Jedan od pogleda u kom pravcu treba da ide pomoć nadležnih organa u većoj i organizovanijoj primeni raspoložive biomase u energetske svrhe u Republici Srbiji

 

Članak predstavlja pokušaj grupe istraživača u doprinosu veće i organizovanije primene raspoložive biomase u energetske svrhe. Grupa istraživača predstavlja deo istraživačkog tima iz sledećih obrazovnih institucija i instituta: Instituta za nuklearne nauke Vinča - Laboratorija za termotehniku i energetiku, Inovacionog centar Mašinskog fakulteta u Beogradu, Mašinskog fakulteta u Beogradu, Fakulteta tehničkih nauka iz Novog Sada, Poljoprivrednog fakulteta iz Novog Sada i Instituta za zemljište iz Beograda. Ujedno članak je i neka vrsta kompilacije više radova u domaćim i međunarodnim stručnim časopisima, konferencijama i diskusijama na mnogim skupovima i javnim tribinama i kao rezultat rada ove grupe istraživača na realizaciji dva veoma uspešna projekta Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja (III42011 i TR33042). Oba navedena projekta imaju konkretne rezultate u razvoju tehnologija za primenu biomase i drugih obnovljivih izvora energije. Izloženi „Pogled“ se daje u najboljoj nameri i sa željom da se pomogne prilikom usvajanja rešenja za popularizaciju i konkretnu primenu biomase u energetske svrhe. 

Pogled je usmeren na tri osnovne problematike koje su uzete u razmatranje i koje usmerevaju celokupno razmišljanje o tome kako na najbolji način koristiti resurse biomase, kako to popularizovati i kako pomoći u primeni. Osnovne problematike koje su razmatrane su:

1.         Raspoloživi resursi i moguće tehnologije sagorevanja,

2.         Multidisciplinaran pristup problemu,

3.         Koncepcija izgradnje postrojenja.

1. Raspoloživi resursi i moguće tehnologije sagorevanja

Prema zvaničnim podacima Ministarstva rudarstva i energetike Republike Srbije najveći potencijal obnovljive energije u Republici Srbiji predstavlja biomasa. Njen potencijal je na nivou od ≈60-63% ukupnog potencijala svih obnovljivih izvora energije. Prevedeno u milione tona ekvivalentne nafte (MToe) to je oko 3 MToe. Kako je ukupna potrošnja energenata u Republici Srbiji oko 15 MToe količina od 3 MToe nikako nije zanemarljiva i njoj se mora posvetiti dužna pažnja. Sa druge strane od ukupno raspoložive biomase ≈60% se odnosi na ostatke poljoprivredne proizvodnje a preostali deo na šumsku biomasu. Najveći deo te biomase je najpogodniji za primenu u sistemima sa sagorevanjem. Zbog toga se dalja analiza bavi razmatranjem samo primene biomase u sistemima sa sagorevanjem. 

Razlika u karakteristikama poljoprivredne i šumske biomase u pogledu primene kao goriva su veoma velike (poređenja radi, po mišljenju autora ovog članka, razlike mogu biti i veće nego razlike između benzina i dizel goriva) i potiču od:

-           Mehaničkih svojstava tih biomasa,

-           Hemijskog sastava,

-           Toplotne moći,

-           Prosečnog sadržaja vlage,

-           Meljivosti,

-           Nasipne težine,

-           Količine i sastava pepela,

-           Topivosti pepela, 

-           Načinu sakupljanja, transporta, skladištenja i pripreme za sagorevanje itd.

Sve navedene različitosti direktno utiču na karakteristike sagorevanja, što opet utiče na moguće tehnologije sagorevanja koje se žele primeniti. Primera radi ne može se očekivati da šumska biomasa-drvna sečka sagoreva kao i npr. seckana slama kada je temperatura sinterovanja pepela šumske biomase 1000-1100 0S a pšenične slame oko 800 0S. Nasipna gustina drvne sečke je ≈500 kg/m3, seckane slame 100-150 kg/m3, tako i da sa te strane teško može da se razmišlja o tome da se u istom kotlu primenjuju tako različita goriva sa stanovišta upotrebe istih sistema doziranja i transporta. Ukoliko se primenjuju različiti sistemi transporta, skladištenja, pripreme i doziranja biomase u jednom kotlu to umnogome komplikuje sam kotao i rad na njemu. Sa smanjivanjem snage kotla na par megavata problemi rastu. I sva ostala slična paralelna poređenja određenih karakteristika različitih biomasa, koja se ovom prilikom ne navode, ukazuju na to da ne bi trebalo koristiti više različitih biomasa u istom sistemu sagorevanja. Ukoliko se predviđa rad sa više vrsta biomasa onda bi te biomase, po svojim navedenim karakteristikama, trebalo da budu što sličnije. U razmatranju tehnologija sagorevanja mora se voditi i računa o problemima zaštite životne sredine. Šumska biomasa ima ≈1-1,5% pepela dok poljoprivredna ima višestruko više pepela. Pepeo poljoprivredne biomase lakše izleće iz ložišta od pepela šumske biomase. Znači sistemi za čestično prečišćavanje dimnog gasa nisu isti. 

Kada se spominje pepeo poželjno bi bilo pepeo biomasa vraćati u zemlju odakle su biomase i sakupljane. Pepeo je mineralni deo biljke koji ona uzima iz zemljišta tokom svog rasta. Logično je onda taj mineralni deo i vratiti tamo odakle je i potekao, pogotovo što bi se time uticalo i na smanjenje upotrebe veštačkih đubriva. Pepeo se može koristiti i kao stabilizator stajnjaka. Pri povraćaju pepela treba obratiti pažnju na sadržaj teških metala kojih najviše ima u najsitnijim frakcijama pepela. Najsitnije čestice se iz dimnog gasa odvajaju u vrećastim ili elektro filterima. Ukoliko sadržaj teških metala u tom pepelu prelazi dozvoljene granice onda takav pepeo tretirati kao otpad i mora se rešiti njegovo bezbedno odlaganje. 

Sa druge strane mora se posvetiti i pažnja gasovitim produktima sagorevanja. Tehnologije sagorevanja moraju se odabrati tako da i gasoviti produkti sagorevanja zadovoljavaju sve norme o zaštiti životne sredine. Pri tome se mora voditi računa da kod sagorevanja poljoprivredne biomase može doći do povećane koncentracije azotnih oksida u dimnom gasu pa se moraju predvideti sistemi za neutralizaciju tih gasova. Ti problemi se kod poljoprivrednih biomasa javljaju usled upotrebe azotnih đubriva za njihov rast. Kod primene šumske biomase obično nema problema sa prekomernim koncentracijama azotnih oksida u dimnom gasu. 

Sve prethodno pomenuto takođe utiče na izbor sistema za sagorevanje. U jednoj studiji EU Instituta za energiju sa sedištem u Petenu (Holandija) dat je pregled mogućih tehnologija sagorevanja za različite vrste i forme biomase. U tabeli koja sledi vidi se taj pregled mogućih tehnologija.

Forma biomase

Screen Shot 2018-07-24 at 14.55.30.png

* Pod slamom se podrazumeva sva biomasa sakupljana u formi bala

** Zadnji red u tabeli dodat od autora ovog rada

Oznake prihvatljivosti tehnika sagorevanja iz tabele su: 

(--) krajnje nepovoljna, (-) nepovoljna, (0) moguća, (+) povoljna, (++) veoma povoljna.

 

Iz gornje tabele se vidi da ne postoji tehnologija sagorevanja koja je pogodna za sve forme biomase. Na osnovu: do sada iznetih obrazloženja kao i podataka iz gornje tabele preporučuje se da se pri odabiru tehnologije sagorevanja biomasa biraju one tehnologije koje imaju oznaku „++“ (veoma povoljna) za formu biomase koja se želi sagorevati.

Generalno za sve tipove energetskih postrojenja na biomasu nije pogodno često paljenje i gašenje već se preporučuje takva organizacija rada koja omogućava kontinualan rad sa što je moguće manjim i sporijim oscilacijama u snazi.

 

2. Multidisciplinaran pristup problemu

Kako je primena biomase multidisciplinarni problem u razmatranje organizovanog pristupa u korišćenju biomase, kao najvećeg obnovljivog izvora energije u Republici Srbiji, trebalo bi sinhronizovano da se uključe stručnjaci iz više Ministarstava i institucija Republike Srbije i to:

-           Ministarstva rudarstva i energetike,

-           Ministarstva poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede,

-           Ministarstva privrede, 

-           Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja,

-           Ministarsva za rad, zapošljavanje, boračka i socijalna pitanja,

-           Ministarstva zaštite životne sredine, 

-           Kabineta ministra bez portfelja zaduženog za inovacije i tehnološki razvoj,

-           Privredne komora Republike Srbije i

-           Lokalne samouprave gde bi se gradilo postrojenje na biomasu.

Pošto se govori o upotrebi biomase kao obnovljivog izvora energije uloga Ministarstva rudarstva i energetike bi trebalo da bude ključna u onom delu gde se govori o tehnologijama sagorevanja koja bi se primenila i energetskoj efikasnosti, a sve u saglasnosti sa prethodnim razmatranjima. Kada se govori o energetskoj efikasnosti uvek treba razmatrati sveukupnu energetsku efikasnost. Tako na primer ne može se izdvojeno gledati energetska efikasnost postrojenja koja koriste pelet kao gorivo od one količine energije koja se koristi da se npr. od sirovog drveta napravi pelet. Ta količina energije je na nivou od 30-35% ukupnog energetskog potencijala sirovog drveta. Tako gledajući pelet je razumno koristiti u manjim postrojenjima do npr. 100 kW. Razumnu snagu do koje se preporučuje upotreba peleta trebalo bi da odredi ovo Ministarstvo. Kod izgradnje kogenerativnih postrojenja na biomasu ovo Ministarstvo se mora protiviti izgradnji kogenerativnih postrojenja na biomasu koja bi npr. tokom leta proizvodila samo el. energiju a toplotu puštala u okolinu korišćenjem npr. kula za hlađenje. U takvim režimima od ukupnog energetskog potencijala biomase koristilo bi se samo 15-25%. U mnogim mestima Republike Srbije, naročito AP Vojvodine, se sprovodi gasifikacija. Smatramo da Ministarstvo rudarstva i energetike, pored gasifikacije treba da podržava i stimuliše toplifikaciju na bazi biomase. Toplifikacija na bazi biomase za sobom automatski može povući i reindustrijalizaciju Republike Srbije, smanjenje uvoza fosilnih goriva, a sve sa povoljnim uticajem na zaštitu životne sredine. Znači Ministarstvo rudarstva i energetike treba da podrži sve projekte koji su u skladu sa preporukama o izboru tehnologije sagorevanja i maksimalno razumne energetske efikasnosti i da za to propiše kriterijume.

Biomasa, generalno, bilo da je poljoprivrednog ili šumskog proekla kao energetska sirovima spada pod resor Ministarstva poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede. Ovo Ministarstvo, po prirodi stvari, bi trebalo da vodi računa o tome da svako ko prodaje i distribuira šumsku biomasu, u bilo kom obliku (ogrevno drvo, drvna sečka ili pelet) mora imati i obavezu pošumljavanja. Kriterijume na koliko tona iskorišćenog drveta mora da se pošumi npr. 1 ha zemljišta i kojom vrstom drveta mora doneti ovo Ministarstvo i u saglasnosti sa tim propisati rigorozne kazne za one koji te mere ne poštuju. Jedino se na taj način može očuvati šumski fond Republike Srbije. Slično tome se moraju postaviti i kriterijumi koji procenat ostataka poljoprivrednih kultura se sme koristiti kao gorivo a koji mora ostati na zemlji da se ne bi zemljište devastiralo. Kod poljoprivredne biomase se ne mora voditi računa o ponovnom zasejavanju (pandan pošumljavanju) jer se ono podrazumeva. Ovo Ministarstvo takođe mora dati i smernice za povraćaj pepela u zemlju.

Izgradnja energetskih postrojenja na biomasu, bilo da su samo toplotna ili kogenerativna, može znatno doprineti reindustrijalizaciji naše zemlje. Tu ključnu ulogu mora imati Ministarstvo privrede jer u sklopu svakog energetskog postrojenja na biomasu može da se izgradi i mala industrijska zona za preradu npr. poljoprivrednih proizvoda, sušenje drveta i slično. Takvom koncepcijom i dobrim projektovanjem bi se proizvedena energija mogla koristiti za grejanje, proizvodnju el. energije i industriju. Oprema za te industrijske zone bi se u dobroj meri mogla kod nas proizvoditi. Ovo Ministarstvo može dati smernice u izgradnji takvih postrojenja u smislu da favorizuje ona koja mogu energiju, u bilo kom obliku, proizvoditi i distribuirati tokom cele godine.

U okviru Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja postojao je „Nacionalni program energetske efikasnosti“, koji je ukinut. Smatramo da bi taj program trebalo da ponovo oživi. U tom smislu ne bi trebalo puno truda da se uloži u njegovo oživljavanje. Bilo bi dovoljno iskoristiti stara iskustva i po tom principu nastaviti sa radom. U okviru tog Programa formirali su se razvojni projekti koji su se ticali svih segmenata proizvodnje i potrošnje energije pa i korišćenja obnovljivih vidova energije, a u okviru toga i biomase. To bi mnogo pomoglo da razvoj sistema za primenu biomase ide u dobrom pravcu i da rezultate razvoja koristi domaća industrija. Jedan od dobrih primera iz tog doba, na kome su radili autori ovog članka, je razvoj sistema cigaretnog sagorevanja balirane biomase. Na tom patentiranom principu izgrađen je kotao snage 1,5-2 MW, koji radi bez ikakvih problema već 9 godina u Korporaciji PKB. Greje 1 ha plastenika, a svakim danom svog rada štedi od 1000 do 3000 €, u zavisnosti od vremenskih prilika.

Na prvi pogled Ministarstvo za rad, zapošljavanje, boračka i socijalna pitanja nema puno veze sa biomasom kao energetskom sirovinom. Međutim to nije tako jer nije svejedno da li se pravi jedno veće ili više manjih postrojenja. Jedno veće postrojenje podrazumeva i veće potrošače što je opet uglavnom vezano za veće urbane sredine, gradove. U suprotnom više manjih postrojenja mogu biti izgrađena po selima i u okviru njih zapošljavati seosku radnu snagu koja bi se bavila doradom poljoprivrednih proizvoda, npr. sušenjem poljoprivrednih proizvoda iz lokala. Svaka dorada povećava cenu osnovne sirovine. Na taj način bi se doprinelo i: zadružnom povezivanju seljaka, uključivanju javno privatnog partnerstva, preživljavanju i onih domaćinstava sa manjim posedima jer bi mogli da gaje kulture koje bez dorade nema smisla gajiti a koje donose znatno veće zarade po hektaru zasejane površine od npr. ratarskih kultura i generalno usporavanju i zaustavljanju odumiranja sela.

Ministarstvo zaštite životne sredine mora voditi računa o tome da izgradnja ovih postrojenja nema negativan uticaj na životnu sredinu tamo gde se gradi (npr. seča šume koja dovodi do erozije tla, klizišta i slično, kao i nedozvoljena emisija štetnih materija bilo čvrstih ili gasovitih). Kontrola produkata sagorevanja se može postići organizovanim merenjima emisija i imisija iz tih postrojenja. Merenja bi morala da rade samo ovlašćene institucije. Takođe bi se morali usaglasiti važeći propisi o zaštiti životne sredine pri upotrebi biomase kao goriva sa realnostima naše zemlje. Postojeći propisi su uglavnom prepisani od propisa koji važe u visoko razvijenim zemljama. Te zemlje su na taj način praktično zaštitile svoje tržište od plasmana tehnološke opreme iz manje razvijenih zemalja koje svojom tehnologijom ne mogu zadovoljiti te jako stroge kriterijume. Tako npr., po našem mišljenju, mora da se napravi razlika u kriterijumima zaštite životne sredine za postrojenja koja su bliža urbanim sredinama i ona koja se grade u ruralnim područijima daleko od gradova i sela.

Kabinet Ministra bez portfelja zaduženog za inovacije i tehnološki razvoj treba da vodi računa da se podržavaju oni projekti koji koriste biomasu kao gorivo a zasnovani su na primeni novih tehnologija razvijenih u Republici Srbiji. To automatski podrazumeva uključivanje domaće mašinogradnje. Pored toga ovaj Kabinet bi trebalo da pomogne u izgradnji demonstracionih postrojenja za primenu biomase u energetske svrhe baziranih na domaćem razvoju. Smatramo da bi ovaj Kabinet trebalo da preuzme i promociju tih novih tehnologija kako kod nas tako i u svetu jer se neka znanja iz ove oblasti mogu plasirati i u inostranstvu, pogotovo u zemljama na sličnom industrijskom nivou kao što je naš.

Privredna komora Republike Srbije (PKS) može biti posrednik između proizvođača energetske opreme, potencijalnih investitora, lokalnih samouprava i zainteresovanih potrošača energije dobijene iz biomase. U tom posredovanju veoma korisno bi bilo da PKS upućuje sve zainteresovane potrošače energije (sistemi centralnog grejanja, plastenici, prerada i dorada poljoprivrednih proizvoda, sva prehrambena industrija, sušare za drvo, opekarska industrija itd.) na proizvođače energetske opreme iz naše zemlje i potencijalne investitore koji su spremni da ulažu sredstva u energetska postrojenja. Tu bi bilo jako korisno i posredovanje u „javno-privatnom“ partnerstvu. Naše kompanije iz metalskog sektora mogu učestvovati, dobrim delom, u izgradnji novih postrojenja na biomasu, a u primeni tehnologija za iskorišćenje poljoprivredne biomase smo čak i napredniji od inostranih ponuđača. Posredovanje i pomoć može biti i oko izvoza naše tehnologije i opreme i van naše zemlje.

Lokalne samouprave bi trebalo, na bazi svega prethodno iznesenog, da omogući povoljne uslove za primenu biomase u energetske svrhe na svojim teritorijama i da na taj način privuku potencijalne investitore. Time bi se omogućilo javno privatno partnerstvo i ostvarili uslovi za konkurisanje za dobijanje subvencionisanih kreditnih linija i potencijalnih donatorskih sredstava. Posledica toga bi, verujemo, mogao biti doprinos sveukupnom razvoju lokalnih samouprava.

 

3. Koncepcija izgradnje postrojenja

Pristup izgradnji energetskih postrojenja na biomasu zavisi od mnogih okolnosti kao što su: postojeći resursi u biomasi, ustanovljena potreba za energijom i nosiocem energije, faznoj izgradnji, isplativost investicije, svojinskim odnosima (uključivanje javno privatnog partnerstva itd.)

Koncepcija izgradnje prema resursima može biti na:

-           šumsku biomasu,

-           poljoprivrednu biomasu i

-           ona koja koriste više vrsta biomase.

U ranijim razmatranjima je rečeno da se ide na one biomase kojih ima najviše u okruženju i one forme biomase koje zahtevaju najmanju pripremu za sagorevanje. To automatski znači i najveću, sveukupnu, energetsku efikasnost. Pored toga rečeno je da treba izbegavati, u što većoj meri, rad sa više vrsta i formi biomase u jednom postrojenju. Pri razmatranju korišćenja biomase kao goriva mora se voditi računa o dopremi i skladištenju. Skladišta za šumsku biomasu mogu biti znatno manja po kapacitetu od onih za poljoprivrednu. Razlog tome je što se poljoprivredna biomasa sakuplja u znatno kraćem vremenskom preiodu, odnosno u vreme žetve ili berbe. Ukoliko se poljoprivredna biomasa sakuplja u formi bala mora se voditi računa o vlazi i mogućnosti samozapaljenja. Zbog toga se preporučuju manja skladišta te biomase uz samo postrojenje i više skladišta u blizini mesta sakupljanja. Na taj način se mogu umanjiti posledice samozapaljenja i rasteretiti angažovanje mehanizacije u vreme žetve, onda kad je najpotrebnija. Drvna biomasa se može sakupljati gotovo cele godine, ukoliko nema velikih snežnih padavina. Skladišta za tu biomasu zato mogu biti manja. Kod te biomase i mogućnosti samozapaljenja su manje.

Koncepcija prema potrebi za energijom se odnosi na

-           toplotna i

-           kogenerativna postrojenja.

Toplotna postrojenja proizvode samo toplotu koja se može prenositi, vrelim dimnim gasovima, toplim vazduhom, toplom ili vrelom vodom, parom (suvozasićena, pregrejana) ili vrelim uljem. Toplotna postrojenja se mogu koristiti za grejanje nekih prostora ili u industriji. Kod onih sistema koji se koriste samo za grejanje zna se da je prosečno angažovana snaga grejanja za naše podneblje oko 45% projektne i to 18 h na dan, u grejnoj sezoni. Zbog toga treba voditi računa pri projektovanju o optimizaciji postrojenja i mogućnostima regulacije snage. Upotreba akumulatora toplote umnogome pomaže u izboru optimalnih rešenja. Veoma je povoljno, ako je moguće, usaglašavati rad postrojenja za grejanje sa potrebama u industriji. Dobrim usaglašavanjem rada može se produžiti vreme eksploatacije postrojenja u jednoj godini što sigurno povoljno utiče na vreme otplate investicije.Toplotna postrojenja namenjena za industrijske potrebe su obično specijalizovana i rade tokom cele godine. U većini slučajeva akumulatori toplote za ta postrojenja nisu potrebni, ili su znatno manji nego u postrojenjima samo za grejanje. 

Kogenerativna postrojenja mogu biti atraktivna investitorima jer je Republika Srbija uvela povlašćenu cenu električne energije proizvedenu iz obnovljivih izvora pa i biomase. Zadatak svih investitora je da preispita isplativost ovakvih postrojenja i na osnovu toga donese odluke o njihovoj izgradnji. Ono u čemu „Država“ treba da odlučuje je da spreči izgradnju takvih postrojenja koja nemaju obezbeđenu potrošnju „otpadne“ toplotne energije za svo vreme rada takvih postrojenja. Ukoliko takva postrojenja npr. leti samo proizvode el. energiju onda to znači da se 75-85% unete energije biomasom na neki način baca. Mišljenja smo da je u takvim slučajevima bolje ostavljati biomasu na poljima i da tamo trune. Mislimo da bi se sa ovim našim stavom složili i pedolozi. Mislimo, takođe, da u ovakvim slučajevima novac (eventualna zarada investitora) ne sme biti odlučujući faktor.

Inače većinom su u upotrebi dva tipa kogenerativnih postrojenja i to: parna sa klasičnim parnim turbinama i takozvani ORC sistemi (Organik Renking Ciklus) sa vrelouljnim kotlovima i parnim turbinama koje rade sa parom silikonskog ulja. Oba imaju svoje prednosti i mane. Generalno smo mišljenja da su sistemi sa parnim turbinama bolji za veće sisteme (10-30 MWe i više) dok su ORC sistemi bolji za manja postrojenja. 

Koncepcija prema ustanovljenoj potrebi za energijom i nosiocu energije

Potreba za energijom se uvek kombinuje i sa nosiocem energije. Ukoliko se postrojenja grade za proizvodnju toplotne energije mora se voditi računa gde se ta energija troši. U sistemima za grejanje nosilac energije je obično topla (ispod 1100S) ili vrela voda (iznad 1100S). Tamo gde se energija troši i za grejanje i u industrijske potrebe postrojenja se obično prilagođavaju zahtevima industrije. U industriji se može javiti potreba za vrelim gasovima (npr. opekarska industrija), toplim vazduhom (npr. sušare poljoprivrednih proizvoda), toplom i vrelom vodom i parom (npr. klanična industrija) itd. Uvek treba stremiti ka najjednostavnijim rešenjima koja zadovoljavaju zadate potrebe za energijom. Najjednostavnija rešenja su po pravili najjeftinija i energetski najpovoljnija. Ukoliko su potrebe za nosiocem energije veoma različite (npr. topla i vrela voda, para, topli vazduh) onda su kotlovi u kojima se zagreva termalno ulje možda najpogodniji jer se kasnija razmena toplote između termalnog ulja i prethodno navedenih nosioca energije odvija u veoma jednostavnim razmenjivačima toplote, a kotlovi rade kao i vrelovodni samo sa višim temperaturama radnog fluida - termalno ulje. Slična konstatacija važi i za kogenerativna postrojenja.

Koncepcija prema pristupu izgradnje postrojenja na biomasu

Pristup izgradnje može biti takav da se planira kompletna izgradnja postrojenja koja odgovaraju zahtevima za energijom ili fazna izgradnja. Fazna izgradnja se može odnositi na izgradnju toplotnih i kogenerativnih postrojenja. Šta ona u tom smislu znači?

Ukoliko se govori o faznoj izgradnji toplotnih postrojenja mišljenja smo da je bolje zahteve za energijom zadovoljavati u više faza izgradnjom više manjih nego jednog većeg postrojenja. Za to postoji više razloga. U Republici Srbiji još uvek ne postoji organizovano tržište biomase, pogotovo poljoprivredne. Zato pri radu jednog (prvoizgrađenog) manjeg postrojenja mogu da se steknu iskustva u: radu samog postrojenja, snabdevanju, transportu, skladištenju i pripremi biomase za upotrebu, kao i manipulaciji pepelom i njegovim odlaganjem. U početnom periodu rada prvog postrojenja može se nuditi i organizovati distribucija (prodaja) energije i van grejne sezone, što može veoma povoljno uticati na isplativost izgradnje i privlačenje zainteresovanih koji bi tu energiju koristili u industriji. Nakon stečenih iskustava trebalo bi prići izgradnji drugih postrojenja. Pored toga izgradnja više manjih postrojenja utiče na sigurnost snabdevanja zahtevanom energijom jer je manja verovatnoća da će se dva ili više postrojenja pokvariti u isto vreme. Regulacija snage je takođe lakša i može se vršiti u širem opsegu snage ukoliko imamo više postrojenja. Izgradnja više postrojenja je sigurno skuplja ali kako investicija ne mora da se obezbedi odjedanput onda je i prihvatljivija. Navedene prednosti fazne izgradnje sigurno prevazilaze nedostatak usled povećane investicije.

Predhodno izneta diskusija o faznoj izgradnji toplotnih postrojenja može se odnositi i na faznu izgradnju kogenerativnih postrojenja. Primenom ORC sistema mogućnost fazne izgradnje za kogenerativna postrojenja se povećava, jer se prvo može napraviti toplotno postrojenje (vrelouljni kotao). Ukoliko se naprave prvo vrelouljni kotlovi oni bez ikakvih problema i sa minimalnim energetskim gubicima mogu biti instalisani u sistemima grejanja, industriji ili kombinovano. Vrelouljni kotlovi rade na niskim pritiscima kao i toplovodni samo im je temperatura izlaznog ulja viša od izlazne vode u vodogrejnim kotlovima. Nakon uhodavanja rada vrelouljnih kotlova u toplotnom režimu tim kotlovima bi se veoma lako mogli priključiti delovi za proizvodnju el. energije. Delovi za proizvodnju el. energije bi stizali od isporučioca u obliku „crne kutije“ sa priključcima za ulaz/izlaz: vrelog ulja, tople vode i el. energije. Kako su pritisci u vrelouljnim kotlovima niski i kako ne postoji opasnost od eksplozija neophodne sigurnosne mere u radu tih kotlova su niže od onih kod parnih kotlova. Nivo obučenosti kadra koji upravlja vrelouljnim kotlom može biti znatno niži od od onog koji upravlja parnim kotlom, što nije zanemarljivo, pogotovo ukoliko se postrojenja grade u ruralnim sredinama. Prisustvo visokostručnog kadra pri radu parnog kotla je obavezno. Fazna izgradnja parnih kogenerativnih postrojenja nije rezonska jer nije razumno parni kotao sa velikim pregrejanjem pare koristiti za zagrevanje vode do npr. ≈900S. 

 

Autori:

dr Dragoljub Dakić dipl. inž.

Naučni savetnik u Inovacionom centru Mašinskog fakulteta u Beogradu

Učesnik na projektima III42011 i TR33042 MPNTR

dr Branislav Repić dipl. inž.

Naučni savetnik u Institutu za nuklearne nauke Vinča - Laboratorija za termotehniku i energetiku

Rukovodilac projekta III42011 MPNTR

Dr Stevan Nemoda dipl. inž.

Naučni savetnik u Institutu za nuklearne nauke Vinča - Laboratorija za termotehniku i energetiku

Rukovodilac projekta TR33042 MPNTR

Prof.dr Milan Martinov dipl. inž.

Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad

Redovni profesor, učesnik na projektu III42011 MPNTR

 

Zaključak

Autori rada se nadaju da ovaj rad može pomoći u popularizaciji i organizaciji primene biomase u energetske svrhe. Pored toga autori su mišljenja da teze iz rada mogu pomoći i u afirmaciji javno privatnog partnerstva kao i usmeravanju mogućih donacija i podsticajnih sredstava u pravcu koji ovaj rad sugeriše. Na kraju napominjemo još jednom da je rad nastao kao rezultat rada na realizaciji projekata Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja na čemu se zahvaljujemo.

 

Napomena: Autori rada zadržavaju pravo da stavove iznete u ovom radu prezentuju i u drugim prilikama kada se za to ukaže mogućnost.