10
Nova meh. šumar. 37(2016) 77 Stručni rad – Proffesional paper Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke Stjepan Posavec, Željko Zečić, Karlo Beljan, Nenad Šimunović Nacrtak – Abstract Primjena biomase u energetici za šumarstvo je jedinstvena prilika. Ono ne samo da osigurava cijenu i tržište za proizvod koji se smatra tehnički najlošijim (prostorno drvo), već omogućuje i znatno učinkovitije iskorištavanje i intenzivnije njegovanje šuma. Razni radovi na njezi šuma, kao što su čišćenje i prve prorede, te uzgojni radovi u degradiranim sastojinama mogli bi postati isplativi s obzirom na to da postoji lokalno tržište i stalna, dugoročna potražnja za drvnom biomasom. Također, sadnja brzorastućih kultura i njihovo uspostavljanje na neobraslom šumskom zemljištu moglo bi povećati atraktivnost ulaganja u šumarstvo jer su stopa i razdoblje povrata puno kraći nego u klasičnom šumarstvu. U radu je korišten programski paket razvijen u tvrtki Lega d.o.o. kako bi se obavio optimizacijski izračun za dva tipa kogeneracijskih postro- jenja »Combined Heat and Power« (CHP) i »Organic Rankine Cycle« (ORC), te je izvedena poredbena raščlamba rezultata optimizacijskoga izračuna. Prilikom donošenja odluke o ulaganju u dugoročne investicijske projekte provodi se ocjena financijske učinkovitosti ulaganja, odnosno budžetiranje kapitala. Površina koja zadovoljava godišnje potrebe postrojena izračunata je na temelju godišnjega prinosa kulture, godišnjih potreba za sječkom, duljine ophodnje, ogrjevne vrijednosti sječke i ogrjevne vrijednosti vrbe uzgojene u kulturama kratke ophodnje. Ključne riječi: biomasa, proizvodnja energije, isplativost, kogeneracija, budžetiranje kapitala 1. Uvod i problematika – Introduction and problem statement Nepredvidivost kretanja cijena energenata, ovis- nost o uvozu i posljedice klimatskih promjena dovode obnovljive izvore energije i energetsku neovisnost u središte nacionalnih energetskih strategija. Republika Hrvatska trenutno uvozi preko 50 % svojih energijskih potreba. U hrvatskoj bilanci potrošnje primarne ener- gije naſta i naſtni derivati sudjeluju s oko 50 %, a pri rodni plin s oko 25 %. Udio uvoza u potpunom zado- voljavanju energetskih potreba dodatno će rasti u budućnosti jer će domaća proizvodnja naſte i prirod- noga plina opadati zbog iscrpljenja ležišta (NN 152/08). Drugi je značajni izazov pred kojim se nalazi ener- getski sektor smanjenje emisija stakleničkih plinova. Ratifikacijom Protokola iz Kyota 2007. godine i prihvaćanjem Sporazuma iz Dohe 2012. godine Republika Hrvatska preuzela je ove obveze: Þ udio od 20 % obnovljivih izvora energije u bruto neposrednoj potrošnji energije do 2020. godine, uključujući i velike hidroelektrane Þ 10 % udjela obnovljivih izvora energije u svim oblicima prijevoza Þ 35 % udjela obnovljivih izvora energije u proiz- vodnji električne energije, uključujući i velike hidroelektrane do 2020. godine Þ smanjenje neposredne potrošnje energije za 10 % do 2020. godine u odnosu na prosječnu potrošnju u razdoblju od 2001. do 2005. Þ smanjenje emisija stakleničkih plinova za 20 % u odnosu na razdoblje od 2001. do 2005. Istraživanja UNDP–a (Program Ujedinjenih naro- da za razvoj) pokazuju da bi se u Republici Hrvatskoj do 2020. godine uporabom biomase moglo osigurati približno 5,5 tisuća izravnih »zelenih« radnih mjesta (broj zaposlenih u proizvodnji opreme i održavanju

Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

Nova meh. šumar. 37(2016) 77

Stručnirad–Proffesional paper

Izračun profitabilnosti i optimizacija

kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke

Stjepan Posavec, Željko Zečić, Karlo Beljan, Nenad Šimunović

Nacrtak – Abstract

Primjena biomase u energetici za šumarstvo je jedinstvena prilika. Ono ne samo da osigurava cijenu i tržište za proizvod koji se smatra tehnički najlošijim (prostorno drvo), već omogućuje i znatno učinkovitije iskorištavanje i intenzivnije njegovanje šuma. Razni radovi na njezi šuma, kao što su čišćenje i prve prorede, te uzgojni radovi u degradiranim sastojinama mogli bi postati isplativi s obzirom na to da postoji lokalno tržište i stalna, dugoročna potražnja za drvnom biomasom. Također, sadnja brzorastućih kultura i njihovo uspostavljanje na neobraslom šumskom zemljištu moglo bi povećati atraktivnost ulaganja u šumarstvo jer su stopa i razdoblje povrata puno kraći nego u klasičnom šumarstvu. U radu je korišten programski paket razvijen u tvrtki Lega d.o.o. kako bi se obavio optimizacijski izračun za dva tipa kogeneracijskih postro-jenja »Combined Heat and Power« (CHP) i »Organic Rankine Cycle« (ORC), te je izvedena poredbena raščlamba rezultata optimizacijskoga izračuna. Prilikom donošenja odluke o ulaganju u dugoročne investicijske projekte provodi se ocjena financijske učinkovitosti ulaganja, odnosno budžetiranje kapitala. Površina koja zadovoljava godišnje potrebe postrojena izračunata je na temelju godišnjega prinosa kulture, godišnjih potreba za sječkom, duljine ophodnje, ogrjevne vrijednosti sječke i ogrjevne vrijednosti vrbe uzgojene u kulturama kratke ophodnje.

Ključne riječi: biomasa, proizvodnja energije, isplativost, kogeneracija, budžetiranje kapitala

1. Uvod i problematika – Introductionand problem statement

Nepredvidivostkretanjacijenaenergenata,ovis-nostouvozuiposljediceklimatskihpromjenadovodeobnovljiveizvoreenergijeienergetskuneovisnostusredištenacionalnihenergetskihstrategija.RepublikaHrvatskatrenutnouvozipreko50%svojihenergijskihpotreba.Uhrvatskojbilancipotrošnjeprimarneener-gijenaftainaftniderivatisudjelujusoko50%,apri­rodniplinsoko25%.Udiouvozaupotpunomzado-voljavanju energetskih potreba dodatno će rasti ubudućnostijerćedomaćaproizvodnjanafteiprirod-nogaplinaopadatizbogiscrpljenjaležišta(NN152/08).Drugi jeznačajni izazovpredkojimsenalaziener-getskisektorsmanjenjeemisijastakleničkihplinova.Ratifikacijom Protokola iz Kyota 2007. godine iprihvaćanjem Sporazuma iz Dohe 2012. godineRepublikaHrvatskapreuzelajeoveobveze:

Þ udiood20%obnovljivihizvoraenergijeubrutoneposrednojpotrošnjienergijedo2020.godine,uključujućiivelikehidroelektrane

Þ 10%udjelaobnovljivihizvoraenergijeusvimoblicimaprijevoza

Þ 35%udjelaobnovljivihizvoraenergijeuproiz-vodnjielektričneenergije,uključujući ivelikehidroelektranedo2020.godine

Þ smanjenjeneposrednepotrošnjeenergijeza10%do2020.godineuodnosunaprosječnupotrošnjuurazdobljuod2001.do2005.

Þ smanjenjeemisijastakleničkihplinovaza20%uodnosunarazdobljeod2001.do2005.

IstraživanjaUNDP–a(ProgramUjedinjenihnaro-dazarazvoj)pokazujudabiseuRepubliciHrvatskojdo2020.godineuporabombiomasemogloosiguratipribližno5,5tisućaizravnih»zelenih«radnihmjesta(brojzaposlenihuproizvodnjiopremeiodržavanju

Page 2: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

S. Posavec i dr. Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke (77–86)

78 Nova meh. šumar. 37(2016)

postrojenja)tejošdodatnih55tisućaneizravnih»zele-nih«radnihmjestaupratećimdjelatnostimaiindus-triji(UNDP2013,Dundović2011).Takobiintenzivnaprimjenabiomaseuenergeticipridonijelarješavanjuvećineproblemaenergetskogasektora,aliiistodobnorazvojutehnologije,industrije,poljoprivredeišumar­stva,rastubrojazaposlenih,razvojukonkurentnostiiregionalnomu razvitku.Pojambiomasa razumijevaširokrasponorganskogamaterijalaidefinirasekao»biorazgradivdioproizvoda,otpadaiostatakabiolo­škogapodrijetlaizpoljoprivrede(uključujućitvaribilj-nogaiživotinjskogapodrijetla),šumarstvaisnjimapovezanihproizvodnihdjelatnostiuključujućiribarst-voiakvakulturutebiorazgradivudioindustrijskogaikomunalnogaotpada«(Europskiparlament ivijeće2009).NaraziniEuropskeunijebiomasajenajvažnijiobnovljiviizvorenergije,tebinjezinudiouprimarnojenergetskojproizvodnjitrebaoporastis15%na22%do2050.godine.Utomslučajubiomasabiuznuklear-nuenergijuisveostaleobnovljiveizvoretrebalabititrećinajvećiizvorprimarneenergijeuEuropskojuniji(Europska komisija 2013). U Republici Hrvatskojpredviđaseuporaba26PJ(petadžul)izbiomasedo2020.godine.Diotebiomasetrebaobiseupotrebljavatiuelektranamanabiomasuukupnesnageoko85MW(Ministarstvogospodarstva2013).Također,krutabio-masakojaobuhvaćadrvnubiomasuibiomasuizpol-joprivredetrebalabičiniti64,5%energijeizobnovljivihizvorakojaćesekoristitizagrijanjeihlađenje.Domacidr.(2001)predviđajudabiseizbiomaseiotpadado2020.mogloosiguratipribližno15%ukupneprimarnepotrošnjeenergijeuRepubliciHrvatskoj.Drvnasebiomasamožerazvrstatinaniztipova,no

zapotrebeovogaradapažnjaćeseposvetitiisključivodrvnojbiomasi.Podpojmomdrvnabiomasarazumi-jevaseobujamstablailisastojinekojisenemožekoris-titizaproizvodnjutehničkihsortimenatailiuindustri-jskojpreraditesezatokoristizadobivanjeenergije.Stogatajpojamobuhvaćaogrjevnodrvo,granjevinuisitnodrvo(drvočijijepromjermanjeod7cmnade-bljemkraju),otpadnastaoprilikomsječe,otpadios-tatkenastaleprilikompreradedrvaudrvnojindus-triji,aliidrvoizdegradiranihiliopožarenihsastojina.Ipak, glavni izazov uporabe biomase nije toliko unjezinoj raspoloživosti, koliko u održivom gospo-darenjušumama.Također,ključnojeosiguratikvalitet-nupretvorbubiomaseiisporukunatržišteuoblikukvalitetnogaimodernogaproizvodakojićezadovolja­vatisvetehničkeikvalitativnezahtjevekupca.Kogeneracija je naziv za tehnologiju istodobne

proizvodnjaelektričneitoplinskeenergijeujedinst-venomprocesu(NN130/09).Prednostisukogeneraci-jskihsustava,uodnosunaelektraneitoplane(sustave

odvojeneopskrbe),značajnomanjigubicikojinastajuprilikomzasebneproizvodnjetoplinskeilielektričneenergije.Zaistukoličinuprimarneenergije(fosilnogagoriva,biomaseilidrugogaprimarnogaizvora)kogene­racijskopostrojenjeisporučitćeunekimslučajevimaido40%višeelektričneitoplinskeenergijenegosustavsodvojenomopskrbom(Lončaridr.2009).Zakonomoenergiji(NN102/15)RepublikaHrvatskaproglasilajekogeneracijskapostrojenjaobjektimaodinteresazaRepublikuHrvatsku.Korištenjesekogeneracijastimu-lirado2020.godinetesepredviđaizgradnjakogene-racijskihjedinicaukupnesnageuprotutlačnomraduodbarem300MW,odčegabi100MWbiloinstaliranouoblikumirkokogeneracija imalihkogeneracijskihjedinica.Većidiotesnageodnosisenaindustrijskekogeneracijskejedinice,amanjinakogeneracijskeje-diniceucentraliziranimtoplinskimsustavima(Mini-starstvogospodarstva2013).Primjenakogeneracijskihpostrojenja u industriji može značajno pridonijetismanjenjupotrošnjeprimarneenergijenanacionalnojrazinijerindustrijasudjelujeuneposrednojpotrošnjispreko20%(NN152/08).Industrijskisektorostvarujekoristizbjegavanjemdvijuglavnihneizvjesnosti:kre-tanjecijenenafteiostalihenergenata.Nanacionalnojserazinipunoočekujeodprimjenekogeneracijeiuproizvodnjielektričneenergije.Dokraja2020.godinenajmanjiudioelektričneenergijeproizvedenizkogene­racijskihpostrojenjauukupnojneposrednojpotrošnjielektričneenergijetrebaobibiti4%.Osimuproizvod-njielektričneenergijeočekujesedaćekogeneracijskapostrojenjaznačajnopridonijetipodizanjuučinkovitostiuproizvodnjienergijezagrijanjeihlađenje.Značenjejetogasektoravelikojerudjelomod8,2%uvelikepri-donosiplaniranomuukupnomusmanjenjupotrošnjeod20%(Ministarstvogospodarstva2013).Glavniin-strumentkojimsestimuliraprimjenakogeneracijajestuvođenje posebnoga tarifnoga sustava kojim seodređujepovlaštenacijenaelektričneenergijeproizve-deneizobnovljivihizvoraukogeneracijskimpostro-jenjima(NN133/13).Također,investicijskaklimazaizgradnjukogeneracijskihjedinicapokušavasestvor-itirazvojemkonkurencijenatržištuelektričneenergijeiuspostavomshemetrgovanjaemisijskimjedinicama.UslučajuvišihcijenaemisijskihjedinicaCO2ivisokihcijenafosilnihgorivadoizražajaćedoćiznatnopovo-ljnijaproizvodnjaelektričneenergijeukogeneracijskojjediniciuodnosunaproizvodnjuelektričneenergijeutermoelektrani(NN130/09).

1.1 Budžetiranje kapitala šumarske tvrtke Capital budgeting in a forest companyGlavnijeciljsvaketvrtkeilidioničkogadruštva

maksimizacijanjegovevrijednosti,odnosnomaksimi-

Page 3: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke (77–86) S. Posavec i dr.

Nova meh. šumar. 37(2016) 79

potrebnapovršinazemljištazaproizvodnjudrvnebio-masekojabislužilakaopogonskogorivokogeneraci-jskomupostrojenju.

2. Materijal i metoda rada – Materialsand methods

Suvremeni su optimizacijski programi »vjernekopijerealnogposlovnogsustavanamijenjenepotporipridonošenjuposlovnihodluka«(Medarac2013).Radiseoprogramskimpaketimakojisadržematematičkeopise(modele)svihelemenatapostrojenjaisveodnosepotrebnezatermodinamičkiproračunkomponenatapostrojenja.Natajnačinprogramskipaketmožesimu-liratičitavopostrojenjeinjegovradubilokojimzada­nimuvjetima(Bogdanidr.2002).Jezgruprogramsko­gapaketačinioptimizacijskialgoritamkoji,ovisnoozadanimtržišnimuvjetima,određujeplanangažiranjaraspoloživihizvoraradipostizanjanajmanjegatroškaproizvodnje.Značenjeprimjeneračunalnihprogramakaopodrškepriodlučivanju iplaniranjuposlovnihodlukazakogeneracijskajepostrojenjaveliko,adina­mikaisporuketoplinskeenergijenepodliježezakoni-matržištanaistinačinkojivrijedizaelektričnuener-giju(Bogdan idr.2001).UradujekorištenprogramskipaketrazvijenutvrtkiLegad.o.o.kakobiseobaviooptimizacijski izračun za dva tipa kogeneracijskihpostrojenjaiporedbenaraščlambarezultataoptimi-zacijskogaizračuna.Odabirtehnologijakojesemoguprimjenjivatiukogeneracijskimpostrojenjimanabio-masuodrađenjenatemeljupregledastručneliterature.Konačniizborznačajki(konfiguracije)istraživanihko-generacijskihpostrojenjaobavljenjenatemeljudvajukriterija:

Þ rasponaprimjenetehnologijeÞ ekonomskezrelostitehnologije.Uporabomprogramskogapaketasimuliranjerad

dvajurazličitihtipovakogeneracijskogapostrojenjateprimjenomekonomskihfunkcijaodređenamaksimiza­cijadobiti.Optimizacijskiizračunkoristisezapostro-jenjaizlazneelektričnesnage1MWe,dokseizlaznatoplinskasnaganamijenjenaprodajimijenjaurasponuod1do6MWt.Kaoizlazniparametrioptimizacijskogaizračunadobivajusetehničkiiekonomskipokazateljiradazanavedeneuvjete.Natemeljuekonomskihpo-kazatelja rada postrojenja provedena je poredbenaraščlambaiodabranaonakonfiguracijapostrojenjairežimradakojigeneriranajvećudobituzistodobnozadovoljavanjeuvjeta(ograničenja)scenarija.Iznosgodišnjihpotrebapostrojenjazadrvnombio-

masom,kojisedobijekaojedanodtehničkihparam-etaraoptimizacijskogaizračuna,poslužitćezaizračun

zacijavrijednostidioničaradruštvailivlasnikatvrtke(BirghamiDavis2013).Posljedično,jedanodglavnihzadatakamenadžerajeodabirkvalitetnihinvesticijakojećeostvaritiodgovarajućustopupovratatetakopovećati vrijednost tvrtke i ostvarivanje razvojnihciljeva(Brealyidr.2011).Pojaminvesticijauobičajenoopisujeulaganjematerijalnihilinematerijalnihvrijed-nosti(poputznanja)usadašnjostiradiostvarivanjapozitivnihučinakaubudućnosti.Izopisajevidljivodajeglavnoobilježjeinvestiranjaodgođenouživanjekoristisobziromnatodauloženikapitaldonosikoristteknakonodređenogarazdoblja.Prilikomdonošenjaodlukeoulaganjuudugoročneinvesticijskeprojekteprovodiseocjenafinancijskeučinkovitostiulaganja,odnosnobudžetiranjekapitala.Postupakbudžetiranjakapitalaobuhvaćapronalaženjeinvesticijskihprilika,prognozunovčanihtokovaprojektaiocjenunjihovefinancijskeučinkovitostiprimjenomkriterijafinan-cijskogaodlučivanja.Osnovnesuznačajkebudžetiranjakapitala:konceptnovčanihtokova,diskontnastopakaooportunitetnitrošakulaganjatvrtke,rizikineiz-vjesnosttevremenskavrijednostnovca(OrsagiDedi2011).Prilikomdonošenjaodlukeoinvesticijiinvesti-tor se koristimetodamafinancijskogaodlučivanja.Primjenommetodadobivajuseodgovarajućirezul-tatikojiseuspoređujuskriterijimapostavljenimpredprojekt(npr.željenastopapovrata).Odlukaoinves-ticiji donosi se na temelju usporedbe vrijednostidobivenihpokazateljaipostavljenihkriterija.Tablica2prikazujepodjelumetodafinancijskogaodlučivanja(OrsagiDedi2011).U sklopu investicijske studije često se provode

tehničko­tehnološke i tehničko­ekonomskeanalize.Tehničko­tehnološka analiza prikazuje osnovnedijeloveproizvodnogaprocesa,dajeprikazmogućihtehnološkihrješenjainjihovihznačajki.Ciljjeidenti-ficiratitehnološkiproceskojićeseprimjenjivatiuin-vesticijskomprojektu,odnosnoodabratitehnologijukojaćeostvarivatikapacitetuskladusplanomuznaj-manjetroškove.Glavnirizicipovezanisprocjenomfinancijskeučinkovitostiinvesticijskihprojekatave-zanisuuzbudućnostineizvjesnostkojuonadonosi.Primjenamatematičkihmodelajedanjeodnačinanakoji se pokušava umanjiti neizvjesnost planiranjabudućegaposlovanja,predvidjetivrijednostekonom-skihilitehničkihpokazateljaupromijenjenimuvjeti-ma,odabratioptimalnetehničkeproceseteprovestiracionalizacijutroškovaproizvodnjeputemoptimi-zacijerada.Ciljjeovogaradaanaliziratidvatipakogeneraci-

jskihpostrojenja(CHPiORC).Analizaseodnosinausporedbutroškovaproizvodnogaprocesaivrijed-nosti proizvedene energije. Također, prikazana je

Page 4: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

S. Posavec i dr. Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke (77–86)

80 Nova meh. šumar. 37(2016)

veličinepovršinekojazadovoljavagodišnjepotrebeodabranogapostrojenjazabiomasompremaSučiću(2008).Drvnabiomasakojaseiskorištavaubioener-getskimpostrojenjimapridobivaseizšumskihsastoji­nailikulturakratkihophodnji,stogaćesepotrebnaveličinapovršineizračunatizaobaslučaja.Količinašumskebiomasekojasemožepridobitiizšumskesas-tojineovisi onizu sastojinskih čimbenika (razmjerdobnihrazreda,strukturivlasništva,dominantnojvrs­ti,uzgojnomoblikuisl.).Zaslučajkadsepostrojenjeopskrbljujeizkulturekratkihophodnjiuzetćesepo-dacioprinosukulturakratkihophodnjikorišteniusklopuprojektaBEE(Kajbaidr.2010).Akosepostro-jenjeopskrbljujesječkomizkulturekratkeophodnje,izračunseizvodinatemeljupodatakaoprinosukul-turakratkihophodnjiuporabljenihuprojektuBEE.Usklopuprojektautvrđenojedaseprinosvrbovihkul-turakratkihophodnjiuistočnojHrvatskojkrećeura-sponuod8do22tDM/ha.Visinaprinosaovisiotiputla ioprimjeniagrotehničkihmjeratijekomuzgojakulture(Kajbaidr.2010).Zaizračunpovršinekulturekojazadovoljavagodišnjepotrebepostrojenjaiukupnepovršinekulturekoristitćeseprinosod12tDM/ha/god.(»DM–masasuhedrvnetvari«)jerseuzgojkulturakratkeophodnjepreporučujeisključivonašumskomzemljištu iniskoproizvodnim (marginalnim)poljo-privrednimtlimakakobiseizbjegaosukobizmeđukorištenjazemljištazaproizvodnjugorivaumjestozaproizvodnjuhrane.Također,relativnojeniskiprinosodabranzaplanskuveličinujerprimjenaagrotehničkihmjeradovodidoznačajnogaporastatroškova(Kajbaidr.2010).

2.1 Izbor konfiguracije i optimizacija analiziranih postrojenja – The selection of configuration and optimization of analyzed plantsUsklopuradaprovodiseoptimizacijaiporedbena

raščlambadvajutipovakogeneracijskogapostrojenja.Prijepristupanjaoptimizacijiianaliziizlaznihpoka-zateljapotrebnojedefiniratikonfiguracijupostrojenja.Odabirglavnihznačajkikogeneracijskihpostrojenja:tehnologijeprimarnepretvorbebiomaseitehnološkogaprocesa, proveden je na temelju pregleda stručneliterature(Lončaridr.2009).Ekonomskazrelostira-sponprimjenetehnologijepredstavljajukriterijenatemeljukojihjenapravljenizbor.Kaoobjektistraživanjaodređenasu:

Þ kogeneracijskopostrojenjasizravnimizgaran-jembiomasenarešetkiuparnomciklusu(CHP)

Þ kogeneracijskopostrojenjas izravnimizgara­njembiomasenarešetkiuorganskomRankin-ovuciklusu(ORC).

Izravnoizgaranjebiomasenarešetkiizabranojekaoprimarnatehnologijapretvorbebiomaseuobapo­strojenjajerjetehnologijaizravnogaizgaranjakrutebiomasedominantna tehnologijaukogeneracijskojproizvodnjielektričneitoplinskeenergijeizbiomase,dokseodtehnologijerasplinjavanjabiomaseznačajnijidoprinosočekujetekubudućnosti(Lončaridr.2009).Ložištasizgaranjembiomasenarešetki,zarazlikuodložištasizgaranjemumjehurićastomsloju,pogodnijasuzaprimjenuupostrojenjimamanjetoplinskesnage(<10MWt)te predstavljajurazvijenu,tržišnozreluidugovremenastandardnutehnologijuizgaranjabio-mase koja se nalazi u ponudi većine proizvođačaenergetskeopreme.Drugajebitnaznačajkazakonfi­guriranjekogeneracijskogapostrojenjaizborimple­mentiranogatehnološkogaprocesa.KonfiguracijauORC­ukarakteristična je zapostrojenjaniže i nižesrednjesnage,akonfiguracijauciklusu CHPzapostro-jenjasrednjeivišesrednjesnage.Matematičkoprogramiranjeilioptimizacijanaziv

jezagranumatematikekojaproučavamaksimizacijuiliminimizacijuodređenefunkcije.Postupkomoptimi­zacijetražisenajpovoljnijerješenjeodređenogaprob-lemasobziromnaodređenikriterijiliskupograničenja(Čerić2004).Metodematematičkogaprogramiranjaprimjenjujusetakođerizaodređivanjeoptimalnogapogonskogarežimakogeneracijskihpostrojenja.Od­ređivanjeoptimalnogapogonskogarežimakomplek-sanjeproblemzbogbrojnostiimeđuovisnostitržišnihčimbenika(varijabilnecijenegoriva,promjeneotkupnecijeneelektričneitoplinskeenergije,zahtjevizabrzimizmjenamaopterećenja,uvođenjeemisijskihporeza),stogasezanjegovoodređivanjeprimjenjujuspecijalizi­raniračunalniprogrami.Zaprovođenjeoptimizacij­skogaizračunapotrebnojedefiniraticiljoptimizacijeteuvjeteipolazneparametrepomoćukojihsedefinirascenarijipostavljaokvirradapostrojenja.Glavnajesvrha postupka optimizacije smanjivanje troškovaproizvodnjezaopisaniscenarij.Kaoizlaziizmodela,odnosno kao rezultat optimizacijskoga izračuna,dobivenisutehničkiiekonomskiparametripostro-jenjazazadaniscenarij.

2.2 Polazni parametri optimizacijskoga izračuna Input parameters for optimization calculationPolaznisuparametriosnovniulazumatematički

model pomoću kojega se izračunavaju sve ostaleulazneveličinekorišteneudaljnjemradumatemati­čkogamodela.Tablica1prikazujeulazneparametrekorišteneuovomradu.Veličinesuulaznihparametaraodređenenatemeljustručnogamišljenjaipostavljen-ogamodelatvrtkeLegad.o.o.Prinoskultureizraženjeutonamasuhetvarikojaimavećuogrjevnuvrijednost

Page 5: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke (77–86) S. Posavec i dr.

Nova meh. šumar. 37(2016) 81

odvrbovadrvasudjelomvlageod22%(Francescatoidr.2008),stogaćeseprinossuhetvaripreračunatiuprinosvrbovebiomasesudjelomvlage22%.Najvećiutjecajnaogrjevnuvrijednostbiomase ima sadržajvlageteudiopepelaubiomasi.Zbogtogajeosnovniciljzadržatištomanjuvlažnostsirovešumskebiomasekojasekoristiuenergetskimpostrojenjimakaopogon-skogorivo.Takosevlažnostuvelikimpostrojenjimanastojizadržatiispod50%,doksekodmalihpostro-jenjanastojizadržatido40%(KallioiLeinonen2005).PremarezultatimaprojektaBIOENuskladištenoiverjeimamokrinuWod20do30%(Domacidr.2001).

Tablica 1. Polazni parametri optimizacijskoga izračunaTable 1 Input parameters in optimization calculation

Parametri – ParametersJed. mjere

Unit measure

Vrijednost

Value

Sastav drvne sječke – Structure of wood chips % 100

Hrast – Oak % 38

Bukva – Beech % 34

Grab – Hornbeam % 9

Joha – Alder % 19

Udio vlage u sječki – Moisture share in chips % 22*

Toplinska vrijednost – Thermal value MJ/t 13,92

Udio ind. ostatka – Share of industrial residue % 10

Cijena topline – Price of heat kn/MWh 136

Sati rada – Work hours h/god 8000

Broj zaposlenih – Number of employees 6

Bruto plaća – Gross salary kn/mj. 8000

Vrijednost CHP kogen.

Value of CHP cogenerationmil. kn 50,88

Vrijednost ORC kogen.

Value of ORC cogenerationmil. kn 28,94

Tečaj EUR 19. 3. 2015.

Exchange rate of EUR March 19, 2015kn/€ 7,648

Cijena ind. ostatka – Price of industrial residue €/t 30

Cijena šumske sječke – Price of wood chips €/t 50

* Izvor – Source (Francescato i dr. 2008)

Kaociljoptimizacijskogaizračunapostavljenajemaksimizacijadobitipostrojenjauzistodobnoposti-zanjemaksimalneučinkovitostipostrojenja.Optimi-zacijskićeseizračunprovoditiuskladusekonoms-komfunkcijomciljasobziromnatodaseprilikomdonošenjainvesticijskeodlukeuprviplanpostavljapitanjeizboratehnologijepostrojenjakojaćetijekomeksploatacijskogarazdobljaomogućitiekonomskiop-

timalanpogontetakoosiguratiželjenuprofitabilnostinvesticijebezstvaranjadodatnihtroškova(Lončaridr.2009,Kuhi­ThalfeldtiValtin2007).Uraduseraz-likujuscenarijipoizlaznojtoplinskojsnazi,odnosnooptimizacijskiseizračunradizapostrojenjaizlazneelektričnesnage1MWe,dokseizlaznatoplinskasnaganamijenjenaprodajimijenjaurasponuod1do6MWt.Ostale su odrednice scenarija definirane ulaznimparametrima i tehničkimznačajkamakonfiguracijapostrojenja.Kriterijisobziromnakojesevršioptimi-zacija definirani su karakteristikama scenarija, onidajuosnovneuvjetekojemorazadovoljitiradkogen-eracijskogapostrojenja, tetakopostavljajuokvirzapronalaženje optimalnoga režima rada u skladu sdefiniranimciljem.Ostvarivanjempravanaprodajuproizvedeneelektričneenergijepopoticajnoj cijeniznačajnorasteostvarenadobitpostrojenja,stogauv-jetinatemeljukojihproizvođačostvarujepravonapoticajnucijenupredstavljajukriterijekorištenezaop-timizacijuradaodabranihpostrojenja.Visinapoticajneotkupne cijene električne energije i uvjeti kojeproizvođačmorazadovoljitidefiniranisu»Tarifnimsustavomzaproizvodnjuelektričneenergijeizobnov-ljivihizvoraenergijeikogeneracije«(NN133/13).Ukupnagodišnjaenergetskaučinkovitostobnov-

ljivogaizvoraenergije(ηk OIE)definiranajeizrazom(NN127/2010):

(3600 ) HkkOIE EuQ

= × +h (1)

Gdjeje:ηk OIE ukupnagodišnjaučinkovitostpostrojenjaEu proizvedenaelektričnaenergija,MWhHk proizvedenakorisnatoplina,MJQ primarnaenergijagoriva,MJ.

Uvjet za ostvarivanje prava na poticajnu cijenunajznačajnijejeograničenjekojemorazadovoljitiradplaniranogapostrojenja.Stogajeovajuvjetpostavljenkaoglavnikriterijuskladuskojimćeseizraditipored-benaraščlambaekonomskihpokazateljaradapostro-jenjadobivenihoptimizacijskimizračunom.Ugovorootkupuelektričneenergijeproizvedeneizproizvodnihpostrojenjakojakoristeobnovljiveizvoreenergijeiko-generacijskihpostrojenjasklapasenavrijemeod14godina, stoga je navedeno razdoblje maksimalnorazdobljepovratainvesticije.Visinapoticajnecijene(c),koja je utvrđena sklopljenim ugovorom o otkupuelektričneenergije,korigirasesvakegodineuodnosunautvrđenukorigiranupoticajnucijenuizprethodnegodineprimjenomindeksapotrošačkihcijenakojiob-javljujeDržavnizavodzastatistikuzaprethodnukal-endarskugodinuzasvesklopljenevaljaneugovoreo

Page 6: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

S. Posavec i dr. Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke (77–86)

82 Nova meh. šumar. 37(2016)

otkupuelektričneenergije.Prvakorekcijacijenaprim-jenjujeseukalendarskojgodinikojaslijedigodinuukojojjeugovorootkupuelektričneenergijesklopljen.Godišnjepotrebepostrojenjazadrvnombiomasomdobivenesumatematičkimmodeliranjemzasvakirežimradapostrojenjakaojedanodtehničkihpokazatelja.Godišnjesupotrebepostrojenjaizraženeu1000t/god.testrukturiranepremaizvorunašumskusječkuidrv-niostatak.Kaopolaznavrijednostzaizračunpovršinepotrebnezaopskrbljivanjepostrojenjakoristitćesesamogodišnjepotrebezašumskomsječkomonogapostrojenjakoje jena temeljuporedbeneraščlambeekonomskihpokazateljaradautvrđenokaonajispla-tivije.Budućidajedrvnusječkumogućepridobivatiizdvajuupotpunostirazličitihizvora(šumskihsastojinaikulturakratkeophodnje),potrebnapovršinazaop-skrbupostrojenjaizračunatćesezaobaslučaja.

3. Rezultati – ResultsUovompoglavljuprikazanisurezultatioptimi-

zacijskogaizračunapremaekonomskojfunkcijicilja,maksimizacijomdobitikogeneracijskihpostrojenjazaCHPiORCkogeneracijenašumskusječkuuzdodatak10%industrijskogadrvnogostatkaza1MWeizlazneelektričnesnagekojomseelektričnaenergijaisporučujeuelektroenergetskisustav(EES).Izračunatajeizlaznasnagatoplinenamijenjeneprodajiod1,2,3,4,5i6MWt.Rezultatisuizračunapodijeljeninaekonomskeitehničkepokazateljetesuprikazaniuodnosunakon-figuracijupostrojenja.

3.1 Poredba rezultata za CHP i ORC kogeneracije Comparison of results for CHP and ORC cogenerationPoredbarezultataizračunazaCHPiORCkogen-

eracijeobavljenajezadvatemeljnakriterijakojimasestječe,određujeiprovjeravastatuspovlaštenogaproizvođačaelektričneenergijeizobnovljivihizvora,atosu:

Þ dobitodnosnogubitakutisućamaeuramjesečno(1000€/mj)jerćeinvestitoruložitisamoupostro-jenje čijakonfiguracijaosiguravapokriće svihtroškovarada,otplatuanuitetakreditazainves-ticiju i uza sve to pozitivanposlovni rezultatodnosnodobit.Akorezultatiekonomskeanalizepokažugubitak,odinvesticijeseodustaje.

Þ ukupnaučinkovitostpostrojenjapokazujedaliodabranopostrojenjezadovoljavauvjetukupnegodišnjeučinkovitostivećeod50%.Zadovolja-vanjemtogauvjetaostvarujesepravonaotkupproizvedeneelektričneenergijepopovlaštenojcijeni.

Natemeljuistihkriterijaodabratćesepostrojenjezakojećeseizračunativeličinapovršinekojazadovol-javapotrebepostrojenjazašumskomsječkom.Rezul-tatiporedbeneraščlambeizračunatihvarijantirežimaradapromatranihkogeneracijskihpostrojenjanaob-novljiveizvoreenergijeprikazanisuutablici2.Poti-cajna je cijena izračunatapremavažećem tarifnomsustavu(NN127/2010).

Tablica 2. Poredbena raščlamba ključnih parametara kogeneraci-jskih postrojenjaTable 2 The comparison analysis of the key parameters of cogene-ration plants

Toplina

HeatEtaCHP EtaORC Etamin

DobitCHP

ProfitCHP

DobitORC

ProfitORC

MWt % % % 1000 €/mj 1000 €/mj

1 43,55 23,91 50 32,14 25,77

2 55,78 35,88 50 42,28 38,57

3 64,9 47,86 50 52,15 51,37

4 71,96 59,84 50 61,83 64,18

5 77,59 71,81 50 71,41 76,98

6 82,19 83,84 50 80,9 89,83

Iztablice2vidljivojedanijednokogeneracijskopo­strojenjenezadovoljavauvjetefikasnosti(η OIE=50%)kodmalihizlaznihsnagapaprematomuutimuvje-timanemoguostvaritiuvjetpovlaštenosti,štoauto-matskigeneriragubitakuposlovanjuiinvesticijanijeprihvatljiva.ParnoCHP kogeneracijskopostrojenjedostižegraničnislučajkodizlaznetoplinskesnageod1,7MWt,aORCtekpriizlaznojtoplinskojsnaziod3,2MWt.UčitavompodručjuradaCHPpostrojenjeimavećuefikasnost,aORCgadostižetekkodizlaznetoplinskesnageod5,6MWt.Natemeljuprikazanihrezultataidefiniranihkrite­

rijaodređenojedaćesezaORCpostrojenjesizlaznomelektričnomsnagom1MWe i izlaznomtoplinskomsnagom6MWtizračunativeličinapovršinekojazado-voljavapotrebepostrojenjazašumskomsječkom.Kri­terijzaodabirpostrojenjasnavedenimkarakteristika­ma bila je ostvarena dobit. Navedeno postrojenjepremamodelutvrtkeLegad.o.o. ostvarujenajvećudo­bitodsvihostalihkonfiguracija.PremamodelutvrtkeLegad.o.o. (kojiuključujegodišnjeprinose,površinu,snagupostrojenjaiostaleparametre) ukupnegodišnjepotrebeovogapostrojenjazašumskomsječkomiznose15763,37tona.

Page 7: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke (77–86) S. Posavec i dr.

Nova meh. šumar. 37(2016) 83

Iz tablice 1 vidljivo je kako ogrjevna vrijednostsječkeiznosi13,92MJ/kg,aukupnegodišnjepotrebeovoga postrojenja za šumskom sječkom iznose15763,37tona(izlazniparametarmodelatvrtkeLegad.o.o.). Množenjem tih vrijednosti dobiveno je219426110,46MJpotrebneenergijezacijelopostrojenje.Utablici3prikazanesuvrijednostiprinosaprimarneenergijezadvogodišnjuipetogodišnjuophodnju.Stav-ljanjemuodnospotrebeenergijezacijelopostrojenjeiprinosakulturedobivenesuvrijednostiprikazaneutablici4.

4. Zaključak – ConclusionCiljevi iodredniceenergetskepolitikenarazini

Europskeunijedramatičnosusepromijeniliuposljed-njihpetnaestakgodina.Raznegospodarskeipolitičkekrizetekatastrofalneposljediceklimatskihpromjenaistaknulesuvažnostpotrajnogagospodarenjaresursi­ma i omogućile proboj ideje održivoga razvoja izznanstvenihkrugovaunacionalne strateškedoku-mente.Ugradnjaidejeodrživogarazvojaurazvojnepolitikenepridonosi samosprečavanjunegativnihposljedicanaokoliš,većistodobnopridonosigospo-darskomuidruštvenomurazvoju.Ublažavanjekli-matskihpromjena,potrebazačistomilokalnoproiz-vedenomenergijom,tezaštitaipotrajnoupravljanjeprirodnimresursimaistaknutisukaonajznačajnijiiza-zovikojisenalazepredmodernimdruštvom.Repub-likaHrvatskausklopusvojenoveenergetskestrate-gijeopredijelilasezaintenzivnijekorištenjeobnovljivihizvoraenergijeipoticanjeenergetskeučinkovitosti.Tebimjeretrebalepridonijetismanjenjuenergetskeovis-nostikojajezbogizrazitevolatilnosticijeneenergena-ta jedanodglavnihproblemaRepublikeHrvatske.Šumarstvo,poljoprivreda,energetikaiturizamsma-trajusegospodarskimdjelatnostimakojesunajvišepogođeneinajosjetljivijenaklimatskepromjene,stogajeproizvodnja»čiste«energijeizšumskebiomaseje-dinstvenaprilikaza šumarstvo i energetski sektor.Intenzivnokorištenješumskebiomasezaproizvodnjuenergijeomogućilobiznatnoučinkovitijeiskorištavanjeiintenziviralonjegušuma.Razniradovinanjeziteuzgojniradoviudegradiranimsastojinamamoglibipostati isplativi jerbi seosiguralo lokalno tržište istalna potreba za drvom iz tih radova. Također, spovećanomnjegomšumaporastaobiigodišnjipri-rast,štobiznačajnopovećaloponorugljika.Istodobnose energetskomu sektoru osigurava trajni izvordomaćega,ekološkiprihvatljivogaenergenta.Uradujekorištenračunalnimodelkakobiseop-

timizacijskimizračunomdobiliekonomskiitehničkiparametriCHPiORCkogeneracijskogapostrojenja.

3.2 Veličina kulture kratke ophodnje koja zadovoljava godišnje potrebe postrojenja Size of short rotation plantation that meets annual needs of the plantPovršinakojazadovoljavagodišnjepotrebepostro-

jenjaizračunatajenatemeljugodišnjegaprinosakul-ture,godišnjihpotrebazasječkom,duljineophodnje,ogrjevnevrijednostisječkeiogrjevnevrijednostivrbeuzgojeneukulturamakratkeophodnje.Izračunuveli­činepotrebnepovršinezaopskrbupostrojenjasječkomizkulturekratkeophodnjepristupaseprekopotrebapostrojenjazaprimarnomenergijomjerseogrjevnavrijednost sječke definirana ulaznim parametrimaznačajnorazlikujeodogrjevnevrijednostvrbeuzgoje­neukulturikratkeophodnje.Navedenoseodnosiis­ključivonaudiovode. Izrezultata jevidljivoda jeukupnapovršinakultureneovisnaoduljiniophodnjesobziromnatodajepretpostavljenjednolikgodišnjiprinostijekomčitaveduljineophodnje.Tablica3i4prikazujurezultateizračuna.

Tablica 3. Prinosi kulture kratke ophodnje u odnosu na duljinu ophodnjeTable 3 Short rotation plantation yields in relation to the length patrols

Ophodnja

Rotation period

Ukupni prinos suhe tvari

Total dry matter yield

Prinos biomase

Biomass yield

M = 22 %

Prinos primarne energije

Primary energy yield

Godine – Years t/ha t/ha MJ/ha

2 24 27,27 376.778

5 60 68,18 941.945

Vrijednosti u tablici 3 dobivene su na temeljudosadašnjihistraživanjaKajbeidr.(2010)teFrances-cataidr.(2008).

Tablica 4. Površina kulture koja zadovoljava godišnje potrebe postrojenjaTable 4 Plantation surface that meets annual needs of plants

Potrebna površina za godišnju opskrbu postrojenja

Surface required for the annual supply of plants

Ophodnja, god.

Rotation period, years

Površina, ha

Area, ha

2 582,37

5 232,95

Page 8: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

S. Posavec i dr. Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke (77–86)

84 Nova meh. šumar. 37(2016)

Izračunomjeutvrđenodapostrojenjausvimuvjetimamogugeneriratidobit,nodapriniskojizlaznojtoplin-skojsnazinezadovoljavajuuvjetoukupnojenergets-kojučinkovitostipostrojenja.Nezadovoljavanjemtogauvjetagubisepravonaotkupproizvedeneelektričneenergijepopoticajnojcijeni,štoimaznačajneposljedi-canaposlovnirezultatpostrojenjajerustrukturipri-hodapostrojenjanajvećiudiozauzimajuprihodiodprodaneelektričneenergije.Stogauslučajunezado-voljavanjauvjetaoenergetskojučinkovitostiukupanrad,atimeiinvesticijaupostrojenjepostajuneispla-tivi.Nadalje,izračunomjeutvrđenodaCHPpostro-jenjeimavećuiskoristivostodORCpostrojenjaugo-tovočitavomrasponuizlaznetoplinskesnage,nodaunatočtomuostvarujevećudobitodORCpostrojenjasamoprinižojizlaznojtoplinskojsnazi.Tirezultatipotvrđujupretpostavkudasekogeneracijskopostro-jenjemoradimenzioniratiuskladusukupnimpotre-bamaidinamikompotrošnjetoplinskogakonzumabezobziranatoštosenajvećiprihodiostvarujupro-dajomelektričneenergije.Uslučajuopskrbepostrojenjašumskomsječkomiz

kulturekratkihophodnjiukupnapovršinakulturekoja trajno može zadovoljavati godišnje potrebepostrojenja iznosipribližno582hazadvogodišnjuophodnju,odnosno232hazapetogodišnjuophodnju.Tajepovršinavelika,pogotovokadseuzmeuobzirdaseuzgojvrbovihkulturakratkihophodnjinajvišeistražujeiplanirauistočnojHrvatskojgdjesupoljo-privrednepovršinečestovrlorascjepkaneiusitnjene.Uspostavuvrbovihkulturakratkihophodnjinatakovelikomzemljištuotežavaitoštoseonetrebajuus-postavljatisamonamarginalnompoljoprivrednomzemljištu.Zbogtogauslučajuuspostavekulturere-alnosemožeočekivatidačitavakulturanećebitiob-jedinjenanaistojlokaciji,većdaćepovršinekojezado-voljavajugodišnjepotrebepostrojenjabitiraštrkanena manjim udaljenostima. U slučaju nedostatkazemljišta i poteškoća s njegovim okrupnjavanjempreporučujeseplaniranjeuzgojasdužomophodnjomjersetakouživavećakoličinabiomasesistepovršine.Ako se postrojenje opskrbljuje drvnom sječkom izšumskih sastojina, u većini je slučajeva potrebangodišnjietatpopovršiniizmeđu10000hai12000hakakobisezadovoljilegodišnjepotrebepostrojenjazašumskomsječkom.Zaključno,natemeljuprikazanihrezultatavidljivo

jedaračunalniprograminamijenjenioptimizacijiradakogeneracijskihpostrojenjamoguslužiti izaplani-ranjeizvoraopskrbeenergetskihpostrojenja.Optimi-zacijskimizračunommogusedobitigodišnjepotrebepostrojenjazašumskomsječkom,štojeposebnoko-risnouslučajuvelikogabrojaplaniranihpostrojenja

naistompodručju.Utomseslučajumogućnostizado-voljavanjapotrebasvihpostrojenjazagorivommoguutvrditinatemeljuusporedbeizračunatihgodišnjihpotrebapostrojenjazadrvnomsječkomsplanomsječeza opskrbno područje ili s rezultatima analizeraspoloživostibiomasenaistompodručju.Takobisejednostavnoibrzomogloodreditijeliopskrbapostro-jenjamoguća i dugoročno održiva na određenompodručju.

5. Literatura – ReferencesBirgham,E.F.,P.R.Daves,2013: IntermediateFinancialManagement(11thedition),South–WesternCengageLearn-ing,Mason,Ohio,SjedinjeneAmeričkeDržave,1168str.

Bogdan, Ž., N. Šerman, D. Lončar, 2002: Računalompodržanoplaniranjeproizvodnjesloženogkogeneracijskogpostrojenja.Zbornikradova5.međunarodnogznanstveno­stručnogsavjetovanjaEnergetska iprocesnapostrojenja.EnergetikaMarketing44:17–25.

Bogdan,Ž.,N.Šerman,M.Baburić,2001:CostOptimizationofEL–TOZagrebCogenerationPlant,zbornikradova23rd InternationalConferenceonInformationTechnologyInter-faces,Pula,343–349.

Brealey,R.A.,S.C.Myers,A.Franklin,2001:Principlesofcorporatefinance(10thedition),McHraw–HillIrwin,NewYork,SjedinjeneAmeričkeDržave,875str.

Čerić,V.,M.Varga,2004:Informacijskatehnologijaupo-slovanju. Sveučilišni udžbenik, Ekonomski fakultetSveučilištauZagrebu,Element,Zagreb,87–103.

Domac,J.,M.Beronja,S.Fijan,B.Jelavić,V.Jelavić,N.Krajnc,D.Kajba,T.Krička,V.Krstulović,H.Petrić,I.Raguzin,S.Risović,L.Staničić,H.Šunjić,2001:BioenProgramkorištenjaenergijebiomaseiotpada.Novespoznajeiprovedba,144str.

Dundović,J.,2011:ŠestiHrvatskidanibiomase,Hrvatsko­austrijskigospodarskiskup»Biomasaibioplin(električnaitoplinskaenergija)«.Šumarskilist137(9–10):238–241.

Europskakomisija,2013:EUenergy,transportandGHGemissions trends to 2050 reference scenario 2013, str 46.http://ec.europa.eu/transport/media/publications/doc/trendsto–2050–update–2013.pdf(Pristupljeno6.lipnja2015.)

EuropskiparlamentiVijeće,2009:Direktiva2009/28/EZEu-ropskogpralamenta iVijećaod23. travnjaopromicanjuuporabeenergijeizobnovljivihizvora,teoizmjeniikasni-jemstavljanjuizvansnagedirektiva2001/77/EZi2003/30/EZ,SlužbenilistEuropskeunije,L140/16,39–84.

Francescato,E.,V.Antonini,T.L.Bergomi,2008:Priručnikogorivimaizdrvnebiomase(proizvodnja,zahtjevikvalitete,trgovina).REGEA–RegionalnaenergetskaagencijaSjevero-zapadneHrvatske.Zagreb,79str.

Page 9: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke (77–86) S. Posavec i dr.

Nova meh. šumar. 37(2016) 85

http://www.biomasstradecentre2.eu/scripts/download.php?file=/data/pdf_vsebine/Handbook/handbook_CRO.pdf(Pristupljeno2.lipnja2015.)

Kajba,D.,J.Domac,V.Šegon,2010:BiomassenergyEuropeillustrationcaseforCroatia.ProjektBiomassEnergyEurope,D6.1,Aneks2,20str.

Kallio,M.,A.Leinonen,2005:Productiontechnologyoffor-estchipsinFinland,projectreportBIO–SOUTHEIE,Techni-calresearchCentreofFinland,64str.

Kuhi­Thalfeldt,R.,J.Valtin,2007:Economicanalysisofabiogas–fuelledcogenerationpowerplant.Zbornikradovadoctoralschoolofenergy–andgeo–technology,Kuressaare,Estonia,164–168.

Lončar,D.,G.Krajačić,M.Vujanović,2009:Podrškadevelo-perima–primjerinajboljepraksezakogeneracijunadrvnubiomasu,Centarzatransfertehnologije–CTT.Zagreb,147str.

oie.mingo.hr/UserDocsImages/BIOCHP_HR.pdf(Pristupljeno7.lipnja2015.)

Medarac,I.,H.Medarac,2013:Komparacijapostrojenjanadrvnu biomasu i bioplinskih postrojenja primjenommatematičkihmodela,prezentacija.SeminarMogućnostiprimjeneobnovljivihizvoraenergije,Zagreb,28.veljače.

MinistarstvogospodarstvaRepublikeHrvatske,2013:Na-cionalniakcijskiplanzaobnovljiveizvoreenergijedo2020.godine–prijedlog,118str.

http://files.hrote.hr/files/PDF/Dokumenti/NAP/Nacional-ni%20akcijski%20plan%20za%20OIE%20do%202020..pdf(Pristupljeno1.lipnja2015.)

Orsag,S.,L.Dedi,2011:Budžetiranjekapitala–Procjenain-vesticijskihprojekata.Drugoproširenoizdanje,Masmedia,Zagreb,416str.

ProgramUjedinjenihnarodazarazvoj(UNDP)uHrvatskoj,2013:TranzicijapremaniskougljičnomrazvojuRepublikeHrvatske,okvirzaizraduStrategijeniskougljičnograzvoja–sažetak,50str.

http://mzoip.hr/doc/tranzicija_prema_niskougljicnom_raz-voju_hrvatske.pdf (Pristupljeno19.lipnja2015.)

Strategija enegetskog razvojaRepublikeHrvatske, 2008:SlužbenilistRepublikeHrvatske,NN152/08.

StrategijaenergetskograzvojaRepublikeHrvatske,2009:SlužbenilistRepublikeHrvatske,NN130/09.

Sučić,Ž., 2008:Raspoloživipotencijal šumskebiomase ikakogakoristiti.Prezentacija,Toplifikacijanaseljanaobnov-ljiveizvoreenergije,Sisak.http://www.sumari.hr/biomasa/urhsisak2008/1–3Sucic.pdf(Pristupljeno19.lipnja2015.)

Tarifnisustavzaproizvodnjuelektričneenergijeizobnov-ljivihizvoraenergijeikogeneracije,2010:SlužbenilistRe-publikeHrvatske,NN127/2010.

Zakonoenergiji,2015:SlužbenilistRepublikeHrvatske,NN102/15.

Abstract

Calculation of Profitability and Optimization of Cogeneration Plant Using Wood Chips

Use of biomass in the energy sector is a unique opportunity for forestry. In addition to ensuring the price and the market for the product that is considered the lowest quality from the technical aspect (long wood), it enables a con-siderably more effective exploitation and a more intensive caring for forests. Diverse works of caring for forests, such as pollarding and the first tending, as well as silvicultural activities in degraded stands could become cost–effective, since there is a local market and a continuous long–term demand for wood biomass. Moreover, the planting of fast–growing forest cultures and their establishment on uncovered forest land could increase the attractiveness of invest-ment into forestry, since the rate of return and the period of return on investment is significantly shorter compared with classical forestry. The program package developed by Lega d.o.o. was used in the paper in order to perform op-timization calculation for two types of cogeneration plants (CHP and ORC), and hence a comparative analysis of the results of optimization calculation was performed. Evaluation of cost–effectiveness of investment or capital bud-geting was performed upon reaching a decision on involvement into long–term investment projects. The surface that met the annual requirements of the plant was calculated based on the annual yields of forest culture, annual require-ments for wood chips, the length of the rotation period, calorific value of wood chips, as well as calorific value of willow grown in short rotation cultures.

Keywords: biomass, energy production, cost–effectiveness, cogeneration, capital budgeting

Page 10: Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga

S. Posavec i dr. Izračun profitabilnosti i optimizacija kogeneracijskoga postrojenja korištenjem drvne sječke (77–86)

86 Nova meh. šumar. 37(2016)

Primljeno(Received):19.9.2016.Prihvaćeno(Accepted):21.10.2016.

Adreseautorâ–Authors’ addresses:

Izv.prof.dr.sc.StjepanPosavec*e­pošta:[email protected]­pošta:[email protected]ŠumarskifakultetSveučilištauZagrebuZavodzaizmjeruiuređivanješumaSvetošimunska2510000ZagrebHRVATSKA

Prof.dr.sc.ŽeljkoZečiće­pošta:[email protected]ŠumarskifakultetSveučilištauZagrebuZavodzašumarsketehnikeitehnologijeSvetošimunska2510000ZagrebHRVATSKA

NenadŠimunović,mag.ing.silv.e­pošta:[email protected]/235000SlavonskiBrodHRVATSKA

*Glavniautor–Corresponding author