XXlX Medunarodno savetovanje

es% energija

ekonomija

c*$ ekologija

Pokrovitelj savetovanja

Ministarstvo energetike, razvoja i zajtite iivotne sredine, Ministarstvo prirodnih resursa,

rudarstva i prostornog planiranja, Ministarstvo prosvete,

nauke i tehnoloSkog razvoja, Ministarstvo finansija i privrede,

Ministarstvo poljoprivrede, Sumarstva i vodoprivrede

PKS, JP EPS, NIS Gazprom neft, JP EMS, JP Srbijagas

SAVEZ ENERGETICARA Adresa: 11 000 BEOGRAD, Kneza Mihaila 33

Telefon: +381 1 1 21 83 31 5, Faks: +381 1 1 2639 368

E-mail: savezenergeticara63eunet.r~ Web: www.savezenergeticara.org.rs

ZBORNIK RADOVA Zlatibor, 26.03. - 29.03.201 3.

fl Energija/Ekonomija/Ekologija IZDAVACKI SAVET

J Broj 3-4 Godina XV Mart 2013 Prof-dr Zorana Mihajlovit, rninistr za Zoran Ivantevii, dir.Panonske TE-TO 68' :z energetiku, inforrnisanje i zaititu iivotne d r Svetislav Bulatovit, dir. EFT Group

a,,$ Osnivat i izdavat sredine d r Nenad Popovit, ABS Holding d r Zarko Obradovit, rninistr prosvete, Milorad Markovit, predsednik HK Minel

II -1 H Savez energetitara nauke i tehnoloikog razvoja d r Dragan Kovatevit, dir. Elektrotehnitlu d r Milan Batevit, ministar prirodnlh institut ,,Nikola Teslac'

:= Predsednlk Saveza energetirara resursa, rudarstva i prostornog planiranja Prof.& Sanja VraneS, dir.Instituta

-J ; Mladan Dinkit, rninistar hnansija i ,,Mihajlo Pupin" Prof. dr Nlkola Rajakovit privrede d r Bojan Radak, v.d. dir. Instituta za

Goran Kneievit, ministar poljoprivrede, nuklearne nauke ,,VinTam UI 5 Sekretar araveza energetitara Simarstva i vodoprivrede Prof.& Branko Kovatevit, dekan ETF < Nada Negovanovit Prof.dr Vladan Zdravkovit, driavni Beograd

H sekretar Prof.& Milorad Milovantevit, dekan DuSan Mrakit, driavni sekretar ~ i i i n s l u fakultet u Beogradu

Glavni i odgovorni urednik Dejan Popovit, driavni sekretar Prof.& Rade Dobroslovatki, dekan Prof. dr Nenad Dajit Srdan Belit, driavni sekretar Fakulteta tehnitkih nauka u NS c Tomislav SubaranoviC, driavni sekretar Prof.dr Ivan Obradovit, dekan

Adresa. Redakcije Prof.& Mirko Komatina, Ministarstvo Rudarsko-geoloSkog fakulteta u Beogradu

Saveza energetitara prosvete, nauke i tehnolo[kog razvoja Prof.& Miroslav Babit, dekan Fakultet d r Kiril Kravtenko, gen.dir. NIS ad inienjersluh nauka u Kragujevcu

11000 BEOGRAD Aleksandar Obradovit, v.d. gen.dir. JP Prof.& Jeroslav Zivanit, dekan Tehnitki Kneza Mihaila 33 EPS fakultet u Catku

Telefon: +381 11 2183 315 MiloS Bugarin, predsednik PKS Prof.dr Milun Babit, Fakultet

Faks: t381 11 2639 368 d r Aca Markovit, predsednik UO JP inienjersluh nauka u Kragujevcu EPSDrnitri MaliSev, predsednik UO NIS Slobodan BabiC, Rudnap Group Ljubo Matit, dir. Agencije za energetlku Dr Vladimir ZivanoviC, SE

E-mail: Srbije savezenergeticara@eunet.rs Aleksej Belov, dir. Bloka ,,EnergetikaC' NIS Web: www.savezenergeticara.org.rs DuSan Bajatovit, dir. JP Srbijagas REDAKCIONI ODBOR

Nikola Petrovit, gen.dir. JP EMS

Kornpjuterslu prelorn Cedomir PonoCko, dir. TENT, d.o.0. Prof.& Ozren Ocit Dragan Jovanovit, dir. TE-KO Kostolac, Slobodan Petrovit, sekretar Odbora za

Zeljka BaSiC-Stankov d.o.0. energetlku PKS Bratislav Ceperkovit, predsednik UO JP Radiia Kostit, dir. Elektroistok-izgradnja

Stampa Transnafta dr Tomislav Simovit, dir. Montinvest ad

,,BELPAK N. Beograd MiloS Tomit, dir. JP Transnafta Milorad Markovit, predsednik HK Mine1 Vladan MiloSevit, v.d. dir. JP PEU Milan Loniarevit, NIS Goran Stojilkovit, zam.gen.dir. za Mijodrag Citakovit, dir.Drinko-Limske

GodiSnja preplata petrohernijske poslove NIS HE - 8.000,OO RSD RiSat Islamov, dir. Bloka ,,Istraiivanje i Prof.& Petar Dukit, TMF - za inostranstvo 80 8 proizvodnjas" NIS Dragan Nedeljkovit, novinar

Viktor Slavin, dir. Bloka ,,Prerada" NIS Savo Mitrovit, dir. Sever Subotica

Tekuti ratun SE Goran Kneievit, dir. HE Derdap, d.o.0. Dr Branislava Lepotit, dir. JP Transnafta Zoran Rajovit, dir. EDB, d.o.0. Milan Mirosavljevit, dir.za odose s

Br 355-1006850-61 Milorad GrtiC, dir. RB Kolubara d.o.0. javnoSCu EPS Srdan Kneievit, dir.Elektrovojvodina, Mile Danilovit, dir.Terrnoelektro Enel

Radovi su Stampani po redosledu d.o.0. Ruiica Vranjkovit, novinar

dostavljanja. Srdan Durovit, dir. Elektrosrbija, d.o.0. Roman MuliC, SE d r Miroslav Malobabit, dir. JP Srbijagas Krstajit Sekula, novinar Aleksandar VlajBt, v.d. dir. Obnovljivi Boiica Sandit, JP EPS izvori EPS Simo Bobit, PK Beograda Srdan Durovit, dir. ,,ElektrosrbijaV d.o.0 Jelica Putnikovit, novinar Igor Novakovit, v.d. dir. ,,Jugoistok d.o.0 Nikola Petrovit, dir. Energetlka d r .Gvozden Ilit, dir. ,,Centarc: d.o.0. Kragujevac Aleksandar Pribit, dir. JKP Novosadska Rade Borojevit, PK Beograda toplana

Ff3? energija

@:> ekonornija

ez? ekologija

ORGANIZACIONO - PROGRAMSKI ODBOR

Predsednik: Prof.dr Milun BabiC, MaSinslu fakultet u Kragujevcu Sekretar: Nada NegovanoviC, sekretar Saveza energetitara

Dr Matthias Jochem, Hitachi, Nematka Prof.dr MiloS NedeljkoviC, MaSinslu fakultet Beograd Prof.dr Adriana Sida Manea, Politehnica-Universitety of Temisoara, Romania Dr Ivan Soulek, Ph. D., Prague Institute of Chemical Technology, Czech Republic mr DuSan Kalember, Brodarski Institut, Hrvatska mr Milan StojsavljeviC, Institut za elektroprivredu i energetlku,Hrvatska Prof.& Rade Biolanin, Univerzitet APERION Banja Luka Prof.dr Detan Ivanovit, MaSinski fakultet Podgorica Prof.& Esad JakupoviC, univeizitet APERION Banja Luka Dr Dragoljub DraSkoviC, direktor Regulatorne agencije za energetlku Crne Gore Prof.& Zdravko N. MilovanoviC, MaSinski fakultet Banja Luka Prof.dr Valentino Stojkovski, MaSinski fakultet Skopje Dr Ognjen Kuljala, Brodarski institut, Hrvatska Prof.dr Predrag Popovski, MaSinslu fakultet Skopje Prof.dr Mirko Komatina, predsednik Matihog odbora Ministarstva prosvete i nauke Prof.dr Aleksandar Nospal, MaSinski fakultet Skopje dr Igor Krlmar, Elektrotehnirlu fakultet Banja Luka dr Tatjana Luppova, Rusija Prof.dr Nikolaj Ostrovski, Ukrajina Prof.dr Ibrahim JusufraniC, Internacionalni univerzitet u Travnlku Prof.dr Neven DuiC, Strojarsko-brodarslu fakultet, Hrvatska Prof.dr Jeroslav ZivaniC, dekan Tehnirkog fakulteta u Catku Prof.dr Miroslav BabiC, dekan MaSinskog fakulteta u Kragujevcu Prof.dr Slobodan VukosaviC, Elektrotehnitlu fakultet Beograd Prof.dr Branko KovaleviC, dekan ETF u Beogradu Prof.dr Radivoje MitroviC, driavni sekretar Prof.dr Milan MedareviC, dekan Sumarskog fakulteta u Beogradu Prof.dr Dejan FilipoviC, dekan Geografskog fakulteta u Beogradu Dr Miodrag ArsiC, Institut za ispitivanje materijala IMS Beograd Ljubo MaCiC, Predsednik Agencije za energetlku Srbije Prof.dr Ozren OciC, Faculty of International Engineering Management Dr MiloS Banjac, MaSinski fakultet Beograd ProEdr Slobodan Stupar, pom.ministra Dr Tomislav SimoviC, direktor Montinvest AD RadiSa KostiC, direktor Elektroistok d.o.0. Beograd Bolko Buha, savetnik gen.dir. TENT Milorad MarkoviC, predsednlk Mine1 Koncern Dr Miroslav N. MalobabiC, izvrini direktor JP Srbijagas Prof.dr Nenad DajiC, glavni i odgovorni urednik Easopisa ENERGIJA Prof.& Vladimir ZivanoviC, Savez energetitara

a M SAVICE VIC, Z. ZAKOSEK, S. JOTOC: I. DIMITRIJE VIC, M CVETKOVIC ADAPTACIJA BLOKA B2 TE ,,KOSTOLAC B"

........................................................................ SA REKONSTRUKCIJOM ELEKTROFILTERA. ..5 , MIODRA G ARSIC, S R ~ ~ N BOSNJAK. MLADEN MLADENO V I ~ , VENCISLAV GRA BULO ZORAN SAVIC

.% UTICAJ MEHANICKIH OSOBINA MATERIJALA NA CVRSTOCU I OTPORNOST NA LOM POKLOPCA RADNOG KOLA TURBINE NA HIDROELEKTRAM ,,DERDAP 1" ........................................................................................ 15

B POPOVSKI. Z. MARKOC: P POPOVSKI ANALYSIS OF THE TURBINE TYPE AND CAPACITY SELECTION ON

..................................................

Q) THE ECONOMIC PARAMETERS OF MEDIUM HEAD SHPP 25

KRISTIJAN RISTIC, ~ A R K o RISTIC .......................................

C EKOLOSKI MENAD~MENT U EKONOMSKOJ TEORIJI I PRAKSI 33

VEDRAN BAKARIc, IVAN MISK0 VIC, kXUNOSLAV HOR VAT, OGNJEN KUWA~A ..............................

Q) ISPITIVANJA SISTEMA TURBINSKE REGULACIJE HIDROAGREGAT. .3 9

RADOSLAVRAKOVIC, JASNA GRUJIC, SANJA PETROVIC-BECIROVIC NEKI ASPEKTI PRAKTICNE PRIMENE SISTEMA ENERGETSKOG MENADZMENTA ............................................................................................. 49

BILJANA MCKO VIC VJESTACKA JEZERA KAO TURISTICKI POTENCIJAL OPST~NE NIKSIC ........................... 57

VEWKO DUUC, ESAD JAKUPOVIC ENERGETSKI POTENCIJALI BIOMASE U REPUBLIC1 SRPSKOJ ......................................... 63

OZREN OCIC, IVAN SO U ~ E K , SLOBODAN ADPIC, IVAN NIKOLIC THE MODERNIZATION OF OIL REFINERY IN SERBIA - WITH THE TECHNOLOGY AND ECOLOGICAL ASPECTS .................................................... 7 1

DR OZREN OCIC, STEVAN NEMODA, IVAN S O U ~ E K , SLOBODAN, ADPIC IVAN NIKOLIC ENERGY EFFICIENCY AND SAVING IN OIL REFINERY ........................................................ 77

ZOPZE WHTPAK,HOBNL(A JAHKOBHE, CJIOEOAAH TALLIHH JIACEPCKA AHEMOMETPMJA Y MCITMTPE%A%MMA BEHTMJIATOPA .............................. 89

JASMINA MANDIC-LUKIC, NENAD SIMIC, BOJAN MILINKO VIC, ~ELJKO VASIWE VIC INTELIGENTNO UPRAVLJANJE POTROSNJOM TOPLOTNE ENERGIJE U POSLOVNIM I REZIDENCIJALNIM OBJEKTIMA ................................................................ 97

BO~IDAR ~IVANO VIC PROBLEM1 REGULACIJE NAPONA U M R E ~ A M A SA DISTRIBUIRANIM GENERATORIMA ............................................................................... 1 0 5

D U ~ A N WKOTIC, BRANKA TODORO VIC ENERGETSKI POKAZATELJI KONZUMNOG PODRUCJA PD EDB U PERIODU 2008 - 201 2.GODINA ............................................................................................. 1 1 1

SASA R. PAVLO VIC VELIMIR PSTEFANO VIC, MIROSLAV MIJAJLO VIC, SUAD H. SUWKOVIC, MARK0 N. ILIC REVIEW OF SOFTWARE FOR SIMULATION AND OPTIMIZATION OF CONCENTRATING SOLAR COLLECTORS ....................................................................... 12 1

Q MARK0 N. ILIC, VELIMIR P STEFANOVIC, GRADIMIR S. ILIC, :g S A ~ A R. PAVLOVIC, SUAD SULJKOVIC 2 CFD SIMULATION OF COMBUSTION, RADIATION OF NATLRAL

Q GAS AND ITS INFLUENCE ON ABOVE GROUND PIPING ................................................... 133 ', MIODRAGGRUJIC, DEJANIVEZIC

.% RAZLICITE PROJEKCIJE POTROSNJE ENERGIJE ............................................................................................ U BEOGRADU DO 2030. GODINE 141

VLADIMR PAVLOVIC DRAGAN IGNJATOVIC DRA G O D LAKOVIC

q STRATEGIJA PROIZVODNJE UGLJA U FUNKCIJI OSTVARTVANJA ........... STRATEGIJE ENERGETIKE REPUBLIKE SRBIJE ZA PERIOD DO 2025. GODINE 149

BOGDANOVIC IGOR UPOREDNA ANALIZA SVETSKJH I DOMACIH ISKUSTAVA u PRIMENI

C ................................................................................................... GEO-INFORMACIONIH SISTEMA u IN~ENJERSTVU ZASTITE ~IVOTNE SREDINE 159

VESNA KARO VIC M A R I ~ I C , D USAN DANILO n c , BRA NKO LEKO VIC, MROSLAV CRNOGORAC, SASA IGNJATIC KRITERIJUMI PRIMENE DOPUNSKJH METODA POVECANJA

" r W "

........................................................................................ ISKORISCENJA NAFTNIH LEZISTA 1 7 3

GORAN DUKIC POREMECAJI AMPLITUDE NAPONSKOG TALASA I NAPONSKE NEURAVNOTE~ENOSTI-UZROCI, POSLEDICE, STANDARD1 KOJI IH DEFINISU I NACINI ELIMINISANJA ......................................................................... 181

NIKOLA MU~ALICA, MIROSLAV P R ~ A , KAROLINA KASAS-LA~ETIC, VERA BAJOVIC POJEDNOSTAVLJENI MODEL AL-CE I AL-ALO PROVODNIKA ......................................... 187

MIL03 GR UJIC, IVICA RISTO WC, MIODRA G GR UJIC OSNOVI METODOLOGIJE ZA ODREDIVANJE PRIORITETA RESAVANJA PROBLEMA ZASTITE RADNE I ~ IVOTNE SREDINE

............................................................................... NA POVRSINSKJM KOPOVIMA LIGNITA 195

PROF: DR MILAN RADUNOVIC, DAMR HAMZIC, TIJANA KOSTIC, MLJAN RAD UNO VIC

................................... RAZVOJ ENERGETIKE KROZ JAVNO-PRIVATNO PARTNERSTVO 203

D U ~ A N VLAISAVLJE VIC, DR IVAN SKOKLJE v MODEL VREDNOVANJA INVESTICIONOG PROJEKTA U PLANIRANJU

................ NOVE TERMOELEKTRANE u DEREGULISANOM, T ~ I S N O M OKRUZENJU 209

PREDRA G RADO VANO VIC, MARINA JO VANO VIC, ALEKSANDAR ERIC MOGUCNOSTI ZA KOSAGOREVANJE SA UGLJEM CVRSTIH

.......................................... OBNOVLJIVIH GORIVA U TERMOELEKTRANAMA U SRBIJI .2 17

BORIS COSIC, GORAN KRAJA~IC, NATASA MARKOVSKA, ILIJA BATAS BJELIC, NIKOLA RAJAKOVIC, NEVEN DUIC 100% RENEWABLE ENERGY SOLUTIONS FOR REGIONS:

.................................................................................... THE CASE OF SOUTH EAST EUROPE 227

A h DEJAN FILIPOVIC, MARIJANA PETRO VIC POTENCIJALI KORISCENJA OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE NA PODRUCJU ZLATIBORSKOG OKRUGA ........................................................................... 237

TIN STULA- WKUSIC JUkV1 TOK - GEOPOLITICKO OKRU~ENJE .........................

3

$t a IVA BABIC, ~ELJKO DUNSIC

!$ :g UTICAJ DNEVNE I SEZONSKE VARIJACIJE SOLARNOG L* .............................. P: 2 ZRACENJA NA EKONOMICNOST FOTONAPONSKIH ELEKTRANA.. .253 g 1- I , 3 IVA BABIC, MLETA ~ ~ R K O V I C

I- DISTRIBUIRANA PROIZVODNJA ELEKTRICNE ENERGIJE

: SA PRIMEROM VETROAGREGATA ......................................................................................... 259

PREGLED DOSTUPNIH MODELA GASNIH TURBINA I MOTORA

.................................................................... SA UNUTRASNJIM SAGOREVANJEM KOJI SE MOGU KORISTITI U KOGENERACIONIM SISTEMIMA 265

C DARKO KORLE VIC, DM GAN KOSIC PRISTUP MODERNIZACIJI HIDRAULICNOG DIJELA SUSTAVA TURBINSKE REGULACIJE NA HIDROELEKTRANAMA .................................................... .279

Q) NIKOLA 2. RAKIc, D U ~ A N R . CANOVIC, MLANS. POPOVIC, DUSAN R. GORDIC, MLUN J. BABIC TEHNO - EKONOMSKI ASPEKTI I MOGUCNOST IMPLEMENTACIJE PARNOG KOGENERACIONOG CIKLUSA NA POSTOJECA KOTLOVSKA POSTROJENJA U ENERGANI "ENERGETIKA" KRAGUJEVAC ........................................... 289

VLADIMR STEVANOVIC, MLOS MLIC, ZORAN STOJANOVIC, MLORAD JOVANOVIC ENERGETSKI I EKONOMSKI UTICAJI UGRADNJE DODATNOG EKONOMAJZERA NA BLOKU B 1 TENT B ............................................................................. .299

DORDE NOVKOVIC, NIKOLA MARI~Ic, MROLJUB JE VTIC, ZORAN GLA V ~ I C POBOLJSANJE PERFORMANSI MALE CEVNE TURBINE PRIMENOM RACUNARSKE MEHANIKE FLUIDA ................................................................ 309

ADRIAN BEJ, ADRIANA SIDA MANEA WIND ENERGY - IMPORTANT ENERGY SOURCE IN ROMANIA ....................................... 3 17

KAROLINA KASAS-LAZETIC, MROSLA VPRSA, NIKOLA MU~ALICA, TOMSLA v PAPIC FREKVENCIJSKI ZAVISNE P O D U ~ OTPORNOSTI ALUMINIJUMSKIH U ~ A D I ......... 323

SA VIC ALEKSANDAR, PREDRA G STEFAN0 V PLANIRANJE RAZVOJA PRENOSNE M R E ~ E REPUBLIKE SRBIJE UGRADNJOM FACTS LREDAJA ............................................................................................ 33 1

NEBOJSA BOJOVIC POBOLJSANJE FAKTORA SNAGE U MESTIMA PREUZIMANJA ELEKTRICNE ENERGIJE U M R E ~ I JP ELEKTRODISTRIBUCIJA BEOGRAD NA PRIMERU TS 110110 KV BEOGRAD 13 ......................................................... 341

www.savezenergeticara.rs e3? O energija O ekonornija O ekologija

Nikola i. RakiC, Dugan R. CanoviC, Milan S. PopoviC, Dugan R. GordiC, Milun J. BabiC Fakultet inienjerskih nauka, Univerzitet Kragujevac, Srbija

UDK: 62 1.18.003.1.004

Tehno - ekonomski aspekti i moguCnost implementacije parnog kogeneracionog

ciklusa na postoj eCa kotlovska postroj eiij a u energani "Energetika" Kraguj evac

REZINIE

U ovom radu predstavljena je saieta tehno-ekonomska analiza predloiene kogeneracione proizvodnje i dat je osvrt na kapacitet rada kogenerativnogpostrojenja tokom godine nu matiCnoj 1okacijipreduzeCa "Energetika d.o o. " Kragujevac. Izvodenje bi podrazumevalo instalaciju h a parna turboagregata nu veC postojeCu infiastrukturu, odnosno implementaciju postrojenja nu veC postojeCa parna kotlovska postrojenja. Istraiivac'ki timje u okviru svog istraiivanja koristio sofberskipaket "RETScreen ", besplatni program za analizu projekata c'iste energije. Analizi se pristupilo tako Sto su, nu osnovu merenja koja su vrs'ena u samom preduzeku, dobijeni polazni podaci prema kojima su kasnije dimenzionirane parne turbine kao i proizvodnja elektritne energije. Izlazni rezultati ovog softvera je period otplate Wtavog postrojenja, a odreduje ga tako Sto u obzir uzima troikove za energente osnovnog i predloienog sluc'aja, prihod od prodaje elektric'ne energije kao i samu kapitalnu investiciju za instaliranje turboagregata, odnosno izvodenje kogenerativnog postrojenja. Dat je i prikaz optereCenja turbina po mesecima, odnosno kada su, i u kojoj meri, parne turbine angaiovane u proizvodnji. Proizvedena elektric'na energija se delimicizo tros'i za potrebe preduzeCa, a delimicizo prodaje nacionalnoj elektro korporaciji. Dobijeniperiod otplate je 4,2 godine, koji je oharbrujuCi i upuCuje nu detaljnija razmatranja o izgradnji ovakvog postrojenja.

KljuEne reEi: kogeneracija, parna turbina, kogenerativno postrojenje, energetska efikasnost, energana;

UVOD

Kogeneracija je postupak za istovremenu proizvodnju elektriEne i korisne toplotne energije. Ona obuhvata Eitav niz tehnologija, ali Ce uvek ukljuEiti generator elektriEne struje i toplotni sistem.

Kroz koriSCenje toplotne energije, efikasnost postrojenja kogeneracije moie dostiCi 90% ili viSe. Pored toga, elektriEna struja proizvedena u kogeneracionom postrojenju obiEno se koristi lokalno, pa Ce samim tim gubici prenosa i distribucije biti zanemarljivi. Kogeneracija zato nudi uStede energije u rasponu izmedu 15-40% kada se uporedi sa isporukom elektriEne energije i toplotne energije iz konvencionalnih elektrana i kotlova [I].

Uprkos svim pozitivnim efektima koje kogenerativno postrojenje donosi, konaEnu ocenu o tome da li je postrojenje adekvatno ili ne, moguCe je dati tek nakon izvrSene tehno-ekonomske analize. Iz tog razloga pristup analizi troSkova, odriivosti, isplativosti i drugih stavki koje nosi tehno-ekonomska analiza mora biti detaljan i precizan.

Prilikom vrSenja analize od kljuEnog naEaja su troSkovi izgradnje postrojenja i ekonomski aspekti funkcionismja postrojenja. Veliki uticaj na aspekte funkcionisanja postrojenja ima cena elektricne i toplotne energije i prognoze njenih kretanja u Srbiji, od Eije bi prodaje direktno zavisila odriivost i isplativost postrojenja. Sve tehniEke i ekonomske aspekte kao i samo proraCunavmje, istra2ivaEki tim je obradio u sofkerskom paketu ,,RETScreen6'.

e3 @ energiia @ ekonorniia O ekologija www.savezenergeticara.rs

Karakteristike matihe energane ,,ENERGETIKAa Kragujevac

Glavna namena matiEne energane u preduzeku ,,Energetika6' d.o.0. Kragujevac je zadovoljavanje potreba grada za toplotnom energijom. Ako se svi potroSaEi uzmu u obzir (tabela 1.) dobija se da preduzeke greje povrSinu od oko 1,5 miliona m2. Osnovni podaci o toplotnom konzumu i proizvodnji ,,Energetike d.o.0." prikazani su u tabeli 1.

Tabela 1. Podaci o toplotnom konzumu i proizvodnji ,,Energetike d.o.0. " (ulaznipodaci za sofherski paket ,, RETScreen "za tzv. ,, osnovni sluCajly

" LTLAZNI PODACI OSNOVNOG SLUCAJA

Veoma je bitno znati da intezitet rada kotlova konstantno varira kao i da je, zavisno od

PovrSina koja se greje Stepen efikasnosti postroj enja Dostavljena toplotna energija Proizvedena toplotna energija

vremenskih uslova, u pogonu odredeni broj kotlova. Tako se javljaju situacije da je nekada u radu

Jedinica Podaci

samo jedan kotao, nekada dva, dok u punom pogonu, pri najniiim spoljagnjim temperaturama, radi

Vrednost 1.523.131

61 201.897 331.546

svih pet kotlova u postrojenju uz napomenu da kotao K5 ima ulogu da zadovolji vrSna opteredenja.

m2 YO

MWh MWh

Osnovne tehniEke karakteristike kotlova u matiEnoj energani prikazane su u tabeli 2.

Tabela 2. TehniCke karakteristike kotlovskih uostroienia Kl . K2. K3. K4 i K5 u matitnoj eneraani

Oznaka Kotla

Po predloienom idejnom projektu za realizaciju kogenerativnog postrojenja na matiEnoj lokaciji, predpostavlja se da parne turbine pogoni para proizvedena u kotlovima K1, K2, K3 i K4, dok kotao K5 nije ni povezan sa parnom turbinom i, kao Sto je ved navedeno, sluii samo za potrebe vrSnog opteredenja. Naime, po podacima iz grejne sezone 201112012 kotao K5 je radio ukupno 82 Easa [2,3], Sto je zanemarljiva produkcija sa aspekta kogenerativne proizvodnje, ali veoma znaEajna sa aspekta peglanja vrSnih opteredenja. PotroSnja svih energenata u kotlovima matiEne lokacije data je u tabeli 3 [4,5].

K1 K2 K3 K4 K5

Tabela 3. PregledpotroSnje energenata (ekvivalentna energija) u kotlovima matiCne lokacije za ueriod 2011/2012. aodina

Pogonsko gorivo

gas gas

ugaljlmazut ugaljlmazut ugaljlmazut

PotroSnja 1 99.000 1 2.850 1 7.453.002 1 99.000

Tip kotla

Energent

parni

Godina proizvodnje

ugalj

Jedinica mere I tona (t) I tona (t) I Nm3

Nakon analiziranja podataka datih u tabeli 3.,uoEava (slika 1) se da je ugalj energent koji dominira u potroSnj i na matiCnoj lokaciji.

1961. 1962. 1970. 1971. 1980.

MWh

I energija

Toplotni kapacitet

lMWl

Mazut

Ekvivalentna I GJ 1 1.237.500 1 116.900 1 248.000 1 356.400 1 1.956.800

produkcija pare min. - nom. - max.

It/hl 3 1,5 31,5 63 63 115

%

8 - 32 - 40 8 - 3 2 - 4 0 20 - 64 - 80 20 - 64 - 80

50 - 128 - 150

prirodni gas

63

elektriEna energija UKLTPNO

6 18 13 100

www.savezenergeticara.rs e?? @ energija 0 ekonomija 0 ekologija

ugalj

111 azat

1)rirodlli Sas

elektritna energija

Slika 1. Potroinja goriva i elektric'ne energije nu matitnoj lokaciji - energetski ekvivalent

Kada je u pitanju emisija gasova staklene bagte koja nastaje sagorevanjem kotlovskog goriva na mataiEnoj lokaciji i usled proizvodnje elektriEne energije u elektranama EPS-a koja se za potrebe matiEne lokacije preuzme iz elektrodistributivne mreie i potrogi, moie se izraEunati (tabela 4.) da iznosi 205.522 t CO, (za bazni sluEaj uzeta je grejna sezona 20 11/20 12) [6,7].

Tabela 4. Emisija ugljen-dioksida I Uku~na emisiia CO_ I 1 Energent I Emisioni faktor 1 Jedinica I Emisija (t) [ Ugalj 1 100 I kg CO,/GJ 1123.750

GrafiEki prikaza sa slike 2. daje uvid u raspodelu toplotnog i elektriEnog konzuma po mesecima tokom bazne godine. Sa slike se vidi da u letnjim mesecima potrebe za toplotnom energijom nema, i da potrebe za elektriEnom energijom u znatnoj meri opadaju. Na grafiku trouglasim oznakama predstavljena kriva toplotnog opteretenja (toplotni konzum), koje zavisi od spoljagnjih klimatskih uslova (temperatura, vlainost vazduha, osunCanost, brzina vetra itd.) i gubitaka u toplotno-distributivnoj mrei; dok je, kvadratnim oznakama onaEena kriva koja predstavlja angaiovanu elektriEnu snagul na matiEnoj lokaciji.

Mazut Prirodni gas ElektriEna eneraiia

Ian feb Mar Apr My Jun Jul AUg %P act Nov DPC

Slika 2. Dijagram angaiovanih snaga nu maticizoj lokaciji ,, Energetika" d.o.0.

1 -Angaiovana elektriba snaga je sunla snaga svih angaiovanih elektro potroiafa u datom trenutku

29 1

69,235 56,l 575

kg CO,/GJ kg CO,/GJ ka CO,/MWh

8.093 13.912 57.500

e3? O energija 0 ekonomija O ekologija www.savezenergeticara.rs

Tehno-ekonornska analiza

U u ovom delu rada prikazani su analizirani radni reiimi kotlova, da bi se utvrdili pritisci i temperature koje karakteriSu te regime u toku reprezentativnih grejnih sezona.

Na slici 3. prikazana je korelacija pritisaka pare i Casova rada kotlova K3 i K4 sa tim radnim pritiscima za grejne sezone 20 10120 1 1 i 201 1120 12 godina [8]. Razlog za isticanje korelacije izlogene na slici 3. je u tome Sto je oko 66% od ukupnog broja Casova rada svih kotlova matiCne lokacije u poslednjoj grejnoj sezoni pripadalo kotlovima K3 i K4, pri Cemu su kotlovi K1 i K2 uzimali uCeSCe od oko 32,7%.Vaino je, takode, istaCi da su kotlovska postrojenja K3 i K4, kao i K1 i K2 po svojim karakteristikama ista, a uz to imaju i gotovo isti broj radnih sati. Po reCima strucnih konsultanata (inienjera ,,Energetike") parametri proizvedene pare na izlazu iz kotlovskih postrojenja nisu se znatno menjali unazad 10-ak godina. Naime, sva kotlovska postrojenja (Kl, K2, K3, K4 i K5) najCeSCe rade u radnom reiimu pri kome se izlazni pritisci pare kreCu u granicama 29-30 bara, a temperature oko 450 "C. Medutim, sa slike 3. se vidi da su se radni pritisci pare u kotlovima u periodu 20101201 1 i 201 112012 kretali u rasponu od minimalnih 18 bara do maksimalnih 34 bara, a da je varijacija temperature pare bila u rasponu od minimalnih 200 "C do maksimalnih 450 "C, s tim Sto su kotlovi radili najveCi broj sati sa pritiscima oko 29 bar [8].

Za analizu je usvojeno da Ce kogeneraciona parna turbina godiSnje raditi 2.200 Easova, odnosno % godine, jer su parni kotlovi sa kojih bi se turbina napajala vodenom parom (K1, K2, K3 i K4) u grejnoj sezoni 20 1 112012 radili u opsegu od 2.000 do 2.300 Casova.

h o v i rada kotlova K3 i K4 pri odl-edeuim radnim pritiscima

za grejne sezone 2010!2011 i 2011!2012 godine

g c, 18 19 20 21 22 23 21 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

Radni pritisci kotlova K3 i K4 [bar]

Slika 3. Korelacijapritisakapare i tasova rada kotlova K3 i K4 za grejne sezone 201 0/2011 i 2011/2012 godina [8]

Na osnovu napred izloienog, utvrdene su vrednosti koje predstavljaju ulazne za tehno-ekonomsku analizu idejne varijante kogenerativnog postrojenja, i one su prikazane u tabeli 5.

Tabela 5. Ulazni podaci predloiene varijanteidejnog res'enja kogeneracijskogpostrojenja na matitnoj lokaciji

ULAZNI PODACI PREDLOZENE VARIJANTE

1 Pritisak oduzirnania I 6.5 I bar I

Podaci Casovi rada kotlova

Protok pare Pritisak pare

Vrednost 2200 82,8 29

., 250

Kondezacijski pritisak 0,7

Jedinica h

t/h bar

"C - bar

www.savezenergeticara.rs e? Q energija 0 ekonomija Q ekologija

Nakon analize ulaznih podataka, sofhrer ,,RETScreenU je ,,predloiio" parnu turbinu snage 25,3 MW, pa je imajuCi u vidu podsticajne cene proizvedene elektriEne energije i druga vaina tehno-ekomomska opravdanja usvojeno da je najpovoljnije da se na matiEnoj lokaciji instaliraju 2 turbine nazivnih snaga 10 MW i 15 MW. Ovakvo reSenje omogudilo bi prodaju proizvedene elektriEne energije po ceni od 7,6 c€/kWh [9]. Izabrane parne turbine neCe zadovoljiti potrebe preduzeka za elektrienom energijom, tim pre Sto Ce deo energije biti prodat nacionalnoj elektro-korporaciji. Potrebe za dodatnom elektriEnom energijom Ce biti zadovoljene kupovinom iz mreie, a dodatne potrebe za toplotnom energijom, tj. one potrebe koje kotlovi K1-K4 ne mogu da zadovolje, bike zadovoljavane radom kotla K5.

Nabavna cena po instaliranom kW izabranih parnih turbina kreCe se oko 500 € [lo]. Treba napomenuti da ova cena obuhvata sve prateCe radove (instalaciju, prateCu opremu, puStanje u rad), tako da se dodatni troSkovi ne oEekuju.

U tabeli 6. dat detaljan pregled svih troSkova za nabavku i instaliranje kogeneracionih turbina, pri Eemu se kapitalni deo investicije odnosi na samu turbinu.

Izdvajanja za energente u baznoj i predloienoj varijanti data su u tabeli 7.

Tabela 6. Potetni investicioni troikovi

Tabela 7. Troikovi energenatapredloiene i bazne varijante "

TROSKOVI ENERGENATA

" POCETNI INVESTICIONI TROSKOVI

U tabelama 8 i 9. prikazani su godiSnji izdaci, uStede i prihodi koji se ostvaruju na matiEnoj lokaciji kada ona radi bez kogeneracije (bazna varijanta) i kada bi radila po predloienom idejnom reienju koje podrazumeva kogeneraciju (predloiena varijanta), iz kojih su evidentne uStede koje kogeneracija donosi.

Vrsta troSkova Studij a izvodlj ivosti

TroSkovi razvoja TehniEki troSkovi (idenjering)

Tabela 8. Godiinji troikovi i izdacipo osnovuprimenepredloiene varijante kogeneracije na matitnoj lokaciji

Turboagragat

Iznos [€I 6.000 2.000 2.000

Vrsta troSkova

Parna turbine Podstanica

TroSkovi mere energetske efikasnosti

12.650.125 50.000 50.000

TroSkovi energenata (predloiena varijanta)

TroSkovi energenata (bazna varijanta)

Iznos [€I

TroSkovi obuke radnika UKUPNO

12.750.125

Prirodni gas (za K1 i K2) ElektriEna energija

Lignit i mazut (za K3 i K4) Ugalj (za K5)

Prirodni gas (za K1 i K2) ElektriEna energija

Limit i mazut (za K3, K4 i K5)

1.398.079 3.976.769 3.509.461 2.708.801 2.712.892 4.962.11 5

7.006.800

GODISNJI TROSKOVI I IZDACI

9.000 12.769.125

11.593.137

14.681.807

Vrsta troSkova Odriavanje i prateCi radovi

TroSkovi goriva - predloieni sluEaj UKUPNO

Iznos [€I 50.000

11.593.137 11.643.137

e3? 6 energija Q ekonornija O ekologija www.savezenergeticara.rs

Tabela 9. Godiinje us'tede iprihodpo osnovu primenepredloiene varijante kogeneracije nu matic'noi lokaciji

GODISNJE USTEDE I PRIHOD Vrsta troSkova 7 Iznos T€l 1

U tabeli 10. Prikazan je priliv novca koji bi se ostvarivao primenom predloiene varijante kogeneracije na matiEnoj lokaciji.

I

Tabela 10. Godiinjipriliv novca predloienog slucirja koji bi se ostvarivao primenom predloiene varijante koaeneracije nu maticizoi lokaciji

TroSkovi goriva - bazni sluEaj Prihod od prodaje elektriEne energije

UKUPNO

1 GODISN JI PRILIVA NOVCA 1

14.68 1 . 8 0 7 641.233

15.323.040 I

Indikativno je da dijagram (slika 4.) koji nastaje kao posledica analize primene idejnog reSenja kogeneracije na matiEnoj lokaciji, koji se dobija uz pomoC programskog paketa ,,RETScreenU pokazuje da bi perioda otplate iznosio 4,2 godine.

1 Godine I Pre poreza [€I

Slika 4. Finansijski efekti primene predloienog idejnog res'enja kogeneracije nu maticizoj lokaciji

Posle poreza [€I UKUPNO [€I

www.savezenergeticara.rs e?? @ energiia 0 ekonomiia @ ekolocliia

Analiza reiima rada predloienih kogeneracionih turbina

Kako novo, predloieno, kogenerativno postrojenje na matiEnoj lokaciji svoj rad zasniva na sprezi kotlovskih postrojenja i turbina, veoma je bitno da se poznaju reiimi rada kotlova. Naime, ,,izlaz" iz kotlova, tj. para, predstavlja ,,ulaz" u turbine, pa samim tim rad turbina direktno zavisi od reiima rada kotlovskih postrojenja. Kotlovska postrojenja, zavisno od vremenskih uslova proizvode paru odredenih parametara koji variraju tokom grejnih sezona. Parametri pare koji se prate su pritisak i temperatura. Analizom pritisaka kojom su obuhvaCeni podaci polednjih 10-ak grejnih sezona zakljuEeno je da se vrednost pritiska kreCe u rasponu od 18 do 34 bar. Takode, temperatura pare znatno varira, u vrednostima od 200°C do 450°C.

Pored ovih parametara (p, T), bitno je napomenuti da joS dva parametra imaju znaEajnu ulogu u radu turbina. ReE je o produkciji pare (Q) i broju Easova rada. Na matiEnoj lokaciji nema merenja te produkcije, iako je to od izuzetnog znaeaja. Stoga je u toku studijskog rada o primeni kogeneracije na matiEnoj lokaciji, analiza reiima rada predloienih turbina vrSena na osnovu pretpostavljenih vrednosti parametra produkcije pare. Pretpostavka je vrSena uz konsultovanje sa inienjerima ,,Energetikab' d.o.0.. -S druge strane, broj Easova rada kotlova se konstantno prati i o njima postoje veodostoni podaci.

U nastavku su prikazani rezultati analize [ l l ] reiima rada kotlovskih postrojenja na maticnoj lokaciji, koji pokazuju kako Ce izabrani turboagregati i pod kojim opterekenjem raditi u toku eksploatacije. Napominje se da j e analiza vrSena na osnovu podataka iz poslednj e dve grejene sezone (grejne sezone 20 1 0120 1 1 i 20 1 1 120 12) i predstavljena u tabeli 11. i na slici 5.

Opteref en ja turbina

Slika 5. GraJik opterekenja turbina u kogeneracionim reiimima rada nu matitnoj lokaciji

E Optereienje turbine- 15R$\V 0 0 0 85 100 80 0 0 0

e?? @ eneraiia 0 ekonorniia '0 ekologiia www.savezenergeticara.rs

Tabela 11. Analiza rada kotlovskih i turbinskih postrojenja u kogenerativnim rezimima rada nu maticitoj lokaciji

U ovom radu je ispitana moguknost proizvodnje elektricne energije putem kogeneracije sa proizvodnjom toplotne energije na matiEnoj lokaciji ,,EnergetikaU d.o.0. u Kragujevcu sa postojekim parnim kotlovima u sluCaju da se primeni idejno reSenje koje podrazumeva ugradnju 2 parna turboagregata snaga lOMW i 15 MW, koji su birani tako da manji od ova dva zadovolji kriterijume Uredbe o merama podsticaja za kombinovanu proizvodnju elektricne i toplotne energije, tj, da elektriEnu energiju proizvedenu manjim turboagregatom prodajemo elektro-distributivnom preduzeku po beneficiranoj stopi.

Turbine bi pogonili kotlovi Kl , K2, K3 i K4 dok bi kotao K5 sluiio za vrSna opterekenja i dopunu toplotne energije. MeSavina pogonskih goriva odnosno energenata bi, u skladu sa politikom preduzeka, ostala ista.

ZnaEajnu investiciju, taEnije oko 13 miliona evra, je potrebno uloiiti u ovaj vid proizvodnje, medutim period otplate od 4,2 godine ohrabruje i navodi na isplativost ovog kapitalnog ulaganja. Istina, cena po kojoj bi se elektriEna energija prodavala distributivnoj mreii ne bi bila za oba parna turboagregata beneficirana, ali bi se ostvarila znaEajna uSteda u elektriEnoj energiji koju treba kupiti, kao i u troSkovima za energente. Sve ovo govori da bi, uz pravilnu primenu mera za poboljSanje energetske efikasnosti postrojenja i racionalno gazdovanje energijom, kogenerativni vid proizvodnje bio isplativa opcija i da bi kogenerativna postrojenja sama sebe isplatila za relativno kratko vreme, posle Cega bi poEela da daju Eistu dobit.

Jedinica KJkg

a (kgls) MW MW

KJkg

a (kg/s) MW MW

KJkg

(kg/s) MW MW

K J k t/h (kg/s)

MW MW

KJkg (kg/s)

MW MW

KJkg

a (kgls) MW MW

KJkg

a (kg/s) MW MW

Zahvalnost

Vrednost 3.01012.475

50,5 (14) 7,5 (75%)

0 (0%) 3.01012.475 84,8 (23,5) 10 (100%)

0 (0%) 3.31012.410

117,3 (32,6) 10 (100%) 12,8 (85%) 3.31012.410 128,5 (35,7) 10 (100%) 15 (100%)

3.3 1012.410 113,l (31,4) 10 (100%) 12 (80%)

3.05012.450 49,8 (13,8) 8,3 (83%)

0 (0%) 3.05012.450

35,4 (9,8) 5,9 (59%)

0 (0%)

Mesec

Oktobar

Novembar

Decembar

Januar

Februar

Mart

April

Autori veoma zahvaljuju inienjerima energane "Energetika" d.o.0. Kragujevac na svim savetima, instrukcijama kao i omogukavanju da se pristupi svim neophodnim podacima za izradu ovog rada.

Pararnetri i opterekenja

Parametri pare

OptereCenje trubine

Parametri pare

OptereCenje trubine

Parametri pare

OptereCenje trubine

Parametri pare

OptereCenje trubine

Parametri pare

OptereCenje trubine

Parametri pare

OptereCenje trubine

Parametri pare

OptereCenje trubine

R E ~ I M I RADA TURBINA Entalpije, protoci i turbine

Entalpija - ulaz 1 izlaz Protok pare

Turbina lOMW Turbina 15MW

Entalpija - ulaz I izlaz Protok pare

Turbina lOMW Turbina 15MW

Entalpija - ulaz I izlaz Protok pare

Turbina lOMW Turbina 15MW

Entalpija - ulaz 1 izlaz Protok pare

Turbina lOMW Turbina 15MW

Entalpija - ulaz I izlaz Protok pare

Turbina lOMW Turbina 15MW

Entalpija - ulaz I izlaz Protok pare

Turbina lOMW Turbina 15MW

Entalpija - ulaz 1 izlaz Protok pare

Turbina lOMW Turbina 15MW

www.savezenergeticara.rs eE 0 energija 0 ekonomija 0 ekologija

Literatura

1 The European Association for the Promotion of Cogeneration, "A guide to cogeneration " 2 BabiC M., RakiC N., PopoviC M., CanoviC D., ,, Studija izvodljivosti zaproizvodnju elektricize energijeputem

kogeneracije sa proizvodnjom toplotne energije nu matihoj lokaciji ,, Energetika " d.o.0. sa postojeiim parnim kotlovima ", Fakultet inienjerskih nauka, Kragujevac, 2012

3 BabiC M., PopoviC M., CanoviC D., RakiC N., ,,Studija izvodljivosti zaproizvodnju elektricize energijeputem kogeneracije sa proizvodnjom toplotne energije nu matic'noj lokaciji ,, Energetika " d.o.0. sa izgradnjom potpuno novog kogenerativnogpostrojenja ", Fakultet inienjerskih nauka, Kragujevac, 20 12

4 "Baze podataka o satnim i povremenim merenjima na postrojenjima - matiEna lokacija, u periodu 2010 - 5 TehniEko-tehnoloike dokumentacione osnove energane ,,Energetikaa d.o.0. - matiEna lokacija, Arhiva ,,EnergetikaU d.o.o., yKragujevac

6 V. MilisavljeviC, V. Cokorilo , D. ZlatanoviC, J. MilenkoviC, " Potroinja uglja u Srbiji i emisija C0,nastala njegovim sagorevanjem ", Rudarko - geoloSki fakultet, Beograd

7 "Ekologija sagorevanja ", TehnoloSko - metahski fakultet, Beograd 8 BabiC M., KonEaloviC D., JeliC D., PavloviC N., ,, Studija izvodljivosti kogenerativneproizvodnje toplotne

i elektricize energije nu matic'noj lokaciji ,, Energetike" d.o.0. Kragujevac ", MaSinski fakultet Kragujevac, januar 2010

9 Vlada Republike Srbije, "Uredba o merama podsticanja za proizvodnju elektric'ne energije koriiCenjem obnovljivih izvora energije i kombinovanom proizvodnjom elektricize i toplotne energije ", Beograd, 20 10

10 RETScreenB Software Online User Manual, RETScreenB International Clean Energy Decision Support Centre, Catalogue no.: M39- 10812004E-PDF

I I Prof. dr. sc. Z. Prelec, "Energetskapostrojenja (Parne turbine) ", poglavlje 5