model izrabe vetrne energije v slovenijivetrna energija v svetu trenutno predstavlja 2,5 %...

39
Diplomsko delo univerzitetnega študija Organizacija in management poslovnih in delovnih sistemov MODEL IZRABE VETRNE ENERGIJE V SLOVENIJI Mentor: red. prof. dr. Drago Vuk Kandidat: Zlatko Makarić Somentor: viš. pred. dr. Dušan Mežnar Kranj, december 2014

Upload: others

Post on 12-Aug-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Diplomsko delo univerzitetnega študija Organizacija in management poslovnih in delovnih

sistemov

MODEL IZRABE VETRNE ENERGIJE V SLOVENIJI

Mentor: red. prof. dr. Drago Vuk Kandidat: Zlatko Makarić

Somentor: viš. pred. dr. Dušan Mežnar

Kranj, december 2014

ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju red. prof. dr. Dragu Vuku, somentorju viš. pred. dr. Dušanu Mežnarju in lektorici Jasmini Vajda Vrhunec.

POVZETEK

Zaradi vedno večje potrebe po električni energiji smo se odločili, da predstavimo eno izmed možnosti pridobivanja elektrike, ki je v Sloveniji slabo izkoriščena. Predstavili smo splošno stanje, možnosti in omejitve izkoriščanja vetrne energije v Sloveniji. Na podlagi dognanj smo sestavili model, s katerim smo pokazali, da je kljub omejitvam v Sloveniji možna izraba vetrne energije.

KLJUČNE BESEDE:

veter

vetrna energija

povprečna hitrost vetra

Natura 2000

ABSTRACT Our needs for electricity are constantly growing. We have decided to present Wind power as one of the endless energy sources for producing electric power. Wind power is not commonly used in Slovenia, so we decided to explore and study the possibilities for exploitation of wind power in Slovenia. On the foundations of our research, we presented a model in which we showed that wind power can be successfully harnessed for providing electricity in Slovenia.

KEYWORDS:

- wind - wind power in Slovenia - average wind speed - Natura 2000

KAZALO 1 UVOD ...................................................................................... 1

1.1 NAMEN ............................................................................... 2 1.2 CILJ .................................................................................. 2

2 PRIKAZ STANJA .......................................................................... 3 2.1 VETRNA ENERGIJA ................................................................. 3 2.2 PRIKAZ UPORABE VETRNE ENERGIJE V ČLANICAH EU ......................... 6 2.3 PRIKAZ UPORABE VETRNE ENERGIJE V SLOVENIJI ............................ 10

3 PRIKAZ PROBLEMA ...................................................................... 16 3.1 HIPOTEZA .......................................................................... 16

4 MODEL REŠITVE ......................................................................... 17 4.1 TEHNIČNI VIDIKI ................................................................... 17 4.2 ORGANIZACIJSKI VIDIKI ........................................................... 20 4.3 KADROVSKI VIDIKI ................................................................. 23 4.4 OCENA VLAGANJ .................................................................. 24

5 ZAKLJUČKI IN PREDLOGI ............................................................... 29 LITERATURA IN VIRI ....................................................................... 30

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 1

1 UVOD V današnjem času si skorajda ne predstavljamo življenja brez električne energije, zato je tudi potreba po elektriki vsako leto večja in se temu globalno ne moremo izogniti. Posledica vedno večje težnje po energiji je iskanje novih virov za njeno pridobivanje. Eden izmed teh virov je tudi veter, ki je trajen, obnovljiv in čist vir energije. Vetrna energija je človeštvu znana že tisočletja, saj so jo uporabljali že stari Egipčani, Kitajci, Perzijci itd. Skozi zgodovino se je uporaba vetra stopnjevala od uporabe za pogon jadrnic in namakalnih naprav ter vse do nam, Evropejcem, domačih mlinov na veter. Iz zgodovine je torej znano dejstvo, da je človeštvo izkoriščalo vetrno energijo in posledično napredovalo do stanja, v katerem smo danes. Prav zato je tudi zanimivo, da je v modernem času veter kot neomejeni vir energije v globalnem smislu dokaj zapostavljen. Šele zadnjih nekaj let se je ponovno začelo vlagati v izrabo vetra kot energetskega vira, predvsem zaradi bojazni pomanjkanja fosilnih goriv in zmanjševanja onesnaževanja ozračja s toplogrednimi plini. S podpisom Kjotskega sporazuma se je k zmanjšanju izpustov toplogrednih plinov zavezala tudi Slovenija, pri tem pa bo imela ključno vlogo tudi vetrna energija. Trenutna oskrba z domačimi viri energije sloni na lignitu, hidroenergiji, lesni biomasi in električni energiji iz jedrske elektrarne. Ker so potrebe Slovenije po energiji večje od domačih proizvodnih zmogljivosti, bo ta v letu 2014 nekaj manj kot polovico (45,1 %) potreb po energiji pokrila z viri iz uvoza. V celoti bo Slovenija uvozila črni premog, antracit, koks, rjavi premog, naftne derivate in zemeljski plin (Energetska bilanca Slovenije, 2014). Za zmanjšanje energetske odvisnosti bo treba povečati oskrbo iz obnovljivih virov, med katere spada tudi veter. Vetrovne razmere v Sloveniji določata predvsem njena geografska lega ob robu Panonske nižine, bližina Sredozemskega morja in južna stran Alp. Glede na Alpe je Slovenija v njihovem zavetrju, zato posledično ne spada med močno prevetrene države (Rakovec in drugi, 2009). Z diplomskim delom želimo prikazati potencialno primerne lokacije za izkoriščanje vetrne energije in morebitne ovire pri postavljanju vetrnih elektrarn ter sestaviti model za izrabo vetrne energije v Sloveniji. V modelu bomo predstavili tehnične vidike, s katerimi bomo opisali, kakšne vetrnice bi bile najprimernejše za postavitev v Sloveniji. Z organizacijskimi vidiki bomo predstavili, kakšni so pogoji za pridobitev dovoljenj za izrabo vetrne energije in kasnejšo prodajo električne energije. S kadrovskimi vidiki se bomo dotaknili teme o potrebnih kadrih za upravljanje vetrne elektrarne. Nazadnje pa bomo ocenili, kolikšna bi bila vlaganja v vetrno elektrarno in v kolikšnem času bi se investicija povrnila.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 2

1.1 NAMEN Namen diplomskega dela je predstaviti vetrno energijo kot trajni vir obnovljive energije, prikazati stanje vetrnih elektrarn v Evropski uniji (EU), predstaviti potencial izkoriščanja vetra v Sloveniji in morebitne ovire ter sestaviti model za izrabo vetrne energije v Sloveniji.

1.2 CILJ Cilj diplomskega dela je:

prikazati model izrabe vetrne energije v Sloveniji.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 3

2 PRIKAZ STANJA

2.1 VETRNA ENERGIJA Veter je zrak v horizontalnem gibanju po zemeljskem površju. Nastane zaradi razlike v pritisku, kjer zrak pospeši od visokega do nizkega pritiska. Moč vetra nastane iz pretvorbe kinetične energije zraka v gibanju v uporabno obliko energije, kot je uporaba vetrnic za nastanek električne energije, mlinov na veter za mehansko energijo, vetrnih črpalk za črpanje vode ali jader za poganjanje ladij (Energy region, 2014). Za pretvorbo kinetične energije vetra v električno energijo uporabljamo vetrnice. Te so se skozi čas zelo spreminjale (sliki 1 in 2). Leta 1887 je škotski akademik, profesor James Blyth, uporabil vetrno energijo za pogon mlina na veter in za proizvodnjo elektrike v lastni hiši. V Združenih državah Amerike je Charles F. Brush proizvajal električno energijo s pomočjo močnega vetrnega stroja, ki ga je

pognal pozimi 18871888 za napajanje svojega doma in laboratorija ter ga uporabljal približno do leta 1900. Leta 1890 je danski znanstvenik in izumitelj Paul la Cour izdelal vetrno turbino za električno energijo, ki je bila namenjena proizvodnji vodika (Vetrna energija, 2014). Sodobne vetrne elektrarne so začeli proizvajati leta 1979. Začetne turbine so bile

majhne, z zmogljivostjo 2030 kW. Danes so turbine mnogo večje in njihove zmogljivosti segajo tudi do 8 MW (Vepa, 2014).

Slika 1: Sodobna vetrna elektrarna (Vetrna energija, 2014) Slika 2: Vetrna elektrarna konec 19.

stoletja (Vetrna energija, 2014)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 4

Vetrna energija je trajnostni vir energije, od velikosti vetrnega parka pa je odvisno, koliko energije proizvede. Posamezna vetrna elektrarna lahko oddaja do 3 megavate moči. Vetrna energija v svetu trenutno predstavlja 2,5 % proizvodnje energije, vendar se njen pomen s sledenjem zavezam izkoriščanja obnovljivih virov energije in njene učinkovite rabe iz leta v leto povečuje (Vepa, 2014). Ključen za delovanje vetrne elektrarne je ustrezen veter. Vetrne elektrarne po

navadi uporabljajo hitrost vetra v obsegu 425 m/s. Prav zato mora biti vetrna elektrarna postavljena tam, kjer sta omogočeni pravšnja količina in moč vetra. Maksimalno moč vetrna elektrarna doseže pri približno 60 % dovoljene hitrosti vetra. Za optimalno proizvajanje električne energije mora vetrna elektrarna delovati med 50 in 100 % dovoljene hitrosti vetra. Pri previsokih oziroma prenizkih hitrostih vetra se vetrna elektrarna zaustavi in takrat ne proizvaja električne energije (Pomurski razvojni inštitut, 2014). Na sliki 3 je grafični prikaz zgoraj opisanega delovanja vetrne elektrarne glede na hitrost vetra.

Slika 3: Moč vetrnice glede na hitrost vetra

(Slovenski E-forum, 2013)

Vetrne elektrarne so načeloma okolju prijazne, saj izkoriščajo naravno energijo vetra, pri tem pa ne sproščajo okolju nevarnih snovi. Vsaka stvar pa ima poleg dobrih tudi svoje slabe strani.

Prednosti vetrnih elektrarn so (Vepa, 2014):

čisti vir energije brez emisij CO2 v okolje,

enostavna tehnologija,

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 5

vetrne elektrarne delujejo brez odpadkov,

hitra gradnja (enostavna postavitev in priključitev),

enostavna pretvorba energije vetra v električno energijo,

dolga življenjska doba (približno petindvajset let),

nizki obratovalni in servisni stroški,

različne možnosti delovanja glede na vetrovne razmere,

hitra in enostavna razgradnja po poteku življenjske dobe,

sorazmerno kratka vračilna doba investicije (okoli sedem let).

Slabosti vetrnih elektrarn so predvsem (Vepa, 2014):

za svoje delovanje potrebujejo sorazmerno veliko prostora,

spreminjajo vidno podobno krajine,

možen je negativen vpliv na prostoživeče živali, predvsem ptice in netopirje,

proizvajajo majhen delež električne energije ob neenakomernem obratovanju, saj brez vetra elektrarne ne obratujejo,

nekatere vetrne elektrarne so opremljene s svetlobno signalizacijo, pogojeno z varnostjo zračnega prometa, kar je v okolju lahko moteče.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 6

2.2 PRIKAZ UPORABE VETRNE ENERGIJE V ČLANICAH EU Evropa si je zadala cilj, da bo do leta 2020 dosegla 20-odstotni delež obnovljivih virov v celotni porabi energije, in vetrna energija bi lahko pomembno prispevala k doseganju tega cilja. Vetrna energija pomaga tudi k znatnemu zmanjšanju emisij toplogrednih plinov in onesnaževanju zraka ter tudi k porabi sladke vode, povezane z običajnim načinom pridobivanja energije v EU (Kosmačin, 2014). Trajalo je dvajset let, da je Evropa dosegla svojih prvih 10 GW inštaliranih zmogljivosti vetrne energije, in le trinajst let za naslednjih 90 GW. Polovica skupne evropske zmogljivosti vetrne energije je bila instalirana v zadnjih šestih letih. Nemčija je država članica EU z največ instaliranih zmogljivosti (32 GW konec leta 2013), sledijo ji Španija, Velika Britanija, Italija in Francija. Devet drugih držav ima več kot 1 GW instaliranih zmogljivosti: Portugalska, Danska, Nizozemska, Švedska, Irska, Grčija, Poljska, Avstrija in Belgija. Rast zmogljivosti vetrne energije se predvideva v celinskih območjih Nemčije in Švedske ter na

odprtem morju v Veliki Britaniji skupaj s predvidenim močnim in hitro rastočim celinskim trgom v Vzhodni Evropi (Kosmačin, 2014).

Slika 4: Delež vetrne energije po državah v EU

(EWEA Letna statistika 2013)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 7

Letne instalacije vetrnih elektrarn v EU so se v zadnjih trinajstih letih vsako leto postopoma povečevale (razvidno iz spodnje slike), in sicer iz 3,2 GW v letu 2000

do 11 GW v letu 2013 (EWEA Letna statistika 2013).

Slika 5: Letna instalacija vetrnih elektrarn v EU (v GW)

(EWEA Letna statistika 2013) Trenutna kapaciteta proizvedene energije s pomočjo vetra znaša v državah članicah EU približno 117,3 GW. Od tega je 110,7 GW proizvedene z vetrnicami, ki so postavljene na kopnem (t. i. onshore) in 6,6 GW na morju (t. i. offshore) (EWEA

Letna statistika 2013). Iz spodnje slike je razvidna konstantna rast celotne proizvedene energije s

pomočjo vetra v zadnjih trinajstih letih od 13 GW v letu 2000 do 117,3 GW v letu 2013.

Slika 6: Celotna rast proizvodnje vetrne energije v EU (GW)

(EWEA Letna statistika 2013)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 8

V zadnjih letih se v EU delež vetrne energije stalno povečuje. Konec leta 2013 je znašal 8 % bruto končne porabe v EU (v normalnem letu je proizvodnja 257T Wh električne energije), kar je več kot prejšnje leto, ko je ta delež znašal slabih 7 %

(EWEA Letno poročilo, 2013).

Pričakujemo, da se bo do leta 2020 ta delež povečal za dvakrat. Danska ostaja država z največjim deležem vetrne energije v porabi električne energije (skoraj 29 %), sledijo Portugalska in Španija (19 %) ter Irska (16 %) in Nemčija (11 %) (Kosmačin, 2014).

Slika 7: Deleži porabe vetrne energije po državah konec leta 2012 (AWEA, 2014) Pionirji vetrne energije v Evropi so Nemčija, Španija in Danska. Te tri države so leta 2000 pridelale kar 85 % vse vetrne energije v Evropi. V kasnejših letih, ko se je proizvodnja vetrne energije širila tudi po drugih delih EU, je ta delež v letu 2012 znašal le še 29 % vse pridelane vetrne energije. Če želi Evropa doseči svoj

zadani cilji do leta 2020 povečati delež vetrne energije v končni bruto porabi iz

zdajšnjih 8 % na 16 % , bodo morale k izkoriščanju vetrne energije resno pristopiti tudi druge članice, v katerih je dokazan potencial vetrne energije. Dober zgled sta Poljska in Romunija, ki sta v trinajstih letih napredovali iz nič do

slabih 16 % pridelane vetrne energije v EU (EWEA vzhajajoči trgi, 2013). Med članicami EU, ki ne dosegajo lastnega potenciala pri izkoriščanju vetrne energije, je tudi Slovenija. Iz podatkov EWEA (Evropsko združenje za vetrno energijo) je razvidno, da je Slovenija na zadnjem mestu, kar zadeva izkoriščanja vetrne energije, s skupno 2 MW instalirane moči vetrnih elektrarn konec leta 2013.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 9

Na sliki 8 je seznam vseh evropskih držav s prikazanimi količinami instaliranih vetrnih elektrarn (v MW) za posamezne države za leti 2012 in 2013.

Slika 8: Vetrne elektrarne v članicah EU in njenih kandidatkah

(EWEA Letno poročilo, 2013)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 10

2.3 PRIKAZ UPORABE VETRNE ENERGIJE V SLOVENIJI Delež proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov po svetu in v Evropi v zadnjih letih narašča, pri čemer Slovenija ni nobena izjema. Po proizvedenih količinah električne energije iz sončnih elektrarn v letu 2013 smo na evropski lestvici celo blizu sredine, manj uspešni pa smo pri izrabi vetra, kjer smo med evropsko osemindvajseterico na zadnjem mestu (Janjič, 2014). Za primerno delovanje vetrnih elektrarn je ključnega pomena stalen veter. Območja primernega vetra so v Sloveniji zelo omejena, saj vetrovne razmere pri nas določajo predvsem geografska lega, Alpe in razgibanost površja. Slovenija leži v zmernih širinah na severni polobli. Nad Evropo v zmernih širinah in tudi nad Slovenijo v splošnem prevladujejo zahodni vetrovi. Zračni tok, gledan v velikih razsežnostih, večinoma valovi, zato se odklanja tudi proti severu in jugu. Smer in hitrost vetra med drugim oblikujejo območja visokega in nizkega zračnega pritiska

zračni vrtinci, v katerih zrak kroži. Slovenija v primerjavi z Zahodno Evropo ni zelo vetrovna, saj leži zaradi Alp za prevladujoče vetrove nad Evropo v zavetrju (Bertalanič, 2005).

Na vetrovne razmere vpliva močno tudi zemeljska površina njena površinska razgibanost, ki je značilna za Slovenijo. Hribi in gorovja po eni strani ustvarjajo pregrado vetrovom, po drugi strani pa odklanjajo tok zraka, ki se zato prilagaja površju. Za lokalne razmere so poleg tega pomembni tudi razporeditev vodnih površin ter dnevno ogrevanje in ohlajanje ozračja. Povprečna hitrost vetra je v Sloveniji v splošnem manjša kot v ravninskem delu Zahodne in Srednje Evrope. Zaradi razgibanosti površja pride tudi do nastanka lokalnih vetrov, ki imajo značilen dnevni hod. To so pobočni vetrovi (ki pihajo podnevi po pobočjih navzgor, ponoči pa navzdol), vetrovi s kopnega na morje (ponoči) in z morja na kopno (podnevi). Njihova hitrost navadno ne preseže 5 m/s (Bertalanič, 2005). Slovenija ne zaostaja pri izrabi vetrne energije samo za drugimi članicami EU, temveč tudi za svojimi zastavljenimi cilji. V akcijskem načrtu za obnovljive vire

energije, poimenovanem AN OVE 20102020 (Akcijski načrt za OVE, 2010), je predvidena umestitev vetrnih elektrarn z instalirano močjo 106 MW do leta 2020. Za leto 2014 je bila predvidena umestitev vetrnih elektrarn z instalirano močjo 8 MW in potencialno proizvodnjo 14 GWh elektrike. Akcijski načrt ne dosega predvidenih vrednosti, saj sta trenutno v Sloveniji dve veliki obratujoči vetrni elektrarni. Prva vetrna elektrarna je postavljena v Senožečah: ima nazivno moč 2,3 MW in proizvede za 4,5 GW ur elektrike, kar zadošča za oskrbo približno 1100 gospodinjstev. Druga, manjša vetrna elektrarna, ki se nahaja pod Nanosom in ima nazivno moč 900 kW, proizvede 1,6 GW ur elektrike, kar je dovolj za oskrbo približno 500 gospodinjstev.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 11

Dejstvo je, da Slovenija ima potencial za izrabo vetrne energije. Slabo izkoriščanje tega naravnega vira lahko pripišemo geografski raznolikosti države ter posledično nekonstantnim vetrovom in naravovarstvenim direktivam, ki dodatno zožijo potencialno primerne lokacije za postavitev vetrnih elektrarn. Kot izhodišče za opredelitev primernih območij za postavitev vetrnih elektrarn je uporabljen podatek o povprečni hitrosti vetra več kot 4,5 m/s 50 m nad tlemi v

obdobju 19942000 iz modela Aladin DADA (ARSO, 2014 in Aquarius, 2011). Za Slovenijo so za celo površino države na razpolago z modelom ocenjene vrednosti hitrosti vetra na višinah 10 in 50 m, ki so primerne za oceno potenciala vetrnih elektrarn v državi. Modelske ocene hitrosti vetra pa ne zadostujejo za natančno oceno ekonomske upravičenosti posamičnih projektov postavitve vetrnih

elektrarn pri presoji projektov je treba upoštevati izmerjene hitrosti vetra na lokacijah. Ocene zmogljivosti na posameznem območju predstavljajo le okvirne vrednosti (Aquarius, 2011). Kot izhodiščni kriterij za oceno potencialno sprejemljivih območij je najprimernejša spodnja meja povprečne letne hitrosti vetra 4 m/s, ki je prav tako uporabljena pri vrednotenju evropskega vetrnega potenciala. Hitrost vetra, ki lahko v dejanskih razmerah izkazuje ugodne razmere za izkoriščanje vetrne energije, je 4,5 m/s na višini 50 m (Aquarius, 2011).

Slika 9: Povprečne hitrosti vetra 50 m nad tlemi model Aladin DADA (ARSO, 2014)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 12

Območja s povprečno hitrostjo vetra več kot 4,5 m/s 50 m nad tlemi večinoma obsegajo gorska oziroma hribovita območja, z izjemo Primorske, kjer ta območja obsegajo tudi kraška podolja. Na sliki 9 so razločno vidna vetrovno primerna območja, ki so obarvana z različnimi odtenki modre barve. Temnejši je odtenek, hitrejši je veter. Vetrovno primerna območja za postavitev vetrnih elektrarn so (Aquarius, 2011):

Kanin,

osrednji del Julijskih Alp severni del Škofjeloškega hribovja,

osrednji del Karavank,

osrednji del Kamniško-Savinjskih Alp Menina planina

Čemšeniška planina Mrzlica,

Peca,

Golte,

Košenjak,

Pohorje,

Boč Donačka gora,

Orlica,

Bohor,

Dole pri Litiji,

vršni del Gorjancev,

Kočevski rog,

Goteniška gora Velika gora Bloke Krim,

Snežnik Javorniki Postojnska vrata Hrušica,

Podgorski Kras Slavnik Rodiški Kras,

Divaški Kras Senožeški Kras Nanos Trnovski gozd Banjščice.

Za postavitev vetrne elektrarne je treba poleg že prej ugotovljene hitrosti vetra upoštevati tudi naravovarstvene pogoje. Vlada Republike Slovenije je aprila 2004

sprejela Uredbo o posebnih varstvenih območjih območjih Natura 2000 (Uredba 1 in uredba 2), s katero je sledila zgledu drugih držav EU, ki so že določile ta območja. Natura 2000 je evropsko omrežje posebnih varstvenih območij, razglašenih v državah članicah EU, z osnovnim ciljem ohraniti biotsko raznovrstnost za prihodnje rodove. Posebna varstvena območja so torej namenjena ohranjanju živalskih in rastlinskih vrst ter habitatov, ki so redki ali na evropski ravni ogroženi zaradi dejavnosti človeka (ARSO, 2014). Določitev in ohranjanje območij Natura 2000 je opredeljeno z Direktivo o

habitatih (92/43/EGS) območji SCI (Sites of Community Importance) in SAC (Special Areas of Conservation) ter z Direktivo o ohranjanju prostoživečih ptic

(79/409/EGS) območje SPA (Special Protected Areas) območje (Zakon 1 in zakon 2).

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 13

Na območjih Natura 2000 (območji SPA in SCI) je treba v skladu s 7. členom Uredbe o posebnih varstvenih območjih posege in dejavnosti načrtovati tako, da se v čim večji možni meri (Uredba 1):

ohranja razširjenost habitatnih tipov ter habitatov rastlinskih in živalskih vrst,

ohranja ustrezne lastnosti abiotskih in biotskih sestavin habitatnih tipov, njihove specifične strukture ter naravne procese in ustrezno rabo,

ohranja in izboljšuje kakovost habitata rastlinskih in živalskih vrst, zlasti tistih delov habitata, ki so bistveni za najpomembnejše faze, kot so zlasti mesta za razmnoževanje, skupinsko prenočevanje, prezimovanje, selitev in prehranjevanje živali,

ohranja povezanost habitatov populacij rastlinskih in živalskih vrst ter omogoča ponovna povezanost, če je ta prekinjena.

Če pride do poseganj v ta območja, je treba predvideti in zagotoviti čim manjše negativne vplive na razne habitatne tipe, rastline in živali, ki se nahajajo na teh območjih. Velik problem pri izgradnji vetrnih elektrarn v Sloveniji, na katerem temelji tudi hipoteza diplomskega dela, je prekrivanje vetrovno primernih območij z zaščitenimi območji Natura 2000. Območja Natura 2000 zajemajo kar 35,5 % površja Slovenije oziroma 7202 km2

(Natura 2000, 2014). Poleg območij Natura 2000 je treba upoštevati tudi druga varovana območja, ki skrbijo za ohranjanje naravnih vrednot in biotske raznolikosti. Delimo jih na širša in ožja območja. Širša zavarovana območja:

narodni parki,

regijski parki,

krajinski parki. Ožja zavarovana območja:

strogi naravni rezervati,

naravni rezervati,

naravni spomeniki. Trenutno imamo v Sloveniji: 1 narodni park, 3 regijske parke, 44 krajinskih parkov, 1 strogi naravni rezervat, 54 naravnih rezervatov in 1276 naravnih spomenikov. Zavarovanih je približno 2560 km2, kar je 12,64 % površine Slovenije (ARSO, 2014). S slikama 10 in 11 želimo grafično prikazati, kako je videti pokritost Slovenije z območji Nature 2000 in vetrovno najprimernejšimi območji.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 14

Slika 10: Prikaz območij Natura 2000 (Aquarius, 2011)

Slika 11: Vetrovno najprimernejša območja (Aquarius, 2011)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 15

Ob neposredni primerjavi slik 10 in 11, je jasno razviden problem prekrivanja zaščitenih območij z območji, na katerih so najugodnejše vetrovne razmere za postavitev večjih vetrnih elektrarn (slika 12). Gradnja vetrnih elektrarn na območjih Natura 2000 je sicer možna, vendar so postopki pridobitve dovoljenj in tudi sama gradnja tako oteženi, da se investicija dejansko ne bi povrnila v predvidenem času. Zato je primerneje poiskati območja, primerna za gradnjo, ki so na samem robu območij Natura 2000, še bolje pa, če so izven meja zavarovanih območij.

Slika 12: Prekrivanje vetrovno primernih območij in območij Natura 2000 (Geopedia, 2014)

Na podlagi tega problema prekrivanja območij Natura 2000 in vetrovno

primernih območij smo postavili hipotezo pričujočega diplomskega dela. Skušali bomo predstaviti model izrabe vetrne energije za postavitev večjih vetrnih elektrarn na območjih izven območij Natura 2000.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 16

3 PRIKAZ PROBLEMA Kot je razvidno iz prejšnjega poglavja, precejšnji problem pri izrabi vetrne energije v Sloveniji povzroča prekrivanje vetrovno primernih območij in zaščitenih območij Natura 2000.

3.1 HIPOTEZA Postavitev večjega števila večjih vetrnih elektrarn bi bila možna le na tistih delih, ki so izven območij Natura 2000.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 17

4 MODEL REŠITVE

4.1 TEHNIČNI VIDIKI V prikazu problema smo ugotovili, da se vetrovno najprimernejša območja prekrivajo z zaščitenimi območji Natura 2000. Zato smo bili primorani proučiti, katera območja so dejansko lokacijsko najprimernejša. Kot najprimernejša območja štejemo tista območja, na katerih je še vedno dovolj vetra za upravičeno postavitev vetrnic in so izključena iz zaščitenih območij oziroma se nahajajo na njihovem robu. Na sliki 13 so prikazana območja (obarvana v rdeče), ki se so izven območij Natura 2000 (obarvana zeleno) in so hkrati tudi v vetrovno ugodnih zonah.

Slika 13: Primerna območja izven območij Natura 2000 (Geopedia, 2014) Iz slike 13 je lepo razvidno, koliko je dejansko uporabnih območij (obarvana rdeče), če se želimo izogniti območjem Natura 2000. Poleg tega je treba upoštevati tudi dostopnost teh območij. Dostopnost lokacije je ključnega pomena, če želimo zagotoviti čim cenejšo gradnjo, možnosti transporta opreme in priključitev na električno omrežje. Na podlagi tega smo dodatno izločili manjša območja, ki zaradi oteženega reliefa in slabe dostopnosti dodatno otežujejo postavljanje vetrnic. Z upoštevanjem vseh teh dejstev smo ugotovili, da je v Sloveniji za izrabo vetrne energije najprimernejše območje na jugozahodu

Slovenije, in sicer območje Senožeška brda Vremščica Čebulovica Selivec, v skupni velikosti približno 75 km2.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 18

V neposredni bližini izbranega območja že delujeta edini dve veliki vetrni elektrarni pri nas, tako da lahko predvidevamo, da so tam vetrovni pogoji ugodni. Podatki, s katerimi razpolagamo, navajajo, da znašajo povprečne hitrosti na tem

območju 36 m/s (ARSO, 2014). Na sliki 14 je prikazano izbrano območje, znotraj katerega smo z rumeno obrobo označili del z najvišjimi povprečnimi hitrostmi vetra. Hitrosti vetra znotraj rumene

obrobe naj bi znašale 46 m/s, zunaj obrobe pa se hitrosti vetra počasi zmanjšujejo.

Slika 14: Hitrosti vetra na izbranem območju

(Geopedia, 2014) Kljub temu da so vetrovi ugodni za obratovanje vetrne elektrarne, pa bi bilo treba pred dejansko odločitvijo za investicijo v vetrne elektrarne na izbranem območju opraviti dodatne meritve hitrosti vetra. Priporočljiv čas merjenja hitrosti je vsaj eno leto. Ker hitrosti vetra niso tako zelo visoke, je pomembno, da izberemo najučinkovitejši model vetrnice, ki deluje že pri nizkih hitrostih vetra in čim bolje izkoristi dane pogoje. Leta 1919 je fizik Albert Betz dokazal teoretični maksimalni izkoristek vetrnih elektrarn, ki znaša 59 % in se imenuje Betzova limita (Ragheb,

2011). Danes najmodernejše vetrnice dosegajo izkoristek okoli 4245 %, kar

pomeni, da so vetrnice sposobne izkoristiti 4245 % moči vetra. Razloga za nižjo vrednost od teoretične sta predvsem neučinkovitost in izgube zaradi različnih konfiguracij lopatic rotorjev in različnih modelov turbin (Ragheb, 2011). Prav zato je treba izbrati model vetrnice, ki dosega vsaj 42-odstotni izkoristek že

pri nizkih hitrostih vetra, v našem primeru pri 36 m/s.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 19

Ker želimo v modelu prikazati možnost postavitve večjih vetrnic, bomo za referenco vzeli pri nas že obratujočo veliko vetrnico v Senožečah. Vetrno elektrarno je proizvedlo nemško podjetje Enercon, gre pa za model E-70, ki ima nazivno moč 2,3 MW. Podjetje ima v ponudbi tudi model E-82 z nazivno močjo 2 MW, ki je zelo primeren za slabo prevetrena območja, kot je tudi naše, saj se zažene že pri hitrosti vetra 3 m/s. Zaradi posebne oblike lopatic je vetrnica zasnovana tako, da ima čim večji izkoristek pri nižjih hitrostih in ob tem povzroča čim manj hrupa. Po podatkih iz podjetja Enercon naj bi vetrnica tipa E-82 dosegla nazivno vrednost 2 MW pri hitrosti vetra 13 m/s z izkoriščenostjo 29 %. Ugotovili smo, da za našo lokacijo potrebujemo vsaj 42-odstotni izkoristek, ki ga ta vetrnica doseže pri

hitrosti vetra 5 m/s. Pri hitrosti 810 m/s vetrnica dosega izkoristek moči vetra v

višini okoli 4550 %, kar je že zelo blizu Betzovi limiti 59 %. V našem izbranem

območju je realno pričakovati hitrosti vetra 510 m/s, kar je zadovoljivo za izkoriščanje moči vetra. Zaradi inovativne oblike lopatic vetrnica E-82 proizvaja sprejemljive vrednosti hrupa, podjetje Enercon pa navaja, da je najvišji hrup vetrnice 104 dB pri 9 m/s. Jakost hrupa se zmanjšuje z oddaljenostjo od izvora hrupa. Zato je tudi pomembno, da se vetrnice umestijo čim dlje od poseljenih območij. Pri oddaljenosti 300 m od vetrnice pade hrup na vrednost 45 dB, pri 500 m pa na 40 dB (Wind turbine noise, 2014), kar je enakovredno hrupu, ki ga proizvaja delujoč hladilnik. V našem primeru je pri postavitvi vetrnic ključna bližina strnjenih naselij Laže, Razdrto in Senožeče. Zato bi bilo treba postaviti vetrnice vsaj

8001000 m stran od naselij in tako zmanjšati hrup na najnižjo raven. V modelu bomo obravnavali postavitev vsaj petih vetrnic s posamezno nazivno močjo 2 MW. Število smo omejili na pet zaradi lokacijskih dejavnikov, saj želimo nivo hrupa, ki bi motil okoliške prebivalce in živali, ohraniti na minimalnih vrednostih.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 20

4.2 ORGANIZACIJSKI VIDIKI

Pri investiciji, kot je izgradnja vetrne elektrarne, je zelo pomembno, da si investitor zagotovi vse potrebne informacije za izvedbo projekta. Najprej je treba pridobiti lokacijsko informacijo, ki sicer ni obvezna, vendar je priporočljiva, saj si tako investitor zagotovi pomembne informacije glede lokacije, ki lahko kasneje vplivajo na celoten projekt. Priporočljivo je tudi, da se pred odločitvijo za gradnjo vetrne elektrarne ponovno opravijo meritve vetra na izbrani lokaciji, in sicer vsaj eno leto pred predvideno gradnjo. Pred začetkom gradnje je treba od pristojnega elektrodistribucijskega podjetja pridobiti mnenje oziroma ugotoviti možnost priključitve načrtovane vetrne elektrarne na javno elektrodistribucijsko omrežje. Elektrodistribucijsko podjetje ugotovi možnosti priključitve glede na tip, moč in vrsto vključitve (enofazno, dvofazno in trifazno) proizvodne naprave, ob upoštevanju razmer v elektrodistribucijskem omrežju in dovoljenih motenj, ki jih proizvodna naprava lahko povzroča v elektrodistribucijskem omrežju (Borzen, 2012). Za gradnjo objektov za proizvodnjo elektrike nazivne električne moči večje od 1 MW, ki so priključeni na javno omrežje, mora investitor pred začetkom gradnje imeti dokončno energetsko dovoljenje, ki ga izda minister, pristojen za energijo (Zakon 3, 2014). Od lokacije, ki je bila izbrana za izgradnjo vetrne elektrarne, sta odvisni tudi izdelava okoljskega dovoljenja, v katerem so predstavljeni celoviti vplivi na okolje, ki nastanejo kot posledica gradnje, in pridobitev vseh drugih specifičnih dovoljenj, kot so okoljevarstveno soglasje, naravovarstveno soglasje itd. Ob pridobitvi vseh soglasij in projektnih pogojev je treba pridobiti tudi gradbeno dovoljenje. Šele po pridobitvi tega dovoljenja se lahko začne gradnja. Kako poteka pridobivanje vseh dovoljenj, je shematično predstavljeno na sliki 15.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 21

Slika 15: Shema pridobitve potrebnih dovoljenj in soglasij za izgradnjo naprave (Borzen, 2012) Ko so izpolnjeni pogoji za začetek gradnje, je treba skleniti pogodbo za priključitev na omrežje. Pogodbo se sklene s pristojnim elektrodistribucijskim podjetjem. V pogodbi o priključitvi se opredelijo lastništvo priključka, način plačila povprečnih in neposrednih stroškov priključitve, vzdrževanje in druga razmerja, povezana s priključkom in morebitnim povračilom stroškov ojačitve distribucijskega omrežja, izhajajoča iz sklenjenega sporazuma med SODO (sistemski operater distribucijskega omrežja z električno energijo, ki ureja postopke priklopa na elektroenergetsko omrežje za uporabnike) in investitorjem (Borzen, 2012). Investitor mora že pred priključitvijo na električno omrežje opraviti določene aktivnosti za prodajo električne energije. Praviloma se mora odločiti tudi za eno izmed možnosti prodaje: zagotovljen odkup s strani Centra za podpore podjetja

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 22

Borzen ali za prodajo električne energije na trgu, kjer je investitor upravičen do obratovalne podpore (Borzen, 2012).

Po sklenitvi vseh pogodb v zvezi s priklopom na omrežje in odkupom električne energije sledi tehnični in inšpekcijski pregled, na podlagi katerega se kasneje izda uporabno dovoljenje in izvede sama priključitev vetrne elektrarne na omrežje. Na sliki 16 je prikazano, kako poteka proces od izgradnje do obratovanja elektrarne.

Slika 16: Shema izgradnje naprave in priključitev na omrežje (Borzen, 2012)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 23

4.3 KADROVSKI VIDIKI Za investitorja, ki ima namen zgraditi vetrno elektrarno, je pomemben podatek tudi, kako zagotoviti potrebne kadre. Strokovno usposabljanje in strokovni izpit za upravljanje energetskih naprav morajo opraviti vsi upravljavci energetskih naprav, katerih nazivna moč presega 500 kW. To ureja Pravilnik o strokovnem usposabljanju in preizkusu znanja za upravljanje energetskih naprav (Pravilnik 1, 2009). Pravilnik določa strokovno izobrazbo in delovne izkušnje delavcev, ki opravljajo dela in naloge upravljanja energetskih naprav, ter program strokovnega usposabljanja in preizkusa znanja, ki ju morajo opraviti ti delavci, da se zagotavljajo varnost in zanesljivost obratovanja ter učinkovita raba energije. Delavci, ki vzdržujejo in upravljajo energetske naprave, za katere v tem pravilniku nista predpisana strokovna izobrazba in preizkus znanja, morajo biti seznanjeni z navodili za tehnično pravilno in varno obratovanje, s tehničnimi predpisi o tovrstnih napravah in z ukrepi za racionalno porabo energije.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 24

4.4 OCENA VLAGANJ Z modelom smo ugotovili (podpoglavje 4.1), da bi bila za postavitev najprimernejša sodobna vetrnica z močjo 2 MW. V akcijskem načrtu za obnovljive vire (AN OVE, 2010) je možno zaslediti podatek pričakovanih obratovalnih ur

vetrnih elektrarn, ki znaša 15001800 ur letno. V našem primeru bomo upoštevali vrednost 1500 ur letno, kar pomeni, da je na našem izbranem območju možno proizvesti okvirno 3000 MWh energije. Torej ocenjujemo, da lahko postavitev vetrnice z nazivno močjo 2 MW na leto proizvede 3 GWh energije. Natančnejše vrednosti je možno pridobiti le z dejanskimi meritvami, opravljenimi na terenu. Višina investicij v vetrne elektrarne v EU in po svetu pada, saj so možnosti za izkoriščanje neprimerno boljše kot v Sloveniji. Za oceno višine investicije bomo v našem modelu upoštevali podatek pri nas že postavljene vetrne elektrarne pri

Dolenji vasi (Energetika, 2013). Znesek celotne investicije znaša 3 milijone EUR za postavitev ene vetrnice moči 2 MW. Za natančnejši izračun višine investicije je treba upoštevati, da so subvencionirani stroški izgradnje (do 40 % stroškov gradnje) in stroški investicije (do 2,5 % predvidene investicijske vrednosti obravnavanega projekta) (Vetrne elektrarne, 2014). Po podatkih Mednarodne agencije za obnovljive vire energije (IRENA) največji delež same investicije predstavljajo nakup in prevoz vetrnice (64 %), gradnja z načrtovanjem (25 %) ter strošek povezave in priključitve na omrežje (11 %). Struktura stroškov je prikazana na sliki 17.

Slika 17: Prikaz stroškov investicije v vetrno elektrarno (IRENA, 2012)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 25

Upoštevajoč omenjene subvencije in deleže stroškov celotne investicije pridemo do rezultata, da fizična postavitev vetrnice z nazivno močjo 2 MW znaša slaba 2 milijona EUR. To vrednost bomo upoštevali pri naših izračunih. Treba je poudariti, da so vrednosti ocenjene na podlagi razpoložljivih podatkov iz domačih in tujih virov ter se lahko razlikujejo od dejanskih vrednosti. V organizacijskih vidikih (podpoglavje 4.2) smo prikazali, da je treba za prodajo električne energije skleniti pogodbo za dostop do omrežja in pogodbo za prodajo električne energije. Pogodbo za dostop do omrežja se sklene s pristojnim elektrodistribucijskim podjetjem. Pogodbo za prodajo električne energije pa sklene investitor s podjetjem Borzen, d. o. o., ki je organizator trga z električno energijo v Sloveniji. Z organizatorjem trga za električno energijo se investitor dogovori tudi o vrsti podpore, ki jo želi prejemati. Na voljo ima dve vrsti podpor:

obratovalno podporo OP,

zagotovljen odkup ZO. Obratovalna podpora pomeni, da ima investitor sklenjeno odprto pogodbo z dobaviteljem (»tržna pogodba za prodajo električne energije«). Investitor ločeno izstavlja račune za elektriko svojemu dobavitelju; za podporo pa podjetju Borzen (Centru za podpore) (Določanje višine podpor, 2014). Zagotovljen odkup pomeni, da proizvajalec vstopi v bilančno skupino Centra za podpore, ki deluje v sklopu podjetja Borzen. V tem primeru upravičenec Centru za podpore prodaja električno energijo in mu izstavlja enoten račun po ceni za zagotovljeni odkup. Proizvajalec v tem primeru torej nima in ne sme imeti sklenjene ločene tržne pogodbe za prodajo električne energije (Določanje višine podpor, 2014). Možna je samo ena vrsta podpore in ne obe hkrati. Na sliki 18 so razvidne podpore za vetrno energijo.

Slika 18: Višina podpor za odkup električne energije (Določanje višine podpor, 2014) V tehničnem delu tega modela smo predvideli postavitev petih vetrnic z močjo 2 MW/vetrnico, to je 10 MW skupne moči, kar našo vetrno elektrarno uvršča na zgornjo mejo srednje velikosti vetrnih elektrarn. Srednje velike vetrne elektrarne so upravičene do zagotovljenega odkupa v višini 95,38 EUR/MWh oziroma do

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 26

obratovalne podpore v višini 60,73 EUR/MWh. Na izbranem območju ne izključujemo postavitve še kakšne dodatne vetrnice, kar bi vetrno elektrarno kasneje uvrstilo v višji razred (ki ni upravičen do zagotovljenega odkupa), zato smo za izračun uporabili trenutno (leto 2014) obratovalno podporo v višini 60,73 EUR/MWh, ki bi trajala petnajst let. Za ceno prodaje električne energije smo vzeli podatek, ki je trenutno v veljavi. Upoštevali smo trenutno ceno enotarifne električne energije, ki brez DDV-ja znaša 0,05899 EUR/kWh, kar znaša 58,99 EUR/MWh (Gen-i, 2014).

Slika 19: Trenutna cena električne energije (Gen-i, 2014) Pri izračunu je treba upoštevati tudi stroške vzdrževanja vetrnic. Po podatkih proizvajalca znaša letno vzdrževanje za izbrani model vetrnice približno 120.000 EUR (stroški ene vetrnice), kar v našem primeru pomeni približno 40 EUR/MWh (Renewables, 2014). Letni prihodek glede na obratovalno podporo 60,73 EUR/MWh, prodajno ceno elektrike 58,99 EUR/MWh in vzdrževalne stroške 40 EUR/MWh znaša: prihodek od prodaje električne energije: 60,73 + 58,99 – 40 = 79,72 EUR/MWh Vetrni potencial našega območja smo ocenili na 3000 MWh, kar pomeni, da pet enakih vetrnic lahko proizvede (ob predpostavki, da vse vetrnice delujejo vsaj 1500 ur skozi celo leto) 15000 MWh električne energije. Prihodek ene vetrnice: 79,72 x 3.000 = 239.160 EUR/leto Prihodek vseh petih vetrnic: 79,72 x 15.000 = 1.195.800 EUR/leto Sedaj, ko imamo znane podatke o prihodkih, lahko izračunamo, v kolikšnem času se investicija v vetrne elektrarne povrne. Višina investicije znaša 3 milijone EUR, če to pomnožimo s petimi vetrnicami, to pomeni 15 milijonov EUR. Povračilna doba je: 15.000.000 / 1.195.800 = 12,54 leta

Iz tega izračuna je razvidno, da lahko pričakujemo povračilno dobo v roku 1213

let. Ker imajo vetrne elektrarne življenjsko dobo približno 2025 let, to pomeni, da lahko proizvajamo električno energijo s čistim dobičkom še vsaj nadaljnjih

710 let.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 27

Naš izračun smo dodatno preverili s programom Wind power (Wind power program, 2014). V program smo vnesli vrednosti vetrnice modela E-82, višino investicije, prodajno ceno električne energije in pričakovane stroške. Iz izračuna programa je razvidno, da povračilna doba pada z višjo povprečno hitrostjo vetra. Ker je na

našem območju predvidena povprečna hitrost vetra 46 m/s, lahko iz slike 20

razberemo, da je program izračunal povračilno dobo v roku 1012 let, kar se bistveno ne razlikuje od našega izračuna.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 28

Slika 20: Graf povračilne dobe v odvisnosti od povprečne hitrosti vetra

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 29

5 ZAKLJUČKI IN PREDLOGI Potreba po električni energiji iz dneva v dan narašča tako v svetu kot tudi v

Sloveniji. Vse večji poudarek je predvsem na izkoriščanju naravnih obnovljivih

virov in opuščanju fosilnih goriv. V diplomskem delu smo podrobneje obdelali

enega izmed teh virov veter.

Namen diplomskega dela je bil predstaviti veter kot trajni vir obnovljive energije,

prikazati stanje vetrnih elektrarn v EU, predstaviti potencial izkoriščanja vetra in

morebitne ovire izkoriščanja vetrne energije v Sloveniji. Ugotovili smo, da v

Sloveniji sicer obstaja možnost izkoriščanja vetrne energije, vendar je zelo

omejena, najprej s samo geografsko lego in s tem s slabo prevetrenostjo, nato pa

z raznimi omejitvami, ki se nanašajo na zaščitena območja Natura 2000. Na

podlagi teh ugotovitev smo izpeljali cilj diplomskega dela: prikazati model izrabe

vetrne energije v Sloveniji.

Za izdelavo modela je bilo treba izbrati primerno lokacijo. Določili smo območje,

ki se nahaja izven zaščitenih območij, vendar še vedno v območju ugodnega vetra.

V modelu smo prikazali tudi potek pridobivanja dovoljenj za postavitev vetrne

elektrarne in potrebne kadre za upravljanje. Predvideli smo postavitev petih

vetrnic istega tipa s skupno nazivno močjo 10 MW in s proizvodnim potencialom

15.000 MWh električne energije. Na podlagi izračunov smo ugotovili, da se celotna

investicija povrne v približno 1213 letih, življenjska doba posamezne vetrnice pa

je ocenjena na 2025 let. Zastavljen model je dosegel svoj cilj, saj smo prikazali,

da je v Sloveniji kljub omejitvam možno uspešno izkoriščati vetrno energijo.

Zastavljena hipoteza je potrjena. Predvidevala je, da je postavitev več večjih

vetrnih elektrarn možna le izven območij Natura 2000, kar smo uspešno potrdili s

prikazanim modelom.

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 30

LITERATURA IN VIRI STROKOVNI VIRI

Ahmad Hemami (2012). Wind turbine technology, Cengage Learning, New York

Medved Sašo, Arkar Ciril (2009). Energija in okolje: obnovljivi viri energije,

Zdravstvena fakulteta, Ljubljana

Rakovec Jože, Mark Žagar, Renato Bertalanič, Jure Cedilnik, Gregor Gregorič, Gregor Skok, Nedjeljka Žagar (2009). Vetrovnost v Sloveniji, ZRC SAZU, Ljubljana

Ragheb Magdi, Adam M. Ragheb (2011). Wind Turbines Theory - The Betz Equation and Optimal Rotor Tip Speed Ratio, Fundamental and Advanced Topics in Wind Power, dostopno na: http://www.intechopen.com/books/fundamental-and-advanced-topics-in-wind-power/wind-turbines-theory-the-betz-equation-and-optimal-rotor-tip-speed-ratio (dostop 1. 12. 2014)

Članek v reviji slovenskega elektrogospodarstva - Naš stik (2014, št.3/2014):

Janjič Brane (2014). Obnovljivi viri odpirajo nova vprašanja, Naš stik 3/2014, strani 2-11.

Članek na spletni strani podjetja Agencija poti d.o.o. (2014):

Kosmačin Andrej (2014). Možnosti za vetrne elektrarne v Sloveniji in predlogi rešitev v prihodnosti, dostopno na http://www.agencija-poti.si/si/clanki/217819/ (dostop 7. 9. 2014)

Agencija RS za okolje – urad za meterologijo (2005):

Bertalanič Renato (2005). Klimatografija Slovenije: Značilnosti vetra v Sloveniji, dostopno na: http://www.arso.gov.si/vreme/poro%C4%8Dila%20in%20projekti/dr%C5%BEavna%20slu%C5%BEba/Znacilnosti_vetra_v_Sloveniji.pdf (dostop 8. 10. 2014)

Akcijski načrt za obnovljive vire energije za obdobje 2010–2020 (AN OVE), Slovenija (2010). Dostopno na: http://www.mgrt.gov.si/fileadmin/mgrt.gov.si/pageuploads/Energetika/Porocila/AN_OVE_2010-2020_final.pdf (dostop 12. 11. 2014)

Aquarius, d.o.o. (20102011). Celovit pregled potencialno ustreznih območij za izkoriščanje vetrne energije; Strokovna podlaga za Nacionalni energetski

program (obdobje 20102030), 2011. Dostopno na: http://www.mg.gov.si/fileadmin/mg.gov.si/pageuploads/Energetika/Zelena_knjiga_NEP_2009/NEP_2010_2030/Vetrni_potencial_2011.pdf (dostop 12. 11. 2014)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 31

Borzen d.o.o. (2012). Priročnik, Koristni nasveti za izgradnjo malih elektrarn,

2012. Dostopno na: http://www.sodo.si/porabimo_ucinkovito/koristni_nasveti_za_izgradnjo_manjsih_elektrarn_ (dostop: 27. 11. 2014)

Borzen d.o.o. (2014). Priročnik, Določanje višine podpor električni energiji,

proizvedeni iz OVE in SPTE, in višine podpor v letu 2014, 2014. Dostopno na: https://www.borzen.si/sl/Domov/menu2/Center-za-podpore-proizvodnji-zelene-energije/Dokumenti-in-povezave/Dokumenti (dostop: 27. 11. 2014)

Enercon gmbh (2014). Enercon podatki o vetrni elektrarni, 2014. Dostopno na:

http://www.enercon.de/p/downloads/ENERCON_PU_en.pdf (dostop: 1. 12. 2014)

Energetska bilanca Slovenije (2014). Dostopno na http://www.energetika-

portal.si/novica/n/energetska-bilanca-republike-slovenije-za-leto-2014-9057/ (dostop 15. 10. 2014)

EWEA Letna statistika (2013). Dostopno na: http://www.ewea.org (dostop 7. 9. 2014)

EWEA Letno poročilo (2013). Dostopno na: http://www.ewea.org (dostop 7. 9. 2014)

EWEA Vzhajajoči trgi (2013). Dostopno na: http://www.ewea.org (dostop 7. 9. 2014)

IRENA (2012). Renewable Energy Technologies: Cost analysis series. Dostopno na:

http://www.irena.org/documentdownloads/publications/re_technologies_cost_analysis-wind_power.pdf (dostop 3. 12. 2014)

ZAKONSKE OSNOVE

Uredba 1: Uredba o posebnih varstvenih območjih (območjih Natura 2000). Uradni

list RS, št. 49/2004. Dostopno na: http://www.uradni-list.si/1/objava.jsp?urlid=200449&stevilka=2277 (dostop 4. 12. 2014)

Uredba 2: Uredba o posebnih varstvenih območjih (območjih Natura 2000). Uradni list RS, št. 49/04, 110/04, 59/07, 43/08, 8/12, 33/13, 35/13 - popr., 39/13 - odl. US in 3/14. Dostopno na: http://www.pisrs.si/Pis.web/pregledPredpisa?id=URED283 (dostop 4. 12. 2014)

Zakon 1: Uradni list L 103, 25/04/1979, str. 00010018. Dostopno na: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31979L0409:SL:HTML (dostop 13. 11. 2014)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 32

Zakon 2: Uradni list L 206, 22/07/1992, str. 00070050. Dostopno na: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31992L0043:SL:HTML (dostop 13. 11. 2014)

Zakon 3: Energetski zakon (EZ-1). Uradni list RS, št. 17/2014, 003-02-1/2014-7.

Dostopno na: http://www.pisrs.si/Pis.web/pregledPredpisa?id=ZAKO6665 (dostop: 27. 11. 2014)

Pravilnik 1: Uradni list RS, št. 41/09, 49/10, 3/11, 17/14 EZ-1. Dostopno na: http://www.pisrs.si/Pis.web/pregledPredpisa?id=PRAV7700# (dostop: 29. 11. 2014)

INTERNETNI VIRI AWEA (2014). Dostopno na: http://aweablog.org/blog/post/wind-energy-blows-

away-records-across-europe-driving-emissions-and-electricity-prices-down (dostop: 7. 9. 2014)

ARSO, Agencija republike Slovenije za okolje (2014). http://www.arso.gov.si

(dostop 27.11.2014) Energetika (2013). Dostopno na: http://www.energetika-portal.si/novica/n/prva-

vetrna-elektrtna-v-sloveniji-uradno-odprta-8451/ (dostop 3. 12. 2014) Energy region (2014). Dostopno na: http://www.energy-

region.eu/index.php/sl/?option=com_content&view=article&id=187&Itemid=458&lang=sl (dostop 7. 11. 2014)

Geopedia (2014). Dostopno na: www.geopedia.si (dostop 1. 12. 2014) Gen-i (2014). Poceni elektrika, 2014. Dostopno na:

http://www.pocenielektrika.si/za-dom/cene-in-tarife/cenik/ (dostop 4. 12. 2014)

Inštitut za ohranjanje naravne dediščine LUTRA (2014). Dostopno na: http://lutra.si/sl/okolje# (dostop 27. 11. 2014)

Natura 2000 (2014). http://www.arso.gov.si/narava/natura%202000/ (dostop

27.11.2014) Obnovljivi viri energije (2014). Dostopno na:

http://www.focus.si/ove/index.php?l1=vrste&l2=veter (dostop 5. 12. 2014)

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 33

Pomurski razvojni inštitut (2014). Dostopno na: http://www.pri-ms.si/index.php/obnovljivi-viri-energije/vetrna-energija (dostop: 7. 11. 2014)

Portal siol.net (2014). Zakaj se je v Sloveniji zavrtela šele druga vetrnica, 2014.

Dostopno na: http://www.siol.net/novice/znanost_in_okolje/2014/10/nova_vetrnica.aspx (dostop 11. 11. 2014)

PV portal (2014). Dostopno na: http://pv.fe.uni-lj.si/Welcome.aspx (dostop 5. 12.

2014) Renewables (2014). How much does a wind turbine cost to operate, 2014.

Dostopno na: http://www.renewablesfirst.co.uk/wind-learning-centre/how-much-does-a-wind-turbine-cost-to-operate/ (dostop 4. 12. 2014)

Slovenski E-forum (2013). Energija vetra, 2013. Dostopno na:

http://www.se-f.si/uploads/bi/Gu/biGuyzDi6Nht3UFQT_xVQg/veter.pdf (dostop 9. 11. 2014)

Vetrne elektrarne (2014). Dostopno na:

http://www.vetrneelektrarne.si/donosnost/ (dostop 3. 12. 2014) Vetrna energija (2014). Dostopno na:

http://sl.wikipedia.org/wiki/Vetrna_energija (dostop 4. 11. 2014) Vepa vetrni park (2014). Dostopno na: http://vepa.si (dostop: 7. 9. 2014) Zavarovana območja (2014).

http://www.arso.gov.si/narava/zavarovana%20območja/ (dostop 27.11.2014)

Wind Power Program (2014). Dostopno na: http://www.wind-power-program.com

(dostop 4. 12. 2014) Wind turbine noise (2014). Dostopno na: http://files.gereports.com/wp-

content/uploads/2010/11/larg-wind-turbine.jpg (dostop 3. 12. 2014) OSTALI VIRI Čoh Benjamin (2013). Raziskava potenciala za izkoriščanje vetrne energije na

območju Boč Plešivec, Fakulteta za gradbeništvo, Univerza v Mariboru, 2013

Skuber Franjo (2010). Osnovni preračun vetrne turbine z oceno ekonomskih

kazalcev, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Mariboru, 2010

Keržar Gregor (2012). Projekt izgradnje vetrne elektrarne, FERI, Univerza v Mariboru, 2012

Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Zlatko Makarić: Model izrabe vetrne energije v Sloveniji stran 34

Grizold Jure (2010). Projekt izgradnje male sončne in vetrne elektrarne na gorsko

višinski kmetiji, Ekonomsko-poslovna fakulteta, Univerza v Mariboru, 2010

Mikelj Špelca (2006). Izkoriščanje vetra v SV Sloveniji nekoč in danes vpliv na vidne kakovosti okolja, Biotehnična fakulteta, Univerza v Ljubljani, 2006

KAZALO SLIK Slika 1: Sodobna vetrna elektrarna .......................................................................... 3 Slika 2: Vetrna elektrarna konec 19. stoletja .......................................................... 3 Slika 3: Moč vetrnice glede na hitrost vetra............................................................. 4 Slika 4: Delež vetrne energije po državah v EU ....................................................... 6 Slika 5: Letna instalacija vetrnih elektrarn v EU (v GW) .......................................... 7 Slika 6: Celotna rast proizvodnje vetrne energije v EU (GW)................................... 7 Slika 7: Deleži porabe vetrne energije po državah konec leta 2012 ........................ 8 Slika 8: Vetrne elektrarne v članicah EU in njenih kandidatkah .............................. 9 Slika 9: Povprečne hitrosti vetra 50 m nad tlemi model Aladin DADA ................. 11 Slika 10: Prikaz območij Natura 2000 ..................................................................... 14 Slika 11: Vetrovno najprimernejša območja .......................................................... 14 Slika 12: Prekrivanje vetrovno primernih območij in območij Natura 2000 ........... 15 Slika 13: Primerna območja izven območij Natura 2000 ........................................ 17 Slika 14: Hitrosti vetra na izbranem območju ........................................................ 18 Slika 15: Shema pridobitve potrebnih dovoljenj in soglasij za izgradnjo naprave . 21 Slika 16: Shema izgradnje naprave in priključitev na omrežje .............................. 22 Slika 17: Prikaz stroškov investicije v vetrno elektrarno ........................................ 24 Slika 18: Višina podpor za odkup električne energije ............................................ 25 Slika 19: Trenutna cena električne energije .......................................................... 26 Slika 20: Graf povračilne dobe v odvisnosti od povprečne hitrosti vetra ............... 28