Top Banner
ICES VIŠJA STROKOVNA ŠOLA Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija Program: Elektroenergetika Modul: Elektroenergetska učinkovitost in električne instalacije TEHNIČNO-EKONOMSKA UPRAVIČENOST ZAMENJAVE ELEKTROSTROJNE OPREME V HE DOBLAR I Mentor: mag. Drago Bokal Kandidat: Peter Kovačič Lektorica: Marta Medvešček, prof. slov. Tolmin, junij 2014
67

TEHNIČNO-EKONOMSKA UPRAVIČENOST › doc › diplome › ICES › Peter_Kovacic.pdfZAHVALA Zahvaljujem se mentorju, g. Dragu Bokalu, za odlična predavanja in vso podporo pri izdelavi

Jan 26, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
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
  • ICES VIŠJA STROKOVNA ŠOLA

    Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Program: Elektroenergetika

    Modul: Elektroenergetska učinkovitost in električne

    instalacije

    TEHNIČNO-EKONOMSKA UPRAVIČENOST

    ZAMENJAVE ELEKTROSTROJNE

    OPREME V HE DOBLAR I

    Mentor: mag. Drago Bokal Kandidat: Peter Kovačič

    Lektorica: Marta Medvešček, prof. slov.

    Tolmin, junij 2014

  • ZAHVALA

    Zahvaljujem se mentorju, g. Dragu Bokalu, za odlična predavanja in vso podporo pri

    izdelavi diplomske naloge.

    Zahvala gre tudi g. Iztoku Gabrijelčiču, ki mi je kot vodja verige HE na Soči svetoval

    in predlagal literaturo. Posebna zahvala gre staršema, Dušanki in bratu Andreju za

    razumevanje, strpnost ter potrpljenje.

  • IZJAVA

    Študent Peter Kovačič izjavljam, da sem avtor tega diplomskega dela, ki sem ga

    napisal pod mentorstvom mag. Draga Bokala.

    Skladno s 1. odstavkom 21. člena Zakona o avtorski in sorodnih pravicah

    dovoljujem objavo tega diplomskega dela na spletni strani šole.

    Dne _____________ Podpis: __________________

  • POVZETEK

    Hidroelektrarne so pomemben obnovljiv vir kakovostne električne energije v

    elektroenergetskem sistemu Slovenije. Kljub trenutni gospodarski situaciji, tako v

    Sloveniji kot tudi širše, bodo potrebe po dobavi električne energije rasle tudi v

    prihodnosti. Prav to je eden od glavnih razlogov nenehnega posodabljanja in

    nadgrajevanja energetskih objektov.

    Hidroelektrarne nam zagotavljajo prepotrebno električno energijo, brez katere si

    danes niti ne moremo več zamišljati življenja. Poleg tega je pri hidroenergiji poseben

    poudarek na proizvodnji iz obnovljivih virov energije, kamor se seveda uvršča tudi

    energija iz hidroelektrarn. V današnjem obdobju, ko imamo v ospredju besede eko,

    bio, zeleno in podobna poimenovanja, je vlaganje v hidroenergijo še toliko

    pomembnejše.

    V diplomski nalogi sem predstavil zgodovinski pregled delovanja HE Doblar I. Opisal

    sem način delovanja HE Doblar I in njeno vlogo v elektroenergetskem sistemu,

    predstavil sem stanje opreme pred in po prenovi ter tehnično in stroškovno utemeljil

    zamenjavo naprav.

    KLJUČNE BESEDE

    - HE Doblar,

    - ekonomska upravičenost,

    - elektrostrojna oprema,

    - zamenjava.

  • ABSTRACT

    The title of my graduation project is Technical - economic justification of replacing

    electro - mechanical equipment in power plant Doblar 1. Despite the current

    economic situation in Slovenia and beyond, we will need to grow up with supply of

    electricity in the future. This is one of the main reasons for updating and upgrading

    of power plants.

    Hydro power plants provide us much needed electricity. Without electricity our life is

    unthinkable. In addition, hydro power plants provide us renewable energy. In today's

    time, when we are surrounded with words like eco, bio, green ... investing in

    hydropower plants is even more important.

    In my graduation project I presented the historical overview of hidro power plant

    Doblar I. I described the operation mode of hidro power plant Doblar I and its role in

    the electro energetic power system, introduced conditions of the equipment before

    and after the renovation and technically and through the costs justified the

    renovation.

    KEYWORDS

    - hydro power plant HE Doblar,

    - economical justification,

    - electro–mechanical equipment,

    - replacement.

  • KAZALO

    1 UVOD ............................................................................................................... 1 1.1 PREDSTAVITEV PROBLEMA ................................................................... 1 1.2 PREDSTAVITEV OKOLJA ......................................................................... 1 1.3 PREDPOSTAVKE IN OMEJITVE ............................................................... 2 1.4 METODE DELA ......................................................................................... 2

    2 ZGODOVINSKI PREGLED DELOVANJA HE DOBLAR I .................................. 3 2.1 GRADNJA HIDROELEKTRARN NA SOČI ................................................. 3 2.2 STROJNI DEL ............................................................................................ 5 2.3 ELEKTRO DEL .......................................................................................... 5

    3 NAČIN OBRATOVANJA HE DOBLAR I IN NJENA VLOGA V ELEKTROENERGETSKEM SISTEMU ..................................................................... 7

    3.1 TEHNIČNI OPIS ......................................................................................... 7 3.1.1 PREGRADA PODSELO ...................................................................... 7 3.1.2 VTOČNI OBJEKT ................................................................................ 8 3.1.3 DOVODNI TUNEL ............................................................................... 8 3.1.4 VODOSTAN ........................................................................................ 8 3.1.5 TLAČNI TUNEL .................................................................................. 9 3.1.6 STROJNICA ........................................................................................ 9 3.1.7 STROJNIČNA ZGRADBA ................................................................... 9 3.1.8 TURBINSKI JAŠKI ............................................................................ 10 3.1.9 TURBINSKI IZTOK ........................................................................... 13

    3.2 VLOGA HE DOBLAR I V ELEKTROENERGETSKEM SISTEMU ............. 14 3.2.1 ZNAČILNOSTI HIDROPROIZVODNJE IN VLOGA HIDROELEKTRARN V ELEKTROENERGETSKEM SISTEMU ....................... 14 3.2.2 VLOGA HE DOBLAR I V ELEKTROENERGETSKEM SISTEMU ...... 15

    4 TEHNIČNA UTEMELJITEV ZAMENJAVE NAPRAV, STANJE OBSTOJEČE OPREME IN OCENA NJENE PREOSTALE ŽIVLJENJSKE DOBE ........................ 18

    4.1 VARIANTE OBNOVE PO PROJEKTU ..................................................... 18 4.2 ANALIZA IZPADA PROIZVODNJE ELEKTRIČNE ENERGIJE PO VARIANTAH ....................................................................................................... 20 4.3 PRIMERJAVA POSAMEZNIH VARIANT ................................................. 21 4.4 STROŠKOVNO VREDNOTENJE GRADBENIH DEL PO POSAMEZNIH VARIANTAH ....................................................................................................... 22 4.5 OBSEG OBNOVITVENIH DEL NA OBJEKTIH, NAPRAVAH IN UREDITVI PO POSAMEZNIH SKLOPIH ZA IZBRANO VARIANTO .................................... 22

    4.5.1 GRADBENI DEL ............................................................................... 22 4.5.2 STROJNI DEL ................................................................................... 22 4.5.3 ELEKTRO DEL ................................................................................. 24

    4.6 OPIS IZBRANE VARIANTE ..................................................................... 28 4.6.1 SPLOŠNO......................................................................................... 28 4.6.2 POSEGI NA NIVOJU GENERATORSKE ETAŽE (ETAŽA 120,50 M N. M.) .......................................................................................................... 28 4.6.3 POSEGI NA NIVOJU ETAŽE VMESNEGA LEŽAJA (ETAŽA 114,30 M N. M.) .......................................................................................................... 28 4.6.4 POSEGI MED ETAŽAMA (114,30–120,50 M N. M.) ......................... 28 4.6.5 POSEGI NA NIVOJU SPIRALE ........................................................ 29 4.6.6 VHOD V SN STIKALIŠČE ................................................................. 29 4.6.7 VPLIV NA OKOLJE ........................................................................... 30

  • 4.6.8 STROŠKI .......................................................................................... 30 4.7 OCENA ŽIVLJENJSKE DOBE PREOSTALE OPREME ........................... 30

    5 STROŠKOVNA UTEMELJITEV ZAMENJAVE OPREME ................................ 31 5.1 VREDNOST INVESTICIJE ....................................................................... 31 5.2 REZULTATI IZRAČUNA UPRAVIČENOSTI INVESTICIJE ...................... 34

    5.2.1 ENOSTAVNA DOBA VRAČANJA SREDSTEV ................................. 34 5.2.2 DISKONTIRANA DOBA VRAČANJA SREDSTEV (DVS) IN NETO SEDANJA VREDNOST (NSV) ........................................................................ 38 5.2.3 INTERNA STOPNJA DONOSA ......................................................... 48 5.2.4 INDEKS DONOSNOSTI .................................................................... 54 5.2.5 RELATIVNA NETO SEDANJA VREDNOST ..................................... 55

    LITERATURA IN VIRI ............................................................................................ 57 KAZALO SLIK ........................................................................................................ 58 KAZALO TABEL ..................................................................................................... 58 KAZALO GRAFOV ................................................................................................. 59 KRATICE IN AKRONIMI......................................................................................... 59

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 1 od 60

    1 UVOD

    1.1 PREDSTAVITEV PROBLEMA

    Uspešnost gospodarstva vsake države, tudi Slovenije, je v veliki meri odvisna od

    uspešnosti njenega elektroenergetskega sistema, saj je električna energija dejavnik,

    ki neposredno vpliva na pospeševanje ali omejevanje razvoja družbe kot celote.

    Začetki raziskovalnih del za gradnjo HE Doblar segajo v leto 1936. Prvi agregat je

    pričel z obratovanjem leta 1939, kmalu za tem pa sta pričela obratovati tudi

    preostala dva agregata. Po skoraj 40 letih obratovanja se je po letu 1979 začela

    prva večja obnova elektrarne, ki je zajemala zamenjavo iztrošene opreme in

    preureditev za popolno lokalno avtomatizacijo in daljinsko vodenje iz takratnega

    območnega centra vodenja. Obnova, začeta leta 1979, je zajemala zamenjavo

    vzbujanja (prešli so na tiristorsko vzbujanje), zamenjavo turbinskega regulatorja,

    zamenjavo komandnih omar, signalizacije ter zamenjavo vseh generatorskih zaščit.

    Generatorji, turbine in transformatorji so ostali isti in niso bili vključeni v obnovo.

    Temeljita rekonstrukcija HE Doblar se je začela leta 2010 in se je v letu 2014 tudi

    zaključila. Rekonstrukcija v HE Doblar je zajemala zamenjavo iztrošene

    elektrostrojne opreme (generatorji, turbine, transformatorji, zaščite, signalizacija idr.)

    zaradi zagotavljanja večje učinkovitosti, razpoložljivosti in zanesljivosti v okviru

    elektroenergetskega sistema. V diplomskem delu smo proučili smotrnost zamenjave

    elektrostrojne opreme v HE Doblar I.

    Upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme smo proučili z ekonomskega in

    tehničnega vidika, proučili smo, kako je zamenjava prispevala k izkoristku in večji

    proizvodnji ter kako je zamenjava prispevala k učinkovitosti, zanesljivosti in

    razpoložljivosti v okviru EES (elektroenergetskega sistema).

    1.2 PREDSTAVITEV OKOLJA

    HE Doblar I je del verige velikih HE na Soči, s katerimi upravljajo Soške elektrarne

    Nova Gorica, d. o. o. (SENG, d. o. o.).

    SENG, d. o. o. je družba, katere osnovna dejavnost je proizvodnja električne

    energije iz obnovljivih virov energije. V našem primeru je to modra energija,

    pridobljena v hidroelektrarnah na porečju reke Soče. Soča in njeni pritoki poganjajo

    5 velikih, 21 malih hidroelektrarn ter črpalno hidroelektrarno v Avčah. Skupna

    instalirana moč vseh hidroelektrarn skupaj znaša 346 MW.

    S proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov energije se v SENG-u ukvarjajo

    že vse od ustanovitve leta 1947. Vodni potencial reke Soče in njenih pritokov pa je že

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 2 od 60

    pred tem letom zagotavljal električno energijo. Danes so Soške elektrarne tehnološko

    napredno podjetje, ki ga odlikujeta jasna razvojna strategija in visok nivo znanja.

    Zahvaljujoč jasni razvojni strategiji Soške elektrarne nenehno vlagajo v obnovo

    obstoječih hidroelektrarn, kamor sodi tudi HE Doblar I, in gradnjo novih. Zavedati se

    moramo, da je energetski potencial povodja reke Soče izkoriščen le do slabe tretjine,

    vse ostalo nam je še vedno na voljo, vendar ne za vsako ceno. Tega se zavedajo

    tudi v SENG-u, kjer umeščanje in posodabljanje HE vedno skrbno pretehtajo in

    poskušajo ohranjati naravno ravnovesje. Pridobivanje modre energije poteka

    gospodarno in ob upoštevanju okoljevarstvenih vidikov. Potrebe po električni energiji

    pa nenehno rastejo.

    Od leta 2007 so Soške elektrarne v 100 % lasti HSE. Sicer so se že leta 2001

    kapitalsko povezale s HSE, vendar so se šele nekaj let pozneje odločili za 100 %

    povezanost. Vzrok temu je bilo zagotavljanje večje konkurenčnosti, zmanjševanje

    tveganj, pretok znanja in skupno sodelovanje pri projektih. Rezultat te povezave je

    tudi obnova HE Doblar I. Tu so prišli do izraza sinergijski učinki pri povezovanju.

    Slika 1: Logotip podjetja Soške elektrarne Nova Gorica, d. o. o.

    (Vir: www.seng.si)

    1.3 PREDPOSTAVKE IN OMEJITVE

    Pri raziskovanju upravičenosti zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I je

    bilo treba upoštevati, da je HE Doblar del SENG in s tem del holdinga HSE.

    V diplomski nalogi smo se omejili na zamenjavo elektrostrojne opreme v HE Doblar I

    ter na stanje obstoječe opreme in oceno njene preostale življenjske dobe.

    1.4 METODE DELA

    Obravnavana tema diplomske naloge je v precejšnji meri analitične narave.

    Uporabili smo deskriptivne metode in metode raziskave v okviru analitičnega

    pristopa.

    http://www.seng.si/

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 3 od 60

    Deskriptivne metode:

    • metoda deskripcije, s katero smo opisali razlike v delovanju elektrostrojne

    opreme v HE Doblar I pred in po zamenjavi,

    • s komparativno metodo smo elektrostrojno opremo v HE Doblar I primerjali s

    prenovljeno elektrostrojno opremo HE Doblar I,

    • zgodovinska metoda je prisotna v teoretičnem delu, kjer smo predstavili

    začetek delovanja HE Doblar I in njen razvoj skozi zgodovino,

    • z metodo primerjave smo v sklepu povzeli opažanja, oblikovali lastna stališča

    in sklepe.

    2 ZGODOVINSKI PREGLED DELOVANJA HE DOBLAR

    I

    2.1 GRADNJA HIDROELEKTRARN NA SOČI

    Razmišljanja o energetski izrabi Soče segajo še v čas Avstro-Ogrske, ko je bila

    ustanovljena prva vodomerna služba. Po prvi svetovni vojni so z raziskavami za

    gradnjo elektrarne Doblar I nadaljevala italijanska podjetja, leta 1936 pa je

    specializirano podjetje Rodi iz Milana že predložilo načrt zajezitve. Določeno je bilo

    mesto za jez v soteski reke Soče pri naselju Podselo in lokacija strojnice HE Doblar

    v naselju Doblar. Prvi agregat je pričel z obratovanjem leta 1939, kmalu za tem sta

    pričela obratovati tudi preostala dva agregata. Do leta 1947 je elektrarna Doblar

    proizvajala energijo za takratno italijansko elektroenergetsko omrežje. V obdobju po

    drugi svetovni vojni sta HE Doblar I in Plave I s svojimi zmogljivostmi zadovoljevali

    kar 40 % slovenskih potreb po električni energiji. Po skoraj 40 letih obratovanja se je

    po letu 1979 začela prva večja obnova elektrarne, ki je zajemala zamenjavo

    iztrošene opreme in preureditev za popolno lokalno avtomatizacijo in daljinsko

    vodenje iz takratnega območnega centra vodenja. Obnova, začeta leta 1979, je

    zajemala zamenjavo vzbujanja (prešli so na tiristorsko vzbujanje), zamenjavo

    turbinskega regulatorja, zamenjavo komandnih omar, signalizacije ter zamenjavo

    vseh generatorskih zaščit. Generatorji, turbine in transformatorji so ostali isti in niso

    bili vključeni v obnovo. Temeljita rekonstrukcija HE Doblar, ki je zajela tudi

    generatorje, turbine in transformatorje, je trajala od leta 2010 do leta 2014, ko je bila

    zaključena.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 4 od 60

    Slika 2: Gradnja pregrade Podselo 1937

    (Vir: www.seng.si)

    Slika 3: Pregrada Podselo

    (Vir: www.seng.si)

    Slika 4: Elektrarniško naselje v Doblarju okrog leta 1940

    (Vir: www.seng.si)

    http://www.seng.si/http://www.seng.si/http://www.seng.si/

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 5 od 60

    2.2 STROJNI DEL

    Trije vertikalni agregati HE Doblar I s francisovim gonilnikom in sinhronskim

    generatorjem so bili v obratovanju od leta 1939 in so do leta 1947 oddajali električno

    energijo v takratno italijansko omrežje. Sicer pa so podatki treh turbin, ki so kar 74

    let oddajale električno energijo, naslednji:

    2x 1x

    proizvajalec: RIVA Milano Litostroj

    leto izdelave: 1936 2001

    vrtilna hitrost: prvotno 252 min-1, kasneje 300 min-1 300 min-1

    nazivni padec: 44 m 45 m

    nazivni pretok: 30 m³/s 35 m³/s

    nazivna moč: 11.360 kW 14.400 kW

    nazivni premer: 2100 mm 2176 mm

    število gonilnih lopat: 14 11

    število vodilnih lopat: 24 24

    V letu 1950 so primorske elektrarne v povezavi z ostalim slovenskim omrežjem

    prešle s frekvence 42 na 50 Hz, s čimer so agregati prešli z 252 min-1 na 300 min-1.

    S tem se je povečal pretok in moč turbin, premik obratovalne točke v področje večje

    kavitacijske ogroženosti pa je povzročil kavitacijske poškodbe na gonilnikih. To je

    privedlo do kasnejše zamenjave gonilnikov turbin 3 in 2 z novima gonilnikoma, ki ju

    je Litostroj izdelal po prvotni hidravlični obliki. Pri turbini številka 1 je do leta 2001

    ostal vgrajen originalni gonilnik RIVA, dodatno so bile varjene le kavitacijske

    poškodbe. Nova turbina proizvajalca Litostroj, vgrajena leta 2001 v agregat številka

    1, je bila prilagojena za obratovanje z omrežno frekvenco 50 Hz. Projektirana je bila

    za obratovanje pri manjših pretokih, kot sta jih dosegala agregata 2 in 3, a z boljšim

    izkoristkom. Skladno s hidravličnim modelom so bile predelane tudi predvodilne in

    vodilne lopatice. Iz inoxa uliti francisov turbinski gonilnik je imel 14 lopat pri

    gonilnikih prvotne hidravlične oblike, gonilnik iz leta 2001 pa 11 lopat. Temeljita

    prenova opreme je bila nujno potrebna za zanesljivo in varno obratovanje agregatov

    v prihodnje.

    2.3 ELEKTRO DEL

    V HE Doblar I so bili vgrajeni trije vertikalni agregati s Francisovimi turbinami.

    Generatorji proizvajalca BBC Milano so bili prvotno izdelani za frekvenco omrežja 42

    Hz z nazivnimi vrtljaji 252 min-1. Po priključitvi Primorske k Jugoslaviji leta 1947 se je

    HE vključila v slovensko električno omrežje, kar je po letu 1950 zahtevalo prehod od

    42 Hz na 50 Hz (oziroma 300 min-1). Leta 1963 se je z elaboratom ugotovilo nove

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 6 od 60

    tehnične karakteristike, ki določajo nove obratovalne parametre za trajno

    obratovanje generatorjev z naslednjimi tehničnimi podatki:

    • nazivna moč: 16 MVA,

    • nazivna napetost: 10,5 kV +5 % do –10 %,

    • nazivni tok: 875 A +10 % do –5 %,

    • nazivni cos : 0,75,

    • nazivna frekvenca: 50 Hz,

    • nazivno število vrtljajev: 300 min-1,

    • pobeg: 598 min-1,

    • hlajenje: zaprto zračno preko vodnih izmenjevalnikov,

    • razred izolacije: B na statorju in rotorju.

    Slika 5: Strojnica HE Doblar I pred obnovo

    (Vir:http://www.seng.si/mma_bin.php/$fId/2008092508064352/$fName/

    HE+Doblar+1.pdf)

    Z rednim vzdrževanjem se je obratovalna sposobnost naprav ohranjala na visokem

    tehničnem nivoju. Po skoraj 40-letnem obratovanju se je po letu 1979 pričelo z

    obnovo sekundarne elektro opreme in avtomatizacijo elektrarne ter pripravami za

    daljinsko vodenje. V tem obsegu je bil zamenjan tudi vzbujalni sistem agregatov.

    Primarna oprema HE (turbine z izjemo pri prvem agregatu, generatorji, hladilni

    sistem) je ostala nespremenjena 74 let. Primarna elektro oprema HE Doblar I je bila

    zaradi svoje starosti dotrajana in zastarela (z izjemo dela opreme, ki je bila dotlej

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 7 od 60

    prenovljena). Temeljita in celovita prenova elektro opreme je bila nujno potrebna za

    zanesljivo in varno obratovanje agregatov in HE kot celote v prihodnje.

    Rekonstrukcija v HE Doblar I je zajemala zamenjavo iztrošene elektrostrojne

    opreme (generatorji, turbine, transformatorji, zaščite, signalizacija idr.) zaradi

    zagotavljanja večje učinkovitosti, razpoložljivosti in zanesljivosti v okviru

    elektroenergetskega sistema.

    Prenova HE Doblar I je zajela prenovo treh agregatov in vseh pomožnih sistemov in

    naprav obstoječe HE, zgrajene že leta 1939.

    3 NAČIN OBRATOVANJA HE DOBLAR I IN NJENA

    VLOGA V ELEKTROENERGETSKEM SISTEMU

    3.1 TEHNIČNI OPIS

    HE Doblar I je akumulacijsko derivacijska hidroelektrarna, ki skupaj s HE Doblar 2

    obratuje v odvisnosti od razpoložljivih pretokov; lahko tudi vršno po principu dnevne

    izravnave pretokov. HE Doblar I sestavljajo naslednji glavni pogonski objekti, in

    sicer:

    • pregrada Podselo,

    • vtočni objekt,

    • dovodni tunel,

    • vodostan,

    • strojnica,

    • odvodni tunel.

    3.1.1 PREGRADA PODSELO

    Pregrada Podselo uvozno ustvarja akumulacijsko jezero, ki zajezuje Sočo in deloma

    tudi izlivni krak Idrijce do nivoja 153,00 metrov nad morjem (m n. m.). HE Doblar 1

    ima skupaj s HE Doblar 2 možnost prilagajanja obratovanja dnevnemu konzumu

    porabe električne energije z variabilnim obratovanjem po principu dnevne izravnave

    naravnega dotoka Soče, tako da akumulacija zaradi tega dnevno niha med

    nivojema 153 in 151 m n. m. Po konstrukcijski zasnovi je težnostno-ločnega tipa

    višine 30 m, v sredini je opremljena z dvema izpustoma za visoko vodo, prav tako

    pa ima še dva dodatna evakuacijska organa kot temeljna izpusta v levem in desnem

    bloku pregrade.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 8 od 60

    Slika 6: Jez Podselo na reki Soči

    (Vir: www.izvrs.si, foto: N. Smolar-Žvanut)

    3.1.2 VTOČNI OBJEKT

    Vtočni objekt je lociran na desnem bregu v neposredni bližini pregradnega profila.

    Vtok je opremljen z jeklenimi tablastimi zapornicami za primer revizije dovodnega

    sistema.

    3.1.3 DOVODNI TUNEL

    Dovodni tunel poteka v desnem bregu Soče. Dolvodno od pregrade premošča potok

    Ušnik v sklopu težnostne pregradne konstrukcije, ki uzvodno ustvarja manjšo

    akumulacijo. Dolžina dovodnega tunela je 3.567 m, notranji premer je 5,6 m.

    Tunelska obloga je armiranobetonska, debeline 30 cm.

    3.1.4 VODOSTAN

    Na koncu dovodnega tunela se nad njim nahaja vodostan, ki je eliptičnega

    tlorisnega preseka z varnostnim prelivom. Prelivna količina v vodostanu se skozi

    tunel odvaja v strugo Doblarca. V nadaljevanju vodostana v smeri proti strojnici je

    lociran vodni stolp, na katerega so priključeni vsi trije tlačni tuneli. Vsakega od treh

    tlačnih tunelov je možno z vrha vodnega stolpa zapreti z jekleno tablasto zapornico.

    https://www.google.si/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=25ZjC7lJ0G_QuM&tbnid=v_XerF-qCDg3yM:&ved=0CAQQjB0&url=http%3A%2F%2Fwww.izvrs.si%2Fch2oice%2F&ei=z2FFU5Vkwte1BtTAgNAP&bvm=bv.64507335,d.bGQ&psig=AFQjCNH3zFr_BwGPc5nSDbTwOAJvyGuL3A&ust=1397142329999999

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 9 od 60

    3.1.5 TLAČNI TUNEL

    Tlačni tunel poteka od vodnega stolpa do turbinskega jaška, in sicer v zgornjem delu

    kot tlačni tunel premera 3,2 m, zadnjih 10 m pa je izveden v jekleni oblogi kot tlačni

    cevovod spremenljivega krožnega preseka od premera 3,2 m do 2,4 m in je intaktno

    zabetoniran do hribine. Tlačni cevovod vstopa v turbinski jašek na koti 107,50 m n.

    m. (os cevovoda).

    3.1.6 STROJNICA

    Strojnica HE Doblar I predstavlja kompleks večjega števila objektov, ki so v glavnem

    podzemne, deloma pa tudi nadzemne izvedbe. V grobem lahko strojnico razdelimo

    na naslednje objekte:

    • upravna zgradba (komanda, delavnice, transportni šaht), ki leži neposredno

    ob regionalni cesti Nova Gorica–Bovec,

    • transformatorski boksi zunanje izvedbe v neposredni bližini upravne zgradbe,

    • stikališče v neposredni bližini upravne zgradbe med regionalno cesto in

    transformatorskimi boksi,

    • strojnična zgradba s tremi turbinskimi jaški,

    • povezovalni tunel za osebni prehod med upravno zgradbo in galerijo

    strojnice,

    • povezovalno-transportni tunel med upravno zgradbo (transportni šaht) in

    galerijo strojnice,

    • razni kabelski in drenažni tuneli.

    3.1.7 STROJNIČNA ZGRADBA

    Strojnična zgradba je v celoti podzemne izvedbe. Na nivoju 120,50 m n. m. leži

    montažni plato, ki je istočasno tudi generatorska etaža. Strojnična galerija na tej koti

    je pravokotnega preseka v tlorisnih izmerah 13,8 x 41,25 m. Strop galerije na tej koti

    je ločne oblike s temenom na koti 136,45 m n. m. V vzdolžni smeri zgradbe potekata

    na nivoju 131,50 m n. m. na obeh straneh galerije nosilca mostnega dvigala. Ta se

    opirata na armiranobetonske stebre 1 x 1 m, ki potekajo v rastru od 4,5 do 5,5 m.

    Prostor med stebri kot tudi del nad žerjavno progo zapira armiranobetonska stena

    debeline 25 cm. Stropna konstrukcija je armiranobetonski obok debeline 25–35 cm.

    Primarna konstrukcija strojnične galerije je izvedena neposredno na hribinsko

    osnovo in je od zgoraj opisane konstrukcije umaknjena navzven za cca 70 cm.

    Prostor med obema ravninama konstrukcije služi primarno kot drenažni prostor,

    deloma pa se koristi tudi za vodenje posamenznih cevovodov (drenažna in hladilna

    voda). Vzdolžno ob nizvodni steni galerije so nameščene elektro omare.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 10 od 60

    Slika 7: Strojnica in komandne omare HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

    3.1.8 TURBINSKI JAŠKI

    Pod koto 120,50 m n. m. potekajo za vsak agregat posebej trije med seboj ločeni

    turbinski jaški do najnižje kote 104,40 m n. m. v tlorisnem gabaritu 9,3 x 10 m. Jaški

    so med seboj ločeni z armiranobetonsko steno debeline 1,5 m. Na spodnji koti na

    nivoju 107 m n. m. je med njimi možen osebni prehod, ki ga zapirajo masivna

    jeklena vodotesna vrata. Od konca tlačnega cevovoda, ki v turbinski jašek vstopa na

    koti 107,50 m n. m., poteka predturbinski kroglasti zasun, ki je temeljen na

    samostojnem armiranobetonskem podstavku. V nadaljevanju kroglastega zasuna

    sledi jeklena spirala Francisove turbine, ki je do polovice svoje višine obbetonirana,

    tj. do kote 107,50 m n. m. Spirala se na nizvodnem delu turbinskega jaška zareže v

    nizvodno steno izven njegovega notranjega gabarita, tako da je na tem delu spirala

    skoraj po celotnem preseku obbetonirana do same hribinske osnove. Za uzvodno

    steno vsakega turbinskega jaška se nahaja niša, v kateri so nameščene drenažne

    črpalke. Niša poteka do kote 120,50 m n. m. in je tako povezana z drenažnim

    prostorom strojnične galerije. Skozi nišo poteka napeljava hladilne in drenažne

    vode. Turbinski sifon je jeklene izvedbe. Na mestu sifona je jašek še dodatno

    poglobljen, tako da znaša najnižja kota sifona 100,00 m n. m. in hribinska podlaga

    99,50 m n. m. Sifon je do hribinske osnove intaktno obbetoniran.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 11 od 60

    Slika 8: Turbinski ležaj HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

    Na nivoju 114,50 m n. m. je locirana etaža, na kateri leži vmesni turbinski ležaj.

    Konstrukcija te etaže je armiranobetonska plošča debeline 50 cm, ki je na eni strani

    naslonjena na nizvodno steno turbinskega jaška, na drugi strani pa se plošča

    naslanja na nosilec, ki je hkrati tudi parapetni zid te etaže. Tloris vmesne etaže

    zavzema cca 50 % osnovnega gabarita jaška, tako da znaša tlorisna izmera te

    etaže cca 5 x 10 m. Poleg vmesnega turbinskega ležaja se na tej koti nahajajo še

    generatorski izklopi in nekatere pomožne naprave za hladilni sistem generatorja.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 12 od 60

    Slika 9: Srednji vodilni ležaj HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

    Generatorska etaža je na nivoju 120,50 m n. m. Nosilno konstrukcija, na katero

    nalegajo generator (stator, rotor), glavni nosilni ležaj ter turbinska gred s tekačem

    Francisove turbine, sestavlja glavni oz. primarni armiranobetonski nosilec preseka

    2,8 x 3,1 m, ki premošča turbinski jašek na razponu 10 m. Prečno potekata na vsaki

    strani pod generatorjem sekundarna armiranobetonska nosilca preseka 0,8 x 2,0 m

    in se naslanjata na eni strani na primarni nosilec, na drugi strani pa na nizvodno

    nosilno steno turbinskega jaška. Vmesni prostor med nosilci predstavlja

    armiranobetonska plošča debeline 60 cm. Na nivoju 120,50 m n. m. se osnovni

    notranji gabarit turbinskega jaška zoža na presek 10,0 x 3,5 m, skozenj poteka tudi

    ves transport strojne opreme v času remontov. Prostor med obema nivojema, tj.

    120,50 in 114,30 m n. m., je deloma zaprt še z lažjo konstrukcijo na nivoju 116,50 m

    n. m. (armiranobetonska plošča debeline 12 cm). V tem zaprtem delu so nameščeni

    hladilniki generatorja.

    Pod koto 120,50 m n. m. ob nizvodnem delu strojnične galerije poteka drenažni oz.

    kabelski kanal preseka 1,5 x 1,5 m z obokanim stropom, skozi katerega se odvaja

    vsa drenažna kot tudi hladilna voda v spodnjo vodo. Kanal poteka deloma pod

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 13 od 60

    pristopnim (transportnim) tunelom, kjer se nahaja tudi vstopni jašek. Drenažni kanal

    se zaključi v desnem bregu Soče približno nad turbinskimi iztoki na nivoju 118 m n.

    m. Iztok je opremljen z varnostno jekleno tablasto zapornico na elektromotorni

    pogon. V primeru zaprtja iztoka kanala ob visoki spodnji vodi se vsa drenaža

    prečrpa v spodnjo vodo.

    Posamezne etaže turbinskega jaška so med seboj povezane s kovinskimi

    stopnicami.

    Slika 10: Turbinski prostor

    (Vir: Peter Kovačič)

    3.1.9 TURBINSKI IZTOK

    Odvodni sistem HE Doblar I je izveden ločeno za vsako enoto posebej. Od

    zaključka sifona potekajo trije samostojni odvodni tuneli podkvastega preseka

    premera 5 m s polkrožno kaloto. Dolžine tunelov znašajo od 108 do 143 m. 7 m

    dolvodno od konca sifona se nad srednjim iztokom nahaja vertikalni odzračevalni

    jašek premera 1,4 m, ki se na koti 124 m n. m. zaključi v odzračevalnem tunelu.

    Vhodni portal v odzračevalni tunel je v desnem bregu Soče tik nad portalom

    iztočnega objekta HE Doblar 2. Odzračevalna jaška nad drugima dvema odvodnima

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 14 od 60

    tuneloma se na višini 112,9 m n. m. (os priključka) priključita na že opisani sredinski

    jašek. Odvodni sistem zato ni popolnoma ločen.

    Slika 11: Iztočni rovi HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

    V času izvajanja remontnih del na turbinski opremi se običajno zapira vrh sesalne

    cevi s slepo prirobnico, ki služi kot zaščita pred visoko vodo Soče. V nasprotnem

    primeru lahko pri visokih vodah Soče nad 600 m³/s pride do preplavljenja

    turbinskega jaška, kar se je že zgodilo.

    3.2 VLOGA HE DOBLAR I V ELEKTROENERGETSKEM SISTEMU

    3.2.1 ZNAČILNOSTI HIDROPROIZVODNJE IN VLOGA HIDROELEKTRARN V

    ELEKTROENERGETSKEM SISTEMU

    »Hidroelektrarne sodijo med obnovljive vire energije in so izredno zaželene v

    vsakem elektroenergetskem sistemu, še zlasti z rezervoarji vode – akumulacijami.

    Zasnova hidroelektrarne je v tesni povezavi z okoljskimi problemi in doseganjem

    večstranskih učinkov, ne le energetskega.

    Glede na različne tehnične izvedbe, topografijo, izkoristljiv padec, energetsko vlogo,

    instalirano moč in vodnogospodarsko izrabo delimo elektrarne na naslednje glavne

    skupine:

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 15 od 60

    • rečne elektrarne, največkrat pretočne elektrarne (sem sodijo tudi elektrarne z

    manjšimi akumulacijami);

    • akumulacijske elektrarne;

    • črpalne elektrarne;

    • ostale elektrarne.

    Rečne elektrarne – pretočne elektrarne izkoriščajo vodno energijo naravnega

    dotoka reke in so primerne za kritje osnovnega dela obremenilnega diagrama

    elektroenergetskega sistema. V sistemu, kakršen je slovenski EES, so pomembne

    tudi manjše akumulacije, saj večjih ni. Tudi manjše akumulacije izkoriščamo za

    delno kritje vršnih obremenitev, pa tudi za sistemske storitve (primarna, sekundarna

    regulacija). Pretočne rečne elektrarne z malimi akumulacijami nimajo vse leto

    možnosti, da vstopajo v sistemske regulacije niti ne v pokrivanje dnevnih vršnih

    obremenitev. Njihova sistemska vloga je časovno omejena. Posebno vlogo imajo

    rečne elektrarne na eni reki, ko obratujejo v posebnem režimu »pretočne

    akumulacije«. Naziv »pretočna« je pomensko nasproten nazivu »akumulacijska«.

    Povezava obeh nazivov označuje sistem elektrarn za čim boljše izkoriščanje

    možnosti fleksibilnosti, ki jih nudijo akumulacijski bazeni. Drug naziv za pretočne

    akumulacije v verigi elektrarn je tudi »elektrarne v kaskadi«. Ta tip elektrarn je

    posebnega pomena za Slovenijo, saj je prvi sistem kaskadnih elektrarn že dograjen

    na Dravi, drugi na Savi pa se gradi. Tudi elektrarne na Soči obratujejo upoštevajoč

    delovanje prejšnje elektrarne in upoštevajoč omejitve iztoka iz zadnje elektrarne.

    Praviloma naj bi imela prva elektrarna v kaskadi večjo akumulacijo, ki bi jo

    izkoriščale tudi ostale elektrarne. Dejansko pa so akumulacije tam, kjer so dane

    okoljske možnosti. Naloga obratovanja in optimizacije v centru vodenja pa je, da je

    fleksibilnost elektrarn izkoriščena v čim večji meri. Zadnja akumulacija ne služi v

    energetske namene, temveč za zadostitev vodnogospodarskih pogodb z nadaljnjimi

    koristniki reke. Običajno je ta koristnik druga pokrajina ali druga država.

    Veriga elektrarn pridobiva tekoče informacije o predhodnem koriščenju reke in

    pretokih, ki vstopajo v sistem kaskadnih elektrarn običajno na osnovi meddržavnih

    pogodb.

    Vsaka elektrarna ima omejitve pri koriščenju vodnega bazena, ki jih podaja

    maksimalna in minimalna vodna gladina bazena in hitrost praznjenja. Denivelacija

    se mora gibati le v dovoljenem območju.« (Hrovatin, 1932, str.: 38–40)

    3.2.2 VLOGA HE DOBLAR I V ELEKTROENERGETSKEM SISTEMU

    HE Doblar I letno proizvede povprečno 73,00 GWh električne energije, kar v

    slovenskem merilu predstavlja 0,99 % skupno proizvedene električne energije med

    vsemi proizvajalci. V kategoriji HE pa delež HE Doblar I predstavlja 4,3 % skupno

    proizvedene električne energije. V letu 2012 so v SENG-u proizvedli 454.152 MWh

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 16 od 60

    električne energije. Sicer pa družba SENG poleg manjših HE na pritokih Soče

    upravlja z elektrarnami Doblar I in II, Plave I in II, HE Solkan ter črpalno HE Avče.

    Hidroelektrarna Instalirana

    moč (MW)

    Začetek

    obratovanja

    Upravljalec

    Doblar 1 30 1939 SENG

    Doblar 2 40 2002 SENG

    Plave 1 15 1940 SENG

    Plave 2 20 2002 SENG

    ČHE Avče 185 2010 SENG

    Solkan 32 1984 SENG

    Tabela 1: Instalirana moč verige HE na Soči

    (Vir: http://sl.wikipedia.org/wiki/Soča)

    Vrsta proizvodnje Proizvodnja

    (GWh)

    Delež

    (%)

    Proizvodnja

    – 50 % NEK

    (GWh)

    Delež

    (%)

    Jedrska elektrarna 5.902 39,0 2.951 24,2

    Termoelektrarne 4.916 32,5 4.916 40,3

    Hidroelektrarne 3.420 22,6 3.420 28,1

    Drugi manjši proizvajalci (na prenosnem omrežju) 497 0,6 497 0,8

    Drugi manjši proizvajalci (na distribucijskem omrežju) 803 5,3 803 6,6

    Skupaj 15.137 100,0 12.186 100,0

    Tabela 2: Deleži različnih vrst proizvodnje električne energije v Sloveniji

    (Vir: http://www.agen-

    rs.si/sl/informacija.asp?id_informacija=722&id_meta_type=29&type_informacij)

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 17 od 60

    Graf 1: Letna proizvodnja in poraba električne energije v Sloveniji do leta 2030 po

    obravnavanem scenariju

    (Vir:

    http://www.mgrt.gov.si/fileadmin/mgrt.gov.si/pageuploads/Energetika/Dokumenti/Str

    at_pomen_JE.pdf)

    Graf 2: Napoved cen produktov električne energije po obravnavanem scenariju

    (Vir:

    http://www.mgrt.gov.si/fileadmin/mgrt.gov.si/pageuploads/Energetika/Dokumenti/Str

    at_pomen_JE.pdf)

    http://www.mgrt.gov.si/fileadmin/mgrt.gov.si/pageuploads/Energetika/Dokumenti/Strat_pomen_JE.pdfhttp://www.mgrt.gov.si/fileadmin/mgrt.gov.si/pageuploads/Energetika/Dokumenti/Strat_pomen_JE.pdf

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 18 od 60

    V okviru EES-ja je HE Doblar I pomembna zaradi konične in trapezne moči,

    možnosti regulacije moči in frekvence, regulacije napetosti in jalovih moči, možnosti

    črnega starta “black start” ob razpadu elektroenergetskega sistema in hitrega

    prevzema moči ob izpadu zmogljivosti. Vloga verige HE oz. HE Doblar I na Soči

    bistveno povečuje delež OVE v elektroenergetiki. HE Doblar I izboljšuje kakovost

    dobavljene električne energije odjemalcem pri nestalnosti proizvodnje OVE ter ima

    dolgo življenjsko dobo.

    4 TEHNIČNA UTEMELJITEV ZAMENJAVE NAPRAV,

    STANJE OBSTOJEČE OPREME IN OCENA NJENE

    PREOSTALE ŽIVLJENJSKE DOBE

    4.1 VARIANTE OBNOVE PO PROJEKTU

    Obnova HE Doblar I je potekala po redosledu od 3(C), 2(B) in 1(A), kar v praksi

    pomeni, da je bil vsako leto v rekonstrukciji le en agregat, ostala dva sta normalno

    obratovala. Dopustne so bile le kratkotrajne zaustavitve celotne HE Doblar I zaradi

    posega na 110 kV in 10 kV zbiralnice. Sicer pa so bile na voljo tri idejne rešitve:

    • Varianta 1 – zamenjava elektrostrojne opreme (Francisova turbina (spirala in

    gonilnik), predturbinski zasun, generator, ostala elektrostrojna oprema).

    • Varianta 2 – Zamenjava elektrostrojne opreme kot v varianti 1 in spust

    generatorja na nižjo etažo; obsežna gradbena dela.

    • Varianta 3 – Zamenjava elektrostrojne opreme (Kaplanova turbina,

    predturbinski zasun, generator, ostala elektrostrojna oprema); zelo obsežna

    gradbena dela.

    V vseh treh variantah so bila predvidena tudi dela na transformatorjih in stikališču

    (zamenjava elektro opreme) s spremljajočimi manjšimi gradbenimi deli. Ta dela so

    bila predvidena v vseh treh variantah in niso vplivala na izbiro optimalne variante.

    Obseg gradbenih del po posameznih variantah:

    VARIANTA 1

    • Na dnu turbinskega jaška na nivoju 107,50 m n. m. je bilo predvideno

    izsekavanje dela nizvodne stene jaška ter odstranjevanje obstoječega

    betona do določene kote pod špiralo ter izvedba nove armiranobetonske

    konstrukcije spirale, delno odstranjevanje armiranobetonskega podstavka

    predturbinskega zasuna in izvedba nove armiranobetonske konstrukcije

    podstavka.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 19 od 60

    • Na nivoju vmesnega ležaja 114,30 m n. m. je bilo predvideno delno

    odstranjevanje obstoječe konstrukcije za namestitev vbetoniranih delov

    konstrukcije novega vmesnega ležaja (sekundarni beton).

    • Na nivoju generatorske etaže 120,50 m n. m. je bilo predvideno delno

    odstranjevanje obstoječe konstrukcije za namestitev vbetoniranih delov

    konstrukcije statorja generatorja (sekundarni beton).

    • Manjša gradbena dela na popravilu sten turbinskega jaška (zaščita proti

    vlagi) ter obrtniška dela, potrebna zaradi poškodb, nastalih med

    rekonstrukcijo.

    VARIANTA 2

    • Po tej varianti so bila predvidena obsežna gradbena dela na 120,50 m n. m.,

    kjer bi bilo potrebno obstoječo konstrukcijo z delno odstranitvijo prilagoditi

    gabaritom novega generatorja; medtem ko je bila na nižji etaži 114,30 m n.

    m. predvidena izvedba nove nosilne konstrukcije generatorja.

    • Na dnu turbinskega jaška na nivoju 107,50 m n. m. je bilo predvideno

    izsekavanje dela nizvodne stene jaška ter odstranjevanje obstoječega

    betona do kote 105 m n. m. pod spiralo ter izvedba nove nosilne

    armiranobetonske konstrukcije spirale; delno odstranjevanje

    armiranobetonskega podstavka predturbinskega zasuna in izvedba nove

    armiranobetonske konstrukcije podstavka.

    • Odstranjevanje (izsekavanje) dela primarnega nosilca generatorja, obeh

    sekundarnih nosilcev ter stropne plošče na nivoju 120,50 m n. m.,

    odstranjevanje nizvodne stene jaška po celotni širini do nivoja 113,70 m n.

    m., odstranjevanje nosilne konstrukcije (armiranobetonska plošča 60 cm) na

    nivoju 114,30 m n. m. Sprotno z odstranjevanjem nizvodne stene jaška

    zaradi potrebne razširitve generatorske etaže je bilo predvideno tudi

    odstranjevanje dela hribinske osnove, za kar bi bila potrebna tudi

    zavarovalna dela pri izkopih (brizgani beton, sidra, mrežasta armatura).

    • Izvedba nove nosilne konstrukcije generatorja na nivoju 114,30 m n. m. in

    nove nizvodne stene turbinskega jaška med nivojema 114,30 m n. m. in

    120,50 m n. m. Dobetoniranje manjkajočega vmesnega dela vmesnih ab

    sten med turbinskimi jaški. Nad generatorsko etažo je bila na nivoju 120,50

    m n. m. predvidena konstrukcija lažje izvedbe, ki se lahko v času remontov

    (demontaža generatorja) brez večjih težav odstrani, v nasprotnem primeru je

    treba odprtino ograditi z varnostno ograjo.

    • Manjša gradbena dela na popravilu sten turbinskega jaška (zaščita proti

    vlagi) ter obrtniška dela, potrebna zaradi poškodb, nastalih med

    rekonstrukcijo.

    VARIANTA 3

    • Ta varianta bi zahtevala zelo obsežna gradbena dela na samem turbinskem

    jašku kot tudi na tlačnem tunelu in odvodnem sistemu.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 20 od 60

    • Zaradi potrebne potopitve agregata (Kaplanova turbina) bi se os znižala

    (102,50 m n. m.) za cca 5 m od višine pred obnovo. Enako bi bilo potrebno

    poglobiti tudi turbinski jašek, kar pomeni odstranjevanje masivnih betonov in

    dodatne izkope v hribini. Zaradi podbetoniranja obstoječih sten jaška bi delo

    zaradi varnosti potekalo sukcesivno (izkopi, podbetoniranje sten) z vsemi

    potrebnimi zavarovalnimi deli pri izkopih.

    • Zaradi hidravlično ugodne izpeljave natočnega dela bi bilo težko uporabiti

    obstoječi cevovod, ker bi bilo treba v jašku izvesti dvojni zavoj cevovoda za

    prehod na 5 m nižjo koto z vmesnim predturbinskim zasunom. Zato bi bilo

    smiselno tlačni cevovod paralelno spustiti na predvideno koto osi nove

    spirale. To bi praktično pomenilo popolnoma nov tlačni cevovod.

    • Podobna problematika se je pojavila tudi na sifonu, kjer je bila predvidena

    kompletna izdelava novega sifona z navezavo na odvodni tunel z vso

    spremljajočo problematiko pri izkopnih delih.

    • Generatorska etaža bi bila v tej varianti predvidena približno na nivoju

    obstoječe spirale, tj. na koti 107,50 m n. m. Obstoječa konstrukcija na nivoju

    114,30 m n. m. bi se v celoti odstranila, medtem ko bi se na koti 120,50 m n.

    m. odstranila do mere (enako, kot je opisano v varianti 2), da je omogočena

    neovirana montaža generatorja.

    4.2 ANALIZA IZPADA PROIZVODNJE ELEKTRIČNE ENERGIJE

    PO VARIANTAH

    Pri izračunu izpada proizvodnje v času obnove se je čas omejil na obdobje treh let,

    znotraj katerih so bili predvideni izpadi agregatov po posameznih variantah. Pri tem

    se je upoštevalo obratovanje po dotoku in izračun deleža proizvodnje posameznega

    agregata.

    V varianti 1 bi znašal izpad enega agregata cca 10 mesecev. Obnova naslednjega

    agregata sledi po dokončanju predhodnega agregata. Po tej varianti sta v

    obratovanju vedno 2 agregata.

    V varianti 2 je bilo predpostavljeno, da bi se zaradi obsežnosti gradbenih del

    obnovile vse tri enote hkrati. Izpad prvega agregata bi trajal 16 mesecev, izpad

    drugega 18 mesecev, izpad tretjega pa 20 mesecev. Z enakim zamikom dveh

    mesecev je bilo predvideno vključevanje obnovljenih agregatov v pogon.

    V varianti 3 je bilo prav tako predpostavljeno, da bi se zaradi obsežnosti gradbenih

    del obnovile vse tri enote hkrati. Po tej varianti bi znašal izpad prvega agregata 23

    mesecev, izpad drugega 25 mesecev in izpad tretjega 27 mesecev. Z enakim

    zamikom dveh mesecev je bilo predvideno vključevanje obnovljenih agregatov v

    pogon.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 21 od 60

    Izpadi proizvodnje po posameznih variantah bi bili naslednjii:

    Varianta 1 – 16 GWh

    Varianta 2 – 46 GWh

    Varianta 3 – 64 GWh

    Izpadi proizvodnje električne energije pri ceni 50 EUR/MWh po posameznih

    variantah znašajo:

    Varianta 1 – 0,8 mio EUR

    Varianta 2 – 2,3 mio EUR

    Varianta 3 – 3,2 mio EUR

    4.3 PRIMERJAVA POSAMEZNIH VARIANT

    • V vseh variantah, še posebej pa pri variantah 2 in 3, bi bilo treba računati z

    zamudnimi vertikalnimi transporti (transportni tunel, materialni šaht).

    • Varianto 2 in 3 bi glede na varianto 1 bremenila še izgubljena proizvodnja, ki

    bi nastala zaradi razlike v trajanju izvedbe posamezne variante.

    • Spuščanje nivoja generatorske etaže (varianta 2 in 3) bi predstavljalo tudi

    določeno stopnjo tveganja za preplavljanje turbinskega jaška oz.

    generatorske etaže, zaradi povezanega odvodnega sistema. Za popolno

    varnost bi morali prekiniti povezavo odvodnih tunelov s skupnim centralnim

    odzračevalnim jaškom, ki leži nad srednjim odvodnim tunelom. Dograditi bi

    bilo treba dva nova odzračevalna jaška.

    • Obratovanje HE Doblar I pri višjih pretokih od cca 600 m³/s ni smiselno, saj

    gre za majhna trajanja, ki za večletno povprečje (1961–1990) znašajo cca 2–

    3 dni letno. Povprečno število ur v obravnavanem obdobju, ko je bil urni

    pretok nad 600 m³/s, je okrog 200, kar pomeni manj kot 3 GWh/leto

    proizvedene električne energije. Da bi omogočili varno obratovanje tudi pri

    visokih vodah (nad koto 113), bi bilo treba rekonstruirati odvodni sistem, kar

    pomeni izvedbo vodostanskih jaškov nad vsakim odvodnim tunelom.

    Gradnja takšnih konstrukcij bi bila zaradi težkega dostopa precej zamudna,

    draga in ne opravičuje ekonomskih koristi.

    • Etapnost gradnje nima posebnih energetskih koristi, kvečjemu nevšečnosti

    zaradi potrebne zaščite delujočih enot, ki pa v nobenem primeru ni popolna,

    še posebej v varianti 2 in 3, ko bi šlo za obsežna gradbena dela. Glede na

    dejstvo, da HE Doblar II obratuje ločeno, bi bila logična zamenjava vseh treh

    agregatov hkrati.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 22 od 60

    4.4 STROŠKOVNO VREDNOTENJE GRADBENIH DEL PO

    POSAMEZNIH VARIANTAH

    Stroškovno vrednotenje posameznih variant zajema le gradbena dela v turbinskem

    jašku, medtem ko bi bila ostala dela na ostalih konstrukcijah (vhod v SN stikališče,

    trafo boksi) pri vseh variantah enaka in ne bi bremenila finančne razlike med njimi.

    Varianta 1 – 452.064 EUR

    Varianta 2 – 986.184 EUR

    Varianta 3 – 4.156.047 EUR

    4.5 OBSEG OBNOVITVENIH DEL NA OBJEKTIH, NAPRAVAH IN

    UREDITVI PO POSAMEZNIH SKLOPIH ZA IZBRANO VARIANTO

    Obnova je zajela zamenjavo elektrostrojne opreme s spremljajočimi gradbenimi deli.

    Dela pa so se odvijala v naslednjih prostorih HE:

    • turbinski jaški,

    • prostor srednje napetostnega stikališča ob montažnem platoju,

    • transformatorski boksi.

    4.5.1 GRADBENI DEL

    Gradbena dela v strojnici, transformatorskih boksih in stikališču so zajemala:

    • rušitvena dela pri demontaži obstoječih agregatov po redosledu 3(C), 2(B) in

    1(A),

    • preureditev strojnične zgradbe – podzemni del,

    • preureditev transformatorskih boksov,

    • preureditev stikališča 10,5 kV – podzemni del,

    • preureditev stikališča 10,5 kV – zunanji del.

    4.5.2 STROJNI DEL

    Obnova strojnega dela je zajemala:

    • turbine s pomožno strojno opremo,

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 23 od 60

    Slika 12: Ploščica turbine številka 2 HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

    • demontažo obstoječe strojne opreme (turbine, predturbinski zasun, spirala,

    sifon, turbinski regulator, pomožna oprema),

    • montažo francis turbin z opremo in podaljšano gredjo,

    • kroglaste zasune s krmiljenjem,

    Slika 13: Kroglasti zasun HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 24 od 60

    • regulacijske sisteme turbine z digitalnim turbinskim regulatorjem ter gretjem

    olja v zimskih mesecih (če agregati mirujejo),

    • hladilni in mazalni sistem ležajev in tesnilke, ter gretje olja v zimskih mesecih

    (če agregati mirujejo),

    • drenažo turbinskega pokrova in drenažnega jaška,

    • sistem stisnjenega zraka,

    • lokalno opremo meritev in zaščit turbin z monitoringom vibracij,

    • pripravo hladilne vode (odprti sistem),

    • gradbeno strojno instalacijo,

    • prezračevanje in ogrevanje,

    • opremo za varstvo pred požarom.

    4.5.3 ELEKTRO DEL

    V sklopu prenove elektro opreme je bilo vključeno:

    • sinhroni generatorji 10,5 kV ± 10 %,

    Slika 14: Generator 3 HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

    • demontaža obstoječe elektro opreme po redosledu 3(C), 2(B) in 1(A),

    • dobava in montaža sinhronskega generatorja z dušilno kletko in drsnimi

    obroči,

    • odprt hladilni sistem generatorja in ležajev (zrak–voda in olje–voda),

    • statični vzbujalni sistem,

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 25 od 60

    Slika 15: Vzbujanje HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

    • oprema generatorskih izvodov z merilnimi transformatorji in ozemljitvijo

    zvezdišča,

    • lokalna oprema meritev, krmiljenja in zaščit generatorja,

    • monitoring sistem agregata,

    • blok transformatorji 116 kV + 2 x 2,5 %/10,5 kV,

    • dobava in montaža trifaznega energetskega transformatorja OFWF,

    Slika 16: Trifazni energetski transformator HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 26 od 60

    • odprt hladilni sistem transformatorja (olje–voda),

    • oprema meritev, krmiljenja, hlajenja in primarnih zaščit transformatorja,

    • transformatorji vzbujalnega sistema,

    • demontaža obstoječe elektro opreme po redosledu 3(C), 2(B) in 1(A),

    • dobava in montaža: trifaznega energetskega transformatorja suhe izvedbe s

    termično zaščito,

    • stikališče 110 kV (3 polja),

    Slika 17: Stikališče HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

    • dobava in montaža zbiralnega ločilnika 123 kV,

    • kombinirani merilni transformatorji 123 kV,

    • podporni in skozni izolatorji 123 kV,

    • odvodniki prenapetosti ZnO 123 kV oz. 81 kV v zvezdišču,

    • omara lokalnega krmiljenja meritev in zaščit v posameznem polju s povezavo

    na obstoječi generatorski odklopnik SB6-145.

    Ostala elektro oprema:

    • demontaža obstoječe elektro opreme po redosledu 3(C), 2(B) in 1(A),

    • dobava in montaža: celice notranjega stikališča 10,5 kV (ločilnik, ozemljitveni

    noži, izvlačljiv odklopnik LR, priključek na vzbujalni transformator, merilni

    transformatorji 3x),

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 27 od 60

    Slika18: Novo 10 kV stikališče HE Doblar I

    (Vir: Peter Kovačič)

    • zbiralnice LR 10,5 kV,

    • kabelski priključki na generator 10,5 kV – 3x,

    • kabelski priključki na blok transformator 10,5 kV – 3x,

    • celice notranje lastne rabe 10,5 kV za povezavo z zunanjo LR 10,5 kV,

    • celice zunanje lastne rabe 10,5 kV/0,4 kV,

    • avtomatika LR 10,5 kV,

    • 110 kV razvod enosmerne lastne rabe,

    • 0,4 kV razvod izmenične lastne rabe,

    • oprema električnih zaščit in števčnih meritev agregata,

    • oprema nadrejenega vodenja s povezavo na obstoječo opremo in

    komunikacijo,

    • start stop avtomatika in sinhronizacija,

    • oprema lokalnega krmiljenja in vodenja agregata ter lokalna SCADA,

    • nadrejeni regulator, ki zajema vse tri agregate in Doblar II.

    Gradbene elektroinstalacije:

    • prilagoditev notranje razsvetljave in male moči,

    • prilagoditev sistema za zgodnje odkrivanje požara,

    • prilagoditev ozemljitvenega sistema in izenačitev potenciala ter strelovoda

    instalacije,

    • predelava mostnega dvigala z možnostjo radijskega vodenja,

    • zamenjava drenažnih črpalk.

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 28 od 60

    4.6 OPIS IZBRANE VARIANTE

    4.6.1 SPLOŠNO

    Izbrana varianta 1 je glede na predhodne študije SENG-a predstavljala minimalni

    gradbeni poseg, najkrajši čas izvedbe in s tem povezane energetske izgube zaradi

    izpada proizvodnje ter je bila zato z energetsko-ekonomskega vidika optimalna.

    Pri tej varianti je bila večina gradbenih posegov opravljena v turbinskem jašku,

    manjši obseg gradbenih del pa se je izvajal tudi v določenih prostorih izven jaška.

    Gradbeni posegi v turbinskem jašku so bili naslednji:

    • manjša gradbena dela pri nameščanju podpornih elementov generatorja,

    • manjša gradbena dela pri nameščanju podpornih elementov vmesnega

    ležaja,

    • večja gradbena dela na dnu turbinskega jaška pri odstranjevanju in

    ponovnem vgrajevanju spirale (odstranjevanje in ponovna vgradnja

    sekundarnega betona in izvedba podpornih konstrukcij špirale).

    Gradbeni posegi izven turbinskega jaška so bili naslednji:

    • izvedba novega vhoda v SN stikališče,

    • manjša gradbena dela na transformatorskih boksih (sanacija ometov).

    4.6.2 POSEGI NA NIVOJU GENERATORSKE ETAŽE (etaža 120,50 m n. m.)

    Na tej etaži so bila izvedena manjša gradbena dela pri nameščanju podpornih

    elementov konstrukcije novega statorja generatorja. Obstoječi sidrni elementi so bili

    v večji meri ohranjeni.

    4.6.3 POSEGI NA NIVOJU ETAŽE VMESNEGA LEŽAJA (etaža 114,30 m n. m.)

    Podobno kot na zgornji etaži so se tudi tu izvajala manjša gradbena dela pri

    nameščanju podpornih elementov konstrukcije novega vmesnega ležaja.

    4.6.4 POSEGI MED ETAŽAMA (114,30–120,50 m n. m.)

    V območju med etažama se je pred prenovo nahajala lažja armiranobetonska

    konstrukcija pod generatorjem, ki je nalegala na masivno armiranobetonsko ploščo

    turbinskega ležaja. Ta konstrukcija, v okviru katere so se nahajali hladilniki

    generatorja, in je bila namenjena samo zračenju, je po zamenjavi opreme z

    drugačnim konceptom hlajenja izgubila svoj smisel, zato se jo je v celoti odstranilo.

    Na nivoju vmesne etaže se je pridobilo nov prostor za namestitev pomožne

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 29 od 60

    elektrostrojne opreme. Ker se je z odstranitvijo pridobil prostor tudi po višini, se je na

    tem delu namestilo opremo pomožnih sistemov.

    Konstrukcija vmesne etaže je po novem lažje izvedbe. Na eni strani sidrana v

    nizvodno steno turbinskega jaška, na drugi strani pa na primarni generatorski

    nosilec. Nosilci so prekriti s pohodnimi pocinkanimi rešetkami, tako da jih je možno

    pri montaži opreme brez težav odstraniti. Za dvigovanje opreme na vmesno etažo

    se uporabljajo lažje dvižne naprave, ki se pritrdijo v nosilno ploščo zgornje etaže

    (120,50 m n. m.).

    4.6.5 POSEGI NA NIVOJU SPIRALE

    Po odstranitvi sekundarnega betona so bili izvedeni podporni temelji spirale, ki so se

    sidrali v primarni beton. Temelji širine 30 cm in spremenljive dolžine in višine

    potekajo radialno po obodu spirale. Vidni del spirale na dnu jaška se je odbetoniral

    do višine osi in se po opravljenih delih v enakem obsegu zabetoniral nazaj. V niši pa

    se je obbetoniralo v celoti in kasneje kontaktno injektiralo stik med spiralo in

    sekundarnim betonom.

    Sekundarni beton se je nad manjšim delom v tlorisnih izmerah 4 x 1,3 m izvedel do

    nivoja 109,30 m, s čimer se je pridobilo konstrukcijo za pritrditev hidravličnih

    cilindrov za upravljanje vodilnika.

    4.6.6 VHOD V SN STIKALIŠČE

    Pred obnovo je vhod v SN stikališče potekal z višje ležečega komandnega prostora

    po razmeroma ozkih stopnicah, ki so omogočale le osebni dostop. Zaradi

    zamenjave opreme stikališča se je izvedlo nov vhod, ki služi tudi kot osebni vhod.

    Nov vhod v SN stikališče je sedaj izveden s podesta ob montažnem platoju. Stena,

    ki je razmejevala oba prostora, se je porušila, tako da je sedaj koristna širina vhoda

    2 m. Zabetonirana je bila nova preklada in izveden stopniščni dostop iz kote 120,50

    na 118,80 m n. m. Zaradi višinske razlike med obema podestoma je bila zaradi

    varnosti nameščena tudi ograja v višini 1 m. Zaradi vodenja kablov med celicami

    stikališča se je v SN stikališču izvedlo dvojni pod, katerega pohodni del se nahaja 80

    cm nad temeljno ploščo.

    Ostali pogonski objekti niso bili vključeni v obnovo, saj so strokovne službe na

    podlagi analiz in izračunov ocenile, da bodo ti objekti ob ustreznem vzdrževanju

    svojo nalogo opravljali do izteka življenjske dobe novo vgrajene opreme.

    V gradbenem smislu se konstrukcijska zasnova v turbinskem jašku ni spreminjala.

    Pri strojnem delu pa je bila v obnovo vključena celotna strojna oprema agregatov in

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 30 od 60

    pomožnih sistemov, z izjemo jeklenega dela tlačnega cevovoda pred predturbinskim

    kroglastim zasunom ter vbetoniranega kolena sesalne cevi. Koncept izvedbe

    hladilnega sistema je tudi po prenovi ostal enak kot prej. Odprt sistem z odvzemom

    hladilne vode na vseh treh tlačnih cevovodih neposredno pred kroglastimi zasuni,

    polnjenjem zbiralnika hladilne vode na koti 140,00 ter gravitacijskim dovodom do

    ležajev agregatov, generatorjev ter transformatorjev. Dodatno je voda za tesnilke

    turbinskih gredi filtrirana.

    4.6.7 VPLIV NA OKOLJE

    Po obnovi HE Doblar I se vpliv na okolje glede na prejšnje stanje ni spremenil, saj je

    prenova zajela zamenjavo dotrajane strojne in elektro opreme, nameščene v

    prostorih kaverne strojnice in pomožnih prostorih že prej obstoječih stavb. Instalacija

    in s tem odvzem in izpust pogonske vode sta ostala nespremenjena. Moderne

    tehnološke rešitve so kvečjemu prispevale k izboljšanju vpliva na okolje v

    ekološkem smislu.

    4.6.8 STROŠKI

    V grobem je bila celotna obnova razdeljena na tri dele:

    • obnova strojne opreme: 10.907.764 EUR,

    • obnova elektro opreme: 11.225.000 EUR,

    • gradbena dela: 452.064 EUR.

    Vloga HE v EES se je v zadnjih letih bistveno spremenila. Pri zagotavljanju

    dnevnega diagrama obtežbe se njihova vloga manjša, veča pa se potreba po

    proizvodnji vršne energije, ki jo HE lahko zagotavljajo. Poraba električne energije v

    Sloveniji nenehno raste, zato potrebujemo nove kapacitete za proizvodnjo električne

    energije ter posodabljanje obstoječih sistemov. Tudi v primeru odloga prenove HE

    Doblar I bi Slovenija še v večji meri postala odvisna od uvoza električne energije,

    posledično pa bi se ji s tem zmanjšala tudi pogajalska moč v tržnem prostoru. Boljša

    izkoriščenost naravnih virov, ki so nam na voljo, je za Slovenijo ključnega pomena,

    saj nam povečuje samostojnost, zanesljivost, varnost in konkurenčnost v okviru

    EES.

    4.7 OCENA ŽIVLJENJSKE DOBE PREOSTALE OPREME

    HE Doblar I je v skladu z definicijo funkcionalnega sklopa razdeljena na naslednje

    sklope:

    • agregati,

    • jez Podselo,

    • VN stikališče,

    • SN stikališče,

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 31 od 60

    • razvod lastne porabe,

    • pomožni sistemi elektrarne.

    V sklopu prenove se je zamenjala praktično vsa elektro oprema, razen elektro-

    gradbenih instalacij, akumulatorskih baterij elektrarne in 110 kV odklopnikov VN

    stikališča, saj so bili ti deli obnovljeni pred kratkim. Vsi neobnovljeni deli oziroma

    ostali sklopi elektrarne bodo ob ustreznem vzdrževanju po ocenah strokovnih služb

    SENG delovali nemoteno do izteka njihove življenjske dobe. Novo vgrajena oprema

    naj bi služila svojemu namenu najmanj 25 let.

    5 STROŠKOVNA UTEMELJITEV ZAMENJAVE

    OPREME

    5.1 VREDNOST INVESTICIJE

    Osnovna vrednost investicije je znašala 24,4 milijonov EUR. Vrednost investicije s

    stroški financiranja in vključenim 20 % DDV pa 30,57 milijonov EUR. Največji delež

    v osnovni vrednosti investicije so predstavljala vlaganja v opremo (73,7 % vrednosti

    celotne investicije). Investicijska vlaganja so potekala v obdobju od 2006 do 2014.

    Najvišja investicijska vlaganja so potekala v zadnjih treh letih obnove. Stroški

    obnove HE Doblar I se financirajo v višini 41 % iz lastnih sredstev in 59 % s

    posojilom. Posojilo ima dobo odplačevanja 10 let po 5 % letni obrestni meri.

    Predmet vlaganj EUR

    Gradbena dela 452.064,00

    Elektro oprema 11.225.000,00

    Strojna oprema 10.907.764,00

    Ustanovna vlaganja 1.777.000,00

    Osnovna vrednost investicije 24.361.828,00

    Stroški financiranja 1.116.000,00

    Investicija s stroški

    financiranja

    25.477.828,00

    DDV (20,00 %) 5.095.565,60

    SKUPAJ 30.573.393,60

    Tabela 3: Vrednost investicije po predmetu vlaganj

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 32 od 60

    Graf 3: Deleži vrednosti investicije po predmetu vlaganj

    Sklop opreme ali storitev Cena opreme

    EUR

    Cena storitev

    EUR

    Skupaj

    EUR

    1. turbine 5.292.000 5.292.000

    2. turbinski regulatorji 838.083 838.083

    3. hladilni sistem 565.000 565.000

    4. sistem drenaže in odvodnjavanja 400.000 400.000

    5. naprave za pripravo stisnjenega zraka 341.667 341.667

    6. prenova predturbinskega kroglastega

    zasuna z zamenjavo hidravlike

    781.500 781.500

    7. prezračevanje, ogrevanje in varstvo

    pred požarom

    16.667 16.667

    8. naprave za montažo 105.833 105.833

    9. nadomestni deli 385.417 385.417

    10. kovinske konstrukcije, olje za prvo

    polnjenje in ostala strojna oprema

    agregatov

    164.583 164.583

    11. meritve zajamčenih veličin,

    prevzemne meritve in poskusno

    obratovanje

    145.833 145.833

    12. demontaža, odvoz in montaža strojne

    in pripadajoče elektro opreme

    1.351.763 1.351.763

    SKUPAJ 10.388.346

    13. nepredvideno (5 %) 444.538 74.880 519.417

    SKUPAJ Z NEPREDVIDENIM 9.335.288 1.572.476 10.907.764

    Tabela 4: Strojna oprema

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 33 od 60

    Tabela 5: Elektro oprema

    Sklop opreme ali storitev Cena opreme

    EUR

    Cena storitev

    EUR

    Skupaj

    EUR

    E.1 generator 5.175.000 795.833 5.970.833

    E.2 blok transformator 1.025.000 50.000 1.075.000

    E.3 SN oprema 237.500 112.500 350.000

    E.4 110 kV oprema stikališča 206.250 20.833 227.083

    E.5 oprema lastne porabe 554.583 276.667 831.250

    E.6 oprema vodenja 1.239.583 437.500 1.677.083

    E.7 elektro-gradbene instalacije 29.167 31.250 60.417

    E.8 rezervni deli 0 125.000 125.000

    E.9 prevzemne meritve in poskusno obratovanje 0 104.167 104.167

    E.10 demontaža in odvoz materiala 0 270.833 270.833

    SKUPAJ 8.467.083 2.224.584 10.691.667

    E.11 nepredvideno (5 %) 423.354 111.229 533.333

    SKUPAJ ELEKTRO OPREMA 8.890.437 2.335.813 11.225.000

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 34 od 60

    Sklop opreme ali storitev Cena opreme

    EUR

    Cena storitev

    EUR

    Skupaj

    EUR

    A.) GRADBENA DELA

    I. preddela in pripravljalna dela 176.413

    II. betonska dela 90.417,00

    III. tesarska dela 25.608,00

    IV. zidarska dela 100.090,00

    V. razna dela 4.250,00

    SKUPAJ 0 0 396.777

    nepredvideno (5 %) 0 0 19.839

    SKUPAJ GRADBENA DELA 0 0 416.616

    B.) OBRTNIŠKA DELA

    VI. ključavničarska dela 225

    VII. tlakarska dela 21435

    VIII. slikopleskarska dela 12100

    SKUPAJ 0 0 33.760

    nepredvideno (5 %) 1688

    SKUPAJ OBRTNIŠKA DELA 0 0 35.448

    GRADBENA IN

    OBRTNIŠKA DELA SKUPAJ

    452.064

    Tabela 6: Gradbeni del

    5.2 REZULTATI IZRAČUNA UPRAVIČENOSTI INVESTICIJE

    Izračun upravičenosti temelji na primerjavi denarnih tokov skozi celotno življenjsko

    dobo obnovljene hidroelektrarne, to je 25 let. Celoten strošek obnove je po podatkih

    SENG znašal 30.573.393,60 EUR. Pri izračunih smo uporabili ceno električne

    energije, na podlagi katere so bili napravljeni izračuni SENG, ki je ob pripravi

    projektne dokumentacije znašala 65,37 EUR za MWh in upoštevali povprečno letno

    proizvodnjo 73 GWh. Poleg tega so bili narejeni še izračuni za naslednje cene

    električne energije: 25, 55, 69,279, 75 ter 100,00 EUR za MWh.

    5.2.1 ENOSTAVNA DOBA VRAČANJA SREDSTEV

    Enostavna doba vračanja sredstev nam pove pričakovano število let, potrebnih za

    povrnitev začetnega investicijskega izdatka oz. kako hitro bodo neto denarni tokovi,

    ki so posledica investicije, povrnili začetni vložek. Dobo vračanja sredstev smo

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 35 od 60

    izračunali tako, da smo seštevali neto denarne tokove po posameznih letih tako

    dolgo, dokler njihova kumulativa ni bila enaka investicijskemu izdatku. Doba

    vračanja sredstev nam daje koristno informacijo o tem, kako hitro bo projekt povrnil

    denar. Izračun ne upošteva vrednosti denarja v času, saj pri tej metodi prihodnjih

    denarnih tokov ne diskontiramo na začetno obdobje, ampak upoštevamo zgolj

    njihovo nominalno vrednost, neodvisno od obdobja, v katerem nastopajo.

  • Enostavna doba vračanja sredstev

    cena

    (EUR MWh)

    cena

    (EUR MWh)

    cena

    (EUR MWh)

    cena

    (EUR MWh)

    cena

    (EUR MWh)

    cena

    (EUR MWh)

    65,37 25,00 55,00 75,00 100,00 69,279

    Leto odhodki proizvodnja prihodki prihodki prihodki prihodki prihodki prihodki

    1 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    2 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    3 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    4 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    5 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    6 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    7 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    8 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    9 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    10 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    11 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    12 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    13 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    14 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    15 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    16 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    17 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    18 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    19 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    20 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    21 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    22 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

  • 23 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    24 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    25 3.073.488,13 73.000,00 4.772.010,00 1.825.000,00 4.015.000,00 5.475.000,00 7.300.000,00 5.057.367,00

    Skupaj 76.837.203,25 119.300.250,00 45.625.000,00 100.375.000,00 136.875.000,00 182.500.000,00 126.434.175,00

    Razlika 42.463.046,75 -31.212.203,25 23.537.796,75 60.037.796,75 105.662.796,75 49.596.971,75

    Naložba 30.573.393,60

    Sd-So 1.698.521,87 -1.248.488,13 941.511,87 2.401.511,87 4.226.511,87 1.983.878,87

    EVS 18,00 -24,49 32,47 12,73 7,23 15,41

    Tabela 7: Enostavna doba vračanja sredstev

  • ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

    Peter Kovačič: Tehnično-ekonomska upravičenost zamenjave elektrostrojne opreme v HE Doblar I Stran 38 od 60

    Enostavno dobo vračanja sredstev smo izračunali po naslednji enačbi:

    kjer je:

    EVS – ENOSTAVNA DOBA VRAČANJA SREDSTEV = t – odplačilna doba v letih

    N – Naložba

    d = Sd-So – Povprečni letni donos (letna vrednost dobička od naložb)

    Izračuni enostavne dobe vračanja sredstev so pokazali, da se pri ceni električne

    energije 25,00 EUR za MWh investicija ne povrne v roku 25 let. Pri ceni električne

    energije 55,00 EUR za MWh se investicija povrne v 32,47 letih, pri ceni 65,37 EUR

    za MWh se investicija povrne v 18 letih, pri ceni 69,279 EUR za MWh se investicija

    povrne v 15,41 letih, pri ceni 75,00 EUR za MWh se investicija povrne v 12,73 letih

    in pri ceni 100,00 EUR za MWh se investicija povrne že v 7,23 letih.

    5.2.2 DISKONTIRANA DOBA VRAČANJA SREDSTEV (DVS) IN NETO

    SEDANJA VREDNOST (NSV)

    Diskontirana doba vračanja sredstev (DVS) je podobna metodi enostavne dobe

    vračanja sredstev. Razlika je v tem, da smo pri DVS denarni tok diskontirali s stroški

    kapitala. Izračun nam pokaže leto preloma po pokritju zahtevane stopnje donosnosti

    kapitala in dolgov. Po tej metodi izračunamo, koliko časa bodo sredstva vezana v

    projektu. Upoštevana je bila diskontna stopnja v višini 4,13 %, kot je bila tudi sicer

    upoštevana pri izračunih SENG.

    Neto sedanja vrednost (NSV) predstavlja razliko med sedanjimi prejemki, ki so

    posledica investicije, in sedanjimi izdatki, ki jih je investicija povzročila. Merilo neto

    sedanje vrednosti predpostavlja, da je neto denarne tokove, ki jih prinaša investicija,

    mogoče reinvestirati po stopnji donosa, ki je enaka diskontni obrestni meri,

    uporabljeni pri diskontiranju. V našem primeru le-ta znaša 4,13 %. Pozitivna NSV

    vrednost nam pove, da je vrednost naložbe večja od vrednosti investicijskih

    izdatkov. Pozitivna NSV investicije je ustrezen kriterij za sprejetje investicije.

  • Tekoči

    indeks i Leto Naložba EUR

    Letna

    proizvodnja

    MWh

    Čisti donos pri

    ceni 25,00 EUR

    Diskontna

    stopnja 4,13

    %

    Diskontni

    faktor

    Diskontirani čisti donos

    pri 4,13 % ds (EUR)

    0 2014 30.573.393,60

    1,00 1,00 0

    1 2015 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,04 0,96 -1.198.789,97

    2 2016 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,08 0,92 -1.151.243,61

    3 2017 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,13 0,89 -1.105.583,03

    4 2018 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,18 0,85 -1.061.733,44

    5 2019 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,22 0,82 -1.019.623,01

    6 2020 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,27 0,78 -979.182,76

    7 2021 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,33 0,75 -940.346,46

    8 2022 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,38 0,72 -903.050,47

    9 2023 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,44 0,69 -867.233,72

    10 2024 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,50 0,67 -832.837,53

    11 2025 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,56 0,64 -799.805,56

    12 2026 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,63 0,62 -768.083,70

    13 2027 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,69 0,59 -737.620,00

    14 2028 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,76 0,57 -708.364,54

    15 2029 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,84 0,54 -680.269,41

    16 2030 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,91 0,52 -653.288,59

    17 2031 0,00 73.000 -1.248.300,00 1,99 0,50 -627.377,89

    18 2032 0,00 73.000 -1.248.300,00 2,07 0,48 -602.494,85

    19 2033 0,00 73.000 -1.248.300,00 2,16 0,46 -578.598,72

    20 2034 0,00 73.000 -1.248.300,00 2,25 0,45 -555.650,36

    21 2035 0,00 73.000 -1.248.300,00 2,34 0,43 -533.612,18

  • 22 2036 0,00 73.000 -1.248.300,00 2,44 0,41 -512.448,07

    23 2037 0,00 73.000 -1.248.300,00 2,54 0,39 -492.123,38

    24 2038 0,00 73.000 -1.248.300,00 2,64 0,38 -472.604,80

    25 2039 0,00 73.000 -1.248.300,00 2,75 0,36 -453.860,37

    Skupaj 30.573.393,60

    -31.207.500,00

    -19.235.826,45

    So 30.573.393,60

    NSV -49.809.220,05

    Tabela 8: Diskontirana doba vračanja sredstev pri ceni 25,00 EUR za MWh

    Tekoči

    indeks i Leto Naložba EUR

    Letna

    proizvodnja

    MWh

    Čisti donos pri

    ceni 55,00 EUR

    Diskontna

    stopnja 4,13

    %

    Diskontni

    faktor

    Diskontirani čisti

    donos pri 4,13 % ds

    (EUR)

    0 2014 30.573.393,60

    1,00 1,00 0

    1 2015 0,00 73.000 941.700,00 1,04 0,96 904.350,33

    2 2016 0,00 73.000 941.700,00 1,08 0,92 868.482,02

    3 2017 0,00 73.000 941.700,00 1,13 0,89 834.036,32

    4 2018 0,00 73.000 941.700,00 1,18 0,85 800.956,81

    5 2019 0,00 73.000 941.700,00 1,22 0,82 769.189,29

    6 2020 0,00 73.000 941.700,00 1,27 0,78 738.681,73

    7 2021 0,00 73.000 941.700,00 1,33 0,75 709.384,17

    8 2022 0,00 73.000 941.700,00 1,38 0,72 681.248,60

    9 2023 0,00 73.000 941.700,00 1,44 0,69 654.228,95

    10 2024 0,00 73.000 941.700,00 1,50 0,67 628.280,94

    11 2025 0,00 73.000 941.700,00 1,56 0,64 603.362,09

    12 2026 0,00 73.000 941.700,00 1,63 0,62 579.431,56

    13 2027 0,00 73.000 941.700,00 1,69 0,59 556.450,17

  • 14 2028 0,00 73.000 941.700,00 1,76 0,57 534.380,27

    15 2029 0,00 73.000 941.700,00 1,84 0,54 513.185,70

    16 2030 0,00 73.000 941.700,00 1,91 0,52 492.831,75

    17 2031 0,00 73.000 941.700,00 1,99 0,50 473.285,07

    18 2032 0,00 73.000 941.700,00 2,07 0,48 454.513,66

    19 2033 0,00 73.000 941.700,00 2,16 0,46 436.486,76

    20 2034 0,00 73.000 941.700,00 2,25 0,45 419.174,84

    21 2035 0,00 73.000 941.700,00 2,34 0,43 402.549,54

    22 2036 0,00 73.000 941.700,00 2,44 0,41 386.583,64

    23 2037 0,00 73.000 941.700,00 2,54 0,39 371.250,97

    24 2038 0,00 73.000 941.700,00 2,64 0,38 356.526,43

    25 2039 0,00 73.000 941.700,00 2,75 0,36 342.385,89

    Skupaj 30.573.393,60

    23.542.500,00

    14.511.237,49

    So 30.573.393,60

    NSV

    -16.062.156,11

    Tabela 9: Diskontirana doba vračanja sredstev pri ceni 55,00 EUR za MWh

    Tekoči

    indeks i Leto Naložba EUR

    Letna

    proizvodnja

    MWh

    Čisti donos pri

    ceni 65,37 EUR

    Diskontna

    stopnja 4,13

    %

    Diskontni

    faktor

    Diskontirani čisti

    donos pri 4,13 % ds

    (EUR)

    0 2014 30.573.393,60

    1,00 1,00 0

    1 2015 0,00 73.000 1.698.710,00 1,04 0,96 1.631.335,83

    2 2016 0,00 73.000 1.698.710,00 1,08 0,92 1.566.633,85

    3 2017 0,00 73.000 1.698.710,00 1,13 0,89 1.504.498,08

    4 2018 0,00 73.000 1.698.710,00 1,18 0,85 1.444.826,74

  • 5 2019 0,00 73.000 1.698.710,00 1,22 0,82 1.387.522,08

    6 2020 0,00 73.000 1.698.710,00 1,27 0,78 1.332.490,23

    7 2021 0,00 73.000 1.698.710,00 1,33 0,75 1.279.641,05

    8 2022 0,00 73.000 1.698.710,00 1,38 0,72 1.228.887,98

    9 2023 0,00 73.000 1.698.710,00 1,44 0,69 1.180.147,87

    10 2024 0,00 73.000 1.698.710,00 1,50 0,67 1.133.340,89

    11 2025 0,00 73.000 1.698.710,00 1,56 0,64 1.088.390,37

    12 2026 0,00 73.000 1.698.710,00 1,63 0,62 1.045.222,67

    13 2027 0,00 73.000 1.698.710,00 1,69 0,59 1.003.767,09

    14 2028 0,00 73.000 1.698.710,00 1,76 0,57 963.955,72

    15 2029 0,00 73.000 1.698.710,00 1,84 0,54 925.723,35

    16 2030 0,00 73.000 1.698.710,00 1,91 0,52 889.007,35

    17 2031 0,00 73.000 1.698.710,00 1,99 0,50 853.747,57

    18 2032 0,00 73.000 1.698.710,00 2,07 0,48 819.886,27

    19 2033 0,00 73.000 1.698.710,00 2,16 0,46 787.367,97

    20 2034 0,00 73.000 1.698.710,00 2,25 0,45 756.139,41

    21 2035 0,00 73.000 1.698.710,00 2,34 0,43 726.149,44

    22 2036 0,00 73.000 1.698.710,00 2,44 0,41 697.348,93

    23 2037 0,00 73.000 1.698.710,00 2,54 0,39 669.690,70

    24 2038 0,00 73.000 1.698.710,00 2,64 0,38 643.129,46

    25 2039 0,00 73.000 1.698.710,00 2,75 0,36 617.621,68

    Skupaj 30.573.393,60

    42.467.750,00

    26.176.472,60

    So 30.573.393,60

    NSV

    -4.396.921,00

    Tabela 10: Diskontirana doba vračanja sredstev pri ceni 65,37 EUR za MWh

  • Tekoči indeks

    i Leto Naložba EUR

    Letna

    proizvodnja

    MWh

    Čisti donos pri

    ceni 69,279 EUR

    Diskontna

    stopnja 4,13

    %

    Diskontni

    faktor

    Diskontirani čisti

    donos pri 4,13 % ds

    (EUR)

    0 2014 30.573.393,60

    1,00 1,