O geotermalnoj energiji

Potencijali geotermalne energije su ogromni, tako da se ona tretira kao obnovljiva, mada je po svojoj suštini neobnovljiva. O veličinama tih potencijala najbolje govori činjenica, da je akumulirana toplota u Zemljinom omotaču tolika, da bi smanjenje temperature Zemljine kore za samo 0,1^oC omogućilo toliko energije da se svet snabdeva električnom energijom na sadašnjem nivou potrošnje za naredni period od 15.000 godina.

Pri razmatranju potencijala geotermalne energije zadržavamo se na potencijalima u fluidima i stenskim masama do dubine od 10.000 m, dubine koje se već danas postižu u eksploataciji nafte i gasa.

Ukupni potencijal geotermalne energije za dubine od 10.000 m su za oko 8.150 puta veći od ukupnih (uključujući i spekulativne) rezervi konvencijalnih goriva. Ako se samo 0,1% tih geotermalnih potencijala iskoristi za proizvodnju električne energije sa stepenom iskorišćenja od 25% u periodu od 1.000 godina, biće potreban minimalan instalisan kapacitet od 10 miliona MW.

Da bi se definisale rezerve, potrebno je odrediti mogućnost ekonomskog korišćenja geotermalne energije, a to je danas moguće za proizvodnju toplotne i električne energije.

            Polagano prirodno raspadanje radioaktivnih elemenata (u prvom redu urana, torijuma i kalijuma), koji se nalaze u svim stenama, proizvodi ogromnu termičku energiju. Geotermalna energija se može smatrati fosilnom nuklearnom energijom; ona je tzv. unutrašnja toplotna energija. Ukupna toplota u unutrašnjosti zemlje iznosi oko 4.1030J ili oko 1020toe (tona ekvivalentne nafte). Budući da urana, torijuma i kalijuma ima najviše u granitnim stenama, toplota se nešto više razvija u Zemljinoj kori, nego pod morem i u stenama mladih geoloških formacija intezivnije nego u starijim stenama.

Difuzija unutrašnje toplote veoma je polagana i izaziva srednji temperaturni gradijent od 10C po km i to za prvih 100km od površine. Taj gradijent polagano raste prema središtu Zemlje gde temp. iznosi oko 6000^oC. Energija koja se provodenjem toplote dovodi na površinu iznosi u proseku oko 5.4kJ/m2 dnevno. Računa se da je potrebno oko 100 miliona godina da toplota koja se nalazi u Zemljinoj kori do dubine 100km stigne na površinu delovanjem provodenja. Gustina te energije je jako mala i ona se ne može koristiti. Kada govorimo o geotermalnoj energiji mislimo na onu koja je akumulirana u stenama Zemljine kore, a ne na onu koja provodenjem struji ka površini.

Razlikujemo 4 grupe geotermalnih energetskih izvora:

• hidro geotermalna energija izvora vruće vode
• hidro geotermalna energija izvora vodene pare
• hidro geotermalna energija vrele vode u velikim dubinama
• petrotermička energija-energija vrelih i suvih stena
  
  

            Voda koja se pojavljuje u izvorištima vruće vode i vodene pare dospela je u dublje slojeve kroz vodopropusne slojeve. Ona akumulira toplotu vrelih stena i onu koja dolazi iz većih dubina i dostiže temp. od oko 400C. Ako voda pronade put do površine Zemlje bilo kroz bušotine, ili preko gornjeg nepropusnog sloja stena, ona se javlja u obliku vruće, ili ključale vode (fumarole), ili u obliku pare (gejziri). Postoje slojevi Zemlje koji su toliko nepropusni da do njih ne može stići voda sa površine. Što je veća dubina poroznost je sve manja i temp. sve veća pa se smatra da u dubini Zemlje postoje ogromne količine energije akumulisane u suvim stenama.
            Što se tiče izvora vode u velikim dubinama to je ona voda koja je u ranijim geološkim razdobljima došla ispod površine Zemlje i tu ostala zarobljena ispod nepropustnih stena. Ona se nalazi pod pritiskom koji odgovara masi stena iznad nje. U Meksičkom zalivu postoje takva nalazišta u kojima vlada pritisak od 760 bara, a u toj je vodi otopljen metan. Još uvek tehnički nije rešeno iskorišcavanje energije akumulisane u suvim stenama ni energije akumulisane u vodi na velikim dubinama.

            Budući da je dubina bušenja uz današnju tehnologiju ograničena do 10km, samo bi geotermalna energija stena do tih dubina došla u obzir za iskorišćavanje.
            Ukupna energija u tim stenama iznosi oko 3.1016 toe, od čega se po prilici četvrtina nalazi u stenama ispod kontinenata. Ta je energija oko 60000 puta veća od energije ukupnih svetskih rezervi uglja. Ako računamo sa većim dubinama ta je energija višestruko veća (oko 3000 puta).

            U neposrednoj budućnosti i do časa kada bude ostvarena tehnologija koja će omogućiti iskorišćavanje ove energije, ostaje kao energetski izvor samo hidrogeotermalna energija. Nje ima mnogo manje, a njena upotrebljivost zavisi od temperature. Računamo li sa iskorišćavanjem do dubine od 3km, rezerve hidro geotermalne energije su 9.799.1014 tone (2000 puta više nego rezerve uglja). Najveći deo nosilaca energije ima temperature niže od 100°C (oko 88%), a tek mali deo ima temperature iznad 150°C (oko 3%).

Od ove energije za grejanje je iskoristivo 7%, a za proizvodnju električne energije samo 0.4%. Vidi se da veliki deo izvora vruće vode ili pare ima preniske temperature za proizvodnju vodene pare takvih karakteristika koje su potrebne za proizvodnju el. energije, pa se takva energija može upotrebiti za grejanje ili slične namene.

            Osim toga transport vruće vode ili pare na velike daljine je skup i vezan sa velikim gubicima pa se ovakvi izvori energije moraju lokalno iskoristiti (grejanje prostorija i staklenika, neki tehnološki procesi u industriji).

            Ako na raspolaganju za proizvodnju el.energije imamo 0.042.1014toe, i ako računamo sa stepenom iskorišćenja od 25% pri transformaciji energije vodene pare u el. energiju (nizak pritisak i temperatura), moglo bi se sa tom energijom (do 3km dubine) proizvesti oko 106TWh el.energije, što je oko 80 puta više od današnje svetske proizvodnje.

            Ako računamo sa iskorišćenjem te energije u toku 100 godina dobijamo snagu od oko 1400GW.

            Industrijska eksploatacija vrelih izvora započinje 1818. godine kada je izgradeno postrojenje za ekstrakciju borne kiseline iz vrućih izvora u području Larderello u blizini Siene (Italija). Danas u tom području postoji 14 TE ukupne snage oko 400MW. Do 1975. godine instalisana snaga takvih TE iznosila je oko 1400MW (0.08% instalisane snage svih TE 1975. godine), sa godišnjom proizvodnjom električne energije od oko 8700GWh (0.1% svetske proizvodnje el.energije 1975. godine).

Modeli i proizvođači mikro HE

U ovom poglavlju predstaviću neke modele i prozvođače mikro HE, za koje smatram da su vrlo interesantni za upotrebu na području Srbije, kao i da su pristupačni kako cenom tako i karakteristikama, za pojedince – ulagače.

Tošiba, japanski proizvođač, ima seriju mikro HE pod nazivom „Hydro – eKIDS“. Ove mikro HE su sa standardnim propelerskim turbinama i rade na padu od 2 – 15 m, dok su generatori nominalne snage od 5 – 200 kW. Rade u cevnom sistemu i prednost im je što ne moraju biti instalirane samo na rekama i potocima, već mogu koristiti i otpadne vode fabrika i gradova, kao i pitku vodu u prvom stepenu prečišćenja u vodovodima. Potrebno je samo, da voda bude očišćena od mehaničkih nečistoća.

Postoje tri standardna modela:

Protok: 0,1 – 0,3 m³/s

Pad (visinska razlika): 2 – 15 m

Snaga: 5 – 20 kW

Dimenzije: 1260mm D x 600mm Š x 1000mm V

Mogu se postavljati paralelno ili serijski (jedna iza druge na istu cev). Naravno, sve zavisi od količine protoka vode kroz cev i veličine pada.

Norveška firma „ETTE Elektro“ proizvodi dve vrste mikro HE: prva je sa modifikovanim protočnim turbinama i permanentnim magnetnim generatorom – horizontalno postavljenim; i drugu vrstu: plutajuće hidroturbine niskog pritiska sa vertikalnim generatorom.

Prvi model:

Kao što se sa slike može videti karakteristike ove vrste mikro HE su sledeće:

Pad: od 3 – 40 m

Količina vodenog protoka: 0,05 – 1 m3/s

Obrtaji lopatica turbine: 120 – 300

Generator: trofazni 180 – 250 V po fazi

Izlazna snaga: 3 x 30 kW

AC-DC-AC konvertor: 230 V 50 Hz

Drugi model:

Posebno je interesantan ovaj drugi model mikro HE. To je plutajuća pontonska protočna mikro HE sa vertikalno postavljenim generatorom. Može se postaviti na bilo koji potok sa odgovarajućim protokom, zahteva samo branu za čvrste nečistoće i zaravnjeno horizontalno dno potoka. Veza sa obalom se ostvaruje preko sajli, isto kao što se postavlja bilo koji drugi ponton na reci ili jezeru. Sa podizanjem nivoa vode podiže se i ponton, odnosno sa padom nivoa vode spušta se i ponton sve do graničnika koji osiguravaju nesmetan rad lopatica turbine.

Ova vrsta mikro He zahteva vrlo male građevinske i mašinske radove, pa samim tim i mala ulaganja. U tehničkom smislu, nema velikih dodatnih troškova pri postavljanju turbine, odnosno mikro HE.

Efikasnost ove mikro HE prelazi 75% već pri padu od samo jednog metra.

Izbor turbine i generatora za mikro hidroelektrane

Za razliku od „velikih” elektrana, mikro hidroelektrane  su ekološki najmanje invazivan tip objekata, pošto se najčešće maksimalno prilagođavaju postojećim uslovima u prirodi. Definicija mikro HE se razlikuju od zemlje do zemlje, ali u svakom slučaju uključuju sisteme koji imaju maksimalno nekoliko MW instalisane snage . Po kriterijumima koji važe u našoj zemlji, klasifikacija je sledeća: mikro do 500 kW, mini od 500 kW do 2 MW i male od 2 MW do 10 MW.

            U principu, mikro HE mogu raditi kao izolovane (za napajanje malih udaljenih seoskih područja, farmi, manjih turističkih naselja i sl.), ili priključene na javnu distributivnu mrežu (u slučaju da se nalaze blizu postojeće distributivne infrastrukture). Najčešće snage izolovanih mikro HE ne prelaze 300 kW, kada se one prilagođavaju prirodnim uslovima vodotoka, bez izgradnje velikih veštačkih jezera.

Istorijski, izolovane mikro HE nastale su na principu vodenica, čiji se mlinski kamen pokreće preko lopatica u koje udara vodeni mlaz. Mikro HE se standardizuju na postojeće naizmenične sisteme 50 Hz, sa malim varijacijama napona i učestanosti na izlazu. To zahteva ugradnju brzog i efikasnog sistema za kontrolu brzine (obično zasnovan na mehaničkim regulatorima, osetljivim na promenu brzine i hidrauličkim zatvaračima za zatvaranje/otvaranje ventila za dotok vode).

Izbor najboljeg tipa turbine i generatora prvenstveno zavisi od karakteristika lokacije MHE, veličine pada, željene (potrebne) snage na izlazu i brzine generatora (eventualno i drugih uređaja priključenih na turbinu).

Svaku turbinu mikro HE opisuju dve osnovne karakteristike: snaga-brzina i stepen iskorišćenja-brzina. Za definisani pad, turbine rade najefikasnije (optimalno) pri tačno određenoj brzini i protoku, ali je njihova eksploatacija moguća i u drugim uslovima, ali uz smanjeni stepen iskorišćenja.

Često mašine pokretane turbinom (kao što su električni generatori) imaju veću brzinu obrtanja od optimalne brzine same turbine. Zato se koriste multiplikatori i drugi tipovi uređaja za povećanje brzine, kako bi se smanjili gubici i izbegli drugi eksploatacioni problemi. Po pravilu, odnose brzine turbine i generatora koji su veći od 3:1 treba izbegavati, dok se teži da se ima odnos brzina manji od 2,5:1.

Postupak za dobijanje dozvola kod mini i mikro HE

Pravo je pitanje kako čovek da sam napravi i pusti u rad mini ili mikro HE, kad mu treba sve ovo:

Trenutno najveće probleme za izgradnju MHE čine preglomazna administracija i skupa i dugotrajna procedura dobijanja potrebnih dozvola, kao i slaba rasprostranjenost distributivne mreže. Sve ovo, kao i niska cena električne energije odbija potencijalne strane i domaće investitore.

Za pokretanje MHE danas je potrebno dobiti oko 30 raznih dozvola i odobrenja, raznih institucija, čije izdavanje nije vremenski ograničeno.

Evo kako odprilike izgleda procedura kroz koju, u sadašnjim uslovima, mora proći investitor da bi dobio sva dokumenta potrebna za izgradnju, priključenje i puštanje u rad MHE.

1.     Izrada studije sa neophodnim podlogama (hidro-meteorološkim, geodetsko-geološkim i seizmičkim) za određeni sliv i za konkretnu mikrolokaciju. Ovom studijom se dobijaju sledeća mišljenja:

a.      mišljenje Republičkog hidrometeorološkog zavoda (RHMZ),

b.     mišljenje Regionalnog vodoprivrednog centra (Novi Sad, Beograd ili Niš) i

c.     mišljenje od Ministarstva za nauku i zaštitu životne sredine.

2.     Nakon izrade generalnog ili idejnog projekta, upućuje se zahtev Ministarstvu za poljoprivredu, šumarstvo i vodoprivredu za vodoprivredne uslove.

3.     Po izradi glavnog projekta Ministarstvu za poljoprivredu, šumarstvo i vodoprivredu, upućuje se zahtev za saglasnost za gradnju MHE.

2.     Glavni projekat mora da se upravlja prema:

a.      vodoprivrednim uslovima koje je propisalo nadležno ministarstvo,

b.     uslovima koje propisuje zakon o izgradnji objekata i

c.     po izradi glavnog projekta mora da nađe revizore koji će sačiniti i podneti izveštaj o tehničkoj kontroli i ispravnosti.

4.     Kad se završi glavni projekat, upućuje se zahtev za saglasnost Ministarstvu za nauku i zaštitu životne sredine.

5.     Zatim, posebnim zahtevom treba tražiti urbanističke uslove od nadležnog opštinskog organa (Zavod za urbanizam i arhitekturu ili Zavod za urbanizam i prostorni plan, sve u zavisnosti od toga kako su ti zavodi definisani po pojedinim opštinama).

6.     Nakon izrade urbanističkog projekta, upućuje se zahtev za urbanističku dozvolu nadležnom opštinskom organu (Zavod za ubanizam i arhitekturu ili Zavod za urbanizam i prostorni plan).

7.     Potvrdu o ispunjenosti urbanističkih uslova daje nadležna komisija koju formira Zavod za urbanizam i arhitekturu ili neki drugi opštinski organ koji je za to nadležan.

8.     Na osnovu potvrde o ispunjenosti urbanističkih uslova dobija se urbanistička saglasnost od istog nadležnog opštinskog organa.

9.     Od nadležne lokalne elektrodistribucije traže se tehnički uslovi za priključenje na elektrodistributivnu mrežu.

10. Po ispunjenju ovih uslova, koje utvrđuje komisija formirana od nadležne elektrodistribucije, traži se dozvola za puštanje u eksploataciju MHE.

11. Pre izgradnje pribaviti dokaz o pravu svojine na zemljište. Ako je zemljište vodoprivredno, onda pribaviti potvrdu o pravu korišćenja na određeni vremenski period, prema važećem Zakonu o  koncesijama.

12. Pribaviti mišljenje nadležnog organa unutrašnjih poslova na lokalnom nivou o zaštiti od požara. Za tu svrhu neophodno je uraditi elaborat.

13. Pribaviti određene saglasnosti i mišljenja specifičnog karaktera za opštinu ako to ona zahteva.

14. Na osnovu svih ovih mišljenja i saglasnosti dobija se građevinska dozvola koju izdaje nadležni opštinski organ.

Pre početka eksploatacije MHE neophodno je:

1.     Izraditi projekat izvedenog stanja iz glavnog projekta, sa unesenim izmenama, ako ih ima.

2.     Izvršiti geodetsko snimanje objekta.

3.     Pribaviti dokaze o kvalitetu izvedenih radova i ugrađene opreme od komisije koju formira nadležni opštinski organ.

4.     Pribaviti izveštaj komisije koja je izvršila tehnički pregled objekta.

5.     Dobiti mišljenje nadležnog opštinskog javnog preduzeća za komunalne radove.

6.     Pribaviti vodoprivrednu dozvolu ili potvrdu od Ministarstva za poljoprivredu, šumarstvo i vodoprivredu, prema važećem zakonu o vodoprivredi. Zahtev za dobijanje ove dozvole ili potvrde upućuje se kada MHE bude spremna za pogon, odnosno kada dobije dozvolu za eksploataciju.

7.     Dobiti protivpožarnu saglasnost od organa unutrašnjih poslova na lokalnom nivou.

8.     Nadležna komisija, koju formira lokalno elektrodistributivno preduzeće, proverava da li su ispunjeni svi uslovi priključka MHE na mrežu, u skladu sa rešenjima iz glavnog projekta. Pre formiranja komisije predati projekat izvedenog stanja sa rešenjima nadležnoj elektrodistribuciji (npr. Elektrosrbija Kraljevo) koja proverava da li su ispunjeni svi uslovi priključka MHE na mrežu sa uslovima koje je propisala lokalna elektrodistrubucija.

9.     Sačiniti ugovor sa lokalnom elektrodistribucijom o isporuci električne energije.

Nakon dobijanja svih prethodno navedenih dokumenata MHE se može pustiti u pogon.

U nekoliko tačaka, prema navedenoj proceduri, treba dodati nekoliko objašnjenja:

1.     Po dobijanju mišljenja od RHMZ-a i regionalnog vodoprivrednog centra, zahtevom treba tražiti od Ministarstva poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede (Republičke direkcije za vode) rešenje o izdavanju vodoprivrednih uslova. Uz zahtev podneti sledeću dokumentaciju:

a.      mišljenje određenog vodoprivrednog centra JVP Srbijavode,

b.     mišljenje RHMZ-a iz Beograda,

c.     mišljenje JP Srbijašume,

d.     mišljenje regionalnog ili opštinskog centra za zaštitu životne sredine,

e.      saglasnost određene SO da se mogu graditi takvi objekti na predmetnoj lokaciji,

f.       mišljenje o situacionoj pozicije lokacije.

2.     Uputiti zahtev lokalnoj elektrodistribuciji za priključak na elektrodistributivnu mrežu, a na osnovu ovog zahteva lokalna elektrodistribucija izdaje rešenje o priključku, shodno pravilniku distributivne mreže, koje mora da sadrži:

a.      energetske uslove,

b.     tehničke uslove,

c.     uslove za paralelan rad sa elektrodistributivnom mrežom,

d.     sve neophodne zaštite,

e.      ekonomske uslove,

f.       ostale uslove i

g.     obrazloženje.

Sve ove dozvole i saglasnosti trebalo je nabaviti, pre tri godine, ali mislim da se ništa od tada nije promenilo i da sve to i sad se traži.

A najbitnije od svega je da Saglasnost lokalne ED, nije vremenski ograničena, odnosno, po završetku od 6 meseci, od podnošenja zahteva, ako se nije dobio odgovor, ne znači da je po automatizmu i dat. Odnosno, lokalna ED nije dužna nikada da odgovori na Vaš zahtev, i vi se ne možete bez toga priključiti na mrežu i započeti rad. Znači, večno možete čekati njihov odgovor, što otvara vrata različitim manipulacijama i ucenama, čak i samo jednog čoveka. A to je strašno......

Seoske Piko HE....kineske

Postrojenja malih seoskih hidroelektrana koriste energiju dobijenu iz planinskih potoka putem takozvanih pikomotora.

Ova tehnologija dobijanja energije je svoje vatreno krštenje imala u Vijetnamu, posebno u ruralnim sredinama i selima kao što je na primer Muong, u kome nije bilo električne energije. U ovom selu u dubini Vijetnama nedavno je po prvi put primenjen koncept mikroelektrana pikogeneratora, koji u malome predstavljaju hidrocentralu, težine par kilograma.

            Piko hidroturbine u minijaturnim hidroelektranama proizvode oko 300 vati jednosmerne električne energije, a cena samog uredjaja lokalne proizvodnje ne prelazi 20 USD dolara, odnosno 1.200 dinara.

            Treba naglasiti da je ovim pikoturbinama potrebna visina vodenog pada od samo jednog metra. Sa ovom visinom vodenog mlaza ovi generatori mogu funkcionisati besprekorno, snabdevajući domove besplatnom električnom energijom.

            Izumitelji pikotribine su mislili na sve i projektovali i napravili pikoturbinu za urbane predele sa većom snagom i naizmeničnom električnom energijom. Ove pikoturbine većih kapaciteta imaju maksimalnu projektovanu proizvodnju električne energije od 5 kilovata naizmenične električne energije (kW), što je više nego dovoljno da se pokrenu i energijom snabdevaju sijalice, radioaparati, frižideri, televizori, kompjuteri itd. Prednost ovih minielektrana je brza isplativost, ekonomičnost eksploatacije i potreba za sasvim malim izvorom vode. Pikoelektrane je, za razliku od velikih, stacionarnih elektrana, moguće za kratko vreme rasklopiti i transportovati na novu lokaciju. Na ovakve minielektrane moguće je priključiti i do 100 seoskih domaćinstava. Važno je napomenuti da je dobro izradjena piko hidroturbina po isporučenom kilovatu znatno ekonomičnija od električne energije dobijene iz solarnih ili eolskih izvora.

Ove pikoelektrane imaju izuzetno nisku cenu zbog masovnosti proizvodnje i blizine tržista. Većina se proizvodi u Kini i cena za pikoelektranu od 100W, 220V, 50Hz, iznosi oko 18 USD, dok se za nesto veću koja proizvodi oko 500W treba odvojiti oko 90 USD. Zanimljivo je da je projektovana količina vode koja je potrebna da se proizvede energija 25 litara u sekundi, uz neophodan pad sa visine od jednog metra. Naravno, radi se o dosta skromno izradjenim generatorima uz koje ne ide nikakva garancija i koji se često kvare.

Male hidroelektrane

Prema Katastru malih hidroelektrana (MHE) u Srbiji bez pokrajna, instalisana snaga novih MHE bila bi približno 450 MW, a procenjena godišnja proizvodnja bila bi oko 1.600.000 kWh. Ovaj Katastar su, pre više od 20 god. uradili „Energoprojekt“ i Institut za vodoprivredu „Jaroslav Černi“. U njemu nisu razmatrane lokacije za mini i mikro hidroelektrane.

Tehnički iskoristiv hidroenergetski potencijal u Srbiji iznosi oko 7.000 GW, a više od jedne četvrtine potencijala „leži“ u MHE snage do 10 MW. Inače, Srbija ima 54% neiskorišćenog hidropotencijala.

Trend potrošnje električne energije u Srbiji do 2010.god. dovešće, po nekim procenama, do deficita od oko 2,3 milijarde kWh godišnje. Ako pogledama da prema Katastru Srbija može dobiti 1,6 milijardi kWh godišnje, a na tu cifru treba dodati još i mini i mikro hidroelektrane, pa zatim vetrofarme i kogeneracije, a možda i elektrane na biomasu, deficit od 2,3 milijarde kWh godišnje sigurno bi bio pokriven, a bilo bi i viška električne energije.

Uz određenu edukaciju stanovništva i određene zakonske regulative, koje bi smanjile potrošnju električne energije, predviđeni deficit bi bio znatno manji. Ovde prvenstveno mislim da upotrebom toplotnih sunčevih prijemnika u zimskom periodu za zagrevanje prostorija domaćinstva i tokom cele godine za dobijanje tople tehničke vode, mogu se ostvariti značajne uštede električne energije. Naravno, ovo se mora podupreti zakonskim regulativama i povoljnim kreditima, kao i edukativnim kampanjama koje će otkloniti nedoumice i izvršiti pojašnjenja zbog čega je sve to potrebno i kakve su uštede za društvo u celini, ali i za samog pojedinca.

Cena izgradnje MHE u našem bližem okruženju iznosi oko 1.500 €/kW instalisane snage, a troškovi izgradnje se mogu podeliti u tri stavke:

-         građevinski radovi – 70%

-         mašinska oprema – 20%

-         elektro oprema – 10%

Možemo reći da vrednost investicije za jednu MHE instalisane snage od 3 MW iznosi oko 4,5 miliona evra.

            U već pominjanom Katastru MHE identifikovano je 850 lokacija za kapacitete od 100 kW do 10 MW, a smatra se da ima još najmanje 500 lokacija koje nisu u katastru.

            Znajući da će cena električne energije u Srbiji dostići uskoro tržišnu cenu u Evropi od 5 eurocenti po kilovatčasu, lako se može izračunati za koje vreme će se investicija otplatiti.

            Pomoću obrasca može se grubo proceniti instalisana snaga MHE na nekoj određenoj lokaciji:

P(kW)=8 Q h, gde je:

Q – protok vode(m³/s)

h – visinska razlika od vodostana do mašinske hale(m)

Ovaj obrazac ne daje procenu proizvedene električne energije, jer ona zavisi od prosečnog godišnjeg protoka vode, pa se može desiti da neke MHE manje instalisane snage proizvedu više električne energije od neke MHE veće instalisane snage, samo zato što imaju ravnomerniji godišnji protok.

            Karakteristike postrojenja malih HE su: fleksibilnost, komercijalna opravdanost, laka izgradnja, niski troškovi održavanja i dobre ekološke karakteristike. Koriste se za pokrivanje potreba malih privrednih objekata, lokalnog stanovništva, a mogu da služe i kao rezerva kod iznenadnih prekida napajanja električnom energijom ili za "presecanje" vršnih opterećenja. Njihova raspoloživost je 98-99%, a to je dovoljno, naročito kada postrojenje radi paralelno sa mrežom.

            U zemljama Evropske Unije pre poslednjeg proširenja (15 zemalja) i u još 15 drugih evropskih zemalja postoji preko 17.000 malih hidroelektrana čija ukupna snaga iznosi preko 12.000 MW. Srednja veličina tih malih hidroelektrana je snage 0,7 MW u Zapadnoj Evropi, odnosno 0,3 MW u Istočnoj Evropi. Navedeni podaci se odnose na jednu prosečnu hidrološku godinu u kojoj je proizvedeno u malim hidroelektranama oko 50.000 GWh električne energije. U odnosu na ukupnu proizvedenu električnu energiju to iznosi blizu 2% (tačnije 1,7%), a oko 9,7% od ukupno proizvedene električne energije u hidroelektranama.

            U Zapadnoevropskim zemljama je instalisano 11,8 GW od čega je preko 80% koncentrisano u osam zemalja (Austrija, Francuska, Nemačka, Italija, Španija, Švedska, Švajcarska i Norveška). U Istočnoevropskim zemljama Češka je na prvom mestu sa 250 MW instalisanih malih elektrana.

Podsticaj bržoj izgradnji malih hidroelektrana su i odredbe novog Zakona o energetici u kojima pored javnih preduzeća za proizvodnju električne energije imaju ista prava i nezavisni proizvođači, u našem slučaju vlasnici malih hidroelektrana.

Protok, pad i količina vode ne mogu se po volji birati, jer su to inherentne karakteristike svakog rečnog toka i položaja elektrane. Međutim, konstrukcionim merama mogu se poboljšati uslovi za korišćenje prirodnog vodnog potencijala, u prvom redu pregrađivanjem vodnog toka branom i formiranjem akumulacionih jezera. Na taj se način podiže nivo vode i iskoristivi pad se koncentriše na znatno kraću deonicu rečnog toka, uz istovremeno smanjenje gubitaka pada.

HE su okarakterisane i sa veličinom akumulacionog bazena, gde treba razlikovati ukupnu i korisnu zapreminu bazena. Osnovne karakteristike akumulacije su minimalni radni nivo i maksimalni uspor. Minimalni radni nivo je najniža kota gornje vode do koje se sme spustiti nivo akumulacije u normalnom pogonu. Maksimalni uspor je najviša kota nivoa gornje vode u akumulaciji.

Hidro turbine

Hidropostrojenja imaju zadatak da iskoriste raspoloživu snagu vode, i da najpovoljnije reše pitanje snabdevanja električnom energijom fabrike, pogone druge vrste, gradske potrošače itd. Raspoloživa energija je prilično promenljiva veličina zavisna od godišnjeg doba, vlažnosti i kolebanja pada protoka. Potrošnja energije je takođe manje ili više promenljiva u zavisnosti od vrste potrošača i doba godine. Ako opterećenje hidropostrojenja dolazi od fabrika, onda je ono obično ravnomerno, pogotovo ako fabrike rade neprekidno. Ako su u pitanju gradski potrošači, onda je opterećenje neravnomerno, jer domaćinstvima nije potrebna ista količina energije u svako doba dana, niti u svako doba godine. Suvišna energija može se akumulisati tako što se jedan deo protoka zadržava u veštačkom jezeru da bi se u pogodnom vremenu iskoristio.

Hidropostrojenja se, mogu podeliti prema vrsti iskorišćenja vode na:

·        postrojenja sa direktnim korišćenjem protoka,

·        protočna postrojenja,

·        akumulaciona postrojenja,

·        vršna postrojenja, i

·        osnovna postrojenja za pokrivanje vršnih ili osnovnih opterećenja.

Druga podela hidropostrojenja može se izvršiti prema veličini protoka i pada. Postoje mala postrojenja, srednja i velika (preko 100.000 kW). Protok može da se kreće od nekoliko litara u sekundi do 300 m³/s.

Prema veličini pada, hidropostrojenja mogu biti niskog pritiska (do 10 m), srednjeg (10 – 30 m) ili visokog pritiska (preko 30 m pada). Padovi se kreću od pada manjeg od 1 m, pa do pada od 1.750 m.

Prema načinu upravljanja postrojenja mogu biti automatska i poluautomatska. Raznolikost u građenju hidropostrojenja izazivaju terenske prilike, odnosno konfiguracija terena, tako da ne postoje dva istovetna postrojenja.

Prema terenskim prilikama i smeštaju postrojenja, razlikuju se dve glavne grupe:

·        hidropostrojenja sa mašinskom zgradom izvan rečnog korita (sa kanalima ili cevovodima),

·        hidropostrojenja sa mašinskom zgradom smeštenom u samom koritu reke.

Kod postrojenja prve grupe, osnovna i zajednička karakteristika je ta što se mašinska zgrada ili hala (u kojoj se smeštene turbine) nalazi izvan rečnog korita. Dovod vode do turbine zavisi uglavnom od okolnog terena.

Drugu grupu sačinjavaju hidropostrojenja koja nemaju dovodne i odvodne kanale u pravom smislu, već se mašinska sala nalazi:

-         u produžetku brane,

-         u samoj brani.

Ako je mašinska hala u rečnom koritu, iz prostora neposredno ispred brane voda ulazi u turbinu bez dovodnih kanala. Sama mašinska hala predstavlja upravo produženje brane. Ovakav način građenja, koji inače predstavlja tehnički najbolje i najekonomičnije rešenje, može se primeniti samo na dovoljno širokim rekama. Ako je reka uska, postrojenje se podiže tako da je jedna obala reke podkopana, uzvodno i nizvodno od brane, te je tako stvoren veštački zaliv. Taj zaliv, kao produžetak brane pregrađuje mašinska hala.

U ovim slučajevima turbine su smeštene van brane u mašinskoj hali. Međutim, javila se potreba za građenjem većih agregata, a time i za smanjivanjem njihovog broja u postrojenju, što je dovelo do ugrađivanja agregata u branu, odnosno u pod brane, čime posebna mašinska zgrada postaje suvišna. Turbina i svi pomoćni uređaji sada se nalaze ispod poda u brani, a jedino je generator smešten iznad poda.

U grupu postrojenja sa mašinskom zgradom u koritu reke, spadaju i postrojenja kod kojih je dovodna cev smeštena u vodojaži. Za znatnije padove ne može se upotrebiti stubni sistem sa pokretnim branama i stubovima, već se mora graditi vodojaža, masivnija i jača.

Najidealnije je rešenje kada se mašinska hala nalazi neposredno pored brane, odnosno kada se pad koristi na onom mestu na kome je i nastao. Time su izbegnuti dugački kanali, tuneli ili cevovodi, pa postrojenje, pored toga što je jeftinije, bolje iskorišćuje raspoloživu energiju.

Ako rekom ne protiču velike količine vode, onda se pad veštački povećava, mašinska hala se udaljuje od brane i rečnog korita. Voda se dovodi (i po više kilometara dugačkim) kanalima, tunelima ili cevovodima, dok se ne dovede do tačke koja je znatno niža od nivoa usporene vode ispod brane.

Hidromehanički energetski potencijal rečnih tokova

Može se sa dovoljnom pouzdanošću smatrati, da je dnevni protok vode u rekama tokom dana (u toku 24 sata) – konstantan. Srednji godičnji protok predstavlja aritmetičku sredinu dnevnih protoka u jednoj godini, a srednji višegodičnji protok određenog rečnog toka određuje se aritmetičkom sredinom srednjih godišnjih protoka za višegodičnji period (25 – 40 godina).

Ovi protoci rastu od izvora ka ušću vodotoka, jer povećava površinu sa koje se „prikupljaju“ – slivaju u rečni tok, a pri tome opada visinska kota (nadmorska visina) mase tekuće vode. Prilikom određivanja količine iskoristive energije jednog vodotoka, mora se voditi računa o činjenici da je nemoguće iskoristiti celokupan protok, niti raspoloživi pad – zbog gubitaka u dovodima vode do turbina, gubitka u turbinama, konverzionim mašinama i dr.

Preduslov za formiranje hidroenergije jeste nivo padavina.

Hidroenergija, kao obnovljiv izvor energije, zahteva poznavanje teorijskog potencijala, kao i tehnički i ekonomski iskoristivog dela tog potencijala. Pod teorijskim potencijalom vodnih snaga, podrazumevaju se koji vodotoci (reke, potoci) mogu dati bez obzira na tehničku i ekonomsku stranu izgradnje postrojenja. Njegovo odrađivanje, bez obzira da li je reč o bruto ili neto potencijalu, nije jednostavno, jer da bi se odredio, potrebne su sa jedne strane visinske razlike za data jedinična rastojanja, odnosno podužni profil reka i potoka, a sa druge strane hidrološke podloge za izračunavanje vodnih snaga i analizu osnovnih tehničkih karakteristika hidropotencijala: trajanje i učestanost snaga, raspoređenost snaga duž toka, uzastopnost snaga u funkciji vremena, prosečni i maksimalni protoci i dr.

S’obzirom da u stvarnosti nije moguće iskoristiti celokupan teoriski raspoloživ potencijal, potrebno je definisati tehnički iskoristive vodne snage, što odgovara resursima konvencionalnih goriva. Tehnički iskoristiv potencijal se određuje na bazi razrade odgovarajućih tehničkih rešenja koji omogućavaju da se utvrdi realnost predloženog postrojenja i njegova prosečna godišnja proizvodnja. Pri tome se moraju definisati svi relevantni parametri koji su od interesa za određivanje tehnički iskoristivog potencijala.

Ekonomski iskoristiv hidroenergetski potencijal, što odgovara rezervama, predstavlja onaj deo tehnički iskoristivog potencijala čija se eksploatacija ekonomski isplati, prema važećim, u tom vremenu energetskim i ekonomskim kriterijumima. Drugim rečima, granica između ekonomski povoljnih i nepovoljnih tehnički iskoristivih vodnih snaga se utvrđuje na bazi vrednovanja proizvodnje električne energije u odnosu na ostale izvore. Njegovo određivanje zahteva veoma visok nivo tehno-ekonomske dokumentacije.

I tehnički i ekonomski iskoristiv hidropotencijal je vremenski i prostorno dinamička kategorija, jer zavisi od veličina koje se menjaju tokom vremena. Drugim rečima, potencijal koji se danas, na bazi postojeće tehnike i tehnologije, ocenjuje se kao tehnički neiskoristiv, sutra to može postati, odnosno promenom cena goriva i tehnologija dolazi do prevođenja neekonomičnih u ekonomične vodne snage, kao što je to slučaj i sa fosilnim gorivima pri prevođenju resursa u rezerve. Dinamička kategorija tehničkog i ekonomski iskoristivog hidropotencijala zahteva stalan i kontinualan rad na povećanju tehnički iskoristivog potencijala i njegovu zaštitu, kao i povremenu prekategorizaciju ekonomski iskoristivog potencijala. Zbog toga je i slučaj u mnogim zemljama da se danas ekonomično koriste vodne snage veće nego što su to do pre dve – tri decenije bili tehnički iskoristivi potencijali. Ovo se naročito odnosi na male, mini i mikro hidroelektrane.

Na početku, upoznaćemo se sa osnovnim pojmovima vezanim za hidroenergiju, kao što su hidro turbine, vrste turbina, vrstama hidroelektrana, zavisnost snage od pada i protoka itd.

Mogući problemi srpske elektroprivrede u budućnosti

A evo i teksta koji sam takođe poslao “Pravdi” posle dve godine, ali ga, iz ko zna kojeg razloga, nisu objavili.....

          Pre dve godine u ovoj rubrici ukazao sam na moguće posledice koje sa sobom donosi preterana gasifikacija Srbije i Beograda. Ne želim da ispadnem neki „veliki“ stručnjak i prognozer, jer ono što sam predvideo, mogao je uraditi bilo koji iole stručan i pošten energetičar koji razmišlja svojom glavom i ne aminuje političke egzibicije i trendove u energetici Srbije.

Da potsetim čitaoce na prethodni moj tekst. Tada sam napisao da preteranom gasifikacijom Srbije, a naročito Beograda postajemo energetski robovi Rusije, zavisnici od njihovog gasa. Lično nemam ništa protiv Rusije, čak po nekim merilima mogu se smatrati u rusofilom, ali svojoj zemlji, prvenstveno, želim sve najbolje i ne želim da u bilo kom obliku zavisi od bilo koga.

U svom tekstu sam rekao da Rusija iz bilo kog razloga u jednom trenutku može prekinuti isporuku gasa i ako dođe do toga zimi Srbija i Beograd će se smrzavati. Upravo se to i desilo godinu dana kasnije, kada je došlo do spora između Ukraine i Rusije i kada je Rusija obustavila isporuku gasa ne samo nama već i celoj Evropi.

I evo sada, posle dve godine, ponovo ukazujem na nove probleme koji se javljaju u srpskoj elektroprivredi.

Da bi čitaocima bilo jasnije na šta ovoga puta ukazujem, moraću biti malo opširniji. Reč je o nestručnom započinjanju korišćenja nekih od obnovljivh izvora energije. Da li je u pitanju samo nestručnost ili i namera da se obnovljivi izvori energije prikažu kao ne ekonomični, pa čak i opasni po energetiku Srbije vreme će pokazati. Lično se nadam da je u pitanju samo nestručnost, po sistemu „videla žaba da se konji potkivaju pa i ona digla nogu“.

Prvenstveno je reč o izdatim dozvolama za izgradnju vetroelektrana u južnom banatu, na širem području gradova Vršac, Kovin i Pančevo. Sve tri vetroelektrane zajedno imaju predviđen instalacioni kapacitet od oko 400 MW.

Zbog dalje priče, moram naglasiti da sam autor knjige „Vetroenergetika“ (2006.god.). do sada jedine stručne knjige iz ove oblasti kod nas. Što bi se narodnim jezikom reklo „znam o čemu pričam“. Ako iko želi da neka vetroelektrana kod nas što pre proradi. Onda sam to ja. Ali ne ovako i na ovaj način.

Šta je sve pogrešno u ovoj priči oko vetroelektrana.

Prvo njihov geografski položaj. Sve tri elektrane nalaze se u južnom Banatu u košavskom području. To znači da one koriste isti vetar. Radiće sve tri kada ima vetra, a kada ga nema neće biti ni struje iz ovih vetroelektrana.

Drugo, naš sistem za prenos nije potpuno kompjuterizovan i ne može brzo i blagovremeno da reaguje, a nestanak ili dolazak 400 MW je izuzetno ozbiljan udarac za sistem. Može doći do raspada sistema i do velikih havarija. Odnosno Srbija ili delovi Srbije mogu ostati bez struje više časova, a u najgorem slučaju i više dana.

U zemljama gde su vetrogeneratori već godinama u upotrebi i u sistemu, vremenom se došlo do iskustvenog saznanja da mreža, odnosno prenosna energetska linija mora biti minimum osam (8) puta većeg kapaciteta od instalisanih kapaciteta vetroelektrane priključene na tu liniju.

Sistem može bez problema da ispegla oko 10-15% pomeranja od ukupnog kapaciteta. 400 MW u mnogome prelaze kapacitet dalekovoda na koji se priključuju ove vetroelektrane.

Treće, u svim zemljama u kojima je vetroenergetika razvijena imaju posebnu meteorološku službu koja samo radi predviđanje brzine vetra tokom dana, ali i za sledeći dan. Na taj način Dispečer unapred zna hoće li vetroelektrane raditi ili ne, i na koji način da nadomesti nedostatak megavata, ili pak koje blokove TE da potisne sa mreže.

Procena, merenje i predviđanje vetra vrši se najsavremenijim uređajima čije rezultate kompjuterski obrađuje softver sa izuzetno malim procentom greške.

EPS ne poseduje ni softver, ni uređaje, ni službu, ni stručne kadrove i to je još jedna otežavajuća okolnost.

Četvrti problem koji se javlja su kadrovi, odnosno nestručnost (neobučenost) ljudi u ovoj oblasti. Nedostatak stručnog kadra je vidljiv i u drugim oblastima EPS-a u TE i HE. Stručni ljudi ne žele za male pare i u lošim uslovima da rade, a pogotovo da im nadređeni budu ljudi bez ili sa malo znanja u struci, koji su na ta mesta došli preko politike.

Plate u EPS-u su izuzetno niske u odnosu na konkurenciju u okruženju ili na firme koje rade na izgradnji i održavanju energetskih sistema po svetu. I zato imamo odliv stručnog kadra koji prelazi u strane firme za daleko veće plate i bolje uslove rada.

Alati i oprema su zastareli, merni instrumenti stari i neprecizni, a uslovi rada izuzetno otežani u odnosu na evropske i svetske standarde. Na primer u EU rezultati merenja dobijeni instrumentom starijim od 5 godina se ne priznaju, odnosno smatraju se netačnim.

Na osnovu svega navedenog, lično mislim da nismo spremni za rad vetroelektrana i njihovo priključenje na naš elektroenergetski sistem.

Naročito je opasno uključenje tri vetroelektrane koje koriste isti vetar.

Potrebna su velika ulaganja i u opremu i u ljude, stvaranje stručnog kadra iz ove oblasti. Može se, na primer, poslati u Nemačku (kao vodeću zemlju u svetu u ovoj oblasti) na obuku određen broj zaposlenih koji će naučiti kako se radi i (u neku ruku) iskopirati sistem rada i upravljanja.

Bojim se, da ću ponovo biti u pravu, kao i u slučaju gasifikacije, da može doći do havarijskih isključenja, posle manje od godinu dana rada ovih vetroelektrana. Svi parametri govore da sam u pravu i da će se predviđanje obistiniti.

Još nešto se ovih meseci događalo u Srbiji, još jedna, možda i smišljena ekonomsko energetska ludost. Pre nekoliko meseci kroz novine se provlačila vest da Srbija počinje izgradnju svoje prve elektrane na sunčevu svetlost, odnosno postrojenja za proizvodnju električne energije pomoću fotonaponskih kolektora.

Svako ko iole nešto zna o Sunčevoj energiji i procesu proizvodnje električne energije iz sunčeve energije zna da je u Srbiji takva investicija ne isplativa, odnosno ekonomski neodrživa i besmislena. Svaki stručnjak za solarnu (sunčevu) energiju će vam reći da Srbija nema dovoljno sunčanih dana i da energija sunčevog zračenja nije dovoljno jaka da bi bio ekonomski opravdan projekat izgradnje postrojenja za proizvodnju električne energije iz sunčevog zračenja.

Postavlja se pitanje ko je došao na takvu ideju i zašto? Ja, kao neko ko se razume i u ovu oblast,  jer mi je uža struka Obnovljivi izvori energije, lično mislim, da je to delo nekog potpunog laika. Ili, što je još opasnije, nekog ko namerno hoće da zaustavi korišćenje obnovljivih izvora energije u Srbiji i još je više unazadi po pitanju energetike.

Jer kako drugačije shvatiti ideju o podizanju sunčeve elektrane u Srbiji, kada se zna unapred da je to neekonomično i neisplativo.

Na moje veliko zalaganje Obrenovac je postao prvi grad u Srbiji koji je iz budžeta opštine finansirao projekat dobijanja tople sanitarne vode pomoću toplotnih sunčevih kolektora. Korišćenje Sunčeve energije za dobijanje tople vode, odnosno za grejanje je ekonomski isplativo i koristi se svuda u svetu. Korišćenjem kolektora ostvaruje se godišnja ušteda električne energije od 50 do 75%. To je isplativa investicija jer se uložena sredstva vraćaju za 2 -3 godine.

Ako pođemo od najgoreg scenarija, da neko hoće da zaustavi proces korišćenja Obnovljivih izvora energije u Srbiji, on bi uradio baš ovo: podigao bi tri velike vetroelektrane koje koriste isti vetar i pokrenuo projekat izgradnje sunčeve elektrane u Srbiji. I onda bi na sva zvona objavio: korišćenje obnovljivih izvora energije je neisplativo, ekonomski neodrživo i opasno za postojeći elektroenergetski sistem Srbije. Zaustavimo svaki vid korišćenja obnovljivih izvora energije u Srbiji i vratimo se starim dobrim termoelektranama i nuklearkama.

Da li se stvarno takav scenario sprema Srbiji pokazaće vreme, ja samo da podsetim da je jedan od glavnih uslova za prijem u članstvo EU da svaka država članica mora do 2020-te god. 20% ukupne energije da dobija iz obnovljivih izvora. Da li to neko hoće da nas trajno udalji od ulaska u EU? Da nas energetski unazadi i primora da koristimo i proizvodimo samo „prljavu“ energiju? Sve su to pitanja koja zahtevaju odgovor.

Postajemo energetski zavisnici

Ovo je malo vraćanje u prošlost, rešio sam da ponovo objavim tekst koji mi je izašao u listu „Pravda“, dvobroj 05. i 06.01.2008.god. i koji je (ispostavilo se kasnije) bio vizionarski. Tačnije, upravo godinu dana posle objavljivanja teksta, desila se kriza sa gasom između Rusije i Ukrajne i dogodilo se ono što sam u tekstu predvideo, samo u blažem obliku.

Sledi tekst članka:

Vrlo se malo govori o uštedi električne energije i energije uopšte. Procene su da Srbiji nedostaje oko 1.200 MW instalisane snage, ali nema indicija da će se bilo šta na tom pitanju preduzeti.

U toku je gasifikacija Beograda i Srbije. Gas je energent koji Srbija uvozi i time dovodi sebe u položaj zavisnika. Pokojni gradonačelnik Beograda Nenad Bogdanović, povadio je, već postavljene, cevi za toplovod od TE „Nikola Tesla“ do Toplane „Novi Beograd“ i započeo gasifikaciju Beograda. Hiljade litara tople vode se bacaju (prosipaju u Savu) umesto da se koriste za grejanje Beograda.

Zamislite sad ovaj scenario: spoljna temperatura vazduha -5^oC, a iz nekog razloga, bilo kojeg, obustavljena isporuka gasa. Beograd okovan ledom, građani po stanovima umiru od hladnoće. Gas uvozimo iz Rusije, a preko nekoliko zemalja. Dovoljno je da jedna zatvori prolaz tog gasa i Srbija je u problemu. Ili da Rusija iz nekog političkog ili ekonomskog razloga počne da nas ucenjuje sa isporukom gasa.

Nego, da se mi vratimo onome šta Srbija može da uradi po pitanju energetike.

Ako bi smo uspeli da do 2010. godine počnemo da koristimo „Obnovljive izvore“ u količini od 10% ukupne energetske potrošnje Srbije, godišnji troškovi bi se smanjili za oko 30.000.000 dolara.

Prema „Katastru malih hidroelektrana“ urađenom 1987.god. Srbija bez pokrajna, može da instalira približno 450 MW, a procenjena godišnja proizvodnja bila bi oko 1.600.000 kWh. Imajući u vidu razvoj tehnologije, ove cifre se mogu slobodno uvećati za minimum 10%. Moram naglasiti da u ove cifre nisu uračunate mikro hidroelektrane protočnog tipa, čija instalisana snaga ne prelazi 200 kW. Takve mikro HE vlasnici zemlje, preko koje protiče neki potok mogu i sami da postave i koriste za proizvodnju električne energije, za sopstvenu potrošnju, a višak da isporučuju u sistem.

Sa druge strane, ako bismo, kao Grčka, doneli zakon o obaveznom korišćenju toplotnih sunčevih prijemnika (PSE) za dobijanje tehničke tople vode i za grejanje, drastično bi se smanjila potrošnja električne energije za grejanje vode (bojleri), a i uglja i struje za grejanje prostorija. Samim tim, smanjilo bi se i zagađenje vazduha sagorevanjem čvrstog goriva. Naravno, ovo se mora poduprediti smanjenjem poreza i davanjem poreskih olakšica, kao i povoljnijim kreditiranjem.

Procene su da bi se upotrebom PSE i izgradnjom mikro HE smanjila potrošnja klasičnih energenata za oko 18% i dobila ušteda od oko 60.000.000 dolara godišnje. Istovremeno, Srbija bi od uvoznika električne energije postala izvoznik, a da ne govorimo koliko bi se smanjila nezaposlenost otvaranjem novih radnih mesta.

Srbija takođe raspolaže i velikim resursima vetra, te je moguća i izgradnja vetrofarmi (vetroelektrana) za proizvodnju električne energije. Procena je da se iz vetrova Srbije može dobiti oko 2,3 TWh godišnje. Mogući instalisani kapaciteti vetrofarmi procenjuju se na 1.316 MW. To takođe nije zanemarljivo i značajno bi doprinelo povećanju energetskog bilansa Srbije, kao i izvozu električne energije i sveukupnom poboljšanju ekonomske situacije.

Pošto je već očigledno da dosovska vlast nije zainteresovana za razvoj i ulaganja (već samo prodaju svega i svačega) u energetiku Srbije ostaje nam samo da na sledećim izborima glasamo za stranke opozicije koje bi valjda nešto promenile po ovom pitanju.......itd......

Ovo je izgled teksta od pre 6 godina, i za to vreme se ništa nije ni promenilo, ni uradilo....Nova vlast je na potezu...Treća po redu, da vidimo njih, hoće li nešto uraditi....

Energetska efikasnost zgrada, kuća i stanova

Kada se govori o energetski efikasnom grejanju prostora, uvek se misli na niskotemperaturne grejne sisteme. To su sistemi čiji grejni medij nema temperaturu veću od 40^oC, a najčešće se temperatura grejnog medija kreće od 28 – 38^oC.

Da bi ovi niskotemperaturni grejni sistemi mogli da se koriste, odnosno da bi mogli biti energetski efikasni, prvi i glavni uslov je dobra termička izolovanost prostora, koja omogućava njihovo korišćenje. To znači da svaki prostor, kuća, zgrada, stan (spoljni zidovi), moraju biti dobro termički izolovani sa Koeficijentom prolaza toplote od minimum U=0,3 W/m²K, a treba težiti da bude U=0,15 W/m²K.

U ove niskotemperaturne grejne sisteme spadaju: podno grejanje, zidno grejanje, grejne lajsne, a nekada se koristi i plafonsko grejanje (kod posebnih situacija). Svi ovi grejni sistemi detaljnije se razmatraju u daljem tekstu.

Potrebno je još naglasiti i ovo, da svi ovi grejni sistemi su prvenstveno predviđeni da koriste sve vrste Obnovljivih izvora energije i da su oni (OIE) skoro uvek dovoljni kao osnovni izvor toplote, odnosno, kao osnovni energent.

Štednja energije odavno je izašla iz područja naučne teorije i sve brže postaje deo svakodnevnog življenja. Od boljeg iskorišćenja i manje potrošnji gasa, nafte i struje, sve direktnije zavisi ekonomičnost industrije i stanovanje, pa i standard stanovništva.

I dok je štedljivo korišćenje energije u nekim zemljama već postalo standardni element razvoja pojedinih komunalnih delatnosti i ugrađuje se u normative kvalitetnog stanovanja, kod nas je to i dalje teorijska kategorija.

Dobro izolovana kuća ne nudi samo direktnu uštedu u novcu, već zajedno sa zaštitom od vlage, određuje ukupnu vrednost kuće, udobnost i kvalitetno stanovanje.

Ma kako na prvi pogled izgledalo, mnoge naše kuće nisu mnogo bolje od skloništa u nekom izbegličkom naselju, a tu se prvenstveno misli na toplotnu i hidro izolaciju zgrade, postavljenu prilikom izgradnje. Skupa ograda, mermerno stepenište i satelitska antena stvaraju dobar utisak, ali taj vizuelni efekat samo prikriva nedostatke bednog zidanja.

Dobra toplotna zaštita mora postići nekoliko bitnih ciljeva:

·        smanjenje potrošnje fosilnih goriva,

·        manje novca utrošenog na skupu uvoznu naftu,

·        trajnu zaštitu konstrukcije (podruma, temelja i zidova),

·        štedljivo stanovanje sa minimalnim troškovima,

·        udoban i zdrav ambijent.

Toplota se širi kroz svaki materijal brže ili sporije, prodire u strukturu, beži i nestaje. Toplota se (poput vode koja uvek teče nizbrdo) trajno kreće od toplijeg prema hladnijem, u svakom materijalu drugačije. Ako je protok toplote brz, materijal je dobar provodnik toplote. Materijali kroz koje toplota sporo prolazi nazivaju se toplotnim izolatorima.

Kuću gradimo u okruženju koje toplotno određuju dva osnovna modela pogodna za širenje toplote – zemljište i vazduh. Ako su oni hladniji od unutrašnjosti kuće, toplota će odlaziti iz stambenog prostora sve dok se ne izjednači spoljna i unutrašnje temperatura. To je neizostavljiv proces, pa će i najbolje izolovana kuća vremenom izgubiti svoju zalihu toplote i temperaturom se izjednačiti sa okolinom.

Koliko će to trajati zavisi od karakteristika materijala kojim je kuća sagrađena.

ZADRŽAVANJE TOPLOTE

Tanak zid sagrađen od materijala koji dobro provodi toplotu, brzo će u zimskom periodu ohladiti kuću, odnosto prostor u kući. Leti se dešava obrnut proces, odnosno, vrlo brzo će spoljna temperatura prodreti u unutrašnjost kuće.

Da bi održali toplotu u unutrašnjosti kuće u zimskom periodu trošimo ogromne količine energenata pri grejanju prostora. Isto se dešava sa rashlađivanjem prostora u letnjem periodu. Potrošnja električne energije za rad klima uređaja je enormna.

Izgled spoljnjeg izolovanog zida kuće sa U=0,3W/m²K

Da bi smanjili potrošnju energenata kuća se mora toplotno izolovati, odnosno moraju se postaviti materijali koji spadaju u tzv. toplotno izolacione materijale.

Zbog jednostavnosti i razumljivosti danas se najčešće služimo takozvanim U – faktorom (koeficijentom prolaza toplote) koji je na EU tržištu najpopularniji podatak za nužnu procenu toplotnih svojstava i pojavljuje se u većini propisa i normi. Sasvim je dovoljno zapamtiti – zid sa U=0,2W/m²K ima bitno bolje toplotne osobine od, recimo, zida od U=0,8W/m²K, što znači da zid koji ima manji U – faktor je bolji izolator, odnosno, teže propušta toplotu.U građevinskoj fizici toplotna provodljivost (λ) izražava se u vatima-po-metru-i-stepenu, (na primer λ=0,87W/mK). toplotna provodljivost određuje se prema količini toplote koja u 1 sekundi prostruji kroz površinu od 1 kubnog metra materijala (1m³) pri temperaturnoj razlici između dve spoljne površine od 1K (1^oC).

ΔT=T₁ – T₂=1^oC

Toplotna provodljivost

Što je vrednost λ manja, slabija je i toplotna provodljivost, a materijal nudi povoljniju toplotnu zaštitu.

R – vrednost ili toplotni otpor je svojstvo o kojem zavisi delotvornost izolacionog materijala određene debljine. Jer, tu je uz toplotnu provodljivost materijala uključena i debljina ugrađenog materijala. 

Koeficijent prelaza toplote (α) određuje brzinu prelaska toplote sa jednog materijala na drugi. Ovaj podatak se određuje u labaratorijskim uslovima. Otpor prelaza toplote zapravo je obrnuta vrednost koeficijenta prelaza toplote i obeležava se sa (1/α).

Višeslojni spoljni zid: 1) – 1,5 cm unutroašnjeg maltera(λ=0,7 W/mK), 2) – Šuplja blok-opeka od 25 cm(λ=0,32 W/mK) i 3) – Toplotna izolacija-stiropor debljine 8 cm(λ=0,04 W/mK)

Poboljšanje toplotne zaštite kuće ili gradnja po najnovijim i najstrožijim zahtevima energetske efikasnosti, danas je apsolutno najbolja investicija u koju se možete upustiti, naročito ako se zna da će cena energenata stalno rasti.

U dobro izolovanoj kući ugodnije i zdravije se živi, podjednako ste zaštićeni od zimskih prodora hladnoće i leti od tropskih vrućina. u dobro izolovanim kućama nema gljivica i buđi, a uštede u grejanju i hlađenju oslobađaju novac za neka druga ulaganja.

ISPLATIVOST JEFTINIJEG GREJANJA

Iako se mnogi opravdavaju zadovoljajavajućom debljinom zida od „toliko-i-toliko“ centimetara, time samo otkrivaju svoje neznanje i neinformisanost. Toplotnu zaštitu ne osiguravaju centimetri već sposobnost zida da uspori prolaz toplote. Na primer, debeli armirano-betonski zid toplotno prava je mizerija u poređenju sa nekoliko cm kamene vune, stiropora ili poliuretana....

Kako toplotu ništa ne može zaustaviti, već samo usporiti i najdeblji zid se može poboljšati dodatnim slojem delotvornog izolatora.

Zato nije teško nabrojati barem pet nerazdvojnih razloga zbog kojih kuću treba izolovati:

·        bitno manji troškovi grejanja i hlađenja,

·        viša temperatura unutrašnjih površina i udobnije stanovanje,

·        smanjena mogućnost građevinskih šteta, pojave kondenzata i gljivica na hladnom zidu,

·        povećanje ukupne vrednosti zgrade, ekonomičnije stanovanje,

·        manja potrošnja ogreva, manja emisija CO₂.

Bez obzira kojim redom se nabrajaju, oni ostaju međusobno povezani jer u svakom se ogleda delovanje ostalih. Stoga je i ulaganje u kvalitetnu toplotnu zaštitu kuće isplativ potez i dobra investicija.

Kako sad stvari stoje u poslovnom svetu je sigurno samo jedno – cena energije će rasti, rasti i rasti.... Zato svaki zahvat kojim unapred smanjujemo energetske gubitke znači garantovano veće uštede u budućnosti.

Ali dodatna toplotna zaštita kojom će te s’polja obložiti kuću nudi i ostale pogodnosti:

·        sprečava pregrejavanje stana leti,

·        zimi se hladni zidovi ne orošavaju,

·        izolovani zidovi akumuliraju više toplote,

·        nema toplotnih mostova ni oštećenja zgrade,

·        dodatni izolator prekriva pukotine pa je nova fasada trajnija.

Izgled spoljašnjeg zida 13_-to litarske kuće (kuće bez toplotne izolacije)

U stručnim raspravama sve više se počinju upotrebljavati stručni, naizgled čudni, termini: dvolitarska ili trolitarska kuća. Odavno znamo za jednolitarske, dvolitarske ili trolitarske motore u automobilima gde se zapremina cilindra u kojima eksplodira mešavina goriva i vazduha meri u litrima.

Ali kuće...I šta to uopšte znači: dvolitarska ili trolitarska kuća... Podela kuća po litrama utrošenog ogreva rezultat je nauke, tehničkih poboljšanja, tehnoloških prilagođenja, itd.

Promocijom tzv. malolitražne kuće oblikovana je i popularna klasifikacija kojom se opisuju kućne energetske potrebe, a time i potrošnja. U čarobnu formulu moderne gradnje danas se nabolje uklapa i tzv. trolitarska kuća koja godišnje ne sme potrošiti više od 3 litra lož-ulja po kvadratnom metru stambene površine (3 lit/m²), dok najavljivana pasivna kuća koja će vladati graditeljstvom u bliskoj budućnosti, treba da troši upola manje (1,5 lit/m²).

Upoređenje U-vrednosti neizolovanih spoljnih zidova od opeke

Ako znamo da u ukupnoj energetskoj potrošnji prosečne porodične kuće na rasvetu i elektrouređaje otpada oko 13%, na pripremu tople vode oko 12%, a na grejanje stambenog prostora lavovskih 75%, očigledno je da svako smanjenje ove poslednje stavke donosi osetnu uštedu.

Upoređenje U-vrednosti izolovanih spoljnih zidova od opeke sa debljinom izolacije od 5, 7 i 10 cm

Zašto godinama plaćati sve skuplju energiju kada se primenom modernih građevinskih materijala i znanja ovaj trend može bitno usporiti ili čak zauvek izbeći.

Upoređenje U-vrednosti neizolovanih spoljnih zidova od betona i Ytong bloka

Pasivna kuća može se sagraditi gotovo uz iste troškove – kao i kada se gradi klasična kuća iste površine (dimenzija). U svetu se iz godine u godinu povećava nroj novoizgrađenih pasivnih kuća.

Pasivna kuća mora zadovoljavati tačno određene kriterijume.

·        grejanje – najviše 10 kW/m²,

·        ukupne energetske potrebe (svi potrošači, struja, topla voda) najviše 42 kW/m²,

·        ukupne potrebe za primarnom energijom (za sve) najviše 120 kW/m²

Upoređenje U-vrednosti izolovanih spoljnih zidova od betona i Ytong bloka sa debljinom izolacije od 5, 7 i 10 cm

Ovo je samo osnovni prikaz Izolacije zgrada, kuća i stanova. Treba naglasiti da je EU standard trenutno trolitarska kuća sa Koeficijentom prolaza toplote od minimum U=0,3 W/m²K, a teži se da bude U=0,15 W/m²K.