORARY
TECHNOLOGIES
PRODUCTION OF SHAFTS
PREMISES IN COAL MINES
IN SERBIA, 39th International
October conference on mining
and metallurgy, 07 - 10. October,
Sokobanja, University of
Belgrade, Tehnical Faculty Bor
and Copper institute Bor, Serbia,
str. 39-43; 2007.
11. Đukanović D., Denić
M., Dragojević D.;
energija
MODERNIZACION OF
TEHNOLOGICAL PROCESS
OF THE CONSTRUCTION
OF SHAFT PREMISES IN
COAL MINES OF SERBIA,
Internacional Mining Forum
2009 –Deep Mining Challenges
– I Polish-Serbian forum, 18-21.
February, Krakow, str. 69-72;
2009.
12. Jovanović P.; IZRADA
JAMSKIH PROSTORIJA, RGF
Beograd , 1990.
13. Milisavljević V., Đukanović
D.; PRESENT SITUATION
AND PERSPECTIVE OF
ROADWAYS DEVELOPMENT
IN UNDERGROUND COAL
MINES IN SERBIA, Technicka
Diagnostika, str. 253-257, TU,
Ostrava, 2005.
14. Tokalić R., Trajković S.,
Đukanović D.; ANALIZA
POSTIGNUTIH UČINAKA
NA IZRADI PODZEMNIH
PROSTORIJA U RUDNICIMA
UGLjA U SRBIJI, Podzemni
radovi 11, str. 33-38, RGF,
Beograd, 2002.
15. Trajković S., Đukanović D.,
Lutovac S.; ANALYSIS OF
TECHNICAL PARAMETERS
IMPACT AT ADVANCE
RATE OF ROADWAY
DEVELOPMENT IN
SERBIAN COAL MINES,
2nd Balkan Mining Congress,
(BALKANMINE 2007), 10. do
13. 09., Beograd, Academy of
Engineering Sciences of Serbia
and Faculty of Mining and
Geology University Belgrade,
143-148; 2007.
16. Čokorilo V. i grupa autora;
STUDIJA RACIONALIZACIJA
I MODERNIZACIJA IZRADE
I PODGRAĐIVANJA
RUDARSKIH PROSTORIJA U
RUDNICIMA SA PODZEMNOM EKSPLOATACIJOM, Codel
inženjering, Beograd, 2001.
17. Čokorilo V. i grupa autora;
STUDIJA ANALIZA
OPRAVDANOSTI
MEHANIZOVANE IZRADE
PODZEMNIH PROSTORIJA
U JP PEU U CILJU
RACIONALIZACIJE PROCESA
I OSTVARIVANJA EFIKASNE
DINAMIKE, RGF, Beograd,
2009.
mr Miodrag Kezović
PD RB „Kolubara“
UDC: 622.1 : 553.07
Morfološke karakteristike
i korelacija ugljonosnih
slojeva Kolubarskog basena
Sažetak
Planiranje rudarskih radova u cilju efikasne eksploatacije uglja zahteva dobro
poznavanje geološke građe ležišta. Ovde se pre svega misli na poznavanje
morfoloških karakteristika ugljonosnih slojeva (kompaktnost, raslojavanje,
debljina, dubina, broj ugljenih slojeva...) i njihovu korelaciju (izdvajanje
sredina u okviru kojih ugljeni slojevi pokazuju identično ponašanje). Za
određivanje navedenih morfostrukturnih karakteristika složene ugljonosne
serije, bilo je neophodno analizirati rezultate brojnih geoloških istražnih
radova i na osnovu njih izvršiti grafičku interpretaciju po produktivnim poljima
za čitav Kolubarski ugljonosni basen.
Ključne reči: morfološke karakteristike ugljonosnih slojeva, korelacija
ugljonosnih slojeva, složena ugljonosna serija, geološki istražni radovi,
grafička interpretacija, Kolubarski ugljonosni basen.
MORPHOLOGIC CHARCTERISTICS AND CORELATION OF
COAL BEARING LAYERS OF KOLUBARA BASIN
In order to exploit coal efficiently we must know the geologic formation
of a coal bed and plan the mining work. First of all, we must know the
morphologic characteristics of coal bearing layers (compactability,
layering, thickness, depth, number of coal layers) and their correlation
(classification of environments where coal layers show identical behaviour).
It was necessary to analyse the results of many geologic researches and
to graphically interpret the productive fields for the whole Kolubara coal
bearing basin, so that we could determine the above mentioned morphologic
and structural characteristics of complex coal bearing series.
Key words: morphologic characetristics of coal bearing layers, corelation of
coal bearing layer, complex coal bearing series, geologic researches, graphic
interpretation, Kolubara coal bearing basin.
1. Opšti podaci
Geografski položaj. Kolubarski
produktivni basen obuhvata oko 600
km2 površine. Nalazi se u zapadnom
delu Šumadije (udaljen od Beograda
oko 50 km), između naseljenih
mesta Rudovaca (na istoku),
Koceljeva (na zapadu), Stepojevca
(na severu) i Slovca (na jugu). Ugalj
za eksploataciju zahvata oko 167
km2 ili oko 28 % površine basena.
[203]
Od teritorijalno izdvojenog 21 polja,
13 polja je produktivno. Na poljima
A i Tamnava-Istok je završena
eksploatacija, a trenutno su aktivna
četiri površinska kopa: polje B i C,
polje D, Tamnava-Zapadno polje i
polje Veliki Crljeni (Sl.1).
Geomorfološke karakteristike. Sa
geomorfološkog stanovišta prostor
Kolubarskog basena pripada blago
zatalasanom, odnosno ravničarskom
terenu.
energija
Slika 1 Pregledna karta Kolubarskog ugljonosnog basena
Legenda: 1. polje “Kruševica”, 2. polje “Rudovci”, 3. polje “A”, 4. polje “B”, 5.
polje “C”, 6. polje “Baroševac”, 7. polje “E”, 8. polje “D”, 9. polje “Turija”, 10. polje
“Stepojevac”, 11. polje “Veliki Crljeni”, 12. polje “Volujak-Vreoci”, 13. polje “G”, 14.
polje “F”, 15. polje “Šopić-Lazarevac”, 16. polje “Tamnava-Istok”, 17. polje “TamnavaZapad”, 18. polje “Radljevo”, 19. polje “Trlić”, 20. polje “Zvizdar”, 21. polje “Ruklade”.
Hidrografske i klimatske
karakteristike. Osnovu hidrografske
mreže čini reka Kolubara sa svojim
pritokama. Njenom dolinom basen
je široko otvoren prema Savi. Šire
područje Kolubarskog basena
odlikuje se umereno kontinentalnom
klimom.
Komunikacije. Putna mreža je dobro
razvijena i povezuje međusobno sva
naseljena mesta i regionalne centre.
Najznačajnije naseljeno mesto je
Lazarevac, sa svim odlikama većeg
administrativnog centra.
2. Morfološke karakteristike
ugljenih slojeva
U okviru Kolubarskog produktivnog
basena zapaža se različito ponašanje
ugljenih slojeva, sa aspekta njihove
kompaktnosti, raslojavanja i samog
broja slojeva. Stvaranje ugljenih
slojeva je obavljeno u dva različita
depoziciona prostora, tj. u severnom
i južnom delu basena koji su
međusobno razdvojeni markantnom
dislokacijom približnog pravca
pružanja I-Z.
Južni deo ugljonosnog basena se
odlikuje prisustvom ugljonosne
serije koja ima blag pad prema
severu sve do medoševačkog raseda.
Predstavljena je sa 2-3 ugljena
sloja, što ukazuje na nekoliko
sukcesija tresetne faze. Sa tonjenjem
paleoreljefa kao i čitave ugljonosne
serije u pravcu severa raste debljina
ukupnog uglja. Tako je najveća
debljina uglja skoncentrisana
upravo u severnim delovima južnog
produktivnog prostora.
Na poljima A, B, C i E prisutna su
dva ugljena sloja: podinski (glavni) i
povlatni ugljeni sloj. Oni su relativno
homogeni, blago prošarani jalovinom
(mestimično i do 2.5 m debljine),
posebno u obodnim delovima
sinklinalnog prostora. Ugljeni slojevi
padaju pod uglom od 5°. Jedino su u
severnim delovima polja B prisutni
strmiji padovi (25-55°) u pravcu juga
i jugozapada.
U polju F, koje je smešteno u
najspuštenijim delovima asimetrične
sinklinale, izdvaja se istočni i
zapadni deo. U istočnom delu su
konstatovana dva ugljena sloja, a
u zapadnom delu tri ugljena sloja
(složeni podinski, donja i gornja
grana, i povlatni sloj) koji se
intenzivno raslojavaju proslojcima
gline dm-m dimenzija. Ugljeni
slojevi padaju pod uglom od 2 do 5°.
Severozapadni deo polja ŠopićLazarevac je identičan prilikama
u polju F. U južnom delu polja je
razvijen samo jedan ugljeni sloj i
to donja grana podinskog ugljenog
sloja.
Ukupna debljina uglja na polju A za
oba sloja nije bila veća od 25 m.
Iz priložene tabele se vidi da ukupna
debljina, broj ugljenih slojeva i
dubina do njihove podine rastu
idući od istoka ka zapadu i od juga
ka severu, zaključno sa poljem F
(od 24-36 m na istoku do 38-87 m
na zapadu). Takođe se povećavaju
vrednosti debljina ugljonosne serije
(50 do > 200 m) i njihove dubine
do podine (50 do > 300 m) u istom
pravcu.
U severnom delu ugljonosnog basena
produktivna serija je predstavljena
jednim složenim ugljenim slojem.
Prostiranje složenog ugljenog
sloja ima svoj kontinuitet ako se
izuzme prekid u južnom delu polja
Tamnava-Istok (prostor horsta
Volujak). Debljina ukupnog uglja
je ujednačena, a prisutne razlike
su direktna posledica labilnosti
močvare i erozije. Pod uticajem
erozije ugljeni sloj je u manjoj ili
većoj meri modifikovan tako da je
ovde nemoguće govoriti o primarnoj
debljini ugljenog sloja.
U okviru polja D i G prisutan
je jedan prost, homogen ugljeni
sloj koji je duž severne granice
(Volujački horst) prošaran slojevima
ugljevite i sivozelene masne gline
debljine od 0.5 do 2.5 m. Sloj je
neporemećen, pretežno horizontalan,
sa padom od 3 do 5°.
Sa severne strane horsta u okviru
polja Veliki Crljeni razvijen je jedan
ugljeni sloj ujednačene debljine
koja je redukovana erozijom. Sloj
je prošaran proslojcima jalovine
od 0.3 do 2.5 m debljine, skoro je
horizontalan ili blago pada ka zapadu
pod uglom od 1 do 3°.
U centralnom delu blage sinklinale
razvijen je jedinstven ugljeni sloj
polja Tamnava-Istok, koji pod
uticajem erozije postupno smanjuje
debljinu i isklinjava u pravcu severa,
u ostalim delovima ima promenljivu
debljinu, dok se u krajnje južnim
delovima polja raslojava. Jedinstven
ugljeni sloj je skoro horizontalan
Tabela 1 Ugljonosni horizont i ugljeni slojevi južnog dela basena
Tabela 2 Ugljonosni horizont i ugljeni sloj severnog dela basena
[204]
energija
sa blagim zasvođenjem u prostoru
horsta Volujak, gde je došlo i do
totalne erozije sloja. U nastavku
blage sinklinale na zapad (polje
Tamnava-Zapad) ugljeni sloj se
raslojava u pravcu zapada i juga na
dva, mestimično i tri ogranka koji
su međusobno razdvojeni slojevima
glina i sivozelenih peskova. Ugljeni
slojevi su uglavnom neporemećeni,
horizontalni ili blago nagnuti (0-5°).
Krajnje zapadno ugljonosno polje
(Radljevo) pokazuje različitu
strukturu ugljenog sloja u svom
severnom i južnom delu. U severnim
i centralnim delovima prisutan je
homogeniji sloj uglja, redovno prožet
proslojcima jalovine (0.7-1.5, ređe
4.5 m). Sloj je horizontalan ili blago
zatalasan. U južnim delovima se
zapaža intenzivna raslojenost (i do
15 tankih slojeva) dm-m proslojcima
jalovine.
Polje Zvizdar se odlikuje prisustvom
ugljenog sloja koji je snažno
raslojen. Po dubini zaleganja
ugljonosnog horizonta identičan je sa
poljem Radljevo.
U tabeli su date vrednosti debljine
ugljenog sloja, dubine do njegove
podine, kao i debljine ugljonosne
serije i dubine do njene podine u
okviru severnog dela produktivnog
basena. Brojevi u zagradama
predstavljaju srednje vrednosti
debljina odnosno dubina. Debljina
ugljenog sloja je najveća na prostoru
polja D, a opada pod uticajem erozije
(polja Tamnava-Istok i Veliki Crljeni)
i raslojavanja (polja Tamnava-Zapad
i Radljevo).
3. Korelacija ugljenih
slojeva
Na prostoru Kolubarskog basena
je konstatovano različito ponašanje
ugljenih slojeva u raznim delovima
basena. Tako se jasno izdvaja:
- u južnom delu basena (od polja A
do polja F) u kontinuitetu 2 ugljena
sloja. Međuslojna jalovina između
ova dva sloja na prostoru polja A i
B je relativno ujednačene debljine
(0-40 m), dok na prostoru polja C i E
pokazuje stalan rast vrednosti idući
u pravcu severa do maksimalnih 185
m;
- na prostoru polja F tri ugljena
sloja. Međuslojna jalovina između
najstarijeg i središnjeg sloja ima
srednju vrednost oko 30 m i raste
od središnjih ka obodnim delovima.
Ovaj deo sedimentacionog prostora
je najdublji i u njemu je očuvano
kompletno razviće ugljonosne serije;
Slika 2 Prostorni položaj geoloških profila
Slika 3 Geološki profil polja “B” i “C” (Shema 1)
LEGENDA: 1. ŠKRILJAC delimično raspadnut, heterogenog mineraloškog sastava (sericitski, hloritski, sericitskomuskovitski...) 2. GLINA peskovita, sa proslojcima prašinastog peska, sivozelene do sivoplave boje 3. PESAK
kvarcni, sitnozrn do srednjozrn, sivoplave do smeđe boje 4. UGALJ ksilitni, drvenast sa proslojcima amorfnog
uglja, ugljevite gline i sitnozrnog peska (glavni ugljeni sloj) 5. GLINA peskovita sa proslojcima prašinastog peska,
sivoplave do sivozelene boje 6. PESAK sitnozrn do prašinast, delimično zaglinjen, sive do sivozelenkaste boje
7. UGALJ drvenast, amorfan sa pojavom barskog uglja i proslojcima gline, ugljevite gline i ređe peska (povlatni
ugljeni sloj) 8. GLINA jače ili slabije peskovita, sive do sivosmeđe boje 9. GLINA peskovita, mestimično plastična
sa proslojcima sitnozrnog peska, žutosive do smeđe boje 10. PESAK sitnozrn do prašinast, sa proslojcima gline
i sitnozrnog peska, sive do žutosmeđe boje (A1) 11. ŠLJUNAK krupnozrn do sitnozrn, mestimično zaglinjen sa
prelaskom iz terasnog u aluvijalni, sive do žutosmeđe boje 12. GLINA kvartarna, aluvijalna, sa oolitima i skramama
Fe i Mn i konkrecijama CaCO3, mrkožute do žutosmeđe boje.
Slika 4 Geološki profil polja “D” (Shema 2)
- u severnom delu basena (polja
D, G, Tamnava-Istok i TamnavaZapad) jedan ugljeni sloj koji gubi
[205]
svoju kompaktnost i intenzivno
se raslojava u pravcu zapada
i severozapada da bi postigao
energija
Slika 5 Geološki profil polja “D” (Shema 3)
Slika 6 Geološki profil polja “E” (Shema 4)
Slika 7 Geološki profil polja “F” (Shema 5)
Slika 8 Geološki profil polja “G” (Shema 6)
[206]
maksimum raslojavanja na prostoru
polja Radljevo i Zvizdar.
Ugljeni slojevi su prema mestu u
ugljonosnom horizontu nazvani:
1. podinski sloj (donja grana); 2.
podinski sloj (gornja grana) i 3.
povlatni sloj.
Povlatni i podinski (glavni) ugljeni
sloj se prostiru od polja A do polja F.
Podinski ugljeni sloj (donja grana) je
konstatovan samo na prostoru polja
Šopić-Lazarevac i polja F. Glavni
ugljeni sloj je konstatovan u čitavom
basenu, s tim što se na severozapadu
i zapadu intenzivno raslojava.
U južnom delu basena sve do polja
F podinski sloj je istovremeno i
glavni sloj. Na prostoru polja F se
pojavljuje treći sloj koji se može
povezati sa podinskim (glavnim)
slojem sa istoka. Treći, najdonji
a ujedno i najstariji ugljeni sloj
se pojavljuje kao jedini u južnim
delovima polja Šopić-Lazarevac.
Idući na sever, duž medoševačkog
raseda, konstatovana je reduk-cija
ugljonosnog horizonta od 202 m
debljine na svega 35 m, kao i broj
ugljenih slojeva od tri sloja ukupne
debljine 74 m na severu do jednog
ugljenog sloja debljine 20.2 m.
U severnom delu basena prisutan
je jedan homogeni ugljeni sloj koji
se na zapadu intenzivno raslojava.
On je najstariji i dovodi se u vezu
sa podinskim slojem južnog dela
basena.
Prvobitna močvara je trajala dugo
sa jasnim sukcesijama tresetnih
facija. Redukcija slojeva je izvršena
na severu (jedan ugljeni sloj). Taj
ugljeni sloj predstavlja: glavni sloj
koji je nastao spajanjem donje i
gornje grane južno od raseda, dok je
povlatni sloj erodovan.
Složeni, podinski ugljeni sloj od
polja A do polja F je jedinstven i
leži preko paleoreljefa. Od polja
E u pravcu zapada prema polju F
i polju Šopić-Lazarevac ovaj sloj
se raslojava. U južnim delovima
polja Šopić-Lazarevac prisutna je
donja grana podinskog sloja koja
ima trendenciju izdizanja, dok je
gornja grana erodovana. Gornja
grana se permanentno nastavlja na
čitavom prostoru polja F na sever do
medoševačkog raseda, imajući sve
vreme ispod sebe donju, podinsku
granu.
Najdublji delovi ležišta sačuvali su
kompletan ugljonosni horizont:
-sa jedinstvenim podinskim i
povlatnim slojem (polja A, B, C i E);
energija
Slika 9 Geološki profil polja “Veliki Crljeni” (Shema 7)
Slika 10 Geološki profil „Tamnava-Istočno polje” (Shema 8)
Slika 11 Geološki profil „Tamnava-Zapadno polje” (Shema 9)
Slika 12 Geološki profil „Tamnava-Zapadno polje” (Shema 10)
[207]
-složenim podinskim (donja i gornja
grana) i povlatnim slojem (polje F); i
-donjom granom podinskog sloja
(polje Šopić-Lazarevac).
U severnom delu basena prisutan je
jedan ugljeni sloj i on najverovatnije
predstavlja glavni sloj koji je nastao
spajanjem donje i gornje grane južno
od raseda.
4. Grafička interpretacija
ugljonosne serije po
produktivnim poljima
Prostiranje i izgled složene
ugljonosne serije (ugljonosni slojevi
sa pratećim sedimentima) shematski
je prikazan serijom geoloških profila
(Sl. 3-15), koji su tako odabrani da
najslikovitije ukažu na morfološke
karakteristike ugljonosne serije i
njihove korelacione odnose.
5. Zaključak
Stvaranje ugljonosne serije je
obavljeno za vreme gornjeg ponta
u dve različite depozicione sredine,
u južnom i severnom delu basena.
U južnom delu basena ugljonosna
serija ima blag pad prema severu,
pri čemu raste ukupna debljina
uglja od polja B (24-36 m) do polja
F (38-87 m). Ugljeni slojevi su
razdvojeni glinovito-peskovitošljunkovitim naslagama i njihov
broj (2-3) upućuje na nekoliko
sukcesija tresetne faze. U severnom
delu basena ugljonosna jedinica
je predstavljena jednim složenim
ugljenim slojem sa glinom i peskom
kao jalovinom. Debljina složenog
ugljenog sloja je najveća na polju
D, opada pod uticajem erozije (polje
Tamnava-Istok i polje Veliki Crljeni)
i raslojavanja (polje Tamnava-Zapad
i polje Radljevo).
Prilikom korelacije ugljenih slojeva
u južnom delu produktivnog basena
(od polja A do polja F) izdvojena su
dva ugljena sloja koja se pružaju u
kontinuitetu, na polju F su prisutna
tri ugljena sloja, a u severnom delu
basena (polje D, G, Tamnava-Istok i
Tamnava-Zapad) jedan ugljeni sloj
koji se intenzivno raslojava u pravcu
zapada i severozapada.
Razlozi za ovakvo ponašanje
ugljenih slojeva se kriju u
morfostrukturnom izgledu podine
ugljene serije i eroziji.
Južni deo basena predstavlja
najdublje delove ležišta i u njemu
je očuvan kompletan ugljonosni
horizont. U asimetričnoj sinklinali
pravca pružanja istok-zapad,
na prostoru polja A, B, C i E
energija
Slika 13 Geološki profil polja”Radljevo” (Shema 11)
Slika 14 Geološki profil „PE” (Shema 12)
(južni deo polja „Radljevo” i polje „Šopić-Lazarevac”)
Slika 15 Geološki profil „Q” (Shema 13)
(južni deo „Tamnava-Istočno polje”, polje „F” i severni deo polja „ŠopićLazarevac”)
*Napomena: Legenda koja se nalazi ispod Sl. 3. (Geološki profil polja „B”
i „C”) obuhvata sve litološke članove složene ugljonosne serije-kompletno
razviće. Litološki članovi su unificirani na čitavom prostoru Kolubarskog
ugljonosnog basena te je njihovo ispisivanje ispod svih grafičkih priloga
izostalo.
[208]
su razvijena dva ugljena sloja
(jedinstven podinski i povlatni sloj).
Idući u pravcu zapada, na prostoru
polja F, pojavljuje se i treći ugljeni
sloj koji predstavlja donju granu
složenog podinskog ugljenog sloja.
Donja grana ugljenog sloja se u
pravcu juga uzdiže i isklinjava (južni
deo polja Šopić-Lazarevac).
U pravcu severa, duž medoševačkog
raseda, konstatovana je redukcija
ugljonosnog horizonta (5-6 puta)
i ugljenih slojeva (sa tri na jedan
ugljeni sloj i umanjena debljina uglja
3-4 puta).
Ugljeni sloj severnog dela basena
je najstariji, o čemu svedoči
kontinuirana sedimentacija, i
dovodi se u vezu sa podinskim
slojem južnog dela basena. On je na
najvećem delu prostiranja homogen,
a na zapadu se intenzivno raslojava.
Taj ugljeni sloj predstavlja glavni
sloj koji je nastao spajanjem donje i
gornje grane južno od raseda, dok je
povlatni sloj erodovan.
6. Literatura
[1] Kezović, M.: Tektonska aktivnost
i ugljonosnost Kolubarskotamnavskog basena. Magistarska
teza, RGF, str. 73, Beograd, 2003.
(nepublikovano).
[2] Maksimović B. i dr.: Korelacija
i sinhronizacija litostratigrafskih
odnosa i strukturno-tektonski
sklop Kolubarskog basena,
Geološki zavod “GEMINI”, knj.
1, Beograd, 1993.
[3] Petrović, M. i dr.:
Biostratigrafsko-paleogeografska
studija neogena Kolubarskog
ugljonosnog basena i bliže
okoline. RGF, str. 257, Lazarevac,
1987.
[4] Stručna i fondovska
dokumentacija RB “Kolubara”.
energija
Zoran Milenković
PD RB „Kolubara“ Lazarevac
UDC: 622.333.063.002/.004
Homogenizacija uglja
na površinskom kopu
“Tamnava”
Homogenizacija uglja na
samom kopu
Uspešnost homogenizacije
najbolje se sagledava ekonomskim
parametrima u integrisanom sistemu
rudnik - TE. Prilikom razmatranja
uticaja homogenizacije na rad
kopova, osnovni parametri koji se
moraju imati u vidu su ograničavanje
velike varijacije u kvalitetu uglja i
maksimalnog iskorišćenja ležišta.
Zbog velike varijacije kvaliteta uglja
koji se otkopava na površinskim
kopovima „Tamnava” i koje su u
rasponu od 1000 kJ/kg do 9700
kJ/kg, javljaju s velike količine
„vanbilansnog uglja” kod kojeg
je toplotna moć ispod 5234 kJ/kg.
Zbog toga se vrši homogenizacija
uglja. Homogenizacija se vrši u fazi
otkopavanja, na transporterima,
na presipnim mestima i uz pomoć
deponije.
Ako se u obzir uzme da se ugalj na
površinskim kopovima „Tamnava”,
otkopava sa četri bagera na
različitim pozicijama duž otkopnih
etaža (veoma različitog kvaliteta),
Sažetak
Homogenizacija je tehničko - tehnološki i organizacioni proces mešanja
ugljeva otkopanih različitom opremom sa različitih, međusobno bliskih
lokacija i transportovanih u jednom integrisanom sistemu koji omogućava
da se pre faze utovara u transportna sredstva kojima se ugalj transportuje
ka TE, izvrši ujednačavanje kvaliteta uglja prema zadatim i usvojenim
parametrima. Uspešno sprovedena homogenizacija omogućiće povećanje
kapaciteta uglja čija je eksploatacija opravdana, smanjiće troškove
transporta, sagorevanja i deponovanja pepela, unaprediće sistem zaštite
životne sredine od zagađenja, a doprineće i efikasnijem i profitabilnijem
korišćenju raspoloživih prirodnih resursa.
Ključne reci: kapacitet i kvalitet uglja, homogenizacija.
neophodno je sinhronizovati njihov
rad kako bi se kao rezultat dobio
ugalj potrebnog kvaliteta.
Pri homogenizaciji uglja treba
ispoštovati i uslov za potrebnim
kapacitetom, kako bi se obezbedilo
stabilno snabdevanje termoelektrane.
Proces homogenizacije uglja na
samom kopu može se obavljati
ujednačavanjem kvaliteta uglja u
okviru otkopnog bloka, odnosno
Slika 1 Presipno mesto na površinskom kopu ”Tamnava”
[209]
etaže i ujednačavanjem kvaliteta
uglja na zbirnim transporterima.
Ujednačavanje kvaliteta uglja u
okviru otkopnog bloka može se vršiti
bagerima.
Kod rotornog bagera homogenizacija
uglja u okviru otkopnog bloka se
svodi na vertikalnu podelu bloka
na podetaže, tako da se u okviru
same podetaže vrši ujednačavanje
kvaliteta.
Slika 2 Kombinovana deponijska mašina
energija
Tabela 1 Godišnja isporuka uglja TE “ Nikola Tesla “ u Obrenovcu sa raspodelom
vozova prema kvalitetu uglja u periodu 1999-2008. god.
Ukoliko je kvalitet otkopanog
uglja u rezu takav da može
zadovoljiti kriterijum sagorevanja
u termoelektrani, može se smatrati
da je proces homogenizacije
ostvaren u prvom koraku, tj. na
otkopnoj etaži. Ukoliko se kvalitet
razlikuje od potrebnog, otkopani
ugalj se mora mešati sa ugljem
koji se otkopava nekim drugim
bagerom kako bi se dobio ugalj
potrebnog kvaliteta. U ovom
slučaju se proces homogenizacije
obavlja u dva koraka, na bageru i
na transporterima. Kvalitet ovako
dobijene mešavine uglja predstavlja
ponderisanu sredinu kvaliteta uglja
i kapaciteta bagera koji se nalaze u
radu.
Homogenizacija uglja na
transporterima
Homogenizacija uglja na
transporterima vrši se na presipnim
mestima, gde se ugalj sa etažnih
ili veznih transportera presipa na
zajednički izvozni transporter ka
deponiji ili direktno ka potrošaču.
Jedno od presipnih mesta na
[210]
površinskom kopu ”Tamnava”,
prikazano je na slici 1.
Homogenizacija uglja sa
deponije rovnog uglja na
površinskim kopovima
“Tamnava”
Skladište rovnog uglja ili deponija je
još jedno mesto koje može sudelovati
u procesu homogenizacije uglja u
okviru površinskog kopa. Ukoliko
je ugalj koji dolazi sa kopova lošijeg
kvaliteta od potrebnog, moguće
je izvršiti homogenizaciju uglja
dodajući ugalj sa deponije koji je
boljeg kvaliteta. Moguća je i obrnuta
situacija, tako da se lošiji ugalj
sa deponije meša sa kvalitetnijim
ugljem sa kopa. Homogenizacija bi
se u oba slučaja vršila tako što bi
se ugalj koji otkopava deponijska
mašina, mešao sa ugljem sa kopa.
Na slici 2. prikazana je kombinovana
deponijska mašina, koja se nalazi
na deponiji rovnog uglja u okviru
postrojenja za pripremu uglja
”Tamnava”
U tabelama 1, 2 i slikama 3 i 4
prikazan je pregled proizvodnje na
površinskim kopovima “ Tamnava”
za period 1999-2008. godine,
odnosno za period od kada je
homogenizacija zauzela značajnije
mesto u tehnološkom procesu
proizvodnje i isporuke uglja.
Za uspešnu homogenizaciju potrebni
su i uređaji za praćenje kvaliteta
uglja. Takvi uređaji poznati su
pod nazivom on- line analizatori.
On- line analizatori su uređaji
koji se koriste za kontinualnu
kontrolu karakteristika uglja koji
se otkopava i usmerava u željenom
pravcu (deponija, termoelektrane,
postrojenja za preradu). Postavljaju
se na procesnoj liniji, tako da
direktno prate karakteristike uglja
koji se transportuje i te podatke
šalju u sistem za automatsku obradu
podataka.
Za upravljanje i korišćenje sistema
kontrole i kvaliteta uglja potrebno
je ugraditi odgovarajući broj tračnih
vaga i takođe, odgovarajući broj
on- line analizatora. Broj i pozicije
on- line analizatora i vaga zavisi od
trenutnog položaja bagera.
Inženjer zadužen za praćenje
kvaliteta uglja imao bi informaciju
o trenutnom kvalitetu uglja, što bi
mu olakšalo vođenje tehnološkog
procesa i ostvarivanje ujednačenog
kvaliteta uglja.
Međutim, kod nekih on- line uređaja
pojavljuje se problem nedovoljne
pouzdanosti kod lignita. Osim
toga otežavajuće okolnosti za rad
energija
Tabela 2 Broj isporučenih vozova TE “Nikola Tesla” za date godine i raspodela
isporučenih vozova prema toplotnoj vrednosti
Slika 3 Histogram raspodele vozova prema toplotnoj moći pojedinih vozova isporučenih TENT u period 1999 – 2008 godine
Slika 4 Histogram raspodele vozova koji su u okviru dogovorenog kvaliteta uglja i
van dogovorenog kvaliteta uglja isporučeni TENT u period 1999 – 2008.
ovih uređaja su velike varijacije u
toplotnoj moći uglja, granulaciji i
vlažnosti.
Najpouzdanije podatke dao bi
analizator koji bi se nalazio na
poziciji pre utovara u vagone, jer
je ugalj tada homogenizovan i
ujednačene granulacije. Zbog ovih
nedostataka sam proces praćenja i
kontrole uglja ne treba da se bazira
samo na on- line uređajima, već i
na bazi podataka koja bi postojala
u okviru operativnog geološkog
modela ležišta.
[211]
Pri izboru lokacije razmatraju se
dva primarana faktora. Idealno je
da analizator bude lociran u blizini
tačke procesa gde se zna da je
vrednost uglja najviša. U slučaju
sortiranja, analizator bi trebalo
postaviti na početak sortiranja.
Ako je ugalj kompleksan i proces
sadrži nekoliko tehnoloških linija,
biće potrebno i više analizatora, a
u tom slučaju preporučuje se da se
analizator postavi tamo gde se zna
da kvalitet ugalja najviše varira. U
slučajevima kada ugalj dolazi sa
više mesta (ili se u procesu izdvajaju
neki sortimani), predlaže se da se
analizator postavi u tački gde se vrši
spajanje uglja.
Zaključak
Na osnovu dosadašnjih iskustava sa
mesta gde je sistem za upravljanje
i kontrolu kvaliteta uglja zauzeo
vodeću ulogu u eksploataciji uglja,
došlo se do saznanja da je pre
svega za korišćenje ovog sistema
neophodna odgovornost i tehnološka
disciplina lica koja su odgovorna
i ovlašćena da njime upravljaju ili
na bilo koji drugi način sudeluju u
njegovom sprovođenju.
Pre svega neophodno je izvršiti
planiranje koje se vrši na osnovu
geoloških ispitivanja. Samo
otkopavanje mora biti kontrolisano
u pogledu kvaliteta i količine
otkopanog uglja, bilo da se ugalj
direktno transportuje potrošačima ili
da se vrši homogenizacija.
Homogenizaciju je moguće
sprovesti direktno na kopu režimom
rada bagera ili na deponijama
za homogenizaciju. Ukoliko se
ugalj deponuje mora da postoji
baza podataka o deponijama uglja
koja sadrži potrebne podatke,
pre svega o kvalitetu uglja.
Ukoliko se homogenizacija vrši
na transporterima, neophodni su
podaci o količini i kvalitetu uglja
direktno sa mesta kopanja. Online analizatori olakšavaju da se to
uspešno sprovede, ali je neophodno
napomenuti da oni služe samo za
kontrolu, a ne za planiranje i vođenje
tehnološkog procesa.
I na kraju, isporučeni ugalj
je ujednačenog kvaliteta sa
odgovarajućim sertifikatima, na
osnovu kojih se vrši plaćanje, a
samim tim ima se i potpuni uvid u taj
deo monetarnog poslovanja.
Literatura
Tehnička dokumentacija PD RB
“KOLUBARA”
energija
Др Зоран Петровић Пироћанац
UDC: 620.9:338.2 (497.115)
Рат за српске ресурсе
на Космету и контролу
енергетских и стратегијских
путева, у новој
безбедносној архитектури
Југоистока Европе
Енергија није демократија
Допустите ми најпре, даме и
господо, да кратко заједнички
констатујемо стање светске
енергије и основне тенденције
које смо кадри данас да уочавамо.
То стога да бисмо додатно могли
да проценимо нашу, српску
перспективу у будућности. Ја
нисам енергетичар, али ћете
ми дозволити геополитички
ракурс, који је комплементаран са
геоекономским и енергетичарским
погледом.
Енергија је горућа актуелност у
овим временима нафтне и гасне
психозе, добу хидрогорива.
Свет већ поодавно присуствује
енергетском рату између САД и
Кине. Овим највећим ждерачима
енергије се сада придружује
у надметању и Индија, нешто
дискретнија у истом послу, али
исто толико гладна енергије за свој
хипердинамични развој.
Данас су проблеми добављања
нове енергије на тржиште
првенствено економски и
политички. У догледној
будућности, зна се, важност
Блиског Истока и његовог
природног гаса и нафте ће се
увећавати, а Персијски залив ће
наставити да буде најзначајнији
простор за енергију са разумним
ценама. Ето зато Американци и
намеравају да бомбардују Иран.
Осим тога, међу алтернативним
изворима енергије који највише
обећавају данас јесу извори у
Каспијском басену, комшији
Блиском истоку. И Залив
и Каспијски басен су зоне
Сажетак
Појам геополитика упућује на територије и на ривалитете моћи
(rivalités de pouvoirs), најпре политичке. Територија и моћ су
фундаментални појмови, врло стари, и веома актуелни веома. Свет је
све кометитивнији. Границе се бришу и јучерашњи сиромаси-мада их
неки и даље сматрају „варварима“- имају аспирације за богаћењем.
Они постају истински такмаци Запада, а Кина је архетип тог новог
феномена. Поред питања развоја, данас је, чини се, економија у све
већој мери елемент који структуише односе међународних снага.
Геополитика данас укључује и истраживање и овладавање ретким
ресурсима и територијама које их поседују. Све више се говори о вези
између економског интереса и рата за територије. Рад се фокусира
на случај отимања националних ресурса-залога будућности одрживе
будућности сваке нације на планети. То се данас одиграва управо на
Космету. За нашу малу земљу, отимање угља и других ресурса на Југу
Србије је драстичан пример рата за енергију.
Кључне речи: нова безбедносна архитектура и геометрија, енергетска
безбедност, енергетски суверенитет, енергетска самодостатност,
Бондстил, хидрогорива, Цвијићева линија.
Abstract:
The concept of geopolitics refers to territories and the rivalries of powers
(rivalités de pouvoirs), primarily political. Territory and power are
fundamental concepts, very old and very contemporary. The world is
increasingly competitive. The boundaries are erased, and yesterday’s poor
- considered “barbarians” by some – have aspirations for wealth. They
become the true rivals of the West, and China is an archetype of this new
phenomenon. In addition to issue of development, it seems that today
the economy is increasingly an element that structures the relations of
international forces. Geopolitics now also includes research and mastery
of scarce resources and territories that own them. More and more we talk
about the link between economic interests and the war for territories. The
paper focuses on the case of robbing of national resources – the pledge of
a sustainable future of every nation on the planet. This is currently taking
place just in Kosovo. For our small country, robbing of coal and other
resources in the South of Serbia is a drastic example of the war for energy.
Key words: new security architecture and geometry, energy security, energy
sovereignty, energy self-sufficiency, Bondsteel, hydrofuels, Cvijić’s line.
нерешених опасних конфликата у
које су умешани страни фактори,
пролиферација наоружања,
етничка и религиозна мржња.
[212]
Најкритичније земље по тим
питањима остају Ирак и - Иран.
Међутим, и земље на северу,
од Турске, преко Кавказа, до
energija
Централне Азије, такође су бурад
барута.1
Џефри Кемп и Роберт Харкави
су написали атрактивну књигу
„Стратегијска географија и Блиски
исток у промени“ (Strategic
Geography and the Changing Middle
East). Петнаест нација у појасу
који је назван Стратегијска
елипса енергије( Strategic Energy
Elipse , SEE) контролише 70%
светских доказаних резерви сирове
нафте, а 40% светских познатих
ресурса природног гаса. У постиндустријском, глобализованом
свету, то је најважнији
стратегијски регион света и остаће
барем до средине 21. столећа. А
САД за свој врховни стратегијски
циљ имају неометани доток
енергије управо из овог региона (
па тако, опет, бива јасније зашто
експресно осуђују и Гадафија
и планирају му већ суђења због
убијања Либијаца). Америка
мора по сваку цену да спречи
доминацију овим регионом било
какве силе, или коалиције сила. То
за њих није питање демократије,
већ енергије
Велика геополитичка последица
скупе нафте јесте и ренесанса
идејних струјања за која је
капитализам веровао да су
ишчезла. Венецуела је пример
„ривајвла“ из Шездесетих,
па су опет модерне речи
„национализација“, „несврстани“,
или „антиимперијализам“. Уго
Чавес је почео са нападима на
„америчког ђавола“, па се брзо
придружио Северној Кореји и
Ирану у квалификацији да су
„велики камен у јенки ципели“.
На челу Венецуеле, Чавес
користи хидрогорива као главно
оруђе антиамеричке политике.2
Американци још нису успели
да политички ликвидирају
Уга Чавеса Фриаса, јер овај
боливаријанац је врло јасан: на
најмањи маневар САД против
1
Видети: Geoffrey Kemp, Energy Superbowl,
Strategic Politics and the Persian Gulf and
Caspian Basin, The Nixon Center, Washington,
DC, 1997.
2
Ево Моралес је национализовао
хидрогорива у Боливији и угрозио
интересе компаније Петробрас у окриљу
Мерkосур-а. Боливијска политика погађа и
Чиле, привилегованог савезника САД, али
и великог регионалног купца хидрогорива.
Националистичко-интернационалистичка
левица Венецуеле и Боливије није баш у
сагласју са економском политиком умереније
левице, Аргентине, Бразила и Чилеа,
које настоје да нађу заједнички језик са
либерализмом капиталистичког сектора.
њега, он ће скренути производњу,
која иначе свакодневно одлази ка
рафинеријама у Мексичком заливу,
и слаће је у Кину, или Индију.3
У јануару 1998., група америчких
интелектуалаца је послала
писмо Клинтону храбрећи га да
сруши насилно режим Садама
Хусеина. Групу су чинили неоконси: Д. Рамсфелд, Д. Чејни,
Џ. Вулси, Р. Перл, Ф. Фукујама,
Р. Кеган, В. Кристол, Е. Абрамс,
Р. Армитиџ, Џ. Болтон и други.
Пошто Клинтон није одговорио,
већина њих шаље друго писмо,
Њуту Гингричу, председнику
Представничког дома, и Тренту
Лоту, шефу републиканске већине
у Сенату. „Сједињене државе
треба да успоставе и одржавају
јако војно америчко присуство
у региону, и да буду спремне да
користе ту силу ради заштите
наших виталних интереса у Заливу
и, ако је неопходно, да помогну у
рушењу Садама Хусеина.“4
Маја 2001., објављени су и
енергетски приоритети САД, у
извештају Беле куће, насловљеном
National Energy Policy.The National
Security Strategy of the United States
of America, 2002. Септембра 2002.
су обелодањене нове стратегијске
оријентације, у документу од
33 странице, које помињу појам
превентивног рата.5 Друго
име му је Извештај Чејни, и
изазвао је тада живе полемике.
Амерички Савет за спољне
политичке послове (CFR) каже
да Ирак вероватно поседује 220
милијарди барела неоткривених
резерви нафте. У другој студији
те процене иду чак и до 300
милијарди барела. Ако се покаже
као истина све ово, Американци
су узјахали четвртину светских
резерви, које се процењују на чак
30.000 милијарди долара. Ако би
нашли лукави модус да остану
заувек, ради експлоатације нафте,
окупација која је коштала преко
1.000 милијарди долара, с тим
у поређењу, је ипак јефтина. А
лепо су Аме-риканци смислили
оправдање пљачке - да скоро
Видети: Jean-Pierre Chardon, „L’énergie
dans les Amériques: enjeux géoéconomiques et
géopolitiques“, на Мрежи.
4
Ова два писма се налазе на сајту
Project for a new American Century, www.
newamericancentury.org.
5
Говор Ричарда Перла насловљен „Next
stop, Iraq“, одржан 14. 11. 2001., на вечери
у Foreign Policy Research Institute у
Вашингтону.
3
[213]
сва експлоатација оде под
контролу мултинационалки.
За домаће компаније понудили
су својевремено тек 17 од 80
постојећих нафтних поља, тако
да би све резерве које би се тек
откриле у наредих 30 година биле
под контролом мултинационалки.6
Мала Србија је у оваквом свету у
делу који се назива „периферијама
конфликата“, ван „кригшпил-а
Еуразије“ , али је отимањем њеног
угља од стране великих сила
итекако угрожен њен одрживи
развој.7
Космет и нова безбедносна
архитектура Југоистока
Европе
У мом појмовном апарату већ
готово две деценије обитава
и израз нова безбедносна
архитектуре и геометрија
Југоистока Европе. О томе
је заправо реч ако желимо да
спознамо зашто толики атаци на
Србе и њихову државу у последње
две деценије. „Споразум о мисији
НАТО за верификацију на Косову
између Северноатлантског савеза
и СР Југославије“ из октобра
1998, да ли га се неко сећа? Но,
Врховни командант Слободан
Милошевић је још новембра
1995 у Дејтону потписао све што
су Американци желели. Аутор
поседује копију енглеске верзије
„Писма датираног 29. новембра
1995 од Сталног представника
Сједињених држава Америке
Уједињеним нацијама, посланог
Генералном секретару“. Та копија
је била у рукама Мадлен Олбрајт,
америчког амбасадора у УН у
тренутку потписивања Дејтонског
споразума. Овога пута, кратко, из
„Споразума између СР Југославије
и НАТО који се тиче транзитних
аранжмана за операције Мировног
плана“.
Регистроване резерве нафте у Ираку
процењују се на 11 милијарди барела. То
је преко пет пута више од укупних резерви
које постоје у Сједињеним државама. Због
дуге изолације, Ирак је понајмање геолошки
испитана земља међу свим досад познатим
нафтом богатим државама. У целом Ираку
једва да је пробијено 2.000 бушотина. С друге
стране, само у Тексасу има милион бушотина.
До 2017. Ирак жели да достигне производњу
од 6 милиона барела нафте дневно, а то је
могуће једино уз сарадњу са технолошки
напреднијим западним петрокомпанијама.
Али, оне нису добиле никакве концесије, како
су мислили Американци.
7
Видети: François Lafargue, Demain la guerre
du Feu. États-Unis et Chine à la conquête de
l’énergie. Ellipses, Paris, 2006. 239 p.
6
energija
Милошевић је потписао много
тога што је наговештавало
катастрофу. Поред осталог, „да ће
Влада СР Југославије обезбедити,
или помоћи да се обезбеде, по
најнижој цени, објекти у услуге
који су, по мишљењу НАТО,
нужни за транзит. НАТО ће бити
изузет од подношења инвентара
и друге уобичајене царинске
документације о особљу, опреми,
материјалу и намирницама који
улазе, излазе или пролазе кроз
територију СР Југославије
ради подршке Операцији.
Власти СР Југославије ће свим
погодним средствима олакшати
све покрете особља, возила и/
или снабдевања у лукама и на
аеродромима и путевима који се
за то користе. Возила, бродови
и ваздухоплови у транзиту
неће подлегати прописима за
регистрацију и комерцијално
осигурање. НАТО ће бити
дозвољено да користи аеродроме,
путеве и луке без плаћања царине,
дажбина, путарина и сличних
трошкова...“ У документу
готово да нема тога што им
није дозвољено на сувереној
територији СР Југославије:
изузимаће се од прописа за
пасоше, визе, носиће НАТО
униформе, истицаће своју заставу,
биће ван домашаја југословенске
правде за било какав прекршај, чак
и убиства, нико неће моћи да их
хапси, итд. Како је једном рекао
парадоксални Салвадор Дали:
„Вратила се систематизација
конфузије“.
Дужност нам је да не заборавимо
у једном хронолошком и
садржинском прегледу ову
најскорију историјску фазу
стратегијског черупања, комадања
и територијалног докрајчивања
српске државе. Долазе нове
генерације, паметније и
родољубивије од наше, које се
неће мирити са вашингтонским
косовским fait accompli. А било
каква анализа актуелне српске
државе, њене енергетске одрживе
будућности, мора да прође кроз
кратко евоцирање бомбардовања
Србије 1999. Да се подсетимо на
то шта се све догодило бацањем
на Србију, а највише на Космет,
толиког осиромашеног уранијума
за осиромашене Србе. Посао
бомбардовања обављен је са
делимичним успехом, јер нису
разорили Београд, како су многи,
попут америчког генерала Шорта,
прижељкивали. Али, успели су
да окупирају Космет и припреме
га за дефинитивно отцепљење
од матице. Од помињања ове
срамне епизоде савременог
света зазиру у 19 земаља које
су “херојски” напале Србе
„паметним“ ракетама пуњеним
осиромашеним уранијумом са
великих раздаљина.
Амерички аутор Стивен Обин
нам открива да су припреме НАТО
за 78 дана ваздушне кампање
трајале 11 месеци. Немачки
генерал Науман нам открива
да су припреме НАТО пакта за
обрачун са Србима почеле још
јуна 1998. Дакле- пре фингираних
преговора у Рамбујеу(sic!)8 У
пуном јеку рата, француски
академик Жак Бламон, стручњак
за космичка истраживања, писао
је о савременом виду моћи нација
-космичким средствима. Оно што
се у савременом свету све чешће
користи као појам, информатички
рат (Information Warfare), могуће
је једино уз помоћ сателита.
Сиромашне земље су тако унапред
елиминисане из саме могућности
вођења савременог рата. Како
каже Бламон, било је јасно, већ
првих дана рата против Срба,
да су силесије сателита који се
крећу земљином орбитом, кључни
елемент операција. Тако се у
координисању агресије на Србе
слегло чак 50 сателита, који су
обављали шпијунске послове за
НАТО ударе на нас. Поред тога,
ако је веровати Бламону, барем 1520 космичких система коришћено
је у припреми и извршењу напада.9
Генерал Алан Баер дочарава
домете бомбардовања Срба кроз
процене коришћења такозваног
интелигентног оружја, то јест
прецизно вођене муниције. У рату
у Заливу, коришћено је тек око
10% прецизних оружја, а 90%
муниције је спадало у класичну
муницију. Баер тврди да је за
Србију удео прецизне муниције
био знатно већи, а има и тврђења
да је пропорција бiла управо
обрнута на Заливски рат.10
Видимо колико је технолошких
и војних напора уложено за тако
мали географдски простор какав
је Србија. Резултат овог „ рата
high tech одсутног агресора
Видети: часопис Strategic Review, autumn/
winter 1999.
9
Ibid.
10
Видети:“Прве лекције из рата на Косову”,
Фондација за стратегијско истраживање
(FRS), Oдељење за Међународне односе
Универзитета Paris II, и војни часопис Défense
Nationale, септембар 1999.
8
[214]
и low tech браниоца суверене
територије“ јесте да данас
усред Космета Американци
владају преко базе коју су назвали
Bondsteel. Она је на српском
сувереном простору, за наредне
деценије барем, доминантна
геополитичка чињеница, оријентир
за било какве озбиљне анализе,
планове, дугорочне намере Запада
и Европе везане за њен Југоисток.
Геополитика је сачињена од
директних и индиректних
контраудараца, који су просторно
различити и каткад врло удаљени
једни од других. Тако и неслагања
Русије и Запада поводом коначног
статуса Космета морају данас
да се анализују и појме према
различитим редовима величина,
са проширењем евро-атлантских
инстанци у позадини свега ( НАТО
и ЕУ), на рубовима Европе. Запад
жели да временом омекша Русе
поводом Космета и чини се да
време ради за њихову „шиптарску
опцију“. Већ до краја 2008. та
се операција показује више него
проблематичном и тешко да ће
све испасти како је Вашингтон
дизајнирао.11
Све политичке гарнитуре
досад, од Милошевића до овог
часа, водиле су косметску
политику фингирањем истинске
заинтересованости да се
област задржи у оквиру српске
државе. Аутор је, на основу свог
дугогодишњег искуства са терена,
уверен да све те акције Србије
представљају, у наокој офанзиви
поводом Космета, само вешто (а
убедљиво само за необавештени
народ), галамљење, док АлбанциШиптари све не обаве како
је записано у Вашингтону
још почетком Деведесетих.
Патриотске изјаве министра
Јеремића, председника Тадића и
свих релевантних фактора наше
атрофиране и килаве државе,
управо имају задатак да дижу
дреку, а да се суштински ништа
не постигне на ползу државе и
народа.12
У међувремену су, ипак, излобирали
скандалозну Нобелову награду за мир
Финцу Ахтисарију, дугогодишњем шефу
интелектуалне продужене руке Вашингтона,
Међународне кризне групе. Сасвим логично
да је за те напоре и хаос на Балкану добио ово
умногоме офуцано признање.
12
Инсталирање „Еулекса“ је уверљива
потврда тога. Они су на Космету са само
једним циљем- да учврсте климаву Косову
и додатно удаље Србе од помисли да нешто
може да се промени у овом иреверзибилном
процесу.
11
energija
Не околишимо: српска политичка
класа, тачније онај део
инсталираних и пројектованих
на власти, уз помоћ специјалаца
из хипер-класе са домаћим
презименима, није радила за
Србију, већ за концепте других
интереса и геополитичких
планова. Милошевић, Ђинђић,
Живковић, Коштуница и
Тадић (са својим актуелним
некомпетентним) министром
спољним Јеремићем, убројали
су себе у историјску причу
о српској политичкој класи
која је препустила Космет
Шиптарима-Албанцима. Зар
није баш тако? Зар и сада није
уочљива тенденција у српском
друштву да се завршница радова
на безбедносној архитектури и
геометрији Југоистока Европе,
пре свега на Космету, а потом
у Подунављу, што „мекше“
расправља. Да се чак гледа да се
избегавају такве теме у јавности,
у медијима. Да све једном прође
како су САД замислиле. То је та
најсрамнија тачка српске државе,
можда најсрамнија у целокупној
политичкој историји.
Мали и нејаки какви смо, треба да
имамо у виду следеће елементе.
Стручњаци добро знају до
које мере америчка енергетска
ситуација игра одлучујућу
улогу да би се схватила нафтна
и енергетска светска ситуација,
њени улози и динамика односа
сила. САД, очито, остају још
задуго стуб индустријализованог
развијеног света.
Очигледно је да сила попут САД
не шаље 250.000 људи, армију,
флоту, авионе, по цени од неколико
десетина, чак и стотина милијарди
долара, на други крај света, само
да би разорила „оружја масовне
деструкције“ која нису постојала,
или да би се окончала диктатура
локалног потентата, а има их на
десетине широм света. Истински
циљеви су геостратегијског
реда, наравно, са снажном
енергетском компонентом. Поглед
на географску карту казује да
САД располажу бројним војним
базама, од Централне Европе,
до Узбекистана, налазећи се дуж
бока Југ/Југоисток Русије, као и
на Блиском истоку и Централној
Азији. Одатле се надгледа
Русија, и даље потенцијални
противник кога желе да ослабе
„грицкајући“ дуж њене периферије
(Грузија,Украјина, сутра
Азербејџан), али и Кина. Управо
зато су бесправно на српској
земљи изградили Бондстил, не
плаћајући ни кирију
У контрадикторном понашању
српске политичке класе око
руског енергетског присуства
на нашем простору, наведимо
речи Алексанара Медведева,
директора извоза Газпрома,
о проласку овим простором
гасовода Јужни ток: „Реализација
пројекта 'Јужни ток' суштински
ће повећати енергетску
безбедност Србије, захваљујући
појављивању допунске маршруте
која подразумева директну
испоруку гаса. Постојање такве
маршруте учиниће непотребним
коришћење резервних облика
горива у периоду максималног
коришћења. Директна испорука
'Јужним током', у ванредним
околностима, може да обезбеди
сто посто српских потреба за
природним гасом. Поред тога,
када се изгради део гасовода на
територији Србије, држава ће
добити многе десетине, ако не и
стотине милиона евра у облику
директних уплата у буџет. Не
треба занемарити и корист
од отварања нових радних
места и пратећих објеката
инфраструктуре (укључујући и
подземна складишта гаса), да
и не говоримо о индиректним
ефектима као што је развој
енергетског сектора и пратећих
грана, што ће омогућити Србији
да учини суштински корак напред
с тачке гледишта општег развоја
индустрије.“13
Витални ресурси Србије и
одрживи развој
УН говоре како у корпусу људских
права 21. столећа одрживи развој
представља један од беочуга. И
тврде да нема одрживог развоја
без ресурсног суверенитета
народа света. А Србима на
најдрастичнији начин Американци
и Европа, после бомбардовања
осиромашеним ураном, отимају
природне ресурсе. Да још једном
нагласимо: чак 60% српских
ресурса се налазе на Косову и
Метохији. И кажимо без устезања
- та хајдучија је суштина такозване
нове безбедносне архитектуре
Југоистока Европе, која се
непрестано имплантира на нашем
Видети: „Јужни ток повећава енергетску
безбедност Србије“, НИН, 20. 03. 2008.
13
[215]
тлу од почетка Деведесетих
прошлог столећа.
Овладавање потрошњама енергије
у ствари је неопходно за суочавање
са више великих изазова.
Свака земља треба да се труди
да ограничи своју енергетску
зависност. Пример Француске
je поучан: ако је самодостатна
у области електричне енергије,
њена зависност је готово тотална
у области нафте и гаса.14 Зато
свака земља мора да се припреми
за време проређивања енергетских
ресурса. Енергија је истовремено
и економско-финансијски,
и политички улог. С једне
стране, у енергију су усмерене
огромне финансијске масе, како
инвестиционе, тако и профити.
Такве финансијске потребе увек
у то умешају тржиште. С друге
стране, то је енергетски сектор,
који у игру ставља питања
суверенитета и националне
безбедности, заправо ставља
државу у средиште система.
Стручњаци са београдског
Рударско-геолошког факултета
уверени су да неоткривеног
угља има још и да практично
добар део простора Косова и
Метохије лежи на наслагама
угља. То такође значи да са
високом вероватноћом може да се
предвиди како овај простор има
судбину да по стане у наредним
деценијама и вековима на крају
једна огромна удубина, рупа
настала од упорних ископавања
угља. Док у централној Србији (у
руднику Колубара) угља преостаје
за тек наредних око 50 година, у
Обилићу га има за више столећа.15
Руде којих има на Космету су
првенствено: ванадијум, волфрам,
олово, цинк, хром, кадмијум.
Кадмијум је, на пример, све
траженији елемент у свету, јер
се користи за производњу никлкадмијумских батерија. На
Космету је одавно већ постојала
фабрика батерија. Поред тога,
кадмијум спада у стратегијске
елементе, јер је важан за космичку
индустрију. Њиме се такође
облажу зидови нуклеарки, јер
Видети: Rapport d’Information. Commission
des Affaires etrangeres. Assemblee nationale,
2006.
15
Српски стручњак, професор др. Владимир
Живановић, помиње и да се пуно очекује од
копа Дубравица, на ушћу Мораве у Дунав,
чије се резерве процењују на 700 милиона
тона.
14
energija
је отпоран на изузетно високе
температуре. После угља, на
српској рудно-ресурсној карти
најважнији су рудници олова
и цинка. Уз сребро, ти ресурси
чине до 60% резерви на Космету.
Међутим, средњи садржаји метала
у лежиштима олова и цинка на
Косову( 5–6% Pb+ Zn) знатно је
испод светског просека, тврде
стручњаци са Рударско-геолошког
факултета у Београду.
Количина злата је такође по
садржају десет и више пута мања
од оне у РТБ Бору. И поред свега,
за малу земљу попут Србије, то
су значајне количине руда, а ни
у свету не би нигде игнорисали
могућности експлоатисања таквих
руда, и поред сиромашнијег
садржаја. Све је потребно у све
неизвеснијем свету, ништа се не
баца, и ништа се не занемарује. Уз
то, вода Сиринићке жупе светски
је висококвалитетна, и издржава
такмичење са најпознатијим
водама на читавој планети. А вода
је, показују многа сведочанства
у науци, неодвојиво везана за
растући проблем енергије на
планети.16
Ресурси се претежно налазе
у области Копаоника, на
страни Космета, што је такође
индикативни податак, с обзиром
на поменути убрзани процес
отцепљења Космета од Србије.
Неке општине су се, после
Другог светског рата прешле, у
административној неопрезној
подели коју су дозволили српски
руководиоци, нашле у географском
појасу Космета, где никада пре
тога нису биле.
Лепосавић, крај који се наслања на
„ужу“ Србију, до краја Шездесетих
година се административно такође
налазио ван Космета. Изгубљен
је преласком у административне
оквире Космета, у историјски
погубном попуштању српске
политичке класе пред Титовим
захтевима конфедерализовања
СФРЈ, па и Србије. У области
Лепосавића има значајних
резерви руда. Са обе стране
граничне области Гора (Драгаш
и околина), где живе поносити (и
ових година од Албанаца такође
угрожени ентитет) Горанци,
постоје још непотрошена лежишта
уранијума.17 Врло је важна и
локација Баљевац на Ибру, која се
налази на директриси Цвијићеве
стратегијске линије, где Србија
поседује доказане резерве руде
борит. То је такође мета плена
алавих мултинационалки, о чему
се јавно не прича, али се радови на
отуђивању одвијају већ пуне две
деценије. Једна енглеска компанија
је пре извесног времена закупила
рудник борита за безначајну
суму од око130 милиона евра, а
економска процена вредности
лежишта Баљевац у стварности
може да мултипликује, пошто је
наша наука још пре више од две
деценије овладала технологијом
прераде ове рудаче, која спада у
стратегијске руде, јер се користи
за космичку технологију, а
лежишта постоје на тек неколико
локација на планети (Чиле, Кина,
Русија, Турска).18
Чим су Албанци-Шиптари
прогласили своју другу албанску
државу на Балкану, 2008.,
Енглези су журно дотрчали са
својим геолошким тимовима.
Они су најбоља потврда да
су оправдана очекивања како
подземље Космета крије још пуно
неоткривених лежишта руда.
Њујоршком светски референтном
дневнику The New York Times
британски геолози-истраживачи
косметских ресурса потврдили
су „постојање великих лежишта
минерала, укључујући лежишта
никла, олова, цинка, кадмијума,
боксита, чак и малих жица злата.
Међутим, инфраструктура
за екстраховање минерала
је застарела, и аналитичари
рударства кажу да ће косовском
најважнијем рударском комплексу,
руднику Трепча, бити потребне
стотине милиона долара у
спољном инвестирању како би се
Поменимо и нафту на овим просторима.
Стручњаци кажу да на Балкану има мало
доказаних резерви нафте, од око 345 милиона
барела, од чега 198 милиона у Албанији.
Гаса има знатно више - око 2,7 билиона
кубних стопа. Децембра 2007., албански
Министарски савет дозволио је компанији
DWM Petroleum, AG, филијали „Манаса“,
да асистира у истраживању, развоју и
производњи албанске нафте и резерви гаса,
заједно са државном Агенцијом за природне
ресурсе.
Из бројних разговора са највећим српским
географом и геополитологом, проф. др
Милованом Радовановићем, 2006-2009.
Њих су, Педесетих година прошлог столећа,
експлоатисали Кинези, док су имали
добреодносе са режимом Енвера Хоџе.
18
Енглези су се у Баљевцу на Ибру појавили,
на кратко, и из неразјашњених разлога
повукли се са копа. Свакако је боље да наша
држава једном крене у експлоатацију борита,
знатна богатства су на дохват руке.
16
17
[216]
створио профитабилни извозни
бизнис.“19 Има ли уверљивијег
доказа за планове Запада за
ресурсно власништво Србије?
Енглези, као и друге водеће земље
Запада, већ одавно кидишу на
60% ресурсних резерви Србије
на Космету, цинично истурајући
некакве преговарачке процесе још
од окупирања наше територије
на Југу. Када крене експлоатација
западних компанија, она ће се
свакако увишестручити у односу
на ритам екстракције угља у
време СФРЈ, али и поред тога ће
угља бити за више векова. Зар ово
није врло важна тачка преговора
Срба и Албанаца, често се питам
годинама. И како то да је овако
озбиљна тема, истовремено и
тачка могућег дугорочног договора
Албанаца и Срба, па дакле и
коначне релаксације односа, тако
уочљиво одсутна из процеса
преговора за решење коначног
статуса Косова и Метохије?
Како то да и Срби, и Албанци,
и међународна заједница, тако
упорно игноришу кључну тему
косовског чвора - угаљ? То што
угаљ и највише загађује, није ни
велика препрека, ни велика брига
мултинационалки.
Међутим, Атлас Косова, који
је израђен најсавременијом,
сателитском технологијом
Американаца, један је од
индикатора повећаног занимања
за даље истраживање ресурсног
потенцијала Косова и Метохије.
Америчке, енглеске и ине
мултинационалке свакако чекају
блиску будућност и разрешење
косметског проблема, да започну
експлоатацију. То је и лаику
јасно када испред комбината у
Обилићу угледа огромну таблу:
Consortium M.A.N.- Alsthom. Јасно
је ко је заинтересован да постане
газда - велике мултинационалне
компаније.
Српска држава на овом загађеном
парчету Космета полагаће тако
најважнији испит - у каквом
дилу ће извући уопште икакве
користи од косметског угља.
Без њега, будућност ће бити још
знатно црња од самог угља, јер
је у питању значајан економски
ресурс Србије. Професор др
Новак Блечић, рекао је: „1988-
Видети: „Newborn Nation Stgruggles for
Economic Autonomy,” Тhe New York Times,
March, 24. 2008.
19
energija
1990. производња ТЕ 'Косово А'
и 'Косово Б' је достизала 6,1
милијарди kWh годишње, а сада,
и поред нових улагања од више
десетине милиона евра, једва
постиже 3,6 милијарди kWh,
односно испод 50% инсталисаних
и испод 60% већ оствариваних
годишњих капацитета.“20
Албанија је већ од окупације
Космета 1999. планирала 30%
производње своје енергије
на Космету, иако се званично
неуверљиво претвара да то није
њен циљ. Шта ће Албанија
инвестирати на простору Косова,
занимљиво је питање за свет. И
ма колико скривали ту намеру, она
је очита у свакој геополитичкој
анализи, а на ту неминовност
указује и енергетско сиромаштво
Албаније. Њихов природни циљ је
удруживање економских снага са
Косметом.
Србија исплаћује, у деценији
окупације Косова, по 23 милиона
евра годишње за надокнаде плата
свима који су изгубили посао
на Космету (по 60% од плате).
Србија и у овом часу плаћа око
700 милиона долара за дугове
направљене по свету у време
СФРЈ.21
Ако може да се понуди и неко
овог тешког историјског и
круцијалног проблема Космета,
аутор је уверења да треба да се
поделе ресурси, да се заувек
заједнички експлоатишу угаљ и
други ресурси на Космет.. Они
су неопходни и једном и другом
народу. Ни један народ на планети
не одриче се својих ресурса, јер
у супротном унуци и АлбанацаШиптара, и Срба, постају тотално
ресурсно и енергетски зависни,
робови у наредним столећима. То
не сме да се дозволи, ни по коју
цену. Дакле, Србија никада неће
прихватити да та богатства буду
додељена само Шиптарима, без
обзира на одлуке међународних
институција, па проблем остаје
нерешен. Оба народа би заправо
требало да започну заједничку
борбу за ресурсе, јер ће на
крају радова на безбедносној
архитектури Југоистока Европе
Из ТВ документарца „Чији су косметски
ресурси“, емитованог на мрежи српских
локалних ТВ станица, децембра 2006., аутора
З. Петровића-Пироћанца.
21
Из разговора са проф.др. Владимиром
Живановићем, некадашњим министром
енергетике СР Србије.
20
мултинационалке једине
профитирати.
Нова европска база за
„очување“ демократије, нафте
и гаса
Америчка база Бондстил почела
је да се гради још у јуну 1999.
Бондстил омогућује сада ваздушну
моћ Америци у оквиру лаке
ударне дистанце (within easy
striking distance) до нафтом богатог
Блиског истока и Каспијског
мора, као и до Русије.22 Од
Вијетнамског рата, ово је највећа
изграђена америчка база, са око
7.000 војника. Градила ју је највећа
компанија за градњу америчкој
војсци, Hallyburton’s KBR. Њен
генерални директор био је тада
Дик Чејни. Занимљив детаљ је
писање дневника Washington Post,
пре бомбардовања Југославије
1999. године: „Са растућом
крхкошћу Блиског истока, нама
ће требати базе и права на
прелетање на Балкану, да бисмо
заштитили нафту Каспијског
мора.“
Мало познато у јавности јесте
да је за околину „Бондстила“
рађена студија о развоју туризма,
још у периоду 1985-88(sic!).
У перспективи студије била је
изградња аеродрома, хотела,
скијалишта, а за посао је била
задужена једна француска
организација. Не знају се
разлози заустављања пројекта,
али је окупацијом Космета
1999. изронила на површину
градња америчке војне базе, како
смо рекли, у метар посађеној
на стратегијсој Цвијићевој
стратегијској линији. Sapienti sat!23
Руски аналитичар Д.
Воскобојников сматра да је
нафтовод кључни разлог отимања
Космета. Ту је предвиђен
трансбалкански нафтовод,
познат и као АМБО (Албанскомакедонско-бугарска нафтна
корпорација). Воскобојников
указује на занимљив детаљ: АМБО
је регистрован у САД. Његова
функција је пренос нафте (од
22
Вероватно први текст у Еврoпи на ову
тему објавио је аутор ове књиге, јула 1999., у
београдском „Блицу“. Текст је објављен тек
на 7. страни, знатно редакторски цензурисан
и скраћен на половину. Ретко ко је у Србији
схватао важност овог подухвата у то време.
23
Из разговора са проф.др. Владимиром
Живановићем, бившим министром
енергетике СР Србије.
[217]
2011. године) из Каспијског мора,
преко луке Бургас у Бугарској, до
албанске луке Влера, и коначно
бродовима до источне обале САД.
Тај пројекат је започет још 1996.
године, у режији енглеске ћерке
компаније Halliburton, Brown and
Root Energy Services. Пројекције
су тада говориле да нафтовод има
годишњи промет од 600 милиона
долара.24
Бондстил је прва у ланцу база
грађених током протекле декаде.
Американци су изградили и базе
у Мађарској, Бугарској, у Босни,
Албанији и Македонији. Земља на
којој је изграђена база је, међутим,
и даље легално власништво Србије
и њених грађана. А тачно у метар
база је смештена на стратегијској
Цвијићевој линији, на 700 хектара
површине.25
Западна Алијанса је окупирањем
Космета, Трбуха Србије, како то
каже велики европски географ
и геополитолог Милован
Радовановић, и физички овладала
српском стратегијском жилом
куцавицом, на незадрживом путу
ка Београду- линијом БујановацБугарска граница, простора од око
50 км ваздушне линије.26
Космет, доктрина сукоба
ниског интензитета и
дисциплиновање Трећег света
Европе
Ратом у Заливу 1990-91, САД
су успеле да за неколико година
одложе ремећење стратегијске
равнотеже на Блиском истоку,
да очувају изворишта нафте
за сопствену експлоатацију,
уз штедњу сопствене нафте.
Потом су кренули у спуштање
ка Медитерану, и, по први
пут, завлачење у Балкан. То је
еманација чврсте стратегијске
намере да остану водећа сила
планете. Постојала је у то
време процена да ће тадашња
ЕЕЗ (Дванаесторица) бити
Један од акционара је адвокатска
канцеларија „White and Case“, у којој је
специјални саветник Бил Клинтон (sic!).
25
Цвијићева линија: Линија Валона-СкопљеКосмет-Србија-Дунав. Ова стратегијска
директриса доживљава ренесансу свог
значаја после читавог века неоправданог
стратегијског запећка.
26
Пред рат у Југославији, 1991. године,
француски географ Мишел Рукс, иначе
велики пријатељ шиптарског народа, рекао
ми је у разговору за дневник „Борба“: „У
случају напада, овај простор се не може
бранити“
24
energija
претворена у „тврђаву Европу“,
која ће САД и Јапану онемогућити
приступ Великом тржишту. Зато
Американци и крећу ка Балкану,
па се ту појављују њихови бродови
на улазу у Јадран.
Тадашње начелне америчке
и европске изјаве да су за
целовиту Југославију, биле су
пука дипломатска рутина. То
је била индиректна стратегија
великих сила, што подразумева
да су велики ратови онемогућени
за догледно време, али да
они мали, локални, морају да
трају, да се потхрањују, били
они политички, или прави.
Американцима су биле потребне
тињајуће ватрице на Балкану,
а српски простор и анархични
менталитет Срба олакшавали су
стратегијским аналитичарима
креирање сценарија. Када су у
све унели и шиптарско-албански
проблем, Срби су изронили у
фактор геополитичког шаха
овог дела Европе. Тако и у
2011. Американци настављају
да исказују стратегијску
заинтересованост за наш простор.
У новије време, и Руси се полако
појављују на овој стратегијској
сцени.
Још од 1990. ради се на
довршавању стратегијског
учвршћивања америчке позиције,
војним припремним радовима
на „јужном српском фронту Косову, трбуху Србије.“ То је и део
америчке grand strategy. Космет
спада у део артикулисања Водича
за планирање одбране (Defense
Planning Guidance) и Националне
војне стратегије (National Military
Strategy). DPG je објављен марта
1992., на 46 страница.Тадашњи
подсекретар Пол Волфовиц био
је на челу тима за планирање
глобалне стратегије и нове
светске безбедносне архитектуре.
Тим је припремио, формулисао,
координисао и применио моделе
циљева, начина и средстава за
ово промовисање америчких
националних интереса. Овога се
стратегијски лидершип САД држи
и данас.
По Водичу, Американци су по
први пут господари стратегијске
светске сцене, и диктирају свету
на одлучујући начин. А њихова
представа света фокусира се на
зоне Блиско гистока, Еуразије и
Европе. Редослед није промењен
ни у 2011. години. За наш простор
овај концепт значи стварање
нове безбедносне архитектуре
Југоистока Европе, у којој је
Србији намењена мучна позиција
економски некорисне зоне Европе.
Стога није било за чуђење
вашингтонско глуво и слепо
форсирање војних припрема за
Космет, још од 1990. године.
Подршка Албанцима-Шиптарима
била је готово отворена свих тих
година.
Стручњак за светску безбедност
Стивен Мец (Metz), својевремено
је најавио у Трећем свету појаву
тзв. „трака“ насилних региона,
где је немогућа власт. Назива
их „пропалим државама“, у
којима је дошло до „слома реда
и цивилне администрације“.
Још почетком прошле деценије
Мец је најављивао и „земље са
деловима своје територије које
су перманентно ван владине
контроле“. И Космет, и Србија,
и други делови екс-Југославије,
били су сврстани у ову категорију.
У том одавно најављиваном
модификовању стратегије према
Трећем свету, Американци су
и видели да ће уместо великих
ратних сукоба, све више долазити
до „офанзивних и дефанзивних
мисија“ америчке армије. Зато
су и одређене доминантне гране
будуће америчке армије: снаге
за специјалне операције, војна
полиција, војна обавештајна
служба, авијација, артиљерија и
ваздушна одбрана.27
Овом концепту сукоба ниског
интензитета (Low Intensity
Conflict - LIC), Американци
су на многе начине давали
практичну, огледну димензију
на екс- југословенском простору
у протекле готово две деценије.
Њихови буџети, наоружање,
технологија, имају моћ да разоре
и знатно већа подручја но што је
традиционално недисциплиновани
српски простор. Од писања овог
аутора 1998., пред бомбардовање
Космета и Србије, када је, с
правом, сматрао да од ослабљених
Руса не треба очекивати помоћ,
стратегијска сцена се значајно
Офанзивне мисије су: хуманитарна и
еколошка помоћ и интервенције, удари
ради кажњавања непријатеља, или зарад
јачања међународних акција, као и
традиционалне специјалне операције. Оне
подразумевају и контролу имиграције,
антитероризам, заштиту снага за време
еколошких и хуманитарних мисија, као и
стратегијску одбрану против оружја масовног
уништавања.
рекомпоновала. Данас једино
питање на који српска држава
мора да сазна поуздан одговор
јесте: колико је уопште извесно
да Русија стави под безбедносни
кишобран Србију? Може ли
Србија, са актуелном политичком
класом из које штрчи недопустиво
генерално непознавање
геополитичких односа, као и
историјска незрелост (по ко зна
који пут у 200 година), и којим
гаранцијама да привуче Русију да
јој постане варијанта балканског
Израела, оно што је Израел
Америци на Блиском истоку? На
Западу се сматра да Москва жели
да поново узме под своје „блиско
иностранство“.
Ствари не морају да буду по Србе
иреверзибилно црне, и поред
свих перформанси Америке.
Тако, ипак, може да буде у
само једном случају - да Русија
стратегијски, војно, економски,
увиђа овде сопствене користи
наспрам америчке стратегије.
Самим тим да је спремна да
Србима дугорочно обезбеђује
енергенте по повлашћеној
цени, а да ненастањене делове
Србије настани својим ракетним
системима, који би ућуткали
моментално све дугогодишње
нападе споља, па и прекинули са
претњама о економским и другим
санкцијама. На жалост, чини се да
Руси неће бранити српске ресурсе
на Космету.
Русија је историјски данас
чак у позицији неке врсте
новоизрањајућег вође Покрета
несврстаности, који доживљава
сопствену ренесансу са
енергетском кризом.
Тако, на пример, сматра
француски војни аутор Оливије
Кемп.28
27
[218]
Види: Оlivier Kempf, „Chronique de
l’OTAN, nov.2006 - aout 2007,“ Defense
Nationale, novembre 2007.
28
energija
Desimir Stević, dipl. inž. rud., Ljubiša Stević, dipl. inž. maš., Mr
Nebojša Mišić, dišpl. inž. maš., Živko Stević, dipl. inž. rud.
PD TE KO Kostolac doo, Kostolac
UDC: 62-784.2:621.43.068:621.311.22
Zamena sistema
otpepeljivanja u TE KO B sa
izgradnjom deponije pepela
u otkopane prostore
PK Ćirikovac
Uvod
Opredeljenje JP EPS a i PD TE KO
Kostolac je pouzdano snabdevanje
korisnika el. energijom sa stalnim
smanjenjem troškova i rešavanje
ekoloških problema proisteklih iz
proizvodnog procesa.
Privredno društvo Termoelektrane i
Kopovi Kostolac , koje se sastoji od
termo blokova A i blokova B ukupne
snage od 1000 MW i površinskih
kopova Drmno i Ćirikovac, je kao deo
svoje poslovne politike predvidelo
politikom kvaliteta i politikom zaštite
životne sredine stalno poboljšanje
zaštite životne sredine kao jedan od
svojih prioritetnih zadataka.
U privrednom društvu su prepoznati
glavni ekološki problemi:
- zagađenja vazduha- emisija čestica
i emisija sumpor dioksida i azotnih
oksida iz dimnog gasa
- zagađenje zemljišta- razvejavanje
pepela sa deponija pepela
- zagađenja vodenih tokova- podzemne
vode i površinske vode
Dosadašnjim aktivnostima su rešeni
sledeći problemi:
- Na bloku B2 2003. god, je urađena
rekonstrukcija dve zone na elektro
filterima i smanjenje emisije nna
50mg/nm3
- Na bloku A1 ugrađena su dva
elektrofiltera na bloku A1 sa
smanjenjem emisije čvrstih čestica na
50 mg/Nm3
- urađeni su radovi na zaštiti deponije
pepela i šljake od razvejavanja
pepela i šljake i to veštačka kiša,
zatravljivanje, sadnja zaštitnog pojasa
Da bi se ostali ekološki problemi
rešili planovima JP EPSa i PD TE
KO Kostolac je planirano nekoliko
Replacement of ash disposal system in TPP Kostolac B
with ash disposal building in open pit mine Ćirikovac
In work is shown a new technology of collecting, transport and dispose of
dry ash and bottom ash from TPP Kostolac B, 2x350 MW, which is in the
same time a great contribution to environmental protection in such area.
New technology consists of pneumatic collection of dry ash in dry ash silo
and hydraulic collection of bottom ash in bottom ash silo and than through
mixing unit forming of thick slurry in range of 42% to 48% solids in slurry
and transportation of thick slurry with slurry pumps to the new location of
ash disposal in empty space of open pit mine Ćirikovac.
This is for the first time in Electric Power Industry of Serbia that used space
of open pit mine is used for ash disposal taking into account all relevant
standards and regulations dealing with environmental protection in Serbia
and EU.
Key words: dry ash, bottom ash, thick slurry, ash disposal, open pit mine
kapitalnih aktivnosti da se realizuju u
narednim godinama i to :
TEKO B:
- rekonstrukcija otpepeljavanja iz
sredstava EBRD u visini od 35
mil. evra, je završena i puštena u
redovan rad krajem 2010 godine
- rekonstrukcija elektro filtera u
visini od 8 mil. evra, koja će se
uraditi tokom 2011 godine
- izgradnja sistema za
odsumporavanje u visini od oko
100 mil. evra, koje će se uraditi do
2014 godine
TEKO A:
- rekonstrukcija sistema
otpepeljavanja u visini od oko 20
mil. evra.
koja je u toku i koja će se završiti 2011
godine
Takođe je za obe elektrane počelo je da
se radi na rešavanju sistema otpadnih
voda.
Predmet ovog rada je „Sistem
otpepeljavanja u TEKO B metodom
guste hidro mešavine na odlagalištu u
[219]
PK Ćirikovac ‘’ koji je završen 2010
godine i uredovnom je pogonu.
Uvođenje ove tehnologije donosi
sledeće:
- novi sistem će omogućiti odlaganje
oko 1 500 000 t pepela/god. što bi
trebalo da zadovolji potrebe TEKO B
do kraja eksploatacionog veka.
- Smanjuje se potrebna površina za
odlaganje,
- Izdvajanje suvog pepela u silos (čime
se omogućuje njegovo korišćenje
u industrijske svrhe – putogradnja,
industrija cementa i drugo,) od čega
se očekuje odgovarajući značajni
finansijski efekat za širu duštvenu
zajednicu.
- Smanjuje se potrebna količina vode
za tehnološki proces,
- Smanjenjuje se (eliminiše) zagađenje
vazduha od razvejanih čestica pepela,
- Smanjuje se (eliminiše) zagađenje
okolnog zemljišta,
- Recirkulacija vode (zatvoren sistem)
– nema ispuštanja vode u okolne
recipijente
energija
Kako postojeća deponija, koja je na
lokaciji pored Dunava, već ispunila
svoj radni vek ( deponija predviđena
do kraja radnog veka TE KO A ) bilo
je potrebno pronaći podesan prostor
za buduću deponiju pepela za TE KO
B. Posle analiza i studija opradvanosti
došli se do rešenja da buduća deponija
treba da bude u prostoru površinkog
kopa Ćirikovac koji je završio svoj
radni vek kao površinski kop.
Koje su prednosti odlaganja pepela u
PK Ćirikovac:
- koristi se zemljište koje je
degradirano usled eksploatacije
uglja i ispunjavanje ovog prostora
pepelom, može se smatrati tehničkom
rekultivacijom terena,
- odlaganje pepela se vrši u depresiji
od 50 do 5-10 m ispod okoline
površine terena
- nema zagađenje podzemnih voda
- nema zagađenja površinskih voda
(sva sakupljena voda se vraća
ponovo u sistem i koristi za pripremu
hidromešavine)
- nakon završetka odlaganja pepela (na
kraju radnog veka TE KO B) izvršiće
se rekultivacija deponije i površina
privesti određenoj nameni
Nova deponija odnosno lokacija
na kojoj će se odlagati pepeo je
pripremljena u skladu sa domaćom
regulativom i regulativom Evropske
unije:
- Dno deponije i obodne kosine oblažu
se slojem gline debljine najmanje
0,5m sa koeficijentom propusnosti
jednakim ili manjim od 10-8 m/s,
- Iznad sloja gline postavlja se
vodonepropusna folija,
- Sva voda (procedna i atmosferska) sa
deponije skuplja se u drenažnoj jami
odakle se ponovo vraća u proces
(recirkulacija)
Naporima JP EPS i PD TE KO
Kostolac nastaviće se otkljanjanje
ekoloških problema što će značajno
poboljšati kvalitet životne sredine u
Kostolcu i okolini, a to je i osnovni cilj
navedenih aktivnosti.
Uspešnom realizacijom navedenih
projekata na zaštiti životne sredine
kao i stabilnim radom termokapaciteta
stvaraju se uslovi da se do kraja 2015
god. ispune svi zahtevi domaćih i
evropskih propisa a u cilju dobijanja
integralne ekološke dozvole.
Opis procesa odlaganja pepela
i šljake iz TE KO B metodom
guste hidromešavine u PK
Ćirikovac
Opšte je poznato da je prilikom
proizvodnje električne energije
sagorevanjem uglja kao produkt
sagorevanja se stvaraju velike količine
pepela i šljake. Odlaganje i rukovanje
ovim produktima je svojevrsan
problem koji nije lako rešiti. Obično
se do sada to rešavalo odlaganjem
pepela i šljake na deponijama pepela
putem retke hidromešavine u odnosu
najmanje 10: 1 i više. Ovaj zastareli
način odlaganja pepela je stvarao
određene probleme kao što su :
potreban je veliki prostor za odlaganje
pepela, velike količine vode koja se
koriste za transport, takva tehnologija
omogućuje razvejavanje pepela sa
deponije kada se pojačaju vetrovi,
nemogućnost da se pepeo i šljaka
koriste za industrijske svrhe kao
i mnoge druge mane ovog načina
odlaganja.
Ovakav pristup odlaganju pepela
obzirom da se radi oko 1,5 miliona
tona po godini ne zadovoljava
savremene zahteve za zaštitom životne
sredine kao i zahteve okoline. Tako je
Privredno društvo TE KO Kostolac
prepoznalo zahtev da se takav problem
reši na savremeni i ekološki prihvatljiv
način. Tokom posledenjih godina
2010. PD zajedno sa Rudarskim
institutom, Beograd razvilo nov način
deponovanja pepela i šljake metodom
guste hidromešavine . Suština ovog
načina odelaganja pepela se s vodi na
sledeće:.
- stvara se gusta hidromešavina u
odnosu 1:1 ( jedan deo čvrstog
prema jednom delu tečnog) koja
omogućuje deponovanje na način
koji hidromešavainu odlaže tako
da se ona otvrdnjava i ne dolazi do
razvejavanja
- potrebna površina za odlaganje je
znatno redukovana u odnosu na
prethodne potrebe
- formiranjem siloskog kompleksa
moguće je korisititi pepeo i šljaku u
industrijske svrhe
- koristi se zemljište koje je
degradirano usled eksploatacije
uglja i ispunjavanje ovog prostora
pepelom, može se smatrati tehničkom
rekultivacijom terena,
- odlaganje pepela se vrši u depresiji
od 50 do 5-10 m ispod okoline
površine terena
- nema zagađenje podzemnih voda
- nema zagađenja površinskih voda
(sva sakupljena voda se vraća
ponovo u sistem i koristi za pripremu
hidromešavine)
- nakon završetka odlaganja pepela (na
kraju radnog veka TE KO B) izvršiće
se rekultivacija deponije i površina
privesti određenoj nameni
Pepeo i šljaka se u procesu proizvodnje
električne energije se izdvaja u
kotlu, delovima kotla a najviše u
[220]
elektorfilterima. Tako izdvojen
pepeo i šljaku je potrebno sakupiti i
transportovati na deponiju prethodno
pripremljenu za te svrhe.
Prilikom projektovanja ovog sistema
bilo je potrebno rešiti nekoliko
problema : sakupljanje pepela iz
dela ekonomajzera i luva, sakupljanje
pepela ispod elektrofiltera, sakupljanje
šljake posle kracera , transport ovih
materijala do silosa šljake i pepela
sa blokova B1 i B2. Lagerovanjem
pepela i šljake u silosima omogućuje
se uzimanje pepela i šljake iz silosa
za potrebe industruje kao i mogućnost
transportovanja i odlaganja pepela i
šljake na deponiju u PK Ćirikovac. U
tu svrhu projektovano je postrojenje za
pripremu pepela i šljake u vidu guste
hidromešavine preko mehaničkog
mešača i pripadajućih uređaja i
transport hidromešavine putem
pumpi do deponije u PK Ćirikovac.
Da bi se omogućio uspešan transport
projektovan je i izgrađen pepelovod
u dužini od oko 6 km i to dve radne
cevi i dve rezervne kao i cev za
povratnu vodu sa deponije pepela.
Bilo je potrebno da se izgradi trasa u
dužini od oko 6 km sa svim potrebnim
postrojenjima kao što su jame za
pražnjenje, pristupni put, signalizacija
i upravljanje elektroventilima i
pumpama i t.d.`
U samoj elektrani projektovani su i
urađeni sledeći sistemi: sakupljanje
pepela iz delova kotla, sakupljanje
pepela ispod elektrofiltera- ovo je
izvedeno pneumatskim sistemom.
Sakupljanje šljake , drobljenje i
transport hidrauličnim putem do silosa.
Izgradnja silosa za pepeo 2h 3000 m3
i silosa za šljaku 2h 500 m3. Izgradnja
deponije u otkopane prostore PK
Ćirikovac sa kapacitetom odlaganja do
kraja radnog veka TE KO B.
Ovaj sistem je predstavljen na slici 1.
Do sada se odlaganje pepela i šljake
vršeno na lokaciji Srednje kostolačko
ostrvo koje je bilo predviđeno za
privremeno odlagalište TEKO B.
Obzirom da je to privremeno
odlagalište trajalo oko 20 godina
bilo je potrebno da se pronađe druga
lokcija. Posle analize i potrebnih
odluka izabran je PK Ćirikovac kao
kop koji je završio svoj radni vek i koji
poseduje veliku površinu podesnu za
odlaganje pepela za sledećih nekolioko
desetina godina.
U otkopanom prostoru Površinskog
kopa ’’ Ćirikovac ’’ se uređuje teren i
izrađen je niz nfrastrukturnih objekata
za formiranje deponije pepela, čime se
po prvi put kod nas pristupa konceptu
da se u otkopanim prostorima rudnika
uglja vrši deponovanje nuz-proizvoda
sagorevanja u termo-električnoj
proizvodnji, odnosno pepela. Ujedno
energija
Slika 1
[221]
energija
prilikom projektovanja i pripremnih
radova preduzete su sve savremene
metode za zaštitu vode, zemljišta i
vazduha.Prikom zaštite podzemnih
voda i zemljišta posebno se odvajaju
prirodne podzemne vode koje
imaju nezavisan drenažni sistem od
tehnoloških voda, između kojih se
postavlja vodonepropusna barijera.
Izdvojene tehnološke vode se kao
procesne vode ponovo vraćaju u
termoelektranu i koriste u procesu
hidrauličkog transporta pepela.
Preduzete su i maksimalno moguće
mere zaštite od mešanja atmosferskih
voda sa tehnološkim vodama putem
sakupljanja i preusmeravanja
padavina obodnim kanalima i daljom
evekuacijom do prirodnih recipijenata.
Zaštita vazduha se vrši preko sistema
za orošavanje, gde se takođe koriste
tehnološke vode, kao i izradom
šumsko-zaštitnog pojasa oko deponije.
Zaštita podzemnih voda
Posebna pažnja je posvećena zaštiti
podzemnih voda i u tom cilju je
predviđena ugradnja vodonepropusne
barijere koja odvaja prirodne
podzemne vode od tehnolških voda u
telu deponije pepela. Vodonepropusna
barijera se satoji iz dva sloja. Prvi sloj
je bentonitna zaptivka koja treba da
zadovolji tehnički uslov da svojim
karakteristikama zamanjuje prirodni
sloj gline debljine 5,0 m , odnosno
nabijene i uvaljane gline debljine
0,5 m ( zakonom propisn stepen
hidrauličke konduktivnosti ).Ova
zaptivka treba da zadovolji i još niz
drugih tehničkih uslova kao što su
postojanost na višestruko zamrzavanje
i odmrzavanje, zatim postojanost
na višestruko vlaženje i sušenje,
elastičnost i sl. Drugi sloj koji se
stavlja preko bentonitne zaptivke je
PEHD geomemebrana, koja isto mora
da zadovolji niz tehničkih uslova a
jedan od najvažnijih je postojanost
PEHD folije na UV zračenje od
minimum 10 godina. Obe folije treba
da zadovoljavaju ISO standarde kao
i važeće standarde i direktive EU za
deponije opasnih otpada.
Radi eliminisanja nepoželjnog uzgona
na vodonepropusnu memebranu
ispod membrane je izveden poseban
drenažni sistem, koji ima funkciju
prikupljanja prirodnih podzemnih voda
i transport do crpne stanice CS1 odakle
se ove vode prepumpavaju u Glavni
vodosabirnik GVS zapremine 2.500
m3 i dalje preko pontonske pumpe
prepumpavaju do prirodnog recipijenta
reke Mlave. Na ovaj način izvršena je
potupna izloacija prirodnih podzemnih
voda od tehnoloških voda. Drenažni
sistem prirodnih podzemnih voda se
sastoji od glavnog drenažnog kolektora
(crtež 1 i slika 2) koji je trasiran po
dužoj osovini deponije i u koji se uliva
niz sekundarnih drenaža.
Tehnološke vode
Po izradi osnovne drenaže preko
celog , prethodno uređenog terena se
postavlja vodonepropusna barijera a
preko vodonepropusne barijere drenaža
tehnoloških voda. Porcesne, tehnološke
vode se prikuplaju na dva načina : kao
filtrat iz tela deponije pepela preko
drenaže thnološke vode (CRTEŽ 2)
koja se uvodi u crpnu stanicu CS2
i preko prelivnih organa, gde se
slobodna voda zahvata i posebnim
kolektorom odvodi, takođe do crpne
stanice CS2. Iz CS2 tehnološke
vode se prepumpavaju do povišivača
pritiska, odnosno do prepumpne
stanice PS, odakle se transportuju
do termoelektrane gde se ponovo
koriste pri spravljanju hidromešavine
za hidraulički transport pepela. Na
ovaj način se vrši ušteda potrebne
tehnološke vode i ista voda se ’’ vrti
’’ u ciklusima u procesu transporta i
deponovanja pepela.
Kapacitet pumpi u crpnoj stanici
tehnoloških voda CS2 je izbalansiran
sa kapacitetom prepumpne stanice
PS, koja radi kao povišivač pritiska,
i iznosi 42 l/s. Povišivač pritiska je
postavljen neposredno uz Glavni
vodosabirnik i iz njega se čeličnim
cevovodom DN 200 procesna voda
šalje nazad u termelktranu.
Atmosferske vode
Vodilo se računa o tome da se
maksimalno onemogući mešanje
atmosferskih voda sa tehnološkim
vodama. U tom smislu projektovan
je niz obodnih kanala koji imaju
funkciju da prime atmosfreske vode i
evakuišu ih u najbliži recipijent reku
Mlavu. Iznad kote 55.00 m.n.m. po
južnoj kosini projektovan je obodni
kanal OK1 dužine 1700 m koji
prikuplja vode sa viših kota a zatim
Crtež 1 Konstrukcija glavnog drenažnog kolektora
Slika 2 Glavni drenažni kolektor u fazi izvođenja radova
[222]
energija
Crtež 2 Konstrukcija drenaže tehnoloških voda
ih uvodi u pomoćni vodosabirnik,
odakle se voda prepumpava u Glavni
vodosabirnik ( GVS ). Na severnoj
kosini takože je projektvan kanal
sakuljač EK koji gravitaciono dovodi
atmosferske vode do GVS-a, dok je
sa zapadne strane projektovan kanal
OK2 koji gravitaciono uvodi vodu
u GVS. Takođe je projektovan i
obodni kanal OK3 na višim kotama
koji gravitaciono odvodi vodu u reku
Mlavu. Iz GVS-a putem pontonske
crpne stanice se voda prepumpava do
noajviše kote, odakle se gravitacionim
cevovodom odvodi do reke Mlave.
Glavni vodosabirnik je projektovan
tako da se otvoreni kanali ulivaju
prvo u taložnik, kako bi istaložio
nanos a onda preko preliva u GVS.
Ispod kote 55.00 m.n.m. atmosferske
vode se slivaju u telo deponije i
urađen je bilans voda gde su uzete u
obzir prosečne mesečne padavine i
prosečna transpiracia.Konstatvanao
je da postoji suficit vode, gde se
usled padavina formira podzemna
akumulacija. Podzemna akumulacija
se formira jer vodonepropusna barijera
ne dozvoljava gubitke u podzemlje
a sa druge strane sve atmosferilije
brzu prodoriru kroz porozan materijal
kakav je pepeo i ne postoji mogućnost
isparavanja u letnjim mesecima,
dok je transpiracija veoma mala i
nedovoljna za bilansiranje. Kako bi se
rešio ovaj problem bilo je potrebno da
se projektuje i sistem za orošavanje,
koji bi koristio tehnološke vode,
gde bi se u letnjim mesecima kada
je i najpotrebniji sistem, veštački
povećala kontaktna površina vode i
vazduha preko rasprskivača i ubrzalo
isparavanje i transpiracija. Ujedno
sistem za orošavanje ima ulogu i
zaštite vazduha od aerozagađenja pri
duvanju vetrova.
Zaštita tla
Osnovna mera za zaštitu tla je
postavljanje vodonepropusne
berijere, čime se štiti, kako tlo tako
i podzemna voda od unošenja
zagađujućih materija. Uređenje
prostora bivšeg površinskog kopa
podrazumeva dovođenje kosina
u potrebnu geometriju, odnosno
ravnanje i ubalažavanje kosina etaža
koje su posledica tehnologije rada
u kopu . Kosine su ublažavane i
dovedene u nagib od 140 , čime je
obezbeđena geomehanička stabilnost.
Ujedno je rađeno i fino planiranje
i valjanje površina kao priprema
za postavljanje folije. Prlikom
dovođenja kopa u potrebnu geometriju
poseban problem je predstavljao
bivši kopvski vodosabirnik koji
je bio zatrpan muljevima koji su
slabonosivi. Ovaj problem rešen
tako što se u muljeve ograđivao
kamen krupnoće do 300 mm , čime
Crtež 3
[223]
se poboljšala nosivost i omogućio
ulaazak građevinske mehanizacije.
Kako se folija sukcesivno polaže od
najniže tačke naviše fazno, u ranim
fazama veliki deo uređenih površina
ostaje bez folije ( u kasnijim fazama
će se ivršiti pokrivanje ) pa su ove
površine podložne pluvijalnoj eroziji.
Radi zaštite zemljišta od pluvijalne
erozije mora se pristupiti setvi travnih
smeša po poseboj recepturi, kao i
privremenim zasasdima žbunastog
rastinja. U cilju praćenja kvaliteta tla i
podzemnih voda ispod folije potrebno
je ugraditi niz piezometarskih profila
po obodu deponije, kako bi se vršilo
redovno uzorkovanje i laboratorijske
analize. Preko generalnog toka
podzemnih voda može se utvrditi
da li postoji uticaj deponije na tlo i
podzemnu vodu.
Zaštita vazduha
Sa deponije pepela ne postoje značajna
isparenja nepoželjnih mikroelemenata,
međutim usled isušivanja površina
i duvanja vetrova moguće je aerozagađenje usled izdizanja prašine sa
deponije. Ovaj problem je značajno
ublažen na taj način što se kao
prvo, odvajanjem pepela od šljake
u tremoelektrani postigla bolja
homogenost i komaktnost pepela
za odlaganje, pa samim tim je i
razvejavanje ovog materijala manje,
nego po staroj tehnologiji transporta i
deponovanja pepela. Sa druge strane
projektovan je i sitem orošavanja
površina pod pepelom, gde se koristi
deponijska tahnološka voda u cilju
povećanja vlažnosti površinskog
sloja. Napokon, kao poslednja mera
se pristupilo zasadu vetro-zaštitnih
pojaseva po obodu deponije. Svesni
smo da nije moguća apsolutna zaštita
kvaliteta vazduha, kao što je to slučaj
sa zaštitom podzemnih voda i tla,
međutim, primenjene mere veoma
utiču na zaštitu kvaliteta vazduha
a efikasnost ovih mera će se pratiti
adekvatnim monitoringom preko
mreže hvatača prašina u okruženju
deponije.
Zaključak
Prvi put u EPSu se je jedinstveno
rešilo odlaganje pepela i šljake i
iskorio prostor otkopanog prostora PK
Ćirikovac za deponovanje pepela i
šljake do kraja radnog veka TE KO B
a time se stvorile mogućnosti da kada
se završi deponovanje površinski kop
povrati u pređašnje stanje i time stvore
iuslovi da se povrati u stanje kada se
počelo sa eksploatacijom uglja. Takođe
primenjene su sve savremene mere
zaštite životne sredine u smislu zaštite
podzemnih voda , vazduha i okolnih
naselja. Izgled deponije pepela i šljake
je prikazan na slici 3
energija
Gordana Milenković
PD RB „Kolubara“ Lazarevac - Sektor za istraživačko – razvojne poslove
UDC: 622.88 : 504.53.062.4
Biološke metode
za prečišćavanje
kontaminiranog zemljišta
Uvod
Zemljište koje se nalazi u
neposrednoj blizini mesta gde
se vrši eksploatacija mineralnih
sirovina neminovno je izloženo
kontaminaciji.Uklanjanjem biljnog
pokrivača, menja se reljef prostora i
mikroklima Pravilnim rukovanjem,
kontaminacija se može svesti na
minimum, a kada se eksploatacija
završi potrebno je primeniti
adekvatne mere i zemljište dovesti u
prvobitno stanje.
U raznim granama industrije
uključujući i rudarstvo,
razmatra se primena tehnologije
fitoremedijacije(Currie,1999).
Fitoremedijacija je korišćenje
prirodne sposobnosti biljke da
zadrži, degradira ili otkloni toksične
hemikalije ili polutante iz zemljišta
ili vode. Interakcija ovih biljaka
i mikroorganizama koji žive u
zemljištu takođe može dovesti
do fitoremedijacije. Zahvaljujući
dobro razvijenim enzimskim
sistemima mikroorganizmi
učestvuju u transformacijama
različitih organskih i neorganskih
jedinjenja, jer su tokom evolucije
razvili različite mehanizme zaštite
od nepovoljnih faktora spoljašne
sredine.
Ovaj rad opisuje primenu
fitoremedijacije, uslove za njeno
odvijanje kao i ograničavajuće
faktore.
Fitoremedijacija
Fitoremedijacija je korišćenje biljaka
i asociranih mikroorganizama kao
„bioloških agenasa“ u korenskoj
zoni u uklanjanju, premeštanju,
Sažetak
Eksploatacijom uglja kao i njegovim sagorevanjem u termoelektranama
dolazi, između ostalog, do degradiranja i narušavanja ekosistema uz
drastične promene fizičkih, hemijskih i bioloških karakteristika zemljišta. Na
ovaj način nastaje jedno sasvim novo antropogeno zemljište ili nov substrat,
bez sličnosti sa prvobitnim zemljištem.
Primena bioloških sredstava za remedijaciju zagađenih površina
(bioremedijacija) je nov, vrlo perspektivan pristup koji se bazira na primeni
mikroorganizama, gljiva, zelenih biljaka (fitoremedijacija) za vraćanje
kontaminacijom izmenjenih površina u prvobitno stanje. Upotreba bioloških
resursa za remedijaciju zagađenih zemljišta predstavlja jeftinu i ekološki
prihvatljivu metodu.
Ključne reči: ugalj,kontaminacija zemljišta,remedijacija.
BIOLOGICAL METHODS OF CONTAMINATED SOIL
PURIFICATION
Coal exploitation and its burning in power plants cause, among other things,
degradation and disturbance of ecosystems followed by drastic changes
in physical, chemical and biological characteristics of soil. In this way a
completely new anthropogenic soil, or a new substrate, not similar to the
original soil is created.
In order to return contaminated soil to its original state biological means
(bioremediation) for remediation are used and they represent a new
perspective approach based on application of microorganisms, fungi and
green plants (phytoremediation). The use of biological resources for
remediation of such soils is an ecologically inexpensive and acceptable
method.
Key words: coal, contaminated soil, remediation
stabilizovanju ili razgrađivanju
zagađujućih materija u zemljištu,
sedimentu, vodi ili vazduhu.To
je efikasna, tzv. čista (ekološka)
tehnologija prečišćavanja staništa
od niza organskih i neorganskih
polutanata.
U neorganske zagađivače spadaju
metali (olovo, cink, hrom, gvožđe,
nikl, živa), radioaktivna jedinjenja
(uranijum, cezijum, stroncijum),
nitrati, fosfati i amonijak. Najčešće
organske zagađivače predstavljaju
[224]
Slika 1 Thlaspi caerulescens
energija
različiti naftni derivati, polihloridni
fenoli, eksplozivne materije
(trinitrotoluen-TNT, nitroglicerin).
Površinski sloj zemljišta naseljavaju
različite vrste samoniklih biljaka
među njima i vrste koje rastu na
zemljištima u kojima se nalaze
visoke koncetracije toksičnih metala.
Takođe su identifikovane različite
samonikle biljne vrste koje se
razvijaju na jalovištima rudnika
metala (Cu,U, Fe..), serpentinskim
zemljištima (Ni), deposolima rudnika
urana. Kod ovih biljnih vrsta je
izražena sposobnost da, tokom
vegetacionog i reprodukcionog
perioda, usvajau velike količine
teških metala.
Međutim, koncept o korišćenju
biljaka za čišćenje zagađene
okoline nije nov. Krajem XIX
veka prve biljne vrste za koje je
dokumentovano da akumuliraju
visoke koncentracije metala
u listovima bile su Thlaspi
caerulescens i Viola calaminaria
(Baumann,1885).
Verovatno najpoznatiji i do danas
najbolje proučenih hiperakumulatora
Zn i Cd je Thlaspi caerulescens iz
familije Brassicaceae (slika 1). Dok
većina vrsta pokazuje simptome
toksičnosti Zn oko koncentracije
od 100 ppm, ova vrsta može da
akumulira i do 26 000 ppm bez
znakova oštećenja (Brown et al.,
1995). Proračunima se dobija da ova
vrsta može da usvoji i do 125 kg Zn
po hektaru (kg/ha) za godinu dana.
Nešto sporije usvaja Cd, 2 kg/ha za
godinu dana (Chaney ,1995).
Biljne vrste sa ovim osobinama
nazivaju se superakumulatori
ili hiperakumulatori metala, a
koncetracija metala u suvoj masi
ovih biljaka je oko 100 puta veća u
odnosu na normalne biljke.
Do
danas je identifikovano oko 400 vrsta
hiperakumulatora među biljkama
u najmanje 45 različitih familija.
Familije u kojima se nalazi najveći
broj ovih vrsta su: Brassicaceae,
Asteraceae, Caryophyllaceae,
Cyperaceae, Cunouniaceae,
Fabaceae, Flacourtiaceae,
Lamiaceae, Poaceae, Violaceae i
Euphobiaceae.
Sposobnost ovih biljaka da se
razvijaju na zemljištima bogatim
metalima, uz istovremeno
usvajanje ovih metala u visokim
koncetracijama u nadzemni deo, dalo
je ideju istraživačama da ih iskoriste
za čišćenje metalima zagađenih
područja(industrijski, rudnički i
drugi otpad). Korišćenje biljaka
za remedijaciju
Slika 2 Načini fitoremedijacije organskih i neorganskih
(popravku)
polutanata
zagađenih
zemljišta, vode i
vazduha nazvan je
fitoremedijacija
(fitos-biljka,
remedu-popravka).
Za razliku od
klasičnih načina
čišćenja zemljišta
(odstranjivanje
sloja do 1m dubine,
ispiranje zemljišta,
elektrokinetičke
metode, hemijske
metode i dr.), koji
su veamo skupi ova tehnologija
manja u odnosu na gore pomenute a
je relativno jeftina i ekološki
zemljište se može koristiti za dalju
prihvatljiva, posebno za siromašne
proizvodnju.
zemlje. Tako, čišćenje zemljišta od
metala korišćenjem konvecionalnih
Mehanizami
metoda košta od 50 do 1000 dolara
fitoremedijacije i vrste
po toni zemljišta. Ovo podrazumeva
fitoremedijacionih tehnika
da se mora isprati oko 4500 tona
Specifični mehanizam za
zemljišta po hektaru do dubine
remedijaciju kod biljaka zavisi od
oko 1m. Korišćenjem ovakvih
metoda čišćenja, plodnost zemljišta
tipa kontaminiranog medijuma
posle ekstrakcije metala je veamo
i prirode zagađivača, tj. da li je
niska odnosno nema je. U slučaju
organsko ili neorgansko jedinjenje
fitoremedijacije cena je 10-50 puta
(Slika 2).
Slika 3 Procesi uključeni u fitoekstrakciju teških metala iz zemljišta
[225]
energija
Potencijal biljaka da poprave
zagađenja izazvana različitim
jedinjenjima bazira se na nekoliko
mehanizama i na osnovu njih je
fitoremedijacija podeljena u više
oblasti:
1. Fitoekstrakcija
(fitoakumulacija): podrazumeva
upotrebu viših biljaka za
uklanjanje metala ili organskih
polutanata iz zemljišta usvajanjem
i akumuliranjem polutanata
u različitim tkivima. Biljka
posmatrano sa mehaničkog aspekta
predstavlja suncem pokretanu
pumpu za apsorpciju, koncetrovanje
i transport metala iz zemljišta i vode
u nadzemni deo biljke. Neke biljke
ne usvajaju metale, zato oni ostaju
na površini korena, druge biljke
usvajaju metale tako što grade sa
metalima netoksične komplekse u
korenu gde i ostaju.
Fitoekstrakcija je uobičajena metoda
za remedijaciju zemljišta (tehnika
budućnosti). Da bi apsorpcija
korenom bila moguća polutant mora
biti u biološko dostupnoj formi. Tako
usvojeni metal (polutant) se dalje
translocira u nadzemne delove biljke
i upravo ta činjenica omogućava
uklanjanje zagađivača žetvom biljne
mase (Slika 3).
Upotrebom saznanja iz agronomske
prakse, zemljišta se mogu
modifikovati tako da ili povećavaju
ili smanjuju biološku dostupnost
zagađivača. Tako se povećanje unosa
mnogih metala postiže snižavanjem
pH vrednosti zemljišta, dodavanjem
helirajućih agenasa, upotrebom
adekvatnih đubriva i menjanjem
jonskog sadržaja zemljišta.
Sintetički helirajući agensi koji se
dodaju su sirćetna kiselina, EDTA
(etilendiamintetrasirćetna kiselina),
EGTA (etilenbis (oksietilennitrilo)tetrasirćetna kiselina), DTPA
(dietilentriaminpentasirćetna
kiselina) ili trans-1,2diaminocikloheksan-N koje
formiraju solubilne komplekse sa
jonima metala i tako doprinose
njihovoj dostupnosti. Upotrebom
ovih agenasa javljaju se problemi
vezani za visoke koncentracije
helatora koje su fitotoksične i mogu
dovesti do oštećenja membrana
korena. Dodavanjem helatora dolazi
do redukcije biomase te tako imamo
povećanu koncentraciju metala u
tkivima ali smanjenu ukupnu masu
metala uklonjenu iz zemljišta.
Značaj modifikacije zemljišta
ide dotle da se prema Salt-u i
saradnicima (1998) mogu razlikovati
dva osnovna tipa fitoekstrakcije:
- indukovana fitoekstrakcija
(fitoekstrakcija omogućena
dodavanjem helirajućih agenasa u
zemljište) i
- dugoročna, kontinualna
fitoekstrakcija (zasnovana
na genetičkim i fiziološkim
kapacitetima nekih biljaka koje su u
stanju da akumuliraju, translociraju
visoke koncentracije teških metala).
Dodajući sintetičke helatore neke
biljke kao što je kukuruz i Brassica
juncea (indijanska slačica) su
uspešno usvajale Pb iz zemljišta ili
tečne kulture;
2. fitostabilizacija
(rizostabilizacija): upotreba
biljaka za smanjenje biodostupnosti
polutanata u rizosferi čime se
smanjuje usvajanje metala. Biljke
izlučuju jedinjenja koja menjaju pH
zemljišta ili formiraju komplekse
sa metalima. Izuzetno perspektivna
metoda za zagađenja izazvana
hromom i olovom (Chaney et al.,
1997);
3. rizodegradacija: degradacija
organskih zagađivača u
rizosferi pomoću rizosfernih
mikroorganizama, koji ove polutante
metabolišu i prevode u netoksična
jedinjenja za biljku;
4. rizofiltracija: absorpcija i
adsorpcija polutanata, uglavnom
metala, iz vodenih sistema
korenom biljaka (Mulligan, 2001).
Kao najbolja biljka za ovu vrstu
tehnologije pokazao se suncokret.
Biljke suncokreta su veamo
uspešno usvajale olovo, bakar,
uran, stroncijum, kobalt i cink. Ovaj
metod je uspešno primenjen za
čišćenje olovom zagađenih voda u
SAD i Ukrajini (Černobil). Cilj je
bio očistiti zemljište od oslobođenih
radioaktivnih metala, kao što su
cezijum (Cs) i stroncijum (Sr).
Rizofiltracija je primenjena i za
ekstrakciju bakra, biljkama deteline;
5. fitodegradacija
(fitotransformacija): upotreba
biljaka i njihovih asociranih
mikroorganizama za degradaciju
organskih polutanata. Složena
organska jedinjenja se degraduju u
male molekule koji se uključuju u
normalan metabolizam biljaka. Ovaj
mehanizam je naročito značajan za
remedijaciju molekula pesticida i
herbicida i njihovo prevođenje u
netoksične oblike;
6. fitovolatilizacija: predstavlja
metod u kojem biljka usvaja volatilne
metale, transportuje ih do listova
[226]
gde se vrši njihova metabolička
detoksifikacija (u manje toksične
oblike) uz pomoć različitih enzima,
a zatim isparavaju u atmosferu. Do
sada je otkrivena konverzija selena
i arsena iz neisparljivih oblika u
isparljive koji se odaju sa listova
biljaka u atmosferu.
Poslednjih godina se mnogo radi na
genetskim modifikacijama enzima
uključenih u ove metaboličke
procese. Jedan od uspešnih genskih
manipulacija je transfer i ekspresija
modifikovanog gena bakterijalne
Hg +2 reduktaze u transgenu biljku
Arabidopsis thaliana. Biljka sa ovim
genom je tolerantna prema živi, tako
što redukuje Hg +2 do elementarne
žive koja zatim lako isparava na
sobnoj temperaturi. Takođe uspešno,
za odstranjivanje selena, korišćena
je biljka Astragalus recemosus, koja
koristeći biohemijski mehanizam
prevodi toksični selen-cistein i selenmetionin u neotrovni dimetil-diselen
koji zatim isparava u vazduh.
7. organske pumpe: drveće sa
gustim korenjem apsorbuje veliku
količinu vode i tako se smanjuje
verovatnoća da površinski polutanti
dospeju u dublje slojeve zemljišta i
podzemne vode.
Različiti tipovi fitoremedijacije imaju
i različite potencijalne rezultate, kao
što su akumulacija teških metala
u specifičnim biljnim organima,
isparavanje preko lisnih površina,
promene dostupnosti organskih
jedinjenja u tlu ili u unutrašnjosti
biljaka, ili aktivno isključivanje
jedinjenja iz biljnih tkiva, držeći ih
izvan lanca ishrane, slika 4. pokazuje
tipove remedijacije i akumulacije
polutanata u specifičnim biljnim
organima. Ovi rezultati, zavise od
stepena opterećenja zemljišta i od
samih geoloških karakteristika terena
na kome se remedijacija izvodi.
U zagađenim zemljištima
nalazi se veliki broj različitih
vrsta mikroorganizama. Biljke
stimulišu brojnost i raznovrsnost
mikroorganizama u rizosferi
oslobađajući iz korena šećere,
aminokiseline, i razna druga
jedinjenja koja su potrebna za
njihov rast. Mikroorganizmi imaju
važnu ulogu u obnovi zemljišta,
fiksaciji ikonverziji teških metala,
radionukleida ili organskih
polutanata i herbicida i dr. Poslednjih
godina veliki broj mikroorganizama
se koristi u praksi za imobilizaciju
metala i potpunu razgradnju različitih
organskih jedinjenja.
energija
da bi se uspostavila
odgovarajuća
pH, pri čemu
se poboljšava
rastvorljivost,
a samim tim
i usvajanje
metala. Prilikom
unošenja semena
ili celih biljaka –
hiperakumulatora,
može se desiti,
da se u zemljište
unesu bakterije,
gljive i virusi
opasni po autohtonu
mikrofloru i
samonikle biljne
vrste. Kao mera
predostrožnosti,
vrši se sterilizacija
semena i uzgajanje biljaka u zemlji
poznatog sastava, međutim upravo
u rizosferi hiperakumulatora nalaze
se mikroorganizmi koji pospešuju
proces fitoekstrakcije. Bakterije
u rizosferi Allysum murale,
pospešuju usvajanje Ni i do 33%,
ali ove bakterije mogu da omoguće i
vrstama koje nisu hiperakumulatori
da usvajaju metale i na taj način
ugroze lanac ishrane.
Da bi se izolovale biljke
hiperakumulatori i zaštitile divlje
ili domaće životinje, moraju se
obezbediti mesta gde se izvodi
fitoremedijacija stavljanjem ograda,
upotrebu ometajućih zvukova,
gajenje agresivnih biljnih vrsta po
obodima tretiranih površina .
Slika 4 Tipovi fitoremedijacije i akumulacija polutanata u
specifičnim biljnim organima
Upravljanje procesom
fitoremedijacije
Pre nego što se pristupi izvođenju
procesa fitoremedijacije, mora se
proceniti rizik i uticaj na životnu
sredinu, kao i na koji način će se
upravljati procesom. Na osnovu
prikupljenih podataka i dobijenih
zaključaka, procenjuje se, da li će
fitoremedijacija biti prihvaćena u
širokoj javnosti. Predložena rešenja
su uslovljenja tipom i vrstom
kontaminacije, uz veliko uvažavanje
ekonomskih parametara. Na osnovu
zakonskih regulativa primenjenih
kod nas i u svetu, kod primene ovih
postupaka, mora biti predviđen
adekvatan način kako bezbedno
eliminisati stvorenu biomasu.
Rizik se može definisati kao
verovatnoća da se pojave
negativne posledice.U kontekstu
fitoremedijacije, rizik predstavlja
izlaganje živih bića teškim metalima
i u zavisnosti od verovatnoće
izlaganja, stepena izlaganja i
toksičnih efekata usled izlaganja
organizama teškim metalima i u
odnosu kombinacije ovih faktora,
može varirati od zanemarljivog do
visokog. Rizik u fitoremedijaciji
može poticati iz direktne izloženosti
teškim metalima, pripreme procesa,
kultivacije i odlaganja materijala .
Za uspešno sprovođenje
fitoremedijacije, neophodno je
osmisliti vrlo važne faze značajne
za izvođenje remedijacije određenog
polutanta iz zagađenog medija
životne sredine, a to su:
Priprema zemljišta za
fitoremedijaciju i unošenje
hiperakumulatora
Zemljište za fitoremedijaciju se
priprema dodavanjem raznih aditiva,
Ekotoksičnost
Hiperakumulatori mogu biti toliko
specifični da se ne mogu razvijati
ukoliko u zemljištu nema metala u
visokim koncetracijama. Smatra se
da hiperakumulacija metala, naročito
u listovima, predstaavlja adaptivnu
strategiju protiv raznih štetočina i
parazita, ali je jedan broj insekata
razvio strategije za izbegavanje
metala.
Iako nema dovoljno studija o uticaju
fitoekstrakcije na životinje, može se
pretpostaviti da su hiperakumulatori
potencijalno toksični za ekosistem.
Ako se fitoekstrakcija primeni na
velike površine, onemogućavanje
pristupa pre svega domaćim
životinjama je veamo teško izvodivo.
Većina hiperakumulatora je nejestiva
zbog visokog sadržaja alkaloida i
metala, pa verovatno ne bi ni bile
dovoljno privlačne životinjama za
ishranu, čak i kada bi dospele do
njih, ali prisustvo drugih vrsta biljaka
može privući krupne herbivore i
izložiti ih riziku od trovanja.
[227]
Da li će se pristupiti fitoremedijaciji
određuje se poređenjem stanja: ako
se ništa ne promeni i ako se primene
tradicionalne tehnike.Ne raditi ništa
definitivno nije izbor, a metode
iskopavanja i premeštanja zemljišta
– staništa je svakako fatalno, tako da
cena-gubitak jednog broja životinja
opravdava cilj oporavka ekosistema
gde će i populacija životinja
vremenom moći da se obnovi.
Kultivacija kontaminiranih i oblasti
prirodno bogatih metalima
Većina hiperakumulatora je veoma
otporna i veoma su zahvalni za
kultivaciju. Po svojim osobinama,
mogu se svrstati u korove, jer
se brzo reprodukuju, rastu u
nepovoljnim uslovima i adaptirani su
na široki spektar ekoloških uslova.
Zbog navedenih karakteristika,
predstavljaju veliku opasnost da se
prošire sa remedijacionih površina
i postanu invazivne korovske vrste.
Čest je slučaj, da se vrsta introdukuje
kao ukrasna ili poljoprivredno
korisna, a usled nedovoljne
kontrole proširi i postane korov.
U oblastima koje su antropogeno
zagađene, broj autohtonih vrsta
je obično mali, jer su osetljivije
vrste nestale, pa se dominantnost
hiperakumulatora smatra pozitivnim,
jer utiče na oporavak zemljišta.
Kada se koncentracija metala u
zemljištu smanji, kompetitivnost
hiperakumulatora će oslabiti.
Upotreba herbicida nije potrebna u
većini slučajeva.
Za uspešno planiranu
fitoremedijaciju, neophodno je
dobro poznavanje hiperakumulatora
i oblasti u kojoj će se proces
fitoremedijacije izvoditi. Monitoring
i kontrola, u cilju sprečavanja širenja
hiperakumulatora van tretiranog
područja, moraju biti veoma dobro
isplanirani i sprovedeni. Ako postoji
opasnost od širenja, utvrditi da li
bi hiperakumulator u novoj sredini
mogao da opstane i kakve bi to
posledice imalo po autohtonu floru.
Najvažniji način da se smanji
potencijalna opasnost od širenja
hiperakumulatora cvetnica, je
žetva pre donošenja semena, a to
je najčešće sredinom leta, kada je i
maksimalna koncentracija metala u
biljkama.
Protok gena i introgresija, genetski
modifikovane vrste
Seme superakumulatora može se
preneti na velike daljine vetrom ili
preko insekata. Disperzija polena je
specijes specifična i može dovesti
energija
do širenja genetičkog materijala, sa
genima hiperakumulatora koji nose
kôd za usvajanje metala. Glavni
način transfera gena je introgresija
- prirodno širenje gena jedne vrste
na drugu u procesu interspecijske
hibridizacije. Rezultat su potomci
koji mogu imati genotip divlje vrste,
ali i nove gene gajenih (GM) biljaka.
Sposobnost, odnosno stopa ukrštanja
biljaka među vrstama varira, a kod
nekih se kreće čak i do 88%( Thlaspi
caerulescens).
Postoje dva pristupa za stvaranje
GM hiperakumulatora:
1. Uključivanje gena koji kodiraju
rast biljaka sa velikom biomasom
u hiperakumulatore. Najveći
problem kod ovakvog pristupa,
je mogućnost prenošenja novih
gena na korove, koji bi mogli
dostići ogromne razmere, pa je
neophodna stroga kontrola, da ne
bi došlo do introgresije, što znači,
da je obavezno predvideti žetvu
pre cvetanja hiperakumulatora.
2. Stvaranje GM hiperakumulatora,
tako što će se geni koji utiču na
akumulaciju metala preneti na
biljke sa velikom biomasom, a da
ne dođe do kontaminacije žitarica i
vrsta koje čovek koristi za ishranu.
Najviše osporavana upotreba
biljaka u izvođenju fitoremedijacije,
je upotreba biljaka koje vrše
fitovolatilizaciju žive i selena, jer
povećavaju aerozagađenje.
Odlaganje biomase
Biomasa nastala u procesu
fitoremedijacije se odstranjuje
adekvatnim tehnikama koje
ukljucuju: sušenje, gasifikaciju,
pirolizu, ekstrakciju kiselinama,
anaerobnu digestiju, ekstrakciju ulja
ili prosto odlaganje biljnog materijala
što je lakše od odlaganja zemljišta.
Zaključak
Razvoj metoda fitoremedijacije
zahteva sveobuhvatno razumevanje
procesa koji je omogućavaju
na genetičkom, molekularnom,
biohemijskom, fiziološkom i
poljoprivrednom nivou.
Naučnici ispituju konkretne
mehanizme koji prate transport
metala u biljke, kao i zašto neke
biljke mogu da apsorbuju i tolerišu
velike količine toksičnih metala dok
druge to ne mogu. Identifikovani
geni su klonirani, te su izvesne biljke
genetski modifikovane kako bi bile
tolerantne na metalnu kontaminaciju
U nekim slučajevima, biljke su
genetski modifikovane bakterijskim
genima.
Ukoliko bi genetički inženjering bio
uspešan u produkciji biljaka koje su
sposobne da vrate u prvobitno stanje
zagađena zemljišta u razumnim
vremenskim okvirima, onda bismo
bili svedoci i boljeg prihvatanja
genetički modifikovanih biljaka od
strane široke javnosti.
U novije vreme sve je veća
tendencija kombinovanja
fitoremedijacije sa fizičkim (upotreba
elektrokinetike) i hemijskim (pranje
zemljišta hemijskim jedinjenjima
sa helatorskim sposobnostima)
metodama remedijacije.
Literatura
o Prof dr Rudolf Kastori -Teški
metali i pesticidi u zemljištu
o Branka M.Stevanović, Milorad
M.Janković-Ekologija biljaka sa
osnovama fiziološke ekologije
biljaka
o Slobodan Vujasinović,Ivan MatićOsnovi hidrogeoekologije
o Chaney,R.L.(1983): Plant uptake
of inorganic waste. And treatment
of hazardous wastes, ed. JE Parr,
PB Marsh, JM Kla, 50-76.
o Chen,Y.X., Wang,Y.P., Wu,W.X.,
Lin,Q. & Xue.S.Q.(2006):
Impacts of chelate-assisted
phytoremediation on microbial
community composition in
the rhizosphere of a copper
accumulator and non-accumulator.
Science of the Total Environment
356: 247– 255
o Suresh,B. and
Ravishankar,G.A.(2004):
Phytoremediation—A Novel
and Promising Approach for
Environmental Clean-up. Critical
Reviews in Biotechnology,
24(2–3):97–124.
o Božo Dalmacija,Srđan PetrovićRazvoj remediacionih tehnika
zagađenih lokaliteta
o Prof.dr.G.Dražić-Ekoremedijacije
o Vrhovšek D.,Vovk Korže
A., 2008., Ekoremedijacije
kanaliziranih vodotokov, Limnos
d. o. o., Univerza v Mariboru,
Filozofska fakulteta, Mednarodni
center za ekoremedijacije.
[228]
energija
Prof. dr Željko Despotović, Institut “Mihajlo Pupin”-Beograd
Dr Aleksandar Ribić, Institut “Mihajlo Pupin”-Beograd
UDC: 622.647.7.004.15
Uvećanje energetske
efikasnosti elektromagnetnih
vibraciono- transportnih
pogona
1.Uvod
Za većinu tehničkih sistema rad u
rezonantnom opsegu je nepovoljan
pošto on može dovesti do značajnih
stresova i lomova mehaničke
konstrukcije, jer se u tom slučaju
za male vrednosti pobudne sile
dobijaju jako velike amplitude
oscilovanja. Ograničenje amplitude
je moguće postići, pored uvođenja
različitih tipova pasivnih prigušenja
u oscilatorni sistem, pogodnim
upravljanjem i kontrolom pobudne
sile. Na ovaj način je u sistemu
ostvareno tzv. aktivno prigušenje
kojim je obezbeđena kontrola
amplitude oscilacija. U tom
slučaju rad u rezonantnom opsegu
postaje energetski povoljan, pošto
se dovoljno velike, ali konačne
vrednosti amplituda oscilovanja
mogu dobiti za relativno malu
pobudu. Ovo je dobilo naročiti
značaj u slučaju korišćenja fenomena
rezonance kod rezonantnih
vibracionih transportera sa
elektromagnetnom pobudom [1], [2].
U novije vreme fleksibilne
automatizacije, vibracioni
transporteri moraju zadovoljiti
specifične zahteve. Naročito se to
odnosi na rezonantne transportere
kod kojih promena mase
transportujućeg materijala značajno
utiče na promenu mehaničke
rezonantne učestanosti sistema.
Promena mase transportujućeg
materijala u vibracionom kanalu
je uslovljena zahtevom za
kontrolisanjem gravimetrijskog
protoka rasutog materijala. Najčešće
se vibracioni transporteri nalaze
u jednom ili više tehnoloških
procesa gde je potrebno održavati
Sažetak
Vibraciono-transportni pogoni sa elektromagnetnom pobudom obezbeđuju
jednostavnu kontrolu gravimetrijskog protoka sitnozrnih i rasutih materijala.
Ostvarivanjem slobodnih vibracija promenljivog intenziteta i učestanosti
u širokom opsegu, posredstvom podesnog energetskog pretvarača i
pripadajućeg kontrolera obezbeđen je kontinualan protok materijala pri
različitim uslovima. Danas se kao standardni poluprovodnički izlazni stepeni
snage koriste tiristori i trijaci, čija upotreba podrazumeva korišćenje fazne
kontrole. Obzirom da je u tom slučaju, učestanost napojne mreže fiksna,
promenom faznog ugla, moguće je postići podešavanje amplitude oscilacija
transportera, ali ne i njegove učestanosti. Tranzistorskim pretvaračima
je pored amplitudske kontrole, obezbeđena i frekventna kontrola. Ovim
je pobuda transportera nezavisna od mrežne učestanosti. Frekventna
kontrola obezbeđuje rad vibracionih transportera u oblasti mehaničke
rezonance. Rad u rezonantnom opsegu je energetski povoljan, pošto se
tada ima minimalna potrošnja energije celokupnog pogona. U radu je
predstavljen jedan konkretno realizovan, strujno kontrolisan tranzistorski
pretvarač za pobudu elektromagnetnih rezonantnih vibracionih transportera
i eksperimentalni rezultati kao pokazatelj energetske efikasnosti celokupnog
vibraciono-transportnog pogona.
Ključne reči: Vibracioni transporter, rezonanca, energetski pretvarači,
strujna kontrola, energetska efikasnost.
THE INCERASE ENERGY EFFICIENCY OF THE
ELECTROMAGNETIC VIBRATORY CONVEYING DRIVES
The electromagnetic vibratory conveying drives provide easy control gravity
flow of bulk and particulate materials. The achievement of free vibration of
variable intensity and frequency in a wide range, through adequate power
converter and corresponding controller ensures the continuous flow of
material under different conditions. Today, as a standard semiconductor
output stage of power using thyristors and triacs. This implies the use of
phase control. Considering that in this case, fixed frequency of power grid,
changing the phase angle, can be achieved by adjusting the amplitude of
oscillations of the conveyor, but not its frequency. Transistor converters,
in addition to amplitude control, provided the frequency control. In this
way the excitation of transporter is independent of the mains frequency.
Frequency control provides operation. Frequency control provides operation
of vibratory conveyors in the region of mechanical resonance. Working in
the resonance band is energetically favorable, since then, has minimal power
consumption of the entire vibratory conveying drive. This paper presents a
concrete implemented, current controlled transistor converter used to excite
resonant electromagnetic vibration conveyor and experimental results as an
indicator of energy efficiency.
Key words: Vibratory conveyor, electromagnetic drive, resonance, power
converter, current control, energy efficiency
[229]
energija
ravnotežu između prijema i predaje
transportujućeg materijala, tako da
u realnim vibraciono-transportnim
sistemima može doći do delovanja
spoljašnjih poremećaja koji potiču
od dotura materijala iz drugih
delova sistema i mogu dovesti do
promene opterećenja vibracionog
kanala. Pored ovoga starenje
elastičnih elemenata (opruga)
vibracionog transportera, usled
njihove izloženosti veoma velikom
broju ciklusa naprezanja, kao i
temperaturnim promenama, može
dovesti do promene rezonantne
učestanosti sistema.
Vibraciono-transportni uređaji
predstavljaju sisteme koji mogu
imati jedan, dva ili više stepeni
slobode. Stoga oni mogu imati
jednu ili više rezonantnih
učestanosti u zavisnosti od toga
koliko akumulacionih elemenata
sadrže [3], [4-6]. Na slici 1 je data
familija amplitudsko-frekventnih
(AF) karakteristika jednog tipičnog
realnog rezonantnog transportera u
radnom opsegu učestanosti (10Hz200Hz) i za nekoliko vrednosti
opterećenja vibracionog kanala pri
nepromenjenim karakteristikama
elastičnih elemenata. Na svim
karakteristikama se jasno uočavaju
rezonantni maksimumi.
Sa porastom opterećenja kanala
vibracionog transportera opada
rezonantna učestanost, odnosno
dolazi do pomeranja rezonantnog
maksimuma ka nižim učestanostima.
Pored toga za svaku od karakteristika
se ima nagli pad amplitude (za oko
10dB) pri prelasku iz rezonantnog
u subrezonantni i superrezonantni
opseg .
Učestanost pobudnih sila vibracionih
transportera se kreće u opsegu
od 10Hz do 150Hz, pri čemu se
ostvaruju vrednosti ubrzanja koja
su i do 20 puta veća od ubrzanja
zemljine ine teže, zavisno od
potrebnih zahteva. Pošto su elastični
elementi (opruge) izložene jako
velikim dinamičkim naprezanjima,
dolazi do njihovog zagrevanja,
starenja, zamora materijala i do
degradiranja njihovih karakteristika.
Ovo jako utiče na promenu
rezonantne učestanosti sistema i
njeno odstupanje od pobudne. Često
je ovo uzrok dešavanja zastoja u
proizvodnji.
Kod većine vibraciono transportnih
uređaja su pored kontrole učestanosti
postavljeni dodatni zahtevi za
održavanjem amplitude oscilacija
bez obzira na promene masenog
Slika 1 Frekventna karakteristika jednog realnog vibracionog transportera
opterećenja transportera. Ukoliko
se deluje samo na amplitudu i
trajanje pobude ovaj zahtev je
moguće ostvariti jedino uz povećano
korišćenje električne energije iz
mreže.
Promena mehaničkih parametara
dovodi promene rezonantne
učestanosti, tako da kada se
zahtevaju maksimalne performanse
i energetska efikasnost vibracionog
pogona, neophodno je pomeriti
učestanost pobudne struje
vibracionog aktuatora ravnomerno,
tek za nekoliko delova Hz, čime
se modifikuje intenzitet vibracija
u potrebnom iznosu. Osim toga
potrebno je promenu mehaničkih
parametara usled drifta na podesan
način kompenzovati, bilo da se radi o
starenju, zamoru materijala opruga ili
promeni mase.
2. Analiza rada vibracionog
transportera pri promeni
rezonantne učestanosti
U ovom poglavlju se analizira rad
vibracionog transportera pri promeni
njegove rezonantne učestanosti. Pri
tom se napominje da je razmatran
isključivo uticaj promene mase
opterećenja transportera, pošto
je to u realnim uslovima najčešći
slučaj. U analizi je pretpostavljeno
da praktično nema promene
karakteristika elastičnih elemenata
i pored izloženosti intenzivnim
vibracijama za navedeni radni opseg
učestanosti.
Na slici 2 je prikazan slikovito
uticaj pobude i promene mase
jednog rezonantnog transportera na
njegovu AF karakteristiku. Moguće
[230]
je promenu mase kompenzovati
posredstvom pobude transportera.
Napomenimo da za ovo razmatranje
nije bitno da li je pobuda ostvarena
strujom namotaja aktuatora ili
njegovom elektromagnetnom silom.
Posmatrana veličina u opsegu radnih
učestanosti ωpob je vibraciona širina
Pp – p.
Uticaj intenziteta pobudnog signala
AF karakteristiku je prikazan na
slici 2(a). Pretpostavimo da je
uspostavljen rezonantni režim u
tački A i da je pri konstantnom
opterećenju vibracionog kanala
( mk = const ) učestanost pobudnog
signala ωpob jednaka rezonantnoj
učestanosti sistema ωrez . U tom
stanju je moguće podešavati
amplitudu oscilacija veličinom
pobudnog impulsa. Kada se govori o
njegovoj veličini misli se na njegovu
amplitudu i vremensko trajanje.
Radna tačka se pri smanjenju
amplitude oscilacija kreće od
A → B , dok se pobuda menja od
vrednosti F1 do vrednosti F2 . Pri
povećanju amplitude radna tačka se
kreće od B → A , a vrednost pobude
se menja od F2 → F1 .
Na slici 2 (b) je prikazan uticaj
povećanja mase opterećenja od
vrednosti mk 1 do vrednosti mk 2 .
Neka je se sistem u početku nalazio
u stanju rezonance (rezonantna kriva
1) , odnosno u radnoj tački A i neka
je masa opterećenja iznosila mk 1
. Pri ovim uslovima su pobudna
učestanost i rezonantna učestanost
mehaničkog sistema jednake tj.
ωpob = ωrez . Pretpostavimo da je u
jednom trenutku došlo do promene
mase opterećenja vibracionog
transportera sa vrednosti mk 1 na
energija
upotreba podrazumeva podešavanje
vibracione širine (dvostruke
vrednosti amplitude oscilacija)
nosećeg elementa (vibracionog
suda), korišćenjem fazne kontrole
odnosno regulacijom faznog ugla α*
[1], [7-9].
Jedan tip ovih pretvaračaunidirekcioni, sa jednosmernom
pulsirajućom izlaznom strujom,
koristi samo jednu poluperiodu
mrežnog napona. Oni su realizovani
sa jednim tiristorom kao što je
prikazano na slici 3(a). Kod
ovog tipa pretvarača tiristor
se okida samo u pozitivnim
poluperiodma kao što je prikazano
na slici 4(a). Ovim je mrežni
napon učestanosti 50Hz (60Hz)
na ulazu u pretvarač, konvertovan
u pulsacionu jednosmernu struju
koja napaja namotaj
Slika 3 Pretvarači sa faznom kontrolom;
elektromagnetnog
(a)- unidirekcioni, (b)-bidirekcioni
vibracionog aktuatora
(EVA) koji pogoni
dozator, generišući
vibracije diskretnog
spektra: 3000 (3600)
osc/min, 1500 (1800)
osc/min, 1000 (1200)
osc/min, 750 (900)
osc/min, 600 (720)
osc/min, 500 (600)
Slika 4 Fazna regulacija; talasni oblici struje i napona
osc/min itd., zavisno
EVA; (a)-unidirekcioni pretvarači, (b)-bidirekciod trenutka okidanja
oni pretvarači
tiristora [1], [7], [9].
Drugi tip pretvaračabidirekcioni ili
pretvarači sa
naizmeničnom
izlaznom
strujom, koristi
obe poluperiode
mrežnog napona.
Oni su realizovani sa
trijacima, a za veće
snage antiparalelnom
vezom tiristora, kao
što je prikazano na
slici 3(b). Kod ovih
pretvarača je mrežni
napon učestanosti
50Hz/60Hz
konvertovan u
naizmeničnu struju
iste učestanosti koja
napaja namotaj EVA
kao što je prikazano
na slici 4(b). Obzirom
da je pobudna sila
EVA kvadratna
funkcija struje u
njegovom namotaju,
u prvom slučaju se
generiše pobudna sila učestanosti
i trijaci. Osnovne topologije
50Hz(60Hz) dok se u drugom slučaju
energetskih pretvarača za ovaj
generiše pobudna sila učestanosti
slučaj su date na slici 3. Njihova
Slika 2 Promena AF karakteristike vibracionog transportera;(a)-amplitudska
kontrola, (b)-frekventna kontrola
vrednost mk2, a da je pri tome pobuda
ostala nepromenjena. U ovom slučaju
AF karakteristika mehaničkog
sistema postaje rezonantna kriva
2. Pri ovim uslovima radna tačka
prelazi iz A → B , kada dolazi do
značajnog smanjenja amplitude,
odnosno vibracione širine. Da
bi se pri ovim uslovima postiglo
održavanje amplitude oscilacija
potrebno je značajno povećati
pobudu u odnosu na vrednost F1
. Ovo automatski znači znatno
povećanje energije koja se predaje
transporteru. Međutim ukoliko se
smanji vrednost pobudne učestanosti
sa vrednosti ωpob1 na vrednost
ωpob2 , tako da bude zadovoljen uslov
ωpob2 = ωrez2 , moguće je ostvariti
povećanje amplitude oscilacija i
prelazak u radnu tačku C, a da se pri
tome značajnije ne promeni vrednost
pobude tj F2 ≈ F1 . Ako u novom
stanju dođe do smanjenja mase
opterećenja vibracionog transportera
sa vrednosti mk 2 na vrednost mk1
, a da je pri tome pobuda ostala
na vrednosti ωpob2 , radna tačka
prelazi iz C → D , kada dolazi
ponovo do značajnog smanjenja
amplitude oscilacija. Da bi se pri
ovim uslovima postiglo održavanje
amplitude oscilacija potrebno je
značajno povećati pobudu u odnosu
na vrednost F2 . I u ovom slučaju to
znači znatno povećanje energije koja
se predaje vibracionom transporteru.
3. Energetski pretvarači
za kontrolu vibracionog
transporta
Danas se kao standardni
poluprovodnički izlazni stepeni
snage za pogon vibracionih
transportera koriste tiristori
[231]
energija
namotaja. Uglavnom
su prihvaćene tri
topologije koje su
prikazane na slici 5.
Kod unidirekcionog
tipa se koristi tzv.
forward topologija
sa dva prekidača i
dve povratne diode
odnosno konfiguracija
asimetričnog polumosta, dok se kod
100Hz/120Hz, koja ostvaruje
bidirekcionog tipa koriste topologije
vibracije od 6000/7200 osc/min.
pun most (full-bridge) i polumost
U novije vreme se intenzivno radi
(half-bridge).
na primeni visokofrekventnih (VF)
Zahtevani sinusni talas (polutalas)
tranzistorskih pretvarača za dobijanje je moguće realizovati ovim
sinusne struje namotaja EVA. Kao
topologijama ukoliko se upotrebi
i kod tiristorskih pretvarača, može
strujna kontrola koja se bazira
se govoriti o unidirekcionom i
na praćenju referentne sinusoide
bidirekcionom tipu, u zavisnosti od
podesivog trajanja, amplitude i
toga da li je ostvarena jednosmerna
učestanosti. Ovaj način generisanja
pobude ima prednost što se može
pulsirajuća ili naizmenična pobuda
postići
nezavisno
Slika 6 Upravljačko kolo koje obezbeđuje kontrolu trougaonog
strujnog polutalasa; (a)-principska šema, (b)-talasni oblici
podešavanje
učestanosti
i amplitude
elektromagnetne
sile EVA,
koja
predstavlja
pobudu
mehaničkog
oscilatornog
kola [1011].
VF
prekidački
pretvarači i
pored svojih
značajnih
prednosti
imaju jedan
nedostatak
koji se
ogleda
u prekidačkim
gubicima, a
koji postaju
dominantni
na visokim
učestanostima. Na
ovaj način
se smanjuje
efikasnost
vibracionog
dozatora i
ne retko se
dešava da
su gubici
snage u
samom
pretvaraču
veći od
Slika 5 Prekidačke topologije pretvarača za pobudu
EVA; (a)-asimetrični polumost, (b)-simetrični
polumost, (c)-pun most
[232]
zahtevane snage za održavanje
rezonantnog oscilatornog režima.
Ovim je značajno smanjen stepen
iskorišćenja celokupnog pogona.
Pogodnim načinom upravljanja
moguće je prevazići ovaj problem,
tako što se korišćenjem opisanih
topologija (slika 5) pobuda EVA
umesto sinusnim, ostvaruje
trougaonim strujnim impulsima
niske učestanosti, korišćenjem
programirane strujne kontrole.
4. Programirana
strujna kontrola
elektromagnetnog
vibracionog aktuatora
Impulsna pobuda je energetski
najefikasniji način pobude
EVA kao pogonskih elemenata
elektromagnetnih rezonantnih
vibracionih transportera. Jedan
od mogućih načina kontrole
je generisanje impulsne
elektromagnetne sile koja deluje
na mehanički oscilatorni sistem
transportera, odnosno odgovarajuće
impulsne struje koja direktno
proizvodi datu silu. Zbog pretežno
induktivne prirode namotaja EVA,
moguće je pogodnim upravljanjem,
vrlo jednostavno generisati kroz
njegove namotaje strujne impulse u
obliku trougaonih polutalasa kao što
je pokazano na slici 6.
Upravljačko kolo koje se bazira na
programiranoj strujnoj kontroli i koje
obezbeđuje podešavanje amplitude,
trajanje i učestanost trougaonog
strujnog polutalasa je prikazano
na slici 6(a). Kontrola amplitude
i trajanja struje se ostvaruje
posredstvom strujne regulacione
petlje. Pomoću odgovarajućeg
senzora se meri trenutna vrednost
struje aktuatora i (t ) . Izmereni signal
se pojačava vrednošću K i i tako
pojačan signal se uvodi u sabirač gde
se poredi sa referentnom vrednošću
I Mref amplitude strujnog polutalasa.
Setovanje RS flip-flopa FF se
ostvaruje iz naponski kontrolisanog
impulsnog oscilatora. Ovaj oscilator
određuje učestanost trougaonog
strujnog polutalasa. Dovođenjem
signala iz oscilatora na S ulaz
flip-flopa FF uspostavlja se stanje
logičke_ ″1″ na njegovom izlazu Q
(izlaz Q je u stanju logičke ″0″),
odnosno dolazi do istovremenog
uključenja prekidača Q1 i Q2
. Ovim se uspostavlja struja kroz
namotaj aktuatora po rastućoj rampi
(pretpostavljeno je da je induktivni
otpor namotaja mnogo veći od
omskog) pošto je primenjen pozitivni
energija
napon +VS na namotaju aktuatora,
kao što je prikazano na slici 6(b).
Ovaj porast se ostvaruje sve do
trenutka dok trenutna vrednost struje
dostigne zadatu vrednost amplitude
I Mref , kada se generiše reset impuls
na R ulazu flip-flopa FF.Tada dolazi
do uspostavljanja stanja logičke
″0″ na njegovom izlazu Q . Po
uspostavljanju tog stanja dolazi do
istovremenog isključenja prekidača
Q1 i Q2 , a struju namotaja aktuatora
preuzimaju povratne diode D1 i D2
. Nakon ovoga dolazi do linearnog
opadanja struje namotaja aktuatora,
jer je na njemu primenjen negativni
napon − Vs .
Ovo stanje reseta se zadržava sve do
nailaska novog impulsa setovanja iz
naponski kontrolisanog oscilatora.
Amplituda i trajanje struje su
određeni trenutkom kada stvarna
vrednost struje dostigne referentnu
vrednost I Mref . Pošto je induktivni
otpor dominantan, vreme porasta
struje je približno jednako vremenu
opadanja i dato je relacijom:
(1)
Ukupno vreme trajanja strujnog
polutalasa u jednoj periodi je dato
relacijom:
(2)
Iz relacija (1) i (2) sledi da je trajanje
strujnog polutalasa linearna funkcija
zadate vrednosti amlitude struje
I Mref . To znači da se podešavanje
izlazne amplitude oscilacija
vibracionog korita (VK) može
ostvariti podešavanjem struje EVA,
odnosno podešavanjem vrednosti
I Mref (koja je proporcionalna
upravljačkom naponu V p ).
Kao što je već rečeno, kontrola
izlazne učestanosti se ostvaruje
podešavanjem učestanosti impulsa
koji setuju flip-flop FF, odnosno
ulaznim naponskim signalom V f koji
kontroliše impulsni oscilator, kao
što je pokazano na slici 6(a). Talasni
oblici struja i napona u samom
pretvaraču za slučaj prethodno
opisanog upravljanja su dati na slici
6(b).
i upravljačkih logičkih signala
na ulazu flip-flopa FF na struju
aktuatora i izlazni hod su dati
simulacionim rezultatima na slici 7.
U simulaciji je podešeno da je
rezonantna učestanost mehaničkog
sistema frez = 52Hz i da je perioda
pobudnih impulsa Td = 19,3ms , što
odgovara pobudnoj učestanosti
fpob = 52Hz . Na slici 5(a) su dati
simulacioni snimci pomeraja
vibracionog korita i struje namotaja
aktuatora i za slučaj promene
referentne vrednosti amplitude
strujnog polutalasa. Na simulacionim
snimcima su označene dve oblasti,
odnosno intervala, koji su detaljno
prikazani zajedno sa pripadajućim
upravljačkim signalima (SET i
RESET) i to interval I na slici 7(b)
i interval II na slici 7(c) . Prvo je
uspostavljen stacionarni režim sa
amplitudom pomeraja Pm1 = 0.1mm ,
odnosno vibracionom širinom
P(p – p)1 = 0.2mm, za koji je vrednost
amplitude struje namotaja
vibracionog aktuatora iznosila
Im1 = 280mA . U trenutku t = 2.5s je
zadat nagli skok referentne vrednosti
amplitude strujnog polutalasa za oko
40%. Kao posledica toga došlo je do
porasta amplitude izlaznog pomeraja
na vrednost Pm1 = 0.2mm odnosno
vibracione širine na vrednost
P(p – p)2 = 0.4mm. Pored promene
amplitude strujnog polutalasa je
došlo do promene vremena porasta
struje aktuatora sa vrednosti
τr1 = 0.64ms na vrednost τr2 = 1.7ms .
Ova vremena ustvari predstavljaju
vremenski pomeraj između
pripadajućih impulsa za SET i
RESET flip-flopa FF, kao što je
prikazano na slikama 7(b),(c).
6. Eksperimentalni rezultati
Eksperimentalni rezultati su
dobijeni na realnom realizovanom
prototipu rezonantnog vibracionog
transportera koga je primenjena
strujna kontrola. Principska šema
realizovanog sistema je data na slici
8, na kojoj su naznačene najbitnije
funkcionalne celine. Posmatrane su
i eksperimentalno izmerene veličine
od interesa: struja EVA, označena sa
i(t) i izlazni pomeraj VK, označen sa
p(t).
Podešavanje izlaznog hoda
vibracionog transportnog suda
(vibracionog korita) je moguće
ostvariti promenom amplitude
i trajanja trougaonog polutalasa
izlazne struje pretvarača kojom se
napaja vibracioni aktuator. Ovaj
slučaj je potvrđen osciloskopskim
snimcima na slici 9 i to za dve
vrednosti amplitude i trajanja
sinusnog polutalasa. Snimci su
dobijeni za slučaj jednosmernog
napona DC međukola VS = 400V.
Strujno pojačanje povratne sprege po
struji je bilo podešeno na vrednost
K i = 1 . Učestanost izlazne struje je
podešena na fpob = 50Hz , što je blisko
mehaničkoj rezonantnoj učestanosti
sistema. Što se tiče mehaničkog dela
vibraciono-transportnog sistema,
uzeto je prazno čelično vibraciono
korito čija je ukupna masa sa svim
pripadajućim elementima
mm0 = 1.15kg , dok je krutost elastičnih
elemenata (oslanjajućih opruga)
iznosila ke = 113.89N/mm. Shodno
ovome mehanička rezonantna
učestanost je iznosila frez = 50.3Hz
Prigušenje kretnog dela transportera
je pri ovim uslovima iznosilo
Sluka 7 Uticaj promene referentne vrednosti amplitude trougaonog strujnog
polutalasa na izlazni hod; (a)-talasni oblici izlaznog hoda i struje
aktuatora, (b)-detaljni prikaz intervala I , (c)-detaljni prikaz intervala II
5. Simulacioni rezultati
Programirana strujna kontrola
opisana u prethodnom poglavlju
je simulirana u programskom
paketu PSPICE, za realne vrednosti
parametara vibracionog pogona.
Uticaj promene referentne vrednosti
amplitude strujnog polutalasa
[233]
energija
be = 4N / m / s.
Na slici 9(a) je
dat osciloskopski
snimak izlazne
struje i pomeraja
vibracionog korita u
pravcu generalisane
koordinate p , za
slučaj amplitude
strujnog polutalasa
I m = I Mref = 1.2 A
i njegovog trajanja
τ = 8ms. Pri ovim
uslovima je
ostvaren izlazni hod
vibracionog korita
čija je amplituda
iznosila Pm = 3mm ,
odnosno ostvarena
je vibraciona širina
Pp –p = 6mm.
Na slici 9(b) je
dat osciloskopski
snimak izlazne
Slika 9 Promena amplitude hoda vibracionog korita posredstvom kontrole trougaonog polutalasa stru- struje i pomeraja
je vibracionog aktuatora ; (a)-ostvarena vibraciona širina Pp –p = 6mm , (b)- ostvarena vibraciona vibracionog korita
širina Pp –p = 5mm ,
u pravcu generalisane koordinate p,
za slučaj amplitude
strujnog polutalasa
Im = IMref = 045A i
njegovog trajanja
τ = 4ms. Pri ovim
uslovima je ostvaren izlazni hod
vibracionog korita
čija je amplituda
iznosila
Pm = 0.25mm ,
odnosno ostvarena
je vibraciona širina
Pp –p = 0.5mm.
Na slici 10 su
dati osciloskopski
snimci koji
pokazuju uticaj
Slika 10 Uticaj usklađenosti učestanosti pobudne struje i mehaničke rezonantne učestanosti sistema
usklađenosti
na potrošnju snage iz DC međukola pretvarača; (a)-super rezonantni opseg f pob > f rez , (b)učestanosti izlazne
rezonantni opseg f pob = f rez
struje pretvarača
i mehaničke
rezonantne
učestanosti
vibracionotransportnog
sistema, na ukupnu
potrošnju pogona
pretvarač-vibracioni
transporter. Snaga
koju uzima sistem
pretvarač-pogon
je merena u
jednosmernom
međukolu.
Na slici 10(a) su
dati osciloskopski
snimci pomeraja
Slika 8 Principska šema realizovane strujne kontrole elektromagnetnog vibracionog dozatora
[234]
energija
vibracionog korita i pobudne
struje aktuatora za slučaj kada je
učestanost pobudne struje veća od
mehaničke rezonantne učestanosti
odnosno fpob = 50Hz > frez = 40.6Hz.
Za dobijanje vibracione širine Pp –p
= 0.4mm u ovom slučaju potreban
je trougaoni strujni polutalas
amplitude I m = 1.2 A i trajanja τ =
8ms, pri čemu je potrošnja snage iz
DC međukola pri ovim uslovima
iznosila približno
PDC ≈ 22W.
Na slici 10(b) je prikazan
osciloskopski snimak pomeraja
vibracionog korita i pobudne struje
aktuatora za slučaj kada su usklađene
vrednosti učestanosti pobudne struje
i mehaničke rezonantne učestanosti
odnosno fpob = 40Hz ≈ frez = 40.6Hz.
Za dobijanje vibracione širine
Pp –p = 4mm kao i u prethodnom
slučaju potreban je trougaoni strujni
polutalas znatno manje amplitude
Im = 5A i znatno manjeg trajanja
τ = 4ms , pri čemu je potrošnja snage
iz DC međukola znatno smanjena
i pri ovim uslovima je iznosila
približno PDC ≈ 4.2W .
Dobijeni rezultati pokazuju da
je za postizanje iste vrednosti
amplitude oscilacija vibracionog
korita transportera potrebna pet puta
manja snaga za slučaj rezonanatnog
režima (fpob = frez) u odnosu na
slučaj nadrezonantnog tj. super
-rezonantnog režima (fpob > frez).
7. Zaključak
Zahtev za optimalnim radom
vibracionih transportnih pogona
u rezonantnom opsegu je stalno
prisutan u savremenim industrijskim
i tehnološkim procesima transporta,
obrade i doziranja rasutih materijala.
Vibracioni aktuatori se zbog svoje
pouzdanosti i niske cene sve više
koriste kao izvori pobudne sile u
pogonima kada se zahtevaju mali
pomeraji i relativno velika ubrzanja
transportnog suda. Obzirom da je
masa materijala, koji se transportuje
ili obrađuje, promenljiva menja se i
rezonantna učestanost sistema.
Za uspostavljeni rezonantni režim
promena transportujuće mase utiče
na značajno smanjenje amplitude
oscilacija, odnosno gravimetrijskog
protoka materijala. Da bi se
obezbedilo održavanje intenziteta
vibracionog transporta i praćenje
promene rezonantne učestanosti,
potrebno je u toku rada menjati pored
amplitude i učestanost pobudne
sile, odnosno struje u namotajima
vibracionog aktuatora.
Istraživanjem koje je prikazano
u ovom radu je pokazano da je
rezonantni režim vibracionih
transportera sa elektromagnetnom
pobudeom energetski veoma
povoljan, pošto se tada troši
najmanje energije za održavanje
sistema u stanju oscilovanja. To
znači da je manja i struja potrošnje
elektromagnetnog vibracionog
aktuatora (EVA), a samim tim je
manje i grejanje njegovih namotaja
odnosno manji omski gubici. Na
ovaj način je i manja potrošnja
celokupnog vibracionog pogona
transportera.
8.Literatura
[1] Doi,T., Yoshida,K., Tamai,Y.,
Kono, K., Naito, K., Ono,
T., “Feedback Control for
Electromagnetic Vibration
Feeder”, JSME International
Journal, Series C, Vol.44, No.1,
pp. 44-52, 2001.
[2] Frolov,K.V., “Vibration: friend
or foe?”, Hemisphere Publishing
Corporation, New York 1991.
[3] Araki,M., Taguchi,H.,“Two
Degrees of Freedom PID
Controlleer”, Journal of the
Institute of Systems, Control and
Information , Vol.42, No.1, pp
18-25, 1998.
[4] Den Hartog,J.P.,“Mechanical
Vibrations”,McGRAW-HILL
Book Company, New York ,
1956.
[5] Konishi, S., Skaguchi,K.,
Matusoka,T., Okano,I.,
Morinaka,H., “ Non–linear
Phenomenon observed on
Resonance Curve for Vibratory
Feeeder Electromagnetic Type”,
Proc APVC ’95, pp. 258-263,
1995.
[6] Parameswaran,M.A and
Ganapahy,S., ”Vibratory
Conveying-Analysis and Design:
A Review”, Mechanism and
Machine Theory, Vol.14, No. 2,
pp. 89-97, April 1979.
[7] N.Barjamović,“Tiristori u
sistemima za doziranje rasutih
materijala”, II simpozijum
Energetska elektronika – Ee ’75,
Beograd (YU), Oktobar 1975,
pp.334-348.
[8] H.G.Cock “Vibratory Feeders“
PHILIPS Technical Review,
Vol.24, May 1975,pp.84-95.
[235]
[9] Ž.Despotović, M.Jovanović,
Z.Stojiljković, “Tiristorski
pretvarač za pogon
elektromagnetnih vibratora”,
X simpozijum Energetska
elektronika – Ee ’99, N.Sad
(YU), Oktobar 1999, pp.150156.
[10] Z.Despotovic, and
Z.Stojiljkovic,”PSPICE
Simulation of Two Mass
Vibratory Conveying System
with Electromagnetic
Drive” , PROCEEDINGS
of International Conference
“Computer as a tool” ,
Belgrade 21.XI.-24. XI 2005,
Vol. II, pp.1509-1512.
[11] Z.Despotovic and Z.Stojiljkovic,
” Power Converter Control
Circuits for Two-Mass
Vibratory Conveying System
with Electromagnetic Drive:
Simulations and Experimental
Results”, IEEE Transation on
Industrial Electronics, Vol.54,
Issue I, Februar 2007,pp.453466.
energija
Dragan Ristivojević, Snežana Vuković
PD RB „Kolubara“
UDC: 622.6 : 621.316.17/.9
Analiza iskustava stečenih
uvođenjem 35 kV-nog
naponskog nivoa na objekte
PK „Tamnava-zapadno
polje“, PD RB „Kolubara“
Uvod
Velike mašine za površinsku
eksploataciju ležišta mineralnih
sirovina, bageri i odlagači, kao i
motori za pogon transportera za
prevoz uglja i jalovine na kopovima
Polje D, Polje B i Tamnava Istočno
polje, RB „Kolubara“, napajaju se
sa 6-kV –nim naponom iz nekoliko
trafo stanica 35/6kV, u zavisnosti
od položaja objekata na kopu. Na
kopu „Tamnava Zapadno polje“, koji
je takođe deo kolubarskih rudnika,
nabavljena je oprema koja se
napaja naponom 35kV. Maksimalni
naponski nivo koji je do sada bio u
upotrebi na uređajima i opremi na
površinskim kopovima „Kolubare“
je 20kV. Prvi put je u primeni
naponski nivo od 35 kV, tako da
praktična iskustva još ne postoje.
Ovaj rad se bavi nekim problemima
koji se javljaju pri korišćenju ovog
naponskog nivoa, a koji se nisu
javljali pri primeni 6kV i 20kV-nog
naponskog nivoa.
Izolovani sistem zaštite
Bilo je dosta nedoumica oko
tretmana neutralne tačke na
naponskom nivou 35kV. Uobičajeno
rešenje sa upotrebom otpornika
od R=73Ω, kojim se ograničava
struja zemljospoja na Iz=300A, se
nije pokazalo kao dobro rešenje
u kopovskim uslovima zbog
nemogućnosti da se izbegne opasnost
od previsokog napona dodira i
koraka.
Objekti na kopu sa centralnim
uzemljivačima i impedansama kabla
(zaštitni provodnik) su predviđeni
za vrednost struje znatno niže
Sažetak
Da bi se zadovoljili uslovi dobijanja niskih vrednosti napona dodira i napona
koraka, struja zemljospoja u 35kV-noj mreži je ograničena, uzemljivanjem
zvezdišta transformatora 110/35 kV (TS „Jabučje“), preko otpornika.
Kapacitivna komponenta struje je u ovom momentu dostigla dosta veliku
vrednost (oko 75A), s obzirom na veoma razgranatu kablovsku mrežu, l=15
km i prevazilazi kritičnu vrednost. Ukupna struja kvara, uzimajući u obzir
aktivnu i reaktivnu komponentu, dostiže čak 90 A, što zahteva maksimalno
ozbiljan pristup i preraspodelu kablovske trase, da ne bi bili ugroženi uslovi
bezbednosti (napon dodira, nastajanje višepolnog kvara).
ANALYSIS OF RECENT EXPERIENCE GAINED BY
INTRODUCING 35-kV VOLTAGE LEVEL IN
PK “TAMNAVA-WEST FIELD” , PD RB KOLUBARA
In order to obtain low values of touch voltage and step voltage, short circuit
current in 35kV network is limited to by grounding transformers 110/35 kV
(TS “Jabučje”), through the resistor.
Capacitive current component has reached quite a large value (about 75A)
at this moment, regarding the widespread cable network, l = 15km, and
exceeds the critical value. The total fault current reaches up to 90 A, taking
into account the active and reactive component. This requires the maximum
attention and allocation of the cable route, in order to avoid endangering
safety conditions (touch voltage, formation of multipole failure).
vrednosti. Posmatrajmo izraz (1) za
sračunavanje napona dodira Ud:
(1)
Gde je :
Iz - maksimalna vrednost struje
zemljospoja u mreži
Zuz- impedansa uzemljenja
Impedansa uzemljenja se sastoji
od vrednosti otpora rasprostiranja
centralnog uzemljivača i impedanse
zaštitnog voda napojnog kabla. U 6
kV- noj mreži je realizovan izolovan
sistem.
Iz prethodne jednačine (1)
[236]
izračunavamo vrednost impedanse
uzemljenja:
(2)
Gde je t-vreme trajanja zemljospoja
u sekundama.
U 20 kV-noj mreži koja je takođe
izolovana imamo:
(3)
U 6 kV-noj mreži, dužina kablova je
ograničena na 27-30 km, a u 20 kVnoj mreži na približno 5 km, da bi
struje zemljospoja bile u dozvoljenim
granicama:
energija
6 kV → 30 A
20 kV →15 A
Kada je u pitanju naponski nivo
35 kV izolovani sistem zvezdišta,
posmatraju se dva kriterijuma:
- Prvi kriterijum je granična vrednost
struje zemljospoja pri kojoj dolazi
do samogašenja električnog luka (Iz
=45 A).
- Drugi kriterijum je mogućnost
prelaska zemljospoja u višepolni
kvar, pri čemu je vrednost struje
relativno niska (Iz =10 A) i
podrazumeva upotrebu 35 kV-nog
kabla dužine samo 2 km, što je u
praksi teško ispoštovati.
Iskustvo iz evropske prakse ide
u prilog činjenici da ipak do
višepolnog kvara ne dolazi pri
tako niskim vrednostima struje
zemljospoja, već pri znatno višim.
S obzirom da vrednost struje
zemljospoja treba da zadovolji oba
postavljena kriterijuma, od dobijenih
vrednosti 45A, 10A, mora se izabrati
strožiji uslov tj. Iz =10A.
Dakle, morao je biti primenjen propis
o ograničenju naponskog nivoa na
20 kV za upotrebu na površinskim
kopovima. Takođe , konstatovano
je da su kablovi koji su danas u
upotrebi znatno boljeg kvaliteta,
te samim time nije problematična
vrednost struje zemljospoja na 35 kV,
Iz=10A, jer je nerealna (ne dolazi
do prelaska zemljospoja u višepolni
kvar na tako niskim vrednostima).
Zaštita uzemljenjem
neutralne tačke
transformatora
Izbor je ipak pao na sistem
uzemljenja neutralne tačke
transformatora 35kV uzemljen preko
otpornika R=400Ω, čime je aktivna
komponenta struje zemljospoja
ograničena na Ir =50A.
Prema tome, biće:
(4)
Slika 1 Izolovani sistem u mrežama
l- dužina deonice (km)
Slika 2 Sistem uzemljen preko otpornika velike vrednosti
Slika 3 Vektorski dijagram
Na slici 2 je prikazan uticaj
kapacitivnosti kablova što doprinosi
povećanju vrednosti struje
zemljospoja.
Ova vrednost potpuno zadovoljava
kopovske uslove bezbednosti od
previsokog napona dodira i napona
koraka.
(5)
Uzmimo primer vremena trajanja
kvara t=0,5s, impedansa će biti:
;
;
Ukoliko je otpor rasprostiranja
centralnog uzemljivača 1Ω, otpor
petlje zaštitnog voda može biti
do 2Ω, (centralni uzemljivač je
galvanski odvojen od uzemljivača
trafo stanice 110/35kV, i na taj način
je sprečeno iznošenje potencijala iz
postrojenja pri zemljospoju na 110
kV, gde se generišu struje i do 9 kA.
Ono što predstavlja veliki problem
u ovom trenutku je velika dužina
kablova za 35 kV, zbog udaljenosti
pojedinih objekata. Dužina kablova
na 35kV-nom naponskom nivou
iznosi oko 13,5km. Kapacitivna
struja kablova (uticaj dozemnih
kapacitivnosti) se
može približno
izračunati iz relacije:
(6)
gde je:
Ic- kapacitivna struja
(A)
Unlin- nominalni
linijski napon (kV)
[237]
Dakle, kad vektorski saberemo
vrednosti aktivne i reaktivne
komponente struje zemljospoja
(Ir=50A; Ic=67,5A),dobijamo
vrednost struje zemljospoja Iz=84A,
što je znatno više od 50A. Sada je za
istu brzinu reagovanja zemljospojne
zaštite t=0,5sec, imamo
Za Rcuz=1Ω (otpor centralnog
uzemljivača), impedansa zaštitnog
voda kabla može biti 1,78-1=0,78Ω,
što ograničava dužine kablova.
Ukoliko, na primer Zuz ostane 3Ω,
uz struju zemljospoja od 84A, napon
dodira će biti:
Iz čega možemo izračunati vreme
reagovanja zaštite:
Dakle, vreme reagovanja
zemljospojne zaštite moramo
smanjiti na 0,3sec, što je skoro
trenutno. S obzirom da se mora
računati na vreme reagovanja
prekidača 35kV (obično 0,2sec). Čak
i uz uslov da napravimo korekciju
vremena trajanja kvara, postavlja se
pitanje šta biva sa ograničavajućim
faktorom prelaska struje zemljospoja
u višepolni kvar na 35 kV-nom
naponskom nivou kada je u pitanju
kapacitivna struja vrednosti od čak
energija
67,5>> 10A.
Ne postoji mogućnost razdvajanja
sabirnica, s obzirom da je za ovo
napajanje predviđen samo jedan
transformator 110/35 kV, 31,5MVA.
Pri računaskim primerima nije
uzet u obzir uticaj vazdušnog voda
Kalenić. Razlog su male vrednosti
kapacitivnih struja.
0,82<<67,5A, pa je aproksimacija
ispravna.
Takođe, teško je obezbediti u
svakom momentu da maksimalna
vrednost otpornosti impedanse bude
≤3Ω, s obzirom da se kop proširuje
i raste udaljenost od centralnog
uzemljivača. Inače, centralni
uzemljivač može biti i uzemljenje
dalekovodnih stubova 35kV-nog
nadzemnog voda, a može se posebno
formirati, što je povoljnije rešenje. U
praksi, otpornost dalekovodnog stuba
je uglavnom veća od 1Ω, pa se uslovi
bezbednosti pogoršavaju.
rada izolovanom, što takođe postaje
interesantno.
Problem nastajanja prenapona
u mreži nije razmatran, ali
takođe predstavalja veoma
interesantan poligon za analizu i
eksperimentisanje.
Literatura
Jovan Ahman: Analiza uzemljivača
na Površinskim kopovima RB
„Kolubara“ [1]
Zaključak
Mora se dobro razmisliti o daljoj
strategiji napajanja 35kV-nih
objekata na površinskom kopu
Tamnava-Zapadno polje, a obzirom
da postoje mnogi ograničavajući
faktori:
a) Ne može se računati na
razdvajanje sistema sabirnica,
dakle, ne može se smanjiti
vrednost struje zemljospoja.
b) Postoji tendencija povećanja
kablovskih dužina 35kV, pošto
kop napreduje.
Može se očekivati rapidno povećanje
vrednosti struje zemljospoja (nagli
porast Ic u odnosu na Ir=50A, a
samim tim i nagli porast ukupne Iz).
c) vredi li razmišljati o upotrebi
novog otpornika, koji bi ograničio
aktivnu struju zemljospoja, recimo
na Ir=20A, čime bi se ostavila
dovoljna rezerva za povećanje
kablovskih dužina.
Ovo je veoma interesantna
problematika koja će doprineti
poboljšanju inženjerskog načina
razmišljanja., s obzirom da se
pravo znanje stiče kroz rešavanje
kompleksnih problema. Ovo
razmišljanje može imati veliki
značaj, pošto nema praktičnih
iskustava sa drugih kopova.
Uostalom, povećanje vrednosti
otpornika u kolu zvezdišta
transformatora, približava režim
[238]
Download

2011-1 - savez energetičara