List Saveza energeti~ara
Broj 3-4 / Godina VII / Decembar 2006.
UDC 620.9
ISSN br. 0354-8651
„ ekonomija „ ekologija
„ ekonomija „ ekologija
energija
Energija/Ekonomija/Ekologija
Broj 3-4, decembar 2006.
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. 011/183-315, faks 011/639-368
E-mail:[email protected]
www.savezenergeticara.org.yu
Kompjuterski prelom
Dragoslav Je{i}
[tampa
„Akademska izdanja“,
Beograd
Godi{nja pretplata
- 6.000,00 dinara
- za inostranstvo 12.000,00 dinara
Teku}i ra~un SE
broj 355-1006850-61
Re{enjem Ministarstva za
informisanje Republike Srbije
^asopis je upisan u Registar
sredstava javnog informisanja
pod brojem 2154.
Prema mi{ljenju Ministarstva za
nauku i za{titu `ivotne sredine
Republike Srbije ^asopis je
publikacija od posebnog
interesa za nauku.
Sva prava zadr`ana. Radovi su
{tampani u izvornom obliku uz
neophodnu tehni~ku obradu.
Autori odgovaraju za svoje
stavove i saop{tene podatke u
radovima. Nijedan deo ove
publikacije ne mo`e biti
reprodukovan, presnimavan ili
preno{en bez prethodne
saglasnosti Izdava~a.
IZDAVA^KI SAVET
Radomir Naumov, ministar
rudarstva i energetike
Dr Aleksandar Popovi}, ministar
za nauku i za{titu `ivotne
sredine
Dr Slobodan Milosavljevi},
predsednik PKS
Jeroslav @ivani}, predsednik UO
JP EPS
@eljko Popovi}, predsednik UO
NIS, a.d.
Dr Vladimir \or|evi}, gen. dir.
JP EPS
Sr|an Bo{njakovi}, gen. direktor
NIS a.d.
Aleksandar Vlaj~i}, pom. min.
rudarstva i energetike
Milutin Prodanovi}, pom. min.
rudarstva i energetike
Ljubo Ma}i}, dir. Agencije za
energetiku
Dragan Vignjevi}, dir. JP
Elektromre`e
dr Milo{ Milankovi}, dir. JP
Srbija gas
Dejan Popovi}, dir. JP PEU
Bo{ko Buha, dir. PD TE Nikola
Tesla d.o.o.
Dr Radomir Milovi}, predsednik
UO EP CG a.d.
Drago Davidovi}, predsednik
SE R.Srpske
Pantelija Daki}, gen dir. EP
Republike Srpske
Neboj{a Lemaji}, dir. JP
Transnafta
Sa{a Ili}, NIS a.d. dir.NIS TNG
Igor Kora}, NIS a.d.,dir.NIS
Naftagas
Marija Pantovi}, dir.
NIS-PETROL
Dragan Stankovi}, dir. PD HE
\erdap, d.o.o.
Nikola Gari}, NIS a.d.,NIS
Petrol, dir. RNP
Dr Tomislav Simovi}, gen. dir.
Montinvest
Vladan Markovi}, dir. JKP
Beogradske elektrane
Svetozar Maleti}, dir. JKP
Novosadska toplana
Vladan Pirivatri}, gen. dir. HK
Energoprojekt
Milorad Markovi}, predsednik
HK Minel
Marko Pejovi}, podpredsednik
SE
Mr Goran Jak{i}, Rafinerija ulja
Beograd
Dragojlo Ba`alac, zam. dir. JP
EPS
Zoran Manasijevi}, zam. dir. JP
EPS
Vitomir Kravaru{i}, dir. PD
Panonska elektrane, d.o.o.
Branislav \or|evi}, dir. PD
Elektrovojvodina d.o.o.
Rodoljub Markovi}, dir. PD
Elektrosrbija,d.o.o.
Dr Dragan Kova~evi}, dir.
Instituta "Nikola Tesla"
Dr Rade Filipovi}, Lukoil
Dr Vladan Batanovi},
gen.dir.Institut "Mihajlo Pupin"
Dr Zlatko Rako~evi}, dir.
Instituta Vin~a
Prof. dr Branko Kova~evi},
dekan Elektrotehni~kog
fakulteta, Beograd
Prof. dr. Milo{ Nedeljkovi},
dekan Ma{inskog fakulteta
Beograd
Prof. dr. \or|e Ba{i},Tehni~ki
fakultet Novi Sad
Prof.dr. Milun Babi}, Ma{inski
fakultet,Kragujevac
Mr Dobrosav Vasili}, Galenika
a.d.
Dr Vladimir @ivanovi}, SE
Vladimir Mo~nik,SE
Dr Nemanja Popovi}, SE
REDAKCIONI ODBOR
Dr Miroslav Ignjatovi},
potpredsednik SE
Dr Aca Markovi}, zam. dir. Agencije
za energetiku
Dr Ozren Oci}, NIS a.d, Petrol-RNP
Dragomir Markovi}, JP EPS,
dir. Direkcije za strategiju i investicije
Dragan Nedeljkovi}, novinar
Dr Vojislav Vuleti}, gen. sekretar
Udr`enja za gas
Prof. dr Branislav Toma{evi}, zam.
dir. JP Elektromre`e
Mom~ilo Cebalovi}, EPS, dir.
za odnose s javno{}u
Neboj{a ]eran, PD TENT, d.o.o.
Savo Mitrovi}, Sever Subotica
Prof. dr Petar \uki}, TMF
Prof. dr Ne{o Miju{kovi}, JP EMS
Dr Branislava Lepoti}, pom. dir.
JP Transnafta
Radi{a Kosti}, JP EMS
Dr Danilo [ukovi}, dir. Instituta za
dru{tvene nauke
Dr Maja \urovi}, Ministarstvo nauke
i za{tite `ivotne sredine
Dr Du{an Nestorovi}, NIS RNP
Dr Predrag Stefanovi}, Institut Vin~a
Ivica Ristovi}, JP PEU
Dr Du{an Unkovi}, NIS, a.d.
Miroslav Sofroni}, PD TENT, d.o.o.
Mile Danilovi}, dir. Termoelektro “ENEL”
Prof. dr Ilija Vujo{evi}, ETF Podgorica
Prof. dr Milo{ Gruji}, RGF
Slobodan Petrovi}, Udru`enje
toplana Srbije
Roman Muli}, SE
Dobrica Filipovi}, NIS In`enjering
Mr Neboj{a Radovanovi}, PKS
Miroslav Nada{ki, pom. direktora
JKP Novosadska Toplana
Zoran Jovanovi}, dir. “Zastava
Energetika”
Mr Mi{ko Markovi}, EP CG
Tomislav Mi}ovi}, NIS dir. za
odnose sa javno{}u
„ ekonomija „ ekologija
energija
Sadr`aj
[005] N. \aji}
Osvrt glavnog i odgovornog urednika
[006] Z. Manasijevi}, V. Stanojevi}
Pobolj{ana tehni~ka efikasnost postrojenja EPS-a za proizvodnju
energije i ostvareni proizvodni rezultati - posle preduzetih mera
za normalizaciju funkionisanja u periodu 2001-2004.
[015] D. Popovi}, Dj. Biljanoski, M. Savi}evi}
Planiranje, priprema i izvo|enje remonata na postrojenjima
TENT-a, sa posebnim osvrtom na upravljanje tro{kovima
[018] \. Milovanovi}, Z. Mi}evi}
Mogu}nosti i ograni~enja ispunjenja zahteva za smanjenjem
emisija sumpornih oksida iz termoelektrana EPS-a
[023] Lj. Rajakovi}, D. ^i~kari}, K. Trivunac, S. Stevanovi}, A. Sadiba{i}, S.
Stankovi}, V. [[email protected]~i}, V. Rajakovi}
Mere za pra}enje korozione aktivnosti metala u ciklusu voda-para
u termoenergetskim postrojenjima
[028] H. Deiter Rapp, B. Petrovski, D. Rakin, M. Rakin
Tretman pepela u termoelektranama na fosilna goriva uz
maksimalno smanjenje vla`nosti zbog transporta na deponije
[032] Lj. N. Vajda
Mogu}nosti izgradnje mo}nog sistema pumpnoakumulacionih HE
na donjem Uvcu i Limu
[042] M. Perovi}
U o~ekivanju strategije razvoja malih hidroelektrana u Crnoj Gori
[047] G. \uki}, N. Rajakovi}, P. @ivkovi}
Aspekti potencijalnih mogu}nosti za u{tedu elektri~ne energije u
industriji
[051] N. Miju{kovi}
Principi rada regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije
[053] P. Stefanov, M. ]alovi}
Regulacija u deregulisanim elektroenergetskim sistemima
[059] J. R. Petrovi}
Distribuirana kogeneracija - barijere u primeni
[063] D. \ukanovi}, M. Ivkovi}, J. Milenkovi}
Energetski potencijal rudnika sa podzemnom eksploatacijom uglja
u Republici Srbiji
[066] R. Jovi~i}, S. A`man, O. Popovi}, R. Proki} - Cvetkovi}
Prednosti primene ~elika NIOMOL 490 K pri izradi skladi{nih
rezervoara za naftne derivate
[070] E. Po~u~a, A. Milosavljevi}, M. Sre}kovi}
Degradacija strukture lajnera komore sagorevanja izra|ene od Nisuperlegure HASTELLOY X tokom dugog izlaganja povi{enim
temperaturama
[074] M. Radosavljevi}, R. Muli}, R. Vorkapi}
Biodizel i patentna za{tita
[078] A. Savi} , N. Rajakovi}
„ ekonomija „ ekologija
energija
Primena evolutivne optimizacione metode na problem optimalne lokacije
baterija kondenzatora u distributivnim mre`ama
[083] M. Aleksi}, D. Marjanovi}, Z. Golubovi}, A. Vuli}, M. Velimirovi}
Analiza koncepta funkcionisanja jednog savremenog re{enja
vetroelektrane manje snage
[089] Lj. Jovanovi}, D. Dra`i}, M. Veselinovi}, N. Ne{i}
Mogu}nosti kori{}enja perena i zeljastih biljaka za dobijanje energije iz
biomase odgovornosti
[094] K. Stamatopulos
Regionalna mre`a energetike, ciljevi i strategija - Tesla i Pandorina kutija
[101] D. B. Cicovi}
Pregled trenutnog stanja vetroenergetike u Evropi i Srbiji sa osvrtom na
postoje}u regulativu za implementaciju vetroturbina u elektroenergetski
sistem
[101] D. Dra`i}, M. Veselinovi}, Lj. Jovanovi}, S. Bojovi}
Biomasa iz planta`a drvenastih vrsta kratke ophodnje - novi odr`ivi
obnovljivi potencijali za dobijanje energije u Srbiji
[108] In memoriam
Prof. dr VUJICA JEV\EVI]
[110] In memoriam
Bo`idar Radunovi}
energija
Nenad \aji}
Osvrt glavnog i
odgovornog urednika
anas je op{te prihva}ena
~injenica da je vreme jeftine
energije i njenog neracionalnog
tro{enja definitivno iza nas. Pre samo
nekoliko godina cena nafte na svetskom
tr`i{tu je bila na nivou od 25 USD/barel
, da bi danas oscilovala od 60- 70
USD/barel. Procene svetskih analiti~ara
na kraju XX veka da cena nafte ne}e
pre}i 30 USD/barel do 2010. godine
veoma brzo je tr`i{te demantovalo.
Danas su procene da }e cena nafte, a
samim tim i ostalih energenata, i dalje
rasti, pa se pominju cifre i do 100
USD/barel u bliskoj budu}nosti. To je
posledica sa jedne strane ~injenice
neuskla|enosti proizvodnje (odnosno
potencijala energetskih izvora) i
potro{nje, a sa druge strane sve ve}im
zahtevima zemalja - potro{a~a, posebno
SAD, EU, Kine i Indije.
Samim tim dobija sve ve}i zna~aj
me|unarodna razmena energije koja se
posebno intenzivirala zadnjih desetak
godina, {to je popra}eno politi~kim
previranjima i krizama. Energija postaje
klju~ni element geopolitike u svetskim
razmerama. Njen zna~aj se jasno vidi u
~injenici da se zbog potrebe obezbe|enja
neophodnih energetskih sirovina,
posebno nafte, vode i ratovi, koji su i
rezultirali energetskim krizama u
svetskim razmerama. Energetske krize,
po~ev od prve 1974. godine, su sve
~e{}e, a njihova posledica je stalni rast
cena uz pove}anu potro{nju energije. U
budu}nosti se i dalje predvi|a rast
potro{nje nafte, a naro~ito prirodnog
gasa koji }e kao ekolo{ki prihvatljiv
energent sve vi{e supstituisati naftu za
razli~ite energetske potrebe, tako je
normalno o~ekivati sve ve}e cene i sve
ve}e probleme obezbe|ivanja sigurne
energije ...
Stati~ki vek trajanja konvencionalnih
rezervi nafte se procenjuje oko 50
godina, prirodnog gasa oko 70 godina i
D
uglja 200-300 godina stvara la`nu sliku
energetskog izobilja, jer istovremeno
prikriva da su najve}i potro{a~i nafte i
prirodnog gasa u svetu, zemlje OECD,
posebno u Evropi, sa minimalnim
sopstvenim rezervama, da su transportni
putevi njihovog snabdevanja sve du`i i
ranjiviji, da su neophodna sve ve}a
finansijska sredstva za izgradnju
kapaciteta i obezbe|enje dugoro~nih
ugovora o snabdevanju, da se politi~ka
situacija u regionima sa najve}im
energetskim potencijalima nafte i gasa
(Bliski i Srednji Istok i biv{e zemlje
SSSR-a, sem Rusije) mo`e veoma lako
promeniti i da uloga SAD u tim
podru~jima mo`e da dovede do novih
ratnih sukoba. U takvim uslovima cilj
energetske politike svake zemlje,pa tako
i Srbije, treba da bude obezbe|ivanje {to
ve}e sopstvene proizvodnje ,odnosno
ve}u energetsku samostalnost, uz
pove}anu energetsku efikasnost
kori{}enja energije.
Srbija se danas nalazi na putu za
priklju~enje Evropskoj uniji, pri ~emu je
energetika , potpisivanjem sporazuma o
Energetskoj zajednici Jugoisto~ne
Evrope, ve} napravila zna~ajan korak u
tom pravcu. Tome je doprinelo i
dono{enje Zakona o energetici (2004.
godine) i Strategije dugoro~nog razvoja
energetike Republike Srbije do 2015.
godine (2005. godine), dokumenata koji
su opredelili evropski put energetike.
Zakon o energetici Republike Srbije nas
uskla|uje sa zahtevima Evropske unije u
domenu energetike i omogu}uje:
- sigurnost i kvalitet snabdevanja;
- tr`i{nu konkurenciju;
- stvaranje atraktivnih i stabilnih
uslova za razvoj energetskog
sektora;
- unapre|enje energetske efikasnosti;
- stvaranje uslova za stimulisano
[005]
kori{}enje obnovljivih izvora
energije i kogeneraciju;
- unapre|enje za{tite `ivotne sredine;
- definisanje povla{}enih proizvo|a~a
energije, itd.
“Strategija dugoro~nog razvoja
energetike Republike Srbije do 2015.
godine“, ura|ena je, da saglasno Zakonu
o energetici usvoji osnovne ciljeve nove
energetske politike, utvrdi prioritetne
pravce razvoja u energetskim sektorima,
i odobri program dono{enja
odgovaraju}ih instrumenata, kojim se
omogu}uje realizacija klju~nih prioriteta
u radu, poslovanju i razvoju celine
energetskog sistema (u sektorima
proizvodnje i potro{nje energije) Srbije.
Osnovna premisa pri izboru ciljeva,
utvr|ivanju prioriteta i odgovaraju}ih
instrumenata, zasnovana je na
politi~kom opredeljenju zemlje za
racionalno uskla|ivanje razvoja celine
energetike sa privredno-ekonomskim
razvojem zemlje i njenom uklju~ivanju u
evropske integracije.
Me|utim sa ostvarenjem ciljeva Zakona
i Strategije ne mo`emo biti u potpunosti
zadovoljni, jer se oni ne realizuju u
skladu sa rokovima i opredelenjima. Jo{
uvek nisu doneti mnogi podzakonski akti
koji treba da omogu}e br`i i optimalniji
razvoj na{e energetike. I pored toga {to
je osnovana Agencija za energetsku
efikasnost i {to su ura|eni mnogi
projekti i studije u okviru Nacionalnog
programa energetske efikasnosti
Ministarstva za nauku i za{titu `ivotne
sredine, energija se jo{ uvek koristi
neracionalno.
Osnovni razlog je politika cena
energenata ,jer su na{e cene elektri~ne
energije, prirodnog gasa i toplotne
energije u centralizovanim sistemima
snabdevanja najni`e u regionu i ne
zahtevaju od potro{a~a da se racionalno
pona{a. Imaju}i u vidu da ve} dugo nije
energija
izgra|en nijedan elektroenergetski
objekat, da je sopstvena proizvodnja
nafte i prirodnog gasa u stalnom padu
tako da danas pokriva kod nafte oko 20
%, a kod gasa samo 10 %, potro{nje
koja stalno raste (jer jo{ nije dostignuta
potro{nja 1990 godine), jasno je da je
takva politika cena dugoro~no
neodr`iva, jer se energetska preduze}a
nalaze u sve te`em polo`aju i ne mogu
da investiraju u svoj dalji razvoj. Tako|e
ne dono{enjem uslova za povla{}ene
proizvo|a~e elektri~ne energije ne
stimuli{e se ve}e kori{}enje obnovljivih
izvora energije i kombinovane
proizvodnje elektri~ne i toplotne energije
, {to pretstavlja strate{ki cilj zemalja
Evropske unije. Ne ostvaruje se
predvi|eni tempo modernizacije i
privatizacije energetskih preduze}a.
Imaju}i u vidu sve slo`eniju energetsku
situaciju u svetu, neophodno je u
narednom periodu br`e ostvarivanje
predvi|enih ciljeva na{e energetike kako
bi se {to lak{e uskladili sa zahtevima
Evropske unije. To treba da pretstavlja i
zadatak svih energeti~ara na{e zemlje.
Uz srda~an pozdrav
Glavni i odgovorni urednik
prof. dr. Nenad \aji}
Z. Manasijevi},
EPS, Beograd
V. Stanojevi}
UDC: 621.311.15.002/.004.15 (497.11) “2001/2004”
Pobolj{ana tehni~ka efikasnost
postrojenja EPS-a
za proizvodnju energije
i ostvareni proizvodni rezultati
- posle preduzetih mera za normalizaciju funkcionisanja u periodu 2001-2004 Rezime
U radu je dat pregled ostvarenih i predstoje}ih aktivnosti, kao i onih koje nisu
ostvarene, a trebalo bi da jesu, u okviru realizacije preduzetih mera za normalizaciju
funkcionisanja proizvodnih kapaciteta EPS-a, posle iscrpljiva svih tehni~kih i
finansijskih resursa u poslednjoj deceniji XX veka. Data je slika ostvarenih
pobolj{anja parametara tehni~ke efikasnosti i pove}anja obima proizvodnje na
razli~itim nivoima (godina, sezona visoke potro{nje, dnevni nivo).
U Direkciji EPS-a za proizvodnju energije i prenos, svakodnevno se prati pogonsko
stanje proizvodnih kapaciteta i evidentiraju uzroci zastoja Na osnovu ovih podataka,
periodi~no se utvr|uje ocena stanja postrojenja elektrana i ra~unaju najva`nijih
pokazatelji rada (u skladu sa ANSI/IEEE 762 standardom). Dati su desetogodi{nji
trendovi promena,a istaknuta pobolj{anja se referi{u prevashodno na ostvarenja iz
2000.g. U radu je posebna pa`nja posve}ena radu termoelektrana EPS-a tokom
zimskih sezona, sa posebnim osvrtom na rezultate postignute nakon intenzivnih
ulaganja i efikasno obavljenih remonata u poslednje ~etiri remontne sezone.
Klju~ne re~i: proizvodni kapaciteti, tehni~ka efikasnost, proizvodnja elektri~ne
energije, revitalizacija.
Uvod
Elektroenergetski sistem Srbije je
po~etkom devedesetih sa raspolo`ivim
proizvodnim kapacitetima, razli~ite
strukture, bio u dobrom stanju i po svim
bitnim parametrima funkcionisanja
blizak sli~nim elektroprivredama:
¾ proizvodnja je bila ve}a od potro{nje,
EPS je bio izvoznik el.energije i u
zimskoj i letnjoj sezoni;
¾ primenjivan je sistem planskopreventivnog odr`avanja postrojenja,
uva`avaju}i tehni~ke standarde i
preporuke proizvo|a~a opreme, pri
~emu su zaposleni samostalno, ili u
saradnji sa doma}im institutima i uz
pomo} doma}e nauke u velikoj meri
modifikovali i usavr{avali projektna
re{enja, olak{avaju}i proces
odr`avanja i eksploatacije opreme;
¾ lisani kapaciteti u HE su pove}ani 2,6
puta, a u TE 3,5 puta, {to zna~i da je
prose~ni godi{nji porast instalisanih
kapaciteta u TE iznosio 173 MW,
kod HE 87 MW i TE-TO 21 MW);
¾ sistem je radio sa dovoljnom
rezervom uz adekvatno u~e{}e u
[006]
regulaciji i imao zna~ajnu ulogu u
regionu;
¾ cena el.energije je pokrivala tro{kove
proizvodnje, odr`avanja, zaposlenih,
obaveze prema dr`avi i delimi~no
investiciona ulaganja.
U periodu posle devedesete godine,
zbog izmenjenih i slo`enih spolja{njih
uticaja, a potom i nerealne, deplasirane
cene el.energije, smanene su finansijske
mogu}nosti EPS-a da obezbedi potreban
nivo odr`avanja kapaciteta, zaustavljen
je razvoj i omogu}en veliki porast
potro{nje, posebno zimi u uslovima
ograni~enih mogu}nosti nabavke drugih
energenata za grejanje. Redukovanim
odr`avnjem, degradirane su tehni~ke
performanse energetskih opreme, pri
~emu je imperativ bio rad po svaku
cenu, te su postrojenja radila daleko od
optimalnih re`ima, zbog ~ega su
pove}avani tro{kovi proizvodnje i
smanjen obim proizvodnje.
Posle iscrpljivanja svih tehni~kih i
finansijskih resursa, u zimskoj sezoni
2000/’01.g. elektroenergetski sistem
Srbije se na{ao u najte`oj situaciji, a
energija
najdramati~niji mesec u radu EES-a bio
je decembar 2000.g. Najve}a ostvarena
razlika izme|u proizvodene el.energije u
elektranama EPS-a i potreba konzuma
Srbije u najtoplijem decembru nije
mogla biti nadokna|ena ni najve}im
realizovanim uvozom el.energije prose~no 33,5 GWh/dan (28,5%
ostvarene potro{nje ili 37,3%
realizovane proizvodnje). Stanje sistema
te zime je moglo da se sanira samo
restriktivnim dovo|enjem u ravnote`u
potreba i mogu}nosti. U decembru i
januaru su u 55 dana primenjivane
havarijske redukcije i to tako {to su bez
el. energije dnevno bile po dve grupe
potro{a~a po ~etiri sata. Realizovanom
proizvodnjom u zimskoj sezoni
2000/’01.g. podmireno je 85% potreba
potro{nje.
Najzna~ajnije aktivnosti u EPS-u u
periodu 2001 - 2004.
Posle utvr|ivanja stanja i najva`nijih
problema EES, za oporavak i postepeno
osposobljavanje velikog i inertnog
sistema, kao {to je EPS, definisani su
ciljevi i modelovane mere ekonomske,
energetske i poslovne politike EPS-a, pri
~emu je bilo neophodno obezbediti
sinhronizaciju realnih aktivnosti za
oporavak.
Najva`niji identifikovani problemi koje
je trebalo re{avati
¾ funkcionisanje EPS-a ko{ta koliko i
rad drugih sli~nih elektroenergetskih
sistema (osim tro{ka radne snage);
¾ proizvedena el.energija u elektranama
EPS-a je ni`a od sveukupno
raspolo`ivih kapaciteta;
¾ zbog pove}ane potro{nje proizvodni
kapaciteti EPS-a ne mogu da
proizvedu dovoljne koli~ine
el.energije za svoje potro{a~e (cena
el.energije je ni`a od prose~ne cene
uvezenog kWh, a i od cene
proizvodnje u nekim na{im
kapacitetima);
¾ EPS ne funkcioni{e samostalno
(ukupni prihod EPS-a zavisi od cene,
obima proizvedene elektri~ne
energije, tro{kova eksploatacije,
el.energija je roba za koju ne va`i
princip “prvo plati, pa nosi”)
energetsku politiku usmeravati u
pravcu racionalnog kori{}enja
el.energije uz stalno dogra|ivanje i
prilago|avanje situaciji na
potro{a~kom podru~ju;
¾ pove}avati cenu el.energije, korak po
korak, dinamikom prihvatljivom za
stanovni{tvo;
¾ omogu}iti da EPS posluje bez
gubitaka;
Finansiranje oporavka EPS-a
Posle vi{egodi{njeg zastoja u razvoju i
odr`avanju kapaciteta, za planirane
kapitalne remonte nisu dovoljna
uobi~ajena ulaganja. Od sopstvenog
prihoda EPS nije mogao samostalno da
ih obezbedi. Zbog toga je i u Nacrtu
Strategije razvoja energetike Republike
Srbije do 2015.g kao osnovni prioritet
definisana “uspe{na sanacija i
rehabilitacija energetskih
izvora/objekata uz me|unarodnu i
Vladinu podr{ku”. I u skladu sa tim, za
pobolj{anje stanja proizvodnih
kapaciteta EPS-a kori{}ene su sve
raspolo`ive mogu}nosti: sopstvena
sredstva, donacije, krediti, pomo} Vlade
Srbije, ali i ljudski kapital koji ~ine
znanja, obrazovanje i ve{tine koji sobom
nose zaposleni u EPS-u. Sa slike 1 se
vidi, da je u prethodne ~etiri godine, od
ukupno utro{enih sredstava, u~e{}e
sopstvenih sredstava iznosilo samo 39%.
Dono{enje Plana rada i razvoja
Elektroprivrede Srbije za period
2003-2005.g
Posle prvih rezultata u procesu
rehabilitacije proizvodnih kapaciteta,
analizirano je aktuelno stanje i krajem
2002.g. je donet Plan razvoja
Elektroprivrede Srbije za period 20032005.g. koji je usvojila Vlada Srbije.
Za ostvarivanje postavljenih ciljeva, koji
se nisu u mnogome razlikovali od onih
iz 2001.g.: smanenje deficita el.
energije; ubrzana ekonomsko-finansijska
Slika 1 Struktura ulo`enih sredstava
za remonte period 2001-2004.
Postavljeni ciljevi
¾ pad tehni~ke efikasnosti i proizvodnih
mogu}nosti elektrana zaustaviti,
prvenstveno intenzivnim ulaganjem u
kapitalne remonte i sanaciju
postoje}ih proizvodnih kapaciteta;
¾ maksimalno koristiti letnje sezone za
remonte i sanaciju (naro~ito TE),
kako bi se zaokru`io {estogodi{nji
remontni ciklus proizvodnih
kapaciteta;
¾ rast potro{nje prigu{iti
modifikacijama tarifnog sistema,
[007]
konsolidacija i poslovanje sa profitom
od 2004.g.; uklju~ivanje u regionalno
tr`i{te el.energije; unapre|enje `ivotne
sredine; predvi|ene su neophodne
aktivnosti i mere, sagledana dinamika
izvr{enja, utvr|ene nadle`nosti i
kvantifikovani efekti.
Karakteristike pra}enja napredovanja
oporavka proizvodnih kapaciteta EPS-a
Planiranje aktivnosti na obnovi
postrojenja i opreme za proizvodnju
elektri~ne energije je slo`en tehni~ki,
finansijski i organizacioni zadatak koji
zahteva blagovremene i stru~ne
pripreme, da bi bio uspe{no zavr{en sa
planiranim sredstvima i u planiranim
rokovima.
Zbog toga je za pra}enje remontnih
radova uspostavljena obaveza pove}anja
efikasnosti upravljanja realizacijom
planova remonata, koja je
podrazumevala izve{tavanje o
napredovanju radova, kontrolu promena
plana i sa tim u vezi aktuelizaciju plana.
Tako je zaokru`en celokupan proces
realizacije remonata koji je omogu}io
kontrolu: postupka generisanja
dokumentacije za pra}anje, progresa i
obima radova, kvaliteta radova i opreme
i finansijske realizacije radova.
Aktuelna struktura i starost
proizvodnih kapaciteta EPS-a
Ukupno raspolo`iva snaga na pragu
elektrana EPS-a je 8356 MW.
Termoelektrane u Srbiji ~ije je osnovno
gorivo lignit, imaju ukupno 5171 MW
raspolo`ive snage na pragu elektrana i
~ine dve tre}ine proizvodnih kapaciteta
EPS. Sa seadm blokova ukupne snage
1235 MW na Kosovu i Metohiji
privremeno upravlja UNMIK. U ovom
radu analiziraju se postignuti rezultati
termoelektrana bez kosmetskih, jer na
njihov rad i stanje posle juna 1999. god.
EPS ne mo`e da uti~e.
Proto~ne hidroelektrane su druge po
udelu u snazi (20 %) proizvodnih
kapaciteta EPS-a, zatim akumulacione
hidroelektrane (11%) i termoelektranetoplane (5%) koje kao finalni proizvod
daju: elektri~nu energiju, toplotnu
energiju i tehnolo{ku paru, a kao
pogonsko gorivo koriste uglavnom
prirodni gas.
Prve hidroelektrane, koje su jo{ u
pogonu, po~ele su sa radom pre 50
godina. Po~etkom 2005. godine, 60%
ukupne snage HE je u eksploataciji du`e
od 30 godina, a skoro 90% du`e od 20
godina. Rok amortizacije
hidroenergetske opreme u HE je razli~it:
od 25 god. za visoko naponska
postrojenja i opremu upravljanja do 40
godina za turbine, generatore i
transformatore.
U elektroprivredama se tradicionalno
energija
razvijene
proizvodnim performansama, tako i
elektroprivrede.
po ekonomski bitnim za rad i
poslovanje;
Vrednosti pokazatelja za
elektrane su izra~unate
¾ na posledice prekida ili usporenja
prema ostvarenim
dosada{njeg procesa;
parametrima
¾ {ta se mo`e o~ekivati ako bi se u
pojedina~nih
slede}im godinama nastavilo ovim
proizvodnih jedinica, uz
pristupom;
uva`avanje njihovih
¾
da li bi trebalo istra`iti i prona}i nove
snaga. Ovi podaci i
mogu}nosti i pravce u daljem
trendovi promena su
ubrzanju procesa pobolj{anja.
zna~ajni za lak{e
uo~avanje zajedni~kih
Ostvareni osnovni parametri
problema vi{e elektrana
tehni~ke efikasnosti proizvodnih
i mogu}nosti
kapaciteta u visokoj sezoni (VS)
predvi|anja posledica
(ne)realizovanih
2004/2005.
planiranih remontnih
Slika 2 Starost hidroelektrana EPS-a u 2004.
Termoelektrane
radova na pouzdanost i
raspolo`ivost elektrana u
U 4 remontne sezone kori{}ena su
narednom periodu.
sredstva za blokove na kojima se najbr`e
Rezultati analize pru`aju i sa najmanjim sredstavima mogao
mogu}nost sagledavanja posti}i najve}i efekat. To je
stanja proizvodnih
podrazumevalo realizaciju radova na
jedinica elektrana i
blokovima koji su bili van pogona, ili na
pojedinih delova
blokovima ~ija je glavna energetska
postrojenja, ali i
oprema bila najugro`enija ili na
komparaciju stanja EPS- blokovima koji zbog razli~itih
ovih elektrana u raznim
ograni~enja nisu dostizali projektovane
periodima i isto tako
parametre. Uz to, po{tovala se usvojena
pore|enja sa
strategija da se na svakom termo-bloku u
proizvodnim
{est godina uradi po jedan kapitalni
kapacitetima drugih
remont, a izme|u “mali” i “srednji”.
elektroenergetskim
Nivo specifi~nih investicija u izvedenim
sistemima.
kapitalnim remontima je razli~it, a u
Zbog procentualnog u~e{}a u snazi i
zavisnosti od dodatnih zahvata:
smatra da je koristan vek TE 20-30
god., me|utim, posle 15 godina pogona, proizvodnji EPS-a i najobimnijih radova automatizacije i modernizacije
na termoblokovima u prethodnom
upravljanja, ili elementi za{tite.
kada u~estaju prinudni ispadi, te visoku
~etvorogodi{njem periodu, posebna
raspolo`ivost postane vrlo te{ko posti}i
Izostanak planirane promene dinamike i
pa`nja }e biti posve}ena pokazateljima
po~inje tra`enje na~ina da se pobolj{aju
visine cene el.energije, predvi|enih
TE i promenama od 2000.g. U radu se
karakteristike tih jedinica i da se
Planom rada i razvoja EPS-a za period
ne}e porediti ostvareni parametari rada
produ`i njihov radni vek. Starost
2003 - 2005, pa time i smanjenje
na{ih TE sa drugim, jer bi to u najmanju
termoelektrana EPS-a: od 18 termoprihoda EPS-a, u dve poslednje godine,
ruku bilo nekorektno, bez posebne i
blokova (o ~ijem je oporavku od
a sada i tre}e, odrazilo se na izvo|enje
obimne analize uticaja: starosti
2001.g. odgovoran EPS ukupne
najzna~ajnijih kapitalnih remonata
postrojenja, snage jedinica,
nominalne snage 3936 MW na pragu
termoblokova.
konstruktivniih tehni~kih re{enja i
elektrane), 8 TB ~ija snaga ~ini 66%
Umesto da 80% instalisane snage TE
efikasnosti postrojenja, primenjivanog
snage termoelektrana EPS-a provelo je
zavr{i kapitalne remonte do kraja
investicionog
odr`avanja
(planskovi{e od 100.000 a manje od 200.000h
2004.g. oni su obavljeni na 60% Pin.
preventivnog,
incidentnog,
odr`avanja
sati na mre`i; samo 3 TB ili 19% snage
Nisu zavr{eni remonti sa elementima
po
stanju
itd),
kao
i
specifi~nih
ulaganja.
termoelektrana EPS-a manje od
Ali
}e
se
zato
dati
100.000h, a najmanje sati rada ima blok
komparacija postignutog
Slika 4 Efekti br`eg oporavka blokova
2 u TE Kostolcu B -67257h. Od prve
stanja na kraju 2004.g. sa
JP TENT i JP TE Kostolac
sinhronizacije do 31. decembra 2004.g.
procenama sadr`anim u
7 blokova radi vi{e od 200.000 sati, a
planu rada EPS-a za
blok u TE Kolubari A1 vi{e
period 2003-2005.g. koje
od 300. 000h.
je Vlada Srbije
Pra}enje rada i stanja
verifikovala u novembru
2002.g. I na kraju, analiza
proizvodnih kapaciteta EPS-a
zimske sezone,
U Direkciji za proizvodnju energije
najmerodavnija za ocenu
EPS-a se formira globalna ocena stanja
rada TE bi trebalo da
proizvodnih kapaciteta na osnovu
uka`e:
svakodnevnog pra}enja pogonskih
¾ sa kakvim uspehom su
doga|aja u sistemu, analizom uzroka
proizvodni kapaciti
prinudnih zastoja i prora~unom
dovedeni u kvalitativno
osnovnih parametara tehni~ke
novo stanje, kako po
efikasnosti, prema me|unarodnom IEEE
tehnolo{kim i
Standardu 762, koje koriste sve
Slika 3 Sati rada termoblokova na mre`i
[008]
energija
modernizacije na blokovima TENT A2,
A4 i TENT B1. Iako je usporen proces
obnove kapaciteta, proces pobolj{anja je
i 2003.g. i 2004.g. bio br`i od
kvantifikovanog u Planu rada.
Opadanje stope ekvivalentnog prinudnog
zastoja od o~ekivanog u 2004.g. bilo je
br`e za 2,7%, jer je ostvareni
EKi=19,3%. Vreme otklanjanja kvarova
je kra}e za 100h, a ti efekti su u odnosu
na 2003.g. jo{ i bolji. Za 2003.g
o~ekivani EKi je bio 23,4%, a ostvaren
je EKi=19,2%, zato {to su kvarovi
otklanjani kra}e za 195h. Ovo
pobolj{anje je ekvivalentno energiji od
dE2003=620 GWh i dE2004=320 GWh, a
ilustruje slika 4. Finansijska ocena
pobolj{anja je 28 mil. eura, ukoliko se
ra~una da je cena kWh 3 centa.
morala bi se obezbediti: savremena
sredstva za nadzor postrojenja i tehni~ku
dijagnostiku, optimalne zalihe rezervnih
delova, redovno i visoko kvalitetno
preventivno odr`avanje, {to bi
omogu}ilo remontno odr`avanje po
stanju postrojenja (a ne svake godine).
Termoelektrane su provele na mre`i
3711 h.
Tokom aktuelne zime na svim
blokovima JP TENT i JP TE Kostolac,
bilo je ukupno 180 zastoja, od toga 168
zbog kvara. Broj zastoja je najmanji u
poslednjih deset zimskih perioda (slika
5), kao i vreme otklanjanja prinudnih
zastoja.
Koeficijent prinudnih zastoja (Ki’) odnos trajanja prinudnih zastoja prema
zbiru trajanja rada i prinudnih zastoja
termoelektrana najni`i je u poslednjih
(Ne)raspolo`ivost TE u periodu VS
deset zima bio je 8,5% i ni`i je za 1,7%
2004./2005.
od ostvarenog u pro{loj zimi, a za 10,
5% od najlo{ijeg iz zime 2000/’01.g.
Koeficijent anga`ovanja (Ke) - odnos
Ovako definisan koeficijent prinudnih
vremena rada na mre`i prema
zastoja uva`ava samo stanja kada blok
kalendarskom vremenu za posmatrani
nije na mre`i, a da bi se dobila prava
period je najvi{i u poslednjih deset
slika o efektima neraspolo`ivosti opreme,
sezona i iznosi 85%. Ovaj stepen
ovom koeficijentu treba dodati efekat
anga`ovanja bi odgovarao godi{njem
parcijalnih kvarova, kada je blok na
radu blokova od 7450 h. Za ~asovno
mre`i, ali ne mo`e da postigne o~ekivanu
kori{}enje od 7000 h kakvo se posti`e u
snagu zbog neraspolo`ivosti dela
zemljama Zapadne Evrope, a kome
postrojenja. U protekloj zimi, kao i u
te`imo, mi jo{ nismo spremni, jer nismo
prethodne dve, koeficijent parcijalnih
zavr{ili sve neophodne kapitalne
prinudnih zastoja je bio 9,4%.
remonte, a uz to, za ovakvo anga`ovanje Ekvivalentni koeficijent prinudnih
zastoja, slu`i za
prora~un mogu}e
Slika 5 Broj zastoja i vreme rada
proizvodnje, opao je
sa maksimalnih
34% u zimskoj
sezoni 2000/’01 na
17,9% tokom zime
2004/’05, a u prvom
tromese~ju 2005.
godine bio je ~ak
16,4%. Opadanje
ekvivalentne stope
prinudnog zastoja
}e biti sve sporije,
po{to je najve}e
pobolj{anje
ostvareno u
po~etnom periodu.
Dosada{nji rezultati
Slika 6 Koeficijent prinudnih zastoja, Kiparc., EKi
ukazuju da se do
kraja remontnog
ciklusa mo`e
o~ekivati da }e
ekvivalentna stopa
prinudnih zastoja
odr`ati na stabilnoj
vrednost oko 17%.
U strukturi
prinudnih zastoja
TE, najve}e u~e{}e
ima kotlovsko
postrojenje sa
71,6% (63% cevni
sistem i 8,6% ostalo
na kotlu).
[009]
Dostignuta pobolj{anja se ogledaju u
tome da je na 10 blokova od 17 u
odnosu na uporedni period postignuto
smanjenjne Ki’, a pri tome je va`no da
nema velikog “rasipanja” me|u
blokovima. Ovaj ne veliki raspon
koeficijenata govori da u procesu
obnove ni jedan blok nije bio
zapostavljen).
Pored toga {to je smanjen broj i trajanje
kvarova, smanjena razlika ostvarenih
koeficijenata me|u blokovima,
smanjena je i mese~na dinamika
nepouzdanosti blokova slika 7.
Razlika minimalnog i maksimalnog Ki'
pre dve zime iznosila je 12,4%
(max.18,7%-min.6,3%), a pro{le 6,6%
(max.12,8%-min.6,2%). Ove zime je ta
razlika prepolovljena 3,2% (max. 9,6%min.6,4%) i oscilacije su manje nego do
sada najbolje sezone 1997/98. Da bi se
obezbedila stabilnost rada TE,
neophodno je odr`avati konstantne, ali i
predvidive otkaze, jer to omogu}uje
realizaciju planiranih proizvodnji i
ekonomi~niji rad.
Efikasnost rada TE u periodu VS
2004/2005
Koeficijent proizvodnje (Kp)-odnos
proizvedene energije prema proizvodu
~asova rada i nominalne neto snage) za
TE EPS-a, najve}i je u poslednjih deset
sezona i iznosi 86,1%, a ve}i je za
1,7% od ostvarenog u up. periodu, a za
4,8% od dostignutog zime 2000/’01.
Ostvarena snaga za vreme dok su
blokovi na mre`i bila je 3310 MW.
U JP Kostolac od 4 bloka na tri su
zavr{eni kapitalni remonti, a u toku je I
faza sanacije bloka 1 u TE Kostolcu A.
I pored zna~ajnog pobolj{anja
dostignuti nivo je ni`i od realizovanog
na nivou EPS-a i JP TENT-a.
Ovo pove}anje Kp je prevashodno
uticaj re`ima rada blokova u I kvartalu,
kada su se u februaru i martu ulagani
ogromni napori da se pove}ani zahtevi
u potro{nji podmire, pa je za „dizanje
optere}anja” blokova u TENT A i
TENT B tro{en mazut (5170 t ili 32,3%
ukupne potro{nje mazuta TENT A i
TENT B u prvom kvartalu). Najve}i
uticaj na pobolj{anje ovog koeficijenta
imali su blokovi u JP TE Kostolac, koji
su i bili u najlo{ijem stanju 2000/01.
Koeficijent kori{}enja kapaciteta Ksodnos ukupno proizvedene energije i
proizvoda kalendarskog vremena i
nominalne snage) u ovom periodu za
blokove JP TENT i JP TE Kostolac
iznosi 73,1%, {to je za 3% vi{e od
ostvarenog u pro{loj sezoni i
istovremeno najve}e kori{}enje blokova
u poslednjih deset zima.
[ta zna~i pove}anje od 1% u kori{}enju
kapaciteta? Svaki stepen pove}anja
energija
Slika 7 Promene koeficijenta ispada, period i mese~ni nivo
kori{}enja termokapaciteta na
{estomese~nom nivou je ekvivalentan
pove}anju energije od 168 GWh. Za
~etiri godine je Ks pove}an za 14,8% ili
proizvedeno je vi{e 2296 GWh.
Prakti~no, to zna~i kao da je u sistemu
EPS-a, na {estomese~nom nivou ove
zime, sve vreme bio na mre`i jo{ jedan
blok od preko 500 MW u odnosu na
zimu 2000/01.g. (radio je instalisanom
snagom, bez ijednog zastoja svih
4386h). Da li je mogu}e ovakav
gradijent pobolj{anja ostvarivati u
narednim godinama?
Ako se pa`ljivo ne odmeri u~e{}e i
doprinos svih uticaja, posmatraju}i samo
najbolje pove}anje Ks, (proporcionalan
isporu~enoj energiji), mogu se doneti
preuranjeni zaklju~ci o tome {ta nas ~eka
u narednom ciklusu. Prikazani skok Ks
pre svega je posledica pove}anja
~asovnog rada (slika 9), dok je Kp
(prose~no dostizana snaga), minimalno
varirao (slika 8).
Do zna~ajnijeg pobolj{anja Kp do{lo je
posle: vra}anja u pogon blokova TE
Kolubara A5 i TE Kostolac A2,
podizanja sistema sa veoma niskog
nivoa u slu~aju TE Kostolac B i u ovoj
zimi, zbog kori{}enja mazuta za
podizanje snage. Na godi{njem nivou,
(bez uticaja mazuta), ukupno
pove}anjeKp cele elektrane TENT A
(rehabilitovano 30% instalisane snage)
nije tako zna~ajno.
Na bazi iskustava iz prethodnog perioda,
uz sagledavanje efekata pobolj{anja, uz
ograni~enje, da je iskustveni period
kratak za pouzdane zaklju~ke, trendovi
su indikativni. Da bi se odr`ao
dostignuti nivo tehni~ke efikasnosti
moraju se u roku zavr{iti planiranom
dinamikom predvi|eni kapitalni i
rehabilitacioni projekti do 2015.g. i
sistematski eliminisati svi uzro~nici koji
izazivaju neplanske zastoje zbog
sanacije CS. To je put koji }e obezbediti
zadr`avanje postignutog nivoa, bez
velikih izgleda za novim pobolj{anjima,
za {ta su neophodni druga~iji zahvati.
Koeficijent pouzdanosti (Kpu)-odnos
vremena rada i zbira vremena rada i
ispada je 91,5% i ve}i je za 1,7% od
ostvarenog u uporednom periodu, a
istovremeno i najvi{i realizovani u
poslednjih deset zimskih sezona.
Slika 8
Hidroelektrane
Iako mo`emo biti zadovoljni
realizovanom proizvodnjom i ostvarenim
pokazateljima kvaliteta rada
hidroelektrana, stanje opreme zahteva
dodatna ulaganja u odr`avanje, ako se
`eli da u narednom periodu
hidroagregati prerade sav raspolo`iv
vodni potencijal, sa najve}om
Promena koeficijenta proizvodnje
Slika 9 Koeficijenti anga`ovanja, kori{}enja kapaciteta i pouzdanosti
[010]
energija
pouzdano{}u. Od ukupno raspolo`ivih
sopstvenih sredstava za odr`avanje
proizvodnih i prenosnih kapaciteta za
potrebe odr`avanja hidroelektrana se
izdvaja izme|u 20-25% (u zavisnosti od
obima remontnih radova). Nedovonjno
raspolo`iva sredstva do 2001.g.
prioritetno su usmeravana na “glavnu
proizvodnu opremu” (turbina i
generator), pa su zaostali poslovi kod
hidroelektrana naro~ito izra`eni i
nagomilani na najskupljim,
gra|evinskim delovima objekta: brana,
tuneli, priobalje i hidromehani~koj
opremi: zatvara~i ulazne gra|evine,
prelivne brane, temeljnih ispusta,
re{etke, cevovodi, oprema brodske
prevodnice.
Finansijskim sredstvima, kojima se
upravljalo tako, da se dobiju maksimalni
efekti, u prethodne ~etriri godine nisu
bili planirani, niti stvoreni uslovi za
zna~ajnije rekonstruktivne zahvate na
opremi ve}ine HE, a pri tome treba imati
u vidu da ve}ina na{ih HE nije do sada
vr{ila kompletne kapitalne remonte. U
raspolo`iva sredstva za oporavak
proizvodnih kapaciteta bila su uklju~ena
velika donatorska sredstva (slika 1), kao
i zna~ajan deo kredita Vlada Poljske i
Nema~ke, ali su ta sredstva uglavnom
namenski usmeravana na opremu
termoelektrana, koju su isporu~ivale
zemlje donatori. Najzna~ajnija i najve}a
donacija dobijena za hidroelektrane je
donacija Vlade Japana, namenjena
kapitanim remontima agregata u RHE
B.Ba{ta.
Hidroelektranama predstoji period
revitalizacije, a stanje opreme ukazuje
da vi{e nema vremena za odlaganje ovih
poslova. U okviru aktivnosti na pripremi
revitalizacije HE \erdap I zavr{en je
proces ugovaranja.
Ostale HE: Zavr{en je Idejni projekat sa
studijom opravdanosti, pripremljena je
licitaciona dokumentacija, a predstoji
dono{enje odluke kojom }e se utvrditi
dinamika fazne revitalizacije
elektroma{inske opreme svih agregata
HE Ov~ar Banja i HE Me|uvr{je. U
prethodne dve godine obezbe|ena su
sredstva kojima je omogu}en nastavak
pripreme dokumentacije za
revitalizaciju i modernizaciju HE Bajina
Ba{ta, HE Vlasina i HE Zvornik.
velikoj meri i od dotoka. U analiziranom
periodu, pove}ano je ~asovno
anga`ovanje agregata i kao rezultat
uve}anog ~asova rada za 8,6% pove}ano
je iskori{}enje kapaciteta za 6,5%.
Smanjen je koeficijent proizvodnje, ali
ne zbog rada sni`enim snagama zbog
tehni~kih ograni~enja opreme, ve} zbog
visokih dotoka, prevashodno u martu.
Najve}i uticaj na smanjenje ovog
koeficijenta, imala je HE \erdap I, jer
su agregati u uslovima visokih dotoka i
malih padova radili sni`enim snagama i
sa ni`im stepenom korisnosti. Broj
~asova rada hidroagregata u ovim
zonama karakteristika eksploatacije
turbine, iznosi 7% ukupnih ~asova rada
agregata HE \erdap I od pu{tanja u
pogon do kraja 2005.g.
Najve}i uticaj na smanjenje ovog
koeficijenta, imala je HE \erdap I, jer
su agregati u uslovima visokih dotoka i
malih padova radili sni`enim snagama i
sa ni`im stepenom korisnosti. Broj
~asova rada hidroagregata u ovim
zonama karakteristika eksploatacije
turbine, iznosi 7% ukupnih ~asova rada
agregata HE \erdap I od pu{tanja u
pogon do kraja 2005.g.
Koeficijent neplanskih zastoja u ovoj
zimi je bio vi{i od ostvarenog u
uporednom periodu i uop{te, najvi{i je u
poslednjih deset godina. Najve}i uticaj
na ovo pove}anje imao je neplanski
zastoj agregata 1 u HE \erdap II (Ki
iznosi 96,2%) zbog sanacije le`ajeva,
posle remonta, da bi se na kraju donela i
sprovela odluka o ugradnji teflonskih
segmenata. Prisutne probleme u radu
HE, kao posledicu vi{egodi{njeg
redukovanog odr`avanja, kvantifikovano
najbolje ilustruje, pad pogonske
spremnosti.
Koeficijent neplanskih zastoja u ovoj
zimi je bio vi{i od ostvarenog u
uporednom periodu i uop{te, najvi{i je u
poslednjih deset godina. Najve}i uticaj
na ovo pove}anje imao je neplanski
zastoj agregata 1 u HE \erdap II (Ki
iznosi 96,2%) zbog sanacije le`ajeva,
posle remonta, da bi se na kraju donela i
sprovela odluka o ugradnji teflonskih
segmenata. Prisutne probleme u radu
HE, kao posledicu vi{egodi{njeg
redukovanog odr`avanja, kvantifikovano
najbolje ilustruje, pad pogonske
spremnosti.
Koji su to najzna~ajniji problemi u radu
HE manifestovanih posle 2001.g.: velika
o{te}enja na lopaticama radnih kola svih
agregata u HE B.Ba{ti; havarije
turbinskih le`ajeva na agregatima HE
\erdap II; demonta`a i monta`a
agregata 3 u HE Zvornik zbog o{te}enja
na mehanizmu za zakretanje lopatica
radnog kola; demonta`a i monta`a
radnog kola agregata A2 u HE
Me|uvr{je, zbog prodora vode u
regulaciono ulje te zamene i popravke
pohabanih i o{te}enih delova mehanizma
za zakretanje lopatica.
Analiza (ne)mogu}nosti
proizvodnih kapaciteta EPS-a da
zadovolji dostignuti nivo
potro{nje
Godi{nji, periodi~ni, mese~ni i dnevni
dijagrami proizvodnje i potro{nje
U okviru ostvarenja elektroenergetskog
bilansa EPS-a, posebno se razmatra i
analizira realizovana proizvodnja el.energije
na nivou: godine, ni`e (NS) i vi{e (VS)
sezone. Vi{a sezona obuhvata neprekidan
period od 6 meseci koji uklju~uje X, XI i
XII mesec jedne i I, II i III mesec naredne
kalendarske godine. Najbolju sliku o radu
elektrana i sposobnosti sistema da zadovolji
potrebe potro{a~a, bar na svom
konzumnom podru~ju, daje analiza zimskih
perioda (VS).
z Proizvodnja i konzum EPS-a-godi{nji
nivo
Prva godina u kojoj EPS nije mogao da
pokrije sopstvenu potro{nju na
Slika 10 Koeficijenti tehni~ke efikasnosti hidroelektrana
Stvoreni su uslovi za izradu analiza
opravdanosti ranije predvi|enih objekata
za gradnju: HE Brodarevo, HE Ribari}i,
HE Vrutci, za koje postoji investiciono
tehni~ka dokumentacija. Osnovni cilj
izrade ovih analiza je bio da se za
tehni~ka re{enja usvojena u postoje}oj
dokumentaciji izvr{i provera energetskoekonomske i finansijske opravdanosti
projekata.
Parametri tehni~ke efikasnosti HE zavise
od tehni~kog stanja postrojenja, ali u
[011]
energija
Slika 11 Proizvodnja i bruto konzum od 1995-2004.
Slika 12 Koeficijent pouzdanosti i planskih zastoja
godi{njem nivou, bila je 1996.g. Ukupna elektroenergetskih prilika u Srbiji u
potro{nja el.energije 2004.g. bila je
2004.g. glasi: ostvareni su svi
najve}a (35 113 GWh), a ovogodi{nji
proizvodno-tehni~ki zadaci EPS-a, pa
debalans peti za redom u poslednjih
tako i deo poslovnih ciljeva vezanih za
deset godina je minimalan 24,3 GWh
ovaj segment rada.
(slika 11).
Energetski posmatrano, 2004.g. }e biti
Realizovana proizvodnja elektrana 35 088 zapam}ena i po tome {to je 10.oktobra
GWh je neznatno ni`a za 20 GWh od
ostvarena rekonekcija I i II sinhrone
desetogodi{njeg maksimuma iz 1997. U
zone u jedinstvenu, ~ime je EPS-u
2004.g. proizvedeno je za 1654,5 GWh
omogu}eno aktivno u~e{}e u svim
vi{e el.energije nego prethodne godine, a
tehni~kim, pravnim, ali i trgova~kim
u odnosu na 2000. ta razlika iznosi 3524
poslovima koji }e se obavljati na
GWh i to tako {to su hidroelektrane
objedinjenom elektroenergetskom
proizvele vi{e za 683 GWh, a pove}anje
prostoru Evrope. Na ovaj na~in,
proizvodnje blokova JP TENT-a i JP TE
ispunjeni su svi tehni~ki ciljevi iz Plana
Kostolac iznosi 1093 GWh.
rada i razvoja za period 2003-2005.g.:
Pove}anje proizvodnje TE je raslo
smanenje deficita el.energije;
srazmerno ulo`enim sredstvima u
uklju~ivanje u regionalno tr`i{te
odr`avanje, odnosno vremenu
el.energije, a po~ela je i realizacija
iskori{}enom za efikasno pripremljene i
radova na opremi kojom se obezbe|uje
obavljene remonte. Iako su u 2000.g.
unapre|enje `ivotne sredine.
blokovi TE najmanje vremena proveli u
planskim zastojima, pa je Kpz 2000.g.
z Proizvodnja i konzum EPS-a-ni`a
ni`i za 5,3% od ostvarenog u 2004.g., te
sezona, mese~ni nivo
je numeri~ki posmatrano, bar za toliko i
U poslednjih 10 godina porast potro{nje
vreme rada kra}e, pove}ana proizvodnja
na nivou leta je najve}i i iznosio je 21%,
je rezultat rada
blokova sa ve}om
Slika 13 Mese~na proizvodnja i konzum EPS-a
pouzdano{}u.
Dostignuti nivo
pouzdanosti,
skoro za 12% ve}i
od ostvarenog
2000.g. (najve}e
pobolj{anje na
godi{njem nivou),
nije rezultat
kratkoro~ne
kampanje, ve}
sistematski
planiranog i
sprovedenog
odr`avanja, a
slika 12. ilustruje
potrebu i
neophodnost
zaokru`ivanja
remontnog ciklusa.
Zbog toga,
najop{tija ocena
[012]
na nivou godine je porast od 15,9%, a na
nivou VS 14,3%. Zbog razli~itih
uzroka, u poslednjih deset godina, tokom
letnjih perioda, trendovi potro{nje i
proizvodnje se nisu sinhrono menjali, ali
je ostalo isto, proizvodnjom iz
sopstvenih izvora EPS u letnjoj sezoni
mo`e da podmiri zahteve potro{a~a na
svom konzumnom podru~ju i uz to, u
zavisnosti od obima i du`ine remonata
TE i hidrolo{kih prilika, deo energije
plasira drugim sistemima.
Nedostaju}a energija u zimskom periodu
je zbog nedostatka finansijskih
sredstava, od 1997.g. re{avan sezonskim
razmenama energije, a dugovi su vra}ani
leti, najmanje u odnosu zimske i letnje
cene na tr`i{tu (slika 13).
Tako je po~elo preme{tanje dela
proizvodnje iz zime u leto, {to je
zahtevalo pove}ano letnje anga`ovanje
termoelektrana i skra}enje raspolo`ivog
vremena za remonte. Dok smo mogli da
vra}amo dugove, ovakav na~in
zatvaranja bilansa je funkcionisao, ali su
obaveze koje je trebalo servisirati u
energija
2000.g. toliko narasle, tako da zbog
potrebe proizvodnje, ni jedan termoblok
nije u{ao u remont tokom jula i avgusta.
Posledice su poznate. Od leta 2001.g.
planirani remonti pove}anog obima su
realizovani u predvi|enim terminima, po
cenu povremenog letnjeg uvoza
el.energije prvih godina procesa obnove.
Ispravnost ovog metoda, pored svih
spomenutih pobolj{anja, ogleda se i u
vrelom i su{nom letu 2003.g., kada je
cela Evropa imala prekide u isporuci
el.energije, a EPS je bez ijednog sata
redukcija, ne odustaju}i od realizacije
planova remonata, prevazi{ao te{ko}e.
z Proizvodnja i konzum EPS-a-vi{a
sezona
U {estomese~nom periodu sezone visoke
potro{nje (VS) oktobar 2004.g. - mart
2005.g. elektrane EPS-a su proizvele
20,87 TWh elektri~ne energije. Ove
zime proizvedeno je za 1591 GWh vi{e
el.energije nego prethodne i to tako {to
su hidroelektrane pove}ale proizvodnju
za 780 GWh, a pove}anje proizvodnje
blokova JP TENT-a i JP TE Kostolac
iznosi 494 GWh. S druge strane,
pove}anje proizvodnje od 1310 GWh se
odnosi na prethodni zimski maksimum
iz 1997/’98.g. (HE> 838GWh, blokovi
JP TENT-a i JP TE Kostolac >
312GWh)
Najvi{a realizovana proizvodnja u
poslednjih petnaest perioda oktobarmart, omogu}ila je da se posle devet
zimskih sezona proizvodnja i potro{nja
uravnote`e. Debalans u ovoj sezoni
maksimalne potro{nje, iznosi samo 21
GWh.
JP TENT i JP TE Kostolac su proizveli
12286 GWh, efekti pove}anja
proizvodnje u odnosu na zimu 2000/01
odgovaraju kontinuiranom radu bloka od
526MW. Maksimalnu proizvodnju na
nivou zimske sezone u poslednjih 10
perioda realizovale su termoelektrane:
TENT B, TE Morava i TE Kostolac B i
blokovi: TE Kostolac B1 i B2, TENT A1
i A3 i TE Kolubara A1. Blokovi na
kojima su ura|eni kapitalni remonti su
nosioci ovih maksimuma, bilo sezonskih
ili mese~nih i svojim ostvarenjima su
potvrdili kvalitet obavljenih radova.
Hidroelektrane su proizvele 5885 GWh,
od ~ega proto~ne 4854 GWh.
Maksimalni nedeljni dotoci Dunava i
Drine, bili su u decembru i krajem marta
na obe reke. Prose~ne mese~ne
proizvodnje HE \erdapa I su ove zime
odgovarale 50% verovatno}i dotoka.
Intenzivnost promene specifi~nog
potencijala Drine tokom perioda je bila
velika, jer je to karakteristika malog
sliva, zna~ajnih podu`nih padova i
velikih varijacija proticaja. Mese~ne
proizvodnje HE B.Ba{ta su u ovom
periodu, osim u oktobru, odgovarale
izrazito “vla`nom” periodu, onom koji
podrazumeva 30% verovatno}u pojave
dotoka, pa su tako HE ovog JP-a
ostvarile drugu po vrednosti sezonsku
proizvodnju.
Akumulacione HE su proizvele 1032
GWh i u poslednjih 13 perioda, samo
zime 1995/'96.g. su bile vi{e
anga`ovane. Imale su dva perioda
intenzivnijeg anga`ovanja, u decembru,
zbog pretpra`njenja i pripreme
o~ekivanog talasa na Drini i u ledenim
danima februara, zbog izuzetno visoke
potro{nje i potrebe EES-a EPS-a.
Elektrane JP Limskih su ostvarile
maksimalnu proizvodnju (u sastavu je
samo jedna proto~na HE).
z Proizvodnja i konzum EPS-a-dnevni
nivo
Na slici 15 su ilustrovane dnevne
proizvodnje i potro{nje tokom ove i
uporedne zimske sezone, a tako|e i
kakve su bile mogu}nosti elektrana da
na dnevnom nivou podmire zahteve
potro{a~a.
Najzna~ajnija obele`ja perioda “visoke
potro{nje” su:
¾ prose~na zimska temperatura u
aktuelnoj sezoni bila je neznatno ni`a
(za 0,10C) od uporedne, ostvareni
konzum je bio vi{i za 3,1 GWh/dan. I
u ovoj, kao i pro{loj sezoni po jedan
mesec je bio hladniji od prose~nih i
to: januar uporedne
Slika 14 Proizvodnja i konzum EPS-a u VS
sezone sa tsr.=-0,30C, a
februar ove sa tsr. =-1,3
0
C. Sigurno je da uticaj
po jednog najhladnijeg
meseca u sezoni nije
mogao da se odrazi na
ovaj porast tra`nje
tokom {estomese~nog
perioda;
¾ prose~na dnevna
proizvodnja bila je vi{a
od uporedne za 9,3
GWh/dan (ove zime
114,79 GWh/dan, a
pro{le 105,3 GWh/dan).
Iako su sezonski zahtevi
[013]
potro{nje bili najvi{i, prose~na dnevna
razlika konzuma i najvi{i obim
isporu~ene energije bili su minimalni 0,1
GWh/dan;
¾ termoelektrane su prose~no
proizvodile vi{e za 2,5 GWh/dan, a
HE vi{e za 4,4 GWh/dan nego tokom
uporedne sezone;
¾ u 142 dana proizvodnja je bila ve}a
od potro{nje, a u uporednoj sezoni
samo 50 dana;
¾ najhladniji zimski mesec februar,
do~ekan je sa pogonski spremnim
proizvodnim kapacitetima koji su
prose~no dnevno proizvodili 128,3
GWh/dan, (raniji maksimalni dnevni
prosek 121,8 GWh iz decembra
1998.g.). Februar je i mesec sa
najvi{im deficitom u ovoj sezoni,
zahtevi su bili vi{i za 3,1 GWh/dan od
prose~nih ostvarenja.
¾ do ove zime, dnevni ostvareni
maksimum iznosio je nepunih 138
GWh (decembar 1997.g.), a
maksimalna dnevna proizvodnja
bliska 145 GWh/dan ralizovana je
1.marta 2005.g. U februaru i do
polovine marta ovaj nekada{nji rekord
je u 16 dana prevazi|en, pri ~emu je u
11 dana proizvodnja bila vi{a od 140
GWh. Ako bismo oformili mesec od
31 realizovane maksimalne dnevne
proizvodnje u EPS-u, tom nizu, ne
pripadaju samo 4 dana iz ovih meseci.
Zato, s punim pravom mo`emo re}i
da su februar i mart 2005.g. meseci
rekordnih proizvodnji EPS-a.
¾ TE su u februaru proizvele 2597,1
GWh. Ova proizvodnja, svedena na
prose~nu dnevnu iznosi 92,7 GWh,
{to je ekvivalentno mese~noj
proizvodnji od 2873 GWh (u mesecu
od 31 dana). Maksimalna mese~na
proizvodnja to TE od 1992.g. je bila u
decembru 1994.g. 2733,6 GWh.
¾ iako su u februaru termoelektrane
najbolje radile, u periodu 10 ledenih
dana nisu ostvarile maksimalne
proizvodnje. Najbolji desetodnevni
kontinuirani rad TE bio je u periodu
19-28 II sa prose~nom dnevnom
proizvodnjom 99,9 GWh/dan, a za HE
je to bio period od 1-10 II. sa
prose~nom dnevnom proizvodnjom
49,5 GWh/dan.
Slika 16 pokazuje koliko su proizvodni
kapaciteti EPS-a bolje radili u periodu
ledenih dana ove zime u odnosu na
sli~ne uslove u ranijim sezonama. Ona
ilustruje i poznatu ~injenicu: da bi se
uspe{no savladala visoka optere}enja,
neophodan je stabilan i pouzdan rad TE,
mogu}nost visokog anga`ovanja
akumulacionih HE koje se obezbe|uju
punim akumulacijama i proizvodnja
proto~nih HE, bar na proseku zimskog
perioda. Ako bilo koji od ovih elemenata
zataji i pored uvoza, neminovni su
energija
Slika 15 Dnevne proizvodnje i konzum EPS-a u periodu oktobar 2003.- mart 2005.
problemi u te`enju uravnote`enju
proizvodnje i potro{nje.
Zaklju~ci
Rad elektrana EPS-a u protekloj zimskoj
sezoni bio je najbolji u poslednjih deset
perioda “visoke potro{nje”. Za
zadovoljavanje najvi{e zimske potro{nje
u poslednjih deset sezona nedostajalo je
samo 21GWh. Ovaj minimalni debalans,
zapravo zna~i da je posle devet zimskih
sezona postignuta ravnote`a proizvodnje
i potro{nje.
Hipoteka pro{losti oli~ena u
nepovoljnom finansijskom polo`aju
EPS'a i redukovanom odr`avanju
proizvodnih kapaciteta se ne mo`e
izbrisati. U ~etvorogodi{njim
realizovanim remontima pomognutim
donacijama, kreditima, uz zna~ajan
doprinos kapitala manifestovanom kroz
znanje, ve{tine i obrazovanje zaposlenih,
pobolj{ano je stanje opreme posebno
TE, pove}ana je stabilnost i pouzdanost
rada, a smanjeni su i eksploatacioni
tro{kovi. Najte`i period je savladan,
dobijen je predah, ali se tu ne zavr{ava
proces unapre|enja i pobolj{anja.
Rezultati prora~una i analiza pokazuju
da su svi pokazatelji tehni~ke efikasnosti
termoelektrana najbolje realizovani u
poslednjih deset sezona. Da bi se odr`ao
ovaj dostignuti nivo tehni~ke efikasnosti,
moraju se u roku zavr{iti planiranom
dinamikom predvi|eni kapitalni i
rehabilitacioni projekti do 2010.g. i
sistematski eliminisati svi uzro~nici koji
izazivaju neplanske zastoje zbog
sanacije CS. To je put koji }e obezbediti
zadr`avanje postignutog nivoa, bez
velikih izgleda za novim pobolj{anjima,
za {ta su neophodni druga~iji zahvati.
Hidroelektrane i dalje ostvaruju visoke
parametre tehni~ke efikasnosti.
Intenzivirane su pripreme za
revitalizaciju HE, ~ime po~inje proces
kompleksnog re{avanja problema stanja
hidroenergetske opreme, uz
modernizaciju i produ`enje `ivotnog
veka hidroelektrana.
Na po~etku procesa obnove proizvodnih
kapaciteta konstatovano je da }e u prvoj
fazi gradijent pobolj{anja biti ve}i
(vra}anje u pogon onesposobljenih
objekata, podizanje nivoa efikasnosti
blokova koji su bili ispod
projektovanog), a da potom sledi period
stabilizacije (odr`avanje postoje}eg
stanja). Ta predvi|anja su i potvr|ena.
Sa velikom sigurno{}u se mo`e
pretpostaviti da su nova i zna~ajnija
pobolj{anja TE mogu}a pod uslovom da
se u budu}e programe rehabilitacija
uklju~i pove}anje snage i efikasnosti
postrojenja.
Re{avaju}i probleme u funkcionisanju,
EPS nije ostao “zaklju~an”, dok su u
regionu tekle promene. Ne be`i}i od
njih, EPS hvata korak sa sli~nim EP-a
~iji su stubovi-nosa~i ponajpre:
savremene tehnologije, obrazovanje,
investicije, trgovina i interkonekcija. Na
svim ovim segmentima smo radili i
jasno nam je {ta moramo da pobolj{amo,
kako bismo prevazi{li stare problema, ali
i nove, koje je doneo tranzicioni period
kroz koji prolazi EPS.
Slika 16 Proizvodnja i potro{nja u periodu ledenih dana
Literatura
[1] Tehni~ka dokumentacija EPS-a.
[2] Periodi~na analiza rada proizvodnih
kapaciteta EPS-a.
[3] Plan rada i razvoja Elektroprivrede
Srbije za period 2003 - 2005.
[4] ANSI/IEEE Standard 762 - Use in
Reporting Electric Generating Unit
Reliability, Availability and
Productivity - New York, December
1980.
[5] ENYU ’99, Zbornik radova
konferencije, Zlatibor 9-13.mart
1999.g., 151-155.
[014]
energija
Dragan Popovi}, Djordji Biljanoski, Milutin Savi}evi}
TENT Obrenovac
UDC: 621.311.22.001.2/.004.67
Planiranje, priprema i
izvo|enje remonata na
postrojenjima TENT-a,
sa posebnim osvrtom na
upravljanje tro{kovima
1. Osnovne grupe remontnih
aktivnosti
Sve aktivnosti koje su vezane za
remonte u TENT-u, se prema svojoj
prirodi i terminu sprovo|enja mogu
podeliti na ~etiri celine:
„ Planiranje remonta
„ Pripremu remonta
„ Izvo|enje remontnih radova
„ Izve{tavanje o vrsti, obimu i
tro{kovima izvedenog remonta
2. Planiranje remonta
2.1.Okvirni plan remonta
Planiranje remonata postrojenja TENT-a
u prethodnom vremenu je
podrazumevalo pre svega definisanje
radova odr`avanja po vrsti i obimu sa
ciljem pove}anja pouzdanosti i
raspolo`ivosti bloka.
U uslovima tr`i{nog poslovanja
proizvo|a~a elektri~ne energije, {to nam
donose vremena koja su pred nama, od
planera remonata se zahteva smanjenje
tro{kova odr`avanja uz istovremeno
odr`avanje ili pove}anje nivoa
pouzdanosti, raspolo`ivosti i
ekonomi~nosti blokova.
Da bi se takvom zahtevu odgovorilo
potrebno je u procesu planiranja izraditi
predlog plana nestandardnih remontnih
radova i to na slede}i na~in:
„ Napraviti spisak mogu}ih krupnijih
remontnih radova.
„ Izvr{iti procene nov~ane vrednosti
svih mogu}ih krupnijih remontnih
radova pojedina~no.
„ Izvr{iti procenu uticaja mogu}ih
krupnijih remontnih radova na:
pouzdanost, raspolo`ivost i
ekonomi~nost blokova.
„ Analizirati opravdanost mogu}ih
krupnijih remontnih radova,
pore|enjem odgovaraju}ih
Rezime
Najobimniji poslovi odr`avanja na postrojenjima TENT-a se izvode u toku remonata
pa se i najve}a sredstva izdvajaju upravo za te namene. Zato se kvalitetan remont
smatra glavnim faktorom dobrih proizvodnih i finansijskih rezultata (niske
proizvodne cene elektri~ne energije uz paralelno postizanje visoke proizvodnje).
Da bi se remont mogao oceniti kao kvalitetan potrebno je pravilno i pravovremeno
sprovesti: planiranje, pripremu i sprovo|enje remonta a nakon toga izraditi izve{taj.
Planiranje remonta se obavlja u dva koraka. Prvim korakom se odre|uje bud`et
remonta. On treba biti dovoljno nizak da ne bi suvi{e opteretio proizvodnu cenu
elektri~ne energije i dovoljno visok da omogu}i izvo|enje svih potrebnih radova koji
garantuju postizanje visoke pouzdanosti i raspolo`ivosti bloka. Drugim korakom se
do detalja planiraju poslovi i uklapaju u odre|eni bud`et.
Priprema remonta je skup svih aktivnosti kojima se obezbe|uju potrebni resursi za
izvo|enje remonta.
Izvo|enje remontnih radova je skup aktivnosti koje se obavljaju u toku remontnog
zastoja postrojenja.
Izve{taj o vrsti, obimu i tro{kovima remonta je polazna osnova za planiranje
budu}ih remonata.
Klju~ne re~i: Planiranje remonta, Priprema remonta, Izvo|enje remontnih radova,
Izve{taj o remontu, bud`et remonta, tro{kovi odr`avanja
Planing, Preparation and performance of Overhaul at TENT Plants,
with Special Review on Management Costs
The most comprehensive maintenance works at Thermal Power Plant Nikola Tesla
plants are performed during overhauls and therefore largest funds are usually
planned for these purposes. The quality of overhaul performance is considered to be
the major factor of good production and finance results (low production prices of
electrical power and at the same time achieving of high output).
In order to be able to estimate an overhaul as satisfying, with regard to the quality,
it is necessary to perform the following in the proper manner and in due time:
planning, preparation and performance of overhaul and thereafter preparation of
final report.
Planning of overhaul is performed in two steps. First step would be determining of
overhaul budget. It should be low enough, in order to avoid significant influence on
the production price of electrical power and high enough to enable performance of
all necessary works, which are guarantee for achieving of high unit reliability and
availability. Second step would be to plan the activities in details and to bring them
in accordance with a certain budget.
Preparation of overhaul is scope of all activities, which provide necessary resources
for overhaul performance.
Performance of overhaul is scope of all activities performed during the unit outage.
Final report on the type and scope of overhaul and overhaul costs is the basis for
planning of future overhauls.
Keywords: Overhaul planning, Preparation of overhaul, Performance of overhaul
works, Report on overhaul, overhaul budget, maintenance costs
[015]
energija
procenjenih nov~anih vrednosti i
procenjenih uticaja na pouzdanost,
raspolo`ivost i ekonomi~nost
blokova.
„ Napraviti spisak potrebnih krupnijuh
remontnih radova redukcijom spiska
mogu}ih remontnih radova, za sve
pozicije, kada analiza opravdanosti to
zahteva.
Na osnovu spiska potrebnih krupnijih
remontnih radova i programa remonata
usvojenog od strane Upravnog odbora
EPS - a, defini{e se vrsta remonta
(standardni, produ`eni ili kapitalni).
Spisak portrebnih krupnijih remontnih
radova se ponovo analizira i prema
potrebi menja saglasno terminima i vrsti
definisanog remonta.
Iz tako usagla{enog spiska potrebnih
krupnijih remontnih radova se izdvajaju
oni radovi koji se za taj tip remonta
mogu smatrati standardnim ~ime se
dobija spisak nestandardnih remontnih
poslova.
Na osnovu: tipa remonta, termina
remonta i spiska nestandardnih poslova
se odre|uje potrebni bud`et za
sprovo|enje remonta.
Metodologija odre|ivanja bud`eta
remonta je usvojena u Direkciji za
proizvodnju i pokazala se kao pouzdana
za ovaj nivo planiranja remonata u EPS-u.
Plan remonta koji sadr`i: tip remonta,
termin remonta, nestandardne poslove
remonta i bud`et remonta se naziva
okvirni plan remonta.
2.1. Izrada plana remonta za
neposredno izvo|enje
Okvirni plan remonta se dalje razra|uje
do nivoa remontnog naloga, naloga za
nabavku i zahteva za spoljne usluge.
Plan remonta za neposredno izvo|enje
sadr`i: remontne radne naloge, naloge za
nabavku kojima su definisane robe koje
treba nabaviti za izvo|enje tog remonta,
zahteve za spolja{nje usluge kojima su
definisani radovi koje treba ugovoriti za
izvo|enje tog remonta i termin plan svih
podaktivnosti remonta.
Nakon, ili u toku formulacije remontnih
radnih naloga, planer formuli{e naloge
za nabavku i zahteve za spoljne usluge.
Nalozima za nabavku i zahtevima za
spoljnje usluge koji se pokre}u u sklopu
planskih godi{njih nabavki treba da se
pokriju nabavke roba i usluga za potrebe
remonta do nivoa od 80% planiranog
bud`eta. Preostalih 20% planiranog
bud`eta remonta je predvi|eno za
realizaciju naloga za nabavku i zahteva
za spoljnje usluge koji se pokre}u
neposredno pre i u toku remonta, a
odnose se na nabavke roba i usluga koje
se nisu mogle predvideti tokom planskih
godi{njih nabavki.
Formulacija naloga koji se pokre}u u
sklopu planskih godi{njih nabavki prema
proceduri QP.0.04.02 Nabavka u JP
TENT-u treba da se zavr{i do 15.
novembra za narednu godinu.
Ukoliko predlozi naloga za nabavku i
zahteva za spoljne usluge formulisani u
sklopu planskih godi{njih nabavki
prema{uju 80% planiranog bud`eta
remonta, planirani poslovi se redukuju, a
sa njima i vrednost planiranih nabavki
roba i usluga. Nakon toga se vr{i nova
klasifikacija i sumiranje vrednosti
pojedinih naloga i zahteva i prema
potrebi nova redukcija planiranih
poslova i nabavki. Tako se u vi{e
iteracija dolazi do uklapanja planiranih
tro{kova remonta u 80% planiranog
bud`eta.
Nakon {to se tako formulisani radni
nalozi i odgovaraju}i nalozi za nabavku i
zahtevi za spoljne usluge uklope u 80%
planiranog bud`eta remonta, overavaju
se od strane odgovornih lica i zavode
kao zvani~ni dokumenti. Tog trenutka je
zavr{ena faza planiranja i po~inje faza
pripreme remonta.
Da bi se predlozi: remontnih radnih
naloga, naloga za nabavku i zahteva za
spoljne usluge proverili po pitanju
uklapanja u planirani bud`et, potrebno je
posedovati brz i za upotrebu jednostavan
softverski alat za pretra`ivanje,
klasifikaciju, sumiranje i izve{tavanje.
3. Priprema remonta
Priprema remonta podrazumeva slede}e
aktivnosti:
„ Pokretanje nabavki usluga i
materijala, dono{enjem odluke o
javnoj nabavci.
„ Upu}ivanje zahteva za ponude i
prikupljanje ponuda.
„ Otvaranje ponuda i izbor
isporu~ilaca.
„ Ugovaranje isporuke dobara i
anga`ovanje usluga.
„ Me|ufazna kontrola ugovorenih
delova i materijala.
„ Prijemna kontrola ugovorenih delova
i materijala.
„ Priprema gradili{ta za prihvat novih
izvo|a~a.
„ Provera kvaliteta novih izvo|a~a
pregledom ugovorom predvi|enih
atesta i licenci.
Priprema remonta se mo`e oceniti kao
kvalitetna samo u situacijama kada se
prijemna kontrola za najve}i deo roba
planiranih za ugradnju u toku remonta,
priprema gradili{ta za prihvat novih
izvo|a~a i provera kvaliteta novih
izvo|a~a pregledom atesta i licenci,
zavr{i pre po~etka remonta.
Vreme potrebno za kvalitetnu pripremu
remonta je minimum 90 dana, ( u
situacijama kada se ne nabavljaju robe
sa dugim rokovima isporuke i kada se
do ugovora za nabavku roba i usluga
[016]
dolazi preko druge faze restriktivnog
postupka). Ako je vreme za pripremu
remonta kra}e, sprovodi}e se nabavke u
uslovima smanjene konkurentnosti.
Da bi tro{kovi nabavke usluga i radova
bili ni`i nabavke je potrebno sprovoditi
u uslovima pove}ane konkurentnosti.
Komercijalne procedure koje to
omogu}avaju su druga faza restriktivnog
postupka i otvoreni postupak. Mada
zakon o javnim nabavkama dozvoljava i
skra}ivanje rokova za dostavu ponuda u
okviru ovih komercijalnih postupaka,
prilikom predlaganja komercijalne
procedure treba imati u vidu da se puna
konkurentnost posti`e sa primenom
punih rokova.
Najbolji pokazatelji pripreme remonta
su:
„ Odnos planirane vrednosti
ugovorenih radova i planirane
vrednosti svih radova
„ Odnos planirane vrednosti
ugovorenih roba i planirane vrednosti
svih planiranih roba
„ Odnos planirane vrednosti
isporu~enih roba i planirane
vrednosti ugovorenih roba
4. Izvo|enje remontnih radova
Remont u toku koga su svi planirani i
neplanirani radovi (radovi za koje je
konstatovano, nakon pregleda u
remontu, da su potrebni i da se uklapaju
u termin plan remonta) izvedeni u
potrebnom obimu i u planiranom
terminu se mo`e oceniti kao dobro
izveden.
Tokom izvo|enja remontnih radova se
jednom nedeljno ocenjuje stepen
izvr{enja radova preko termin plana
podaktivnosti remonta ra|enog u MS
project - u. Pored pra}enja fizi~kog
nivoa izvr{enja remonta na skali termin
plana podaktivnosti remonta, u delu
posebnih napomena MS project - a se
navode: razlozi za eventualna ka{njenja
u izvo|enju radova, planirani poslovi
koji se ne}e izvoditi i razlozi za izmenu
plana i neplanirani poslovi.
Sve slabosti i nedostaci koji su
napravljeni u postupku planiranja ili
pripreme remonata se u manjoj ili ve}oj
meri odra`avaju na izvo|enje remonata.
Pove}anim anga`ovanjem ljudskih
resursa u toku remonta se mo`e smanjiti
ili otkloniti negativan uticaj planiranja ili
pripreme remonta na obim i termin
izvedenog remonta ali se veoma te{ko u
tim situacijama mo`e smanjiti ili
otkloniti negativan uticaj na pove}anje
tro{kova remonta.
5. Izve{tavanje o vrsti, obimu i
tro{kovima izvedenog
remonta
Uz svaki remontni nalog, po zavr{etku
planiranih poslova ili nakon zavr{etka
energija
remonta se prila`e izve{taj o obimu i
vrsti izvedenih radova i posebna
napomena o eventualno planiranim i
neizvedenim radovima.
Koriste}i te izve{taje iz remontnih
naloga i saznanja do kojih su do{li
pra}enjem izvo|enja remontnih radova,
planeri remontnih radova (tehni~ka
priprema) prave jedinstven izve{taj o
remontu. Izve{taj se pravi na nivou
postrojenja ili grupe postrojenja i sadr`i
slede}e:
„ Obim i vrstu izvedenih remontnih
radova
„ Planirane, a ne izvedene radove i
razloge zbog kojih nisu izvedeni
„ Zapa`anja bitna za planiranje
budu}ih remonata
„ Ocenu izvo|a~a radova
Nakon zaklju~ivanja svih remontnih
naloga i obrade u okviru informacionog
sistema koji prati upravljane radnim
nalozima, izra|uje se izve{taj o
vrednosti remontnih poslova. Svakom
remontnom radnom nalogu ponaosob se
odre|uje vrednost roba koje su
ugra|ene, kao i vrednost radova koji su
izvedeni. Sabiranjem vrednosti roba i
usluga po svim remontnim radnim
nalozima dobija se vrednost izvedenog
remonta. Ovaj na~in je najta~niji i
najpouzdaniji za sagledavanje tro{kova.
U TENT-u postoji uhodan sistem
upravljanja odr`avanjem koji u svojoj
osnovi ima radni nalog. Poku{aji da se
to zanemari i da se upravljanje
remontima i odgovaraju}im tro{kovima
radi drugim priru~nim alatima je
pogre{no. Priru~ni alati su manje ta~ni,
tra`e anga`ovanje dodatnog osoblja i
mogu navesti na pogre{ne zaklju~ke koji
}e biti osnova za planiranje budu}ih
remonata.
6. Pretpostavke koje treba da se
ispune za kvalitetno
sprovo|enje remontnih
aktivnosti
Remontne aktivnosti navedene u
prethodnom delu se u najve}oj meri i
odvijaju na opisani na~in. Jedan deo tih
aktivnosti je definisan procedurama iz
sistema kvaliteta JUS ISO 9000;2001.
Drugi deo opisanih aktivnosti je
pozitivna praksa koja se sprovodi u
TENT-u. Tre}i deo aktivnosti samo je
vizija budu}ih postupaka koji se kao
eksperimentalni sprovode u nekim
delovima TENT-a i pokazali su se kao
potrebni i pouzdani. Da bi se taj deo
aktivnosti preveo iz eksperimentalne u
{iroko pimenjenu praksu potrebno je
ispuniti niz pretpostavki.
Da bi se remonti dobro isplanirali i
pripremili i da bi se pravilno upravljalo
tro{kovima potrebno je planerima
omogu}iti brz, ta~an i jednostavan
uvid u:
radove i tro{kove zavr{enih
remonata.
„ kretanje i stanje magacinskih zaliha
„ cene po kojima su se materijali i
rezervni delovi koji se nalaze ili su se
nalazili na zalihama TENT-a,
nabavljali u prethodnom periodu
„ pripremu remonata (nabavka delova i
usluga)
„ ugovore za nabavku roba i usluga
„ liste kvalifikovanih isporu~ilaca i
izvo|a~a(u smislu Zakona o javnim
nabavkama).
To je mogu}e ostvariti uvo|enjem
integralnog informacionog sistema ili
samo delova sistema koji bi se uveli u
prvoj fazi i podr`avali bi {est navedenih
baza podataka. Ma koliko taj posao
delovao slo`en i obiman on se u prvoj
fazi mo`e relativno brzo sprovesti.
Za prve tri navedene baze podataka je
relativno lako omogu}iti brz, ta~an i
jednostavan uvid. Za to postoje ve}
formirane baze podataka koje rade na
zastarelim platformama u okviru sistema
upravljanja odr`avanjem. Potrebno je
doraditi ih u manjoj meri kako bi se
dovele u sklad sa postoje}om
zakonskom regulativom i pozitivnom
praksom i prebaciti ih na savremeniju
platformu. Zamena platforme na kojoj
radi informacioni sistem bi za posledicu
imala slede}e:
„ Sistem bi bio dostupan {irem krugu
korisnika
„ Bitno bi se pove}ale mogu}nosti
pretra`ivanja
„ Omogu}ila bi se jednostavna izrada
razli~itih izve{taja
„ Pove}ala bi se brzina a`uriranja baze
podataka celog sistema pove}anjem
broja mesta za unos podataka.
Za preostale tri stavke bi tek trebalo
formirati nove baze podataka. Stavke 5 i
6 (ugovori za anga`ovanje izvo|a~a i
liste kvalifikovanih isporu~ilaca) se
mogu veoma lako re{iti.
Stavka 4 (priprema remonata pre svega u
delu nabavke) zahteva projektovanje
baze podataka koja treba da obuhvati
pra}enje kompletne komercijalne
procedure po svakoj javnoj nabavci.
Prva faza uvo|enja u rad te baze je pred
zavr{etkom. Druga faza obuhvata
formulisanje upita i izve{taja. To treba
raditi prema konkretnim zahtevima
poslovodstva. U te zahteve svakako
treba uvrstiti i izradu izve{taja o
vrednostima ugovorenih poslova i
planiranoj vrednosti ugovorenih poslova
i poslova koje jo{ treba ugovoriti za
svaku od namena.
Najva`nija od svih potrebnih
pretpostavki koje treba da se ispune da
bi remontne aktivnosti mogle pravilno
da se sprovode su odgovaraju}i kadrovi.
Planiranje odr`avanja sa krajnjim ciljem
niskih tro{kova uz postizanje visokih
„
[017]
proizvodnih rezultata je posao za koji se
moraju dodatno obu~iti kadrovi
tehni~kog profila. Tr`i{na orjentacija
proizvo|a~a elektri~ne energije zahteva i
kadrove koji razumeju zahteve tr`i{ta i
sposobni su da celokupno poslovanje, pa
u sklopu toga i odr`avanje, dovedu u
sklad sa tim zahtevima.
Literatura
Planiranje poslovanja i izve{tavanje QP.0.02.01.
Finansijsko poslovanje - QP.0.02.02.
Upravljanje osnovnim sredstvima QP.0.02.04.
Nabavka u JP TENT-u - QP.0.04.02.
Ugovaranje i preispitivanje ugovora o
nabavci - QP.0.04.03.
Ocenjivanje i izbor isporu~ilaca QP.0.04.04.
Upravljanje procesom odr`avanja QP.0.08.01.
Prijem i skladi{tenje - QP.0.11.01.
Kompetentnost i usavr{avanje
zaposlenih - QP.0.13.01.
Poslovnik o kvalitetu JP TENT-a
Interna dokumentacija TENT-a.
energija
Mr \or|ina Milovanovi}, dipl. ing.
Dr Zoran Mi}evi}, dipl. ing.
Energoprojekt-ENTEL, Beograd
UDC: 621.311.22 : 62-783.2 : 504.75
Mogu}nosti i ograni~enja
ispunjenja zahteva za
smanjenjem emisija
sumpornih oksida iz
termoelektrana EPS-a
1. Uvod
Rezime
Usvajanjem seta zakona iz oblasti za{tite
`ivotne sredine u Srbiji je intenziviran
proces usagla{avanja na{e regulative sa
regulativom Evropske unije. Jedan od
najva`nijih segmenata ovog procesa
odnosi se na mere za{tite vazduha
smanjivanjem emisija zaga|uju}ih
materija na izvoru zaga|enja. S obzirom
da je doprinos termoelektrana ukupnoj
emisiji zaga|uju}ih materija u vazduh
dominantan, o~ekuje se da }e se prvi
zahtevi EZ u onom domenu odnositi na
objekte EPS-a.
Me|u zaga|uju}im materijama,
smanjenje emisija sumpornih oksida kod
postoje}ih TE zahteva, sa jedne strane,
najvi{e sredstava i vremena, a sa druge,
~esto i najve}e intervencije u okviru
postrojenja na koje se odnosi. Imaju}i u
vidu karakteristike emisija u vazduh iz
postoje}ih blokova EPS-a, ispunjenje
zahtevanog nivoa smanjenja emisija
sumpornih oksida podrazumeva
izgradnju postrojenja za odsumporavanje
(ODG) u okviru TE. Sam proces
odsumporavanja je, za postupke koji se
naj~e{}e primenjuju u praksi, tehnolo{ki
kompleksan i zahteva obezbe|enje
zna~ajnog prostora, sirovina i energije, a
sam je generator znatne koli~ine
otpadnih materija, odnosno nusproizvoda. Pri tom su ostvareni efekti
smanjenja emisija, sa aspekta EPS-a kao
celine, razli~iti za razli~ite objekte.
S obzirom da je u toku dono{enje
podzakonskih akata koji se odnose na
definisanje zahteva u pogledu
ograni~avanja emisija u vazduh iz
velikih lo`i{ta, cilj ovog rada je da
razmotri najva`nije faktore koji su
zna~ajni pri izboru prioriteta i dinamike
uvo|enja mera za smanjenje emisija
sumpornih oksida na TE EPS-a, koje
treba uzeti u obzir pri kona~nom
definisanju aktivnosti koje se planiraju u
ovom domenu u narednom periodu.
Ugradnja postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova na termoelektranama EPSa predstavlja neophodnost u procesu usagla{avanja rada energetskih postrojenja sa
aktuelnom regulativom Evropske unije u oblasti za{tite `ivotne sredine. Osnovni
zahtevi koji se odnose na prevenciju odnosno smanjenje {tetnih uticaja rada
termoelektrana na `ivotnu sredinu definisani su u Direktivi 96/61/EC koja se odnosi
na integrisano spre~avanje i kontrolu zaga|enja (IPPC Direktiva) kroz primenu
najboljih dostupnih tehnika u cilju postizanja zahtevanih grani~nih vrednosti
emisija. U ovom radu su analizirane osnovne karakteristike postrojenja za ODG
koje se odnose na pojedine elektrane EPS-a, sa akcentom na mogu}e probleme koji
se mogu javiti pri definisanju projektnih re{enja. Tako|e je prikazana i procena
potrebnih sredstava za ova postrojenja kao i materjalni i energetski bilans.
Klju~ne re~i: termoeleektrana, emisija, odsumporavanje dimnih gasova, grani~ne
vrednosti emisija.
The Possibilitiesand Limitations of Realiyable Demands for
Reducing Emissions SO2 from thermal Power Plants EPS
Installation of flue gas desulphurization plants in the power plants are the
obligation of the Power utility of Serbia in the process of harmonization with the
requirements of EU environmental regulations. The basic requirements are defined
in IPPC Directive through the implementation of the best available technologies to
meet emission limit values. This paper analyses the main features of the FGD Plants
in Serbian TPPs, the possible problems and specific design solutions related to each
power plant layout and applied technology, as well as the necessary cost estimates.
Key words: thermal power plant, emission, flue gas desulphurization, emission
limit value.
2. Op{ti principi i zahtevi
regulative Evropske unije
Dokument koji je bio osnova za dalji
razvoj regulative iz oblasti ograni~enja
emisija u vazduh bila je Konvencija o
prekograni~nom zaga|enju vazduha na
velike udaljenosti [1], koja je stupila na
snagu 1983. godine. Ovu Konvenciju je
potpisalo 33 zemlje, a retifikovalo 49
zemalja (stanje krajem 2004. godine).
U ovom dokumentu su postavljena
na~ela me|unarodne saradnje na za{titi
vazduha od zaga|enja i okviri za
uspostavljanje mehanizama za smanjenje
prekograni~nog transporta zaga|enja
kroz vazduh. Sprovo|enje ove politike
[018]
realizovano je kroz osam protokola koji
su usledili u peroidu posle 1984. godine,
me|u kojima se na smanjenje emisija
sumpornih oksida odnose slede}i:
„ Protokol iz @eneve iz 1984. godine o
dugoro~nom finansiranju
kooperativnog programa monitoringa i
evaluacije prekograni~nog transporta
zaga|ivanja u vazduhu. Protokol je
stupio na snagu u januaru 1988.
godine, a do danas ga je ratifikovala
41 zemlja, a potpisala 22 zemlja;
„ Protokol iz Helsinkoja iz 1985. godine
o smanjenju emisija sumpora i
njihovih prekograni~nih flukseva za
najmanje 30 %. Protokol je stupio na
snagu u septembru 1987. godine.
energija
Ratifikovale sa
Tabela 1 Stanje ratifikacije Protokola koji se odnose na prekograni~ni transport i smanjenje
ga 22 zemlje, a
emisija sumpornih oksida u zemljama u tranziciji
potpisalo 19
zemalja;
„ Protokol iz Osla
iz 1994. godine
o daljem
smanjenju
emisija sumpora.
Protokol je
stupio na snagu
u avgustu 1998.
godine.
Ratifikovalo ga
je 25 zemalja, a
potpisalo ga je
28 zemalja;
„ Protokol iz
1999. godine o S - potpisivanje; Ap - prihvatanje; R - ratifikacija; Ac - pristanak; Sc - sukcesija
borbi protiv
acidifikacije, eutrofikacije i prizemnog Ovom Direktivom defini{u se mere
se vr{iti u odnosu na nivoe njihovih
ozona. Potpisala ga je 31 zemlja i 16
ukupnih emisija iz velikih lo`i{ta u
kojima se obezbe|uje integrisani pristup
ratifikovala. Stupa na snagu 17. maja
1980.godini, i to u iznosu koji je
kontroli zaga|enja, a u cilju postizanja
2005. godine.
definisan Aneksima I i II Direktive. Za
visokog nivoa o~uvanja i za{tite `ivotne
period posle 2003. godine ova
sredine. To pre svega podrazumeva:
Stanje ratifikacije navedenih
postrojenja bi trebalo da do 2008.
dokumenata za Srbiju i Crnu Goru i
„ racinalno upravljanje nacionalnim
godine predlo`e mere za dodatno
neke od zemalja u tranziciji dat je u
resursima u skladu sa principom
smanjenje emisija SO2 u skladu sa
tabeli 1. Kao {to se mo`e videti, u
”zaga|iva~ pla}a”,
zahtevima
koji se postavljaju za tzv.
proteklom periodu SCG je pristupila
„ intervencije na izvoru zaga|enja
nova-stara postrojenja, (koja su
samo Konvenciji o prekograni~nom
smanjenjem emisija u skladu sa
pu{tena u pogon u periodu od 1987 do
zaga|enju i EMEP programu, dok u
definisanim grani~nim vrednostima
2003. godine), prema koloni 2 u tabeli
odnosu na ostale protokole jo{ uvek nije
emisija,
2, ili da se potrebna smanjenja koja se
preuzela nikakve obaveze.
„ definisanje grani~nih vrednosti emisija
na njih odnose uklju~e u nacinalni
na bazi primene ”najboljih dostupnih
U ovom trenutku, generalni okvir
plan redukcije emisija;
tehnika” uzimaju}i u obzir tehni~ke
politike za{tite `ivotne sredine
„
Za nova postrojenja, pu{tena u pogon
karakteristike postrojenja, njihovu
ustanovljen je u Direktivi 96/61/EC koja
posle 2003. godine smanjenje emisija
lokaciju i stanje `ivotne sredine u
se odnosi na integrisanu prevenciju i
}e se vr{iti ograni~avanjem izlaznih
okolini,
spre~avanje zaga|enja `ivotne sredine
vrednosti koncentracija SO2 kao u
„ razvoj procesa razmene informacija
(poznata pod nazivom IPPC Direktiva,
tabeli 2, kolona 3.
izme|u zemalja Evropske unije u vezi
[1]). Pored nje, regulisanje emisija
unapre|enja primene ”najboljih
sumpornih oksida iz velikih lo`i{ta u
3. Karakteristike emisija
dostupnih tehnika”.
vazduh, neposredno ili posredno, vr{i se
sumpor-dioksida iz
na osnovu zahteva slede}ih dokumenata: Aktivnosti na koje se ova Direktiva
termoelektrana EPS-a
„ Direktive 2001/80/EC Evropskog
odnosi i za koje se propisuju mere za
Termoenergetska
postrojenja na ugalj u
Parlamenta koja je doneta 23. oktobra
spre~avanje ili, kada je to prakti~no
sastavu EPS-a skoncentrisana su na {est
2001. godine i koja predstavlja novu
ostvarljivo, smanjenje emisija u vazduh,
lokacija i ~ine 95 % instalisanih
Direktivu o ograni~enjima nekih
navedene u Aneksu I, u kome su pod
zaga|uju}ih materija iz velikih lo`i{ta
termoenergetskih kapaciteta. Njihov
ta~kom 1.1. navedena “termoenergetska
u vazduh, [2],
ukupni instalisani kapacitet iznosi 4292
postrojenja sa toplotnim izlazom iznad
„ Preporuka Komisije 2003/47/EC koja
MW. Prose~na starost blokova je ve}a
50 MW”. Po ovoj klasifikaciji primena
predstavlja uputstvo za Zemlje ^lanice zahteva Direktive odnosi se na sve
od 20 godina.
u pripremi nacionalnih planova prema
Razvoj kapaciteta za proizvodnju
termoenergetske jedinice EPS-a.
zahtevima Direktive 2001/80/EC, [3],
elektri~ne energije prikazan je na slici 1
Grani~ne vrednosti emisija zaga|uju}ih
„ Direktive 1999/32/EC koja se odnosi
(uklju~uju}i i TE na Kosovu): poslednji
materija u vazduh iz velikih lo`i{ta na
na smanjenje sadr`aja sumpora u
ugalj definisane
te~nim gorivu, [4],
su Direktivom
Tabela 2 Grani~ne vrednosti emisija SO2 za nova
„ Direktive 2001/81/EC koja se odnosi
2001/80/EC
postrojenja na ugalj po Direktivi 2001/80/EC
na smanjenje emisija pojedinih
na
slede}i
zaga|uju}ih materija dono{enjem
Postrojenja
Postrojenja pu{tena u
na~in:
nacionalnih kvota emisija, [5].
pu{tena
u
pogon
pogon posle
„ Za postoje}a
Snaga lo`i{ta, MWth
Direktiva 96/61/EC doneta je 24.
do 2003.god.(I)
2003.god.(II)1)
postrojenja
septembra 1996. godine u skladu sa
(ona koja su
ciljevima i principima politike u oblasti
dobila
1
2
3
za{tite `ivotne sredine. Direktiva stupa
dozvolu za
na snagu dvadesetog dana od dana
50 - 100
2000
850
gradnju ili
objavljivanja. Dr`ave ~lanice su du`ne
za rad do 1.
100 - 500
2000 - 400
da donesu propise vezane za
200
jula 1987.
(300)1)
linearno
usagla{avanje sa zahtevima Direktive
godine)
najkasnije tri godine od njenog stupanja
smanjenje
> 500
400
200
na snagu.
emisija }e
(300) 1)
[019]
energija
Slika 1 Razvoj proizvodnih kapaciteta EPS-a
Slika 2 Struktura proizvodnje elektri~ne energije
Tabela 3 Osnovne karakteristike ugljeva koji }e se koristiti
u TE EPS-a (srednje vrednosti)
Ugljeni basen
Parametar
Kolubarski
Kostola~ki
Donja toplotna mo}, kJ/kg
6600
7600
Sadr`aj vlage, %
49,2
36,7
Sadr`aj pepela, %
18,5
26,5
Sadr`aj sumpora, %
0,47
1,3
Koeficijent emisije sumpora, %
0,90
0,80
blok pu{ten je u pogon 1991. godine
(blok 2 TE Kostolac B). Na osnovu toga
mo`e se re}i da se svi izgra|eni termo-
blokovi osim
bloka 2 TE
Kostolac B
klasifikuju u
grupu tzv.
“postoje}ih”
postrojenja,
dok se drugi
blok TE
Kostolac B
klasifikuje kao
staro-novo
postrojenje.
Na slici 2
prikazana je
struktura
proizvodnje
elektri~ne
energije u
2004. godini.
Uo~ljiva je
dominantna
proizvodnja iz
TE na ugalj.
Snabdevanje
postoje}ih
blokova
ugljem vr{i se
iz
Kolubarskog i
Kostola~kog
ugljenog
basena. Na
osnovu
raspolo`ivih
podataka o
kvalitetu uglja
iz preostalih
rezervi,
srednje
vrednosti
njihovih
tehni~kih
karakteristika
prikazane su u tabeli 3.
Na osnovu ovih karakteristika kao i
parametara rada pojedinih blokova
Slika 3 U~e{}e pojedinih blokova u instalisanoj snazi i emisiji SO2
[020]
odre|ene su i koli~ine i sastav tzv.
"nepre~i{}enih" dimnih gasova.
Doprinosi pojedinih blokova ukupnoj
emisiji SO2 zavise, pored navedenih
parametara, i od anga`ovanja pojedinih
blokova u toku godine u EES-u. Na Slici
3 prikazani su doprinosi pojedinih
blokova ukupnoj instalisanoj snazi i
ukupnoj godi{njoj emisiji SO2 dobijeni
na osnovu proizvodnje elektri~ne
energije u 2004. godini. Evidentno je da
termoelektrane Nikola Tesla imaju ve}i
doprinos snazi, dok je kod
termoelektrana Kostolac mnogo
zna~ajniji doprinos emisiji SO2.
Navedeni parametri dimnog gasa su
kori{}eni za ode|ivanje osnovnih
bilansnih karakterisika postrojenja za
ODG koji su tako|e prikazane u tabeli 4.
4. Kriterijumi, uslovi i
ograni~enja pri definisanju
tehni~kog re{enja postrojenja
za ODG
Kada su u pitanju postoje}e
termoelektrane, parametri na osnovu
kojih se vr{i izbor tehni~kog re{enja
postrojenja za ODG, kao i uslovi koji pri
tom treba da budu ispunjeni, odnose se
na u dve osnovne grupe pitanja:
„ Prostorno uklapanje i sme{taj opreme
za ODG na lokaciji TE,
„ Uticaj tehnologije ODG na osnovni
tehnolo{ki proces.
Imaju}i u vidu starost postoje}ih TE,
normalno je da prilikom njihovog
projektovanja i izgradnje nije uzeta u
obzir potreba za pre~i{}avanjem dimnih
gasova od sumpornih oksida, pa tako
nije ni predvi|en poseban prostor za
postrojenje za ODG. Analizom
postoje}eg razme{taja opreme u
njihovom krugu, posebno kog starijih
objekata, mo`e se konstatovati da je na
lokacijama prisutan zgusnutu raspored
opreme. Stoga, svako uno{enje nove
opreme u ovakvu tehnolo{ku celinu
mo`e ugroziti
funkcionalnost postoje}ih
sistema, ali i novog sistema
za ODG. Ovo se tako|e
odnosi i na mogu}nost
odr`avanja i manipulisanja
postoje}om opremom i
ure|ajima, mogu}nostima
demonta`e i monta`e
ve}ih delova opreme u
toku remonta i kontrole
procesa u toku pogona. Sa
druge strane i sam sistem
za ODG ima svoje zahteve
u pogledu optimalnog
rasporeda opreme i
potrebnog prostora, {to se
najvi{e odnosi na sam
absorber sa pomo}nom
opremom i objektima.
Kao primer, pri re{avanju
sistema za odsumporavanje
energija
dimnih gasova na blokovima A1 i A2 u
»TE Nikola Tesla«, vo|eno je ra~una o
mogu}nosti priklju~enja i bloka A3, te
je, usled ve} jako ograni~enog i
zaposednutog prostora izme|u kotla i
dimnjaka, razme{taj postrojenja za ODG
zahtevao ru{enje postoje}e gara`e i
izgradnju veoma guste mre`e kanala
dimnih gasova od kotla do postrojenja za
ODG i nazad do dimnjaka.
Imaju}i sve ove faktore u vidu, pri
izboru kre~njak-gips postupka kao
referentnog, mora se voditi ra~una o
slede}em:
„ S obzirom na evidentnu potrebu za
racionalizacijom potrebnog prostora za
postrojenje za ODG, treba analizirati
mogu}nost da se primeni zajedni~ki
sistem za vi{e blokova, u celini ili
delimi~no. To zna~i da bi apsorber
mogao biti zajedni~ki za vi{e blokova,
ili bar za dva bloka, pri ~emu treba
voditi ra~una da primenjeno re{enje za
absorber bude uskla|eno sa re`imima
rada blokova, odnosno da njegov rad
sa smanjenim kapacitetom ne uti~e na
smanjenje efikasnosti izdvajanja
sumpornih oksida. Ovo se mo`e
posti}i, na primer, primenom
absorbera sa istostrujnim tokom te}ne
i gasne faze sa mogu}no{}u
dvosmernog ispiranja gasa (double
contact flow scrubber). Pode{avanjem
visine mlaza absorber radi sa
nominalnom efikasno{}u
odsumporavanja pri opsegu
optere}enja 30 - 100 %, a pri
optimalnoj potro{nji kako elektri~ne
energije za pumpanje tako i
absorbenta. U komercijalnoj
eksploataciji su absorberi za TE snage
do 1000 MW (sa protokom dimnog
gasa od oko 2,8 x 106 m3 , vla`ni pri
normalnim uslovima).
„ U{teda u prostoru i opremi mo`e se
ostvariti i kori{}enjem zajedni~kih
delova pomo}nih sistema, kao {to su
sistem za pripremu i skladi{tenje
kre~njaka, deponovanje i tretman
suspenzije, kontrolu i upravljanje,
napajanje elektri~nom enerijom.
„ Primenjeni postupak ugra|uje se u
delu izme|u elektrofiltra i dimnjaka,
{to zna~i da prakti~no nema direktan
uticaj na rad glavnog pogonskog
objekta TE. Me|utim, s obzirom na
fizi~ko-hemijski proces pre~i{}avanja
dimnog gasa u apsorberu, neopodno je
da se predhodno izvr{i njegovo
otpra{ivanje: isporu~ioci postrojenja za
ODG garantuju karakteristike svojih
apsorbera ukoliko je sadr`aj ~estica u
ulaznom dimnom gasu do 80 mg/m3.
Ovo zna~i da bi pre uvo|enja sistema
za ODG morala da se izvr{i
rekontrukcija elektrofiltaskih
postrojenja, {to je i ina~e predvi|eno
za skoro sve blokove kao prioritetan
zadatak.
„ Pre~i{}eni dimni gasovi su ohla|eni
(temperatura na izlazu iz absorbera je
oko 65oC), imaju pove}an sadr`aj
vlage i pribli`no istu zapreminu. Oni
se mogu ispu{tati kroz postoje}i
dimnjak bloka, pri ~emu je neophodno
njihovo dogrevanje najmanje do oko
100oC, ili kroz tzv. vla`ni dimljak koji
se nalazi na obsorberu. U prvom
slu~aju moralo bi da se vr{i
unutra{nje oblaganje dimnjaka u cilju
spre~avanja njegovog nagrizanja u
kiseloj sredini, dok u drugom slu~aju
treba voditi ra~una o potrebnoj visini
dimnjaka s obzirom na postoje}e
gabarite zgrade kotlarnice i samog
kotla, posebno za blokove snage ve}e
od 300 MW.
„ Kao produkat pre~i{}avanja dimnog
gasa javlja se zna~ajna koli~ina
suspenzije gipsa koji se mo`e dalje
koristiti. U tom smislu potrebno je
obezbediti njegovo adekvatno
skladi{tenje, kako sa aspekta o~uvanja
mogu}nosti kasnijeg kori{}enja, tako i
sa aspekta za{tite `ivotne sredine u
okolini predvi|ene deponije.
Analiza potrebnih ulaganja
Potrebna investiciona ulaganja za
pojedine blokove TE procenjena su na
osnovu aktuelnih podataka o cenama
postrojenja za ODG na bazi vla`nog
kre~njak-gips postupka, koji je na
osnovu tehni~ko-tehnolo{ke i
ekonomske analize izabran kao
optimalan za TE EPS-a, [6,7.]. Zavisnost
investicionih ulaganja u postrojenja za
ODG kod novih TE od snage bloka, kao
i uticaj ugradnje postrojenja u postoje}u
TE (retrofit postrojenja) definisani su
prema postoje}oj praksi u zemljama u
razvoju, [8,9.], slika 4.
Jedini~ne cene za pojedine blokove, koje
su navedene u tabeli 4, dobijene su na
bazi prikazanih zavisnosti uva`avaju}i
op{te karakteristike na{ih TE, a bez
detaljnije analize uticajnih faktora koji
su navedeni u prethodnom poglavlju.
One obuhvataju potrebna osnovna
sredstva za izgradnju predlo`enih
postrojenja na pojedinim blokovima koja
se odnose na opremu (ma{insku,
gra|evinsku, elektro i upravlja~ku) kao i
Tabela 4 Osnovne bilansne karakteristike pri smanjenju emisija SO2 iz termo-blokova na ugalj EPS
Naziv oblekta
Nikola Tesla A1
Nikola Tesla A2
Nikola Tesla A3
Nikola Tesla A4
Nikola Tesla A5
Nikola Tesla A6
Nikola Tesla B1
Nikola Tesla B2
Kolubara A3
Kolubara A5
Morava
Kostolac A1
Kostolac A2
Kostolac B1
Kostolac B2
Emisije
SO2
GVE
Efikasnost
vezivanja SO2
kg/h
2364
2364
3220
3220
3220
3220
6350
6350
940
1455
1930
2680
5620
8840
8840
mg/m3
400
400
400
400
400
400
400
400
1396
907
870
1187
400
400
400
%
85
85
85
85
85
85
85
85
62
62
72
80
93
93
93
[021]
Potro{nja Proizvodnja Specifi~ne Ukupne
kre~njaka
gipsa
investicije investicije
t/h
3.5
3.5
4.6
4.6
4.6
4.6
9.3
9.3
1.0
1.5
2.4
3.7
9.0
14.2
14.2
t/h
5.6
5.6
7.3
7.3
7.3
7.3
14.9
14.9
1.6
2.3
3.8
6.2
15.3
22.7
22.7
€/kW
120
120
120
120
120
120
106
106
92
95
108
125
130
130
130
000 €
25,000
25,000
37,000
37,000
37,000
37,000
66,000
66,000
6,000
10,500
13,500
12,500
27,500
45,500
45,500
Tro{kovi Potro{nja
za sirovine el. energije
€/kWh
0.011
0.011
0.011
0.011
0.011
0.011
0.010
0.010
0.011
0.009
0.014
0.027
0.032
0.031
0.031
MWh/h
5.2
5.2
7.7
7.7
7.7
7.7
15.5
15.5
1.6
2.8
3
2.5
5.2
8.8
8.8
energija
Slika 4 Zavisnost investicionih ulaganja od snage bloka za nove i postoje}e TE
Koncepcijsko re{enje
odsumporavanja dimnih
gasova u TE-TO Kolubara B,
3x350 MW,
EPENTEL, Januar 1999.
Studija opravdanosti
revitalizacije, rekonstrukcije i
modernizacije TE Nikola
Tesla A1, A2 i A3 - Analiza
tehnolo{kih varijanti kotla i
mera za{tite `ivotne sredine u
drugom radnom ciklusu
blokova A1 i A2 snage
210MW , EP-ENTEL ,
2002.god.
Coal Utilization and
Environmental Control
Technologies, Turkey,
Special Studies, TF039935,
Chubu Electric Power
Company Inc., July 2002
potrebne gra|evinske radove koje je
potrebno izvesti na samom objektu da bi
se obezbedio potreban prostor i
instalirala potrebna oprema. Pri tom
investicije za opremu uklju~uju nabavnu
cenu inostrane i doma}e opreme,
transport i osiguranje, monta`u i
pu{tanje u pogon
Pod pretpostavkom da }e se sistemi za
ODG primeniti na svim blokovima,
ukupna investiciona ulaganja od oko 490
miliona treba uve}ati za:
investicije u pro{irenje i/ili otvaranje
rudnika kre~njaka sa potrebnom
mehanizacijom za ukupnu proizvodnju
od oko 400.000 t/god.,
investicije u transportna sredstva za
dopremu kre~njaka (`elezni~ki vagoni,
kiperi, {leperi),
naknadu za izgubljenu snagu TE koja se
tro{i na sopstvenu potro{nju postrojenja
za ODG, koja je procenjena na oko 105
MW.
Zaklju~ci i preporuke
Iako je evidentno da TE EPS-a u ovom
trenutku predstavljaju dominantni izvor
sumpornih oksida u zemlji, doprinos
pojedinih njenih objekata ukupnoj
emisiji nije isti. Imaju}i u vidu da je
proces definisanja obaveza EPS-a u
odnosu na zahteve regulative EU u toku,
trebalo bi uzeti u obzir slede}e:
U skladu sa zahtevima Direktive
2001/81/EC treba definisati kvote
smanjenja emisija za celu zemlju,
U skladu sa zahtevima Direktive
2001/80/EC koji se odnose na postoje}e
objekte, treba razmotriti migu}nost da se
smanjenje emisije za neki od objekata
uklju~i u Nacionalni program za
redukciju emisija,
U skladu sa zahtevima Direktive
2001/80/EC treba razmotriti mogu}nost
da se neki od objekata izuzmu iz
programa redukcije s obzirom na
preostali vek eksploatacije i njihov
doprinos ukupnoj emisiji.
Na osnovu sprovedene analize mo`e se
zaklju~iti da instalacija postrojenja za
ODG u svakom slu~aju predstavlja
neminovnost, ali i vrlo zna~ajnu
investiciju za EPS. Optimalnim izborom
tehni~kog re{enja koje uva`ava
specifi~nosti svake TE ona se mo`e u
odre|enoj meri umanjiti, {to treba da
bude predmet detaljnijeg razmatranja
prilikom izrade projektne
dokumentacije.
Literatura
Direktiva Saveta 96/61/EC od 24.
septembra 1996. koja se odnosi na
integrisano spre~avanje i kontrolu
zaga|enja (IPPC Direktiva)
Direktiva 2001/80/EC Evropskog
Parlamenta koja je doneta 23. oktobra
2001. godine i koja predstavlja novu
Direktivu o ograni~enjima nekih
zaga|uju}ih materija iz velikih lo`i{ta u
vazduh
Preporuka Komisije 2003/47/EC koja
predstavlja uputstvo za Zemlje ^lanice u
pripremi nacionalnih planova prema
zahtevima Direktive 2001/80/EC
Direktiva 1999/32/EC koja se odnosi na
smanjenje sadr`aja sumpora u te~nim
gorivu
Direktiva 2001/81/EC koja se odnosi na
smanjenje emisija pojedinih zaga|uju}ih
materija dono{enjem nacionalnih kvota
emisija
[022]
energija
Dr Ljubinka Rajakovi}, Mr Dragana ^i~kari},
Mr Katarina Trivunac, Dr Slavica Stevanovi},
Dr Asim Sadiba{i}, Dr Slavka Stankovi}
Tehnolo{ko-metalur{ki fakultet, Beograd
Dr Vera [[email protected]~i}
Ma{inski fakultet, Beograd
Mr Vladana Rajakovi}
Gra|evinski fakultet , Beograd
UDC: 621.311.22 : 620.193.5
Mere za pra}enje korozione
aktivnosti metala u ciklusu
voda-para u termoenergetskim
postrojenjima
Uvod
Rezime
Neprekidna eksploatacija
termoelektrana, uti~e na intenzitet i
odigravanje fizi~ko-hemijskih procesa
koji dovode do razvoja korozije u svim
delovima sistema. Intenzitet i efekat
fizi~ko-hemijskih procesa zavise od
kvaliteta ugra|enog materijala, kvaliteta
radnog medijuma (vode i pare) i
odr`avanja optimalnih uslova rada. Kako
se u postoje}im termoelektranama
neznatno mo`e uticati na kvalitet
materijala, destruktivno dejstvo korozije
mo`e se smanjiti ili usporiti
odr`avanjem visokog kvaliteta medijuma
i odr`avanjem re`ima rada koji }e uticati
da se termomehani~ki naponi, kojima je
materijal izlo`en, smanje na najmanju
mogu}u meru.
Usporavanje procesa korozije u termoenergetskim postrojenjima mogu}e je
ugradnjom materijala visokog kvaliteta, odr`avanjem visokog kvaliteta radnog
medijuma (voda, para) i odr`avanjem optimalnih uslova rada (pritisak,
temperatura, brzina protoka) pri kojima se minimiziraju termomehani~ki naponi
kojima je materijal izlo`en. Stvaranje taloga na kriti~nim mestima sistema vodapara sni`ava ekonomi~nost rada TE, a pri ve}im naslagama dolazi do o{te}enja i
opasnih havarija. U ovom radu su razmotrene osnovne mere za pra}enje korozione
aktivnosti metala u ciklusu voda-para u termoenergetskim postrojenjima.
Mere za pra}enje, kontrolu i
za{titu od korozije
Mere za pra}enje i kontrolu korozije
podrazumevaju teorijska predznanja i
prakti~ne akcije koje obuhvataju:
1. izbor konstrukcionih materijala,
2. odr`avanje kvaliteta radnog
medijuma,
3. kontrolu operativnih (radnih) uslova,
4. poznavanje karakteristika svakog
procesa,
5. dodatak hemikalija sa
neutralizacionim ili inhibitorskim
dejstvom i
6. on-line monitoring koji }e ukazati na
op{te i trenutno stanje sistema.
Korozija-Konstrukcioni materijali
Afinitet konstrukcionih materijala prema
koroziji zavisi od:
„ racionalnog izbora konstrukcionih
materijala, pri ~emu se pre svega
podrazumeva izbor i primena
konstrukcionih materijala sa
pove}anom korozionom otporno{}u;
Procedures for the monitoring of metal corrosion activity in the
water-steam cycle in thermal-power plants (TPP)
For the corrosion reduction in thermal power plants beside the implementation of
high-quality materials, the production and the maintenance of the high-quality
working media (water and steam) and optimal working conditions are necessary.
The deposit formation on critical points of water-steam cycle reduces the
economical aspect of TPP operation whereas in occasion of greater deposits
damages and dangerous breakdowns occur. In this work procedures for the
monitoring of metal corrosion activity in the water-steam cycle in thermal-power
plants are considered.
nano{enja za{titnih prevlaka, na
organskoj (lakovi i visokopolimerni
premazi) i neorganskoj (oksidni,
fosfatni, hromatni i druge prevlake)
osnovi, kao i metalne prevlake
razli~itih vrsta (toplo prevla~enje,
difuzioni postupci, plakiranje).
Za{titne prevlake se razlikuju ne samo
po vrsti ve} i po debljini: od veoma
tankih (nanometarskih) za{titnih
slojeva, kao {to su adsorpcioni pasivni
slojevi, do debelih slojeva (do
nekoliko mm);
„ racionalnog konstruisanja i
eksploatacije metalnih konstrukcija,
{to se zasniva na teoriji procesa sa
uzimanjem u obzir mogu}ih
mehanizama interakcije metala i
okolne sredine;
„
kvaliteta radne sredine, {to pre svega
podrazumeva smanjenje korozione
aktivnosti (neutralizacija kisele
sredine, uklanjanje kiseonika iz
sistema voda-para kod parnih kotlova,
primena inhibitora korozije pri
dugotrajnoj konzervaciji metalnih
konstrukcija).
Jedan od primera kolika je va`nost
izbora konstrukcionog materijala je
primer kondenzatora i kondenzatorskih
cevi. U kondenzatoru se za hla|enje
vodene pare i kondenzaciju pare koristi
voda iz reka, jezera ili iz drugih izvora.
Kondenzatori i drugi izmenjiva~i toplote
imaju izrazito visok uticaj na
raspolo`ivost termoenergetskih
postrojenja. Kondenzatorske cevi mogu
da budu izra|ene od razli~itih vrsta
legura kao {to je prikazano u tabeli 1.
„
Tabela 1 Materijali za izradu kondenzatorskih cevi
Mesing
[023]
Legura Cu-Ni
MATERIJAL
Nerðajuæi èelik
Al- bronza
Titan
energija
Legure bakra imaju dobru korozionu
otpornost na dejstvo slane vode, ali su
sklone razaranju u kontaktu sa
zaga|enom vodom (naro~ito u prisustvu
NH3 i O2). Kondenzatorske cevi na bazi
titana, koji je izuzetno otporan na dejsto
slane vode, veoma su pouzdane, ukoliko
su dobro projektovane. Ner|aju}i ~elici
predstavljaju klasu materijala veoma
{irokog spektra po hemijskom sastavu i
otpornosti prema koroziji. Na osnovu
svih pokazatelja otpornosti prema
koroziji, kondenzatorske cevi od
ner|aju}eg ~elika i titana }e u potpunosti
zameniti ostale vrste materijala. Izbor
materijala za izradu kondenzatorskih
cevi treba da se izvr{i sa aspekta
otpornosti prema koroziji u razli~itim
vodenim sredinama (sa razli~itim
temperaturama i pH vrednostima), ali i
sa konstrukcionog aspekta sistema za
hla|enje. Naime, pogre{no je smatrati da
je jedini pokazatelj korozije
kondenzatorskih cevi kvalitet vode na
ulazu. Kondenzator sa velikom
rashladnom povr{inom sadr`i vi{e od
50 000 tankozidnih cevi koje su sa jedne
strane izlo`ene dejstvu rashladne vode, a
sa druge pari i kondenzatu. Zahtevi za
pouzdano{}u ovog sistema su ogromni
ako se zna da propu{tanje samo jedne
cevi, ~ija du`ina mo`e da bude ve}a i od
18 m, mo`e da dovede do neplaniranog
isklju~enja postrojenja. Ako se curenje
kondenzatora ne otkrije i ne popravi,
ne~isto}e, kao {to su hloridi mogu da
prodru u sistem i pored dobrog rada
postrojenja za hemijsku pripremu
kondenzata (HPK), i izazovu o{te}enja u
kotlovskom postrojenju i turbini.
Frekvencija otkaza, koja predstavlja
odnos perforiranih cevi prema vremenu
eksploatacije podesan je parametar za
pore|enje op{tih performansi
kondenzatorskih cevi izra|enih od
razli~itih materijala. Frekvencija otkaza,
me|utim, nije pokazatelj uzroka
razaranja. Kod ovakve vrste procena
neizvesnosti predstavlja i o~ekivani
eksploatacioni vek kondenzatorskih cevi
koji je veoma {irok, od jedne do preko
20 godina.
Detaljniji prikaz stanja materijala u
termoenergetskim objekatima, predlozi i
mere za izbor i za{titu konstrukcionih
materijala od korozije, pojedini~no po
termoelektranama EPS-a, su izlo`eni u
knjigama 3 (TENT A), 4 (TENT B), 5
(TE Kostolac), 6 (TE-TO Zrenjanin) u
okviru Studije: „Mere i postupci za
pouzdan i efikasan sistem kontrole
korozionog stanja vodeno parnog ciklusa
TE i TE-TO EPS-a i preporuke za
primenu novih tehnologija”.
Pri nabavci delova postrojenja i opreme,
pri zameni dotrajalih i havarisanih
elemenata postrojenja preporu~uje se
provera sastava materijala i provera
otpornosti na koroziju. Razvijeni su brzi
testovi na koroziju (B.
Slika 1 Fotografije a) feritnog i b) austenitnog
Grgur, TMF, Katedra za
~elika nakon 30 minutnog izlaganja u
fizi~ku hemiju i
rastvoru 2 % NaCl primenom brzog testa
elektrohemiju) koji se
(indikatora) za koroziju
zasnivaju na op{tim
testovima na koroziju.
Metal se izla`e dejstvu
kiselina, baza i soli
(azotne kiseline kao
oksidacionog sredstva,
sir}etne kiseline,
amonijaka, natrijumhlorida i dr.) uz
kori{}enje indikatora
korozije. Ovaj test
predstavlja izuzetno
zna~ajnu metodu kojom
se mogu otkriti
prakti~no sva mesta kod
kojih se tokom vremena
a)
b)
mo`e razviti neki od
tipova korozije
(ta~kasta, korozija u zazoru, naponska,
„ voda za hla|enje vode, vazduha,
me|ukristalna i sl.). Pojava intenzivnog
gasova i prolivenih ulja u
obojenja mo`e ukazati da materijal ne
instalacijama za hla|enje.
poseduje potrebna za{titna svojstva. Na
Na slici 2 prikazana je tipi~na
slici 1 prikazane su fotografije brzog
principijelna mre`a cirkulacije vode u
testa na koroziju ~eli~nih povr{ina nakon
radnom ciklusu termoelektrana.
30 min. delovanja elektrolita, primenom
Voda se za osnovni ciklus voda-para
modifikovane metode standarda ASTM
obezbe|uje iz bunara (podzemne vode)
A380 practice E, uz kori{}enje rastvora
ili iz reka (povr{inske vode). Sirova
hlorida i indikatora pojave korozije.
voda se obra|uje u pogonu za hemijsku
Kao {to se sa slike 1 mo`e videti
pripremu vode (HPV). Izbor postupka
osnovni materijal od feritnog ~elika (a)
ili kombinacije postupaka za hemijsku
pokazuje znatnu tendenciju ka koroziji,
pripremu vode zavisi od: sastava sirove
dok austenitni (b) ne podle`e koroziji.
vode, namene pripremljene vode,
Korozija-Radni medijum (voda-para)
karakteristika parnog postrojenja i
rentabilnosti izabranog postupka.
Sa aspekta dugotrajne eksploatacije,
imaju}i u vidu mnoge {tetne posledice
Cilj pra}enja i kontrole odgovaraju}ih
osnovni zadaci hemijske obrade vode i
parametara vode u termoenergetskim
racionalne organizacije vodenog re`ima
objektima je ostvarivanje uslova pri
su:
kojima se korozija svih komponenata
svodi na minimum i time obezbe|uje
„ spre~avanje formiranja naslaga na
produ`eni rad celog postrojenja. Osnove
unutra{njim povr{inama cevi i
postavke od kojih se polazi u dono{enju
stvaranje za{titnih magnetitnih
odgovaraju}ih preporuka za optimalni
slojeva i
hemijski re`im su:
„ za{tita metalnih konstrukcija od
korozije u uslovima njihovog kontakta „ maksimalno spre~iti prodor ne~isto}a
u generator pare;
sa vodom i parom.
„ odr`avati vrednosti kontrolnoDa bi blok: parni kotao - turbina u
dijagnosti~kih parametara ispod
termoelektrani mogao da radi na
maksimalno dozvoljenih, pri kojima je
visokom pritisku u toku 5 000-7 000
korozija minimalna i
~asova, bez naslaga u kotlovskim
cevima i u proto~nom delu turbine,
„ uskladiti definisane grani~ne vrednosti
neophodno je obezbediti najsavremeniju
parametara koji se prate sa
pripremu dodatne vode i pre~i{}avanje
mogu}nostima mernih ure|aja i
kondezata. Ove postupke treba sprovesti
metoda.
uz minimalne gubitke vode.
U tabeli 2 su prikazane supstance koje
Voda, dobijena iz izvora
se naj~e{}e nalaze i proveravaju u vodi u
vodosnabdevanja, koja se upotrebljava u cilju preventivne kontrole. O~igledno se
termoelektranama mo`e da bude:
radi o izuzetno niskim koncentracijama
materija rastvorenih u vodi.
„ kvalitetna tehnolo{ka sirovina za
dobijanje pare u parnom kotlu,
Priprema vode i racionalna
ispariva~ima, transformatorima pare,
organizacija vodenog re`ima
„ voda za kondenzaciju iskori{}ene pare
Osnovni cilj pripreme vode je
u kondenzatorima parnih turbina i
ostvarivanje uslova pri kojima bi
drugim proizvodnim aparatima za
negativni efekti korozije uzrokovane
razmenu toplote, i
[024]
energija
Slika 2 Kru`ni tok vode u sistemu voda-para
NR
NP
ZVP
E
KP1
SP
PP
TVP
NPP
-
Napojni rezervoar
Napojna pumpa
Zagreja~i visokog pritiska
Ekonomajzer
Kondenz. pumpa prvog stepena
Separator pare
Pregreja~ pare
Turbina visokog pritiska
Naknadni pregreja~ pare
TSP
TNP
K
RT
KP2
DV
HPV
HPK
ZNP
-
Turbina srednjeg pritiska
Turbina niskog pritiska
Kondenzator
Rashladni toranj
Kondenz. pumpa drugog stepena
Rezervoar dodatne vode
Hemijska priprema vode
Hemijska priprema kondenzata
Zagreja~ niskog pritiska
Tabela 2 Naj~e{}e mereni parametri bitni za kvalitet vode u TE i TE-TO EPS-a
KARAKTERISTIÈNE
VREDNOSTI
PARAMETRI KVALITETA
Kontrolni parametri
• Provodljivost
• pH
• Sadržaj natrijuma, Na+
• Sadržaj hlorida, Cl• Sadržaj silicijuma, SiO2
• Sadržaj kiseonika, O2
Dijagnostièki parametri
♣ Sadržaj hidrazina, N2H2
♣ Sadržaj gvožða, Fe3+, 2+
♣ Sadržaj bakra, Cu2+
♣ Tvrdoæa vode, CaCO3
♣ Sadržaj ulja
0,2 μS/cm
8,8-9,2
10 μg/dm3
20 μg/dm3
20 μg/dm3
10-20 μg/dm3
20 μg/dm3
20 μg/dm3
3 μg/dm3
0,0 mg/dm3
100 μg/dm3
Slika 3 Shematski prikaz pojave ta~kaste, hloridne korozije
[025]
neodgovaraju}im
kvalitetom vode i
pare, kao radnog
medijuma, bili
svedeni na
minimum, ~ime
bi se obezbedio
siguran i pouzdan
rad
termoenergetskih
postrojenja.
Osnovni postupci
hemijske
pripreme vode su:
deferizacija,
dekarbonizacija,
filtracija, demineralizacija, degazacija
(termi~ka obrada vode) i
kondicioniranje.
Usled razlike u kvalitetu re~nih i
bunarskih voda, razli~iti su i postupci
pripreme ovih voda. U
termoelektranama koje vodu crpe iz
bunara, hemijska priprema vode
zapo~inje procesom deferizacije zbog
pove}anih koncentracija jona gvo`|a i
mangana. Nakon deferizacije, voda
prolazi kroz vi{eslojne filtre, a zatim se
odvodi na linije za demineralizaciju
vode. Kada se kao izvor vode u
termoelektranama koriste povr{inske
vode, kod kojih je sadr`aj rastvorenog
ugljen-dioksida u vodi blizu ta~ke
zasi}enja, proces hemijske pripreme
vode zapo~inje dekarbonizacijom. Kako
re~ne vode ne sadr`e ve}e koli~ine jona
gvo`|a, postupak deferizacije je
izostavljen. Voda se nakon
dekarbonizacije podvrgava filtraciji i
odvodi u postrojenje za demineralizaciju
vode. Nakon postupka dekarbonizacije
deo vode se mo`e koristiti kao rashladna
voda (zatvoren sistem hla|enja).
Rezultat uspe{no izvedenih postupaka
deferizacije, dekarbonizacije, filtracije,
demineralizacije i degazacije jeste
napojna voda vrlo visokog kvaliteta sa
izuzetno niskim sadr`ajem primesa.
Ukoliko parametri vode odstupaju od
propisanih (tabela 2) to zna~i da su u
vodi prisutne razne primese u
nedozvoljeno visokim koncentracijama i
mogu nastati mnogobrojni operativni
problemi. Usled neefikasnosti sistema za
hemijsku pripremu vode ili iznenadnih
zaga|enja mo`e do}i do odstupanja od
propisanih vrednosti za odre|ene
parametre vode. To stvara mnoge
operativne probleme u odr`avanju
kvaliteta medijuma u sistemu voda-para
me|u kojima je permanentan problem
korozije.
U posebnim uslovima, naro~ito u
prisustvu hlorid-jona, umerenih
temperatura i ni`e pH vrednosti rastvora
mo`e do}i do pojave takozvane ta~kaste
korozije, kao {to je shematski prikazano
na slici 3. Ona je ekstremno
lokalizovana i ne mo`e se poistovetiti sa
podacima o op{toj koroziji. Opasnost od
ovog vida korozije ne predstavlja
koli~ina degradiranog materijala
(veli~ina ta~aka mo`e biti znatno manja
od 1 mm), nego mogu}nost
progresivnog rasta i veoma brze
perforacije materijala.
Na slici 4 prikazan je korozioni
potencijal hlorid-jona u sistemu vodapara. Napojna voda ne sme da sadr`i
vi{e od 10 μg/dm3 hlorid-jona. Ukoliko
se hlorid-joni ne uklone oni mogu da
spre~e stvaranje za{titnog sloja Fe3O4,
mogu da izazovu kiselinsku i piting
koroziju, a mogu i da ubrzaju razaranje
ve} nagra|enog za{titnog sloja. Hlorid-
energija
Slika 4 Korozioni potencijal Cl- -jona u sistemu voda-para
Legenda: HPV - hemijska priprema vode; HPK - hemijska priprema kondenzata; NR - napojni rezervoar; K -kondenzator
joni naro~ito uti~u na koroziju lopatica
turbine gde uzrokuju naponsku,
kiselinsku i piting koroziju.
Na slici 5 prikazana je linija HPV sa
posebnim naglaskom na procese i
postupke za smanjivanje ili uklanjanje
hlorid-jona iz vode. Sirova voda,
bunarska ili povr{inska ima koncentraciju
hlorid jona oko 50 mg/dm3. Ova vrednost
obuhvata sve rastvorne soli natrijuma,
kalcijuma i magnezijuma. Hlorid-joni se
mogu ukloniti jedino na
jonoizmenjiva~kim smolama i to na
anjonskoj i me{anoj koloni. Posle
prolaska kroz jonoizmenjiva~ke smole u
vodi preostaje samo 10 μg/dm3 hloridjona. Zahtevani faktor redukcije
koncentracije hlorid jona je ve}i od 5000.
Uvo|enje novih tehnologija hemijske
pripreme vode, u smislu pobolj{anja
linija za demineralizaciju i
kondicioniranje vode inkorporiranjem
novih tehni~kih re{enja obezbedilo bi
bolji kvalitet radnog medijuma {to bi
usporilo pojavu korozionih procesa u
sistemu voda-para u termoenergetskim
postrojenjima.
Racionalno re{enje u modernizaciji
sistema analiti~ke kontrole u sistemu
voda-para predstavlja osavremenjivanje
pogonskih laboratorija ugradnjom
najnovijih generacija kontinualnih, „on
line” mera~a-analizatora za merenje
kontrolnih parametara, uz povremenu
kontrolu rezultata merenja u referentnoj
laboratoriji. Savremenim kontinualnim
merenjem kontrolnih parametara u
postupku kretanja blokova
termoelektrana posti`u se u{tede goriva i
vode, kao i br`i ulazak postrojenja u
proizvodni ciklus.
Zaklju~ak
Korozione procese nije mogu}e
zaustaviti, ve} samo usporiti njihovo
delovanje i minimizirati posledice. U
slo`enim sistemima kakav je sistem
voda-para veoma je te{ko pratiti,
kontrolisati i suzbiti korozione pojave.
Zajedni~kim delovanjem slu`bi
proizvodnje, hemije i odr`avanja,
korozioni procesi se mogu staviti pod
kontrolu i omogu}iti iskori{}enje opreme
po projektovanim parametrima.
Striktnim primenama postoje}ih
procedura, osavremenjavanjem i
automatizacijom pojedinih tehnolo{kih
Slika 5 Principijelna {ema linije za demineralizaciju (TENT-A) i uklanjanje hlorid-jona iz sirove vode
Legenda: BSV- bazen sirove vode; PSV- pumpa sirove vode; PF-pe{~ani filter; D-deferizator ; BFV- bazen filtrirane vode; K1-slabo kiseli katjonski
izmenjiva~; K2-jako kiseli katjonski izmenjiva~; D-degazator; A1/A2-slabo/jako bazni anjon. izme; MB-me{ani izmenjiva~; DV-rezervoar demi vode;
PDV-pumpa demi vode
[026]
energija
procesa i primenom novih tehnolo{kih
re{enja i metoda procesi korozije se
mogu minimizirati {to dovodi do
nemerljivih u{teda u proizvodnji
elektri~ne energije, produ`enim radnim
vekom pojedinih tehnolo{kih celina.
U ovom radu dati su samo neki predlozi
mera za kontrolu i upravljanje delovima
postrojenja koji direktno uti~u na
smanjenje korozionog potencijala radnog
medijuma. Primena predlo`enih mera i
postupaka doprinela bi dugotrajnijem,
efikasnijem, a samim tim i
ekonomi~nijem radu termoenergetskih
postrojenja.
D.^i~kari}, I.Der{ek, A.Onjia,
Lj.V.Rajakovi}, Development of ion
chromatography methods for the
determination of trace anions in ultra
pure water from power plants, J. Serb.
Chem. Soc. 70, 7 (2005) 995-1003
D. ^i~kari}, J. Markovi}, Lj. Rajakovi},
Odre|ivanje tragova jona gvo`|a u ultra
~istim vodama metodom GF-AAS,
Kvalitet voda 2 (2004) 14-16
D.^i~kari}, Lj.V. Rajakovi}, I. Der{ekTimoti}, J. ^u~kovi}, J. Kere~ki,
Unapre|enje procesa kontrole i
pra}enja stanja u sistemu voda-para u
termoenergetskim objektima, ELECTRA
III, Herceg Novi, Knjiga radova (2004)
383-390
Reference
Lj.V.Rajakovi}, V.[[email protected]~i},
P.Stefanovi}, Mere i postupci za
pouzdan i efikasan sistem kontrole
korozionog stanja vodeno parnog
ciklusa TE i TE-TO EPS-a i preporuke
za primenu novih tehnologija, Knjige 17, Studija TMF, MF, INN Vin~a i EPS,
Beograd (2005)
Lj.V.Rajakovi}, S.Stevanovi},
Lj.Gradi{ar, Lj.Ne{i}: Obezbe|enje i
osavremenjavanje postoje}ih re`ima
voda-para i mogu}nosti uvo|enja novih
tehnologija u termoenergetskim
sistemima i objektima EPS-a, Studija
TMF-a i EPS-a, Beograd (1994)
V.[[email protected]~i}, J.Jovi}, Lj.Gradi{ar,
J.^u~kovi}: Tipovi korozionih o{te}enja
u sistemu voda-para doma}ih TE
postrojenja, Tehnika, 4/5(2000) 75-80
V.[[email protected]~i}, M.Radovi},
Z.Stameni}, G.Baki}, M.\uki}: Studija
o stanju metala delova postrojenja TE
Kostolac-A, bloka 1, 100MW, kotla 6, sa
mi{ljenjem o daljoj upotrebi komponenti,
MF, Beograd (1997)
V.N.Rajakovi}, Lj.V.Rajakovi}, Sprega
konvencionalnih i savremenih metoda za
obradu vode od ultra ~istih do otpadnih,
Hem.Ind. 7-8 (2003) 307-317
Lj.V.Rajakovi}, J.Kere~ki, Razvoj
analiti~ke kontrole u sistemu voda-para
u termoenergetskim postrojenjima,
Hem.Ind. 7-8 (2003) 318-325
D. ^i~kari}, J. ^u~kovi},
Lj.V.Rajakovi}, Analiza tragova anjona
u sistemu voda-para u termoenergerskim
postrojenjima, Hem. Ind. 59 (1-2)
(2005) 19-27
[027]
energija
Heinz Deiter Rapp
Schauenburg Maschinen-und Anlagen-Bau GmbH, SR Nema~ka
Blagoj Petrovski, Dejan Rakin
IHIS Holding-Institut za Hemijske Izvore Struje, Beograd
Marko Rakin
Tehnolo{ko metalur{ki fakultet, Beograd
UDC: 621.311.22 : 628.477.7
Tretman pepela u
termoelektranama na fosilna goriva
uz maksimalno smanjenje vla`nosti
zbog transporta na deponije
I. Uvod
Rezime
U termoelektranama na fosilna goriva
gde se odpepeljavanje vr{i mokrim
postupkom, a i na drugim mestima gde
je pepeo u suvom stanju, njegov
transport na deponije se vr{i u retkoj
suspenziji sa vodom pri odnosu
~vrsta/te~na 1/10 do 1/20.
Ogroman utro{ak vode ne samo da
predstavlja veliki tro{ak, nego je prava
ekolo{ka bomba. Veliki deo takve vode
koja slu`i za transport pepela obi~no se
vra}a u vodotokove koji slu`e i kao
izvori{ta pitke vode ili tehnolo{ke vode.
Postoje dva na~ina da se problem re{i.
Tamo gde je pepeo u suvom stanju on se
posebnim postupkom, me{anjem i sa
{ljakom priprema do homogene
suspenzije odnosa ~vrsto/te~no 1:1.
Takva gusta suspenzija se transportuje
na deponije direktnim izlivanjem iz
cevovoda s tim {to se transport do
deponije realizuje sa cevovodima sa na
red vezanim centrifugalnim pumpama.
U slu~ajevima kada se pepeo nalazi u
retkoj suspenziji u vodi, primenjuje se
postupak opisan u ovom radu. Odnos
~vrsto/te~no je ovde ~ak 3/1 i vla`an
pepeo se do deponije transportuje
trakastim transporterima.
Osnovni nedostatak kod tretmana pepela mokrim postupkom kod termoelektrana
koje koriste fosilna goriva je ogromna koli~ina vode koja bi za transport na
deponije zna~ila veliki ekolo{ki problem. Ovde je opisano funkcionisanje
postrojenja za tretman pepela kojim se isti dobija sa 30% vlage tako da se lako
mo`e transportovati na deponije trakastim transporterima, {to je pogodno i
ekonomski isplatljivo re{enje.
II. Odvodnjavanje vla`nog
pepela
Na slici1 prikazano je postrojenje sa
MAB-ure|ajima za odstranjivanje vode
iz pepela, da bi se on mogao
transportovati trakastim transporterima.
Mnogo puta je preostala vla`nost grubog
pepela odba~enog iz vla`nog
odpepeljiva~a tako visok da je transport
pomo}u trakastog ili sli~nog transportera
nemogu}.
MAB-odvodnjavanje vla`nog pepela
poma`e smnanjivanje preostale vla`nosti
tako da je dalji transport bez problema.
Abstract
The main disadvance in ash treatment bz wet method in thermoenergetic plant on
fosil fuel is huge ammount of water which is in ash transport a large ecological
problem. This paper describes functioning of the equipment for the treatment of the
fosil fuel power plant ashes. At the end such ashes can be transported to the depoes
by belt conveyers.
III. Odvodnjavanje, klasiranje i
sortiranje pepela iz komora za
sagorevanje konvencionalnih
elektrana na ugalj
problemima u daljem transportu ili u
skladi{tenju.
Primenom MAB odvodnjavanja vla`nog
(kva{enog) pepela mo`e se posti}i bitno
pobolj{anje. Sa ovakvom instalacijom
smanji}e se preostali sadr`aj vlage
pepela iz komore za sagorevanje sa 50
% na manje od 30%. Ovo omogu}ava
bez problema dalji transport trakastim
transporterom pod nagibom ve}im od 20
Ve} mnogo godina kod mokrog
odpepeljavanja kotlovskih postrojenja
postoji problem povezan sa daljim
transportom ili skladi{tenjem u bunkere.
To je posebno problemati~no kod
sagorevanja siroma{nog na azotne
okside , gde
nastaje izuzetno
Slika 1 Odvodnjavanje kotlovskog pepela iz vla`nog
fini pepeo.
odpepeljiva~a sa MAB-ure|aja za
U cilju postizanja
odvodnjavanje vla`nog pepela
visoke pogonske
sigurnosti ovde je
nastala potreba za
inovacionim
re{enjima. Vru}
pepeo koji ispada
iz lo`i{ta gde se
sagoreva kameni
ili mrki ugalj, gasi
se u vla`nom
odpepeljiva~u.
Taj pepeo nosi
ogromnu koli~inu
povr{inski vezane
vode {to
doprinosi
[028]
energija
stepeni uz minimalno koris}enje
ekonomi~ne transportne tehnike da se na
primer napuni silos. To je posebno
va`no kod daljeg kori{}enja pepela po{to
se u mnogim slu~ajevima dalja
mogu}nost primene mora sertificirati.
IV. Mogu}nost primene
Postrojenja ove vrste se primenjuju kada
se tra`i odvodnjavanje, klasiranje i
sortiranje materijala tj. transport vla`nog
pepela iz postrojenja za kva{enje
(vla`enje) pepela.
Kod transporta vla`nog pepela iz
mokrog odpepeljiva~a pomo}u trakastih
transportera pod nagibom bez primene
MAB tehnike, ~esto dolazi do povratnog
kretanja pepela (vra}anje pepela nazad)
(slika 2).
Slika 2 Vra}anje nazad sloja pepela
na trakastom transporteru
zaprljane vode. U zimskim mesecima se
stvaraju opasna zale|ena klizi{ta. ^esto
se mora odstraniti prolazni silos jer nije
mogu}e skladi{tenje.
Ovde navedeni problemi izazivaju
tro{kove koji se mogu izbe}i uvo|enjem
MAB - odvodnjava~a vla`nog pepela.
B. Zbrinjavanje otpadaka pri mlevenju
Prednosti: Otpadna me{avina koja se
sastoji od finih i grubih komadi}a uglja,
kamenje i ne~isto}a ne}e biti odvedeni u
vla`ni odpepeljiva~ i ne}e vi{e prljati
smesu grubog pepela. Za ovu tehniku je
tako|e primenjen MAB - osciliraju}i
odvaja~ vode (slika 5).
VI. Mogu}nosti separacije
pepela
C. Klasiranje grubog pepela na
definisanu veli~inu zrna (~estice)
kao i redukovanje preostale vlage
Prednosti: Grubi pepeo se mo`e klasirati
(razvrstati) prema tr`i{noj orijentaciji
veli~ine ~estica i istovremeno
odvodnjavati. Za ovu tehniku su
primenljivi MAB - Ocsiliraju}i
odvodnjava~i u dve varijante.
Varijanta a - Na dva nivoa postavljeni
jedan iznad drugog, pri ~emu gornji
slu`i za razvrstavanje (klasiranje), a
donji za odvodnjavanje.
Varijanta b - Patentirani jedan nivo
(DECK) pri ~emu je postoje}i nivo po
du`ini izdeljen na segmente i
istovremeno slu`i kao separator i
odvodnjava~ (slika 6).
A. Preostala vla`nost grubog pepela
mo`e se smanjiti u zavisnosti od
gustine pepela na 25 do 30 %.
1) Prednosti
Transport trakastim transporterima do
utovarnog silosa bez prljanja. Iz
pretovarnog silosa se bez problema
mogu puniti kamioni. Otklonjeno je
prljanje u ovom podru~ju kao i
obrazovanje zamrznutih povr{ina tokom
zimskog perioda. Iz elektrane se odvodi
zna~ajno manje vode. Za ovu tehniku
bi}e upotrebljen MAB- osciliraju}i
odvaja~ vode (slika 4).
Slika 4 Shema postrojenja za redukovanje preostale vlage u grubom pepelu
Slika 3 Izlivanje vode iz pepela pod
dejstvom pritiska u kontejneru
Povratni tok pepela izaziva skupe
radove ~i{}enja du` ~itavog
transportnog puta (slika 3).
1.
MAB- Oscilirajuci (odvajac vode)
2.
Predajna spu{taljka (kliza~)
3.
Pumpna kada
4.
MAB- Potisna pumpa
5.
Motor pumpe
6.
PA- deo
7.
Vodeni ciklon (hidrociklon)
V. Utovar
8.
Kliza~ otpada (odvod)
U tovarnim silosima tj. kontejnerima
nastaje ~esto problem njihovog
pra`njenja nakon du`eg zadr`avanja
pepela u kontejneru. Kod pra`njenja u
turnusima dolazi do zna~ajnog
zaga|enja okoline punja~ke stanice i
transportnih puteva zbog izlivanja
9.
Konstrukcija skladi{ta
10.
Kompletni cevni sistem (cevovod)
11.
Upravlja~ki orman
12.
Plovak
13.
Vod za obilazni transport
[029]
energija
Slika 5 Shema postrojenja za otpremanje otpada iz mlina
vrednost do 1% (zavisno od
konsistencije pepela) tako da se grubi
pepeo ne prlja.
Za ovu tehniku je idealno podesan MAB
- Schwertrubesartierer Hydrosort I.
Dodatno je prikljucen MAB Osciliraju}i odvaja~ vode sa jednim
nivoom koji odvodnjava pre~i{}eni grubi
pepeo (slika 7).
VII. Postupak rada MAB postrojenja za odvodnjavanje
pepela
Klju~ni deo postrojenja za pripremu je
MAB - Osciliraju}i odvodnjava~ (SEW).
Ono je opremljeno ~eli~nim sitom (slika
8) u vi{e koloseka, kao i pogonski deo
koji proizvodi linearne oscilacije. Stoga
se znatno rastresa materijal u vis i po
{irini. Posebno kod finog pepela koje
Slika 6 Shema postrojenja za klasiranje grubog pepela kao i redukovanje
jako vezuje vodu cilj je stvoriti slobodni
prostor u me{avini tako da voda, kroz
preostale vlage i ponovno kori{}enje nesagorelog doatnog goriva
oslobo|en prostor na situ, iste~e.
Filtrat od vode i finih ~estica pepela,
prihvata se u prostoru pumpe i pomo}u
kru`ne pumpe vodi u hidrociklon u
kome se jo{ jednom odvajaju od vode
~vrste ~estice finog pepela, pribli`no
85% (slika 9).
Zgusnuti propad iz hidrociklona mo`e se
ponovo voditi na SEW ili u pojedinim
slu~ajevima na kosi deo vla`nog
odpepeljiva~a.
Preliv hidrociklona u ovom slu~aju
“oslobo|ena voda” je vrlo malo
zaprljana sa ~vrstim materijama i mo`e
se bez problema vratiti nazad u mre`u
tehnolo{ke vode ili koristiti kao
D. Klasiranje i izdvajanje nesagorelog
odvodnjavanje grubog pepela. Izdvojeno
obnovljena hladna voda u vla`nom
nesagorelo dodatno gorivo ima jo{
u slu~aju primene dodatnog goriva
odpepeljiva~u.
visoku vrednost sagorevanja i mo`e biti
Prednosti: Separacija nesagorelog
nakon
odgovaraju}eg
usitnjavanja
Kod instaliranih postrojenja oblast
dodatnog goriva iz grubog pepela kao i
ponovo uvedeno u proces
razdvajanja le`i kod cca. 25 mikrona, pri
sagorevanja. Za ovu tehniku je
gustini ~vrstih ~estica ca. 15 -20 g/l.
Slika 7 Postrojenje za redukovanje
primenljiv MAB - osciliraju}i
gubitaka `arenja na definisanu
Preostala vlaga u pepelu kod
odvaja~ vode u varijanti B.
grani~nu vrednost
osciliraju}eg odvodnjava~a le`i, prema
E. Redukovanje gubitaka u
konsistenciji pepela, izme|u 25 i 30 %.
grubom pepelu zbog `arenja kod
Kod svih do sada isporu~enih
normalnog sagorevanja sa
postrojenja postignuta je ova vrednost i
obzirom na kotlovske ili
specifi~ne uslove sagorevanja na omogu}en je bez problema transport
definisanu grani~nu vrednost
trakastim transporterima. ^ak i kod
Prednost: Gubici `arenja se mogu nagiba iznad 20 stepeni.
dovesti na jednu definisanu
Pogonska snaga osciliraju}eg
odvodnjiva~a je cca 7,5
Slika 8 Sito od legiranog ~elika u MAB kW.
Osciliraju}em odvodnjava~u
VIII. Monta`a i
konstrukcija
SEW
SEW se sastoji iz jedne
robustne zavarene
konstrukcije sa
zidovima oslonjenim
na vij~anim pritisnim
oprugama (slika 10).
Traverze za prihvatanje
osciliraju}eg
pobu|iva~a kao na
izlazu osciliraju}eg
[030]
energija
odvodnjava~a (SEW) sita su na oba kraja sa odgovaraju}im plo~ama
spojene vijcima za bo~ne zidove. Pogon je prakti~no bez ikakvog
odr`avanja.
Slika 9 Hidrociklon
Reference
Slika 10 MAB- Osciliraju}i odvodnjava~ (SEW)
Schauenburg MAB GmbH je u poslednjih 30 godina projektovao,
izradio i montirao oko 1500 osciliraju}ih odvaja~a vode (SEW).
Iz iskustva trajnost postrojenja je preko 20 godina, naravno uz
zamenu habaju}ih delova.
Na problematici odvajanja vode iz pepela uspe{no funkcioni{e preko
10 postrojenja a u fazi projektovanja oko 15. Ovde se mo`e re}i da je
ve}a potra`nja za odvodnjavanjem vla`nog pepela.
Sa tehni~kim mogu}nostima koje pru`aju ova postrojenja nudi se sve
ve}a mogu}nost kori{}enja grubog pepela.
Komitenti:
1. BKB
2. GKM
3. Preussen-Elektra
4. Preussen-Elektra
5. Neckarwerke AG
6. VEAG
7. VEAG
8. VEAG
[031]
Mesto ugradnje:
Braunschweig
Manheim
KW-Standinger Grosskrotzenburg
KW-Heyden, Petershagen
KW-Altbach, Deizisau bei Stuttgart,
Block I i II
KW-Lippendorf-probno postrojenje
(10 meseci)
KW-Lippendorf (Block R i S)
KW-Boxberg-probno postrojenje
(od jula 2000)
energija
Ljubomir N. Vajda
UDC: 621.311.21.002 : 627.82 (497.1)
Mogu}nosti izgradnje
mo}nog sistema
pumpnoakumulacionih HE
na donjem Uvcu i Limu
Uvod
Rezime
Pumpno-akumulacione hidroelektrane
(PAHE) predstavljaju sve ve}u realnu
potrebu u energtskim sistemima, a
njihova uloga i zna~aj raste sa
vremenom i ssa razvojem. Njihova
izgradnja predstavlja potrebu
energetskog sistema {ireg balkanskog
regiona, Italije i Evrope.
Sa rastom energetskih sistema sa
vremenom }e se pove}avati potreba za
vr{nom snagom i energijom, zbog rasta
bazi~ne snage i energije svih vrsta termo
energije i energije vetra. One su
neophodne i zbog neravnomernosti
proizvodnje, kako proto~nih
hidroelektrana tako i raznih vrsta
energana (proizvodj~a elektei~ne
energije).
Izgradnja u fazama svih vrsta energana,
a naro~ito hidropostrojenja (HE i
PAHE), od posebnog je zna~aja zbog
racionalnog, investicionog i
pravovremenog prilago|avanja razvoju
energetskih sistema.
Na sistemu Limskih HE, "Kokin brod" i
"Bistrica", su prva dva postrojenja
izgra|ena 1959/1960. godine. Krajem
1966. godine zavr{ena je i HE "Potpe}",
a kao poslednja u nizu HE "Uvac".
Prva i veoma zna~ajna po snazi PAHE
"Bajina Ba{ta" (Ni = 2 x 315 MW)
izgra|ena je 1983. godine, sa
akumulacijom od 170 hm3 i branom
visine 131,0 metar.
Posle velikog zastoja u projektovanju
hidropostrojenja ura|en je glavni projekt
PAHE "Bistrica",1985 : instalisane
snage Ni = 2x340 MW i proizvodnjom
od 1,30 TWh/god.
Na reci Uvac i na reci Lim izgra|en je sistem Limskih HE ("Uvac", "Kokin brod",
"Bistrica" i "Potpe}") sa branama ("Sjenica", "Kokin brod", "Radojnja" i
"Potpe}") i pripadaju}im akumulacijama.
Nizvodno od brane "Radojnja" zbog prevo|enja vode Uvca u Lim (HE "Bistrica")
dolina, odnosno klisure donjeg Uvca na du`ini od 43,0 km je prakti~no slobodna,
bez puteva, `eleznice, industrije, sa malim brojem ku}a i bezna~ajnim
poljoprivrednim povr{inama.
Topografski, geotehni~ki, geolo{ki i hidrolo{ki uslovi omogu}uju racionalnu
izgradnju mo}nog sistema pumpno-akumulacionih hidroelektrana (PAHE). Njihova
instalisana snaga iznosila bi Ni = 5 x 400,0 MW do 5 x 450,0 MW, a proizvodnja
E = 3,70 do 4,00 TWh/god., sa PAHE "Bistrica" (glavni projekat) ukupna snaga
sistema je N i = 2700 do 2900 MW sa proizvodnjom E = 5,00 do 5,30 TWh/god.
Hidroenergetska postrojenja, PAHE sa branama bila bi, kao pribranska ili kratkoderivaciona, raspore|ena du` klisure donjeg Uvca. Njihov broj bi bio bez PAHE
"Klak" 3 (tri) do 5 (pet), a tip brana bi bio isti - savremen, koji omogu}uje br`u i
racionalnu izgradnju. Celokupna oprema za PAHE na donjem Uvcu bi bila tipska,
istih karakteristika (HMA[O, HMEHO i ELEKO), dok bi oprema za PAHE
"Bistrica" bila razli~ita, prema revidovanom glavnom projektu "Energoprojekta Hidroin`enjering", Beograd.
Mogu}nost fazne izgradnje PAHE od posebnog je zna~aja, radi zadovoljavanja
potreba vr{ne snage i energije na nacionalnom, regionalnom i evropskom nivou.
Fazna izgradnja mo`e biti utvr|ena odgovaraju}im tehni~ko-ekonomskim i
optimizacionim prora~unima.
Razvoj hidroenergetike u Srbiji
Izgradnja HE u periodu do Drugog
svetskog rata odnosila se na male
hidroelektrane minimalnih i malih snaga
Klju~ne re~i: Sistem PAHE, r. Uvac; r. Lim; snaga 2900 do 2700 MW;
proizvodnja, E = 5,00 do 5,30 TWh/god.
Large System Pump Storage Plants-Completion Possibilities on
Rivers Down Uvac & Lim
The gorge on down Uvac river is situated downstrean of the completed three dams
belongs to the Limske HPPs, is practically free, without railway, roads, industry,
agriculture and with a small number of settlements.
Building the optimum number of dam (3 + 1 or 5 + 1) could enable completion the
pump storage plants system (5 + 1) PSP, with instaled power capacity from 2700.0
to 2900.0 MW and energy output of 5,00 to 5,30 TWh/y. The largest PSP is the
“Bistrica” (Final designe) with Ni = 700,0 MW and output of E = 1,30 TWh/y. All
PSPs system could be completed step by step (in seperate phases with very short
diversion tunels or in the composition with the dam. All PSPs system (4+1) are
with a very similary head, with one type of the unit, discharge and power on down
Uvac. Exception is the PSP “Bistrica” is with 8,0 km long diversion tunel and
penstock as a sixth PSP on r. Lim. The necessary available data confirm above
mentioned possibilities.
Key words: Pump Storage Plants, r. Uvac; r. Lim; Power 2700 to 2900 MW;
Electrical output production - 5,00 to 5,30 TWh/y.
[032]
energija
Slika 1 Podu`ni profil hidroenergetskih objekata i brana na rekama Lim i Uvac
i proizvodnje. Najve}e su bile na \etinji
kod U`ica i kod Vu~ja za potrebe
tekstilne industrije. Prve HE zna~ajnijih
snaga i proizvodnje gra|ene su odmah
posle Drugog svetskog rata u Srbiji. Bile
su to slede}e hidroelektrane:
"Sokolovica" (^okonjar) na Timoku,
"Ov~ar banja" i "Me|uvr{je" na
Zapadnoj Moravi, "Zvornik" na Drini,
Vlasniske HE ("Vrla-1" do "Vrla-4") na
potezu Vlasina - Vrla - Ju`na Morava.
Sistem limskih HE ("Kokin brod",
"Bistrica" i "Uvac" sa vodama Uvca i
"Potpe}" na Limu sa vodama Lima i
prevedenim vodama Uvca) izgra|en je
do 1959., odnosno 1960. godine, a
"Potpe}" na Limu 1966. godine.
Izgradnjom HE "Uvac", kao
najuzvodnija, zavr{ena je 1979. godine
kao poslednja u nizu Limskih HE.
Vrhunac izgradnje HE u Srbiji
predstavlja "\erdap-1", izgra|en 1972.
godine i "\erdap-2" 1988. godine na
Dunavu od kojih je prva, HE\-1,
spadala u to vreme u red deset najve}ih
HE na svetu, po snazi i proizvodnji
elektri~ne energije.
Godine 1983. izgra|ena je PAHE
"Bajina Ba{ta" snage Ni = 2 x 315 MW,
a posle zavr{etka izgradnje HE\-2,
1988. godine do 2006. godine nije
izgra|eno ni jedno zna~ajnije
hidroenergetsko postrojenje.
Uloga i zna~aj PAHE
Pumpno-akumulacione hidroelektrane su
se po~ele graditi pre oko 100 godina u
Zapadnoj Evropi. Bio je to na~in da se
re{i problem preraspodele
neravnomernosti hidroenergije i snage, a
zatim radi kori{}enja snage i energije TE
i pokriju vr{na dnevna optere}enja u
elektroenergetskim sistemima.
[033]
Procenjeno je, u to vreme, da je no}na
energija i snaga TE znatno jeftinija nego
dnevna pri radu na tehni~kom
minimumu, pa da je treba koristiti za
PAHE.
Poslednjih ~etrdesetak godina PAHE su
kori{}ene ne samo za kori{}enje jeftinije
no}ne energije i njeno pretvaranje u
vr{nu dnevnu energiju i snagu, uz razne
re`ime i ulogu u energetskom sistemu.
One su kori{}ene i kao postrojenja
sposobna da pove}aju vr{nu snagu u
energetskim sistemima kori{}enjem
bazne energije TE i HE za vreme
njihovog rada na tehni~kom minimumu.
U po~etku su PAHE bile namenjene za
pokrivanje dnevnih, zatim za kraj
nedeljnih, nedeljnih i u poslednje vreme
i za pokrivanje sezonskih potreba. Sem
toga, one mogu da predstavljaju i
rezervu u sistemu sposobne da usko~e u
slu~aju havarije energana i agregata
velike snage.
energija
Slika 2
Situacija slivnog podru~ja reke Uvca
Iznala`enje, prou~avanje i istra`ivanje
mogu}nosti izgradnje kaskadnih u nizu
stepenica sa pribranskim ma{inskim
zgradama i/ili sa veoma kratkim
dovodnim tunelima predstavlja retku
mogu}nost za PAHE. Takvih primera,
prema dosada{njim saznanjima autora,
za sada nisu poznati.
Balkanske dr`ave, a naro~ito bliska
susedna Italija posle te{ko}a njenog
energetskog sistema, uveliko radi na
projektima za izgradnju TE velike snage
(10.000 MW) sa uvozom uglja iz SAD.
Ona }e u doglednoj budu}nosti imati
zna~ajne potrebe pre svega za vr{nom
snagom i energijom. Danas Italiji
nedostaje naro~ito bazna energija, koju
uvozi iz Evrope po cenama u Evropskoj
Uniji, koje su uvek vi{e nego u
sopstvenoj zemlji.
Do danas i pored brojnih projekata
PAHE u Srbiji izgra|eno je PAP
"Lisina" koja vode Vlasine zahvata
akumulacijom i prepumpava u Vlasinsko
jezero i PAHE "Bajina Ba{ta" instalisane
snage N = 2 x 315 MW, duga~kim
dovodom ukupne du`ine oko 10 km i
velikom akumulacijom za potrebe
sezonskog pokrivanja snage i energije,
ukupne zapremine od 170 hm3.
Mogu}nosti izgradnje PAHE u
Srbiji
Sve termoelektrane, nuklearne (fisione, a
u budu}nosti fuzione) kori{}enje
sun~eve energije i vetrogeneratori koji,
kao i proto~ne HE sa izrazito
neravnomernom proizvodnjom,
zahtevaju izravnavanje neravnomernosti
proizvodnje elektri~ne energije
kori{}enjem PAHE. Zato }e sve vi{e biti
neophodan zajedni~ki rad sa njima. One
jedino mogu racionalno i efikasno da
obave tu ulogu, utoliko vi{e ukoliko je
energetski sistem razvijeniji i sa vi{e
vrsta energana.
Osim PAHE, kao nezavisnih - posebnih
projekata, danas, naro~ito kod izgra|enih
akumulacija u stepenicama (kaskadama),
postoje veoma ekonomi~ne mogu}nosti
njihove izgradnje, od manjih (do 50
MW) i srednjih (od 50 do 100 MW)
snaga. One mogu biti izgra|ene u
kratkom roku, sa kratkim dovodima i sa
obezbe|enim i gornjim i donjim
kompenzacionim bazenom.
Ako postoji izgra|ena akumulacija koja
mo`e da predstavlja donji
kompenzacioni bazen (HE\-3;
Zvorni~ka akumulacija sa "Mla|evcem";
PAHE "Gornje Brodarevo" i "Donje
Brodarevo" itd.) takve mogu}nosti treba
koristiti. I u slu~ajevima sa izgra|enim
akumulacijama, koje mogu racionalno
da poslu`e kao gornji kompenzacioni
bazen, takve mogu}nosti treba izna}i i
istra`iti.
[034]
U slivu Lima i Uvca jedino je Srbija
izgradila HE na Uvcu 3 (tri) i jednu na
Limu ("Potpe}"). Vode Uvca se tako
prakti~no koriste izgra|enim
postrojenjima (limske HE), dok je na
Limu preostala mogu}nost izgradnje jo{
{est HE ("G. i D. Brodarevo" i
"Prijepolje").
Zna~ajne mogu}nosti formiranih
akumulacija, kao gornjih i donjih
kompenzacionih bazena, postoje na
pritokama i potocima Lima za potrebe
PAHE. Neke od njih mogu koristiti
akumulacije HE na Limu, kao donji
kompenzacioni bazen ("G. i D.
Brodarevo", “Potpe}”, “Andrijevica ” sa
Lukinim Virom).
Nastavljena prou~avanja su ukazala na
izvanredne mogu}nosti na donjem Uvcu.
Ta prou~avanja su imala kao rezultat
glavni projekat PAHE "Bistrica" (Ni =24
x 340 MW i E = 1300,0 GWh/god) sa
gornjom akumulacijom "Klak" (Vt =
118.0 hm3, Vk = 80.0 hm3), uz
kori{}enje akumulacije HE "Potpe}" (Vt
= 44,0 hm3 i Vk = 25,0 hm3) kao donji
kompenzacioni bazen, koji je optere}en
problemom uglavnom od vu~enog
nanosa. Bruto pad ove PAHE je oko
380,0 m, sa dugim tunelsko-sifonskim
dovodom i cevovodom pod pritiskom, sa
instalisanim proticajem od Q = 212,0
m3/s u turbinskom i Q = 150,0 m3/s u
pumpnom radu. Dalja prou~avanja
mogu}nosti na donjem Uvcu ukazala su
na mogu}nost formiranja kaskadnih
energija
PAHE (3-5) sa kratkim dovodnim
tunelima (derivacioni tip) ili kao
pribranski tip sa ma{inskom zgradom u
koritu reke, a sa PAHE “Klak” 4-6
ovakvih postrojenja.
Prema dosada{njim saznanjima nisu
poznati takvi primeri kaskadnih PAHE u
svetu. Za to se pristupilo razradi ove
zna~ajne mogu}nosti.
Slika 3 Situacija sa HE "Bistrica" i PAHE "Bistrica"
Osnovne karakteritike sistema
PAHE Uvac-Lim
Predlo`ene PAHE na donjem Uvcu,
izuzev najnizvodnije stepenice "Uvac1", (1,20 km) su sa veoma kratkim
dovodnim tunelima, sa ma{inskim
salama na obalama ili kao pribranska
postrojenja. Sve su bez posebnih gornjih
i donjih kompenzacionih bazena i bez
vodostana. Planirane akumulacije }e
istovremeno biti kompenzacioni bazeni
sa stalnim nivoom, izuzev najuzvodnije i
najve}e (Vk = 80,0 hm3) akumulacije
"Klak", koja je klju~ni i zajedni~ki
objekat celog sistema PAHE Uvac-Lim.
Sagledavanjem i analizom uslova
vezanih za mogu}nosti izgradnje
mo}nog sistema PAHE na Uvcu i na
Limu (“Bistrica”) usvojeni su slede}i
parametri, osobenosti i karakteristike:
z Prvo, dolina donjeg Uvca je prakti~no
slobodna za izgradnju optimalnog
broja PAHE postrojenja;
z Drugo, procena je in`enjerska i
prethodna da }e optimalni broj PAHE
postrojenja sa akumulacijom "Klak"
biti 5 (pet) prakti~no istih
karakteristika;
z Tre}e, glavnim projektom PAHE
"Bistrica" sa branom i akumulacijom
"Klak" zna~ajne ukupne (Vt) i korisne
(Vk) zapremine, predstavlja zajedni~ki
i klju~ni objekat u formiranju sistema
PAHE na Uvcu i Limu sa kori{}enjem
akumulacije "Klak", a redosled fazne
izgradnje }e zavisiti od ekonomskotehni~kih prora~una i optimizacije svih
parametara ovog sistema;
z ^etvrto, povoljni topografski,
geolo{ki, hidrogeolo{ki, geotehni~ki,
hidrolo{ki i psamolo{ki uslovi
omogu}uju izgradnju ovog zna~ajnog
hidroenergetskog sistema, sa branama
i pripadaju}im objektima;
z Peto, snaga, proizvodnja i prakti~no
iste visine brana, instalisanog proticaja
Qi = 5 x 600 m3/s i broja agretata, svih
5 (pet) postrojenja PAHE na Uvcu je
usvojeno sa Ni = 5 x 400 MW, E =
3,70 TWh/god, svako sa po 4 (~etiri)
agregata, od ukupno 16 - 20 tipskih.
PAHE "Bistrica" je sa posebnim
parametrima (Ni = 680 MW; E = 1,3
TWh/t);
z [esto, posle izgradnje celog sistema sa
pretpostavljenim optimalnim brojem
PAHE na Uvcu , radi}e na
nepromenljivom padu, dok }e
najuzvodnija (Uvac- Klak vi{e, a
"Bistrica" znatno manje) raditi na
promenljivom padu;
z Sedmo, primenom tipskih agregata
(16-20) i celokupne opreme (HMA[,
HMEH i ELEKTRO) za PAHE
postrojenja na Uvcu, kao i savremenog
tipa brane i tipskih ma{inskih hala,
bi}e omogu}ena br`a i ekonomi~nija
izgradnja, svih ovih postrojenja na
Uvcu. Oni }e predstavljati jedinstveni
zajedni~ki hidroenergetski sistem
pogodan za racionalno kori{}enje i
odr`avanje;
z Osmo, ekonomsko-tehni~kim
prora~unima utvrdi}e se svi optimalni
parametri ovog zna~ajnog i
koncentrisanog hidroenergetskog
sistema ukupne snage Ni = 2700 MW
i proizvodnje od oko 5,00 TWh/god.
Navedeni prora~uni prethodi}e u
po~etnim fazama projektovanja.
z Deveto, na osnovu prethodnih
prora~una {eme postrojenja i
optimizacije, svih parametara PAHE
sistema Uvac - Lim, bi}e mogu}e
utvrditi redosled i njegovu faznu
izgradnju, {to je od posebnog
ekonomsko-tehni~kog i finansijskog
zna~aja.
z Za po~etak se pretpostavlja da }e
optimalan broj PAHE na donjem Uvcu
biti 5 (pet) i da }e mo}i raditi u
ciklusu od dnevnog do sezonskog.
Raspolo`ivi podaci i podloge
Rade}i na studiji ekolo{kog stanja sliva
r. Lim (5970 km2), autor je razra|ivao i
uskla|ivao hidrologiju i hidroenergetske
[035]
mogu}nosti celog sliva Lima. Tom
prilikom do{lo se do nekih rezultata i
saznanja od interesa za dalji razvoj
hidroenergetike u ovom slivu, posebno
PAHE, na kratkim dovodima na donjem
Uvcu.
Neke zna~ajne HE i akumulacije vi{e se
ne mogu planirati za gra|enje ("Zaton",
"Veliko Brodarevo"), zbog zauze}a
doline, pa osim "Prijepolja" i
“Andrijevice” sa "Lukinim Virom",
"Ruda" i "Setihova" odnosno “Mrsova”
nema vi{e mogu}nosti za HE ve}ih
snaga i akumulacija sa iole zna~ajnijim
stepenom izravnavanja.
Prirodni uslovi izgradnje
Prirodni uslovi u donjem toku Uvca na
potezu od brane "Radojnja" do u{}a
Uvca u Lim omogu}uju izgradnju brana,
akumulacija i postrojenja PAHE sistema.
Topografski uslovi sa duboko use~enim
koritom su povoljni za visoke brane i
akumulacije bez ograni~enja.
Geolo{ki uslovi od izgra|ene brane
"Radojnja" r. Uvac na kratkom potezu
proti~e kroz vododr`ivu dijabaz-ro`nu
seriju. Uvac ulazi zatim u terene
izgra|ene od serpentinita (ju`ni obod
zlatiborskog masiva) ne napu{taju}i ih
sve do u{}a u Lim. Na ovom potezu
Uvac te~e ka severo-zapadu odstupaju}i
samo kod velike okuke u obliku lakta
oko visa Ko`alj. Isto je i kod visa
Bjelu{ine gde Uvac skre}e ka
jugozapadu. Samo severni obod donjeg
sliva Uvca, u oblasti Jelove gore, teren
je izgra|en od amfibolitskih {kriljaca
energija
Slika 4 Situacija reke Donji Uvac sa lokacijama PAHE, Uvac - 1 do Uvac - 4 i Uvac - 5 (Klak)
NA
A
D
J
OJN
RA
)
LK
”
A
UV-1
UV
-2
UV-3
-4
V
U
-5
V
U
(“
K
[036]
A
BR
energija
Slika 5 Podu`ni profil Uvac sa PAHE (Uvac - 1 do Uvac - 4 i Uvac - 5 (Klak)
dijabaz-ro`ne serije i trijaskih
kre~njaka. Ovom podru~ju treba ve} u
prvim geolo{kim prou~avanjima
posvetiti posebnu pa`nju zbog trijasnih
kre~njaka.
Hidrologija r. Uvac obra|ena je za
potrebe projekata HE "Bistrica" i HE
"Kokin brod". Za potrebe projekta HE
"Potpe}" obra|ena je hidrologija za r.
Lim, dok je za HE "Uvac" dora|ena sa
raspolo`ivim podacima.
Ukupna povr{ina sliva Uvca do u{}a u
Lim iznosi 1340 km2, do profila brane
"Radojnja" 1130 km2, do profila "Kokin
brod" 1057 km2, a od u{}a u Lim do
"Radojnje" 213 km2.
Uvac je najve}a pritoka Lima. Svoje
vode dobija sa planina koje ~ine
vododelnicu sa slivovima Zapadne
Morave, Ibra i Lima (Zlatar planina).
Njegove topografske i morfolo{ke
osobine su osobene i predstavljaju tri
razli~ite celine: gornji, srednji i donji
deo sliva, koji je jedini zanimljiv za
na{a razmatranja.
Ovaj deo sliva (donji) prostire se od
u{}a u Lim do brane, odnosno sela
Radojnje. Ovaj deo sliva ima povr{inu
od 213 km2 (oko 15%), veoma je uzan
sa duboko use~enim koritom, bez
zna~ajnih pritoka. Padovi dna korita
Uvca na ovom delu sliva u du`ini od 43
km iznose oko 10,0 ‰, a uzvodnije su
znatno manji i iznose 2,5 ‰.
U gornjem delu donjeg Uvca
projektovana je brana "Klak" koja bi
trebalo da potopi branu "Radojnja"
omogu}iv{i i dalje normalan rad HE
"Bistrica" i budu}e PAHE "Bistrica" ,
kao i sistema PAHE na donjem Uvcu .
Prose~ne padavine na celom slivu
kre}u se od 600 do 1200 mm, sa
porastom nizvodno po slivu, tako da su
najve}e u donjem (800-1200 mm), a
najmanje u gornjem delu sliva (600 do
800 mm).
Danas, 47, odnosno 48 godina posle
zavr{etka prve dve i 40 godina posle
izgradnje tre}e HE, podaci vezani za
hidrologiju i Uvca i Lima mogu se
smatrati pouzdanim za bilo koju vrstu
hidrotehni~kih projekata. Me|utim, za
donji deo sliva od “Radonje” malo je
raspolo`ivih podataka, pa bi bilo
neophodno da se formisa jedna
meteorolo{ka i jedna hidrolo{ka
automatska stanica. Njihovo osnivanje
je neophodno radi korelacije sa
podacima sa uzvodnog dela sliva Uvca.
Naime, ovaj donji deo sliva se razlikuje
od izvori{nog gornjeg i srednjeg dela
topografski, geolo{ki, hidrogeolo{ki i
hidrolo{ki, pa su to razlozi za njegovo
hidrolo{ko i meteorolo{ko prou~avanje,
neophodno zbog izgradnje zna~ajnih
objekata na njemu.
Podaci za sliv Uvca u pogledu padavina
i oticanja zna~ajno su manji u odnosu
na ostale vodotoke u slivu Drine, Pive,
Tare i Sutjeske i koji imaju module
oticanja od 43 do 48 lit/sek.km2,
Bistrica, Lim i ]ehotina od 17 do 28
l/sec.km2, da bi Rzav i Uvac kod
Radojnje imali q = 12 l/sec.km2.
[037]
Po grubim prora~unima, samo donji deo
sliva Uvca (F = 213 km3) je sa
modulom oticanja od 15,50 l/sec.km2 i
prose~nim proticajem od 3,30 m3/s.
Velike vode r. Uvac zasnovane su na
katastrofalnoj velikoj vodi iz novembra
1896. godine, koja je za ceo sliv Drine
usvojena kao projektna velika voda
1000 god. povratnog perioda. Danas se
mo`e smatrati da je ona de facto velika
voda 10. 000 god. povratnog perioda.
Ona je za donji deo sliva na sektoru
dugom 43,0 km odre|ena sa Q0.1% =
1600.0 m3/s na profilu Radojnja, a na
u{}u u Lim sa Q0.1% = 1800.0 m3/s.
Za raspolo`ive prose~ne vode i za
velike vode donjeg Uvca bi}e
neophodno kori{}enjem raspolo`ivih
hidrolo{kih podataka utvrditi njihove
kona~ne veli~ine, ali se ne o~ekuje da }e
se bitnije razlikovati od navedenih.
[to se psamolo{ih uslova ti~e, mo`e se
opravdano smatrati da problemi vezani
za nanos nizvodno od brane i
akumulacije "Radojnje" prakti~no ne
postoje. Ovaj problem je u veoma
velikom stepenu re{en izgradnjom
velikih akumulacija "Kokin brod"
(Vt = 250 hm3) i "Uvac" (Vt = 190 hm3).
Vodoprivredne koristi sistema
PAHE Uvac - Lim
Akumulacije "Uvac", "Kokin brod" i
"Radojnja", za koju je predvi|eno da
bude potopljena akumulacijom "Klak" i
tri do pet novih akumulacija na donjem
Uvcu, pripadali bi mo}nom
energija
hidroenergetskom pumpno-akumulacioni
sistem ukupne instalisane snage 20002200 MW a sa “Bistricom” 2700-2900
MW.
Oplemenjavanje bi bilo ostvareno
izgradnjom 4 do 6 akumulacija u
kanjonu donjeg Uvca koji je danas
prakti~no osiroma{en i pre`ivljava na
smanjenim minimalnim proticajima, bez
prirodnih srednjih proticaja i velikih
voda.
Hidrolo{ki re`im sveden je na proticaje
sa me|usliva nizvodno od akumulacije
sa Qsr = 3,30 m3/s i veoma retke
proticaje ubla`enih velikih voda
uzvodnim akumalacija na Uvcu.
Gubici isparavanja u svim predvi|enim
akumulacijama bili bi prakti~no
zanemarljivi, a ve}ina PAHE sa
konstantnim padom postrojenja i stalnim
nivoom u njima. PAHE "Klak" bi jedina
bila sa malim oscilacijama nivoa sa
promenljivim padom, uglavnom u
re`imu dnevnog ciklusa.
Mogu}nosti poribljavanja plemenitim
vrstama riba, razvoj sportova na vodi,
pouzdan razvoj turizma u klisuri, koja je
danas prakti~no bez puteva, prakti~no
bez `eleznice, ve}ih mesta, poljoprivrede
i industrije, predstavlja izuzetnu
hidroenergetsku mogu}nost, pored
ostalog i po osnovu potpune kontrole
poplava celog sliva Uvca. Ne samo u
donjem delu sliva Uvca i Lima, ve} i u
zna~ajnom stepenu nizvodno od u{}a
Lima u Drinu. Poplava iz 1896. godine u
novembru mesecu, u kojoj je Lim
u~estvovao sa 1800 m3/sec, re~ito govori
o zna~aju PAHE na donjem Uvcu, ne
samo u hidroenergetskom, ve} i u
vodoprivrednom pogledu, sa velikim
stepenom izravnavanja raspolo`ivih i
potpunom ure|enju re`ima vodostaja u
njemu.
Izgradnja brana na donjem Uvcu
omogu}ila bi povezivanje lokalnih
puteva leve idesne obale donjeg
Uvcapreko njihovih kruna.
Karakteristike PAHE sistema
Sve akumulacije sa sliva donjeg Uvca za
PAHE su veoma dugotrajne (kao na Pivi
i na Tari koje su sa malo nanosa) zbog
zadr`avanja nanosa u izgra|enim
uzvodnim akumulacijama i maloj
produkciji nanosa mna medjuslivu
donjeg Uvca.
Kompletno vodoprivredno ure|enje
donjeg Uvca dugom 43.0 km sa 4 do 6
akumulacija i sa prakti~no stalnim
nivoima u njima, izuzev akumulacije
"Klak", ~ine ih izuzetno atraktivnim.
Ne}e vi{e biti najmanjih vodostaja, a
velike vode }e biti u velikom stepenu
kontrolisane postoje}im i budu}im
akumulacijama na donjem Uvcu. Ove
poslednje - nove, koje su naizmeni~no i
gornji i donji kompenzacioni bazeni
izuzev akumulacije "Klak" kao gornji, i
najnizvodnijeg donjeg bazena PAHE
"Uvac-1", budu}a HE “Mrsovo” sa KNU
383 mnm olak{a}e njegovo re{avanje.
Zaklju~ci
Postojanje prakti~no slobodne doline
donjeg Uvca pru`a idealne uslove za
izgradnju kaskadnog sistema pumpnoakumulacionih hidroelektrana sa
optimalnim brojem postrojenja.
Rad PAHE u ovom sistemu bio bi sa
stalnim nepromenljivim padom i sa
tipskim agregatima, izuzev one PAHE
uz akumulaciju “Klak” na donjem Uvcu.
Klju~na i zajedni~ka je akumulacija
“Klak” sa zna~ajnom ukupnom (Vt =
118,0 hm3) i korisnom zapreminom (Vk
= 80,0 hm3), je i u sastavu ura|enog
glavnog projekta PAHE “Bistrica” na
Limu u zoni akumulacije HE “Potpe}”.
PAHE “Bistrica” je najsna`nija u ovom
mo}nom sistemu hidroenergetskom
sistemu, ~ija je ukupna instalisana snaga
sa PAHE na donjem Uvcu iznositi
2700,0 do 2900,0 MW, sa racionalnom
proizvodnjom vr{ne energije od 5,0 do
5,30 TWh/god. pa bi ovaj
hidroenergetski sistem bio od zna~aja ne
samo za Balkan, ve} i za Evropu.
Optimizacijom i izgradnjom u fazama
ovog zna~ajnog i po svemu sude}i
jedinstvenog energetskog sistema,
omogu}ile bi se zna~ajne vodoprivredne
pogodnosti, kao i mogu}nost daljeg
razvoja ovog kraja u turisti~kom,
saobra}ajnom i drugim privrednim
oblastima. Prethodne raspolo`ive
podloge donjeg Uvca potvr|uju ovu
mogu}nost.
Literatura i dokumentacija
[1] Hidroelektrana Kokin brod Bistrica. Monografija o izgradnji prvih u
nizu Limskih HE. Stru~ni redaktor
Vojsilav @uni}, dipl.in`. i Redakcioni
odbor. Gra|evinska knjiga, Beograd Nova Varo{, 1967. godine
[2] Brojna literatura iz oblalsti
hidrauli~kog akumuliranja energije
pumpanjem i njeno kori{}enje
turbiniranjem;
[3] Studija prevo|enja vode Lima u
Uvac, njeno kori{}enje i dalje
prevo|enje u slivu Zapadne Morave.
Energoprojekt, Hidro sektor, Obra|iva~
dr Mirko Melentijevi}, Beograd 1972.
god.
[4] Glavni projekat Reverzibilne HE
"Bistrica". Energoprojekt,
Hidroin`enjering, Beograd 1985 god
[038]
[5] Ljubomir N. Vajda: Hidrolo{koenergetski deo STUDIJE EKOLO[KOG
STANJA REKE LIM. "Balby
International", Beograd 2000. god.
[6] Ljubomir N. Vajda: Mogu}nost
izgradnje PAHE "Piva" na r. Pivi, snage
1000 do 1200 MW kori{}enjem
postoje}eg opto~nog tunela velikog
pre~nika. Energoprojekt,
Hidroin`enjering, Beograd 1973.
(neobjavljen rad)
[7] Karolj L.A.: Gidravli~eskoe
akumulirovanie energii "ENERGIJA",
Moskva 1975. god.
[8] Morozov, Ispoljzovanije vodnoj
energii, Moskva, 1970.
energija
Miroslav Perovi}, dipl. in`. ma{.
Elektroprivreda Crne Gore A. D. Nik{i}
UDC: 621.311.21.001.6 (497.16)
U o~ekivanju strategije
razvoja malih
hidroelektrana u Crnoj Gori
Uvod
Rezime
Kao {to je poznato, dosada{nji razvoj
elektroprivredne djelatnosti u Republici
Crnoj Gori u proteklom periodu bio je
uglavnom usmjeren ka istra`ivanju,
projektovanju, planiranju i izgradnji
ve}ih energetskih objekata. To zna~i da,
kad je rije~ o hidroelektranama, misli se
na objekte na glavnim vodotocima.
Me|utim, bez obzira {to Republika Crna
Gora raspola`e sa zna~ajnim
hidroenergetskim potencijalom vodotoka
, koji je prili~no izu~en, {to govori
obimna projektna dokumentacija,
energetska iskoristivost tog bogatog
raspolo`ivog bruto potencijala ne prelazi
17 %.
Crna Gora raspola`e sa bogatim hidropotencijalom malih vodotoka koji pru`a
povoljne potencijalne mogu}nosti za njegovo energetsko iskori{}avanje preko malih
hidroelektrana. U cilju perspektivnijeg i ubrzanijeg razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana, je izrada Strategije razvoja i izgradnje ovih objekata, koja treba da
bude sveobuhvatni dokumenent sa konkretnim aktivnostima, instrumentima,
mehanizmima i mjerama za njeno ostvarenje.
Prema tome, u o~ekivanju ove neophodne i zna~ajne Strategije razvoja malih
hidroelektrana, koja treba da bude uskoro zavr{ena, prezentiran je pregled svih
dosada{njih aktivnosti iz kojih }e, uglavnom, proiste}i ovaj veoma va`an dokument.
U referatu je izlo`en i predlog programskih aktivnosti dugoro~nog razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana, koje su prilago|ene uslovima, specifi~nostima i
potrebama Republike Crne Gore.
Klju~ne rije~i: Strategija razvoja malih hidroelektrana
Izu~avanje i tretman malih
hidroelektrana u Crnoj Gori
dr`ave i usmjerenja, utemeljenog na
odre|enom Programu razvoja i izgradnje
malih hidroelektrana, bez zaokru`enja
tehni~ke i pravne regulative, kao i
nepostojanja organizacionog i
institucionalno okvira, izostala je
adekvatna valorizacija ovih
hidropotencijala u Crnoj Gori, o ~emu
svjedo~e dosada{nji rezultati. Naime,
nijedna od projektovanih malih
hidroelektrana do sada nije realizovana.
Prema tome, iako je na~elno i
deklarativno dozvoljeno da se grade
male hidroelektrane (izgra|eno je samo),
ovi objekti u Crnoj Gori nijesu izborili
svoje mjesto u energetici.
[to se ti~e izu~avanja malih vodotoka ,
sagledavana je mogu}nost energetskog
iskori{}avanja ovog potencijala preko
malih hidroelektrana. Hidroenergetski
potencijal vodotoka slivnog podru~ja
glavnih rijeka Crne Gore, koji je
uglavnom izu~avan, na studijskom nivou
(osim nekoliko lokacija za koje su
vr{ene analize vi{eg stepena obrade),
gotovo za sve pritoke izuzev Tare,
]ehotine i Ibra. Ukupno je projektovano
70 malih hidroelektrana, ukupne
instalisane snage 231,005 MW i
prosje~ne godi{nje proizvodnje
elektri~ne energije 642,933 GWh.
Dosada{nje izu~avanje malih
hidroelektrana u Crnoj Gori nije imalo
organizovani i planski pristup i nije
sistematski ocijenilo energetski
potencijal svih malih vodotoka, i bilo je,
kako u nadle`nosti privrednih subjekata
na teritorijama op{tina gdje se nalaze
vodotoci, tako i Elektroprivrede Crne
Gore, kao investitora.
U nedostatku dugoro~nog strate{kog
ekonomskog i energetskog interesa
Dosada{nje aktivnosti na
aktuelizaciji problematike malih
hidroelektrana
Stru~ni savjet Elektroprivrede Crne Gore
je pokrenuo je aktivnosti, sa kojim bi se
aktuelizovala problematika malih
hidroelektrana u Crnoj Gori. Oformljena
je Komisija za male hidroelektrane koja
je trebalo da predlo`i konkretne mjere i
aktivnosti u cilju ubrzanijeg realizovanja
projekata malih hidroelektrana , kako bi
[039]
ovi objekti zauzeli zaslu`eno mjesto,
kako u energetici, tako i u cjelokupnom
privrednom i dru{tvenom `ivotu
Republike Crne Gore. Rezultat rada
Komisije je izrada prvog sveobuhvatnog
dokumenta ove vrste pod nazivom:
»Smjernice razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana u Crnoj Gori« koji je
verifikovan juna 2001.god. Nakon toga
su uslijedile aktivnosti u okviru stru~nih
skupova, tribina i okruglih stolova na
@abljaku, u Nik{i}u i Podgorici (CANU)
posve}enih ovoj va`noj temi.
U toku 2005. god. nastavljen je
kontinuitet u aktivnostima izu~avanja
problematike malih hidroelektrana u
Crnoj Gori. S tim u vezi u organizaciji
UNDP-a i Ministarstva ekonomije Vlade
Republike Crne Gore, i uz finansijsku
podr{ku Rockefeller Brothers Fund,
UNDP i CHF Montenegro, anga`ovan je
stru~ni tim Energetskog Instituta Hrvoje
Po`ar iz Zagreba. Nakon zavr{etka
njihovog rada, proistekli su studijski
dokument pod nazivom: »Priprema
strategije razvoja malih hidroelektrana u
Crnoj Gori« i u okviru njega programski
dokument za izradu Strategije razvoja
energija
ovih objekata. Predlo`eni materijal je
obradio problematiku malih
hidroelektrana u Crnoj Gori u
okolnostima energetskih reformi
identifikuju}i barijere koji uti~u na
razvoj ovih objekata sa predlozima za
njihovo otklanjanje. Na kraju su
predlo`ene odre|ene aktivnosti a sve u
cilju ubrzanijeg razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana.
U Ministarstvu prosvjete i nauke, 14.
februara ove godine, odr`ana je u
Podgorici prezentacija finalnog
izvje{taja studijskog dokumenta.
U toku su aktivnosti na izradi Strategije
razvoja malih hidroelektrana u Crnoj
Gori, koju rade stru~na lica iz razli~itih
nadle`nih institucija iz Republike u
okviru Radne grupe koju je formiralo
Ministarstvo ekonomije Vlade RCG.
Karakteristike hidropotencijala
malih vodotoka
Crna Gora ima izvanredne mogu}nosti
za dobijanje elektri~ne energije iz malih
vodotoka.
Mno{tvo brdskih malih vodotoka, sa
velikim padovima, omogu}uje izgradnju
znatnog broja malih hidroelektrana i
pru`a mogu}nost za dobijanje »ekolo{ki
~iste« elektri~ne energije.
Osnovna karakteristika bogatog
hidropotencijala malih vodotoka Crne
Gore je u tome {to se on najve}im
dijelom nalazi na demografsko
ugro`enom i privredno nerazvijenom
brdsko-planinskom sjeveru Republike,
gdje postoje povoljni prirodni uslovi za
izgradnju rentabilnih malih
hidroelektrana.
Osim toga u ovom dijelu postoji veliki
broj napu{tenih vodenica (vi{e od 100),
koje bi se mogle uz malu rekonstrukciju
i ulaganja adaptirati i pretvoriti u male
hidroelektrane.
Prema tome, razvojnu mogu}nost i {ansu
brdovitog sjevera Republike, predstavlja
izgradnja malih hidroelektrana, preko
kojih se ne doprinosi samo ka pove}anju
koli~ine elektri~ne energije, nego su kao
proizvo|a~i energije bitan element u
lokalnoj politici i prvi pokreta~
privrednog razvoja (razni prate}i pogoni,
mljekare, pilane, prerada drveta, farme,
ribnjaci, prerada kamena, fla{iranje
vode, turizam, ugostiteljstvo, sport,
rekreacija i dr.)
Time bi se omogu}ilo ljudima ovih
krajeva bolja ekonomska egzistencija,
kroz racionalno i rentabilno energetsko
iskori{}enje malih vodotoka preko malih
hidroelektrana, s obzirom da je priroda
bila jako izda{na i naklonjena ovim
predjelima sa velikim bogatstvom
hidropotencijala tih vodotoka.
Politika razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana
Generalno gledano, intenziviranje
aktivnosti na dobijanju sve ve}ih
koli~ina elektri~ne energije iz
obnovljivih izvora, trend je u svijetu
zadnjih nekoliko godina. On prerasta u
globalno razmi{ljanje, a temelji se na
ideji odr`ivog razvoja. U tom smislu, u
ve}ini zemalja svijeta osmi{ljene su
politike i konkretizovane razli~ite mjere
i mehanizmi u cilju podsticaja
pove}anom energetskom iskori{}avanju
obnovljivih izvora, {to je ugra|eno i u
energetske strategije tih zemalja.
Osnovni dokument kojim se utvr|uje
energetska politika i planira energetski
razvoj jedne zemlje je Strategija
energetskog razvoja. Njen sastavni dio je
Strategija razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana, koja bi trebalo da bude
prilago|ena ovom podneblju, prilikama i
dugoro~noj situaciji.
Osnovni cilj Strategije, odnosno,
dugoro~ne politike razvoja i izgradnje
malih hidroelektrana u Crnoj Gori, je
omogu}avanje svih povoljnih uslova za
razvoj i izgradnju malih hidroelektrana u
Republici kao i plansko, racionalno i
rentabilno dugoro~no energetsko
kori{}enje hidropotencijala malih
vodotoka preko tih objekata, kao i
vi{enamjensko kori{}enje.
Nacionalni energetski program
razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana
Organizovana i sistemska briga, kada se
radi o obnovljivim izvorima, se sprovodi
na osnovu Nacionalnih energetskih
programa. Nacionalni energetski
program razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana u Crnoj Gori, u su{tini
bi definisao dugoro~ne razvojne ciljeve i
usmjerenja energetskog iskori{}avanja
malih vodotoka.
Svaki pristup Nacionalnom programu
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana
treba da odra`ava, kako nacionalne
potrebe i uslove, tako i lokalne
specifi~nosti, sa ciljevima politike
razvoja malih hidroelektrana u
okolnostima liberalizovanog i
deregulisanog tr`i{ta energije.
U okviru Nacionalnog programa se
izra|uje Master plan izgradnje malih
hidroelektrana, koji predstavlja prirodan
i logi~an prilaz istra`ivanju mogu}nosti
energetskog iskori{}avanja malih
vodotoka preko malih hidroelektrana.
Osnovni zadatak Master plana je da na
osnovu raspolo`ivih topografskih,
meteorolo{kih, hidrolo{kih,
vodoprivrednih i geolo{kih
karakteristika, kao i rekognosciranja
terena pru`i osnovne informacije o
[040]
mogu}nostima kori{}enja energetskog
potencijala malih vodotoka.
Master plan bi, uz aktuelizaciju
(inoviranje) do sada projektovanih
rje{enja malih hidroelektrana (70
lokacija) u novim okolnostima (VOCG,
Prostorni plan, `ivotna sredina,
hidrolo{ki podaci) istovremeno definisao
i nove potencijalne mogu}nosti za
igradnju malih hidroelektrana.
Potencijalne lokacije bi se odnosile na:
z nove lokacije,
z dopunu (dogradnju) postoje}ih
vodoprivrednih i hidroenergetskih
objekata malim hidroelektranama:
postoje}e brane, na biolo{kom
minimumu, gra|evine za regulisanje
korita i zadr`avanje nanosa, retenzija
za odbranu od velikih voda i druge
za{titne gra|evine, vodovodi, sistem
za navodnjavanje i dr.),
z promjenu namjene postoje}ih objekata
(vodenice i dr.) u male hidroelektrane.
Budu}i da Crna Gora raspola`e velikim
brojem malih vodotoka, koji nijesu svi
energetski istra`ivani (slivna podru~ja
Tare, ]ehotine i Ibra), u smislu
raspolo`ivog, tehni~kog i realno
ostvarivog energetskog potencijala,
izradom Master plana }e se obuhvatiti
~itavo podru~je Crne Gore i uz pomo}
jedinstvene metodologije, sistematskog
pristupa i racionalnih obrada istaknuti
vodotoke, djelove vodotoka i pojedine
lokacije pogodne za energetsko
(tehnoekonomsko) kori{}enje.
Master plan izgradanje malih
hidroelektrana bi ~inili Master planovi
razvoja malih hidroelektrana lokalnih
zajednica na ~ijoj teritoriji se nalaze
uo~eni hidropotencijali malih vodotoka.
Izrada kompleksnog Master plana
izgradnje malih hidroelektrana, je
preduslov za sistematsko i dugoro~no
planiranje izgradnje, i predstavlja
generalni okvir razvoja malih
hidroelektrana u Crnoj Gori.
Lokalni - op{tinski energetski
koncept razvoja i izgradnje
malih hidroelektrana
Treba naglasiti, da su obnovljivi izvori
energije, u koje spadaju i mali vodotoci,
po definiciji lokalni energenti. Pod
pojmom »lokalna energetika«
obuhvataju se svi oni izvori, procesi,
tokovi energije, koji su blizu krajnjem
potro{a~u i prilago|eni lokalnim
izvorima, okolnostima, mogu}nostima i
potrebama za energetskim uslugama.
Lokalna energetika zahvata postrojenja
»male energetike« (male hidroelektrane i
ostale elektrane), svu distributivnu
mre`u i preduze}a, koja upravlja s njom.
Obuhvata, dalje, motivaciju i `elju
zainteresovanih subjekata tih prostora da
se bave elektroprivrednom djelatno{}u
energija
preko malih (hidro)elektrana.
Lokalni-op{tinski energetski koncept
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana
je koncept razvoja lokalne zajednice u
oblasti energetskog iskori{}avanja
hidropotencijala malih vodotoka.
Lokalni energetski koncept razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana je
osnovni planski dokument, koji u skladu
sa usmjerenjima Nacionalnog
energetskog programa razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana i
energetskom politikom Republike Crne
Gore, odre|uje dugoro~ni plan i politiku
razvoja »male energetike« u lokalnoj
zajednici na racionalnom, rentabilnom
iskori{}avanju lokalnih energenata (mali
vodotoci).
Razvoj nacionalne energetike, a time i
privredni razvoj, proizilazi iz razvoja
lokalne energetike, po{to male
hidroelektrane (i ostale elektrane)
doprinose ne samo pove}anju koli~ine
elektri~ne energije, ve} i stvaranju
ekonomske osnove razvoja op{tina u
cjelini.
Prema tome, svaka op{tina treba u
sklopu svoje lokalne razvojne strate{ke
energetske politike da predlo`i
Energetski program razvoja i izgradnje
malih hidroelektrana na svom podru~ju,
i time se uklju~i u Nacionalni energetski
program razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana u Republici. To obuhvata
a`uriranje prostornih planova i
rezervisanje prostora za energetsko
kori{}enje hidropotencijala malih
vodotoka.
Lokalni planovi podrazumijevaju
realizaciju i sprovo|enje definisanog
konkretnog lokalnog koncepta, koji se
odnosi na energetsko kori{}enje malih
vodotoka preko malih hidroelektrana na
teritoriji op{tine kojom su obuhva}eni,
ali i vi{enamjensko kori{}enje vodotoka
kao preduslov sveukupnog razvoja.
Zaklju~ak
Crna Gora raspola`e sa bogatim
hidropotencijalom malih vodotoka koji
pru`a povoljne potencijalne mogu}nosti
za njegovo energetsko iskori{}avanje
preko malih hidroelektrana. U cilju
perspektivnijeg i ubrzanijeg razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana, je izrada
Strategije razvoja i izgradnje ovih
objekata, koja treba da bude
sveobuhvatni dokumenent sa konkretnim
aktivnostima, instrumentima,
mehanizmima i mjerama za njeno
ostvarenje.
Kona~na izrada Strategije razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana u Crnoj
Gori, odnosno politike razvoja i
izgradnje ovih objekata, kao
konstitutivnog dijela sveobuhvatne
Strategije razvoja energetike Crne Gore,
je u novonastalim uslovima u
energetskom sektoru pravi momenat u
problematici malih hidroelektrana.
Svaka strategija dugoro~nog razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana neke
zemlje, mora imati rje{enja za va`na
strate{ka pitanja, i energetsku,
ekonomsku, zakonodavnu,
organizacijsku i institucionalnu
dimenziju, a to sve sa ciljem da pripremi
i trasira put ka masovnijem
racionalnijem i rentabilnijem
energetskom i vi{enamjenskom
iskori{}avanju hidropotencijala malih
vodotoka jedne dr`ave.
Prema tome, u o~ekivanju ove
neophodne i zna~ajne Strategije razvoja
malih hidroelektrana, koja treba da bude
uskoro zavr{ena, prezentiran je pregled
svih dosada{njih aktivnosti iz kojih }e,
uglavnom, proiste}i ovaj veoma va`an
dokument.
U referatu je izlo`en i predlog
programskih aktivnosti dugoro~nog
razvoja i izgradnje malih hidroelektrana,
koje su prilago|ene uslovima,
specifi~nostima i potrebama Republike
Crne Gore.
Literatura
[1] Perovi} M.: Perspektiva razvoja i
izgradnje malih hidroelektrana u
Crnoj Gori, ALTERNATIVNI
IZVORI ENERGIJE I
BUDU]NOST NJIHOVE
PRIMJENE-CANU Budva, oktobar
2005. god.,
[2] Smjernice razvoja i izgradnje malih
hidroelektrana u Crnoj Gori,
Elektroprivreda Crne Gore A. D.
Nik{i}, januar 2001.
[3] Dr Tom{i~ M., Klemenc A.,
Gospodinja~ki M.: Pobuda za
zakonodajno podporo lokalni
energetiki, Modro sonce, Zveza
dru{tev mHE Slovenije, Ljubljana,
1(2000), 9-10
[4] Gospodinja~ki M. : Evropa zdaj! Ali
malo kasneje ..., Modro sonce, Zveza
dru{tev mHE Slovenije, Ljubljana,
1(2000), 13-17
[041]
energija
Z. Manasijevi}, D. Jovanovi}
EPS, Beograd
UDC: 621.311.004.67 : 62-7 (497.11) ”2001/2004”
Remont postrojenja za
proizvodnju elektri~ne
energije
U periodu 2001 - 2004. godina sa programom revitalizacije
i modernizacije postrojenja
1. Uvod
Rezime
Proizvodni kapaciteti Elektroprivrede
Srbije raspola`u sa 7.031 MW snage na
pragu, koja je raspore|ena na 24 termo
bloka i 52 hidroagregata. Prose~na
starost termoelektrana iznosi pribli`no
30 godina sa blokovima preko 100.000
~asova rada, dok je prose~na starost
hidro - agregata pre{la tridesetu godinu.
Proizvodne mogu}nosti, ukupno, a
naro~ito u segmentu termoelektrana su u
periodu pre 2001.godine zna~ajno
smanjene. Ovo smanjenje se ispoljava
kroz pad osnovnih parametara tehni~ke
efikasnosti, pove}an broj i trajanje
prinudnih zastoja, smanjenje snage
blokova zbog istro{enosti dela
postrojenja, te{ko}e u odr`anju kvaliteta
uglja i nabavke energenata, kao i u
ukupnim pokazateljima poslovanja.
Te{ko}e u vo|enju poslovanja
elektroprivrede, a naro~ito njenog
proizvodnog dela su kulminirale u
drugoj polovini perioda 1990 2000.godine. Karakteristike tog perioda
su:
™ Cena koja nije pokrivala tro{ak
odr`avanja
™ Iscrpljivanje zaliha u magacinima sa
ote`anim na~inom nabavke materijala
i rezervnih delova
™ Potreba za intenzivnom proizvodnjom
na ra~un planiranih remonata
™ Odlaganje kapitalnih remonata i
procesa planiranih revitalizacija
™ Tehni~ka ograni~enja u radu i
obustavljanje rada pojedinih blokova
™ Rad blokova u izolovanom sistemu bez povezanosti sa UCTE
™ Ratna razaranja postrojenja za
proizvodnju i prenos
Samo sa pozicije ovih pokazatelja jasno
je da se kao posledica nepovoljnih
okolnosti, koje su bile prisutne u
Period 2001 - 2004.godine predstavlja jednu zaokru`enu fazu u procesu
remontovanja kapaciteta za proizvodnju elektri~ne energije, u kojoj je bilo zna~ajno
sprovesti najneophodnije radove na onim postrojenjima koja su zbog tehni~kih
ograni~enja, ili prestala sa radom, ili radila sa smanjenim kapacitetom. Kroz
kapitalne remonte su se obavili i delimi~ni revitalizacioni procesi na delovima
postrojenja. Tako|e u navedenom periodu su sprovedeni postupci finansiranja
remontnih radova iz donacionih izvora, koji su bili dominantno va`ni za
sprovo|enje programa remonata. Realizovani period je postavio osnove za
sprovo|enje programa radova na termoblokovima EPS-a za period do
2015.godine, a saglasno ''Strategiji energetskog razvoja Republike Srbije do 2015''.
Klju~ne re~i: odr`avanje, remonti, revitalizacije, modernizacije.
poslovanju, proces odr`avanja
postrojenja prvi na{ao na udaru i
pretrpeo velike redukcije. Jasno je da
proces odr`avanja ima dominantu ulogu
u konsolidovanju pokazatelja tehni~ke
efikasnosti i smanjenju broja prinudnih
zastoja, odnosno daje presudan uticaj na
fizi~ki obim i pouzdanost proizvodnje,
kao i na ekonomsko finansijske rezultate
u celini. Sama uloga odr`avanja se
ogleda u dve osnovne funkcije: teku}e
odr`avanje koje za dominantan oblik
ima preventivno odr`avanje, i izvo|enje
remontnih aktivnosti.
Ni jedan od ova dva oblika se ne sme
zanemariti ukoliko se za cilj ima
tehni~ki pouzdano i efikasno postrojenje.
Na dijagramu 1 je prikazana du`ina
trajanja remonata termoblokova po
godinama, kao i proizvodnja u istim
godinama. Karakteristi~an period je od
1996 - 2000. godine kada je iz
navedenih razloga dolazilo do sve ve}e
redukcije remonata, odnosno sve manje
vremena u kome su blokovi stajali radi
godi{njih remonata.
Najizrazitiji primer je 2000. godina kada
u uslovima niskog vodostaja i
smanjenog anga`ovanja hidroelektrana i
pove}anih potreba za proizvodnjom radi
izvr{enja EEB, termo blokovi bivaju
[042]
izrazito redukovani sa remontima u
korist visoke proizvodnje.
¾ Proizvodnju i planske zastoje u 1999.
godini treba uzeti sa rezervom,
obzirom da je u toku tog perioda
do{lo do direktnih razaranja
termopostrojenja {to je uticalo na
izvr{enje EEB i po pitanju
proizvodnje i po pitanju realizovanja
programa remonata.
2. Osnovna na~ela programa
remonata 2002 - 2004.
Izlaskom iz pomenutog perioda (posle
2000. godine) i stvaranjem povoljnijeg
ambijenta za funkcionisanje proizvodnog
dela elektroprivrede, nametnuli su se
prioriteti definisani planovima i
programima odr`avanja postrojenja za
proizvodnju energije i prenos, a to su:
z Obavljanje izuzetno velikog obima
radova na postrojenjima koja imaju
problema u radu zbog ranije odlaganih
remontnih poslova,
z Stvaranje trenda intenzivnog
pobolj{anja stanja postrojenja,
pogotovo onih na kojima nisu izvr{eni
kapitalni remonti du`i period,
z Uklju~ivanje programa donacija i
povoljnih kredita u programe
finansiranja remonata sa elementima
revitalizacije i modernizacije,
energija
Dijagram 1 Planski zastoji (remonti) i proizvodnja termo - blokova u periodu 1996 - 2004.godine ( u JP TENT i JP TE Kostolac )
Finansijsko osamostaljivanje, odnosno
generisanje sredstava za odr`avanje iz
sopstvenih prihoda i striktno
uskla|ivanje planova radova
odr`avanja sa sredstvima planiranim
za te svrhe.
Tehni~ko stanje proizvodnih kapaciteta
na prelazu iz 2000. u 2001. godinu je
zahtevalo poja~an anga`man procesa
odr`avanja u kome je bio nedovoljan
standardan program remonata. Blokovi
koji su bili van pogona kao posledica
tehni~ke degradacije i ratnih razaranja
(blok 5 u TE Kolubara) morali su u}i u
program sanacije. Blokovi koji su imali
tehni~ka ograni~enja u radu (npr. blok 3
u TENT-u A) morali su i}i u programe
kapitalnih remonata sa elementima
revitalizacije, a neki su kasnije dobili i
elemente modernizacije.
Mere i aktivnosti koje je u domenu
proizvodnje i prenosa elektri~ne energije
trebalo sprovesti su bile u najve}oj meri
pobolj{anje odr`avanja i sanacija
postoje}ih kapaciteta, {to se imalo
ogledati u:
- pove}anju ulaganja u odr`avanje
kapaciteta
- pravilnom rasporedu raspolo`ivih
donacija i kredita
- sanacija, najpre, postrojenja koja su
bila van pogona (TE Kolubara A-5)
- rehabilitacija i modernizacija
postoje}ih kapaciteta ~ime bi se
produ`io njihov radni vek, obezbedio
siguran, pouzdaniji i ekonomi~an rad,
pove}ala energetska efikasnost i
pobolj{ala za{tita `ivotne sredine
Planiranje procesa odr`avanja se u
Direkciji za proizvodnju energije i
prenos radi po posebnoj metodologiji,
jo{ u periodu pre 2000.godine, i
sagledava kako proces remontovanja
postrojenja, tako i proces teku}eg
odr`avanja.
z
Globalan plan mera i aktivnosti u
periodu od 2001.godine je bio naslonjen
na Poslovni plan JP EPS-a za period od
2002 - 2006.godine u kome je akcenat
bio stavljen na:
- Pobolj{avanje odr`avanja i sanaciju
postoje}ih kapaciteta
- Dogradnju postoje}ih kapaciteta (HE
\erdap 1 i 2)
- Revitalizaciju i modernizaciju
postoje}ih kapaciteta (TE Kostolac A1; TENT A-1 i A-2, TE Morava; HE
\erdap 1 A1-A6; HE Ov~ar Banja i
HE Me|uvr{je)
Da bi se stavke iz plana mogle
realizovati po{lo se od predpostavki na
kome se zasniva realizacija plana:
- Planirani porast cene elektri~ne
energije i njena dinamika
- Regulisanje odnosa sa me|unarodnim
finansijskim institucijama
- Uspostavljanje novog pravnog okvira
za energetski sektor i ulazak u proces
restruktuiranja u prvoj polovini
2002.godine
- Obnavljanje veza sa UCTE od
2003.godine
- Izme{tanje socijalne politike iz
privrede
- Ugovorno regulisanje odnosa, odnosno
obaveza, izme|u Vlade i EPS-a u
realizaciji plana razvoja
Po~etni period je bio suo~avanje sa
brojnim problemima i preprekama.
Ograni~enja prisutna na po~etku
remontnog perioda 2001.godine su bila:
- zalihe materijala, delova i opreme na
niskom nivou
- nedostatak sopstvenih finansijskih
sredstava
- neodgovaraju}a dinamika realizacije
donatorskih sredstava
[043]
- velika dugovanja prema dobavlja~ima i
izvo|a~ima koja su usporavala njihovu
efikasnost
- nepovoljna hidrologija i imperativ
pove}anog anga`ovanja kapaciteta radi
izvr{enja EEB
Pripreme remonata u narednim
godinama karakteri{u blagovremeno
dono{enje planova i programa i
neposredne pripreme kroz ugovaranje
nabavki materijala, rezervnih delova i
ugovaranje usluga sa izvo|a~ima radova.
Dinamika ovih priprema je bila
proporcionalna raspolo`ivim
finansijskim sredstvima.
3. Finansiranje programa
remonata
Kao dominantno ograni~avaju}i faktor u
realizaciji programa remonata od
po~etka je bilo finansiranja remonata.
Na nivou naraslih potreba za pove}ano
ulaganje u remonte, sopstvena sredstva
nisu bila dovoljna da se pokrene u celini
program sanacija i kapitalnih remonata.
Donatorska sredstva nisu u po~etku
realizovana potrebnom dinamikom, tako
da 2001. godine se pored sanacija na dva
bloka u TE Kolubara izvode kapitalni
remonti na jednom termo bloku i na {est
hidro agregata {to predstavlja tek 9% u
ukupnoj snazi, dok se u narednim
godinama taj procenat pove}ava od 14%
do 20%.
Sredstva za ostvarivanje programa
sanacija i remonata su se konstituisala iz
tri izvora:
- sopstvena sredstva
- donacije
- drugi izvori (krediti)
U po~etnom delu perioda 2001. i 2002.
godine je bilo te{ko}a oko
konsolidovanja finansijske podr{ke, tako
da su kroz dono{enje rebalansa
prvobitno planirani poslovi uskla|ivani
energija
Interesantno je posmatrati
pojavu prinudnih zastoja
Izvor
sopst. sreds.
donacije
drugi izvori
UKUPNO
izazvanih kvarovima na
God.
plan.
obezbe|.
plan.
obezbe|. plan.
obezbe|.
plan.
obezbe|. cevnom sistemu kotlova. Ovaj
tip kvara ima dominantno
u~e{}e u ukupnim prinudnim
2001
1795.9 1947.0
1799.5 759.8
782.5
695.3
4377.9
3402.1
zastojima (67% ). Iako su kroz
remonte ura|eni veliki zahvati
2002
6056.0 4586.0
2691.5 2047.3
1419.8 1245.4
10167.3 7878.7
na zamenama cevnih sistema
grejnih povr{ina, i u to ulo`ena
2003
3201.4 2886.0
3367.8 2960.8
889.1
497.8
7458.3
6344.2
velika finansijska sredstva, u
2004. godini imamo ~ak porast
prinudnih ispada po osnovu
2004
2787.3 2937.1
3948.9 3647.5
554.4
167.3
7290.6
6751.9
kvarova na cevnim sistemima.
Procesi
kvarova
cevnih sistema i njihovo
sa finansijskim mogu}nostima.
kapaciteta, je intenzivnije kori{}enje
u~e{}e u ukupnom broju prinudnih
Sopstvena finansijska sredstva su bila
planiranog vremena i intenzivnije
zastoja bi trebalo da budu predmet
nedovoljna tako da je kori{}ena
kori{}enje finansijskih sredstava.
posebne analize po pitanjima:
mogu}nost dobijanja kratkoro~nih
Obavljeno je 30 generalnih (kapitalnih)
pozajmica iz bud`eta republike Srbije
- zaostalih grejnih povr{ina koje nisu
remonata, dva sanaciona zahvata, 53
~ije je kori{}enje omogu}ilo zavr{etak
zamenjene, a imaju visoku
pro{irena remonta i 184 standardna ili
planiranih poslova.
koncentraciju kvarova (slaba mesta),
skra}ena remonta. Ova statistika
Iz tabele 1 je o~igledno da sopstvena
- u~e{}e abrazije tvrdih ~estica u dimnim
pokazuje da je svaki blok, odnosno
sredstva za odr`avanje su bila
gasovima i mogu}nost spre~avanja
agregat, za ove ~etiri godine bio u
nedovoljna i da se u ukupnim
destrukcije cevi od ove pojave,
remontu 3,5 puta. Treba napomenuti da
sredstvima kre}u od 43% do 58%. Za
su odlagani remonti hidroagregata manje - problem zavarenih spojeva. U~e{}e
sprovo|enje planiranog obim poslova na snage. Nijedan termo blok nije
pucanja zavarenih spojeva u ukupnim
remontima je odlu~uju}i doprinos dat
izostavljen iz remontnih programa.
kvarovima cevnog sistema,
donatorskim i kreditnim sredstvima.
- pitanje sagorevanja, odnosno
Rezultat sprovo|enja ~etvorogodi{njeg
termi~kog optere}enja pojedinih
plana i programa remonata pre svega
4. Realizacija programa
grejnih povr{ina,
treba posmatrati sa pozicije efikasnijeg i
remonata u periodu
pouzdanijeg rada proizvodnih
- problem korozije (unutra{nje i spoljne),
2001. - 2004.
energetskih postrojenja. Na dijagramu 2, - pitanje kontrole vodno - hemijskog
Period u remontnim aktivnostima 2001.- gde su prikazani prinudni zastoji, vidi se
re`ima.
2004. godine sa prvim polugodi{tem
da je posle 2000. godine broj prinudnih
Karakteristi~ni
blokovi, na kojima su
2005. godine mo`e se smatrati kao jedna zastoja bio manji iz godine u godinu.
ra|eni
remonti
velikog
obima sa
zaokru`ena celina ~iji se rezultati mogu
Me|utim treba imati u vidu da se taj
elementima revitalizacije i modernizacije
sagledati na vi{e na~ina.
trend smanjuje u poslednjoj godini
(blokovi 3 i 5 u TENT-u A, blok 5 u TE
perioda (na dijagramu skoro postao
Osnovna karakteristika svih remonata u
Kolubara, blok 2 u TE Kostolac) mogu
ovom periodu, a naro~ito u delu termo
horizontalna linija ).
Tabela 1 Planirana i realizovana sredstva za remonte u periodu 2001.- 2004. (000.000 din.)
Dijagram 2 Zastoji zbog kvara cevnog sistema, ukupni prinudni zastoji i proizvodnja u periodu 1996-2004.god.
u JP TENT i JP TE Kostolac
[044]
energija
Dijagram 3
Prinudni zastoji za blokove TENT A-3, TENT A-5, TEK A-5, TE Kostolac B-2 u periodu 1996 - 2004.
se posmatrati pojedina~no u fukciji
uticaja remonta ve}eg obima na broj
prinudnih zastoja u daljoj eksploataciji
(dijagram 3) . Nedostatak ovog pregleda
je relativno kratak referentni period,
naro~ito za blok A-5 u TENT-u A.
Svakako je interesantno da jedino blok 5
u TEK-u ima stalni trend smanjenja
prinudnih zastoja, dok blok A-3 u
zadnjoj godini ima ~ak porast ukupnih
prinudnih zastoja, a naro~ito porast
prinudnih zastoja po osnovu cevnog
sistema, {to ukazuje da nije realno
o~ekivati bitno pobolj{anje u smanjenju
prinudnih ispada bez primene prethodno
navedenih mera.
Karakteristika remonata u proteklom
periodu je i u tome da pri velikim
kapitalnim zahvatima sa elementima
revitalizacije i modernizacije nije niti u
jednom slu~aju sproveden projekat
pove}anja snage blokova. Svi blokovi su
ostali na predhodnim nominalnim
snagama, uz to {to su ograni~enja koja
su bila postavljena (parovodi)
otklonjena, tako da sada svi blokovi
mogu da budu optere}eni projektovanim
snagama.
5. Projekcija procesa odr`avanja
za naredni period
Strategija razvoja energetike Republike
Srbije do 2015.godine u prioritetnim
programima kao prvu ta~ku navodi
prioritet kontinuiteta tehnolo{ke
modernizacije postoje}ih energetskih
objekata.....''Ovaj Prioritet ima za cilj, da
se nastavljanjem pozitivne prakse
racionalnog ulaganja u tehnolo{ku
modernizaciju postoje}ih energetskih
objekata, sisteme i izvore, pove}a
pogonska pouzdanost energetskih
objekata i pove}anom proizvodnjom
osigura uredno snabdevanje privrede i
gra|ana neophodnim energentima.'' ...
Strategija stavlja nedvosmislen zadatak
energetskim subjektima da kroz procese
odr`avanja, racionalnog investiranja u
programe remonata, revitalizacija i
modernizacija osposobi postrojenja za
efikasan rad.
Da li se u tom pristupu krije mogu}nost
da se, sa postoje}im elektroenergetskim
proizvodnim postrojenjima, kroz
podizanje tehno ekonomskih parametara
do|e do potrebne koli~ine proizvedene
elektri~ne energije koja bi mogla da
obezbedi nedostaju}e koli~ine
projektovane budu}im EEB. Treba imati
u vidu da su postoje}i proizvodni
kapaciteti u poodmaklom stepenu
tehnolo{ke zastarelosti, da rade sa
stepenom iskori{}enja na nivou 35% i da
se neki od njih u bliskom periodu
predvi|aju za prestanak proizvodnje. Na
ovo pitanje se mora dati odgovor kroz
sagledavanje ukupnih pokazatelja
proizvodnje i projekcije zahteva za
snabdevanje potro{a~a u budu}em
periodu.
Sa pozicije odr`avanja budu}i planovi i
programi remonata su koncipirani u
skladu sa Prioritetima iz Strategije
razvoja energetike Republike Srbije do
2015.godine. Sagledavanje tog programa
remonata je koncipirano na bazi slede}ih
zahteva:
- Osiguravanje pouzdanosti u radu sa
najvi{im mogu}im stepenom tehni~ke
efikasnosti, koji se u odnosu na sada
dostignuti ne mo`e drasti~no
pobolj{ati.
- Osposobljavanje proizvodnih
kapaciteta da rade sa povoljnijim tehno
ekonomskim pokazateljima, koji bi ih
~inio konkurentnim na tr`i{tu
elektri~ne energije
- Ispunjavanje normi u oblasti za{tite
`ivotne sredine koje propisuje EU
Za sprovo|enje navedenih ciljeva
konstituisan je program radova na
termoblokovima u periodu 2004. - 2015.
godina sa svim predvi|enim remontima.
Radi sagledavanja ukupnih mogu}nosti
EPS-a za ostvarivanje
elektroenergetskog bilansa u narednom
periodu mo`emo se poslu`iti pribli`nom
analizom projektovanih veli~ina za
budu}i period, a na bazi dostignutih
rezultata u periodu 2001 - 2004. godina
u sektoru termo proizvodnje.
Da bi smo pravilno sagledali budu}e
odnose planskih i prinudnih zastoja i
fizi~kog obima proizvodnje,
poslu`i}emo se ponovo podacima za
predhodni period (tabela 2).
Na bazi predvi|enih du`ina zastoja
pojedinih blokova mo`e se sa grubom
ta~no{}u predvideti da }e prose~na
Tabela 2 Karakteristi~na vremena i ostvarene proizvodnje termo blokova
2001.
2002.
2003.
2004.
Planski zastoji (h)
1,513.5
1,521.4
1,567.0
1,467.7
Prinudni zastoji (h)
1,247.1
977.1
677.7
666.8
Hladna rezerva (h)
131.8
425.6
329.4
199.0
Vreme rada na mre`i (h)
5,867.6
5,836.0
6,185.8
6,440.0
Ostvarena proizvodnja (GWh)
19,103.1
18,773.9
20,442.1
20,275.7
[045]
energija
Program radova na termoblokovima EPS-a
du`ina planskih zastoja ponderisana za
celu termo proizvodnju u periodu 2005.
- 2015. biti 1310 sati godi{nje. S
obzirom da je u predhodnom periodu
du`ina prinudnih zastoja po godinama
do{la na nivo od 666,8 ~asova to se
mo`e uzeti da }e se u narednom periodu
ta karakteristika popraviti za jo{
maksimalno 5% i da }e iznositi prose~no
godi{nje 630 ~asova. Prose~no vreme
stajanja blokova u hladnoj rezervi se ne
mo`e ni pribli`no pouzdano odrediti, jer
ne zavisi od tehni~kog stanja
postrojenja, ali uze}emo da }e to iznositi
na bazi proseka iz predhodnog perioda
260 sati godi{nje.
Sa ovim usvojenim parametrima
dolazimo da je u narednom periodu
mogu}e prose~no vreme rada blokova na
mre`i 6560 ~asova. Sa usvojenim
koeficijentom proizvodnje kp = 0,83
dolazimo do prose~ne godi{nje
proizvodnje termo sektora u periodu
2005. - 2015.godine od 20.940GWh.
Na bazi ovakve analize mo`e se
proceniti da po predpostavljenoj termo
proizvodnji u narednom periodu nema
mogu}nosti da se uz sprovo|enje
projektovanog programa remonata,
revitalizacija i modernizacija, obezbedi
nedostaju}a koli~ina elektri~ne energije
po elektroenergetskom bilansu,
pogotovo ako se uva`i scenario
dinami~nog privrednog razvoja
republike. Tako|e nije mogu}e niti
posti}i odre|ena pove}anja proizvodnje
skra}enjem predvi|enih remontnih
perioda, jer bi to direktno i{lo ka
umanjenju pouzdanosti, efikasnosti i
pogor{anju za{tite ~ovekove okoline.
Jedini na~in za kona~no stabilizovanje
izvr{enja elektroenergetskog bilansa, bez
oslanjanja na sistematski uvoz, je
sprovo|enje projekta pove}anja snaga
blokova kroz programe revitalizacije
(tamo gde je to mogu}e), i primena
prioriteta iz ''Strategije razvoja
energetike Republike Srbije do
2015.godine'', posebno prioriteta pet,
odnosno gradnja novih energetskih
izvora, termo i hidro postrojenja.
periodu. Tako|e
treba imati u vidu
i realizaciju
programa
revitalizacije
hidroagregata u
HE \erdap 1 koji
su zastali zbog jo{
uvek ne
potpisanog
me|udr`avnog
sporazuma sa
ruskom
federacijom.
Proces odr`avanja
se mora sprovoditi
prema
projektovanim
programima, nema
racionalnog
opravdanja da se
kroz skra}enja
utvr|enih rokova
iznalaze
mogu}nosti za
ve}e ~asovno
anga`ovanje
blokova, odnosno
za ve}u
proizvodnju.
Naravno to ne
zna~i da remontne
radove ne treba sprovoditi uz
maksimalnu pa`nju ka skra}enju
tehnolo{kih vremena i racionalizaciji
tro{kova na izvo|enju remontnih radova.
Da bi se ovi zadaci {to uspe{nije
sprovodili neophodno je {to pre
aktivirati proces uvo|enja projekta
upravljanja odr`avanjem, kao unificirane
metodologija za ovaj segment
poslovanja EPS-a.
6. Zaklju~ak
U radu je analiziran proces odr`avanja
postrojenja za proizvodnju elektri~ne
energije u periodu od 2001. 2004.godine sa pozicija potreba za
sprovo|enjem postupka revitalizacije i
modernizacije. Za sagledavanje ukupnog
tehni~kog stanja postrojenja na po~etku
perioda potrebno je analizirati na~in
sprovo|enja procesa odr`avanja u
prethodnom periodu. Planiranjem i
sprovo|enjem procesa remonata, od
kojih su neki imali elemente
revitalizacije i modernizacije, bitno su se
popravili pokazatelji tehni~ke
efikasnosti.
Pitanje budu}eg sprovo|enja procesa
odr`avanja bi trebalo sagledavati u
svetlu usvojene ''Strategije razvoja
energetike Republike Srbije do 2015.
godine'' i konstituisanog programa
radova na termo blokovima u tom
[046]
Literatura
Planovi odr`avanja postrojenja za
proizvodnju energije i prenos za period
2001-2005.g.- Direkcija za proizvodnju
energije i prenos
Izve{taji o realizaciji programa remonata
kapaciteta za proizvodnju energije i
prenos za period 2001 - 2004.g.Direkcija za proizvodnju energije i
prenos
Analiza rada proizvodnih kapaciteta
EPS-a za period 1996- 2004.g. Direkcija za proizvodnju energije i
prenos
energija
Goran \uki}, Nikola Rajakovi}
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd
Predrag @ivkovi}
DELYUG, Stara Pazova
UDC: 621.316.17.003 : 67/69
Aspekti potencijalnih
mogu}nosti za u{tedu
elektri~ne energije u
industriji
Uvod
Rezime
Energetska efikasnost danas je svakako
jedan od intenzivnijih trendova u svetu,
a u protekloj deceniji u Evropi posebno.
Ovaj trend rezultovao je osnivanjem
Agencija za energetsku efikasnost u
gotovo svim evropskim zemljama sa
ukupnim godi{njim bud`etom u
vrednosti preko 5 milijardi dolara.
Osnovni zadatak ovih Agencija,
pogotovo kada je proizvodna delatnost u
pitanju i obzirom na energetske bilanske
u proizvodnim procesima, jeste da
formira i podstakne razvoj i prihvatanje
novog na~ina razmi{ljanja i pristupa
kada su u pitanju konkurentnost na
tr`i{tu i stalni zahtevi za pove}anjem
profita, kroz racionalizaciju utro{ka
energenata. Jedna od op{te prihva}enih
teza u raspravama o u{tedi elektri~ne
energije, a da sa njom i nema neke
preterane veze, bila je kompenzacija
reaktivne snage. Iako je osnovni cilj
kompenzacije pobolj{anje naponskih
prilika i smanjenje optere}enja
provodnika u odre|enom delu
elektri~nih instalacija, kao prate}a
pojava javlja se i smanjenje reaktivne
snage (energije) {to je gotovo uvek
dovodilo do zamene teza. Treba imati na
umu da je vrednost jednog kvarh znatno
ni`a u odnosu na druge stavke u ra~unu
za elektri~nu energiju shodno va`e}em
tarifnom sistemu, kao i da je granica
isplativosti kompenzacije rekativne
snage do cos ϕ=0.95 zbog prirode
funkcije tangensa i cene baterija
kondenzatora koje se koriste prilikom
kompenzacije manjih vrednosti reaktivne
snage (tipi~no do nekoliko Mvar).
Izuzetak ~ine veliki industrijski
kompleksi, kao {to su npr. Borski
rudnici, USS, povr{inska eksploatacija
uglja i sli~ni, gde je efekat u{tede
reaktivne energije izuzetno veliki, mada
se umesto re{enja sa kompenzatorskim
baterijama mo`e podjednako koristiti i
Problemu u{tede elektri~ne energije u na{oj zemlji u pro{losti nije se pridavao
preveliki zna~aj. Razlog za to bila je poslovna filozofija tada{njeg menad`menta kao
i op{ta klima u svetu koja je te`i{te proizvodnje stavljala na stranu koli~ine
proizvedenih jedinica nekog proizvoda i na njegov kvalitet.
Za razliku od prethodnih vremena, eksponencijalan razvoj konkurencije na tr`i{tu
doprineo je da se danas aspektu u{tede u potro{nji elektri~ne energije pridaje
izuzetno veliki zna~aj. Poslovna klima promenila se u pravcu smanjivanja svih
tro{kova proizvodnje. Po{to elektri~na energija u~estvuje sa ve}im ili manjim
procentom u jedini~nom proizvodu ali svakako uvek u zna~ajnom iznosu to, sa
aspekta energetske u{tede u proizvodnji generalno gledano, ~ini polje u{tede
elektri~ne energije posebno zna~ajnim i interesantnim.
Klju~ne re~i: Elektri~na energije, u{teda, industrijska proizvodnja, efikasnost
proizvodnje.
The Aspects of Potential Possibilities for Electric Energy Savings in
Industry
The problem of electric energy savings in our country was not given much
importance in the past. The reason was managements business philosophy of that
time as well as general global climate which put production brunt on the side of
quantity and quality of produced units.
Today, situation is different: exponential growth of market competition contributed
to making the aspect of electric energy consumption savings very significant.
Business climate have changed in direction of cutting down all production costs.
Since electric energy participate with larger or lesser percent in basic production
unit, but always notably, it is to say that generally looking from the aspect of
energetic savings in production process, field of electric energy savings is especially
important and interesting.
Key words: Electric energy, savings, industrial production, production efficiency.
re{enje sa sinhronim ma{inama kao
kompenzatorima reaktivne energije
postavljenim centralno na ulaznim
sabirnicama u postrojenje, posebno ako
se ima u vidu ~injenica da je novim
Zakonom o energetici ostavljena
mogu}nost distribuirane proizvodnje
elektri~ne energije.
Svemu ovome u prilog svakako ide i
zna~ajan akcenat koji ~itav svet daje
smanjenju potro{nje svih vrsta
neobnovljivih izvora energije kao i
za{titi `ivotne sredine zbog ve} poznatih
problema sa kojima se suo~avamo usled
ograni~ene koli~ine fosilnih goriva i
[047]
efekta staklene ba{te. U najnovijoj
Svetskoj istoriji pomenuti trend dobio je
obrise pokreta i rezultovao stvaranjem
dr`avnih Agencija za energetsku
efikasnost u gotovo svim zemljama
sveta. Sve se ~e{}e pozitivna iskustva
rada ovih Agencija ugra|uju u aktuelne
Zakone koji pokrivaju ovu oblast. Tako
je na primer, Agencija za energetsku
efikasnost Engleske, sprovode}i opse`nu
studiju o profitabilnost u{tede u potro{nji
elektri~ne energije za sektor industrijskih
potro{a~a do{la do interesantnog
zaklju~ka: racionalizacijom potro{nje
elektri~ne energije i pove}anjem
energija
efikasnosti njenog kori{}enja mogu se
posti}i u{tede jednake onim prihodima
koji bi se imali pri pove}anju obima
proizvodnje (5-20)%.
1. Osnovni potro{a~i elektri~ne
energije u industriji
Sve potro{a~e elektri~ne energije u
industriji mo`emo podeliti u ~etiri
osnovne grupe:
1. Motori
Tipi~no, elekti~ni motori su
najzastupljeniji i najve}i potro{a~i
elektri~ne energije u industriji. Analize
koje je sprovela Engleska agencija za
energetsku efikasnost pokazuju da
elektri~ni motori ~ine vi{e od 75%
ukupne potro{nje elektri~ne energije u
industriji. Vi{e od 95% ovih motora su
asinhroni motori najrazli~itijih
konstrukcija. Oko 80% asinhronih
motora (po snazi) nalazi se u
neregulisanim pogonima (pogoni sa
konstantnom brzinom obrtanja), a
preostalih 20% u regulisanim pogonima
(pogoni sa promenljivom brzinom
obrtanja). Najve}i broj energetski
dominantnih asinhronih motora u
industriji su trofazni niskonaponski
asinhroni motori snaga do oko 1.5MW a
veliki broj asinhronih motora je u
kategoriji visokonaponskih asinhronih
motora, tipi~no do 15kV i 15MW. U
industrijskim pogonima mogu se sresti i
sinhroni motori ve}ih snaga ali je njihov
broj, u odnosu na broj asinhronih
motora, zna~ajno manji. Jo{ uvek je
izvestan broj pogona opremljen
jednosmernim motorima mada je
intenzivan razvoj energetske elektronike
i njene primene kombinovane sa
mikroprocesorskim ure|ajima u
potpunosti, bar kada su novi pogoni u
pitanju, potisnuo jednosmerni motor iz
upotrebe. Pogoni u kojima rade
elektri~ni motori su po pravilu bilo
regulisani bilo neregulisani i o ovoj
~injenici svakako treba voditi
dominantno ra~una u primeni mera,
postupaka i ure|aja kada je re~ o
u{tedama elektri~ne energije u pogonima
sa elektri~nim motorima.
2. Izvori toplote
U izvore toplote spadaju sva grejna tela
koja elektri~nu energiju preuzetu iz
elektroenergetske mre`e transformi{u u
toplotnu. Pored klasi~nih greja~a koji su
najzastupljeniji izvori toplote u industriji
treba posebno izdvojiti elektrolu~ne i
indukcione pe}i jer su one po pravilu
najve}i potro{a~i elektri~ne energije
kada se pojave u okviru nekog
industrijskog pogona. Istovremeno to su
i ”najprljaviji” potro{a~i elektri~ne
energije obzirom na ”prljanje” napojne
mre`e a gledano kroz pokazatelje
kvaliteta elektri~ne energije.
3. Ostali potro{a~i elektri~ne
energije
U grupu ostalih potro{a~a elektri~ne
energije spadaju sistemi rasvete,
ra~unari, PLC, frekventni regulatori,
industrijska elektronika, senzorika itd.
Najzna~ajniju ulogu me|u njima po
pravilu imaju sistemi rasvete, koji u
odre|enim sektorima proizvodnje
(posebno tamo gde sistem rasvete radi za
vreme celokupnog proizvodnog procesa)
mo`e imati zna~ajniju poziciju i u~e{}e
u strukturi potro{nje elektri~ne energije
kompanije. Ostali potro{a~i iz ove
kategorije su po pravilu izuzetno mali
potro{a~i elektri~ne energije ali su veliki
sa aspekta svoje zahtevnosti za
odgovaraju}im kvalitetom elektri~ne
energije. Njihov zna~aj u svim
industrijskim pogonima je izuzetno
veliki jer njihov otkaz gotovo sigurno
vodi ka prekidu industrijskog procesa
proizvodnje i velikom gubitku i {kartu
proizvoda.
2. Struktura tro{kova elektri~ne
energije industrijskih
potro{a~a
Strukturu tro{kova elektri~ne energije
jednog industrijskog potro{a~a koji za
registrovanje potro{nje elektri~ne
energije poseduje industrijsku mernu
grupu na VN ili NN strani prikazana je u
tabeli 1.
Shodno aktuelnom Tarifnom sistemu za
prodaju elektri~ne energije Republike
Srbije (Tarifni sistem za prodaju
elektri~ne energije Republike Srbije,
Slu`beni glasnik Republike Srbije, br.
24/01, 2001.), ve}ina mernih mesta u
industriji pripadaju tarifnoj kategoriji
“Potro{nja na srednjem naponu“, {to je
svakako povoljnija varijanta, mada je
veliki i onaj broj potro{a~a koji
pripadaju kategoriji “Potro{nja na
niskom naponu“. Obra~unski period za
ovu kategoriju potro{nje je mesec dana.
Mese~ni obra~un tro{kova za utro{enu
elektri~nu energiju (C) vr{i se na slede}i
na~in:
C=cavt.Wavt+camt.Wamt+cy.Wy+cv.Pv
(1)
gde su:
cavt - cena kWh aktivne energije u doba
ve}e tarife;
Wavt - utro{ena aktivna energija u doba
ve}e tarife;
camt - cena kWh aktivne energije u
doba manje tarife;
Wamt - utro{ena aktivna energija u doba
manje tarife;
cy
- cena kvarh reaktivne energije;
Wy - utro{ena reaktivna energija;
- cena kW vr{ne snage;
cv
Pv - vr{no srednje 15 - minutno
optere}enje u datom mesecu.
Treba napomenuti da se vr{no
optere}enje obra~unava samo u doba
ve}e tarife, kod potro{a~a kod kojih je
omogu}eno dvotarifno merenje ove
veli~ine. Tako|e, zna~ajno je da u
pomenutoj kategoriji industrijske
potro{nje udeo komponente koja
odgovara vr{noj snazi u ukupnim
tro{kovima za elektri~nu energiju iznosi
skoro polovinu ovog iznosa. Ova
~injenica uti~e na izbor vr{ne snage kao
prioritetnog parametra pri racionalizaciji
potro{nje elektri~ne energije.
Dosada{nja politika naplate reaktivne
energije je bila takva da se napla}ivala
samo prekomerno preuzeta reaktivna
energije (definisana nekom grani~nom
vredno{}u faktora snage) dok se danas
napla}uje kompletno preuzeta reaktivna
energije tako da industrijski potro{a~i,
posebno kako je ve} nagla{eno najve}i
me|u njima, svakako treba da vode
ra~una i o ovoj ~injenici.
3. Aspekti u{tede elektri~ne
energije
U naj{irem smislu ukoliko prihvatimo
tehno-menad`erski pristup ovom
problemu aspekte u{tede elektri~ne
energije u industriji mo`emo svrstati u
dve kategorije:
1. Direktne u{tede elektri~ne energije ovaj aspekt podrazumeva sve
aktivnosti i mere koje za rezultat
imaju direktno smanjenje potro{nje
elektri~ne energije (u{teda
anga`ovane snage, u{tede u potro{nji
aktivne energije, u{tede u potro{nji
reaktivne energije).
2. Indirektne u{tede elektri~ne energije
- ovaj aspekt podrazumeva skup svih
u{teda koje se imaju usled smanjenja
ili eliminacije {tetnih pojava u
industrijskim mre`ama (vi{i
harmonici, propadi i preskoci napona,
prekidi u napajanju i sli~no). Sve
pomenuto spada u domen koji
obuhvata pojam kvaliteta elektri~ne
energije, a kao posledicu ima
pove}anje pouzdanosti elektri~nog
napajanja i raspolo`ivost rada
Tabela 1 Tipi~na struktura tro{kova elektri~ne energije industrijskih potro{a~a
Red.
broj
1.
2.
3.
4.
[048]
Vrsta tro{ka
Anga`ovana snaga
Aktivna energija VT
Aktivna energija NT
Reaktivna energija VT/NT
Jedinica
mere
(kW)
(kWh)
(kWh)
(kvarh)
Udeo u ukupno tro{ku
(40-46)%
(30-36)%
(5-13)%
(2-5)% (zavisno od kompenzacije)
energija
industrijskog pogona, produ`avanje
radnog veka elektroopreme i
smanjenje tro{kova odr`avanja
(u{tede usled suzbijanja {tetnih
posledica izazvanih naru{enim
kvalitetom elektri~ne energije).
S druge strane, sve mere, metode i
postupke u{tede elektri~ne energije u
industriji mogu}e je podeliti u tri
kategorije, i to:
z trenutne (daju trenutno efekat u{tede,
iskazan kroz smanjenje tro{kova za
elektri~nu energiju); one mogu biti
lokalnog karaktera ako se njima
tretiraju samo konkretni potro{a~i
elektri~ne energije u okviru
industrijskog subjekta, ali mogu biti i
na nivou kompanije kao celineglobalni;
z kratkoro~ne (daju rezultate na
vremenskom horizontu nakon jedne do
tri godine, odnosno ulaganja i
investiranja u njih se otplate u ovom
vremenskom periodu i posle perioda
otplate ostvaruje se ~ista dobit
realizovana kroz u{tedu elektri~ne
energije); pored lokalnog karaktera
ove metode mogu da imaju i ostrvski
karakter-ako se tretiraju pojedine
grupe potro{a~a elektri~ne energije u
okviru jednog dela procesa
proizvodnje;
z dugoro~ne (daju rezultate nakon
perioda du`eg od tri godine); po
pravilu su globalnog karaktera, tj.
ovim metodama se tretiraju ~itavi
industrijski kompleksi, a odluke koje
se donose imaju strate{ki karakter.
Direktna u{teda elektri~ne energije
mogu}a je kod 1. i 2. grupe industrijskih
potro{a~a ali i kod jednog dela potro{a~a
elektri~ne energije iz grupe 3. a to su
sistemi rasvete. Ostvarivanje u{tede u
potro{nji elektri~ne energije mogu}e je
obaviti na nekoliko polja:
1. U{teda anga`ovane snage
2. U{teda potro{nje aktivne energije
3. U{teda potro{nje reaktivne energije
Postoje, me|utim i postupci koji uti~u na
sva tri navedena polja u{tede elektri~ne
energije u industriji a to su:
z Objedinjavanje merenja potro{nje
elektri~ne energije, ukoliko se ono vr{i
na vi{e od jednog mesta u okviru
posmatranog industrijskog kompleksa,
a u okviru istog naponskog nivoa (npr.
kod vodovoda, toplana,
poljoprivrednih preduze}a, odnosno,
generalno kod svih geografski
rasprostranjenih potro{a~a elektri~ne
energije kod kojih se obra~un preuzete
elektri~ne energije realizuje na vi{e
razli~itih mesta)
z Prelazak na merenje potro{nje
elektri~ne energije na strani vi{eg
napona za sve potro{a~e koji imaju
transformatore u okviru svojih pogona.
Ovo je direktna posledica koja
proizilazi iz trenutno va`e}eg Tarifnog
stava o kupoprodaji elektri~ne energije
na teritoriji Srbije.
Treba napomenuti da se u ve}ini
slu~ajeva menad`ment u industriji
odlu~uje za trenutne rezultate u{tede
elektri~ne energije jer im za njih nisu
potrebna ozbiljnija razmatranja sistema i
tehnolo{kog procesa. Ovakva
razmatranja po pravilu zahtevaju
uklju~ivanje i specijalnosti izvan
tehni~kog sektora i koordinaciju izme|u
njih. Sa druge strane za dono{enje bilo
kakvih dugoro~nih odluka o u{tedi
potrebno je imati jasnu predstavu o
tokovima elektri~ne energije i njenom
kvalitetu {to predpostavlja inicijalnu
investiciju u pouzdane sisteme merenja,
skladi{tenja i analize svih relevantnih
elektri~nih veli~ina po pojedinim
grupama potro{a~a u industrijskom
postrojenju.
Tipi~an primer direktne u{tede elektri~ne
energije je, na primer, prelazak na
alternativne vidove grejanja u
industrijskim postrojenjima gde god je to
mogu}e (upotreba greja~a na gas ili
naftu umesto elektri~nih greja~a - primer
realizacije je, na primer, projekat u
kome se grejanje tankova i jo{ nekih
potro{a~a prebacuje sa sistema
elektri~nih greja~a od nekoliko desetina
kW na sistem pare koja se proizvodi u
parnim kotlovima na gas).
mogu}e u regulisanim pogonima, a
izbaciti jednosmerne motore i njihove
regulatore iz upotrebe.
3. Kontrola uklju~ivanja velikih
potro{a~a, tj. obezbe|ivanje
sukcesivnog uklju~enja velikih
potro{a~a na odre|enom vremenskom
intervalu.
Kratkoro~ne i dugoro~ne metode
z Sprovo|enje detaljnih merenja
potro{nje anga`ovane snage na
vremenskom horizontu od 1 do 3
godine po svakom izvodu iz
transformatorske stanice iz koje se
napajaju pojedine proizvodne linije i
dono{enje mera u skladu sa dobijenim
rezultatima. Merenja treba realizovati
mernim sistemima koji mere sve
neophodne standardne elektri~ne
veli~ine (napone, struje, snage, faktore
snage, energije) ali i one veli~ine koje
se isklju~ivo odnose na procenu
kvaliteta elektri~ne energije. Merenja
treba raditi kontinuirano kako bi se
pratili efekti preduzetih mera koje
mogu biti: dislokacija odre|enih
potro{a~a, pravljenje plana
uklju~ivanja i isklju~ivanja potro{a~a,
promene u procesu proizvodnje,
kaskadna realizacija pogona sa
asinhronim motorima gde god je to
mogu}e (na primer, 2x45kW ili
55kW + 27kW umesto kori{}enja
jednog motora od 90kW) itd..
3.1. Mogu}nosti u{tede anga`ovane
snage
Metode koje daju trenutne rezultate
1. Kada su neregulisani pogoni sa
asinhronim motorima u pitanju tada je
instalacija optimizatora rada
asinhronih motora sa funkcijom softstarta svakako jedna od metoda koja
daje trenutne rezultate jer je uticaj
rada, (s obzirom na obavezno prisutnu
predimenzionisanost asinhronih
motora kao i ~injenicu da su asinhroni
motori u toku rada veoma ~esto
podoptere}eni) a posebno starta
asinhronih motora izuzetno veliki na
anga`ovanu snagu (usled izrazito
velike vrednosti polazne struje
asinhronih motora i u slu~aju velikog
broja startovanja istih).
2. Kada su regulisani pogoni u pitanju
tada je svakako zna~ajna upotreba
frekventnih regulatora koji
prilago|avaju}i brzinu asinhronih
motora zahtevima procesa indirektno
uti~u na smanjenje anga`ovane snage.
Ovi regulatori imaju i funkciju mekog
starta tako da umanjuju i uticaj starta
asinhronih motora na vrednost
anga`ovane snage u okviru
proizvodnog subjekta. Iz ovoga sledi
zaklju~ak da je preporu~ljivo pre}i na
frekventne regulatore ali generalno i
na asinhrone motore gde god je to
3.2. Mogu}nosti u{tede aktivne energije
Metode koje daju trenutne rezultate
1. Kod neregulisanih pogona mogu}e je
korisiti odgovaraju}e optimizatore
rada asinhronih motora koji na osnovu
zahtevanog optere}enja na vratilu vr{e
prilago|avanje preuzete aktivne
energije iz mre`e. Ovu meru treba
primenjivati kako u slu~aju uvo|enja
novih pogona sa asinhronim motorima
tako i u slu~aju revitalizacije
postoje}ih pogona sa asinhronim
motorima.
2. Kod regulisanih pogona svakako je
ponovo zna~ajno naglasiti upotrebu
frekventnih regulatora koji
obezbe|uju maksimalnu u{tedu
aktivne energije.
3. Primena ure|aja za u{tedu elektri~ne
energije u delu potro{nje koja se ima
za sistem osvetljenja industrijskih
potro{a~a. Ovde se mo`e delovati u
dva smera. Jedan je kori{}enje
energetski efikasnijih svetiljki a drugi
je primena ure|aja koji omogu}avaju
rad svetiljki sa sni`enim naponom (uz
zadr`avanje kvaliteta osvetljenja),
kojima se smanjuje potro{nja aktivne
elektri~ne energije u ovim sistemima
u iznosu od oko (20-30)%.
Kratkoro~ne i dugoro~ne metode
z Sprovo|enje detaljnih merenja
potro{nje aktivne energije na
[049]
energija
vremenskom horizontu od 1 do 3
godine po svakom izvodu iz
transformatorske stanice i dono{enje
mera u skladu sa dobijenim
rezultatima. Merenja treba realizovati
kontinuirano kako bi se pratili efekti
preduzetih mera koje mogu biti:
racionalnije tj. ravnomernije planiranje
procesa proizvodnje koje uzima u
obzir broj i vreme rada pojedinih
ma{ina, tj. delova proizvodnog
procesa, mogu}nost uvo|enja tre}e
smene, razvoj optimizacionih
algoritama za upravljanje
proizvodnjom itd..
3.3. Mogu}nosti u{tede reaktivne
energije
Mere koje daju trenutne rezultate
1. Kod neregulisanih pogona sa
asinhronim motorima mogu}e je
korisiti odgovaraju}e optimizatore
rada koji popravljaju faktor snage kod
podopetere}enih motora, a samim tim
i prave u{tedu u potro{nji reaktivne
energije.
2. Kod regulisanih pogona svakako je
ponovo zna~ajno naglasiti upotrebu
frekventnih regulatora koji
obezbe|uju maksimalnu u{tedu
reaktivne energije, odnosno rad sa
faktorom snage bliskim jedinici.
3. Primena ure|aja za u{tedu elektri~ne
energije u delu potro{nje koja se ima
za sistem osvetljenja industrijskih
potro{a~a. Ovde se mo`e delovati u
dva smera. Jedan je kori{}enje
energetski efikasnijih svetiljki a drugi
je primena ure|aja koji omogu}avaju
rad svetiljki sa sni`enim naponom (uz
zadr`avanje kvaliteta osvetljenja),
kojima se smanjuje potro{nja
reaktivne elektri~ne energije u ovim
sistemima u iznosu od oko (30-40)%.
4. Upotreba baterija za kompenzaciju
reaktivne energije sa automatskom
regulacijom; baterijama kondenzatora
treba pokriti onaj deo reaktivne
energije za koji se ispostavi da
nedostaje nakon primene optimizatora
rada asinhronih motora i frekventnih
regulatora, kao i ure|aja koji
obezbe|uju efikasniji rad sistema
rasvete industrijskih potro{a~a.
5. Upotreba sinhronih kompenzatora kod
ve}ih potro{a~a reaktivne energije.
Kratkoro~ne i dugoro~ne metode su
identi~ne onima koje su pomenute kod
mogu}nosti u{tede aktivne energije.
deceniju. Ne ulaze}i u razloge koji su do
ovakvog stanja doveli neminovno je da
se mora razmi{ljati, i da se moraju
preduzimati mere, u pravcu re{avanja
ovog problema. ^injenica je, da ni u
situaciji kada ogroman deo industrije ne
radi, zadovoljenje potreba za
elektri~nom energijom se realizuje
izuzetno velikim uvozom elektri~ne
energije. Stoga, pored aktivnosti
usmerenih na izgradnju neophodnih
proizvodnih kapaciteta, zna~ajnija
pa`nja mora se posvetiti i u{tedi
elektri~ne energije u svim segmentima
gde je to mogu}e.
5. Literatura
1. G. \uki}, P. @ivkovi}, Predlog mera
za racionalizaciju potro{nje elektri~ne
energije u kompaniji DELYUG,
Beograd, jun 2002.
2. G. \uki}, P. @ivkovi}, Predlog mera
za racionalizaciju potro{nje elektri~ne
energije u kompaniji [tark AD,
Beograd, mart 2003.
3. G. \uki}, P. @ivkovi}, Predlog mera
za racionalizaciju potro{nje elektri~ne
energije u kompaniji Sintelon,
Beograd, oktobar 2004.
4. N. Rajakovi}, G. \uki}, N.
Arsenijevi}, Tehni~ko-ekonomska
opravdanost zbirnog merenja
elektri~ne energije u JKP
”Beogradski vodovod i kanalizacija”,
Beograd, jul 2004.
5. G. \uki}, B.Bukorovi}, Analiza
kvaliteta elektri~ne energije u TS
[tark AD,
4. Zaklju~ak
Elektroenergetska kriza u Srbiji
poslednjih godina prouzrokovala je
orijentaciju ka u{tedi elektri~ne energije
generalno i ka ostvarivanju efikasnijeg
rada svih vrsta potro{a~a elektri~ne
energije. Deficit u elektri~noj energiji u
Srbiji prisutan je skoro ~itavu poslednju
[050]
energija
Ne{o Miju{kovi}
EMS, Beograd
UDC: 620.92.002/.003 : 339.13
Principi rada regionalnog
tr`i{ta elektri~ne energije
1. Uvod
Rezime
Zajedni~ki nordijski operator razmene
energije (Power Exchange) – Nord Pool
sastoji se od spot tr`i{ta i tr`i{ta za
fizi~ku trgovinu energijom za
servisiranje. On, tako|e, sadr`i i tr`i{te
za finansijsku trgovinu koje u~esnici
mogu koristiti za smanjenje rizika u
formiranju cena (hedging) i raspodelu
rizika na vi{e u~esnika.
U ovom ~lanku }e rad spot tr`i{ta biti
opisan samo ukratko, jer se koristi,
pored ostalih funkcija, za upravljanje
zagu{enjima u interkonektivnoj
Nordijskoj imre`i [1].
Organizovanje rada Regionalnog tr`i{ta elektri~ne energije postaje sve neophodnije
na podru~ju Jugoisto~ne Evrope, jer se pravi pozitivni efekti deregulacije uo~avaju
tek kod onih EES (Elektro energetskih sistema) koji samostalno, ili regionalno
integrisani, imaju pribli`no 50 000 MW instalisane snage generatorskih jedinica. U
na{em regionu u kome je formirana Energetska zajednica zemalja Jugoisto~ne
Evrope taj uslov je ispunjen.
S druge strane regionalno tr`i{te nordijskih zemalja sa~injava tako|e vi{e zemalja:
Norve{ka, [vedska, Finska i severna Danska, koje ve} nekoliko godina vrlo uspe{no
radi, pa je korisno prou~iti njihovo iskustvo u radu.
Klju~ne re~i: Interkonekcije, regionalno tr`i{te, funkcionisanje Nord Pool-a.
2. Nordijsko regionalno tr`i{te
elektri~ne energije
Na Nord Pool spot tr`i{tu norve{ki,
{vedski, finski i danski u~esnici trguju
na bazi ~asovnih ugovora za period od
24 ~asa za naredni nastupaju}i dan.
Svakog jutra u~esnici dostavljaju svoje
ponude za nabavku ili prodaju izvesne
koli~ine el. energije za svaki sat
slede}eg dana (od pono}i do pono}i). U
trenutku kada se spot tr`i{te zatvori za
ponude ( u 12.00 (h) svakog dana)
odr`ava se aukcija. Tom aukcijom
dobijena sistemska marginalna cena se
primenjuje na sve prodavce i kupce,
ukoliko nije potrebno da se tr`i{te
razdvoji na manje delove, zbog
ograni~enja u mre`i.
U 14.00(h) svakog dana, Nord Pool
informi{e u~esnike o ceni i obimu
trgovine koja im je dodeljena za slede}i
24 ~asovni period. Informacija o obimu
trgovine dostavlja se u OPS (Operator
prenosnog sistema) svake od dr`ava u
cilju balansnog servisa. Tada kada je
trgovina el. energijom zavr{ena, a
na~injeni su planovi proizvodnje, kao i
prognoza potro{nje, formirana je osnova
za planiranje operativnog rada EES.
Abstract
Market splitting is a very interesting principle for congestion management, but it has
severe requirements that have to be addressed before considering implementation
outside Nordel.
An advanced and rather complicated form for market splitting based on allocation
principles described in the ETSO paper “Coordinating Auctioning” could be a
potential candidate for future congestion management method in Continental
Europe, but this sophisticated evolution of market splitting has still to be worked out.
Od marta 1999. godine ustanovljeno je i
prilagodjavaju}e tr`i{te (ELBAS) za
u~esnike u [vedskoj i Finskoj. Od
avgusta 2004. godine u~esnici iz isto~ne
Danske tako|e mogu da mu se pridru`e.
Ovo tr`i{te se otvara svakog dana u
15.00 (h), dakle nakon zatvaranja spot
tr`i{ta. Trgovanje na osnovu ~asovnih
ugovora sprovodi se elektronski i mo`e
da traje sve do jedan sat pre isporuke
energije. Na taj na~in u~esnici dobijaju
mogu}nost da sprovode kona~no
balansiranje svojih ugovora da bi se
izkompenzovali zbog neo~ekivanih
doga|aja koji se mogu pojaviti nakon {to
se spot tr`i{te zatvori.
3. Razdvajanje tr`i{ta na
nacionalnim granicama
Razdvajanje tr`i{ta se koristi da bi se
ograni~io prenos energije na samo
nekoliko unapred odre|enih zonskih
granica, prvenstveno na granicama
izme|u dr`ava [2], ali i interno u
[051]
Norve{koj, jer ona koristi minimalno
dve zone sa razli~itim sistemskim
cenama.
U cilju pripreme za ovakav na~in rada
ukupno tr`i{te je podeljeno na
geografska podru~ja, koja se nazivaju
zone, sa istom spot cenom za energiju.
Trenutno postoji {est ili sedam zona u
nordijskom regionu: [vedska, Finska,
zapadna i isto~na Danska, kao i dve, a
povremeno i tri zone u Norve{koj. Osim
informacija o cenama i koli~ini, ponude
o transkcijama energijom moraju, dakle,
u sebi uklju~ivati i informacije o tome
gde se planira fizi~ko uno{enje i
preuzimanje snage u ukupnom
regionalnom EES.
Razdvajanje tr`i{ta obavlja Nord Pool.
Berzanski princip na spot tr`i{tu
omogu}ava upravljanje potencijalnim
zagu{enjima u regionalnoj mre`i u toku
faze operativnog planiranja ( tj. jedan
dan unapred pre isporuke energije). Da
bi se to moglo realizovati tr`i{te se deli
energija
na zone sa razli~itim sistemskim
cenama. Ove razlike u cenama po
zonama daju u~esnicima signale koji im
omogu}avaju da jo{ jednom planiraju
svoju proizvodnju ili potro{nju.
Nakon {to je spot tr`i{te obavilo svoju
aukciju, mo`e se na osnovu dobijenih
rezultata u trgovini pokazati da postoje
izvesna zagu{enja u mre`i. Tr`i{te se
tada razdvaja, a razli~ite cene i obim
energije se dodeljuju za razli~ite zone.
Operatori prenosnog sistema (OPS)
zatim obezbe|uju da su kapaciteti
dalekovoda pravilno iskori{}eni,
prilago|avanjem procenjene cene u
podru~ju sa ni`om cenom energije. Na
taj na~in je obim energije, koji se mo`e
preneti u podru~je sa vi{om cenom
uklju~en u proces izra~unavanja cene u
podru~ju sa vi{om cenom.
koordinisanih aukcija. Koncept
upotrebljen u tom metodu mogao bi,
tako|e, da bude iskori{}en za optimalno
upravljanje fizi~kim razmenama energije
izme|u razli~itih zona, koje sprovode
njihovi OPS, a na osnovu ponuda koje
formiraju zonski operatori tr`i{ta.
Osnovna ideja ovog metoda je
jednostavno reprezentovanje paralelno
povezanih mre`a PTDF matricama [4],
~ime se jednostavno uzimaju u obzir
fizi~ke karakteristike prenosnih mre`a.
Kao rezultat dobija se izbor ponuda koje
predstavljaju najbolje iskori{}enje
tr`i{ta, zasnovano na matemeti~kim
formulacijama. Me|utim, primena ove
metode je jo{ uvek u eksperimentalnoj
fazi, jer je prili~no slo`ena.
4. Eventualna primena
razdvajanja tr`i{ta u Evropi
Problem investiranja u izgradnju novih
prenosnih komponenti EES u tr`i{nim
uslovima predmet je mnogih
istra`ivanja, a rezultati su vrlo rezli~iti,
jer se i tr`i{ni modeli zna~ajno razlikuju
– od tarifnih do onih koji se zasnivaju
na modelima izra~unavanja lokalne
marginalne cene (LMP).
U na{im uslovima mogu se posmatrati
~etiri osnovne kategorije:
- izgradnja novih prenosnih komponenti
EES radi odr`avanja standarda u
pouzdanosti napajanja potro{a~a
sopstvenog EES,
- pove}anje kapaciteta prenosnih
komponenti radi izvoza energije,
- pove}anje kapaciteta prenosnih
komponenti radi uvoza energije,
- pove}anje kapaciteta prenosnih
komponenti radi tranzitne trgovine
energijom.
U prvom slu~aju investitor je dr`ava
koja na osnovu ekonomskih signala o
zagu{enjima u prenosnoj mre`i
dobijenim od Operatora prenosnog
sistema (OPS) i kori{}enjem, na osnovu
tih podataka, formiranog inveticionog
fonda, uz potvrdu Agencije za
energetiku, o ekonomski opravdanoj
investiciji, pristupa realizaciji
neophodnih poja~anja u prenosnoj
mre`i. Podaci o zagu{enjima se odnose
na aktuelno stanje, ali i na budu}e,
prognozirane scenarije razvoja EES.
Naime, neophodno je u prenosnoj mre`i
odr`avati princip sigurnosti
(pouzdanosti) (N-1), prema pravilima
UCTE i za postoje}e i za perspektivno
stanje napajanja potro{a~a.
U drugom slu~aju, proizvodja~ energije,
kao profitna organizacija, bez obzira {to
mo`e biti u vlasni{tvu dr`ave, investira u
prenosne veze da bi se povezao sa
tr`i{tem gde je cena energije vi{a i zato
izgradjuje kapacitete dovoljne za
ugovorene isporuke, ali i za ispunjenje
Nordijska primena modela razdvajanja
tr`i{ta zasniva se na slede}im
principima:
- sva fizi~ka trgovina izme|u zagu{enih
podru~ja mora se obavljati preko
jedinog operatora tr`i{ta, a on
funkcioni{e samo na regionalnom
nivou RTO ( Nord Pool ),
- ne postoje operatori tr`i{ta na
nacionalnom nivou,
- podru~ja sa celovitim ponudama
formiraju se, uglavnom, kao geografski
stalna podru~ja ( ograni~enja su uvek
na istim lokacijama ),
- sva glavna ograni~enja se nalaze na
vodovima koji povezuju ova podru~ja,
- postoji slaba me|uzavisnost izme|u
njihovih NTC, tako da oni mogu biti
izra~unati unapred,
- ograni~enja u okviru podru~ja
razre{ava nadle`ni OPS.
O~igledno je da sve ove uslove nije
mogu}e realizovati u kontinentalnom
delu Evrope (KE). Naime, postoje
slede}a fizi~ka, strukturalna i tr`i{na
ograni~enja:
- mre`a u KE je vrlo slo`eno povezana
tako da je definisanje vi{e razli~itih
podru~ja sa celovitim ponudama i
prora~una njihovih NTC unapred vrlo
komplikovan postupak, kao i prora~un
tokova snaga radi lociranja pojava
zagu{enja,
- NTC vrednosti izme|u susednih zona
su jako me|uzavisne i ne mogu se
izra~unavati odvojeno,
- tr`i{ta energije u KE su vrlo
nekompatibilna, tako da je te{ko
primeniti zajedni~ke principe za
razdvajanje sistema.
Me|utim, ETSO je publikovao
dokument [3] u kome opisuje metod
alokacije prenosnih kapaciteta na osnovu
5. Investiranje u tr`i{nim
uslovima
[052]
pouzdanosti napajanja. Izgradjene
objekte predaje na upravljanje i
odr`avanje OPS, a u vlasni{tvo dr`avi,
zbog prirode rada prenosnog sistema, ali
ostvaruje prihod i od eksploatacije
objekta u onoj meri u kojoj objekat
koriste ostali u~esnici na tr`i{tu. Pritom
nema nikakvu prednost u proceduri
aukcije raspodele prenosnih kapaciteta.
Naravno, osnovni motiv proizvo|a~a
energije za izgradnju prenosnog objekta
je razlika u ceni energije izmedju
razli~itih tr`i{ta, i po tom osnovu
ostvarena dobit, a ne u eksploataciji
samog prenosnog objekta.
U tre}em slu~aju situacija je istovetna,
samo je re~ o uvozu energije, a ne o
izvozu. Pritom preduze}e mo`e biti
distributivno, ali i proizvodno –
distributivno, kao i u prethodnom
slu~aju. Izgradjeni objekti mogu se tada,
naravno, koristiti i za svrhe uvoza i za
svrhe izvoza energije, jer je u tom
slu~aju preduze}e (privredno dru{tvo)
istovremeno registrovano za obe
delatnosti.
U ~etvrtom slu~aju, kao investitor se
mo`e pojaviti ~itav niz u~esnika, koji
ostvaruju prihod pre svega na osnovu
razlika u ceni tranzitirane energije na
izvornom kraju i na prijemnom kraju, a
tek sekundarno na osnovu izgradjenog
prenosnog objekta, koji kao i u ranijim
primerima postaje osnovno sredstvo
jednog ili vi{e OPS koji njime upravlja
po sopstvenim pravilima.
Poslovni rizik isplativosti investicije, s
obzirom na dug period isplativosti
infrastrukturnih objekata, snose
investitori, ali i mogu}nost zna~ajnog
profita, jer su u poslednja tri slu~aja
investitori profitne organizacije, a cene
energije sistematski imaju tendenciju
stalnog porasta.
Naravno, obim maksimalnog mogu}eg
uvoza ili izvoza energije mora biti
regulisan uz pomo} Agencije za
energetiku, da bi se osiguralo uredno
napajanje potro{a~a i spre~ila eventualna
dominacija na tr`i{tu.
6. Zaklju~ak
Problem efikasnog rada reginalnog
tr`i{ta elektri~ne energije je izuzetno
slo`en. U SAD je on re{en
transformisanjem ve} postoje}ih POOL
organizacija u regionalne operatore
tr`i{ta koji su istovremeno i regionalni
operatori prenosnih sistema. Me|utim,
taj koncept je primenjen uglavnom samo
u najrazvijenijim delovima SAD.
Njegova bitna karakteristika je
centralizacija dispe~erskog upravljanja,
ali i transparentnost svih podataka naro~ito onih koji su zna~ajni za
optimalno planiranje rada EES i
dugoro~no investiranje u njegov razvoj.
U zemljama Evropske unije takav
koncept zasad nije mogu}e realizovati,
energija
mada se sve vi{e uo~ava potreba da se
neke od funkcija centralizuju.
U nordijskim zemljama u organizaciji
NORDEL formiran je regionalni
operator tr`i{ta NORD POOL koji
uspe{no funkcioni{e. Neka od tih
iskustava bi se mogla primeniti i na
Energetsku zajednicu zemalja
Jugoisto~ne Evrope kojoj i na{a zemlja
pripada.
7. Literatura
[1] N. Miju{kovi}, G. [evarli}, "Postupci
za eliminaciju zagu{enja: uporedni
prikaz”, 27. Savetovanje Juko Cigre,SK
C2, Zlatibor, Maj, 2005.
[2] Svenska Kraftnat, “The Swedish
Electricity Market”, November, 2004.
[3] ETSO, “Coordinated Auctioning”,
April, 2001.
[4] N. Miju{kovi}, M. Marinkovi}, D.
Stojni}, “Prora~un linearnog ATC u
jugoslovenskom EES”, 25. Savetovanje
Juko Cigre, R39-04, H. Novi, 2001.
P. Stefanov, M. ]alovi}
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd
UDC: 620.92.001.73 : 339.13
Regulacija u
deregulisanim
elektroenergetskim
sistemima
Rezime
Reorganizacija elektroenergetskog sektora u cilju prilago|avanja tr`i{nim uslovima
poslovanja nu`no je uslovila i decentralizaciju funkcija upravljanja elektroenergetskim
sistemima. Alokacija upravlja~kih funkcija vr{i se u cilju pridru`ivanja upravljanja
entitetima elektroenergetskih sistema ~ija efikasnost eksploatacije najvi{e zavisi od
efekata takvog upravljanja, a koji pri tome imaju i najve}u odgovornost za njegovo
izvr{avanje. U takvom slobodnom tr`i{nom okru`enju prenosni entitet podlo`an je
izrazitim pritiscima. Ovakvi pritisci posledica su te`nji da se omogu}e sve ekonomski
konkurentne transakcije kupoprodaje elektri~ne energije, uz maksimalno iskori{}enje
raspolo`ivih kapaciteta sa jedne strane, kao i permanentnih zahteva za odr`avanjem
visokih nivoa sigurnosti sistema, sa druge. Takvi zahtevi neminovno dovode do promene
regulacionih dejstava postoje}ih, kao i neophodnosti uvo|enja novih regulacionih
resursa u elektroenergetski sistem. Kao odgovor na ovakve zahteve izdvaja se kori{}enje
FACTS ure|aja, ~ije dejstvo ima ili mo`e imati zna~ajnu ulogu u pove}anju globalne
sigurnosti rada elektroenergetskih sistema, kao i pove}anju efikasnosti njihove
eksploatacije. Me|utim, raznorodnost ovih ure|aja, sa pove}anim brojem regualcionih
kontura u okviru primarne regualcije, dovodi do opasnosti od pojave ne`eljenih
interakcija njihovog dejstva, kako me|usobno, tako i sa postoje}im standardnim
regulacionim konturama. Pored toga se isti~e mogu}nost pojave takvog pode{avanja
regulatora koji mogu netr`i{no da deluju na eksploataciju celog, ili delova
elektroenergetskog sistema, favorizovanjem interesa pojedinih subjekata na tr`i{tu. Ovaj
rad ima za cilj da prika`e neke od mogu}ih promena, kao i neke od ne`eljenih dejstava
neadekvatnih pode{avanja ovih regulatora i da uka`e na neophodnost formiranja
automatizovane procedure za sintezu regulatora, sposobane da obuhvati i vodi ra~una,
kako o interakcijama razli~itih regulacionih kontura pojedinog regulacionog sistema,
tako i o interakcijama izme|u razli~itih regulatora u uslovima neizvesnosti eksploatacije
u kojima elektroenergetski sistemi na slobodnom tr`i{tu mogu da se na|u.
Klju~ne re~i: Deregulisani sistemi, funkcije upravljanja, energetska efikasnost,
regulacioni resursi, FACTS ure|aji
Regulation in Deregulated Electric Power Systems
Unbundling and restructuring of power utilities is the first step of their adjustment to
market business, being the consequence of the decentralization of power system control
functions. Allocation of control functions is then performed with the aim of associating
the control to power system entities. Since their efficiency mainly depends on the
successful control, its accomplishment is the responsibility of these subjects. In a free
market environment, the transmission suffers main pressures, being the consequence of
two main requests. These are the successful provision of all competitive trade
transactions with the best utilization of available power resources, on one side and
requirements for the maintenance of high security levels, on the other. To meet the above
economy and security requirements, present-day power systems must use new regulating
facilities in addition to conventional ones. Among them, the FACTS (Flexible AC
Transmission Systems) could play an important role in assisting the fulfillment of
economy and security needs of modern power systems. However, the diversity of FACTS
devices, with an increase of regulating paths within the primary control devices, may
cause the undesirable interactions among them and/or with conventional control loops.
Then, the correct and coordinated adjustment of all controllers should be emphased.
Contrary, the absence of good coordination can influence their non-market behavior,
degrading the performance of the part, or the whole power systems. The objective of this
paper is to explain some of possible shortcomings, due to non coordinated adjustments
of various controllers within the system. It also pays the attention to the indensibility of
an automatic procedures for controllers synthesis, able to encompass and/or taking into
consideration both, their mutual interference and uncertainties in operation, attributed
to power systems at the free market environment.
Key word: Deregulated systems, control functions, energy efficiency, regulating
resources, FACT devices
[053]
energija
1. Uvod
Elektroenergetski sistemi su posebna
klasa energetskih sistema, u kojima se
primarna energija u svojoj prirodno
raspolo`ivoj formi, pretvara u elektri~nu
energiju, koja se dalje prenosi i
distribuira krajnjim korisnicima.
Dugogodi{nja praksa u istoriji
proizvodnje i prodaje elektri~ne energije
je da potro{a~i elektri~nu energiju
kupuju od monopolisti~kih kompanija
naj~e{}e u dominantno dr`avnom
vlasni{tvu. Naime, na samom po~etku
razvoja elektroenergetskih sitema krajem
devetnaestog i po~etkom dvadesetog
veka, u ovoj oblasti vladala je jaka, ali
neefikasna konkurencija, koja je usled
umno`avanja distributivnih mre`a, kao
nezavisnih prenosnih kapaciteta od
generatorskih postrojenja svakog od
proizvo|a~a do krajnjih potro{a~a
elektri~ne energije, na tr`i{tu dovodila
do velikih tro{kova i visoke cene
elektri~ne energije.
Ovaj problem je na tom stepenu razvoja
elektroenergetskih sistema prevazi|en
uvo|enjem monopola nad proizvodnjom
elektri~ne energije, pri ~emu je cena
elektri~ne energije odr`avana na nivou
neophodnom za pokrivanje tro{kova
eksploatacije uz neki razuman profit
kontrolisan javnim regulatornim telima.
Prema tome, naredni period razvoja
elektroprivrede, kao privredne grane
karakteri{e pove}avanje osnovnih
kapaciteta i objedinjavanje svih
aktivnosti proizvodnje, prenosa i
distribucije elektri~ne energije i njihovog
ukrupnjavanja u velika, jedinstvena,
vertikalno-integrisana preduze}a, koja su
monopolski opslu`ivala velike
geografske teritorije, ~esto pokrivaju}i i
povr{ine pojedinih dr`ava.
Osnovni cilj u eksploataciji vertikalno
integrisanih elektroenergetskih sistema
bio je da se minimizuju globalni
sistemski tro{kovi, uz zadovoljavanje
pogonskih i drugih ograni~enja
primenom upravljanja prilago|enog
prirodnoj hijerarhiskoj strukturi
elektroenergetskih sistema. Ta praksa je
uspe{no funkcionisala dugi niz godina.
Ekspanzija prenosnog sistema visokih i
vrlo visokih napona, ~ime je pove}ana
pouzdanost prenosa isporuke elektri~ne
energije na zavidan nivo, omogu}ava
trgovanje elektri~nom energijom na
velike udaljenosti uz male gubitke u
prenosu. Uz to, pored tehnolo{kog
unapre|ivanja hidroelektrana i
termoelektrana kao oslonca
elektroenergetskog sistema, razvoj novih
izvora energije, baziranih na
eksploataciji kako klasi~nih fosilnih,
tako i alternativnih izvora, dovodi do
mogu}nosti uklju~ivanja vi{e u~esnika
na tr`i{te elektri~ne energije, {to u
poslednjoj deceniji pro{log veka dovodi
do zahteva za razbijanjem monopola u
korist modela slobodnog tr`i{ta. Ovaj
proces reorganizacije elektroenergetskih
sistema, odnosno promene iz
regulisanog monopola u otvoreno
(slobodno) tr`i{te naj~e{}e se naziva
procesom deregulacije [1, 2, 3].
U strukturno reorganizovanom
elektroenergetskim sistemu, jasno su
raspregnute tri nezavisne celine:
proizvo|a~i, prenosni podsistem i kupci
(direktni potro{a~i, distribucije, trgovci
na veliko, preprodavci). Takvu promenu
organizacione strukture u deregulisanim
elektroenergetskim sistemima, uz
potpuno razdvajanje pojedinih entiteta
elektroenergetskog sistema prirodno
sledi i ideja da se stabilna i efikasna
eksploatacija sistema mo`e obavljati
primenom odgovaraju}eg
decentralizovanog sistema upravljanja,
prilago|enog ulozi pojedinih entiteta na
tr`i{tu, pri ~emu se alokacija funkcija
upravljanja mo`e sprovesti podeliv{i ih
izme|u proizvo|a~a, prenosa i
distribucije sa potro{a~ima.
U novoj, decentralizovanoj organizaciji
elektroenergetskog sektora kohezioni
deo sistema je podsistem prenosa, jer
fizi~ki povezuje prodavce i kupce, koji
na slobodnom tr`i{tu ugovaraju
kupoprodaju i sve transakcije vezane za
elektri~nu energiju, prenos i pomo}ne
usluge, u ~ijoj realizaciji prenosni
podsistem igra nezaobilaznu ulogu.
Me|utim, eksploatacija
elektroenergetskih sistema u uslovima
slobodnog tr`i{ta vr{i se u prisustvu
znatno pove}anih nivoa neizvesnosti, te
je i pritisak na prenosni podsistem, sa
njegovim upravljanja~kim resursima, u
cilju odr`avanja pogonske sigurnosti i
pouzdanosti globalnog
elektroenergetskog sistema na
propisanim zahtevanim nivoima, znatno
pove}an. Od slobodnog tr`i{ta se
o~ekuje da omogu}i i ubrza promene
dispe~inga proizvodnih kapaciteta, usled
zahteva za prilago|avanjem odatih snaga
generatora promenama konkurentnih
cena na tr`i{tu elektri~ne energije,
usloga prenosa i pomo}nih usluga. Kao
posledica takvog prilago|avanja,
uzrokovanih ekonomskim podsticajima,
sledi te`nja da se energija proizvedena iz
jeftinijih izvora proda potro{a~ima na
najskupljim destinacijama. Prepreka
takvim transakcijama u prenosnom
sistemu mo`e biti pojava uskih grla,
odnosno zagu{enja u prenosu. Ta uska
grla, prouzrokovana termi~kim,
naponskim i ograni~enjima stabilnosti,
spre~avaju potro{a~e elektri~ne energije
da koriste tr`i{te jeftinije energije, kao i
proizvo|a~e da prodaju elektri~nu
energiju skupljim potro{a~kim centrima.
Time se i obrazla`e pove}ani pritisak na
upravlja~ke funkcije prenosnog entiteta,
sa ciljem obezbe|enja nesmetane
prodaje energije, uz ostvarivanje najvi{ih
[054]
pokazatelja eksploatacione efikasnosti i
odr`avanje prihvatljivog nivoa
sigurnosti.
Sposobnosti brze regulacije tokova
snaga ponu|ene FACTS (Flexible AC
Transmission Systems) ure|ajima
obezbe|uju sna`an alat za eksploataciju
sistema u uslovima slobodnog tr`i{ta.
Uska grla u prenosnom sistemu mogu
biti ubla`ena adekvatnim postavljanjem
odgovaraju}ih FACTS ure|aja i
koordinisanim dizajnom njihove
regulacije [4, 5]. FACTS ure|aji pri tom
imaju dualnu funkciju, kroz
omogu}avanje optimalnog kori{}enje
sistemskih resursa i kreiranje linije
odbrane protiv nepredvi|enih
poreme}aja u elektroenergetskom
sistemu. Oni omogu}avaju optimizaciju
stacionarnih stanja, sa ciljem
ubla`avanja preoptere}enja, izbegavanja
zagu{enja, redukovanja gubitaka i
dostizanja optimalnog ekonomskog
dispe~inga generatora.
Da bi FACTS ure|aji bili efikasni,
neophodno je unapre|ivanje regulacione
strategije, osposobljene da vr{i
optimizaciju efikasnosti globalnog
integrisanog elektroenergetskog sistema
uz odr`avanje zahtevanih performansi
sigurnosti. To zna~i da je neophodna
koordinacija njihovog dejstva sa
dejstvima svih ostalih regulacionih
resursa u elektroenergetskom sistemu,
kako na lokalnom nivou, tako i na svim
vi{im nivoima upravljanja
elektroenergetskim sistemima [5, 6].
U tim razmatranjima se kao zna~ajna
isti~e i ~injenica da se u
elektroenergetskim sistemima mo`e
ostvariti takva regulacija kojom je
mogu}e netr`i{no uticati na regulatore,
odnosno formirati takve regulacione
konture ~ijim se delovanjem omogu}ava
favorizovanje pojedinih u~esnika na
tr`i{tu elektri~ne energije. Mogu}nosti
postojanja takve regulacije dovode do
neophodnosti {to sveobuhvatnijih analiza
mogu}ih dejstava pojedinih regulatora u
elektroenergetskom sistemu, kao i
formiranja adekvatne i koordinisane
regulatorne politike.
2. Struktura sistema upravljanja
2.1. Struktura sistema upravljanja
vertikalno-integrisanih
elektroprivrednih preduze}a
Na slici 1 prikazana je tipi~na
organizaciona struktura vertikalno
integrisanih elektroenergetskih sistema,
na kojoj su ozna~eni i smerovi tokova
energije, novca i informacija, kao i
arhitektura sistema upravljanja [1]. Ta
struktura, preko tokova energije,
povezuje ~etiri prirodna podsistema
svakog elektroenergetskog sistema:
proizvodnju, prenos, distribuciju i
potro{nju.
energija
Slika 1 Tipi~na struktura vertikalno-integrisanog elektroprivrednog preduze}a
Pokazalo se da je u centralizovanoj
organizacionoj strukturi vrlo te{ko da se
razdvoje tro{kovi poslovanja svakog od
elektroprivrednih entiteta, pa su cene,
koje su za isporu~enu elektri~nu energiju
pla}ali potro{a~i, formirane na bazi
globalnih srednjih tro{kova, koji su
tokom nekog perioda ostvarivani u
celom sistemu. ^esto je te prodajne
cene, administrativnim putem,
odre|ivala dr`ava, tako da su bile
podlo`ne i raznim neekonomskim
(naj~e{}e socijalnim) faktorima. Nije bio
redak slu~aj da je takva politika
odre|ivanja cena bila uzrok poslovnih
gubitaka elektroprivrednih preduze}a.
Deregulacija se mo`e definisati kao
proces da se u poslovanje
elektroprivrede uvedu neke forme tr`i{ne
konkurencije i potro{a~u omogu}i ve}i
izbor snabdeva~a, a s tim pru`i i
mogu}nost da ostvari manju cenu koju
pla}a za elektri~nu energiju. Proces
name}e reformulaciju vladaju}eg modela
poslovanja elektroprivrede u
aktivnostima planiranja, eksploatacije i
upravljanja elektroenergetskih sistema.
U novim uslovima poslovanja ostaju kao
imperativ dostignuti standardi
pouzdanosti, sigurnosti i kvaliteta koji su
se imali u uslovima monopolskog
poslovanja elektroprivrede.
Prvi korak u primeni deregulacije i
strukturne reorganizacije je razdvajanje
aktivnosti proizvodnje, prenosa i
distribucije u nezavisne privredne
subjekte, koji su poznati po
skra}enicama na engleskom jeziku
GENCO (Generation company) za
proizvodnju, TRANSCO (Transmission
company) za prenos i DISCO
(Distribution company) za distribucije.
U slede}em koraku, uvodi se tr`i{te
elektri~ne energije i konkurencija u
sektoru proizvodnje, bilo kroz
formiranje energetskih bazena (Power
pools), preko direktnih bilateralnih
transakcija ili preko u~e{}a proizvodnih
preduze}a na berzi, odnosno spot-tr`i{tu
elektri~ne energije.
2.2. Struktura sistema upravljanja
deregulisanih elektroprivrednih
preduze}a
Na slici 2 prikazana je tipi~na struktura
deregulisanog elektroenergetskog
sistema i arhitektura sistema upravljanja,
sa smerovima tokova energije, novca i
[055]
informacija. Naravno da to nije neka
univerzalna konfiguracija, jer postoje
specifi~nosti, karakteristi~ne za pojedine
sisteme ili zemlje Uo~avaju se razlike u
odnosu na strukturu vertikalnointegrisanih sistema zbog uvo|enja
novih subjekata (ISO/TSO, MO) i
znatno razu|enijih nov~anih i
informacionih tokova.
3. Decentralizacija funkcija
upravljanja
U vertikalno integrisanim
elektroprivrednim organizacijama
funkcije upravljanja su centralizovane i
raspodeljene u tri osnovne grupe sistema
upravljanja u realnom vremenu: sistemi
upravljanja proizvodno-prenosnim
kompleksima (Energy management
systems - EMS), sistemi upravljanja
distributivnim preduze}ima (Distribution
management systems - DMS) i sistemi
za upravljanje potro{njom (Demand side
management - DSM), ~ija je hijerarhijski
organizovana arhitektura data na slici 1.
Alokacija funkcija upravljanja u
deregulisanim sistemima mo`e se
sprovesti podeliv{i ih izme|u
proizvo|a~a, prenosa i distribucije sa
energija
Slici 2 Tipi~na struktura deregulisanog elektroenergetskog sistema
potro{a~ima, na osnovu slede}ih pet
principa [1, 2]:
1. Osigurati tr`i{nu neutralnost
prenosnom preduze}u u odnosu na
druge u~esnike, dodeliv{i mu funkcije
sigurnosti i ekonomije rada sopstvene
mre`e, bez interferencije sa
proizvo|a~ima, koje u svemu mora
ravnopravno tretirati u zajedni~kom
poslu snabdevanja potro{a~a
elektri~nom energijom.
2. Uskladiti upravlja~ka ovla{}enja
u~esnika sa finansijskom
odgovorno{}u.
3. Dono{enje upravlja~kih odluka
locirati na izvore informacija.
4. Eliminisati dupliranje birokratije ili
hijerarhije u procesu dono{enja
odluka. Jasno definisati pravila rada,
ulogu i odgovornosti svakog u~esnika.
5. Kod raspodele funkcija, koristiti
fizi~ke prednosti, kad god je to
mogu}e.
Slede}i gornje principe, zaklju~uje se da
ima funkcija koje se mogu raspodeliti na
sva tri entiteta (proizvo|a~e, prenos i
potro{a~e). Tu raspodelu treba definisati
odgovaraju}im ugovorima. Najbolje je
da se to obavi na samom tr`i{tu, imaju}i
u vidu zadovoljenja kriterijuma
sigurnosti i pouzdanosti sistema. U
principu, izvr{ioci pojedinih funkcija za
to treba da budu i nagra|eni.
Klasifikacija upravlja~kih funkcija je
slede}a:
1. Centralizovane, sistemski
orijentisane funkcije: ove funkcije su
povezane sa odr`avanjem pouzdanog i
sigurnog rada prenosne mre`e. One se
ne mogu pripisati pojedina~nim
tr`i{nim transakcijama, ve} su op{teg
karaktera, koje uti~u na globalnu
efikasnost elektroenergetskog sistema,
pa je logi~no da budu u nadle`nosti
TSO, koji ih izvr{ava direktno, ili
ugovaranjem odgovaraju}ih usluga na
tr`i{tu, sa proizvodnim preduze}ima.
U ovu grupu spadaju slede}e funkcije
upravljanja:
- Regulacija u~estanosti,
- Kontrola sigurnosti pogona,
- Optimizacija kori{}enja prenosne
mre`e.
2. Decentralizovane funkcije, vezane
za tr`i{ne transakcije, ~iji je cilj
efikasna realizacija ugovora o
[056]
kupoprodaji elektri~ne energije,
shodno potrebama krajnjih korisnika.
Njih name}u u~esnici na tr`i{tu
(proizvo|a~i, potro{a~i, brokeri, dileri,
trgovci na veliko). U principu,
izvr{avaju se na osnovu ugovornih
obaveza, u paketu sa kupoprodajom
elektri~ne energije, pod kontrolom
TSO, naj~e{}e od strane proizvo|a~a.
One obuhvataju slede}e funkcije:
- Kontrola realizacije ugovora, koji se
odnose na bazno optere}enje,
- Kontrola realizacije ugovora, koji se
odnose na promenljivo optere}enje,
- Kontrola potro{a~a sa izrazito brzim
promenama optere}enja,
- Korekcija faktora snage potro{a~a.
Navedene centralizovane i
decentralizovane funkcije upravljanja
obuhvataju i kontrolu dinami~kih
procesa.
5. Mogu}nosti i problemi
Regulacije u uslovima
slobodnog tr`i{ta elektri~ne
energije
Pored decentralizacije upravlja~kih
funkcija, koja uslovljava modifikacije
energija
na~ina izvr{avanja upravlja~kih dejstava,
u uslovima slobodnog tr`i{ta zahtev za
pormenom regulacionih dejstava
uslovljen je i znatno pove}anim
promenama radnih re`ima, kao i nivoom
neizvesnosti u sistemu. Kako se od
slobodnog tr`i{ta o~ekuje da omogu}i i
ubrza te promene dispe~inga
proizvodnih kapaciteta, usled zahteva za
prilago|avanjem odatih snaga generatora
promenama konkurentnih cena na tr`i{tu
elektri~ne energije, dolazi do
neophodnosti promene regulacionih
dejstava postoje}ih, kao i neophodnosti
uvo|enja novih regulacionih resursa u
elektroenergetski sistem.
Kao i u vertikalno-integrisanim
elektroprivrednim preduze}ima, u
okru`enju slobodnog tr`i{ta optimizacija
rada sistema mo`e se podeliti na
nekoliko vremenski dekomponovanih
horizonata koji odgovaraju primarnom,
ili lokalnom nivou upravljanja,
sekundarnom nivou, vezanom za
odgovaraju}e regulacione oblasti,
tercijarnom ili optimizacionom nivou,
odnosno najvi{em, ~etvrtom
organizacionom nivou. Na vi{im
nivoima upravljanja, upravljanje se
odnosi na kvazi stati~ke (na primer
satne) promene u raspodeli snaga,
dobijene kao rezultat prora~una u EMS
sistemima upravljanja, kao odgovor na
promene cena na tr`i{tu elektri~ne
energije i nivoa optere}enja. Klasi~an
redispe~ing snaga pojedinih proizvo|a~a
baziran je na AGC (Automatic
Generation Control) i vezan za
upravlja~ku funkciju regulacije
u~estanosti. Me|utim, umesto
centralizovanog redispe~inga, koji je
aktuelan i kod sistema sa tr`i{tem tipa
elektroenergetskih bazena (POOLCO), u
slu~aju tr`i{ta sa slobodnim pristupom
(Free Acces Market - FAM) ova
funkcija se mo`e preneti na proizvo|a~ki
entitet, gde se ona sprovodi kroz
kontrolu realizacije ugovora. U slu~aju
~vr{}eg povezivanja regulacionih
oblasti, po`eljnog pri tr`i{noj
eksploataciji elektroenergetskih sistema
sa ciljem maksimizacije efikasnosti
kori{}enja globalnih interkonekcija,
ovakva decentralizovana regulacija ne
mo`e da odgovori zahtevima regulacije
razmene izme|u regulacionih oblasti,
posebno u slu~aju ubrzanih promena
konkurentnih cena koje rezultuju u
promene transakcija na tr`i{tu elektri~ne
energije. Kao odgovor na ove zahteve
predla`e se zamena upravlja~ke funkcije
regulacije snage isklju~ivo zahtevima
funkcionalnosti interkonekcije, dok se
standardna regulacija u~estanosti prenosi
na vi{i nivo koji obuhvata ~itavu
interkonekciju [7]. U tom slu~aju,
neophodnost regulacije tokova snaga,
kao dodatni pritisak na regulacione
resurse prenosnog entiteta (TRANSCO)
usled te`nje za o~uvanjem zahtevanog
nivoa sigurnosti, posebno u slu~aju
pojave prenosnih zagu{enja, dovodi do
zahteva za pove}anom kontrolabilno{}u
prenosne mre`e, kao i ugradnju dodatnih
regulacionih resursa. FACTS ure|aji,
kao regulacioni sistemi formirani u cilju
pove}anja fleksibilnosti
elektroenergetskih sistema, svojim
regulacionim dejstvom mogu zna~ajno
doprineti ''rekonfiguraciji'' prenosne
mre`e, kao i upravljanju potro{njom
prilago|avanjem pode{avanja referentnih
vrednosti regulacionih ulaza FACTS
ure|aja, ~ime se mo`e obezbediti
mogu}nost pove}anja efikasnosti
sistema, uz redukovanje nepotrebnih
redispe~inga proizvodnih agregata.
Na primarnom, lokalnom nivou
regulatori na individualnim regulacionim
resursima su sada decentralizovani tako
da se odzivaju na devijacije lokalnih
veli~ina od pode{enih vrednosti
preporu~enih sa vi{eg nivoa regulacije.
Brze regulacione konture FACTS
ure|aja, pored drugih regulacionih
ure|aja u elektroenergetskom sistemu,
kao {to su stabilizatori
elektroenergetskih sistema (PSS) i
turbinski regulatori, nude mogu}nost
odr`avanja pogona sistema nakon
poreme}aja kao {to su kratki spojevi ili
ispadi u mre`i, kao i pove}anje
prigu{enja oscilacija odziva sistema
usled pojave spontanih dinami~kih
nestabilnosti. Takve funkcije su klju~ne
za siguran rad elektroenergetskog
sistema.
Sada{nja praksa u sintezi regulatora za
prigu{enje elektromehani~kih oscilacija
obuhvata primenu simulacija u
vremenskom domenu, kao i sintezu u
frekventnom ili kompleksnom domenu
(analizom sopstvenih vrednosti matrice
stanja linearizovanog sistema, odnosno
geomatreijsko mesto korena).
Pode{avanje se tipi~no izvodi sintezom
optimalnih parametara, za svaki ure|aj
pojedina~no. Jednom definisane i
pode{ene, regulacione konture sistema
kao {to su HVDC (High Voltage Direct
Current), SVC (Static Var Systems),
TCSC (Thyristor Controled Series
Compensator), PSS (Power System
Stabilizers), STATCOM (STATic
synchronous COMpensator), SSSC
(Static Synchronous Series
Compensator) ili UPFC (Unified Power
Flow Controller) se ne prepode{avaju
godinama. Takav prilaz u velikoj meri
odgovara zahtevima elektroenergetskog
sistema u regulisanom okru`enju gde se
optere}enja i raspored proizvodnje mogu
predvideti skoro ta~no [4]. Me|utim, u
uslovima slobodnog tr`i{ta rad sistema
je skoro neodre|en, tj. neizvestan, {to
mo`e zahtevati regulatore koji su
inherentno robustni na {irok opseg
promena u uslovima rada sistema.
[tavi{e, ponovna sinteza regulatora ili
[057]
prepode{avanje parametara regulatora
mo`e biti zahtevano mnogo ~e{}e
(po`eljno u realnom vremenu,
adaptivnom promenom parametara), sa
ciljem pra}enja velikih promena u
uslovima rada sistema i dostizanja boljih
performansi efikasnosti eksploatacije
sistema kori{}enjem prihvatljivo
dimenzioniranih FACTS sistema.
Pove}anje broja regulacionih sistema,
kombinovanih sa pove}anjem nivoa
snaga prenosa dovodi do vi{eg nivoa
interakcije izme|u razli~itih regulacionih
sistema. Takve promene u uslovima rada
regulatora predstavljaju izazov za
sada{nje metodologije sinteze regulatora
i mogu dovesti od njihove neefikasnosti
u nekim slu~ajevima. Zbog toga se u
eksploataciji deregulisanih
elektroenergetskih sistema kao poseban
zahtev izdvaja onaj koji se odnosi na
razvoj automatizovane procedure za
sintezu regulatora, sposobane da
obuhvati i vodi ra~una kako o
interakcijama razli~itih regulacionih
kontura pojedinog regulacionog sistema,
tako i o interakcijama izme|u razli~itih
regulatora u uslovima neizvesnosti
eksploatacije u kojima elektroenergetski
sistem na slobodnom tr`i{tu mo`e da se
na|e.
U okviru odre|ivanja regulacione
procedure zna~ajno je ista}i da je
analizom nekih standardnih regulacionih
kontura pokazano da je mogu}e izvr{iti
koordinisanu regulacije grupe generatora
na takav na~in kojim se destabilizuju
druge ma{ine u sistemu, uz skoro
potpuno zadr`avanje zadovoljavaju}ih
performansi u toj regulacioj grupi [8].
Dosada{nja literatura i odredbe
regulatorne politike bazirane su na
pretpostavci da u evoluiranom okru`enju
generatorske jedinice rade na tr`i{no
konkurentni na~in. Uloga koordinisanih
regulacionih grupa u nadgledanju
prirode dinamike regulacije generatora
ostaje otvoreno pitanje, koje potpada
pod ''pomo}ne servise''. U ve}ini radova
koji se bave ovom problematikom
pretpostavlja se da efekti koji se odnose
na akcije dinami~kih regulatora rade na
vremenskoj bazi za koje su ekonomski
efekti manje zna~ajni i mogu biti pra}eni
kroz regionalnu koordinaciju takvih
regulacionih grupa.
Me|utim, u referatu [8] pokazuje se da
je za proizvoljnu grupu od m regulisanih
proizvodnih agregata u odre|enim
scenarijima, mogu}e formirati takvu
regulacionu konturu kojom je mogu}e
smanjiti pristup ostalih ma{ina mre`i.
Takva povratna sprega, superponirana
turbinskim regulatorima grupe
generatora, dodavanjem signala po
merenoj frekvenciji standardnim
regulacionim ulazima, mo`e da
destabilizuje sistemske oscilatorne
modove u kojima ti generatori nisu
primarni u~esnici. Za grupu na taj na~in
energija
regulisanih generatora opis konstrukcije
linearne povratne sprege ima slede}e
osobine:
1. n-2 moda linearizovanog modela
sistema, gde je n red dinami~kog
modela, ostaju nepromenjeni
dodavanjem ove povratne sprege;
2. U sistemu sa povratnom spregom
jedan par konjugovano kompleksnih
polova ima pozitivan realni deo, i
prema tome pretpostavlja postojanje
nestabilnog oscilatornog moda sa
eksponencijalno rastu}om envelopom.
3. Sopstveni vektori pridru`eni tom
modu imaju nulte vrednosti m-1
elementa koji odgovaraju
generatorima regulisane grupe,
indiciraju}i da te ma{ine nemaju
participaciju u nestabilnom modu.
To zna~i da u regulisanoj grupi m-1 od
m ma{ina mo`e garantovati da ne
pokazuje participaciju u nestabilnom
modu. Preostala jedna regulisana
ma{ina, referisana kao ''generator `rtva'',
pokazuje participaciju. Na osnovu
intuicije mo`e se pretpostaviti da je mod
koji }e da se destabilizuje izabran tako
da m regulisanih ma{ina le`e u okviru
koherentne grupe u odnosu na taj mod.
Tada o~ekivana participacija ''generatora
`rtve'' u nestabilnom modu ima relativno
male vrednosti u odnosu na iskazanu
participaciju ma{ina van regulacione
grupe. Stoga, ma{ine van regulisane
grupe mogu biti prinu|ene na isklju~enje
kao prve, zbog rastu}ih oscilacija
njihove frekvencije i uglova u kojima
one jako participiraju. Taj rezultat
dodatno ukazuje na neophodnost
pa`ljivog planiranja regulative
deregulisanih sistema u slobodnom
tr`i{nom okru`enju da bi se izbegle
potencijalne suptilne forme nekorektnog
tr`i{nog pona{anja.
6. Zaklju~ak
U eksploataciji elektroenergetskih
sistema u slobodnom tr`i{nom
okru`enju, dolazi do promenjenih uslova
funkcionisanja upravljanja, kao i
pove}anih zahteva kojima regulacioni
resursi u elektroenergetskom sistemu
moraju da odgovore. Ovakvi zahtevi
posledica su pove}anog nivoa
neizvesnosti, usled te`nji za
obezbe|ivanjem realizacije ekonomski
konkurentnih transakcija elektri~ne
energije, uz maksimalno iskori{}enje
raspolo`ivih kapaciteta sa jedne strane,
kao i permanentnih zahteva za
odr`avanjem visokih nivoa sigurnosti
sistema, sa druge. Kao odgovor na
ovakve zahteve izdvaja se primena
FACTS ure|aja, ~ije dejstvo ima ili
mo`e imati zna~ajnu ulogu u pove}anju
sigurnosti rada elektroenergetskih
sistema i pove}anju efikasnosti njihove
eksploatacije. Me|utim, njihova
primena, usled raznorodnosti, koje su
posledice razlika u strukturi, kao i
primenjenoj tehnologiji, u slu~aju
neadekvatno primenjenih algoritama
sinteze i shodno tome, izbora parametara
regulatora, dovodi do mogu}ih pojava
ne`eljenih interakcija njihovog dejstva,
kako me|usobno, tako i sa postoje}im
standardnim regulacionim konturama.
Pored toga, postoji i mogu}nost takvog
pode{avanja regulatora kojima se posti`e
njihovo netr`i{no delovanje na
eksploataciju celog, ili delova
elektroenergetskog sistema, uz
favorizovanje pojedinih subjekata na
tr`i{tu i prikrivenu participaciju stvarnih
aktera. U ovom radu je ukazano na neke
od mogu}ih promena koje su posledica
izmena uslova eksploatacije
elektroenergetskih sistema i
decentralizacije funkcija upravljana, kao
i na neke mogu}e uzroke neadekvatnog i
netr`i{nog dejstva. Na osnovu tih
razmatranja, ukazana je neophodnost
formiranja koordinisane automatizovane
procedure sinteze regulatora, sposobne
da vodi ra~una o interakcijama
regulacionih kontura regulatora u
uslovima pove}ane neizvesnosti
eksploatacije deregulisanih
elektroenergetskih sistema.
Literatura
[1] M. S. ]alovi}, A. T. Sari} i P. ^.
Stefanov, Eksploatacija
elektroenergetskih sistema u
uslovima slobodnog tr`i{ta, (u
pripremi za {tampanje), Beograd,
2005.
[2] K. Bhattacharaya, M. H. J. Bollen
and J. A. Daalder, Operation of
Restructured Power Systems,
Kluwer, Boston, MA, USA, 2001.
[3] * * *, American Scientist, May-June
2000.
[4] H. Othman, J. Finney, L. Ängquist:
Control Strategies for Uncertain
Utility Operation, EPRI Conference
on Future Power Delivery, USA,
April 9-11, 1996.
[5] J.F.Hauer, Operational Aspects of
Large-Scale FACTS Controllers,
IEEE/PES WM, Atlanta, GA, USA,
Feb. 4-9, 1990.
[6] H.F. Wang, Interactions and
Multivariable Design of Multiple
Control Functions of a Unified
Power Flow Controller, Electric
Power and Energy Systems, 24,
2002, p. 591-600.
[058]
[7] M. Ili}, C.N. Yu: Minimal System
Regulation and its Value in a
Changing IndustryC. DeMarco, J.
Sarlashkar, F. Alvarado:
energija
J. R. Petrovi}
Fakultet tehni~kih nauka, Novi Sad
UDC: 620.92 : 339.56.057.7 (4EU)
Distribuirana
kogeneracija
- barijere u primeni I. Uvod
Apstrakt
[ira primena distribuirane spregnute
proizvodnje toplotne i elektri~ne energije
(u literaturi se ~esto nailazi i na pojam
distribuirana kogeneracija) je novijeg
datuma. Do intenziviranja gradnje ovih
postrojenja je do{lo u poslednjoj deceniji
pro{log veka uglavnom na osnovama:
„ narasle potrebe za boljom
valorizacijom energetske vrednosti
primarnih goriva,
„ nu`nosti smanjenja emisije gasova koji
uti~u na pove}anje globalnog
zagrevanja zemlje,
„ mogu}nosti pobolj{anja energetske
efikasnosti sistema za prenos energije i
„ potrebe pove}anja pouzdanosti i
sigurnosti u snabdevanju energijom.
Najpogodnije gorivo za distribuiranu
kogeneraciju je prirodni gas i u ovom
radu }e biti re~i samo o toj varijanti
kogeneracije. Razvoj tehnologija za
distribuiranu kogeneraciju se bazira na
generalnoj ideji spregnute proizvodnje
topotne i elektri~ne energije u jednom
postrojenju ili jednoj instalaciji ali za
gradnju u neposrednoj blizini korisnika
finalne energije. To su naj~e{}e
industrija i zgrade. Dodatni uslov je
odre|eno usagla{avanje kapaciteta
postrojenja sa potrebama konzuma. Ovaj
uslov se uglavnom odnosi na toplotnu
energiju. Elektri~na energija se mo`e
proizvoditi za neposrednog lokalnog ali i
za poznatog udaljenog korisnika ili za
elektri~nu mre`u generalno. Ovo
pove}ava mogu}nost izbora u
dimenzionisanju elektri~nih kapaciteta
distribuirane kogeneracije.
Primena distribuirane spregnute proizvodnje elektri~ne i toplotne energije u
zemljama Evropske Unije i ostalim razvijenim zemljama je jedan od favorizovanih
na~ina snabdevanja lokalnog konzuma. Razlozi za to su dvojaki. Ove tehnologije
ispunjavaju zahteve najvi{e energetske efikasnosti i istovremeno omogu}avaju
globalno sni`enje emisije ugljen dioksida kao jedan od klju~nih pravaca u energetici
i za{titi okoline u tzv. „Post Kyoto” eri.
Na`alost primena distribuirane proizvodnje elektri~ne i toplotne energije nije
ujedna~ena ni u najrazvijenijim zemljama zapada. Razlozi za to su mnogostruki.
Postoji ~itav niz barijera, vrlo razli~itog porekla, koje su onemogu}avale i jo{ uvek
onemogu}avaju masovnu i ujedna~enu primenu ovih, po mnogo ~emu, superiornih
tehnologija.
U radu su sistematizovane barijere i prikazane mere koje predla`e Evropska Unija
radi otklanjanja barijera i ujedna~avanja uslova za primenu distribuirane
proiuzvodnje u sada{njim i potencijalnim ~lanicama zajednice. Navedena su i
iskustva pojedinih zemalja a dato je i sada{nje stanje u na{oj zemlji.
Klju~ne re~i: Distribuirana kogeneracija, barijere, razvoj.
II. Poreklo barijera
Naj{ire govore}i, barijera je prepreka u
realizaciji neke aktivnosti. Mo`e biti
prirodna ali i nastati svesnom ili
nesvesnom aktivno{}u ~oveka. Primena
distribuirane kogeneracije se tako|e
suo~ava sa raznovrsnim i brojnim
barijerama. One proisti~u iz same
su{tine kogeneracije uop{te, a
distribuirana kogeneracija unosi i
dodatne specifi~nosti.
Razvoj i izgradnja tehnologija za
distribuiranu kogeneraciju zahteva
obiman i integrativan prilaz koji
obuhvata: integrisanje komponenti
delova postrojenja, uklapanje
postrojenja, razvoj paketa i modulnih
re{enja koji se lako kombinuju u celinu,
integrisanje u elektroenergetski sistem i
mogu}nost i potrebu pra}enja promena
optere}enja priklju~enog konzuma,
proizvodnog procesa i zgrada. Ovakvi
slo`eni tr`i{ni zahtevi unose promene u
istra`ivanju i razvoju tehnologija.
Dovele su i do kreacije novog akronima
koji bolje opisuje prirodu razvoja u ovoj
va`noj oblasti energerske efikasnosti:
integrisani energetski sistemi (IES).
O~ito je da primena IES dovodi u
direktnu vezu velik broj razli~itih
subjekata ~iji pojedina~ni interesi za
izgradnju distribuirane kogenracije ne
[059]
moraju biti isti, a nije redak slu~aj ni da
su suprotstavljeni. Pre svih to su:
korisnik energije, vlasnik postrojenja (jer
korisnik ne mora biti obavezno i
vlasnik), snabdeva~ elektri~nom
energijom, vlasnik elektri~ne mre`e,
snabdeva~ prirodnim gasom, vlasnik
gasovoda, finansijske institucije i kapital
generalno, dr`ava, lokalna uprava i
gra|anin. Ova brojnost i {arolikost
subjekata uzrokuje postojanje i
nastajanje raznovrsnih barijera,
raznolikog porekla nezavisno od stepena
razvoja dru{tva. Me|utim, odlike
pojedinih ekonomija donose i odre|ene
specifi~nosti u ovom {irokom spektru
barijera pa je njihova priroda
heterogena. Zbog toga, barijere imaju
razli~ite uticaje u razli~itim
ekonomijama.
Su{tina kompletnog radnog anga`mana
pa i samog bitisanja ~oveka je
savladavanje ve}ih ili manjih prepreka
radi ostvarenja odre|enog cilja. Zato ne
treba da postoji druga~iji stav ni u
pogledu barijera u primeni distribuirane
kogeneracije. Za njihovo uspe{no
energija
savladavanje prvenstveno je potrebno
razumevanje njihove su{tine, uzroka
na~ina i razloga nastanka i uticaja
specifi~nih uslova svake ekonomske i
sociolo{ke sredine.
III. Klasifikacija barijera i mere za
uklanjanje
Prema navodima u [1] i [2] barijere u
USA se mogu svrstati u slede}e
kategorije: ekonomske i poreske,
priklju~en konzum i njegove tehni~ke
karakteristike, svesnost, informisanost i
edukacija, politika postoje}ih
snabdeva~a energijom i regulativa,
planiranje, lociranje i kodiranje zgrada
(tipi~no za primene u zgradrstvu),
regulativa za{tite okoline i podr{ka
tr`i{ne infrastrukture.
Po~etni tro{kovi, odnosno visoke
investicije za korisnika, ostaju jedna od
glavnih barijera u USA. Me|utim,
pojava tre}ih partnera koji su spremni da
investiraju u distribuiranu kogenraciju i
agresivnih lizing kompanija uspe{no
otklanja ovu barijeru. Dodatna podr{ka
prevazila`enju ove barijere su poreske
olak{ice.
Postojanje pogodnog toplotnog i
elektri~nog konzuma i njegove radne
karakteristike, a pre svih promena
kapaciteta i trajanje su va`an limitiraju}i
faktor za mogu}nost, opravdanost
primene distribuirane kogeneracije i
izbor re{enja.
Nije redak slu~aj da nedovoljna
svesnost, informisanost i manjak
saznanja o punim efektima i dometima
primene distribuirane kogeneracije, ~ak i
u u`im tehni~kim strukturama,
zaustavlja realizaciju i ekonomski vrlo
perspektivnih re{enja.
Neometana primena distribuirane
kogeneracije zahteva zauzimanje
odre|ene pozicije koje joj po zna~aju
pripadaju u svim vrstama planova, po~ev
od prostornih do najni`ih lokalnih, jer se
samo na taj na~in izbegavaju
potencijalne prepreke za efikasno
dobijanje dozvola u izgradnji. Ovo je
posebno va`no za primene u zgradrstvu.
^esto je dobijanje lokalnih dozvola sa
aspekta planiranja toliko sporo i
komplikovano da dovodi i do
odustajanja od realizacije ve}
pripremljenih projekata.
Glavne barijere u oblasti za{tite okoline
dolaze od procedura i predugih rokova
za dobijanje dozvola od dr`ave i
lokalnih autoriteta po ovoj osnovi (do 18
pa i 24 meseca). Podjednako va`no je i
ispunjenje zahtevane kontrole emisije
~esto povezano sa vrlo visokim
tro{kovima za to. Sada{nja regulativa
zahteva redefinisanje pojedinih uslova
radi otklanjanja ove barijere.
Kvalitet i podr{ka tr`i{ne infrastrukture
je zna~ajna barijera. Za njeno
otklanjanje su najva`niji: stalno
prisustvo proizvo|a~a opreme na terenu,
dobro organizovan i razvijen servis radi
sigurnosti korisnika i kvalitetnog
odr`avanaj opreme i dobra snabdevenost
rezervnim delovima.
Prema navodima u [1] 1998. godine u
SAD je u industriji i zgradarstvu bilo u
pogonu 3,500 MWe distribuirane
kogeneracije {to ~ini samo mali deo
procenjenog potencijala od 46 GW, a
cilj je da se do 2010 u realizaciju uklju~i
i dodatni potencijal od 46 GWe. Za
ostvarenje ovako ambicioznog plana
neophodno je plansko uklanjanje
barijera, jer i pored prostog perioda
otplate kra}eg od 4 godine za oko 20
GWe postoje}eg potencijala realizacija je
vrlo usporena.
Jackson [4] ukazuje da su klju~ne
barijere usporenog razvoja distribuirane
kogeneracije u USA: visoki tro{kovi
rezervnog snabdevanja elektri~nom
energijom, prekomerni tro{kovi
povezivanja sa mre`om i ekonomske
slabosti tehnologija (pre svih visoka
investiociona ulaganja). To je razlog {to
je oko 150,000 profitabilnih instalacija
samo za kori{}enje u zgradama jo{ uvek
neizgar|eno iako mogu doneti godi{nji
profit od oko 4.6 milijardi USD. Da bi
se uklonile barijere i ubrzalo kori{}enje
ovog tr`i{nog i energetskog potencijala
preduzimaju se slede}e mere: smanjenje
tro{kova rezervnog snabdevanja,
sni`enje tro{kova povezivanja na mre`u
za postrojenja distribuirane kogeneracije
elektri~nih snaga manjih od 10 MWe i
isporuka gasa pod povoljnijim uslovima.
Glavni razlozi ekonomskih barijera u
UK prema [23] su: nepovoljan odnos
cena elektri~ne energije i prirodnog
gasa, niska cena elektri~ne energije,
nezadovoljavaju}i prihodi od isporuke
elektri~ne energije u mre`u i velika
nestabilnost cena gasa i elektri~ne
energije. Anketa o iskustvima investitora
u distribuiranoj kogeneraciji u
prethodnom periodu ukazuje na slede}e
razloge nastanka barijera za intenzivniji
razvoj distribuirane kogeneracije u UK:
nepovoljan odnos cena elektri~ne
energije i prirodnog gasa, industijski
korisnici ne mogu da garantuju
elektri~no i toplotno optere}enje na duge
rokove, prost period otplate nije
dovoljno atraktivan za intenzivna
ulaganja, dobit od efekata na globalno
zagrevanje nije toliko zna~ajna da bitno
pove}ava konkurentnost ove investicije,
dugoro~na nestabilnost i nedostatak
poverenja, uve}anje birokratije zbog
pra}enja rada postrojenja, postojanje
profitabilnijih investicija, zamena
istro{ene energetske infrastukure sli~nim
tehnologijama, slaba pozicija u
pregovorima, vremenom opadanje
ve{tine i mo}i investitora, nedostatak
podsticaja i planiranje.
[060]
Prema navodima u [5] mere za uklananje
barijera treba da omogu}e dostizanje
cilja od 10,000 MWe visokoefikasne
kogeneracije u UK do 2010. godine
prema izgra|enih 4,742 MWe u 1,539
instalacija u 2002. godini, Od toga 1510
instalacija je manjih snaga od 50 MWe.
Time bi se udeo kogeneracije popeo sa
sada{njih 6% na 15% ukupnih potreba
za elektri~nom energijom u UK. Mere za
uklanjanje barijera su predvi|ene u sferi:
fiskalne politike, subvencijama za
podsticanje investicija, regulatornim
activnostima, promocijom i
preuzimanjem vode}e uloge od strane
dr`ave.
Analiziraju}i barijere u primeni
kogeneracije u Irskoj su, prema [9],
formirane slede}e grupe barijera:
ekonomske, regulatorne, tehni~ke i
tr`i{ne.
Iskustva Evropske Unije
Barijere za primenu tehnologiji za
kogeneraciju u Evropskoj Uniji su
istra`ene programima Cogen Europa i
The SAVE 1995. godine [10].
Klasifikacija barijera je, prema ovim
istra`ivanima, subjektivna kategorija, a
mogu se definisati tri op{te klase
barijera: ekonomske, regulatorne i
institucionalne.
Po ovoj klasifikaciji, ekonomske barijere
su: nerazumno niska naknada za
isporu~enu elektri~nu energiju mre`i,
visoka cena elektri~ne energije iz mre`e
u slu~ajevima kada kogeneraciono
postrojenje nije raspolo`ivo,
nemogu}nost kupovine prirodnog gasa
po konkurentnoj ceni, visoka stopa za
snabdevanje gorivom (primer priklju~ak
na prirodni gas), kratkoro~nost ugovora
(mali korisnici ne mogu sami ostvariti
dugoro~ne ugovore o isporuci goriva i
energije) i nepredvidivost cena energije,
a odatle i te{ko}e u finasiranju izgradnje
kogeneracionih postrojenja i
distributivne mre`e (primer pripadaju}e
toplifikacione mre`e ili rekonstrukcija
dela elektri~ne mre`e), nedostatak
relevantnih tr`i{nih instrumenata za
internu primenu tro{kova za{tite okoline.
Regulatorne berijere uklju~uju: izradu i
planiranje propisa, sporost birokratije,
skupe procedure za pribavljanje licenci
za rad i sl.
Institucionalne barijere obuhvataju: stav
proizvo|a~a elektri~ne energije o
priklju~enju postrojenja za kogeneraciju
na mre`u, odlaganje ili nedostaci u
pribavljanju licenci i dozvola i sl.
Prema klasifikaciji u [6] barijere mogu
mogu imati: tehni~ku dimenziju, tr`i{nu
i finasijsku dimenziju, politi~ku i
institucionalnu dimenziju i socijalnu i
ekolo{ku dimenziju. Istovremeno,
postoje uticajni faktori za razvoj i
pogonsko kori{}enje decentralizovane
spregnute proizvodnje elektri~ne i
energija
toplotne energije. Mogu}e ih je
posmatrati sa slede}ih aspekata:
generalni, statusni i licenciranje,
povezivanje sa mre`om, kori{}enje
mre`e, prodaja elektri~ne energije, start i
rad, finansiranje i profitabilnost. Ova
dva parametra, dimenzija i aspekt
uticaja, omogu}avaju lociranje i
odre|ivanje karakteristika svake barijere
ali tako|e i povoljne okolnosti koje
mogu uticati na razvoj distribuirane
kogeneracije (vi{e detalja videti u [6]).
Ukoliko se uporedi situacija u zemljama
~lanicama Evropske unije uo~ava se da
je u Francuskoj i Italiji uticaj postoje}ih
velikih proizvo|a~a elektri~ne energije
na tr`i{tu vrlo sna`an gotovo
dominantan. Rezultat toga je zate~ena
ekonomska neatraktivnost gradnje
kogeneracionih postrojenja. Nasuprot
toga u UK je liberalizacijom tr`i{ta ve}
sredinom devedesetih godina veliki broj
barijera uklonjen ili redukovan {to je
znatno ubrzalo razvoj sistema sa
primenom kogeneracije. Evropska
iskustva ukazuju da ukoliko se poreskom
politikom za kupovinu goriva bitno ne
uti~e na tro{kove za prozvodnju energije
u cilju za{tite okoline kogeneraciona
postrojenja ni sa tog aspekta ne dobijaju
zaslu`eno mesto. U nekim slu~ajevima
struktura poreza tako|e mo`e biti
nepovoljna. Na primer, u Finskoj i
[vedskoj je toplotna energija
proizvedena u kogeneracionim
postrojenjima oprezovana taksama za
za{titu okoline a otpadna toplota iz
konvencionalnih postrojenja nije.
Slede}a znatna razlika u prodoru
kogeneracije je povezana sa
nacionalnom strukturom goriva ili zbog
~injenice da se u pojedinim na~inima
priozvodnje elektri~ne energije ne
emituje CO2 pa i uticaj pojedinih
zemalja ~lanica na ukupnu emisiju CO2
varira. Francuska i [vedska koriste
znatne nuklearne i hidro potencijale. Oni
ne stvaraju efekat staklene ba{te. Samim
tim ne ostavljaju puno prostora za razvoj
tehnologija za kogeneraciju radi
redukcije emisije CO2.
U cilju ujedna~avanja uslova za razvoj
distribuirane kogeneracije EU je
preduzela {iroku plansku akciju za
uklanjanje barijera. Barijere su svrstane
u tri {iroke kategorije [7]: aspekt
povezivanja na mre`u, ekonomski aspekt
i regulatorni aspekt.
Povezivanje distribuirane kogeneracije
na mre`u je uslovljeno potrebom
dvosmernog protoka elektri~ne energije
(isporuka vi{kova mre`i i snabdevanje iz
mre`e kada je to potrebno). To je
dodatni tro{ak za rekonstrukciju mre`ne
infrastrukture koji mo`e znatno, dodatno
opteretiti ovu investiciju. Da bi, na
otvorenom energetskom tr`i{tu,
distribuirana kogeneracija bila
konkurentna neophodno je, i sa aspekta
nu`nosti ove rekonstrukcije, obezbediti
povoljan ekonomski ambijent za to.
Drugi va`an uslov za povezivanja na
mre`u poti~e od generalnih zahteva za
povezivanje velikih izvora. To je
uslovljeno izradom studija i extremo
detaljnom razradom pojedinosti {to
zahteva znatna sredstva da bi se
dokazalo uklapanje sa pravilima sistema.
Za velike jedinice taj tro{ak ne uti~e
znatno na ukupnu cenu realizacije
investije {to ni slu~ajno nije isto i za
mala postrojenja. Ubla`enje ove
disproporcije u tro{kovima infrastrukture
mora biti usmereno ka stvarnju fer
uslova za distribuiranu kogeneraciju na
energetskom tr`i{tu.
Ekonomski uslovi primene distribuirane
kogeneracije u EU neposredno proisti~u
iz liberalizacije energetskog tr`i{ta sa
potpunom konkurentno{}u i otvoreno{}u
za sve potencijalne u~esnike.
Distribuirana kogeneracija, za razliku od
alternativnih vidova snabdevanja
energijom (odvojeno snabdevanje
toplotnom i elektri~nom energijom) ima
visoka po~etna ulaganja. Istovremeno, u
radu donosi zna~ajne koristi kao {to su
smanjenje emisije i fleksibilnost. I pored
tih koristi nije u mogu}nosti da izdr`i
konkurenciju sada{njih alternativnih
re{enja za snabdevanje energijom bez
sistemske podr{ke. To je zbog
nedostatka prepoznatljive finansijske
koristi koje korisniku donose dodatni
efekti u radu distribuirane kogeneracije.
Liberalizacija tr`i{ta elektri~ne energije i
gasa u EU i evidentne fluktuacije
njihovih cena kreiraju situaciju da }e se
cena ulazne energije i cena proizvoda
distribuirane kogenracije na}i na
otvorenom tr`i{tu sa rizikom velikih
promena. Istovremeno male
kogeneracije ne mogu obezbediti
dugoro~ne beneficirane ugovore za
isporuku gasa kao {to je to slu~aj sa
velikim postrojenjima. Kona~no, mala
postrojenja nemaju srazmerno manje
fiksne tro{kove (kao {to su naprimer
sistemske studije) te je njhov relativan
udeo u ceni gradnje postrojenja znatno
ve}i nego {to je to slu~aj sa velikim
postrojenjima.
Ove ekonomske barijere trebaju biti
uklonjene da bi se distribuirana
kogeneracija istinski stimulisala i postala
konkurentan na evropskom energetskom
tr`i{tu.
Postoje}i regulatorni okvir za primenu
distribuirane kogeneracije u ~lanicama
EU ima dve osnovne odlike. To su
neujedna~enost i postojanje regulative
koja ima negativan uticaj za njen razvoj.
Zbog toga je neophodno ujedna~avanje
regulatornih nivoa u EU. To }e se
veorvatno najbolje dosti}i kroz
jedinstvenu startegiju koja }e obezbediti
vizionarski pogled i regulatorni vodi~ za
celinu podru~ja distribuirane
kogeneracije.
[061]
Autori [7] predla`u koordinirane,
prakti~ne, vremenski i po prioritetima
programirane aktivnosti {irom zajednice
sa zavr{etkom do 2008. godine u cilju
stvaranja neophodnih uslova za
intenzivnu implementaciju distribuirane
kogeneracije. To je izazov, ali dostupan i
neophodan proces da bi se dostigao
dovoljno visok stepen i distribuiranoj
kogeneraciji i omogu}ilo maksimiziranje
koristi. Ovaj predlog ubuhvata 29
aktivnosti razvrstanih u dva prioriteta u
slede}e kategorije: povezivanje i
sertifikacija, razvoj tehnologije i
demonstarcija, komercijalne odluke i
uloga tr`i{ta i generalna politika EU.
Najbolja potvrda o re{enosti EU da se
problemi barijera razre{e sistemski i na
korektan na~in su njena stalna aktivnost
i niz dokumenata koji je zajednica
donela u tom pravcu [10-19].
IV. Barijere u na{oj zemlji
Zakon o energetici Republike Srbije
[24], idejom i postavkama u potpunosti
podr`ava evropske intencije u energetici
generalno pa i u ovoj oblasti. Po
saznanjima autora rada barijere za
primenu distribuirane kogeneracije kod
nas nisu prou~ene i sistematizovane.
Generalno govore}i, one su u u`im
stru~nim krugovima manje vi{e poznate.
Me|utim, to nije dovoljno za su{tinsko i
precizno odre|enje dubine i zna~aja
njihove uloge i preduzimanje sistemskih
koraka za minimiziranje ili potpuno
eliminisanje njihovog uticaja. Tek nakon
toga mogu}a je izrada efikasne
podzakonske regulative koja bi otklonila
sve dileme u realizaciji.
Strategija razvoja energetike Republike
Srbije do 2015 godine [25] delom
obra|uje kogeneraciju ali u bilansima ne
predvi|a pove}anje potro{nje prirodnog
gasa za te namene. Najverovatnije je re~
o gre{ci u bilansu {to i nije problem i
uvek se mo`e otkloniti ukoliko je na{a
dr`ava jasno odre|ena prema ovoj temi.
Autori studije [26], ukazuju da odre|eni
potencijal za izgradnju distribuirane
kogeneracije u na{oj zemlji postoji
(studija se odnosi na Vojvodinu) i to ~ak
u uslovima sada{njeg veoma
nepovoljnog pariteta cena elektri~ne
energije i prorodnog gasa. Barijere za
realizaciju i kasniji rad postrojenja kao i
svekolika neizvesnost su tolike da se
gotovo niko ne usu|uje da investira u to.
V. Zaklju~ak
Gradnja distribuirane kogeneracije na
bazi prirodnog gasa je nesporno od
naj{ireg zna~aja. Mno{tvo razli~itih
barijera, raznolikog dejstva i snage
uticaja usporava realizaciju ovih
energetski visoko efikasnih i ekolo{ki
izuzetno pogodnih tehnologija. Tako je
svuda u svetu. Razli~itost ekonomija
samo generi{e specifi~nosti i razli~itost
energija
barijera.
Su{tina uspe{ne primene je naj~vr{}e
povezana sa sistemskim akcijama za
uklanjanje barijera u cilju ostavrenja
uslova za pove}anje pojedina~nog
interesa, a pre svega neposrednih
korisnika energije i slobodnog kapitala.
Za to su neophoden koordinirane i
dugoro~ne planske akcije naj{ire
zajednice, dr`ava i svih drugih
zainteresovanih subjekata, organizacija i
institucija.
Uspeh je najizvesniji ukoliko postoji
detaljna strategija razvoja distribuirane
gokeneracije. To je slu~aj u ve}ini
razvijenih dr`ava u kojima je svest o
koristima od distribuirane kogeneracije
dostigla zadovoljavaju}i nivo o ~emu
svedo~e konkretno dostignuti rezultati.
EU je nezadovoljna zbog velike
neujedna~enosti dostignutih rezultata u
pojedinim ~lanicama i ukupno
ostvarenim rezultatima u celini
zajednice. Zato intenzivira svoje
prisustvo stvaraju}i uslove za korektno
okru`enje za primenu distribuirane
kogeneracije paralelno sa liberalizacijom
tr`i{ta energije.
U na{oj dr`avi su u tom pravcu u~injeni
tek po~etni koraci, nedovoljni za
primetniji rezultat. Smatram da, bez
obzira na sve trenutne okolnosti, na{a
dr`ava treba da pokrene izradu
sopstvene strategije razvoja distribuirane
kogeneracije i svih prate}ih akata prate}i
evropske intencije i saglasno
regionalizaciji tr`i{ta energije.
VI. Reference
[1] P. LeMar: Integrated Energy Systems
(IES) Buildings: A Market
Assessment, Prepared by Resource
Dinamic Corporation, Vienna,
August 2002, for OAK Ridge
National Labarotory, Tennessee, and
US Department of
Energy,Washington D.C. http:
www.bchp.org/
[2] Cooling, Heating, and Power for
Industry: A Market Assessment,
Prepared by Resource Dinamic
Corporation, Vienna, August 2002,
for US Department of
Energy,Washington D.C. http:
www.eeere.energy.gov/
[3] T. M. Kaarsberg: An Integrated
Assessment of the Energy Saving and
Emmision-Reduction Potential of
Combined Heat and Power, http:
www.bchp.org/
[4] J. Jackson: Distributed Generation
Market Development and Investment
Opportunities, http: www.maisy.com/
[5] The Goverment’s Strategy for
Combined Heat and Power to 2010,
DEFRA, London, April 2004, http:
www.defra.gov.uk/
[6] W. Jorss: Barriers and Success
Factors for Decentralised Generation
in the UE, Working Paper, Words
Energy Statistics 2005, Cogen
Europe, Brussels, 2002, p. 14, http:
www.cogen.org/
[7] Roadmaping of teh paths for the
introduction of distributed generation
in Europe, Distributed Generation –
Future Energy Resources, Altener,
March 2004, p.72, http:
www.cogen.org/
[8] D. D. Gvozdenac, J. R. Petrovic, B.
D. Gvozdenac: The Proposal of
Policy for Renewable Energy
Research and Development
Promotion and Energy Consumption
Potential, Task: Natural Gas based
Cogenaration, Prepared by The Joint
Graduate School og Energy and
Environment, Thailand, Bangkok, for
Kingdom of Thailand Ministry of
Energy, 2006, Ongoing project,
[9] M. Tynan: Agenda for Combined
Heat and Power in Ireland, Irish
CHP Association, Ireland, Dublin,
http: www.ichpa.ie/
[10] A Community strategy to promote
combined heat and power (CHP)
and to dismantle barriers to its
development, European
Commission, Brussels, 1997
COM(97) 514 final,
http://www.cogen.org./
[11] 77/714/EEC: Council
Recommendation of 25 October
1977 on the creation in the Member
States of advisory bodies or
comities to promote combined heat
and power production and the
exploitation of residual heat,
Official Journal of the European
Union, L 295, 18.11.1977 P. 0005
– 0006
[12] 88/611/EEC: Council
Recommendation of 8 November
1988 to promote cooperation
between public utilities and autoproducers of electricity, Official
Journal of the European Union, L
335, 07.12.1988 P. 0029 – 0030
[13] Council Resolution of 18 December
1997 on a Community strategy to
promote combined heat and power,
Official Journal of the European
Union, C 224, 01.08.1996, C 4/1-4/2
[14] 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 and demand in the
internal energy market and
amending Directive 92/42/EEC,
Official Journal of the European
Union, L 52, 21.02.2004, L 52/5052/60
[15] Directive 2001/77/EC of the
European Parliament and of the
Council of 27 September 2001 on
[062]
the promotion of electricity
production from renewable energy
sources in the internal electricity
market, Official Journal of the
European Union, L 283,
27.10.2001, L 283/33-283/40
[16] Regulation (EC) No 1228/2003 of
the European Parliament and of the
Council of 26 June 2003 on
conditions for access to the network
for cross-border exchanges in
electricity, Official Journal of the
European Union, L 176,
15.07.2003, L 176/1-176/10
[17] Commission decision of 11
November 2003 on establishing the
European Regulators Group for
Electricity and Gas, Official Journal
of the European Union, L 296,
14.11.2003, L 296/34-296/10
[18] Directive 2003/54/EC of the
European Parliament and of the
Council of 26 June 2003 concerning
common rules for the internal
market in electricity and repealing
Directives 96/92/EC, Official
Journal of the European Union, L
176, 15.07.2003, L 176/37-176/55
[19] Directive 2003/55/EC of the
European Parliament and of the
Council of 26 June 2003 concerning
common rules for the internal
market in natural gas and repealing
Directives 98/30/EC, Official
Journal of the European Union, L
176, 15.07.2003, L 176/57-176/78
[20] Evans M., Duraeva E.: Ot holoda k
teplu - politika v sfere
teplosnabzheniya v stranah s
perehodnoy ekonomikoy,
International Energy Agency, Paris,
2004, p. 304
[21] Joint Statement on the CHP
Directive, CEFIC, CEPI, Cogen
Europe, IFIEC Europe, Brussels,
2005, p.11
[22] Bernard J., Constantinescu T.
Sorensen E.: Investing in Energy
Efficiency – Removing the
Barriers, Energy Charter Secretariat,
Brussels 2005, p.144
[23] Study of the economics of example
CHP schemes, DEFRA, London,
2004, www.defra.gov.uk/
[24] Zakon o energetici, „Sl. glasnik RS“
broj 84, strna 70, Beograd, 24 juli,
2004.
[25] Strategija razvoja energetike
Republike Srbije do 2015 godine,
Republika Srbija Ministarstvo
rudarstva i energetike, Beograd, 2005
[26] D. Gvozdeac, M. Mari}, J. Petrovi}:
Sada{nja potro{nja energije i
perspektive uvo|enja modernih
energetskih tehnologija u industriji i
komunalnoj energetici Vojvodine,
Pokrajinski centar za eneregtsku
efikasnost Fakulteta tehni~kih nauka,
Novi Sad, 2004. godina, p. 183
energija
Dr Du{ko \ukanovi}, dipl. in`. rud.
Dr Mirko Ivkovi}, dipl. in`. rud.
Jelena Milenkovi}, dipl. in`. geol.
JP za PEU, Biro za projektovanje, Beograd
UDC: 622.272.063 : 620.9 (497.11)
Energetski potencijal
rudnika sa podzemnom
eksploatacijom uglja u
Republici Srbiji
1. Uvod
Rezime
Rudnici sa podzemnom eksplaoatcijom
uglja u republici Srbiji posluju u sastavu
JP za PEU Resavica. JP za PEU pripada
sav sirovinski potencijal Republike
Srbije koji je predisponiran sistemu
podzemne eksploatacije. Pri tome treba
razlikovati sirovinski potencijal u
aktivnim le`i{tima uglja koja su u fazi
eksploatacije, potencijalna le`i{ta u
kojima nije vr{ena eksploatacija i
sirovinska baza le`i{ta u kojima su ranije
obustavljeni radovi eksploatacije.
Le`i{ta kamenog uglja ("Vr{ka ^uka" i
"Ibarski rudnici") pripadaju geolo{kim
formacijama trijasa, odnosno miocena.
Le`i{ta "Rembas", "Soko", "Bogovina" i
"Jasenovac" pripadaju geolo{kim
formacijama donjeg i srednjeg miocena.
Le`i{ta "Stavalj" i "Lubnica" su
miocenske starosti, pri ~emu je ugalj iz
le`i{ta "Stavalj" po svojim
karakteristikama bli`i mrkom uglju nego
lignitu. Ugalj u le`i{tima van
eksploatacije pripada razli~itim
geolo{kim formacijama i to: Rtanjkameni ugalj, Aleksinac i Nova
Manasija-mrki ugalj, dok ugalj iz le`i{ta
Poljana i Melnica spada u lignite.
U okviru rada dat je prikaz ukupnog potencijala le`i{ta rudnika sa podzemnom
esploatacijom uglja u Republici Srbiji sa stepenom obuhva}enosti eksploatacijom.
Izvr{ena je analiza dosada{nje eksploatacije i dati pravci prespektivnog razvoja
podzemne eksploatacije uglja.
Klju~ne rije~i: ugalj, eksploatacija, energija.
2. Sirovinska baza-rezerve uglja
Prema elaboratima o rezervama uglja,
stanje rezervi na dan 31.12.2004. godine
iznosi kod le`i{ta u eksploataciji
530.060.990 tone, od ~ega su
280.940.010 tona bilansne, 14.121.180
vanbilansne rezervama i 235.000.000
tona potencijalne rezerve, kako je to
prikazano u tabeli 1 i slici 1. Jo{ se
raspola`e sa 220.319.370 tona u
le`i{tima van eksploatacije, od ~ega su
143.282.400 tona bilansne, 20.036.970
tona vanbilansne i 57.000.000 tona
potencijalne rezerve, kako je to dato u
tabeli 2 i slici 2.
The Energy Potential of Mines with Underground Exploatation in
Republic of Serbia
In this paper the total coal potential deposits mines with underground exploatation
in Republic of Serbia is presented with the special attention to coal mines in
operation. The analysis of current coal exploatation is given with prospectives of
underground exploatation coal.
Key words: coal, exploatation, energy.
Analiziom podataka navedenih u
tabelama 1 i 2, kao i na slikama 1 i 2
mo`e se konstatovati da stepen
istra`enosti i poznavanje rezervi uglja,
nije zadovoljavaju}i. Ova ocena se
odnosi na koli~ine i strukturu rezervi po
kategorijama, nivo prostorne istra`enosti
svih le`i{ta, poznavanje kvaliteta uglja i
drugo. Sistemska istra`ivanja uglja se ne
vr{e i izostaje bilo kakav vid
istra`iva~ke delatnosti, kako u cilju
boljeg poznavanja ugljonosnih
formacija, tako i istra`ivanja radi
pro{irivanja sirovinske baze uglja.
3. Pregled dosada{nje
proizvodnje i stanje kapaciteta
U republici Srbiji trenutno je aktivno
osam rudnika sa 11 podzemnih
proizvodnih sistema, dok je u 1964
godini bilo aktivno 37 rudnika (jama) sa
oko 19.000 zaposlenih i proizvodnjom
od 3.984.600 tona uglja, da bi u 2004
godini iz osam preostalih rudnika sa
5.100 zaposlenih bilo proizvedeno
534.260 tona uglja.
Podzemna eksploatacija uglja u aktivnim
le`i{tima karakteri{e se poslednjih
[063]
decenija neprekidnim padom nivoa
proizvodnje, na {ta su najve}i uticaj
imali pored slo`enih geolo{kih uslova,
naro~ito nizak stepen mehanizovanosti
radnih faza tehnolo{kog procesa,
dotrajala osnovna sredstva, nedovoljna
istra`enost uslova radne sredine,
nepovoljna struktura radne snage i
nedovoljna investiciona ulaganja u
obnavljanje i razvoj proizvodnih
kapaciteta. Prikaz ostvarenja proizvodnje
uglja po petogodi{tima u sada aktivnim
rudnicima za period 1965-2004 g. dat je
u tabeli 3.
Iz podataka navedenih u tabeli 3. uo~ava
se zna~ajan pad proizvodnje uglja putem
podzemne eksploatacije, koji su
posledica vi{e uzroka , od kojih su
najzna~ajniji:
- pada nivoa proizvodnje uglja iz
podzemne eksploatacije po~inje jo{ 60tih godina kada se na ra~un, u to vreme
"jeftine nafte", pri{lo stihijskom
zatvaranju rudnika sa podzemnom
eksploatacijom i forsiranoj potro{nji
nafte i naftnih derivata u industriji;
- zamena uglja kao goriva u industriji,
toplanama, {irokoj potro{nji i
saobra}aju pre svega te~nim i
energija
Tabela 1
Ugalj/Rudnik
Kameni ugalj
Vr{ka ^uka
Ibarski rudnici
Σ Kameni ugalj
Mrki ugalj
REMBAS
Bogovina
Soko
Jasnovac
Σ Mrki ugalj
Lignit
[tavalj
Lubnica
Σ Lignit
Σ JP PEU
Bilansne rezerve
(t)
A+B+C1
Vanbilansne rezerve
(t)
A+B+C1
Potencijalne rezerve
(t)
C2
Geolo{ke rezerve (t)
2.015.590
2.628.880
4.644.470
350.000
1.651.720
2.001.720
6.000.000
1.000.000
7.000.000
8.365.590
5.280.600
13.646.190
13.048.000
2.040.550
63.667.800
1.176.010
79.932.360
383.200
384.610
2.025.900
0
2.793.710
15.000.000
1.000.000
150.000.000
8.000.000
174.000.000
28.431.200
3.425.160
215.693.700
9.176.010
256.726.070
182.634.640
13.728.340
196.362.980
280.939.810
7.006.120
2.319.630
9.325.750
14.121.180
50.000.000
4.000.000
54.000.000
235.000.000
239.640.760
20.047.970
259.688.730
530.060.990
Bilansne rezerve
(t)
A+B+C1
Vanbilansne rezerve
(t)
A+B+C1
Potencijalne rezerve
(t)
C2
Geolo{ke rezerve (t)
1.579.440
1.579.440
39.060
39.060
1.000.000
1.000.000
2.618.500
2.618.500
12.320.190
3.351.000
15.671.190
15.195.430
934.000
16.129.430
10.000.000
20.000.000
30.000.000
37.515.620
24.285.000
61.800.620
27.956.970
39.537.400
58.537.400
126.031.770
143.282.400
684.480
3.184.000
3.868.480
20.036.970
10.000.000
16.000.000
26.000.000
57.000.000
28.641.450
49.537.400
77.721.400
155.900.250
220.319.370
Tabela 2
Ugalj/Rudnik
Kameni ugalj
Rtanj
Σ Kameni ugalj
Mrki ugalj
Aleksinac
Nova Manasija
Σ Mrki ugalj
Lignit
Despotovac
Melnica
Poljana
Σ Lignit
Σ Potencijal
Slika 1
gasovitim gorivima i elektri~nom
energijom;
- iscrpljivanje rezervi uglja u le`i{tima
sa povoljnim prirodnim uslovima,
ga{enje brojnih rudnika manjeg
kapaciteta usled nemogu}nosti
opstanka u novonastalim tr`i{nim
uslovima,
- smanjeno interesovanje radnika za
rudarska zanimanja u podzemnoj
eksploataciji i dr.;
Slika 2
- posebno se isti~e odsustvo
zainteresovanosti za otvaranje novih,
tr`i{no konkurentnih rudnika, {to je
teku}a neminovnost.
4. Razvojne mogu}nosti i
podzemne eksploatacije uglja
Podzemnom eksploatacijom uglja,
eksploati{u se- visokokalori~ni ugljevi,
koji se koriste prete`no u energetske
svrhe i jednim neznatnim delom kao
tehnolo{ka sirovina:
[064]
- poluantracit, koristi se kao tehnolo{ka
sirovina za proizvodnju aktivnog uglja,
zatim kao punilo i sirovina za
proizvodnju koksa i polukoksa.
Upotreba mu je jo{ u liva~koj
industriji, u proizvodnji cementa i
ciglarskoj industriji i industrijskim
kotlarnicama;
- kameni ugalj, koristi se prete`no u
industrijskim kotlarnicama, u
termoelektranama i liva~koj i
ciglarskoj industriji;
energija
Tabela 3
God.
1965.
1970.
1975.
1980.
1985.
1990.
1995.
2000.
2001.
2002.
2003.
2004.
Kameni ugalj
V.
^uka
41.000
55.700
47.000
40.143
20.693
25.559
0
19.263
18.946
14.413
2.104
0
Mrki ugalj
Ibarski
Rembas
Bogovina
168.600
180.900
196.000
148.579
118.664
111.215
55.685
68.618
50.767
55.899
51.800
72.152
648.000
600.000
538.800
384.833
391.676
343.859
239.218
165.531
171.185
177.209
171.215
178.221
134.000
172.596
234.299
192.495
118.236
84.918
49.524
49.958
46.269
39.037
28.209
25.498
- mrki ugalj, koristi se u {irokoj
potro{nji (doma}instva i blokkotlarnice), u industrijskim
kotlarnicama, toplanama,
termoelektranama, industriji cementa i
ciglarskoj industriji;
- lignitski ugalj, koristi se u
doma}instvima, {irokoj potro{nji,
termoelektranama, toplanama i
industrijskim kotlarnicama.
Ugljevi iz rudnika JP za PEU mogu u
primeni da supstitui{u u ve}ini slu~ajeva
sva te~na i gasovita goriva koja se
koriste kao energenti. Pomenuta
supstitucija daje privredi dvostepenu
korist jer ~uva ina~e vrlo oskudne
doma}e izvore te~nog goriva od primene
u energetske svrhe jer su efikasniji,
korisniji i rentabilniji kao tehnolo{ka
sirovina i otvara prostor ve}oj i {iroj
primeni ~vrstog fosilnog goriva-uglja,
~ime Republika Srbija raspola`e.
Realizacijom Programa prestrukturiranja
i investicionih programa daljeg razvoja
rudnika sa podzemnom eksploatacijom u
Srbiji, koji su zasnovani na zna~ajnim
eksploatacionim rezervama kvalitetnih
ugljeva, moglo bi da se omogu}i
dostizanje proizvodnog kapaciteta
rudnika na nivo od oko 1,5 mil. tona
godi{nje. Pored sada aktivnih le`i{ta
rudnika uglja, postoje i druga brojna
le`i{ta uglja u Srbiji koja raspola`u
zna~ajnim istra`enim rezervama uglja
koja se mogu aktivirati i dati doprinos
re{avanju problema u snabdevanju
gorivom i toplotnom energijom u
industriji u pojedinim gradovima i
{irokoj potro{nji. Ovo se vidi i iz
podataka o rezervama uglja u basenima
koji se eksploati{u kao i iz perspektivnih
le`i{ta koja se sada ne eksploati{u, a
prema tabelama 1 i 2. Le`i{ta koja se ne
eksploati{u predstavljaju zna~ajnu
sirovinsku energetsku bazu, gde se mo`e
razviti pove}an kapacitet proizvodnje,
Soko
142.000
224.400
105.470
130.469
206.565
141.864
150.079
123.668
91.072
92.012
104.212
77.716
Lignit
Jasenovac
Lubnica
[tavalj
16.400
19.000
6.400
24.204
49.000
47.463
52.555
49.763
61.940
54.730
73.650
71.100
102.900
181.500
118.400
53.000
49.000
47.463
52.555
49.763
51.248
57.035
52.968
48.836
52.400
42.000
53.900
62.201
100.036
59.230
46.435
87.119
57.727
50.406
55.653
60.737
{to ukazuje na potrebu da se pristupi i
otvaranju novih rudnika posebno u
le`i{tima sa ve}im rezervama i
povoljnim prirodno-geolo{kim uslovima
kao {to su po op{toj oceni le`i{ta:
Poljana, Melnica, Kosa-Zabela,
Zapadno-moravski basen, obodni delovi
u velikim lignitskim basenima i brojna
manja le`i{ta, koja nisu obuhva}ena u
rezervama navedenim u tabeli 2.
Tr`i{te uglja SCG i Republike Srbije, je
deficitarno sa kvalitetnim vrstama uglja,
jer im se konzumna baza kre}e i do tri
miliona tona godi{nje. Sada je jedan od
glavnih kupaca i potro{a~a uglja iz
podzemne eksploatcije uglja
Termoelektrana „Morava“-Svilajnac.
Ovo je mala elektrana, izgra|ena 1969
godine, sa proizvodnim kapacitetom od
108 MWe. Godine 2002 Termoelektrana
„Morava“ je proizvela 476 GWh
elektri~ne energije, pri ~emu je utro{eno
770.000 tona uglja (od ~ega 87 % iz
povr{inske eksploatacije). Obzirom na
rezerve uglja i eventualno pove}anje
proizvodnje mo`e se realno pristupiti
studiolo{kom istra`ivanju usmerenom ka
gradnji novih tzv. termoelektranatoplana.
Uvo|enjem savremenijih tehnologija u
proizvodnji elektri~ne energije i u na{oj
zemlji (sagorevanje uglja u
fluidiziranom sloju), doprine}e se znatno
ve}em iskori{}enju korisne sagorive
supstance iz uglja uz veliko smanjenje
{tetnog uticaja na okolinu, {to }e na
svojevrstan na~in doprineti jo{ ve}oj
ulozi uglja u na{oj energetici.
[065]
Ukupno
(t)
1.305.300
1.476.096
1.300.269
1.035.924
1.053.870
861.571
646.051
613.683
549.154
540.741
539.811
534.260
Literatura
I. Ristovi}, D. Popovi}, D. \ukanovi}:
„Specifi~nosti strate{ke konsolidacije
rudnika uglja sa podzemnom
eksploatacijom u Republici Srbiji“Zbornik radova Energetika 2005, str.
241-244, Zlatibor 2005.
V. Bijeli}: “Energetski potencijal uglja u
Republici Srpskoj”-Zbornik radova
Energetika 2005, str. 239-240, Zlatibor
2005.
V. @ivanovi}, R. @ivojinovi}, M.
Babovi}: “Uloga uglja u na{oj
energetici” - Zbornik radova Energetika
2005, str. 233-238, Zlatibor 2005.
“Program strate{ke konsolidacije JP
PEU-Javnog preduze}a za podzemnu
eksploataciju uglja”. Konsultantsko
preduze}e “FACTIS” Beograd 2004.
Projektna dokumentacija JP za PEU,
Biro za projektovanje Beograd.
energija
R. Jovi~i}, S. A`man, O. Popovi}
Ma{inski fakultet, Beograd
R. Proki} - Cvetkovi}
S@ ACRONI, Jesenice, Slovenija
UDC: 622.692.2 : 669.15-194
Prednosti primene ~elika
NIOMOL 490 K pri izradi
skladi{nih rezervoara za
naftne derivate
1. Uvod
Rezime
Republika Srbija ima potrebu za
izgradnjom ve}eg broja rezervoara za
skladi{tenje derivata nafte. Usled sve
nagla{enijih ekolo{kih zahteva i zahteva
za ekonomi~nosti, na~in projektovanja,
izbor materijala i tehnologija izrade, se
bitno razlikuju u odnosu na na~in
projektovanja, ugra|ene materijale i
tehnologiju izrade, koji su kori{}eni za
rezervoare koji su sada u eksploataciji.
U radu je prikazan savremeni na~in
gradnje rezervoara i ukazano je na
potrebu kori{}enja aluminijumskih
legura i ~elika povi{ene ~vrsto}e. Na
slici 1 je prikazana jedna moderna
konstrukcija skladi{nog rezervoara za
derivate nafte.
Republika Srbija trenutno ima nedostatak skladi{nog prostora za naftne derivate.
Ovo, kao i jedan od uslova za ulazak SCG u Evropsku uniju a koji je vezan za
minimalnu potrebnu veli~inu skladi{nog prostora za derivate nafte, name}u potrebu
za brzom izgradnjom ve}eg broja skladi{nih rezervoara. Pri izradi novih rezervoara
treba iskoristiti najnovija svetska iskustva u pogledu projektovanja, izbora
materijala i tehnologija izrade, sa posebnim osvrtom na njihovu sigurnost u radu i
na za{titu `ivotne sredine.
U ovom radu je prikazana izrada jednog rezervoara za skladi{tenje benzina
zapremine 60000 m3. Najve}i deo rezervoara je izra|en od sitnozrnog
mikrolegiranog ~elika NIOMOL 490 K. U radu je ukazano na prednosti primene
navedenog ~elika u odnosu na ~elike koji se uobi~ajeno koriste za izradu ovih
rezervoara, kroz analizu i pore|enje ~vrsto}a, zavarljivosti, otpornosti na vodoni~nu
krtost mikrolegiranog i uobi~ajenih ~elika.
Klju~ne re~i: cilindri~ni skladi{ni rezervoar, ~elik, zavarivanje.
2. Savremene tendencije u izradi
skladi{nih rezervoara za
derivate nafte
2.1. Tankvane
Svi skladi{ni rezervoari za derivate nafte
se postavljaju u bazene, tkz. tankvne
koje slu`e za prihvatanje sadr`aja
rezervoara u slu~aju njegovog
procurivanja. Ovo je va`no, pre svega,
zato {to su derivati nafte opasni
zaga|iva~i `ivotne sredine. Kod starijih
konstrukcija rezervoara tankvane su bile
zemljane, tj. rezervoari su bili okru`eni
zemljanim bedemima, {to je
omogu}avalo samo delimi~no ispunjenje
osnovnog zadatka tankvane, tj. zemljeni
bedemi su spre~avali razlivanje sadr`aja
rezervoara ali nisu spre~avali njegovo
prodiranje u tlo i time zaga|enje `ivotne
sredine. Zbog toga su zemljane tankvane
zamenjene betonskim. Kao i betonske i
zemljane tankavne imaju nedostatak {to
zauzimaju veliku povr{inu zemlji{ta, {to
pove}ava ukupnu cenu izgradnje
rezervoara. Kao i rezervoari i tankvane
Abstract
The Republic of Serbia, at the momemt, doesn’t have enough storage space for oil
derivates . According to regulations EU of minimum size of storage space for oil
derivates, there is a need for quick build of new storage tanks. For production of
them, should be used the newest world’s experience for design, choice of materials
and technology, with special attention to their exploatation safety and
environmental protection.
This paper deals with production of the one storage tank for gas, volume 60 000 m3.
The biggest part of this tank is produced of fine grain micro-alloyed steel NIOMOL
490 K. In this paper is also showned advantage of use this steel for this purpose,
through the analyze and comparation of strengths, weldability and resistance of
hydrogen embrittlement.
Key words: cylindrical storage tank, steel, welding.
se grade za rok kori{}enje od vi{e
desetina godina. Me|utim, beton je
podlo`an propadanju tokom vremena,
zbog ~ega su nakon izvesnog broja
godina potrebne njegove popravke.
Tako|e, betonske tankvane, zbog velike
povr{ine, nije mogu}e izgraditi iz jednog
komada, ve} se one grade iz delova.
Prostor izme|u delova tankvana se
zaptiva odgovaraju}im materijalima. Ovi
materijali, me|utim, ne obezbe|uju
potpunu zaptivnost, tako da je u slu~aju
procurivanja rezervoara ipak mogu}
prodor njegovog sadr`aja u tlo i time
zaga|enje `ivotne sredine.
[066]
Nabrojani nedostaci se najpotpunije
otklanjaju upotrebom ~eli~nih tankvana,
tj. gradnjom rezervoara po sistemu
"rezervoar u rezervoaru". Na taj na~in
skladi{ni rezervoar je postavljen u drugi
rezervoar ne{to ve}eg pre~nika, koji
nema krov. Cena izrade rezervoara se, u
ovom slu~aju, smanjuje zbog znatno
manje povr{ine zauzetnog zemlji{ta i
ni`e cene ~eli~ne u odnosu na betonsku
tankvanu. Tako|e, opasnost od
zaga|enje `ivotne sredine pri
procurivanju je u ovom slu~aju, znatno
manja, zato {to rezervoar ima duplo dno.
Bezbednost je dalje pove}ana tako {to je
energija
Slika 1 Rezervoar za derivate nafte
izme|u ~eli~nog dna rezervoara i
~eli~nog dna tankvane obezbe|en stalan
podpritisak, ~ije gubljenje ukazuje na
pojavu pukotine u jednom od dva dna i
omogu}ava reagovanje pre propu{tanja i
drugog dna.
2.2. Plivaju}e membrane
Zna~ajan problem kod skladi{tenja
derivata nafte, pogotovu benzina,
pretstavlja njihova isparljivost. Usled
prirodnog zagrevanja rezervoara
temperature u njima mogu da dostignu i
50 - 60oC, {to izaziva veliko pove}anje
zapremine te~nosti i veliko isparavanje
tj. nadpritisak u prostoru iznad te~nosti.
S druge strane, pri smanjenju
ambijentalne temperature te~nost se
hladi i smanjuje zapreminu i isparljivost,
zbog ~ega se u prostoru iznad te~nosti
nadpritisak smanjuje. Ovo mo`e da
dovede do pojave zna~ajnog nadpritiska,
odnosno, podpritiska u prostoru iznad
te~nosti. Po{to se ovi rezervoari grade sa
pre~nicima od deset do vi{e desetina
metara, podpritisci odnosno nadpritisci
reda veli~ine nekoliko milibara mogu da
izazovu lom krova. Zato se na
rezervoare postavljaju odu{ni ventili koji
stalno izjedna~avju pritisak u rezervoaru
sa atmosferskim pritiskom i time
spre~avaju o{te}enje rezervoara. Ovo,
me|utim, dovodi do stalnog ispu{tanja
para derivata u atmosferu i time do
njegovih gubitaka i zaga|enja `ivotne
sredine.
Na dosada{njim konstrukcijama
rezervoara isparavanje derivata je
smanjivano "tu{iranjem" rezervoara tj.
njihovim hla|enjem vodom preko
sistema cevovoda postavljenih na krov i
pla{t rezervoara. Novije re{enje je
ugradnja, u rezervoare, plivaju}ih
membrana, koje plivaju}i na povr{ini
te~nosti spre~avaju njeno isparavanje.
Membrane se izra|uju od ~elika ili u
novije vreme od aluminjumskog lima.
Po obodu, membrana ima zaptivni
sistem koji zaptiva prostor do zida
rezervoara. Da bi membrana mogla
slobodno pliva i
dobro da
zaptiva, pri
punjenju i
pra`njenu
rezervoara, bitno
je da pla{t nema
ve}ih
deformacija.
Ove deformacije
nastaju pri izradi
rezervoara i
posledica su
kvaliteta
osnovnog
materijala,
tehnologije
zavarivanja i
tehologije
monta`e rezervoara. O ovim faktorima
}e biti vi{e re~i daljem tekstu. Me|utim,
primena membrana ne re{ava pitanje
gubitaka usled isparavanja derivata
nafte, ve} ih samo smanjuje.
Najnovije re{enje je hvtanje benzinskih
para, njihovo kondenzovanje tj.
pretvaranje u te~nost i ponovno vra}anje
u skladi{ni rezervoar. U ovom slu~aju
gubitaka i zaga|enja okoline prakti~no
nema.
2.3. Krov rezervoara
Starije konstrukcije rezervara nisu imale
antikorozionu za{titu (AKZ) unutra{nje
strane zidova. Tokom eksploatacije se
pokazalo da od korozije najvi{e i najpre
stradaju dno i zona pla{ta {irine oko 100
mm uz dno, zbog prisustva vode u
derivatima i unutra{nja strana krova,
zbog kondenzacije vlage. Dno i donje
zone pla{ta se mogu jednostavno i na
jeftin na~in za{tititi od korozije. Znatno
ve} problem je AKZ unutra{nje strane
krova koja osim oplate ima i ~eli~nu
krovnu konstrukciju koja nosi oplatu i
koja, tako|e, zahteva AKZ.
U principu, krov rezervara je malo
optere}en deo i njegova oplata bi mogla
da bude izra|ena od tankog lima.
Me|utim, zbog pojave korozije debljina
oplatnog lima krova se mora pove}ati,
{to pove}ava njegovu te`inu i uslovljava
masivniju i te`u krovnu konstrukciju. S
obzirom da pla{t rezervara nosi
celokupnu te`inu krova, masivnija
krovna konstrukcija donekle uslovaljava
i pove}anje debljine pla{ta rezervoara.
Na modernim konstrukcijama skladi{nih
rezervoara ovaj problem je prevazi|en
izradom oplate i nose}e konstrukcije
krova od lak{ih i na koroziju otpornijih
aluminijumskih legura.
2.4. Postupak monta`e
U postupku monta`e dna i pla{ta
rezervoara nema u novije vreme bitnih
pobolj{anja. Bitno unapre|enje je
postignuto u postupku monta`e krova.
Ranije je krov montiran na licu mesta tj.
[067]
na visini i to najpre krovna konstrukcija,
pa zatim i oplata krova.
Nov postupak monta`e krova "mokri
postupak" [1] predvi|a predmonta`u
krovne konstrukcije i oplate krova u
unutra{njosti rezervara nakon zavr{ene
monta`e pla{ta. Zatim krov, uz pomo}
vode i posebno privremeno postavljene
naprave za stabilizaciju krova tokom
plivanja, isplivava na vrh rezervoara gde
definitivno montira za pla{t. Na ovaj
na~in se istovremeno ispituje i
zaptivnost zavarenih spojeva dna i pla{ta
rezervoara u optere}enom stanju tj. pri
hidrostati~kom pritisku.
2.5. Osnovni materijali i njihove
debljine
Tendencija u izgradnji novih rezervoara
je pove}anje njihove zapremine. Dok su
stariju rezervoari imali zapremine od
1.500 - 5.000m3, re|e do 50.000m3,
danas se ~esto grade rezervoari sa
zapreminama 50.000 - 100.000m3. Ovo
zato {to se sa pove}anjem zapremine
smanjuju tro{kovi izrade i eksploatacije
po jedinici zapremine rezarvoara.
Pove}anje zapremine uslovljava
pove}anje visine i pre~nika rezervoara,
{to uslovljava pove}anje debljina i te`ina
ugra|enih materijala.
Naprezanja u zidovima rezervoara su
uglavnom uslovljena hidostati~kim
pritiskom te~nosti i u osnovi on odre|uju
potrebne debljine ugra|enih materijala.
Centralni deo poda rezervoara je
optere}en na pritisak. Periferni deo dna,
zona oko zavarenog spoja sa pla{tom, je
jako optere}ena na zatezanje. Zidovi
rezervoara su optere}eni na zatezanje i
to utoliko vi{e ukoliko je pod bli`i. Krov
rezervoara je malo napregnut deo. Osim
hidrostati~kog pritiska pri prora~unu
rezervoara se uzimaju u obzir jo{ i
seizmi~ka i naprezanja uslovljena
padavinama i vetrom.
Za izradu rezervoara uglavnom su
kori{}eni niskougljeni~ni ~elici sa
naponom te~enja od 200 - 320 MPa
(npr. ^.0361, ^. 0363, ^.0561), {to je,
na rezervoaru zapremine 5.000 m3
uslovljavalo debljinu najni`e zone
pla{ta oko 25 mm, a na rezervoaru
zapremine 15.000 m3 debljinu ove zone
od oko 40 mm. Ovako velike debljine,
osim {to poskupljuju materijal,
poskupljuju i transport, predfabrikaciju i
naro~ito zavarivanje. Osim debljine i
hemijski sastav, pre svega sadr`aj
ugljenika, je uslovljavao da se ovi ~elici,
zbog postizanja potrebnog kvaliteta i
eksploatacijske sigurnosti, moraju
predgrevati tokom zavarivanja. Kad se
ima u vidu da se rezervoari grade na
otvorenom prostoru, ~esto pri hladnom i
vetrovitom vremenu, jasno je da je jako
te{ko odr`ati zonu zavarivanja u
predgrejanom stanju. Potrebne debljine
najvi{ih zona pla{ta su znatno manje i po
energija
prora~unu ~vrsto}e se ~esto kre}u oko 1
mm. Me|utim, tehnolo{ki faktori, kao
{to su te{ko}e oko monta`e i zavarivanja
ovako tankih limova uslovljavaju da se u
praksi debljine pove}avaju, pa se na
rezervoarima u ovim zonama obi~no
sre}u limovi debljina oko 5 mm. Kao {to
je re~eno i debljine oplatnih limova
krova su ve}e od potrebnih sa aspekta
naprezanja zbog potrebne rezerve za
korziju i praksi se one uglavom kre}u
oko 4 mm. Debljine centralnih tabli
poda su uglavnom uslovljene potrebnim
dodatkom za koroziju i u praksi se kre}u
od 5 do 7 mm, a debljine perifernih tabli
poda su uslovljene velikim zateznim
naponima i potrebnim dodatkom za
korozija i u praksi se kre}u od 8 do 18
mm.
Kako se iz navedenog vidi razli~iti
delovi rezervoara su izra|eni od limova
razli~itih debljina, koje zavise od
naponskog stanja, potrebnih dodataka za
koroziju i tehnolo{kih faktora u
razli~itim zonama rezervoara.
Optimizacija konstrukcije rezervoara je
dovela do upotrebe ~elika povi{ene
~vrsto}e za izradu ja~e napregnutih
delova. Jedan od ~e{}e kori{}enih ~elika
je sitnozrni ~elik StE 355 koji ima napon
te~enja 350 MPa i garantovanu `ilavost
do - 40oC. Upotrebom ovog ~elika
smanjene su najve}e potrebne debljine
ali nije izbegnuto predgrevanje, zbog
visokog sadr`aja ugljenika.
2.6. Zavarivanje
Za zavarivanje ovih rezervoara
karakteristi~an je rad na otvorenom i
zavarivanje spojeva velikih du`ina. To je
uslovilo da najve}u primenu imaju
slede}i postupci zavarivanja; zavarivanje
automatom pod pra{kom EPP postupak
za horizontalne spojeve izme|u delova
pla{ta, zavarivanje oblo`enom
elektrodom E postupak za zavarivanje
verikalnih spojeva pla{ta,
poluautomatski MAG postupak u za{titi
ugljendioksida za zone za{ti}ene od
vetra, obi~no spojevi dna i u novije
vreme poluautomatsko zavarivanje
samoza{titnim `icama, koje zamenjuje E
i MAG postupke.
Osnovni problem u oblasti zavarivanja
skladi{nih rezervoara su deformacije.
Njihova veli~ina mora biti ograni~ena iz
slede}ih razloga. Deformacije,
valovitost, poda dovode do njegovog
izravnavanja pri punjenju te~no{}u.
Deformacije koje ovo prate mogu biti
ve}e od deformacione sposobnosti
zavarenih spojeva poda {to onda mo`e
dovesti do njihovog lokalnog loma i
propu{tanja. Deformacije pla{ta
ugro`avaju stati~ku stabilnost
rezervoara, zatim, zbog pojave dodatnih
napona za koje spoj nije prora~unat
mogu dovesti do pojave prslina i do
propu{tanja pla{ta, mogu ometati
slobodno plivanje membrane ili
omogu}iti pove}anje gubitaka usled
isparavanja derivata i nbaru{avaju
estetski izgled rezervoara.
Na veli~inu deformacija uti~u: zaostali
naponi u limu, primenjeni postupak
zavarivanja i parametri zavarivanja,
redosled monta`e i kori{}enje pomo}nih
alata za smanjenje deformacija.
3. Osobine ~elika NIOMOL 490
Jedan od materijala koji najpotpunije
ispunjava zahteve koji se postavljaju
pred ~elike za izradu rezervoara je ~elik
NIOMOL 490K. Hemijski sastav i
mehani~ke osobine ovog ~elika na
sobnoj i sni`enim temperaturama su dati
u narednim tabelama [2].
je u vodi vi{e kiseonika to je proces
korozije br`i. Posebno je opasan
nastanak prslina u osnovnom materijalu i
naro~ito u zavarenim spojevima ~elika, a
koji se javlja u prisustvu vodonik
sulfida, koji je jedna od dominantnih
komponenti u derivatima nafte. Vodonik
sulfid reaguje sa `elezom i osloba|a
vodonik, koji se rastvara u ~eliku i jako
smanjuje njegovu duktilnost. U tom
slu~aju u ~eliku mogu da nastanu
prsline, a da se na povr{ini lima ne vide
znaci zna~ajne korozije. Ova pojava se
naziva vodoni~na krtost ~elika.
Interesantno je pore|enje [3] otpornosti
na vodoni~nu krtost ~elika NIOMOL
490K i ~elika ^.0562 koje se ~esto kristi
za izgradnju rezervoara. Ekperimentalni
Tabela 1 Hemijski sastav
C
Si Mn
P
S Cr Ni Cu
Al
Sn
0,08 0,34 0,36 0,01 0,004 0,54 0,17 0,36 0,05 0,015
As Mo
N
0,017 0,27 0,007
Tabela 2 Mehani~ke osobine na sobnoj temperaturi
Napon te~enja
Rp MPa
522
`ilavost ISO - V
Tabela 3
Zatezna ~vrsto}a
Izdu`enje
Kontrakcija
Rm MPa
A5 %
Z%
604
22
79,2
na 0oC 224 J, 231J, 244
na + 20oC 260J, 232 J, 249 J;
Mehani~ke osobine na sni`enim temperaturama
Napon te~enja
Rp MPa
660
`ilavost ISO - V
Zatezna ~vrsto}a
Izdu`enje
Rm MPa
A5 %
713
17
o
na - 60 C 209J, 165 J, 225 J;
^elik NIOMOL 490 K je klasifikovan
po DIN normama kao ~elik EStE 500
(W Nr1.8919), a po EN normama kao
~elik S 500 WL1. Spada u finozrne
mikrolegirane ~elike povi{ene ~vrsto}e.
Mogu se ista}i njegove slede}e osobine:
„ ~elik ima vrlo dobre mahani~ke
osobine, posebno `ilavost na niskim
temperaturama,
„ prelazna temperatura krtog loma je na
- 133oC,
„ ugljeni~ni ekvivalent je nizak (0,25 0,28) i omogu}ava zavarivanje i gasno
rezanje bez predgrevanja,
„ ~elik ima dobru zavarljivost; kada se
koriste odgovaraju}i dodatni
materijali zavareni spojevi imaju
dobru `ilavost do - 40oC.
4. Otpornost na vodoni~nu
krtost ~elika NIOMOL 490
Potpuno suva organska goriva ne
reaguju sa `elezom i zato ~elici, u
dodiru sa tim gorivima, ne korodiraju.
Situacija se potpuno menja ako gorivo
sadr`i vodu, koja sama inicira proces
korozije koji nagriza povr{inu lima. [to
[068]
Kontrakcija
KIC
Z%
MPa √ m
73
102
o
na - 80 C 54 J, 62J, 66 J
rezultati pokazuju da nakon 720 sati
zasi}avanja ~elika vodonikom NIOMOL
490K zadr`ava oko 85% svog po~etnog
napona te~enja, dok ~elik ^.0562 u
istim uslovima zadr`ava oko 50 %
po~etnog napona te~enja. Ve}a
otpornost ~elika NIOMOL 490K je
posledica njegove pogodnije feritno
perlitne mikrostrukture, koja ima manje
strukturnih gre{aka i koja je po sebi
`ilavija. ^elik ^.0562 ima nehomogenu
trakastu feritno perlitnu strukturu sa
beinitnim i maretnzitnim gnezdima i
nemetalnim uklju~cima, dakle sa znatno
ve}im brojem strukturnih gre{aka, na
kojima se atomi vodonika lako okupljau
pove}avaju}i svoj parcijalni pritisak i
time krtost ~elika. Sli~ne rezultate
pokazuju i ispitivanja zavarenih spojeva
ovih ~elika.
5. Izgradnja rezervoara
zapremine 60.000 m3
U daljem tekstu i na slikama je
prikazana izgradnja jednog skladi{nog
rezervoara za bezolovni benzin [4].
Rezervoar je gra|en po principu
"rezervoar u rezervoaru" tj. skladi{ni
energija
Slika 2 Izgled temelja rezervoara
Slika 3 Monta`a poda rezervoara
Slika 4
Monta`a pla{ta
Slika 5
Zavr{etak monta`e rezervoara
vakuma je indikacija
propu{tanja jednog od dva dna
i on automatski uklju~uje
alarmni sistem. Centralne
table poda imaju debljine 7
mm, a table spoljnog prstena
poda imaju debljine 13 mm.
Rezervoar ima pre~nik 60.1 m
i visinu 21.975 m. Pla{t
rezervoara ima jedanaest
prstenova od kojih su deset
visine po 2,0 m, a jedanesti
visine 1,975 m. Debljine
limova pla{ta se kre}u od 19
mm (prvi prsten) do 10 mm
(poslednja ~etiri prstena). Oko
rezervoara se nalazi ~eli~na
tankvana ~iji je unutra{nji
pre~nik 67.0 m, a visina 17.5
m. Pla{t tankvane ima devet
prstenova, od kojih donjih
osam ima visinu po 2,0 m, a
poslednji deveti visinu 1,478
m. Debljine limova pla{ta
tankvane su od 16 mm (prvi
prsten) do 10 mm (poslednji
prsten). Oba pla{ta su izra|ena
od ~elika NIOMOL 490 K. Na
slikama 2 do 5 su prikazane
pojedine faze izrade
rezervoara, a na slici 1 je
prikazan zavr{en rezervoar tj.
rezervoar u radu. Krov
rezervoara je samonose}a
konstrukcija od aluminijumske
legure. Rezervoar ima i
aluminijumsku plivaju}u
membranu.
Za zavarivanje su kori{}eni
poluautomatski MIG postupak
za preklopne spojeve podnih
limova, E postupak,
zavarivanje oblo`enim
elektrodama, za vertikalne
spojeve na oba pla{ta i
automatsko zavarivanje pod
pra{kom, EPP postupak, za
horizontalne spojeve na oba
pla{ta.
Zaklju~ci
zrezervoar se nalazi u ~eli~noj tankvani.
Dno rezervoara i tankvane je dvostruko
i izra|eno je od ~elika kvalitata St 37 2 (^. 0362). Izme|u dna rezervoara i
dna tanakvane je podpritisak od 0,6 bara
koji se neprekidno kontroli{e. Gubitak
Na~in gradnje rezervoara za
skladi{tenje derivata nafte se
poslednjih godina menja pod
uticajem zahteva za pove}anje
bezbednosti `ivotne sredine i
pove}anje ekonomi~nosti
gradnje i kasnije ekspoatacije
rezervoara.
U cilju pove}anja bezbednosti
`ivotne sredine primenjuju se
nova konstruktivna re{enja
kao {to su gradnja rezervoara
sa duplim dnom po sistemu "rezervoar u
rezervoaru", plivaju}e membrane,
hvatanje i kondenzacija benzinskih para.
U cilju pove}anja ekonomi~nosti
tendencija je da se grade rezervoari sve
ve}ih zapremina, {to name}e upotrebu
[069]
~elika povi{ene ~vrsto}e i legura
aluminijuma. Jedan od ~elika koji
zadovoljava ove uslove je ~elik
NIOMOL 490 K.
Tako|e, cilj je i skra}ivanje rokova
gradnje {to name}e primenu novih
tehnika monta`e i primenu novih visoko
produktivnih postupaka zavarivanja.
Literatura
[1] Joki} R., Vlaisavljevi} M.: Izgradnja
verikalnog cilindri~nog nadzemnog
spremnika s dvostrukim dnom,
dvostrukim pla{tom i ~vrstim krovom,
kapaciteta 50.000 m3, Zavarivanje,
Vol. 39 (1996) No 5, 141 - 149.
[2] Vojvodi} J.: Konstrikcija skladi{nog
rezervoara za benzin zapremine
60.000 m3, Institut za metale i
tehnologiju, Ljubljana, 1998.
[3] Vehovar L., A`man S.: Izve{taj o
me|usobnom pore|enju otpornosti
~elika NIOMOL 490 K i ^.0562 na
sulfidnu naponsku krtost, Institut za
metale i tehnologiju, Ljubljana, 1998.
[4] Vojvodi} J.: Zavarivanje rezervoara,
izra|enog od sitnozrnog
mikrolegiranog ~elika NIOMOL 490
K, Kovine, zlitine, tehnologije, VOL
32 (1998) No 5, 391 - 396
energija
Elena Po~u~a
JAT Airways, Beograd
An|elka Milosavljevi}
Ma{inski fakultet, Beograd
Milesa Sre}kovi}
Elektrothni~ki fakultet, Beograd
UDC: 621.438 : 669.24.018.85 - 196
Degradacija strukture lajnera
komore sagorevanja izra|ene od
Ni-superlegure HASTELLOY X
tokom dugog izlaganja povi{enim
temperaturama
uperlegura nikla imaju
najkompleksniju strukutru od svih
metalnih jedinjenja. Povr{inski
centrirana kubna (fcc) re{etka
superlegure nikla sa primesama
dvanaestak legiraju}ih elemenata
obrazuje se tokom procesa topljenja,
rafinacije zrna i nizom naknadnih
termi~kih obrada. Po zavr{etku
rastvaraju}eg `arenja, obrrazovan je
prezasi|en ~vst rastvor, da bi nakon jo{
nekolicine vezanih pogodnih termi~kih
obrada otpo~elo talo`enje γ/ faze i niza
jedinjenja sekundarne faze, kao {to su
karbidi, nitridi, boridi, karbonitridi,
oksidi i toploo{ki gusto pakovano TCP
jedinjenje. U ovom radu je prezentirana
detaljna analiza promene mikrostrukture
komercijalno najzastupljenije
superlegure nikla-legure HASTELLOY
X, s obzirom na radne uslove. Uprkos
~injenici da HASTELLOY X nema
veliku vrednost ~vrsto}e na povi{enim
temperaturama, upravo od ove
superlegure se izra|uju lajneri komara
sagorevanja zahvaljuju}i neobi~no
velikoj vrednosti otpornosti prema
visokotemperaturnoj koroziji koja poti~e
od 22%mas udela Cr i 6%Mo, kao
glavnih legiraju}ih elemenata re{etke Ni.
Dokazano je da je precipitacija karbida
ovih elementa tokom dugotrejnog
izlaganja povi{enim temperaturama ima
najve}eg uticaja na mehanizam
oja~avanja.
S
1. Uvod
Superlegure su najpoznatije po svojoj
osobini da zadr`avaju zadovoljavaju}e
vrednosti tvrdo}e i ~vrsto}e na
temperaturama i preko 980°C
zahvaljuju}i odgovaraju}im
mehanizmima oja~avanja koji su
posledica legiranja osnovne γ-re{etke
razli~itim elementima [1]. S druge strane
upravo prisustvo legiraju}ih elemenata u
velikim koncentracijama negativno uti~e
Rezime
Degradacija strukture lajnera komore sagorevanja izra|ene od Ni-superlegure
HASTELLOY X tokom dugog izlaganja povi{enim temperaturama
Klju~ne re~i: visokotemperaturna ~vrsto}a i otprornost prema koroziji
na svojstvo otpornosti superlegura prema
povr{inskoj degradaciji usled dejstva
oksidacije, korozije i termi~kog zamora
[2] [3].
Bez obzira na vrstu radne sredine, na
povr{ini superlegura javi}e se odre|ene
hemijske reakcije izme|u samih legura i
okoline kojoj su one izlo`ene. Iako se
kinetika ovih interakcija izme|u legura i
okoline razlikuje u zavisnosti od vrste
legura i hemijskog sastava atmosfere,
krajnji rezultat procesa je stvaranje
novih faza u povr{inskim slojevima
osnovnog materijala-legure koje ni
izbliza nisu efikasne kao faze nastale
legiranjem [4].
U toploj sekciji gasnih turbina vladaju
najnepovoljniji uslovi rada koji se mogu
sresti u savremenoj tehni~koj
praksi.Vreli gasovovi, proizvedeni
kompresijom i sagorevanjem goriva u
komorama, velikim brzinama struje kroz
turbinu i pri tome intezivno degradiraju
delove turbine kombinacijom mehizama
oksidacije i visokotemperaturne
korozije. Iz ovog razloga povr{inska
stabilnost superlegura ~esto postaje
glavni limitiraju}i faktor radnog veka
konstrukcije.
Komora sagorevanja- plamena cev je
najva`niji deo turbo-mlaznog motora, jer
se u njoj odvija pretvaranje hemijske
energije goriva u toplotnu energiju. Iz
nekoliko kubnih decimetara zapremine
komore osloba|a se toplotni fluks od
oko 314 MJ/min [5]. Komora
sagorevanja u realnim uslovima
eksploatacije je izlo`ena ekstremno
visokim radnim temperaturama od 900
[070]
do 2000ºC (koliko ima u jezgru
plamena), visokocikli~nom termi~kom
naprezanju i dejstvu agresivne atmosfere
produkata sagorevanja, pre svega
jedinjenja Na2SO4, na povi{enom
pritisku i pri velikim brzinama strujanja
gasova. Zbog ovako te{kih uslova rada
materijal komore sagorevanja mora biti
izvanrednog kvaliteta-bez zaostalih
napona, odgovaraju}e metalografske
strukture i bez prskotina [1].
Vazduh pro|e kroz komoru sagorevanja
gasne turbine za prose~no 0,004 sec i za
to kratko vreme u komori se mora
zapo~eti i dovr{iti sagorevanje i hla|enje
formiranih produkata sagorevanja. Da bi
se ovi procesi zavr{ili za tako kratko
vreme, komora je konstrukcijiski
izvedena tako da se u primarnoj zoni
vazduha obrazuju lokalni vrtlozi.
Sagorevanje u komori se vr{i uz
neznatan pad pritiska i naglo pove}anje
temperature du` plamena, tako da u
samom plamenu, temperatura mo`e
iznositi i do 2000°C.
U okviru ovog rada bi}e prikazani
rezultati eksperimentalnih istra`ivanja
procesa strukturne degradicje vr{ene na
lajnerima komore sagorevanja
proizvo|a~a Pratt & Whitney, SAD za
tip motora JT8D-9 napravljenim od
superlegure nikla trgova~kog imena
HASTELLOY X. Na slici 1 prikazana
su ~etiri zavarena lajnera komore
sagorevanja. Snimanje lajnera izvedeno
je nakon uzimanja uzoraka za hemijsku
analizu. Na fotografiji jasno se uo~ava
prslina nastala usled degradacije
matrijala u oblasti osnovnog materijala.
energija
Slika 1 ^etiri zavarena lajnera komore za sagorevanje sa prisutnom
prskotinom na tre}em lajneru u zoni otvora za hla|enje
Na slikama 3, 4 i 5 prezentovane su
mikrostruktrne promene i o{te}enja na
lokacijama uzoraka na kojima su
prona|ene prsline. Ove fotografije su
snimljene pomo}u Scanning elektronske
mikroskopije-SEM, a predhodno su na
pripremljenim uzorcima vr{ena
posmatranja i na svetlosnom
mikroskopu.
3. Diskusija rezultata i zaklju~ci
Cilj ovog rada je bio da se dobije jasnija
slika o procesima mikrostrukturne
degradacije legura namenjenih za rad na
povi{enim temperaturama, kao i da se
iznese analiza kinetike i mehanizama
razvoja o{te}enja kao i tipa mikro i
makro prslina to jest dekohezija
materijala tokom vremena eksploatacije.
Ipak najva`niji cilj je bio da se ustanovi
korelacija izme|u navedenih procesa na
makro i mikro strukturnom nivou.
2. Materijal, plan rada i metode
ispitivanja
Predhodna obrada limova od
HASTELLOY X legure od kojih je
izra|en lajner komore sastojala se u
slede}em [6]:
„ Rastvaraju}e `arenje- dr`anjem na
temperaturi od 1176ºC u trajanju od
1h, uz naknadno brzo hla|enje- do
sobne temperature.
„ Primarno termi~ko talo`enje- na
temperaturi od 760ºC u trajanju od 3h
uz brzo hla|enje do sobne
temperature.
„ Sekundarno termi~ko talo`enjedr`anjem na temperaturi od 563ºC u
vremenu od 3h, uz brzo hla|enje- do
sobne temperature.
„ Elektrootporno zavarivanje lajneraradi obrazovanja propisane geometrije
komora.
„ @arenje radi uklanjanja unutra{njih
napona- izvodi se dr`anjem na
temperaturi od 982°C u trajanju od 1h.
Sve termi~ke obrade superlegura se
izvode u za{titnoj atmosferi vakuuma,
vodonika ili argona.
Za eksperimentalna istra`ivanja
kori{}eni su rezultati slede}ih
ispitivanja:
hemijskog sastava;
mehani~kih karakteristika;
z makrostrukture;
z mikrostrukture.
Obja{njenju procesa promene u strukturi
legure HASTELLOY X u znatnoj meri
doprineli su rezultati merenja tvrdo}e,
dok su se ostala mehani~ka ispitivanja
vezana za pojavu degradacije povr{ine
pokazala od manjeg zna~aja.
Ispitivanje hemijskog sastava izvedeno
je na kvantometru, a tako|e i hemijskim
mokrim postupkom. Uzorci za
ispitivanje na kvantometru su predhodno
obra|eni na dimenzije 18X18 mm.
Ise~eni su iz lajnera komore sagorevanja
motora JT8D, a na istim uzorcima je
izvedena i hemijska analiza mokrim
postupkom. Hemijski sastav ispitivane
legure mokrim postupkom dat
je u tabeli 1.
Rezultati ispitivanja superlegura od
strane vi{e autora [6], [7], [8] i [9], kao i
eksperimentalni rezultati objavljeni u
okviru ovog rada, ukazaju da se tokom
dugotrajne eksploatacije superlegura
nikla na povi{enim radnim
temperaturama i pritiscima javlja izrazita
strukturna degradacija kao dominantan
vid o{te}enja. Tako|e, u uslovima
puzanja karakteristi~nim vidom
o{te}enja strukture, osim povr{inske
degradacije, smatra se i nastanak
mikroprslina uz mogu}nost stvaranja
pora, {to je tako|e potvr|eno u ovom
radu. Na slici 2 prikazan je na~in
pru`anja jedne detektovane obimne
prskotine.
z
z
Sa vremenom eksploatacije dolazi do
ogrubljavanja ~estica taloga, promene
njihovog sastava, morfologije kao i
osiroma{enja ~vrstog rastvora
legiraju}im elementima. Tako|e, fino
dispergovani karbidi mogu da poslu`e
kao pogodna mesta za izdvajanje
sekundarnih-po`eljnih i manje po`eljnih
faza, {to mo`e da inicira pojavu
poligonalnih ~estica karbida, ~ija
koli~ina i veli~ina rastu s vremenom
eksploatacije. Najve}u verovatno}u za
izdvajanje poseduje karbid hroma koji je
relativno stabilan tokom du`eg vremena
eksploatacije. Me|utim, izdvajanje
drugih tipova karbida, kao i promena
njihovog hemijskog sastava, veli~ine i
oblika istalo`nih ~estica bitno uti~u na
strukturu superlegura.
Me|utim, ~injenica da je komora
sagorevanja obrazovana elektrootpornim
zavarivanjem lajnera ukazuje da su
prsline registrovane na zavarenim
spojevima najverovatnije posledica
stvaranja pora i dekohezije MnS
uklju~aka, formiranih tokom procesa
zavarivanja. Zna~i, termodeformacioni
ciklus i redistribucija sumpora tokom
zavarivanja mogu da budu odgovorni za
inicijalnu nukleaciju pora na uklju~cima
i segregaciju sumpora na povr{inama tih
pora, kao i na samim uklju~cima, {to je
uo~eno i na zavarenim spojevima
niskolegiranih ~elika [10,11].
Na osnovu objavljenih rezultata [2,3,4]
mo`e da se zaklju~i da }e inicijalnog
razvoja o{te}enja na uklju~cima do}i i
tokom eksploatacije, kao posledica
razli~itog koeficijenta termi~kog {irenja
osnove i uklju~aka ili se tokom
eksploatacije na MnS uklju~cima
obrazuju pore klasi~nim mehanizmima
njihovog formiranja koji su prisutni u
uslovima puzanja. Me|utim, iz razloga
{to MnS uklju~ci pospe{uju izdvajanje i
rast ~estica karbida, verovatno }e do}i
do do intezivnijeg izdvajanja σ i μ
''elektronskih jedinjenja'' na
odgovaraju}im karbidima. Tokom
eksploatacije dolazi do njihovog rasta,
do formiranja karakteristi~ne plo~aste
morfologije, koja dovodi do porasta
koncentracije napona i stvaranja uslova
Tabela 1 Rezultati odre|ivanja hemijskog sastava legure HASTELLOY X
mokrim postupkom
Ni
Cr
Co
Mo
W
Fe
Mn
Si
ost
47,2
19,8
1,5
9
0,6
20,5
0,2
0,8
0,4
[071]
energija
Slika 2 Obimna prskotina, uo~ljiva i golim okom na locirana u zoni {ava
lajnera
Slika 3 Zona uticaja toplote. Uve}anje 200X
Slika 4 Uve}ana zona do loma sa jasno izdvojenim oksidima. Uve}anje 200X
[072]
za smanjenje otpornosti prema rastu
prslina, {to na kraju rezultira
degradacijom strukture superlegure.
Pona{anje superlegura nikla, kobalta i
`eleza, kao i vatrootpornih ~elika u
uslovima puzanja, svedo~i da su
superlegure nikla u odnosu na ostale
vrste superlegura postojanije na
temperaturama preko 1000ºC,
zahvaljuju}i odgovaraju}im
mehanizmima oja~avanja, koji za
posledicu imaju formiranje veoma
kompeleksnih strukutra:
„ Pobolj{anje osobina analiziranih
superlegura prate slo`eni mehanizmi
oja~avanja.
„ Oja~avanje superlegura nikla u odnosu
na ostale superlegure i vatrootporne
~elike odvija se razli~itim
mehanizmima koji su posledica
rastvaranja velikog broja legiraju}ih
elemenata (12÷15) u γ-povr{inski
centriranoj re{etki nikla.
„ U prisustvu pove}anog sadr`aja
niobijuma (Nb), kao {to je to slu~aj sa
superlegurama nikla familije Rene,
obrazuje se jedinjenje Ni3Nb koje osim
{to doprinosi oja~avanju austenitne
osnove pove}ava toplotnu i korozionu
otpornost legure.
„ U prisustvu pove}ane koncentracije
lakih elemenata u superlegurama nikla,
kao {to su aluminijum i titan, (Al +
Ti)% >5%, dominantan mehanizam
oja~avanja je talo`enje γ/
intermetalnog jedinjenja, hemijske
formule Ni3(Al,Ti).
„ U slu~aju nedovoljne koncentracije
aluminijuma i titana, kao {to je slu~aj
sa superlegurama nikla familije
Hastelloy, namenjenih radu na
ekstremno visokim temperaturama u
agresivnom radnom okru`enju,
talo`enje karbida hroma i molibdena
predstavlja dominantan mehanizam
oja~avanja.
„ U toku eksploatacije ispitivane
superlegure nikla HASTELLOY X
formirani karbidi hroma i molibdena,
Cr23C6 i Mo2C, dosti`u kriti~nu
veli~inu ~estica, uz naknadno
obrazovanje nepo`eljnih σ i μ faza.
Po{to legura Hastelloy X u svom
hemijskom sastavu ima pove}anu
koncetraciju hroma i molibdena
(20%Cr i 9%Mo) navedene nepo`eljne
faze se izdvajaju du` granice zrna
karbida.
„ Nepo`eljne faze usled svoje plo~aste
morfologije negativno uti~u na
mehani~ke osobine iz razloga {to
stvaraju pove}anu koncentraciju
napona na me|ufaznim granicama
usled nekoherentnosti sa karbidnim
~esticama i γ osnovom, {to povoljno
uti~e na pojavu inicijalnih prslina.
„ Osim prisustva nepo`eljnih σ i μ faza,
najve}u opasnost za intergritet lajnera
energija
Slika 5 Interkristalni prelom. Uve}anje 400X
komore i ve}ine drugih konstrukcija
koje rade pri ekstremno visokim
temperaturama (>1100ºC)
predstavljaja pojava unutra{nje
oksidacije kao posledica rada u
atmosferi vrelih gasovitih produkata
sagorevanja goriva.
„ Jednom obrazovana za{titna oksidna
skrama Cr2O3 i Al2O3 se u toku
eksploatacije razara usled prestanka
kontinuiranog dotoka hroma iz
osnovne legure, zarad odr`avanja
stabilnosti skrame, ~ime se stvara
mogu}nost za ubrzanu povr{insku
degradaciju dela koja mo`e dovesti do
havarije sklopa ili postrojenja.
Osim uticaja agresivne radne sredine i
nepo`eljnih faza, na povr{insku
degradaciju lajnera uti~u i zaostali
naponi kao posledica superponiraju}ih
efekata termomehani~ke obrade i
zavarivanja. Zaostali naponi generisani
tokom zavarivanja lajnera mogu se
ukloniti zagrevanjem u vakuumskoj
atmosferi na 1038±14°C u trajanju od
1h.
„ Ukrupnjavanje karbidnih i γ/ ~estica
intezivira proces puzanja.
„ O{te}enja izazvana unutra{njom
oksidacijom pove}avaju degradaciju
materijala.
„
[3] E. Po~u~a, Primena superlegura nikla
i promene u strukturi koje se javljaju
pri razli~itim temperaturama,
Magistarski rad, Beograd, 2004.
[4] E. Po~u~a, A. Milosavljevi},
Structural degradation of combustion
chamber liner during long exposure
made of Ni-base superalloy
HASTELLOY X, Weldnig Joint
Conferention, Tel Aviv 2005.
[5] The Superalloys (ed. C. T. Sims and
W. C. Hagetl), John Wiley&Sons,
New York, USA, 1972.
[6] P. Kofstad, High Temperature
Oxidation of Metals, New York,
1976.
[7] Technical Data Library, High Temp
Metals, Inc, San Fernando, CA,
2003.
[8] Metals Handbook tenth edition-Vol1
Properties and Selection: Irons,
Steels. and High-Performance Alloys,
ASM INTERNATIONAL, Materials
Park, Ohio,1990.
[9] Alloy 800, North-Holland Publishing
Company for the Comission of the
European, Communities-Amsterdam
New York Oxford BrusselsLuxembourg, 1978.
[10] R.Proki}-Cvetkovi},
A.Milosavljevi}, Z. Radakovi},
Zavarivanje u energetici, Beograd,
1996.
[11] A. Milosavljevi}, A. Sedmak, at.all,
Svaro~noe proizvodstvo, 9. godina,
1995, 8-10.
Literatura
[1] F. Schubert, Temperature and time
dependent transformation:
Application to heat treatment of high
temperature alloys, Applied Scinece
Publishers, USA, 1980.
[2] G. E. Wasielewski, Nickel-Base
Superalloy Oxidation, AFML-TR-6730, January 1967.
[073]
energija
Marija Radosavljevi}
Roman Muli}
Rade Vorkapi}
UDC: 662.756.3 : 006 : 347.771
Biodizel i patentna za{tita
Uvod
Tr`i{na ekspanzija biodizela, tokom
proteklih deset godina, posledica je
energetske krize, izazvane
monopolisti~kom politikom energetskih
mo}nika, odnosno strate{kom
orijentacijom razvijenih zemalja na
politiku visokih cena fosilnih
energenata, kao i na politiku stimulacije
proizvodnje i potro{nje bioenergenata,
posebno biodizela.
Sve ve}a potra`nja za biodizelom,
uslovljena je pre svega, visokim cenama
fosilnih goriva. Potrebe za biodizelom u
Evropi dostigle su (vrednosno) 3,6
milijardi dolara. Sli~na je tra`nja
bioetanola i biogasa. Potro{nja biodizela
u Evropi dostigla je skoro 2.1 milion
tona/god (630 miliona galona/god) u
2003. godini. U Nema~koj npr. biodizel
je moguce nabaviti na vise od 1500
punktova.
Direktivom Evropske Unije
EU2003/30/EC predvi|eno je da udeo
obnovljivih sirovina bude 5,75% do
2010.godine.Ukoliko se predvi|anja
ostvare, produkcija obnovljivih sirovina
treba da se utrostru~i do 2010. godine
(procenjena proizvodnja biodizela u
Evropi dosti}i }e vrednost preko 7
miliona tona/god. tj. 2.1 biliona
galona/god.).
Isto tako, usled nedavno uvedenih
poreskih olak{ica , u SAD -u se tokom
slede}e dekade predvi|a da potro{nja
biodizela dostigne 1 do 2 biliona galona(
3-7miliona tona).
Da bi se ova projekcija razvoja
proizvodnje i potro{nje bioenergenata
mogla ostvariti, planiraju se investiciona
ulaganja od 3,6 milijardi dolara za
izgradnju 40 fabrika biodizela i 60
fabrika bioetanola.
Posle perioda stagnacije, u Srbiji se
Apstrakt
Tr`i{na ekspanzija biodizela, tokom proteklih deset godina, posledica je energetske
krize izazvane monopolisti~kom politikom energetskih mo}nika, odnosno strate{kom
orijentacijom razvijenih zemalja na politiku visokih cena fosilnih energenata.
Obzirom da sve o{triji ekolo{ki uslovi diktiraju stro`ije norme kvaliteta biodizela,
savremene tehnologije moraju udovoljiti tra`enim normama i re{iti ~itav niz
problema koji se odnose na dobijanje i o~uvanje kvaliteta biodizela, a koji uti~u na
njegovu primenu.Osnovne informacije o oblastima tehnologija koje se sada
razvijaju i u kojima bi trebalo pratiti budu}e aktivnosti istra`ivanja i razvoja
biodizela, kao i re{avanje prate}ih problema - dobijaju se pretra`ivanjem patentne
dokumentacije (re{er{ stanja tehnike). Tako|e, patentne informacije su sastavni deo
poslovne strategije mnogih firmi. U razvijenim zemljama preovladava daleko ve}a
svest o zna~aju patentnih informacija nego kod nas.
Klju~ne re~i: biodizel , patentna dokumentacija, patentna informacija, re{er{, stanje
tehnike.
obnovilo interesovanje za biodizel.
Jedan od razloga je i poku{aj pobolj{anja
energetske stabilnosti u zemlji, ve}i
interes individualnih gazdinstava za
nezavisnost u snabdevanju itd.
Interesovanje za biodizel pretvara se u
ugovore, u velike investicije.Jedna od
vode}ih evropskih firmi u oblasti
bioenergetskih tehnologija, sprema se za
izgradnju moderne fabrike biodizela
kapaciteta 100.000 tona godi{nje u [idu.
U probnom radu je fabrika biodizela u
Pan~evu. Ugovorena je izgradnja fabrike
biodizela u Somboru. Proizvodnja
biodizela u Evropskoj uniji i SAD dobra
je ilustracija savremenih trendova
(tabela 1).
1. Patentna dokumentacija kao
izvor informacija za re{enje
problema optimizacije
proizvodnje, kvaliteta i
primene biodizela
Sve o{triji ekolo{ki uslovi diktiraju
stro`ije norme kvaliteta biodizela.
Savremene tehnologije za dobijanje
biodizela moraju udovoljiti tra`enim
normama tj. biodizel mora biti u
specifikaciji kvaliteta koji propisuju
usvojeni standardi za biodizel.
Unapre|enje ekolo{kih i energetskih
svojstava u skladu sa standardima
imperativ je vremena. U prvom redu, to
su re{enja za uklanjanje alkohola, vode,
katalizatora, sapuna iz biodizela, za
Tabela 1 Proizvodnja biodizela, u tonama
Zemlja
1988.
1995.
SAD
110.000. 175.000.
EU
180.000. 295.000.
Nema~ka
Francuska
Italija
[074]
1998.
599.100.
105.000.
260.000.
107.000.
2002.
2004.
2016.
1.644.000.
2.717.000
1.065.000. 2.246.000.
450.000. 1.088.000.
366.000.
502.000.
210.000.
419.000.
energija
dodavanje depresanata, aditiva,
baktericida. Kako to posti}i?
Optimalnom reakcijom i {to boljom
rafinacijom. Postoji ~itav niz problema
koji se odnose na dobijanje i o~uvanje
kvaliteta proizvoda (biodizela) , kao i
onih, ne manje va`nih, koji predodre|uju
njegovu primenu. Tako naprimer, mogu
se navesti slede}i problemi sa kojima se
susre}u kako proizvo|a~i, tako i
istra`iva~i u svojim laboratorijama:
z Kako pobolj{ati kvalitet biodizela?
(potreban je razvoj kvaliteta koji mo`e
osigurati dugoro~no poverenje izme|u
proizvo|a~a i potro{a~a)
z Uslovi skladi{tenja predodre|uju
sudbinu kvaliteta biodizela tj. kvalitet
biodizela uti~e i na potro{nju istog.
Zato je veoma bitno tehnolo{ki re{iti
{to optimalnije problem lagerovanja
Na primer, tokom lagerovanja u
rezervoarima, biodizel povla~i vlagu iz
vazduha. Kao posledica ovog procesa
dolazi do hidrolize metilestera masnih
kiselina.. Ovaj proces se mo`e spre~iti
inertizacijom posuda. Du`im
lagerovanjem biodizela stvara se
problem {tetnog delovanja
mikroorganizama. Re{enje se nalazi u
odgovaraju}im baktericidima.
z Optimizacija kvaliteta sme{e biodizela
i fosilnog dizela u razli~itim odnosima
(100%, 80 %, 50 %, 20%, 10%, 5 %)
sa dodacima potrebnih
koncentracija depresanata, aditiva;
utvr|ivanjem parametara koji
obezbe|uju filtrabilnost goriva
neophodne za za nesmetanu
potro{nju.
z Eksperimentalna eksploatacija motora
razli~itih vozila (autobusa, kamiona,
traktora, kombajna, automobila...) sa
potro{njom biodizela (uklju~iv{i i
sme{e fosilnog i biodizela) mora biti
pod dugoro~nom kontrolom.
Optimizacija podrazumeva ne samo
pobolj{anja kvaliteta goriva, ve} i
unapre|enju tehni~kih re{enja motora(
pre svega se misli na uticaj biodizela
na creva i zaptivke od prirodne
gume...). Unapre|enje tehni~kotehnolo{kih re{enja motora,
pobolj{anje energetskih i ekolo{kih
svojstava biogoriva dove{}e do
pove}anja tehni~ke sigurnosti i
ekonomske dobiti.
z Kori{}enje metilestera masnih kiselina
kao ekolo{kog goriva, biodizela i kao
aditiva za obi~ni dizel koji ovome
pobolj{ava energetska i ekolo{ka
svojstva, u poslednjoj dekadi dobija
sve ve}e razmere. Me|utim, ne sme se
gubiti iz vida strate{ki zna~aj koji
metilestri masnih kiselina i glicerol
imaju kao hemijska sirovina.
z Problem prerade sirovog glicerola.
Najve}i ekolo{ki i ekonomski prate}i
problem manjih proizvo|a~a biodizela
je sirovi glicerol. Porast proizvodnje
biodizela doveo je i do
hiperprodukcije njegovog
nuzproizvoda, sirovog glicerola {to je
uslovilo pad cena i su`avanja obima
proizvodnje gotovo svih oblika ~istog
glicerola.
Odgovori na napred navedene probleme
mogu se dobiti pretra`ivanjem patentne
dokumentacije i razmenom patentnih
informacija.
Patentna dokumentacija je najve}a
riznica tehni~kih informacija o
komercijalnim procesima, koje su, po
definiciji, uvek nove. Tako|e, patentna
dokumentacija ne predstavlja samo izvor
informacija u pogledu novosti i
inventivnosti, ve} na osnovu poznatog
stanja tehnike prikazuje i istorijat
tehni~kog progresa u oblasti na koju se
odnosi.
Osnovni cilj pretra`ivanja patentne
dokumentacije je: dobiti informaciju o
stanju tehnike, zatim do}i do ideje kako
re{iti tehn~ki problem, otkriti da li
postoje alternativne tehnologije,saznati
{ta nude novija re{enja i pravni status
istih.
Pojam patentne informacije prema
definiciji Svetske organizacije za
intelektualnu svojinu (WIPO), obuhvata
(a) tehni~ke informacije u vezi sa
predmetom,proizvodom ili postupkom i
kori{}enjem opisanim u primerima,
crte`u ili formulama u patentnom
dokumentu; (b) informacije o pravnom
statusu patentnog dokumenta; (c)
bibliografske informacije u vezi sa
publikovanim patentnim dokumentom.
2. Uloga patentnih informacija u
procesu transformacije
pronalaska u profitni proizvod
Kakva je uloga patentnih informacija u
procesu transformacije pronalaska u
profitni proizvod? Proces
transformisanja pronalaska u tr`i{ni
proizvod koji }e stvoriti profit je veoma
kompleksan i kao takav zahteva stru~no
znanje i razmenu informacija. Za
uspe{an marketing pronalaska (npr.
novih tehnologija u proizvodnji
biodizela) predpostavlja se bliska
saradnja i razmena informacija izme|u
pronalaza~a, marketing istra`iva~a i
korisnika pronalaska odnosno novih
tehnologija. Tek kada je prihva}en na
tr`i{tu od strane potro{a~a/korisnika,
novi pronalazak ili nova tehnologija
po~inje da stvara prihod koji }e
pronalaza~ima i proizvo|a~ima
nadoknaditi ulo`ene investicije i
kona~no stvoriti profit. Prvi korak u
procesu komercizalizacije pronalaska je
pravna za{tita tj. za{tita patentom.
Patenti se priznaju na osnovu tehni~kih
kriterijuma, a ne na osnovu
komercijalnih ili tr`i{nih; me|utim,
[075]
isklju~iva prava priznata patentom
odnose se na komercijalno
iskori{}avanje pronalaska.
Klju~ transformisanja pronalaska u
komercijalni-profitni proizvod uslovljen
je upravo razmenom patentnih
informacija i to o:
- stanju tehnike
- novim tehnologijama
- pravnom statusu pronalaska (ja~ini
konkurencije)
- uspostavljanju prava intelektualne
svojine za novi proizvod
3. Pretra`ivanje (re{er{) stanja
tehnike u oblasti biodizela
Ova vrsta pretra`ivanja se radi u cilju
odre|ivanja op{teg stanja tehnike za
re{enje datog tehni~kog problema na
primer: pri ulasku u nov istra`iva~ki
projekat koji se odnosi na novu
tehnologiju, odnosno novi proizvod.
Rezultati re{er{a treba da pru`e osnovne
informacije za razvojne delatnosti i da
uka`u da li u specifi~noj oblasti postoje
patentirana re{enja.
Stanje tehnike predstavlja analizu
tehni~kih informacija iz patentnih
dokumenata i druge tehni~ke literature.
Pregledom patentnih dokumenata
mogu}e je identifikovati re{enja
odre|enog tehni~kog problema koja ve}
postoje. Tako|e, mogu se dobiti
zna~ajne informacije o oblastima
tehnologije koje se sada razvijaju i u
kojima bi trebalo pratiti budu}e
aktivnosti istra`ivanja i razvoja. Uvidom
u zemlje u kojima je neka firma podnela
patentne prijave, dobijaju se zna~ajne
informacije o njenoj tehnolo{koj
aktivnosti i marketin{koj strategiji,
obzirom da je jedan od osnovnih razloga
za podno{enje prijave - sagledavanje
mogu}nosti komercijalizacije novog
proizvoda (nove tehnologije) u toj
zemlji.
Za ovaj rad su kori{}ene informacije
dobijene pretra`ivanjem baza podataka:
ESPACE ACCESS (EP-A i WO
prijave) - to su pristupne baze na
CD/DVD ROM-ovima sa bibliografskim
podacima o evropskim i svetskim
patentnim prijavama);
ESPACE WORLD, ESPACE EP-A
(baze sa punim tekstovimam evropskih i
svetskih patentnih prijava)
Internet: [email protected] (preko 45 miliona
patentnih dokumenata)
Pretra`ivanje pomenutih baza mogu}e je
izvr{iti po nizu razli~itih kriterijuma u
zavisnosti od `eljene informacije,
po~ev{i od klju~nih re~i, imena
pronalaza~a, imena prijavioca (firme),
po me|unarodnoj ( MKP) ili evropskoj
klasifikaciji ( ECLA) patenata, kao i
kombinovanjem vi{e kriterijuma
pretra`ivanja pomo}u Bulovih operatora.
energija
U cilju dobijanja najaktuelnijih
informacija , posmatran je zadnji
petogodi{nji period od 2000. do februara
2006. godine. Kao osnovni kriterijumi
kori{}ene su:
Klju~ne re~i: biodizel, proizvodnja
biodizela, kontinualna proizvodnja,
stabilnost, skladi{tenje
MKP7 (sedmo izdanju me|unarodne
klasifikacije patenata) i odgovaraju}e
klase
Kombinacija napred navedenih
kriterijuma . ( pri ~emu je u pomenutom
periodu prona|eno u napred navedenim
bazama vi{e od 200 dokumenata)
Pretra`ivanjem i analizom patentnih
informacija iz napred navedenih baza,uz
kori{}enje pomenutih kriterijuma, mo`e
se zaklju~iti da je te`i{te svetskog
istra`ivanja i razvoja u domenu
unapre|enja tehnologija i opreme za
proizvodnju biodizela (vi{e od 70%
patentnih dokumenata odnosi se na ovu
oblast).Tako|e,u `i`i istra`iva~ke
pa`nje, na{ao se problem pove}anja
brzine reakcijetransesterifikacije, ali i u
procesu razdvajanja faza, odnosno
rafinacije biodizela, glicerola, kao i
optimizacija kvaliteta i odnosa
reaktanata.
Pretra`ivanjem patenata iz napred
navedenih oblasti, dobijaju se korisne
informacije o specifi~noj tehnologiji
koje su vrlo bitne pri izboru i kupovini
licence. Tako|e, mogu se identifikovati
imena firmi koje su aktivne u ovim
oblastima tehnologije.
Tako npr. evidentno je da da se kao
vlasnici patenata iz oblasti unapre|enja
tehnologija i opreme za proizvodnju
biodizela naj~e{}e pojavljuju firme iz:
„ SAD-a (48%) i to: BIO CLEAN
FUELS INC.; BECHTEL BWXT
IDAHO LLC.;PETROLEO
BRASILEIRO SA.; UNIV
NEBRASKA; BIODIESEL IND.;
UNIV CARNEGIE MELLON itd.,
„ Evrope (oko 30%) i to: SOLVAY,
BE; LURGI AG, DE; BERGER
BRUNO, AT; MAGYAR
PETROLKEMIAI TARSASAG, HU;
INSTITUUT VOOR AGRO
TECNOLOGI, NL itd.,
„ sa Dalekog Istoka (oko 22%) i to:
ASAHI CHEMICAL NAT.,JP;
NIPPON CATALYTIC CHEM., JP;
NAGASE&CO. LTD.,JP;KANSAI
CHEM.,JP COSMO ENGINEERING
CO. LTD. JP; UNIV TSINGHUA,
CN; WU WEN-TENG, TW itd.
Broj prijavljenih i registrovanih patenata
napred navedenih prijavioca ukazuju na
pravce razvoja kontinualnih postupaka
proizvodnje biodizela kao i opredeljenja
firmi u navedenim oblastima. Na to
ukazuju slede}i patentni dokumenti
(tabela 2).
Tabela 2 Prijavioci kontinualnih postupaka za proizvodnju biodizela
Patentni dokument
1
2
3
4
5
6
Method and device for producing biodiesel
Inventor: CONNEMANN JOOSTEN (DE); FISCHER JURGEN (DE);
US2005204612 - 2005-09-22
Composition of biodiesel, method and apparatus for its production
Applicant: GRUNDULIS ANSIS (LV)
Publication info: LV13150 - 2004-07-20
Method and apparatus for making biodiesel fuel
Applicant: BIO CLEAN FUELS INC (US)
Publication info: WO03022961 - 2003-03-20
Continuous flow method and apparatus for making biodiesel fuel
Applicant: BIO CLEAN FUELS INC (US)
Publication info: US2005081435 - 2005-04-21
Production of biomethanol and bioethanol diesel comprises continuous reesterification, removing glycerin after dosing the catalyst-alkanol mixture
with removal of methanol in the biodiesel, and washing with phosphoric
acid and water
Applicant: GOES GES FUER FORSCHUNG UND TE (DE
Publication info: DE10043644-2002-03-28
Method for producing fatty acid alcohol ester
Applicant: COSMO ENGINEERING CO LTD(JP)
Publication info: EP1 411042-2004-04-21
Za ilustraciju sadr`aja patentnog
dokumenta, poslu`i}e patentna prijava:
EP1 411042 A1, publikovana 21.4.2004.
godine, pod nazivom : «Metod za
proizvodnju alkilestera masnih kiselina»,
prijavilac: COSMO ENGINEERING CO
LTD (JP).Analog ove prijave je ameri~ki
patent ( US 6884900). Inovatori nude
kontinualni postupak za dobijanje
biodizela uz ultrazvu~nu iradijaciju.
Re{avaju na tehnil~ki optimalan na~in
delikatan problem transfera mase ne
samo u toku reakcije, ve} i u fazi
separacije, razdvajanja dobijanih
produkata.
Reakcija se odvija uz pomo}
katalizatora. Odnos alkohola i glicerida
je optimalan, odnosno 1,17 puta ve}i od
stehiometrijskog. Jer, manjak alkohola
usporava brzinu reakcije, smanjuje
koeficijent iskori{}enja ulja, a vi{ek
alkohola pozitivno uti~e na brzinu
reakcije, ali i sputava razdvajanje faza,
pre~i{}avanje biodizela.
Esencijalna vrednost patenta je u
ultrazvu~noj irradijaciji, koja izaziva
po`eljan prenos masa. Izaziva lokalno
pove}anje pritiska i temperature {to
ubrzava reakciju, tj. skra}uje vreme
reakcije na desetak minuta, pri sobnoj
temperaturi.
Frekvencije ultrazvu~ne irradijacije
reaktanata su 15 do 100 khz, a snaga 0,5
do 20 vata po santimetru kvadratnom.
Optimalan okvir iradijacije je od 20 do
40 khz, iste snage.
U isto vreme, ultrazvu~na iradijacija
povoljno uti~e na razdvajanje biodizela
od sirovog glicerola, ubrzava odvajanja
faza, pove}ava ~isto}u odvojenih
[076]
komponenata, uop{te, smanjivanje i
lak{e odvajanje sapuna. Optimalno
razdvajanje faza odvija se pri
frekvencijama manje od 200 khz.
Frekvencija ispod 200 khz dovodi do
me{anja faza, a preko 300 nemaju
uticaja na proces separacije
komponenata. Frekvencije u intervalu od
200 do 300 khc izazivaju aglomerizaciju
~estica, pa samim tim potpoma`u br`e i
efikasnije odvajanje faza visoke ~isto}e.
Sli~no deluje i snaga. Na manje od 0,5
vati po santimetru kvadratnom,
aglomerizacija ~estica je slaba. Pri snazi
preko 20 vati po santimetru kvadratnom
nema razdvajanje faza. Snaga
ultrazvu~ne irradijacije od 0,5 do 20 vati
po santimetru kvadratnom razdvajanje je
dobro (tabela 3).
Veoma interesantna i vredna pa`nje je i
svetska prijava objavljena kao
WO03022961 - 2003-03-20, odnosno
ameri~ki patent US2005081435 - 200504-21 ~iji je vlasnik BIO CLEAN
FUELS INC (US)., a koja se odnosi na
kontinualni postupak i odgovaraju}u
opremu za proizvodnju
biodizela.Prednost ovog ekonomi~nog
kontinualnog procesa je u{teda (
redukcija) kapitalnih ulaganja za
pribli`no 50-65%, zatim redukcija
potrebne energije za oko 60%,smanjenje
potrebnog vremena izgradnje postrojenja
za oko75%, minimalna ulaganja u
opremu i odr`avanje,minimalni prostor
potreban za opremu, {to sveukupno
omogu}ava veliku fleksibilnost primene
ovog postrojenja na svim lokacijama.U
pomenutoj WO prijavi nazna~ena je i
SCG kao jedna od zemalja u kojoj je
zatra`ena za{tita pronalaska.
energija
Tabela 3 Parametri alkoholize
Reakcija
Ultrazvuèna frekvencija
Ultrazvuèni intenzitet
Vreme reakcije
Kolièina katalizatora u odnosu na ulje
Kolièina metanola u odnosu na ulje
Separacija
Ultrazvièna frekvencija
Ultrazvuèni intenzitet
Vreme irradijacije
Vreme gravitacione separacije
Sadržaj alkilestera
Sadržaj sirovog glicerola
Sadržaj sapuna
Pored pomenutih patenata, postoji ~itav
niz patentnih dokumenata koji se bavi
re{enjem problema pobolj{anja transfera
mase u toku reakcije, ali i u procesu
razdvajanja faza, odnosno rafinacije
biodizela, glicerola i masnih kiselina.
Istra`iva~ki pristup ovom problemu je
uslovljen izborom tehnologije
Kao {to je poznato, dosada{nja
proizvodnja biodizela u svetu ve}im
delom zasnovana je na tehnolo{kim
postupcima bazne katalize. Oni su
najvi{e i istra`eni. Naravno, istra`iva~ka
pa`nja usmerena je i na kisele, odnosno
kiselobazne i bio katalizatore, ali i na
tehnolo{ke postupke sa visokim
pritiscima i temperaturama, sa
mnogostruko ve}im odnosima alkohola i
glicerida. godine.
Me|utim, obim ovog rada i vreme ne
dozvoljavaju prikaz rezultata
pretra`ivanja patentne dokumentacije i u
ovoj oblasti.
Interesantne informacije do kojih se
mo`e do}i pretra`ivanjem patentne
dokumentacije su i podaci o broju
prijavljenih i registrovanih patenata
odre|ene firme, {to ukazuje na njene
pravce razvoja, kao i opredeljenje u
specifi~nim oblastima. Napr. nema~ka
firma Bayer Chemical AG. pojavljuje
se kao prijavilac ve}eg broja patentnih
prava koje se odnose na postupak i
aditive (2,4-di-tert.-butylhydroxytoluene)
za pove}anje stabilnosti biodizela
prilikom skladi{tenja (
WO200404044104, 2004-05-27,
DE10252715 A1 - 2004-05-27).
Informacije iz patentne dokumentacije
mogu imati zna~ajnu ulogu pri sklapanju
komercijalnih ugovora za kupovinu i
prodaju tehnologije. Saznanje o
raspolo`ivim tehnologijama i njihovim
alternativama obezbe|uje kupcu ve}i
prostor za utvr|ivanje cene, ostavljaju}i
ga u povoljniji polo`aj prilikom
sklapanja ugovora.
Tako|e, ove informacije su zna~ajne pri
izradi statisti~ke analize za odre|ivanje
specifi~nih parametara u razli~itim
.
28 kHz
6 W/sm2
15 min.
0,5 % tež.
15 % tež
600 kHz
6 W/ sm2
3 min.
3 min.
98 % tež.
17 % tež.
1 % tež.
oblastima tehnike, na onsovu podataka
iz patentnih dokumenata. Jedan od
takvih parametara je patentna aktivnost,
koja obuhvata slede}e:
- broj patenata u odre|enom
vremenskom periodu;
- broj novih firmi u odre|enoj oblasti
tehnike;
- broj firmi koje su prestale da se
pojavljuju i
- broj novih i starih pronalaza~a i onih
koji vi{e nisu aktivni.
Drugi koristan parametar do koga se
dolazi na osnovu podataka za stanje
tehnike je doba starosti odre|ene
tehnologije. Naime, patentni zakon
zahteva da se u patentima citiraju
dokumenta ~ije je pravo prvenstva
starije. Na ovaj na~in mo`e da se odredi
starost vremenski najbli`eg stanja
tehnike bilo da je ono u tehni~koj i
nau~noj literaturi, ili u patentima.
Patentne baze podataka mogu da
olak{aju izdavanje licenci za neku
tehnologiju ili proizvod. Pronalaza~i iz
zemalja u razvoju mogu koristiti takve
resurse da prona|u kupce licenci ili
investitore za svoje doma}e tehnologije.
^esto }e postojanje patenta u nekoj
oblasti stvoriti ugled i prepoznatljivost
koji }e kompaniji iz zemlje u razvoju
omogu}iti da privu~e ulaga~e ili kupce
licenci.
4. Patentne informacije kao
sastavni deo strategije firme
U razvijenim zemljama preovladava
daleko ve}a svest o zna~aju patentnih
informacija nego kod nas,mada ni tamo
situacija nije zadovoljavaju}a. Da bi
prevazi{ao pomenuti problem, mnoge
firme u razvijenim zemljama uklju~uju u
svoje programe razvoja strategiju koja se
odnosi na intelektualnu svojinu, a koja
podrazumeva da se pre definisanja
programa razvoja i istra`ivanja ili
odlu~ivanja o novom proizvodnom
programu, proveri status konkurentnih
firmi tj. postojanje i vrednost
konkurentskih patenata i druge vrste
[077]
za{tite u zemlji i tr`i{tima interesantnim
za izvoz. Tako|e, pomenuta strategija
olak{ava dono{enje odluke o ulasku u
projekte sopstvenog razvoja ili kupovine
licence. Tako naprimer, u Japanu, kao
jednoj od tehnolo{ki vode}ih svetskih
sila, u svim privrednim okru`enjima se
koriste patentne informacije kao
fundament tehni~kih informacija.
Poseban zna~aj patentnih informacija za
industriju ogleda se u mogu}nosti
ja~anja sopstvenih pozicija i razvijanju
mo}nije strategije kroz:
z pra}enje konkurencije;
z predvi|anja razvoja pojedinih
kompanija;
z pronala`enju poslovnih partnera;
z definisanju ispravnog polazi{ta za
budu}e projekte.
Iz napred navedenog mo`e se zaklju~iti
da patentni sistem uti~e na ekonomski
razvoj i doprinosi komercijalizaciji
proizvoda. Patentni sistem predstavlja
efikasano oru|e za razvoj doma}e
privrede i za{titu nacionalnog tr`i{ta.
U na{oj sredini se patentna strategija jo{
uvek nedovoljno koristi za potrebe
razvoja i istra`ivanja. Sa izuzetkom
farmaceutske industrije,ne postoji
sistematsko i stalno pretra`ivanje
patentne dokumentacije, odnosno
kori{}enje patentnih informacija {to
dalje ukazuje da u na{em dru{tvu jo{
uvek nedovoljno preovladava svest o
zna~aju i vrednosti industrijske svojine.
5. Zaklju~ak
Iz svega napred navedenog se mo`e
zaklju~iti i veoma jasno poru~iti
inovatorima, pronalaza~ima kao i
privrednicima (malih i srednjih
preduze}a) da je veoma zna~ajna
ekonomska korist koju mogu imati ako
patentnu dokumentaciju ili ouop{te
uzev{i- intelektualnu svojinu koriste u
sopstvenom poslovanju. Ova ~injenica
dobija sve vi{e na zna~aju kada se uzme
u obzir da intelektualna svojina zajedno
sa drugim nematerijalnim ulaganjima, u
razvijenim zemljama ~ini od 50-80%
ukupnih ulaganja. Pove}anje
produktivnosti rada se ne zasniva vi{e na
pove}anju mase fizi~kog rada, ve} na
koli~ini znanja ugra|enog u neki
proizvod.
Literatura
WIPO-ov materijal sa regionalnog
seminara o kori{}enju patentnih
informacija u istra`ivanju i razvoju,
Kijev, oktobar 1997.
WIPO-IFIA, Me|unarodni Simpozijum
o pronalascima i informacionim
tehnologijama
energija
WIPO Izve{taj sa plenarne sednice
SCIT/1/5, maj 1998.
WIPO Izve{taj sa plenarne sednice
SCIT/2/3, januar 1999.
WIPO-A/34/6 Izve{taj Dr K. Idrisa :
“Program rada za 1998,| @eneva,
Septembar 1998.
Dr K. Idris: “Intelektualna sredina mo}no sredstvo ekonomskog rasta“,
@eneva 2003.
Nikolaus Thumm: Prava intelektualne
svojine kao fakto investiranja- transfer
tehnologije, direktna strana ulaganja i
trgovina u vezi sa pravima intelektualne
svojine, Me|unarodni seminar:
Vrednovanje i komercijalizacija prava
intelektualne svojine u Srbiji i Crnoj
Gori, Beograd, mart 2003.
Marija S. Radosavljevi}, Kori{}enje
patentnih informacija za razvoj u oblasti
polimera,
Me|unarodni sajam tehnike, maj 2000.
Mr Aleksandar Savi}
Prof. dr Nikola Rajakovi}
Elektrotehni~ki fakultet, Beograd
UDC: 621.313.325.001.26/.573
Primena evolutivne
optimizacione metode na
problem optimalne lokacije
baterija kondenzatora u
distributivnim mre`ama
Rezime
Konstantna potreba za optimizacijom u mnogim oblastima ljudskog delovanja
dovela je do razvoja raznih optimizacionih metoda i tehnika. Tako|e, svakodnevno
unapre|enje performansi ra~unara omogu}ilo je primenu nekih metoda koje do
skora, zbog zvoje zahtevnosti, nije bilo mogu}e efikasno primeniti. U ovom radu
opisana je jedna evolutivna metoda zasnovana na geneti~kom algoritmu i njena
primena na probleme vi{ekriterijumske optimizacije. Metoda je ilustrovana na
problemu optimalne lokacije baterija kondenzatora u distributivnim mre`ama s
ciljem smanjivanja gubitaka aktivne snage.
Klju~ne re~i: Vi{ekriterijumska optimizacija, evolutivna metoda
Abstract
Permanent need for optimization in many areas of human work has developed
different optimization methods and techniques. Also, developement of computer
performances has enabled application of some modern methods. In this paper, an
evolutionary method based on genetic algorithm and its application on multiobjective optimization is described. This method is applied on the problem of
optimal location of shunt capacitors in distribution networks with goal to reduce
active power losses.
Key words: Multi-objective optimization, evolutionary method.
1. Uvod
Mnogi optimizacioni problemi, u cilju
{to kompletnijeg i ta~nijeg modelovanja,
zahtevaju formiranje vi{e kriterijumskih
funkcija koje treba optimizovati. U
su{tini mnogi optimizacioni problemi su
po svojoj prirodi vi{ekriterijumski i
zahtevaju poseban pristup pri
odre|ivanju optimalnog re{enja. U
sekciji 2 dat je pregled metoda koje se
koriste za re{avanje vi{ekriterijumske
optimizacije. Pored toga date su osnovne
osobine koje odlikuju vi{ekriterijumsku
optimizaciju. U sekciji 3 dat je opis
odabrane metode koja ima za cilj
re{avanje problema vi{ekriterijumske
optimizacije. U sekciji 4 ilustrovana je
primena opisane metode na konkretan
problem u energetici.
[078]
2. Metode za re{avanje
vi{ekriterijumske optimizacije
Postoji mnogo metoda za re{avanje
optimizacionih problema modelovanih
sa vi{e kriterijumskih funkcija. Ovako
definisani optimizacioni problemi u
su{tini mogu se re{avati na ~etiri
razli~ita na~ina u zavisnosti kada se vr{i
artikulacija izme|u razli~itih objektivnih
funkcija u toku optimizacionog procesa:
nikad, pre, u toku ili nakon
optimizacione procedure [1].
Kod prva dva pristupa od vi{e razli~itih
objektivnih funkcija formira se jedna
objektivna funkcija. Kao rezultat
optimizacione procedure dobija se jedno
re{enje koje jako zavisi od na~ina na
koji je formirana jedinstvena objektivna
funkcija. U literaturi su razvijene
razli~ite metode kod ovakovog pristupa
energija
re{avanju vi{ekriterijumske optimizacije.
Neke od metoda su: MinMax
formulacija, metoda sa te`inskim
faktorima, “fuzzy” logika, ciljno
programiranje, itd.
Tre}i pristup je iterativni proces gde se u
toku optimizacionog postupka vr{i
artikulacija izme|u pojedinih objektivnih
funkcija. Kod ovakvog pristupa veoma
je va`no da onaj koji vr{i optimizaciju
raspola`e sa vi{e spremnih alternativa u
cilju dobijanja {to kvalitetnijeg re{enja.
Neke od razvijenih metoda kod ovakvog
pristupa su: STEM metod, Steuer-ov
metod, itd.
Kod ~etvrtog pristupa kao rezultat
izvr{ene optimizacione procedure dobija
se set re{enja od kojih se naknadnom
analizom pojedina~nih kriterijumskih
funkcija vr{i izbor jednog ili vi{e
re{enja. Neke od metoda kod ovog
pristupa su: metoda sa te`inskim
faktorima, “e-constraint” metod,
vi{ekriterijumski geneti~ki algoritam,
itd.
U ovom radu stavljen je akcenat na
~etvrti pristup re{avanju ovakvog
optimizacionog problema. Radi
ilustracije ovog pristupa izabrana je
metoda vi{ekriterijumskog geneti~kog
algoritma i ona je primenjena na
konkretan problem u energetici.
Kao {to je ranije re{eno,
vi{ekriterijumski optimizacioni problem
podrazemava postojanje vi{e
kriterijumskih funkcija kod kojih treba
na}i minimum ili maksimum. Pored
kriterijumskih funkcija u op{tem slu~aju
postoje i ograni~enja koja sva dopustiva
re{enja (kao i optimalno re{enje) moraju
zadovoljiti. Imaju}i sve ovo u vidu jedan
op{ti vi{ekriterijumski optimizacioni
problem mo`e se opisati slede}im
jedna~inama:
Min/Max fm(x)
m =1,2,...,M;
p.o.:
gj(x) ≤ 0,
j = 1,2,...,J;
hk(x) = 0,
(1)
k = 1,2,...,K;
xi ≥ xi≥ xi , i=1,2,...,n;
(G)
(G)
Re{enje optimizacionog problema x je
vektor upravlja~kih promenljivih
dimenzije n x = [x1 x2 ... xn]T. Re{enja
koja zadovoljavaju ograni~enja tipa
jednakosti (hk) i nejednakosti (gj) kao i
ograni~enja po granicama za pojedine
promenljive ~ine dopustiv prostor
upravlja~kih promenljivih S. Jedna od
veoma bitnih razlika izme|u
jednokriterijumske i vi{ekriterijumske
optimizacije je ta {to kod
vi{ekriterijumske optimizacije
kriterijumske funkcije ~ine
Slika 1 Prikaz prostora upravlja~kih promenljivih i odgovaraju}eg prostora
kriterijumskih funkcija
vi{edimenzionalni prostor koji se mo`e
nazvati kriterijumski prostor Z. Za svako
re{enje u prostoru upravlja~kih
promenljivih postoji ta~ka u
kriterijumskom prostoru koju mo`emo
opisati sa f (x) =z= [z1 z2 ... zM]T.
Preslikavanje izme|u dva pomenuta
prostora podrazema preslikavanje
izme|u n-dimenzionalnog vektora
upravlja~kih promenljivih i Mdimenzionalnog vektora kriterijumskih
funkcija. Na slici 1 ilustrovana su ova
dva prostora i preslikavanje izme|u njih
za slu~aj dve promenljive i dve
kriterijumske funkcije.
Kao {to je ranije re~eno za re{avanje
vi{ekriterijumskog optimizacionog
problema u ovom radu odabran je
pristup kod koga se vr{i optimiziranje
svih funkcija istovremeno. Potreba za
ovakvim pristupom re{avanju
optimizacionog problema definisanog
jedna~inom 1 proiza{ao je iz nekih
optimizacionih problema kod kojih su
kriterijumske funkcije konfliktne i kod
kojih postoje razli~iti tipovi promenljivih
(realne, celobrojne, logi~ke, diskretne...).
Kod takvih problema nije bilo mogu}e
izvr{iti agregaciju vi{e kriterijumskih
funkcija u jednu jedinstvenu
kriterijumsku funkciju koja bi se
minimizirala nekom od klasi~nih
metoda.
Kao rezultat ovakvog pristupa re{avanju
optimizacionog problema dobija se set
optimalnih re{enja u literaturi poznat kao
Pareto optimalna re{enja ili Pareto front.
Na slici 2 prikazan je Pareto front za
slu~aj minimizacije dve kriterijumske
funkcije. Pored Pareto fronta P na slici
su prikazane i minimalne vrednosti
kriterijumskih funkcija (f1* i f2*). Pareto
front se prostire na rubu prostora Z
izme|u ta~aka f1* i f2*. Su{tina Pareto
fronta je u tome da se ni jedno re{enje
koje njemu pripada ne mo`e pobolj{ati u
odnosu na jednu kriterijumsku funkciju,
a da ne do|e do njegove degradacije po
pitanju ostalih kriterijumskih funkcija.
[079]
Imaju}i u vidu da se Pareto front sastoji
od velikog broja re{enja mogu se
definisati dva cilja vi{ekriterijumske
optimizacije:
1. Pronala`enje seta re{enja koja
pripadaju Pareto frontu i
2. Pronala`enje seta re{enja koja se
ravnomerno rasprostiru po celom
Pareto frontu.
Iz gore izlo`enog mo`e se re}i da je
fundamentalna razlika izme|u
jednokriterijumske i vi{ekriterijumske
optimizacije u dobijenom setu
optimalnih re{enja. Dok kod
jednokriterijumske optimizacije imamo
jedno re{enje, kod vi{ekriterijumske
optimizacije imamo ceo set optimalnih
re{enja. Gledano sa strane korisnika
njemu je potrebno samo jedno optimalno
re{enje bez obzira da li se radi o
optimizacionom problemu sa jednom ili
vi{e kriterijumskih funkcija. U slu~aju
vi{ekriterijumske optimizacije korisnik
je u dilemi koje re{enje izabrati. Re{enje
ovog problema nije uop{te jednostavno i
ono uklju~uje mno{tvo informacija sa
vi{eg nivoa koje su ~esto oslanjaju na
iskustvo i koje ne moraju biti tehni~ke
prirode. Me|utim, ako je
optimizacionom preocedurom dobijen
set optimalnih re{enja pore|enjem
pojedinih re{enja i na osnovu
informacija sa vi{eg nivoa mo`e se iz
seta re{enja izabrati jedno
zadovoljavaju}e optimalno re{enje.
Prema tome kod vi{ekriterijumske
optimizacije veoma je va`no na}i dobar
set optimalnih re{enja uzimaju}i u obzir
sve kriterijumske funkcije. Nakon
pronala`enja takvog seta optimalnih
re{enja korisnik mo`e, koriste}i dodatne
informacije, izabrati jedno re{enje. To je
i velika prednost ovakvog pristupa
re{evanju problema vi{ekriterijumske
opzimizacije. Za razliku od
jednokriterijumske optimizacije korisnik
je na slatkim mukama jer ima mno{tvo
optimalnih re{enja od kojih treba da
izabere ono koje mu odgovara ili ono
koje se na osnovu dodatnih informacija
poka`e kao najbolje.
energija
Slika 2 Prikaz Pareto fronta kod
vi{ekriterijumske
optimizacije
U svrhu nala`enja Pareto optimalnih
re{enja odnosno Pareto fronta razvijeno
je mno{tvo metoda [1,2] koje su
uglavnom evolutivnog tipa, odnosno
koje se zasnivaju na geneti~kom
algoritmu (u daljem tekstu GA).
Evolutivne metode zasnovane su na
konceptu evolucije u prirodi. U narednoj
sekciji opisana je jedna od metoda za
efikasno nala`enje seta Pareto
optimalnih re{enja.
3. Elitisti~ki sortiraju}i prema
dominaciji GA (NSGA-II)
NSGA-II Procedura [2] za nala`enje
Pareto optimalnih re{enja kod
vi{ekriterijumske optimizacije ima tri
osnovne karakteristike:
1. Koristi princip elitizma.
2. Obezbe|uje mehanizam ravnomernog
rasprostiranja re{enja na Pareto frontu.
3. Zadr`ava re{enja u populaciji nad
kojim ne dominiraju druga re{enja.
Algoritam NSGA-II procedure odvija se
na slede}i na~in. Najpre se generi{e
osnovna populacija Pt koja se sastoji od
N ~lanova, odnosno N potencijalnih
re{enja optimizacionog problema. Na
osnovu populacije Pt, generi{e se,
koriste}i uobi~ajene geneti~ke operatore
[3, 8], nova populacija Qt. Dve
populacije Pt i Qt se kombinuju i zajedno
formiraju novu populaciju Rt dimenzije
2N. Nakon toga se postupkom sortiranja
prema principu nedominiranja vr{i
klasifikacija ~lanova (re{enja) unutar
populacije Rt sa ciljem formiranja nove
populacije. Pojam dominacije izme|u
dva re{enja x(i) i x(j) dat je narednom
definicijom.
Definicija 1 Za re{enje x(i) ka`emo da
dominira nad re{enjem x(j) ako su
ispunjena slede}a dva uslova:
1. Re{enje x(i) nije lo{ije od re{enja x(j)
za sve kriterijumske funkcije.
2. Re{enje x(i) je bolje od re{enja x(j) za
najmanje jednu kriterijumsku funkciju.
Za svako re{enje u populaciji Rt vr{i se,
Slika 3 Prikaz principa sortiranja prema dominaciji
prema prethodnoj definiciji, pore|enje sa
ostalim re{enjima u populaciji. Na ovaj
na~in se utvr|uje da li pojedina re{enja
dominiraju ili ne u odnosu na ostala
re{enja. Radi ilustracije principa
dominantnosti na slici 3a dat je primer
minimizacije dve kriterijumske funkcije
f1 i f2 sa populacijom od 6 ~lanova. Sva
re{enja nad kojima ne dominira nijedan
~lan u populaciji nazivaju se dominantna
re{enja prvog nivoa. Na slici 3a to su
re{enja 1, 4 i 6. Za ova re{enja se mo`e
re}i da le`e na najboljem frontu,
odnosno na frontu nad kojim ne
dominiraju preostali ~lanovi populacije.
Ako se re{enja iz prvog dominantnog
fronta za trenutak elimini{u i ako se na
preostala re{enja primeni princip
sortiranja prema dominaciji dobija se
slede}i dominantni front (re{enja 2 i 5).
Postupak se nastavlja sve dok se ne
obrade sva re{enja u populaciji sa Sl.
3a. Na slici 3b prikazan je dati set od 6
re{enja klasifikovanih u 3 dominantna
fronta (F1-F3).
Nakon {to je izvr{eno sortiranje prema
dominaciji nova populacija se popunjava
re{enjima koja pripadaju pojedinim
frontovima. Popunjavanje nove
populacije po~inje sa prvim najboljim
frontom, nastavlja se sa drugim
najboljim frontom itd. Po{to teku}a
populacija ima 2N re{enja jasno je da se
ne mogu svi ~lanovi smestiti u N
raspolo`ivih mesta u novoj populaciji.
Frontovi koji ne mogu da se smeste u
novu populaciju jednostavno se bri{u.
Poslednji front koji ulazi u novu
populaciju mo`e da ima vi{e ~lanova od
preostalih mesta u novoj populaciji. U
cilju izbora potrebnog broja re{enja iz
poslednjeg fronta koji ulazi u novu
populaciju nad re{enjima iz ovog fronta
vr{i se sortiranje prema me|usobnoj
udaljenosti. Ovakvo sortiranje
omogu}ava izbor re{enja koja se
ravnomerno prostiru na tom frontu.
Ilustracija ovakvog scenarija data je na
slici 4a. Na slici 4b prikazan je princip
[080]
sortiranja prema me|usobnoj
udaljenosti. Za svako re{enje u frontu
koji se razmatra izra~unava se, za sve
kriterijumske funkcije, njegova ukupna
udaljenost do susednih re{enja. Za slu~aj
dve kriterijumske funkcije na slici 4b u
formi pravougaonika prikazano je
ukupno rastojanje ~lana razmatranog
fronta i do njemu susednih ~lanova i-1 i
i+1. Stranica pravougaonika d1
predstavlja udaljenost ~lana i do
susednih ~lanova za kriterijumsku
funkciju f1, a stranica d2 za
kriterijumsku funkciju f2. Sortiranje
~lanova fronta vr{i se prema srednjoj
vrednosti udaljenosti ~lana i od susednih
~lanova za pojedine kriterijumske
funkcije, odnosno prema vrednosti
(d1+d2)/2 i to po~ev od ~lana sa
najve}om udaljeno{}u do ~lana sa
najmanjom udaljeno{}u. Na ovaj na~in
se obezbe|uje ravnomerna raspore|enost
re{enja po frontu jer me|usobno bliska
re{enja nemaju {ansu da u|u u novu
populaciju. Na ovaj na~in dobijena je
nova populacija Pt+1 sa kojom idemo u
narednu iteraciju. Procedura se nastavlja
sve dok se ne prora~una zadati broj
generacija.
Prethodno opisana procedura izlo`ena je
za slu~aj kada ne razmatramo
ograni~enja. Me|utim, kada se uvedu
ograni~enja su{tinski se ne menja ni{ta.
Menja se samo definicija dominacije
izme|u dva re{enja. U prisustvu
ograni~enja pojedino re{enje mo`e biti
ili dopustivo ili nedopustivo. Porede}i
dva proizvoljna re{enja mogu se desiti
tri slu~aja: (i) oba re{enja su dopustiva,
(ii) jedno je dopustivo, a drugo nije i
(iii) oba re{enja su nedopustiva. Imaju}i
ovo u vidu definicija 1 se mo`e pro{iriti.
Definicija 2 Za re{enje x(i) ka`emo da
dominira nad re{enjem x(j) ako je neki od
slede}a tri uslova ispunjen.
1. Re{enje x(i) je dopustivo, a re{enje x(j)
nije.
2. Oba re{enja x(i) i x(j) su nedopustiva,
ali re{enje x(i) je u manjoj meri
naru{ilo ograni~enja.
energija
Slika 4 Prikaz principa sortiranja prema dominaciji i prema me|usobnom
rastojanju
3. Oba re{enja x(i) i x(j) su dopustiva i
re{enje x(i) dominira nad re{enjem x(j) na
uobi~ajeni na~in (Definicija 1)
N- broj ~vorova u distributivnoj mre`i.
4. Primena opisane metode na
optimizacioni problem u
energetici
Prethodno opisani metod bi}e ilustrovan
na konkretnom optimizacionom
problemu. Odabran je problem
optimalne lokacije oto~nih baterija
kondenzatora, odnosno kompenzacije
reaktivnih snaga u distributivnoj mre`i u
cilju smanjenja gubitaka aktivne snage.
Ovaj problem je aktuelan zahvaljuju}i
stalnom rastu potro{nje, kao i potrebi da
se obezbedi pouzdano i kvalitetno
napajanje potro{a~a u distributivnim
mre`ama [4, 5, 6]. Opimizacioni
problem opisan je slede}im setom
jedna~ina.
Min f1 : Pgub = Pgub(U, I, QBK),
(2)
N
Σ [CFi + c . QBKi].qi, (3)
Min f2 : INBK = i=1
p.o. g1
max
: INBK ≤ ΙΝBK
,
qi- diskretna promenljiva tipa 1,0 koja
govori o postojanju baterije
kondenzatora u ~voru i,
(4)
g2
max, i = 1,2...,N (5)
: 0 ≤ QBKi ≤ QBKi
g3
: Umin
≤ Ui ≤ Ui max
, i = 1,2...,N
i
(6)
h1
: T (U, I, QBK),
(7)
U prethodnim jedna~inama
kriterijumska funkcija f1 predstavlja
ukupne gubitke aktivne snage u
distributivnoj mre`i. Veli~ine U, I, QBK
predstavljaju vektore napona ~vorova,
struja po granama i instalisanih baterija
kondenzatora u ~vorovima, respektivno.
Kriterijumska funkcija f2 predstavlja
ukupne investicije u baterije
kondenzatora. Veli~ine u jedna~ini f2
imaju slede}a zna~enja:
CFi - fiksni tro{kovi ugradnje BK u
~voru i,
c - cena instaliranog kVAr-a,
QBKi - instalisana snaga baterije
kondenzatora u ~voru i,
Funkcija ograni~enja g1 predstavlja
ograni~enje po pitanju maksimalnih
raspolo`ivih investicija u baterije
kondenzatora. Ograni~enje g2 odnosi se
na dozvoljenu veli~inu instalisane snage
baterije kondenzatora u pojedinim
~vorovima. Ograni~enje dato
jedna~inom g3 predstavlja ograni~enje
po donjoj i gornjoj granici za vrednost
napona u pojedinim ~vorovima.
Kona~no ograni~enje h1 odnosi se na
jedna~ine tokova snaga u distributivnoj
mre`i koje moraju biti zadovoljene. Kao
metod za prora~un tokova snaga u
distributivnoj mre`i odabran je dobro
poznati Shirmohammadi metod [7].
Cilj optimizacije je pronala`enje
vrednosti instalisane snage baterije
kondenzatora za svaki ~vor (QBKi), takvih
da se izvr{i minimizacija funkcija f1 i f2.
Kako su funkcije f1 i f2 kontradiktorne,
odnosno ve}e investicije u baterije
kondenzatora dovode do manjih
gubitaka aktivne snage i obratno, to je za
Slika 5 Test mre`a
ovaj optimizacioni problem pogodno
primeniti metodu opisanu u prethodnoj
sekciji. Kao rezultat mo`e se o~ekivati
set optimalih re{enja od kojih korisnik
mo`e izabrati jedno re{enje koje mu
odgovara.
Re{avanja optimizacinog problema
predlo`enom metodom izvr{eno je na
test mre`i datoj na slici 5. Mre`a
predstavlja 10 kV fider koji preko
transformatora prenosnog odnosa 10/0.4
kV/kV napaja potro{a~e. Mre`a ima 9
~vorova i 8 grana. Podaci o potro{njama
u pojednim ~vorovima dati su u tabeli 1.
Potrebno je naglasiti da je u
postavljenom optimizacionom problemu
promenljiva koja se odnosi na vrednost
instalisane snage u pojedinim ~vorovima
QBKi modelovana kao diskretna
celobrojna promenljiva. Razlog za ovo
je taj {to se u praksi za kompenzaciju
koriste baterije kondenzatora standardnih
vrednosti. Konkretno promenljiva QBKi je
u ovom primeru modelovana kao
celobrojni umno`ak snage baterije
kondenzatora od 20 kVAr-a. Kao
ograni~enje po instalisanoj snazi baterija
kondenzatora za sve ~vorove usvojena je
max
vrednost QBKi = 5(odnosno 100 KVAr-a).
Za ostale relevantne veli~ine usvojene su
slede}e vrednosti. Za maksimalne
raspolo`ive investicije usvojena je
vrednost INBK = 200 NJ. Za fiksne max
tro{kove ugradnje baterija kondenzatora
na naponskim nivoima 10 kV i 0,4 kV
usvojene su vrendosti 15 NJ i 10 NJ
respektivno. Za cenu instaliranog kVAra na naponskim nivoima 10 kV i 0,4
kV usvojene su vrednosti 1,5 NJ i 1 NJ
za jedinicu kondenzatora snage 20
kVAr-a. Za ograni~enja po naponu za
sve ~vorove usvojene su vrednosti Ui =
max
0,9 . Uinom i Ui = 1,1 . Uinom.
max
Postavljeni optimizacioni problem za
datu test mre`u re{en je opisanom
NSGA-II procedurom za populaciju od
20 ~lanova (re{enja) i to za 100
generacija. Prora~un je izvr{en u
programskom paketu MATLAB.
Tabela 1 Snage potro{nje u ~vorovima
èvor
1
2
3
4
5
6
7
8
9
[081]
P(kW)
0
0
100
0
0
200
0
100
100
Q(kW)
0
0
50
0
0
100
0
80
50
energija
Rezultati prora~una dati su na slici 6 i
na slici 7 u prostoru kriterijumskih
funkcija f1 i f2. Radi pore|enja Na slici 6
data je po~etna populacija proizvoljna
generisana na po~etku procedure, dok je
na slici 7 data zavr{na populacija sa
re{enjima nakon 100 generacija. U tabeli
2 dat je pregled svih re{enja sa slici 7 i
vrednosti obe kriterijumske funkcije.
Mo`e se re}i da re{enja sa slike 7
predstavljaju Pareto front za postavljeni
optimizacioni problem. Korisnik na
osnovu dobijenog seta re{enja bira jedno
re{enje, vo|en iskustvom i nekim
dodatnim informacijama. Posmatranjem
podataka iz tabele 2 mo`e se uo~iti da
skoro sva re{enja podrazemavaju
ugradnju baterija kondenzatora u
~vorove 6, 7 i 8 u kojima su priklju~eni
potro{a~i i koji su najudaljeniji od
izvorne ta~ke. Zanimljivo je da je
procedura dala i re{enje bez ugradnje
baterija kondenzatora (re{enje 12 u
tabeli 2) kod koga su naravno tro{kovi
jednaki nuli, ali su samim tim gubici
aktivne snage najve}i. Ovo nam govori o
robustnosti opisane metode.
Slika 6 Po~etna populacija sa re{enjima
Slika 7 Zavr{na populacija sa re{enjima
5. Zaklju~ak
Tabela 2 Pregled svih re{enja sa slike 7
rešenje \ èvor
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
0
2
2
2
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
4
5
5
5
5
3
4
4
5
4
5
0
5
1
2
5
5
5
5
5
7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
[082]
8
3
3
4
4
3
0
2
0
2
1
4
0
4
0
0
4
3
5
4
0
9
2
2
3
2
2
0
0
0
0
0
2
0
3
0
0
2
0
0
0
0
Pgub [kW] IN [NJ]
10.864
39
10.738
40
10.513
54
10.510
69.5
10.555
52
12.562
13
11.565
26
12.211
14
11.326
27
11.853
25
10.515
53
14.024
0
10.612
42
13.469
11
12.981
12
10.655
41
11.130
28
10.952
30
11.004
29
11.930
15
U radu je opisana primena jedne
evolutivne metode na problem
vi{ekriterijumske optimizacije. Metoda
je ilustrovana na problemu optimalne
lokacije baterija kondenzatora u
distributivnim mre`ama. Za razliku od
klasi~nih metoda gde se kao rezultat
dobije jedno optimalno re{enje, rezultat
opisane metode je set re{enja koja
korisniku daje ve}u mogu}nost izbora, a
tako|e i da bolje shvati optimizacioni
problem i njegove implikacije. Na
osnovu seta re{enja korisnik mo`e da
na|e pravi balans izme|u svojih `elja i
mogu}nosti.
Glavna mana prezentovane metode, kao
i svih evolutivnih metoda zasnovanih na
geneti~kom algoritmu je ta {to za set
dobijenih re{enja ne mo`emo dokazati
da su to ujedno i globalna optimalna
re{enja.
Literatura
[1] Johan Andersson, “Multiobjective
Optimization In Engineering
Design”, Institute of Technology,
Linköpings Universitet, Sweden,
2001.
[2] Kalyanmoy Deb, “Single and Multiobjective Optimization Using
Evolutionary Computation”,
KanGAL Report Number 2004002,
Indian Institute of Technology,
energija
Kanpur, India.
[3] Kalyanmoy Deb, “Genetic
Algorithms for Optimization”,
KanGAL Report, Indian Institute of
Technology, Kanpur, India.
[4] José Vallejos, Rodrigo Ramos,
Benjamin Barán, “Multi-objective
Optimization in Reactive Power
Compensation”, Universidad
Nacional de Asunción, San Lorenzo,
Paraquay.
[5] Srinivasan Sundharayan, Anil Pahwa,
“Optimal Selection of Capacitors for
Radial Distribution Systems Using
Genetic Algorithm”, IEEE
Transaction on Power Systems,
Vol.9, No.3, 1994.
[6] Miroslav Begovic, Branislav
Radibratovic, Frank Lambert, “On
Multiobjective Volt-VAR
Optimization”, Proceedings of the
37th Hawaii International Conference
on System Sciences, 2004.
[7] D.Shirmohammadi, H.W.Hong,
A.Semlyen, G.H.Luo, “A
Compensation-Based Power Flow
Method for Weakly Meshed
Distribution and Transmission
Networks”, IEEE Transaction on
Power Systems, Vol.3, No.2, 1988.
[8] Web link:
http://cs.felk.cvut.cz/~xobitko/ga/mai
n.html
Miodrag Aleksi}, Dobrivoje Marjanovi}, Zoran Golubovi}
EI IRIN, Ni{
Aleksandar Vuli}
Miodrag Velimirovi}
Ma{inski fakultet, Ni{
UDC: 621.311.245.001.63
Analiza koncepta
funkcionisanja jednog
savremenog re{enja
vetroelektrane manje snage
Rezime
U uvodnom delu rada prezentirani su neki zna~ajni aspekti vezani za energiju vetra
i njenu primenu u proizvodnji elektri~ne energije. Razmotreni su zahtevi, koji se
postavljaju pri definisanju jednog savremenog koncepta vetroelektrane. Navedeni su
zatim osnovni strukturni elementi jedne vetroelektrane, kao i na~in njihovog izbora i
implementacije. Analizirana je potreba da se vr{i kontrola i upravljanje
vetroelektranom i osnovni parametri, koji su njome obuhva}eni. Kona~no data je
blok {ema sa kratkim opisom funkcionisanja vetroelektrane kao sistema u celini. U
zaklju~ku su istaknuti najzna~ajniji faktori, kojima se mora posvetiti posebna pa`nja
pri projektovanju i realizaciji jedne savremene vetroelektrane.
Klju~ne re~i: Energija, vetar, elektrana.
1. Uvod
Vezano za sveukupni razvoj ljudskog
dru{tva, posebno tehni~ko tehnolo{ki, u
novije vreme do{lo je do drasti~nog
porasta potro{nje svih vidova energije, a
posebno elektri~ne, koja je zbog svojih
specifi~nih karateristika svakako
najpogodnija za naj{iru primenu, a
tako|e i za prenos sa jednog mesta na
drugo. Porast potro{nje i pove}ana
proizvodnja elektri~ne energije iz
klasi~nih izvora stvorili su niz zna~ajnh
problema [1], [2], [3], ~ije re{avanje je
dobilo egzistencijalni zna~aj za ~itavo
dru{tvo.
Ovi problemi vezani su za vi{e razli~itih
domena od kojih su najzna~ajniji
slede}i:
z Ograni~enost prirodnih nalazi{ta
ve}ine klasi~nih izvora za dobijanje
elektri~ne energije u pogledu:
1. rasprostranjenosti,
2. raspolo`ivosti , odnosno dostupnosti i
3. obnovljivosti.
z O~uvanje `ivotne sredine, odnosno
negativne posledice eksploatacije
ve}ine klasi~ih energetskih izvora u
pogledu:
1. ekolo{kih poreme}aja i
2. zaga|enja (otrovnim i radioaktinim
materijama).
[083]
Cena odnosno ekonomi~nost
proivodnje u pogledu:
1. investicionih ulaganja,
2. tr{kova odr`avanja,
3. tro{kova proizvodnje.
Zbog toga je u novije vreme sve vi{e
aktuelno kori{}enje alternativnih izvora
za dobijanje elektri~ne energije, koje bi
ubla`ilo posledice prekomernog
kori{}enja klasi~nih izvora energije i
manjak energije koji se mo`e o~ekivati u
budu}nosti zbog iscrpljivanja
neobnovljivih izvora energije, sa jedne
strane i daljeg pove}anja potro{nje, sa
druge.
Ono {to je posebno zna~ajno u vezi sa
kori{}enjem alternativnih izvora energije
je da su gotovo svi nedostatci i problemi
koji su prisutni kod eksploatacije
klasi~nih izvora energije ovde ili
potpuno eliminisani ili znatno ubla`eni,
posebno kada je u pitanju obnovljivost,
ekolo{ki faktor, a u velikj meri i
ekonomi~nost.
Na`alost postoje i odre|eni nedostatci i
problemi koji se odnose na kori{}enje
altrnativnih izvora energije u proizvodnji
elektri~ne energije. Oni su vrlo
specifi~ni i karakteristi~ni su za svaki od
alternativnih izvora energije, a naj~e{}e
su vezani za njihovu rasprostranjenost,
odnosno raspolo`ivost, zastupljenost i
intezitet.
z
energija
Kada je re~ o energiji vetra treba ista}i
slede}e glavne prednosti [4] njenog
kori{}enja u odnosu na druge izvore u
proivodnji elektri~ne energije:
1. Neiscrpnost (stalna obnovljivost),
2. Dostupnost i na izolovanim i
udaljenim mestima,
3. Nema negativnih posledica po `ivotnu
sredinu (ekolo{ki savr{ena),
4. Velika ekonomi~nost budu}i da nema
cenu jer se prirodno gener{e
(besplatan izvor energije),
5. Lako transformisanje u elektri~nu
energiju, budu}i da se radi o
mehani~koj energiji kretanja vazduha,
koja mo`e posredstvom elise i
multiplikatora da se koristi direkno za
pokretanje elektri~nog generatora {to
znatno ut~e da cena vetro elektrane
bude relativno niska.
[to se ti~e nedostataka vezanih za
kori{}enje energije vetra za proizvodnju
elektri~ne energije mo`e se re}i da u
su{tini postoji samo jedan koji se odnosi
na vrlo razli~itu rasprostranjenost,
u~estalost i itenzitet vetrova [5] na
pojedinim podru~jima. Ovaj problem
veoma mnogo ote`ava direktno
uklju~enje vetroelektrana u elektri~nu
mre`u pa je izgradnja ve}ih
vetroelektrana po~ela relativno kasno,
tek onda kada je ostvaren dovoljan
tehni~ko-tehnolo{ki napredak, koji je
omogu}io preciznu kontrolu i
upravljanje velikim sistemima u
uslovima kada su ulazni parmetri vrlo
neujedna~eni i nestabilni.
Kod manjih vetoelektrana koje
funkcioni{u autonomno, izvan elektri~ne
mre`e, dobijena elektri~na enrgija se
prethodno akumulira, {to u izvesnoj meri
olak{ava problem kontrole i upravljanja
jer se pri punjenju akumulatora ne
zahteva takva stabilnost napona i
frekvencije kao kod povezivanja na
elektri~nu mre`u.
Enegija vetra kori{}ena je ina~e jo{ u
dalekoj pro{losti i to prvenstveno u
pljoprivredi, za navodnjavanje i
mlevenje `ita.
U na{oj zemlji postoje dosta velike
razlike u pogledu rasprostranjenosti,
u~estalosti i intenziteta vetrova. Pored
toga, zbog prete`no brdovitog reljefa,
naro~ito u centralnoj Srbiji i Crnoj Gori,
~ak i na jednom relativno uskom
podru~ju postoje vrlo velika odstupanja
u pogledu pojave i intenziteta vetrova,
pa je zbog toga prilikom postavljanja
vetroelektrana na odre|enom mestu
potrebno prikupiti podatke o u~estalosti i
intenzitetu vetrova ba{ za to mesto.
2. Zahtevi koji se postavljaju pri
definisanju koncepta re{enja
vetroelektrane manje snage
Prvi i osnovni zahtev koji se postavlja
projektantu prilikom izbora i definisanja
koncepcije re{enja jedne vetroelektrane
odnosi se na tra`enu izlaznu snagu.
Drugi zahtev, koji je u velikoj meri
povezan sa prvim, odnosi se na na~in
kori{}enja [6], odnosno distribuciju
proizvedene elektri~ne energije. U tom
smislu mogu}e su dve opcije i to:
1. Da se elektri~na energija tro{i,
odnosno distribuira potro{a~ima na
mestu proizvodnje, {to zna~i
nezavisno od elektri~ne mre`e. Ovo
zna~i da takva elektrana mo`e da
egzistira i funkcioni{e izolovano i
koristi se za lokalno snabdevanje
potro{a~a elektri~nom energijom.
Najve}i problem kod ovakvih
vetroelektrana je u tome {to se, zbog
velike nestabilnosti i neujedna~enosti
energije vetra, dobijena elektri~na
energija nemo`e distribuirati direktno
potro{a~ima, u trenutku kada je
proizvedena, ve} se mora prethodno
akumulirati, a zatim iz akumulatora
po potrebi tro{iti. Ako se ima u vidu
da je cena akumulatora ve}eg
kapaciteta relativno visoka, a
dimenzije i te`ina vrlo veliki onda je
jasno da je ekonomski opravdano
graditi vetroelektrane za izdvojen,
autonomni rad samo za manje snage
(do 10 kW).
2. Vetroelektrana koja je uklju~ena u
elektroenergetski sistem, odnosno
direktno povezana sa elektri~nom
mre`om. U ovom slu~aju najve}i
problem predstavlja samo uklju~enje
vetroelektrane u elektri~nu mre`u
po{to su napon i frekvencija
naizmeni~ne struje iz mre`e
konstantne i strogo definisane veli~ine
(220V, 50Hz), a napon i frekvencija
elektri~ne energije koju proizvodi
vetroelektrana vrlo promenljive i
nestabilne veli~ine, zbog nejednakog
intenziteta vetra, neophodno je u
trenutku svakog uklju~enja
vetroelektrane u elektri~nu mre`u
izvr{iti nihovo ujedna~avanje,
odnosno sinhronizaciju. Ovaj
postupak zahteva realizaciju vrlo
preciznog merno kotrolnog sistema, a
tako|e opredeljuje i izbor pojedinih
osnovnih strukturnih elemenata same
vetroelektrane. Za razliku od slu~aja
kada se vtroelektrana koristi za
autonomno snabdevanje korisnika,
van elektri~ne mre`e, za rad u mre`i
se ne isplati kori{}enje malih
vetroelektrana, ve} elektrana srednje i
velike snage (iznad 10kW pa sve do
vi{e MW). Razlog tome je {to bi cena
male vetroelektrane prilago|ene za
rad u mre`i zbog sistema za
sinronizaciju bila relativno visoka, a
ako se tome dodaju i trokovi
povezivanja u infrastrukturi same
elektri~ne mre`e onda mala
proizvodnja takve elektrane i njen
neznatan doprinos elektroenergetskom
[084]
sistemu nebi opravdali neophodna
ulaganja.
Za tr`i{te u na{oj zemlji mnogo su
interesantnije manje vetroelektrane
namenjene za autonomni rad, van
elektri~ne mre`e, pa }e se zbog toga u
ovom radu upravo i razmatrati kocept
funkcionisanja jednog savremenog
re{enja takve vetroelektrane.
z Male vetroelektrane namenjene {irem
tr`i{tu u dana{njim uslovima moraju
da zadovolje slede}e zahteve:
z Nisku cenu, {to zna~i da se moraju
izbegavati komplikovana i skupa
re{enja pojedinih sklopova, a pored
toga moraju da budu elimnisani oni
elementi koji nisu funkcionalno
neophodni, a imaju zna~ajan uticaj na
kona~nu cenu.
z [to ve}u efikasnost odnosno {to bolju
iskori{}enost raspolo`ive energije
vetra ~ak i pri relativno malim
brzinama vetra, kakve su kod nas
naj~e{}e.
z Obezbe|enje velike pouzdanosti u
radu, {to podrazumeva eliminisanje
previ{e osetljivih i nedovoljno
pouzdanih elmenata i sklopova po{to
je, zbog neophodnosti da se
vetroelekrane montiraju na vrlo
visokim stubovima zbog ve}eg
intenziteta vetra i smanjenja uticaja
visokih objekata, koji se mogu na}i u
blizini, u slu~aju eventualnog kvara,
pristup radi popravke veoma ote`an
naro~ito pod nepovoljnim
meteorolo{kim uslovima, kada se
kvarovi naj~e{}e i javljaju.
z Odr`avanje treba da bude svedeno na
minimum iz istog razloga kao i kod
predhodnog zahteva.
z Rukovanje mora da bude vrlo
jednostavno, da se od korisnika ne
zahteva nikakvo posebno anga`ovanje
u tom smislu kao i da se elimini{e
mogu}nost da se nekom, eventualnom,
gre{kom korisnika prilikom rukovanja
ili odr`avanje proizvedu bilo kakve
negativne posledice po rad i ispravnost
ure|aja. Ovo se ulavnom posti`e
pomo}u sistema za automatsku
kontrolu i upravljanje radom
vetroelektrane.
3. Osnovni strukturni elementi
vetroelektrane, njihov izbor i
implementacija
Generalno posmatrano svaka koncepcija
re{enja vetroelektrane u sebi sadr`i
nekoliko osnovnih stukturnih elemenata,
koji uvek egzistiraju u nekoj formi.
Izbor koncepcijskog re{enja
vetroelektrana satoji se upravo u izboru
re{enja za svaki od tih elmenata, koje
mora da bude prilago|eno mno{tvu
zahteva i uslova, koji se u ore|enom,
konkretnom slu~aju postavljaju, a koji
~esto mogu da budu me|usobno
energija
suprotstavljeni imaju}i u vidu posledice,
koje njihovo ispunjenje mo`e da
proizvede. Zbog toga izbor
koncepcijskog re{enja naj~e{}e
predstavlja veliki kompromis izme|u
ve}eg ispunjenja jednih zahteva na ra~un
manjeg ispunjenja ili neispunjenja
drugih, pa se mo`e re}i da dobar izbor
koncepcijskog re{enja ustvari predstavlja
pravilnu procenu kome zahtevu ili
postavljenom uslovu u konkretnom
slu~aju treba dati prioritet u odnosu na
drugi, koji je njemu suprotstavljen.
Osnovne strukturne elemente svake
vetroelektrane predstavljaju slede}i
sklopovi (slika 1):
1) Pogonska elisa ili vetroturbina, kako
se ~esto naziva u literaturi,
2) Multiplikator broja obrtaja,
3) Generator elektri~ne energije,
4) Sistem za spregu sa korisnikom,
5) Sistem za kontrolu i upravljanje,
6) Stub za monta`u sa prate}om
mehanikom.
rada ~itave
Slika 2 Rotor sa vertikalno postavljenom osovinom
vetroelektrane.
Savonius tipa
Konfiguracija elise
pre svega uti~e na
brzinu njenog
obrtanja pri
odre|enom
intenzitetu vetra.
Postoji vi{e vrsta
elisa, koje se mogu
iskoristiti za
pokretanje
vetroelektrana. One
se naj~e{}e
svrstavaju prema
polo`aju osovine na
elise sa
horizontalno
postvljenom
osovinom i
lopaticama i elise
sa vertikalno postavljenom osovinom i
Slika 3 Rotor sa vertikalno
to nekoliko tipova (Savonius-ova (slika
postavljenom osovinom
2), Darireus-ova (slika 3) i sa
Darireus tipa
zaklonjenom polovinom (slika 4)). Elise
sa horizontalnom osovinom i lopaticama
se uglavnom danas gotovo isklju~ivo
koriste zbog
najve}eg stepena
Slika 1 Osnovna blok {ema vetroelektrane
iskori{}enja i velike
prilagodljivosti
osobinama vetra.
Pogodno je da se
koriste brzohodne
elise zbog toga {to
su generatori sa
ve}om radnom
brzinom lak{i i
jeftiniji, a pored toga
Slika 4 Rotor sa vertikalno postavljenom osovinom i
zaklonjenom polovinom
3.1. Pogonska elisa
Pogonska elisa (radno kolo) predstavlja
nezaobilani elemenat svake
vetroelektrane [2], [5], koji ima zadatak
da energiju pravolinijskog kretanja
vazdu{ne mase absorbuje u {to je
mogu}e ve}oj meri i transformi{e je u
energiju kru`nog (rotacijonog) kretanja
koja je neophodna za pokretanje
generatora elektri~ne energije. Bud}i da
je prvi u lancu osnovnih strukturnih
elemenata njen pravilan izbor u velikoj
meri uti~e na ekonomi~nost i efikasnost
i multiplikator u tom slu~aju ne mora da
ima isuvi{e veliki prenosni odnos pa je i
on lak{i {to je kod vetroelektrana
posebno zna~ajno ako se ima u vidu da
se one obi~no montiraju na vrlo visokim
stubovima.
Brzohodne elise imaju mali broj
lopatica, od 2 do 6 , a naj~e{}e 3 (slika
5). Na pokretljivost i brzinu okretanja
elise veliki utcaj ima ugao nagiba
lopatica. Kod ve}eg nagiba pokretljivost
i brzina okretanja elise su ve}i. Kod
nekih elisa postoji mogu}nost promene
[085]
ugla nagiba lopatica, ~ime se olak{ava
pokretanje elise i pri vrlo malom
intenzitetu vetra. Kod elisa sa fiksnim
krilima pobolj{anje u pogledu
pokretljivosti mo`e se posti}i
konstrukcijom lopatica ~iji se ugao
nagiba menja, onosno smanjuje, idu}i
od osovine ka krajevima, tako da je na
krajevima najmanji.
Dimenzije elise odre|uje potrebna snaga
i o~ekivana brzina vetra. Tako se pre~ik
elise D u [m] mo`e odrediti na osnovu
formule (1), [4]:
energija
Slika 5 Rotor sa horizontallno
postavljenom osovinom sa
tri lopatice
Slika 6 Planetarni multiplikator
(1)
Gde je P snaga vetroelektrane u [kW], a
v brzina vetra u [m/s]. U slu~aju
vetroelektrane male snage, od 1 kW ~iji
koncept funkcionisanja, analiziramo u
ovom radu pri umereno jakom vetru
brzine 10 m/s potrebna je elisa pre~nika
oko 3m. Pored toga neophodno je da se
obezbedi da polo`aj ose elise bude u
svakom trenutku u pravcu vetra. To se
mo`e posti}i ~isto mehani~kim re{enjem
tako {to se na pravcu ose elise, nasuprot
u odnosu na osovinu stuba koji nosi
vtroelektranu, montira plo~a, koja pod
deistvom vetra, kao krma, nastoji da
dovede osu elise u pravac vetra. Ovo
re{enje se zbog svoje jednostavnosti i
niske cene uglavnom primenjuje kod
manjih vetroelektrana. Kod ve}ih
sistema, zbog velike mase i inercije pri
obrtanju oko ose stuba nosa~a, mora da
se obezbedi poseban sistem za
usmeravanje pomo}u elekromotora,
kojima upravlja kontroler na osnovu
podataka koje dobija od senzora pravca
vetra. U na{em slu~aju, iako je ispitni
sistem ~ij kocept funkcionisanja smo
uzeli u razmatranje male snage, prilikom
analize sistema za kontrolu i upravljanje
uzeli smo u obzir i elektronsku kontrolu
usmerenosti elise vetroelektrane prema
vetru jer smo `eleli da rezultati na{eg
rada na projektu “Istra`ivanje i razvoj
planetarnih multiplikatora za pogone
vetroelektrana“, koga finansira
Ministarstvo nauke i za{tite `ivotne
sredine, budu primenljivi i kod
realizacije vetroelektrana ve}e snage.
3.2. Multiplikator broja obrtaja
Multiplikator broja obrtaja kao vrlo
zna~ajan strukturni elemenat svake
vetroelektrane [6] ima zadatak da
spregne pogonsku elisu sa generatorom
na taj na~in {to }e relativno malu brzinu
obrtanja elise, koja ni kod brzohodnih
elisa i pri vrlo jakom vetru ne prelazi
300 obrtaja u minutu, pove}ati do brzine
neophodne za optimalni rad generatora
koja, kod lakih generatora, koji se
obi~no koriste kod savremenih
vetroelektrana, obi~no iznosi 3000
o/min. Eventualno izbegavanje
kori{}enja multiplikatora zahtevalo bi
kori{}enje sporohodnih generatora, koji
su mnogo glomazniji, te`i i skuplji, pa
prema tome i vrlo nepogodni za primenu
kod vetroelektrana. U okviru,
spomenutog projekta razvijena je
familija planetarnih multiplikatora,
posebno prilago|enih za pogone
vetroelektrana. Ovi multiplikatori
uklju~eni su u koncept savremenog
re{enja vetroelektrane manje snage ~ije
funkcionisanje je analizirano u ovom
radu.
3.3. Generator elektri~ne energije
Generator elektri~ne energije predstavlja
klju~ni strukturni elemenat svake
elektrane, a kod vetroelktrane, budu}i da
ona radi u posebnim uslovima i u ~esto
vrlo nestabilnom re`imu, njegovom
pravilnom izboru i aplikaciji mora da se
posveti posebna pa`nja. Kod
vetroelektrana [2], [6] se mogu primeniti
tri tipa generatora:
1. Jednosmerni generator ili dinamo,
kako se ponekad naziva;
2. Alternator ili sinhroni (naj~e{}e
trofazni) generator naizmeni~ne struje
sa pobudom u rotoru i to pomo}u:
z Elektromagneta ili
z Permanentnog magneta;
3. Indukcioni generator ili asinhroni
generator naizmeni~ne struje.
Jednosmerni generatori su ranije veoma
mnogo kori{}eni kod vetroelektrana
manje snage budu}i da su one radile van
elektri~ne mre`e pa je zbog nestadilnosti
intenziteta vetra za kontinuirano i
stabilno napajane potro{a~a neophodno
kori{}enje akumulatora. Sa tehnolo{kim
[086]
napretkom u
proizodnji
poluprovodni~kih
ispravlja~kih
komponenata (dioda)
ve}e snage i
njihovom relativno
niskom cenom do{lo
je do zamene
jednosmernih
generatora sinhronim
ili asinhronim
generatorima
naizmeni~ne struje.
Kod ure|aja srednje i
velike snage gotovo
isklju~ivo se koriste
alternatori i
indukcioni generatori.
Prednost alternatora u
odnosu na generatore
jednosmerne struje je u njihovoj ve}oj
efikasnosti i u tome {to oni mogu da
proizvode elektri~nu energiju i pri brzini
rotacije, koja je znatno manja nego kod
generatora jednosmerne struje. On
omogu}uje tako|e proizvodnju
elektri~ne energije i pri vrlo visokoj
brzini rotacije. Prema tome odnos
izme|u maksimalne i minimalne brzine
rotacije pri kojoj alternator omogu}uje
proizvodnju elektri~ne energije je mnogo
ve}i nego {to je to slu~aj kod generatora
jednosmerne struje. Na taj na~in elise ili
turbine, koje pokre}u alternator, koriste
mnogo {iri opseg brzine vetra.
Prednost alternatora u odnosu na
indukcioni generator je u tome {to on
sam obezbe|uje sopstvenu pobudu, a
nedostatak mu je {to je skuplji.
Kontrolni sistem za povezivanje
alternatora na elektri~nu mre`u je
slo`eniji nego kod indukcionog
generatora i sastoji se od tahometra,
voltmetra, mera~a faze i automatskog
kola za povezivanje na mre`u kao i relea
inverzne snage, koji osigurava
isklju~enje kada vetar oslabi ili napon
mre`e padne na nulu. Povezivanje
sinhronog generatora na mre`u zahteva
precizno pode{avanje napona, frekvencije i faze pa mo`e da predstavlja vrlo
ozbiljan problem ako mora ~esto da se
izvr{ava.
Indukcioni ili asinhroni generator, koji
za ve}a postrojenja predstavlja
najjeftinije i najpouzdanije re{enje, ima
nekoliko vrlo zna~ajnih prednosti:
z Konstrukciju koja nije skupa,
z Odsustvo rotiraju}ih kontakata,
z Lako startovanje,
z Lako pvezivanje na mre`u,
z Nema pojave oscilacija pri
povezivanju na mre`u.
Ovi generatori se mogu povezati na
mre`u sa brzinom koja se razlikuje za
nekoliko procenara u odnosu na
sinhronu brzinu bez ve}ih problema
po{to je rezultiraju}e preoptere}enje vrlo
energija
kratkotrajno. Kontrolni sistem za
povezivanje na elektri~nu mre`u sastoji
se samo od tahometarskog kontakta i
relea inverzne struje koji osigurava
isklju~enje kada vetar oslabi. Manji
nedostatak ovih generatora je u tome {to
oni uzimaju struju magnetizacije za
pobudu iz mre`e. Pogodnost ovih
generatora je u tome {to se oni mogu
koristiti kao motori za pokretanje elise, a
kad brzina vetra postane ve}a od brzine
uklju~enja, oni postaju generatori.
Navedene pred-nosti opredlile su
realizatore najnovijih vetroelektrana
velike snage da se odlu~e prete`no za
kori{}enje ovih generatora.
Kod vetroelektrana manje snage, ~iji
koncept realizacije se razmatra u ovom
radu, najpovolnije re{enje za izbor
generatora je primena sinhronog
generatora naizmeni~ne struje sa
pobudom pomo}u permanentnog
magneta u rotoru. Ovakav generator je
jednostavne i lagane konstrukcije,
relativno niske cene, nema kliznih
kontakata pa je lako pokretljiv pri maloj
brzini vetra, jednostavan za odr`avanje i
ne optere}uje akumulator strujom
pobude. Jedini ozbiljniji nedostatak mu
je {to se, za razliku od generatora koji se
pobu|uju pomo}u elektromagneta, na
njima nemo`e interno regulisati izlazni
napon ve} se to mora da obavlja
eksterno posebnim transformatorom,
koji mo`e da bude i u okviru ipravlja~a
ina~e neophodnog za ovakve elektrane,
koje rade izvan elektri~ne mre`e, da bi
obezbedio jednosmernu struju potrebnu
za punjenje akumulatora.
3.4. Sistem za spregu sa korisnikom
Sistem za spregu sa korisnikom ima za
zadatak da elektri~nu energiju, koju
proivede generator, prilagodi potrebama
korisnika. Postoji su{tinska razlika u
funkciji i strukturi ovog sistema u
slu~aju kada je vetroelektrana uklju~ena
u elektri~nu mre`u i kada radi izdvojeno
od elektri~ne mre`e. U prvom slu~aju
korisnik je elektri~na mre`a, a
individualni korisnik posredstvom
elektri~ne mre`e ima kontinurano i
stabilno snabdevanje elektri~nom
energijom. Prema tome uloga sistema za
spregu sa korisnikom u ovom slu~sju je
da osnovne parametre elektri~ne enrgije
koju proizvede generator, a to su napon,
frekvencija i faza, usaglase sa
parametrima mre`e koji su konstantni i
strogo definisani. Uloga ovog sistema je
posebno zna~ajna u trenutku uklju~enja i
isklju~enja vetroelektrane u elektri~nu
mre`u. U trenutku uklju~enja, koji je
naro~ito kriti~an, neusagla{enost
vetrogeneratora i elektri~ne mre`e mogla
bi da dovede do ozbiljnih posledica
pra}enih havarijom i velikom
materijalnom {tetom i na generatoru i na
elektri~noj mre`i. Kada se postigne
sinhronizacija i vetroelekrana uklju~i u
elektri~nu mre`u onda elktri~na mre`a
dalje sama odr`ava stabilnost. Uloga
sistema za spregu tada postaje
detektovanje trenutka kada generator
zbog smanjene brzine vetra ne bude
mogao sopstvenom proizvedenom
elektri~nom energijom da odr`ava
sinhronizaciju sa elektri~nom mre`om pa
za tu svrhu po~ne da crpe energiju iz
mre`e odnosno da se pona{a kao
elektromotor ili potro{a~. Tada ovaj
sistem treba automatski da isklju~i
vetroelektranu iz elektri~ne mre`e.
U drugom slu~aju, koji se naj~e{}e
odnosi na manje vetroelektrane, korisnik
je jedno ili vi{e lica, doma}instava,
privredni subjekat ili deo nekog javnog
preduze}a. Budu}i da je kod izolovanog
rada vetroelektrana nemogu}e direkno iz
generatora obezbediti stabilnost i
kontinuitet snabdevanja individualnih
korisnikazbog, zbog velike
neujedna~enosti pojave, trajanja i
intenziteta vetra, u ovom slu~aju je
neophodno da se proizvedena elektri~na
energija akumulira kako bi je korisnik
imao na raspolaganju kada mu je
potrebna, nezavisno od trenutnog stanja
u pogledu prisustva vetra. Prema tome, u
ovom slu~aju, sistem za spregu sa
korisnikom mora da sadr`i akumulator, a
po{to se kod savremenih vetroelektrana
manje snage zbog niza prednosti, koje su
istaknute u prethodnom tekstu,
uglavnom koriste generatori
naizmeni~ne struje, to je neophodno da
ovaj sistem sadr`i i ispravlja~ sa
regulatorom napona i kolom za
spre~avanje prepunjivanja kao i
prekomernog pra`nenja akumulatora. Za
korisnike kojima je za njhove potro{a~e
neophodna naizmeni~na struja sistem
mora da poseduje i invertor.
3.5. Sistem za kontrolu i upravljanje
Sistem za kontrolu i upravljanje ima vrlo
zna~ajnu ulogu u radu vetroelektrane.
Njegova funkcija je vi{estruka po~ev od
za{tite od nastanka havarije ili o{te}enja
pojedinih elemenata ure|aja u slu~aju
nastupanja ekstremnih ili na izvestan
na~in neregularnih uslova rada pa do
pove}avanja efikasnosti rada i
olak{avanja nadzora i odr`avanja u toku
eksploatacije. Kod starih sitema kada
nije bilo na raspolaganju savremenih
elektronskih komponenata ovaj sitem je
imao vrlo mali stepen automatskog
funcionisanja. Pojedini zna~ajni paramtri
mogli su da budu vizuelno kontrolisani
od strane lica koje je za to moralo da
bude anga`ovano. Na osnovu tih
podataka vr{ilose manuelno uklju~enje
ili isklju~enje ure|aja ili se aktivirao
neki od sklopova za promenu re`ima
rada. Mali broj funcija upravljanja
mogao je da se obavlja poluautomatski
ili automatski uz pomo} ore|enih
mehani~kih ili elektromehani~kih
sklopova.
[087]
Veliki tehnolo{ki napredak koji je
nastupio u oblasti elektronike u novije
vreme pru`io je mogu}nost da sistem za
kotrolu i upravljanje obuhvati mno{vo
funkcija i svojim automatskim
delovanjem bitno unapredi i pobolj{a rad
vetroelektrane. Ovaj sistem u
savremenoj konfiguraciji sastoji se od
senzorskog, kontrolerskog i
upravlja~kog dela. Sruktura, obim i
zastupljenost pojedinih senzorskih i
upravlja~kih funkcija, u velikoj meri
zavisi od veli~ine, snage i konstrukcije
same vetroelektrane. Isuvi{e
komplikovan i skup sistem za kontrolu i
upravljanje svakako nije primeren
manjim vetroelektranama namenjenim
za napajanje manjih izolovanih objekata
jer njegov pozitivan u~inak nebi mogao
da opravda veliki uticaj koji bi imao na
kona~nu cenu takvih elktrana koje ina~e,
kao serijski proizvodi treba da budu
dostupne {irokom krugu korisnika.
U na{em slu~aju iako smo zbog manjih
materijalnih tro{kova za realizaciju
eksperimentalnog modela, analizirali
kocept funkcionisanja savremenog
re{enja vetroelektrane manje snage (1
kW), u cilju primenljivosti rezultata
na{eg rada na projektu i na vetroelektrane ve}e snage, sisem kontrole i
upravljanja smo koncipirali u obimu,
strukturi i funkcijama koje realno
prevazilaze stvarne potrebe jedne
vetroelektrane manje snage.
3.6. Stub za monta`u sa prate}om
mehanikom
Stub za monta`u sa prate}om
mehanikom kao osnovni strukturni
elemenat, ~ak i kod manjih
vetroelektrana, i konstruktivno i
finasijski predstavlja vrlo zna~ajn deo
~itavog postrojenja. Kod projektovanja
stubova za vetroelektrane moraju da
budu zadovoljena dva osnovna zahteva:
a. Relativno velika visina i to zbog vi{e
faktora:
z Pove}anja brzine vetra sa visinom [2];
z Smanjenja uticaja susednih objekata
na intenzitet vetra;
z Smanjenja nepovoljnih efekata
vezanih za konfiguraciju reljefa.
b. Velika mehani~ka ~vrstina zbog
izlo`enosti izuzetno velikim bo~nim
silama pri jakim udarima vetra na
veliku aktivnu povr{inu elise.
4. Opis funkcionisanja sistema
kao celine i njegove tehni~ke
karakteristike
Sistem vetroelektrane, ~iji se koncept
funkcionisanja razmatra u okviru ovog
rada sadr`i elemente, koji su navedeni u
Tabeli 1 zajedno sa njihovim osnovnim
karakteristikama. Kod vetroelektrane
manje snge, kao {to je analizirana, nije
neophodno da se predvide neke od
funkcija koje su ovom prilikom
energija
Slika 7 Primer vetroelektrane male snage
Tabela 1 Tehni~ke karakteristike
Br.
1. Elisa (pretstavljena samo jedna lopatica);
2. Generator; 3. Multiplikator; 4. Sklop za orijentaciju;
5. Sklop za regulaciju optere}enja; 6. Sklop za orijentaciju
razmatrane zbog univerzalnosti primene
rezultata rada na projektu. Tako na
primer (slika 7), pri realizaciji
vetroelektrane manje snage, naj~e{}e
nije potrebna automatska elektronska
za{tita vetroelektrane od jakih vetrova
pomo}u elektromagnetne spojnice, kao
ni elektronsko upravljanje pravcem ose
elise po azimutu i elevaciji, tako|e nije
potreban ni motor za pokretanje elise pri
slabom vetru zbog relativno male
inercije elise. Uvezi sa gore navedenim,
kod vetroelektrane manje snage, nisu
potrebni ni senzori za: brzinu vetra, broj
obrtaja elise, pravac vetra i polo`aj
osovine elise po azimutu i elevaciji.
Polo`aj elise prema vetru kod malih
vetroelektrana obi~no se usmerava ~isto
mehani~ki, pomo}u plo~e ~ija povr{ina
obuhvata osu elise i upravna je na
povr{inu zemlje, a u odnosu na elisu se
nalazi na suprotnoj strani vertikalne
osovine na kojoj je vetroelektrana
pri~vr{}ena. Kod velikih vetroelektrana
ovo je nepogodno zbog velike inercije
pri obrtanju te{kog sklopa oko osovine.
Zbog toga se pribegava elektronskom
usmeravanju elise.
Po{to je brzina obrtanja elise i pri
najja~em vetru relativno mala, ~ak i kod
brzih elisa, sa malim brojem lopatica,
kakva je predvi|ena u na{em konceptu, i
ne prelazi 300 o/min, da bi se izbegla
primena sporih generatora, koji su skupi
i masivni, neophodna je primena
multiplikatora. U tom smislu u okviru
na{eg projekta razvili smo, specijalno za
ovu namenu, familiju planetarnih
multiplikatora sa odnosom multiplikacije
od 10 do 20. Ovi multiplikatori su lagani
i jednostavni za odr`avanje. Podmazuju
se uljem, koje se nalazi u ku}i{tu pri
~emu smo, u cilju {to ve}e pouzdanosti,
predvideli senzor nivoa ulja sa
indikacijom niskog nivoa, ispod
minimalno dozvoljenog. Pored toga,
zbog smanjenja otpora obrtanja pri vrlo
niskim temperaturama, predvideli smo
1.
Elemenat
Elisa
2.
3.
Multiplikator
Generator
4.
Ispravlja~
5.
Optere}nje
kod punog
akumulatora
Akumulator
Invertor
6.
7.
senzor temperature ulja koji,
putem kontrolera, omogu}uje
8.
automatsko uklju~enj malog
greja~a, kada temperatura ulja
padne ispod -6 °C, a kada se
dostigne temperatura od 0 °C
greja~ se automatski
isklju~uje.
Multiplikator treba da
obezbedi u standardnom
re`imu brzinu obrtanja
generatora od oko 3000
o/min.
9.
Sinhroni generator
naizmeni~ne struje sa
pobudom pomo}u
permanentnog magneta u
rotoru, ~iju primenu smo
predvideli zbog dobre
efikasnosti, lagane i
jednostavne konstrukcije,
velike pouzdanosti i niske
cene daje naizmeni~nu struju
~iji napon mo`e da varira u
dosta {irokom rasponu sa
promenom brzine vetra. Da bi
se omogu}ila stabilzacija
jednosmernog napona na
izlazu iz ispravlja~a, u
rasponu koji omogu}uje
ispravno punjenje
akumulatora, na izlazu iz
generatora postavlja se senzor
napona koji, preko kontrolera,
vr{i preklapanje izlaza u
10.
sekundaru transformatora u
okviru ispravlja~a.
Za za{titu akumulatora od prepunjivanja
na izlazu iz generatora se postavlja i
senzor ja~ine izlazne struje, a na
klemama akumulatora senzor veli~ine
napona na akumulatoru, na osnovu
njihovih vrednosti, pomo}u kontrolera,
automatski se vr{i preklapanje relea koji
se nalazi izme|u generatora i ispravlja~a
i na taj na~in prekida punjenje
akumulatora, a struja koju proizvodi
generator automatski prebacuje na
[088]
Senzori
Automatsko
upravljanje
Stub
Karakteristika
Diametar 3 m,
3 lopatice
Planetarni
Sinhroni sa pobudom
pomo}u permanentnog
magneta u rotoru, 1
kW.
24V,(sekundar
transformatora sa vi{e
izlaza za regulaciju
napona).
Greja~ vode,
1 kW.
2×12 V,180 Ah.
Od 24 V, DC na
220 V, AC.
-Brzine vetra,
-Broja ortaja,
-Pravca vetra,
-Polo`aja osovine elise,
-Nivoa ulja u
multiplikatoru,
-Napona generatora,
-Struje generatora,
-Napona na
akumulatoru.
-Uklju~enjem
elektromagnetske
spojnice,
-Pravcem ose elise po
horizontali (azimut),
-Pravcem ose elise po
vertikali (elevacija),
-Indikacijom niskog
nivoa ulja u
multiplikatoru,
-Uklju~enjem greja~a
osovine elise,
-Uklju~enjem motora
za pokretanje elise,
-Preklapanjem izvoda u
sekundaru
transformatora
ispravlja~a,
-Relea za uklju~enje
greja~a vode kada se
akumulator napuni.
^eli~ni, visine 6m.
optere}enje u vidu greja~a kojim se vr{i
zagrevanje vode. Kada se akumulator
ne{to isprazni napon na njemu malo
opadne {to registruje senzor napona i
prouzrokuje ponovno aktiviranje
postupka punjenja. Kao najekonomi~nije
re{enje za akumulator u predlo`enoj
koncepciji vetroelektrane prihvatili smo
da to budu 2 velika, klasi~na, olovna
akumulatora od 12 V, kapaciteta 180
energija
Ah, kavi se obi~no koriste kod teretnih
vozila i autobusa. Akumulatori se {tite
od preteranog pra`njenja, koje je za ovu
vrstu akumulatora vrlo {tetno, na taj
na~in {to se, kada senzor napona na
akumulatoru detektuje napon, koji je na
nivou minimalno dozvoljenog, preko
kontrolera, aktivira rele za prekidanje
spoja sa korisni~kim potro{a~em.
Korisnik je u mogu}nosti da, zavisno od
svojih potreba, za napajanje potro{a~a
koristi bilo jednosmernu struju napona
12 V ili 24 V, bilo naizmeni~nu struju
napona 220 V, 50 Hz, koja se dobija
pomo}u ivertora za potro{a~e snage do 1
kW, tako|e predvi|enog u okviru
analizirane koncepcije.
5. Zaklju~ak
Savremena vetroelektrana predstavlja
jedan slo`eni sistem, kako u elektri~nom
tako i u mehani~kom pogledu. Zbog
toga je za dobijanje kvalitetnog,
savremenog re{enja, ~ak i u slu~aju
vetroelektrane manje snage, neophodno
sveobuhvatno sagledavanje i analiza svih
relevantnih elemenata, koji su od uticaja
na dobijanje zadovoljavaju}eg rezultata.
U tom smislu, ovaj rad predstavlja
poku{aj da se u kociznom i preglednom
obliku predstave osnovni strukturni
elementi, analiziraju njihove
karakteristike i zna~ajni parametri i da se
na osnovu toga ponudi koncept jednog
savremenog re{enja vetroelektrane
manje snage.
Literatura
[1] Po`ar Hrvoje: “Neke energetske
karakteristike eolskih i solarnih
elektrana“, Skoplje, MANU, 1988
[2] Filipovi} Milivoje i Vojislav
Petrovi}: “Vetrenja~e: Prora~un i
projektovanje“, Ni{, SIIC, 2004
[3] B. Perme, V. Batini}: “Mini
elektrane na pogon vetra za potrebe
doma}instva“, Ni{, IRMES, 1995
[4] Milorad Staji}: “Male elektri~ne
centrale na vetar“, Tehni~ka knjiga,
Izdava~ko preduze}e Narodna
tehnika, Beograd, 1950
[5] Slavko Pe{i}: “Energija vetra“,
Ma{inski fakultet, Univerzitet u
Beogradu, 1994
[6] Desire Le Gourieres: “WIND
POWER PLANTS, Theory and
Design“, Pergamon press, 1982.
Ljubinko Jovanovi}
Centar za multidisciplinarne studije, Beograd
Dragana Dra`i}, Milorad Veselinovi}, Nevena Ne{i}
Institut za {umarstvo, Beograd
UDC: 620.95 : 662.636
Mogu}nosti kori{}enja
perena i zeljastih biljaka
za dobijanje energije iz
biomase
Rezime
U mnogim zemljama sveta, intenzivno se radi na uvo|enju alternativnih izvora
energije. U skladu sa odredbama Kjoto protokola, energetski usevi kao obnovljivi
resursi (biomasa za energiju) se sve vi{e uzgajaju u cilju doprinosa smanjenju
gasova koji izazivaju efekat staklene ba{te na nivou Zemlje. Biomasa zeljastih
biljaka predstavlja obnovljivi izvor energije s obzirom da, u procesu fotosinteze uz
pomo} besplatne energije Sunca, biljke akumuliraju velike koli~ine organske
materije koja se zatim kroz lanac ishrane koristi za ljudsku ishranu i druge potrebe.
Me|utim organska materija biljaka mo`e da se koristi i u procesu sagorevanja pri
~emu se osloba|aju ugljen dioksid i energija. Ugljen dioksid se ponovo koristi u
procesu fotosinteze, a energija dobijena u procesu sagorevanja koristi se u
industriji, za dobijanje elektri~ne energije i dr. Na ovaj na~in, biomasa se veoma
uspe{no obnavlja pri ~emu mo`e da zameni neobnovljive izvore energije kao {to su
nafta i ugalj. Me|utim, biljke na razli~ite na~ine iskori{}avaju Sun~evu energiju (C4
i C3 tip fotosinteze) daju}i razli~it potencijalni prinos biomase. U radu su
predstavljene osnovne karakteristike ovih biljaka i njihov energetski potencijal.
Klju~ne re~i: Biomasa, sagorevanje, energetske biljke, miskantus, arundo, muhar,
fotosinteza.
Use of Biomass of Some Perennial and Annual Herbaceous Plants
for Energy Production
The past decade has increased interest in renewable energy from crop biomass. In
the future, biomass from herbaceous crops may also become important. Biomass
from herbaceous crops has potential for firing and co firing with coal to generate
electricity and heat, or as feedstock for fhermo chemical processes such as pyrolysis
and gasification to produce methanol, synthesis gas, and pyrolysis oils, or for
biochemical processes (fermentation and anaerobic digestion) to produce ethanol or
methane. Biomass from herbaceous crops generally is a cleaner source of energy
than fossil fuel (they have no SO2). The feasibility of new energy crops will depend
largely on production costs, cost of converting the biomass to usable energy, and
cost of competing fuels. For biomass crops to compete with other fuels, they must be
grown in a least-cost manner. One way to do this is to increase yields per hectare
without a proportionate increase in production costs. Seasonal yields of C4 annual
crops are greater than those of C3 perennial forage crops. Recent work has
shown the potential for increased biomass yields through the
intercropping of sorghum into perennial grasses. Agricultural residues have
acquired considerable importance as bio fuels for domestic cooking, industrial
process heating, electrical p ower generation, e tc a nd a re u sed d irectly as w ell
a s i n b riquette form for a variety of energy end uses. This study compares, also,
the biomass production costs production of perennial grasses with the majority
providing detailed analysis of switch grass and miscanthus.
Key words: Biomass, combustion, energy plants, miscanthus, switch grass,
photosynthesi.
[089]
energija
Uvod
uslove i geografski polo`aj [2,29].
Organska
materija u biljkama se
Kori{}enja fosilnih goriva izaziva
nakuplja u procesu fotosinteze.
pove}anu emisiju razli~itih gasova
Fotosinteza je proces u kome organizmi
(NOx, CO2, CO i drugih) u atmosferu
koji sadr`e hlorofil, biljke, paprati, alge i
koji izazivaju globalno pove}anje
mahovine usvajaju energiju u obliku
temperature, a time i klimatske promene.
svetlosti i pretvaraju je u hemijsku
Sedamdesetih godina pro{log veka
energiju. U procesu fotosinteze, koriste}i
nesta{ica fosilnih goriva, nove zakonske
energiju Sunca, ugljen dioksid i vodu,
regulative o za{titi `ivotne sredine kao i
biljke akumuliraju velike koli~ine
pove}ane potrebe za energijom,
energije u obliku organske materije
pokrenule su svetsko javno mnjenje,
(slika 2). Deo organske materije se
nau~nike i politi~are da se ulo`e znatna
koristi za ljudsku ishranu i ostale
nov~ana sredstva u realizaciju projekata
potrebe, a deo ostaje na njivama ili se
koji si imali cilj da prona|u i primene
koristi za ishranu stoke. Koli~ina
nove tehnologije za dobijenje energije
fiksiranog ugljenika u obliku biomase
koja se ne}e bazirati na fosilnim
svih biljka, na godi{njem nivou, u
gorivima. Jedno od mogu}ih re{enja
procesu fotosinteze grubo iznosi oko 200
predstavlja kori{}enje biljka sa visokim
milijardi tona.
prinosom biomase. Energija biomase
Fotosinteza
Me|utim, od te ogromne koli~ine
poti~e od biljnog materijala poreklom iz
ljudska populacija koristi za svoje
Za optimalan izbor energetskih biljka
poljoprivredne i {umarske delatnosti, a
potrebe samo 800 miliona tona tj. 0.4%.
neophodno je znati njihove potencijalne
mo`e se iskoristiti kao zamena za
U procesu fotosinteze od ukupne
neobnovljiva fosilna goriva [1,34].
mogu}nosti za dobijanje maksimalnog
energije koja dolazi od Sunca biljke
Prema World Energy Council (1994)
prinosa biomase za date klimatske
iskoriste samo oko
1% [2]. Ovo stoga
Slika 1 Mogu}nosti kori{}enje biomase za dobijanje toplote, elektriciteta, te~nosti goriva i gasova
{to fotosintetski
aktivna radijacija
(deo Sun~evog
zra~enja koji se
koristi u procesu
fotosinteze)
predastavlja samo
samo mali deo
ukupne energije
zra~enja, a i on se
ne iskoristi
potpuno. U
najidealnijem
slu~aju biolo{ki
prinos iznosi oko
250 tona suve
mase po hektaru
na podru~jima
koja pripadaju
oblastima oko 40o
geografske {irine.
Me|utim, prinos
suve mase zavisi
od faktora spoljne
sredine
(temperatura,
vodni re`im,
svetlost i dr.),
geneti~kog
potencijala vrsta (genotip, struktura lista
Slika 2 Kru`ni tok kretanja i produkcije energije iz
i dr.) i dodatnog ulaganja (|ubriva,
biomase biljaka (Bassam, 1998)
navodnjavanje). Sva ova tri faktora uti~u
zatim na procese fotosinteze i finalni
prinos biomase. U fotosintezi postoje
dva glavna biohemijska puta za
dobijanje ugljenika (C3 i C4). U C3 putu
prvi produkt je 3 fosfoglicerinska
kiselina (organska kiselina sa tri atoma
ugljenika) i biljke sa ovim putem
fotosinteze imaju optimalan rast pri
ni`im temperaturama (15-20oC) i ni`om
razmenom CO2. S druge strane kod C4
biljaka prvi produkti su malat i aspartat,
kiseline sa 4 ugljenikova atoma. Biljke
biomasa se, kao jedan od glavnih izvora
ugljenika, ne koristi samo za dobijanje
toplote ve} se razli~itim tehnolo{kim
procesima mo`e indirektno pretvoriti u
te~na ili gasovita goriva, etanol, vodonik
i dr. (slika 1). Veliki broj biljnih vrsta je
istra`en do sada ili se istra`uje sa
osnovnim ciljem da se utvrdi njihov
energetski potencijal i mogu}nost
komercijalne proizvodnje. To su
drvenaste, vi{egodi{nje travne i zeljaste
biljke i biljke za dobijanje skroba, {e}era
i ulja. Svim ovim biljkama je zajedni~ko
da se mogu vi{estruko iskoristiti. Prvo
kao biomasa za produkciju razli~itih
proizvoda u zavisnosti od primenjenih
tehnologija, a zatim i deo biljnih
ostataka posle `etve [7,21,26].
[090]
energija
iz ove grupe imaju optimalam rast pri
vi{im temperaturama (30-35oC) kao i
ve}u razmenu CO2 [2]. C3 biljke imaju
dnevnu brzinu porasta oko 20-40 g/m2,
pri optimalnim temperaturama 15-35 oC,
uz visoku potro{nju vode. U ovu grupu
spadaju slede}e vrste biljaka: ovas,
{e}erna repa, ra`, je~am, so~ivo, topola,
bagrem, pirina~, suncokret, pamuk,
kasava, eukaliptus, arundo i dr. C4 biljke
su karakterist~ne po efikasnijem
kori{}enju vode, a dnevni porast je
mnogo ve}i od C3 biljaka i iznosi 30-60
g/m2. U ovu grupu spadaju slede}e vrste
biljaka: muhar, proso, sve vrste sirka,
kukuruz, {e}erna trska, miskantus i
druge. Na osnovu izra~unavanja svih
parametara koji uti~u na fotosintezu C4
biljke za produkciju ugljenika iskoriste
samo 6.7% a C3 samo 3.3% od ukupnog
zra~enja Sunca [3]. Ove vrednosti
prevedene na suvu biomasu
omogu}avaju C4 biljkama maksimalni
prinos od 55-65 t/ha, a C3 biljkama
maksimalni prinos od 33 t/ha. Svi gore
navedeni podaci su neophodni pri izboru
najboljih biljaka za dobijanje biomase za
date klimatske uslove.
Energetske i druge
karakteristike biomase
U ranijem periodu biomasa poreklom iz
{uma i poljoprivrede kori{}ena je za
proizvodnju toplote sagorevanjem. Za
razliku od fosilnih goriva sagorevanjem
[23] biomase celokupna koli~ina
oslobo|enog ugljen dioksida se iskoristi
za porast nove biomase tako da nema
vi{ka ugljen dioksida koji izaziva efekat
staklene ba{te na globalnom nivou. Na
ovaj na~in dobijena biomasa predstavlja
obnovljivi izvor energije, a pri tome
veoma uspe{no mo`e da zameni
neobnovljive izvore energije kao {to su
nafta i ugalj. ^esto je energija dobijena
iz produkata biomase ve}a od energije
uglja [1]. Energija dobijena
sagorevanjem sirovog drveta iznosi oko
8 MJ/kg, su{enog biljnog materijala oko
20 MJ/kg, metana 55 MJ/kg, uglja oko
23-25 MJ/kg [3]. Ove brojke u mnogome
zavise od tipa konverzije biomase u
energiju (slika 1). Postavlja se pitanje
koje biljke bi mogle da se iskoriste za
proizvodnju biomase. Za proizvodnju
etanola i biodizela ve} se koriste {e}erna
repa, kukuruz, sorgum, p{enica, uljana
repica i soja. [e}erna trska se u velikom
obimu koristi za proizvodnju etanola za
pogon automobila u Brazilu [7]. Na
ovom problemu se veoma mnogo radi i
u Americi i u Evropi. Pored gore
navedenih koriste se biljke u ~ijem
semenu se nalaze razli~ite vrste ulja koja
se posle prerade prevode u biodizel i ~ija
je energetska vrednost za kanolu iznosi
40.4 GJ/t, za suncokret 39.7 GJ/t. dok
vrednost za dizel 38.5 GJ/t. Najve}a
vrednost bio dizela pored energetske je
niska emisija sumpora, visoka
biodegradabilnost i dr. [4,23]. Kori{}enje
biomase se mo`e podeliti u tri grupe: 1.
dobijanje elektri~ne energije i toplote; 2.
gorivo i ostali sli~ni produkti; 3.
dobijanje ostalih produkata hemiskim
putem (slika 1) [5]. U zavisnosti od
autora postoje 4 grupe izvora biomase, a
to su: 1. drvenaste biljke; 2. zeljaste
biljke i trave; 3. akvati~ne biljke; i 4.
te~ni ili polu~vrsti otpad `ivotinjskog
porekla [5]. Biljke u razli~itom stepenu,
posle su{enja, sadr`e vodu pa je bolje
koristiti one koje imaju manje vode
(vrbe i topole sadr`e oko 50%, dok
miskantus i muhar sadr`e oko 10-15%).
Biomasa sa visokim procentom vlage se
koristi u takozvanim mokrim postupcima
za dobijanje energije. Biomasa u
zavisnosti od izvora ima razli~itu
kalori~nu vrednost (HHV) koja se za
drvnu masu i trave i zeljaste biljke kre}e
od 17-22 MJ/kg. Sagorevanje zeljastih
biljaka mo`e predstavljati problem zbog
emisije gasova koji pri nepotpunom
sagorevanju mogu biti toksi~ni za ljude
[17,18,19]. Visok sadr`aj pepela je
tako|e problem, jer sadr`i alkalne
metale (K i Na okside) koji se nalale u
te~noj fazi pa se lepe za gorionike. Za
biohemijske procese je va`an odnos
celluloze i lignina (te`e se razgra|uje).
Jedan od va`nih parametara je gustina
biomase koja je visoka za drvnu
biomasu (0.56-0.63 t/m3 za pelete i 0.23
t/m3 za rasuti teret), a za peletiranu
slamu od 0.56-0.67 t/m3 za pelete i 0.04
t/m3 za rasuti teret. Tro{kovi transporta i
skladi{tenja iznose oko 35 /m3. Kada
se odre|uje energetski prinos biomase
mora se voditi ra~una o prinosu biomase
i kalori~nim vrednostima[33]. Tako
ukupna mogu}a godi{nja produkcija
energije za topolu iznosi 173-259 GJ/ha,
a za miskantus 222-555 GJ/ha.
Svi gore navedeni faktori moraju biti
uzeti u obzir kada se izra~unava
ekonomski efekat dobijanja biomase za
energiju [5,6,29]. Proizvodnja biomase u
ve}em obimu mo`e biti unapre|ena
kori{}enjem razli~itog organskog otpada
poreklom od industrije ili gradskog
otpada, a koji sadr`i visoke
koncentracije azota ili drugih zaga|iva~a
i time potencijalno predstavlja
zaga|iva~a[30]. S obzirom da bi se
proizvodnja biljaka za biomasu
organizovala van gradskih podru~ja,
ovakav otpad bi se mogao koristiti za
prihranjivanje ovih biljaka bez opasnosti
da budu uklju~ene u lanac ishrane ljudi.
Na ovaj na~in podru~ja koja se ina~e ne
koriste za ratarsku proizvodnju bi bila
efikasno iskori{}ena za proizvodnju
biomase.
Kori{}enje biljnih ostataka za
dobijanje energije?
@etveni ostaci gajenih biljka, drugi
ostaci biolo{kog porekla iz poljoprivrede
i {umarstva predstavljaju dobar
[091]
potencijalni izvor biomase za dobijanje
energije [16]. Masa `etvenih ostataka
kre}e se od 5 (`itarice) do 10 t/ha [7,25].
Ukupna masa biljnih ostataka svih
gajenih biljaka za ceo svet iznosi oko
3758 miliona tona godi{nje ili izra`eno
kao gorivo oko 7560 miliona barela
dizela, dok je ukupna energetska
vrednost biomase oko 69.9 x 1018 J [8].
Postoje opre~na mi{ljenja da li uop{te
treba koristiti `etvene ostatke u svrhu
dobijanja energije s obzirom da su
istra`ivanja pokazala, da potpuno
odno{enje `etvenih ostataka mo`e
dugoro~no da izazove eroziju [9],
osiroma{enje zemlji{ta, smanjenje
organske materije [10] (soil organic
matter - SOM). Istra`ivanja su tako|e
pokazala da uvek treba ostaviti ve}i deo
`etvenih ostataka za narednu godinu kao
izvor humusa, a posebno za odr`anje
brojnosti i aktivnosti mikroorganizama
kojima oni slu`e kao izvor hrane [11].
Biljni ostaci od poljoprivredne i
{umarske industrije potencijalno imaju i
svoju drugu primenu, kao biofilteri, za
pre~i{}avanje toksi~nih materija
(organskih i neorganskih) prisutnih u
otpadnim vodama industrije i
poljoprivrede [12,13]. Za ove potrebe
nisu neophodne velike koli~ine ostataka
tako da se deo mo`e ostaviti na
zemlji{tu.
Energetske biljke
Istra`ivanjima finansiranim devedesetih
godina pro{log veka, utvr|eni su
kriterijumi za idealni energetski usev
[27,29]. To su: visok prinos suve
materije, vi{egodi{nji rast, efikasno
kori{}enje azota, vode i ostalih resursa,
kao i otpornost na bolesti i insekte. Na
osnovu istra`ivanja u svetu kao
najperspektivnije biljke za biomasu
koriste se muhar i miskantus.
Muhar (Panicum virgatum)
Muhar je vi{egodi{nja trava. Pripada C4
tipu biljaka i razmno`ava se preko
semena. Trajnost njegovih zasada je oko
15 godina. Zahteva minimalne uslove
gajenja, a prinos biomase se kre}e od 8
do 25 t/ha. Za setvu je potrebno 10-25
kg semena zaviosno od varijeteta. Nema
potrebe za primenom herbicida. Koristi
se za ishranu, dobijanje etanola, pulpe i
sagorevanje. HHV (high heating value)
iznosi 17.4 MJ/kg suve mase {to daje
godi{nji energetski bilans od 139 GJ/ha
(8 t/ha) do 435 GJ/ha (25 t/ha). Pri
sagorevanju ove biljke daju oko 4.5 %
pepela, {to je dvostruko vi{e od
miskantusa i topole. Pri sagorevanju
biomase poreklom od vi{egodi{njih
biljka javlja se problem prevelikog
sadr`aja natrijuma i kalijuma (njhovih
oksida) koji stvaraju te~nu fazu koja se
"lepi" za zidove kotlova i mo`e da
izazove velike probleme u eksploataciji.
Za muhar ova vrednost iznosi oko 14%
energija
{to je na nivou topole i vrbe. Iz biomase
je mogu}e proizvesti 280 l/t etanola (205
l/t od drvne mase). Ovo je zbog
povoljnog odnosa lignina (5-20%),
celuloze (30-50%) i hemiceluloze (1040%). [5]. Ova biljka je prva po~ela da
se gaji na velikim povr{inama u Ajovi
(SAD), naro~ito tammo gde postoje
velike povr{ine neiskori{}ene zemlje
koja je daleko od gradova ili zaga|ena
ili siroma{na u organskim materijama te
zato nije pogodna za proizvodnju
gajenih biljka [32]. Biomasa dobijena na
ovaj na~in transportuje se do najbli`e
termoelektrane gde se koristi za
dobijanje struje. Na ovaj na~in ova
podru~ja }e biti stalno pod vegetacionim
pokriva~em sto spre~ava eroziju i
pobolj{ava kvalitet zemlji{ta.
Proizvodnja biomase na ovaj na~in se
pokazala nerentabilnom, iako su
izgra|eni eksperimentalni pogoni za
sagorevanje radi dobijanja toplote.
Daljim istra`ivanjima pokazano je da se
mo`e otvariti rentabilna proizvodnja
ukoliko se biljke seju zajedno sa
detelinom (Medicago sativa), koja se
usejava kasnije, tako da prvo sazri
muhar, a po njegovoj kosidbi po~inje da
raste detelina. Detelina se dalje koristi za
sto~nu ishranu. Na ovaj na~in postignuta
je ekonomski i ekolo{ki opravdana
proizvodnja biomase [6]. Tvorci ovog
projekta tvrde da }e 5% struje u ovoj
dr`avi biti dobijeno od biomase. Ova
biljna vrste je veoma ra{irena i u Evropi
gde konkuri{e miskantusu, a cena
proizvodnje je od 25 (Gr~ka) do 62 /t
suve mase.
Miskantus (Miscanthus sp.)
Miskantus zadovoljava sve navedene
kriterijume za energetsku biljku i spada
u ekonomski i ekolo{ki odr`iv resurs.
Miskantus je vi{egodi{nja trava. Pripada
C4 tipu biljaka i razmno`ava se preko
rizoma, a trajnost zasada je oko 15
godina. Zahteva minimalne uslove
gajenja, a prinos biomase ide od 8 do 25
t/ha. Zabele`ena je rekordna starost
zasada od preko 200 godina. Posle dve
vegetacione sezone od sadnje (u
umerenijem klimatu sa du`im
vegetacionim periodom i posle prve
vegetacije) mo`e se se}i i koristiti. Puni
potencijal prinosa dosti`e izme|u 3. i 15.
godine. Danas, najstariji zasad u
Engleskoj od 20 godina, jo{ uvek daje
isti prinos kao {to je postizao u punom
prinosnom potencijalu u 5. godini
starosti - 22 t/ha, bez primene |ubriva i
pesticida. Novi izbojci javljaju se iz
zemlji{ta u rano prole}e. Otpad li{}a
posle `etve ostaje, {to spre~ava rast
korova, ~uva vla`nost zemlji{ta, i
predstavlja pogodnu sredinu za `ivot
insekata. Tokom leta usevi ubrzano rastu
u visinu, slede}eg prole}a se seku i
ciklus se ponavlja. Istra`ivanja divljih
vrsta koje su prona|ene u usevima,
pokazuju da miskantus ima ve}e
bogatstvo vrsta i ve}e ekolo{ke vrednosti
od konvencionalnih useva kao {to je
kukuruz. Usevi formiraju brojne
ekolo{ke ni{e u kojima su populacije
organizama pove}ane. Pored navedenog,
miskantus koji se prodaje na tr`i{tu je
hybrid (Miscanthus x giganteus) koji
retko cveta u Engleskoj, ali su biljke
sterilne, tako da transfer semena nije
mogu}[22]. Biljke se {ire polako,
podzemnim rizomima manje od 15cm
godi{nje.
Koristi se za ishranu, dobijanje etanola,
pulpe i sagorevanje[28]. HHV (high
heating value) iznosi 18.5 MJ/kg suve
mase {to daje godi{nji energetski bilans
od 222 (12 t/ha) do 533 GJ/ha (30 t/ha).
Pri sagorevanju ove biljke daju oko 2.8
% pepela, {to je ne{to vi{e od topole
(2.1%).
U na{oj zemlji ne postoje egzaktni
podaci o proizvodnji slonovske trave
(Miscanthus sp.), mada velike svetske
korporacije (BICAL i dr.), uveliko
investiraju u proizvodnju ove vrste koja
se danas ubraja u najekonomi~nije
obnovljive energetske useve na tr`i{tu.
U Engleskoj je npr. planirano osnivanje
125,000 ha energetskih useva do 2010.
godine. Miskantus je jedna od dve vrste
koju vlada stimuli{e kao energetski usev.
Osnivanje energetskih useva vlada
podr`ava kroz program proizvodnje
energetskih useva (ECS) i program
ruralnog razvoja Engleske (ERDP) i
finansijski ga potpoma`e sa 29 miliona
funti, pod slede}im uslovima: da
minimalna veli~ina povr{ine za uzgoj
energetskih useva iznosi 3 ha,
proizvo|a~ biomase je obavezan da
snabdeva proizvedenim usevom
proizvo|a~a energije, a usevi se moraju
uzgajati u granicama razumne
udaljenosti od postrojenja za
proizvodnju energije. Svi postupci u
proizvodnji su ekolo{ki provereni, a
negativni uticaji na `ivotnu sredinu
minimalni. U okviru navedenih
programa, farmeri mogu da dobiju
nov~anu stimulaciju za proizvodnju
miskantusa. Uzgaja se bilo za
kombinovanu proizvodnju toplotne i
elektri~ne energije, ili samo za grejanje.
U okviru navedenih programa, mogu}e
je uzgajati miskantus i samo za
sopstvene potrebe. U biomasi
miscantusa dominira sa pribli`no 48%
ugljenik. Zbog toga, sa prinosom suve
materije od 20 t godi{nje, oko 9.6 t
ugljenika se apsorbuje iz atmosfere. Ova
koli~ina }e biti vra}ena u atmosferu, ali
je bitno da cena proizvodnje energije ne
pre|e energetski sadr`aj 20t proizvedene
biomase. Cena energije za proizvodnju
(traktorsko gorivo, proizvodnja, pesticidi
i drugo) je upore|ivana sa sadr`ajem
energije biomase razli~itih useva iz
studije pokazuju da miskantus ima
[092]
izuzetno pozitivan energetski odnos
(ulo`eno-dobijeno) u pore|enju sa nekim
poljoprivrednim i energetskim usevima.
O~ekuje se ekspanzija useva za biomasu
kao {to je miskantus i muhar, jer spadaju
u nove, ekolo{ki povoljne i odr`ive
useve [21,22].
Zaklju~ak
Proizvodnja biomase je sasvim sigurno
dobar alternativni na~in da se smanji
emisija CO2 u atmosferu i smanji
zavisnost od fosilnih goriva. Stepen
iskori{}enja kod termoelektrana na
biomasu iznosi 20-40%, a ako se koristi
kao sagorevanje sa ugljem i vi{e [15,24].
S druge strane pove}ava se broj korisnih
produkata nastalih iz biomase kao {to su
razli~ite visokovredne hemikalije za
farmaceutsku industriju ~ija proizvodnja
i prodaja u ukupnom skoru pove}ava
ekonomsku isplativost biomase.
Biomasa posle sagorevanja daje ni`i
procenat pepela [14], nema emisije
sumpora (smanjuju}i kisele ki{e). Pri
sagorevanju biomase u nju se mogu
dodati frakcije komunalnog otpada ~ime
se smanjuju njihove koli~ine. Smatra se
tako|e da biljke za dobijanje biomase
imaju manji negativan uticaj na `ivotnu
sredinu. Gajenje biomase na
degradiranim ili lako zaga|enim
terenima vodi boljoj iskoristivosti ovih
zemlji{ta pove}ava promet ugljenika u
njima ~ine}i ih posle nekoliko godina
pogodnim za gajenje drugih ratarskih ili
{umarskih kultura. Od biljka za na{a
podru~ja bi trebalo birati biljke sa C4
putem fotosinteze, zatim sa povoljnim
odnosom celuloza/hemiceluloza/lignin, a
ukoliko biljke ne sadr`e optimalnu
proporciju, a imaju visok prinos biomase
koristiti druge prilago|ene tehnologije
koje maksimalno iskori{}avaju dobijenu
biomasu. S obzirom da ve}ina biljka ima
sli~nu kalori~nu vrednost birati one ~ija
je proizvodnja jeftinija. Za na{u zemlju
moze da bude interesantan miskantus i
muhar (koji je kod nas korov), a i druge
korovske biljke sa visokim prinosom
biomase. Uljana repica se ve} koristi za
dobijanje biodizela. S druge strane
potrebno je razvijati nove tehnologije za
ekstrakciju korisnih a skupih jedinjenja
iz biljka za farmaceutsku industriju.
Reference
[1] Ramage, J. and Scurlock, J. (1996):
"Biomass". In Renewable energypower for a sustainable future, ed.G.
Boyle, Oxford University Press,
Oxford.
[2] Bassam E.L. (1998): C3 and C4 plant
species as energy sources and their
potential impact on environment and
energija
climate. Renewable Energy 15: 205210.
[3] Hall D.O., Rosillo-Calle F., Williams
W.R., J. Woods. (1993): Biomass for
energy: supplay prospects. In:
Renewable Energy: Sources of Fuels
and Electricity. (T.B. Johannsson et
al.,). Island Press, Washington. D.C.
593-651.
[4] Korbitz, W. (1998). "From the field
to the fast lane-biodiesel". Renewable
Energy World, 1(3): 32-37.
[5] McKendry P. (2002): Energy
production from biomass (part 1):
overview of biomass. Bioresource
Technology 83:37-46.
[6] McLaughlin, S. et al., (1996).
Evaluating physical, chemical and
energetic properties of perennial
grasses as biofuels. In: Proceedings
of the BIOENERGY’96, September
15-20, Nashville, TN, USA.
[7] Hislop, D., Hall, D. (1996): Biomass
Resources for Gasification Plant.
ETSU B/M3/00388.
[7] Lal R. (2005): World crop residues
production and implications of its use
as a biofuel.Environment
International, 31: 575- 584
[8] Weisz PB. (2004): Basic choices and
constraints on long-term energy
supplies. Phys Today;47- 52.
[9] Pacala S. & Socolow R. (2004):
Stabilization wedges: solving the
climate problem for the next 50 years
with current technologies. Science,
305: 968-72.
[10] Linden DR., Clapp CE., Dowdy
RH. (2000): Long-term corn grain
and stover yields as a function of
tillage and residue removal in east
central Minnesota. Soil
Tillage Res., 56: 167-74.
[11] Franzluebbers AJ. (2002): Water
infiltration and soil structure related
to organic matter and its
stratification with depth. Soil
Tillage Res., 66:197-205.
[12] Bailey, S. E., Olin, T. J., Bricka, R.
M. and Adrian, D. D. (1999): A
review of potentially low-cost
sorbents for heavy metals. Water
Res. 33: 2469-2479.
[13] Reddy, K. R., Campbell, K. L.,
Graetz, D. A. and Portier, K. M.
(1982): Use of biological filters for
agricultural drainage water
treatment. Journal of
Environmental Quality 11: 591-595.
[14] Demirbas A. (2004): Combustion
characteristics of different biomass
fuels. Progress in Energy and
Combustion Science. 30: 219-230.
[15] McKendry P. (2002): Energy
production from biomass (part 2):
conversion technologies.
Bioresource Technology. 83: 47-54.
[16] Vamvuka D. & Zografos D. (2004):
Predicting the behaviour of ash
from agricultural wastes during
combustion. Fuel. 83: 2051-2057.
[17] Conde J. F.,. Ayala H. J., Afonso
M. A., González V. (2004):
Optimization of a sampling method
to determine polycyclic aromatic
hydrocarbons in smoke from
incomplete biomass combustion.
Analytica Chimica Acta. 524: 287294.
[18] Fernandeza A., J.O.L. Wendta,
Witten L. M. (2005): Health effects
engineering of coal and biomass
combustion particulates: influence
of zinc, sulfur and process changes
on potential lung injury from
inhaled ash. Fuel 85: 1320-1327.
[19] Bhargava A., Khanna N.R,
Bhargava K.S., Kumar S. (2004):
Exposure risk to carcinogenic PAHs
in indoor-air during biomass
combustion whilst cooking in rural
India Atmospheric Environment, 38:
4761-4767.
[20] Clifton-Brown C.J., Lewandowski I.
(2002): Screening Miscanthus
genotypes in field trials to optimise
biomass yield and quality in
Southern German. European Journal
of Agronomy. 16: 97-110.
[21] Lewandowskia I., Clifton-Brownb
C. J., J.M.O. Scurlockc, Huisman
W. (2000): Miscanthus: European
experience with a novel energy
crop. Biomass and Bioenergy. 19:
209-227
[22] Clifton-Brown J.C., Neilson B.,
Lewandowski I, Jones M.B.(2000):
The modelled productivity of
Miscanthus_giganteus (GREEF et
DEU) in Ireland. Industrial Crops
and Products. 12: 97-109.
[23] Demirbas A.(2004): Combustion
characteristics of different biomass
fuels. Progress in Energy and
Combustion. Science 30: 219-230.
[24] Varela M., Lechón Y. and Sáez R.
(1999): Environmental and
socioeconomic aspects in the
strategic analysis of a biomass
power plant integration. Biomass
and Bioenergy, 17(5): 405-413.
[25] Darea P., Gilorda J., Hoopera R.J.,
Clemensb A.H.; Damianob L.F.,
Gong D., Matheson T.W.(2001):
Combustion performance of
biomass residue and purpose grown
species. Biomass and Bioenergy. 21:
277-287.
[26] Chum L.H., Overend P.R. (2001):
Biomass and renewable fuels Fuel
Processing Technology. 71:187-195.
[27] Lewandowski I, Scurlok O.M.,
Lindvall E., Christou M. (2003):
[093]
The development and current status
of perennial rhizomatous grasses as
energy crops in the US and Europe.
Biomass and Bioenergy. 25: 335361. (revijalni rad)
[28] Lewandowski I., Kicherer A.
(1997): Combustion quality of
biomass: practical relevance and
experiments to modify the biomass
quality of Miscanthus x
giganteus. European Journal of
Agronomy. 6: I63-177.
[29] Hallam A., Anderson C.I., Buxtonc
R.D. (2001): Comparative economic
analysis of perennial, annual, and
intercrops for biomass production.
Biomass and Bioenergy 21: 407424.
[30] Licht A.L., Isebrands G.J. (2005):
Linking phytoremediated pollutant
removal to biomass economic
opportunities.
energija
Kosta Stamatopulos, novinar, istori~ar
Saradnik Regionalne mre`e
Regionalna mre`a
energetike, ciljevi i
strategija
- Tesla i Pandorina kutija utuju}i kroz milenijume, slu{aju}i
zvuke i melodiju vekova, ~esto se
pitamo za{to se na destruktivan
na~in tro{i ogromna energija, da li su
neizbe`ni ratovi i sukobi ili je mogu}e
uspostavljanje kakve takve ovozemaljske
harmonije. Kakva je to enigma ili
zemaljsko prokletstvo?
Energetika i njeni resursi su, na`alost,
postali u XX i XXI veku velika jabuka
razdora. Iako se dru`e i na okupu
su:Tesla i Pupin, Helios i Eol, Hefest i
Posejdon, energija i materija, vreme i
prostor, lignit i nuklearke, radni ljudi i
sindikati, ~ovekova okolina, prirodni i
Bo`ji zakoni, sa strahom se name}e jo{
jedno pitanje, da li je izvodljivo uskladiti
razli~ita shvatanja i interese?
Odgovor bi verovatno bio pozitivan
kada se ne bi otvarala Pandorina kutija i
iz nje iskakali ljuti ratnici „Gospodara
prstenova“, demoni i a`daje,
multinacionalne kompanije i razni
klubovi, vlade i „dobronamerni“ ministri
koji daju „ ekspertske“ studije i
mi{ljenja, pa ~esto (namerno ili ne
namerno) pogre{no tuma~e ~ak i
direktive iz Brisela, iako }emo se slo`iti
da pripadamo Evropi i treba da se
priklju~imo evropskoj porodici naroda i
zemalja.
Mnogi ugledni analiti~ari {irom sveta
smatraju da je ovo decenija ratova za
energiju, a slede}e decenije, decenije
ratova za energiju i pitku vodu. Kako
sa~uvati i iskoristitti na pravi na~in
Teslino nasle|e, bogatstva naroda
Jugoisto~ne Evrope, energetske resurse i
sisteme i kako za{titi interese radnih
ljudi i gra|ana?
Pre {est godina u Atini je osnovana
Regionalna Mre`a za Elektri~nu
Energiju i Rudnike Balkana i
Jugoisto~nog Mediterana sa strate{kim
ciljem da prati, prou~ava i blagovremeno
reaguje na evropske i svetske tokove u
P
oblasti energetike, pre svega, da spre~i
razbijanje, raspar~avanje i rasprodaju
energetskih sistema u na{em regionu i
{ire. Mre`u su stvorili sindikati iz 13
zemalja Jugoisto~ne Evrope, od
Slovenije, pa sve do Kipra i Turske. U
velikoj ve}ini zemalja sa~uvana su javna
predu`e}a, njihova dru{tvena uloga i
za{ti}eni su interesi radnih ljudi i
gra|ana.
Na poslednjoj Konferenciji, koja je
odr`ana u novembru pro{le godine u
Vrnja~koj Banji, Sindikat Radnika
Elektroprivrede Srbije je preuzeo mesto
predsedavaju}eg u Mre`i. Zahvaljuju}i
na prvom mestu blagovremenim
informacijama, jasnim stavovima i
odlu~noj borbi Sindikata EPS, zatim
dragocenoj podr{ci odre|enog broja ljudi
u poslovodstvima i vladama, sa~uvana je
Elektroprivreda Srbije. Sindikat EPS je
od Regionalne mre`e dobijao direktive
Evropske Unije o energetici mnogo
ranije od poslovodstva i vlada, tako da je
nekim ministrima bilo potrebno pet
godina da shvate da su osloba|anje
tr`i{ta energije i privatizacija dva
potpuno razli~ita procesa. Ni u jednoj od
direktiva iz Brisela ne tra`i se
privatizacija, ve} se govori o
osloba|anju tr`i{ta energije i zdravoj
konkurenciji. Pored Srbije, javna
preduze}a i jedinstveni energetski
sistemi su sa~uvani u Gr~koj, Turskoj,
Sloveniji, na Kipru i drugim dr`avama.
Na`alost, privatizacija je brzo
napredovala u Bugarskoj jo{ pre
stvaranja Regionalne mre`e, pa je ta
zemlja najgore pro{la i posledice su
slede}e: rasturanje energetskog sistema,
zatvaranje rudnika
i elektrana, otpu{tanje radnika, velika
poskupljenja cene struje, dotiranje iz
bud`eta vlade, nikakva ili minimalna
ulaganja novih vlasnika
(multinacionalnih kompanija) itd.
Neoliberalna politika Ta~erove doktrine
[094]
nanela je dosta {tete i
elektroprivredama Ma|arske i
Rumunije, jo{ nekim susednim,
evropskim i mnogim drugim zemljama
{irom na{e planete. O kvalitetu usluga
privatizovanih distribucija i prenosa (na
{ta bukvalno kidi{u strane kompanije), o
~estim prekidima i lo{em snabdevanju
potro{a~a u SAD i Evropi, o nikakvim
ili zanemaruju}im ulaganjima u
modernizaciju starih ili izgradnju novih
elektrana, ne treba ni govoriti.
Ovo se de{ava i u drugim granama. Za
vreme vladavine neolibaralne politike
~eli~ne ledi privatizovane su `eleznice,
dika i ponos Velike Britanije. Trebalo je
da upropaste britansku `eleznicu (
zastarela infrastruktura, ~esti udesi,
slabiji kvalitet usluga itd.), pa da posle
20 godina vlada u Londonu po~ne da
razmi{lja i radi na tome kako da je
ponovo vrati u javni- dru{tveni sektor.
Na {ta }e li~iti ta velika planetarna
simfonija? Multinacionalne kompanije
}e igrati tango i grozni~avo zgrtati
ogromne profite, potro{a~i i gra|ani }e
naricati tu`balice, a stanovnici zaba~enih
mesta, planinskih krajeva i udaljenih
ostrva, jodlovace na sav glas. „Veliki
strucnjaci” iz tih klubova i klabova su
propovedali ukidanje nacionalnih
monopola, da bi posle 10 - 15 godina
stvorili ~udovi{ta, evropske i svetske
monopole.
Posleratna Evropa je bila najbolji primer
~itavom svetu, pravi dokaz ekonomskog
razvoja i procvata, zatim stvaranja
humanih dru{tava socijalne pravde.
Me|utim, izgleda da se zaboravlja da je
u posleratnim decenijama upravo dr`ava
imala brojne poluge da interveni{e i
reguli{e, da podsti~e razvoj, da odre|uje
op{te okvire i pravila igre u privredama
evropskih zemalja. Zaboravlja se tako|e
da su jedna od tih poluga upravo bila
javna preduze}a.
energija
Male i srednje zemlje moraju po svaku
cenu sa~uvati energetiku, pitku vodu i
jo{ neke resurse. To je stvarnost na{e
epohe, a mi smo svedoci i u~esnici
`ivljenja i svetskih zbivanja.To je Sveto
pismo za teiste i ateiste, alfa i omega
budu}nosti i napretka slede}ih generacija.
Energetika i voda nisu vlasni{tvo nijedne
vlade koje su prolazne, to je nacionalno
bogatstvo i ono pripada milionima ljudi,
sada{njim i budu}im generacijama. O
tome se moraju pitati gra|ani i javnost
zemlje. O VODI I ENERGIJI moraju
imati konsenzus sve politi~ke stranke i
samo jedan jedini stav koji zna~i
SA^UVATI IH.
Pro{le godine u gr~koj prestonici je
formiran pod pokroviteljstvim EU
Ministarski savet Energetske zajednnice
sa ciljem da stvori jedinstveno tr`i{te
elektri~ne energije, bolje uslove za
protok i razmenu, zatim potpuniju
iskori{}enost postoje}ih kapaciteta i
izgradnju novih, uspe{nije regionalno
planiranje itd. Lepo zvu~i, ali da li }e
biti ba{ tako? Sti~e se utisak da
Ministarski savet ve} sada fal{ira, mada
su pojedini ministri dobri sluhisti i
~itaju note po komandi bogatih.
Zbog toga se i svet rada mora
blagovremeno organizovati i odgovoriti
na izazove vremena. Krajem septembra
teku}e godine odr`a}e se na Kasandri u
Gr~koj osniva~ka Konferencija budu}e
velike ujedinjene Regionalne Mre`e
Sindikata Energetike Jugoisto~ne Evrope
na kojoj }e u~estvovati oko 30 sindikata
iz 15 zemalja regiona. Veliku mre`u
zajedno stvaraju sindikati iz tri manje
mre`e:
Regionalne mre`e za Elektri~nu Energiju
i Rudnike Balkana i Jugoisto~nog
Mediterana pri ICEM, zatim iz druge
Mre`e pri PCI i sindikati iz Regionalne
Mre`e za Naftu, Gas i Hemiju za
Jugoisto~nu Evropu.
Ciljevi i dugoro~na strategija nove
velike Regionalne Mre`e Sindikata
Energetike Jugoisto~ne Evrope su da
postane ravnopravni partner
Ministarskom savetu Energetske
zajednice, zatim Evropskoj komisiji i
Komesaru za energetiku, da
blagovremeno izradi i ponudi Regionalni
kolektivni ugovor koji bi nakon
konsultacija, pregovora i potpisivanja,
po{tovale sve vlade u regionu, da prati
sva zbivanja u oblasti energetike, daje
predloge i sugestije i naravno da
blagovremeno, ukoliko to bude
neophodno, energi~no deluje i spre~ava
ugro`avanje interesa zaposlenih,
energetskih sistema i zemalja u regionu.
Sindikati iz Moldavije su ve} u~lanjeni
u spomenute mre`e, a o~ekuje se za
godinu-dve dana priklju~enje ma|arskih,
italijanskih i austrijskih.
Me|utim, na svetskoj pozori{noj sceni i
{ahovskoj tabli brojne su figure i jo{
brojniji igra~i: dobri i lo{i, siroma{ni i
bogati, mudri i slu|eni, an|eli i |avoli
itd. Interesi i ratne ma{inerije mo}nih i
pohlepnih galopiraju, o{tre ma~eve i
lupaju u bubnjeve. @edni su krvi, nafte i
pitke vode. Tom koktelu uvek dodaju
previ{e otrova i nesre}e, verovatno je po
njihovom ukusu.
[ta nam valja ~initi, Regionalnoj mre`i i
Teslinim pristalicama {irom sveta?
Naravno, postoji ~itava lepeza
instrumenata: od pregovora, kompromisa
i diplomatskih poteza, pa sve do brojnih
oblika pritisaka na lokalnom,
regionalnom, evropskom i planetarnom
nivou. Uostalom, nikad se nezna, mo`da
poseduju i neke nove Jerihonske trube
~iji }e zvuci biti dovoljni da uspostave
skladnu me|unarodnu simfoniju, a ne
novi svetski poredak.
Radni ljudi, sindikati i Regionalna mre`a
imaju ogromnu snagu i energiju. Obi~ni
ljudi moraju shvatiti i verovati da
imaju mo} da uti~u na svoj `ivot, na
sudbinu svojih preduze}a i zemalja,
mogu menjati ministre i vlade, mogu
uticati na politiku Brisela itd.
Svemu ovome treba dodati da je u
najve}em carstvu svih vremena
Aleksandar Veliki proklamovao
ravnopravnost i borio se pre dve i po
hiljade godina protiv diskriminacije
me|u narodima i dr`avama. Na`alost, i
pored svih dobrih i pozitivnih stvari,
dvadeset pet vekova kasnije tako ne{to
se ne mo`e konstatovati za politiku
Brisela. Direktive su jedno, a stvarnost
ne{to sasvim drugo. Osim toga, najvi{e
pu~eva, ratnih vihora i `ari{ta,
postavljanja tirana i diktatora na tron, pa
i tzv. ru{enja, izazvao je onaj “~ikica“
koga zovu Ujka Sam, da ne bude zabune
“Ne Deda Mraz, ve} Ujka Sam”.
Verovatno se name}e pitanje, kakve
veze imaju Tesla i Ujka Sam? Kako da
ne, imali su oni dobre i lo{e trenutke i
jo{ uvek ih imaju. Planeti i narodima
nedostaje energija, a ona se i dalje
destruktivno tro{i u ogromnim
koli~inama! Naravno, Tesla je Veliki
ve~no, a Ujka Sam je u prolazu,
istorijski gledano ima svoj vek trajanja.
Ako ovako nastavi, istro{i}e se.
Jako je va`no da broj~ano mali narodi i
zemlje vode mudru, pametnu politiku i
virtuoznu diplomatiju Moraju se lukavo
provla~iti izme|u scila i haribdi i ve{to
za{titi nacionalne interese,
zatim ja~ati svoju privredu, obogatiti
svoju nauku i znanje, moraju se dru`iti i
sara|ivati, a ne izolovano `iveti. U tom
kontekstu, jo{ jednom treba naglasiti da
moraju sa~uvati svoje izvore pitke vode i
svoje energetske potencijale. To je
nacionalni i sveop{ti interes.
Beograd, 12 septembar 2006.
[095]
energija
Dragoslav B. Cicovi}
Direkcija za trgovinu i distribuciju elektri~ne energije, JP EPS
UDC: 620.93 : 621.311.245 (4+497.11)
Pregled trenutnog stanja
vetroenergetike u Evropi i
Srbiji sa osvrtom na
postoje}u regulativu za
implementaciju vetroturbina
u elektroenergetski sistem
Uvod
Potreba za energijom u savremenom
~ove~anstvu je sve ve}a i raste uporedo
sa sve ve}im tehnolo{kim razvojem i
pove}anjem broja stanovnika na Zemlji.
Posledica ove tendencije je potreba za
pro{irenjem energetskih resursa.
Konvencionalni izvori, kao {to su ugalj,
nafta, prirodni gas i nuklearna goriva,
stvarani su milionima godina, potro{nja
im se meri stotinama ili desetinama
godina, a rezerve se procenjuju na
slede}ih 100 do 200 godina.
Hidroenergetski potencijal, kao jedini
obnovljivi resurs koji kapacitetom i
ekonomi~no{}u konkuri{e
konvencionalnim fosilnim gorivima je u
razvijenim zemljama ve} pri kraju svog
iskori{}enja, a ne predstavlja tako veliki
izvor energije kao {to su fosilna goriva.
Kao alternativa konvencionalnim
izvorima pojavljuju se obnovljivi izvori
elektri~ne energije. Proizvodnja
elektri~ne i toplotne energije uz pomo}
vetra, sun~evog zra~enja, termalnih
voda, inudstrijskog i biolo{kog otpada
sve vi{e uzima maha {rom na{e planete.
^ini se da je medju svim alternativnim
vidovima proizvodnje elektri~ne energije
najve}i bum napravila vetroenergetika.
Osnovni faktori koji su doveli do
ponovnog aktiviranja vetra kao
obnovljivog izvora
Ponovno pojavljivanje vetra kao
zna~ajnog svetskog izvora energije mo`e
se vezati za poslednju dekadu XX veka.
Dolazak parne ma{ine, uslovio je
pojavljivanje drugih tehnologija za
konvertovanje fosilnih goriva u korisnu
energiju, i ~inilo se da }e se zna~aj vetra
kao izvora energije zauvek potisnuti u
drugi plan. Me|utim, kasnih 60-tih
godina pro{log veka bili su prime}eni
prvi signali povratka da bi se po~etkom
Review current situation wind energy in Europe and Serbia with Serbian’s
regilatives for implementing wind turbine in power network
The re-emergence of the wind as a significant source of the world's energy must
rank as one of the significant developments of the late 20th century. The advent of
the steam engine, followed by the appearance of other technologies for converting
fossil fuels to useful energy, would seem to have forever relegated to insignificances
the role of the wind in energy generation. By the late 1960s, however, the first signs
of a reversal could be discerned, and by the early 1990s it was becoming apparent
that a fundamental reversal was underway.
To understand what was happening, it is necessary to consider five main factors.
First of them, was a need. An emerging awareness of the finiteness of earth's fossil
fuel reserves as well as of the adverse effects of burning those fuels for energy had
caused many people to look alternatives.
Second, there was the potential. Wind exists everywhere on the earth, and in some
places with considerably energy density. Wind had been widely used in the past, for
mechanical power as well as transportation. Certainly, it was conceivable to use
again.
Third, there was the technological capacity. In particular, there had been
developments in other fields, which, when applied to wind turbines, could
revolutionize they way they could be used.
These first three factors were necessary to foster the re-emergence of wind energy,
but not sufficient. There needed to be two more factors. First of all a vision of new
way to use the wind, and second the political will to make happen.
At the beginning of wind's re-emergence, cost of energy from wind turbines was far
higher than that from fossil fuels. Government support was required to carry out
research, development, and testing and to provide regulatory reform to allow wind
turbines to interconnect with electrical networks and to offer incentives to help
hasten the deployment of the new technology. The necessary political will for this
support appeared at different times and to varying degrees, in number of countries.
First of all in the United States, Denmark, and Germany, and today in much of the
rest of the world.
According mentioned facts, this paper gives review of some problems which are
connections with wind energy and his development in Serbia. This material has
analyzed in five parts:
1. Basic facts which are influence to re-emergence of the wind
2. Review Wind Power installed in Europe by end of 2005 (cumulative)
3. Review potential points for exploatations wind in Serbia
4. Practice in subsidiaruty of Wind energy sources – direct incetives
5. Current regulation situations in Serbia
90-ih godina u potpunosti vratio zna~aj
vetra u proizvodnji elektri~ne energije.
Da bismo razumeli za{to je do{lo do ove
promene neophodno je da razmotrimo
[96]
pet zna~ajnih faktora koji su doveli do
nje:
Prvi od njih je potreba. Svesnost
ograni~enosti obnovljivosti zemljinih
energija
fosilnih goriva kao i sagorevanje fosilnih
goriva uslovili su da ljudi zapo~nu da
tra`e neka alternativna re{enja.
Drugi je potencijal. Vetar je prisutan
svuda na zemlji, a na nekim mestima sa
zna~ajnom energetskom gustinom. Op{te
je poznata ~injenica da je vetar u
istorijskom razvoju ljudskog dru{tva bio
upotrebljen kao mehani~ka energija pri
prevozu mnogobrojnim jedrenjacima.
Zna~i, zasigurno je shvatljivo da bi
ponovo mogao da se upotrebi u
odre|ene svrhe.
Tre}i je tehnolo{ki kapacitet. Zapravo,
razvoj drugih nauka je mogao da
revolucionalizuje put upotrebe ovog
izvora energije.
Ova tri razloga su bila neophodna za
br`i povratak energije vetra na svetsku
scenu, ali nisu bila dovoljna. Nophodna
su bila jo{ dva faktora a to su vizija
novog na~ina upotrebe vetra i politika
koja }e to omogu}iti.
U po~etku su tro{kovi iskori{}enja vetra
bili daleko vi{i od tro{kova iskori{}enja
fosilnih goriva. Podr{ka vlada bila je
neophodna za istra`ivanje, razvoj,
testiranje i obezbe|ivanje regulatorne
reforme koja }e omogu}iti priklju~enje
vetrogeneratora na javnu elektri~nu
mre`u i ponuditi inicijativu za br`i
razvoj novih tehnologija. Ova
neophodna politi~ka podr{ka se pojavila
sa razli~itim stepenima u odre|enom
broju zemalja. Prvo u SAD, Danskoj i
Nema~koj a danas i u mnogim drugim
zemljama.
Pregled stanja kapaciteta u
Evropi
2005 godina je godina u kojoj je trend
rasta instaliranja novih vetroturbina
nastavljen. U ovoj godini je {irom sveta
dodato jo{ 11,310 MW novih kapaciteta
{to u sada{njem trenutku iznosi 58,982
MW. Trend rasta prikazan je na
slede}em grafiku:
Procene su da }e se sa ovakvim trendom
rasta do 2010. godine dosti}i ukupno
oko 120,000 MW. Ovakav brz razvoj je
sa sobom povukao i zapo{ljavanje
velikog broja radnika. Procene su da
pribli`no anga`ovano Slika 2 Pregled instalisanih kapaciteta na kaju 2005.
235,000 ljudi
direktno ili
indirektno u ovoj
grani industrije.
Evropa je i dalje
odr`ala poziciju
broj jedan u
odnosu na ostale
kontinente. Sa
40,932 MW
instalisanih
kapaciteta od ~ega
6,174 MW
predstavlja novie
kapacitete.
Pomenuti novih
kapaciteti
predstavljaju oko
55 % ukupnih
novih kapaciteta
koji su povezani na
mre`u u celom
svetu. Nema~ka i
[panija su i dalje
vode}e zemlje sa zna~ajnim porastom
utvrdi tehni~ki potencijal vetra za
dodatnih kapaciteta: Nema~ka - 1,799
proizvodnju elektri~ne energije. Na
MW i [panija 1,764 MW. Portugal i
osnovu podataka koji su prikupljeni sa
Francuska koji su doneli nove regulativa pojedinih mernih ta~aka i matemati~kog
za podsticaj razvoja i implementacije
modela koji je imao za cilj da izvr{i
ovakvih izvora elektri~ne energije su
aproksimaciju brzina vetra na pojedinim
duplirale svoje kapacitete: Portugal visinama do{lo se do zaklju~ka da
1.022 MW, Francuska 757 MW.
postoje oblasti sa vetrom ve}im od 4,5
Danska, koja je bila jedna od vode}ih
m/s na visini 50 m iznad tla, a koji se
zemalja u podsticaju i instalisanju
mo`e iskoristiti za pokretanje generatora
ovakvih izvora je ponovo zabele`ila
vetroturbine. Najizra`eniji energetski
stagnaciju i dodala samo 4 MW novih
regioni su Mid`or, Suva Planina,
kapaciteta.
Vr{a~ki Breg, Tupi`nica, Krepoljin i
Nasuprot ovim zemljama mnoge zemlje
Deli Jovan, sa prose~nim brzinama
isto~ne Evrope kaoi Finska su jo{ daleko ve}im od 6 m/s (slika 3).
od nekog zapa`enijeg dinami~kog rasta
Deo zaklju~ka iz studije je: ''Potencijal u
iako raspola`u zna~ajnih energetskih
Srbiji, ako se aktiviraju zone sa
potencijalom vetra. Zasigurno se mo`e
o~ekivati u narednim godinama da se
Slika 3 Lokacije sa srednjom
u ovim zemljama krene ya
godin{njom brzinom vetra u
zna~ajnijim razvojem vetroindustrije
intervalu od 5 do 6 m/s
u skladu sa obavezom direktive
Evropske unije koja se odnosi na
obnovljive izvore elektri~ne energije.
Geografska raspodela svih
instalisanih kapaiciteta u zemljama
~lanicama EU prikazana je na slici 2.
Pregled potencijalnih ta~aka
za eksploataciju na
teritoriji Srbije
Slika 1 Prikaz novih kapaciteta u
svetskim okvirima u poslednje
tri godine
S obzirom na ~injenicu da je
potencijal vetra u Srbiji
nedovoljno istra`en, 2002. godine
Elektroprivreda Srbije je
finansirala studiju "Mogu}nost
kori{}enja energije vetra za
proizvodnju elektri~ne energije"
~iji je cilj bio da utvrdi da li
Srbija ima vetra pogodnog za
proizvodnju elektri~ne energije,
da se identifikuju oblasti sa
zadovoljavaju}im
karakteristikama vetra i da se
[097]
energija
srednjom brzinom vetra ve}om od 5 m/s,
omogu}ava izgradnju 1.316 MW
vetroenergetskih kapaciteta, {to je 15%
sada{njih ukupnih instalisanih
kapaciteta. Ovi kapaciteti, uz
pretpostavku niskog koeficijenta
iskori{}enja kapaciteta od 0,2 mogli bi
da proizvode oko 2,3 TWh godi{nje.''
Pomenute rezultate studije treba svakako
uzeti sa rezervom. Ipak se ovde radi o
jednoj matemati~koj aproksimaciji.
Ogroman zna~aj ove studije je {to je
dala oblasti sa odre|enim potencijalom
koji se mo`e iskoristiti, ali da bi se
preciznije utvrdile ove mogu}nosti
neophodno je izvr{iti pojedina~na
merenja na odgvaraju}im lokacijama.
Pregled regulativa koje se u
upotrebi za podsticaj razvoja
ovakvog vida proizvodnje
elektri~ne energije
U zemljama Evropske Unije trenutno
egzistira tri glavna sistema podr{ke
razvoja obnovljivih izvora elektri~ne
energije a to su:
1. Poreske inicijative
2. Direktne nov~ane inicijative
3. Sistemi kvota proizvedene el.
energije
Svrha svih ovih inicijativa je da
uspostavi protivte`u konvencionalnim
izvorima koji u svojoj ceni zanemariju
uticaj na `ivotnu sredinu, a samim tim
da uspostave neki vid konkurencije
konvencionalim izvorima. Naime, niska
cena kWh elektri~ne energije iz
konvencionalnog izvora u celini gledano
predstavlja visoku cenu za `ivotnu
sredinu i zdravlje ljudi. Da su tro{kovi
za{tite `ivone sredine ura~unati u cenu
kWh dobijenog iz konvencionalnog
izvora, cena kWh iz obnovljivih izvora
bi bila u potpunosti konkurentna sa
cenom kWh iz konvencionalnog izvora
elektri~ne energije.
U mnogim zemljama ura~unavanjem
pomenutih tro{kova, cena kWh iz vetra,
kao obnovljivog izvora, je postala
konkurentna sa kogenerativnom
proizvodnjom elektri~ne energije. ^ak se
mo`e re}i da, ukoliko bi se ura~unali
tro{kovi o~uvanja spolja{nje sredine u
cenu kWh proizvedenog iz uglja, cena
kWh iz obnovljivih izvora kao {to su
vetar i biomasa, bila bi ni`a skoro dva
puta za pojedine lokalitete.
Svakako treba naglasiti da nivo
inicijativa kod zemalja EU zavisi od
komparacije proizvodnih tro{kova
vetroenergije sa drugim izvorima. Treba
napomenuti i da }e sama konkurencija
na tr`i{tu sa stvaranjem odgovaraju}ih
monopola ili oligopola usloviti da se
cena elektri~ne energije smanjuje {to }e
zasigurno ote`ati proboj obnovljivih
izvora na tr`i{te.
Direktne nov~ane inicijative
predstavljaju skup mehanizama koji se
naj~e{}e razvrstavaju u {est grupa i to:
- Dobrovoljni sistemi (Voluntary
systems) - gde tr`i{te odre|uje cenu i
koli~inu energije
- Sistemi fiksiranih cena (Fixed price
systems),
- Investicione subvencije (Investment
subside),
- Sistemi fiksiranih isporuka (Fixed
feed-in tariffs),
- Sistemi fiksiranih premija (Fixed
premium system),
- Poreski krediti (Tax credits)
Fixed price systems su sistemi koji
kreiraju za{ti}eno tr`i{te koje je potpuno
odvojeno od otvorenog tr`i{ta elektri~ne
energije, gde cena elektri~ne energije iz
vetra ima te{ko}e u konkurentnosti. Ovi
na~ini predstavljaju i put da se anuliraju
nedostaci koji su prisutni prilikom
zanemarivanja uticaju zaga|enja `ivotne
okoline od strane konvencionalnih
izvora.
Voluntary systems and Green
marketing
Teorijski, dobrovoljna potro{nja
elektri~ne energije dobijene iz
obnovljivih izvora (vetroturbina) mo`e
dovesti do obrazovanja i razvoja tr`i{ta
nezavisno od bilo koji vrste regulative
koju bi inicirala Vlada odre|ene zemlje.
Ipak, prakti~no, dosada{nje iskustvo u
primeni ovakvih sistema govori nam da
oni po~ivaju jedino na dobroj volji
potro{a~a da plate vi{u cenu elektri~ne
energije. Na osnovu anketa koje su
sprovedene u pojedinim zemljama,
procenat potro{a~a koji bi dodatno platili
za kori{}enje elektri~ne energije iz
obnovljivih izvora (me|u njima je i
vetar) kre}e se u rasponu od 0,5 do 0,6
% od ukupnog broja potro{a~a iz
kategorije doma}instvo.
Generalno re~eno uticaj ovakvih sistema
na razvoj i proizvodnju elektri~ne
energije je veoma mali. Neophodo je
napomenuti da za pomenuti raspon (od
0,5 do 0,6 %), nije prisutna samo
voljnost potro{a~a da plate vi{u cenu
kWh, ve} i pojedine politi~ki
determiisane regulative za investiranje u
obnovljive izvore elektri~ne energije.
Sistemi fiksiranih cena
Ovi mehanizmi su u {irokoj upotrebi u
Nema~koj, Gr~koj, Francuskoj, [paniji i
nekim drugim Evropskim zemljama.
Osnove ovih mehanizama ~ine
regulative donesene od Vlada pojedinih
zemalja u kojima je egzaktno utvr|ena
cena kWh elektri~ne energije za
proizvo|a~e kao i koli~ina elektri~ne
energije koja je prisutna na tr`i{tu. Da bi
se izbeglo koncentrisanje kapaciteta
samo u podru~jima sa visokim
[098]
potencijalom vetroenergije cena kWh je
ne{to ni`a u podru~jima sa visokim
potencijalom za razliku od onih oblasti
sa ni`im potecijalom vetroenergije.
Uop{teno gledano, ovaj mehanizam je
primenljiv samo na onim mestima gde
uz pomo} dodatnih mehanizama, kao {to
su sistemi investicionih subvenicija i
produkcionih poreskih kredita, cena
kWh je potpuno konkurentna sa cenom
kWh iz konvencionalnih izvora.
Investicione subvencije
U za~etku razvoja proizvodnje elektri~ne
energije iz vetra ove subvencije su
odobravane investitorima na osnovu
nominalne snage generatora
vetroturbine. Na ovaj na~in se
zanemarivala efikasnost proizvodnje
elektri~ne energije jer se ove subvencije
nisu vezivale za koli~inu proizvedene
elektri~ne energije ve} samo za
nominalnu snagu vetroturbine odnosno
instalisani kapacitet odgovaraju}ih farmi
vetrogeneratora. Op{ti je trend da se
ovakvi sistemi subvencionisanja
izbegavaju. Ipak pravilnim
obrazovanjem ove subvencije mo`e se
obezbediti da se njome zahtevaju i
odgovaraju}e performanse postrojenja.
Ove subvencije imaju {iroku primenu i
kod sistema koji rade ostrvski tj. nisu
priklju~eni na elektroenergesku mre`u.
Danas, su ovakvi sistemi subvencija
na{li veliku primenu kod postrojenja
koja se grade na moru. Naime, ovakva
postrojenja su skuplja nego postrojenja
koja se grade na kopnu, pa je neophodno
izvr{iti njihovo subvencionoisanje.
Sistemi fiksiranih tarifa isporuka
Sistemi fiksiranih tarifa isporuka su
zasnovani na mehanizmu koji
podrazumeva da se vlasnicima
vetroturbina pla}a svaki isporu~eni kWh
po fiksnoj ceni, a razliku koja nastaje
izme|u te cene i tr`i{ne cene
nadome{}uju poreski obveznici ili
potro{a~i elektri~ne energije. Glavni
nedostatak ovog mehanizma je
nepredvidljivost nivoa podr{ke po kWh.
Ako se fiksna cena odr`ava na
konstatnom nivou, u zavisnosti od
tr`i{ne cene elektri~ne energije koja je
promenljiva kategorija (naro~ito u
deregulisanim elektroprivredama), zavisi
}e i nivo podr{ke ovakvim
postrojenjima. Nivo podr{ke mo`e biti i
"negativan" u slu~aju kada tro{kovi
proizvodnje porastu a tra`ena fiksna
cena ostane na konstantnom nivou. Ovaj
mehanizam mora da se dopuni
odgovaraju}im zakonskim okvirom koji
se odnosi na uslove povezivanja na
mre`u i odgovaraju}eg planiranja
razvoja mre`e. Glavna pozitivna
karakteristika ovog mehanizma je da je
jednostavan i da obezbe|uje efikasnije
planiranje razvoja mre`e i postrojenja.
Veliki nedostatak ovakvog mehanizma
energija
subvencionisanja vetroturbina je
politi~ki rizik. Ukoliko Vlada odre|ene
zemlje promeni uslove fiksirane tarife
isporuke elektri~ne energije to mo`e
dovesti do ozbiljnih posledica za ona
postrojenja koja su u fazi gradnje ili su
ve} izgra|ena i rade pod ve} ranije
utvr|enim uslovima. Jedno od re{enja za
smanjivanje ovakvog rizika je pismena
garancija Vlade koja treba da onemogu}i
da ovi projekti bankrotiraju. I pored ove
mogu}nosti, investitori i vlasnici turbina
ugra|uju i ovaj rizik u cenu investicije,
{to zna~ajno poskupljuje investiciju. Da
bi poni{tile ugra|ivanje ovakvog rizika i
cenu investicije a samim tim doveli
investiciju na realni nivo ko{tanja,
pojedine Vlade se obavezuju da }e
fiksirane cene isporuke biti
zagarantovane u odgovaraju}em
vremenskom periodu. Ovakav primer
zabele`en je u Nema~koj. Vlada
nema~ke se obavezala da }e pla}ati
odgovaraju}u fiksnu tarifu u periodu od
14 do 20 naredenih godina. Sistemi
fiksiranih tarifa isporuka u kombinaciji
sa unapre|enjem tehnologije,
smanjenjem intersnih stopa banaka i
niskom inflacijom nesumljivo postaje
sna`an mehanizam pokretanja
vetroindustruje. Naru{avanjem jednog
od ovih uslova mo`e do}i do ko~enja
razvoja vetro industrije. Na primer usled
pove}anja interesnih stopa banaka iznad
odre|ene granice, automtski }e se
smanjiti profit u odgovaraju}em
proporcionalnom iznosu a samim tim i
usporiti ili zaustaviti izgradnju novih
kapaciteta.
Sistemi fiksiranih premija
Fikisirane premije, ili kao se u nekim
zemljama nazivaju ekolo{ki bonus,
predstavljaju mehanizme koji u osnovi
sadr`e ta~no utvr|enu premiju od strane
Vlade koja se dodaje na cenu
proizvedenog kWh elektri~ne energije.
Tro{kovi po kWh takvih sistema,
suprotno fiksiranoj tarifi, su predvidivi.
Iz perspektive vlasnika vetroturbine,
ukupna cena po kWh (cena elektri~ne
energije plus premija) je manje
nepredvidiva nego kod mehanizma
fiksne tarife zato {to zavisi od
promenljivosti cene elektri~ne energije.
Teorijski, ovaj mehanizam je zasnovan
na fiksiranoj premiji koja reflektuje
eksterne tro{kove proizvodnje elektri~ne
energije iz konvencionalnih izvora. Na
ovaj na~in se obezbe|uje fer
konkurencija i trgovina kao i
odgovaraju}e zajedni~ko tr`i{te
elektri~ne energije sa razli~itim
proizvodnim subjektima koji proizvode
elektri~nu energiju iz konvencionalni i
obnovljivih izvora. Sa strane razvoja
tr`i{ta, prednost sistema fiksiranih
premija je u tome {to dozvoljavaju
obnovljivim izvorima elektri~ne energije
da se vrlo brzo uzdignu na tr`i{tu u
slu~aju da tro{kovi proizvodnje opadnu
ispod nivoa tr`i{ne cene elektri~ne
energije. Sa odgovaraju}im nivoom
premije, omogu}ava se konkurencija
vetroenergije bez politi~ke potrebe ya
inrvencijom.
U pojedinim zemljama je napravljen
poku{aj da se vrednost fiksirane premije
izjedna~i sa tro{kovima zaga|enja
`ivotne okoline od strane konvencionalih
izvora. U stvarnosti zasnivanje
mehanizma na koristima za o~uvanje
`ivotne okoline je jo{ uvek izazov. Vrlo
je te{ko izraziti vrednost za{tite `ivotne
okoline u nekoj nov~anoj jedinici. Iz tog
razloga ovaj mehanizam se u praksi
zasniva na procenjenim proizvodnim
tro{kovima i pore|enju sa cenom
elektri~ne energije vi{e nego sa
vredno{}u koja predstavlja pomenutu
korist.
Poreski krediti
Ova vrsta subvencionisanje se u nekim
zemljama svrstava u grupu poreskih
inicijativa. Prema pregledu EWEA (The
European Wind Energy Association)[1]
ova inicijativa je svrstana u direktne
nov~ane inicijative pa }e mo je u skladu
sa time u ovom radu i analizirati.
Mehanizam za odobravanje ovakvih
kredita sastoji se u tome {to investitor
uzima kredit od odgovaraju}e banke a
vrednost otplate kredita mu obezbe|uje
dr`ava (posebnom zakonskom
regulativom) putem osloba|anja ili
smanjenja odgovaraju}ih poreskih
obaveza. Veli~ina kredita koji }e uzeti
investitor zavisi}e od procenjene
proizvodnje elektri~ne energije i on se
naj~e{}e koristi u prvoj polovini perioda
eksploatacije postrojenja. Fokusiranjem
na proizvedenu elektri~nu energiju, ne
na investirani kapital, ovaj tip poreske
inicijative podr`ava projekte sa
odgovaraju}im proizvodnim
performansama. Iz tog razloga, ova vrsta
inicijative posebno je pogodna za velike
instalacije ili relatino razvijene
tehnologije.
Ovakav na~in subvencionisanja mo`e
predstavljati tradicionalni vladin prilaz
za podr`avanje socijalnih i ekonomskih
ciljeva. Proizvodni poreski krediti (PPK)
mogu pove}ati protok novaca i stoga
podr`ati investiciju. Posebno PPK bi se
mogao zna~ajnije upotrebiti za
stimulaciju razvoja ovih izvora
elektri~ne energije uz smanjenje
dr`avnih poreza na dobit.
Osnovno polazi{te za PPK je da njegovi
korisnici moraju dokazati da su izvor i
tehnologija adekvatni za proizvodnju
minimum procenata njihove potra`nje.
I pored neosporno dobrih ~injenica ovaj
na~in stimulisanja razvoja proizvodnje
elektri~ne energije iz obnovljivih izvora
ima i neke nedostatke:
[099]
- Prvo, usled minimuma poreskih
zahteva mnogi investitori ne}e mo}i da
upotrebe celokupnu vrednost PPK zato
{to nemaju vi{ak koji }e biti pokriveni
ovom inicijativom, pa se na ovaj na~in
PPK razvodnjava i ne posti`e onaj
pravi efekat.
- Drugo, usled prirode ove inicijative, ne
mogu se njom pokriti tro{kovi
servisiranja u toku rada postrojenja. Iz
ovog razloga, PPK ne predstavlja takvu
vrednost kao ekvivalentna posmatrana
direktna nov~ana inicijativa. Svi
isfinansirani projekti moraju odgovoriti
minimumu zahtevanih servisnih
tro{kova radi smanjenja rizika
pozajmice (o~ekivani odnos prihoda i
rashoda u prvoj polovini eksploatacije
prema nekim prora~unima treba da
iznosi 1,4). Poreski krediti su jedino
olak{ica za povra}aj sredstava
investitoru i ne predstavljaju pomo}
tro{kovima odr`avanja projekta.
PPK mo`e biti tako obrazovan da
predstavlja dovoljno zna~ajnu
investicionu odluku. Ipak, on ne mo`e
da stimuli{e planirani razvoj
vetroindustrije jer ne obezbe|uje
inicijativu i tr`i{te elektri~ne energije
(ugovore ili prodaju).
Obim o~ekivanog tr`i{ta koje je rezultat
dono{enja PPK-a zavisi}e od:
1. Veli~ine kredita.
2. Stabilnosti i vremenskog perioda u
kome }e ovaj kredit biti raspolo`iv.
3. Krive isporuke elektri~ne energije
pri datim tro{kovima.
4. Tr`i{ne cene elektri~ne energije.
5. Sposobnosti investitora da apsorbuje
kredit.
6. Osloba|anja od drugih postoje}ih
tr`i{nih barijera (tj. te{ko}a prilikom
dobijanja prodajnih ugovora ili
finansija.
Stanje regulative u ovoj oblasti u
Srbiji
Postoje}im Zakonom o energetici, daju
se okviri u kojima mo`e do}i do razvoja
odgovaraju}ih regulativa radi
pospe{ivanja implementacije ovakvih
izvora elektri~ne energije. On uvodi
zna~ajne novine koje }e doprineti
stimulisanju investiranja u Obnovljive
izvore elektri~ne energije (OIE):
z pod malim elektranama se
podrazumevaju elektrane snage do 10
MW,
z uvodi se Licenca za obavljanje
energetskih delatnosti i Energetska
dozvola za izgradnju i revitalizaciju
energetskih objekata, me|utim, za
proizvodnju elektri~ne energije
isklju~ivo za svoje potrebe i za
proizvodnju elektri~ne energije u
objektima snage do 1 MW nije
potrebna ni Licenca ni Energetska
dozvola,
energija
male elektrane mogu biti priklju~ene
na distributivnu mre`u i imaju pravo
da proizvedenu elektri~nu energiju
prodaju preko distributivne mre`e,
z uvodi se pojam povla{}enih
proizvo|a~a elektri~ne energije koji se
odnosi na proizvo|a~e koji u procesu
proizvodnje elektri~ne energije koriste
OIE ili otpad, ili u procesu
proizvodnje istovremeno proizvode
elektri~nu i toplotnu energiju,
z povla{}eni proizvo|a~i elektri~ne
energije imaju, pod jednakim
finansijskim uslovima,pravo prioriteta
na organizovanom tr`i{tu elektri~ne
energije i pravo na subvencije i druge
olak{ice u poslovanju,
z uslove za sticanje statusa povla{}enog
proizvo|a~a elektri~ne energije iz
prethodne ta~ke i kriterijume za ocenu
ispunjenosti tih uslova propisa}e
Vlada Republike Srbije u roku od
godinu dana,
Precizniji mehanizmi nisu propisani.
^ak i ostaje dilema ko bi trebao da takve
mehanizme donese? I pored ove
nepoznanice, nepobitno je dobra
~injenica da se Zakonom ne
ograni~avaju i ne sputavaju mogu}nosti
za dono{enje regulativa iz ove oblasti.
Strategijski ve}a pa`nja vetroenergiji
nije data na ovim prostorima. Iskustvo,
koje je prisutno u zemljama sa
zna~ajnom proizvodnjom elektri~ne
energije uz pomo} vetra, nam ukazuje na
elemente koje treba uklju~iti u okviru
strategije razvoja proizvodnje energije iz
ovakvih izvora:
- Razvoj op{te energetske politike koja
}e dati zna~ajnije mesto vetroengiji i
ispunjava ciljeve principa odr`ivosti,
- Definisanje jasnih ciljeva,
- Uspostavljanje transparentnih
tr`i{nih uslova koji ohrabruju
investiranje,
- Integracija pitanja vezanih za OIE u
neenergetski sektor zakonodavstva
- Pove}anje javne svesti o prednostima,
potencijalu i tro{kovima proizvodnje
elektri~ne energije ovim putem,
- Edukacija u cilju stvaranja ljudskih
resursa za razvoj vetroenergetike kao
posebne grane industrije,
- Uspostavljanje potrebnih institucija.
z
Zaklju~ak
Pored pomenutih inicijativa u svetu su
danas u upotrebi i mnoge druge
inicijative koje se primenjuju u mnogim
zemljama. Vrednosti subvencija i
modaliteti su specifi~ni za svaku zemlju.
Ove subvencije zavise od velikog broja
faktora ali se kao dva najzna~ajnija
faktora name}u politi~ka podr{ka i
ekonomija jedne zemlje. Politi~ka
podr{ka je svakako kategorija koja je
najnestabilnija. Od politi~ke volje zavisi
na~in i nivo podr{ke. Ekonomija jedne
zemlje je drugi zna~ajni faktor koji je sa
strane investitora najzna~ajniji. Od
stabilnosti ekonomskih faktora u periodu
gradnje i eksploatacije, zavisi }e nivo
ulaganja, povratak ulo`enih sredstava i
zarada pojedinih investitora koji su
zainteresovani za ovakve izvore
elektri~ne energije.
Danas se u svetu poklanja velika pa`nja
vetroenergiji. Argument da je to skupa
energija sve vi{e pobija ~injenica da su i
u siroma{nim zemljama pronalaze
odgovraju}i modaliteti za eksploataciju
ovakvog energetskog resursa.
Posmatraju}i inicijative koje su izlo`ene
u ovom radu, name}e se pitanje: koja je
od pomenutih inicijativa najprakti~nija
za primenu u na{oj zemlji? Te{ko je dati
odgovor na ovo pitanje. Obi~no se ove
inicijative me|usobno kombinuju pri
~emu se vodi ra~ina o mnogim
faktorima. Kao va`an faktor koji je
prisutan kod nas, je slaba ekonomska
mo} da se u potpunosti direktnim
inicijativama podr`i razvoj i
implementacija vetroturbina u
elektroenergetski sistem. Mo`da najbolji
put bi bila obrazovanje i realizacija
poreskih inicijativa u kombinaciji sa
nekim direktnim nov~anim
inicijativama.
Literatura
Manwell J, McGowan J, Rogers A,
2002, Wind Energy Explained: Theory,
Design and Application, John Wiley &
Sons, LTD, page 1.
Studija "Mogu}nost kori{}enja energije
vetra za proizvodnju elektri~ne
energije", JP EPS, 2002.
EWEA - The European Wind energy
Association - 2005 statistics
www.ewea.org
World Wind Energy Association World wind review 2005,
www.wwindea.org
Strategies for Supporting Wind Energy,
National Wind Coordinating
Committiee, Nancy A. Rader, Ryan H.
Wiser
Wind Energy Today and in the 21st
Century, Per Dannemand Anderse, Peter
Hjuler Jensen
Dragoslav B. Cicovi}, Mogu}i razvoj i
implementacija vetrogeneratora putem
administrativnih (poreskih) mera na
teritoriji Srbije, Elektra 2003,
Pregled direktnih nov~anih inicijativa
koje se sprovode u Evropskoj Uniji radi
podsticanja razvoja i implementacije
vetroturbina u elektroenergetski sistem,
CIRED 2005
[100]
energija
Dragana Dra`i}, Milorad Veselinovi}
Institut za {umarstvo, Beograd
Ljubinko Jovanovi}
Centar za multidisciplinarna istra`ivanja Univerziteta u Beogradu
Sr|an Bojovi}
Instituta za biolo{ka istra`ivanja „Sini{a Stankovi}“, Beograd
UDC: 620.95 : 662.636 (497.11)
Biomasa iz planta`a drvenastih
vrsta kratke ophodnje - novi
odr`ivi obnovljivi potencijali
za dobijanje energije u Srbiji
Uvod
Rezime
U svetu je u toku proces zamene dela
fosilnih goriva alternativnim obnovljivim izvorima energije.
Planta`e kratke ophodnje su jedna od
realnih alternativa. Od ukupnog broja
svih planta`a kratke ophodnje 63% su
drvenaste vrste, u ~emu sa 38% svih
svetskih planta`a kratke ophodnje
u~estvuju razli~ite vrste eukaliptusa, dok
u umerenim klimatskim zonama
dominiraju topole, vrbe i joha.
Procene su da se oko 10 miliona hektara
mo`e klasifikovati kao planta`e kratke
ophodnje. Kriterijumi za uspe{ne
planta`e za dobijanje energije su:
„ godi{nja produktivnost preko 10-12
tona/ha suvog drveta i kore,
U svetu je u toku proces zamene dela fosilnih goriva obnovljivim izvorima energije.
Planta`e kratke ophodnje su jedna od realnih alternativa. Od ukupnog broja svih
postoje}ih planta`a kratke ophodnje 63% ~ine drvenaste vrste, u ~emu sa 38% svih
svetskih planta`a kratke ophodnje u~estvuju razli~ite vrste eukaliptusa, dok u
umerenim klimatskim zonama dominiraju topole, vrbe i joha. Procene su da se oko
10 miliona hektara mo`e klasifikovati kao planta`e kratke ophodnje. Ovakve
planta`e mogu da se osnivaju na prirodnim zemlji{tima, obi~no je to priobalje reka,
ali su veoma interesantna i odlagali{ta povr{inskih kopova uglja.
U radu se, pored ostalog, razmatra mogu}i obim proizvodnje biomase iz drvenastih
vrsta na prirodnim stani{tima i deposolima povr{inskih kopova uglja u Srbiji.
Rezultati istra`ivanja ukazuju na zna~ajne, do sada neiskori{}ene potencijale
biomase drveta iz postoje}ih i budu}ih {umskih i van{umskih resursa koji bi mogli
da se koriste za energetske svrhe. Pored ostalih prednosti obnovljivih resursa,
sagorevanjem biomase u energetske svrhe u atmosferu se emituje deseti deo CO2 u
odnosu na fosilna goriva, {to je veoma bitno za za{titu `ivotne sredine i smanjenje
fenomena “staklene ba{te”.
Njihovo u~e{}e u ukupnom energetskom potencijalu Srbije mo`e da iznosi oko 20%,
{to bi bilo od izuzetnog zna~aja, ne samo sa ekonomskog, ve} i sa ekolo{kog
gledi{ta.
Klju~ne re~i: biomasa, dendroflora, planta`e kratke ophodnje, energija.
Slika 1 Planta`e kratke ophodnje
hibridne topole
ujedna~enost prinosa za
alimentiranje energetskih kapaciteta i
„ manje od 50 USD ko{tanja suve
tone.
Planta`e brzorastu}ih vrsta drve}a u
svetu imaju prose~an prinos:
„ topole 9-20-43 s.t./ha (SAD)
„ vrbe 13-24 s.t/ha (SAD, [vedska)
„ eukaliptus 12,5 s.t/ha ([panija), 9-26
s.t/ha (Brazil) i 13-27 s.t/ha
(Havaji).
„
Potencijali prirodnih i
antropogenih {uma u Srbiji
Procenjuje se da postoje zna~ajni
neiskori{}eni potencijali biomase
dendroflore u prirodnim i antropogenim
{umama Srbije i to:
„ U poplavnom priobalju ve}ih reka
(Dunava, Save, Morave, Drine i dr.)
mogu}e je podizanje planta`a kratke
ophodnje sa selekcionisanim
[101]
brzorastu}im vrstama mekih li{}ara
na povr{ini od oko 20 000 hektara,
gde je mogu}a godi{nja produkcija
vazdu{no suve biomase od 46
tona/ha.
„ U cilju trajnosti prinosa, navedene
planta`e bi se podizale po godi{njoj
dinamici od 5.000 hektara, sa
ophodnjom od 5 godina.
Godi{nja produkcija po 1 hektaru
iznosi:
46 tona x 5 godina = 230 tona x
5.000 ha godi{nje =1.150.000 tona
„ Iz prirodnih i antropogenih {uma za
ovu namenu bi se mogao koristiti
otpadni dendro- materijal nastao
nakon redovnih se~a i delom
ogrevno drvo ni`ih klasa, {to
ukupno ~ini u~e{}e od oko 30%
ukupnih godi{njih se~a sada{njih i
novostvorenih {uma, ukupno
godi{nje se~ive mase od: 4.000.000
tona x 0,30 = 1.200.000 tona
energija
„
Otpadni drvni materijal iz drvne
industrije: 600.000 tona.
Slika 3 Osnivanje planta`a kratke
ophodnje
Povr{inski kopovi uglja i
osnivanje planta`a kratke
ophodnje
Istra`ivanja na odlagali{tima povr{inskih
kopova u Nema~koj su pokazala da je,
~ak i pod nepovoljnim uslovima
zemlji{ta, prirast od 5.3 - 19.6 t suve
materije/ha u starosti od 4 godine.
Ovako proizvedenu biomasu karakteri{e:
„ niska koncentracija te{kih metala,
„ visoka kalorijska vrednost i
„ povoljne osobine pepela - visoka
koncentracija makronutrienata.
Kori{}enje pepela za melioraciju
mo`e da kompenzira gubitak
hraniva zbog sakupljanja biomase.
I u drugim zemljama (npr. [kotska) je u
postupku planiranje kori{}enja biomase
za dobijanje energije u cilju obnavljanja
postindustrijskih pejza`a.
Slika 2 Rekultivisano odlagali{te
povr{inskog kopa u Nema~koj
Osnova i opravdanost osnivanja
planta`a kratke ophodnje na
odlagali{tima povr{inskih
kopova uglja u Srbiji
U tabeli 1 dat je pregled o~ekivane
produkcije vazdu{no suve biomase po
vrstama drve}a interesantnih za
osnivanje planta`a kratke ophodnje u
Srbiji.
Orijentaciona prognoza godi{nje
proizvodnje biomase iz antropogenih
{umskih ekosistema na odlagali{tima
povr{inskih kopova uglja iznosi:
iz planta`a kratke ophodnje:
184.020 tona
„ iz postoje}ih {umskih kultura
odlagali{ta kopova:
27.000 tona
Ukupno: 211.020 tona godi{nje
vazdu{no suve biomase.
„
Tabela 1
Ekonomski efekti podizanja
planta`a brzorastu}ih vrsta
drve}a u kratkoj ophodnji za
proizvodnju biomase za
energetske svrhe
Prema sada{njim cenama materijala,
usluga i radne snage, orijentacioni
tro{kovi podizanja planta`a kratke
ophodnje na o{te}enim zemlji{tima
povr{inskih kopova uglja su iskazani u
slede}em pregledu tro{kova podizanja,
nege i za{tite, kao i se~e sa izradom
sortimenata, bez otpreme i transporta do
potro{a~a.
Cena podizanja 1 ha planta`e kratke
ophodnje na odlagali{tima povr{inskih
kopova ~ini proizvodnju rentabilnom po
zvani~nim svetskim kriterijumima, jer je
ispod 50 EUR/toni proizvedene biomase.
Zaklju~ak
Izneti podaci ukazuju na zna~ajne, do
sada neiskori{}ene potencijale biomase
drveta iz postoje}ih i budu}ih {umskih i
van{umskih resursa biomase koji bi
mogli da se koriste za energetske svrhe,
i to:
„ iz planta`a kratke ophodnje u priobalju
reka
1.150.000 t
„ iz prirodnih i antropogenih {uma u
toku redovnog gazdovanja 1.200.000 t
„ iz otpadnog dendromaterijala
industrije mehani~ke prerade 600.000 t
„ iz planta`a kratke ophodnje i {umskih
kultura na deposolima odlagali{ta
povr{inskih kopova
211.020 t
„ Ukupno orijentaciona godi{nja
produkcija biomase za energetske
svrhe iznosi
3.161.020 t
Pregled o~ekivane produkcije vazdu{no suve biomase po vrstama drve}a
O~ekivana produkcija vazdu{no suve biomase u tonama
Vrsta drve}a
Broj stabala
po ha
Planirana
povr{ina
(ha)
Godi{nji prirast
Za 6 godina
po 1 ha
ukupno
po 1 ha
ukupno za 6.000
ha
Ari{
10 460
1 080
31,2
33.696
187,2
202.176
Crna joha
8 340
1 200
27,2
32.640
163,2
195.840
Breza
8 340
840
21,5
18.060
129,0
108.360
Bagrem
8 340
660
22,4
14.784
134,4
88.704
Sibirski brest
8 340
600
25,6
15.360
153,6
92.160
EA topole
7 000
900
46,8
42.120
280,8
252.720
Selekcionisane vrbe
8 000
720
38,0
27.360
228,0
164.160
6 000
prose~no
30,67
184.020
184,02
1.104.120
UKUPNO
[102]
energija
Tabela 2 Struktura tro{kova podizanja planta`a kratke ophodnje na o{te}enim zemlji{tima povr{inskih kopova uglja u EUR
Tro{kovi po jednom
hektaru
Tro{kovi po jednoj toni
vazdu{no suvog drveta na
kraju ophodnje
3 200
17,39
1 900
10,32
Se~a i izrada sortimenata na kraju ophodnje od 6 godina
2 720
14,78
Ukupna cena podizanja planta`a kratke ophodnje, nege i
za{tite sa se~om i izradom sortimenata na kraju ophodnje
7 820
Vid rada
Podizanje planta`a kratke ophodnje (sadni materijal, priprema
zemlji{ta, startno |ubrenje, kopanje jama i sadnja sadnica
Nega i za{tita podignutih planta`a kratke ophodnje (okopavanje,
pra{enje, prihranjivanje, zalivanje, preventivna i represivna
za{tita po potrebi)
42,61
3
Napomena: Godi{nja produkcija u planta`ama: 30,67 tona (vazdu{no suvo drvo sa 15% vlage)/1 ha ili 58 m .
Slika 4 Nega podignutih planta`a
kratke ophodnje
Slika 5 Se~a biomase na kraju
ophodnje
Prose~na kalori~na vrednost (ogrevna
snaga) dendromaterijala za energetske
svrhe iznosi u proseku po 1 toni
vazdu{no suvog drveta 8,985 GJ/T,
odnosno za 3.161.020 tona dendromase 28.401.765 GJ
Ako se po|e od ~injenice da je 2004.
godine u termoelektranama uto{eno
31.020.385 tona lignita ogrevne snage
(kalori~ne vrednosti) 7,565 GJ/T, {to
ukupno iznosi 2.346.692 GJ i uporedi sa
procenom mogu}nosti kori{}enja
biomase (dendromase) drveta od
3.161.020 tona vazdu{no suvog drveta
prose~ne kalori~ne vrednosti od 8,985
GJ/T, {to ukupno iznosi 28.401.765 GJ,
dolazi se do zaklju~ka da biomasa za
sada{nji obim proizvodnje elektri~ne
energije u termoelektranama uticala na
smanjenje potro{nje uglja za 10,19%.
Posmatrano kroz kalori~nu vrednost
uglja od 234.669.213 GJ i kalori~nu
vrednost biomase drveta od 28.401.765
GJ, u~e{}e biomase bi bilo 12,10%, {to
je ekvivalentno koli~ini uglja od
3.753.467 ili 12,1%.
Pored ostalih prednosti obnovljivog
resursa, sagorevanjem biomase u
energetske svrhe u atmosferu se emituje
1/10 CO2 u odnosu na fosilna goriva, {to
je veoma bitno za za{titu `ivotne sredine
i smanjenje fenomena “staklene ba{te”.
Literatura
Bojovi}, S., Dra`i}, D., Veselinovi}, M.,
Jovanovi}, LJ., Markovi}, M., (2003):
Tree species selection for the biomass
production on the deposoil, Symposium
Association of termicals of Serbia and
Montenegro. Zlatibor P.28
Bungart, R. et Hüttl, R.F. (2000):
Production of Woody Biomass for
Energy in Post-Mining Landscapes and
Nutrient Dynamics. Woody Biomass as
an Energy Source - Challenges in
Europe. Proceedings p. 123.
Christian, D.G, Bullard, M.J & Wilkins,
(1997). The agronomy of some
herbaceous crops grown for energy in
southern England. Biomass and
Bioenergy Crops, Aspects of Applied
Biology 49, pp 41-51.
Dra`i}, D. (2001): Restoration,
Recovery and Multifunctional
Valorization of Areas Damaged by
Opencast Technology in Yugoslavia.
First International Conference on
Environmental Recovery of Yugoslavia ENRY 2001.Belgrade. Book of
Abstracts.
Dra`i}, D. (2002): Multifunkcionalna
valorizacija predela i ekosistema
stvorenih rekultivacijom odlagali{ta
povr{inskih kopova Kolubarskog basena.
Savezni sekretarijat za rad, zdravstvo i
socijalno staranje - Sektor za `ivotnu
sredinu. Beograd.
Dra`i}, D. (2002): Odr`ivo kori{}enje
lignita u Kolubarskom basenu. II
Me|unarodna konferencija o
[103]
upravljanju za{titom u elektroprivredi.
“Elektra II”. Tara.
Dra`i}, D. (2003): Creation of new
values with different dendroflora species
on mineral spoil banks of opencast
mines. Third International Balkan
Botanical Congress “Plant resources in
creation of new values”. Sarajevo,
Bosnia and Herzegovina. Book of
abstracts, p. 110.
Dra`i}, D., Dra`i}, M., Bojovi}, S.,
Veselinovi}, M., Kova~evi}, A. (2003):
Planta`e kratke ophodnje na
odlagali{tima povr{inskih kopova uglja u
Srbiji - potencijal za dobijanje biomase
za energiju. XI Simpozijum termi~ara
Srbije i Crne Gore - Energija,
energetska efikasnost i ekolo{ke osobine
procesa u termi~kom, hemijskom i
procesnom in`enjerstvu. Knjiga
sa`etaka, p. 27-28. Zlatibor, 1-4.
oktobra.
Dra`i}, D., Jovanovi}, Lj., Veselinovi},
M. (2005): Rudarsko-energetski
kompleksi i proizvodnja biomase.
Symopis. Proceedings. p.
Edwards, P. et and Luker, S. (2000):
Biomass for the Post-Industrial
Landscape. Woody Biomass as an
Energy Source - Challenges in Europe.
Proceedings 39. p. 139.
Eppel-Hotz, A. & Jodl, S (1997) In:
Miscanthus for Energy and Fibre (2001),
Chapter 9 Eds Oliveira, J.F, James &
James Science publishers, London. Pp
172 - 178
Hakkila, P.(2000): Wood Energy in
Nordic Countries. Woody Biomass as an
Energy Source - Challenges in Europe.
Proceedings 39. p. 7.
Holm, S. (2000): Future Primary Forest
Fuel Resources in Sweden. Woody
Biomass as an Energy Source Challenges in Europe. Proceedings 39.
p. 79.
Hse, W. (1996) Metals Soil Pollution
and Treatment by Hybrid Poplar Trees,
University of Iowa, M.S. Thesis, Iowa
City, IA.
energija
Karlsson, B. et al. (2000): System
Perspectives on Bioenergy, External
Effects and Power Utilisation in Europe.
Woody Biomass as an Energy SourceChallenges in Europe. Proceedings 39.
Palosuo, T., Wihersaari, M. et Liski, J.
(2000): Greenhouse Gas Emissions Due
to Energy Use of Forest Residues Impact of Soil Carbon Balace. Woody
Biomass as an Energy Source Challenges in Europe. Proceedings 39.
Poga~nik, N. et Domac, J. (2000):
South-Eastern European Biomass Action
- A New International Research Cooperation between Slovenia and Croatia.
Woody Biomass as an Energy Source Challenges in Europe. Proceedings 39. p
131.
Sidorenko, G. et al. (2000): Challenges
for the Use of Bioenergy in Northwest
Russia. Woody Biomass as an Energy
Source - Challenges in Europe.
Proceedings 39. p. 45.
Veselinovi}, M., Golubovi}-]urguz, V.
(2003): Recultivation by afforestation of
deposols. Zemlji{te i biljka, vol. 50, No
3, pp. 201-210.
Decembra 2005. godine iz {tampe je iza{la monografija „Tehnologija izrade
jamskih prostorija kombinovanim ma{inama - sa osvrtom na mogu}nost
primene u rudnicima uglja Srbije", autora dr Du{ka \ukanovi}a u izdanju
Saveza energeti~ara. Ovo je prva monografija u izdanju Saveza energeti~ara,
a ujedno i prvo monografsko delo autora. Monografija je rezultat
dugogodi{njeg prakti~nog i nau~nog rada autora na problemu izrade jamskih
prostorija u rudnicima uglja sa podzemnom eksploatacijom. Autorje u svom
prakti~nom radu radio na izradi jamskih prostorija, a kao projektant bavi se
problematikom izrade jamskih prostorija u svim na{im rudnicima uglja.
Autor je u svojoj magistarskoj tezi i doktorskoj disertaciji apsolvirao izradu
jamskih prostorija tehnologijom bu{a~ko-minerskog rada. U ovoj knjizi autor
se bavi tehnologijom izrade jamskih prostorija kombinovanim ma{inama, sa
posebnim osvrtom na uslove i rezultate primene kombinovanih ma{ina za
izradu jamskih prostorija u uslovima na{ih rudnika uglja. Autor je svoja
dugogodi{nja nau~na istra`ivanja i prakti~na iskustva, izuzetno uspe{no
preto~io u tekst, koji ~itaoca vodi od teorijskih principa do industrijske
prakse. Monografija po sadr`aju i oblasti koju pokriva, predstavlja originalno
nau~no delo, koja svojim pristupom teoriju i praksu dovodi u tesnu vezu.
Promocija ove monografije odr`ana je 18.05.2006. godine u Resavici.
Promociji knjige, prisustvovali su pojedinci i priznati predstavnici nauke i
struke, organa i institucija. Pored predstavnika JP PEU Resavica, promociji
su prisustvovali i predstavnici Rudarsko-geolo{kog fakulteta Beograd,
Tehni~kog fakulteta Bor, Tehnolo{kog fakulteta Banja Luka, Instituta za bakar Bor, Ministarstva rudarstva i energetike
republike Srbije Beograd, predstavnici privrede, kao i predstavnici informisanja i drugi. O zna~aju knjige za
nauku/struku govorili su redovni profesori Rudarsko-geolo{kog fakulteta Beograd, Tehnolo{kog fakulteta Banja Luka
i predstavnik JP PEU Resavica.
[104]
energija
IN MEMORIAM
Bo`idar Radunovi}
U Beogradu je sredinom novembra ove godine preminuo Bo`idar-Bo`o Radunovi}, ~ovek koji je svojim `ivotnim
delom obele`io razvoj srpske i naro~ito kosmetske elektroprivrede u drugoj polovini pro{loga veka. Ro|en u Beranima
1921. godine, potom pe}ki gimnazijalac, u~esnik NOR-a, partijski funkcioner i iznad svega privrednik koji je imao viziju
i znao da je podeli s drugima, Bo`o je ostao upam}en kao ~ovek koji je `eleo mnogo da zna, ali ni o ~emu nije brzo
donosio zaklju~ke. Gradio je kapitalne objekte, ali i kreirao uslove za obrazovanje i stru~no usavr{avanje kadrova, ~ime
je zadu`io generacije elektroprivrednika na Kosovu i Metohiji i u Srbiji.
Kao generalni direktor Kombinata «Kosovo» od 1960. do 1970, otvorio je prvi povr{inski kop za eksploataciju
lignita, podigao prve blokove termoelektrane «Kosovo A» i postavio temelje sveukupnog razvoja elektroprivrede u
ju`noj pokrajini. Svojim vizionarskim pristupom doprineo je da nauka bude vodilja u kombinatu kojim je rukovodio, a
elektroprivreda oslonac ukupnog dru{tvenog razvoja Pokrajine i Srbije. On je postavio temelje kompanije koja je potom
proizvodila petinu ukupne elektri~ne energije u Srbiji i bila rasadnik kadrova u srpskom rudarstvu i energetici. Veliki je
njegov doprinos osnivanju Srednjo{kolskog centra «Nikola Tesla» u Obili}u i otvaranju Tehni~kog fakulteta u Pri{tini.
Grade}i obili}ku elektranu, na koju je bio ponosan, nastojao je i da sve oko nje bude deo ugleda Kombinata «Kosovo»
i u tome je i uspeo.
Ekonomista po obrazovanju i levi~ar po opredeljenju, Bo`o Radunovi} je, pre svega, bio pravi~an ~ovek. Do kraja
`ivota ostao je posve}en principima u koje je verovao i odan ljudima koje je voleo. Po{tovao je brojnost kao legitimnost,
ali nije verovao da broj garantuje kvalitet, koji je neophodan da bi zajednica napredovala. Stalo`en, pronicljiv i u svakoj
situaciji odmeren, u`ivao je veliki ugled i po{tovanje, bio autoritet, koliko dru{tvenim polo`ajem, jo{ vi{e li~nim stavom.
U sedmoj deceniji pro{log veka, koju su obele`ili ^etvrti plenum CK SK Srbije i prve demonstracije albanskih
separatista u Pri{tini, upravo je svojim autoritetom i mudro{}u spre~io da u Kombinatu «Kosovo» do|e do ve}ih lomova.
Dr`ao se Bo`o privrede i onda kada su dru{tvenom scenom dominirali idejni porivi, ili ta~nije, najvi{e tada.
Iz kosmetskog dela elektroprivrede oti{ao je za generalnog direktora Kombinata «Trep~a», a odatle u Savezno
izvr{no ve}e, gde je u dva mandata bio zamenik sekretara za finansije. Potom, do odlaska u penziju, bio je generalni
direktor Zajednice jugoslovenske elektroprivrede. ^itave dve decenije rada on je posvetio elektroprivredi. U analima
kosmetske, odnosno srpske elektroprivrede njegovo ime osta}e upisano me|u imenima velikana koji su je stvarali i
gradili.
U privatnom `ivotu bio je Bo`o skroman ~ovek. U dru{tvenom, pokretale su ga velike ambicije, kojima je znao da
«zarazi» i druge i da ih okupi radi velikih, ali i malih ciljeva. Znao je da se posveti u pomo}i ~oveku sa istim `arom
kojim je rukovodio gradnjom elektrane. I uvek je nalazio vremena za ljude oko sebe.
U svom Gora`devcu kod Pe}i, i samoj Pe}i, uvek je bio kod ku}e. U Beogradu, gde je `iveo i radio vi{e od dve
decenije, stekao je veliki broj prijatelja i po{tovalaca, ali je i deo svoje Pe}i imao. U Udru`enju Pe}anaca bio je do
poslednjeg dana. Do kraja je ostao vezan za kosovskometohijsko podneblje, i za elektroprivredu i ljude u njoj.
Nosilac je «Spomenice 1941», dobitnik vi{e odlikovanja i velikog broja priznanja za doprinos razvoju
elektroprivrede i privrede, kao i za uspostavljanje saradnje sa inostranim kompanijama i nau~nim institucijama. Imao je
suprugu, dva sina i ~etvoro unu~adi. Veliki broj prijatelja koji su ga ispratili na Novom groblju u Beogradu sa
zahvalno{}u su se od njega oprostili.
Bo`idar Kadovi}
[107]
energija
IN MEMORIAM
Prof. dr VUJICA JEV\EVI]
(1913. - 2006.)
Dana 26. marta 2006. godine u SAD (Kolorado) preminuo je prof. dr Vujica Jev|evi}, dipl.in`.gra|. -najpoznatiji
svetski nau~nik u oblasti voda, inostrani ~lan Akademije in`enjerskih nauka SCG. Kao svetski priznat stvaralac, rodoljub
i dobro~initelj po `elji SPC sahranjen je na groblju "Sveta gora" u manastiru kraj ^ikaga, na kome po~ivaju
najznamenitiji Srbi preminuli u SAD.
Vujica Jev|evi} je ro|en 1913. u selu Kasidolima kraj Priboja na Limu, u porodici seoskog sve{tenika. Zavr{io je
Gra|evinski fakultet (1936.) u Beogradu, i studije hidrotehnike na izuzetno uglednoj visokoj {koli u Grenoblu (1938.).
Slu`bu zapo~inje u Skoplju, kao hidrotehni~ki in`enjer u Banskoj upravi Vardarske banovine, rade}i na planiranju i
realizaciji hidrotehni~kih sistema u Makedoniji. Ve} tada je dao koncepciju za realizaciju vi{e hidrotehni~kih sistema,
koji su dosta kasnije sa sli~nim dispozicijama i realizovani. Kao in`enjerijski oficir zarobljen je nakon kapitulacije
Jugoslavije i rat je proveo u Italiji, najpre u oficirskom zarobljeni~kom logoru (u kome je zapo~eo pisanje knjige iz
Hidrologije!), a kasnije u italijanskom pokretu otpora. Odmah nakon rata povereno mu je da formira Hidroenergetski
zavod (tada ~uveni HEZ, sa svetski glasovitom hidrauli~kom laboratorijom), koji je na sebe primio sve stru~ne aktivnosti
na realizaciji hidroenergetskih objekata u zemlji. [est godina se nalazio na ~elu tog Zavoda, iz koga su kasnijim
reorganizacijama potekle svetski glasovite firme ''Energoprojekt'' i Institut za vodoprivredu. Radio je na projektima
najve}ih hidrotehni~kih objekata u biv{oj Jugoslaviji: HE Mavrovo, Vlasinski sistem, HE Jablanica, HE Jajce II, HE
Rama,... Uradio je prvu baznu studiju ''Vodne snage Jugoslavije'', koja je dugo bila polazi{te za sva strate{ka planiranja
u oblasti voda. U toj kapitalnoj studiji, objavljenoj na srpskom i engleskom jeziku, dao je metodologiju za odre|ivanje
vodnih potencijala, koja je kasnije postala {iroko prihva}ena u svetu. U toj studiji je dao okvirne strate{ke koncepcije za
iskori{}enje vodnih potencijala pojedinih slivova Jugoslavije.
Godine 1955. odbranio je doktorsku disertaciju pred posebnom komisijom SANU i postao prvi doktor tehni~kih
nauka u oblasti hidrotehnike. Kao profesor Gra|evinskog fakulteta u Beogradu predavao je Hidrologiju i Kori{}enje
vodnih snaga, obaviv{i pionirsku ulogu formiranja tih struka kao egzaktnih nau~nih disciplina. Objavio je (1956.) prvi
ud`benik iz Hidrologije, koji je bio prva takva knjiga u svetu, kojom je napu{ten do tada uobi~ajeni deskriptivni pristup,
ve} je definisana egzaktna nau~na disciplina, zasnovana na savremenim matemati~kim na~elima Teorije verovatno}e i
Matemati~ke statistike. Bio je veoma omiljen me|u studentima, te se i sada me|u njegovim tada{njim studentima
pripoveda o veoma zanimljivoj nastavi, koja je iskakala iz uobi~ajene stereotipije, kao i o stru~nim ekskurzijama koje je
li~no organizovao, dr`e}i na objektima hidroelektrana u gradnji, pa i u fabrici ''Litostroj'' - ispred turbina na monta`nom
platou - izvanredna predavanja. Bio je stalni savetnik Elektroprivrede Jugoslavije, i kao takav, klju~ni ekspert koji je
odlu~uju}e uticao na usvajanje strate{kih koncepcija i planiranje hidroenergetskih objekata i sistema.
Godine 1958. prelazi u SAD, na poznati Univerzitet dr`ave Kolorada (CSU) u Fort Kolinsu. Njegovim dolaskom na
mesto rukovodioca istra`iva~kog i postdiplomskog programa, Departman za hidrotehni~ko in`enjerstvo tog univerziteta
postao je, zahvaljuju}i prof. Jev|evi}u, najpoznatija svetska visoka {kola hidrotehnike. Tu su sa svih strana sveta dolazili
najsposobniji mladi in`enjeri, da upravo kod njega, kao mentora uvek najaktuelnijih tema, urade svoje teze i disertacije.
Ti nau~ni radovi, objavljivani u posebnom serijalu pod redakcijom prof. Jav|evi}a (Hydrology Papers i Hydraulic
Papers), bili su poznati kao rasadnik novih ideja u oblasti hidrotehnike.
Od 1979. do 1987. radi kao profesor-istra`iva~ i direktor vodoprivrdnog instituta na Univerzitetu ''D`ord`
Va{ington'' (Washington D.C.), i dalje tesno sara|uju}i sa CSU. Krajem 1987. odlazi u penziju (sa 74 godine, i 49 godina
neprekidnog rada!) i vra}a se u Kolorado, nastavljaju}i veoma `ivu aktivnost u svim va`nijim svetskim zbivanjima u
oblasti nauke o vodama. Rukovodi nizom me|unarodnih seminara i kurseva, a po pozivu najpoznatijih univerziteta i
nau~nih instituta {irom sveta odr`ava predavanja iz hidrologije i vodoprivrede. Bio je ekspert Odelenja za nau~ne
probleme `ivotne sredine ASI (Advanced Study Institute), u~estvuju}i do duboke starosti u veoma zna~ajnim nau~nim
projektima.
Mnogo je putovao po svetu i u svojstvu konsultanta je u~estvovao u velikim projektima u oblasti voda u preko 60
zemalja. Zbog svega toga, po nepodeljenom mi{ljenju svetske javnosti, bio je vode}i svetski autoritet u oblasti voda.
Smatra se utemeljiva~em savremena stohasti~ke hidrologije, koja sada predstavlja jednu od baznih nauka o vodama. Kao
vizionar je utirao nove pravce u nauci, {to je posebno istaknuto u obrazlo`enju odluke kojom mu je Ameri~ko dru{tvo
gra|evinskih in`enjera dodelilo - kao prvom laureatu - tek ustanovljenu najvi{u nacionalnu, ali i svetsku nagradu za
dostignu}a u oblasti hidrotehnike. Dobio je i druge najvi{e svetske nagrade (Me|unarodne asocijacije za vodne resurse,
Me|unarodnog dru{tva za hidrolo{ka istra`ivanja, prvi je dobitnik nagrade "University Award for Excellence in
Reserch", itd.). Godine 1995. odr`an je poseban skup Ameri~ke geofizi~ke unije, posve}en nau~nom delu prof.
Jev|evi}a, {to je najve}e priznanje koje mo`e da dobije neki nau~nik. Po~asni je doktor nauka na vi{e stranih
[105]
energija
univerziteta, i bio je po~asni predsednik vi{e me|unarodnih i nacionalnih stru~nih asocijacija. Pored ostalog, po~asni je
doktor (doctor honoris causae) i Univerziteta u Beogradu, a Jugoslovensko dru{tvo za hidrologiju izabralo ga je za svog
po~asnog predsednika.
Profesor Vujica Jev|evi} (desno) u razgovoru sa akademikom prof. Miomirom Vukobratovi}em,
predsednikom Akademije in`enjerskih nauka SCG, na sve~anosti koja je uprili~ena na Gra|evinskom fakultetu
u Beogradu, povodom progla{enja prof. Jev|evi}a sa po~asnog doktora Beogradskog univerziteta
Za sobom je ostavio izvanredan bibliografski opus, u kome se nalaze i 24 knjige, i oko 220 nau~nih radova najvi{eg
nivoa zna~ajnosti. Jedan je od najvi{e citiranih nau~nika u svetu u oblasti voda. No, prof. Jev|evi} je za sobom ostavio
najve}u dragocenost - najbolje obrazovane hidrotehni~ke kadrove na svim kontinentima, koji su iz kabineta prof.
Jev|evi}a odnosili u svoje zemlje izvanredna stru~na znanja i duh najsavremenijeg gledanja na re{avanje sve ozbiljnijih
problema u oblasti voda. Sada su oni na najodgovornijim mestima (u nekim zemljama vode nacionalne vodoprivrede),
ili su cenjeni univerzitetski profesori. Ti odli~no obrazovani, agilni kadrovi - najtrajniji su spomenik njegovom delu.
Po{to su svi ljudi u svetu znali odakle je prof. Jev|evi} potekao, jer je on to ponosno isticao, njegova li~na afirmacija je
bila i velika afirmacija na{e zemlje i njene nauke. Prema informacijama kojima raspola`emo, prigodne nekrologe o
`ivotnom putu profesora Vujice Jev|evi}a napisali su mnogi vode}i svetski eksperti, i oni su objavljeni u nizu uglednih
svetskih listova. Nama ostaje da ~uvamo uspomenu na veliko `ivotno delo profesora Jev|evi}a.
Branislav \or|evi}
[106]
Download

2006-3-4