_odzivi razvoj skripta

SVEUILITE U ZAGREBU FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAUNARSTVA

eljko Tomi

ENERGETIKA: Odrivi razvoj i indikaori odrivog razvoja

Zagreb, 2001.

Odrivi razvoj i indikaori odrivog razvoja

PREDGOVOR

Odrivi razvoj eli uskladiti ciljeve zatite okolia i drutveno-ekonomske ciljeve. Na sastanku 1992. godine (1992 Earth Summit) postignut je koncenzus da ideja odrivosti treba biti kriterij razvojne politike na lokalnom, nacionalnom i globalnom nivou. Mnoge drave, regije i gradovi poeli su ispitivati implikacije odrivosti na strategije i proces planiranje. Ova ispitivanja su dovela do kompleksnih pitanja. Kako e biti zadovoljene postojee potrebe i tenje, a da istovremeno ostane mogunost ostanka zadovoljavajuih uvjeta okolia i potrebnih resursa za budue generacije? Koje su tehnoloke, ekonomske i razvojne prilagodbe potrebne? Koja je odgovarajua metoda za izradu plana stratekog razvoja i razvoja odrivosti? to je korisno mjerilo ili indikator odrivosti? Za odgovor na ova pitanja potreban je novi pristup. Prijelaz ideje odrivosti od teorije prema praksi djelovanja u skladu s kriterijima odrivosti zahtijeva proces koji e osnaiti i proiriti analitike metode, institucionalne strukture i ljudske kapacitete za novu eru razvoja. Poveanje nivoa utjecaja energetike na degradaciju okolia i u razvijenim i zemljama u razvoju vodi spoznaji o potrebi za poboljanjem energetskih opcija za odrivi razvoj. Primarni cilj je maksimiranje neto ekonomskog blagostanja razvoja energetike zadravajui zalihe ekonomskih, ekolokih i sociokulturnih vrijednosti za budue generacije i osiguravajui mreu koja e pokriti osnovne potrebe i zatititi siromane. Odrive energetske opcije mogu se identificirati koristei detaljni i integrirani okvir za analizu i proces odluivanja, koji e uzeti u obzir brojne aktere, mnoge kriterije, vie nivoa odluivanja i mnogo prepreka i ogranienja. U prolosti, u principu cilj planiranja razvoja energetike je bio da se zadovolje predviene potrebe s najmanjim ekonomskim trokovima. Sada meutim, briga o okoliu i drutvu mora se ukljuiti vrlo rano u proces planiranja radi osiguranja odrivog energetskog razvoja. Zbog toga tekoe u vrednovanju odreenih ekolokih i drutvenih utjecaja razvoja energetike i veliki broj opcija zahtjeva primjenu metode multikriterijske analize, a ne samo primjenu konvencionalne metode analize trokova i dobiti, zbog osiguranja veeg opsega prihvatljivih alternativa kao opoziciju jednom najboljem rjeenju. Koristei na osnovi ovih ideja razvijenu metodu mogue je identificirati energetske opcije koje zadovoljavaju sva tri elementa odrivog razvoja (ekonomija, okoli i drutvo) i nakon toga mogu se usporediti energetske opcije s obzirom na kriterije odrivog razvoja. Elektroenergetski sektor (EES) je primjer opeg problema povezanog s energetikom i odrivou. To je kompleksni fiziki sustav koji se sporo mijenja zbog veliine vlastite infrastrukture. Zbog toga je planiranje EES teak i sloen zadatak zbog mnogih interesa ukljuenih u taj proces (ukljuujui elektroprivrede, zakonodavna tijela, grupe za zatitu okolia, potroae i dr.) koji se ne mogu sloiti o jedinstvenim ciljevima planiranja ili optimalnom rjeenju. Izazov poveanja odrivosti jo dodaje vie sloenosti problemu planiranja. Uz sve te potekoe stvarni cilj procesa planiranja je da stvori zajedniku osnovu za razumijevanje kako elektroenergetski sektor radi i reagira na razliite strategije i razliitu mogunosti u budunosti. Ako se ta baza znanja dijeli meu razliitim sudionicima ukljuenim u proces donoenja odluka, rasprave se mogu fokusirati na kvalitetan kompromis izmeu niza najboljih mogunosti i kako da se izabere strategija koja je robusna i elastina na nain da se moe prilagoditi promjenama u budunosti.

I


SADRAJPREDGOVOR .................................................................................................................................................................. I SADRAJ ......................................................................................................................................................................... II 1 UVOD........................................................................................................................................................................ 0 1.1 ENERGIJA I RAZVOJ DRUTVA ............................................................................................................................ 1 1.1.1 Elektrina energija ....................................................................................................................................... 1 1.1.2 POTREBA ZA ENERGIJOM I UTJECAJ NA OKOLI ................................................................................ 3 1.1.3 UTJECAJI ENERGETSKIH POSTROJENJA NA OKOLI .......................................................................... 4 1.2 OPIS PROBLEMA ................................................................................................................................................. 8 1.2.2 Energetski sektor........................................................................................................................................... 8 1.3 ENERGETIKA I ODRIVI RAZVOJ ....................................................................................................................... 10 2 ODRIVI RAZVOJ............................................................................................................................................... 11 2.1 DEFINICIJE ODRIVOG RAZVOJA ....................................................................................................................... 11 2.1.1 Povijest ideje odrivog razvoja ................................................................................................................... 12 2.2 POZADINA ODRIVOG RAZVOJA ....................................................................................................................... 12 2.3 OSTVARIVANJE CILJA ODRIVI RAZVOJ ............................................................................................................ 13 2.4 ENERGIJA I OKOLI ........................................................................................................................................... 14 2.5 POTREBA ZA ODRIVIM RAZVOJEM .................................................................................................................. 15 3 INDIKATORI ODRIVOG RAZVOJA ............................................................................................................. 16 3.1 LOGIKA KOD IZRADE INDIKATORA ODRIVOG RAZVOJA .................................................................................. 16 3.2 TO SU TO INDIKATORI? ................................................................................................................................... 16 3.2.1 Podaci, vrijednosti, indikatori; neke osnovne definicije ............................................................................. 16 3.3 PROJEKT "ENVIRONMENTAL PRESSURE INDICES" - EPI ................................................................................... 17 3.4 FUNKCIJE INDIKATORA I INDEKSA .................................................................................................................... 19 3.4.1 Model pritisak-stanje-odgovor.................................................................................................................... 19 3.4.2 Model aktivnost-pritisak-stanje-utjecaj-odgovor ........................................................................................ 19 3.4.3 Glavna svojstva i funkcije indikatora u DPSIR modelu .............................................................................. 20 3.5 DESET GLAVNIH PODRUJA ODLUIVANJA ...................................................................................................... 20 3.5.1 Oneienje zraka ....................................................................................................................................... 20 3.5.2 Promjena klime ........................................................................................................................................... 21 3.5.3 Gubitak bioloke raznolikosti ..................................................................................................................... 22 3.5.4 Okoli mora i obalne zone .......................................................................................................................... 22 3.5.5 Stanjivanje ozonskog omotaa .................................................................................................................... 23 3.5.6 Osiromaenje resursa ................................................................................................................................. 23 3.5.7 Rasprivanje toksinih tvari........................................................................................................................ 24 3.5.8 Problemi okolia urbanih sredina............................................................................................................... 24 3.5.9 Otpad .......................................................................................................................................................... 24 3.5.10 Oneienje voda .................................................................................................................................... 25 3.6 ENERGETSKI SEKTOR ....................................................................................................................................... 25 3.6.1 Oneienje zraka ....................................................................................................................................... 25 3.6.2 Promjena klime ........................................................................................................................................... 26 3.6.3 Gubitak bioloke raznolikosti ..................................................................................................................... 26 3.6.4 Okoli mora i obalne zone .......................................................................................................................... 26 3.6.5 Stanjivanje ozonskog omotaa .................................................................................................................... 27 3.6.6 Osiromaenje resursa ................................................................................................................................. 27 3.6.7 Rasprivanje toksinih tvari........................................................................................................................ 27 3.6.8 Problemi okolia urbanih sredina............................................................................................................... 28 3.6.9 Otpad .......................................................................................................................................................... 28 3.6.10 Oneienje voda i vodni resursi ............................................................................................................ 28 3.6.11 Indikatori odrivog razvoja i planiranje................................................................................................. 29

II


1

UVOD

Ljudsko drutvo svojim djelovanjem utjee na okoli. To je injenica s kojom se moramo suoiti. Meu najznaajnije utjecaje na okoli spada i energetika to ukljuuje pridobivanje, transformaciju i uporaba energije. Priroda i ozbiljnost interakcija izmeu energetskog sistema i okolia nije nam jo uvijek potpuno poznata. Ljudsko drutvo nema slinih iskustava iz prolosti, tj. suoava se sa sasvim novim procesom. Usprkos tome, ekonomski rast i drutveni razvoj ovise o uporabi energije pa da bi se zadovoljilo potrebe rastue svjetske populacije, potronja energije takoer stalno raste. Problem je dakle, kako omoguiti razvoj i kako zadovoljiti rastue svjetske potrebe za energijom i istovremeno ublaiti utjecaje opskrbe i uporabe energije na okoli, osiguravajui tako dugoronu kvalitetu naeg jedinog stanita, Zemlje (Slika 1.1-1). Odrivi razvoj je, u uem smislu, izraz koji obuhvaa iskustva, naine i tehnologije koje potiu bolju kvalitetu ivota bez destruktivnog dugoronog uinka na okoli. U irem smislu on oznaava ideju da dananje aktivnosti ne smiju unititi prirodne neobnovljive izvore ili ostaviti taj problem za budunost, ve razvoj mora biti ekonomski i ekoloki prihvatljiv prema boljoj kvaliteti ivota. O odrivom se razvoju poelo govoriti poetkom 70-ih godina 20. stoljea, a intenzivnije od 80-ih godina 20. stoljea. Taj izraz povezuje razvoj i okoli, kao i ekonomiju i drutvo. On je povezan i s mirom, demokracijom, ljudskim pravima, jednakou, efikasnoj uporabi energetskih izvora, utjecajem lokalne zajednice, pravednom raspodjelom dobara, ukljuenjem svih sektora u odluivanje, itd. Odrivi razvoj gleda lokalne potrebe kroz globalni utjecaj i budue implikacije. Ovaj termin obuhvaa sve drave bez obzira na njihovo unutranje ureenje i meunarodni status. Odrivi razvoj treba integrirati zatitu i razvoj, zadovoljiti osnovne ljudske potrebe, postii jednakost i socijalnu pravdu, opskrbiti socijalno samoopredjeljenje i kulturnu raznolikost, podravati ekoloki integritet. Odrivost je ekonomski izraz koji kae da sadanje potrebe ljudi i ekonomije ne smiju reducirati kapacitet okolia za budue generacije, odnosno to znai da treba ostaviti svijet boljim nego to smo ga nali, uzeti samo onoliko koliko nam je potrebno, pokuati ne nakoditi ivotu ili okoliu, popraviti pogreku ako se uini.

Ekonomski razvoj

Trokovi isporuene energije

OKOLIPotrebna energija

Sustav opksrbe energijomSlika 1.1-1 Utjecaj na okoli kao integralni dio cjelokupnog energetskog (elektroenergetskog) planiranja

T

0


1.1 Energija i razvoj drutvaAgenda 21 UN konferencije o okoliu i razvoju (Earth Sumit u Rio de Janeiru [1]) istie injenicu da se veina svjetske energije proizvodi i iskoritava na naine koji se ne mogu odrati ako ukupna potronja nastavi rasti i ako se nastavi primjenjivati ista tehnologija. U raznim poglavljima Agende 21, istie se da se svi izvori energije trebaju iskoritavati tako da se titi atmosfera, ljudsko zdravlje i okoli u cjelini. Proizvodnja elektrine energije je osnovni preduvjet trajnog rasta, razvoja i dobrobiti suvremenog ljudskog drutva. Meutim, proizvodnja te energije ima i nepovoljan i tetan utjecaj na okoli i zdravlje ljudi koji elimo kvalificirati i kvantificirati. Proces kojim dostiemo taj cilj je kompleksan. Isto tako s druge strane postoji i rizik zbog pomanjkanja energije (inae se esto zaboravlja). Poznato je da je raspoloivost energije uvjet razvoja civilizacije, a jedno od dostignua civilizacije je i produljenje ljudskog ivota. Pomanjkanje energije posredno ugroava opstanak ljudskog drutva i negativno djeluje na ivotni standard i zdravlje ljudi. Prosjeno trajanje ivota moemo povezati i s drugim parametrima koji ovise o gospodarskom razvoju zemlje, meutim, svi ti parametri su uvjetovani raspoloivosti energije. Moe se rei da je produetak ivotnog vijeka, kontinuirani proces, rezultat postupnog poveanja ivotnog standarda i potronje energije. Proizvodnja elektrine energije ostavlja svoje tragove u okoliu i ivotima ljudi. Smatra se da su ti utjecaji (degradacija atmosfere, globalno zagrijavanje, poveanje kiselosti tla, utjecaj na zdravlje ljudi, i sl.) znaajni i bitni za daljnji ljudski razvoj. Takoer utjecaji proizvodnje elektrina energije nisu namjerni, oni utjeu na ivot pojedinca, a ne na proizvoaa ili potroaa elektrina energije. Oito je da rizik po ljudsko zdravlje oito utjee na kvalitetu ivota pojedinaca. Isto tako ljudi vrednuju okoli, tako da tete po okoli utjeu i na boljitak ivota pojedinaca. Ekonomija te utjecaje, kada se izraze u novanoj vrijednosti, naziva eksternim trokovima. Za razliku od eksternih trokova koji su monetarni indikator, postoje i nemonetarni indikatori kojima se opisuju stanja i pritisci na okoli. Idealni nemonetarni indikatori bi bili rezultati mjerenja razine odreenih utjecaja na okoli izraeni u odgovarajuim mjernim jedinicama. Meutim, takvih nemonetarnih indikatora ima puno, pa se od nekog skupa indikatora ne moe dobiti informacija relevantna za odluivanje. Zbog toga postoje pokuaji sumiranja indikatora u indekse koji bi dali sliku o odreenim pritiscima na okoli.

1.1.1

Elektrina energija

Elektrina energija je jedna od esencijalnih potreba dananjeg drutva. U razvijenim zemljama, i u zemljama u razvoju, ivot bez elektrine energije je praktino nezamisliv. Ula je u sve pore ljudskog ivota, od radnog mjesta, pa do odmora kod kue. Iz tablice (Tablica 1-1 i Slika 1.1-1) se vidi kolika je bila proizvodnja elektrine energije po regijama 1973. i 1997. godine [2]. Tablica 1-1: Proizvodnja elektrine energije po regijama 1973. i 1997. godine Regija OECD Bliski istok bivi SSSR Europa bez OECD-a Kina Azija bez Kine Latinska Amerika Afrika Ukupno svijet proizvodnja 1973. u TWh proizvodnja 1997. u TWh 4 443.12 8 843.66 42.84 362.67 911.88 1 227.51 116.28 209.23 171.36 1 157.76 165.24 1 060.12 159.12 683.50 110.16 404.52 6 120.00 13 949.00

T

1


10000 8000 6000 4000 2000 0

TWh

1973 1997

O EC Bl isk D ii sto bi k v Eu i SS SR ro pa be z.. . A K zi in ja a be zK La tin in e sk aA ...6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 ugljen nafta plin NE

Slika 1.1-1: Proizvodnja elektrine energije po regijama 1973. i 1997. godine [2] Vidi se da je proizvodnja, a time i potronja elektrine energije, u vremenskom razmaku od 24 godine porasla vie nego dva puta. U tablici (Tablica 1-2) je dana raspodjela proizvodnje elektrine energije po tipu goriva za 1973. i 1997. godinu u svijetu [2]. Na slici (Slika 1.1-2) je raspodjela po gorivu je jo zornije prikazana. Tablica 1-2: Proizvodnja elektrine energije po gorivu 1973. i 1997. godine gorivo proizvodnja 1973. u TWh proizvodnja 1997. u TWh 2 350.08 5 342.47 ugljen 1 505.52 1 269.36 nafta 734.40 2 162.09 plin 201.96 2 399.23 nuklearna 1 285.20 2 566.62 hidroenergija 42.84 209.24 ostalo* 6 120.00 13 949.00 ukupno *ukljuuje geotermalnu, solarnu, vjetar, sagorive obnovljive i otpad

A

fri ka

1973 1997

HE

ostalo*

Slika 1.1-2: Proizvodnja elektrine energije po gorivu 1973. i 1997. godine Dominantno mjesto u proizvodnji elektrine energije jo uvijek pripada ugljenu s oko 40 % ukupne svjetske proizvodnje. Proizvodnja elektrine energije u bilo kojem tipu elektrane, iz bilo kojeg goriva, utjee na okoli. Ti utjecaji se u elektroenergetskom sektoru mogu podijeliti u tri skupine: utjecaji na zdravlje ljudi utjecaji na stanovanje, tj. na zgrade i kvalitetu stambenog prostora. okoli tj. utjecaji na biljni i ivotinjski svijet (atmosferu, vodu, ume, obradive povrine, sav biljni i ivotinjski svijet) Najznaajnija optereenja okolia nastaju na lokaciji elektrane. Elektrane na fosilna goriva, kao dominantni proizvoai elektrine energije, odgovorne su za sljedee utjecaje: oneienje zraka: sumporni dioksid (SO2), duikovi oksidi (NOx), krute estice i teki metali i dr. staklenike plinove: ugljini dioksid (CO2), metan (CH4), klorofluorougljikovodici (CFC) otpadnu toplinu krute i tekue otpade zauzee zemljita

T

2


Najznaajniji utjecaji iz elektrana na fosilna goriva su oni koji oneiuju atmosferu te tako utjeu na ljudsko zdravlje, materijale, usjeve, ume i ostale ekosustave, te na globalno zagrijavanje. Takoer je znaajno i toplinsko oneienje okolia (prvenstveno voda i vodenih stanita). Danas, se u svijetu sve vie daje pozornost analizi cijelog energijskog lanca, a ne samo proizvodnji elektrine energije u elektrani. Drugim rijeima, u proraun utjecaja na okoli neke elektrane eli se ukljuiti sve procese s kojima je ona povezana. Pojam energijski lanac elektrine energije obuhvaa sve procese koji prethode proizvodnji elektrine energije u elektranama, kao to su pridobivanje, poboljavanje i prijevoz goriva, zatim procese koji slijede nakon proizvodnje elektrine energije, kao to su zbrinjavanje otpada nakon izgaranja goriva u elektranama i dekomisija elektrane, te sve pomone procese, kao to je proizvodnja pomone energije i potrebnog materijala za bilo koju fazu energijskog lanca. Svaka faza energijskog lanca uzrokuje vee ili manje eksterne trokove.

1.1.2

POTREBA ZA ENERGIJOM I UTJECAJ NA OKOLI

Kroz povijest ovjek se koristio raznim vrstama energije da pobolja kvalitetu ivota: snagu miia, vatru za grijanje, kuhanje, osvjetljenje i obradu metala, vodu i vjetar za pogon mlinova, parni stroj i na kraju elektrinu energiju. Danas je elektrina energija vaan oblik energije i njezina e potronja rasti da se zadovolje potrebe sve brojnije populacije. Oekuje se da e potronja elektrine energije narasti za 50 75% do 2020 prema razini iz 1990.. Pogotovo e porasti potronja u zemljama u razvoju. Dananje zemlje u razvoju sa stanovnitva troe samo svjetske energije. Npr. Kanada danas troi 8 puta vie energije od Brazila koji troi 15 puta vie od Tanzanije ili Bangladea. Ali, te zemlje se danas razvijaju i njihova potronja jako brzo raste (npr. u Kini, Indiji, Pakistanu, Indoneziji, Maleziji, Turskoj, Meksiku, Istonoj Europi, Junoj Americi, itd.). Velik dio svjetske energije je trenutno proizveden i potroen na nain koji nije odriv ako ostane na sadanjem koritenju energetskih izvora. Dananja stvarnost je da se nafta, ugljen i plin fosilna goriva troe za oko 85% u komercijalne svrhe (39% od nafte, 25% od ugljena i 21% od plina); nuklearna energija i hidroenergija sa oko 6 7% svaka; obnovljivi izvori kao to su geotermalna energija, energija vjetra, solarna energija i biomasa sa oko 1% dananje koritene energije. U proizvodnji elektrine energije fosilna goriva se koriste sa 63%, nuklearna energija sa 17%, hidroenergija sa 19%, a ostali obnovljivi izvori sa 1%. Nuklearna energija nije jednako rasprostranjena u cijelom svijetu, ve se sa vie od 95% koristi u industrijskim zemljama i zemljama Sredinje i Istone Europe i Rusije. Oko 33% ukupne primarne energije koristi se za proizvodnju elektrine energije, a ostalo uglavnom za transport ili je pretvoreno u toplu vodu, paru i toplinu. Potreba za kontrolom isputanja staklenikih plinova trebat e obuzdati koritenje fosilnih goriva odnosno poveati njihovu energetsku efikasnost, i trebat e se vie koristiti nove tehnologije i obnovljivi izvori energije. Svi izvori energije se trebaju koristiti na nain da tite atmosferu, ljudsko zdravlje i okolinu kao cjelinu. Ali balansiranje izmeu energetskih potreba i socijalnog i ekonomskog prosperiteta uz zatitu okolia nije lagan izazov. Sadanja velika globalna ovisnost o fosilnim gorivima ima teke lokalne i globalne posljedice: tetne plinove, toksine polutante i emisije staklenikih plinova. Postoji napredak u reduciranju polutanata tetnih za okoli, koji su uglavnom emitirani iz sagorijevanja ugljena i nafte, kroz odsumporavanje, reduciranje duinih plinova i zadravanje (filtriranje) pepela, ali globalno emisije se poveavaju. U razvijenim zemljama se isputanja smanjuju ili stagniraju, dok se u zemljama u razvoju poveavaju. Pogotovo se oneienje moe osjetiti u gradovima. Pretpostavlja se da zbog tetnog gradskog zraka ranije umire godinje vie od pola milijuna ljudi. Openito, velike koliine otpada od fosilnog goriva koje sadri toksine tvari uzrokuju dugoroni problem za kvalitetu voda i prehrambenog lanca. Jedna termoelektrana na ugljen od 1000 MWe proizvede godinje 320 000 tona pepela koji sadri 400 tona toksinih tekih metala. Odsumporavanje pak proizvodi oko 500 000 tona otpada koje sadri toksine tvari. Vrlo je mali napredak postignut u reduciranju staklenikih plinova proizvedenih iz fosilnih goriva ije posljedice su zagrijavanje atmosfere sa globalnim i regionalnim klimatskim promjenama. CO2, CH4, N2O, HFCS florirani ugljikovodici, PFCS perflorougljici i SF6 sumporni heksaflorid su osnovni stakleniki plinovi koji su produkt ljudske aktivnosti. CO2 je najvaniji stakleniki plin u energetici i za njega se jo nije pronaao ekonomski isplativ nain smanjenja emisije koja godinje iznosi oko 25 milijarda tona. Poveanje koncentracije CO2 se vidi u usporedbi s predindustrijskim dobom kada je iznosila 280 ppm, danas iznosi 360 ppm, a do 2100., ako se nita ne promjeni iznositi e 500 ppm. To je prouzrokovalo porast globalne temperature za oko 0.3C, a do 2100 temperatura e porasti za 1 3.5C. Takvo e poveanje imati ozbiljneT

3


posljedice po okoli, poveanje morske razine, iroke ekonomske i socijalne probleme. Razina mora je poveana za 10 25 cm, a do 2100. e se poveati za 15 95 cm. CO2 koji ima ivotni vijek od 100 godina polako se odstranjuje iz atmosfere prirodnim putem ali taj je proces naruen. Da bi se ostalo na dananjoj koncentraciji CO2 u atmosferi, trebalo bi reducirati isputanje za 50 70%, a to je nerealan scenarij. ak i da se godinje smanjenje od 2%, to bi moglo biti realno, ne oekuje se da e se tijekom 21. stoljea stabilizirati koncentracija CO2. Da se ogranii oneienje okolia i da se smanji koncentracija CO2 trebat e se maksimalno koristiti energetskim izvorima koji ne emitiraju staklenike plinove u znatnoj mjeri i morat e biti stavljeni u uporabu to je prije mogue. Budui e energetski scenariji ovisiti o ekonomskim, tehnolokim i politikim faktorima i rezervama goriva. Realno je oekivati da e u sljedeim desetljeima fosilna goriva biti i dalje glavni energetski izvor pogotovo prirodni plin koji najmanje emitira staklenikih plinova od fosilnih goriva, ali i to su znaajne koliine. Predstoje teke politike odluke za smanjenje ovisnosti o fosilnim gorivima. Trenutno se pokuava poveati energetska efikasnost i upotreba obnovljivih izvora. Ali obnovljivi izvori ne mogu osigurati potrebu za zadovoljavanjem osnovnih energetskih potreba jer treba rijeiti mnoge probleme vezane uz obnovljive izvore: smanjenje trokova, poboljana efikasnost, pouzdanost (treba rijeiti pitanje spremanja energije), integriranje u postojee energetske sustave. Predvidivo je da nehidroenergetski obnovljivi izvori ne e biti ekonomski prihvatljivi za veliku proizvodnju i da e imati sporednu ulogu u sljedeim desetljeima. Postoje i drugi problemi vezani za obnovljive izvore, a najvei je to zahtijevaju mnogo obradivog zemljita za svoje koritenje, a obradiva zemlja je potrebna za sve vee potrebe za hranom zbog sve veeg broja stanovnika. Hidroenergetski potencijal je u Sjevernoj Americi i Europi iskoriten sa 50%, dok jo nije potpuno iskoriten u Aziji, Junoj Americi i Africi gdje se oekuje da e se graditi male hidroelektrane zbog velikih socijalnih utjecaja i utjecaja na okoli velikih brana (primjer za to je gradnja velike hidroelektrane u Kini gdje se uz rijeku mora premjestiti 19 gradova, a mnogo obradive zemlje e biti poplavljeno). Predvia se da e hidroenergetska proizvodnja ostati na 6%. Trenutno, masovna uporaba obnovljivih izvora za proizvodnju elektrine energije je potpuno nerealna i vjerojatno jo dugo ne e biti znaajan elektroenergetski izvor.. 1.1.3 UTJECAJI ENERGETSKIH POSTROJENJA NA OKOLI

Prema definiciji, elektrina energija je kritina za trajni nacionalni ekonomski rast, razvoj i dobrobit naroda. Tu definiciju potvruje podatak da je potronja ukupne energije po stanovniku (GJ/stan) za 1997.godinu u Junoj Americi 28.7, Istonoj Evropi 130, Zapadnoj Evropi 139, a Sjevernoj Americi 360 (1993. godine amerika mrea je proizvela 3 trilijuna kWh elektrine energije). Meutim, postoje nusprodukti u proizvodnji elektrine energije koji imaju nepovoljan utjecaj na okoli. Mnogi od tih nusproizvoda (emisija) potjeu iz izgaranja fosilnih goriva (CO2, SO2, NOx, estice) koji se koriste u proizvodnji elektrine energije s udjelom od prosjeno 64% (minimalno 32% u Latinskoj Americi, maksimalno 87% na Srednjem Istoku i Aziji).

1.1.3.1 Utjecaji na okoli kod proizvodnje elektrine energijeVe samim svojim postojanjem ovjek djeluje na okoli. Da bi bile zadovoljene elementarne potrebe, nuni su hrana i energija za pripremu hrane i grijanje. Vii ivotni standard visoko razvijenih industrijskih zemalja zahtijeva vie industrijskih proizvoda i vie energije. ovjekova tenja da stanuje u zelenilu uvjetuje gradnju ratrkanih naselja koji znatno optereuju prostor. Proizvodnja odreenih proizvoda zahtijeva tehnologije koje emitiraju tetne tvari u okoli (na primjer, proizvodnja plastike). Prostorna i vremenska raspodjela tih oneiivaa, uz djelovanje difuzije, uzrokuje veu ili manju koncentraciju zagaivaa. Kritina koncentracija degradira kvalitetu okolia, dodatno ga optereuje i nanosi mu tetu. Izvor optereenja okolia je u ljudskom djelovanju koje se odvija u obliku uzronog lanca dok ono ne doe u sukob sa zatitnim mjerama. Zatitne mjere imaju zadatak da sprjeavaju tete, a sastoje se od ogranienja doputene koncentracije zagaivaa, osiguranja disperzije emitiranih zagaivaa, ogranienja emisije, poboljanja tehnologija, prijelaza na privredne grane koje manje optereuju okoli, promjene prostornog razmjetaja postrojenja koja uzrokuju oneienje, ogranienja proizvodnje i potronje onih proizvoda kojih se proizvodnja ne moe prilagoditi postavljenim zatitnim zahtjevima.

T

4


1.1.3.2 Oneienje zraka izgaranjemIzgaranjem se kemijska energija goriva transformira u unutranju kalorinu energiju. Pritom se plinovima izgaranja u atmosferu odvode ugljik dioksid (CO2), vodena para (H2O), ugljik monoksid (CO), sumpor dioksid (SO2), duini oksidi (NOx) i ugljikovodici (CmHn) razliitog sastava. Iako ugljini dioksid i voda nisu otrovni, uz dovoljno visoku koncentraciju poveavaju apsorpciju toplinskog zraenja u atmosferi, pa na taj nain mogu utjecati na njezinu temperaturu. Iznos i sastav specifinih emisija produkata izgaranja ovise o fizikalnim i kemijskim svojstvima goriva (npr. udio sumpora u gorivu), o vrsti, opremljenosti, veliini i nainu pogona (npr. temperatura u komori za izgaranja uvjetuje koliinu duinih oksida u emisiji) - Tablica 1-3. Tablica 1-3 Specifine emisije iz TE po jedinici energije goriva (g/GJ) (prosjek u Njemakoj) Gorivo ugljen teko loivo ulje ekstralako loivo ulje prirodni plin H2O 13 700 21 000 24 000 42 000 CO2 100 000 75 000 74 000 60 000 CO 5 0.1 0.1 0.1 SO2 740 750 210 0 NOx 220 250 250 200 CmHn 3 10 4 4 pepeo i aa 80 30 7 6

Da se dobije slika o emisijama iz TE, izraunati su podaci za TE snage 1 000 MW s godinjom proizvodnjom elektrine energije od 6 000 MWh. masa (CO2) = 6 420 000 kg masa (SO2) = 474 000 kg masa (NOx) = 141 000 kg masa (pepeo i aa) = 5160 kg Te vrijednosti su obino vee. Na primjer, za kameni ugljen ogrjevne moi 28.3 MJ/kg, uz specifinu emisiju od 1700 mg pepela po kWh, ista TE proizvede 10 200 tona. Ako ugljen ima manju ogrjevnu mo, emisija pepela e biti vea. S obzirom na emisije iz termoelektrana, treba oekivati razvoj kotlova s loitem u fluidiziranom sloju. Mana tih kotlova je poveanje koliine vrste tvari koju treba odlagati. Emisije iz rafinerija nafte sastoje se uglavnom od ugljikovodika i sumpor dioksida. Tablica 1-4 Specifina emisija u rafineriji nafte po toni preraene sirove nafte (g/t) H2O 75 000 1.1.3.2.1 CO2 180 000 CO 25 SO2 2 400 NOx 1 000 CmHn 2 000 praina 30

Ugljik dioksid (CO2)

Ugljik dioksid (CO2) je prirodni sastavni dio atmosfere i bez njega nije mogu ivot na Zemlji. Emisija CO2 u atmosferu moe izazvati promjenu klime na Zemljinoj povrini, pa je potrebno razmotriti utjecaj CO2 na okoli. Specifina emisija CO2 izgaranjem goriva ovisi o udjelu ugljika u tom gorivu. Prema podacima iz Tablica 1-5 vidi se da je najvea emisija ostvarena izgaranjem lignita, a najmanja izgaranjem prirodnog plina (otprilike 2:1). Tablica 1-5 Gorivo Lignit Kameni ugljen Sirova nafta Prirodni plin Emisija CO2 po GJ energije goriva Ogrjevna mo (MJ/kg) 8.37 29.31 41.87 39.98 Udio ugljika(%) 26.3 75.0 86.0 70.0 Koliina goriva (kg/GJ) 119.5 34.1 23.9 25.0 Koliina ugljika (kg/GJ) 31.4 25.6 20.6 17.5 Koliina CO2 (kg/GJ) 8.56 6.98 5.62 4.77

Emisija CO2 poveava efekt staklenika to dovodi do klimatskih promjena na Zemlji.T

5


1.1.3.2.2

Sumporni dioksid (SO2)

Sumporni dioksid (SO2) nastaje kao jedan od produkata izgaranja fosilnog goriva (krutih i tekuih) koja redovito sadravaju sumpor. U emisiji sumpora najvei udio imaju termoenergetska i industrijska postrojenja, dok su emisije zbog prirodnih biokemijskih procesa zanemarive (red veliine je oko 1% ukupne emisije). Nastajanje SO2 u loitima fosilnih goriva ne moe se sprijeiti, ali se moe sprijeiti isputanje SO2 ako izvrimo proiavanje dimnih plinova (odsumporavanje) ili ako izgaramo ugljen u loitima sa fluidiziranim slojem. Temeljni utjecaj SO2 je posljedica kemijske reakcije SO2 sa vodom u atmosferi pri emu nastaje sumporasta ili sumporna kiselina. Vana karakteristika SO2 je kratko rezidentno vrijeme (nekoliko dana). Sumporna kiselina je lako topiva u vodi te je apsorbiraju i otapaju kapljice vode. Posljedica tih kemijskih reakcija su kisele kie. Zbog navedenih razloga, djelovanje kiselih kia ogranieno je na lokalnu ili regionalnu zonu (ovisno o vjetrovima i sadraju vlage u atmosferi). Teko je kvantificirati tete uzrokovane kiselim kiama jer one ovise o vrsti raslinja (neke vrste su posebno osjetljive, na primjer crnogorino drvee), o duini trajanja utjecaja i cijene koju pojedine zemlje pripisuju tim tetama. Sumporni dioksid moe imati i pozitivni uinak jer pojaava albedo atmosfere (tj. refleksiju ulaznog sunevog zraenja) i time u odreenoj mjeri moe kompenzirati efekt staklenika. 1.1.3.2.3 Duini oksidi (NOx)

Koncentracija duinih oksida u atmosferi je mala, a u toj koncentraciji prevladava N2O (duini oksidul) s udjelom od 99%. Ostali spojevi (koji spadaju u skupinu oksida) su NO i NO2. Prirodni izvori emisija N2O su oceani i vlane ume (6 12 Tg/god), a antropogeni izvori su obradiva zemljita, izgaranje biomasa, industrijska postrojenja (3.7 7.7 Tg/god). Bez obzira na malu koncentraciju duinih oksida u atmosferi, oni imaju znaajan uinak koji se manifestira na tri naina: nastanak kiselih kia, stvaranje prizemnog ozona i utjecaj na koliinu ozona u stratosferi (ozonski omota). Kisele kie koje potjeu od duikovih oksida u atmosferi (u pitanju je HNO3; duina kiselina) imaju slian negativan uinak na vegetaciju. Molekule NO2 zbog razgradnje pod djelovanjem elektromagnetskog zraenja veih valnih duina uzrokuju nastajanje prizemnog ozona. Prizemni ozon uzrok je fotokemijskog smoga i tetan je za raslinje. U stratosferi molekule NO2 pospjeuju razgradnju ozona (djeluju kao katalizator kemijskoj reakciji). Razgradnja stratosferskog ozona slabi apsorpciju tetnih ultraljubiastih zraka i omoguuju njihov laki prodor do povrine Zemlje gdje izazivaju tetne uinke na bioloki svijet (sadraj ozona je vrlo bitan za bioloke procese na Zemlji). 1.1.3.2.4 estice

Tokom izgaranja ugljena, nesagorene mineralne tvari (neorganske neistoe) tvore pepeo. Dio pepela se ispusti kroz dno loita. estice pepela koje se nalaze u struji dimnih plinova su poznate kao letei pepeo. estice se openito oznaavaju kao PM, PM 10, PM 2,5 (to znai estice ekvivalentnog promjera od 10 mikrona ili manje, odnosno 2,5 mikrona ili manje). Koliina i karakteristike leteeg pepela i raspodjela veliine estica ovisi o mineralnoj tvari u ugljenu, sistemu izgaranja i uvjetima rada kotla. Mineralni sastav ugljena i koliina ugljika u leteem pepelu odreuju koliinu, specifini otpor i kohezivnost leteeg pepela. Tehnologija izgaranja uglavnom odreuje razdiobu veliina estica i time konanu emisiju estica. Mjere za uklanjanje estica iz dimnih plinova u primjeni su dugi niz godina i bile su prve mjere smanjenja emisija u okoli termoelektrana. Emisije estica mogu se smanjiti preventivnim mjerama ili kontrolnim tehnologijama. Preventivne mjere, su esto trokovno efikasnije od kontrolnih tehnologija.

1.1.3.3 Optereenje okolia radioaktivnim zraenjemRadioaktivnost ili radioaktivno zraenje je pojava pri pretvorbi atoma u kojoj atomske jezgre emitiraju estice ili elektromagnetsko zraenje. To se dogaa zato to svaki sustav u prirodi tei da se mijenja prema stanju nie energije, a mnoge atomske jezgre nisu u stanju najnie energije. Svi elementi s rednim brojevimaT

6


veim od 83 prirodno se raspadaju, dakle radioaktivni su. Raspad nestabilnih nuklida potpuno je sluajna pojava, pa se ne moe nikako predvidjeti kad e se neka jezgra raspasti. Osim toga, na raspad jezgre ne moe se djelovati nekim vanjskim utjecajem (promjenom temperature, tlaka, elektrinog, magnetskog ili gravitacijskog polja). Statistiki se, meutim, uvijek raspada tono odreeni dio poetnog broja jezgara i to brzinom karakteristinom za svaki radioaktivni nuklid. Ta se brzina odreuje vremenom poluraspada; to je vrijeme potrebno da se raspadne polovica jezgara koje su postojale u trenutku poetka promatranja. Zraenje, kao posljedica nuklearnih procesa u zvijezdama proima cijeli svemir, pa i Zemlju. Prirodni radionuklidi nalaze se u svim tvarima na Zemlji i u njezinoj unutranjosti. Nalaze se u ljudima, ivotinjama, biljkama. To je zraenje, kao i svjetlost i toplina Sunca, u samoj prirodi u kojoj je ivot nastao i razvijao se. Prirodno ozraivanje je ozraivanje iz prirodnih izvora i nisu izravna posljedica ljudskog djelovanja. Ozraenje kozmikim zraenjem je najintenzivnije iako znatno oslabljeno apsorpcijom u atmosferi. Ekvivalentna doza ozraenja na razini mora na srednjim geografskim irinama iznosi oko 0.034 Sv/h to odgovara godinjoj ekvivalentnoj dozi od 0.300 mSv/god. S poveanjem nadmorske visine poveava se ozraenje jer je apsorpcija u atmosferi manja to je nadmorska visina vea. Prema tome e ovjek koji ivi na 1000 m nadmorske visine biti e oko 40% vie ozraen od stanovnika primorskih mjesta. Za vrijeme leta na visini od 10 km tokom 12 h (na primjer, od Zagreba do Pekinga), putnik e biti ozraen ekvivalentnom dozom od oko 36 Sv, to je 90 puta vie nego da je to vrijeme proboravio u nekom primorskom mjestu. Umjetno zraenje uzrokuju razliiti umjetni izvori zraenja kojima proizvodimo zraenje (medicinski ureaji, akceleratori), ureaji kojima je zraenje nusproizvod (nuklearni reaktori), koncentrirane ili raznesene umjetne radioaktivne tvari. Raznesene radioaktivne tvari pojavljuju se kao nuklearni otpad iz industrije, nuklearnih elektrana i od nuklearnih eksplozija. Zraenje se u medicini upotrebljava u dijagnostici i terapiji. Pritom rendgenska dijagnostika ima najvei udio u ozraivanju stanovnitva. Ekvivalentna doza ozraenja u dijagnostici ovisi o zdravstvenoj zatiti u pojedinoj zemlji. U razvijenim zemljama ona iznosi 0.25-2 mSv/god s tendencijom smanjivanja. U terapiji se koriste zraenja visokih energija koja uzrokuju velike doze u organima koji se ozrauju (10-70 Sv), pa ona, uz svu zatitu i usmjeravanje, oteuje okolno tkivo. Od nuklearnih eksplozija potjeu u atmosferi dvije vrste radionuklida: primarni otpadni radionuklidi od nuklearnog goriva i njihovi radioaktivni potomci (uglavnom tei radionuklidi) te neutronskim zraenjem stvoreni sekundarni radionuklidi, uglavnom tricij i ugljik 14. Procijenjena dugorona ekvivalentna doza ozraenja po stanovniku za sve do sada izvrene eksplozije nuklearnog oruja u atmosferi jest 4350 Sv, a nakon 2000. godine 3190 Sv. 1.1.3.3.1 Radioaktivnost u nuklearnoj elektrani

Glavni su izvori radioaktivnosti u nuklearnoj elektrani (NE) su: a. primarni produkti raspadanja nuklearnog goriva i produkti naknadnog raspadanja primarnih produkata b. jezgre aktivirane apsorpcijom neutrona u rashladnom mediju i u neistoama u rashladnom mediju Primarni produkti fisijskog raspada i produkti naknadnog raspadanja ponajvie ostaju u gorivim elementima, a samo mali dio izotopa (uglavnom plemeniti plinovi i jod) dolazi u rashladno sredstvo oteti li se kouljica gorivih elemenata. U ureajima za proiavanje rashladnog sredstva izluuju se radioaktivni izotopi iz rashladnog sredstva, ali dio njih odlazi u okolinu zbog neminovnih propusnosti u pojedinim dijelovima kruga (brtve). Raspodjela aktivnosti zraenja u NE ovisi o tipu reaktora i o izvedbi elektrane.

1.1.3.4 Rizici nesreaDosadanje analize nisu uzimale u obzir mogue uinke ozbiljnih nesrea povezanih s kvarovima reaktora tijekom raznih pogonskih stanja. Nedvojbeno postoji potreba za sustavnim, nepristranim i analitikim vrednovanjem uinaka moguih reaktorskih uinaka na okoli. Uzrok je u negativnoj percepciji javnosti prema nuklearnoj energetici to je a priori stavlja u neravnopravan poloaj u odnosu na konvencionalne elektrane. Proraun utjecaja isputanja radioaktivnosti u akcidentalnim uvjetima temelji se na riziku od mogue nesree. Rizik se definira kao suma produkata vjerojatnosti pojavljivanja scenarija pi i posljedica od nastale nesree Ci kada suma ide po svim moguim scenarijima. Rezultati jako ovise o iznosu vjerojatnosti pojavljivanja nesree, isputenoj radioaktivnosti i razmatranim scenarijima izloenosti.

T

7


Rezultati novih studija pokazuju da su rizici, izraeni preko njihovih oekivanih vrijednosti, prilino mali u usporedbi s ostalim kategorijama eksternih trokova. Oito, postoji odstupanje izmeu takvog rezultata i velikog straha najveeg dijela populacije od nuklearne nesree. U suvremenoj ekonomiji postoji stajalite da bi eksterni trokovi morali odraavati sklonosti stanovnitva. Spomenuto odstupanje navelo je neke ekonomiste na pokuaj pribliavanja eksternih trokova rizika i sklonosti dijela populacije, tako da uz proraun oekivanih teta uzmu u obzir i ljudsku nesklonost riziku. Takav pristup predlau Pearce et al. (1992) [4] i vicarska studija Infras/Prognos (1994) [5]. Meutim, u takvim je pristupima nesklonost riziku u obzir uzeta na ad hoc nain. vru teoretsku osnovu ima studija autora Krupnick, Markandya i Nickell (1993) [6].

1.1.3.5 Ostali utjecaji na okoliOsim ovih opisnih utjecaja koji se i najvie obrauju u analizi utjecaja na okoli proizvodnje elektrine energije postoji i niz drugih utjecaja kao to su: zauzee zemljita, isputanja tekuih otpada, kruti otpad dijelova postrojenja, otpadna toplina iz rashladne tekuine, vodena para iz rashladnih tornjeva i dr.

1.2 Opis problemaVidimo dakle da postoje dva opa problema vezana za energetiku, a to su stalno poveanje potreba za energijom i negativne posljedice po okoli dobivanja, transformacije i potronje energije. Zbog toga je analiza i odreivanje strategije razvoja i stratekog plana energetike vrlo sloeno. Javno mnijenje i donositelj odluka zahtijevaju jasne odgovore na pitanja vezanim na energetski sektor i pogotovo o elektranama za proizvodnju elektrine energije. Takva pitanja su npr. koje su ekonomske i ekoloke posljedice poveanog koritenja sustava za kogeneraciju, obnovljivih izvora i sl.? Je li mogue i isplativo zatvoriti NE i istovremeno smanjiti emisiju plinova staklenika. Kako internalizacija eksternih trokova utjee na relativnu konkurentnost razliitih naina proizvodnje elektrine energije? to se moe oekivati od obeavajueg napretka pojedinih tehnologija u slijedee 2-3 decenije. Koji je izbor resursa za elektrane u sistemu najblii idealnom koji je jeftin, ist za okoli, pouzdan i u isto vrijeme ima mali rizik za nesree? Kako moemo ocijeniti i rangirati sadanje i budue proizvodne opcije s obzirom na njihove karakteristike prema kriterijima odrivosti.

1.2.1.1 Dileme u energetskoj/elektroenergetskoj politiciOdluka o izboru strategije razvoja ovisi o odreenom stupnju analize inkrementalnog kvantitativnog efekta politike relativno prema strategiji ne injenja nita. Odluka e ovisiti o povjerenju donositelja odluka na pouzdanost modela koji stoji iza analize. Odgovor na ovo pitanje imat e u prvom redu utjecaj i na proizvoaku i potroaku stranu i u drugom redu kada se uzme u obzir povratna veza makroekonomije na poduzete akcije. 1.2.2 Energetski sektor

Energetski sistem se sastoji od mnogo dijelova: ekonomske komponente, javne institucije, industrija, transport, kuanstva, elektrane i transformatori, neenergetske usluge i dr.. Pojednostavljeno energetski sistem se moe prikazati s tri glavne komponente prikazane Slika 1.2-1: potronja elektrine energije, proizvodnja i makroekonomsko okruenje u kojem se to dogaa. Model treba raunati s interakcijama ovih dijelova: potronja i proizvodnja dolaze u ravnoteu i kao takvi utjeu na makroekonomsku sliku. Modeli mogu biti napravljeni da simuliraju sve tri komponente koristei jedan ili vie setova agregiranih jednadbi. neki analitiari smatraju da je potrebno da se proizvodni sektor modelira odvojeno koristei okvir optimizacije i takvi modeli koriste agregirane jednadbe za predstavljanje druge dvije komponente. Mogue je da svaka komponenta sadri jedan ili vie modela. Podaci se prenose iz jednog modela u drugi po potrebi.

T

8


Makroekonomija

Zakonodavna kontrola i zatita okolia

Drutveni, ekoloki i ekonomski utjecaji

Potreba za proizvdima i uslugama

Proizvodnja energije

Cijene energije

Potronja energije

Potronja energije

Slika 1.2-1

Pojednostavljeni prikaz 3 komponente energetskog sektora i njihove veze

Potroaka strana U svakom razmatranju potronje energije analitiar se susree s nesigurnostima u sistemu: kako e izgledati budue tehnologije i kako e se mijenjati energetska efikasnost? kako brzo e postojee tehnologije nestati s trita i kako e se brzo nove tehnologije uvoditi? Kako e trokovni i netrokovni faktori utjecati na investicije u nove tehnologije? koji e efekti promjene u ekonomiji ili koji napori istraivaa imati utjecaj na prodor novih tehnologija koji e efekti imati utjecaja na promjenu cijena goriva i kako e se to odraziti na promjenu vrste goriva koja se koristi? proizvoaka strana Opskrbljivaki dio daje cijene koje se koriste u analizi potronje. Svjetske cijene fosilnih goriva su pod utjecajem promjena u potranji, ali i drugih dogaaja regionalnog ili lokalnog karaktera. Model proizvodnje energije koristi uvijek neke od tehnika optimizacije za simuliranje opskrba energijom. Makroekonomska komponenta Makroekonomski modeli, ponekad u zajednitvu s ulaz-izlaz modelima, daju promjene scenarija u potronji energije za proizvodnju ili za usluge. Vezu izmeu makroekonomije i energetskih vorova sistema (Slika 1.2-1) je teko simulirati ali upravo u disertaciji se pokuava kvantificirati utjecaj proizvodnje elektrine energije na makroekonomiju. Simulacija energetskih potreba Planeri i donositelji odluka procjenjuju alternativne akcije u traenju odgovora na problem koristei kvantitativne modele, analizu trokova i koristi, diskusiju s ekspertima, pregledom slinih dogaanja u prolosti i druge analitike tehnike. Disertacija se ne bavi problematikom prognoze potronje elektrine energije ve je to ulazni parametar ovog modela koji se dobije iz nekog drugog modela. Modeli za simulaciju energetskih potreba U osnovi postoje dva modela za odreivanje budue potronje energije. Modeli koji trebaju detaljne podatke o tehnologijama ili procesima na koje se odnose podaci za razliite sektore. Ti modeli se zovu "bottom-up" jer oni simuliraju aktivnosti u sektoru u njegovoj osnovnoj toci, tehnologiji ili procesu i energiji koja se koristi za pokrivanje potronje. Modeli koji koriste tipino regresiju ili druge matematike tehnike za odreivanje agregiranog odnosa izmeu potronje energije i vremena, cijena razliitih oblika energije i dr. zovu se "top-down" jer oni se baziraju na kumulativnoj slici ogranienog broja akumuliranih vrijednosti u sektoru energetike.T

9


Filozofija "top-down" pristupa ("ekonomski") sugerira da se potronja energije moe smatrati funkcijom nekoliko akumuliranih varijabli. Bottom-up pristup ("inenjerski") fokusira se na karakteristike trokova i efikasnosti tehnologija koje mogu zadovoljiti potrebe drutva za energijom. Nedostatak ovog pristupa je da treba detaljne podatke iz drugih analiza i modela. Disertacija je fokusirana na dio energetskog sektora za proizvodnju elektrine energije i planiranje novih proizvodnih kapaciteta uzimajui u obzir drutvene, ekonomske, ekoloke utjecaje i ogranienja zbog propisa o zatiti okolia i smanjenja emisija.

1.3 Energetika i odrivi razvojDanas kada openito govorimo o razvoju drutva kao ideja vodilja za izbor kriterija kod planiranja razvoja ope prihvaeno je da to bude princip odrivog razvoja. U skladu s idejom odrivog razvoja energetske strategije razvoja bi trebale poveati efikasnost uporabe i pretvorbe energije, razviti usklaenu politiku koritenja domaih resursa, reducirati emisije zbog smanjenja utjecaja na okoli i ljudsko zdravlje vezanih za proizvodnju, prijenos i koritenje energije, smanjiti ekonomske i sigurnosne rizike ovisnosti o energiji proizvedenoj u nestabilnim podrujima svijeta, odravati sigurnost drave smanjenjem ovisnosti o okovima na globalnim energetskom tritima, investirati u znanost i tehnoloki napredak. Odrivi energetski sustav moe se definirati u skladu s sljedeih est kriterija usklaenosti: 1. usklaenost s okoliem 2. meugeneracijska usklaenost 3. usklaenost potronje 4. drutveno-politika usklaenost 5. geopolitika usklaenost 6. ekonomska usklaenost. Primjena ideje odrivog razvoja zahtijeva i definiranje indikatora odrivog razvoja i nain za vrednovanje i usporedbu tih indikatora. Tako Poglavlje 8 Agende 21 poziva na razradu indikatora za odrivi razvoj: "drave mogu razviti sistem za nadzor i vrednovanje napretka procesa za dostizanje odrivog razvoja usvajajui indikatore koji mjere promjene u ekonomiji, drutvu i okoliu" (paragraf 8.6). Zbog toga je UN Komisija za odrivi razvoj napravila odreen broj indikatora. Odreen broj indikatora predstavlja jezgru indikatora za okoli, ekonomiju i drutvo i oni su odreeni kao indikatori odrivog razvoja. U Tablica 1-6 dana je ilustracija razlike izmeu tradicionalnih indikatora i indikatora odrivog razvoja: Tablica 1-6 Tradicionalni indikatori Nivo oneienja u zraku i vodi, openito mjeren u ppm odreenog polutanta Tone stvorenog krutog otpada Potronja energije po stanovniku Usporedba tradicionalnih indikatora i indikatora odrivog razvoja Indikatori odrivog razvoja Bioraznovrsnost Broj pojedinih ivotinjskih i biljnih vrsta (npr. broj ugroenih ptica u nekom podruju) Koliina recikliranog materijala po osobi kao mjera ukupno proizvedenog vrstog otpada Omjer obnovljivih i neobnovljivih izvora za proizvodnju energije Ukupna koliina energije potroena iz svih izvora Naglasak indikatora odrivog razvoja sposobnost ekosustava da procesira i asimilira polutanta

cikliko koritenje resursa uporaba obnovljivih izvora energije ouvanje (tednja) energije

T

10


2

ODRIVI RAZVOJ

Openito postoje dvije osnovne teorije o vezi razvoja i okolia. Uz teoriju koja je dokazivala da je mogue imati razvoj ili ouvanje okolia, ali ne i oboje istovremeno, to znai da ako elimo razvoj, cijena e koju moramo platiti biti gubitak kvalitete okolia. Ova teorija moe dovesti do dva razliita zakljuka vezana uz razvoj i okoli. Prvi je pesimistini pogled koji vjeruje da e razvoj konano dovesti do katastrofe okolia na svijetu. Dakle, bilo kakav razvoj e konano osuditi na propast budunost ljudske vrste i takoer same Zemlje. Drugi pogled dozvoljava injenicu da e razvoj uzrokovati degradaciju okolia i optimistino vjeruje da e se problem okolia rijeiti kada razvoj dosegne odreeni nivo. Nasuprot tome pod pretpostavkama teorije odrivog razvoja, okoli i razvoj su meusobno ovisni i u osnovi obostrano se potpomau. Postaje sve jasnije i jasnije da bez zatite okolia nije mogue imati odrivi razvoj. I bez razvoja vrlo je teko odranje visoke kvalitete naeg okolia i poboljanja kvalitete ivota za sve ljude koji ive na Zemlji. Zbog toga odrivi razvoj je razvoj koji moe biti odriv kroz dugi vremenski period izriito uzimajui u obzir razne faktore okolia na kojima se razliiti procesi razvoja temelje.

2.1 Definicije odrivog razvojato znai pojam odrivi razvoj Pojam se poeo iroko koristiti od 1987. godine poslije publikacije "Naa zajednika budunost (Our Common Future) izdane od Svjetske komisije za okoli i Razvoj (World Commission on Environment and Development), takoer poznate kao Brundtland Report [3] nakon predsjedavanja komisijom Gro Harlem Brundtland, premijerke Norveke. Ona je opisala odrivi razvoj kao "zadovoljavanje sadanjih potreba bez ugroavanja mogunosti buduih generacija da zadovolje svoje vlastite potrebe". Poslije toga pojam je iroko citiran i prihvaen. Ideja odrivog razvoja je dobila svoj zamah kroz UN konferenciju o okoliu i razvoju (United Nations Conference on Environment and Development - UNCED) odranoj u Rio de Janiero (Brazil) 1992. godine. Agenda 21 i prihvaena od strane UNCED koji poziva da razvojne strategije trebaju imati za cilj zatitu okolia i meugeneracijsku pravednost, i naglasila da briga o okoliu i razvoju trebaju biti integrirane u proces donositelj odluka. Ne postoji jedinstvena definicija odrivog razvoja i neki uobiajeni opisi odrivog razvoja su: "Odrivi razvoj zadovoljava sadanje potrebe bez ugroavanja mogunosti buduih generacija da zadovolje svoje vlastite potrebe" - United Nations World Commission on Environment and Development "Tada sam rekao da zemlja pripada svakoj generaciji tijekom njena ivota, potpuno i to je njeno vlastito pravo, ali nijedna generacija ne moe stvoriti dug vei nego ga moe platiti tijekom vlastitog postojanja" Thomas Jefferson, September 6, 1789 "Odrivost se odnosi na sposobnost drutva, ekosustava ili bilo kojeg sustava da nastavi funkcionirati u neogranienoj budunosti bez forsiranja iskoritenja kljunih resursa"-"Napori za odrivi razvoj sastoje se od dugoronog, integriranog i sustavnog pristupa razvoju i postizanju zdravog drutva zajednikom brigom o ekonomiji, okoliu i socijalnim pitanjima. Fokus i veliina napora za odrivost ovisi o lokalnim uvjetima, ukljuujui i resurse, politiku, individualne akcije i jedinstvene napore zajednice." Robert Gilman, President of Context Institute "Odrivost je doktrina koja kae da se ekonomski rast i razvoj mora dogaati i odravati tijekom vremena, s ogranienjima obzirom na ekologiju u najirem smislu, s biosferom i fizikalnim i kemijskim zakonima koji

T

11


ju opisujuTo znai da su zatita okolia i ekonomski razvoj prije komplementarni nego antagonistiki procesi." William D. Ruckelshaus, "Toward a Sustainable World," Scientific American, September 1989 2.1.1 Povijest ideje odrivog razvoja

Odakle dolazi pojam odrivi razvoj? Iako je iroko prihvaena definicija, "Odrivi razvoj zadovoljava sadanje potreba bez ugroavanja mogunosti buduih generacija da zadovolje svoje vlastite potrebe", ipak ne postoji dogovor to to zapravo znai u praktinom ili teoretskom smislu. Ali koncept odrivog razvoja stimulirao je ljude da paljivo razmotre veze izmeu razvoja, ekonomije, drutva i problematike okolia. I kako su ljudi sastavljali te veze, tako su poeli i traiti rjeenja. Svi slijedei elementi meusobno povezani su preduvjeti za odrivi razvoj: 1. mir 2. demokracija 3. ljudska prava 4. jednakost 5. efikasno koritenje energetskih resursa 6. ukljuivanje lokalne zajednice 7. pravedna distribucija bogatstva 8. sudjelovanje svih sektora u procesu odluivanja Svi ovi elementi su jednako vani i mogu se sagledati kao dio slagalice i postoje dijelovi koji nisu nabrojeni. Odrivi razvoj moe biti pozitivni proces gdje traenje rjeenja vodi nalaenju osnove s drugim.

2.2 Pozadina odrivog razvojaNeoklasina ekonomska teorija ui da nikad ne e ponestati robe. To je zbog toga jer kad cijena poraste, koristit emo ju manje i manje ali e uvijek neto preostati po nekoj konanoj cijeni. Praktino svaka knjiga iz ekonomije to ui, ali svaka knjiga iz ekonomije grijei jer energija je fundamentalno razliita od bilo koje druge robe. Ne postoji zamjena za energiju. Energija je preduvjet za bilo koju drugu robu, i ako se sva energija "potroi" nestat e takoer i sve ostalo. Po definiciji energetski izvori moraju proizvesti vie energije nego to se troe, ili se oni zovu "ponori". Po definiciji energetski izvori su se potroili kada troe vie energije nego to proizvode. Taj univerzalni energetski zakon vrijedi bez obzira kako visoko poraste cijena energije. Ekonomisti su slijepi na jedinstveno svojstvo energije jer su ekonomske metode po prirodi defektne. Ekonomisti pretvaraju svu robu u novac - koji naravno izbrie sve kvalitativne razlike izmeu roba. Da bude odriv, razvoj mora poboljati ekonomsku efikasnost, zatititi i obnoviti ekoloke sustave i unaprijediti ivot svih ljudi. Cilj ekonomskog i drutvenog razvoja mora biti definiran u terminu odrivosti u svim zemljama - razvijenim ili u razvoju, trino orijentiranim ili centralno planiranim. Interpretacije e varirati, ali moraju dijeliti odreene ope postavke i moraju slijediti iz koncenzusa o osnovnom konceptu odrivog razvoja i iz osnova irokog stratekog okvira za njegovo postizanje. Odrivost znai mnogo stvari razliitim ljudima ali sve vie i vie se slaemo da inicijative za odrivi razvoj moraju ukljuivati slijedee: integralni plan za zatitu okolia, socijalnu i ekonomsku kvalitetu ivota ukljuivanje i participacija svih ugroenih strana (donoenje odluka kroz konsenzus je kontraverzno ali sve vie se koristi u planiranju i izradi strategija) razvoj indikatora koji ne mjere samo ekonomsko zdravlje drutva ve i njegovu ekoloku i socijalnu kvalitetu, i zatim postavljaju nove ciljeve kvalitete ivota bazirane na tim mjerama.

T

12


Uz mnoge naine definiranja odrivosti jedna od najjednostavnijih je da se odrivo drutvo ono koje se odrava kroz generacije, dovoljno dalekovidno, fleksibilno i pametno dovoljno da ne uniti ili svoje fizikalne sustave ili sustave drutvene potpore. Koncept odrivog razvoja je pretvoren u strategiju kroz 4 iroka cilja politike: drutveni napredak koji prepoznaje potrebe svakoga efikasna zatita okolia promiljeno koritenje prirodnih resursa i odravanje visokog i stabilnog nivoa ekonomskog rasta i zaposlenosti Ovi ciljevi su u vezi s tri stupa odrivog razvoja. Odrivi razvoj je novi model razvoja koji ima za cilj da slijedi slijedea tri stupa na takav nain da ih ini zajedniki spojivim i za sadanje i budue generacije: 1. odriv, ne-inflatorni ekonomski rast 2. socijalnu koheziju kroz pristup svih ljudi i visoku kvalitetu ivota 3. unapreenje i odravanje okolia o kojem ovisi ivot. Ovi ciljevi trebaju se razumjeti kao zajednika podrka odrivom razvoju jer ako ispustimo bilo koji od njih to e nas izbaciti iz napretka. To znai da bilo koja politika razvoja da bi podrala odrivi razvoj mora traiti puteve utjecaja na drutveno i ekonomsko ponaanje koje podrava sva tri stupa istovremeno. To znai da je odrivost balansiranje tri elementa trokuta - okoli, ekonomija i sve ostalo (drutvo). EKONOMIJA

Rast Efikasnost Stabilnost Meu-generacijska pravednost 1. Ciljana pomo/zapoljavanje Vrednovanje Internalizacija

Siromatvo Kultura/batina Obrazovanje

Oneienje Prirodni resursi Bioloka raznolik.

DRUTVO

Meu-generacijska pravednost Sudjelovanje svih

OKOLI

Slika 2.2-1

Elementi odrivog razvoja

2.3 Ostvarivanje cilja odrivi razvojOdrivi razvoj ne znai manji ekonomski rast ve nasuprot zdrava ekonomija e bolje moi pronalaziti resurse za poboljanje i zatitu okolia. Odrivi razvoj takoer ne znai da svaki vid sadanjeg okolia mora biti ouvan bez obzira na trokove. Ono to se zahtijeva je da odluivanje u drutvu na odgovarajui nain uzme u obzir utjecaje na okoli.T

13


Odrivi razvoj znai takoer i da se uzima odgovornost za politiku i akcije za njeno provoenje. Odluke koje donose donositelj odluka u elektroprivredi, vladi ili javnosti moraju se bazirati na najboljim moguim znanstvenim informacijama i analizama rizika. Kada su nesigurnosti i mogue posljedice odluke potencijalno ozbiljne potrebno je poduzeti mjere opreza. Posebna se panja mora posvetiti posljedicama koje mogu bi ireverzibilne. Posljedice na trokove moraju se jasno iskazati odgovornim ljudima i odgovarajui alati za analizu moraju se primijeniti u analizama izrade strategija. Sve vie i vie jaa spoznaja da boljitak ljudske vrste nije jedini kriterij za zatitu ve da ljudi imaju odgovornost za zatitu ostalih oblika ivota. Ideja odrivog razvoja zahtijeva i nova pravila i procedure u procesu planiranja elektroenergetskog sustava. Ekonomski, drutveni, zdravstveni i okolini uvjeti se moraju integrirati u proces donositelj odluka. Zbog toga je potrebno razmotriti sve implikacije dugoronih razvojnih strategija elektroenergetskog sustava, a ne donositi odluke od projekta do projekta. Sada se u proces izrade strategija osim donositelj odluka u elektroprivredi i vladi moraju kroz iterativni proces ukljuiti i drugi sudionici (javnost, nevladine udruge, potroai, financijske institucije i dr.). U skladu s idejom odrivog razvoja u elektroenergetskom sektoru kod izrada planova razvoja moraju se uzeti u obzir tri osnovna principa: ekonomska efikasnost odrivost poduzimanje mjera opreza Analize trebaju nastojati ukljuiti sva tri principa ili napraviti "trade-off" izmeu njih kako bi se utvrdio plan prihvatljiv za drutvo. Ako stavimo vei naglasak na odrivost i poduzimanje mjera opreza to implicira poveanu ulogu ekonomske i energetske politike, propisa s ciljem ublaavanja i smanjenja utjecaja koji mogu imati posljedice i na sadanji i na budue generacije. Odrive elektroenergetske politike imaju cilj da postignu odgovarajuu, sigurnu i diversificiranu opskrbu s malim trokovima, i da zatite ljudsko zdravlje i okoli. Dakle budui da je shvaena ekonomska i drutvena vrijednost odrivog razvoja potrebno je napraviti okvir koji e pokazati ukupne trokove za okoli, ljudsko zdravlje i drutvo razliitih tehnologija proizvodnje elektrine energije. To zahtijeva da cijena ukljuuje ukupne trokove proizvodnje elektrine energije bazirana na razvoju ekonomskih indikatora koji e odraziti vrijednost prirodnih resursa, okolia i brige za budue generacije. Vano je naglasiti da ideja odrivog razvoja ukljuuje razvoj u ekonomskom rastu isto kao i odrivost. iroki raspon nesigurnosti koji postoji u procjenama utjecaja iz razliitih energetskih lanaca uzrokuje da je teko izraditi i promijeniti odrive strategije u elektroenergetskom sektoru. Upravo zbog nesigurnosti potrebno je primijeniti princip poduzimanja mjera opreza. Primjena odrivog razvoja zahtijeva razumno ponaanje. Donositelj odluka, zainteresirane i ugroene grupe i planeri trebaju nastojati bazirati procjene na najboljim informacijama i saznanjima koje su na raspolaganju.

2.4 Energija i okoliEnergija je vaan ulaz za bilo koje podruje drutvene ili ekonomske aktivnosti. Za veinu zemalja u razvoju unapreenje pristupa i kvalitete energetskih usluga je vitalno za postizanje osnovnih ljudskih potreba i poveanje ivotnog standarda. Meutim, proizvodnja, konverzija i uporabe energije vodi k efektima unitavanja okolia. Ekonomski razvoj i strateke odluke u bilo kojoj zemlji moraju uzeti u obzir problematiku zatite okolia povezanu s energetikom i koja mora biti odriva lokalno, regionalno i globalno da bi se postigao odrivi razvoj. Jedan od ciljeva je potpomaganje veeg ukljuivanja brige o okoliu u proces odluivanja u energetici koji e utjecati na proizvodnju, transport i potronju energije.

T

14


2.5 Potreba za odrivim razvojemSvijet se trenutno koristi konceptom odrivog razvoja ili "razvoja koji e trajati" - kao pristupom koji e dozvoliti stalno poboljanje postojee kvalitete ivota s manjim intenzitetom upotrebe resursa, i tako ostavljajui buduim generacijama unaprijeene zalihe vrijednosti (proizvedenog, prirodnog ili drutvenog kapitala) to e omoguiti nesmanjene mogunosti za poboljanje njihove kvalitete ivota. Povijesno gledano razvoj industrijaliziranog svijeta je bio usredotoen na materijalnu proizvodnju. Nije iznenaujue da se veina industrijaliziranih zemalja i zemalja u razvoju postavljala ekonomski cilj poveanja proizvodnje i rasta tijekom 20. stoljea. Do 1960. veliki i rastui broj siromanih u zemljama u razvoju i nedostatak "kapajuih" koristi za njih rezultiralo je u veem naporu da se direktno pobolja distribucija dohotka. Paradigma razvoja se pomaknula prema pravednom rastu, gdje su drutveni ciljevi prepoznati kao izrazit problem i vaan kao i ekonomska efikasnost. Zatita okolia je postala trei vani cilj razvoja. Trenutno koncept odrivog razvoja ukljuuje okruenje tri glavne toke: ekonomiju, drutvo i okoli kao na Slika 2.2-1 Uz to poveava se shvaanje da se ova tri kritina elementa moraju tretirati na uravnoteeni nain, i svatko si moe zamisliti odrivi razvoj kao odgovarajui vektor s ekonomskim, drutvenim i okolinim atributima. Ekonomski pristup odrivom razvoju je baziran na konceptu Hicks-Lindahl o maksimalnom protoku dohotka koji se moe stvoriti uz najmanje posezanje za zalihama vrijednosti (ili kapitala) koje moe stvoriti dobit [20], [21]. Ekoloki pristup odrivom razvoju se fokusira na stabilnost biolokog i fizikalnog sustava. Od posebne vanosti je briga o podsustavima koji su kritini za globalnu stabilnost cjelokupnog ekosustava. Princip odravanja bioloke raznolikosti je kljuni element. Dodatno prirodni sustav moe se shvatiti da ukljuuje sve vidove biosfere, ukljuujui okoli stvoren ljudskom rukom kao to su gradovi. Naglasak je na odravanju mogunosti brzog oporavka i dinamikoj sposobnosti takvog sustava da se prilagodi promjenama, a ne na odravanju nekog "idealnog" statikog stanja. Drutveni koncept odrivosti trai da se odri stabilnost sociolokog i kulturnog sustava, ukljuujui smanjenje destruktivnih sukoba (UNEP 1991 [41]). I unutar-generacijska pravednost (posebno eliminiranje siromatva) i meu-generacijska pravednost (ukljuujui pravo buduih generacija) su glavni vidovi tog pristupa. Moderno drutvo treba poticati pluralizam i naglasiti ovlatenja i participaciju najirih slojeva u djelotvornom procesu odluivanja za drutveno odrivi razvoj. Uzimajui ova tri kriterija za odrivi razvoj, to zahtijeva rapidno poveanje potrebe za energijom, pogotovo elektrinom energijom u zemljama u razvoju i odgovarajue poveanje investicija. Zbog toga evidentna je potreba za detaljnom i integriranom metodom za analizu i proces odluivanja. Opcije odrivog razvoja mogu se identificirati koristei okvir koji ukljuuje sudjelovanje vie subjekata, mnogo kriterija, vie razinsku analizu i odluivanje i mnogo prepreka i ogranienja. Dakle bilo koje razmatranje okvira u kojem e se definirati opcije odrivog razvoja energetike biti e nekompletno bez opisa implikacija upotrebe energije na okoli i drutvo. uslugama, problemom povrata ulaganja dioniarima, odravanjem niskih cijena elektrine energije i zatitom okolia. Uz to, on moe sadravati odluke o izlasku iz pogona starih elektrana ili o produljenju njihovog ivotnog vijeka, programe upravljanja potronjom elektrine energije, bavi se novim odredbama regulatornih tijela, itd.

T

15

_odzivi razvoj skripta

Documents