OgranicavajuciFaktori_Obnovljivi_Izvori

7/25/2019 OgranicavajuciFaktori_Obnovljivi_Izvori

1/12

1

Neki ograniavajui faktori u iroj primeni obnovljivih izvora energije

Abstract

Greater use of renewable energy sources is accepted as one of the undoubtedly mainsolutions to slow climate change. Most countries have adopted long-term energy

programs involving these goals. While several developed countries already have

significant share of renewable energy sources, some others make the first steps towards

increasing the contribution of renewable energy sources. Increasing the share of

renewable energy sources, we face many technical and economic problems. This

applies in particular to wind energy and slightly less on solar photovoltaic (PV) power

plants. Problems arise as a result of variable and intermittent nature of these sources.

This paper deals with this kind of problems, trying to be seen in the conditions of Serbia.

Key words: Renewable energy sources, integration problems, Serbia

Kratak sadraj

Vee korienje obnovljivih izvora energije je prihvaeno kao jedno od nesumnjivoglavnih reenja da se uspore klimatske promene. Veina zemalja je prihvatila dugoroneenergetske programe koji ukljuuju ove ciljeve. Dok nekoliko razvijenih zemalja ve imau bilansu znaajne udele obnovljivih izvora, neke druge ine prve korake ka poveanjudoprinosa obnovljivih izvora. Poveavajui udeo obnovljivih izvora, susreemo brojne

tehnike i ekonomske probleme. Ovo se naroito odnosi na energiju vetroelektrana ineto manje na solarne fotonaponske (PV) elektrane. Problemi nastaju kao posledicapromenljive i intermitentne prirode ovih izvora. Ovaj referat se bavi ovom vrstom

problema, pokuavajui da ih sagleda u uslovima u Republici Srbije.

Kljune rei: Obnovljivi izvori energije, problemi integracije, Srbija

Uvod

Niz meunarodnih ugovora na putu integracije Republike Srbije u Evropsku Uniju, otvara

mogunost i obaveze izgradnje i ukljuivanja obnovljivih izvora energije (OIE). Preuzeteobaveze definiu ciljeve smanjivanja emisije gasova sa efektom staklene bate.Planovi izgradnje i uee OIE podupire itav niz dokumenata iz domena legislative, adinamika je okvirno definisana dugoronim planskim dokumentima u oblasti energetike.Odreene su podsticajne mere i model preuzimanja energije iz obnovljivih izvora.Nedavno je usvojen Zakon o energetici.Ovakav ambijent privukao je i podstakao veliko


2/12

2

interesovanje potencijalnih investitora obnovljivih izvora, to ukazuje da treba oekivatiizgradnjunju znaajnih kapaciteta u narednim godinama. Status aktivnosti ipak se moeokarakterisati kao poetni. Logino, da se obzirom na reeno, itav niz ekonomskih,tehnikih i drugih problema ne moe sagledati u poetku, ve e se oni javljati tokomrealizacije u ambijentu naih uslova.

Mnoge zemlje, meutim, krenule su sa implementacijom OIEznatno ranije. Praksa ovihzemalja akumulirala je znaajna i pouna iskustva nastala u toku eksploatacije igazdovanja ovim izvorima ija je porodica raznolika i tehniki heterogena. U ovom radu se daje osvrt na neke karakteristine probleme sa kojima emo se nuno susretatiporastom uea OIE u ukupnom energetskom bilansu, prvenstveno kada je elektrinaenergija u pitanju. Najveim delom panja je usmerena na vetroelektrane iako seodreeni srodni problemi javljaju i kod solarnih fotonaponskih elektrana. Solarneelektrane, sudei po dosadanjim svetskim trendovima, bie manje zastupljene, paproblematika koja ih prati, samim tim, ima i manju specifinu teinu.

Prolu, a takoe i ovu godinu godinu karakterie niz promena, koje su uinile dasituacija u pogledu postojeih prilika kao i prognozedaljih deavanja postanu u velikojmeri neizvesne. Navode se neki od dogaaja koji su energetsku scenu uinile krajnjeturbulentnom.

Gasna kriza u Ukrajini pretvorila se u politiku krizu sa oruanim sukobima

Dugo najavljivan i pripreman projekat velikog gasovoda Juni tok je otkazan saneizvesnom sudbinom. Srbija je u ovoj investiciji videlaq svoju veliku ansu

Cene nafte na svetskom tritu su strmoglavo pale i takorei se prepolovile

Na evropskom tritu dolo je do pada cene elektrine energije na s lobodnimtritima

U prolee prole godine nezapamene poplave zadesile su Srbiju, kojom prilikomje deo koubarskog rudnika potopljen a kapacitet termoelektrane umanjen zbog

nedostajuih koliina uglja.Nastale su velike materijalne tete, a ElektroprivredaSrbije bila je prinuena da uvozi znatne koliine nedostajue energije.

Problematika OIE ne moe se razmatrati van ovog konteksta.

Potencijal pojedinih vidova obnovljive energije u Srbiji

Ne retko, kada se u javnosti i strunoj javnosti, govori o mogunostima obnovljivaca,osea se prisustvo preteranog optimizma, a njihov potencijal se precenjuje ili predstavlja


3/12

3

na nain koji nije dovoljno opipljiv, da bi se dobila prava mera realnosti. Stvara se utisakda je ta energija na dohvat ruke, a da se ne daje pojanjenje pojedinih kategorija rezervii eksploatabilnosti. Ne daje se kompletna informacija o ekonomskoj i tehnikoj dimenzijiproblema i drugih momenata, koji esto u praksi mogu biti presudni.

Naveemo primer hidropotencijalana teritoriji Srbije koji je relativno precizno odreen.Kategorija teorijski hidropotencijal se procenjuje na 31 TWh/godinje. Od ega jetehniki iskoristivo oko 19,5 TWh, dok je ekonomski iskoristiv potencijal 16,7 TWh.Veideo hidropotencijala (preko 10 TWh/godinje) ve je iskorien u postojeimhidrocentralama. Instalisana snaga postojeih hidroelektrana ini oko 1/3 ukupnoinstalisanih elektrana u Srbiji. Tako lagano objektivizirajui postojei hidropotencijal,dolazimo da je ekonomski opravdano iskoristivo jo oko 5 TWh/godinje ali sanepovoljnom strukturom objekata. Podrazumeva se izgradnja veeg broja malihelektrana na granici ekonominosti.

Ukupno procenjene mogunosti izgradnje vetroelektrana u Srbiji procenjuje se na1300 MW instalisane snage sa mogunou proizvodnje od 2,3 TWH/god. iz egaproistie da bi proseno iskorienje snage bilo 20%.

Uredba o merama podsticaja proizvodnje elektrine energije korienjem obnovljivihizvora energije i kombinovanom proizvodnjom elektrine i toplotne energije, predviastimulativnu cenu od 9,2 centa/kWh i ograniava ukupno izgraen kapacitet zapodsticajnu cenu na 500 MW.

Kada je u pitanju solarna, geotermalna i energija biomase, poznate su relevantne

bilansne veliinei odreene su podsticajne cene za budue investitore.

Nacrt Strategije razvoja energetike Republike Srbije do 2025. god. sa vizijom do 2030.,

predvia izgradnju kapaciteta za proizvodnju elektrine energije korienjem OIE(Dijagram V-6, ref.11). Ovo upuuje da panju treba usmeriti prvenstveno na problemeukljuivanja vetroelektrana.


4/12

4

Tehnike specifinosti i ekonomika obnovljivih izvora energije (OIE)

Prvenstveni motiv za strateko opredeljenje ka OIE smanjivanje isputanja, sada vealarmantnih, koliina gasova koji proizvode efekat staklene bate i klimatske promenes tim u vezi, u procesu proizvodnje energije. Isputeni gasovi ne sadre samo CO2, ve iokside azota i fine estice.Nedavno je saoptila Svetska meteoroloka organizacija, dase zagrevanje Zemlje zbog tetnih gasova povealo za 34% od 1990. godine. U 2013nivo isputanja tetnih gasova je dostigao novi rekordni nivo. Nivoi CO2 su za 142%vei nego 1750. god. emisije metana su za 253% a azotnih oksida za 121% vee negote godine.

Razne studije procenjuju drutvenu cenu koja se ini i koju treba pridruiti iplatiti u procesu proizvodnje elektrine energijeu raznim zemljama EU.(Tabela 1)


5/12

5

Tabela 1.

Jedan takav sistem ve funkcionie u okviru EUETS (European Union Emission TadingSystem), gde zemlje lanice EU trguju u okviru propisanih kvota za isputanje gasova.Oekuje se da idue godine i Srbija pristupi ovoj porodici drava. Tabela 1. daje jednuprocenu ove vrste trokova za razne vidove proizvodnje u raznim zemljama. inom

pristupanja e i u naoj zemlji znaajni trokovi dodatno opteretiti proizvodnju iztermoelektrana. Na nau alost, u Srbiji 70% elektrine energije dobijamo iz lignita koji jespecifino veliki zagaiva. U tehnoekonomskim analizama i kalkulacijama koje setrenutno rade u Srbiji rauna se sa trokovima od 1,5 c/kWh za postojee i buduetermoelektrane koje koriste lignit, ili 15 Eu/tona isputenog CO2. Trenutna cenaisputanja CO2je svega 7 Eu/tona iako je prethodno bila i 30 Eu.Do pada je dolo usledvelike ponude energije iz OIE (najvie zahvaljujui vetroelekrtanama.

Dugorono gledano, Srbija mora razviti koncept dalje izgradnjeelektroenergetskih kapaciteta sa jasnim tehnoekonomskim pokazateljima i procenama.

U svakom sluaju, korisno bi bilo sauvati svoje potencijale OIE, u cilju da se izbegnekupovanje prava za isputanje tetnih gasova u budunosti. Cilj smanjivanja emisijagasova mora se optimizirati uzimajui u obzir ne samo opcije sa ukljuivanjem OIE ve irazmatranje novih reenja kod postojeih postrojenja, kao i naprednih tehnologijatermoelektrana na ugalj (npr. CCS-Carbon Capture Storage, koncept sa uklanjanjem i

skladitenjem ugljenika nakon sagorevanja). Ovakvi koncepti se danas razvijaju u cilju


6/12

6

da ekoloki i ekonomski postanu konkurentni vetroelektranama odnosno solarnim idrugim OIE.

Kada je ekonomika OIE u pitanju, glavne specifinosti proistiu iz intermitentnostinjihove proizvodnje. Najee raspravu o ekonominosti ovih izvora svodimo samo nanjihove proizvodne trokove i podsticajne tarife koje se administrativno postavljaju. Naosnovu ova dva parametra budui investitori procenjuju bonitet svojih investicionihulaganja. Ovakvo rezonovanje ima logiku dok je uee tih novih izvora marginalno.Kada njihov udeo poraste, nastaje i jedan broj novih problema. Zemlje sa sa veimueem OIE, danas sa manje ili vie uspeha reavaju. Dolazi do interakcije sistema inovoprikljuenih izvora. Ovaj rad je u ovom pogledu usmeren na vetroelektrane, koje uaktuelnom vremenu u Evropi i Svetu postaju, u pojedinim zemljama, rasprostranjeni

izvori elektroenergije.

Pouzdanost proizvodnje vetroelektrana, jednim delom, ograniena je nepreciznouviednevnih prognoza unapred .

Slika 3. Nesklad prognoze i ostvarene proizvodnje

Slika 3 pokazuje primer nesklada prognozirane i aktuelne proizvodnje. Varijacije mogu

biti znatne kao na sl., sa otrim gradijentima i propadima snage. Fiziki se ovo morakompenzovati u okviru upravljanja elektroenergetskim sistemom, ukljuivanjem raznihvidova brze rezerve, akumulacionih postrojenja i ukupne rezerve u sistemu.


7/12

7

Slika 4.Obrtna rezerva nuna za stabilan rad sistema

Potrebna rezerva, procentualno raste sa poveanjem uea vetroelektrana. D rugimreima, poveanjem udela vetroelektrana raste nesigurnost snabdevanja. Terminom

Capacity credit u engleskoj praksi se oznaava snaga koju vetroelektrane ili neka

druga vrsta izvora, mogu da zamene i supstituiu i ona je mnogo manja nego to jeprirataj snaga vetroelektrana. Ovo proistie iz meteoroloke nesigurnosti i karakteravetroelektrana. Posebne probleme nameu ispadi vetroturbina zbog prekomernog vetra.


8/12

8

Slika 5. Tipian dijagram rada vetroturbine

Operator sistema u tim trenucima mora da angauje rotacionu rezervu, koja po praviluima i najveu cenu, naroito ako se kupuje na tritu.

Slika 6. Proizvodnja vetroelektrana tokom Boinih praznika u Nemakoj 2004.


9/12

9

Ako se pritom radi o gasnim ili dizel agregatima onda se istovremeno kvari i ekolokikarakter vetroenergije.

Razni analitiari se donekle razlikuju u analitikim metodologijama i proceni trokovanastalih integracijom varijabilnih OIE u sistem. Analiza (Ref.2) ih deli i specificira na

sledei nain:

Trokovi koji nastaju zbog karaktera izvora (profile cost)

Kod veeg uea varijabilnih varijabilnih OIE, ovi trokovi nastaju kao posledicanesklada proizvodnih karakteristika sa jedne strane i potreba konzuma sa druge.

Nesklad povlai angaovanje vee rezerve i smanjenje satnog iskorienjabaznih elektrana. Proizvodnja koja prevazilazi potrebe potronje takoe donosidodatne trokove.

Balansni trokovi - Nastaju zbog intermitentnosti i dnevnih neoekivanihpromena,

Trokovi prenosnoj mrei - Nastaju kao posledica neravnomernih i neplaniranihtokova u mrei.

Nabrojani efekti se vide na Slici 7, gde svedeni trokovi energije (LCOE) rapidno rastusa rastom uea vetroelektrana u ukupnoj proizvodnji sistema. Svedeni ili nivelisanitrokovi elektrine energije su uobiajena mera prihvaena u praksi, za poreenje raznih

energetskih opcija.


10/12

10

Slika 7.Ukupni trokovi proizvedene energije (vetar)

Slika 7. daje prikaz tzv. System LCOE, to predstavlja zbir trokova proizvodnje itrokova integracije po komponentama koje su prethodno objanjene, za sluaj

vetroelektrana. Ovaj sistem u pristupu daje daleko objektivniju komparativnu sliku.

Nacrt Strategije razvoja energetike Srbije do 2025. sa vizijom do 2030, predviaizgradnju 500 MW vetroelektrana u narednih 10 godina, tako da e prema ovimpredvianjima, ve narednih godina ovi problemi stii na dnevni red. Kod nas je do sada,uraen mali broj analiza na ovu temu. Ref 4. analizira moguu integraciju 500 MWvetroparka u Junom Banatu. Uoavaju se oekivani problemi, sa kojima se ve danassusreu zemlje u EU sa velikim ueem eolske energije. Analizira se kakve efekteizaziva uklapanje vetroelektrane na termovetro - hidro kombinaciju zajednikog rada.Iz analize proizilazi predlog reenja za optimizaciju rada u sistemu elektrana EPS -a.

Predlog reenja je izgradnja RHE Bistrica sa opsegom snage skoro 1400 MW (od -680MW do 700 MW). Sa 4x175 MW agregatima, kao idealno reenje za EPS. Prema nekimranim procenama ova pumpno - akumulaciona elektrana bi vraala upumpanu elektrinuenergiju uz uveanje ulazne cene za 14 din/kWh. Studija konstatuje da bi RHE Bistricabila idealno balansno reenje kao tandem postrojenje vetroeleaktrani od 500 MWplaniranoj u Junom Banatu.


11/12

11

Zakljuak

Izgradnja i planiranje OIE dobilo je zamah poslednjih godina. Razmatranje

ekonomike ovih izvora kod nas, je za sada pojednostavljeno i svodi se na procenu

isplativosti na strani investitora, baziranu na utvenim podsticajnim tarifama (FEED IN)

za razne kategorije OIE. Inae ove podsticajne tarife su u naoj zemlji meu najviim uEvropi. Istovremeno je prosena prodajna cena elektrine energije najnia u okruenju,to je svojevrsna kontradikcija. Trend u EU je da se podsticajne tarife postepenosmanjuju ili ak ukidaju. Istovremeno, razvijene zemlje izvode tehnoekonomske analizedaljeg uvoenja OIE na kompleksan nain. Uzimaju se u obzir svi problemi i pridruenitrokovi koji nastaju integracijom OIE u elektroenergetski sistem.

Elektroenergetiku Srbije u naredne dve dekade oekuju veliki zadaci, samim tim iizdaci. Alarmantno zvui podatak da e u narednih desetak god ina oko 1000 MWtermoelektrana na ugalj prestati sa radom (Dijagram V-3,ref.11).

Istovremeno se oekuje prirataj kapaciteta OIE od oko 1000 MW, to u proizvodnomsmislu nije ekvivalent ispalim termoelektranama. U ovom trenutku se ini da zaostvarivanje ovih ambicioznih planova ne postoje mnogi preduslovi. Analitiko- studijskii finansijski u prvom redu.


12/12

12

LITERATURA

1. .The economics of renewable energy Geofry Heal, Cambridge 2009.

2. System LCOE: What are the costs of variables?Falco Ueckerd at all, Potsdam-Institute for

Climate Impact Research

3. Analiza pariteta cena elektrine energije prema ostalim energentima 2005,

2006,2013.godina, Jan Klinko dipl.in.4. .Distribuirani izvori energije, Dr.V.Mijailovi

5. .Analiza uklapanja vetroelektrana u EES Srbije na eksploataciju proizvodnih kapaciteta

EPS-a, Grupa autora iz JP Elektroprivreda Srbije i ETF Univerziteta u Beogradu

6. .Realni potencijal obnovljivih izvora energije u Srbiji Dr.M.Mesarovi

7. The limits of wind power W.Korchinski, A.Smith Institute

8. .Zakon o energetici, Sl. Glasnik br.15/15.

9. .Izazovi na tritu elektrine energije, Dr S.Filipovi, Dr.Bogdan Tani

10.Uredba o merama podsticaja za povlaene proizvoae elektrine energije Sl. Glasnik RS

11. 2025.

2030.

Novi Sad februar, 2015. Jan Klinko, dipl.ing.

OgranicavajuciFaktori_Obnovljivi_Izvori

Documents