Energetika – obnovljivi izvoriProf. dr Danilo Tomić

Uvod

Održivost proizvodnje i potrošnje je jedno od ključnih načela održivog razvoja. Reč je o utemeljenju privrednog razvoja zasnovanog na znanju, koji povećava dodatu ekonomsku vrednost, uz istovremeno smanjenje potrošnje prirodnih resursa i energije.

Održiva potrošnja je definisana kao korišćenje usluga i proizvoda koji zadovoljavaju osnovne potrebe i zahteve za boljim kvalitetom života ljudi, a istovremeno minimiziraju trošenje prirodnih izvora, ispuštanje otrovnih materijala, emisija i otpada, tako da ne dolazi do ugrožavanja potreba budućih pokolenja.

Uvod

Pitanje energetske sigurnosti i stabilnosti je kardinalno pitanje čitavog svetskog ekonomskog, privrednog i društvenog sistema

Povezanost energetskog sektora sa konkurentnošću evropske privrede dovodi do spremsnosti da se zarad profita pregazi važnost borbe za održivi razvoj i opstanak

Svaka zemlja EU sama postavlja ciljeve: Bugarska 22% hidroelektrana do 2010, Rumunija 30%

Krajnji cilj EU “20-20” koncept – 20% povećanja korišćenja obnovljivih izvora energije i 20% smanjenja emeije gasova staklene bašte

Pojam obnovljivih izvora

Izvori električne energije se dele na konvencionalne i obnovljive

U konvencionalne izvore spadaju velike, skupe termoelektrane i nuklearne elektrane koje su opasni zagađivači životne sredine, uz velike hidrocentrale, koje nisu direktni zagađivači, ali su i one skupe i velike, pa se takođe smatraju konvencionalnim izvorima

Obnovljivi izvori ne zavise od zaliha uglja i nafte, čisti su i nepotrošivi, a obično podrazumevaju pogone malog gabarita.

Hidroenergija

Male hidroelektrane (između 100 kW i 10 MW) ne zahtevaju akumulacije i ne narušavaju tok reke ili potoka te su veoma efikasni gde postoje vodotokovi i vodopadi

Energija se stvara uz pomoć turbina, preko alternatora

Hidroenergija - nedostaci

Velike izazivaju probleme oko uređenja vodotokova, narušavaju pejzaž, utiču na floru i faunu, kvalitet i tok vode, zamućenost, buku, emisiju gasova staklene bašte

Svetska komisija za brane (The World Commission on Dams) procenjuje da od 1-28% ukupne svetske emisije gasova koji izazivaju efekat staklene bašte potièe iz hidroakumu- lacija

Energija iz mora: iz talasa/plime-oseke/morskih struja: Mehanička energija izvučena iz kretanja talasa, plime i oseke morskih struja i njihovo korišćenje u većini slučajeva ne proizvodi negativne uticaj na život u morima i okeanima

Sunčeva energija

Koncentrisani sistemi koji koriste reflektujuće materijale: ogledala za koncentrisanje energije sunca, postaje sve isplativije iako je još uvek daleko skuplja od alternativnih tehnologija

Sistemi posebno su pogodni sa ruralnu elektrifikaciju u oblastima koja nemaju us-love za mikro-hidroelektrane

Sunčeva energija - nedostaci

Fotovoltažni sistemi imaju malo negativnih efekata tokom upotrebe, ali proizvodnja njihovih ćelija zahteva pažljivu kontrolu zbog upotrebe potencijalno otrovnih i opasnih materi- jala

Do sada nisu identifikovani značajniji uticaji solarnih tehnologija na životnu okolinu ili na društvo

Mogu se pojaviti pitanja zemljišta – pri odabiru lokacije za postrojenja treba izbeći poljoprivredno zemljište

Treba obratiti pažnju na potencijalni uticaj na divlju prirodu

Energija vetra - nedostaci

Vizuelni efekat: Turbine na vetar su previše upadljive, pošto moraju da se instališu na istaknutim mestima

Buka: Turbine na vetar stvaraju aerodinamičku buku od prolaska vetra preko oštrica lopatica i mehaničku buku od pomeranja delova turbine, posebno od kućišta generatora

Elektromagnetska ometanja: Turbine na vetar mogu rasipati elektromagnetne signale izazivajući smetnje na komunikacionim sistemima

Bezbednost ptica: Ptice mogu da nastradaju od dodira sa rotirajućim lopaticama turbina. Ptice selice su ugroženije od vrsta koje se ne sele

Geotermalna energija

Geotermalna energija je čist, obnovljivi izvor energije - toplota se oslobađa u unutrašnjosti zemlje

Geotermalna energija se oslanja na stalni izvor toplote za proizvodnju energije i zato se smatra konstantnom energijom, za razliku od nekih drugih izvora koji se mogu koristiti samo pod povoljnim vremenskim uslovima

Geotermalna energija - nedostaci

Elektrane na geotermalnu energiju tokom rada mogu da ispuštaju emisije gasova u atmosferu. Od gasova tu su najpre ugljen dioksid i vodonik sulfid, a u tragovima amonijak, vo- donik, azot, metan, radon i isparljivi metali bor, arsenik i živa.

Emisije treba kontrolisati striktnom regulativom i kontrolnim metodima same geotermalne industrije koje ova koristi za proveru ispunjenosti zahteva ove regulative.

Sistemi smanjenja vodonik sulfida umanjuju štetu po životnu sredinu, ali su skupi za postavljanje

Biomasa

Biomasa je obnovljiv izvor energije koji nastaje na razne načine, jednako od ljudi i prirode iz brojnih izvora, u koje spadaju nusproizvodi drvne industrije i poljoprivrednih useva

Prednost biomase je što može da koristi istu opremu za proizvodnju električne energije koja postoji u u elektranama koje sagorevaju fosilna goriva

Biomasa - nedostaci

Proizvodnja biomase podrazumeva korišćenje velikih površina, što stvara značajan uticaj na biodiverzitet i način njene proizvodnje

Spada među najbolje načine proizvodnje održive energije, sve dok ne sprečava druge značajne načine upotrebe poljoprivrednog otpada (konzervacija zemljišta)

Bio dizel

Biogoriva predstavljaju komparativno čistu alternativu za naftu kao izvor goriva i mogu biti posebno korisna za saobraćaj

Imaju potencijal da obezbede gorivo koje emituje male količine ugljenika u odnosu na kolièine iz uobičajenih fosilnih goriva

Bio gas

Gas koji nastaje iz razlaganja biološkog (organskog) otpada bez obzira da li se razlaganje odvija na deponiji, zatvorenom postrojenju za anaerobno razlaganje ili prečistaču otpadnih voda

Iskorišæenje nije samo dobit za životnu sredinu, nego i za vlasnike farmi mleka

Bioetanol

Etanol (C2H5OH) proizveden biološkom fermentacijom ugljovodonika dobijenih od biljnog materijala

U smislu korišćenja goriva, etanol je najviše od značaja kao dodatak ili zamena za benzin

Bio goriva - nedostaci

Mora se pažljivo razmotriti uticaj proizvodnje i korišćenja biogoriva na životnu sredinu u širem smislu, uključujući uticaj na lokalne ekosisteme

Plantaže šuma za biogorivo zahtevaju ogromne količine vode ili upotrebu opasnih dodataka u đubrivima i pesticidima

Količina klasičnog goriva potrebna za proizvodnju izvesnih bio-goriva gotovo poništava korisnost upotrebe tih biogoriva u pogledu smanjenja količine gasova staklene bašte

Biogoriva se, uz oprez, moraju prihvatiti kao alternativni izvor goriva pošto su jedna od malobrojnih alternativa za konvencionalnu upotrebu nafte

Gorive ćelije

Gorive ćelije su elektrohemijske sprave koje pretvaraju energiju goriva direktno u elektriènu energiju

Tehnologija je u ranoj fazi razvoja i još nije isplativa. Mogućnosti budućeg korišćenja su, međutim, veoma široke i obuhvataju saobraćaj, kao i kućne i industrijske potrebe

Gorive ćelije - nedostaci

Ne bi trebalo investirati u proizvodnju gorivih ćelija pre nego što tehnologija postane cenovno prihvatljiva

Gorive ćelije i biogoriva ne treba da budu promovisani kao rešenje za saobraćajne probleme, treba prihvatiti rešenja od strane tražnje

Komunalni otpad

Podrazumeva kućno smeće. Samo 5% ovog otpada se smatra obnovljivim izvorom energije

Ne podrazumeva industrijski otpad, gume, cement,…

Komunalni otpad - nedostaci

Dobijanje metana za proizvodnju energije od razlaganja komunalnog otpada (na sanitarnim deponijama) ili poljoprivrednog otpada (svinjsko i živinsko đubrivo, na primer) može biti održiva alternativa, zavisno od načina tretmana ovih otpada

Spaljivanje – insineracija komunalnog i industrijskog otpada nije prihvatljivo, jer stvara širok dijapazon zagaðujuæih emisija koje su veoma opasne za ljudsko zdravlje i životnu sredinu

Stanje u Srbiji

Trenutni udeo obnovljive energije: 6% uključujući velike hidrocentrale i ne očekuju se velike promene do 2015. godine

Niska energetska efikasnost i u proizvodnji i u potrošnji, zastarele tehnologije u proizvodnji, nedostatak investicija, neracionalna potrošnja i značajan uticaj na životnu sredinu

Prema procenama, potrošnja energije bi mogla biti smanjena za +50% sa efikasnijim grejanjem i unapređenjem energetske efikasnosti u industriji

Visok procenat potrošnje pri konverziji električne energije (oko 10%) i 15% gubitaka zbog loših instalacija

Stanje u Srbiji

Postojeće stanje proizvodnje i potrošnje u Srbiji se može opisati kao neodrživo. Proizvodnja je, bez obzira na tip vlasništva, pretežno zasnovana na intenzivnom korišćenju prirodnih resursa

Usled prevelikog udela neobnovljivih goriva Srbija je, pored nesigurnosti u pogledu dugoročnog snabdevanja energijom, suočena sa velikom degradacijom životne sredine

Obnovljivi izvori energije se nedovoljno koriste, mada je većina ovih izvora raspoloživa u značajnim iznosima

Zakonodavni okvir u Srbiji

Srbija se potpisivanjem Ugovora o zajednici za energiju 2006. obavezala na usklađivanje zakona sa direktivama EU koje promovišu upotrebu obnovljivih izvora energije

Do danas – bez realnih efekataNe postoje podsticaji namenjeni podršci proizvodnje za

male centrale na energiju vode, vetra, sunca, biomase ili geotermalne energije do 10 MW

Prema postojećim propisima svi proizvođači energije iz obnovljivih izvora su oslobođeni plaćanja nadoknade za prenos struje ali plaćaju priključenje na mrežu

Administrativna ograničenja u Srbiji

Dobijanje saglasnosti za instaliranje postrojenja koje koristi obnovljive izvore je izuzetno komplikovana i dugotrajna procedura (oko 40 različitih dozvola, saglasnosti, odobrenja)

Za dodelu koncesija za vetrenjače nadležna ministarstva: za infrastrukturu, životne sredine, rudarstvo i energetiku, poljoprivrede, vodoprivrede i šumarstva

Srbiji nedostaju standardi koji važe u EU (za opremu, postupak eksploatacije, itd.). Ne postoji ni regulativa koja uređuje korišćenje obnovljivih izvora i izgradnju postrojenja i instalacija

Dobri primeri u Srbiji

Banja Junaković – geotermalna energija, 12.000 m2 zagrevane površine

Dobri primeri u Srbiji

Mala hidroelektrana u Gradištu – Vlasništvo Braneta Veljkovića, 50-ogodišnjeg alatničara iz Knjaževca. Sam je izgradio 1992-1994 na porodičnom imanju iz čistog entuzijazma na porodičnom imanju u okviru Parka prirode Stara planina

Dobri primeri u Srbiji

Selo Kovačevac - prva veća solarna instalacija za zagrevanje

Neto solarna površina – oko 40 m2,

Očekivana ušteda: +3000 evra godišnje

Potencijali u Srbiji

Ukupan potencijal bi zadovoljio četvrtivnu godišnjih potrebaDobri prirodni - fizički, a slabi ekonomski potencijaliNeophodna izgradnja novih, malih i obnova postojećih

hidrocentrala da bi im se produžio vek trajanja i povećao kapacitet

Samo lokacija vrha Stare planine Midžor realno pogodna za vetrenjače

U oblasti sagorevanja biomase, Srbija ima mogućnost iskorišćenja briketa (neophodan zaknoski okvir za proizvodnju)

Budući da Srbija nema more, ne može se koristiti energija plime i oseke koja takođe spada u obnovljive izvore

Potencijali u Srbiji

Prema katastru mogućih lokacija, u Srbiji ima oko 900 lokacija na kojim se mogu podići male hidroelektrane snage od 100 kW do deset MW

Broj sunčanih dana u Srbiji je veći od 2000 časova. To je veća vrednost nego u većini evropskih zemalja, ali je kod nas solarni potencijal sasvim neiskorišćen

U Srbiji postoji nekoliko stotina bušotina sa geotermalnom vodom čija je temperatura relativno niska, uglavnom ispod 60°C. Toplotna snaga ovakvih izvora je manja od 160 MJ/s, ali se smatra da je stvarni potencijal bar pet puta veći od ostvarenog

Potencijali u Srbiji

Energetski potencijal biomase je ogroman i iznosi oko 80 odsto ukupnog potencijala obnovljivih izvora. To je energija koja je ekvivalentna sagorevanju skoro 2,6 miliona tona nafte.

Biomasa može biti drvna ili poljoprivredna. Drvna nastaje pri seči drveta ili industrijskoj preradi. Poljoprivrednu biomasu čine ostaci ratarskih kultura, ali uključuju i tečni stajnjak (ova vrsta izvora energije se koristi na nekim životinjskim farmama).

Drvni otpad ima potencijal od 1,6 miliona, a poljoprivredni oko milion tona ekvivalentne nafte. Veliki broj zainteresovanih investitora se poslednjih godina uključio u iskorišćenje biomase i biogasa kao izvora energije.