IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA BIOMASOM U MEDVEĐI UKLJUČUJUĆI EKONOMSKU PROCENU I PREPORUKE ZA REALIZACIJU STRUKTURE MREŽE DALJINSKOG GREJANJA Pripremljeno za: Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH Dag Hammarskjöld Weg 1-5 Postfach/ P.O.Box 5180 65760 Eschborn Izradio: K.R.B. Consulting & agency Starovlaška 89 32250 Ivanjica septembar 2017.
75
Embed
IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · Tabela 16 - Zahtevi za drvnu sečku u skladu sa SRPS EN ISO 17225-4:2015 ..... 32 Tabela 17 - Klasifikacija drvne sečke
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT
ZAMENE GORIVA BIOMASOM U MEDVEĐI
UKLJUČUJUĆI EKONOMSKU PROCENU I
PREPORUKE ZA REALIZACIJU STRUKTURE
MREŽE DALJINSKOG GREJANJA
Pripremljeno za:
Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH
Tabela 31 - Troškovi proizvodnje energije .................................................................................... 61
Tabela 32 - Jedinični troškovi toplotne energije ............................................................................ 63
4
Spisak slika
Slika 1 - Lokacija Jablaničkog okruga ........................................................................................ 12
Slika 2 - Opštine Jablaničkog okruga na teritoriji Republike Srbije ............................................. 12
Slika 3 - Potrošnja energije prema vrstama goriva- trenutno stanje ............................................ 29
Slika 4 - Emisije CO2 prema vrstama goriva- trenutno stanje ..................................................... 30
Slika 5 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- trenutno stanje ................................. 30
Slika 6 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- trenutno stanje ......................................... 31
Slika 7 - Udeo šumskog zemljišta u opštinama u Republici Srbiji ............................................... 34
Slika 8 - Državne i privatne šume po opštinama i okruzima ....................................................... 34
Slika 9 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- poređenje sa biomasom .................. 38
Slika 10 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- poređenje sa biomasom ........................... 38
Slika 11 - Dijagram godišnje distribucije toplotnog kapaciteta toplane .......................................... 40
Slika 12 - Pregledni plan toplane .................................................................................................. 42
Slika 13 - Raspored crteža toplovodne mreže po brojevima ......................................................... 45
Slika 14 - Crtež br. 1 toplovodne mreže ....................................................................................... 46
Slika 15 - Crtež br. 2 toplovodne mreže ....................................................................................... 47
Slika 16 - Crtež br. 3 toplovodne mreže ....................................................................................... 48
Slika 17 - Crtež br. 4 toplovodne mreže ....................................................................................... 49
Slika 18 - Crtež br. 5 toplovodne mreže ....................................................................................... 50
Slika 19 - Crtež br. 6 toplovodne mreže ....................................................................................... 51
Slika 20 - Crtež br. 7 toplovodne mreže ....................................................................................... 52
Slika 21 - Šema kompaktne podstanice DSA 1 Mini Danfoss ....................................................... 55
Slika 22 - Podstanica DSA 1 Mini Danfoss ................................................................................... 56
Slika 23 - Podstanica DSP-MAXI Danfoss ................................................................................... 56
Slika 24 - Emisije CO2 prema vrsti goriva .................................................................................... 67
Slika 25 - Uporedna analiza troškova toplotne energije i ušteda .................................................. 71
Slika 26 - Uštede od zamene goriva............................................................................................. 72
Slika 27 - Operativni troškovi i amortizacija .................................................................................. 73
Slika 28 - Poređenje ukupnih troškova postojećeg sistema, novog sistema grejanja i novog
sistema iz kredita KfW-a ............................................................................................... 74
Slika 29 - Saldo novčanih tokova ................................................................................................. 75
5
Spisak fotografija Fotografija 1 - Sportska hala ...................................................................................................... 16
Fotografija 3 - Sportska hala, pogled iz dvorišta ......................................................................... 16
Fotografija 2 - Skladište drvenih panjeva pored Sportske hale ................................................... 16
Fotografija 4 - Kotao na čvrsto gorivo, 2x750kW ........................................................................ 17
Fotografija 5 - Sabirnik tople vode .............................................................................................. 17
Fotografija 6 - Tehnička škola ‘Nikola Tesla’ .............................................................................. 17
Fotografija 7 - Oštećeni radijator, smanjena snaga .................................................................... 17
Fotografija 8 - Policijska stanica, centralna zgrada ..................................................................... 18
Fotografija 9 - Zgrada sa učionicama ......................................................................................... 18
Fotografija 10 - Zgrada sa radionicom i garažom ......................................................................... 18
Fotografija 11 - Osnovna škola ‘Gornja Jablanica’ ....................................................................... 19
Fotografija 12 - Ulaz u kotlarnicu .................................................................................................. 19
Fotografija 13 - Skladište ogrevnog drveta u Osnovnoj školi ........................................................ 19
Fotografija 14 - Kotao na čvrsto gorivo, 2x500kW ........................................................................ 20
Fotografija 15 - Ventili i oprema iza kotla ..................................................................................... 20
Fotografija 16 - Otvor za čišćenje i neizolovani priključak za dimnjak ........................................... 20
Fotografija 17 - Dom zdravlja ‘Medveđa’ ...................................................................................... 21
Fotografija 18 - Kotao na lož ulje, 465-580kW .............................................................................. 21
Fotografija 19 - Sabirnik topple vode sa oštećenom izolacijom .................................................... 22
Fotografija 20 - Stare cirkulacione pumpe .................................................................................... 22
Fotografija 21 - Rezervoar topple vode sa dodatnom električnom grejalicom ............................... 22
Fotografija 22 - Zgrada Kulturnog centra ...................................................................................... 23
Fotografija 23 - Pozorišna sala u Kulturnom centru ...................................................................... 23
Slika 7 – Udeo šumskog zemljišta u opštinama u Republici Srbiji
Slika 8 - Državne i privatne šume po opštinama i okruzima
8 9
Izračunavanje potencijala šumskog otpada u opštini Svilajnac zasnovano je na studiji ‘Potencijali i
mogućnosti za komercijalnu upotrebu drvne biomase za proizvodnju energije i ekonomski razvoj u
opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje’10. Ova studija sprovedena je kao analiza raspoloživosti
drvne biomase iz pilana i šumarstva u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje. Rezultati su
pokazali da su sledeće količine raspoložive za zadovoljavanje energetskih potreba:
8 Statistički godišnjak Republike Srbije 2012. 9 Ibid. 10 ‘Potencijali i mogućnosti komercijalne upotrebe drvne biomase za proizvodnju energije i ekonomski razvoj u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje’, 2009, autor: dr Branko Glavonjić
35
Nova Varoš Priboj Prijepolje Ukupno
Šume (ha) 22.400 30.400 44.000 96.800
Zapremina drvnog otpada
(m3)
Sečka iz šumarstva 3.100 4.300 5.400 12.800
Drvna industrija 9.364 1.194 11.739 22.297
Ukupno 12.464 5.494 17.139 35.097
Masa drvne sečke (t)
Sečka iz šuma 1.813,5 2.515,5 3.159,0 7.488
Drvna industrija 5.477,9 1.137,2 6.867,3 13.482
Ukupno 7.291 3.653 10.026 20.970
Raspoloživa energetska vrednost na
godišnjem nivou (MWh/a)
Sečka iz šuma 4.003,2 5.532,2 6.950,0 16.485
Drvna industrija 15.901,6 3.308,2 19.932,6 39.142
Ukupno 19.905 8.840 26.883 55.628
Tabela 20 - Energetski potencijal zelene sečke iz šuma, sa drvnim otpadom iz pilana, u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje11
Izračunata energetska vrednost šumskog otpada, bez otpada iz pilana DP "Srbijašume" i ŠG
‘Šuma’, Leskovac (koji nije daleko od opštine Medveđa) prikazana je u tabeli ispod:
Površina
Površina pod
šumama
Drveni otpad
Raspoloživa energija na
godišnjem nivou
ha m3 t MWh/a
Prijepolje, Priboj, Nova Varoš 96.800 35.097 20.970 55.628
ŠG "Šuma"-Leskovac 37.026 13.425 8.021 21.278
Tabela 21 - Energetski potencijal biomase iz ŠG ‘Šuma’, Leskovac12
U Jablaničkom okrugu ima dosta kompanija koje proizvode drvenu ambalažu; takođe ima dosta
pilana, kompanija koje se bave sušenjem drveta i proizvodnjom nameštaja. U bliskoj budućnosti,
planirana je slovenačka investicija u opštini Medveđa u postrojenje za proizvodnju drvenog peleta i
drvene ambalaže.
Fotografija 34 – Lokalna pilana i kompanija za sušenje drveta
11 Ibid 12 Proračun autora
36
Biomasa drvnog porekla u vidu peleta dostupna na tržištu nije pogodna za analizu zbog visoke
kupovne cene. Neke od prednosti drvne sečke u poređenju sa drvenim peletima su niže cene i niži
nivo obrade drveta. Transakcije na domaćem tržištu odvijaju se u manjem obimu između
proizvođača i prodavaca na veliko, gde cena dostiže 180 €/t drvenog peleta. U zavisnosti od
vremena kupovine, krajnji potrošači plaćaju između 200 i 220 €/t. Prednost peleta je veća nasipna
gustina, što podrazumeva niže troškove transporta i manji skladišni prostor za istu količinu goriva u
vidu proizvedene energije. Usled nižeg stepena prerade, drvna sečka ima nižu cenu, ali veći
procenat vlage, što utiče na njenu energetsku vrednost, nasipnu gustinu i cenu. Karakteristike i
jedinična cena drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage predstavljeni su u tabeli ispod.
Drvna sečka Vlaga Energetska
vrednost Nasipna gustina
Troškovi
(%) (kWh/m3) (bulk-kg/m3) (€/t)
30-40 940-1.200 300-350 45-60
Tabela 22 - Karakteristike drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage
37
6. TEHNIČKO PROJEKTNO REŠENJE
6.1 TEHNIČKA REŠENJA I DIMENZIONISANJE KOTLA
U cilju smanjenja troškova goriva za grejanje javnih zgrada u opštini Medveđa izrađeno je idejno
rešenje za izgradnju centralne kotlarnice na biomasu- kotao na drvnu sečku, toplovodi sistema
daljinskog grejanja i podstanica. Uporedna analiza godišnjih troškova za gorivo u postojećim
sistemima i u slučaju korišćenja drvne sečke prikazana je u Tabeli 24. Tabela u nastavku pokazuje
varijacije energetske vrednosti i jedinične cene energije u zavisnosti od procenta vlage. Usled velike
kontaktne površine, drvna sečka lako razmenjuje vlagu sa sredinom, što utiče na njenu energetsku
vrednost i time jediničnu cenu energije.
Vlaga
Kalorijska vrednost
Jedinična cena
(%) (kWh/t) (€/t) (€/kWh)
Biomasa- drvna sečka
30 3.400 53
0,016
40 2.800 0,019
Tabela 23 - Jedinična cena drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage
1. Kotao na biomasu može da zadovolji maksimalni kapacitet, dok bafer (rezervoar tople vode)
pokriva kratkotrajne fluktuacije opterećenja i osigurava efikasan rad kotla u periodima nevršne
potrošnje. Prednost ovog rešenja je da je potrebna samo jedna vrsta goriva.
2. Kombinacija nekoliko kotlova na biomasu. Nekoliko kotlova povećava pouzdanost snabdevanja i
osigurava efikasno funkcionisanje grejanja, čak i periodima nevršnog opterećenja.
Optimalni model za postrojenje na biomasu bilo bi rešenje sa dva kotla na drvnu sečku, 2000kW +
1500kW, i rezervoar tople vode. Manji kotao od 1500kW bi se koristio za više spoljašnje
temperature. Na ovaj način, sistem bi bio efikasan čak i u nižim modalitetima rada. Postojeći kotlovi
u navedenim objektima mogli bi da posluže kao rezervno rešenje.
Poređenje između biomase i postojećih goriva zasnovano je na prosečnoj godišnoj potrošnji
energije od 719 kWh/kW. Ova vrednost potrošnje podrazumeva da su sistemi grejanja u modalitetu
održavanja nakon radnog vremena i tokom zimskog raspusta u školama. Prema ovim podacima,
neophodno je proizvesti godišnju potrošnju od 2.140 MWh. Jedinični troškovi proizvodnje energije
za grejanje, u skladu sa rešenjem koje koristi drvnu sečku kao gorivo, isnose oko 21,92 €/MWh.
Trenutni jedinični troškovi za zgrade opisane u ovoj studiji, sa postojećim sistemima grejanja, iznose
do 65,42 €/MWh.
42
6.2 TOPLANA, LOKACIJA I OBJEKTI
Parcela za izgradnju nove elektrane nalazi se na delu katastarske parcele 2341/2 KO Medveđa
površine 4.000m2. Lokacija se nalazi u industrijskoj zoni na desnoj obali reke Jablanice.
Slika 12 - Pregledni plan toplane
Fotografija 35 – Katastarska parcela br. 2341/2
43
Planirani objekti:
Zgrada A:
- Prostor za ugradnju kotlova na biomasu, površina 120 m2 neophodna je za instalaciju
sledećih kotlova:
a) jedan kotao kapaciteta 1.500 kW. Neophodan prostor za takvog kotla sledećih je
dimenzija: širina x dužina x visina= 6,2 x 9,2 x 4,8m.
b) jedan kotao kapaciteta 2.000kW. Neophodan prostor za takvog kotla sledećih je
dimenzija: širina x dužina x visina= 6,8 x 9,2 x 5,8m.
Ostatak prostora je manipulativni prostor za servisiranje i bezbedan prolaz.
- Prostor za izgradnju dnevnog skladišta drvne sečke površine 100 m2 i kapaciteta 40 m3,
odnosno 12 t, i prostor za dnevno skladište goriva dovoljno za 3 dana rada.
- Prostor za procesnu opremu (rezervoari tople vode (baferi), pumpe, sabirnici) od 130 m2
- Kancelarijski prostor od 50 m²
Zgrada B:
- Prostor za skladištenje drvne sečke površine 750 m2, i minimalne korisne visine od 6m.
Kapacitet skladišta je 1470 m3, ili 440 t drvne sečke, što predstavlja 8 nedelja potrošnje u
najhladnijem periodu godine.
Ukupna površina zgrada iznosi 1.150 m2 (120+100+130+50+750 m2) uz stepen raspoloživosti
katastarske parcele od 29%.
Izvor toplote sastoji se od dva kotla za sagorevanje biomase ukupnog nominalnog toplotnog
kapaciteta od 3.500 kW: jedan kotao snage 2.000kW i drugi od 1.500kW. U postrojenju sa dva kotla
osiguran je stabilan rad sa niskim spoljašnjim temperaturama, kao i višim spoljašnjim
temperaturama. U slučaju viših spoljašnjih temperatura, jedan kotao može da obazbedi dovoljno
grejanje, bez rizika od hlađenja celokupnog sistema. Režim temperature kotla je 100/70°C.
Maksimalni radni pritisak je 6 bara. Minimalna temperatura koja se vraća u kotao je 60°C. Planirana
je ugradnja rezervoara tople vode zapremine 50 m3 u cilju optimizacije rada izvora toplote.
Cirkulacione pumpe se nalaze između kotla i rezervoara tople vode, kao i trosmerni ventil za
mešanje za zaštitu hladnih delova kotla.
Za svrhe tehničke kalkulacije korišćena je dokumentacija koju je izradio ‘Topling-heating Beograd’,
uključujući i dodatne mehanizme za napajanje goriva, ekstrakciju izduvnih gasova i pepela. Za svrhe
cirkulacije u razvodnom sistemu, planirana je ugradnja cirkulacione pumpe sa nestalnim protokom
i senzorima za pritisak.
Neophodno je izgraditi odgovarajući objekat za kotlove na biomasu i procesnu opremu, korisne
površine od 250 m², i adekvatne visine za kotlarnicu. Pored zgrade sa kotlovima, potreban je i
objekat za skladištenje goriva- drvne sečke.
44
6.3 REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA
6.3.1 REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA
Toplovodna mreža je projektovana za priključivanje navedenih javnih zgrada, kao i za priključivanje
stambenih zgrada u budućnosti. Toplovodna mreža sastoji se od predizolovanih čeličnih cevi koje
se polažu direktno u pripremljeno zemljište. Razvodna mreža će obuhvatiti i komore sa razdelnim
ventilima.
Fotografija 36 - Predizolovane cevi za mrežu daljinskog grejanja13
Kvalitet cevi saglasan je 1.0254 tj. P235 TR1 u skladu sa
EN10217 T1 (ili St.37.0 tehničkih zahteva i uslova za
realizaciju u skladu sa DIN1626). Radne temeprature na
ulazu u izvor toplote su:
- Temperatura protoka je 100℃,
- Povratna temperatura je 70℃
Razlika u visini između najviše tačke u gradu (u pregrađu)
i najniže tačke je manje od 20 m, tako da je najniži
neophodni radni pritisak u toplovodu 6 bara.
Pre projektovanja toplovodne mreže, neophodno je da na
nivou opštine bude izrađen dokument u kome će biti
definisana strategija izgradnje Medveđe i usmerenje
budućeg razvoja gradskog jezgra.
Idejno rešenje toplovodne mreže je preliminarnog karaktera, i projektovano je za potrebe planiranja
budžetskih rashoda.
13 Izvor: veb-sajt kompanije Konvar d.o.o., Beograd
45
6.3.2 ŠEMA MREŽE DALJINSKOG GREJANJA
Na osnovu položaja zgrada javnih institucija, kao i položaja glavnih ulica u gradu, stambenih zgrada
i pojedinačnih kuća, plan toplovodne mreže bio bi sledeći:
Slika 13 - Raspored crteža toplovodne mreže po brojevima
46
Slika 14 - Crtež br. 1 toplovodne mreže
47
Slika 15 - Crtež br. 2 toplovodne mreže
48
Slika 16 - Crtež br. 3 toplovodne mreže
49
Slika 17 - Crtež br. 4 toplovodne mreže
50
Slika 18 - Crtež br. 5 toplovodne mreže
51
Slika 19 - Crtež br. 6 toplovodne mreže
52
Slika 20 - Crtež br. 7 toplovodne mreže
53
Dimenzije toplovodnih cevi za mrežu izračunate su uzimajući u obzir planiranu rezervu za širenje mreže u budućnosti:
Q - Količina toplote koja se transportuje toplovodom
w - Brzina protoka radnog fluida
ρ - Gustina radnog fluida
cp - Specifični toplotni kapacitet
Δθ - Temperaturna razlika
U okviru analize, toplovodna mreža je podeljena na trase i transparentne tačke, kao što je prikazano na crtežima:
Vrsta Trasa Udaljeno
st Kapacitet Jedinična cena mreže
od do
toplotne podstanice Dimenzije Ukupno
trase (m) (kW)
glavni vod A B 200 150 DN40 120 24.000
glavni vod B D 70 180 DN50 130 9.100
glavni vod D F 125 430 DN80 175 21.875
glavni vod F H 20 980 DN125 265 5.300
glavni vod H K 380 1.780 DN150 310 117.800
glavni vod K M 75 2.080 DN150 310 23.250
glavni vod M O 310 3.380 DN200 465 144.150
priključak C 10 30 DN40 120 1.200
priključni E 25 250 DN50 130 3.250
priključni G 100 550 DN80 175 17.500
priključni J 60 800 DN100 220 13.200
priključni L 40 300 DN65 145 5.800
priključni N 50 1.300 DN125 265 13.250
UKUPNO 399.675
Tabela 26 - Dimenzionisanje toplovodne mreže prema trasama
Prema cenama jedinica neophodnih za izgradnju mreže predizolovanih toplovodnih cevi, troškovi izgradnje toplovodne mreže procenjeni su na 400.000 €. Dodatni troškovi izgradnje komore sa neophodnim fitinzima i ugradnjom fitinga povećavaju procenu za 10%, što dovodi do ukupnih troškova toplovodne mreže od 440.000 €.
p
incw
QD
4
54
Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe prikazano je u sledećoj Tabeli:
Flow Lenght Speed
from to diemeter wall unit total friction local TOTAL
kW l/h m mm mm m/s Pa/m kPa kPa kPa
O M 3.380 99.661 310 273,0 6,3 0,520 9,23 2,861 1,966 4,827
M K 2.080 61.330 75 273,0 6,3 0,320 3,61 0,3 0,3 0,618
G F 430 12.679 70 219,1 5,9 0,104 0,57 0,0 0,1 0,093
F D 430 12.679 55 88,9 3,2 0,659 61,30 3,4 1,5 4,845
D B 180 5.307 70 60,3 2,9 0,632 95,70 6,7 1,4 8,055
B A 150 4.423 200 48,3 2,6 0,843 226,77 45,4 2,4 47,761
MAX: 99.661 SUM: 70,3
10% 9.966 Security increase: 25% 17,6
Total for calculate: 109.627 heat excanger: 30
Adopted value: 110.000 (l/h) reserve: 10
Total for calculate: 127,9
Adopted for calc. (kPa): 130
Route Dimension of pipe Pressure dropCapacity
Tabela 27 - Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe
Radna tačka mrežne pumpe (ili para mrežnih pumpi u zavisnosti od usvojenog rešenja u idejnom
projektu) je sledeća:
- V = 110 m3/h
- H = 130 kPa
Radna tačka je odabrana na osnovu pada pritiska u hidraulički najnepovoljnijoj grejnoj podstanici.
U cilju uštede električne energije za pumpanje radnog fluida, neophodno je uključiti frekventne
regulatore na motoru kako bi se optimizovao rad mrežnih pumpi i sinhronizovao sa stvarno
potrebnom toplotnom energijom koja se isporučuje potrošačima.
55
6.3.3 REŠENJE ZA TOPLOTNE PODSTANICE Transfer stanice daljinskog grejanja obezbeđuju vezu između snabdevača daljinskog grejanja i sistema potrošača. Obuhvataju neophodnu opremu za prilagođavanje isporučene toplote potrebama korisnika. Indirektni priključci (u kojima su sistemi daljinskog grejanja i kućni sistemi hidraulički izolovani) obuhvataju komponente za razdvajanje sistema (izmenjivač toplote), ograničavanje zapremine protoka, regulisanje sekundarne temperature isporuke i merenje potrošnje energije. Podstanice su projektovane za ugradnju u već postojeće kotlarnice. Planirana je inspekcija postojećih kotlova u pogledu funkcionalnosti. Oni koji ne zadovoljavaju minimalne zahteve za bezbedan rad će biti uklonjeni iz podstanica (odnosno iz postojećih kotlarnica). Oni koji zadovoljavaju minimalne tehničke zahteve će biti zadržani kao rezervni izvor toplote u slučaju kada, iz bilo kog razloga, sistem grejanja ne bude operativan; ili će služiti kao rezervni izvor toplote ukoliko dođe do povećanja potrošnje toplotne energije koje u ovom trenutku ne može da se predvidi. Radni pritisak u primarnom delu podstanice će biti maksimalno do 6 bara, i odgovaraće parametrima toplovodne mreže, dok će temperatura varirati između 100/70℃ u primarnom delu i 80/60℃ u sekundarnom delu. Dalji razvoj sistema grejanja, sa fokusom na priključivanje stambenih zgrada, uključivaće instalaciju toplotnih podstanica "packet" tipa u svaku od zgrada, sa identičnim radnim parametrima za toplotne podstanice u javnim institucijama ili poslovnim prostorijama.
Modeli podstanica DSP-MAXI projektovani su za snagu veću od 100kW. Podstanice DSA1-Mini projektovane su za snagu do 100kW i mogu se ugraditi na zid. Toplotne podstanice treba da budu dimenzionisane prema količini toplotnih gubitaka zgrade. Rekonstrukcija postojećih kotlarnica treba da bude izvršena tako da se ne menja distributivni sistem radnog fluida, i da toplotna podstanica bude priključena na postojeće napojne i povratne kolektore. Postojeće cirkulacione pumpe treba da budu zamenjene energetski efikasnim jedinicama sa motorima promenljive frekvencije, kako bi se ostvarile uštede u potrošnji električne energije i smanjilo rasipanje toplote u zgradama.
Br.
Institucija Položaj crteža
Vrsta Br. podstanic
e Snaga Cena
podstanica
(kW) (€)
1 Tehnička škola "Nikola Tesla" N-1 DSP-MAXI-32 2 400 12.000
‒ Zamena goriva biomasom u postojećim sistemima grejanja u javnim zgradama u Medveđi
putem izgradnje centralne toplane na biomasu.
‒ Izgradnja razvodnog sistema daljinskog grejanja za priključivanje javnih zgrada
Zamena goriva biomasom u sistemima grejanja u javnim zgradama u Medveđi trebalo bi da
obezbedi niže troškove toplotne energije, smanji emisije CO2, doprinese zaštiti životne sredine i
unapredi lokalni ekonomski razvoj u vidu proizvodnje i prerade biomase. Realizacija projekta trebao
bi da obezbedi uštede u opštinskom budžetu Medveđe i time brz povraćaj investicije.
Preliminarne procene troškova obuhvataju godišnje investicione i operativne troškove. Investicija
bi uključivala nabavku opreme i kotlova, neophodne građevinske radove, mašinske radove i elektro
radove na izgradnji i instalaciji novog kotla, toplovodne mreže, toplotnih podstanica i priključivanje
zgrada na novi distributivni sistem.
Stavka Investicioni troškovi- Opis (€)
1. Pristupni put i uređenje parcela za novu zgradu i trasu novog toplovoda. 40.000
2. Izgradnja tehničkog mosta za toplovod preko reke Jablanice 10.000
3. Izgradnja nove kotlarnice ukupne površine 400m2 80.000
4. Izgradnja skladišta za gorivo površine 750m2 40.000
5. Radovi na energetskom postrojenju, mašinskoj i elektro opremi (osim kotlova) 70.000
6. Kotlovi na biomasu i prateća oprema 1.500+2.000kW 375.000
7. Dimnjaci 15.000
8. Izgradnja toplovodne mreže- razvodne mreže 440,000
9. Toplotne podstanice za zgrade javne uprave 62.800
10. Adaptacija prostora za toplotne podstanice u javnim zgradama 15.000
11. Bubanjska drobilica 10.000
12. Dokumentacija, upravljanje izgradnjom, puštanje postrojenja u rad i grejne mreže
40.000
13. Nepredviđeni troškovi 20.000
CAPEX (kapitalni izdaci) 1.217.800
Tabela 29 - Investicioni troškovi17
Sastav operativnih troškova (OPEX) je raznolik i na njega utiče mnogo faktora. Da bi se izračunali
operativni troškovi, biće izvršena revizija analize svih godišnjih troškova.
Nakon rekonstrukcije, energetske sanacije i modernizacije zgrada, očekuje se smanjenje godišnje
potrošnje energije za 0,1%.
Pretpostavka je da će cena ogrevnog drveta porasti za 23% tokom perioda od 10 godina. Na osnovu projekcije Svetske banke18, očekivane varijacije u cenama goriva tokom perioda od 10
godina su sledeće:
17 Proračun autora
18 World Bank Commodity Forecast Price Data, jul 2015.
58
- Tečna goriva: 57% - Drvna sečka 23%
Opis Jedinica 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028
suda, 50/2013 – Odluka Ustavnog suda, 98/2013 – Odluka Ustavnog suda)
- Zakon o racionalnoj upotrebi energije ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 25/2013)
- Zakon o zaštiti životne sredine ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 135/2004, 36/2009,
36/2009 i drugi zakon, 72/2009 i drugi zakon, 43/2011 – Odluka Ustavnog suda, i 14/2016)
- Zakon o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu ("Službeni glasnik Republike Srbije"
br. 135/2004 i 88/2010)
- Zakon o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađivanja životne sredine ("Službeni glasnik
Republike Srbije" br. 135/2004 i 25/2015)
- Zakon o upravljanju otpadom ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 36/2009 i 14/2016)
- Zakon o zaštiti vazduha ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 36/2009 i 10/2013)
- Zakon o potvrđivanju Kjoto protokola uz okvirnu konvenciju Ujedinjenih nacija o promeni
klime ("Službeni glasnik Republike Srbije"- Međunarodni ugovori, 88/2007 i 38/2009- drugi
zakon)
‒ Nacionalni akcioni plan o obnovljivim izvorima energije Republike Srbije ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 53/2013)
65
11. UTICAJ NA ŽIVOTNU SREDINU
Realizacija projekta utiče na oblast u kojoj se prikuplja biomasa, priprema za transport, i transportuje na teritoriju opštine Madveđa i teritoriju neposrednog okruženja. Uticaj na životnu sredinu može biti u vidu buke, vibracija, emisija čestica iz izduvnih gasova, itd. Tokom izgradnje postrojenja, negativni uticaji na lokalnu životnu sredinu mogu se dogoditi usled
radova na izgradnji i ugradnji. Naročito negativan uticaj mogao bi da se ogleda u pripremnim
radovima za izgradnju kotlarnice i skladišta drvne sečke jer bi tu bilo neophodno da se raščisti i
izniveliše zemljište. Građevinski radovi će prouzrokovati buku i vibracije usled korišćenja
građevinskih mašina, kao povećane emisije prašine zbog radova na iskopavanju temelja, nivelisanja
zemljišta i izgradnje pristupnih puteva. Svi efekti navedeni iznad su niskog intenziteta i relativno
kratkog trajanja. Gradilište će biti ograđeno ogradom, tako da će negativni uticaji izvan granica
ograde biti zanemarljivi.
Pre početka radova, investitor je u obavezi da izradi studiju o organizaciji lokacije gde će biti
prikazane oblasti rada, koridori za interni transport, privremeno skladištenje opreme i materijala,
privremena deponija na gradilištu, način i mesto skladištenja zapaljivih i opasnih materijala. Studija
će pokazati vezu sa spoljašnjom infrastrukturom i instalacijama, upotrebu zaštitnih sredstava, način
odlaganja čvrstog i tečnog otpada i druge konkretne mere koje će biti realizovane u cilju smanjenja
rizika po zdravlje i bezbednost uključenih radnika; kao i mere zaštite životne sredine.
Tokom rada energetskog bloka, štetne materije iz izduvnih gasova će ostvarivati najveći uticaj na
životnu sredinu. Pored prašine iz goriva, izduvni gasovi takođe sadrže i čvrste čestice. Dodavanje
ciklonskog uređaja kao dela kotla za sagorevanje biomase imalo bi uticaj na sledeće:
- Azot oksidi (NOx) u slučaju sagorevanja biomase sa niskim procentom vlage: temperatura
sagorevanja je visoka u ovom slučaju, i sadržaj NOx je znatno viši nego u slučaju sagorevanja
biomase sa visokim procentom vlage.
- Sumpor oksidi (SOx) su na niskom nivou zbog niskog sadržaja sumpora u biomasi
- Ugljen-dioksid (CO2) se smatra neutralnim jer je biomasa obnovljivi izvor energije, tako da je
celokupna količina ugljenika koja se emituje u izduvnim gasovima prethodno uzeta iz životne
sredine u kojoj raste drveće
- Ugljen-monoksid (CO) se ne javlja u praksi usled strukture kotlova i stalnog praćenja procesa
sagorevanja.
U svakom slučaju, planirano postrojenje na biomasu bi trebalo da zameni postojeće lokalne kotlove
koji koriste lož ulje, drvo ili električnu energiju, i time su veoma nepovoljni po životnu sredinu.
Sama toplana ne zahteva značajnu količinu vode. U toku rada toplana nema gubitke i nekontrolisano
oticanje vode osim u vanrednim situacijama (u slučaju kvarova). Takve situacije su ekstremno retke
kod ove vrste postrojenja, tako da je bezbedno reći da ne postoji rizik od zagađenja životne sredine,
kao ni od zagađenja površinskih i/ili podzemnih voda.
Postojeći kanalizacioni sistem je u mogućnosti da prihvati otpadne vode koje su atmosferskog
66
porekla; od pranja objekata i opreme uz zanemarljivu količinu ulja i masnoća; otpada i komunalnih
otpadnih voda. U slučajevima pražnjenja instalacija, rashladni rezervoar se koristi sa separatorom
masti i nakon pražnjenja, voda se ispušta u kanalizacioni sistem.
Izduvni gasovi sadrže čestice pepela koje se zadržavaju u ciklonskom uređaju pre ulaska u dimnjak
i ispuštaju u atmosferu. U ciklon se stavlja metalni kertridž gde se taloži odvojeni pepeo. Pored toga,
kotlovska jedinica ima kertridž za odlaganje pepela nastalog kao čvrsti ostatak procesa sagorevanja.
Ukupna količina nataloženog pepela je 42 t/a, tj. između 200 i 250 kg dnevno tokom grejne sezone.
Pepeo će se odlagati na bezbednom mestu i jednom nedeljno prevoziti na deponiju na osnovu
ugovora sa lokalnim komunalnim preduzećem. Količina pepela je relativno mala i ne predstavlja rizik
po životnu sredinu.
Rad kotlova i elektromotora u kotlarnici predstavlja izvor konstantne buke i vibracija. Sva oprema
koja emituje buku i vibracije smeštena je u prostoru kotlarnice tako da je zvuk u velikoj meri
apsorbovan zidovima zgrade. Nakon puštanja u rad kotlarnice biće realizovane mere za uklanjanje
ili smanjenje buke na prihvatljiv nivo u skladu sa Zakonom o zaštiti od buke u životnoj sredini22. U
skladu sa ovim Zakonom, maksimalni dozvoljeni nivo buke je 35 dB (A) preko dana i 30 dB (A) noću.
Korisnik ovog prostora će sprovesti konkretne mere za svođenje negativnog uticaja na životnu
sredinu na najmanju moguću meru. Ove mere će se primenjivati za kontrolu emisija u vazduh, kao
i za upravljanje otpadnim vodama, čvrstim otpadom i bukom.
Toplotna energija za javne institucije u opštini Medveđa dobija se iz različitih vrsta goriva, tako da
je proizvodnja CO2 različita za svaki izvor toplote. Postojeći sistemi grejanja u javnim zgradama u
Medveđi proizvode do 320 t CO2 na godišnjem nivou.
22 "Službeni glasnik Republike Srbije", br. 36/2009 i 88/2010
67
Slika 24 - Emisije CO2 prema vrsti goriva
Ukoliko se biomasa koja se spaljuje dobija sečenjem šuma bez pošumljavanja, emisije CO2 nastale
sagorevanjem biomase bile bi 3,5 puta manje u odnosu na sagorevanje mazuta. Ukoliko se biomasa
koja se spaljuje dobija iz drvnog otpada ili iz šuma, onda bi smanjenje emisija CO2, za 20 godina,
bile manje za 320 t godišnje.
0
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
300,000
350,000
20
19
20
20
20
21
20
22
20
23
20
24
20
25
20
26
20
27
20
28
20
29
20
30
20
31
20
32
20
33
20
34
20
35
20
36
20
37
20
38
Ave
rage
Emisije CO2 (kg), prema vrsti goriva
Emision CO2 (kg) - Existing fuel Emision CO2 (kg) - BiomassEmisija CO2 (kg)-postojeće gorivo Emisija CO2 (kg)-Biomasa
68
12. MERE ENERGETSKE EFIKASNOSTI I ZAKLJUČAK
Javne zgrade u opštini Medveđa greju se električnim grejalicama, a kao gorivo u individualnim
kotlarnicama smeštenim u zgradama koriste se lož ulje, mazut ili ogrevno drvo. Ovi sistemi grejanja
zahtevaju veće troškove za gorivo i dosta angažovanja za nabavku i skladištenje goriva; kao i za
redovno održavanje i servisiranje.
Sistemi grejanja koji kao gorivo koriste drvo (Tehnička škola ‘Nikola Tesla’i Osnovna škola ‘Gornja
Jablanica’) su veoma intertni i zahtevaju dug period postepenog uzgrevanja objekata, kao i dug
period hlađenja. Ne postoji pouzdan sistem regulacije temperature vode u ovim sistemima. Pored
toga, tokom grejnog perioda, paljenje i čišćenje kotlova takođe zahteva dosta posla, što je veliki
trošak. Opisani sistemi grejanja koji koriste drvo kao gorivo su veoma neefikasni iz sledećih razloga:
‒ niska iskorišćenost kotlova;
‒ potreban veliki prostor za skladištenje goriva;
‒ ne postoji pouzdan sistem regulacije temperature;
‒ česti prekidi rada zbog čišćenja kotlova.
Sistemi grejanja koji koriste lož ulje i mazut imaju viši nivo automatizacije u pogledu održavanja
temperature vode. Uprkos većem iskorišćenju u poređenju sa sistemima na drvo, oni su veliki
zagađivači, a i troškovi goriva za takve sisteme su veliki.
Objekti koji se greju na električnu energiju su veoma neefikasni, iako se grejanjem lako upravlja i
lako se postižu željene temperature vazduha.
Uzevši u obzir gorenavedeno, postojeći sistemi grejanja u javnim zgradama u Medveđi su
energetski neefikasni i zahtevaju visoke troškove za sledeće: nabavku goriva; održavanje i
servisiranje. Pored toga, ovi sistemi su veliki zagađivači životne sredine.
Izgradnja centralne kotlarnice sa kotlovima na biomasu od 3,5MW i toplovodne mreže bi osiguralo
održiv, jeftiniji, pouzdaniji, upravljiviji i ekološki prihvatljiviji sistem grejanja u javnim zgradama u
Medveđi. Sistemi grejanja u zgradama bi bili priključeni na mrežu daljinskog grejanja u toplotnim
podstanicama, koje bi omogućile merenje isporučene toplotne energije i upravljanje potrošnjom u
skladu sa zahtevima konkretnog objekta.
Izgradnja toplane na biomasu i mreže daljinskog grejanja omogućila bi sledeće:
‒ niže troškove grejanja,
‒ smanjenje potrošnje goriva,
‒ smanjenje emisije CO2,
‒ smanjenje zagađenja životne sredine,
‒ povećanje komfora i unapređenje kvaliteta usluga,
‒ smanjenje troškova za gorivo i održavanje.
Na teritoriji opštine Medveđa i Jablaničkog okruga ima dovoljno šuma koje mogu da obezbede
biomasu za potrebe toplane. Pored toga, moguće je kupiti biomasu kao ostatke voćnjaka i privatnih
69
šuma. Na taj način, lokalna zajednica bi mogla da zatvori krug proizvodnje i potrošnje energije za
grejanje.
70
13. ANEKS
71
Slika 25 - Uporedna analiza troškova toplotne energije i ušteda