uvođenje sistema grejanja na drvnu · grejanje 24 sata dnevno; i vikendima. 3.1 potražnja za...

1

Studija izvodljivosti

Uvođenje sistema grejanja na drvnu

sečku u javnim objektima u Ivanjici

(Srbija)

Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH Dag-Hammerskjöld Weg 1-5

Postfach/ P.O.Box 5180 65760 Eschborn

Februar 2015.

2

Copyright ® 2015

Nemačka organizacija za međunarodnu saradnju (GIZ), Beograd, Srbija DKTI program „Studija izvodljivosti za sistem grejanja na drvnu sečku u Ivanjici, Srbija“

Ova studija izrađena je za potrebe GIZ DKTI od strane 8.2. Consulting AG

Autor: dipl. ing. Joachim Kohrt

3

Opšti pregled

Opština Ivanjica u Srbiji planira uspostavljanje lokalnog sistema daljinskog grejanja i povezivanje

jedanaest opštinskih objekata na isti. Objekti se nalaze u zatvorenom prostornom kontekstu zbog

čega predstavljaju dobar preduslov za uspostavljanje mreže daljinskog grejanja.

Sudeći po gusto pošumljenoj okolini Ivanjice, očekuje se da nabavka biomase iz regiona ne bude

problem. Postrojenje na biomasu će snabdevati preduzeća iz regiona, što će dovesti do otvaranja

novih radnih mesta i povećanja prihoda u regionu.

Većina postojećih kotlova za grejanje je stara, neefikasna i treba uskoro da se zameni da bi se

obezbedilo kontinuirano snabdevanje objekata toplotnom energijom.

Trenutno oko dve trećine goriva koje se koristi za grejanje u analiziranim javnim objektima u

Ivanjici čini lako lož ulje, a ostatak goriva koje se koristi za grejanje je biomasa.

Izgradnja sistema kotlova na biomasu u kombinaciji sa lokalnom grejnom mrežom jeste

ekonomična alternativa instalaciji novih kotlova u svakom pojedinačnom objektu. Troškovi

proizvodnje grejanja na biomasu niži su u poređenju sa proizvodnjom toplotne energije u

postojećim kotlovima. Projekat može da dovede do preko 3.050.000 evra direktnih ušteda

opštinskom budžetu u periodu od 15 godina, uključujući nova ulaganja, kapitalne, operativne i

troškove goriva.

Emisije CO2 za grejanje analiziranih objekata bile bi umanjene za 70% (289 t/godišnje) ukoliko se

sprovede predloženi projekat biomase.

Obzirom da je ovo jedno od prvih grejnih postrojenja na biomasu u regionu, sistem grejanja na

biomasu u Ivanjici može da postane primer drugim opštinama i time se smatra oglednim

projektom za čitav region.

4

Sadržaj

1 Uvod ........................................................................................................................................ 8

2 Ivanjica .................................................................................................................................... 8

2.1 Lokacija i topografija ............................................................................................................ 8

2.2 Opis projekta ....................................................................................................................... 8

3 Opis objekata ......................................................................................................................... 9

3.1 Potražnja za grejanjem i obrasci korišćenja ........................................................................ 9

3.2 Opštinske prostorije ........................................................................................................... 10

3.2.1 Zgrada br. 1 Upravna zgrada ............................................................................................ 10

3.2.2 Zgrada br. 2 Centar za medicinu rada .............................................................................. 10

3.2.3 Zgrada br. 3 Dispanzer ...................................................................................................... 11

3.2.4 Zgrada br. 4 Porodilište ..................................................................................................... 11

3.2.5 Zgrada br. 5 Tehnička služba ............................................................................................ 12

3.2.6 Zgrada br. 6 Dom zdravlja ................................................................................................. 12

3.2.7 Zgrada br. 7 i 8 Osnovna škola i Gimnazija ...................................................................... 12

3.2.8 Zgrada br. 9 Obdanište ..................................................................................................... 13

3.2.9 Zgrada br. 10 Stomatologija .............................................................................................. 14

3.2.10 Zgrada br.11 Dnevni centar .......................................................................................... 15

3.3 Pregled potražnje grejanja i dati trošak ............................................................................. 16

4 Cena grejanja u Srbiji .......................................................................................................... 17

4.1 Goriva ................................................................................................................................ 17

4.1.1 Lako loživo ulje .................................................................................................................. 18

4.1.2 Biomasa / drvo .................................................................................................................. 18

4.1.3 Emisije ugljen dioksida ...................................................................................................... 18

5 Postojeći sistemi grejanja................................................................................................... 19

5.1 Postojeći sistemi kotlova ................................................................................................... 19

5.2 Procena troškova zamene kotlova .................................................................................... 20

5.3 Operativni troškovi za postojeći sistem grejanja ............................................................... 21

6 Kotlovi i skladištenje goriva ............................................................................................... 21

6.1 Kotao na drvnu sečku ........................................................................................................ 21

6.1.1 Skladištenje drvne sečke ................................................................................................... 22

6.2 Priključak na sistem kotlova na biomasu .......................................................................... 24

6.3 Priključak objekata ............................................................................................................ 24

5

6.4 Biomasa kao gorivo ........................................................................................................... 24

7 Izrada mreže i kotla .............................................................................................................. 25

7.1 Energetski bilans i kriva opterećenja ................................................................................. 25

7.2 Grejna mreža ..................................................................................................................... 27

7.3 Ulaganje u postrojenje na biomasu ................................................................................... 29

7.4 Procena troškova grejne mreže ........................................................................................ 30

7.5 Izrada mrežne pumpe i obračun potrebne snage ............................................................. 31

7.6 Obračun gubitka toplotne energije .................................................................................... 32

7.7 Procena troškova .............................................................................................................. 34

7.7.1 Procena troškova podstanica ............................................................................................ 34

7.7.2 Procena troškova komparativne mere .............................................................................. 35

7.7.3 Operativni troškovi grejne mreže na biomasu ................................................................... 35

7.7.4 Bilans rashoda i prihoda .................................................................................................... 36

7.7.5 Poređenje cena toplotne energije ..................................................................................... 37

7.8 Prognoza rashoda ............................................................................................................. 38

7.8.1 Ulaganja/Kredit .................................................................................................................. 41

7.9 Osetljivost .......................................................................................................................... 41

7.9.1 Osetljivost i troškovi ulaganja ............................................................................................ 41

7.9.2 Osetljivost tekućih i budućih troškova goriva .................................................................... 42

Dodaci ............................................................................................................................................ 44

6

Indeks slika

Slika 3-1: Upravna zgrada .............................................................................................................. 10

Slika 3-2: Dispanzer ....................................................................................................................... 11

Slika 3-3: Porodilište ....................................................................................................................... 11

Slika 3-4: Kotao na lako loživo ulje................................................................................................. 11

Slika 3-5: Tehnička služba ............................................................................................................. 12

Slika 3-6: Dom zdravlja .................................................................................................................. 12

Slika 3-7: Osnovna škola ................................................................................................................ 12

Slika 3-8: Gimnazija ....................................................................................................................... 12

Slika 3-9: Distribucija toplotne energije u osnovnoj školi ............................................................... 13

Slika 3-10: Zalihe biomase ............................................................................................................. 13

Slika 3-11: Kotao na biomasu ........................................................................................................ 13

Slika 3-12: Obdanište ..................................................................................................................... 13

Slika 3-13: Stomatologija ................................................................................................................ 14

Slika 3-14: Dnevni centar ............................................................................................................... 15

Slika 4-1: Potražnja grejanja po tipu korišćenja i gorivu ................................................................ 17

Slika 5-1: Kotao na lako loživo ulje u zgradi obdaništa .................................................................. 20

Slika 5-2: Distribucija toplotne energije u Domu zdravlja ............................................................... 20

Slika 6-1: Skladište drvne sečke kod kotla (energie+konzept 2013) ............................................. 22

Slika 6-2: Kotao na drvnu sečku sa skladištem (energie+konzept 2013) ...................................... 22

Slika 6-3: Kotao na biomasu od 1 MW, sa ugrađenim kontejnerom, isporučiv u dva kamiona

(energie+konzept 2013) ................................................................................................................. 23

Slika 6-4: Umrežena grejna cev (REHAU 2014) ........................................................................... 23

Slika 6-5: Polaganje grejne cevi (REHAU 2014) ........................................................................... 23

Slika 6-6: Isporučen kotur cevi (REHAU 2014) .............................................................................. 24

Slika 6-7: Veza između cevi (REHAU 2014) .................................................................................. 24

Slika 6-8: Drvna sečka (Köb 2014) ................................................................................................ 25

Slika 7-1: Godišnja kriva opterećenja projekta ............................................................................... 26

Slika 7-2: Dnevna kriva opterećenja projekta ................................................................................. 26

Slika 7-3: Skica grejne mreže predloženog projekta ...................................................................... 28

Slika 7-4: Opšti investicioni troškovi za sisteme kotlova na biomasu (FNR 2014) ........................ 30

Slika 7-5: Dijagram troškova grejanja ............................................................................................ 38

../../../../../../User/Desktop/20150223_GIZ_Feasibility%20Study_Ivanjica_AFR_V04%20an%20TM_SER.doc#_Toc419997326../../../../../../User/Desktop/20150223_GIZ_Feasibility%20Study_Ivanjica_AFR_V04%20an%20TM_SER.doc#_Toc419997327../../../../../../User/Desktop/20150223_GIZ_Feasibility%20Study_Ivanjica_AFR_V04%20an%20TM_SER.doc#_Toc419997330

7

Indeks tabela

Tabela 1: Potražnja grejanja po tipu korišćenja. ............................................................................ 10

Tabela 2: Procena potražnje goriva povezanih objekata ............................................................... 16

Tabela 3: Pojedinačne cene toplotne energije u Srbiji ................................................................... 17

Tabela 4: Emisije CO2 u trenutnoj situaciji (lako ulje/Biomasa i za planirani projekat) ................. 19

Tabela 5: Ulaganje u jedinstveni sistem kotlova za analizirane zgrade ......................................... 20

Tabela 6: Operativni troškovi postojećeg sistema grejanja ............................................................ 21

Tabela 7: Distribucija potražnje energije u predloženom projektu za podstanice. ......................... 25

Tabela 8: Ulaganje u postrojenje na biomasu i grejnu mrežu ........................................................ 30

Tabela 9: Dimenzije mreže i troškovi predloženog projekta mreže ............................................... 31

Tabela 10: Gubici toplotne energije ............................................................................................... 32

Tabela 11: Procena troškova za podstanice .................................................................................. 34

Tabela 12: Godišnji operativni troškovi za predloženi projekat ...................................................... 35

Tabela 13: Troškovi biomase i logistike ......................................................................................... 36

Tabela 14: Statički bilans predloženog projekta ............................................................................. 36

Tabela 15: Poređenje cena toplotne energije. ............................................................................... 37

Tabela 16: Osetljivost troškova ulaganja predloženog projekta ..................................................... 41

Tabela 17: Osetljivost troškova goriva iz biomase ......................................................................... 42

Tabela 18: Osetljivost tekuće cene grejanja kao buduće uštede ................................................... 42

8

1 Uvod

Nemačka organizacija za međunarodnu saradnju (Deutsche Gesellschaft für Internationale

Zusammenarbeit GmbH, u daljem tekstu GIZ), naručila je od preduzeća 8.2 Consulting AG (u

daljem tekstu 8.2AG) da sprovede bankabilnu studiju izvodljivosti za sistem grejanja na drvnu

sečku u gradu Ivanjica u Srbiji, 200 km južno od Beograda.

Snabdevanje toplotnom energijom u Ivanjici do sada se uglavnom zasnivalo na fosilnim gorivima,

a u buduće će toplotna energija biti generisana sagorevanjem biomase.

Bankabilna studija izvodljivosti obuhvata detaljnu analizu trenutne energetske situacije u Ivanjici,

pregled tehničkog koncepta sistema grejanja i finansijsku evaluaciju biznis plana. Pitanja koja se

odnose na privredno pravo i imovinsko-pravna pitanja nisu bila predmet ove revizije.

2 Ivanjica

2.1 Lokacija i topografija

Ivanjica je grad i opština u jugozapadnoj Srbiji. Ivanjica je smeštena u dolini okružena planinama

koje pripadaju Dinarskom planinskom vencu. Oblast je bogata šumom.

Grad Ivanjica ima 11.715 stanovnika (2014). Ona je moderan mali grad koji predstavlja

ekonomski, administrativni i zdravstveni centar opštine. Njegov razvoj zasnovan je uglavnom na

poljoprivredi i turizmu.

2.2 Opis projekta

Opština Ivanjica planira da u budućnosti snabdeva opštinske objekte toplotnom energijom

proizvedenom iz biomase.

Podaci koji se odnose na pojedinačne objekte procenila je i obezbedila opština. 8.2AG je

proverila verodostojnost ovih podataka, a oni podaci koji su nedostajali zamenjeni su prihvatljivim

pretpostavkama.

Na osnovu ovih podataka napravljen je proračun veznih cevi i količine toplotne energije potrebne

za lokalnu grejnu mrežu.

Na osnovu ovih podataka procenjena je ekonomičnost rada. Tako obračunate investicije

upoređene su sa modernizacijom postojećih pojedinačnih sistema kotlova. Direktne uštede

troškova u budućnosti pomoću postrojenja na biomasu, kao i mreže za povezivanje objekata u

poređenju sa trenutnom situacijom procenjene su u detaljnom pregledu novčanih tokova (eng.

Cash-Flow-Overview).

9

3 Opis objekata

Različite opštinske institucije u Ivanjici smeštene su u neposrednoj blizini. Postojeće zgrade su

uglavnom stare i nisu opremljene posebnim izolacionim merama. Međutim, već su započeti

radovi na modernizaciji nekih zgrada.

Podatke koji se odnose na potrebno gorivo prikupio je i predao menadžer Opštine Ivanjica za

energetiku. Podaci o potrošnji goriva zasnovani su na 2013. godini. Verodostojnost ovih podataka

ispitala je 8.2AG a oni podaci koji eventualno nedostaju zamenjeni su prihvatljivim

pretpostavkama.

Sva dalja razmatranja zasnovana su na ovim podacima.

Korišćenje zgrada pregledano je tokom terenske posete i definisana su tri (3) osnovna tipa

korišćenja:

1. Škole

Početak rada škole: 8:00 h;

završetak rada škole oko: 15:00 h;

delimična upotreba prostorija i fiskulturne sale do 22:00 h;

školski raspust: od 1. do 15. januara;

ne koriste se vikendom.

2. Kancelarije

Početak radnog vremena: 8:00 h;

završetak oko: 18:00 h;

ne koriste se vikendom.

3. Bolnice

Grejanje 24 sata dnevno;

i vikendima.

3.1 Potražnja za grejanjem i obrasci korišćenja

Da bi se sprovela kalkulacija potražnje grejanja koristi se trenutna potražnja. Kao što je opisano

gore u tekstu, definisana su tri (3) različita tipa objekata na osnovu njihovog načina rada.

10

Dnevni period Noćni period Grejni period

Vreme Temp. Vreme Temp.

1 Bolnice 06:00 - 22:00 20°C 22.00 - 06:00 15°C 30.09. - 01.05. 24 sata, 7 dana nedeljno

2 Škole 08:00 - 22:00 20°C 22.00 - 06:00 15°C 30.09. - 01.05;

raspust: 01. - 15.01.

Od ponedeljka do petka samo tokom dana

3 Kancelarije

08:00 - 18:00 20°C 18:00- 08:00 15°C 30.09. - 01.05. Od ponedeljka do petka samo tokom dana

Tabela 1: Potražnja grejanja po tipu korišćenja.

3.2 Opštinske prostorije

Opština Ivanjica ima jedanaest (11) opštinskih zgrada koje će u nastavku biti analizirane u

odnosu na njihovo potencijalno priključivanje na lokalni sistem daljinskog grejanja i centralizovani

kotao na biomasu.

Neke od zgrada međusobno su povezane putem grejnih instalacija. Međutim, ove instalacije su

stare i loše izolovane i stoga ih treba zameniti.

3.2.1 Zgrada br. 1 Administrativna

zgrada

Godišnja potražnja grejanja zgrade

Administrativne zgrade iznosi oko 178.930

kWhth na površini od 545 m². Za grejanje se

koristi lako lož ulje i električna energija.

Tip korišćenja: Kancelarija.

Sistem grejanja povezan je sa kotlom koji je

instaliran u zgradi br. 4.

Unutrašnje cevi za grejanje su stare i moraju da

se zamene.

3.2.2 Zgrada br. 2 Centar za medicinu rada

Potražnja grejanja Centra za medicinu rada iznosi oko 136.578 kWhth godišnje na površini od

416 m².

Koriste se lako lož ulje i električna energija.


Slika 3-1: Administrativna zgrada

11

Interni sistem grejanja takođe je povezan za kotlom u zgradi br. 4. Cevi su stare i moraju da se

zamene.

3.2.3 Zgrada br. 3 Dispanzer

Godišnja potražnja grejanja Dispanzera iznosi

oko 323.387 kWhth na površini od 985 m².

Tip korišćenja: Bolnica.

Koristi se lako lož ulje i električna energija.

Sistem grejanja povezan je sa kotlom u zgradi

br. 4. Cevi su stare i moraju da se zamene.

Ova zgrada je prošla kroz delimične mere

uvođenja energetske efikasnosti.

3.2.4 Zgrada br. 4 Porodilište

Potražnja grejanja za porodilište iznosi oko 174.662 kWhth godišnje na površini od 532 m².


Porodilište je opremljeno starom kotlarnicom koja se nalazi u podrumu zgrade. Kotao radi na lako

lož ulje, a snabdeva i povezane zgrade br. 1, 2, 3, 5 i 6 toplotnom energijom.

Zbog starosti kotao treba zameniti.

Ova zgrada će uskoro biti obnovljena.

Slika 3-2: Dispanzer

Slika 3-3: Porodilište

Slika 3-4: Kotao na lako loživo ulje

12

3.2.5 Zgrada br. 5 Tehnička služba

Potražnja grejanja u zgradi Tehničke službe

iznosi oko 82.078 kWhth godišnje na površini od

250 m².



Sistem grejanja je povezan sa kotlom u zgradi

br. 4. Cevi su stare i moraju da se zamene.

3.2.6 Zgrada br. 6 Dom zdravlja

Godišnja potražnja grejanja Doma zdravlja

iznosi oko 804.365 kWhth na površini od 2.450

m².



Sistem grejanja povezan je sa kotlom u zgradi

br. 4. Cevi za daljinsko grejanje su stare i

moraju da se zamene.

3.2.7 Zgrada br. 7 i 8 Osnovna škola i

Gimnazija

Slika 3-7: Osnovna škola

Slika 3-8: Gimnazija

Slika 3-5: Tehnička služba

Slika 3-6: Dom zdravlja

13

Potražnja grejanja za osnovnu školu (zgrada br. 7) i

gimnaziju (zgrada br. 8) iznosi oko 1.020.000 kWhth

godišnje na površini od 4.500 m² (osnovna škola) i

1.800 m² (gimnazija).

Tip korišćenja: Škola

Za grejanje se koristi biomasa.

Sistem grejanja se sastoji od dva kotla na biomasu

koja su instalirana u podrumu zgrade osnovne škole.

Ovaj kotao se dozira ručno. Sistem grejanja u ovoj

zgradi je star samo nekoliko godina i pogodan je za

uvođenje novog sistema grejanja.

Zgrada br. 8 povezana je sa kotlom na biomasu u

zgradi br. 7.

3.2.8 Zgrada br. 9 Obdanište

Godišnja potražnja grejanja za obdanište iznosi

oko 170.000 kWhth na površini od 955 m².

Tip korišćenja: Škola


Sistem grejanja je star i mora da se zameni.

Slika 3-9: Distribucija toplotne energije u

osnovnoj školi

Slika 3-12: Obdanište

Slika 3-10: Zalihe biomase Slika 3-11: Kotao na biomasu

14

3.2.9 Zgrada br. 10 Stomatologija

Potražnja grejanja za Stomatologiju iznosi oko

106.250 kWhth godišnje na površini od 500 m².



Slika 3-13: Stomatologija

15

3.2.10 Zgrada br.11 Dnevni centar

Potražnja grejanja za Dnevni centar iznosi oko

31.875 kWhth na površini od 150 m².


Tip korišćenja: Škola.

Slika 3-14: Dnevni centar

16

3.3 Pregled potražnje grejanja i dati trošak

Trenutna situacija potražnje grejanja opisana je i sažeta u tabeli niže:

Zgrada br.

Naziv

Grejanje

Goriva

Trošak

Površina [m²]

Potražnja grejanja [kWhth] *

Potražnja grejanja [kWhth] **

€/kWh

th

Ukupno €*

1 Administrativna zgrada

545 178.930 136.250 Lož

ulje/električna energija

2 Centar za medicinu rada

416 136.578 104.000 Lož


3 Dispanzer 985 323.387 246.250 Lož


4 Porodilište 532 174.662 133.000 Lož


5 Tehnička služba 250 82.078 62.500 Lož


6 Dom zdravlja 2450 804.365 612.500 Lož


Zgrade 1-6 0,154 262.609

7 Osnovna škola 4500 1.020.000 1.125.000 Biomasa 0,025 25.000

8 Gimnazija 1800 U osnovnoj

školi 450.000

U osnovnoj školi

9 Obdanište „Đurđevak“

955 170.000 238.750 Lož ulje 0,154 26.261

10 Stomatologija 500 106.250 125.000

Lož ulje/električna

energija

0,239

25.358

11 Dnevni centar 150 31.875 37.500 Lož


0,129 4.125

Ukupno 18.261 3.028.125 3.270.750

0,11 € 343.352 €

Tabela 2: Procena potražnje goriva povezanih objekata

* kroz količine potrošnje goriva bez električne energije

** procena po grejnoj površini sa 250 kWh/m²

Zgrade 1-6 su povezane na kotao u zgradi br. 4. Tabela iznad prikazuje zbir troškova za ovih 6

zgrada procenjen na osnovu podataka Opštine Ivanjica. Pored toga, ona prikazuje trenutne

troškove toplotne energije za svaku pomenutu zgradu.

17

34%

66%

Vrsta goriva

Biomass

light fuel oil

43%

40%

17%

Svrha upotrebe

Hospital (H) School (S) Office (O)

Većina zgrada dodatno je opremljena električnim klima uređajima ili ventilacijom prostorija.

Podaci koji se odnose na potrošnju električne energije potrebne za ove sisteme nisu mogli da se

prikupe. Bez obzira na to, procena potrošnje toplotne energije, uzimajući u obzir opštu potrošnju

od 250 kWh/m² grejne površine, pokazuje da je sa 3.270.750 kWh godišnje vrednost nešto viša

od trenutne potrošnje obračunate kroz račune za gorivo za pomenute zgrade.

4 Cena grejanja u Srbiji

GORIVA Toplotna vrednost Cena po JM (net) Cena toplotne

energije Efikasnost kotla

Cena toplotne energije

Agro pelet 4,5 kWh/kg 100 €/t 22 €/MWh 85% 26,1 €/MWh

Mrki ugalj 4,5 kWh/kg 100 €/t 22 €/MWh 75% 29,6 €/MWh

Električna energija 1,0 kWh/kWh 60 €/MWhel 60 €/MWh 85% 70,6 €/MWh

Lako lož ulje 12,6 kWh/kg 1,05 €/l 98 €/MWh 85% 115,3 €/MWh

LPG (tečni naftni gas) 12,9 kWh/kg 1,00 €/kg 78 €/MWh 90% 86,3 €/MWh

Mazut 11,2 kWh/kg 520 €/t 46 €/MWh 80% 58,0 €/MWh

Prirodni gas 10,0 kWh/m³ 0,41 €/m³ 41 €/MWh 95% 43,2 €/MWh

Drveni pelet 4,9 kWh/kg 150 €/t 31 €/MWh 90% 34,0 €/MWh

Drvna sečka 3,1 kWh/Kg 55 €/t 18 €/MWh 85% 20,9 €/MWh

Agro briketi 4,5 kWh/kg 110 €/t 24 €/MWh 80% 30,6 €/MWh

Ogrevno drvo (45% vlage) 2,5 kWh/kg 62 €/t 25 €/MWh 65% 38,2 €/MWh

Tabela 3: Pojedinačne cene toplotne energije u Srbiji

Izvor: GIZ, specifikacija za kalkulacije

U tabeli je prikazana tipična cena goriva i grejanja u Srbiji. Ove podatke obezbedio je GIZ a

korišćeni su za kalkulacije u slučaju nedostupnosti drugih podataka u vezi sa projektom.

4.1 Goriva

Slika 4-1: Potražnja grejanja po tipu korišćenja i gorivu

18

4.1.1 Lako lož ulje

Učešće od 66% lakog lož ulja čini ga najviše korišćenim energentom za grejanje analiziranih

objekata. U pitanju je mineralno ulje niske viskoznosti. Najčešće se koristi naziv „lož ulje“. Lako

ulje je mešavina različitih derivata sirove nafte i u bliskom je srodstvu sa dizel gorivom. Zajedno

sa teškim lož uljem, ono je najznačajnije tečno gorivo za industrijsku primenu. Lako ulje ima

relativno visoku energetsku gustinu i može se lako skladištiti i transportovati. Zbog činjenica da je

dostupno u stanju bez pritiska lako se može transportovati kamionima.

4.1.2 Biomasa / drvo

Drvo je staro i napredno gorivo iz jednostavnog razloga jer skladišti solarnu energiju i predstavlja

izvor toplotne energije koji ne ugrožava životnu sredinu. Još jedna korist za životnu sredinu je ta

što je drvo uglavnom lokalno dostupno i ne mora da se transportuje na velike daljine do

potrošača, kao što je slučaj sa naftom i gasom.

Trenutno se biomasa, u obliku ogreva, koristi za grejanje zgrade osnovne škole i gimnazije u

Ivanjici. Ukupna efikasnost iskorišćenja toplotne energije proizvedene iz biomase može se

povećati sa 60 na 90%, korišćenjem automatskih kotlova na drvnu seču ili pelet i biomase nižeg

nivoa vlažnosti. Na ovaj način može da se umanji cena po MWh sa 25 €/MWh na 17 €/MWh.

Iz regiona za region

Tokom sagorevanja drveta takođe se proizvodi CO2, ali drvo, obzirom da je obnovljiv izvor

energije, izdvaja se zbog zatvorenog ciklusa CO2. Tokom sagorevanja gorivo ispušta istu količinu

CO2 koju biljke apsorbuju tokom perioda rasta, za razliku od fosilnih goriva poput uglja, nafte i

gasa. Ista količina CO2 bi nastala ako bi drvo trunulo u šumi.

Ovaj zatvoreni krug dovodi do pozitivnog bilansa CO2 kod korišćenja drveta.

4.1.3 Emisije ugljen dioksida

Uticaj na životnu sredinu je faktor koji treba uzeti u obzir prilikom kupovine kotlova odnosno

grejne mreže. Bilans CO2 obnovljivih sirovina značajno je bolji od bilansa fosilnih goriva. Pored

emisija CO2 samog kotla, uzima se u obzir čitav ciklus od proizvodnje do obrade, skladištenja,

distribucije energenta do mesta potrošnje i konačno odlaganja otpada. Kratka rastojanja za

transport drveta iz regiona smanjuju emisije CO2, na primer.

Da bi se procenio uticaj na životnu sredinu energenata koji se upotrebljavaju u Ivanjici, njihove

emisije CO2 su upoređene sa emisijama CO2 za biomasu. Podaci se nalaze na internet

prezentaciji Bavarske državne kancelarije za životnu sredinu

(http://www.izu.bayern.de/praxis/detail_praxis.php).

http://www.izu.bayern.de/praxis/detail_praxis.php

19

Gorivo Potražnja

energije

Pojedinačne

emisije CO2

Emisije CO2 na godišnjem

nivou

Ulje za loženje (lako lož ulje) [M] 2.008.125 kWh th 288 g/kwh 578 t CO2

Biomasa 1.020.000 kWh th 140 g/kwh 143 t CO2

Ukupno CO2 u datom sistemu 721 t CO2

Biomasa 3.028.125 kWh th 140 g/kwh 423 t CO2

Delta 289 t CO2

Smanjenje emisija CO2 70%

Tabela 4: Emisije CO2 u trenutnoj situaciji (lako ulje/Biomasa i za planirani projekat)

Poređenje emisija CO2 pokazuje da će se bilans CO2 poboljšati za 70% ukoliko se konvencionalni

energent zameni biomasom.

5 Postojeći sistemi grejanja

5.1 Postojeći sistemi kotlova

Svi objekti su opremljeni veoma starim kotlovima koji ne bi mogli da nastave sa radom neko duže

vreme.

Trenutno se ne primenjuju mere energetske efikasnosti poput kontrolisanih pumpi za grejanje i

tehnika kontrole za podešavanje temperature.

20

Slika 5-1: Kotao na lako lož ulje u zgradi obdaništa

Slika 5-2: Distribucija toplotne energije u Domu zdravlja

5.2 Procena troškova zamene kotlova

U tabeli niže prikazani su troškovi izrade novog sistema kotlova (zamene postojećih starih

kotlova) u svim zgradama – čak i onim koje su povezane sa kotlom u zgradi br. 4.

Procena troškova uključuje kotlove, gorionike, cevi i creva, opremu, dimnjake, potrebno gorivo i

sisteme električne energije. Pretpostavlja se da nisu potrebne promene kod postojećih sistema

grejanja.

Količina Jedinica Kapacitet Jedinična

cena Ukupna

cena

2 Kondenzacioni kotao po sistemu „ključ u ruke“ spreman za

upotrebu

50kW 12.500 €

25.000,00 €


upotrebu

150kW 15.600 € 78.000,00 €


upotrebu

500kW 35.500 € 35.500,00 €


upotrebu

1000kW 40.500 € 81.000,00 €

Ukupno 219.500 €

Godišnje ulaganje, kamata od 4,5%, sa dospećem od 15 godina 20.438 €

Tabela 5: Ulaganje u jedinstveni sistem kotlova za analizirane zgrade

21

5.3 Operativni troškovi za postojeći sistem grejanja

Opis troška Godišnji trošak Komentari

Zaposleni 7.600,00 € Pretpostavka

Održavanje 15.000,00 € Pretpostavka

Zamena goriva 343.352 € Vidi tabelu 3-2

Električna energija i dodatni troškovi 3.238 € Pretpostavka

Ukupno 369.190 €

Tabela 6: Operativni troškovi postojećeg sistema grejanja

U tabeli su prikazani operativni troškovi datog sistema. Nisu dostupni podaci koji se odnose na

troškove zaposlenih i održavanja. Stoga su troškovi ovih pozicija procenjeni na osnovu iskustva.

Trošak nabavke goriva zasnovan je na informacijama Opštine Ivanjica (vidi poglavlje 3.3).

Takođe su procenjeni troškovi električne opreme i povezani troškovi.

Gore utvrđeni troškovi koristiće se u daljim kalkulacijama. U finalnoj analizi novčanih tokova,

zamena postojećih troškova goriva smatra se prihodom za projekat, obzirom da će dovesti do

direktnih ušteda u opštinskom budžetu.

6 Kotlovi i skladištenje goriva

Čitav sistem se sastoji od komponenata kotlovskog postrojenja, skladišta za gorivo, grejne mreže

i podstanica. Ove komponente su opisane u narednom poglavlju.

6.1 Kotao na drvnu sečku

Sagorevanje drvne sečke kao alternative fosilnim gorivima odvija se u automatskim kotlovima sa

sagorevanjem na rešetci. Kotlovi na drvnu sečku mogu da budu u rasponu od srednjeg

kapaciteta (počevši od 30 kW) do velikih sistema sa preko 1.000 kW.

Drvna sečka se transportuje iz skladišta do ložišta u kojem se odvija sagorevanje/oksidacija. Da

bi emisije ostale što niže moguće, sagorevanje treba da se odvija optimalno. To se osigurava

automatskim dotokom vazduha. Snaga kotla se takođe može regulisati dotokom vazduha pri

sagorevanju.

Karakteristike dobrog kotla na drvnu sečku su sledeće:

automatsko otpepeljivanje;

automatsko periodično čišćenje izmenjivača toplote;

zaštita od pregrevanja bez vode za gašenje;

stalno praćenje emisija putem lambda sonde;

kontrolna tehnologija sa daljinskim praćenjem čitavog sistema;

modulaciona proizvodnja toplotne energije od oko 30% do 100%, nije obavezan akumulator

toplote;

jednostavan prenos kontrole na modifikaciju energenta (npr. pelet).

22

Kotao može da se instalira u zgradi ili u kontejneru. Kontejner pruža veću fleksibilnost jer je lakše

izvesti zamenu kotla u kontejneru kod eventualnog unapređenja sistema većim kotlom.

Normalno kotao na biomasu pokriva samo

osnovno opterećenje, a potreban je dodatni

kotao za vršno opterećenje da bi se obezbedilo

snabdevanje toplotnom energijom tokom

maksimalne potrošnje.

U slučaju da se dodatni stambeni objekti

priključe na sistem, pravilno rešenje bilo bi

potpuno snabdevanje.

Postrojenje na biomasu sastoji se od dve

osnovne komponente (ložišta i izmenjivača

toplote), kao u slučaju običnog gorionika na gas

(gasovod zamenjuje skladište goriva), i još dva

značajna dela sistema: skladište goriva i

akumulator toplote.

6.1.1 Skladištenje drvne sečke

Drvna sečka se obično skladišti blizu kotlarnice. Ona se dovozi traktorom ili kamionom. Obzirom

da koristan skladišteni prostor zauzima 80% ukupne površine, veličina silosa treba da shodno

tome bude bar 90 m3 da bi se obezbedio bezbedni istovar i utovar u silos. Postoji nekoliko

mogućnosti za skladištenje drvne sečke:

u nadzemnom silosu (od metala, fiberglasa, plastike, betona);

u podzemnom skladištu.

Za podzemno skladište potrebno je relativno malo mesta i ono se može integrisati u okolinu.

Pored toga, utovar u podzemni silos je jednostavan.

Za nadzemni silos troškovi izgradnje su daleko

niži jer nije potrebno iskopavanje jame. Utovar

je, međutim, komplikovaniji jer drvnu sečku

treba dopremiti u silos.

U pogledu zaštite od požara, moraju se

poštovati sledeći propisi:

zidovi i tavanica F90;

pravila o bezbednosti proizvoda za

električnu opremu;

prostor se ne sme koristiti ni za šta drugo;

moraju postojati automatska i vatrootporna

protivpožarna vrata.

Sečka će se automatski transportovati

pneumatskim transporterima ili pokretnim

trakama od silosa do kotla.

Slika 6-1: Skladište drvne sečke kod kotla

(energie+konzept 2013)

Slika 6-2: Kotao na drvnu sečku sa skladištem


23

Slika 6-3: Kotao na biomasu od 1 MW, sa ugrađenim kontejnerom, isporučiv u dva kamiona


Lokalna grejna cev prenosi toplotnu energiju od postrojenja do potrošača. U zavisnosti od

namene, cevi mogu biti od PEX-a (umreženi polietilen visokog pritiska) ili čelika. Zajednička

odlika svih cevi za grejanje jeste njihova izolacija, koja sprečava gubitke toplotne energije na putu

do potrošača.

PEX cevi su se već pokazale uspešnim u mnogim mrežama daljinskog grejanja. One zahtevaju

relativno male investicije. Polaganje cevi ne zahteva skupe tehnike zavarivanja odnosno lepljenja.

Slika 6-4: Umrežena grejna cev (REHAU 2014)

Slika 6-5: Polaganje grejne cevi (REHAU 2014)

PEX cevi su obložene slojem barijere koji sprečava da kiseonik uđe u vodu za grejanje i na taj

način se sprečava korozija cevi, što produžava životni vek cevi. Pored toga, zbog niske

hrapavosti cevi, gubici pritiska su svedeni na minimum.

24

Slika 6-6: Isporučen kotur cevi (REHAU 2014)

Slika 6-7: Veza između cevi (REHAU 2014)

Cevi za grejanje mogu da se polože u otvoreni rov. U poređenju sa čeličnim cevima, PEX cevi

imaju prednost jer se fleksibilno polažu i stoga je potrebno manje radova da bi se napravili lukovi.

Zbog svoje fleksibilnosti, pravljenje kolena skoro da nije ni potrebno. Nisu potrebni lukovi za

ekspanziju odnosno kompenzatori.

6.2 Priključak na sistem kotlova na biomasu

Priključak na sistem grejanja na biomasu obavlja se preko razvodnika do kotla. Pumpe i ventili

kotla se montiraju radi kontrole teperature povrata. Za rad grejne mreže potrebno je da pumpa

prenese toplu vodu kroz mrežu. Pored toga, ona treba da kompenzuje širenje vode za grejanje

na toploti i osigura da se statistički pritisak grejne mreže održava pomoću regulacije pritiska. Da

bi grejna mreža radila bezbedno i optimalno potrebna je električna kontrola.

6.3 Priključak objekata

Priključak objekata na sistem grejanja ostvaruje se uvođenjem cevi direktno u objekte. Prenos

toplotne energije se obavlja putem izmenjivača toplote. Hidraulično kolo u grejnoj mreži odvojeno

je od hidrauličnog kola u zgradi. U slučaju dodatne količine toplote, izmenjivač toplote radi serijski

sa kotlom. Pri punoj količini kotao zamenjuje podstanica. Interfejs između mreže i potrošača je

izlazna strana podstanice bez cirkularne pumpe i cevnog pribora.

Pored toga, merenje isporučene količine toplote obavlja se u podstanici.

6.4 Biomasa kao gorivo

Isporuku biomase obavljaju lokalni dobavljači. U tom pogledu, GIZ i lokalna zajednica su već

obavili razgovore sa potencijalnim dobavljačima. Pored toga, lokalni potencijal biomase istražen

je u okviru studije.

Za proizvodnju drvne sečke koristi se drvo koje nije pogodno za industrijsku primenu. To mogu

biti, na primer, ostaci od seče drveta, sitno drvo ili drvni otpad.

Kvalitet sečke uobičajeno propisuje ÖNORM. Dve značajne karakteristike drvne sečke jeste s

jedne strane njena veličina a s druge strane sadržaj vode. Npr. G50 znači da bar 60% drvne

sečke ne prelazi 50 mm. W50, na primer, znači da je sadržaj vode do maksimalnih 50% ukupne

mase.

25

Toplotna vrednost ukupne zapremine drvne

sečke zavisi od veličine i sadržaja vode, kao i

od vrste drveta. Kalkulacije se zasnivaju na

pretpostavci da drvna sečka od G50 i W50 ima

toplotnu vrednost od 750 kWh/srm (srm = m³

ukupne gustine).

Potrebna investicija u kotlove na drvnu sečku

relativno je visoka, ali su cene goriva niske.

Stoga mala postrojenja obično nisu isplativa te

ima smisla da se mali potrošači grupišu oko

jednog lokalnog daljinskog sistema grejanja.

7 Izrada mreže i kotla

7.1 Energetski bilans i kriva opterećenja

Da bi se procenila trenutna potražnja grejanja objekata u okviru buduće grejne mreže,

sprovedena je softverska simulacija uzimajući u obzir trenutnu potrošnju toplotne energije (vidi

Tabelu 3-1), tipični temperaturni gradijenti i tipične karakteristike grejanja za tri različita tipa

korišćenja: bolnice, škole i kancelarije.

U pogledu snabdevanja toplotnom energijom putem grejne mreže, u poređenju sa snabdevanjem

iz pojedinačnih postrojenja, treba uzeti u obzir faktor simultanosti, koji zavisi od broja potrošača.

Obzirom da potreba za toplotnom energijom različitih potrošača ne nastaje uvek istovremeno,

potrebni kapacitet proizvodnje za, u ovom slučaju 11 potrošača, može da se smanji.

Snaga Opterećenje

Topla voda 0 kW 0 MWh

Gubici u cevima 48 kW 246 MWh

Instalisani kapacitet podstanica

2.385 kW 3.028 MWh

Ukupno 2.433kW 3.274 MWh

Tabela 7: Distribucija potražnje energije u predloženom projektu za podstanice.

*Ova kalkulacija je zasnovana na nepreciznim podacima; preporučujemo konsultovanje stručnog projektanta u cilju

dobijanja tačne kalkulacije.

Slika 6-8: Drvna sečka (Köb 2014)

26

Slika 7-1: Godišnja kriva opterećenja projekta

Kriva pokazuje da jedan kotao na biomasu od 1.250 kW pokriva oko 95% godišnje potražnje

toplotne energije. Da bi se pokrila vršna potražnja tokom najhladnijih zimskih dana, a posebno da

bi se pokazala dovoljna redundantnost snabdevanja toplotnom energijom, odabrana su dva kotla

na biomasu od po 1.250 kW. Zbog relativno visoke cene lakog lož ulja, nije odabran kotao na

fosilna goriva kao rezervni kotao za vršna opterećenja. Ipak, postojeći kotlovi se mogu sačuvati

kao dodatna rezerva za sistem u slučaju nepredviđenih okolnosti.

Slika 7-2: Dnevna kriva opterećenja projekta

Slika pokazuje simulaciju dnevnog profila opterećenja tokom veoma hladnog zimskog dana.

Jutarnji maksimum je karakterističan zbog potražnje grejanja za škole i kancelarije. Večernji

maksimum uglavnom je uzrokovan korišćenjem nekih učionica i fiskulturne sale.

Ako pretpostavimo da je potražnja kapaciteta toplotne energije od 130 W/m² u starijim

neefikasnim objektima (standardna je 80 W/m²), ukupna količina povezane grejne površine od

18.261 m² dovela bi do potražnje kapaciteta toplotne energije od 2.373 kW. Obzirom da objekti

imaju različite namene i različito vreme vršne potrošnje, faktor simultanosti od 0,8 se koristi da bi

se definisala konačna potražnja grejanja u objektima. Ako se pretpostavi da su gubici mreže 40

kW, novi ukupni kapacitet kotla bi takođe trebalo da bude 1.899 kW u okviru ove metodologije.

Tipični tok opterećenja tokom hladnog dana

Godišnji tok opterećenja za toplotnu energiju 3.028.125 kWh

27

Tako da bi dva kotla na biomasu od 1.250 kW bila dovoljna da se pokrije trenutna potražnja

energije povezanih objekata. Ipak, postojeći kotlovski sistemi mogu da ostanu priključeni na novu

mrežu da bi se pokrila potencijalna vršna potražnja ili da funkcionišu kao dodatni rezervni sistem.

7.2 Grejna mreža

Karakteristike:

Temperatura toka: 90 °C;

temperatura povrata: 65 °C;

materijal cevi: PEX cevi;

temperatura toka / spoljna kontrola temperature;

90 °C samo hladnih dana;

frekventna regulacija pumpe / povrata.

Nacrt grejne mreže ne uzima u obzir faktor simultanosti. Posebno razvodi do pojedinačnih

potrošača moraju da prenesu punu snagu. Stoga glavni dovodni cevovodi zadržavaju rezervni

kapacitet za buduće proširenje mreže.

Za pojedinačne delove obračun nominalnog prečnika, brzina protoka i pad pritiska za svaki

segment napravljen je uzimajući optimalni pritisak od 150 Pa na maksimalnu prenosnu snagu za

taj segment.

Na sledećoj slici prikazana je skica grejne mreže. On služi da obezbedi okviran pregled. Skica u

boljoj rezoluciji nalazi se u Dodatku 2.

28

Slika 7-3: Skica grejne mreže predloženog projekta

29

7.3 Ulaganje u postrojenje na biomasu

Investicioni troškovi projekta raspoređeni su na tri osnovne oblasti:

1. sistem kotlova na biomasu;

2. grejna mreža;

3. podstanice.

Ove tri oblasti detaljno su obrađene u nastavku.

Investicioni troškovi su utvrđeni na osnovu iskustvenih vrednosti u zavisnosti od posebno

izrađenih projekata.

Srpski ogranak nemačke kompanije Viessmann dao je ponudu za kotlovsko postrojenje za grejnu

mrežu u srpskom gradu Arilju. Ponudu je prilagodila 8.2AG za potrebe Ivanjice (Dodatak 1).

Pored glavnog kotla, planiran je drugi kotao na biomasu koji će se koristiti kao rezervni kotao i

kotao za vršno opterećenje.

Opština je na licu mesta obzbedila informaciju da u Ivanjici postoji do pet (5) dana godišnje kada

temperatura pada ispod -20°C. Shodno tome, kotlovsko postrojenje projektovano je na ukupni

kapacitet od 2.500 kW.

Za rad cevnog pribora postrojenja, potrebna je električna kontrola i dimnjak. Pored toga, treba

izgraditi grejnu mrežu a pojedinačni kotlovi u objektima moraju da se zamene podstanicama.

Pored toga, potreban je objekat za tehničku opremu kao i detaljno tehničko projektovanje grejne

mreže.

Ukupni investicioni troškovi za projekat, na osnovu trenutno dostupnih informacija, procenjuju se

na 1.357.802 evra. To dovodi do ukupnih troškova od oko 545 €/kW odnosno 266 €/kW

isključujući troškove za mrežu i podstanice. U tabeli 7-2 prikazani su opšti investicioni troškovi za

kotlove na biomasu, uključujući skladištenje, sistem za doziranje i kotlarnicu.

30

Ulaganje Iznos

1250kW kotao na biomasu i podzemno skladište 375.000 €

1250 kW rezervni kotao na biomasu 162.500 €

Pumpe, cevi i instrumenti 55.000 €

Električna oprema 20.000 €

Dimnjak 24.000 €

Grejna mreža 446.652 €

Podstanice 137.650 €

Građevinski radovi 80.000 €

Planiranje i projektovanje 17.000 €

Razno 40.000 €

Ukupno 1.357.802 €

Tabela 8: Ulaganje u postrojenje na biomasu i grejnu mrežu

Izvor: Leitfaden Feste Biobrennstoffe 2014, FNR

Specifični investicioni troškovi

za potpuno automatizovane kotlove na biomasu

Gornja vrednost:

Niži kapacitet

Gorivo:

Agrobiomasa

Parni kotao

Donja vrednost:

Viši kapacitet

Pelet

Toplovodni kotao

€/kW

Toplotni

kapacitet u kW

Slika 7-4: Opšti investicioni troškovi za sisteme kotlova na biomasu (FNR 2014)

7.4 Procena troškova grejne mreže

Izabran je sledeći pristup određivanju troškova za izgradnju cevovoda:

Cena materijala (polaganja cevi) odgovara troškovima materijala u Nemačkoj. Cenu instalacionih

i zemljanih radova dao je naručilac i odgovara cenama u Srbiji.

31

Q = (V ̇∗ ∆p)/(3600∗ η_ges )

Segment br. Nominalna veličina

cevi Dužina

segmenta Cena €/m

€ po segmentu

1. DN 50 (63 x 5,7) 64 111,00 €/m 14.208 €

2. DN 80 (90 x 8,2) 43 147,00 €/m 12.642 €

3. DN 50 (63 x 5,7) 13,5 111,00 €/m 2.997 €

4. DN 80 (90 x 8,2) 52 147,00 €/m 15.288 €

5. DN 40 (50 x 4,6) 67,5 93,00 €/m 12.555 €

6. DN 32 (40 x 3,7) 36,5 93,00 €/m 6.789 €

7. DN 50 (63 x 5,7) 68,2 111,00 €/m 15.140 €

8. DN 80 (90 x 8,2) 19 147,00 €/m 5.586 €

9. DN 125 (125 x 11,4) 77 147,00 €/m 22.638 €

10. DN 160 (160 x 14,6) 60,3 219,00 €/m 26.411 €

11. DN 80 (90 x 8,2) 25,5 147,00 €/m 7.497 €

12. DN 80 (90 x 8,2) 6,9 147,00 €/m 2.029 €

13. DN 80 (90 x 8,2) 29,7 147,00 €/m 8.732 €

14. DN 25 (32 x 2,9) 16 93,00 €/m 2.976 €

15. DN 25 (32 x 2,9) 75,6 93,00 €/m 14.062 €

16. DN 40 (50 x 4,6) 76,9 93,00 €/m 14.303 €

17. DN 100 (110 x 10,0) 11,6 147,00 €/m 3.410 €

18. DN 100 (110 x 10,0) 510 147,00 €/m 149.940 €

19. DN 160 (160 x 14,6) 6 219,00 €/m 2.628 €

2.1 DN 65 (75 x 6,8) 8 147,00 €/m 2.352 €

9.1 DN 32 (40 x 3,7) 7,5 93,00 €/m 1.395 €

Ukupno 1.275 m 269,54 €/m 343.579 €

Dodatni troškovi Za asfaltirane puteve 30% 103.073,58 €

Svega 446.652,18 €

Tabela 9: Dimenzije mreže i troškovi predloženog projekta mreže

7.5 Izrada mrežne pumpe i obračun potrebne snage

Potrebna snaga za mrežnu pumpu obračunava se pomoću sledeće formule, uzimajući u obzir

ukupan gubitak pritiska i segment sa najvećim protokom:

Efikasnost pumpe (η_ges) 0,6

Količina protoka (V ̇) 82 m³/h

Ukupan pad pritiska (∆p) 392.449 Pa

Snaga pumpe (Q) 14.907 W

Sati punog opterećenja (1.10. do 5.088 h

32

1.05.)

Potrošnja električne energije 75.845 kWh

7.6 Obračun gubitka toplotne energije

Za obračun gubitka toplotne energije, određena U-vrednost (u W/mK) za datu nominalnu veličinu

množi se sa razlikom između temperature zemljišta i prosečne radne temperature.

Q u W/m = U * (ϑB – ϑE)

Sledeća tabela sadrži obračun gubitka toplotne energije za snabdevanje i povrat svakog

segmenta i sumira ih. Ukupni gubici dostižu 48 kW. Obzirom da grejna mreža ne treba da radi

tokom cele godine već samo 5.088 sati godišnje, mogu se očekivati gubici toplotne energije od

oko 246 MWh.

Br.

Dužina segmenta

Dimenzije cevi

Gubici toplotne energije po

segmentima u W

m mm U-vrednost VL RL

1. 64 DN 50 (63 x 5,7) 0,212 1085 746

2. 43 DN 80 (90 x 8,2) 0,249 857 589

3. 13,5 DN 50 (63 x 5,7) 0,212 229 157

4. 52 DN 80 (90 x 8,2) 0,249 1036 712

5. 67,5 DN 40 (50 x 4,6) 0,187 1010 694

6. 36,5 DN 32 (40 x 3,7) 0,144 420 289

7. 68,2 DN 50 (63 x 5,7) 0,212 1157 795

8. 19 DN 80 (90 x 8,2) 0,249 378 260

9. 77 DN 125 (125 x 11,4) 0,364 2242 1542

10. 60,3 DN 160 (160 x 14,6) 0,319 1539 1058

11. 25,5 DN 80 (90 x 8,2) 0,249 508 349

12. 6,9 DN 80 (90 x 8,2) 0,249 137 94

13. 29,7 DN 80 (90 x 8,2) 0,249 592 407

14. 16 DN 25 (32 x 2,9) 0,117 150 103

15. 75,6 DN 25 (32 x 2,9) 0,117 708 486

16. 76,9 DN 40 (50 x 4,6) 0,187 1150 791

17. 11,6 DN 100 (110 x 10,0) 0,361 335 230

18. 510 DN 100 (110 x 10,0) 0,361 14729 10126

19. 6 DN 160 (160 x 14,6) 0,319 153 105

2.1 8 DN 65 (75 x 6,8) 0,192 123 84

9.1 7,5 DN 32 (40 x 3,7) 0,144 86 59

Ukupno 1.275 28.624 19.679

Dužina trase 2.549

Ukupan gubitak toplotne energije 48.304

Tabela 10: Gubici toplotne energije

33

Gubici toplotne energije (Q) 48 kW

Sati punog opterećenja (1.10 do

1.05)

5.088 h

Gubici toplotne energije p.a. 246 MWh

34

7.7 Procena troškova

7.7.1 Procena troškova podstanica

U podstanicama će se nalaziti sve spojne tačke za mrežu daljinskog grejanja. Podstanice imaju

izmenjivač toplote za indirektan prenos toplotne energije od grejne mreže do sistema grejanja u

objektima. Dodatni cevni pribor nalazi se sa strane mreže radi regulacije temperature povrata i za

isključivanje podstanica sa mreže. Naravno, svaka podstanica sadrži kalorimetar. Troškovi

priključka na odvojene grejne sisteme objekata, kao i troškovi podešavanja odnosno izmena ovih

sistema grejanja nisu uzeti u obzir.

Br. Naziv Dimenzije podstanice

(kW) Cena

1 Upravna zgrada 150 11.250 €

2 Medicina rada 110 8.250 €

3 Dispanzer 300 15.000 €

4 Porodilište 150 11.250 €

5 Tehnička služba 70 7.700 €

6 Dom zdravlja 600 30.000 €

7 Osnovna škola 800 40.000 €

8 Srednja škola Vidi br. 7 Vidi br. 7

9 Obdanište 25 3.250 €

10 Stomatologija 70 7.700 €

11 Dnevni centar 25 3.250 €

Ukupno 2.040 kW 137.650 €

Tabela 11: Procena troškova za podstanice

35

7.7.2 Procena troškova komparativno

Procenjeni su troškovi isporuke i instalacije 10 individualnih kotlovskih postrojenja kapaciteta od

po 50 kW do 1.000 kW, radi komparacije. Oni iznose do 219.500 evra neto (Poglavlje 5.2).

7.7.3 Operativni troškovi grejne mreže na biomasu

Tip troška Godišnji troškovi (na osnovu 1.

godine)

Troškovi radne snage (nadzor): 230 dana x 1 sat x 10 €/sat 2.300,00 €

Troškovi održavanja: 1,5% ukupne investicije 20,367,03 €

Troškovi goriva (troškovi biomase): 1,266 t sečke po 50 €/t 63.300,00 €

Potrebna snaga: 25 kW, 4,000 h/a po 0,05 €/kWh 5.000,00 €

Telekomunikacije, podsticaji 500,00 €

Odlaganje pepela: 2% unosa, 10 €/t 247,46 €

Administracija i razno: 2% ušteda/prihoda 6.867,05 €

Osiguranje: 0,25% godišnjeg ulaganja 3.394,51 €

Ukupno 101.976,05

Tabela 12: Godišnji operativni troškovi za predloženi projekat

Operativni troškovi obuhvataju troškove radnika koji upravljaju sistemom. Posebno su uzeta u

obzir sledeća pitanja:

isporuka goriva;

tehničko upravljanje;

dnevna inspekcija;

upravljanje poslovanjem;

upravljanje sirovinom

Troškovi održavanja posevno obuhvataju troškove radova na popravci i održavanju kao i troškove

odlaganja pepela.

Dodatni troškovi se uglavnom sastoje od troškova električne energije za rad. Dalji troškovi dolaze

od analize goriva i vode za grejanje.

Troškovi biomase objašnjeni su detaljno u tabeli 7-7: Troškovi biomase. Oni su zasnovani na

pretpostavci dvogodišnje isporuke. Troškovi uključuju besplatnu isporuku.

Da bi se utvrdili troškovi goriva, uzeta je kao osnova potražnja toplotne energije. Pored toga, uzeti

su u obzir i gubici toplotne energije grejne mreže i kotlova.

36

Toplotna vrednost goriva od biomase uglavnom se utvrđuje u odnosu na sadržaj vode u drvetu

(WU) i vrstu drveta. Za biomasu iz regiona dobili smo sledeće informacije:

W 40 %

Hu = 3,0 kWh/kg (srednja vrednost)

Ukupna gustina: 325 kg/m

Cena: 50 €/t

Očekuju se dve isporuke biomase kamionom nedeljno. Ukoliko se isporuka obavlja kamionima

kapaciteta ispod 60m³, uvećaće se broj vozila nedeljno.

Trošak biomase

Potražnja grejanja 3.028.125 kWh/a

Gubici mreže 200.000 kWh/a

Gubici kotla 15%

Potražnja goriva 3.797.794 kWh/a

WU biomase 40%

Cena po toni 50 €/t

Težina 1.266t

Kamion 60 m³

Vreme rada 30 nedelja

Tura nedeljno 2,2

Tabela 13: Troškovi biomase i logistike

7.7.4 Bilans rashoda i prihoda

Da bi se procenile konačne uštede od projekta, obračunati su rashodi i prihodi (uštede goriva). U

oba slučaja, trenutnog snabdevanja toplotnom energijom i planiranog snabdevanja toplotnom

energijom iz biomase, utvrđeni su puni troškovi. Pod uslovom da je bilans pozitivan, mera se

može smatrati ekonomski održivom.

Godišnji statički bilans projekta

Ukupno ulaganje (vidi tabelu 7-2)

1.357.802,00 €

Prihodi (zamena tekućih troškova za gorivo) + 343.352,00 €

Kapitalni troškovi 4,5% /15a - 113.613,00 €

Operativni troškovi (tabela 7-6: Godišnji operativni

troškovi)

- 101.976,05 €

Godišnji bilans profita

+ 127.762,95 €

Tabela 14: Statički bilans predloženog projekta

37

Bilans uzima u obzir ukupne troškove koji su neophodni za ulaganje u grejnu mrežu. Uzima se u

obzir ulaganje tokom vremenskog perioda od petnaest (15) godina.

Ovaj iznos se poredi sa izbegnutim troškovima rada postojećeg sistema. Dodatni prihodi nastaju

jer više nema potrebe za ulaganjem u nove kotlove za postojeći sistem.

Obračun se zasniva na celokupnom obračunu troškova. Uz godišnji suficit od 127.762,95 evra

godišnje ulaganje se može smatrati održivim.

7.7.5 Poređenje cena toplotne energije

Da bi se međusobno uporedile cene toplotne energije, troškovi toplotne energije trenutnog

snabdevanja porede se sa troškovima toplotne energije dobijene iz biomase.

Godišnji troškovi postojećeg sistema porede se sa novim potencijalnim sistemom biomase.

Obračun trenutnog snabdevanja toplotnom energijom obavlja se sabiranjem godišnjih troškova

rada postojećeg postrojenja (Poglavlje 5.3) i godišnjeg troška izbegnutih ulaganja u nove kotlove

(poglavlje 5.2). Ovaj zbir se deli potrebnom količinom toplotne energije (poglavlje 3.3) i daje

određenu cenu toplotne energije.

Obračun snabdevanja toplotnom energijom iz biomase zasniva se na godišnjim operativnim

troškovima (poglavlje 7.7.3) i godišnjim ulaganjima (poglavlje 7.3) podeljeno sa potrebnom

toplotnom energijom (poglavlje 3.3).

Pitanje

Potražnja toplotne

energije Troškovi Cene toplotne energije

(kWh/a)

Data

(€/a)

Biomasa

(€/a)

Data

(€/kWh)

Biomasa

(€/kWh)

Rad i gorivo 3.028.125 369.189 101.976 0,122 € 0,034 €

Ulaganje 3.028.125 20.438 113.613 0,007 € 0,038 €

Zbir

0,129 € 0,72 €

Tabela 15: Poređenje cena toplotne energije.

Pojedinačne cene toplotne energije za postojeće snabdevanje toplotnom energijom i za planirano

snabdevanje toplotnom energijom na bazi biomase prikazane su u €/kWh.

Za postojeći sistem primenjeni su operativni troškovi u skladu sa poglavljem 5.3.

Troškovi ulaganja proističu iz zamene postojećih kotlova u skladu sa poglavljem 5.2.

Za sistem grejanja na biomasu primenjeni su troškovi ulaganja u skladu sa poglavljem 7.7.3.

Primenjeni su troškovi ulaganja za sistem grejanja na biomasu u skladu sa poglavljem 7.7.3 i

7.7.4.

Troškovi su stavljeni u odnos sa potražnjom grejanja u skladu sa poglavljem 3.3.

38

Slika 7-5: Dijagram troškova grejanja

Dijagram (Slika 7-5: Dijagram troškova grejanja) pokazuje ukupne troškove snabdevanja

toplotnom energijom. Ovde je postojeći sistem upoređen sa novom mrežom daljinskog grejanja i

postrojenjem na biomasu. Poređenje pokazuje da, iako je ulaganje u nove kotlove za postojeći

sistem grejanja značajno niže, niski operativni troškovi sistema na biomasu čine ovaj sistem

ekonomičnijim uopšteno gledano.

7.8 Prognoza rashoda

Prognoza rashoda predstavlja troškove i izdatke tokom perioda od 15 godina.

Za sve troškove i prihode predviđeno je uvećanje. Za cenu fosilnog goriva predviđeno je uvećanje

od 3% godišnje, a uvećanje svih ostalih troškova od 2% godišnje.

Ova prognoza rashoda obuhvata iste elemente kao i obračun operativnog troška mreže grejanja

na biomasu. Vidi poglavlje 7.7.3.

Proistekla neto trenutna vrednost (NTV) pregleda novčanog toka iznosi oko 996.146 evra

nakon 10 godina i 1.968.246 evra nakon 15 godina, na osnovu tržišne kamatne stope od

4,5% godišnje.

39

Koncept0 1 2 3 4 5 6 7 8

Direktna ušteda usled zamene goriva 343.352,43 353.653,00 364.262,59 375.190,47 386.446,18 398.039,57 409.980,76 422.280,18

MEGLIP subvencija (15% investicije) 203.670,30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Smanjenje emisije CO2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

547.022,73 353.653,00 364.262,59 375.190,47 386.446,18 398.039,57 409.980,76 422.280,18

Biomasa (Drvna sečka) 63.300,00 64.566,00 65.857,32 67.174,47 68.517,95 69.888,31 71.286,08 72.711,80

Održavanje 20.367,03 20.774,37 21.189,86 21.613,66 22.045,93 22.486,85 22.936,58 23.395,32

Potrošnja električne energije 5.000,00 5.100,00 5.202,00 5.306,04 5.412,16 5.520,40 5.630,81 5.743,43

Operativni troškovi 2.300,00 2.346,00 2.392,92 2.440,78 2.489,59 2.539,39 2.590,17 2.641,98

Telekomunikacione usluge 500,00 510,00 520,20 530,60 541,22 552,04 563,08 574,34

Pepeo 253,20 258,26 263,43 268,70 274,07 279,55 285,14 290,85

Trošak pogonskog ulja pri vršnim opterećenjima 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Administracija i opšti troškovi 3.433,52 3.536,53 3.642,63 3.751,90 3.864,46 3.980,40 4.099,81 4.222,80

Osiguranje 3.394,51 3.394,51 3.394,51 3.394,51 3.394,51 3.394,51 3.394,51 3.394,51

Razno 3.433,52 3.536,53 3.642,63 3.751,90 3.864,46 3.980,40 4.099,81 4.222,80

TOTAL OPERATIVNIH TROŠKOVA 101.981,78 104.022,20 106.105,48 108.232,56 110.404,35 112.621,84 114.886,00 117.197,82

EBITDA 445.040,95 249.630,80 258.157,11 266.957,92 276.041,83 285.417,73 295.094,76 305.082,36

Troškovi kamata 61.101,09 50.635,48 45.237,25 39.596,09 33.701,09 27.540,81 21.103,32 14.376,15

EBTDA 383.939,86 198.995,33 212.919,86 227.361,82 242.340,74 257.876,92 273.991,44 290.706,21

Porezi 0 0 0 0 0 0 0 0

NETO OSTATAK 383.939,86 198.995,33 212.919,86 227.361,82 242.340,74 257.876,92 273.991,44 290.706,21

Investicioni troškovi -1.357.802,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Obrtni kapital 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Finansiranje duga 1.357.802,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Otplata 232.569,21 119.960,68 125.358,91 131.000,06 136.895,06 143.055,34 149.492,83 156.220,01

Ostatak duga 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

BILANS NOVČANIH TOKOVA 0,00 151.370,65 79.034,65 87.560,96 96.361,76 105.445,68 114.821,58 124.498,61 134.486,21

40

Koncept9 10 11 12 13 14 15 Total 15 years

Direktna ušteda usled zamene goriva 434.948,59 447.997,04 461.436,95 475.280,06 489.538,46 504.224,62 519.351,36 6.385.982,27

MEGLIP subvencija (15% investicije) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 203.670,30

Smanjenje emisije CO2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

434.948,59 447.997,04 461.436,95 475.280,06 489.538,46 504.224,62 519.351,36 6.589.652,57

Biomasa (Drvna sečka) 74.166,04 75.649,36 77.162,35 78.705,59 80.279,70 81.885,30 83.523,00 1.094.673,28

Održavanje 23.863,22 24.340,49 24.827,30 25.323,84 25.830,32 26.346,93 26.873,86 352.215,54

Potrošnja električne energije 5.858,30 5.975,46 6.094,97 6.216,87 6.341,21 6.468,03 6.597,39 86.467,08

Operativni troškovi 2.694,82 2.748,71 2.803,69 2.859,76 2.916,96 2.975,30 3.034,80 39.774,86

Telekomunikacione usluge 585,83 597,55 609,50 621,69 634,12 646,80 659,74 8.646,71

Pepeo 296,66 302,60 308,65 314,82 321,12 327,54 334,09 4.378,69

Trošak pogonskog ulja pri vršnim opterećenjima 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Administracija i opšti troškovi 4.349,49 4.479,97 4.614,37 4.752,80 4.895,38 5.042,25 5.193,51 63.859,82

Osiguranje 3.394,51 3.394,51 3.394,51 3.394,51 3.394,51 3.394,51 3.394,51 50.917,58

Razno 4.349,49 4.479,97 4.614,37 4.752,80 4.895,38 5.042,25 5.193,51 63.859,82

TOTAL OPERATIVNIH TROŠKOVA 119.558,34 121.968,61 124.429,69 126.942,68 129.508,70 132.128,89 134.804,43 1.764.793,38

EBITDA 315.390,24 326.028,43 337.007,26 348.337,38 360.029,76 372.095,72 384.546,93 4.824.859,19

Troškovi kamata 7.346,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 300.637,53

EBTDA 308.044,00 326.028,43 337.007,26 348.337,38 360.029,76 372.095,72 384.546,93 4.524.221,66

Porezi 0 0 0 0 0 0 0 0,00

NETO OSTATAK 308.044,00 326.028,43 337.007,26 348.337,38 360.029,76 372.095,72 384.546,93 4.524.221,66

Investicioni troškovi 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Obrtni kapital 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Finansiranje duga 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Otplata 163.249,91 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1.357.802,00

Ostatak duga 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00

BILANS NOVČANIH TOKOVA 144.794,09 326.028,43 337.007,26 348.337,38 360.029,76 372.095,72 384.546,93 3.166.419,66

Tabela 16: Analiza novčanog toka predloženog projekta

41

7.8.1 Ulaganja/Kredit

Očekuje se da će se ulaganja finansirati iz kreditne linije u okviru KfW-MEGLIP finansiranja pod

sledećim uslovima:

Period zajma: 10 godina

Učešće 0% (100% zajma se smatra prihodom u nultoj godini)

Finalni grant: 15% nakon implementacije se koristi kao povraćaj zajma

Kamatna stopa: 4,5% godišnje

Godišnji kapitalni troškovi proističu iz redovnih otplata i kamata.

7.9 Osetljivost

Osetljivost uzima u obzir moguće finansijske izmene u okviru projekta.

U tu svrhu, biće modifikovani najrelevantniji ekonomski parametri i biće razmotren njihov uticaj na

ukupan novčani tok.

7.9.1 Osetljivost i troškovi ulaganja

Troškovi ulaganja se modifikuju. Pretpostavlja se da će se oni uvećati za 30%. Nema nastanka

negativnih vrednosti. Takođe je razmotreno na kom iznosu ulaganja prihod nakon 15 godina

iznosi nula (0).

Za procenu prihoda, korišćena je tabela 7-10 Novčani tok, kolona: „Ukupno 15 godina“.

Početna vrednost Osetljivost Obračun Ukupno 15

godina

Ulaganje Uvećanje

ulaganja Novo ulaganje

Akumulirani

novčani tok

1.357.802,00 € 0% 1.357.802,00 € 3.166.419,66 €

1.357.802,00 € 30% 1.765.143,00 € 2.603.301,00 €

1.357.802,00 € 169% 3.648.282,00 € 0,00 €

Tabela 16: Osetljivost troškova ulaganja predloženog projekta

Ukoliko se troškovi ulaganja uvećaju za preko 169%, akumulirani novčani tok će nakon 15 godina

postati negativan.

42

7.9.2 Osetljivost tekućih i budućih troškova goriva

Budući troškovi goriva iz biomase modifikovani su u narednom obračunu. Troškovi goriva su

uvećani sa 50€/m3 na 70€/m3. Takođe je razmatrano po kojoj ceni biomase će prihod nakon 15

godina iznositi nula (0).

Za procenu prihoda nakon 15 godina, korišćena je tabela 7-10 Novčani tok, kolona „Ukupno 15

godina“.

Početna

vrednost Osetljivost Obračun

Ukupno 15

godina

Cena biomase Uvećanje cene

biomase

Nova cena

biomase

Akumulirani

novčani tok

50,00 €/t 0% 50,00 €/t 3.052.533,00 €

50,00 €/t 40% 70,00 €/t 2.728.550,00 €

50,00 €/t 289% 194,60€/t 0 €

Tabela 17: Osetljivost troškova goriva iz biomase

Tabela 7-1: Osetljivost troškova goriva iz biomase

Ukoliko se cena biomase kao goriva uveća za više od 289%, akumulirani novčani tok nakon 15

godina postaće negativan.

Da bi se procenila osetljivost prihoda, ušteda na trenutnim troškovima grejanja, analizirani su

finansijski indikatori umanjenjem predviđene pojedinačne cene grejanja. U narednoj tabeli

predstavljeni su rezultati ove evaluacije:

Prikazano je da bi projekat trebalo da dovede do ušteda u budžetu čak i ako dođe do pada

trenutne cene lakog lož ulja za 50%.

Početna

vrednost Osetljivost Obračun

Ukupno 15

godina

„Tekuća“ cena

grejanja

Umanjenje

„tekuće“ cene

grejanja

Nova „tekuća“

cena grejanja

Akumuliran

novčani tok

113,00 €/MWh 0% 113,00 €/MWh 3.052.533,00 €

113,00 €/MWh 20% 90,40 €/MWh 1.897.644,00 €

113,00 €/MWh 50% 56,00 €/MWh 0 €

Tabela 18: Osetljivost tekuće cene grejanja kao buduće uštede

43

Spisak referenci za slike [Slika 6-1] KOHRT, Joachim; Wärmeversorgung Eichenkamp Sothenbergschule; energie +

konzept; 2013 [Slika 6-2] KOHRT, Joachim; Wärmeversorgung Eichenkamp Sothenbergschule; energie +

konzept; 2013 [Slika 6-3] KOHRT, Joachim; 8.2 Consulting AG [Slika 6-4] REHAU; Technische Information, Rehau Systeme für die Wärmeversorgung,

Rauvitherm und Rauthermex, gültig ab Mai 2014 [Slika 6-5] REHAU; Rauthermex – mit Sicherheit mehr Wärme; Technische Informationen

817600, gültig ab 2009

[Slika 6-6] REHAU; Technische Information, Rehau Systeme für die Wärmeversorgung, Rauvitherm und Rauthermex, gültig ab Mai 2014

[Slika 6-7] REHAU; Technische Information, Rehau Systeme für die Wärmeversorgung,

Rauvitherm und Rauthermex, gültig ab Mai 2014 [Slika 6-8] KÖB HOLZHEIZSYSTEME GMBH; Holzheizsysteme von 100 bis 1700 kW;

09/2013

44

Dodaci

Dodatak 1 Ponuda za kotlovsko postrojenje od kompanije Viessmann za projekat u Arilju

Dodatak 2 Skica mreže

Appendix 1: Offer for biomass boiler plant

uvođenje sistema grejanja na drvnu · grejanje 24 sata dnevno; i vikendima. 3.1 potražnja za...

Documents