PROIZVODNJA TOPLOTNE I ELEKTRIČNE ENERGIJE
Istovremena proizvodnja toplote i električne energije (kogeneracija) je proces istovremenog
pretvaranja energije goriva u toplotu i električnu energiju. Istovremena proizvodnja je stara
energetska tehnologija s obzirom da prvi sistemi potiču još iz vremena parnih klipnih mašina.
Za proizvodnju električne energije se koristi generator, koga pokreće parna ili plinska turbina
ili plinski motor. Toplota, koja se oslobađa kod izgorijevanja goriva, se koristi u sistemu centralnog
grijanja.
Gorivo može biti fosilnog porijekla (zem­plin, tekući naftni plin, tekuća goriva ili ugalj) ili
obnovljivi izvor energije (biomasa, bioplin, deponiski plin). Savremeni sistemi za istovremenu
proizvodnju dostižu veoma visoku ukupnu iskorištenost ponekad i preko 90%. Kod razdvojene
proizvodnje električne energije, približno dvije trećine ulazne energije goriva se upotrijebi za
pokrivanje toplotnih gubitaka. Kod istovremene proizvodnje ta toplota se uzima i korisno upotrijebi.
Na taj način se bolje iskoristi energija goriva, a u poređenju sa odvojenom proizvodnjom električne
energije i toplote, postiže se ušteda energije između 20­40%.
U većini slučajeva, kod istovremene proizvodnje električne energije se postiže manje
opterećenje okoline, u odnosu na razdvojenu proizvodnju. Pošto se električna energija u principu
proizvodi na mjestu potrošnje, povećava se sigurnost isporuke krajnjim korisnicima, a smanjuje se
gubitak kod prenosa i distribucije električne energije. To pozitivno djeluje na smanjenje ukupnih
štetnih plinova u proizvodnji električne energije. Sa gledišta investitora, kod istovremene
proizvodnje, osnovni motiv su niži troškovi, veća sigurnost isporuke i fleksibilnost poslovanja.
U Evropskoj uniji, istovremenu proizvodnju su proglasili za najznačajniju tehnologiju za
maksimalnu iskorišćenost energije tradicionalnih goriva, a u vezi s tim za smanjenje emisije
toplinskih plinova.
Računa se da će se na području opskrbe i potrošnje energije do 2010. godine, 23%
planiranog smanjenja CO2, dostići upravo intezivnim uvođenjem istovremene proizvodnje.
U svijetu nema uopšteno priznate definicije istovremne proizvodnje.
Kod sistema za istovremenu proizvodnju unutrašnja energija goriva se pretvara u električnu
energiju preko posredne energije. U principu je to mehanička energija rotirajućih dijelova motora ili
turbine. Oni pokreću električni generator, koji proizvodi električnu energiju. Kod pretvaranja
unutrašnje energije goriva u mehaničku energiju, oslobađaju se velike količine toplote, koja se
uzima i iskorištava. To je osnovna razlika između istovremene i odvojene proizvodnje električne
energije.
Sistem za istovremenu proizvodnju sa parnom turbinom uključuje i parni kotao u kome
izgorijeva gorivo, a u kom postupku nastaje visokotlačna para. U parnoj turbini se sa ekspanzijom
visokotlačne pare, toplota pretvara u mehaničku energiju. S obzirom na pritisak izlazne pare, parne
turbine se dijele na protivtlačne, gdje je pritisak izlazne pare viši od atmosferskog pritiska i
kondenzacijske, gdje je pritisak izlazne pare niži od atmosferskog pritiska. Sistemi za istovremenu
proizvodnju sa parnom turbinom imaju slabiju električnu iskorišćenost od plinskih turbina ali je zato
veća ukupna iskorišćenost. Sledeća prednost sistema sa parnom turbinom je u tome da, ukoliko
dimni plinovi ne teku direktno kroz turbinu, mogu se u kotlu koristiti sva goriva, kao što su na
primjer i otpaci.
Slično kao u sistemima sa plinskom turbinom, i u parnim turbinama se dobiva niskotlačna
para, koja se iskorištava.
Sistemi za istovremenu proizvodnju sa kombinovanjem plinsko­parnim ciklusom dostižu
visok električni učinak. Električna energija se dobiva pomoću i plinske i parne turbine. Ispustni plin
plinske turbine se koriste za dobivanje pare, koja pokreće parnu turbinu, a iz parne turbine se dobiva
niskotlačna para koja se iskorištava.
Kao gorivo za istovremenu proizvodnju mogu se koristiti sva fosilna goriva, kao i više
obnovljivih izvora energije i otpadaka. Korištenje različitih goriva je zavisno od tehnologije.
Najčešće gorivo, koje se koristi u istovremenoj proizvodnji, je zem­plin. Zem­plin je gorivo
koje kod izgorijevanja prouzrokuje najmanje emisije toplogrednih plinova i gasova sa čvrstim
česticama. U Evropi i Sjevernoj Americi je plinska mreža veoma raširena i razvijena, tako da se
dobava plina vrši na skoro svaku moguću lokaciju pa istovremena proizvodnja nije upitna.
Tamo, gdje nema zem­plina, koriste se tekuća goriva, prije svega tekući naftni plin ili
dizelsko gorivo. Cijena tekućeg naftnog plina, upoređujući sa cijenom zem­plina je veća, a i uređaji
za proizvodnju su skuplji.
Na deponijama komunalnog otpada se prilikom izgradnje oslobađa deponiski plin koji sadrži
mnogo metana. Sve savremene deponije su uređene tako, da deponiski plin skupljaju te ga u
principu spaljuju. Deponiski plin je odgovarajuće gorivo za istovremenu proizvodnju, posebno za
plinske motore. Treba naglasiti, da je to gorivo besplatno.
Bioplinom zovemo plin, koji nastaje kod razgradnje životinjskog otpada na farmama, kao i
kod razgradnje u kanalizacijskim kolektorima.
I biomasa može biti odgovarajuće gorivo za istovremenu proizvodnju. To se odnosi
prvenstveno na drvnu biomasu. Ako drvna biomasa izgorijeva direktno, upotrebljiva je samo parna
tehnologija. Drvnu biomasu možemo upliniti te tako dobiven plin koristimo u plinskim motorima ili
turbinama.
Takođe, ugalj je odgovarajuće gorivo za istovremenu proizvodnju. On se koristi za
sagorijevanje u parnim kotlovima, koji su povezani sa parnim turbinama. Istovremena proizvodnja
na ugalj je veoma raširena u istočnoevropskim državama.
Gradnja sistema za istovremenu proizvodnju u Doboju omogućila bi racionalnu proizvodnju
toplotne energije za grijanje u gradu Doboju sa dodatnom proizvodnjom električne enrgije.
Osiguralo bi se pouzdano snabdijevanje toplotnom energijom, razvoj gradskog toplotnog sistema
kao i uvezivanje novih potrošača. Korištenje uglja iz rudnika Stanari će redukovati uticaj
poremećaja tržišta energije na cijenu grijanja.
Opština bi ostvarila dodatne prihode od PDV­a i naknada što bi imalo pozitivan uticaj na
sveukupni kvalitet života u gradu.
Sve će to imati i pozitivan socijalni efekat pružajući nova mjesta. Aktivnosti tokom perioda
izgradnje i kasnije tokom poslovanja kreiraće nove poslove direktno ili indirektno povezane sa
sistemom.
2
Zbog blizine rudnika uglja i predviđene nove TE Stanari neće biti zanemarena ni važnost
sinergijskih efekata.
Nova fabrika bi bila dizajnirana u skladu sa legislativom Republike Srpske uzimajući u obzir
savremena tehnička rješenja. Direktive EU bi bile uredno poštovane.
Lokacija kraj postojeće proizvodne jedinice će omogućiti racionalno korištenje prostora i
postojećih proizvodnih kapaciteta.
Nominalni podaci o novoj proizvodnoj jedinici bili bi slijedeći:

Kondezovani način djelovanja:
­
­
­
­

Bruto električna energija
Neto električna energija
Neto električna efikasnost
Potrošnja uglja
34,2 MW,
30,0 MW,
30,3 %,
39,2 t/h,
Kogenerativni način djelovanja:
­
­
­
Maksimalno gradsko grijanje
40 MW,
Maksimalni režim temperature
125  C / 65  C ,
Neto električna energija na maksimalno gradsko grijanje 23 MW.
INSTALISANJE MJERNO­REGULACIONIH UREĐAJA U SISTEMU DISTRIBUCIJE
TOPLOTNE ENERGIJE
U svijetu ne postoji univerzalni tarifni sistem daljinskog grijanja. On zavisi od uslova
lokalne zajednice, a mora zadovoljavati sledeće kriterije:
1) mjerenje tarifnih komponenti i upravljanje tarifama mora biti jeftino i jasno;
2) tarifa treba da bude javna, razumljiva, logična i prihvatljiva potrošačima;
3) tarifa treba da ohrabri potrošače da efikasno koriste toplotnu energiju radi povećanja
ugodnosti i smanjenja troškova;
4) tarifa treba pokriti opravdane troškove rada toplane i uključiti troškove amortizacije i
povraćaja investicije;
5) tarifa treba zaštiti potrošače od visokih cijena.
Osnovna podjela tarifa bi bila na fiksne i varijabilne, mada je u praksi najčešća njihova
kombinacija.
Fiksne tarife bi bile:
­ Naplata prema površini stambenog prostora što je karakteristika zemalja istočne
Evrope. Kod ove tarife profit zavisi od vremenskih prilika. Iako je tarifa jednostavna,
nema podsticaja za štednju, a i zahtijeva subvencionisanje troškova.
3
­
Naplata prem protoku je moguća u sistemima sa konstantnim protokom koji se
balansiraju svake godine, pa potrošači plaćaju prema svom udjelu u protoku. Ipak,
održavanje konstantnog protoka nije efikasno rješenje.
Promjenljive tarife bi bile:
­
­
­
Tarifa sa promjenljivom toplotom znači naplatu samo po potrošnji. Jednostavna je i
naizgled logična, ali ne prati stvarnu strukturu troškova. Potrošač je stimulisan da dopuni
toplotu iz drugih izvora i nema motiv da snizi povratnu temperaturu. Teško se može
planirati cijena, jer profit zavisi od vremenskih prilika.
Dvodijelna tarifa sa mjerenjem toplote i protoka je najčešća i sadrži fiksni dio za
kapacitet prema površini stambenog prostora i promjenljivu naknadu za utrošenu toplotu.
Najčešće je odnos fiksnog i varijabilnog dijela 30:70. Fiksni dio se obično plaća 12
mjeseci, a varijabilni u grejnoj sezoni. Dobra strana ove tarife je stimulisanje potrošača
da snize povratnu temperaturu i time omoguće uvođenje niskotemperaturskih izvora
toplote.
Trodijelna tarifa sa podsticajem za hlađenje obuhvata navedeni fiksni dio, varijabilni
dio za toplotu i dio za podsticaj za hlađenje.
Uvođenje ovih tarifa utiče na potrošače da štede energiju. Razlika u motivaciji kod
individualnog i grupnog mjerenja potrošnje za cijelu zgradu ili grupu zgrada je velika. Smanjenje
potrošnje pojedinačnog stana ima mali uticaj na sniženje računa, ako ostali stanari zgrade ne štede.
Prelaskom na individualno mjerenje umjesto grupnog zabeležene su uštede i do 30%. Ovakav oblik
tarifa se pokazao kao najbolji i preuzelo ga je više zemalja.
Danska
Estonija
Finska
Holadija
Hrvatska
Island
Mađarska
Njemačka
Poljska
Rumunija
Slovačka
Slovenija
Švedska
Cijena daljinskog
grijanja bez
51
PDV-а
(evro/MWh)
PDV za daljinsko
20
grijanje (%)
Češka
Zemlja
Austrija
Prosječne cijene toplotne energije u Evropi štite daljinsko grijanje kao efikasno i jefitno, i
one iznose (podaci iz 2005. godine):
40­
53
64
23
30­
50
53
50
21
35­
55
60
39
21
47
39
60­
64
5
25
5
22
19
22
14
19
16
22
19
19
20
25
Za zemlje u tranziciji karakteristične su tarife po principu „plus troškovi“, koji dozvoljava
više profita kada rastu troškovi. Odobrene tarife sadrže stvarne ili planirane prosječne troškove uz
dodavanje profitne marže. Dobra strana je što su tarife bliske stvarnim troškovima, a loše što toplana
nema motiv da smanji troškove. Potrebno je često usklađivanje tarifa sa stvarnim troškovima. Ovaj
princip je prelazna faza ka formiranju tarifa regulisanih na tržištu uz nadzor regulatornih tijela.
4
Download

Procitaj ostatak teksta u PDF formatu