UNIVERZITET EDUCONS

SEMINARSKI RAD

Tema : SAVREMENI IZVORI ALTERNATIVNE ENERGIJE

Profesor : Student:

SADRAJ

UVOD.................................................................................................................................................21. ALTERNATIVNI IZVORI ENERGIJE...3

1.1. Energija vetra.........................................................................................................................31.2. Energija Sunca..42. STANJE U SRBIJI po pitanju obnovljivih izvora energije7ZAKLJUAK.8LITERATURA....................................................................................................................................9UVOD

Pod pojmom alternativnih izvora energije podrazumevaju se svi oni izvori energije koji pruaju viestruku mogunost njihovog iskoriavanja i relativno brzog obnavljanja. Proces od nastanka do iskorienja je bri i manje je tetan po ivotnu sredinu.Ekonominiji je i dostupniji kako organizovanim proizvoaima tako i pojedincima. Bitno je izvriti inplementaciju istraivanja i otpoeti sa proizvodnjom jeftinije energije koja e smanjiti trokove dravi, radnim organizacijama i pojedincu kao potroau. Kroz zanimljive primere upoznau vas sa prednostima korienja alernativnih izvora energije. Uteda finansijskih izdataka je mogua, a savremenim arhitektonskim reenjima obezbeen je estetsi doivljaj. Spoj korisnog i lepog mogue je, znai, ostvariti na jednom mestu i u relativno kratkom vremenskom periodu. Srbija za to ima i prilike i mogunosti.1. ALTERNATIVNI IZVORI ENERGIJE

1. 1. Energija vetra U prirodi postoje procesi toka energije mimo ovekovog delovanja ali itekako sa uticajem na njegov ivot. Nastaju kao direktna posledica dospele Suneve energije na Zemlju, u veini sluajeva. Meutim, zbog svog kretanja, oblika i nagnutosti ose rotacije, istovremeno povrina planete ne dobija ravmnomernu koliinu energije. Tome treba dodati i raznolikost reljefa ime se neki efekti poveavaju ili ublaavaju (razliite vrste zemljita i voda razliito absorbuju Sunevo zraenje). Zbog toga se javlja razlika u temperaturi koja za posledicu ima kretanje vazduha-vetar. Iako se svega 3% energije Sunca dospele na povrinu planete pretvara u kretanje vazdunih masa, snaga nije zanemarljiva. Naprotiv, radi se o ogromnoj koliini energije dostupne svuda, vie ili manje, uz jednu pogodnost da je ima na jako nepristupanim mestima svih 24h. To ih je uinilo jako atraktivnim i investiciono privlanim a zemlju bogatijom. U Evropi projekat dobijanja energije iz snage vetrova u punom je mahu, na Balkanu to, kao po obiaju, neto kasni ali u najavi su ozbiljni koraci.Slika 1 : Izgled vetrenjae

Energija vetra je bazirana na kretanju vazduha, tj. kinetikoj energiji vazdune mase koja se kree na visini do 150m od same povrine tla (najvea visina vetrenjae). Naravno, ovo je samo jedan mali deo kretanja vazduha ali jedino on moe biti korien zbog tehnikih reenja principa konverzije. Energija koja se tom prilikom dobija zavisi od brzine vetra (dobijena energija raste sa porastom brzine vetra), ali kako izraz za kinetiku energiju kae zavisi i od mase vazduha, upoteno govorei, preciznije, od gustine vazdunog fluida. Na samu gustinu utiu temperatura i pritisak vazduha, kao i visina. Pored fizikih parametara na brzinu vetra utie reljef terena, ako ima veih prepreka vetar je slab, dok u ravnicama, kotlinama, kanjonima, uvalama, i vrhovima je dosta jai.

Danas, vetrogeneratori (ili jednostavnije reeno vetrenjae) pretvaraju energiju vetra u elektrinu energiju. Ceo sistem je sloen tako de se nee ulaziti u njegov opis, samo e se navesti neke karakteristike. Savremene vetrnjae imaju elisu od tri krila i horizontalnom turbinom, mada ih ima i sa vertikalnom. Elisa se preko senzorsko-mehanikog sistema okree ka pravcu vetra. Problem je da se dobije to ujednaenija rotacija generatora tj. ujednaena proizvedena snaga. Visine vetrenjaa mogu biti 50-80m, one jeftinije, kao i 100-150m skuplje ali i snanije, sa rasponom cena od 1.5-4 miliona instaliranog sistema, tj. od $1-2 miliona po MW nominalne snage. Meutim, iako su njihove nominalne snage od 1MW do 6MW vetrogenerator daje 40-60% od te vrednosti zbog variranja brzine vetra.

Slika 2 : Prosena snaga vetra u Srbiji

Pema merenjima i analizama pokazala se isplativost vetroelektrana na nekoliko lokacija. Dakle, energija vetra kao deo obnovljivih izvora energije poinje se sve vie istraivati i iskoriavati. Njeni potencijali iako poznati jo starim Egipanima poinju se danas smatrati za ozbiljne resurse tako se investiranje moe oekivati u jo veem obimu. Sa rastom popularnosti ideje o energiji vetra, poinje blagi pad trokova proizvodnje iste, i sa tim energija vetra postaje sve konkurentnija tradicionalnim fosilnim gorivima. Zato onda ne koristiti ono to nam je darovano?

1.2. Energija Sunca

Sunce predstavlja otvoreni fuzijski reactor, koji u svakoj sekundi pretvori oko 600 miliona tona vodonika u helijum (protonsko-protonski lanac), pri emu se oslobaa ogromna koliina energije koja se alje u svemir(otkrio Hans Bethe 1938god.).

Od ukupno 3,81026 W koju Sunce zrai u svemir, Zemlja primi 1,75 1017 W. Oko 30% primljene energije Zemlja reflektuje natrag u svemir, oko 47% zadri u vidu toplote, oko 23% ide na proces kruenja vode u prirodi dok se ostatak potroi na fotosintezu. ak i fosilna goriva predstavljaju jedan vid akumulirane Suneve energije: nafta, gas, ugalj.

Zemlja dodija vie energije od Sunca u toku samo jednog sata nego to ljudska populacija upotrebi za jednu godinu. Ukupna solarna energija apsorbovana u Zemljinoj atmosferi, okeanima i kopnu iznosi oko 3.850.000 EJ godinje. Koliina Suneve energije koja stie na povrinu planete je ogromna, tolika da je u jednoj godini dva puta vea od svih Zemljinih neobnovljivih izvora energenata.

Ako zamislimo (slika 3) zapreminu kocke i dovedemo je u analogiju sa energijom Sunca koja se dospe na Zemlju u toku jedne godine (1), poreenje sa rezervama primarnih izvora energije i ukupnom godinjom svetskom potronjom energije (7) glasi: sve reserve uglja (4), prirodnog gasa (3), nafte (5) i urana (6) zajedno. Iznos trenutno koriene Suneve energije prikazuje najsitnija kocka (2).

Solarne elije su poluprovodnike strukture koje konvertuju Sunevo zraenje, u irokom talasnom opsegu, u elektrinu energiju. Sama solarna elija jeste sastavljena od veeg broja dioda, pn spojeva, koje rade u etvrtom kvadrantu I-V izlazne karakteristike. Fotonaponska konverzija generie par elektron-upljina pod dejstvom upadne svetlosti, energija fotona je dovoljna za prelazak elektrona iz valentne zone u provodnu. Solarne elije se mogu povezati redno, paralelno, ili kombinovano, sve zavisi od projektovane snage elije. Napon koji se dobija na izlazu zavisi od tipa elije i moe biti 0.3-0.7V, uz gustinu struje od oko nekoliko desetina mA/cm2 zavisno od snage sunevog zraenja, ali i o spektru zraenja. Dakle, rade u direktnom reimu ali sa negativnim smerom struje.Prema materijalu od koga se proizvode dele se na Si, GaAs, CIS, CdTe, InP, organske. Broj pn spojeva ne mora biti jedan, Danas se razvijaju solarne elije sa tri ili etiri spoja sa znatno veim koeficijentom efikasnosti (mahom su bazirane na GaAs i Ge). Pored toga postoji jo jedna klasifikacija a to je prema vrsti materijala koji ulaze u izgradnju spoja, gde je n tip od materijala sa jednom a p tip sa drugom irinom zabranjene zone Eg. To su takozvane heterostrukture, i mahom su elije sa vie pn spoja takve prirode. Na taj nain se postie bolja apsorpciona pokrivenost talasnog spektra incidentne svetlosti. U novije vreme dosta se ulae napora u silicijumske heteroelije (SANYO solarne elije). Na slici 2 dat je prikaz zavisnosti efikasnosti elije, cene poWp i tehnologije izrade. Iako je raspon u ceni veliki svi tipovi se eksploatiu. Moe se oekivati pad u ceni snage ($/Wp). Silicijumske solarne elije su komercijalno najzastupljenije, dele se prema kristalografskoj strukturi: monokristalne, polikristalne i amorfne. Monokristalne solarne elije su najskuplje ali zato je njihov koeficijent efikasnosti do 18%, polikristalne do 15% i predstavljau alternativu monokristalnim (mada je tehnologija potpuno razliita), dok amorfne solarne elije imaju najniu efikasnost svega 8% ali zato je njihova cena najmanja. Amorfni silicijum je pogodan za nanoenje na razne materijale tako da se proizvode i elije sa promenljivom planarnou (nanosi se na plastine filmove).

Grafik 1: Efikasnosti i cene solarnih elijau funkciji tehnologije

Kada se integriu vie panela dobija se polje solarnih panela ili solarna elektrana. Danas se instaliraju solarne elektrane velikih snaga od 1MW pa ak 790MW(Diablo Canyon).

Energija Sunevog zraenja koja dospe na Zemlju 10,000 puta je vea od energije potrebne da zadovolji potrebe oveanstva, u periodu od jedne godine. Kada bi se posmatralo da na jednom kvadratnom metru dospe 100kWh godinje, bilo bi potrebno prekriti povrinu od 150x150km2 da bi se dobila energija ekvivalentna potronji za godinu dana (podatak iz 2001god.). Danas se sve vie poinje sa implementacijom solarnih elektrana u industrijske sisteme, ak i u onim zemljama u koje su bogate naftom. ak je i drava Vatikan instalirala 2400-2700 solarnih panela na svojim krovovima, pri emu e spreiti emisiju CO2 od 210t ili potronju 70t mazuta za samo dve nedelje eksploatacije. Da se o tome dosta razmilja govori i podatak da Abu Dhabi planira da na krovovima grada instalira solarnu elektranu snage 500MW.Pored solarnih elektrana danas se sve vie koriste solarni sistemi u domainstvima, trgovakim molovima, ispitnim stanicama, itd. Tako se obezbeuje delimina ili potpuna autonomnost napajanja. ak se savremen dizajn objekata projektuje u skladu to vee eksploatacije Suneve energije (direktno ili indirektno). Na slici dat je primer jednog domainstva u kome je instaliran sistem panela.

Pored ekonomskog aspekta javlja se i ekoloki aspekt koji postaje dominantan uslov za ouvanje ekosistema. Naruavanje prirode danas je postalo intenzivno tako da se pojava alternativnih izvora energije namee kao reenje globalnog problema. Emisija CO2 poveava njegovu koncentraciju u atmosferi dok to dovodi do akumuliranja toplote i porasta srednje temperature planete (spreava se odvoenje toplote u kosmos-efekat staklene bate). Kao glavni uzronici emisije ugljendioksida jesu sagorevai fosilnih goriva. Zelena energija a kao njen najvei izvor solarna enegija ublaavaju nastale posledice i obezbeuju da se priroda sama obnovi. Solarna energija je ista energija, bez emisije tetnih gasova, i isputanja otpadnih voda. Zato se pri projektovanju solarnih elektrana pored snage i godinje energije koju proizvede, uvek radi proraun u koliini fosilnih goriva potrebnih za proizvodnju iste elektrine energije i koliko se tona ugljendioksida time izbegne da se emituje u atmosferu.

Dakle, ako se nastavi sa izgradnjom solarnih elektrana i ulagnjem u implementaciju solarnih energetskih sistema u stambene objekte, moe se otkloniti problem zagaenja ivotne sredine, poboljati kvalitet ivota, umanjiti ovekova destrukcija prirode.

2. STANJE U SRBIJI po pitanju obnovljivih izvora energijeEnergetski sistem Srbije belei svake zime, a u zadnje vreme i leti, optereenja zbog poveane potronje energije. Permanentno, svake grejne sezone dolazi do potekoa u proizvodnji i distribuiranju prevelike koliine elektrine energije. To dovodi do uvoza struje koja, takvog porekla, uopte nije jeftina. Dosadanji rekord u potronji je 159.5 GWh u jednom danu. Ako se pogledaju podaci Agencije za energetiku Republike Srbije videe se da su gubici u distribuciji energije 15% (to je oko dva puta vee od proseka nego u EU), inei da i sama mrea trpi poveana optereenja. U narednih petnaest godina prognoze su da e potronja elektrine energije skoiti za 20%. Zato se ulau dodatna sredstava za smanjenjem tih gubitaka i poveanju energetske efikasnosti uopte. U periodu od 2008. do 2015. godine oekuje se prema njihovim analizama rast potronje elektrine energije u industriji od oko 2.7% godinje i neto blai rast potronje na niskom naponu od oko 1.4% godinje.Kada je Srbija u pitanju, moe se rei da je poslednjih nekoliko godina poeo da se menja odnos prema ovoj problematici. Ministarstvo za nauku, tehnologije i razvoj Vlade Republike Srbije definisalo je Nacionalni Program Energetske Efikasnosti (NPEE). Prema NPEE u budunosti energetski izvori bi trebalo da budu:Poveanje energetske efikasnosti,Biomasa,Ugalj iz malih rudnika podzemne eksploatacije,Hidropotencijal malih vodotokova,Geotermalna energija.

Tokom 2009. godine Vlada Srbije je donela nekoliko znaajnih odluka kada je u pitanju proizvodnja elektrine energije iz obnovljivih izvora energije. Njima se stimuliu investitori i budui proizvoai elektrine energije iz obnovljivih izvora energije. Naalost procedura izrade potrebnih dozvola nije jo uvek u potpunosti precizno odreena, ali postoje indicije da e se i ove potekoe reiti tokom 2010. godine. Jedna od najznaajnijih podsticajnih mera jeste i povlaena cena elektrine energije proizvoaima koji koriste obnovljive izvore. Kada su u pitanju ve instalirani kapaciteti za proizvodnju elektrine energije Elektroprivrede Srbije (EPS), 62% otpada na termoelektrane, 34% na hidroelektrane, a 4% na elektrane na gas i teno gorivo. Globalni ciljevi nove Energetske politike i Strategije razvoja energetike Srbije, promovisani u Zakonu o energetici proistekli su iz namere da se, u novim okolnostima u zemlji i okruenju, u okviru odabranih prioritetnih razvojnih aktivnosti u celini energetskog sistema, uspostave kvalitativno novi uslovi rada, poslovanja i razvoja proizvodnih energetskih sektora i sektora potronje energije, koji e podsticajno delovati na privredno-ekonomski razvoj zemlje, zatitu ivotne sredine i meunarodne integracije, ukljuujui i bre ukljuenje nae zemlje u EU.Budui razvoj energetijke u Srbiji bi trebalo da se oslanja na obnovljive izvore , tj.ulaganja u zelenu energiju. Srbija do sada je jedino ulagala u hidroelektrane, mada u poslednje vreme su u najavi mnogi projekti u vezi solarnih elektrana i vetroelektrana.ZAKLJUAKSva energija na Zemlji potie primarno iz tri izvora:

1. Suneva energija potie od zraenja Sunca. Ono nastaje kao posledica termonuklearne reakcije unutar Sunca koje se ka Zemlji prenosi kao itav spektar elektromagnetnog zraenja;

2. Raspad izotopa tekih elemenata, nuklearna fisija;

3. Kretanje planeta - gravitaciona energija, koja se na Zemlji manifestuje kroz energiju plime i oseke.

Treba ih pravilno iskoristiti. Pored navedenih i opisanih alternativnih izvora energije postoji niz drugih izvora energije koji su oveku dostupni i mogue ih je koristiti. Ja sam veu panju posvetila energiji vetra i solarnoj energiji jer smatram da su to zaista energije koje imaju znaajnu budunost.i u Srbiji. O tome svedoe novija istraivanja koja su vrena u Srbiji u zadnjih desetak godina. Da bi se energija obnovila, uedela i sauvala za budunost treba biti energetski efikasan. To znai da svako od nas treba da ima odgovoran odnos prema potronji energije i da je koristi to racionalnije.

UVAJ ENERGIJU! NE RASIPAJ JE!LITERATURA1. Prof.drurica AcinMeunarodni ekonomski odnosi, PigmalionNoviSad,2009.g 2. www.solarnipaneli.orgPAGE 9