78
IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA BIOMASOM U PROKUPLJU UKLJUČUJUĆI EKONOMSKU PROCENU I PREPORUKE ZA REALIZACIJU STRUKTURE MREŽE DALJINSKOG GREJANJA Pripremljeno za: Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH Dag Hammarskjöld Weg 1-5 Postfach/ P.O.Box 5180 65760 Eschborn Izradio: K.R.B. Consulting & agency Starovlaška 89 32250 Ivanjica septembar 2017.

IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

  • Upload
    others

  • View
    10

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT

ZAMENE GORIVA BIOMASOM U PROKUPLJU

UKLJUČUJUĆI EKONOMSKU PROCENU I

PREPORUKE ZA REALIZACIJU STRUKTURE

MREŽE DALJINSKOG GREJANJA

Pripremljeno za:

Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH

Dag Hammarskjöld Weg 1-5

Postfach/ P.O.Box 5180

65760 Eschborn

Izradio:

K.R.B. Consulting & agency

Starovlaška 89

32250 Ivanjica

septembar 2017.

Page 2: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

2

Sadržaj

1. IZVRŠNI REZIME ...................................................................................................................... 8

2. UVOD ..................................................................................................................................... 11

3. LOKACIJA PROJEKTA ........................................................................................................... 13

4. POSTOJEĆI SISTEMI GREJANJA ......................................................................................... 16

5. ANALIZA TRŽIŠTA BIOMASE ................................................................................................ 35

6.2 TOPLANA, LOKACIJA I OBJEKTI ......................................................................................... 44

6.2.1 TOPLANA "A" ..................................................................................................................... 44

6.2.2 TOPLANA "B" ..................................................................................................................... 46

6.3 REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA ................................................................ 48

6.3.1 REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA .............................................................. 48

6.3.2 ŠEMA MREŽE DALJINSKOG GREJANJA.......................................................................... 49

6.3.3 REŠENJE ZA TOPLOTNE PODSTANICE .......................................................................... 60

7. PRELIMINARNA PROCENA TROŠKOVA .............................................................................. 62

8. PRELIMINARNA FINANSIJSKA ANALIZA .............................................................................. 65

9. EVALUACIJA PROJEKTA ...................................................................................................... 67

10. PRAVNI OKVIR ..................................................................................................................... 68

11. UTICAJ NA ŽIVOTNU SREDINU ........................................................................................... 69

12. MERE ENERGETSKE EFIKASNOSTI I ZAKLJUČAK ............................................................ 72

13. ANEKS................................................................................................................................... 73

Page 3: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

3

Spisak tabela Tabela 1 - Javne zgrade u Prokuplju ............................................................................................ 8

Tabela 2 - Struktura zemljišta u Prokuplju .................................................................................. 14

Tabela 3 - Podaci o populaciji Prokuplja u periodu od 1961. do 2011. ....................................... 15

Tabela 4 - Podaci o populaciji Prokuplja u periodu od 1961. do 2011. ....................................... 15

Tabela 5 - Mikroklimatski podaci za Opštinu Prokuplje............................................................... 16

Tabela 6 - Podaci o zgradama priključenim na kotlarnicu u Gimnaziji ........................................ 17

Tabela 7 - Podaci o zgradi Osnovne škole "Ratko Pavlović Ćićko" ............................................ 20

Tabala 8 - Podaci o zgradama Vrtića "Biseri" i "Bambi" .............................................................. 21

Tabela 9 - Podaci o zgradama Opštine i Policijske stanice ........................................................ 23

Tabela 10 - Podaci o zgradama priključenim na kotlarnicu u Tehničkoj školi ................................ 24

Tabela 11 - Podaci o zgradi Osnovne škole "9. oktobar" .............................................................. 26

Tabela 12 - Podaci o zgradi Sportske hale ................................................................................... 27

Tabela 13 - Pregled podataka o analiziranim objektima i potrošnji ............................................... 30

Tabela 14 - Trenutna situacija, potrošnja energije i goriva, cena, emisija CO2 ............................. 31

Tabela 15 - Zahtevi za drvnu sečku u skladu sa SRPS EN ISO 17225-4:2015 ............................ 35

Tabela 16 - Klasifikacija drvne sečke na osnovu sadržaja vlage u skladu sa

SRPS EN ISO 17225-4 ............................................................................................. 35

Tabela 17 - Klasifikacija naspine gustine drvne sečke u skladu sa SRPS EN ISO 17225-4:2015 35

Tabela 18 - Zahtevi za drvnu sečku u skladu sa SRPS EN ISO 17225-4:2015 ............................ 36

Tabela 19 - Podaci o šumama obezbeđeni od DP "Srbijašume", ŠG "Kuršumlija" ....................... 36

Tabela 20 - Energetski potencijal zelene sečke iz šuma, sa drvnim otpadom iz pilana,

u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje ............................................................... 38

Tabela 21 - Energetski potencijal biomase iz ŠG "Kuršumlija" ..................................................... 38

Tabela 22 - Karakteristike drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage ........................................ 38

Tabela 23 - Jedinična cena drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage ...................................... 39

Tabela 24 - Uporedna analiza troškova trenutno korišćenih goriva u Prokuplju i troškovi

biomase .................................................................................................................... 39

Tabela 25 - Pregled površina i kapaciteta centralnih sistema grejanja na biomasu "A" i "B" ......... 41

Tabela 26 - Izračunati kapacitet budućih toplana ......................................................................... 42

Tabela 27 - Dimenzionisanje toplovodne mreže prema trasama .................................................. 58

Tabela 28 - Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe, toplana "A" ............................................ 59

Tabela 29 - Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe, toplana "B" ............................................ 59

Tabela 30 - Radne tačke cirkulacionih pumpi za Toplane "A" i "B" ............................................... 59

Tabela 31 - Selekcija podstanica u objektima .............................................................................. 61

Tabela 32 - Investicioni troškovi ................................................................................................... 62

Tabela 33 - Operativni troškovi .................................................................................................... 64

Tabela 34 - Troškovi proizvodnje energije .................................................................................... 65

Tabela 35 - Jedinični troškovi toplotne energije ............................................................................ 67

Page 4: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

4

Spisak slika Slika 1 - Položaj Topličkog okruga .............................................................................................. 13

Slika 2 – Opštine Topličkog okruga ............................................................................................. 13

Slika 3 - Potrošnja energije prema vrstama goriva- trenutno stanje .............................................. 31

Slika 4 – Emisije CO2 prema vrstama goriva- trenutno stanje ...................................................... 32

Slika 5 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- trenutno stanje ................................... 32

Slika 6 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- trenutno stanje ........................................... 33

Slika 7 – Državne i privatne šume po opštinama i okruzima ......................................................... 37

Slika 8 – Udeo šumskog zemljišta u ukupnoj površini opština u Srbiji .......................................... 37

Slika 9 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- poređenje sa biomasom .................... 40

Slika 10 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- poređenje sa biomasom ........................... 40

Slika 11 - Dijagram godišnje distribucije toplotnog kapaciteta toplana .......................................... 42

Slika 12 - Pregledni plan toplane "A" ............................................................................................ 44

Slika 13 - Pregledni plan toplane "B" ............................................................................................ 46

Slika 14 - Raspored crteža toplovodne mreže po brojevima ......................................................... 49

Slika 15 - Crtež br. 1 toplovodne mreže ....................................................................................... 50

Slika 16 - Crtež br. 2 toplovodne mreže ....................................................................................... 51

Slika 17 - Crtež br. 3 toplovodne mreže ....................................................................................... 52

Slika 18 - Crtež br. 4 toplovodne mreže ....................................................................................... 53

Slika 19 - Crtež br. 5 toplovodne mreže ....................................................................................... 54

Slika 20 - Crtež br. 6 toplovodne mreže ....................................................................................... 55

Slika 21 - Crtež br. 7 toplovodne mreže ....................................................................................... 56

Slika 22 - Crtež br. 8 toplovodne mreže ....................................................................................... 57

Slika 23 - Šema kompaktne podstanice DSA 1 Mini Danfoss ....................................................... 60

Slika 24 - Podstanica DSA Mini Danfoss ...................................................................................... 61

Slika 25 - Podstanica DSP-MAXI Danfoss ................................................................................... 61

Slika 26 - Emisije CO2 prema vrsti goriva ..................................................................................... 71

Slika 27 - Uporedna analiza troškova toplotne energije i ušteda .................................................. 74

Slika 28 - Uštede od zamene goriva............................................................................................. 75

Slika 29 - Operativni troškovi i amortizacija .................................................................................. 76

Slika 30 - Poređenje ukupnih troškova postojećeg sistema, novog sistema grejanja i novog

sistema iz kredita KfW-a .............................................................................................................. 77

Slika 31 - Saldo novčanih tokova ................................................................................................. 78

Page 5: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

5

Spisak fotografija Fotografija 1 - Zgrada Gimnazije ................................................................................................ 17

Fotografija 2 - Kotlovi na lož ulje, 3x550kW ................................................................................ 17

Fotografija 3 - Izolovani sabirnik tople vode ............................................................................... 17

Fotografija 4 - Podzemni rezervoar goriva Gimnazija ................................................................. 17

Fotografija 5 - Sportska hala "Sokolski dom" .............................................................................. 18

Fotografija 6 - Zgrada hale "Sokolski dom" ................................................................................ 18

Fotografija 7 - Zgrada Narodnog muzeja Toplice ....................................................................... 18

Fotografija 8 - Panel radijator u Muzeju ...................................................................................... 18

Fotografija 9 - Osnovna škola "Nikodije Stojanović Tatko" ......................................................... 19

Fotografija 10 - Bioskop, pogled sa ulice ...................................................................................... 19

Fotografija 11 - Bioskop i Gimnazija- pogled iz dvorišta ............................................................... 19

Fotografija 12 - Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko" ................................................................ 20

Fotografija 13 - Kotlovi na drveni pelet, 2x250kW ........................................................................ 20

Fotografija 14 - Izolovani sabirnik tople vode ............................................................................... 21

Fotografija 15 - Radijator bez termostatskog ventila ..................................................................... 21

Fotografija 16 - Vrtić "Biseri" ........................................................................................................ 22

Fotografija 17 - Vrtić "Bambi" ....................................................................................................... 22

Fotografija 18 - Kotao u Vrtiću "Biseri" ......................................................................................... 22

Fotografija 19 - Podzemni rezervoar lož ulja u dvorištu Vrtića ...................................................... 22

Fotografija 20 - Oštećena izolacija sabirnika tople vode ............................................................... 22

Fotografija 21 - Zgrada opštine .................................................................................................... 23

Fotografija 22 - Policijska stanica ................................................................................................. 23

Fotografija 23 - Kotlovi na lož ulje u opštinskoj kotlarnici .............................................................. 23

Fotografija 24 - Neizolovani sabirnici tople vode u opštinskoj kotlarnici ........................................ 24

Fotografija 25 - Podzemni rezervoar lož ulja u dvorištu Policijske stanice .................................... 24

Fotografija 26 - Tehnička škola "15. maj" i školska sportska sala ................................................. 25

Fotografija 27 - Osnovna škola "Milić Rakić Mirko" ...................................................................... 25

Fotografija 28 - Kotlovi na lož ulje u Tehničkoj školi ..................................................................... 25

Fotografija 29 - Neizolovani sabirnici tople vode .......................................................................... 25

Fotografija 30 - Podzemni ............................................................................................................ 25

Fotografija 31 - Osnovna škola "9. oktobar", glavna zgrada ......................................................... 26

Fotografija 32 - Dodatna zgrada škole ......................................................................................... 26

Fotografija 33 - Kotlovi na lož ulje u Osnovnoj školi "9. oktobar" .................................................. 26

Fotografija 34 - Sabirnici tople vode u školi "9. oktobar" ............................................................... 27

Fotografija 35 - Podzemni rezervoar lož ulja u školskom dvorištu ................................................ 27

Fotografija 36 - Sportska hala "Dr Zoran Đinđić" .......................................................................... 27

Fotografija 37 - Sportski teren unutar Sportske hale .................................................................... 27

Fotografija 38 - Kotao na TNG ..................................................................................................... 28

Fotografija 39 - Cirkulacione pumpe ............................................................................................ 28

Fotografija 40 - Zaključani prekidač za TNG ................................................................................ 28

Fotografija 41 - Infracrvena TNG grejalica ................................................................................... 28

Fotografija 42 - Ograđeni podzemni rezervoar TNG-a ................................................................. 28

Fotografija 43 - Pomoćni objekat planirane kotlarnice .................................................................. 29

Fotografija 44 - Izolovani priključak .............................................................................................. 29

Page 6: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

6

Fotografija 45 - Lokacija Toplane "A" ........................................................................................... 44

Fotografija 46 - Predizolovane cevi za mrežu daljinskog grejanja ............................................... 48

Page 7: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

7

Spisak skraćenica CAPEX - kapitalni izdaci

CO2 - karbon dioksid

€ - evro (valuta)

(E) IRR - (ekonomska) interna stopa prinosa

(E) NV - (ekonomska) neto sadašnja vrednost

ŠG - šumarsko gazdinstvo

(F) IRR - (finansijska) interna stopa prinosa

(F) NV - (finansijska) neto sadašnja vrednost

LUC - ujednačeni jedinični troškovi

OPEX - operativni troškovi

PVC - polivinil hlorid

RS - Republika Srbija

DP - državno preduzeće

Page 8: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

8

1. IZVRŠNI REZIME

U okviru ove studije izrađeno je tehničko rešenje za zamenu goriva u javnim zgradama u opštini

Prokuplje i uvođenje biomase kao goriva, kao i za ugradnju kotla na biomasu i izgradnju mreže

daljinskog grejanja.

U Tabeli 1 prikazane su javne zgrade u Prokuplju i podaci u pogledu grejanja:

Institucija Lokacija

postojeće kotlarnice

Vrsta goriva

Grejana

površina procenjeni kapacitet

m2 kW

1 Gimnazija

Zgrada gimnazije

Lako lož ulje

3.710 779

2 Sportska hala "Sokolski dom" 574 145

3 Narodni muzej Toplice 513 115

4 Bioskopska sala 423 148

5 Osnovna škola "Nikodije Stojanović Tatko"

1.360 272

6 Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko" Sopstvena kotlarnica

Pelet 2.839 497

7 Vrtić "Biseri" Vrtić "Biseri"

Lako lož ulje

458 59

8 Vrtić "Bambi" 529 79

9 Zgrada opštine Zgrada opštine

Lako lož ulje

2.518 466

10 Policijska stanica 954 143

11 Srednja tehnička škola "15. maj"

Tehnička škola Lako lož

ulje

2.790 446

12 Školska sala 780 196

13 Osnovna škola "Milić Rakić Mirko" 1.524 244

"Toplana A" katastarska

parcela 2308/1 18.972 3.589

14 Osnovna škola "9. oktobar" Osnovna škola Lako lož

ulje

2.080 364

15 Sportska hala "Dr Zoran Đinđić" Sportska hala Električna energija

2.070 767

Toplana "B" katastarska

parcela 1704/1 4.150 1.131

UKUPNO TOPLANE NA BIOMASU 23.122 4.720

Tabela 1- Javne zgrade u Prokuplju

Kao što je prikazano u Tabeli 1, javne zgrade trenutno imaju različite sisteme grejanja i koriste

različite vrste goriva za dobijanje toplotne energije. Skoro svi predmetni sistemi grejanja i kotlovi su

funkcionalni, ali su u lošem stanju. Ovi sistemi su ekonomski i energetski neefikasni, i skupi za

održavanje i servisiranje. Pored toga su i veliki zagađivači.

Ponuđeno tehničko rešenje predviđa izgradnju sledećeg:

Page 9: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

9

- Dve centralne kotlarnice sa kotlovima na biomasu (drvnu sečku)

- Dve mreže daljinskog grejanja

- Toplotnih podstanica, gde bi se merila isporučena toplotna energija i koje bi služile za

upravljanje potrošnjom energije za grejanje u konkretnim zgradama.

Pošto su javne zgrade u Prokuplju raštrkane svuda po gradu, neophodna je izgradnja dve toplane

na biomasu.

Za gradsku zonu predviđena je toplana "A" na katastarskoj parceli 2308/1, što je zapravo lokacija

stare deponije na levoj obali reke Toplice. Planirana je i izgradnja toplovoda od toplane "A" do

centralnih gradskih kotlarnica koje se nalaze u zgradama Gimnazije, Osnovne škole "Ratko Pavlović

Tatko", Vrtića "Biseri", opštine i Tehničke škole "15. maj". Kapacitet kotlova u toplani "A" iznosi

2.000+2.500 kW. Za smeštaj kotlova, opreme i skladišta drvne sečke dovoljnog za 4 dana rada

planiran je objekat od 680 m². Takođe je planirana i izgradnja centralnog skladišta drvne sečke

površine 2.640 m², kapaciteta 5.270 m³, tj. 1.580 t. Predviđeno centralno skladište drvne sečke ima

adekvatan kapacitet za godišnje snabdevanje svih javnih zgrada analiziranih u ovoj studiji.

Izgradnja toplane "B" predviđena je na katastarskoj parceli 1704/1, u neposrednoj blizini Osnovne

škole "9. oktobar". U njoj će biti instaliran jedan kotao kapaciteta 1.500 kW. Planirana je izgradnja

toplovoda od toplane "B" do kotlarnica u Osnovnoj školi "9. oktobar" i Sportskoj hali "Dr Zoran

Đinđić". U zgradi Sportske hale "Dr Zoran Đinđić" kancelarije se greju na električnu energiju, a

fiskulturna sala se ne greje zbog čega su njeno funkcionisanje i održavanje dovedeni u pitanje. Za

smeštaj kotlova, opreme i skladišta drvne sečke dovoljnog za 4 dana rada planiran je objekat od

305 m². Za rad kotlova tokom četiri uzastopne najhladnije nedelje u godini neophodno je skladištenje

drvne sečke na površini od 100 m² sa kapacitetom od 190 m³, odnosno 55 t.

Kada je reč o zahtevima u pogledu radne snage, planirano je angažovanje dva zaposlena tehničkog

profila visokog stepena i jednog rukovodica u svakoj od toplana. Radnici sa nižim kvalifikacijama bi

bili zamenjeni sa trenutnih radnih zadataka u postrojenjima koja bi bila uključena u projekat zamene

goriva.

Planirani kapacitet mreže daljinskog grejanja je dovoljan za javne zgrade, kao i potencijalno

priključivanje dodatnih, manjih potrošača.

Specifična prosečna potrošnja energije na godišnjem nivou u javnim zgradama u Prokuplju je na

niskom nivou (808 kWh/kW) jer se zgrade greju samo u toku radnog vremena. Projekat zamene

goriva omogućio bi bolje iskorišćenje Sportske hale u smislu pružanja komercijalnih usluga, poput

iznajmljivanja, i time ostvarivanje dodatnih prihoda.

Na teritoriji opštine Prokuplje i Topličkog okruga ima dovoljno šuma koje mogu da obezbede

biomasu za potrebe toplane. Pored toga, moguće je kupiti biomasu kao ostatke voćnjaka i privatnih

šuma. Na taj način, lokalna zajednica bi mogla da zatvori krug proizvodnje i potrošnje energije za

grejanje.

Procenjena vrednost investicije za realizaciju ovog projekta iznosi 2.151.200 €. Očekivani period

povraćaja investicije je 9 godina od početka rada.

Page 10: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

10

Ukoliko investicija bude finansirana sredstvima iz programa KfW Banke koja podrazumevaju

bespovratna sredstva u iznosu od 20%, grejs period od 5 godina i period otplate od 10 godina,

pozitivni rezultati poslovanja bili bi ostvareni nakon 7 godina od početka rada.

Investicija bi mogla da se umanji za 70.000 € u slučaju izgradnje skladišta drvne sečke površine

1.200 m2 umesto planiranih 2.640 m2. Međutim, skladište od 1.200 m2 imalo bi kapacitet dovoljan

samo za 50% godišnje potrošnje.

Preduslovi za uspešan rad toplane su:

‒ Odabir odgovarajućeg modela finansiranja (iz sopstvenih sredstava, kreditne linije ili javno-

privatnog partnerstva)

‒ Zaključivanje dugoročnih ugovora za snabdevanje biomasom

‒ Osiguravanje dovoljnog skladišnog kapaciteta za gorivo koje pokriva potrošnju u

najhladnijim mesecima u godini

‒ Tokom faze izgradnje, obuka zaposlenih koji bi preuzeli upravljanje i održavanje kotlovskog

postrojenja

‒ Osiguravanje visokokvalitetnog održavanja konkretne opreme u saradnji sa isporučiocima

opreme.

Ova investicija će ostvariti sledeće prednosti:

‒ Niže troškove toplotne energije

‒ Nisku emisiju štetnih materija u izduvnim gasovima

‒ Smanjenje emisija CO2- sagorevanje drvne biomase oslobađa neutralan CO2

‒ Povećanje komfora za sve buduće potrošače na sistemu daljinskog grejanja u Prokuplju

Tehničko-ekonomski indikatori za budući energetski sistem na drvnu sečku su:

Toplotni kapacitet kotlova

Kotlovi na drvnu sečku 1.500 + 2.000 + 2.500 kW

Gorivo

Drvna sečka

M30 u skladu sa

SRPS EN ISO 17225-1:2015, i

SRPS EN ISO 17225-4:2015

Godišnja proizvodnja toplotne energije 3.815 MWhth /a

Godišnja potrošnja goriva

Drvna sečka 1.578 t/a

Efikasnost na pragu toplane 0,90 x 0,92

Godišnje smanjenje emisije CO2 689 t/a

CAPEX 2.151.200 €

OPEX (period amortizacije) 3.840.636 €

LUC 79,30 EUR/MWh

Page 11: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

11

2. UVOD

Program "Razvoj održivog tržišta bioenergije u Srbiji" (GIZ DKTI) zajednički sprovode KfW

(komponenta finansiranja) i GIZ (komponenta tehničke pomoći). Projekat finansira Savezno

Ministarstvo za ekonomsku saradnju i razvoj Savezne Republike Nemačke (BMZ) u okviru Nemačke

klimatske i tehnološke inicijative (DKTI). Vodeći implementacioni partner i korisnik komponente

tehničke podrške (TA) je Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede (MPŠV) Republike

Srbije. Opšti cilj projekta je jačanje kapaciteta i kreiranje povoljnog okruženja za održivo korišćenje

bioenergije u Srbiji. Komponenta TA obuhvata sledećih pet oblasti aktivnosti:

1) Savetodavne usluge u oblasti kreiranja politika: Procena potencijala za bioenergiju i

regulatorni okvir za kreiranje podsticajnog okruženja za investicije privatnog sektora u projekte

bioenergije, itd.

2) Snabdevanje biomasom: Prateće investicije u toplanama na biomasu u do tri pilot regiona sa

TA u cilju osiguravanja pouzdanog i isplativog snabdevanja biomasom na održiv način.

3) Efikasno korišćenje ogrevnog drveta na nivou domaćinstava: Povećanje efikasnosti

potrošnje ogrevnog drveta za grejanje u domaćinstvima kroz promociju sušenja ogrevnog drveta

i korišćenje efikasnih šporeta/ rerni.

4) Razvoj projekta: Podrška u saradnji sa predstavnicima privatnog sektora na nacionalnom i

međunarodnom nivou u razvoju i realizaciji izvodljivih projekata bioenergije- od biogasa do

postrojenja za sagorevanje slame u sektoru industrije, do kotlova na drvo u privatnim i javnim

zgradama.

5) EU Projekat BioRES- Regionalni lanci snabdevanja za drvnu bioenergiju: BioRES ima za

cilj uvođenje inovativnog koncepta Logističkih i trgovinskih centara za biomasu (BLTC) u Srbiji,

Hrvatskoj i Bugarskoj u saradnji sa tehnološkim liderima iz Austrije, Slovenije, Nemačke i Finske.

Kao regionalni centri, BLTC će pomoći u podizanju ponude i tražnje na lokalu za proizvodima

drvne biomase u navedenim zemljama.

Razvoj snabdevanja biomasom neophodan je isključivo ukoliko na regionalnom nivou postoje stalni

potrošači biomase. Kao institucija koja podržava projekat, GIZ DKTI primio je Pismo o izražavanju

interesovanja koje je potpisao predsednik Opštine Prokuplje u kome se navodi njihov zahtev za

smernicama, pravnom i tehničkom pomoći u procesu razvoja projekta zamene goriva u javnim

zgradama u Prokuplju biomasom. Toplovodna mreža bi morala da se isplanira.

Ova zamena goriva sa postojećih goriva (električna energija, drvo, lako lož ulje, mazut) biomasom

trebalo bi da obezbedi uštede u budžetu opštine kroz jačanje lokalnih prihoda lokalno proizvedenim

drvnim gorivom i takođe da dovede do smanjenja emisija u rekonstruisanom sistemu grejanja.

Svrha ove studije je da se ustanovi tehničko rešenje za prelazak na grejanje na biomasu, izgradnju

toplane na drvnu sečku uključujući i skladište i projektovanje razvodnog sistema koji obuhvata

podstanice i mrežu.

Pored toga, neophodno je i izvršiti procenu investicionih troškova za postrojenje, razvodni sistem,

izvršiti finansijsku procenu ušteda iz sistema grejanja na drvnu sečku (u poređenju sa trenutnom

situacijom) u pogledu cene goriva, efikasnosti, investicionih i operativnih troškova, analize tokova

gotovine putem analize ušteda i osetljivosti u pogledu cene goriva, investicionih troškova i

Page 12: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

12

iskorišćenosti kotlova.

Studija obuhvata sledeće:

- Procenu trenutnog energetskog stanja u javnim zgradama u Prokuplju u pogledu grejane

površine, kapaciteta kotlova i trenutnog učinka, potrošnje energije i isplativosti, stanja

razvodnog sistema i priključaka.

- Tehničko-ekonomsku analizu predloženog sistema za proizvodnju toplotne energije

spaljivanjem biomase (drvne sečke) i razvodnog sistema sa toplovodnom mrežom i

podstanicama koja treba da obuhvati:

✓ Predloženo tehničko rešenje za centralni sistem grejanja na drvnu sečku

uključujući kotao, sistem napajanja, skladište i mrežu, uzimajući u obzir buduće

mere energetske efikasnosti u zgradama.

✓ Finansijsku procenu ušteda iz sistema grejanja na drvnu sečku (u poređenju sa

trenutnom situacijom) u pogledu cene goriva, efikasnosti, investicionih i

operativnih troškova, analize tokova gotovine putem analize ušteda i osetljivosti

u pogledu cene goriva, investicionih troškova i iskorišćenosti kotlova.

✓ Procenu smanjenja emisija CO2.

✓ Preporuke u pogledu kvaliteta i raspoloživosti drvne sečke za snabdevanje

toplane u budućnosti, uzevši u obzir cene i lokalne snabdevače drvnom sečkom.

✓ Tehničko rešenje i idejni projekat za toplovodnu mrežu u Prokuplju, podstanice i

dodatnu neophodnu opremu, uključujući gubitke, povezane sa planiranim

postrojenjem na biomasu.

✓ Procenu ukupnih troškova investicije za toplovodnu mrežu, podstanice i dodatnu

neophodnu opremu.

✓ Finansijsku procenu cene grejanja u poređenju sa postojećom situacijom

uzimajući u obzir troškove goriva, investicione i operativne troškove.

Page 13: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

13

3. LOKACIJA PROJEKTA

Toplički okrug nalazi se u južnom delu Republike Srbije i prostire se u geografskom i istorijskom

regionu pod nazivom Toplica, koji je smešten u slivovima reka Toplica i Kosanica. Okrug zahvata

površinu od 2.231 km², a prema Popisu iz 2011. godine, ima 91.754 stanovnika, i gustinu

naseljenosti od 41 stanovnika/ km². Zapadnu granicu okruga predstavlja planinski masiv Kopaonik,

a na severnoj granici nalaze se planine Veliki i Mali Jastrebac. Na istoku ovog okruga nalazi se sliv

reke Južne Morave ka Nišu, dok se na njegovim južnim granicama nalaze planine Vidojevica i

Pasjača. Cela oblast, kao i reka koja protiče kroz ovo područje, nazvani su po brojnim izvorima tople

vode (toplica ili banja) i banjama koje su poznate još iz doba Rimljana (kao što su: Prolom, Lukovska,

Kuršumlijska). Toplički okrug obuhvata:

1. Opštinu Prokuplje 2. Opštinu Blace 3. Opštinu Kuršumlija 4. Opštinu Žitorađa

Slika 1 - Položaj Topličkog okruga 1 Slika 2 – Opštine Topličkog okruga 2

Grad Prokuplje zauzima površinu od 759 km2, pokriva 34% teritorije Topličkog okruga i obuhvata

jedno gradsko jezgro i 106 naseljenih mesta. Gradsku zonu naseljava 27.333 stanovnika, dok

17.086 živi po naseljenim mestima. Glavna privredna grana je prehrambena industrija. Konditorska

kompanija "Hisar" uspešno posluje nakon privatizacije, dok je kompanija za proizvodnju alkoholnih

pića "Prokupac" u stečaju. Još jedna značajna kompanija je "Leoni" koja proizvodi žicu, optičke

kablove i vlakna; kao i kompanija "Nikodije Stojanović Tatko" koja proizvodi filcane proizvode.

1 https://sr.wikipedia.org/sr/Топлички_управни_округ 2 Ibid

Page 14: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

14

Drumski saobraćaj je prilično razvijen, kao i železnički u određenoj meri. Jedan od važnih puteva u

ovom regionu je magistralni put M-25 koji povezuje Niš i Prištinu. Ovaj magistralni put povezuje

Prokuplje sa auto-putem E-75 Beograd- Skopje. Lokalni putevi nisu u dobrom stanju.

Poljoprivreda je važna privredna grana u Prokuplju. Najviše se gaje žitarice i voće (šljive, jabuke,

trešnje, grožđe). Zemljište takođe pogoduje razvoju stočarstva usled velike površine pod livadama

i pašnjacima.

Površina plodnog zemljišta ha 44.599

Obradivo zemljište ha 30.567

Voćnjaci ha 5.954

Šumsko zemljište ha 29.529

Livade i pašnjaci ha 8.078

Tabela 2 - Struktura zemljišta u Prokuplju 3

Klima je umereno kontinentalna sa hladnim zimama. Osnovni meteorološki podaci (prosečne

godišnje vrednosti) u Topličkom okrugu su sledeći:

- Broj sunčanih sati: 145.5 sati/mesečno, tj. 1.746 sati/godišnje

- Količina padavina: 590 mm/godišnje

- Temperatura vazduha: 17,3°C, Relativna vlažnost: 70,7 %

- Dnevno sunčevo zračenje na horizontalnoj površini: 3,62 kWh/m² na dan

- Atmosferski pritisak: 95,2 kPa

- Brzina vetra: 2,0 m/s (mereno na 10 m od tla)

- Temperatura tla: 11,1°C

- Stepen dani grejanja: 2.613

- Grejni dani: 179

- Prosečna temperatura tokom grejnih dana: 5,4°C

Kroz Prokuplje protiče reka Toplica. Na desnoj strani reke su industrijska zona, sportski kompleks

"Toplica", bolnički kompleks i železnička stanica. Na levoj obali reke nalazi se gradsko jezgro koje

nije homogeno, već je koncentrisano duž glavnog puta M-25 Niš- Priština. U strogoj gradskoj zoni

smeštene su opštinske i druge institucije, dok se školske zgrade prostiru u smeru glavnog puta.

Osim glavne gradske ulice i glavnih pravaca ka susednim mestima, ulice u Prokuplju su uske i nisu

pogodne za intenzivan saobraćaj. Reljef je takav da se grad prostire od padina na levoj obali reke

Toplice ka okolnim padinama planine Jastrebac. Osim nekoliko stambenih zgrada, ljudi uglavnom

žive u porodičnim kućama.

Javne zgrade se većinski greju na lož ulje. Čvrsta goriva i električna energija koriste se u manjem

obimu. U pojedinim zgradama, u toku je modernizacija sistema grejanja i zamena dosadašnjih

goriva peletom.

3 http://www.prokuplje.org.rs/images/content/file/profil%20zajednice.pdf

Page 15: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

15

Stanovništvo opštine Prokuplje

Broj Godina popisa

1961 1971 1981 1991 2002 2011

Stanovnika: 60.075 57.315 56.256 52.969 48.501 44.419

Domaćinstva: 13.639 15.543 16.806 16.641 16.204 15.119

Tabela 3 - Podaci o populaciji Prokuplja u periodu od 1961. do 2011.4

Broj stanovnika u gradskoj zoni u Prokuplju

Broj Godina popisa

1961 1971 1981 1991 2002 2011

Broj stanovnika:

13.679 20.104 25.602 28.303 27.673 27.333

Tabela 4 - Podaci o populaciji Prokuplja u periodu od 1961. do 2011.5

Najznačajniji energetski potencijal koji osigurava održivi razvoj je korišćenje biomase kao goriva.

Drvni potencijal šuma i voćnjaka, kao i razvijene poljoprivrede, predstavlja dobru osnovu za

prikupljanje biomase za zadovoljavanje energetskih potreba javnih i stambenih zgrada u gradu.

Rešenje energetskih potreba u zgradama zasniva se na razvoju mreže daljinskog grejanja i ugradnji

kotla na biomasu.

Pozitivni planski dokumenti, odnosno Plan detaljne regulacije sa gradskom toplanom iz 2011.

godine, bavi se isključivo centralnim izvorom toplote, izostavljajući toplovodnu mrežu. Stoga bi prvi

korak u uspostavljanju sistema grejanja i zamene goriva biomasom podrazumevao reviziju planske

dokumentacije, izradu Razvojne strategije i Plana generalne regulacije Prokuplja.

4 Popis stanovništva, domaćinstava i stambenih jedinica u Republici Srbiji, 2011.

http://popis2011.stat.rs/?page_id=2134 5 Ibid

Page 16: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

16

4. POSTOJEĆI SISTEMI GREJANJA

Javne institucije u Prokuplju smeštene su u zasebnim zgradama sa individualnim radijatorskim

sistemima i individualnim kotlovima na lož ulje i ugalj. Kotlarnicama upravljaju kvalifikovani kadrovi.

U nekim objektima se koriste električne grejalice.

Poseban problem predstavlja korišćenje lož ulja, čije sagorevanje proizvodi negativne ekološke

efekte. U određenim mikroklimatskim uslovima, dozvoljeni limiti emisija bi zasigurno bili premašeni,

što bi moglo da dovede do zatvaranja izvora toplote.

U svim zgradama, sistem grejanja baziran na radijatorima projektovan je za temperaturni režim od

80/60°C, a spoljna projektovana temperatura za region Prokuplja iznosi -14,5°C.

Mikroklimatski podaci

Temperatura vazduha

Relativna

vlažnost

Dnevno zračenje

Atmosferski pritisak

Brzina

vetra

Temperatura zemljišta

(°C) (%) (kWh/m2) (kPa) (m/s) (°C)

januar 0,3 80,5 1,59 95,5 1,9 -1,6

februar 2,0 74,2 2,42 95,3 2,0 0,1

mart 6,6 66,0 3,41 95,2 2,5 5,3

april 11,8 64,4 4,13 94,9 2,2 10,8

maj 16,9 66,0 5,08 95 2,0 16,7

jun 19,9 66,9 5,75 95,1 1,8 20,6

jul 22,2 63,1 6,00 95,1 1,9 23,2

avgust 22,1 62,1 5,42 95,1 1,8 23,3

septembar 17,5 68,7 3,95 95,3 1,7 18,2

oktobar 12,4 73,3 2,67 95,5 1,8 12,0

novembar 6,1 78,2 1,62 95,4 1,9 4,8

decembar 1,7 81,4 1,28 95,5 2,0 -0,5

Godina 11,7 70,4 3,62 95,2 2,0 11,1

Tabela 5 - Mikroklimatski podaci za Opštinu Prokuplje6

6 RET Screen International & NASA Software, ažurirano 2014.

Page 17: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

17

Analiza sistema grejanja priključenih na kotlarnicu u zgradi Gimnazije

Nekoliko zgrada priključeno je na razvodni sistem kotlarnice koja se nalazi u zgradi Gimnazije. U

ovoj kotlarnici nalaze se tri kotla na lož ulje kapaciteta 3x550kW.

Br. Institucija Grejana površina

Kapacitet grejanja

Izračunata potrošnja

(m2) (kW) (kWh/a)

1 Gimnazija 3.710 779 756.172

2 Sportska sala “Sokolski Dom” 574 145 66.531

3 Narodni muzej Toplice 513 115 92.739

4 Bioskopska sala 423 148 44.204

5 Osnovna škola “Nikodije Stojanović Tatko” 1.360 272 264.029

Ukupno 6.580 1.459 1.223.675

Tabela 6 - Podaci o zgradama priključenim na kotlarnicu u Gimnaziji

Rad kotlova kontroliše se termostatima za protok

temperature koji su ugrađeni na kotlove. Tu su i zatvoreni

ekspanzioni rezervoar sa kompresorom, cirkulacione

pumpe za vodu i kolektor (sabirnik) za distribuciju toplotne

energije. Oprema u kotlarnici je zastarela, ali dobro

očuvana i u funkciji. Ugrađen je dvocevni radijatorski

sistem bez termostatskih ventila na radijatorima.

Fotografija 1 – Zgrada Gimnazije

Fotografija 2 - Kotlovi na lož ulje,

3x550kW

Fotografija 3 – Izolovani

sabirnik tople vode

Fotografija 4 – Podzemni rezervoar goriva Gimnazija

Page 18: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

18

Podzemni toplovod povezuje kotlarnicu u zgradi Gimnazije sa nekoliko drugih zgrada. Prva zgrada

na trasi podzemnog toplovoda je Sportska hala "Sokolski dom". Ova hala se koristi za aktivnosti

Gimnazije i sportskih klubova. Postavljen je dvocevni sistem grejnih radijatora bez termostatskih

ventila, i ventilacioni sistem sa vazduhom koji se zagreva od kotlarnice u zgradi Gimnazije.

Ventilacioni sistem se povremeno koristi.

Fotografija 5 – Sportska hala "Sokolski dom" Fotografija 6 – Zgrada hale "Sokolski dom"

Posle zgrade "Sokolskog doma", na toplovod je priključen Narodni muzej Toplice. U Muzeju

postoji dvocevni radijatorski sistem grejanja sa panel radijatorima bez termostatskih ventila.

Fotografija 7 – Zgrada Narodnog muzeja Toplice Fotografija 8 – Panel radijator u Muzeju

Page 19: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

19

Zgrada Osnovne škole "Nikodije Stojanović Tatko", koja je takođe priključena na kotlarnicu u Gimnaziji, ima dvocevni radijatorski sistem grejanja bez termostatskih ventila. Nastava u školi realizuje se u dve smene. Zgrada škole je modernizovana sanacijom fasade i ugradnjom PVC prozora, čime je unapređena energetska efikasnost zgrade.

Fotografija 9 – Osnovna škola "Nikodije Stojanović Tatko"

Bioskopska sala nalazi se u zgradi Gimnazije. U bioskopskoj sali postoji dvocevni radijatorski grejni

sistem bez termostatskih ventila.

Fotografija 10 – Bioskop, pogled sa ulice

Fotografija 11 – Bioskop i Gimnazija- pogled iz dvorišta

Page 20: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

20

Analiza sistema grejanja u Osnovnoj školi "Ratko Pavlović Ćićko"

Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko" greje se iz kotlarnice koja se nalazi u okviru školske zgrade.

Proizvođač dva kotla na drvni pelet snage 2x500kW je "Šukom" iz Knjaževca.

Br. Institucija Grejana površina

Kapacitet grejanja

Izračunata potrošnja

(m2) (kW) (kWh/a)

1 Osnovna škola “Ratko Pavlović Ćićko” 2.870 502 487.289

Ukupno 2.870 502 487.289

Tabela 7 - Podaci o zgradi Osnovne škole "Ratko Pavlović Ćićko"

Do kraja grejne sezone 2016-17, škola se grejala na čvrsto gorivo. Na leto 2017. godine sistem

grejanja je modernizovan. Stari kotlovi su razmontirani, i umesto njih ugrađena su dva moderna

kotla na biomasu (drvni pelet), proizvođač ‘Šukom’, model Šukoplam PR 250. Ovi kotlovi imaju

dodatni ventilator za protok vazduha kroz kotao. Trenutno je u toku instalacija šinskih transportera

za isporuku drvnih peleta do kotlova. Takođe su ugrađene i nove cirkulacione pumpe i novi

razdelnici tople vode.

Fotografija 12 - Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko"

Fotografija 13 – Kotlovi na drveni pelet, 2x250kW

Page 21: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

21

Fotografija 14 – Izolovani sabirnik tople vode Fotografija 15 – Radijator bez termostatskog ventila

U školskoj zgradi postoji dvocevni radijatorski grejni sistem bez termostatskih ventila. Nastava u

školi će se i dalje odvijati u dve smene. Rad kotlova, ventilatora i transpotera je automatizovan u

skladu sa izlaznom temperaturom vode iz kotlova.

Analiza sistema grejanja priključenih na kotlarnicu u zgradi Vrtića "Biseri"

Vrtići "Biseri" i "Bambi" se greju iz kotlarnice koja se nalazi u Vrtiću "Biseri". Podzemni toplovod povezuje Vrtić "Bambi" sa kotlarnicom.

Br. Institucija Grejana površina

Kapacitet grejanja

Izračunata potrošnja

(m2) (kW) (kWh/a)

1 Vrtić “Biseri” 458 59 48.460

2 Vrtić “Bambi” 529 79 64.887

Ukupno 987 138 113.347

Tabala 8 - Podaci o zgradama Vrtića “Biseri” i “Bambi”

U oba vrtića postoji dvocevni radijatorski grejni sistem bez termostatskih ventila. Nedavno je u Vrtiću "Biseri"

sprovedena energetska sanacija uz ugradnju toplotne izolacije i PVC prozora.

Page 22: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

22

Fotografija 16 – Vrtić “Biseri” Fotografija 17 - Vrtić “Bambi’”

Proizvođač kotla na lož ulje, model model 2R 10, kapaciteta 200kW, je "Sime". Tu su i cirkulacione pumpe sa sabirnikom tople vode sa oštećenom izolacijom. Oprema u kotlarnici je zastarela, i u lošem je stanju. U dvorištu Vrtića "Biseri" nalazi se podzemni rezervoar za gorivo.

Fotografija 18 – Kotao u Vrtiću ‘Biseri’

Fotografija 19 – Podzemni

rezervoar lož ulja u dvorištu Vrtića

Fotografija 20 – Oštećena izolacija sabirnika tople vode

Page 23: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

23

Analiza sistema grejanja priključenih na kotlarnicu u zgradi opštine

Zgrada opštine i Policijska stanica greju se iz kotlarnice smeštene u zgradi opštine. Podzemni

toplovod povezuje Policijsku stanicu sa kotlarnicom.

Br. Institucija Grejana površina

Kapacitet grejanja

Izračunata potrošnja

(m2) (kW) (kWh/a)

1 Zgrada opštine 2.518 466 313.161

2 Policijska stanica 954 143 244.646

Ukupno 3.471 609 557.808

Tabela 9 - Podaci o zgradama Opštine i Policijske stanice

U ove dve zgrade postoji dvocevni radijatorski grejni sistem bez termostatskih ventila.

Fotografija 21- Zgrada opštine Fotografija 22 – Policijska stanica

U kotlarnici se nalaze dva kotla na lož ulje, proizvođač “Toplota”, Zagreb, kapaciteta 2x290kW. Tu su i cirkulacione pumpe sa sabirnikom tople vode bez izolacije. Oprema u kotlarnici je zastarela i u lošem je stanju. U dvorištu Policijske stanice nalazi se podzemni rezervoar za gorivo. Fotografija 23 – Kotlovi na lož ulje u opštinskoj kotlarnici

Page 24: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

24

Fotografija 24 – Neizolovani sabirnici tople vode u opštinskoj kotlarnici

Fotografija 25 – Podzemni rezervoar lož ulja u dvorištu Policijske stanice

Analiza sistema grejanja priključenih na kotlarnicu u zgradi Tehničke škole "15. maj"

Zgrada Tehničke škole "15. maj", školska fiskulturna sala, i Osnovna škola "Milić Rakić Mirko" greju

se iz kotlarnice koja se nalazi u zgradi Tehničke škole "15. maj". Podzemni toplovod povezuje ove

zgrade sa kotlarnicom.

Br. Institucija Grejana površina

Kapacitet grejanja

Izračunata potrošnja

(m2) (kW) (kWh/a)

1 Tehnička škola "15. maj" 2.790 446 432.930

2 Školska sala 780 196 89.932

3 Osnovna škola "Milić Rakić Mirko" 1.524 244 236.850

Ukupno 5.094 886 759.711

Tabela 10 - Podaci o zgradama priključenim na kotlarnicu u Tehničkoj školi

U svim navedenim zgradama ugrađeni su dvocevni radijatorski sistemi grejanja. U školskoj

fiskulturnoj sali i u Osnovnoj školi "Milić Rakić Mirko" na radijatorima ne postoje termostatski ventili,

dok su u Tehničkoj školi termostatski ventili ugrađeni. Zgrada Tehničke škole je rekonstruisana i

energetski sanirana ugradnjom toplotne izolacije i PVC prozora. Nastava se u obe škole realizuje u

dve smene.

Page 25: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

25

Fotografija 26 – Tehnička škola "15. maj" i školska

sportska sala Fotografija 27 – Osnovna škola"Milić Rakić Mirko"

U kotlarnici se nalaze dva kotla na lož ulje kapaciteta 2x750kW. Tu su i cirkulacione pumpe sa sabirnikom tople vode bez izolacije. Ekspanzioni rezervoar sa kompresorom se takođe tu nalazi. Instalacije u kotlarnici su nove, i instalirane su tokom nedavne rekonstrukcije zgrade škole. Nivo automatizacije rada kotlova je na niskom nivou. Funkcionisanje kotlova reguliše se prema temperaturi vode u kotlu. Podzemni rezervoar za gorivo nalazi se u školskom dvorištu.

Fotografija 28 – Kotlovi na lož ulje u Tehničkoj školi

Fotografija 29 – Neizolovani sabirnici tople vode

Fotografija 30 – Podzemni rezervoar za lož ulje u školskom

dvorištu

Page 26: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

26

Analiza sistema grejanja u Osnovnoj školi "9. oktobar"

Osnovna škola "9. oktobar" greje se iz kotlarnice koja se nalazi u okviru školske zgrade. Proizvođač

dva kotla na lož ulje snage 2x400kW je "Kran Inženjering", iz Knjaževca.

Br. Institucija Grejana površina Kapacitet grejanja Izračunata potrošnja

(m2) (kW) (kWh/a)

1 Osnovna škola "9. oktobar" 2.080 364 353.333

Ukupno 2.080 364 353.333

Tabela 11 - Podaci o zgradi Osnovne škole ‘9. oktobar’

Prostorije Osnovne škole "9. oktobar" nalaze se u dve zgrade. Kotlarnica je smeštena u glavnoj

zgradi, a dodatna zgrada je priključena na kotlarnicu podzemnim toplovodom. U obe zgrade

ugrađen je dvocevni radijatorski sistem bez termostatskih ventila na radijatorima. Nastava u školi

realizuje se u dve smene.

Fotografija 31 - Osnovna škola "9. oktobar", glavna zgrada

Fotografija 32 – Dodatna zgrada škole

U kotlarnici se nalaze cirkulacione pumpe za vodu i termički izolovani kolektori za toplu vodu. Oprema je zastarela, ali u funkciji. Podzemni rezervoar za gorivo nalazi se u školskom dvorištu.

Fotografija 33 – Kotlovi na lož ulje u Osnovnoj

školi "9. oktobar"

Page 27: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

27

Fotografija 34 - Sabirnici tople vode u školi "9. oktobar"

Fotografija 35 – Podzemni rezervoar lož ulja u školskom dvorištu

Analiza sistema grejanja u Sportskoj hali "Dr Zoran Đinđić"

Sportska hala "Dr Zoran Đinđić" nema sistem grejanja. U zgradi koja obuhvata sportsku halu,

sanitarne prostorije i kancelarije ugrađen je dvocevni sistem panel radijatora, i sistem grejanja

sportske hale pomoću klimatizacione komore.

Br. Institucija

Grejana

površina

Kapacitet

grejanja

Izračunata potrošnja

(m2) (kW) (kWh/a)

1 Sportska hala 2.070 767 325.180

Ukupno 2.070 767 325.180

Tabela 12 - Podaci o zgradi Sportske hale

Fotografija 36 - Sportska hala "Dr Zoran Djindjić" Fotografija 37 – Sportski teren unutar Sportske hale

Page 28: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

28

Električni kotlovi zagrevaju 230 m² poslovnih prostorija u zgradi, a sportska hala se ne greje.

Godišnja potrošnja električne energije za grejanje poslovnih prostorija iznosi 200 kWh/m2, odnosno

46.000 kWh. Kao privremeno rešenje ugrađen je kotao na TNG (tečni naftni gas) kapaciteta

2x48kW i 1x36kW i sistem toplovoda, cirkulacionih pumpi i sabirnika. U okviru ovog privremenog

rešenja nalaze se i infracrvene grejalice instalirane u Sportskoj sali neposredno pored krovne

konstrukcije. Podzemni rezervoar TNG-a nalazi se u ograđenom prostoru iza Sportske hale.

Fotografija 38 - Kotao na TNG Fotografija 39 - Cirkulacione pumpe

Fotografija 40 – Zaključani prekidač za TNG

Prekidač za TNG između rezervoara i opreme u hali (kotlova i infracrvenih grejalica) ugrađen je na fasadi zgrade. Razvodni ventil prekidača za TNG zaključala je i osigurala Vatrogasna služba. Ovaj privremeni sistem grejanja na TNG nije u funkciji usled neispunjavanja zahteva u pogledu zaštite od požara.

Fotografija 41 - Infracrvena TNG grejalica Fotografija 42 – Ograđeni podzemni rezervoar TNG-a

Planirano rešenje za grejanje Sportske hale podrazumeva izgradnju kotlarnice koja bi bila povezana sa Sportskom halom podzemnim toplovodom. Iza Sportske hale izgrađen je pomoćni objekat kotlarnice, ali sama kotlarnica nikad nije izgrađena.

Page 29: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

29

Fotografija 43 – Pomoćni objekat planirane kotlarnice

Fotografija 44 – Izolovani priključak

Sveobuhvatna analiza

Na osnovu gore navedenog, sistemi grejanja razlikuju se po vrsti goriva i vrsti i broju korisnika.

Sistemi grejanja sa električnim grejalicama u zgradama nisu priključeni na poseban dovod električne

energije. Usled složenosti sistema grejanja, nije moguće prikupiti podatke o potrošnji energije, stoga

je potrošnja energije izračunata na osnovu sledećih parametara:

yeHDDtt

QH

epi

C

24

H - Procenjena potrošnja (kWh)

QC - Kapacitet grejne instalacije (kW)

ti - unutrašnja temperatura (20°C)

tep - spoljašnja projektovana temperatura (-14,5°C)

HDD - Stepen dana grejanja (2613)

e - korekcija za uticaj vetra i zamene grejanja

y - korekcija za uticaj dnevnog profila potrošnje

Page 30: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

30

Na osnovu ovih jednačina, izračunate vrednosti su prikazane u sledećoj tabeli:

Br Institucija

Rad Obračunata potrošnja

Vrsta vremena dan

a A Q q

po po

energija od do Instituciji

Izvoru toplote

h h m2 kW W/m2 kWh/a kWh/a

1 Gimnazija

Lož ulje

7 20 125 3.710 779 210 756.172

1.223.675

2 Sportska hala "Sokolski dom"

12 20 125 574 145 253 66.531

3 Narodni muzej Toplice

10 20 135 513 115 224 92.739

4 Bioskopska sala 18 22 125 423 148 350 44.204

5 Osnovna škola "Nikodije Stojanović Tatko"

7 20 125 1.360 272 200 264.029

6 Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko"

Pelet 7 20 125 2.839 497 175 482.436 482.436

7 Vrtić "Biseri"

Lož ulje

6 17 125 458 59 129 48.460

113.347

8 Vrtić "Bambi" 6 17 125 529 79 149 64.887

9 Zgrada opštine Lož ulje

7 16 125 2.518 466 185 313.161 557.808

10 Policijska stanica 6 22 179 954 143 150 244.646

11 Srednja tehnička škola "15. maj"

Lož ulje

7 20 125 2.790 446 160 432.930

759.711 12 Školska sala 12 20 125 780 196 251 89.932

13 Osnovna škola "Milić Rakić Mirko"

7 20 125 1.524 244 160 236.850

13 Osnovna škola "9. oktobar"

Lož ulje 7 20 125 2.080 364 175 353.333 353.333

14 Sportska hala

Električna

energija za

kancelarije

14 20 154 2.070 767 371 325.180 325.180

23.122 4.720 204 3.815.490 3.815.490

Tabela 13 - Pregled podataka o analiziranim objektima i potrošnji

Objekti javnih institucija su energetski veoma neefikasni. To je predstavljeno na osnovu specifične

snage koja iznosi 204 W/m2. Razlozi za to su kontrukcija zgrade i namena objekata. Objekti sa

većom visinom od sprata do sprata, kao što je Sportska hala, Gimnazija i Muzej, nose veće toplotno

opterećenje (preko 210 W/m2). Kompaktne zgrade sa manjim visinama, staklenim površinama,

manjim površinama fasade i dobrom toplotnom izolacijom, poput Vrtića "Biseri" i "Bambi", nose

toplotno opterećenje od 130 W/m2.

Page 31: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

31

Troškovi energije prema vrsti goriva prikazani su u Tabeli 14. Budući da se u okviru zgrade

Sportske hale greju samo kancelarije, u okviru ove analize razmotrena je samo potrošnja energije

za njihovo grejanje. Pretpostavljena potrošnja u slučaju grejanja cele Sportske hale nije uzeta u

obzir.

Trenutna situacija Jedinica Vrsta goriva

Ukupno

Lož ulje Pelet Električna energija

Potrošnja energije

Godišnje (kWh) 3.007.874 482.436 46.000 3.536.310

Jedinica (kWh/m2) 165 170 200 166

Emisija CO2 (kg) 842.205 0 15.180 857.385

Efikasnost sistema (%) 90% 90% 99%

Potrošnja goriva (t, m3) 291 108

Grejana površina (m2) 18.213 2.839 230 21.282

Jedinična cena goriva (€/t, €/kWh, €/m3) 1.020 180 0,09

Godišnji troškovi energije (€) 296.428 19.492 4.140 320.060

Jedinična cena energije

(€/m2) 16,28 6,87 18,00 15,04

(€/MWh) 98,55 40,40 90,00 90,51

Tabela 14 - Trenutna situacija, potrošnja energije i goriva, cena, emisija CO2

Slika 3 - Potrošnja energije prema vrstama goriva- trenutno stanje

0

500,000

1,000,000

1,500,000

2,000,000

2,500,000

3,000,000

3,500,000

4,000,000

Light Fuel oil Pellet Electricity Total

3,007,874

482,436

46,000

3,536,310

Potrošnja energije (kWh)

Lako lož ulje Pelet UkupnoElektrična en.

Page 32: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

32

Slika 4 – Emisije CO2 prema vrstama goriva- trenutno stanje

Slika 5 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- trenutno stanje

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

800,000

900,000

Light Fuel oil Pellet Electricity Total

842,205

0 15,180

857,385

Emisije CO2 (kg)

Pelet

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

Light Fuel oil Pellet Electricity Total

296,428

19,4924,140

320,060

Godišnji troškovi energije(€)

Lako lož ulje Električna en. Ukupno

Lako lož ulje Pelet Električna en. Ukupno

Page 33: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

33

Potrebe za toplotnom energijom u bilo kom objektu utvrđuju se prema radnim satima stanara tog

objekta. Budući da grejanje radi samo tokom radnog vremena, specifična prosečna potrošnja

energije za grejanje od 808 kWh/kW je na niskom nivou. Ukoliko bi se objekti koristili duže a ne

samo tokom radnog vremena, specifična prosečna godišnja potrošnja toplotne energije bila bi preko

1618 kWh/kW, što je ekstremno visoka vrednost. Ugradnja toplotne izolacije u zgradama bi

unapredila energetsku efikasnost i omogućila veći komfor uz istu količinu utrošene energije.

Slika 6 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- trenutno stanje

Prema indikatorima energetske efikasnosti, lokalni sistemi grejanja u Prokuplju su veoma

neefikasni. Energetska efikasnost lokalnih sistema grejanja zavisi od efikasnosti sledećih sistema:

- sistema za proizvodnju toplotne energije- izvor toplotne energije

- toplovodnog sistema za distribuciju tople vode

- sistema grejanja u zgradama

- energetske efikasnosti zgrada

Sistemi za proizvodnju toplotne energije sa kotlovima koji koriste gas, lož ulje ili električnu energiju

kao gorivo su energetski efikasni, ali ekonomski neodrživi sistemi. Skoro sve zgrade u Prokuplju,

osim vrtića "Biseri" i Tehničke škole "15 maj", nemaju toplotnu izolaciju; ne postoji ni kontrola

sistema za grejanje, niti kontrola temperature vazduha, što sve zajedno čini ove zgrade i njihove

sisteme grejanja neefikasnim. Preporuka je da se sprovedu mere unapređenja energetske

efikasnosti u cilju rekonstrukcije termičke izolacije zgrada, što bi zasigurno imalo kao posledicu

smanjenu potrošnju toplotne energije.

Kotlovi na lož ulje kao gorivo su neprihvatljivi u centralnoj gradskoj zoni zbog zagađenja životne

sredine i velikih emisija CO2.

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

Light Fuel oil Pellet Electricity Averge

16.28

6.87

18.00 15.04

98.55

40.4

90 90.51

Jedinična cena energije(€/m2), (€/MWh)

(€/m2) (€/MWh)

Emisija CO2

(kg)-postojeće

gorivo

Pelet Električna en. Prosečno

Page 34: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

34

Povećanje energetske, ekonomske i ekološke efikasnosti sistema grejanja u javnim zgradama u

Prokuplju može se ostvariti realizacijom sledećih aktivnosti:

- Instalacijom centralnog kotla za grad, koji će koristiti jeftinije gorivo sa niskim emisijama CO2

- Uspostavljanjem sistema daljinskog grejanja sa daljinskim upravljanjem u svim gradskim

zonama

- Priključivanjem većeg broja zgrada na sistem daljinskog grejanja sa ciljem bolje

iskorišćenosti sistema daljinskog grejanja tokom dužeg vremenskog perioda.

Upotreba biomase kao goriva umesto lož ulja, uglja, gasa i električne energije, rezultiraće višom

ekonomskom efikasnošću sistema, kao i smanjenjem zagađenja životne sredine.

Page 35: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

35

5. ANALIZA TRŽIŠTA BIOMASE

Biomasa predstavlja izvor obnovljive energije, koji je definisan kao organska materija biljnog ili

životinjskog porekla (drvo, slama, biljni ostaci iz poljoprivredne proizvodnje, stajsko đubrivo,

organska frakcija komunalnog čvrstog otpada). Biomasa se koristi u procesima sagorevanja i u

elektranama se prevodi u toplotnu energiju, električnu energiju ili i toplotnu i električnu energiju.

Biomasa se koristi za proizvodnju tečnih i gasnih goriva. Kao deo ove studije, biće razmotrena samo

biomasa drvnog porekla u vidu drvne sečke.

Biomasa je jedan od obnovljivih izvora energije i kao takva se smatra CO2 neutralnom. Pošto se

sagorevanjem biomase ispušta ista količina ugljen-dioksida koja je ista kao količina koju biljka veže

tokom procesa fotosinteze tokom rasta, u tom smislu koeficijent emisija ugljen-dioksida biomase

iznosi nula. Međutim, ove informacija stoji samo kada je eksploatacija biomase praćena

pošumljavanjem, u suprotnom je neophodno u obzir uzeti emisije CO2.

Drvna sečka predstavlja biomasu za sagorevanje u toplanama. Kvalitet drvne sečke je definisan

standardima za čvrsta goriva SRPS EN ISO 17225-1:2015, i SRPS EN ISO 17225-4:2015 koji

utvrđuju klase kvaliteta goriva i specifikacije klasirane drvne sečke. Tabela u nastavku prikazuje

zahteve definisane standardima u Srbiji:

Drvna sečka

Standard SRPS EN ISO 17225-1:2015

SRPS EN ISO 17225-4:2015

Veličina čestice

Amax = 6 cm2

L = 10 cm (max 10% - 35cm)

Sadržaj vlage W10 – W60

odgovarajuće: 40% max

Nasipna gustina < 350 kg/m3

Kalorijska vrednost 2,80-3,40 kWh/kg

Tabela 15 - Zahtevi za drvnu sečku u skladu sa SRPS EN ISO 17225-4:2015

M10 M15 W20 W25 W30 W35 W40

Sadržaj vlage %

M<10 10<M≤15 15<M≤20 20<M≤25 25<M≤30 30<M≤35 35<M≤40

Tabela 16 - Klasifikacija drvne sečke na osnovu sadržaja vlage u skladu sa SRPS EN ISO 17225-4

Vlaga (%)

8 < % < 18 18 < % < 25 25 < % < 35 35 < % < 45

Naspina gustina (bulk-

kg/m3) 225< BD200 <250 250< BD250 <280 280< BD250 <320 320< BD300 <380

Tabela 17 - Klasifikacija naspine gustine drvne sečke u skladu sa SRPS EN ISO 17225-4:2015

Page 36: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

36

Dimenzije (mm)

Lom >60% prema težini

Fina fraktura Gruba fraktura Maksimalna

dužina čestice

P16 3,15 ≤ P ≤ 16 mm < 3,15 mm, < 15% <6%, > 31,5 mm < 45 mm

P31 3,15 ≤ P ≤ 31,5 mm < 3,15 mm, < 10% <6%, > 45 mm < 150mm

P45 3,15 ≤ P ≤ 45 mm < 3,15 mm, < 10% <10%, > 63 mm < 200mm

Vlaga (%)

M10 ≤ 10%

Sušena M15 ≤ 15%

M20 ≤ 20%

M25 ≤ 25% Pogodna za skladištenje

M30 ≤ 30%

M35 ≤ 35% Ograničenja za skladištenje

M40 ≤ 40%

M50 ≤ 50% Nepogodna za skladištenje

M55 ≤ 55%

M60 ≤ 60% Vlažna

Sadržaj pepela (%)

A 0.5 ≤ 0,5%

A 0.7 ≤ 0,7%

A 1.0 ≤ 1,0%

A 1.5 ≤ 1,5%

A 2.0 ≤ 2,0%

A 3.0 ≤ 3,0%

Tabela 18 - Zahtevi za drvnu sečku u skladu sa SRPS EN ISO 17225-4:2015

Ukupna površina pod šumama u opštini Prokuplje prostire se na oko 29.529 ha. Površina pod

šumama zauzima 39% teritorije opštine; stepen iskorišćenosti resursa je oko nacionalnog proseka.

Državne šume predstavljaju 62%, a privatne šume 38% ukupne površine pod šumama u Prokuplju.

Šumarsko gazdinstvo ‘Kuršumlija’, Kuršumlija upravlja sledećim kancelarijama šumske uprave:

Kuršumlija, Prokuplje, Blace, sa ukupnom površinom pod šumama od 62.189 ha.

Šumarsko gazdinstvo

Površina pod

šumama

Ukupna drvna

zapremina Godišnji

rast Godišnji povraćaj

Kuršumlija ha m3 m3/ha m3

Kuršumlija 33.795 6.202.228 4,8 90.130

Prokuplje 20.409 3.811.438 5,7 49.402

Blace 7.985 1.888.400 6,4 29.317

Ukupno 62.189 11.902.066 16,9 168.849

Tabela 19 - Podaci o šumama obezbeđeni od DP "Srbijašume", ŠG "Kuršumlija"7

7 http://www.srbijasume.rs/kursumlija.html

Page 37: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

37

Slika 7 – Državne i privatne šume po opštinama i okruzima8

Slika 8 – Udeo šumskog zemljišta u ukupnoj površini opština u Srbiji9

Izračunavanje potencijala šumskog otpada u opštini Prokuplje zasnovano je na studiji "Potencijali i

mogućnosti za komercijalnu upotrebu drvne biomase za proizvodnju energije i ekonomski razvoj u

opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje". Ova studija sprovedena je kao analiza raspoloživosti

drvne biomase iz pilana i šumarstva u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje. Rezultati su

pokazali da su sledeće količine raspoložive za zadovoljavanje energetskih potreba:

8 ‘Potencijali i mogućnosti komercijalne upotrebe drvne biomase za proizvodnju energije i ekonomski razvoj u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje’, 2009, autor: dr Branko Glavonjić 9 ibid

Page 38: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

38

Nova Varoš Priboj Prijepolje Ukupno

Šume (ha) 22.400 30.400 44.000 96.800

Zapremina drvnog otpada (m3)

Sečka iz šuma 3.100 4.300 5.400 12.800

Drvna industrija 9.364 1.194 11.739 22.297

Ukupno 12.464 5.494 17.139 35.097

Masa drvne sečke (t)

Sečka iz šuma 1.813,5 2.515,5 3.159,0 7.488

Drvna industrija 5.477,9 1.137,2 6.867,3 13.482

Ukupno 7.291 3.653 10.026 20.970

Raspoloživa energetska vrednost na

godišnjem nivou (MWh/a)

Sečka iz šuma 4.003,2 5.532,2 6.950,0 16.485

Drvna industrija 15.901,6 3.308,2 19.932,6 39.142

Ukupno 19.905 8.840 26.883 55.628

Tabela 20 - Energetski potencijal zelene sečke iz šuma, sa drvnim otpadom iz pilana, u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje10

Izračunata energetska vrednost šumskog otpada, bez otpada iz pilana DP "Srbijašume" i ŠG

"Kuršumlija", prikazana je u tabeli ispod:

Teritorija

Površina pod

šumama

Zapremina drvnog otpada

Masa drvnog otpada

Raspoloživa energija na

godišnjem nivou

ha m3 t MWh/a

Prijepolje, Priboj, Nova Varoš 96.800 35.097 20.970 55.628 Šumarsko gazdinstvo "Kuršumlija" 62.189 22.548 13.472 35.738

Tabela 21 - Energetski potencijal biomase iz ŠG ‘Kuršumlija’11

Biomasa drvnog porekla u vidu peleta dostupna na tržištu nije pogodna za analizu zbog visoke

kupovne cene. Neke od prednosti drvne sečke u poređenju sa drvenim peletima su niže cene i niži

nivo obrade drveta. Transakcije na domaćem tržištu odvijaju se u manjem obimu između

proizvođača i prodavaca na veliko, gde cena dostiže 180 €/t drvenog peleta. U zavisnosti od

vremena kupovine, krajnji potrošači plaćaju između 200 i 220 €/t. Prednost peleta je veća nasipna

gustina, što podrazumeva niže troškove transporta i manji skladišni prostor za istu količinu goriva u

vidu proizvedene energije. Usled nižeg stepena prerade, drvna sečka ima nižu cenu, ali veći

procenat vlage, što utiče na njenu energetsku vrednost, nasipnu gustinu i cenu.

Drvna sečka Vlaga Energetska

vrednost Nasipna gustina

Troškovi

(%) (kWh/m3) (bulk-kg/m3) (€/t)

30-40 940-1.200 300-350 45-60

Tabela 22 - Karakteristike drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage

10 ‘Potencijali i mogućnosti komercijalne upotrebe drvne biomase za proizvodnju energije i ekonomski razvoj

u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje’, 2009, autor: dr Branko Glavonjić 11 Proračun autora

Page 39: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

39

6. TEHNIČKO PROJEKTNO REŠENJE

6.1 TEHNIČKA REŠENJA I DIMENZIONISANJE KOTLA

U cilju smanjenja troškova goriva za grejanje javnih zgrada u opštini Prokuplje izrađeno je idejno

rešenje za izgradnju centralne kotlarnice na biomasu- kotao na drvnu sečku, toplovodi sistema

daljinskog grejanja i podstanica. Uporedna analiza godišnjih troškova za gorivo u postojećim

sistemima i u slučaju korišćenja drvne sečke prikazana je u Tabeli 24. Analiza ne obuhvata površinu

sportske sale u okviru zgrade Sportske hale "Dr Zoran Đinđić". Pri izračunavanju ukupne

proizvedene toplotne energije iz budućeg sistema grejanja na biomasu uključeno je grejanje cele

zgrade, čime se obezbeđuju realni parametri za uporednu analizu. Tabela u nastavku pokazuje

varijacije energetske vrednosti i jedinične cene energije u zavisnosti od procenta vlage. Usled velike

kontaktne površine, drvna sečka lako razmenjuje vlagu sa sredinom, što utiče na njenu energetsku

vrednost i time jediničnu cenu energije.

Vlaga

Kalorijska vrednost

Jedinična cena

(%) (kWh/t) (€/t) (€/kWh)

Biomasa- drvna sečka

30 3.400 53

0,016

40 2.800 0,019

Tabela 23 - Jedinična cena drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage

Jedinica Vrsta goriva Biomasa

Lož ulje Pelet Električna energija Ukupno

Potrošnja energije (kWh) 3.007.874 482.436 46.000 3.536.310 3.815.490

Emisija CO2 (kg) 842.205 0 15.180 857.385 0

Efikasnost sistema (%) 90% 90% 99% 0 83%

Povećanje za zagrevanje sistema

(%) 0% 0% 0% 5%

Potrošnja goriva (t), (m3) 291 108 0 1.578

Grejana površina (m2) 18.213 2.839 230 21.282 21.282

Jedinična cena goriva

(€/t), (€/kWh), (€/m3)

1.020 180 0,09 53

Godišnji troškovi energije

(€) 296.428 19.492 4.140 320.060 83.631

Jedinična cena energije

(€/m2) 16,28 6,87 18,00 15,04 3,93

Jedinična cena energije

(€/MWh) 98,55 40,40 90,00 90,51 21,92

Tabela 24 - Uporedna analiza troškova trenutno korišćenih goriva u Prokuplju i troškovi biomase

Na osnovu prikupljenih podataka, izračunati godišnji troškovi goriva u zgradama koje koriste javne

institucije u Prokuplju procenjeni su na oko 320.000 €. Da analizirani objekti koriste biomasu,

odnosno drvnu sečku za grejanje, godišnji troškovi goriva iznosili bi priližno 85.000 €. Upotreba

biomase za grejanje u analiziranim objektima može da smanji godišnje troškove goriva za 220.000-

250.000 €.

Page 40: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

40

Slika 9 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- poređenje sa biomasom

Slika 10 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- poređenje sa biomasom

Program zamene postojećih goriva biomasom u zgradama koje koriste javne institucije u Prokuplju

zahteva složenu analizu u cilju odabira najboljih tehničkih i ekonomskih rešenja. Objekti javnih

institucija raštrkani su po celom gradu, tako da bi zamena postojećih kotlova zahtevala izgradnju

nove centralne kotlarnice na biomasu sa pratećim toplovodom za daljinsko grejanje.

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

Light Fuel oil Pellet Electricity Total

296,428

19,4924,140

320,060

65,933

10,575 1,008

83,636

Godišnji troškovi energije(€)

Existing fuel (€) Biomass, ships (€)

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

Light Fuel oil Pellet Electricity Biomass

16.286.87

18.00

3.93

98.55

40.4

90.00

21.92

Jedinična cena energije (€/m2), (€/MWh)

(€/m2) (€/MWh)

Lako lož ulje Pelet Električna en. Ukupno

Lako lož ulje Pelet Električna en. Biomasa

Postojeće gorivo (€) Biomasa (€)

Page 41: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

41

Toplana označena sa "A" bila bi povezana sa javnim zgradama u neposrednom gradskom jezgru.

Toplana "B" bila bi priključena na zgrade Osnovne škole "9. oktobar" i Sportske hale "Dr Zoran

Đinđić" koje su od buduće Toplane "A" udaljene oko 1 km. Ukoliko bi ove zgrade bile priključene na

Toplanu "A", trasa toplovoda bi prolazila kroz teško prohodne ulice koje se nalaze na nenivelisanom

terenu. Pored toga, na toj trasi nema drugih javnih zgrada, odnosno velikih potrošača toplotne

energije. Uzevši u obzir ove činjenice, priključivanje Osnovne škole "9. oktobar" i Sportske hale "Dr

Zoran Đinđić" na Toplanu "A" imalo bi za posledicu kašnjenje u isporuci toplotne energije u

poređenju sa potrošačima u centru grada, kao i niži kvalitet sistema. Usled svega toga, biće

izgrađena Toplana "B" za zadovoljavanje potrošnje Osnovne škole "9. oktobar" i Sportske hale "Dr

Zoran Đinđić".

Lokalne kotlarnice Grejana

površina kapacitet

m2 kW

KOTLARNICA- TOPLANA- SISTEM "A"

Gimnazija 6.580 1.459

Osnovna škola ‘Ratko Pavlović Ćićko’ 2.839 497

Vrtić ‘Biseri’ 987 138

Zgrada opštine 3.471 609

Srednja tehnička škola ’15. maj’ 5.094 886

UKUPNO "A": 18.972 3.589

KOTLARNICA- TOPLANA- SISTEM "B"

Osnovna škola ‘9. oktobar’ 2.080 364

Sportska hala 2.070 767

UKUPNO "B": 4.150 1.131

Tabela 25 - Pregled površina i kapaciteta centralnih sistema grejanja na biomasu "A" i "B"

Za svaki od sistema ("A" i "B") će biti izgrađene mreže daljinskog grejanja što bi trebalo da omogući

priključivanje razmatranih javnih objekata, sa mogućnošću priključivanja stambenih zgrada u

budućnosti. Ovakav sistem daljinskog grejanja predstavlja investiciju u infrastrukturu.

Neophodan instalisani kapacitet kotla i nivo efikasnosti sistema grejanja izračunava se primenom

sledeće formule:

C

B

QQ

QB (kW) Instalisani kapacitet kotla

QC (kW) Neto konzum (kapacitet)

η Efikasnost sistema

η = ηB · ηC

ηB Efikasnost kotla

ηC Efikasnost sistema daljinskog grejanja

τ Faktor simultanosti

Page 42: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

42

Izračunati konzum bio bi zadovoljen instalacijom toplane nominalne izlazne toplotne energije kao

što je predstavljeno u narednoj tabeli:

Sistem Kapacitet

QC ηB ηC T

IzračunatQB

Dimenzionisanje kotla

(kW) (kW) (kW)

"A" 3.589 0,9 0,92 0,9 3.901 4.500

"B" 1.131 0,9 0,92 0,9 1.229 1.500

Tabela 26 - Izračunati kapacitet budućih toplana

Slika 11 - Dijagram godišnje distribucije toplotnog kapaciteta toplana

Broj sati rada kotlova može se utvrditi primenom Sočinski formule:

max

1

0

0

0

11 QQ

m

b

max

min0

Q

Q

maxQ

Qmm

- toplotni kapacitet u datom trenutku, - vreme,

- minimalni toplotni kapacitet kotla

- maksimalni toplotni kapacitet kotla

- potreban kapacitet

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

kW

Radni sati

Toplotni kapacitet (kW) - Kriva toplotnog opterećenja

System "A" System "B"

Page 43: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

43

Tokom zime, svaki sistem grejanja podložan je velikim fluktuacijama u zavisnosti od vremenskih

uslova i navika korisnika. Maksimalna izlazna snaga se koristi veoma kratko tokom perioda jako

hladnih zima. U redovnom radu, kotao radi duže vremenske intervale pod niskim opterećenjem.

Stoga je važno da se radom kotla efikasno upravlja tokom perioda nevršne potrošnje. To se može

postići na jedan od sledećih načina:

1. Kotao na biomasu može da zadovolji maksimalni kapacitet, dok bafer (rezervoar tople vode)

pokriva kratkotrajne fluktuacije opterećenja i osigurava efikasan rad kotla u periodima nevršne

potrošnje.

2. Kombinacija nekoliko kotlova na biomasu. Nekoliko kotlova povećava pouzdanost snabdevanja i

osigurava efikasno funkcionisanje grejanja, čak i u periodima nevršnog opterećenja.

Optimalni model za postrojenje na biomasu "A" bilo bi rešenje sa dva kotla na drvnu sečku, 2500kW

+ 2000kW, i rezervoar tople vode zapremine 45m3. Jedan kotao bi se koristio za više spoljašnje

temperature. Na ovaj način, sistem bi bio efikasan čak i u nižim modalitetima rada. Optimalni model

za postrojenje na biomasu "B" bilo bi rešenje sa jednim kotlom na drvnu sečku, 1500kW i

rezervoarom tople vode zapremine 15m3. Postojeći kotlovi u navedenim objektima mogli bi da

posluže kao rezervno rešenje.

Poređenje između biomase i postojećih goriva zasnovano je na specifičnoj prosečnoj godišnoj

potrošnji energije od 808 kWh/kW. Ova vrednost potrošnje podrazumeva da su sistemi grejanja u

modalitetu održavanja nakon radnog vremena i tokom zimskog raspusta u školama. Prema ovim

podacima, neophodno je proizvesti godišnju potrošnju od 3.815 MWh. Jedinični troškovi proizvodnje

energije za grejanje, u skladu sa rešenjem koje koristi drvnu sečku kao gorivo, isnose oko 21,92

€/MWh. Trenutni jedinični troškovi za zgrade opisane u ovoj studiji, sa postojećim sistemima

grejanja, iznose do 90,51 €/MWh.

Page 44: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

44

6.2 TOPLANA, LOKACIJA I OBJEKTI

6.2.1 TOPLANA "A"

Parcela za izgradnju nove elektrane nalazi se na delu katastarske parcele 2308/1 KO Prokuplje

površine 4.200m2. Ova lokacija nalazi se na lokaciji bivše deponije, na levoj obali reke Toplice.

Slika 12 - Pregledni plan toplane "A"

Fotografija 45 - Lokacija Toplane "A"

Page 45: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

45

Izvor toplote sastoji se od dva kotla kapaciteta 2000kW i 2500kW za sagorevanje biomase sa

ukupnim nominalnim toplotnim kapacitetom od 4.000 kW. U postrojenju sa dva kotla osiguran je

stabilan rad sa niskim spoljašnjim temperaturama, kao i višim spoljašnjim temperaturama. U slučaju

viših spoljašnjih temperatura, jedan kotao može da obezbedi dovoljno grejanje, bez rizika od

hlađenja celokupnog sistema. Režim temperature kotla je 100/70°C. Maksimalni radni pritisak je 6

bara. Minimalna temperatura koja se vraća u kotao je 60°C. Planirana je ugradnja rezervoara tople

vode zapremine 45 m3 u cilju optimizacije rada izvora toplote. Cirkulacione pumpe se nalaze između

kotla i rezervoara tople vode, kao i trosmerni ventil za mešanje za zaštitu hladnih delova kotla.

Za svrhe tehničke kalkulacije korišćena je dokumentacija koju je izradio "Topling-heating Beograd",

uključujući i dodatne mehanizme za napajanje goriva, ekstrakciju izduvnih gasova i pepela. Za svrhe

cirkulacije u razvodnom sistemu, planirana je ugradnja cirkulacione pumpe sa nestalnim protokom

i senzorima za pritisak.

Izgradnja sledećih objekata predviđena je na lokaciji buduće toplane "A":

Zgrada A:

- Prostor za ugradnju kotlova na biomasu površina 250 m2 neophodan je za instalaciju

sledećih kotlova:

a) jedan kotao kapaciteta 2000 kW. Neophodan prostor za takav kotao sledećih je

dimenzija: širina x dužina x visina= 6,8 x 9,2 x 5,8m.

b) jedan kotao kapaciteta 2500kW. Neophodan prostor za takav kotao sledećih je

dimenzija: širina x dužina x visina= 8,0 x 10,2 x 6,3m.

Ostatak prostora je manipulativni prostor za servisiranje i bezbedan prolaz.

- Prostor za izgradnju dnevnog skladišta drvne sečke površine 250 m2 i kapaciteta 100 m3,

odnosno 30 t, i prostor za dnevno skladište goriva dovoljno za 4 dana rada.

- Prostor za procesnu opremu (rezervoari tople vode (baferi), pumpe, sabirnici) od 130 m2

- Kancelarijski prostor od 50 m²

Zgrada B:

- Skladište za drvnu sečku za celu grejnu sezonu i za obe toplane (‘A’+’B’), površine 2640 m2

i minimalne korisne visine od 7m. Kapacitet ovog skladišta je 5270 m3 ili 1580 t drvne sečke,

što je dovoljno za potrebe obe toplane za obezbeđivanje energije za grejanje svih javnih

zgrada.

Ukupna površina zgrada, unutar toplane "A" iznosi 3320 m2 (250+250+130+50+2640 m2) uz stepen

raspoloživosti katastarske parcele od 80%.

Page 46: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

46

6.2.2 TOPLANA "B"

Parcela za izgradnju nove elektrane "B" nalazi se na delu katastarske parcele 1704/1 KO Prokuplje

površine 1.500m2. Lokacija je iza Osnovne škole "9. oktobar" i Sportske hale "Dr Zoran Đinđić".

Slika 13 - Pregledni plan toplane "B"

Izvor toplote sastoji se od jednog kotla kapaciteta 1500kW za sagorevanje biomase, i rezervoara

tople vode zapremine 15m3 za optimizaciju rada izvora toplote. U postrojenju sa dva kotla i

rezervoarom tople vode osiguran je stabilan rad na niskim spoljašnjim temperaturama, kao i višim

spoljašnjim temperaturama. U slučaju viših spoljašnjih temperatura, jedan kotao može da obezbedi

dovoljno grejanje, bez rizika od hlađenja celokupnog sistema. Režim temperature kotla je 100/70°C.

Maksimalni radni pritisak je 6 bara. Minimalna temperatura povratne temperature u kotao je 60°C.

Cirkulacione pumpe se nalaze između kotla i rezervoara tople vode, kao i trosmerni ventil za

mešanje za zaštitu hladnih delova kotla.

Za svrhe tehničke kalkulacije korišćena je dokumentacija koju je izradio "Topling-heating Beograd",

uključujući i dodatne mehanizme za napajanje goriva, ekstrakciju izduvnih gasova i pepela. Za svrhe

cirkulacije u razvodnom sistemu, planirana je ugradnja cirkulacione pumpe sa nestalnim protokom

i senzorima za pritisak.

Page 47: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

47

Izgradnja sledećih objekata predviđena je na lokaciji buduće toplane "B":

Zgrada A:

- Prostor za ugradnju kotlova na biomasu površine 150 m2 neophodan je za instalaciju

kotla kapaciteta 1.500kW. Neophodan prostor za rad takvog kotla sledećih je dimenzija: širina x

dužina x visina= 6,8 x 9,2 x 5,8m.

Ostatak prostora je manipulativni prostor za servisiranje i bezbedan prolaz.

- Prostor za ugradnju dnevnog rezervoara drvne sečke površine 55 m2 i kapaciteta 22 m3 ili

6,5 t što je dovoljno za 4 dana rada

- Prostor za procesnu opremu (rezervoari tople vode (baferi), pumpe, sabirnici) od 50 m2

- Kancelarijski prostor od 50 m²

Zgrada B:

-Prostor za skladištenje drvne sečke površine 100 m2, i minimalne korisne visine od 7 m.

Kapacitet skladišta je 190 m3, ili 55 t drvne sečke, što predstavlja 4 nedelje prosečne

potrošnje u najhladnijem periodu godine. Ovo skladište bi se snabdevalo drvnom sečkom iz

centralnog skladišta koje se nalazi u kompleksu Toplane "A".

Ukupna površina zgrada, unutar toplane "B" iznosi 405 m2 (150+55+50+50+100 m2) uz stepen

raspoloživosti katastarske parcele od 27%.

Page 48: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

48

6.3 REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA

6.3.1 REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA

Toplovodna mreža je projektovana tako da poveže predmetne javne zgrade. Toplovodna mreža

sastoji se od predizolovanih čeličnih cevi koje se polažu direktno u pripremljeno zemljište. Razvodna

mreža će obuhvatiti i komore sa razdelnim ventilima.

Fotografija 46 - Predizolovane cevi za mrežu daljinskog grejanja12

Kvalitet cevi saglasan je 1.0254 tj. P235 TR1 u skladu sa

EN10217 T1 (ili St.37.0 tehničkih zahteva i uslova za

realizaciju u skladu sa DIN1626). Radne temeprature na

ulazu u izvor toplote su:

- Temperatura protoka je 100℃,

- Povratna temperatura je 70℃

Razlika u visini između najviše tačke u gradu (u pregrađu)

i najniže tačke je manje od 30 m, tako da je najniži

neophodni radni pritisak u toplovodu 6 bara.

Trasa toplovoda prolazi kroz glavne ulice ili kroz zemljišne

parcele u vlasništvu opštine ili drugog državnog organa/ preduzeća. Primer je katastarska parcela

br. 5686 koja je u vlasništvu Javnog vodoprivrednog preduzeća "Srbijavode", koja je potrebna za

priključivanje Tehničke škole "15. maj" na grejnu mrežu.

Pre projektovanja toplovodne mreže, neophodno je da na nivou opštine bude izrađen dokument u

kome će biti definisana strategija izgradnje Prokuplja i usmerenje budućeg razvoja gradskog jezgra.

Idejno rešenje toplovodne mreže je preliminarnog karaktera, i projektovano je za potrebe planiranja

budžetskih rashoda.

12 Izvor: veb-sajt kompanije Konvar d.o.o., Beograd

Page 49: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

49

6.3.2 ŠEMA MREŽE DALJINSKOG GREJANJA

Na osnovu položaja zgrada javnih institucija, kao i položaja glavnih ulica u gradu, stambenih zgrada

i pojedinačnih kuća, plan toplovodne mreže bio bi sledeći:

Slika 14 - Raspored crteža toplovodne mreže po brojevima

Page 50: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

50

Slika 15 - Crtež br. 1 toplovodne mreže

Page 51: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

51

Slika 16 - Crtež br. 2 toplovodne mreže

Page 52: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

52

Slika 17 - Crtež br. 3 toplovodne mreže

Page 53: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

53

Slika 18 - Crtež br. 4 toplovodne mreže

Page 54: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

54

Slika 19 - Crtež br. 5 toplovodne mreže

Page 55: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

55

Slika 20 - Crtež br. 6 toplovodne mreže

Page 56: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

56

Slika 21 - Crtež br. 7 toplovodne mreže

Page 57: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

57

Slika 22 - Crtež br. 8 toplovodne mreže

Page 58: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

58

Dimenzije toplovodnih cevi za mrežu izračunate su uzimajući u obzir planiranu rezervu za širenje mreže u budućnosti:

Q - Količina toplote koja se transportuje toplovodom

w - Brzina protoka radnog fluida

ρ - Gustina radnog fluida

cp - Specifični toplotni kapacitet

Δθ - Temperaturna razlika

U okviru analize, toplovodna mreža je podeljena na trase i transparentne tačke, kao što je prikazano na crtežima:

Vrsta Trasa Udaljen

ost Kapacitet Jedinična cena mreže

. od do toplotne

podstanice Dimenzije Ukupno

Trasa (m) (kW)

glavni vod A B 90 2200 DN150 310 27.900

glavni vod B C 95 2700 DN200 465 44.175

glavni vod C D 285 2900 DN200 465 132.525

glavni vod E E1 350 900 DN100 220 77.000

glavni vod F F1 100 500 DN80 175 17.500

glavni vod G G1 100 1000 DN125 265 26.500

priključak A1 100 700 DN100 220 22.000

priključak A2 160 1500 DN125 265 42.400

priključak B1 110 500 DN80 175 19.250

priključak C1 60 200 DN50 130 7.800

priključak E1 10 900 DN100 220 2.200

priključak F1 10 500 DN80 175 1.750

priključak G1 10 1000 DN125 265 2.650

UKUPNO 1.480 423.650

Tabela 27 - Dimenzionisanje toplovodne mreže prema trasama

Prema cenama jedinica neophodnih za izgradnju mreže predizolovanih toplovodnih cevi, troškovi

izgradnje toplovodne mreže procenjeni su na 424.000 €. Dodatni troškovi izgradnje komore sa

neophodnim fitinzima i ugradnjom fitinga povećavaju procenu za 10%, što dovodi do ukupnih

troškova toplovodne mreže od 470.000 €.

p

incw

QD

4

Page 59: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

59

Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe prikazano je u sledećoj Tabeli:

Tabela 28 - Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe, toplana "A"

Tabela 29 - Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe, toplana "B"

Radna tačka mrežne pumpe (ili para mrežnih pumpi u zavisnosti od usvojenog rešenja u idejnom

projektu) je sledeća:

"Toplana A" Toplana "B"

Protok l/h 95000 50000

Pad pritiska kPa 87 55

Tabela 30 - Radne tačke cirkulacionih pumpi za Toplane "A" i "B"

Radna tačka je odabrana na osnovu pada pritiska u hidraulički najnepovoljnijoj grejnoj podstanici.

U cilju uštede električne energije za pumpanje radnog fluida, neophodno je uključiti frekventne

regulatore na motoru kako bi se optimizovao rad mrežnih pumpi i sinhronizovao sa stvarno

potrebnom toplotnom energijom koja se isporučuje potrošačima.

Page 60: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

60

6.3.3 REŠENJE ZA TOPLOTNE PODSTANICE Transfer stanice daljinskog grejanja obezbeđuju vezu između snabdevača daljinskog grejanja i

sistema potrošača. Obuhvataju neophodnu opremu za prilagođavanje isporučene toplote

potrebama korisnika. Indirektni priključci (u kojima su sistemi daljinskog grejanja i kućni sistemi

hidraulički izolovani) obuhvataju komponente za razdvajanje sistema (izmenjivač toplote),

ograničavanje zapremine protoka, regulisanje sekundarne temperature isporuke i merenje potrošnje

energije.

Podstanice su projektovane za ugradnju u već postojeće kotlarnice. Planirana je inspekcija

postojećih kotlova u pogledu funkcionalnosti. Oni koji ne zadovoljavaju minimalne zahteve za

bezbedan rad će biti uklonjeni iz podstanica (odnosno iz postojećih kotlarnica). Oni koji

zadovoljavaju minimalne tehničke zahteve će biti zadržani kao rezervni izvor toplote u slučaju kada,

iz bilo kog razloga, sistem grejanja ne bude operativan; ili će služiti kao rezervni izvor toplote ukoliko

dođe do povećanja potrošnje toplotne energije koje u ovom trenutku ne može da se predvidi.

Radni pritisak u primarnom delu podstanice će biti maksimalno do 6 bara, i odgovaraće parametrima

toplovodne mreže, dok će temperatura varirati između 100/70℃ u primarnom delu i 80/60℃ u

sekundarnom delu.

Dalji razvoj sistema grejanja, sa fokusom na priključivanje stambenih zgrada, uključivaće instalaciju

toplotnih podstanica "packet" tipa u svaku od zgrada, sa identičnim radnim parametrima za toplotne

podstanice u javnim institucijama ili poslovnim prostorijama.

1- Spoljni senzor 2- Termometar 3- Manometar 4- Senzor 5- Odvod za vazduh 6- Drenaža 7- Prim. priključak na pripremu tople vode 8- Sigurnosni termostat 9- Priključak na ekspanziju 10- Kontroler 11- Strajner 12- Merač toplote 13- Kuglični ventil 14- Sigurnosni ventil 15- Izmenjivač toplote

Slika 23 - Šema kompaktne podstanice DSA 1 Mini Danfoss13

13 www.danfoss.com

Page 61: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

61

Slika 24 - Podstanica DSA Mini Danfoss14 Slika 25 - Podstanica DSP-MAXI Danfoss 15

Modeli podstanica DSP-MAXI projektovani su za snagu veću od 100kW. Podstanice DSA1-Mini

projektovane su za snagu do 100kW i mogu se ugraditi na zid. Toplotne podstanice treba da budu

dimenzionisane prema količini toplotnih gubitaka zgrade. Rekonstrukcija postojećih kotlarnica treba

da bude izvršena tako da se ne menja distributivni sistem radnog fluida, i da toplotna podstanica

bude priključena na postojeće napojne i povratne kolektore.

Postojeće cirkulacione pumpe treba da budu zamenjene energetski efikasnim jedinicama sa

motorima promenljive frekvencije, kako bi se ostvarile uštede u potrošnji električne energije i

smanjilo rasipanje toplote u zgradama.

Br.

Institucija Položaj crteža

Vrsta Br. podstanice

Snaga Cena podstanica

(kW) (€)

1 Gimnazija A-2 DSP-MAXI-32 3 500 18.000

2 Osnovna škola"Ratko Pavlović Ćićko"

B-1 DSP-MAXI-22 2 250 11.000

3 Vrtić "Biseri" C-1 DSP-MAXI-22 1 200 5.400

4 Zgrada opštine A-1 DSP-MAXI-31 2 350 11.800

5 Srednja tehnička škola "15. maj"

E-1 DSP-MAXI-32 2 450 12.000

6 Osnovna škola "9. oktobar" P-1 DSP-MAXI-32 1 500 6.000

7 Sportska hala "Dr Zoran Đinđić"

R-1 DSP-MAXI-32 2 500 12.000

UKUPNO:

76.200

Tabela 31 - Selekcija podstanica u objektima

14 www.danfoss.com 15 Ibid

Page 62: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

62

7. PRELIMINARNA PROCENA TROŠKOVA

Zadatak ove studije podrazumeva nekoliko nivoa:

‒ Zamena goriva biomasom u postojećim sistemima grejanja u javnim zgradama u Prokuplju

putem izgradnje centralne toplane na biomasu.

‒ Izgradnja razvodnog sistema daljinskog grejanja za priključivanje javnih zgrada

Zamena goriva biomasom u sistemima grejanja u javnim zgradama u Prokuplju trebalo bi da

obezbedi niže troškove toplotne energije, smanji emisije CO2, doprinese zaštiti životne sredine i

unapredi lokalni ekonomski razvoj u vidu proizvodnje i prerade biomase. Realizacija projekta trebao

bi da obezbedi uštede u opštinskom budžetu Prokuplja i time brz povraćaj investicije.

Preliminarne procene troškova obuhvataju godišnje investicione i operativne troškove. Investicija

bi uključivala nabavku opreme i kotlova, neophodne građevinske radove, mašinske radove i elektro

radove na izgradnji i instalaciji novog kotla, toplovodne mreže, toplotnih podstanica i priključivanje

zgrada na novi distributivni sistem.

Stavka Investicioni troškovi- Opis (€)

1. Pristupni put i uređenje parcela za novu zgradu i trasu novog toplovoda. 60.000

2. Izgradnja zgrada toplana (‘A’+’B’) sa kotlarnicom, prostorom za opremu i kancelarijom, ukupne površine 985m2

250.000

3. Izgradnja skladišta za gorivo površine 100+2640m2 55.000

4. Radovi na energetskom postrojenju, mašinskoj i elektro opremi (osim kotlova) 140.000

5. Kotlovi na biomasu i prateća oprema 1500+2000+2500 kW 750.000

6. Dimnjaci 180.000

7. Izgradnja toplovodne mreže- razvodne mreže 470.000

8. Toplotne podstanice za zgrade javne uprave 76.200

9. Adaptacija prostora za toplotne podstanice u javnim zgradama 35.000

10. Bubanjska drobilica 15.000

11. Dokumentacija, upravljanje izgradnjom, puštanje postrojenja u rad i grejne mreže 80.000

12. Nepredviđeni troškovi 40.000

CAPEX (kapitalni izdaci) 2.151.200

Tabela 32 - Investicioni troškovi16

Sastav operativnih troškova (OPEX) je raznolik i na njega utiče mnogo faktora. Da bi se izračunali

operativni troškovi, biće izvršena revizija analize svih godišnjih troškova.

Nakon rekonstrukcije, energetske sanacije i modernizacije zgrada, očekuje se smanjenje godišnje

potrošnje energije za 0,1%.

16 Proračun autora

Page 63: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

63

Na osnovu projekcije Svetske banke17, očekivane varijacije u cenama goriva tokom perioda od 10

godina su sledeće:

- Tečna goriva: 57% - Drvna sečka 23%

Opis Jedinica 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028

Potrošnja energije za grejanje

MWh/a 3.815 3.812 3.808 3.804 3.800 3.796 3.793 3.789 3.785 3.781

Potrošnja drvne sečke

(t) 1.578 1.576 1.575 1.573 1.572 1.570 1.569 1.567 1.565 1.564

Cena drvne sečke (€/t) 53 54 55 57 58 59 61 62 63 65

Jedinična cena energije iz drvne sečke

(€/MWh) 21,92 22,41 22,92 23,44 23,97 24,51 25,06 25,63 26,21 26,80

Cena lož ulja (€/t) 1.020 1.078 1.140 1.205 1.273 1.346 1.422 1.504 1.589 1.680

Pelet (€/t) 180 184 188 192 197 201 206 210 215 220

Cena električne energije

(€/MWh) 0,09 0,09 0,09 0,10 0,10 0,10 0,10 0,11 0,11 0,11

Jedinična cena energije iz postojećih goriva

(€/MWh) 90,51 95,44 100,65 106,14 111,95 118,08 124,56 131,40 138,62 146,25

Održavanje opreme i instalacija

% CAPEX / a 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

Troškovi (€/a) 7.181 7.181 7.181 7.181 7.181 14.362 14.362 14.362 14.362 14.362

Osiguranje % CAPEX / a 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Troškovi (€/a) 9.841 9.608 9.381 9.162 8.948 8.742 8.542 8.349 8.163 7.984

Električna energija- troškovi postrojenja

kWhel / MWhth

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Troškovi (€/a) 687 703 720 737 755 773 792 811 830 850

Troškovi radne snage (€/a) 20.000 20.300 20.605 20.914 21.227 21.546 21.869 22.197 22.530 22.868

Uklanjanje i odlaganje pepela

(t/a) 31,6 31,5 31,5 31,5 31,4 31,4 31,4 31,3 31,3 31,3

Troškovi uklanjanja i odlaganja pepela

(€/a) 947 960 973 987 1001 1015 1029 1043 1058 1073

Hemijski tretman cirkularne vode

Zapremina (m3) 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180

Gubici (m3 / a) 5 5 5 5 10 10 10 10 10 15

Jedinična cena (€/m3) 3,00 3,03 3,06 3,09 3,12 3,15 3,18 3,22 3,25 3,28

Troškovi (€/a) 27 27 28 28 56 57 57 58 58 89

Amortizacija opreme i instalacija

% / a 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Troškovi (€/a) 43.086 41.793 40.501 39.208 37.916 36.623 35.331 34.038 32.745 31.453

Amortizacija zgrada % / a 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Troškovi (€/a) 4.900 4.851 4.802 4.753 4.704 4.655 4.606 4.557 4.508 4.459

17 World Bank Commodity Forecast Price Data, jul 2015.

Page 64: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

64

Opis Jedinica 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038

Potrošnja energije za grejanje

MWh/a 3.778 3.774 3.770 3.766 3.762 3.759 3.755 3.751 3.747 3.744

Potrošnja drvne sečke

(t) 1.562 1.561 1.559 1.558 1.556 1.554 1.553 1.551 1.550 1.548

Cena drvne sečke (€/t) 65 66 67 67 68 69 69 70 71 72

Jedinična cena energije iz drvne sečke

(€/MWh) 27,07 27,34 27,61 27,89 28,17 28,45 28,74 29,02 29,31 29,61

Cena lož ulja (€/t) 1.697 1.714 1.731 1.748 1.766 1.783 1.801 1.819 1.837 1.856

Pelet (€/t) 222 225 227 229 231 234 236 238 241 243

Cena električne energije

(€/MWh) 0,12 0,12 0,12 0,12 0,13 0,13 0,13 0,14 0,14 0,14

Jedinična cena energije iz postojećih goriva

(€/MWh) 147,74 149,24 150,75 152,28 153,83 155,39 156,97 158,57 160,18 161,81

Održavanje opreme i instalacija

% CAPEX / a 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00

Troškovi (€/a) 21.543 21.543 21.543 21.543 21.543 28.724 28.724 28.724 28.724 28.724

Osiguranje % CAPEX / a 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Troškovi (€/a) 7.811 7.645 7.485 7.332 7.186 7.047 6.914 6.789 6.669 6.557

Električna energija- troškovi postrojenja

kWhel / MWhth

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Troškovi (€/a) 870 891 913 935 957 980 1003 1027 1052 1077

Troškovi radne snage

(€/a) 23.211 23.559 23.912 24.271 24.635 25.005 25.380 25.760 26.147 26.539

Uklanjanje i odlaganje pepela

(t/a) 31,2 31,2 31,2 31,2 31,1 31,1 31,1 31,0 31,0 31,0

Troškovi uklanjanja i odlaganja pepela

(€/a) 1088 1103 1118 1134 1150 1166 1182 1199 1216 1233

Hemijski tretman cirkularne vode

Zapremina (m3) 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180

Gubici (m3 / a) 15 15 15 15 20 20 20 20 20 20

Jedinična cena (€/m3) 3,31 3,35 3,38 3,41 3,45 3,48 3,52 3,55 3,59 3,62

Troškovi (€/a) 89 90 91 92 124 125 127 128 129 130

Amortizacija opreme i instalacija

% / a 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Troškovi (€/a) 30.160 28.868 27.575 26.282 24.990 23.697 22.405 21.112 19.820 18.527

Amortizacija zgrada % / a 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Troškovi (€/a) 4.410 4.361 4.312 4.263 4.214 4.165 4.116 4.067 4.018 3.969

Tabela 33 - Operativni troškovi18

Procena operativnih troškova (OPEX) predviđa da će se nakon prvih 10 godina cene stabilizovati i ostvariti manji rast od 1% na godišnjem nivou. U narednih 10 godina, očekuje se da će cena drvne sečke porasti do 65€/t, a da će cena peleta skočiti do 220€/t. Nakon ovog perioda, cena bi nastavila kontinuirano da raste 1% godišnje. Kada je reč o ceni električne energije, predviđen je godišnji rast prema stopi od 2,5%. Troškovi osiguranja su procenjeni za sve objekte, opremu i instalacije izgrađene u okviru investicije. Kada je reč o radnoj snazi, planirano je angažovanje dva zaposlena tehničkog profila visokog

stepena i jednog rukovodioca. Radnici sa nižim kvalifikacijama bi bili zamenjeni sa trenutnih radnih

zadataka u postrojenjima koja su predmet ove studije. Troškovi plata bi porasli prema godišnjoj stopi

od 1,5%.

Troškovi čišćenja izduvnih sistema i odlaganja pepela srazmerni su količini pepela (2%) u sagorenoj

drvnoj sečki. Jedinični troškovi ovih troškova bi porasli prema godišnjoj stopi od 1,5%.

18 Proračun autora

Page 65: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

65

8. PRELIMINARNA FINANSIJSKA ANALIZA

Održivost postrojenja analizira se za period od 20 godina. Varijacije u operativnim troškovima prema

strukturi za period od 20 godina prikazani su u formi tabele. Analiza operativnih troškova uzima u

obzir projektovane promene cena za svaku stavku.

Preliminarna finansijska analiza obuhvata tabelu troškova proizvodnje energije i sledeće brojke

(priložene u Aneksu): uporednu analizu troškova energije za grejanje i ušteda; uštede nastale

zamenom goriva; operativne troškove i amortizaciju; poređenje ukupnih troškova postojećeg i novog

sistema grejanja, i tokove gotovine.

2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027

Biomasa- drvna sečka 83.631 85.436 87.280 89.163 91.087 93.052 95.060 97.111 99.206 101.347

Pepeo 947 960 973 987 1.001 1.015 1.029 1.043 1.058 1.073

Električna energija 687 703 720 737 755 773 792 811 830 850

Voda 27 27 28 28 56 57 57 58 58 89

Zbir 85.292 87.127 89.001 90.915 92.899 94.897 96.938 99.023 101.153 103.359 Zaposleni- troškovi radne snage 20.000 20.300 20.605 20.914 21.227 21.546 21.869 22.197 22.530 22.868

Održavanje 9.906 9.906 9.906 9.906 9.906 18.177 18.177 18.177 18.177 18.177

Troškovi osiguranja 9.841 9.608 9.381 9.162 8.948 8.742 8.542 8.349 8.163 7.984

Zbir 39.747 39.814 39.892 39.981 40.082 48.465 48.588 48.723 48.870 49.028

Amortizacija 47.986 46.644 45.303 43.961 42.620 41.278 39.937 38.595 37.253 35.912

Ukupni troškovi 173.025 173.585 174.195 174.857 175.600 184.640 185.463 186.341 187.276 188.299

2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037

Biomasa- drvna sečka 102.258 103.178 104.105 105.041 105.985 106.938 107.899 108.870 109.848 110.836

Pepeo 1.088 1.103 1.118 1.134 1.150 1.166 1.182 1.199 1.216 1.233

Električna energija 870 891 913 935 957 980 1.003 1.027 1.052 1.077

Voda 89 90 91 92 124 125 127 128 129 130

Zbir 104.306 105.262 106.227 107.202 108.216 109.209 110.212 111.224 112.245 113.276 Zaposleni- troškovi radne snage 23.211 23.559 23.912 24.271 24.635 25.005 25.380 25.760 26.147 26.539

Održavanje 26.993 26.993 26.993 26.993 26.993 36.899 36.899 36.899 36.899 36.899

Troškovi osiguranja 7.811 7.645 7.485 7.332 7.186 7.047 6.914 6.789 6.669 6.557

Zbir 58.015 58.197 58.390 58.596 58.814 68.951 69.193 69.448 69.715 69.995

Amortizacija 34.570 33.229 31.887 30.545 29.204 27.862 26.521 25.179 23.838 22.496

Ukupni troškovi 196.891 196.687 196.505 196.344 196.235 206.022 205.926 205.851 205.798 205.767

Tabela 34 - Troškovi proizvodnje energije19

Finansijska analiza pokazuje da buduće postrojenje može da ostvari pozitivan tok gotovine nakon

perioda od 9 godina od početka rada. Razlog za ovako dug period za postizanje održivosti projekta

su visoki inicijalni investicioni troškovi i niska specifična prosečna godišnja potrošnja toplotne

energije (808 kWh/kW) u javnim zgradama.

Niska cena biomase, u poređenju sa gorivima koja se trenutno koriste, omogućila bi bolje

19 Proračun autora

Page 66: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

66

iskorišćenje javnih zgrada- Sportske hale "Dr Zoran Đinđić" i bioskopske sale, za opštu korist lokalne

zajednice.

Ponuđeno tehničko rešenje pruža opštini uspostavljanje održivog sistema grejanja koje bi dovelo

do unapređenja kvaliteta života, i ostvarivanja pozitivnog uticaja na životnu sredinu.

Ukoliko investicija bude finansiranja sredstvima iz programa KfW Banke koja podrazumevaju

bespovratna sredstva u iznosu od 20%, grejs period od 5 godina i period otplate od 10 godina,

pozitivni rezultati poslovanja bili bi ostvareni nakon 7 godina od početka rada.

Page 67: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

67

9. EVALUACIJA PROJEKTA

Evaluacija projekta zasnovana je na prikupljenim i izračunatim podacima: troškovima izgradnje

postrojenja na biomasu sa dva kotla na drvnu sečku i sistem daljinskog grejanja; i operativnim

troškovima (OPEX). Analiza je obuhvatila i promene u cenama goriva i operativnim troškovima

tokom celokupnog analiziranog perioda.

Na osnovu troškova investicije (Tabela 32) i operativnih troškova za period od 20 godina (Tabela

33) ekonomski pokazatelji navedeni su u Tabeli 35 ispod. Ekonomski pokazatelji neophodni za plan

investicija su sledeći:

‒ (F) IRR- (finansijska) interna stopa prinosa ‒ (E) IRR- (ekonomska) interna stopa prinosa ‒ (F) NPV- (finansijska) neto sadašnja vrednost ‒ (E) NPV- (ekonomska) neto sadašnja vrednost ‒ DR- diskontna stopa

Jedinični troškovi toplotne energije Jedinica Vrednost

Investiciona vrednost- CAPEX € 2.151.200

Godišnja proizvodnja toplotne energije (prva godina rada) MWh/a 3.815

Ukupna proizvodnja toplotne energije (20 godina) MWh 75.859

Operativna vrednost (20 godina)- OPEX € 3.840.636

LUC- ujednačeni jedinični troškovi €/MWh 79,3

NPV € 1.755.475

DR % 1

IRR % 6,470

Osetljivost na promene u ceni goriva (biomase) IRR%

Cena biomase je manja za 5% 6,606%

Cena biomase je povećana za 5% 6,258%

Cena biomase je povećana za 10% 6,052%

Cena biomase je povećana za 15% 5,845%

Tabela 35 - Jedinični troškovi toplotne energije20

Na osnovu rezultata analize tehničkih i ekonomskih pokazatelja, zaključeno je da je investicija u

izgradnju novog postrojenja na biomasu sa sistemom daljinskog grejanja za javne zgrade u

Prokuplju prihvatljiva.

IRR = 6,470% > DR = 1 %

Finansijski pokazatelji održivosti su stabilni u odnosu na promene cene biomase. Povećanje cene

biomase od čak do 15% ne bi uticalo na održivost projekta, i takvo povećanje ne bi značajno

produžilo period povraćaja investicije. Veliko povećanje cena, tada predviđeno, fosilnih goriva i

električne energije, više od izračunate, uticalo bi na skraćenje perioda povraćaja investicije na manje

od 9 godina.

20 Proračun autora

Page 68: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

68

10. PRAVNI OKVIR

Direktiva EU 2009/28/EC promoviše korišćenje energije iz obnovljivih izvora energije. Ona postavlja

obavezujuće nacionalne ciljeve za celokupni udeo energije iz obnovljivih izvora u potrošnji finalne

energije (manje od 20%), kao i udeo OIE u transportu (10% energije iz obnovljivih izvora u transportu

do 2020. godine).

U cilju pružanja podrške investicijama u obnovljive izvore energije, Republika Srbija usvojila je niz

zakona i podzakonskih akata u vezi sa upotrebom biomase i drugih obnovljivih izvora energije. To

su sledeći akti:

- Zakon o energetici ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 145/2014)

- Strategija razvoja energetike Republike Srbije do 2025. sa projekcijama do 2030. godine

("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 101/2015)

- Čvrsta biogoriva- Specifikacije i klase goriva SRPS EN ISO 17225-1,4:2015

- Zakon o planiranju i izgradnji ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 72/2009, 81/2009-

ispravka, 64/2010 – Odluka Ustavnog suda, 24/2011, 121/2012, 42/2013 –Odluka Ustavnog

suda, 50/2013 – Odluka Ustavnog suda, 98/2013 – Odluka Ustavnog suda)

- Zakon o racionalnoj upotrebi energije ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 25/2013)

- Zakon o zaštiti životne sredine ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 135/2004, 36/2009,

36/2009 i drugi zakon, 72/2009 i drugi zakon, 43/2011 – Odluka Ustavnog suda, i 14/2016)

- Zakon o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu ("Službeni glasnik Republike Srbije"

br. 135/2004 i 88/2010)

- Zakon o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađivanja životne sredine ("Službeni glasnik

Republike Srbije" br. 135/2004 i 25/2015)

- Zakon o upravljanju otpadom ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 36/2009 i 14/2016)

- Zakon o zaštiti vazduha ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 36/2009 i 10/2013)

- Zakon o potvrđivanju Kjoto protokola uz okvirnu konvenciju Ujedinjenih nacija o promeni

klime ("Službeni glasnik Republike Srbije"- Međunarodni ugovori, 88/2007 i 38/2009- drugi

zakon)

‒ Nacionalni akcioni plan o obnovljivim izvorima energije Republike Srbije ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 53/2013)

Page 69: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

69

11. UTICAJ NA ŽIVOTNU SREDINU

Realizacija projekta utiče na oblast u kojoj se prikuplja biomasa, priprema za transport, i transportuje

na teritoriju opštine Prokuplje i teritoriju neposrednog okruženja. Uticaj na životnu sredinu može biti

u vidu buke, vibracija, emisija čestica iz izduvnih gasova, itd.

Tokom izgradnje postrojenja, negativni uticaji na lokalnu životnu sredinu mogu se dogoditi usled

radova na izgradnji i ugradnji. Naročito negativan uticaj mogao bi da se ogleda u pripremnim

radovima za izgradnju kotlarnice i skladišta drvne sečke jer bi tu bilo neophodno da se raščisti i

izniveliše zemljište. Građevinski radovi će prouzrokovati buku i vibracije usled korišćenja

građevinskih mašina, kao povećane emisije prašine zbog radova na iskopavanju temelja, nivelisanja

zemljišta i izgradnje pristupnih puteva. Svi efekti navedeni iznad su niskog intenziteta i relativno

kratkog trajanja. Gradilište će biti ograđeno ogradom, tako da će negativni uticaji izvan granica

ograde biti zanemarljivi.

Pre početka radova, investitor je u obavezi da izradi studiju o organizaciji lokacije gde će biti

prikazane oblasti rada, koridori za interni transport, privremeno skladištenje opreme i materijala,

privremena deponija na gradilištu, način i mesto skladištenja zapaljivih i opasnih materijala. Studija

će pokazati vezu sa spoljašnjom infrastrukturom i instalacijama, upotrebu zaštitnih sredstava, način

odlaganja čvrstog i tečnog otpada i druge konkretne mere koje će biti realizovane u cilju smanjenja

rizika po zdravlje i bezbednost uključenih radnika; kao i mere zaštite životne sredine.

Tokom rada energetskog bloka, štetne materije iz izduvnih gasova će ostvarivati najveći uticaj na

životnu sredinu. Pored prašine iz goriva, izduvni gasovi takođe sadrže i čvrste čestice. Dodavanje

ciklonskog uređaja kao dela kotla za sagorevanje biomase imalo bi uticaj na sledeće:

- Azot oksidi (NOx) u slučaju sagorevanja biomase sa niskim procentom vlage: temperatura

sagorevanja je visoka u ovom slučaju, i sadržaj NOx je znatno viši nego u slučaju sagorevanja

biomase sa visokim procentom vlage.

- Sumpor oksidi (SOx) su na niskom nivou zbog niskog sadržaja sumpora u biomasi

- Ugljen-dioksid (CO2) se smatra neutralnim jer je biomasa obnovljivi izvor energije, tako da je

celokupna količina ugljenika koja se emituje u izduvnim gasovima prethodno uzeta iz životne

sredine u kojoj raste drveće

- Ugljen-monoksid (CO) se ne javlja u praksi usled strukture kotlova i stalnog praćenja procesa

sagorevanja.

U svakom slučaju, planirano postrojenje na biomasu bi trebalo da zameni postojeće lokalne kotlove

koji koriste lož ulje, drvo ili električnu energiju, i time su veoma nepovoljni po životnu sredinu.

Sama toplana ne zahteva značajnu količinu vode. U toku rada toplana nema gubitke i nekontrolisano

oticanje vode osim u vanrednim situacijama (u slučaju kvarova). Takve situacije su ekstremno retke

kod ove vrste postrojenja, tako da je bezbedno reći da ne postoji rizik od zagađenja životne sredine,

kao ni od zagađenja površinskih i/ili podzemnih voda.

Postojeći kanalizacioni sistem je u mogućnosti da prihvati otpadne vode koje su atmosferskog

Page 70: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

70

porekla; od pranja objekata i opreme uz zanemarljivu količinu ulja i masnoća; otpada i komunalnih

otpadnih voda. U slučajevima pražnjenja instalacija, rashladni rezervoar se koristi sa separatorom

masti i nakon pražnjenja, voda se ispušta u kanalizacioni sistem.

Izduvni gasovi sadrže čestice pepela koje se zadržavaju u ciklonskom uređaju pre ulaska u dimnjak

i ispuštaju u atmosferu. U ciklon se stavlja metalni kertridž gde se taloži odvojeni pepeo. Pored toga,

kotlovska jedinica ima kertridž za odlaganje pepela nastalog kao čvrsti ostatak procesa sagorevanja.

Ukupna količina nataloženog pepela je 31 t/a, tj. između 150 i 200 kg dnevno tokom grejne sezone.

Pepeo će se odlagati na bezbednom mestu i jednom nedeljno prevoziti na deponiju na osnovu

ugovora sa lokalnim komunalnim preduzećem. Količina pepela je relativno mala i ne predstavlja rizik

po životnu sredinu.

Rad kotlova i elektromotora u kotlarnici predstavlja izvor konstantne buke i vibracija. Sva oprema

koja emituje buku i vibracije smeštena je u prostoru kotlarnice tako da je zvuk u velikoj meri

apsorbovan zidovima zgrade. Nakon puštanja u rad kotlarnice biće realizovane mere za uklanjanje

ili smanjenje buke na prihvatljiv nivo u skladu sa Zakonom o zaštiti od buke u životnoj sredini21. U

skladu sa ovim Zakonom, maksimalni dozvoljeni nivo buke je 35 dB (A) preko dana i 30 dB (A) noću.

Korisnik ovog prostora će sprovesti konkretne mere za svođenje negativnog uticaja na životnu

sredinu na najmanju moguću meru. Ove mere će se primenjivati za kontrolu emisija u vazduh, kao

i za upravljanje otpadnim vodama, čvrstim otpadom i bukom.

Toplotna energija za javne institucije u opštini Prokuplje dobija se iz različitih vrsta goriva, tako da

je proizvodnja CO2 različita za svaki izvor toplote. Postojeći sistemi grejanja u javnim zgradama u

Prokuplju proizvode do 850 t CO2 na godišnjem nivou.

21 "Službeni glasnik Republike Srbije", br. 36/2009 i 88/2010

Page 71: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

71

Slika 26 - Emisije CO2 prema vrsti goriva

Ukoliko se biomasa koja se spaljuje dobija sečenjem šuma bez pošumljavanja, emisije CO2 nastale

sagorevanjem biomase bile bi 6 puta manje u odnosu na sagorevanje postojećih goriva. Ukoliko se

biomasa koja se spaljuje dobija iz drvnog otpada ili iz šuma, onda bi smanjenje emisija CO2, za 20

godina, bile manje za 650 t godišnje.

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

800,000

900,000

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

Ave

rage

Emisije CO2 (kg) prema vrsti goriva

Emision CO2 (kg) - Existing fuel Emision CO2 (kg) - Biomass Emisija CO2 (kg)-postojeće gorivo Emisija CO2 (kg)-Biomasa

Page 72: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

72

12. MERE ENERGETSKE EFIKASNOSTI I ZAKLJUČAK

Javne zgrade u opštini Prokuplje greju se električnim grejalicama i kotlovima, a kao gorivo u

individualnim kotlarnicama smeštenim u zgradama koriste se lož ulje, gas ili ugalj. Ovi sistemi

grejanja zahtevaju veće troškove za gorivo i dosta angažovanja za nabavku i skladištenje goriva;

kao i za redovno održavanje i servisiranje.

Sistem grejanja koji kao gorivo koristi pelet (Osnovna škola "Ratko Pavlović - Ćićko") je dobar primer

korišćenja biomase kao goriva. Kotlovski sistem na pelet u Osnovnoj školi " Ratko Pavlović - Ćićko"

je nov i izgrađen je tokom 2017. godine. Ovi kotlovi imaju dobar sistem automatizovane kontrole

kotlova. Uprkos automatskom upravljanju ovim sistemima, sisteme je neophodno redovno čistiti i

održavati, što je njihov nedostatak ukoliko više takvih sistema postoji na manjoj površini.

Sistemi grejanja koji koriste lož ulje imaju viši nivo automatizacije u pogledu održavanja temperature

vode. Uprkos većem iskorišćenju u poređenju sa sistemima na drvo, oni su veliki zagađivači, a i

troškovi goriva za takve sisteme su veliki.

Objekti koji se greju na električnu energiju su veoma neefikasni, iako se grejanjem lako upravlja i

lako se postižu željene temperature vazduha.

Uzevši u obzir gorenavedeno, postojeći sistemi grejanja u javnim zgradama u Prokuplju su

energetski neefikasni i zahtevaju visoke troškove za sledeće: nabavku goriva; održavanje i

servisiranje. Pored toga, ovi sistemi su veliki zagađivači životne sredine.

Izgradnja centralne kotlarnice sa kotlovima na biomasu od 6 MW i toplovodne mreže bi osiguralo

održiv, jeftiniji, pouzdaniji, upravljiviji i ekološki prihvatljiviji sistem grejanja u javnim zgradama u

Prokuplju. Sistemi grejanja u zgradama bi bili priključeni na mrežu daljinskog grejanja u toplotnim

podstanicama, koje bi omogućile merenje isporučene toplotne energije i upravljanje potrošnjom u

skladu sa zahtevima konkretnog objekta.

Izgradnja toplane na biomasu i mreže daljinskog grejanja omogućila bi sledeće:

- niže troškove grejanja,

- smanjenje potrošnje goriva,

- smanjenje emisije CO2,

- smanjenje zagađenja životne sredine,

- povećanje komfora i unapređenje kvaliteta usluga,

- smanjenje troškova za gorivo i održavanje.

Na teritoriji opštine Prokuplje i Topličkog okruga ima dovoljno šuma koje mogu da obezbede

biomasu za potrebe toplane. Pored toga, moguće je kupiti biomasu kao ostatke voćnjaka i privatnih

šuma. Na taj način, lokalna zajednica bi mogla da zatvori krug proizvodnje i potrošnje energije za

grejanje.

Page 73: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

73

13. ANEKS

Page 74: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

74

Slika 27 - Uporedna analiza troškova toplotne energije i ušteda

2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038

Existing fuels x 103 345,3 363,7 383,2 403,7 425,4 448,3 472,4 497,8 524,7 553,0 558,0 563,1 568,3 573,5 578,7 584,0 589,4 594,8 600,2 605,7

Wood chips x 103 83,63 85,43 87,28 89,16 91,08 93,05 95,06 97,11 99,20 101,3 102,2 103,1 104,1 105,0 105,9 106,9 107,8 108,8 109,8 110,8

Saving x 103 261,6 278,3 295,9 314,6 334,3 355,2 377,3 400,7 425,4 451,6 455,8 460,0 464,2 468,4 472,7 477,1 481,5 485,9 490,4 494,9

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

Uporedna analiza troškova toplotne energija i ušteda - (€)

Postojeće gorivo

Drvna sečka

Ušteda

Page 75: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

75

Slika 28 - Uštede od zamene goriva

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

450,000

500,000

2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038

Saving x 103 261, 278, 295, 314, 334, 355, 377, 400, 425, 451, 455, 460, 464, 468, 472, 477, 481, 485, 490, 494,

Uštede od zamene goriva- (€)

Ušteda

Page 76: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

76

Slika 29 - Operativni troškovi i amortizacija

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038

Operativni troškovi i amortizacija- (€)

Biomass - wood chips Extra energy Employee – Labor costs Maintenance & Insurance costs DepreciationBiomasa-drvna sečka Dodatna energ. Zaposleni-troškovi Održavanje & osiguranje Amortizacija

Page 77: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

77

Slika 30 - Poređenje ukupnih troškova postojećeg sistema, novog sistema grejanja i novog sistema iz kredita KfW-a

0

2,000,000

4,000,000

6,000,000

8,000,000

10,000,000

12,000,000

2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038

Ukupni troškovi postojećeg sistema- CAPEX+OPEX - KfW Credit (€)

Existing heating sistems CAPEX+OPEX KfW CreditPostojeći toplotni sistem

Page 78: IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA ... · izrada tehniČkog reŠenja za projekat zamene goriva biomasom u prokuplju ukljuČujuĆi ekonomsku procenu i preporuke za

78

Slika 31 - Saldo novčanih tokova

2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038

TotalCashFlow x103 -2,19 -1,99 -1,77 -1,53 -1,27 -994, -692, -365, -13,0 366,7 747,7 1,133 1,525 1,922 2,324 2,727 3,136 3,550 3,969 4,394

-3,000,000

-2,000,000

-1,000,000

0

1,000,000

2,000,000

3,000,000

4,000,000

5,000,000

Saldo novčanih tokova- (€)

Novčani tokovi