ENERGETSKI POTENCIJAL SUNCA

Duan Mikii Amir Kunosi eljko urii

Elektrotehniki fakultet Beograd, juni 2006.

1

SADRAJ

Predgovor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Uvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Sunce kao izvor energije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Globalni energetski bilans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Energetski potencijal Sunevog zraenja za evropske zemlje . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Energetski potencijal Sunca u Srbiji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Energetski potencijal Sunca u primeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Zakljuak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Zemlja osvetljena Suncem

2

PREDGOVOR

Ova studija je deo aktivnosti saradnika sa Elektrotehnikog fakulteta u Beogradu, u periodu od 01.07.2005. do 01.07.2006. godine na projektu ATLAS ENERGETSKOG POTENCIJALA SUNCA I VETRA U SRBIJI. Evidencioni broj ugovora kod Ministarstva nauke i zatite ivotne sredine Srbije je TD-7042B.

Ovaj projekat okuplja vei broj naunih ustanova iz Srbije, iji su lanovi profesori univerziteta, inenjeri i meteorolozi sa viegodinjim iskustvom u oblasti korienja energije Sunca. Za pisanje ove studije koristili smo teeorijske i eksperimentalno proverene podatke, prikazane u knjigama i naunim asopisima, koji su navedeni na kraju studije. Takoe smo koristili prospekte i iskustva vodeih svetskih firmi koje koriste energiju Sunca vie od 20 godina. To su firme iz Nemake, panije, Danske, Japana i SAD, koje demonstriraju svoja iskustva na kongresima i sajmovima posveenim praktinom korienju obnovljive (Suneve) energije. Nae viegodinje iskustvo, uz korienje naunih asopisa, Interneta i prospekata saeto je u ovoj studiji. Naa namera je da prikaemo osnovne energetske osobine Sunca:

1. Koliki je energetski potencijal Sunca ? a) Ukupan i posebno za planetu Zemlju b) Posebno za evropske zemlje c) Posebno koliki je energetski potencijal Sunca za Srbiju

2. Da li je energetski potencijal Sunca dovoljno veliki da zadovolji sve nae energetske potrebe za toplotom, svetlom, hranom, istom vodom, vazduhom, elektrinom i mehanikom energijom, gorivom za automobile, avione, brodove i dr. Radi se o blioj i daljoj budunosti (100 do 200 godina), kada e fosilna goriva (nafta, ugalj i gas) nestati, a ekoloki problemi zbog sagorevanja fosilnih goriva su prisutni i danas.

3

UVOD

Veina evropskih zemalja ima ekonomske i ekoloke probleme zbog energije (ugalj, nafta, gas), koja je sve skuplja i ugroava vazduh, vodu i zemljite. Srbija takoe uvozi naftu i gas, a rezerve uglja su (60 do 80) godina. Ekonomski i ekoloki problemi nas prisiljavaju da se okrenemo Suncu kao najveem energetskom izvoru u prirodi. Srbija je dobro osunana zemlja i morae svoje energetske potrebe da zadovoljava Sunevom energijom koje imamo u dovoljnim koliinama. Za tu situaciju se treba u narednom periodu (10-20 godina) pripremiti upoznavanjem, kako sa karakteristikama Sunca kao izvora energije, tako i sa ureajima za konverziju njegove energije u elektrinu, mehaniku, toplotnu ili neku drugu vrstu energije koja nam nedostaje.

SUNCE KAO IZVOR ENERGIJE

Sl.1 Astronomski i energetski podaci o Suncu

Masa Ms = 2 1030 kg Prenik Ds = 1,39 106 km Povrinska temperatura Tp = 5700 0C Snaga zraenja sa povrine S1 = 64 MW/m2 Udaljenost od Zemlje d(S,Z) = (147 152) 106 km Luminoznost L = 3,83 1026 W

4

Sunce je energetski izvor sa najveim energetskim potencijalom rezervoarom toplotne i svetlosne energije. Snaga Sunevog zraenja je:

P(S) = L = 3,83 1026 W = 3,83 1014 TW (1)

i ovu snagu e imati bar jo 5109 godina. Sunce oslobodi godinje u okolni prostor toplotu i svetlost u iznosu od:

EN (S/god) = 3,36 1030 Wh/god = 3,36 1018 TWh/god. (2)

Ovako velika koliina energije se stvara u jezgru Sunca u procesu nuklearne fuzije, odnosno konverzije vodonika u helijum, uz istovremeno oslobaanje toplote i svetlosti. Brzina konverzije vodonika u helijum je oko dmH / dt = 600 106 tona/s, pri emu Sunce gubi svoju masu brzinom dMS / dt = 4106 tona/s. Za odravanje ovog procesa potrebna je velika koliina vodonika (koga sada ima cca mH = 1,4 1030 kg) u jezgru Sunca, uz visok pritisak reda 1015 Pa i temperaturu reda 107 0C.

zerve vodonika e se smanjiti 10% za vreme: Re t1 = 1,4 1029 kg / (600 109 kg/s) = 2,33 1017 s = 7,4 109 god. (3)

Za to vreme Sunce e smanjiti svoju masu za :

MS = (dMS /dt) t1 = 1024 tona = 1027 kg, (4)

to je manje od jednog promila njegove sadanje mase. Prorauni (3) i (4) pokazuju da e proces nuklearne fuzije u unutranjosti

Sunca trajati vie od 5 milijardi godina. Osim toga, formule (1) i (2) definiu energetski potencijal Sunca u snazi i energiji, respektivno.

Prema naoj planeti Zemlji je usmereno samo 0,5 10 -9 P(S), tako da je Zemljina atmosfera osvetljena snagom:

P(SAZ) = 1,74 1017 W = 1,74 105 TW (5)

Prema tumaenju naunika iz NASA, oko 35 % ove energije se reflektuje od atmosfere nazad u svemirski prostor. Atmosfera apsorbuje oko 18%, a preostalih 47% apsorbuje Zemljina povrina (kopno i more). Energija koju apsorbuju Zemlja i njena atmosfera predstavlja energetski izvor koji:

1. Odrava konstantnu temperaturu Zemljine povrine na oko 15 0C, 2. Odrava ciklus kruenja vode kia i ostale padavine, 3. Odrava vazduna i vodena strujanja, 4. Omoguava sve bioloke procese na Zemlji.

Intenzitet Sunevog zraenja opada sa kvadratom rastojanja od Sunca i vrednost solarnog fluksa koji stie do gornje granice Zemljine atmosfere iznosi

5

priblino S = 1.370 W/m2 i naziva se solarna konstanta. Ova energija se, zbog Zemljine rotacije raspodeljuje po celoj njenoj povrini ( )2 6z zA =4R =510 10 km 2 . Zbog loptastog oblika Zemlje i zbog injenice da je u svakom trenutku samo polovina Zemljine povrine usmerena ka Suncu (slika 2), pri emu raspodela Suneve energije zavisi od geografske irine, godinjeg doba, doba dana, orografskih uslova i oblanosti, prosena vrednost Sunevog fluksa u gornjim slojevima atmosfere je oko 342 W/m2 (Sl.4), to iznosi oko 0,25 vrednosti solarne konstante. Pri prolazu kroz Zemljinu atmosferu intenzitet Sunevih zraka slabi usled apsorpcije i rasprivanja elektromagnetnih talasa na molekulama vazduha i drugim esticama u atmosferi, pa je zbog toga direktno Sunevo zraenje veoma oslabljeno. Pri istoj atmosferi i vedrom danu, kada je Sunce u zenitu, do povrine Zemije dozrai se u vidu direktnog zraenja oko 2/3 snage koja je dostigla spoljnu granicu atmosfere, odnosno u optimalnim uslovima oko 1.000 W/m2. Prosena vrednost Sunevog fluksa koji se dozrai do same povrine Zemlje je 230 W/m2 .

Sl.2 Sunev fluks koji dolazi do Zemlje Zemlja i njena atmosfera prihvataju od Sunca godinje:

E(SA,Z) = 1021 Wh/god = 1018 kWh/god. (6)

Priblino ista koliina energije (6) se u toku noi emituje (vrati) u svemir u obliku IC zraenja. Na taj nain se odrava termodinamika ravnotea sa priblino konstantnom temperaturom na povrini Zemlje (oko 15 0C). Raspodela snage po talasnim duinama za upadno Sunevo i Zemljino zraenje data je na slici 3.

6

Sl. 3 Elektromagnetni spektar Sunevog zraenja na ulazu u atmosferu (levo) i zraenja sa Zemlje (desno)

GLOBALNI ENERGETSKI BILANS

Oko 50% energije (6) je toplotna energija mora i kopna, 25% je energija vodenog ciklusa, ostalo otpada na vetar, morske struje, proizvodnju hrane i dr. Energija Sunca (6) zadovoljava vie od 99,9% naih energetskih potreba, uz to je besplatna. Osim ove energije ovek koristi jo i fosilna goriva, nuklearno gorivo i geotermalnu energiju. Potronja u 2005. godini je bila:

E(fg, ng, gt) 1017 Wh/god. (7)

Uporedimo sada energije (6) i (7)

E(SA,Z) 10.000 E(fg, ng, gt) (8)

Energija koju Zemlja i atmosfera dobijaju od Sunca za jednu godinu je 10.000 puta vea od energije dobijene sagorevanjem fosilnih goriva (fg), nuklearnim procesima (ng) i iz geotermalnih izvora (gt) zajedno. To znai da od energije Sunca (6), koju je prihvatila Zemlja zajedno sa atmosferom, treba uzeti privremeno samo jedan promil, konvertovati je u elektrinu ili neku drugu energiju. Tako bismo zamenili energiju (7), uz povoljne ekoloke efekte. Ova energija se nakon

7

Sl.4 Globalni bilans snage zraenja Sunce-Zemlja u W/m2

nekoliko sati ili dana ponovo vraa u toplotu i ne remeti energetski bilans Zemlje prikazan na slici 5. Ovo je mogue izvesti tehniki i ekonomski, to pokazuju iskustva veine zemalja koje intenzivno koriste energiju Sunca. Snaga Sunevog zraenja na povrinu Zemlje zavisi od vie faktora, izmeu ostalog od: geografske irine, oblanosti, godinjeg doba, doba dana i dr. Kada se uzmu u obzir svi ovi faktori realna slika prosene godinje snage (W/m2) na povrini Zemlje prikazana je na slici 6. Odgovarajua godinja energija Sunevog zraenja na horizontalnu povrinu Zemlje (kWh/m2) data je na slici 7.

Crne take na slici 6 predstavljaju priblinu veliinu horizontalne povrine solarnih fotonaponskih modula, ukupne instalisane elektrine snage oko 18 TWp koji bi bili potrebni za godinju proizvodnju celokupne svetske elektrine energije (2005. godine je proizvedeno oko 16.000 TWh). Dananji moderni PVC (fotonaponski) moduli na dobrim lokacijama mogu proizvesti bar 160 kWh/m2 god elektrine energije. To su lokacije blizu ekvatora, gde je prosena snaga Suneve radijacije 250 W/m2 ili vie (oko 2.200 kWh/m2 god). Za godinju proizvodnju od 16.000 TWh potrebna povrina PVC modula je :

A(PVCM) = (16.000 TWh/god.) / (160 kWh/m2 god) = 1011 m2 (9)

To je povrina od 100.000 km2 (oko 0,2 promila povrine Zemlje), odnosno povrina kvadrata stranice 316 km, ili kruga prenika 357 km. Na slici 6 je to prikazano kao est krugova, prenika po 146 km. Instalisana snaga svih modula bila bi:

8

Sl. 5 Globalni godinji energetski bilans zraenja Sunce-Zemlja

9

Pp = 10 Psr = 10 (16.000 TWh/8.760 h) 18 TWp (10)

Cena ovako grandioznog projekta iznosila bi: C1 = 2.000 / kWp , odnosno ukupno za 18 TWp = 18 109 kWp, C = 36 103 109 .

Sl.6 Srednja snaga Sunevog zraenja za razliite geografske irine u W/m2.

Sl. 7 Atlas godinje energije Sunevog zraenja za razliite geografske irine na Zemljinoj kugli u kWh/(m2 god)

10

ENERGETSKI POTENCIJAL SUNEVOG ZRAENJA ZA EVROPSKE ZEMLJE

Ako se uzmu u obzir svi geografski i meteoroloki faktori, navedeni ranije,

onda je realna slika dozraene Suneve energije na evropske zemlje prikazana slikama 8 i 9.

Slika 8a (Fig.2) pokazuje koliinu energije Sunevog zraenja (kWh/m2 god.) na horizontalnu povrinu u Evropi. Srbiji odgovara oko 1.450 kWh/m2 godinje.

Slika 8b (Fig.3) prikazuje optimalni ugao kolektora ili fotonaponskog modula prema horizontu (ugao inklinacije) za prihvatanje maksimalne energije Sunevog zraenja. Geografskom poloaju Srbije odgovara ugao inklinacije od oko 350 .

Kada se Srbija uporedi sa ostalim zemljama Evrope (Sl.8a), vidimo da smo bogati energijom Sunca. Naprimer, Nemaka ima proseno samo 1050 kWh/m2 godinje, to je 38% manje nego Srbija. U Evropi su Grka, Turska, Italija, panija (juna Evropa) bogate energijom Sunca, sa vie od 1.600 kWh/m2 godinje. Zato su ove zemlje instalirale veliki broj solarnih kolektora za pripremu tople vode. Ovi ureaji se isplate za (5 do 9) godina u turistikim mestima june Evrope, gde je potronja tople (oko 40 0C) vode velika u letnjim mesecima (vie od 60 l po stanovniku na dan). ak i Nemaka, sa 1.050 kWh/m2 godinje, ima veliki broj firmi koje proizvode solarne kolektore i PVC module. Osim toga, Nemaka je pokazala da i na njihovoj geografskoj irini moderni kolektori mogu izvui (500 do

11

600) kWh/m2 toplotne energije godinje. Fotonaponski moduli su manje efikasni, sa godinjom produkcijom u Nemakoj od oko 120 kWh/m2. I pored toga, Nemaka je vodea sila u Evropi sa 1.100 MWp instalisanih PVC modula (slika 9), sa nepoznatim rokom isplativosti.

Sl. 9 Atlas energetskog potencijala Sunca za evropske zemlje godinja energija Sunevog zraenja na horizontalnu povrinu realne izmerene vrednosti

12

Zemlje EU generalno posveuju veliku panju obnovljivoj (Sunevoj) energiji. Marta 2006., u Beblingenu Nemaka odran je jedan od brojnih skupova (kongres i sajam) posveen praktinom korienju obnovljivih izvora energije. Samo Nemaka ulae godinje oko 5 milijardi evra u cilju to bre primene energije Sunca. Na navedenom kongresu su praktino prikazani solarni kolektori, PVC moduli, vetrogeneratori, pei i motori koji koriste vrstu i tenu biomasu i drugi ureaji za korienje energije Sunca. Iskustva Nemake, Austrije, panije i drugih zemalja mogu nam koristiti u razvoju strategije korienja energije Sunca u Srbiji, uzimajui u obzir osunanost nae zemlje (slike 8 i 9).

Autori ove studije ve 10 godina analiziraju korienje energije Sunca u Evropi. Nae iskustvo nam daje slobodu da prikaemo jedan mogui scenario korienja Suneve energije u Srbiji. Zato krenimo prvo od energetskog potencijala Sunca u Srbiji.

ENERGETSKI POTENCIJAL SUNCA U SRBIJI

Srbija je smetena u junoj Evropi izmeu (420 N 460 N) geografske irine, to se vidi na slici 10.

Sl. 10 Atlas srednje 12-asovne snage Sunevog zraenja na teritoriji Srbije za tri

letnja meseca

13

Slika 10 pokazuje da je Psr(12h) = 530 W/m2, to znai da je Psr(24h) = 265 W/m2, na horizontalnu povrinu tla, za tri letnja meseca.

Na gornjoj granici atmosfere, na horizontalnu povrinu iznad Srbije, godinje stigne 2.768 kWh/m2 Suneve energije (tabela 1, kolona E1). To znai da je prosena snaga ekstraterestrinog zraenja Sunca iznad Srbije S2 = 0,316 kW/m2. Povrina Srbije je A(Sr) = 88.361 km2, tako da je godinji prinos Suneve energije za teritoriju Srbije i sloj atmosfere iznad nje:

E1(Sr) = 0,67 E1 A(Sr) = 1,6 1014 kWh/god. (11)

Ovu energiju delimino apsorbuje atmosfera, a ostatak preuzme kopno. Ona zadovoljava 99,9% naih energetskih potreba (toplota, vodeni ciklus, proizvodnja hrane, vetar i dr.). Mi elimo da procenimo koliko je od ove energije (11) dostupno oveku u budunosti kada nestanu fosilna goriva. Nakon prolaska kroz atmosferu energija (11) pada u smanjenom obimu na tle Srbije. Realni podaci o koliini Suneve energije koja stigne do tla dati su u koloni E3 tabele 1.

Tabela 1 Energetski potencijal Sunca u Srbiji u kWh/(m2 god)

Geografska irina [0 N] Mesto E1 E2 E3

46 Subotica 2691 2350 1350

45 Vrac 2721 2373 1405

44 Kragujevac 2768 2430 1460

43 Leskovac 2791 2466 1515

42 Prizren 2860 2535 1570

E1 Ekstraterestrino zraenje Sunca na horizontalnu povrinu pre ulaska u atmosferu iznad Srbije, raunato prema Milankovievoj formuli E2 Energija Sunevog zraenja na horizontalnu povrinu na donjoj granici atmosfere (povrina mora), uvek vedro i isto nebo - Rayleigheva atmosfera E3 Realna energija Sunevog zraenja na horizontalnu povrinu na donjoj granici atmosfere. Na horizontalnu povrinu Srbije godinje stie (1320 do 1600) kWh/m2 Suneve energije, odnosno proseno :

E3 = 1460 kWh/(m2 god) = 4 kWh/(m2 dan) (12)

To znai da, nakon prolaska kroz atmosferu, na tle Srbije stie ukupno:

E3(hpSr) = E3 A(Sr) = 1,3 1014 kWh/god. (13)

14

Za budue proraune i procene konverzije Suneve energije u elektrinu i toplotnu energiju bie merodavna vrednost data izrazom (12).

U cilju kontrole podataka navedenih u literaturi, osim atlasa (sl.10) i tabele 1, prilaemo i atlas energetskog potencijala Sunca za Hrvatsku jer su Srbija i Hrvatska na priblino istoj geografskoj irini, sa skoro jednakom Sunevom radijacijom.

Sl. 11 Energetski potencijal Sunca za Hrvatsku. (akovec-46,30 N, Dubrovnik-42,60 N)

Sa slike 11 se vidi da su srednje koliine globalnog (u znaenju: zbir direktnog i difuznog) Sunevog zraenja u Hrvatskoj izmeu (3,1 i 4,3) kWh/(m2

dan) = (1.132 1.570) kWh/(m2god), odnosno proseno 1.351 kWh/(m2dan). Ovo je oko 8% manje nego za Srbiju (12).

Energetski potencijal Sunca za svaki mesec u godini prikazan je na slikama 12 i 13 i tabeli 2. Izabrano je pet gradova u Srbiji rasporeenih izmeu 420 N i 460 N, jer se vrednosti radijacije za ostala mesta mogu interpolirati. Napominjemo da nai dijagrami nisu ulazili u detalje, kao to su lokalna oblanost i lokali vetrovi. Ovo je mogue prilikom odreivanja globalnog potencijala na nivou godine ili meseca.

15

Sl.12 Energetski potencijal Sunca u Srbiji za razliite mesece. Gornja kriva

predstavlja teorijski potencijal bez oblaka. Donja kriva daje teorijski potencijal za sluaj osunanosti 60%. Kriva nacrtana kroz unesene take predstavlja dnevni energetski potencijal Sunca za Beograd (44,70 N) meren tokom jedne godine

16

Tabela 2 Srednje dnevne koliine energije globalnog (direktnog i difuznog) Sunevog zraenja na horizontalnu povrinu u kWh/(m2 dan).

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Ju. Nemaka 0,8 1,3 2,4 3,7 4,7 5,0 4,8 4,3 3,2 1,8 0,75 0,5

Subotica 1,30 2,10 3,45 5,00 6,15 6,25 6,35 5,85 4,30 2,85 1,40 1,15

Beograd 1,40 2,20 3,35 4,85 6,00 6,45 6,75 6,00 4,65 3,05 1,60 1,15

Kragujevac 1,50 2,40 3,35 4,80 5,85 6,10 6,45 5,90 4,85 3,30 1,70 1,30

Ni 1,75 2,60 3,45 5,00 6,10 6,35 6,70 6,15 5,35 3,45 1,85 1,50

Pritina 1,85 2,90 3,70 5,25 6,30 6,60 6,95 6,30 5,10 3,35 1,90 1,60

Podaci za junu Nemaku su dati za geografsku irinu od 480 N. Subotica 460 N, Beograd 44,70 N, Kragujevac 440 N, Ni 43,20 N, Pritina 42,30 N

Ukupna godinja Suneva radijacija u junoj Nemakoj je, prema tabeli 2, 1015 kWh/m2, to je slino vrednosti iz atlasa na slikama 8 i 9. Ukupna godinja Suneva radijacija u centralnoj Srbiji Kragujevac je 1.448 kWh/m2. Ovo pokazuje da je osunanost Srbije znatno vea nego osunanost june Nemake (40%).

I II III IV V V I V II V III IX X X I X II0

1

2

3

4

5

6

7

Dne

vna

ener

gija

Sun

evo

g zr

aen

ja u

kW

h / m

2

M esec

Juna N em aka S ubo tica B eog rad K ragu jevac N i P ri tina

Sl. 13 Osunanost gradova u Srbiji u odnosu na junu Nemaku

17

ENERGETSKI POTENCIJAL SUNCA U PRIMENI

U svetu postoje raznovrsni pokuaji primene energije Sunca u cilju utede

fosilnih goriva i zbog ekolokih razloga. Evropska unija, SAD i Japan su vodee zemlje u praktinom korienju energije Sunca. Dosadanja teorija i praksa konverzije Suneve energije u toplu vodu, elektrinu energiju, bio-dizel i dr. pokazuje da e, u relativno bliskoj budunosti (50 do 100) godina, ovek uspeti da sve svoje energetske potrebe zadovolji energijom Sunca. Ovo tvrde najpoznatiji naunici navedenih zemalja. Danas (2006. godine) nae energetske potrebe zadovoljava Sunce, sa vie od 99,9%, a preostalih 0,1% fosilna goriva, nuklearno gorivo i geotermalna energija. Sutina naeg projekta je procena, da li se i preostalih 0,1% moe zadovoljiti energijom Sunca i tako izbaciti iz upotrebe fosilna i nuklearno gorivo, koja su ekoloki tetna a uskoro e biti iscrpljena. Od svih obnovljivih izvora energije, a to je Suneva energija, za Srbiju su najvaniji:

a) HIDROENERGIJA, sa danas instalisanih 3.200 MW (sa produkcijom od 12 TWh/god. elektrine energije). Potencijalno, u Srbiji se moe instalirati jo 2.000 MW (8 TWh/god.). Ostali detalji u vezi sa hidroenergijom se mogu videti u studiji Liber perpetuum.

b) BIOMASA vrsta (drvo i svi ostaci), tena (biodizel, alkohol). Energetski potencijal biomase u Srbiji je toliko veliki da bi mogao zameniti oko 50% sadanje potronje uglja (35106 tona godinje). Osim toga, korienjem biomase tedimo nae strateko gorivo ugalj, uz pozitivne ekoloke efekte. Biomasa je ekoloko i obnovljivo gorivo, koje ne remeti koliinu CO2 u atmosferi, jer se u prirodi stvara istom brzinom kao to se troi. Cena ovog goriva je ve prihvatljiva (0,1 0,2) evra po kWh toplotne energije. Svi ostali detalji u vezi sa biomasom u Srbiji se mogu videti u studiji Liber perpetuum.

c) DIREKTNO I DIFUZNO ZRAENJE SUNCA pretvoreno u toplotu pomou solarnih kolektora. Ovaj nain konverzije energije Sunca se danas pokazao kao brzo isplativ (5 - 10) godina, uz pozitivne ekoloke efekte. Energetski potencijal primene solarnih kolektora u Srbiji je oko 500 kWh/(m2god). Ako se proraun izvri sa ukupnom povrinom kolektora Ak = 40 km2 = 40106 m2, onda bi sa ove povrine moglo da se dobije 20109 kWh/god. toplotne energije. Ovo bi moglo da se uradi u narednom vremenskom periodu od oko 50 godina, uz cenu od oko 250 /m2, ili ukupno 10 milijardi . Ostali detalji se mogu videti u studiji Liber perpetuum.

18

d) VETAR je izvor energije koji se namee kao ozbiljan konkurent fosilnim

gorivima u produkciji elektrine energije. Tehniki i ekonomski mogu potencijal vetra za Srbiju je: Pot(W) = (10 5) GW u snazi, odnosno, ako se usvoji skroman koeficijent kapaciteta 0,23, vetrogeneratori bi u Srbiji mogli proizvoditi 20 milijardi kWh/god. elektrine energije. Ostali detalji vezani za energetski potencijal vetra u svetu i Srbiji mogu se videti u studiji Liber perpetuum, iji smo i mi autori. Osim toga, autori ovog izvestaja su energetski potencijal vetra u Srbiji ve procenili u naunim radovim navedenim u spisku literature.

e) DIREKTNO SUNEVO ZRAENJE konvertovano u jednosmernu struju pomou PVC modula je takoe dobar izvor energije. Srbija gotovo da nije nita uradila u vezi sa primenom PVC tehnologije, jer je ovakav nain konvertovanja enrgije Sunca u elektrinu energiju skup (0,5 0,8) /kWh. U bliskoj budunosti, ovakav nain korienja Suneve energije nee imati vei uticaj na ukupnu produkciju elektrine energije u Srbiji. Meutim, primena PVC tehnologija je neminovna u svemirskim istraivanjima, a pokazale su se uspeno i kod potroaa malih snaga (0,1 100) W. Ostale pojedinosti o praktinom korienju fotonaponske (PVC) tehnologije mogu se nai u studiji Liber perpetuum i u asopisu Sonne, Wind & Warme, 3/2006.

ZAKLJUAK

1. Energetski potencijal Sunca za Srbiju je definisan prosenom

koliinom globalnog zraenja na horizontalnu povrinu od 1.460 kWh/(m2god), formule (12) i (13) i tabele 1 i 2.

2. Ova energija zadovoljava danas energetske potrebe Srbije sa 99,9%.

3. Preostalih 0,1% svojih energetskih potreba Srbija zadovoljava sagorevanjem fosilnih goriva i geotermalnom energijom.

4. Energetski potencijal Sunca u Srbiji je dovoljno velik, pa se u budunosti preostalih 0,1% moe dobiti korienjem energije Sunca:

a) HIDROENERGIJOM sa oko 20 TWh/god. elektrine energije b) BIOMASOM sa oko 40 TWh/god. toplotne energije c) SOLARNIM KOLEKTORIMA sa oko 40 TWh/god. toplotne energije d) VETROGENERATORIMA sa oko 20 TWh/god. elektrine energije e) PVC modulima sa oko 4 TWh/god. elektrine energije

19

5. U zbiru, to iznosi (44 TWh/god. elektrine energije, plus 80 TWh/god toplotne energije), to je priblino 1 promil energije koju Srbija dobija od Sunca (13). Ovo znai da se konverzijom samo jednog promila energije Sunca (13) mogu zameniti sva fosilna goriva koja se danas troe u Srbiji.

LITERATURA 1. M.Beniek, M.Milivojevi, Lj.Stameni, M.Lambi, D.Mikii, F.Kosi,

D.Radivojevi, M.Rajkovi; Liber Perpetuum, Knjiga o potencijalima obnovljivih izvora energije u Srbiji i Crnoj Gori, OSCE Mission to Serbia and Montenegro, 2004., ISBN 86-903283-8-6

2. T.Pavlovi, B.abri; Fizika i tehnika solarne energetike, Graevinska knjiga, Beograd, 1999.

3. M.Suri, T.A.Huld, E.D.Dunlop; Putting PV on the map, Renewable Energy World, March-April 2005, Vol 8, No 2, pp. 75-81, ISSN 1462-6381

4. J.Bernreuter; Kritische Masse, Sonne, Wind & Warme, 3/2006, pp. 66-76, ISSN 1861-938X H2607

5. I.Penzar; Maksimalna snaga Sunevog zraenja na podruju Jugoslavije , Suneva energija, Hrvatsko drutvo za Sunevu energiju, Rijeka, 1/1979, str. 6-9

6. Solarni sustavi 2005., Centrometal - Tehnika grijanja, Zagreb, www.centrometal.hr

7. B.Radievi; Procena globalnog i lokalnog vetroenergetskog potencijala i savremena reenja za dobijanje elektrine energije od energije vetra, magistarski rad, Elektrotehniki fakultet u Beogradu, 2006.

8. Die Welt, Pocketatlas&Landerlexikon; Unipart, Erfstadt, 2005, ISBN 3-89996-559-0

9. .urii, N.Rajakovi; Ekoloki i ekonomski motivi proizvodnje elektrine energije iz obnovljivih izvora, Energije/Ekonomija/Ekologija, br. 1-2, Mart 2006. (Zbornik meunar. savetovanja ENERGETIKA 2006, Zlatibor), str. 175-178, ISSN 0354-8651

10. D.Mikii, B.Radievi, .urii; Wind Energy Potential in the World and in Serbia and Montenegro, Facta Universitatis, Series: Electronics

20

and Energetics, University of Ni, April 2006., Volume 19, No.1, pp. 47-60, YU ISSN 0354-2009

11. Lj.Stameni, G.W.Ingham; Solar Photovoltaic Revolution, Sunology International Inc., Vancouver, B.C., 1995., ISBN 0-9680062-0-5

12. NASA National American Scientific Association; Surface Meteorology and Wind & Solar Energy, 2004.

13. Eurec Agency; Future for Renewablw Energy, James & James (Scince Publishers) Ltd, Mart 2002.

14. European Renewable Energy Council; Renewable Energy in Europe, EREC, Earthscan Publishers Ltd, London, May 2004.

15. D.Mikii, B.Radievi; Vetrogeneratori kao perspektivni izvori ekoloki iste energije u Srbiji i Crnoj Gori, Regionem II, Tara, maj 2005.

16. Elektroprivreda Srbije; Godinji izvetaj za 2004. godinu, EPS 2005. 17. The EU Directive on Electricity from Renewable Energy Sources (Directive

2001/77/EC), Official Journal of the European Communities, Brussels, 27.10.2001., pp 33-40

18. N.Rajakovi, .urii; Distribuirana proizvodnja elektrine energije definicije i podele, Energetika, br.2, jun 2005., str. 140-143

19. Suneva energija nove metode, materijali i tehnologije, Savez mainskih i elektrotehnikih inenjera i tehniara Srbije, 1995.

20. N.Markovska, M.Todorovski, T.Bosevski, J.Pop-Jordanov; Comparative Assesment of Prospective Renewable Energy Sources in Macedonian Conditions, IV nauni skup Alternativni izvori energije i budunost njihove primjene, Budva, oktobar 2005., Zbornik apstrakata

21. M.Sanxhaku, E.Demiraj; On the Evaluation of Natural Potential of Renevable Resources in Albania, IV nauni skup Alternativni izvori energije i budunost njihove primjene, Budva, oktobar 2005., Zbornik apstrakata

22. www.veillant.hr 23. www.sol-expert.de 24. www.mwv.co.yu 25. www.sonnenkraft.com 26. www.solarfocus.at 27. www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html 28. www.eere.energy.gov/solar/solar heating.html

21