Solar and Wind energy – Primena sunčeve energije i energije vetra

PRIMENA SUNČEVE ENERGIJE I ENERGIJE VETRA

- predavanje -

prof. dr Predrag Osmokrovićdocent dr Edin Dolićanin

mr Bojan Kovačić

Državni univerzitet u Novom Pazarumart 2014.

� Pitanje energetskih izvora u budućnosti

� Još uvek 1,5 milijardi ljudi u svetu nema pristup električnoj energiji, a oko 2,5 milijardi zavisi od biomase kao osnovnog izvora energije (drva za potpalu)

ENERGETSKO PITANJE

potpalu)

� Problematika klimatskih promena

� Nova mogućnost – trgovina CO2

� Tzv. klasični (konvencionalni): - Fosilna goriva: nafta, ugalj, prirodni gas

� Nuklearna energija

� Obnovljivi i alternativni (hidroenergija, biomasa,

IZVORI ENERGIJE (1)

� Obnovljivi i alternativni (hidroenergija, biomasa, geotermalna energija, energija vetra i sunca, energija plime, oseke i morskih talasa)

SVE VEĆA POTRAŽNJA ZA ENERGIJOM !

� Nedostaci klasičnih: - ograničenost rezervi (posebno nafte), neravnomerna zastupljenost (dostupnost), uticaj na životnu sredinu (emisija GHG, klimatske promene)

Prednosti obnovljivih:- neiscrpni, svima dostupni, mali negativan uticaj na životnu sredinu, niski eksploatacioni troškovi

IZVORI ENERGIJE (2)

niski eksploatacioni troškovi- indirektno: razvoj ruralnih područja, razvoj domaće industrije, povećanje zaposlenosti, naučno-tehnološki razvoj, energetska bezbednost i nezavisnost

Moderna finansijska teorija: “ne stavljajte sva jaja u jednu korpu” → diverzifikacija energetskih izvora

Sunčeva energija

POTREBA ZA RAZVOJEM NOVIH TEHNOLOGIJA(1)

POTREBA ZA RAZVOJEM NOVIH TEHNOLOGIJA(2)

Sunčeva energija

SOLARNI FOTONAPONSKI PANELI (1)

Fotonaponski paneli (solarni fotovoltaični paneli) su uređaji koji sadrže solarne ćelije u kojima se vrši direktna transformacija sunčeve svetlosti u električnu energiju. U svetu i kod nas se odomaćila upotreba termina PV paneli (Photovoltaic). Energija se dobija kada zrak svetlosti pobudi elektrone u diodama solarnih ćelija.

Područje primene solarnih panela je ograničeno, s relativno malom Područje primene solarnih panela je ograničeno, s relativno malom snagom koja se dobija iz PV panela. Međutim, njihova primena se širi, tako da polako istiskuju manje agregate, a negde su ih potpuno istisnuli.

U pojedinim slučajevima neophodno je i dodatno elektro napajanje, pa se tako prema načinu primene mogu podeliti

na:

1. Primena bez dodatnog elektro – napajanja

2. Primena uz dodatno elektro - napajanje


Fotonaponski panel (PV panel) dobija energiju tako što zrak svetlosti pobudi elektrone u diodama solarnih ćelija. Sa PV panela električna energija se dovodi u kontroler (Charge Controller), zatim u akumulator (Battery system) odakle je mogu koristiti potrošači jednosmerne struje ili se preko invertora/pretvarača (Inverter) ta jednosmerna struja pretvara u naizmeničnu za potrebe domaćinstava ili komercijalnu potrošnju. Ukoliko postoji mogućnost isporuke električne energije u distributivnu mrežu potrebno je ugraditi i odgovarajuće brojilo.ugraditi i odgovarajuće brojilo.

Pojedine ćelije se slažu i povezuju u veće celine s ciljem osiguranja odgovarajućeg napona i struje za različite aplikacije. Paralelno složene daju veću električnu energiju, dok serijski spojene ostvaruju viši napon.

SOLARNA ĆELIJA – STRUKTURA

Stepen korisnog Stepen korisnog dejstva: 12-21 %

SOLAR

On-grid = priključeno na mrežu

Off-grid = za sopstvene potrebe

PV OFF I ON GRID

PV u Nemačkoj: kapacitet i snabdevanje električnom energijom 1990.-2009.

Installed capacity and energy supply from photovoltaic installations in Germany 1990 - 2009

4,000

4,500

5,000

5,500

6,000

6,500

6,000

7,000

8,000

9,000

10,000Electricity supply [GWh]

installed capacity [MWp]

11

6,2

00

4,4

20

313

556

1,2

82

2,2

20

3,0

75

1 2 3 6 8 11 16 26 32 42 6476 162

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

[MW

p ]

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

[GW

h]

Source: BMU-KI III 1 according to Working Group on Renewable Energies-Statistics (AGEE-Stat); Image: BMU / Bernd Müller; all figures provisional

PV moduli – trend opadanja cene

PRIMENA U ZGRADARSTVU

aktivna/pasivna

Prirodna ventilacija

+ ventilator po potrebi

aktivna/pasivna

solarna energija

Primena PV:

Zgrade/objekti


Zgrade/objekti

(za sopstvene potrebe) off-grid

Elektrane on-grid

SOLARNI KONCENTRATORI (1)

Tipovi koncentratora solarne enerije:

Cilindrično-parabolični

Heliostati

Tanjirasti

Cilindrično-parabolični


Heliostati


Tanjirasti


TOPLOTNI SOLARNI KOLEKTORI (1)

Ovi sistemi predstavljaju čist, nečujan i skoro besplatan način zagrevanja sanitarne vode. Naime, u ovim sistemima energija sunčevih zraka zagreva sanitarnu vodu koja se nalazi u kolektorima. Na ovaj način se može pokriti čak i do 70% godišnjih potreba za sanitarnom vodom domaćinstva, pri čemu nema ispuštanja produkata sagorevanja u okolinu, niti zagađivanja okoline, zbog čega ostvaruju značajnu redukciju emisije CO2.

Količina energije koju dobije solarni termalni sistem zavisi od njegovog položaja prema Suncu i godišnje sunčeve iradijacije. Godišnja sunčeva iradijacija se izražava u kWh/(m²a) i predstavlja ukupnu količinu energije koja sa Sunca stigne na neku površinu. Solarna iradijacija zavisi od geografske širine, trajanja dana, ugla sunčevog zračenja, nagiba kolektora i dr. Na našem području iradijacija je znatno veća nego u Austriji i Nemačkoj, koje prednjače u korišćenju solarne energije za zagrevanje vode.

Najvažniji deo solarnog termalnog sistema je kolektor.

Kolektori su najvažniji deo solarnog termalnog sistema, i dele se na:

1. Panelne (pločaste) - Radni medijum, najčešće voda, prolazi kroz bakarne cevi, smeštene u aluminijumsko kućište, koje je sa gornje strane pokriveno termoizolacionim staklom. Ispod cevi se nalazi termoizolacija adekvatne debljine.

2. Vakuumske - Kolektori se sastoje od staklenih cevi. U svakoj od njih se nalazi staklena cev znatno manjeg prečnika kroz koju protiče voda. Zraci prolaze kroz veću cev, kroz


kroz koju protiče voda. Zraci prolaze kroz veću cev, kroz visoko apsorbujući sloj uže cevi i zagrevaju radni medijum. Ostali dio svetlosti se odbija o refleksnu površinu poleđine cevi i, takođe, zagreva radni medijum. Između spoljne i unutrašnje cevi je vakuum.

3. Plastične - Izrađuju se od plastičnih cevčica. Ove cevčice su tamne boje, sunčevi zraci prolaze kroz njih i greju vodu koja se nalazi u njima. Plastični materijali su dobri termoizolatori, a relativno je mala površina cevčice koja odaje toplotu. Elastičnost materijala sprečava pucanje kolektora, čak i pri temperaturama nižim od nule.


kolektor

topla voda


kontroler

pumpa

ekspanzioni sud

izmenjivačtoplote

rezervoar

hladna voda

Ekonomske prednosti ugradnje i korišćenja solarno termalnih sistema zavise od specifičnog sistema, kao i od troškova goriva za prethodno korišćeni sistem grejanja. U primeru koji je dat u narednoj tabeli pretpostavljeno je da je za grejanje vode prethodno korišćena električna energija.

Kalkulacija ušteda korišćenjem solarnih termalnih sistema (STS)

Panelni STS Panelni Grejanje bazena

Upotreba Hotel (20 soba) Porodična kuća Bazen 120m2


Upotreba Hotel (20 soba) Porodična kuća Bazen 120m

Površina kolektora 20 m2 2m2 50 m2

Investicija 12,000 EUR 1,100 EUR 5,000 EUR

Potrošnja energije bez STS 17,100 kWh/a 1,700 kWh/a 22,500 kWh/a

Energetski troškovi 1710 EUR/a 170 EUR/a 2,250 EUR/a

Proizvodnja solarne energije 12,600 kWh/a 1,120 kWh/a 22,500 kWh/a

Ušteda energetskih troškova 1,260 EUR/a 110 EUR/a 2,250 EUR/a

Period povraćaja investicije 10 godina 10 godina 2 – 3 godine

1. Moderna i efikasna tehnologija

2. Tehnologija koja ne šteti životnoj sredini

3. Manja zavisnost od javne elektromreže

Razlozi za primenu:


4. Sistem koji radi praktično bez održavanja

5. Laka nadogradnja i proširenje sistema, npr. za zagrevanje prostora

6. U odnosu na klasičan bojler, nije potrebno čekati na pripremu tople vode, rezerva je dovoljna

7. Na lokacijama gde je slabija elektromreža, omogućava priključenje i dodatnih klima uređaja, usled ušteđene energije.

• Broj sunčanih sati u Srbiji: 2000 sati (sever, severozapad) - 2300 sati(jug)

• Prosečna godišnja vrednost globalnog zračenja za horizontalnu površinu: 1294 (sever) i

SUNČEVA ENERGIJA – POTENCIJAL U SRBIJI (1)

površinu: 1294 (sever) i1578 (jug) [kWh/m2]

• Prosečna dnevna energija globalnog zračenja na horizontalnu površinu: 1,1-1,4 na severu i 1,6-1,8 na jugu (decembar-januar) i do 3,70 (mart), leti 5,70 na severu i 6,90 na jugu [kWh/m2]

Poređenje sa Nemačkom


Ukupno godišnje zračenje na horizontalnu površinu [KWh/m2/g]


ENERGIJA VETRA (1)

Vetar je jedan od najstarijih izvora energije, besplatan i neiscrpan. Zbog rasta cena energije iz fosilnih goriva, kao i iscrpljivanjem poznatih izvora, energija vetra ponovo dobija na značaju. Vetar nastaje kao posledica razlika u atmosferskim pritiscima, koje su uzrokovane nejednakim zagrevanjem vazdušnih masa.

Za dobijanje električne energije koriste se vetroturbine, koje kinetičku energiju vetra pretvaraju u mehaničku energiju. Mehanička energija preko reduktora dolazi do vetrogeneratora, koji zatim vrši pretvaranje mehaničke reduktora dolazi do vetrogeneratora, koji zatim vrši pretvaranje mehaničke u električnu energiju, koja se zatim preko transformatora povezuje na elektromrežu. Transformator je mesto razgraničenja nadležnosti vlasnika vetroelektrane i kompanije koja je vlasnik elektromreže.

Zbog promenljivosti snage vetra, javlja se neravnomernost u dobijenoj energiji, koja se umanjuje izgradnjom više elektrana vezanih u sistem sa samo jednim izlaznim transformatorom. Ovakvi sistemi se popularno zovu farme vetroelektrana.

Farme vetroelektrana se mogu graditi u priobalnom plitkom moru (off-shore) ili na kopnu (on-shore). Prostorni raspored vetroagregata u okviru vetroelektrane zavisi od konfiguracije terena i dominantnog pravca duvanja vetra. Iskorišćenje energije vetra kod turbina koje su sada u

ENERGIJA VETRA (2)

duvanja vetra. Iskorišćenje energije vetra kod turbina koje su sada u upotrebi kreće se u rasponu od 25% do 45%.

Električna energija proizvedena u vetroagregatu je oko 0,05 EUR/kW pri srednjoj godišnjoj brzini vetra od 6 m/s i nešto je viša od one dobijene iz fosilnih goriva, pa ipak investicije u vetrogeneratore zauzimaju više od 20% EU investicija u proizvodnju električne energije. Prosečan EU vetroagregat proizvodi oko 1000 kWh/m2/god. Inače, na nivou istočne Evrope cena vetroelektrane ne prelazi 6000 EUR za kW instalisane snage.

ENERGIJA VETRA (3)

1. Hub controller2. Pitch cylinder3. Main shaft4. Oil cooler5. Gearbox6. VMP-Top control

with converter7. Parking break8. Service crane

V80 - 2.0 MW

ENERGIJA VETRA (4)

8. Service crane9. Transformer

10. Blade hub 11. Blade bearing12. Blade13. Rotor lock system14. Hydraulic unit15. Hydraulic shrink disc16. Yaw ring17. Machine foundation18. Yaw gears

ENERGIJA VETRA (5)

14

16

18

20

22

24

26

28

30

-5

0

5

10

15

20

25

Temperature at 40m

Temperature at 2m

Temperature [oC]

Merenje brzine vetra

ENERGIJA VETRA (6)

0 5 10 15 20 25

0

2

4

6

8

10

12

-30

-25

-20

-15

-10

-5Temperature [oC]

Hot wire anemometerCup anemometer

Wind Speed [m/s]

Problemi u vezi sa smrzavanjem opreme i brzinom vetra manjom od <1 m/s

ENERGIJA VETRA (7)

500

600700

800900

P(V

) -

(k

W)

P=ρ/2*Cp*A*v3 Ρ = snaga vetra, ρ = gustina vazduha (kg/m3)

Cp = koeficijent snage

A = površina diska rotora, v3 = brzina vetra

ENERGIJA VETRA (8)

0100

200300

400500

0 10 20 30V - wind speed at hub height - (m/s)

P(V

) -

(k

W)

Kriva snage (Vestas V-52 850 kW)

On-shore (na kopnu) Off-shore (u moru)

ENERGIJA VETRA (9)

ENERGIJA VETRA (10)

� Ukupni realni tehnički potencijal procenjen je na oko 0,2 Mten

– na bazi meteoroloških merenja na visini od 10 m

– 1300 МW; 2300 GWh

ENERGIJA VETRA – POTENCIJAL U SRBIJI (1)

– 1300 МW; 2300 GWh

� Nizak stepen iskorišćenja (20-40 %)

� Trenutno nema izgrađenih kapaciteta (vetroparkovi); privatne inicijative – projekti

� Male vetrenjače (individualna domaćinstva, izolovani objekti)

Ruže vetrova u Vojvodini

ENERGIJA VETRA – POTENCIJAL U SRBIJI (2)

Poređenje sa NemačkomENERGIJA VETRA – POTENCIJAL U SRBIJI (3)

• Novi rekord (preliminarne cifre): 2009. 36 GW novih kapaciteta –UKUPNO 157 GW → uprkos svetskoj finansijskoj krizi rast od 30 %.

• Prednjače Kina i SAD sa 12 GW i 10 GW novoinstalisanih kapaciteta

• Vetroelektrane danas pokrivaju 2 % svetske potražnje za električnom energijom

Male vetroelektrane

ENERGIJA VETRA (11)

Male vetroelektrane- veliki potencijal (na krovu svake kuće u Evropi 1 milion МW za

električnu energiju domaćinstava); relativno skupo- mogućnost korišćenja hibridnih sistema (vetar, sunce, toplotne

pumpe)- potrebno je usavršiti standarde- u 2008. preko 3500 malih vetroelektrana je instalirano u SAD- krajem 2009. 400 000 malih vetroelektrana snabdevalo je 300 000

porodica (oko 1,5 miliona ljudi) u ruralnim krajevima Kine

2000

2500

3000

3500MW

15%

20%

Energija vetra u Danskoj: kapacitet i udeo u snabdevanju električnom energijom

42

0

500

1000

1500

2000

1980 '85 '90 '95 '00 '05 '08

0%

5%

10%

Wind Power Capacity [MW]

Wind Power: Share of Domestic Electricity Supply

Razvoj energije vetra u Nemačkoj 1990.-2009.

Development of wind energy use in Germany 1990 - 2009

37,8

09

40,5

74

30,7

10

27,

229

25,5

09

39,

713

30,000

35,000

40,000

45,000

EEG: April 2000

EEG:August 2004

EEG:January 2009

4325

,509

18,7

13

15,7

86

10,5

09

7,55

0

5,52

8

4,4

89

2,96

6

2,03

2

1,50

0

909

600

275

100

71

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

[GW

h]

StrEG: Act on the Sale of Electricity to the Grid; BauGB: Construction Code; EEG: Renewable Energy Sources Act;Source: BMU-KI III 1 according to Working Group on Renewable Energies-Statistics (AGEE-Stat); Image: H. G. Oed; all figures provisional

April 2000

StrEG: January 1991 - March 2000

Amendment to BauGB: November 1997

Energija vetra – globalna rasprostranjenost

44 Izvor: WWEA

Energija vetra: razvoj i prognoza

45Izvor: WWEA

Energija vetra: radna mesta

46Izvor: WWEA

Energija vetra – ekonomska korist: primer Navare (Španija)

• 41 kompanija iz ove oblasti radi u Navari

• 36 kompanija ima sedište u Navari

• 28 kompanija se preovlađujuće bavi OIE

• 11 kompanija izvozi u druge zemlje

47

Podaci za 2007.

• 11 kompanija izvozi u druge zemlje

– 28% EU; 24% Azija; 23% SAD&Kanada

• 3265 radnih mesta

Energija vetra – uticaj na životnu sredinu

• Vizuelni efekat

• Buka (na rastojanju 300 m od vetroturbine snage 1 MW nivo zvuka je oko 45 dB(A))

• Ptice, slepi miševi i dr.

48

• Ptice, slepi miševi i dr.

• Zauzimanje zemljišta (1-3%)

• Prihvatljivost od strane javnosti

• Neophodno stručno uraditi studiju uticaja na životnu sredinu

� Оbjavljena u Službenom glasniku EU 5. juna 2009.g.; stupila na snagu 25. juna 2009.g.

� Treba da bude transponovana u nacionalna zakonodavstva država članica do decembra 2010.g.

� Direktiva je deo Zakonodavnog paketa o klimi i energiji

DIREKTIVA O OIE – 2009/28/ЕС (1)

� Direktiva je deo Zakonodavnog paketa o klimi i energiji usvojenog od Saveta EU 6. aprila 2009.g. Paket sadrži:

- Uredbu o smanjenju emisije СО2 iz lakih vozila- Direktivu o OIE- Direktivu о šemi trgovine emisijom- Direktivu о kvalitetu goriva- Direktivu о prikupljanju i skladištenju ugljenika- Odluku o “zajedničkim naporima”

� Direktiva zahteva od država članica da objasne kakonameravaju da postignu “OIE 2020” ciljeve

� Nacionalni akcioni planovi za OIE (formular objavljen 30. juna 2009.g.) – rok za države članice da ga dostaveEvropskoj komisiji bio je jun 2010.g.

DIREKTIVA O OIE – 2009/28/ЕС (2)

� Predstavljanje mera za savladavanje administrativnih barijera, obuke, priključenja na mrežu, zajedničkih projekata, unapređenja svesti svesti, razvoja politike i dr.

� Države članice će postaviti sektorske ciljeve: električna energija, grejanje i hlađenje, transport

20%

25%

30%

35%

40%

45%

UDEO OIE U POTROŠNJI FINALNE ENERGIJE – 2006.

13%

0%

5%

10%

15%

20%

• Zakon o energetici– Povlašćeni proizvođači električne energije– Povlašćeni proizvođači toplotne energije– Razrada/definisati drugim aktima

• Strategija razvoja energetike do 2015.g. (nova u

izradi)

ENERGETSKA POLITIKA SRBIJE (1)

izradi)– Unapređenje energetske efikasnosti i šire korišćenje

obnovljivih izvora energije (OIE) – prioriteti

• Program ostvarivanja Strategije (do 2012.g.)– 15 modula, uključujući energetsku efikasnost i OIE

• Podzakonska akta (uredbe, pravilnici, uputstva i dr.)

SOLAR - Uredba

Veličina solarne elektrane

(MW)

Feed In tarifa

(c€/kWh)

Ukupan kapacitet

(MW)

4a objektima do 0,03 20,66 2

4a objektima od 0,03 do 20,941-9,383*P 2

� Uredba o uslovima za sticanje statusa povlašćenog proizvođača električne energije i kriterijumima za ocenu ispunjenosti tih uslova:

– Definicije obnovljivih izvora; Kogeneracija je uključena


4a objektima od 0,03 do

0,520,941-9,383*P 2

4a zemlji preko 0,5 16,25 6

P - kapacitet elektrane izražen u MW

• Ugovor sa EPS-om na 12 godina• Povratak investicije od 5 do 7 godina• Podsticanje postavljenja solarnih elektrana na krovovima• Maksimalno 10 MW: 2 + 2 MW na objektu + 6 MW na tlu -

Garancija da će energija za tu snagu moći da bude otkupljena

Vetar: 9,5 c€/kWh


• Procena potencijala tržišta termosolarne opreme po sektorima

Sektor Priprema tople vode

(miliona litara godišnje)

Površina kolektora

(m2)

Procenat (%)

Turizam 302,24 12.739,25 0,56

Zdravstvo 666,84 28.106,85 1,24

Postojeći objekti 48.632,45 2.049.840,00 90,5

Novi objekti (2009.-2018.) 4.138,37 174.430,86 7,70

Ukupno 53.739,90 2.265.116,96 100%


� Projekcija upotrebe solarne energije u elektroprivredi

intenzivni scenario umereni scenario

� Institucije:

• Ministarstvo zaduženo za oblast energetike• Ministarstva zadužena za oblast životne sredine, prostornog planiranja i građevinarstva

• Ministarstvo zaduženo za oblast nauke i tehnološkog


• Ministarstvo zaduženo za oblast nauke i tehnološkog razvoja

• Аgencija za energetiku• Lokalne samouprave• Privredne komore• Inženjerska komora Srbije• Regionalni centri za ЕЕ

� Zakon o ratifikaciji Ugovora o osnivanju Energetske zajednice jugoistočne Evrope, jul 2006.g. – prihvaćena je obaveza primene direktiva koje za cilj imaju povećanje korišćenja OIE, i to:- Direktive 2001/77/EZ o promovisanju proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora energije na unutrašnjem tržištu energije i- Direktive 2003/30/EZ o promovisanju korišćenja biogoriva i drugih goriva iz obnovljivih izvora energije u sektoru transportа

МЕĐUNARODNE OBAVEZE SRBIJE

goriva iz obnovljivih izvora energije u sektoru transportа

� Zakon o potvrđivanju Kjoto protokola uz Okvirnu konvenciju Ujedinjenih nacija o promeni klime, septembar 2007.g.- Srbija pripada ne-Aneks 1 zemljama; mogućnost korišćenja mehanizama čistog razvoja (CDM)

� Preispitivanja posledica havarije u Fukušimi i “Arapskog proleća 2011” na energetsku politiku – širi aspekti

� Globalna potrošnja primarne energije porasla je 2010. za 6 % u odnosu na 2008., a emisija CO2 za 5 % (IEA)

� Proizvodnja električne energije iz fotonaponskih ćelija (PV) ima stopu rasta 50-60 % na godišnjem nivou; kada je u pitanju

POLITIKA OIE U SVETU (1)

stopu rasta 50-60 % na godišnjem nivou; kada je u pitanju rezidencijalni sektor, ona može postati najjeftinija tehnologija u narednim godinama

� Razvoj OIE u ne-aneks 1 zemljama (zemljama u razvoju) može biti brži nego što danas predviđaju razni scenariji

� Troškovi predstavljaju samo jedan parametar – da li je tržišterazvijeno i kako funkcionišu poslovni modeli jeste od značaja za veću primenu OIE


� U izveštaju IPCC (2011.) se navodi da bi 2050. 77 % svetske potražnje za energijom moglo da se zadovolji iz OIE

� U cilju privlačenja investicija, nacionalne i međunarodne politike u ovoj oblasti treba da budu odlučne, ali i fleksibilne

� U periodu 2008.-2009. od 300 GW novih kapaciteta za proizvodnju električne energije, 140 GW bilo je iz sunca i vetra

� U 2008. 12,9 % globalne energetske proizvodnje iz OIE

� Distributivna infrastruktura treba da se proširi

� OIE mogu da pomognu u socijalnom i ekonomskom razvoju, posebno zemljama u razvoju (npr. primenom solarne energije za grejanje tople vode i u sušarama)

� Očekuje se dalje povećanje konkurentnosti OIE i kada je cena koštanja u pitanju

� U 2010. udeo OIE u globalnoj potrošnji finalne energije 16 %, a u predatoj električnoj energiji 20 %

� U 2010. u Nemačkoj instalirano više PV kapaciteta, nego u čitavom svetu 2009. godine; tržište PV u Japanu i SAD skoro duplirano u odnosu na 2009.

� Ukupno uzevši, najviše novih kapaciteta u energiji vetra, zatim slede


� Ukupno uzevši, najviše novih kapaciteta u energiji vetra, zatim slede hidroelektrane i PV; ipak, u Evropi je prvi put instalirano više PV kapaciteta nego vetroelektrana

� Glavni pokretač većeg korišćenja OIE je politika u sektoru; zaključno sa početkom 2011. 119 država je usvojilo neki oblik cilja ili podsticaja za OIE na nacionalnom nivou; više nego duplo u poređenju sa 2005. (55 država); više od pola tog broja su države u razvoju

� Sistem podsticajnih otkupnih cena (feed-in tariff) najzastupljenijioblik podsticaja proizvodnji električne energije iz OIE

� Investicije u OIE u 2010. dostigle 211 milijardi USD, što je za oko trećinu više nego u 2009. (160 milijardi USD) i više od 5 puta više nego što je investirano 2004. godine


� Kina je privukla 48,5 milijardi USD, odnosno više od trećine ukupnog iznosa; investicije, unapređenje politike, trendovi na tržištu i proizvodnja su u usponu i u drugim zemljama u razvoju

� Razvijene zemlje još uvek prednjače u investicijama u “male” projekte proizvodnje električne energije i u istraživanju i razvoju – Nemačka, Italija i SAD lideri

� Oko četvrtina globalnih kapaciteta za proizvodnju el. Energije je iz OIE, najviše je hidroelektrana; u zemljama u razvoju je više od pola; 2010. su PV kapaciteti instalirani u preko 100 zemalja

� Pet vodećih zemalja u pogledu kapaciteta za proizvodnju el. energije iz OIE (bez hidroelektrana) u 2010. su SAD, Kina, Nemačka, Španija i Indija


� Kina je svetski lider u instaliranim vetroelektranama i toplotnim solarnim kolektorima (za PTV) i vodeći svetski proizvođač el. energije iz hidroelektrana u 2010.; 2010. u Kini je priključeno na mrežu oko 29 od 152 postojeća GW kapaciteta OIE (za 13 % više u odnosu na 2009.)

� OIE u Kini 2010.: 26 % ukupno instaliranih kapaciteta za proizvodnju el. energije, 18 % od proizvedene el. energije, više od 9 % predate finalne energije

� U prvom polugodištu 2011. u Nemačkoj su postrojenja zaproizvodnju električne energije iz vetra i sunca (PV) proizvela 57,3 milijarde kWh ili oko 20,8 % ukupnepotrošnje električne energije; cilj Nemačke je da do 2020. zadovolji 35 % ukupne potrošnje električne energije iz OIE


� Nemačke fotonaponske (PV) elektrane proizvele su 22 GWh (svetski rekord) električne energije – ekvivalent 20 nuklearnih elektrana u punom kapacitetu – u podnevnimsatima 25. i 26. maja 2012., što je bilo oko 50 % nacionalnih potreba za električnom energijom

� Broj država koje koriste energiju vetra za proizvodnju električne energije se u prvoj polovini 2011. povećao na 86. U tom trenutku ukupan instalisani kapacitet vetrogeneratora u svetu prešao je 200 GW i proizvodio je 430 TWh godišnje, što je odgovaralo 2,5 % svetske potrošnje električne energije.


potrošnje električne energije.

� Na svetskim energetskim forumima iznesena su mišljenja da je, već sa tehnologijama raspoloživim danas, moguće u 100% iznosu obezbediti snabdevanje energijom širom sveta.

� 30. maja 2012. u indijskoj državi Tamil Nadu 36% električne energije dobijeno je iz vetra, kao i 30% vršnog opterećenja(peak load). To pokazuje da vetroenergija može imati značajan udeo u mrežnom balansiranju. Vršno opterećenje bilo je 9475 MW, od toga iz vetra 3469 MW.

� Počinjući od nule, Saudijska Arabija planira da u sledećih


� Počinjući od nule, Saudijska Arabija planira da u sledećih dve decenije instalira neverovatnih 54000 MW za proizvodnju električne energije iz OIE. Takođe, cilj je da jednu četvrtinu svojih potreba za električnom energijom zadovoljavaju iz sunčeve energije, razvijajući, pritom, svoju industriju OIE. Inicijalni programski ciljevi su: CSP (Concentrating Solar Power) – 25000 MW, Solar PV – 16000 MW i vetar – 9000 MW.

� Nemačke PV elektrane proizvele su svetski rekordna 22 GWh, u podnevnim časovima petka i subote. Ta 22 GWh isporučenih nacionalnoj elektromreži u subotu (26. maj 2012.) predstavlja skoro 50% podnevnih nacionalnih potreba za električnom energijom.

� Globalne investicije u električnu energiju i goriva iz OIE povećane su 17% do novog rekorda od 257 milijardi USD u 2011. Od toga u zemljama u razvoju investirano je 35%, a u razvijenim državama 65% od ukupnih investicija.


investicija.

� Jedna od dominantnih karakteristika OIE slike u 2011. bio je pad troškova vezanih za tehnologiju. Tako je cena PV modula pala oko50%, a cena vetroturbina za kopnene (on-shore) vetroelektrane oko10%. Te promene približavaju ove dve vodeće OIE tehnologije konkurentnosti sa fosilnim gorivima, kao što su ugalj i gas.

� Druga karakteristika bilo je slabljenje podrške obnovljivim izvorima energije u politici u mnogim razvijenim državama. To je uzrokovano većim pritiskom, posebno u Evropi, i zakonodavnim zastojem u Kongresu SAD.

� Prema izveštaju iz 2012. američke Nacionalne laboratorije za obnovljivu energiju (NREL), proizvodnjom električne energije iz OIE uz pomoć tehnologija komercijalno raspoloživih danas, zajedno sa više fleksibilnim elektroenergetskim sistemima, može se zadovoljiti 80% američkih potreba za električnom energijom u 2050. Izveštaj pokazuje da će 80% cilja zahtevati instaliranje od 439 GW


pokazuje da će 80% cilja zahtevati instaliranje od 439 GWvetroenergetskih kapaciteta u 2050., u poređenju sa samo 50 GW instaliranih danas.

� U sredu 5. septembra 2012. 55 % električne energije u južnoj Australiji došlo je iz vetroelektrana. Rekord od 85,5 % vršnog opterećenja postignutog iz vetroenergije dogodio se u ranim časovima u ponedeljak 3. septembra 2012.

SOLARNA PV ELEKTRANA (1)

AEE: Beograd (EŠ Rade Končar), Kula, Varvarin – fotonaponski (PV) paneli;Srednja tehnička škola u Varvarinu – prvasolarna elektrana u Srbiji priključena na mrežu (18. mart 2011.) !

Donacija Španije – Varvarin, Kula, Beograd


Srednja tehnička škola u Varvarinu – prva solarna elektrana u Srbiji priključena na mrežu (18. mart 2011.) !


Zima 2012. (februar), Tehnička škola u Kuli,Solarna elektrana

Posvećenost ljudi

• Različite opštine u Pomoravlju

SOLARNI TOPLOTNI KOLEKTORI – PRIMERI

• Stambeno-poslovni objekat u Novom Sadu –projektovano 2011.

PRIMERI IZ PRAKSE (1)

FOTONAPONSKI PANELI

• Fakultet tehničkih nauka u Novom Sadu, solarni PV paneli 10 kWе, instalirano25. oktobra 2011.


• Državni univerzitet u Novom Pazaru, solarna PV elektrana, 10 kWe, instalirano 2013.


• Opšta bolnica u Zrenjaninu, toplotni solarni kolektori

- Neto korisna energija(minimalno):

267740 kWh godišnje


267740 kWh godišnje

- Smanjenje emisije CO2:67335,4 kg godišnje

INOVATIVNOST – NOVI PRISTUP (1)

� Javni solarni punjač za mobilne telefone, studentska inicijativa

� Projekat “Buđenje Lida”, Veliko ratno ostrvo, studenti Fakulteta primenjenih umetnosti iz Beograda


Beograda

� Plasman među10 najboljih u Evropi (Lafarge Invention Awards 2010)


Awards 2010)

� Gradska biblioteka u Tulunagunu (Indonezija), mlade arhitekte iz Beograda


ZasenčenjeKrov i fasada

RefleksijaBoje na fasadi

Regulisanje temperatureHVAC i podzemne vode

ProvetrenostPrirodno i veštačko provetravanje

OsvetljenostPrirodna i veštačka osvetljenost

MobilnostLift i stepenice

Materijali

Električna energijaPV moduli

Solarna energana u Badnjevcu –patentno rešenje

- Zapreminski kapacitet akumulatora: 450 kWh/m3

- maksimalna Т do koje se


- maksimalna Т do koje se zagreva akumulaciona masa: 800 oC- Toplotni gubici manji od 6 % na godišnjem nivou- novembar: 156,7 MWh; januar: 390,8 MWh


Poslovni objekat u KučevuKlinički centar Vojvodine, Novi Sad

Stambeni objekat vila Jelena, Zlatibor

Hotel u Austriji


Huércal Overa, Almerija, Španija (1,2 MW)Stouk, Engleska

Krov hotela, G. de Berguedà (Barselona)

Ruralna elektrifikacija, Benin


Bazna stanica za mobilnu telefoniju Podkraj, Slovenija

Jagodina, zagrevanje tople vode i bazena

Solarni roštilj

I...

STOKHOLM – EVROPSKA “ZELENAPRESTONICA” 2010.

• Početak 1960-tih godina

• Poboljšanje energetske efikasnosti

• Od 188 do 88 kwh/m2,god

• Energetski sistem i snabdevanje

• PV paneli• PV paneli

• Bolje korišćenje sistema daljinskog grejanja

• Smanjenje potreba za energijom

• Energija iz otpada (biogas)

POVELJA GRADONAČELNIKA

Транспорт:

• Стразбур (Француска) – укључење грађана у планирање мобилности: паркинзи за бицикле

• Хелсинки (Финска) – инвестирање у чисти јавни транспорт: трамвајитранспорт: трамваји

Обновљиви извори енергије:

• Ваксјо (Шведска) – град без фосилних горива

• Барселона (Шпанија) – локални пропис: соларни панели обавезни за нове зграде

� Nemačka železnica:

- planira da do 2050. smanji emisiju СО2 na nulu- uložila je 1,3 milijarde evra u 14 hidroelektrana- upravlja sa 2 vetroelektrane- Berlinska glavna stanica 2 % svojih potreba za energijom zadovoljava iz solarnih panela na krovu → biće

PRIMER USPEŠNE PRAKSE – NEMAČKA

zadovoljava iz solarnih panela na krovu → biće primenjeno i na ostalih 5700 stanica

� Audi plaća dodatnu taksu kako bi se tokom železničkog prevoza njegovih proizvoda koristila zelena energija (CSR)

� Lufthanza – upotreba biokerozina (let Frankfurt –Vašington)

PREPREKE

� Nedovoljan broj adekvatnih podsticajnih mera

� Nedostatak standarda opreme i postupaka zaeksploataciju

� Slab investicioni potencijal domaćih preduzeća

� Komplikovane administrativne procedure

� Nedovoljan administrativno-stručni kapacitet

� Nedovoljna informisanost i znanje

� Nedovoljna svest o značaju OIE

� Obrazovanje – institucionalno (škole, fakulteti); stručno usavršavanje

� Informisanje (podrška medija)

� Motivacija (podsticaji i inicijative, zakonske obaveze,

BITNO (1)

� Motivacija (podsticaji i inicijative, zakonske obaveze, cena E, naplata prema potrošnji)

� Uvođenje sistema energetskog menadžmenta (opštine, industrija, zgrade) – obaveznost

� Saradnja sa NVO sektorom

� Multisektorska koordinirana podrška (energetika, infrastruktura, zaštita životne sredine, nauka, ekonomija, finansije)

� Unapređenje sistema Statistike

BITNO (2)

� Afirmacija primera dobre prakse

� Usaglašavanje sa propisima i standardima EU

� Međunarodno, posebno regionalno, partnerstvo

EDUKACIJA – PODIZANJE SVESTI

� Uvođenje u školski program energetske efikasnosti i obnovljivih izvora energije –srednje stručne elektrotehničke škole u Srbiji –POČETAK

� Uvođenje lekcija iz EE i OIE u nastavni program fizike u osnovnim školama

� Univerziteti (DUNP i dr.)� Univerziteti (DUNP i dr.)

EDUKACIJA – PODIZANJE SVESTI

Bog je skov`o SunceOd suvoga zlata,Kovnicu golemuNebesnih dukata.

Laza Kostić

Documents

Solar and Wind energy – Primena sunčeve energije i energije vetra