Nauno-struni simpozijum Energetska efikasnost | ENEF 2015, Banja Luka, 25-26. septembar 2015. godine

Rad po pozivu

ENERGETSKA EFIKASNOST KOGENERACIJSKE PROIZVODNJE ENERGIJE I

OGRANIENJA U REPUBLICI SRPSKOJ

Zdravko N. Milovanovi, Univerzitet u Banjoj Luci, Mainski fakultet Banja Luka

Svetlana R. Dumonji-Milovanovi, Partner inenjering d.o.o. Banja Luka

Sadraj Kombinovana proizvodnja toplotne i elektrine energije (Combined Heat and Power - CHP) i sistema

daljinskog grejanja i hlaenja (District Heating and Cooling

- DHC) predstavljaju niz provjerenih, pouzdanih i

ekonominih tehnologija, koje ve daju znaajan doprinos

ispunjenju globalne potranje za toplotnom i elektrinom

energijom. Zbog svoje poviene efikasnosti u snabdevanju

energijom i korienju otpadne toplote i nisko-ugljeninih

obnovljivih izvora energije, CHP i DHC sistemi su ve sada

vaan dio nacionalnih i regionalnih strategija za smanjenje

staklenikih gasova (Green House Gas - GHG). U okviru

ovog rada dat je prikaz problematike korienja CHP i DHC

sistema u Republici Srpskoj.

1. UVOD

Zakon o odranju energije definie energiju kao oblik koji

se ne moe niti proizvesti niti unititi, ve samo transformirati

iz jednog oblika u drugi. Energija je dakle samo pohranjena u

obliku koji u pravilu nije podesan za neposredno korienje.

Transformacije energije iz jednog u drugi energetski oblik

teku sve do dobijanja energetskih oblika koje krajnji korisnici

zahtijevaju (toplotna energija, mehanika energija, hemijska

energija i energija rasvjete). Pri tome su od posebnog znaaja

transformacije u kojima se proizvodi elektrina energija.

Tehnoloki nivo njene transformacije iz prirodnih oblika

(primarna energija) u korisne poeljne oblike predstavlja

osnov za mjerenje energetske efikasnosti, pri emu svaki

tehnoloki napredak ima za posljedicu drutveni i privredni

rast. Proizvodnja, prenos (transport), akumulacija i inoviranje

energije predstavljaju imperativno strateke ciljeve

neophodne za rast ljudskog drutva. Iako se je nakon

energetske krize krajem sedamdesetih godina prolog vijeka

prestalo sa rasipnim troenjem energije, u industrijski

razvijenim zemljama njena potronja je skoro deset puta vea

u odnosu na potronju prosjenog stanovnika zemlje.

Zbog svoje lake transformacije u druge oblike energije,

kao i mogueg transporta na vee udaljenosti prenosnom

mreom (naponski nivoi 110 kV, 220 kV i 400 kV),

elektrina energija je izuzetno znaajna za privredni razvoj

svake zemlje. Empirijski je utvreno da je potronja

elektrine energije po glavi stanovnika jedan od kljunih

parametara, koji ukazuje na razvijenost nacionalne privrede i

ivotni standard ljudi odreene zemlje. Veina prognoza

danas pokazuje da e se za pola vijeka broj stanovnika na

zemlji udvostruiti, prije nego to bude zaustavljen na 12

milijardi, to zahtijeva obezbjeenje dodatne energije.

Sve dosadanje projekcije energenata u budunosti

pokazale su da e fosilna goriva biti i u narednom periodu

znaajan izvor energije. Prognoze iz 2004. godine o pravcima

kretanja svjetske energije u budunosti, pokazale su da e se

potrebe za energijom u idua dva desetljea u zemljama u

razvoju udvostruiti, budui da stanovnitvo i ekonomija u

zemljama u razvoju rastu bre nego u industrijalizovanim

zemljama. Pronalaenje naina koji e omoguiti razvoj i

naina za zadovoljavanje rastuih svjetskih potreba za

energijom treba istovremeno i ublaiti mogue uticaje

snabdijevanja i upotrebe energije na ivotnu sredinu, uz

osiguravanje dugoronog kvaliteta za ivot na zemlji.

Zahtjevi za kontinuiranim obezbjeenjem potreba za

energijom u dovoljnim koliinama za industrijska postrojenja,

saobraaj i standard ivota ljudi, zahtijeva razvoj novih

tehnologija zasnovanih na fosilnim gorivima (postrojenja za

sagorijevanje u fluidizovanim sloju, kombinovani ciklusi sa

gasifikacijom, kombinovani ciklusi sa prirodnim gasom kao

gorivom, gorive elije, tehnologije sa spoljanjom toplotnom

energijom - Stirlingova maina, termofotonaponska

konverzija, termalno-elektrini konvertori sa alkalnim

metalima), kao i poveanje energetske efikasnosti (tednja i

racionalno koritenje energije, smanjenje distributivnih i

drugih gubitaka). S druge strane, korienje raspoloivih

izvora energije prate odreeni problemi:

a) ugalj, nafta i gas predstavljaju neobnovljive izvore

energije, ije pojaano troenje, osim to skrauje period

njihovog budueg korienja, utie na rast globalnog

zatopljenja, uz vrlo ozbiljne posljedice;

b) nuklearna energija, nakon havarije u ernobilju i

Fukoimi, nailazi na ozbiljan problem drutvenog

prihvaanja (nakon havarije u Fukoimi iz marta 2011.

godine mnoge zemlje su odustale od ve planiranih

nuklearnih elektrana);

c) obnovljivi izvori energije zahtijevaju poseban tretman i

stimulacije, kako bi se razvili do mjere koja obezbjeuje

takva rjeenja u primjeni koja bi bila ekonomski

isplativa.

2. PLANIRANJE RAZVOJA ENERGETSKIH

SISTEMA U BUDUNOSTI I MODULI

ODLUIVANJA

Kako je budunost ovjeanstva sa aspekta obezbjeenja

dovoljne energije prepuna odreenih nesigurnosti (razliite

mogunosti, rizici, problemi i sl.), prelazni period do 2050.

godine karakterisae veliki ritam promjena i burna deavanja

(enorman rast broja stanovnika na zemlji, sa tendencijom

dostizanja i stabilizacije na 12 milijardi do kraja sljedeeg

stoljea, sve vei jaz izmeu bogatih i siromanih, voenje

ratova za energetske izvore, klima povjerenja i tolerancije

izmeu istoka i zapada, izmeu sjevera i juga, izmeu

razliitih narodnosti i religija, itd.). Poveanje rasta potronje

energije u svijetu zahtijevae i odreeno poveanje u

proizvodnji energije. Postrojenja s poboljanim koritenjem

fosilnih goriva (elektrane s naprednim tehnologijama u

koritenju uglja sa tenjom da imaju nula emisije, elektrane s

kombinovanim gasno parnim ciklusom, proizvodnja

elektrine energije u gorivnim elijama), spadaju u

tehnologije za proizvodnju elektrine energije, koje e sa

26

aspekta odrivog razvoja biti prihvatljive u prvoj polovici 21.

vijeka. Paralelno sa njima, bie koritene i poboljane

nuklearne tehnologije (nuklearne elektrane s unaprijeenim

lakovodnim reaktorima, nuklearne elektrane s

visikotemperaturnim reaktorima, nuklearne elektrane s brzim

oplodnim reaktorima)

Element koji je zajedniki u svim dugoronim

strategijama razvoja energetskog sektora predstavlja

usmjeravanje na proizvodne sisteme i na potronju sa

visokom efikasnou i niskim trokovima energije i

materijala. Pronalaenje naina koji e omoguiti razvoj i

naina za zadovoljavanje rastuih svjetskih potreba za

energijom trebaju istovremeno i ublaiti mogue uticaje

snabdijevanja i upotrebe energije na ivotnu sredinu, uz

osiguravanje dugoronog kvaliteta ivljenja na zemlji. Pri

razvoju elektroenergetskih sistema posebna panja se

poklanja moguem poveanju efikasnosti elektrana. Naravno,

pri tome postoji naa odgovornost u pogledu zadovoljenja

sigurnosti u snabdijevanju energijom, ekonominou i

uticaja na klimatske promjene. Energetska efikasnost

elektrane ili njenih sastavnih komponenti izraava se preko

stepena korisnosti (TE, k, t, TP). Maksimalna vrijednost

stepena korisnosti energetskog postrojenja ograniena je

stepenom korisnosti Carnot-ovog ciklusa, c = 1 - T2/T1, gdje

T2 i T1 predstavljaju temperature izotermske kompresije

odnosno izotermske ekspanzije, to je prikazano na slici 1,

[1]. Kod parnih postrojenja uzima se u obzir Renkinov ciklus,

RC = Cex Stepen korisnosti se izraava kao odnos korisne

energije dobijene u termoelektranama (elektrina energija +

toplota) i uloene energije goriva. Specifina potronja

energije izraava se odnosom utroene toplote goriva za

proizvodnju 1 kWh elektrine energije i predstavlja

recipronu vrijednost stepenu korisnosti elektrane:

TE

TEq

1 . (1)

Specifina potronja energije izraava se i kao specifina

potronja goriva (kg, g) za proizvodnju 1 kWh elektrine

energije, npr., g/kWh ili kg/kWh. Stepen korisnosti se

izraava kod donje toplotne vrijednosti goriva rdH (DTV,

LHV).

Sl. 1. Stepen korisnosti elektrana za razliite

energetske tehnologije, [1].

U SAD-u se za parne procese stepen korisnosti izraava

kod gornje toplotne vrijednosti goriva rgH (GTV, HHV), a

za cikluse gasnih turbina kod DTV. Razlikuje se ukupni

(bruto), neto i godinji (pogonski) stepen korisnosti. Ukupni

stepen korisnosti se dobije kada se ukupna proizvodnja

elektrine energije na generatoru podijeli sa utroenom

toplotom goriva u kotlu elektrane, dok se kod neto stepena

korisnosti rauna elektrina energija na pragu elektrane

(ukupna umanjena za sopstvenu potronju). Godinji ili

pogonski stepen korisnosti se izraunava dijeljenjem godinje

proizvodnje elektrine energije (bruto ili neto) sa godinjom

potronjom energije goriva. Neto stepen korisnosti elektrane

na ugalj moe se definisati izrazom:

TE = RC t g k s.p. , (2)

pri emu su oznake i pribline vrijednosti stepena korisnosti

za temperaturu pare na ulazu u savremenu turbinu od 580 0C:

- RC = Cex = 0,650,94 = 0,61 ili 61% - Renkinov

stepen korisnosti kod C = 65% i sadraj eksergije u pari

kod priblino 94%;

- t = 93% - stepen korisnosti savremenih parnih turbina;

- g = 98% - stepen korisnosti savremenih elektrinih

generatora;

- k = 91% - stepen korisnosti savremenih kotlova;

- s.p. = 93% - stepen korisnosti pomone opreme TE

(sopstvena potronja oko 7%).

Neto stepen korisnosti savremene elektrane na ugalj sa

unapreenom klasinom tehnologijom iznosio bi n

TE 61%

x 93% x 98% x 91% x 93% = 47%. Takav stepen korisnosti

ima danska termoelektrana na ugljeni prah kamenog uglja

Nordjyland 3 snage 400 MW, putena u rad 1998. godine sa

dva meupregrijanja i sljedeim parametrima pare: 290 bar /

580 0C / 580

0C / 580

0C, [2]. Naravno, kod temperature pare

na ulazu u turbinu od 700 0C, Renkinov stepen korisnosti bi

iznosio 65,2%, a neto stepen korisnosti TE pod istim ostalim

uslovima bio bi 50,3%. Poveanje energetske efikasnosti u

svim zemljama svijeta je strateki cilj, ali teka su vremena za

znaajnije poveanje te efikasnosti, pa i kod nas. U dananje

vrijeme na globalnom nivou dominiraju tri pitanja, vezana za

politiku energetske efikasnosti: globalna finansijska kriza,

zatim energetska sigurnost i pouzdanost snabdijevanja

energijom, kao i problem klimatskih promjena.

Energetska efikasnost je sastavni dio razvojnih smjernica

svih sektora energetskog sistema. Ipak, kada se govori o

energetskoj efikasnosti najee se misli na mjere kojima se

smanjuje potronja energije u sektorima neposredne

potronje, tj. u zgradarstvu (zgrade stambene i nestambene

namjene), transportu i industriji. Inae, energetska efikasnost

u zgradarstvu je podruje koje ima najvei potencijal za

smanjenje ukupne potronje energije. Efikasna realizacija

niza mjera kojima se poboljava energetska efikasnost snano

e uticati na ekonomiju energije i smanjenje emisije CO2 uz

najnie trokove. Prema procjenama Meunarodne agencije

za energiju (IEA), realizacija predloenih niza mjera na

globalnom nivou, mogue bi bilo do 2030. godine smanjiti

emisiju CO2 za priblino 8,2 mlrd t CO2/godinje, to je

ekvivalentno 1/5 emisije CO2 povezanom sa potrebama

energije u globalnom scenariju za 2030. godinu

27

(www.iea.org/russian/workshops.html). Kogeneracija ili esto

korien izraz kombinovana proizvodnja toplotne i elektrine

energije (na njemakom Blockheizkraftwerke - BHKW,

odnosno na engleskom Combined Heat and Power - CHP)

predstavlja proizvodnju elektrine energije sa istovremenim

korienjem otpadne toplote, koja se inae gubi u

industrijskim procesima. Principi kogeneracije poznati su ve

due vrijeme, a tehnologija se poboljava i razvija ve

godinama. Danas, moderni kogeneracioni sistemi postiu

efikasnost i do 90%. Kogeneracija nudi veliku fleksibilnost;

najee postoji kombinacija postrojenja i goriva koja

zadovoljava veinu individualnih zahteva. Kogeneracija

koristi otpadnu toplotu, koja uvijek nastaje prilikom dobijanja

elektrine energije, ime se spreava njeno isputanje u

atmosferu. Prilikom konvencionalnih naina dobijanja

elektrine energije, gotovo dvije treine energetskog inputa se

gubi na ovaj nain. Kao to je to u uvodu ve reeno,

kogeneracija moe da iskoristi veinu te (inae baene)

toplotne energije, ime se dobija znatno bolja iskorienost

goriva i znaajne utede, to sve rezultira u energetskoj utedi

od 20 do 40%. Kombinovanje kogeneracionog postrojenja sa

absorbcionim rashladnim sistemom omoguava iskorienje

sezonskih vikova toplotne energije za hlaenje. Topla voda

iz sistema za hlaenje kogeneracionog postrojenja slui kao

pokretaka energija za absorbcione ilere. Vrui izduvni gas

se moe iskoristiti kao energetski izvor za visoko efikasne

parne ilere. Na ovaj nain se vie od 80% termike energije

kogeneracionog postrojenja moe pretvoriti u rashladnu vodu.

Na ovaj nain se znatno poveava ukupna efikasnost

kogeneracionog postrojenja.

2.1. Modeli odluivanja u energetici

Postojanje tekoa u vrednovanju odreenih ekolokih i

drutvenih uticaja razvoja novih energetskih objekata i veliki

broj mogunosti za izbor njihove lokacije zahtjeva primjenu

metode viekriterijumske analize, a ne samo primjenu

konvencionalne metode analize trokova i dobiti. Zbog

osiguranja veeg obima prihvatljivih alternativa izbora

lokacije, od posebne vanosti je identifikacija moguih

kriterijuma (eliminacioni i kriterijuma za poreenje), koji u

osnovi moraju zadovoljavati elemente odrivog razvoja -

ekonomiju, ivotnu sredinu i drutvo. Korienje metoda

viekriterijalnog odluivanja treba da obezbijedi pomo

donosiocima odluka u sluaju kada postoji veliki izbor

alternativa za problem koji rjeava. Pri tome, proces

odluivanjenja i izbora najoptimalnijeg rjeenja prilikom

projektovanja energetskih postrojenja je viekriterijumskog

tipa, pri emu je potrebno u obzir uzeti vei broj faktora i

interesa razliitih grupacija i nivoa drutvene zajednice (esto

i meusobno suprostavljenih), uz uee vie interesnih grupa

u procesu odluivanja. Postavlja se pitanje kako pomiriti sve

ove kriterijume, sa aspekta razliitih preferencija i esto

meusobno suprostavljenih interesa. Prilikom izbora

varijantnih rjeenja kod energetskih postrojenja, idealan

sluaj bi odgovarao situaciji kod koje bi se svi kriterijumi u

problemu mogli klasifikovati u dvije kategorije: profitnu

kategoriju, gdje se kriterijumi maksimiziraju, pri emu

kriterijum ne mora nuno biti profitni i trokovnu kategoriju,

gdje se kriterijumi minimiziraju. Idealno rjeenje bilo bi ono

koje omoguava maksimiziranje svih profitnih i

minimiziranje svih trokovnih kriterijuma, to je u praksi

veoma teko postii. Kako idealno reenje nije mogue

postii, potrebno je traiti tzv. nedominiranih rjeenja

(rjeenje je dominirano ako postoji bar jedno drugaije

rjeenje, koje je bar po jednom atributu bolje od

posmatranog, uz uslov da je po drugim atributima bar

jednako). Treu kategoriju ine tzv. zadovoljavajua rjeenja,

kao redukovani podskup moguih rjeenja. Konano, postoje

poeljna rjeenja koja su nedominirana, a najbolje

zadovoljavaju oekivanja donosioca odluke. U principu

razlikuju se dvije grupe metoda - jednostavne

nekompenzacione metode za jednostavnija odluivanja i

preciznije kompenzacione metode za sloenija odluivanja.

3. SISTEMI ZA KOGENERACIJU

Kogeneracija, kao termodinamiki uzastopna proizvodnja

dva ili vie korisnih oblika energije iz jednog primarnog

energetskog izvora (kombinovana proizvodnja elektrine i

toplotne energije u jednom postrojenju), najee se

klasifikuje u odreene grupe prema odreenim i unaprijed

definisanim kriterijumima. Zavisno od toga da li je

proizvodnja elektrine ili toplotne energije primarna,

razlikuju se elektroprivredna (primarna je proizvodnja

elektrine energije) i industrijska kogeneracija, zajedno sa

kogeneracijom u toplanama, gdje je primarna proizvodnja

toplotne, a sekundarna proizvodnja elektrine energije. Kada

se radi o elektroprivrednoj kogeneraciji, elektrina energija se

posredstvom elektroprivrednih sistema (prenosnog i

distributivnih) isporuuje krajnjim korisnicima, a

posredstvom toplifikacionih dalekovoda, korisnicima toplotne

energije (to su najee velike industrije i komunalni sistemi

za rejonsko-daljinsko grejanje). U sluaju industrijske

kogeneracije, toplotna i elektrina energija se prvenstveno

koriste u tehnolokom procesu dotine industrije (proizvodnja

papira, bojenje tekstilnih tkanina, tavljenje koe i sl.), dok se

vikovi energije mogu slobodno prodavati i drugim

korisnicima na energetskom tritu. Najea klasifikacija

kogeneracije je prema instalisanoj elektrinoj snazi, zatim

prema redoslijedu korienja energije i prema prihvaenoj

emi rada. U sluaju kada se proizvode tri razliita oblika

energije (elektrina, toplotna i rashladna energija) radi se o

tzv. trigenerativnim postrojenjima. Na osnovu redoslijeda

korienja energije, sistemi kogeneracije se klasificiraju u

postrojenja sa vrnim (topping, gornjim) ili bazinim

(bottoming, donjim) ciklusom. Kogeneracija sa vrnim

ciklusom pogodna je kod postrojenja sa preradom celuloze,

zatim postrojenja za proizvodnju hrane, tekstilnoj industriji,

daljinskom grijanju, kao i kod klinikih i univerzitetskih

centara. Kod postrojenja sa donjim ciklusom proizvodi se

termalna energija visoke temperature, dok se otpadna toplota

koristi za proizvodnju elektrine energije, korienjem kotla

utilizatora i adekvatnog pripadajueg turbogeneratorskog

postrojenja. Pogodni su za korienje u proizvodnim

procesima koji zahtijevaju toplotnu energiju sa visokim

temperaturama, a odbacuju toplotu na niskim temperaturama

(pei i suare). Ova postrojenja se esto sreu u industrijama

cementa, petrohemiji, elianama i sl. Po osnovu eme rada,

sistemi kogeneracije se mogu podijeliti na: sisteme za

pokrivanje baznog elektrinog optereenja, na osnovu

poznavanja krive potreba konzuma, zatim na sisteme za

pokrivanje baznog toplotnog optereenja, kao i na sisteme za

praenje elektrinog odnosno sisteme za praenje toplotnog

28

optereenja (tzv. "sistem za sebe"), gdje se sistemi

kogeneracije projektuju s ciljem pokrivanja ukupnih potreba

za elektrinom odnosno toplotnom energijom na

razmatranom lokalitetu. U sluaju veih potreba za toplotnom

energijom, kod sistema za praenje elektrinog optereenja,

koriste se pomoni kotlovi, dok se u sluaju sistema za

praenje toplotnog optereenja nabavka nedostajue

elektrine energije najee obavlja kupovinom od nadlene

distribucije na tom lokalitetu. Ukoliko se kao kriterijum

koristi namjena, kogeneracijska postrojenja se dijele na

industrijsku kogeneraciju (temperature vie od 140 0C), zatim

kogeneraciju u zgradarstvu (temperature od 40 do 140 0C,

specifini sluajevi: javne toplane, mikrokogeneracija), kao i

kogeneraciju u poljoprivredi (temperature od 15 do 40 0C) ,

[3]. Prema korienoj tehnologiji, razlikuju se kombinovani

procesi gasne turbine sa korienjem otpadne toplote,

protivpritisne parne turbine, kondenzacione parne turbine sa

regulisanim i neregulisanim oduzimanjima pare, gasne turbine

sa korienjem otpadne toplote, SUS motore, mikroturbine,

Stirlingove motore, parne maine, organske Rankinove

procese, kao i sve ostale vrste tehnologija ili sagorijevanja a

koje predstavljaju istovremenu proizvodnju toplotne i

elektrine (mehanike) energije u jednom procesu. Sa aspekta

veliine instalisane elektrine snage, razlikuju se: mikro-

kogeneracija (kogeneracijska jedinica instalisane snage manje

od 50 kW), mini-kogeneracija (kogeneracijska jedinica

instalisane snage manje od 1 MW), mala-kogeneracija

(kogeneracijska jedinica instalisane snage manje od 5 (10)

MW), kao i velika kogeneracijska postrojenja snage preko 5

(10) MW. Prema Direktivi 2004/8/EC, postoje sljedee etiri

osnovne kategorije primjene kogeneracije: mala

kogeneraciona postrojenja, koja se uz proizvodnju elektrine

energije obino koriste za grejanje vode i zagrevanje prostora

u zgradama (ona se baziraju na stabilnim motorima sa

unutranjim sagorevanjem sa elektrinim paljenjem), velika

kogeneraciona postrojenja, obino pridruena proizvodnji

pare u velikim zgradama, koja se baziraju na SUS motorima

sa kompresionim paljenjem, parnim ili gasnim turbinama,

zatim veliki kogeneracioni sistemi za daljinsko grejanje

(District Heating) u okolini termoelektrana ili velikih

postrojenja za spaljivanje otpada, sa rekuperatorima, koji

snabdevaju toplotom lokalnu mreu za grejanje, kao i

kogeneraciona postrojenja, koja se snabdevaju primarnom

energijom iz obnovljivih izvora, malih ili velikih kapaciteta.

Adekvatnost primene kogeneracije prvenstveno se vidi za

sluaj elektroprivredne kogeneracije, u velikim

termoelektranama na fosilna goriva (ugalj, derivati nafte,

prirodni gas), lociranim u blizini velikih gradova, gde je

posebno izraena potreba za grejanjem, koje se moe

organizovati daljinski, ili nekih industrija kojima je

neophodna tehnoloka para. To su industrije celuloze i

papira, hemijska, tekstilna, metalopreraivaka i prehrambena

industrija, industrija graevinskih materijala itd., kao i veliki

javni i komercijalni kompleksi, koji iskazuju znaajne

potrebe za toplotnom energijom (trni, rekreativni,

zdravstveni i sportski centri, kasarne i drugi vojni objekti,

aerodromi, turistiko-rekreativni kompleksi itd.). U Evropi je

u pogonu vie hiljada kogeneracionih postrojenja. Smatrajui

nedovoljnim uee kogeneracije u ukupnoj proizvodnji

elektrine energije u zemljama Evropske Unije od 9 %,

Evropska komisija je 1997. godine postavila kao cilj da to

uee u 2010. godini poraste na 18 %. Teoretski

posmatrano, skoro svaka vrsta goriva se moe koristiti za

kogenerativne procese. U praksi se najee koriste fosilna

goriva (najee prirodni gas), kako iz ekonomskih razloga

tako i sa ekolokog aspekta. vrsti otpad, neki industrijski

gasovi i biomasa imaju tendenciju poveanja upotrebe,

posebno ukoliko se rijee pitanja za obavezujue njihovo

sakupljanje i zbrinjavanje. Pretpostavlja se da e njihova

primjena uskoro dostii dananji nivo korienja prirodnog

gasa. Kogenerativna postrojenja mogu biti projektovana da

koriste vie od jednog goriva, u nekim sluajevima ak i do

etiri, s ciljem obezbjeenja mogunosti dodatne optimizacije

izbora goriva po ekonomskom i ekolokom kriteriju.

Upotreba goriva niskog kvalitetnog nivoa rezultuje

smanjenim trokovima za gorivo, ali sa druge strane su

prisutni znatni dodatni trokovi za rukovanje sa njima, kao i

proces kontrolisanja samog sagorijevanja, uz ispunjenje

propisanih ekolokih normativa. U optem sluaju, goriva

mogu biti tena, gasovita i vrsta. S druge strane, ona mogu

biti komercijalna (fosilna goriva i derivati nafte) i otpadna

(nusprodukti nekih industrijskih procesa). Obnovljivi izvori

energije kao goriva nisu tretirani komercijalno, jer njihova

ekonomska isplativost primjene omoguena je samo na

specifinim lokacijama. Izbor goriva najee se svodi na

razmatranje vie ekonomski prihvatljivih solucija, s tim da se

praktino bira izmeu jedne od vrsta fosilnih goriva. Vai

generalno pravilo da prirodni gas (u sluaju dostupnosti i

konkurentnosti i ekonomske odrivosti njegove cijene

nabavke), zbog svojih prednosti, predstavlja osnovni izbor

goriva.

U okviru tabele 1 dat je uopteni prikaz osnovnih

karakteristika kogeneracijskih postrojenja i njihove najee

primjene. Kao primjer sve aktuelnije primjene kogeneracije,

izdvaja se korienje kogeneracije u staklenicima. Kroz

hemijski proces fotosinteze, biljke sa hlorofilom kao

katalizatorom preuzimaju CO2 iz vazduha i iz njega stvaraju

ugljenik, koji je izvor rasta biljke. U prirodnom okruenju se

po pravilu nalazi oko 350 ppm CO2 (optimalni udio CO2 koji

biljke mogu konzumirati je oko 800-1.000 ppm). Zahvaljujui

obogaenju atmosfere u staklenicima na ovaj nivo sadraja

CO2, na prirodan i ekoloki nain rast biljaka e se poveati i

do 40% (tzv. tehnika "CO2 ubrenja"). Uobiajeni nain

obogaenja atmosfere sa CO2 u staklenicima se obavlja

sagorijevanjem zemnog gasa u CO2-gorionicima. Kao

alternativa ovom procesu, moe se uz odgovarajuu pripremu

koristiti izduvni gasovi iz gasnih motora. Nezavisno od

metode dobijanja CO2 nastaje oko 0,2 kg CO2 na svaki kWh

dovedene energije gasa. Koncentracija CO2 u izduvnom gasu

gasnog motora je 5 do 6 vol. %. Ubrizgavanjem karbamida, u

SCR katalizatoru (Selective Catalytic Reduction) se azotni

oksidi (NOx) iz izduvnog gasa redukuju za oko 90%, a

naknadno postavljeni oksidacioni katalizator smanjuje emisije

CO i HC. U dvostepenom izmjenjivau toplote izduvni gas se

hladi na 50 do 55C i pomou duvaljke nerazrijeen ili

razrijeen transportuje u staklenik, preko perforiranih

plastinih cijevi. Radi zatite biljaka kontinualno se mjere

emisije NOx preienog izduvnog gasa i u skladu sa njima

regulie se ubrizgana koliina karbamida. U sluaju

eventualnih nedostataka u sistemu preiavanja izduvnog

gasa, isti se usmjerava ka dimnjaku. Ukupni stepen korisnog

dejstva ovakvog koncepta primjene kogeneracije je oko 95%.

29

Ovakvo postrojenje donosi znaajnijem porastu prinosa u

staklenicima, pri emu se plasman vika elektrine energije

realizuje u elektrodistributivnu mreu. Takoe se vri

smanjenje izdataka za plaanje vrnog optereenja (maxigraf)

i izbjegava nepotrebna investicija u dizel agregate za

proizvodnju nune struje. Toplotna energija se koristi za

grijanje staklenika i/ili eksternih potroaa (naselje, banja,

topli vazduh za suare, i sl.), dok se postojei kotlovi koriste

samo kao rezervni ili vrni (minimalni broj pogonskih sati).

Tabela 1. Prikaz osnovnih karakteristika CHP postrojenja i njihove primjene, [1].

Vrsta agregata i gorivo Elektrina

snaga, MWe

Energetska efikasnost, % Raspoloiva

toplotna

energija, 0C

Najea primjena Elektrina Toplotna

Parna turbina, bilo koje

gorivo 0,500-500 7-20 60-80 120-400

korienje biomase, podruno

(ostrvsko) grijanje i industrija

Gasna turbina, gasovito i

teno gorivo 0,250-50 25-42 65-87 120-500

industrija, podruno (ostrvsko)

grijanje

Kombinovani ciklus,

gasovito i teno gorivo 3-300

35-55 73-90 1220-400 industrija podruno (ostrvsko)

grijanje

Gasni i dizel motor,

gasovito i teno gorivo 0,003-20 25-45 65-92 80-120

GVK sistemi, prehrambena i

tekstilna industrija, staklenika

proizvodnja

Mikro turbina, gasovito i

teno gorivo 0,005-0,3 15-30 60-85 100-400

GVK sistemi, procesi suenja

Goriva elija, gasovito i

teno gorivo 0,003-3 cca 37-50 cca 85-90 80-100 GVK sistemi

Stirling motor, bilo koje

gorivo 0,003-1,5 cca 40 65-85 80-120 GVK sistemi

4. SPECIFINOSTI I OGRANIENJA PRIMJENE

KOGENERATIVNIH SISTEMA

4.1. Definicije i ogranienja

Kako je ve reeno, kogeneracija predstavlja istovremenu

proizvodnju elektrine i toplotne energije s ciljem smanjenja

evidentnih gubitaka toplote u okolinu, uoenih pri radu

klasinih konvencionalnih postrojenja za odvojenu

proizvodnju toplotne i elektrine energije (i tehnoloke pare).

Jedini uslov (ogranienje) kod primjene ovih postrojenja

predstavlja zahtjev sa osiguranjem potroaa elektrine i

toplotne energije. Sistemi kogeneracije obuhvataju tri oblasti:

preduzea komunalne javne kogeneracije (snabdijevanje

sistema daljinskog grijenja i/ili hlaenja), industrijsku

kogeneraciju (rafinerije nafte, rafinerije ulja i maziva, elik,

proizvodnja keramike, cementare, hemijska procesna

industrija, proizvodnja papira, predionice tekstila,

proizvodnja hrane i bezalkoholnih pia) i komercijalno-

institucionalnu kogeneraciju (institucije sa kontinuiranim

radom: hoteli, bolnice, univerzitetski kampusi i sl.).

Kogeneracijska postrojenja su vrlo efikasna tehnologija, samo

u sluaju kada postoji stvarno trite za elektrinu i toplotnu

energiju (regionalno trite za elektrinu energiju i lokalno

trite za toplotnu energiju).

Po prirodi tehnolokog procesa, kombinovano postrojenje

za proizvodnju elektrine i toplotne energije treba da bude

energetski efikasno, sa znaajnom utedom primarne energije

pri njenoj transformaciji u toplotnu i elektrinu energiju. To

bi sa svoje strane uslovilo nie trokove u proizvodnji

energije i dalo doprinos relativnom smanjenju emisije tetnih

materija, a posebno gasova sa efektom staklene bate. S druge

strane, ovakva postrojenja imaju dobru ansu da kroz

primjenu Direktive 2004/8/EC obezbijede povoljno

vrednovanje elektrine energije u spregnutom procesu

proizvodnje toplotne i elektrine energije ("zelena" energija),

te omogui korienje stimulativnih mjera pri finansiranju

izgradnje, kao i beneficije pri plasmanu takve energije na

energetsko trite. Ovo bi moglo da stvori dobre uslove za

prodor na energetsko trite, bez obzira na relativno male

koliine energije i jaku konkurenciju na tritu.

4.2 Tipovi i specifinosti

Kogeneracija definisana kao kaskadna proizvodnja

(generisanje) dva korisna oblika energije (elektrine i

toplotne) iz jednog izvora primarne energije (mehanika ili

toplotna energija), pri emu se mehanika energija koristi kao

pogon generatora za proizvodnju elektrine energije ili za

pogon neke druge energetske maine (motor, kompresor,

pumpa ili ventilator), dok se toplotna energija moe koristiti

direktno za neki proces ili indirektno za proizvodnju pare,

vrele (tople) vode, toplog vazduha ili ohlaene vode (sistemi

za grijanje i klimatizaciju stambenih ili poslovnih objekata).

Dakle, kogeneracija pokriva irok spektar tehnologija za

namjenu u razliitim privrednim oblastima. Izdvajaju se

sljedei tipovi kogenerativnih sistema:

a) kogenerativni sistemi zasnovani na primjeni parne

(protivpritisne ili kondenzacione sa oduzimanjima)

turbine ili parno-turbinski kogenerativni sistemi;

b) kogenerativni sistemi zasnovani na primjeni gasne (sa i

bez dodatnim loenjem) turbine ili gasno-turbinski

kogenerativni sistemi;

c) kogenerativni sistemi zasnovani na primjeni parne i

gasne (kondenzaciona i/ili oduzimno kondenzaciona,

protupritisna) turbine ili parnogasno-turbinski

kogenerativni sistemi;

d) kogenerativni sistemi zasnovani na primjeni motora sa

unutranjim sagorijevanjem (sa i bez dodatnim

loenjem), dizel ili gasnog motora ili motorni

kogenerativni sistemi;

e) kogenerativni sistem sa gorivim elijama;

30

f) kogenerativni sistemi sa magnetno - hidrodinamikim

(MHD) generatorom;

g) integrisani kogeneracijski sistemi.

Ponekad se kao posebna grupa izdvajaju i kogenerativni

sistemi sa mikroturbinama, odnosno kogenerativni sistemi sa

alternativnim (proces sa parnom mainom, ORC procesi) i

inovativnim (gorive elije, stirling maine, vijane parne

maine, ciklus sa turbinom na vreli vazduh, ciklus sa

inverznom gasnom turbinom) procesima. Svaki od prethodno

datih tipova se dalje dijeli u nekoliko podtipova postrojenja

za kogenerativnu proizvodnju elektrine i toplotne energije.

Sistemi kogeneracije sa parnom turbinom su uglavnom

zasnovani na koritenju protupritisne parne i oduzimno-

kondenzacione turbine, zavisno od koliina pare i toplotne

energije, temperaturnog nivoa (kvalitet) toplotne energije i

ekonomskim pokazateljima. U sluaju kada potroa

zahtijeva toplotnu energiju na dva temperaturna nivoa, sistem

kogeneracije se sastoji od oduzimno-protupritisne turbine,

dok se isto kondenzacione parne turbine koriste na

lokacijama gdje se sva otpadna toplota koristi iskljuivo za

proizvodnju elektrine energije. U poreenju sa drugim

primarnim pokretaima, najvea rednost parnih turbinama je

njihova fleksibilnost u koritenju konvencionalnih (ugalj,

nafta, prirodni gas) i alternativnih goriva (drvo, biomasa,

produkti otpada i sl.). Takoe, ivotni vijek parnih turbina je

vema dug. Uz pravilno odravanje, parbne turbine uz

revitalizaciju dostiu i 50 godina eksploatacije. Svoju

primjenu u kogenerativnim sistemima nale su tipske jedinice

snage od 100 kW pa do i preko 250 MW.

Sistem kogeneracije sa gasnom turbinom koristi se za

proizvodnju dijela ili ukupne potrebne elektrine energije na

lokaciji, dok se energija sa dimnog otsisa moe dalje koristiti

za potrebe grijanja i/ili hlaenja. Kao gorivo najee se

koristi prirodni gas (mogue koristiti i druga goriva, kao to

su lo ulje ili diesel gorivo). Moderne gasne turbine, koje se

koriste u kogenerativnim ciklusima, uz pravilno odravanje i

korienje, mogu postii i 25.000 do 50.000 radnih sati.

Tipian opseg snaga gasnih turbina u kogeneracijama se

kree od 0,5 do 250 MW. Veoma intenzivan razvoj

kogeneracije sa gasnim turbinama posljedica je sve vee

dostupnosti prirodnog gasa, brzog razvoja tehnologije,

smanjenja trokova gradnje (mogunost modularne izvedbe),

kao i povoljnosti u vezi zatite ivotne sredine. Gasne turbine

imaju i krai period pokretanja, a fleksibilnije su za rad sa

prekidima.

U nastojanju da se povea efikasnost gasno turbinskih

postrojenja, kao i da se zadovolji vea potranja za

elektrinom energijom na jednom lokalitetu, u praksi se vrlo

esto koristi kombinovani sistem kogeneracije sa izgradnjom

kombinovanih gasno-parnih turbina, slika 2.

Sl. 2. Klasifikacija kombinovanih gasno-parnih postrojenja.

Kombinovano gasno-parno postrojenje

Generator pare bez

dopunskog sagorijevanja Generator pare sa dopunskim sagorijevanjem

Dopunsko sagorijevanje za

VRNO optereenje

Dopunsko sagorijevanje za

BAZNO optereenje

Gorivo

Isto gorivo u gasnoj turbini i

generatoru pare Razliito gorivo u gasnoj

turbini i generatoru pare

Parni ciklus

Jedno-pritisni GP Dvo-pritisni GP

GP

Tro-pritisni GP

Zagrijevanje napojne vode parnog ciklusa

Parom iz generatora pare Parom iz oduzimanja parne turbine

31

Kombinovanim parno-gasnim (ili gasno-parnim)

postrojenjima nazivaju se postrojenja u kojima se

istovremeno koriste dva radna fluida: voda-para, koja mijenja

agregatno stanje i gas koji ne mijenja stanje. Veliki broj

razliitih tipova kombinovanih postrojenja moe da se

razvrsta u dvije principijelne grupe: kombinovana postrojenja

sa razdvojenim konturama radnih fluida (gasnoturbinska i

parnoturbinska i kontaktna (mijeana) gasnoparna postrojenja

sa gasnoparnim turbinama u kojima se koristi smjesa

produkata sagorijevanja organskog goriva sa vodenom

parom. Za razvoj energetike najperspektivnija kombinovana

postrojenja su parnogasna postrojenja sa kotlovima, u kojima

vlada nadpritisak u loitu i gasnom traktu kotla.

Kogenerativni sistemi sa dizel, klipnim motorima

(motorima sa unutranjim sagorijevanjem) i gasnim

motorima imaju visoke stepene efikasnosti proizvodnje

elektrine energije u odnosu na druge primarne pogonske

maine. Karkterie ih vea popularnost pri koritenju u malim

sistemima potronje energije, posebno kada se zahtijeva vea

potronja elektrine u odnosu na toplotnu energiju, kao i na

mjestima gdje je zahtijeva termiki nivo toplote nizak (para

niskog pritiska, topla voda i sl.). Elementi kogenerativnih

sistema sa gasnim motorom su motor, generator, sistem za

iskorienje otpadne toplotne energije i upravljako-kontrolni

sistemi. U kogenerativnim postrojenjima motori imaju

pokretaku ulogu u odnosu na generatore, odnosno u

energetskom smislu, da putem konverzije hemijske energije

goriva u mehaniku energiju obrtanja izvre odgovarajui

rad. Koriste se dva izvora povrata toplotne energije - izduvni

gasovi na visokoj temperaturi i rashladna voda iz kouljice

motora na niskom temperaturnom niovou. Veliina instalisane

snage klipnih motora ide od nekoliko kilovata (10 i vie) pa i

do 5 MW za motore sa visokim brojem obrtaja. Umjesto dizel

goriva, sve vie se za pogon primarne maine koriste destilati

nafte ili prirodni gas. Primjena ovakvih sistema potvrdila je

njihovu veliku pogodnost kod zahtjeva za pogonima sa

velikim brojem prekida. Njihove performanse su u odnosu na

gasne turbine manje osjetljivije na promjenu temperature

spoljanjeg vazduha. Gorivo, odnosno radni fluid koji

predstavlja mjeavinu goriva i vazduha sagorijeva, pri emu

se hemijska energija goriva pretvara u toplotnu energiju.

Toplota koja se moe iskoristiti je toplota izduvnih gasova,

zatim toplota rashladnog sistema motora (sistem vodenog

hlaenja, sistem za hlaenje sredstva za podmazivanje i

hladnjaka nakon kompresije smjee kod turboprehranjivanih

motora), kao i toplota spoljnih povrina motora. Nizak odnos

snaga i cijene, mogunost primjene razliitih vrsta goriva,

visoka operativnost, dugi servisni intervali i kratko vrijeme

stajanja radi odravanja predstavljaju osnovne zahtjeve koji

se postavljaju pred motore kogenerativnih postrojenja.

Upotreba gasnih maina kao stacionarnih izvora mehanike i

elektrine energije koncipirana je u vidu dijela postrojenja sa

kogeneracijom. Kako stacionarna postrojenja za proizvodnju

elektrine i toplotne energije zahtijevaju znatno dui vijek

trajanja u kontinuiranoj eksploataciji, nego to je to kod

motora sa unutranjim sagorijevanjem za pogon saobraajnih

sredstava (kompaktnost maine odluujue vana), danas su

razvijeni sporohodi motori SUS sa 1.500 obrtaja u minuti

(automobilski su sa preko 5.000). Pored toga, dolo je i do

snienja temperature u procesu sagorijevanja, ime je vijek

kontinualnog rada produen na preko 100.000 sati (uz

normalno odravanje). Sniavanje temperature sagorijevanja

donosi znaajno smanjenje udjela tetnih sastojaka u

izduvnim gasovima (posebno azotni oksidi). Uz elektronsku

kontrolu procesa sagorijevanja i ostalih procesa, gasni motori

zadovoljavaju sve zahtjeve vezane za izgradnju i

eksploataciju kogenerativnih pogona. Stacionarna

kogenerativna postrojenja ekonomski podnose i tena i

gasovita goriva, ali su znaajno povoljnija gasovita, naroito

kod ve razvijene mree gasovoda. Uobiajno je da se pod

mikroturbinama podrazumijevaju male gasne turbine za

isporuene snage od 5 do 300 kW. Karakterie ih velika

fleksibilnost u pogledu korienja pogonskog goriva (prirodni

gas, teni naftni derivati, biogas, deponijski gas, alkohol i sl.).

Zbog malog stepena iskorienja, u sluaju proizvodnje samo

elektrine energije (mali stepen kompresije 3-5), najee se

koriste kao sastavni dio kogeneracijskog postrojenja. Kao

takve, one su i obuhvaene Direktivom 2004/8/EC. S obzirom

da koriste rekuperator za povrat toplote izduvnih gasova

sagorijevanja, mikroturbine su daleko efikasnije u odnosu na

druge gasne turbine (25-30%). Rekuperator, sniavajui

temperaturu izduvnih gasova na temperaturu ispod vrijednosti

pri kojoj nastaju neki azotni oksidi, ima i svoju ekoloku

prihvatljivost u odnosu na druge gasne turbine. Ovim se

ukupan stepen iskorienja primarne energije sadrane u

gorivu die i do 70-90%. Mikroturbine se hlade vazduhom, a

postoje i izvedbe sa tzv, vazduhom podmazivana leita, ime

je eliminisana potreba za sistemima hlaenja vode i ulja za

podmazivanje leita. ivotni vijek ovih postrojenja je 40.000

do 80.000 h rada, uz adekvatno opsluivanje i odravanje

tokom eksploatacije. Kod veine mikroturbina, broj obrtaja

rotora se kree iznad 100.000 o/min, pa je neophodan i pogon

visokobrzinskog generatora. Izlaz iz generatora se pretvara na

50 ili 60 mHz. U opticaju su i rjeenja sa dvoosovinskom

turbinom za pogon rashladnih sistema (350 do 1.000 kW ili

100 do 350 tona leda dnevno).

Stepeni iskorienja gorive elije sa fosfornom

kiselinom (PAFC- Phosporic Acid Fuel Cell), gorive elije sa

tenim karbonatom (MCFC- Molten Carbonate Fuel Cell),

gorive elije sa vrstim oksidom (SOFC- Solid Oxide Fuel

Cell), kao i gorive elije sa membranskom razmjenom

protona (PEMFC- Proton Exchange Membrane Fuel Cell) ,

[4-5]. Gorive elije se u principu grupiu u tri sekcije:

procesor goriva, snop gorivih elija za generisanje snage i

kondicioner snage. Poveanje koncentracije vodonika vri se

trensformacijom goriva u procesoru, odakle se gorivo

obogaeno vodonikom i kiseonikom iz vazduha se dalje vodi

u sekciju za generisanje energije, gdje se proizvodi

istosmjerna struja i korisna toplotna energija. Ova struja se

dalje pretvara u naizmjeninu struju u kondicioneru

(transformatoru) energije. Zavisno od namjene bira se i tip

gorivih elija za CHP postrojenje. Tako, gorive elije sa

vrstim oksidom su veoma pogodne za kombinovanu

hibridnu proizvodnju elektrine energije sa gasnom turbinom.

4. RAZLOZI I TEKOE PRIMJENE

KOGENERACIJE I PODSTICAJNE MJERE

Razlozi za sve veu primjenu kogeneracijskih sistema

mogu se klasifikovati u nekoliko grupa:

Grupa I: poveana efikasnost transformacije primarnog

goriva i iskorienja utroene primarne energije za istu

proizvodnju toplotne i elektrine energije, to ima za

32

posljedicu smanjene trokove i poboljanje

ekonominosti poslovanja proizvoaa;

Grupa II: mogunost korienja otpadnih energetskih

sirovina i biomase kao gorivo u kogeneracionom

procesu, ime se poboljava efektivnost u smanjenju

trokova i potreba za velikim deponijama za njihovo

odlaganje;

Grupa III: postizanje adekvatnih uteda kod potroaa

toplotne energije u industriji i domainstvima, uz

jeftiniju njihovu isporuku;

Grupa IV: povoljna realizacija decentralizovane i

distribuirane proizvodnje elektrine energije po

pristupanim proizvodnim cijenama, (izgradnja

kapaciteta u blizini potroaa, izbjegavanje velikih

investicija i gubitaka u prenosnoj i distributivnoj mrei,

poboljanje fleksibilnosti sistema i sl.);

Grupa V: poveanje lokalne, regionalne i opte sigurnosti

kroz decentralizovanu proizvodnju elektrine energije

(smanjenje rizika prekida u snabdijevanju elektrinom i

toplotnom energijom potroaa, izbjegavanje dijela

gubitaka u prenosu od 2 do 3% na prenosnoj elektrinoj

mrei i do 14% na distributivnoj elektrinoj mrei,

smanjenje rizika od uvozne zavisnosti i sl.);

Grupa VI: diversifikacija i jaanje konkurencija na

slobodnom tritu elektrine i toplotne energije sa

nezavisnim (Independent Power Producers, IPP) i

neelektroprivrednim proizvoaima (Non-Utility

Generators, NUG), to predstavlja osnovni koncept

liberalizacije energetskog trita;

Grupa VII: poveanje zaposlenosti (razvoj kogeneracije

otvarao nova radna mjesta);

Grupa VIII: bolji efekti zatite ivotne sredine

(smanjenje tetnih emisija ugljen-dioksida, sumpor-

dioksida i azotnih oksida), pri emu se najvee utede

postiu kod smanjenja emisije CO2, kao i emisija SO2 i

NOx;

Grupa IX: korienje jednog te istog goriva za

istovremenu proizvodnju elektrine i toplotne energije

(utede zavise od razlike u cijeni izmeu energije

primarnog goriva i cijene elektrine energije koju

kogeneraciona ema zamjenjuje, pri emu korektno

projektovan i dobro odravan kogeneracioni sistem u

industriji uvijek obezbjeuje bolju energetsku efikasnost

nego to bi to dala konvencionalna postrojenja za

odvojenu proizvodnju istih koliina toplotne i elektrine

energije, uz smanjenje potronje primarne energije i

trokova);

Grupa X: kako profitabilnost industrijske kogeneracije u

optem sluaju predstavlja rezultat jeftine proizvodnje

elektrine energije od produktivnog korienja otpadne

toplote, prvi kriterijum uspjenosti predstavlja adekvatna

potreba posmatrane grane industrije za toplotnom

energijom (kogeneracija ima izgleda da bude

ekonomina, ukoliko postoji ravnomjerna potreba za

toplotom od min. 4 do 4.5 hiljada h u godini);

Grupa XI: raspored potreba za elektrinom energijom je

takoe vrlo znaajan (industrijska kogeneracija

najprofitabilnije funkcionie u periodima viih tarifa, tj.

tokom dnevnih asova kada su prodajna i kupovna cijena

proizvedenog kWh vie, pri emu sa tekuom cijenom

goriva i vaeim tarifama za kupovinu i prodaju

elektrine energije, na veini kogeneracionih postrojenja

moe se ostvariti vrijeme povraaja investicija do 10

godina, dok se u ekonomsko-finansijskim analizama

rauna sa ivotnim vijekom kogeneracionih postrojenja

od 20 do 25 godina, uz mogunost dodatne revitalizacije,

uz prateu rekonstrukciju i modernizaciju i produenje

radnog vijeka za dodatnih 10 do 15 godina).

Bez obzira na prednosti koje ima kogeneracija u odnosu

na odvojenu proizvodnju toplotne i elektrine energije, bri

razvoj njenog korienja spreava postojanje razliitih

barijera kako zbog ranijeg monopolistikog povlaenog

poloaja elektroprivreda (zakonski onemoguena

konkurencija neelektroprivrednih proizvoaa elektrine

energije, monopolistika organizacija trita elektrine

energije, odsustvo prava za pristup na mreu

neelektroprivrednih proizvoaa elektrine energije, tehnike

barijere i skupa uslovljavanja i dugo vrijeme realizacije).

Potencijal za korienje kogeneracije kao mjere za utedu

energije je sada nedovoljno definisan, a samim tim i

neiskorien u Republici Srpskoj. Promovisanje visoko-

efikasne kogeneracije na bazi potranje korisne toplote je

prioritet, s obzirom na potencijalne koristi od kogeneracije u

pogledu utede primarne energije, izbjegavanje gubitaka u

mrei i smanjenja emisija (posebno gasova staklene bate).

Pored toga, efikasno korienje energije dobijene

kogeneracijom moe takoe da pozitivno doprinese sigurnosti

snabdijevanja elektrinom energijom i konkurentnosti

Republike Srpske, a samim tim i BiH u cjelini. Stoga je

neophodno preduzeti mjere kako bi se obezbijedilo bolje

eksploatisanje ovog potencijala u okviru internog energetskog

trita (EES Republike Srpske).

Za uspjeno prognoziranje stvarne primjene

kogenerativnih tehnologija neophodno je poznavanje realnih

kapaciteta svih relevantnih potroaa elektrine energije i

prirodnog gasa, koji se sada koristi za transformaciju u

potrebnu toplotnu energiju. Takve podatke ne moemo

potpuno sigurno sagledati za svako pojedinano preduzee za

narednih nekoliko godina, ali bi se mogli dovoljno tano

predvidjeti zbirni bilansi za Republiku Srpsku. Postoji

nekoliko razloga za sadanju relativno nisku zastupljenost

kogeneracije u Republici Srpskoj, a i u BiH u cjelini, [6].

Monopoli nacionalnih proizvoaa elektrine energije stvorili

su nekonkurentne trine uslove za alternativne izvore

energije. Osim toga, znaajan problem je i snana birokratija

i procedure za dobijanje svih potrebnih saglasnosti i dozvola.

Druge prepreke ukljuuju protivljenje nacionalnih

proizvoaa, koji ne ele da izgube svoje velike industrijske

potroae (koji mogu da izaberu da postave kogeneraciona

postrojenja kao znatno isplativiju opciju u odnosu na

kupovinu struje iz dravne ED mree), to se samo moe

rijeiti kroz dalju liberalizaciju evropske elektrine mree,

koje e onda omoguiti pristup kogeneracionim postrojenjima

ED mrei. Primjena sistema kombinovane proizvodnje

toplotne i elektrine energije u industriji, ako se posmatra

odnos trokova snabdijevanja energijom na uobiajen nain i

kogeneracijom, prate neki objektivni problemi koji

onemoguuju praktinu realizaciju. Neki od njih su:

- Nepostojanje distribucije prirodnog gasa na itavoj

teritoriji Republike Srpske, niti postoje objektivni

nagovjetaji da e to uskoro biti obezbijeeni (projekat

"SAVA" je ve dui period u potpunom zastoju). Na tim

33

mjestima veoma je zastupljena upotreba drugih izvora

kao to su ugalj, mazut, piljevina i dr.;

- Slaba mogunost korienja otpadne toplotne energije

(takvo stanje je uslovljeno zastarjelom proizvodnom

tehnologijom). To su sluajevi gde je potronja

elektrine energije znatno vea od potronje toplotne

energije;

- Industrijski kompleksi kao to su crna i obojena

metalurgija, tekstilna industrija, proizvodnja i prerada

papira i sl., nisu u pogonu ili rade sa smanjenim

kapacitetima, to oteava uvoenje sistema kogeneracije

(trigeneracije) u Republiku Srpsku;

- Visoka jo uvijek cijena.

Da bi se proces znaajnije ubrzao, kao prioritet se

postavlja rjeavanje pitanja usvajanja odluke o garantovanim

cijenama i prioritetu otkupa elektrine energije iz

kogenerativnih postrojenja od strane nadlenih

elektroprivrednih distributivnih preduzea. S druge strane,

potrebno je paralelno sa usvajanjem odluke otklanjati

preostale razloge koji usporavaju efikasnije korienje

kogeneracije u Republici Srpskoj:

- donoenje stabilnijeg zakonodavstva (zakon o energetici,

uspostava Agencije za energetsku efikasnost i sl.), sa

jasnije ugraenom obavezom otkupa elektrine energije i

dovoljno visokom cijenom koja bi ih uinila

konkurentnim sa konvencionalnim izvorima;

- ukidanje ogranienja po snazi od 5 MW, koje je do sada

bilo vaee kod obavezujueg otkupa elektrine energije;

- uspostavljanja mehanizma plaanja od strane nadlenog

distributivnog preduzea, a s ciljem davanja potpore

kogenerativnom proizvoau;

- uraditi i prilagoditi uslove za elektroenergetsko

prikljuenje i dobijanje potrebnih saglasnosti za rad od

nadlene Regulatorne komisije za elektrinu energiju;

- rijeiti metodologiju pristupa transportnom ili

distributivnom gasnom sistemu (komapnije Gas Promet

Pale i Sarajevo Gas, Istono Sarajevo);

- uraditi kampanju promocije kogeneracije sa promocijom

postupaka za dobijanje koncesije, kao i potrebnih

saglasnosti u smislu konane realizacije ovih postrojenja

(urbanistika saglasnost, ekoloka saglasnost,

graevinska dozvola, procedura tehnikih pregleda,

dozvola za upotrebu);

- podsticajne mehanizme razraditi po tzv. razredima

kogeneracije, uspostavljenim na bazi instalisane termike

i elektrine snage (mikro, mala, srednja i velika

kogeneracija), u funkciji potreba za

toplotnom/elektrinom energijom, izabranom

tehnologijom kogeneracije i mrenih uslova za pojedine

regione Republike Srpske;

- regulisanje pitanja povlaenih cijena za goriva za pogon

kogeneracijskih postrojenja (posebno za tena goriva i

primjenu motora SUS u kogeneracijskim ciklusima);

- rjeavanje i uravnoteenje trokova za osigranjem tzv.

pomone energije (penalizacija za ispade sa mree

(najee potiskivanje zbog reaktivnih snaga),

elektroenergetska saglasnost, ugovaranje maksimalnih

snaga nezavisno od duine trajanja njihovog korienja

(tzv. vrna obraunska) snaga i sl.);

- povlaene i pojednostavljene uslove za prikljuak na

mrei i prioritetni dispatching vikova elektrine energije

proizvedene u sistemima kogeneracije od strane

Nezavisnog operatora sistema (NOS BiH);

- utvrivanje Pravilnika o vrednovanju doprinosa

kogeneracijskog postrojenja u smanjenju vrnog

optereenja, izbjegnutim trokovima za gradnju novih

energetskih kapaciteta, smanjenje prenosnih i

distributivnih gubvitaka u mrei, vrednovanje reaktivne

snage, kao i vrednovanje zatite ivotne sredine;

- pojednostavljenje administrativne procedure za dobijanje

potrebnih dozvola (posebno do nivoa srednjih

kogeneracija) u smislu preciziranja krajnjih rokova za

njihovo rjeavanje, ijim istekom koncesionar praktino

dobija traenu saglasnost;

- finansiranje kogeneracije sredstvima iz fonda IRB, uz

davanje fisklanih i drugih podsticaja (za prihvatanje i

bri razvoj primjene kogeneracije, veoma su vane

podsticajne mjere kao podsticajni instrumenti koji

ohrabruju primjenu ekonomski opravdanih mjera za

smanjenje i/ili bolje iskorienje primarne energije

energenata i poboljanje energetske efikasnosti i nivoa

zatite ivotne sredine, kao to su: olakice pri dobijanju

dozvole za gradnju, smanjenje dravnih taksa i poreza,

dobijanje tzv. zelenih sertifikata, obezbjeenje direktnih

subvencija cijena proizvoau, donoenje povoljnih

tarifa za prodaju, a isto tako i za kupovinu rezervne i

dopunske elektrine energije i snage koje bi uivali

vlasnici kogeneracionih postrojenja u industriji, kao i

druge olakice, npr. za pristup na javnu elektrinu mreu

i sl.).

Iako su prednosti uvoenja kogeneracijskih postrojenja

poznate, neophodno je pristupiti odreenoj promociji ovih

postrojenja s ciljem uklanjanja odreenih barijera. Osim

tehnikih prepreka koje su ranije obrazloene, neophodno je

dodatno i rijeiti pitanje nedostatka finansijskih sredstava

(IRB Republike Srpske, kredit EBRD u visini od 50 miliona

EUR-a za mala i srednja preduzea), zatim pitanja u vezi

neadekvatne zakonske i institucionalne regulative (formiranje

Agencije za energetsku efikasnost, koja bi dalje preuzela

odreene aktivnosti s ciljem donoenja svih potrebnih

zakonskih akata), kao i veu promociju ovih sistema u

Elektroprivrednim distributivnim preduzeima. Kako je

razvoj kogeneracije u Republici Srpskoj, a samim tim i u BiH

u cjelini i politiko pitanje, neophodno je sprovesti odreenu

strunu raspravu u smislu donoenja potrebne politike

odluke o znaaju uvoenja inovativnih tehnologija u

proizvodnju elektrine i toplotne energije, to bi kao rezultat

imalo poveanje energetske efikasnosti u cijeloj BiH.

Postavljanjem korektnih odnosa izmeu kogenerativnih

preduzea i nadlenih distributivnih preduzea, stvaraju se

novi odnosi za njihovu partnersku saradnju, kroz zajedniko

djelovanje u promociji i razvoju kogeneracije, kao i

zajednikom ueu ("joint-venture"). U zapadno evropskim

zemljama ubrzano se iri distribuirana (na lokacijama

pojedinih firmi) proizvodnja elektrine energije. U ovom

momentu tamo se ovako proizvodi vie od 25 % od ukupne

proizvodnje velikih TE. Glavni razlozi za to su povoljan

odnos cijena elektrine energije i primarnog goriva

(prirodnog gasa, uglja, mazuta i sl.), vrlo razvijena mrea

gasovoda i elektroenergetska mrea, dobra efikasnost

postrojenja za kombinovanu proizvodnju elektrine i toplotne

energije, koja energiju goriva valorizuje i sa preko 90 %,

34

smanjen uticaj na ivotnu sredinu, kao i demonopolizacija u

oblasti proizvodnje elektrine energije i stvaranje trine

konkurencije. Dalja liberalizacija energetskog trita BiH u

okviru ire energetske zajednice Jugoistone evrope, uz

premjetanje proizvodnje elektrilne energije na mjesto njene

potronje, stvorie i ostale neophodne pretpostavke za

ubrzaniji razvoj kogenerativnih postrojenja.

Modulska isporuka kogenerativnih postrojenja sa

relativno kratkim rokovima isporuke od oko pola do jedne

godine, kompaktnost konstrukcije i relativno jednostavno

prikljuenje na postojee mree elektrine i toplotne energije,

omoguuje vrlo brzu i efikasnu integraciju u proces

energetske proizvodnje. S druge strane, investiciona ulaganja,

specificirana na jedinicu snage postrojenja su apsolutno

konkurentna i najveim u energetici, a male sopstvene

potrebe ih dovode na nivo vrlo lako i brzo ostvarivih. Na taj

nain, dobro osmiljeno postrojenje za kombinovanu

proizvodnju elektrine i toplotne energije "manjih snaga" pri

ekonominom odnosu cijena elektrine enrgije i primarnog

goriva moe donijeti znaajne finansijske utede tokom jedne

godine rada, a na desetine miliona evra tokom radnog vijeka,

koji se za sluaj korienja gasnih motora npr. kree od

100.000 do 150.000 radnih sati. Takoe, moderna tehnologija

sa kompletnim elektronskim upravljanjem, koja se koristi u

ovoj oblasti, obezbjeuje pouzdano optimalno voenje

procesa proizvodnje energija i sigurno i jednostavno

prikljuenje na postojee mree elektine i toplotne energije.

Ekonomska ocjena opravdanosti izgradnje CHP postrojenja

treba da da odgovor na pitanje njene opravdanosti u

poreenju sa drugim nainima dobijanja potrebnih koliina

elektrine i toplotne energije. Kao referentni sluaj, najee

se uzima nabavka elektrine energije iz elektrodistributivne

mree, dok se za toplotnu energiju uzima proizvodnja

potrebne energije u vlastitoj kotlovnici, dakle trokovi goriva

kod njihove odvojene proizvodnje. Ekonomski efekti

izgradnje kogenerativnih postrojenja skoro iskljuivo zavise

od odnosa cijena elektrine energije i goriva.

5. EVROPSKA STRATEGIJA ZA OSTVARENJE

KONKURENTNE I TRAJNE ENERGIJE I

KOGENERACIJA

"Zelena knjiga" ili Evropska strategija za ostvarivanje

konkurentne i trajne energije iz 2006. godine, kao i drugi

strateki planovi EU doneeni u narednim godinama (2007-

2010. godina), predviaju rastuu zavisnopst zemalja EU od

uvoza energije, zatim nagli rast cijena, globalno otopljavanje,

rast stanovnitva, poboljanje konfora i time potranje za

energijom, kao i mogue prepreke na domaem (unutranjem)

tritu energijom. Pri tome, energetska politika EU je u

potpunosti bazirana na osnovna tri principa: dugotrajnost

(aktivna borba protiv klimatskih promjena, sa stavljanjem u

prvi plan korienja obnovljivih izvoraa i energetske

efikasnosti), zatim konkurentnost (poboljanje efikasnosti

evropskih mrea, kroz ostvarenje unutranjeg trita

energijom), kao i sigurnost snabdijevanja energijom (bolja

koordinacija unutranje ponude i potranje energije u EU u

kontekstu meunarodnih odnosa). Prva aktivnost je bila

uspostava efikasnog unutranjeg trita elektrine energije i

gasa, uzrealizaciju odreenih prioriteta, poput:

- razvoja evropskih mrea, sa zajednikim pravilima

prekogranine razmjene, s ciljem olakanja isporuke

energije i usklaenog pristupa mreama (prenosnoj u

oblast elektrine i transportnoj u oblasti gasne

energetike);

- plan razvoja prioritetnih interkonekcija (veza), kroz

investicije u infrastrukturu za povezivanje odvojenih

nacionalnih mrea u EU;

- plan investiranja u proizvodne pogone, radi zadovoljenja

vrhova optereenja, a na bazi otvorenosti trita i

poveanja konkurencije;

- raunovodstveno i finansijsko razdvajanje aktivnosti u

elektroprivrednim preduzeima (razdvajanje prenosa i

transporta energije, proizvoaa od distribucije, kao i

neproizvodnih funkcija unutar proizvodnih pogona);

- uspostavljanje konkurentne cijene energije, uzrast

konkurentnosti evropske industrije.

Aktivnosti koje dalje slijede obuhvataju formiranje

instituicija za nadzor nad snabdijevanjem energijom,

uspostavljanje mehanizama brze pomoi u sluaju kriznih

situacija, odreivanje energenata zua buduu potronju od

strane lanica EU a na bazi raspoloivih izvora, s ciljem

poveanja stepena energetske sigurnosti u zemljama EU i u

EU u cjelini. Poseban segment ini racionalnija upotreba

energije i energetska efikasnost, tj. poboljanje energetskih

karakteristika objekata. Tako, smanjenjem potronje energije

za 20% do 2020. godine, procjenjuje se uteda od 60

milijardi eura godinje, koja se dalje moe koristiti u novim

energetskim investicijama. Na ovaj nain bi dodatno bila

ojaana konkurentnost evropske industrije, otvaranje novih

radnih mjesta, ali i obezbjeenje dobre osnove za

osstvarivanje uslova iz Kjoto protokola u vidu smanjenja

emisije CO2 do 50%, to bi za posljedicu imalo i povean

udio zatite ivotne sredine.

Sljedea oblast djelovanja je proizvodnja energije i

poveanje njene efikasnosti. Polazei od tabele 2, u kojoj je

data energetska iskoristivost (zasnovana na prvom zakonu

termodinamike) u pojedinim energetskim postrojenjima, nije

teko zakljuiti da se prema korienim sadanjim

tehnologijama gubi 20 do 70% primarne energije potrebne za

proizvodnju elektrine energije u samom procesu proizvodnje

(transformacija energije u koristan oblik). S druge strane,

znaajan napredak se moe ostvariti u polju graevinarstva

(stambeni i javni objekti). Negdje oko 40% od ukupne

energije utroi se za grijanje i osvjetljavanje objekata, to

daje mogunost racionalnijeg korienja (planovi uteda po

sektorima u zemljama EU: od 20% od 2006. godine pa do

2020. godine, uz primjenu postojeih propisa mogue je

sotvariti 10% u oblastima transporta, proizvodnje toplote i

korienja objekata, dok presotali 10% uteda zahtijeva

donoenje novih propisa, kao i uspostavljanje novog naina

ponaanja dravne, regionalne i lokalne administracije, javnih

slubi, preduzea i graana). Jedan od naina daljih uteda su

investicije u nove tehnologije i njihov meunarodni transfer u

oblasti energetike. Odrivo korienje resursa ukljuuje kako

odrivu proizvodnju (proizvodnju uz to manje gubitaka)

tako i racionalnu potronju. Razvoj odrive proizvodnje i

potronje predstavlja klju za dugoroni prosperitet, kako za

EU tako i za svijet. Strateki pristup postizanju odrive

upotrebe prirodnih resursa bi trebao da ima prednost, koja je

potrebana radi efikasnije upotrebe resursa i ublaavanja

negativnih posljedica po ivotnu sredinu. Konani cilj je

smanjenje negativnih posljedica po ivotnu sredinu nastalih

35

upotrebom prirodnih resursa, a u isto vrijeme poboljati

produktivnost resursa u ekonomiji EU.

Tabela 2. Energetska iskoristljivost energetskih sistema, [1].

Energetski sistem

Stepen energetske

iskoristljivosti, enParne elektrane sa konvencionalnim

nainom sagorijevanja 0,25-0,40 (0,45)

Gasne elektrane 0,20-0,35 (0,40)

Dizelske elektrane 0,35-0,45 (0,52)

Elektrane sa kombinovanim procesom 0,45-0,55 (0,60)

Kogenerativne elektrane 0,50-0,80 (0,95)

Direktiva 2004/8/EC utvruje svrhu, daje potrebne

definicije, utvruje kriterijume za izraunavanje energetske

efikasnosti u kogeneraciji, prepoznaje garancije o porijeklu

elektrine energije iz kogeneracije, utvruje obavezu za

drave-lanice da utvrde nacionalne potencijale za visoko

efikasnu kogeneraciju, obavezu izrade nacionalnih planova za

podrku primjene kogeneracije, smjernice za utvrivanje

pristupa javnoj elektrinoj mrei i utvrivanje tarifa

elektrine energije za vlasnika postrojenja za kogeneraciju,

obezbjeenje fer i transparetnih administrativnih procedura i

periodiku i nain izvjetavanja. Direktiva specificira

tehnologije za kogeneraciju (Aneks 1), utvruje nain

prorauna proizvodnje elektrine energije iz kogeneracije

(Aneks 2), zatim utvruje metodologiju za odreivanje

efikasnosti kogeneracije (Aneks 3) i definie kriterijume za

izradu nacionalnih planova za podrku kogeneracije (Aneks

4). U skladu sa principima subsidijarnosti i proporcionalnosti

u EU, Direktiva 2004/8/EC utvruje opte principe koji daju

okvir za promovisanje kogeneracije na internom tritu

energije, a detaljna implementacija je preputena dravama-

lanicama kako bi one izabrale modele koji najvie

odgovaraju njihovim konkretnim situacijama. Direktiva se,

dakle, ograniava na definisanje minimalnog okvira koji je

potreban za ostvarivanje utvrenih ciljeva. Drave, koje

apliciraju na kandfidatski status trebaju donijeti odluku o

stupanju na snagu zakona, propisa i administrativnih odredbi,

koje su potrebne za primjenu Direktive. Pri tome,

kogeneracija se definie kao istovremena proizvodnja toplote

i elektrine i/ili mehanike energije u jednom procesu.

Korisna toplota predstavlja toplotu koja se proizvodi u

kogeneraciji radi zadovoljenja ekonomski opravdane tranje

toplote ili hlaenja. Ekonomski opravdana tranja oznaava

potrebe za toplotom koje bi se zadovoljile po trinim

uslovima kroz proces odvojene proizvodnje toplote.

Elektrina energija iz kogeneracije oznaava elektrinu

energiju koja se proizvede u procesu koji je povezan sa

procesom proizvodnje toplote i koja je izraunata u skladu sa

metodologijom propisanom u Aneksu 2 ove Direktive.

Rezervna elektrina energija jeste elektrina energija koja se

nabavlja preko javne elektrine mree za sluaj poremeaja u

procesu kogeneracije, ukljuujui periode planskog

odravanja ili kada je postrojenje u otkazu. Dopunska

elektrina energija oznaava elektrinu energiju koja se

nabavlja preko javne elektrine mree u sluajevima kada je

tranja vea od proizvodnje u procesu kogeneracije.

Direktiva 2004/8/EC prepoznaje visoko efikasnu, malu

(elektrina snaga ispod 1 MWe) i mikro (ispod 50 kWe)

kogeneraciju. Visoko efikasna kogeneracija predstavlja

kogeneraciju kojom se ostvaruju utede primarne energije od

najmanje 10% u odnosu na odvojenu proizvodnju toplote i

elektrine energije. Mala kogeneracija obuhvata jedinice za

distribuiranu kogeneraciju, u sluaju snabdijevanja izolovanih

oblasti ili za stambene, komercijalne ili industrijske potrebe,

kao i jedinice za mikro kogeneraciju. Direktiva 2004/8/EC

predvia obavezu da proizvedena elektrina energija iz

kogeneracije mora biti pokrivena garancijama o porijeklu,

koje, meutim, same po sebi ne podrazumijevaju i

automatsko ostvarivanje beneficija kroz nacionalne

stimulativne mehanizme. Garancije o porijeklu energije

moraju specificirati: donju toplotnu mo goriva za

proizvodnju elektrine energije, korienje proizvedene

korisne toplote, datume i mjesta proizvodnje, koliinu

elektrine energije iz visoko efikasne kogeneracije, kao i

utedu primarne energije izraunate na bazi referentnih

vrijednosti efikasnosti.

U cilju obezbjeenja poveane primjene kogeneracije na

srednjoronom nivou, sve drave potencijalne lanice imaju

obavezu da usvoje i objave izvetaj o nacionalnom

potencijalu za primjenu visoko efikasne kogeneracije

(ukljuujui mikro kogeneraciju), uz korienje utvrenih

kriterijuma. U izvjetaju se mora identifikovati potencijal za

tranju korisnog grijanja i hlaenja, koji je pogodan za

primjenu visoko efikasne kogeneracije, raspoloivost goriva i

ostalih izvora energije koji e se koristiti za kogeneraciju.

Izvjetaj treba da sadri i analizu prepreka za primjenu visoko

efikasne kogeneracije, posebno prepreka koje se odnose na

cijene, trokove i dostupnost goriva, pitanja javne elektrine

mree, administrativne i druge prepreke, kao i mjera koje se

preduzimaju. Nacionalni planovi za podrku kogeneraciji

treba da imaju vanost od najmanje 4 godine. Oni treba da

sadre i nacionalne podsticajne planove za podrku

kogeneraciji na bazi ekonomske opravdanosti. Visko efikasna

kogeneracija treba da obezbjeuje utedu primarne energije

od najmanje 10% u odnosu na odvojenu proizvodnju toplotne

i elektrine energije. Pri tome, sva kogeneracija iz male i

mikro kogeneracije smatra se visoko efikasnom

kogeneracijom ako se ostvare bilo kakve utede primarne

energije.

Faktori koji direktno utiu na ekonominost pogona su

konstruktivna izvedba energetskih ureaja i postrojenja,

pogonsko optereenje, reimi rada, zatim odravanje

pogonske spremnosti (ispravnosti) energetskih postrojenja i

ureaja, kao i status i uloga postrojenja u okviru hijerarhijski

vieg energetskog sistema (elektroenergetski sistem,

energetska zajednica Jugoistone evrope, UCTE i sl.). Pri

tome, trokovi poslovanja za ve izgraeno postrojenje

obuhvataju, pored trokova vlastite potronje energije, i

trokove nabavke goriva, trokove nabavke repromaterijala,

trokovi radnog medijuma (npr. vode), trokove odravanja i

eksploatacije, trokove amortizacije, trokove radne snage i

ostale trokove (bankarski trokovi).

Ekonomska ocjena opravdanosti izgradnje CHP

postrojenja treba da da odgovor na pitanje njene opravdanosti

u poreenju sa drugim nainima dobijanja potrebnih koliina

elektrine i toplotne energije. Kao referentni sluaj, najee

se uzima nabavka elektrine energije iz elektrodistributivne

mree, dok se za toplotnu energiju uzima proizvodnja

potrebne energije u vlastitoj kotlovnici, dakle trokovi goriva

kod njihove odvojene proizvodnje.

36

Ulazna baza podataka za ovaj dio ekonomske analize,

pored ranije pripremljenih podataka, zahtijeva i podatke o

investivcionim trokovima kogeneracije, pogonskim

trokovima, trokovima odravanja, trokovima kupljene i

prodate elektrine energije, planirani godinji broj sati rada

postrojenja (kriva trajanja optereenja), kao i ostale trokove

koji prate proizvodnju, kao to su radna snaga, trokovi

kapitala (bankarske provizije, interkalarne kamate, i sl.),

doprinosi (koncesiona nadoknada, vodoprivredna nadoknada,

porez lokalne zajednice i sl.) i drugo. Ekonomska

iskoristivost kogeneracije za pojedini kogeneracijski proizvod

(elektrina energija, toplotna energija) zavisi od metodologije

koja se koristi pri raspodjeli trokova na elektrinu i toplotnu

(rashladnu) energiju. Treba istai da ne postoji objektivna

metoda raspodjele. Ovo je od posebnog znaaja, jer novi

energetski zakoni koji stvaraju uslove za liberalizaciju trita

zabranjuju prelivanje sredstava "cross - subsides".

Liberalizacija trita, uz prateu deregulaciju cijena

elektrine energije i skladu sa EU regulativom dovode

kogeneraciju u oteanu trinu situaciju. Polazei od znaaja

kogeneracije koju ona ima u poveanju energetske

efikasnosti, kao i doprinosu u smanjnju emisija staklenikih

gasova i poveanju sigurnosti u snabdijevanju, Evropska

regulativa pridaje kogeneraciji znaaj kroz odreivanje

njenog udjela u ukupnoj proizvodnji elektrine energije, ali

preputa nacionalnim zakonodavstvima da propiu

mehanizme i mjere

6. MODELI I RIZICI KOD IZGRADNJE

KOGENERACIJSKIH POSTROJENJA U

REPUBLICI SRPSKOJ

Postoji vie modela za realizaciju pozitivno ocijenjenog

projekta realizacije kogeneracije u Republici Srpskoj.

Izdavajaju se dva najea - ugovor po sistemu "klju u ruke"

i izgradnja postrojenja u vlastitoj reiji. Izgradnja sistema

prema ugovoru "klju u ruke" podrazumijeva angaovanje

specijalistikih inenjering organizacija za izradu projektne

dokumentacije, nabavku opreme, angaman izvoaa za

graevinske i montane radove, obuku osoblja i putanje

postrojenja u probni rad. Probni rad treba da dokae

instalisani kapacitet, kretanje utroka primarnog goriva i

pomonih materija, sigurnost i pouzdanost u radu. Pri tome,

izabrana inenjering organizacija treba odmah po

potpisivanju ugovora dostaviti prihvatljive bankarske

garancije, s ciljem zatite investitora od bilo kakvih rizika.

Zadatak investitora je obezbjeenje svih potrebnih saglasnosti

i dozvola, zatim tehniki nadzor i kontrola u toku realizacije

projekta. Izgradnja postrojenja u vlastitoj reiji

podrazumijeva potpunu organizaciju i rukovoenje procesom

izgradnje od strane samog investitora, ime se preuzimaju svi

rizici izgradnje i pojave mogue neusaglaenosti u toku

realizacije projekta.

Postoje i drugi modeli realizacije projekta, u vidu

odreenih kombinacija prethodna dva modela. Jedan od

takvih modela je i model inenjering u usluge "lump - sum",

"forfait" ili "globalna cijena", gdje investitor sklapa

pojedinane ugovore sa inenjering organizacijma

specijalizovanim za izradu projektne dokumentacije, isporuku

kompletne opreme, nadzor nad izgradnjom i putanje u

pogon, sa svim potrebnim garantnim ispitivanjima. Posebno

se ugovaraju izvoenje graevinskih odnosno montanih

radova. Svojim ueem u realizaciji, investitor moe sniziti

trokove realizacije projekta. Samo finansiranje moe biti iz

vlastitih sredstava, bankovni kredit, vanjsko ili specijalno

finansiranje (povoljni krediti za zatitu ivotne sredine, javno

partnerstvo i sl.), ili pak kombinacija vlastitog uea (do

25%) i bankarskog kredita (do 75%). Analiza osjetljivosti

predstavlja jednostavnu tehniku za ocjenu nepovoljnih

efekata na sam projekat u toku njegovog ivotnog vijeka. U

principu analizu osjetljivosti treba sprovesti na onim

projektnim veliinama koje su numeriki velike ili na onim na

kojima postoji izvjesna neizvjesnost. Fazni elementi analize

rizika u pripremi investicijskih projekata kogeneracije

obuhvataju:

a) identifikaciju rizika sa kojima se moe suoiti projekat,

b) konstrukciju matrice rizika za predloeni projekat,

rangirajui rizike prema stepenu njihove vjerovatnoe i

veliini njihovog mogueg uticaja,

c) identifikaciju mogunosti kvantitativnih opisa pojedinih

od varijabli (promjenljivih),

d) identifikaciju izvora podataka savke od moguih varijabli

projektnih rizika,

e) identifikaciju distribucije vjerovatnoe kljunih varijabli,

f) sprovoenje uproene anlize vjerovatnoe s ciljem

dobijanja procjene maksimalne i minimalne vrijednosti

odnosa ekonomske neto sadanje vrijednosti (ENSV) i

ekonomske interne stope prinosa (EIRR),

g) razmatranje izvoenja zakljuaka iz primarnih

empirijskih izvora, s ciljem sprovoenja analize

vjerovatnoe na bazi dobijene distribucije vjerovatnoe,

odluiti da li je rizik opravdan u smislu ispunjenja

uslova EIRR manji od EOCC (ekonomsko prihvatljivi

trokovi kapitala) ili ENSV manja od nule.

Ako se stepen rizika smatra prihvatljivim, promjena

projekta moda nije potrebna, ali treba provjeriti sve

pojedinane distribucije vjerovatnoa. U sluaju ako se

razmjere rizika smatraju neprihvatljivim, neophodno je (po

mogunosti) pristupiti promjeni projekta. U svakom sluaju,

odluka o ulasku u izgradnju kogenerativnog postrojenja

bazira se na pozitivnim finansijskim indikatorima izraunatim

iz tokova gotovine ("cash flow"), pri emu se ukupni

investicioni trokovi tretiraju kao finansijski odliv, a

gotovinski prilivi predstavljaju razlike izmeu godinjih

ukupnih pogonskih trokova kogeneracije i trokova

snabdijevanja energijom na konvencionalni nain.

7. ZAKLJUAK

Smanjene uvozne zavisnosti i poveano zapoljavanje

predstavljaju elemente na bazi kojih pobornici korienja

nekonvencionalnih izvora energije, gdje spada i kogeneracija,

zasnivaju svoj stav o irem drutvenom interesu njihove

primjene i potrebe za to ubrzanijim njihovim razvojem.

Primarni nekonvencionalni oblici energije su po svojoj

prirodi domai izvori, ime se za njihov relativno skromni

udio u ukupnom snabdijevanju elektrine energije smanjuje

uvozna zavisnost kod energetski deficitarnih zemalja. S druge

strane, domai proizvod je najee manje efikasan od

uvoznih alternativa, skuplji je i najee nije podran

povoljnim kreditnim aranmanima niti postoje adekvatni

podsticaji dravnim subvencijama. S druge strane, stepen

zapoljavanja raste sa poveanjem domae proizvodnje

komponenti ili postrojenja za transformaciju energije iz

37

nekonvencionalnih izvora, kao i moguem rastu izvoza na

inostrano trite. Prijedlog za podsticajne mjere trebao bi

poveati interes poterncijalnih domaih i stranih investitora

za ulaganja u nekonvencionalne izvore u Republici Srpskoj i

BiH u cjelini. Da bi mogli sagledati sve aspekte primjene

nekonvencionalnih izvora energije, neophodno je njihova

osnovna svojstva posmatrati paralelno sa optim svojstvima

klasinih konvencionalnih izvora. Uporeivanjem tih

svojstava mogue je dati vjerodostojne kvalifikacije vezane

za njihovu primjenu. S obzirom da su neka svojstva

nekonvencionalnih izvora poeljna a neka nepoeljna,

neophodno je dodatno razmotriti pojedinana svojstva svih

danas komercijalno dostupnih nekonvencionalnih izvora

energije, te istaknuti poeljna i nepoeljna svojstva kod

koritenja pojedinih oblicika energije. Drave Europske unije

(EU) postavile su ambiciozan cilj da poveaju udio

obnovljivih izvora energije s 8,5% u 2005. godini na 20%

cjelokupne potronje energije u EU do 2020. godine. Ovaj

cilj je preuzeo i Grad Banja Luka. Ovo poveanje udjela

obnovljivih izvora energije prdstavljae veliki doprinos u

borbi s globalnim klimatskim promjenama i znaajni iskorak

prema veoj energetskoj nezavisnosti unije, to takoer

predstavlja vrlo vaan dugoroni cilj drava lanica Europske

unije. Ratifikacijom Ugovora o energetskoj zajednici

Jugoistone Evrope, BiH i Republika Srpska preuzele su

obavezu da usklade svoje zakonodavstvo sa pravnim

tekovinama EU u oblasti elektrine energije, pri emu propisi

Republike Srpske i BiH treba da se u potpunosti usklade sa

odredbama Direktive 2003/54 o unutranjem tritu energije i

Direktive 2001/77 o promovisanju elektrine energije

proizvedne iz obnovljivih izvora na unutranjem tritu, po

termin planu datom u Aneksu Ugovora. Ove odredbe su

obavezale nadlena tijela u BiH da utvrde indikativne ciljeve

uea elektrine energije iz obnovljivih izvora u ukupnoj

potronji za period od 10 godina, mjere kojima se planiraju

postii ti ciljevi, kao i da podnose periodine izvjetaje o

postizanju postavljenih ciljeva. Odreujui nivo garantovane

otkupne cijene i premije, zavisno od vrste energetskog izvora,

obezbjeuje se podloga za investiranje u postrojenja koja

koriste najefikasniju raspoloivu tehnologiju na

najisplativijim lokacijama, kako bi trokovi za drutvo u

cjelini bili to nii (odriv razvoj).

8. LITERATURA

[1] Z. Milovanovi, D. Milii, Monografija Energetske

maine - Parne turbine za kogeneracijsku proizvodnju

energije", Univerzitet u Banjoj Luci, Mainski fakultet

Banja Luka, nj Luka, 2012., 520 str.

[2] Z.Milovanovi, Mogui rizici tokom projektovanja,

izgradnje i eksploatacije termoenergetskih postrojenja,

EEE - Energija, ekonomija, ekologija, List SE, Broj 1-2,

Godina X, 2008., UDC 620.9, str. 046-052

[3] . Bai i drugi, Nacionalni program energetske

efikasnosti - mogunost korienja gasnih motora za

kombinovanu proizvodnju toplotne i elektrine energije,

Novi Sad, 2003., 47 str.

[4] J. Bugge and R. Blum, High-efficiency coal-fired power

plants development and perspectives, www.dongenergy.

com/SiteCollectionDocuments/NEW%20Corporate/PDF/

Enginering/45.pdf, 15 str.

[5] L. Busse, R. indelar, SEKUNDEN-

LEISTUNGSRESERVE UND WRMEVERBRAUCH

BEI VERSHIEDENEN BETRIEBSARTEN VON

DAMPFTURBINEN, VGB Kraftwerkstechnik, Nr. 9,

1989., s. 892-895

[6] Z. Milovanovi and I. Smajevi, Thermo-energy

potential of Bosnia and Herzegovina - today and

projections for the future, Academy of Sciences and

Arts of BiH, Scientific Cooloquium Decision Making

Principles in Building of Electric Power Sources,

Sarajevo, March 27-28, 2008, 33 pages

Abstract Combined heat and power (CHP) and district heating and cooling (DHC) represent a series of proven,

reliable and cost-effective technologies that are already

making an important contribution to meeting global heat and

electricity demand. Due to their enhanced energy supply

efficiency and use of waste heat and low-carbon renewable

energy resources, CHP and DHC are already an important

part of national and regional greenhouse gas (GHG)

emissions reductions strategies. The present work presents the

problem of use of CHP and DHC systems in the Republic of

Srpska.

ENERGY EFFICIENCY COGENERATION

PRODUCTION OF ENERGY AND LIMITATIONS OF

THE REPUBLIC OF SRPSKA

Zdravko N. Milovanovic

Svetlana R. Dumonji-Milovanovic

38

http://www.izvorienergije.com/obnovljivi_izvori_energije.htmlhttp://www.dongenergy/

1. Dio_ENEF2015_Zbornik_bez_numENEF 2015 - Prve strane Zbornika radova

2. ENEF2015_Radovi4. ENEF_2015_paper_4_new