IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA BIOMASOM U PROKUPLJU UKLJUČUJUĆI EKONOMSKU PROCENU I PREPORUKE ZA REALIZACIJU STRUKTURE MREŽE DALJI

Транскрипт

1 IZRADA TEHNIČKOG REŠENJA ZA PROJEKAT ZAMENE GORIVA BIOMASOM U PROKUPLJU UKLJUČUJUĆI EKONOMSKU PROCENU I PREPORUKE ZA REALIZACIJU STRUKTURE MREŽE DALJINSKOG GREJANJA Pripremljeno za: Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH Dag Hammarskjöld Weg 1-5 Postfach/ P.O.Box Eschborn Izradio: K.R.B. Consulting & agency Starovlaška Ivanjica septembar 2017.

2 Sadržaj 1. IZVRŠNI REZIME UVOD LOKACIJA PROJEKTA POSTOJEĆI SISTEMI GREJANJA ANALIZA TRŽIŠTA BIOMASE TOPLANA, LOKACIJA I OBJEKTI TOPLANA "A" TOPLANA "B" REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA ŠEMA MREŽE DALJINSKOG GREJANJA REŠENJE ZA TOPLOTNE PODSTANICE PRELIMINARNA PROCENA TROŠKOVA PRELIMINARNA FINANSIJSKA ANALIZA EVALUACIJA PROJEKTA PRAVNI OKVIR UTICAJ NA ŽIVOTNU SREDINU MERE ENERGETSKE EFIKASNOSTI I ZAKLJUČAK ANEKS

3 Spisak tabela Tabela 1 - Javne zgrade u Prokuplju... 8 Tabela 2 - Struktura zemljišta u Prokuplju Tabela 3 - Podaci o populaciji Prokuplja u periodu od do Tabela 4 - Podaci o populaciji Prokuplja u periodu od do Tabela 5 - Mikroklimatski podaci za Opštinu Prokuplje Tabela 6 - Podaci o zgradama priključenim na kotlarnicu u Gimnaziji Tabela 7 - Podaci o zgradi Osnovne škole "Ratko Pavlović Ćićko" Tabala 8 - Podaci o zgradama Vrtića "Biseri" i "Bambi" Tabela 9 - Podaci o zgradama Opštine i Policijske stanice Tabela 10 - Podaci o zgradama priključenim na kotlarnicu u Tehničkoj školi Tabela 11 - Podaci o zgradi Osnovne škole "9. oktobar" Tabela 12 - Podaci o zgradi Sportske hale Tabela 13 - Pregled podataka o analiziranim objektima i potrošnji Tabela 14 - Trenutna situacija, potrošnja energije i goriva, cena, emisija CO Tabela 15 - Zahtevi za drvnu sečku u skladu sa SRPS EN ISO : Tabela 16 - Klasifikacija drvne sečke na osnovu sadržaja vlage u skladu sa SRPS EN ISO Tabela 17 - Klasifikacija naspine gustine drvne sečke u skladu sa SRPS EN ISO : Tabela 18 - Zahtevi za drvnu sečku u skladu sa SRPS EN ISO : Tabela 19 - Podaci o šumama obezbeđeni od DP "Srbijašume", ŠG "Kuršumlija" Tabela 20 - Energetski potencijal zelene sečke iz šuma, sa drvnim otpadom iz pilana, u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje Tabela 21 - Energetski potencijal biomase iz ŠG "Kuršumlija" Tabela 22 - Karakteristike drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage Tabela 23 - Jedinična cena drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage Tabela 24 - Uporedna analiza troškova trenutno korišćenih goriva u Prokuplju i troškovi biomase Tabela 25 - Pregled površina i kapaciteta centralnih sistema grejanja na biomasu "A" i "B" Tabela 26 - Izračunati kapacitet budućih toplana Tabela 27 - Dimenzionisanje toplovodne mreže prema trasama Tabela 28 - Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe, toplana "A" Tabela 29 - Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe, toplana "B" Tabela 30 - Radne tačke cirkulacionih pumpi za Toplane "A" i "B" Tabela 31 - Selekcija podstanica u objektima Tabela 32 - Investicioni troškovi Tabela 33 - Operativni troškovi Tabela 34 - Troškovi proizvodnje energije Tabela 35 - Jedinični troškovi toplotne energije

4 Spisak slika Slika 1 - Položaj Topličkog okruga Slika 2 Opštine Topličkog okruga Slika 3 - Potrošnja energije prema vrstama goriva- trenutno stanje Slika 4 Emisije CO 2 prema vrstama goriva- trenutno stanje Slika 5 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- trenutno stanje Slika 6 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- trenutno stanje Slika 7 Državne i privatne šume po opštinama i okruzima Slika 8 Udeo šumskog zemljišta u ukupnoj površini opština u Srbiji Slika 9 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- poređenje sa biomasom Slika 10 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- poređenje sa biomasom Slika 11 - Dijagram godišnje distribucije toplotnog kapaciteta toplana Slika 12 - Pregledni plan toplane "A" Slika 13 - Pregledni plan toplane "B" Slika 14 - Raspored crteža toplovodne mreže po brojevima Slika 15 - Crtež br. 1 toplovodne mreže Slika 16 - Crtež br. 2 toplovodne mreže Slika 17 - Crtež br. 3 toplovodne mreže Slika 18 - Crtež br. 4 toplovodne mreže Slika 19 - Crtež br. 5 toplovodne mreže Slika 20 - Crtež br. 6 toplovodne mreže Slika 21 - Crtež br. 7 toplovodne mreže Slika 22 - Crtež br. 8 toplovodne mreže Slika 23 - Šema kompaktne podstanice DSA 1 Mini Danfoss Slika 24 - Podstanica DSA Mini Danfoss Slika 25 - Podstanica DSP-MAXI Danfoss Slika 26 - Emisije CO 2 prema vrsti goriva Slika 27 - Uporedna analiza troškova toplotne energije i ušteda Slika 28 - Uštede od zamene goriva Slika 29 - Operativni troškovi i amortizacija Slika 30 - Poređenje ukupnih troškova postojećeg sistema, novog sistema grejanja i novog sistema iz kredita KfW-a Slika 31 - Saldo novčanih tokova

5 Spisak fotografija Fotografija 1 - Zgrada Gimnazije Fotografija 2 - Kotlovi na lož ulje, 3x550kW Fotografija 3 - Izolovani sabirnik tople vode Fotografija 4 - Podzemni rezervoar goriva Gimnazija Fotografija 5 - Sportska hala "Sokolski dom" Fotografija 6 - Zgrada hale "Sokolski dom" Fotografija 7 - Zgrada Narodnog muzeja Toplice Fotografija 8 - Panel radijator u Muzeju Fotografija 9 - Osnovna škola "Nikodije Stojanović Tatko" Fotografija 10 - Bioskop, pogled sa ulice Fotografija 11 - Bioskop i Gimnazija- pogled iz dvorišta Fotografija 12 - Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko" Fotografija 13 - Kotlovi na drveni pelet, 2x250kW Fotografija 14 - Izolovani sabirnik tople vode Fotografija 15 - Radijator bez termostatskog ventila Fotografija 16 - Vrtić "Biseri" Fotografija 17 - Vrtić "Bambi" Fotografija 18 - Kotao u Vrtiću "Biseri" Fotografija 19 - Podzemni rezervoar lož ulja u dvorištu Vrtića Fotografija 20 - Oštećena izolacija sabirnika tople vode Fotografija 21 - Zgrada opštine Fotografija 22 - Policijska stanica Fotografija 23 - Kotlovi na lož ulje u opštinskoj kotlarnici Fotografija 24 - Neizolovani sabirnici tople vode u opštinskoj kotlarnici Fotografija 25 - Podzemni rezervoar lož ulja u dvorištu Policijske stanice Fotografija 26 - Tehnička škola "15. maj" i školska sportska sala Fotografija 27 - Osnovna škola "Milić Rakić Mirko" Fotografija 28 - Kotlovi na lož ulje u Tehničkoj školi Fotografija 29 - Neizolovani sabirnici tople vode Fotografija 30 - Podzemni Fotografija 31 - Osnovna škola "9. oktobar", glavna zgrada Fotografija 32 - Dodatna zgrada škole Fotografija 33 - Kotlovi na lož ulje u Osnovnoj školi "9. oktobar" Fotografija 34 - Sabirnici tople vode u školi "9. oktobar" Fotografija 35 - Podzemni rezervoar lož ulja u školskom dvorištu Fotografija 36 - Sportska hala "Dr Zoran Đinđić" Fotografija 37 - Sportski teren unutar Sportske hale Fotografija 38 - Kotao na TNG Fotografija 39 - Cirkulacione pumpe Fotografija 40 - Zaključani prekidač za TNG Fotografija 41 - Infracrvena TNG grejalica Fotografija 42 - Ograđeni podzemni rezervoar TNG-a Fotografija 43 - Pomoćni objekat planirane kotlarnice Fotografija 44 - Izolovani priključak

6 Fotografija 45 - Lokacija Toplane "A" Fotografija 46 - Predizolovane cevi za mrežu daljinskog grejanja

7 Spisak skraćenica CAPEX - kapitalni izdaci CO 2 - karbon dioksid - evro (valuta) (E) IRR - (ekonomska) interna stopa prinosa (E) NV - (ekonomska) neto sadašnja vrednost ŠG - šumarsko gazdinstvo (F) IRR - (finansijska) interna stopa prinosa (F) NV - (finansijska) neto sadašnja vrednost LUC - ujednačeni jedinični troškovi OPEX - operativni troškovi PVC RS DP - polivinil hlorid - Republika Srbija - državno preduzeće 7

8 1. IZVRŠNI REZIME U okviru ove studije izrađeno je tehničko rešenje za zamenu goriva u javnim zgradama u opštini Prokuplje i uvođenje biomase kao goriva, kao i za ugradnju kotla na biomasu i izgradnju mreže daljinskog grejanja. U Tabeli 1 prikazane su javne zgrade u Prokuplju i podaci u pogledu grejanja: Institucija Lokacija postojeće kotlarnice Vrsta goriva površina Grejana procenjeni kapacitet m2 kw 1 Gimnazija Sportska hala "Sokolski dom" Narodni muzej Toplice Zgrada Lako lož Bioskopska sala gimnazije ulje Osnovna škola "Nikodije Stojanović Tatko" Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko" Sopstvena kotlarnica Pelet Vrtić "Biseri" Lako lož Vrtić "Bambi" Vrtić "Biseri" ulje Zgrada opštine Lako lož Policijska stanica Zgrada opštine ulje Srednja tehnička škola "15. maj" Lako lož Školska sala Tehnička škola ulje Osnovna škola "Milić Rakić Mirko" "Toplana A" katastarska parcela 2308/1 14 Osnovna škola "9. oktobar" Osnovna škola 15 Sportska hala "Dr Zoran Đinđić" Sportska hala Toplana "B" katastarska parcela 1704/ Lako lož ulje Električna energija UKUPNO TOPLANE NA BIOMASU Tabela 1- Javne zgrade u Prokuplju Kao što je prikazano u Tabeli 1, javne zgrade trenutno imaju različite sisteme grejanja i koriste različite vrste goriva za dobijanje toplotne energije. Skoro svi predmetni sistemi grejanja i kotlovi su funkcionalni, ali su u lošem stanju. Ovi sistemi su ekonomski i energetski neefikasni, i skupi za održavanje i servisiranje. Pored toga su i veliki zagađivači. Ponuđeno tehničko rešenje predviđa izgradnju sledećeg: 8

9 - Dve centralne kotlarnice sa kotlovima na biomasu (drvnu sečku) - Dve mreže daljinskog grejanja - Toplotnih podstanica, gde bi se merila isporučena toplotna energija i koje bi služile za upravljanje potrošnjom energije za grejanje u konkretnim zgradama. Pošto su javne zgrade u Prokuplju raštrkane svuda po gradu, neophodna je izgradnja dve toplane na biomasu. Za gradsku zonu predviđena je toplana "A" na katastarskoj parceli 2308/1, što je zapravo lokacija stare deponije na levoj obali reke Toplice. Planirana je i izgradnja toplovoda od toplane "A" do centralnih gradskih kotlarnica koje se nalaze u zgradama Gimnazije, Osnovne škole "Ratko Pavlović Tatko", Vrtića "Biseri", opštine i Tehničke škole "15. maj". Kapacitet kotlova u toplani "A" iznosi kw. Za smeštaj kotlova, opreme i skladišta drvne sečke dovoljnog za 4 dana rada planiran je objekat od 680 m². Takođe je planirana i izgradnja centralnog skladišta drvne sečke površine m², kapaciteta m³, tj t. Predviđeno centralno skladište drvne sečke ima adekvatan kapacitet za godišnje snabdevanje svih javnih zgrada analiziranih u ovoj studiji. Izgradnja toplane "B" predviđena je na katastarskoj parceli 1704/1, u neposrednoj blizini Osnovne škole "9. oktobar". U njoj će biti instaliran jedan kotao kapaciteta kw. Planirana je izgradnja toplovoda od toplane "B" do kotlarnica u Osnovnoj školi "9. oktobar" i Sportskoj hali "Dr Zoran Đinđić". U zgradi Sportske hale "Dr Zoran Đinđić" kancelarije se greju na električnu energiju, a fiskulturna sala se ne greje zbog čega su njeno funkcionisanje i održavanje dovedeni u pitanje. Za smeštaj kotlova, opreme i skladišta drvne sečke dovoljnog za 4 dana rada planiran je objekat od 305 m². Za rad kotlova tokom četiri uzastopne najhladnije nedelje u godini neophodno je skladištenje drvne sečke na površini od 100 m² sa kapacitetom od 190 m³, odnosno 55 t. Kada je reč o zahtevima u pogledu radne snage, planirano je angažovanje dva zaposlena tehničkog profila visokog stepena i jednog rukovodica u svakoj od toplana. Radnici sa nižim kvalifikacijama bi bili zamenjeni sa trenutnih radnih zadataka u postrojenjima koja bi bila uključena u projekat zamene goriva. Planirani kapacitet mreže daljinskog grejanja je dovoljan za javne zgrade, kao i potencijalno priključivanje dodatnih, manjih potrošača. Specifična prosečna potrošnja energije na godišnjem nivou u javnim zgradama u Prokuplju je na niskom nivou (808 kwh/kw) jer se zgrade greju samo u toku radnog vremena. Projekat zamene goriva omogućio bi bolje iskorišćenje Sportske hale u smislu pružanja komercijalnih usluga, poput iznajmljivanja, i time ostvarivanje dodatnih prihoda. Na teritoriji opštine Prokuplje i Topličkog okruga ima dovoljno šuma koje mogu da obezbede biomasu za potrebe toplane. Pored toga, moguće je kupiti biomasu kao ostatke voćnjaka i privatnih šuma. Na taj način, lokalna zajednica bi mogla da zatvori krug proizvodnje i potrošnje energije za grejanje. Procenjena vrednost investicije za realizaciju ovog projekta iznosi Očekivani period povraćaja investicije je 9 godina od početka rada. 9

10 Ukoliko investicija bude finansirana sredstvima iz programa KfW Banke koja podrazumevaju bespovratna sredstva u iznosu od 20%, grejs period od 5 godina i period otplate od 10 godina, pozitivni rezultati poslovanja bili bi ostvareni nakon 7 godina od početka rada. Investicija bi mogla da se umanji za u slučaju izgradnje skladišta drvne sečke površine m 2 umesto planiranih m 2. Međutim, skladište od m 2 imalo bi kapacitet dovoljan samo za 50% godišnje potrošnje. Preduslovi za uspešan rad toplane su: Odabir odgovarajućeg modela finansiranja (iz sopstvenih sredstava, kreditne linije ili javnoprivatnog partnerstva) Zaključivanje dugoročnih ugovora za snabdevanje biomasom Osiguravanje dovoljnog skladišnog kapaciteta za gorivo koje pokriva potrošnju u najhladnijim mesecima u godini Tokom faze izgradnje, obuka zaposlenih koji bi preuzeli upravljanje i održavanje kotlovskog postrojenja Osiguravanje visokokvalitetnog održavanja konkretne opreme u saradnji sa isporučiocima opreme. Ova investicija će ostvariti sledeće prednosti: Niže troškove toplotne energije Nisku emisiju štetnih materija u izduvnim gasovima Smanjenje emisija CO 2- sagorevanje drvne biomase oslobađa neutralan CO 2 Povećanje komfora za sve buduće potrošače na sistemu daljinskog grejanja u Prokuplju Tehničko-ekonomski indikatori za budući energetski sistem na drvnu sečku su: Toplotni kapacitet kotlova Kotlovi na drvnu sečku Gorivo Drvna sečka kw M30 u skladu sa SRPS EN ISO :2015, i SRPS EN ISO :2015 Godišnja proizvodnja toplotne energije MWh th /a Godišnja potrošnja goriva Drvna sečka t/a Efikasnost na pragu toplane 0,90 x 0,92 Godišnje smanjenje emisije CO t/a CAPEX OPEX (period amortizacije) LUC 79,30 EUR/MWh 10

11 2. UVOD Program "Razvoj održivog tržišta bioenergije u Srbiji" (GIZ DKTI) zajednički sprovode KfW (komponenta finansiranja) i GIZ (komponenta tehničke pomoći). Projekat finansira Savezno Ministarstvo za ekonomsku saradnju i razvoj Savezne Republike Nemačke (BMZ) u okviru Nemačke klimatske i tehnološke inicijative (DKTI). Vodeći implementacioni partner i korisnik komponente tehničke podrške (TA) je Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede (MPŠV) Republike Srbije. Opšti cilj projekta je jačanje kapaciteta i kreiranje povoljnog okruženja za održivo korišćenje bioenergije u Srbiji. Komponenta TA obuhvata sledećih pet oblasti aktivnosti: 1) Savetodavne usluge u oblasti kreiranja politika: Procena potencijala za bioenergiju i regulatorni okvir za kreiranje podsticajnog okruženja za investicije privatnog sektora u projekte bioenergije, itd. 2) Snabdevanje biomasom: Prateće investicije u toplanama na biomasu u do tri pilot regiona sa TA u cilju osiguravanja pouzdanog i isplativog snabdevanja biomasom na održiv način. 3) Efikasno korišćenje ogrevnog drveta na nivou domaćinstava: Povećanje efikasnosti potrošnje ogrevnog drveta za grejanje u domaćinstvima kroz promociju sušenja ogrevnog drveta i korišćenje efikasnih šporeta/ rerni. 4) Razvoj projekta: Podrška u saradnji sa predstavnicima privatnog sektora na nacionalnom i međunarodnom nivou u razvoju i realizaciji izvodljivih projekata bioenergije- od biogasa do postrojenja za sagorevanje slame u sektoru industrije, do kotlova na drvo u privatnim i javnim zgradama. 5) EU Projekat BioRES- Regionalni lanci snabdevanja za drvnu bioenergiju: BioRES ima za cilj uvođenje inovativnog koncepta Logističkih i trgovinskih centara za biomasu (BLTC) u Srbiji, Hrvatskoj i Bugarskoj u saradnji sa tehnološkim liderima iz Austrije, Slovenije, Nemačke i Finske. Kao regionalni centri, BLTC će pomoći u podizanju ponude i tražnje na lokalu za proizvodima drvne biomase u navedenim zemljama. Razvoj snabdevanja biomasom neophodan je isključivo ukoliko na regionalnom nivou postoje stalni potrošači biomase. Kao institucija koja podržava projekat, GIZ DKTI primio je Pismo o izražavanju interesovanja koje je potpisao predsednik Opštine Prokuplje u kome se navodi njihov zahtev za smernicama, pravnom i tehničkom pomoći u procesu razvoja projekta zamene goriva u javnim zgradama u Prokuplju biomasom. Toplovodna mreža bi morala da se isplanira. Ova zamena goriva sa postojećih goriva (električna energija, drvo, lako lož ulje, mazut) biomasom trebalo bi da obezbedi uštede u budžetu opštine kroz jačanje lokalnih prihoda lokalno proizvedenim drvnim gorivom i takođe da dovede do smanjenja emisija u rekonstruisanom sistemu grejanja. Svrha ove studije je da se ustanovi tehničko rešenje za prelazak na grejanje na biomasu, izgradnju toplane na drvnu sečku uključujući i skladište i projektovanje razvodnog sistema koji obuhvata podstanice i mrežu. Pored toga, neophodno je i izvršiti procenu investicionih troškova za postrojenje, razvodni sistem, izvršiti finansijsku procenu ušteda iz sistema grejanja na drvnu sečku (u poređenju sa trenutnom situacijom) u pogledu cene goriva, efikasnosti, investicionih i operativnih troškova, analize tokova gotovine putem analize ušteda i osetljivosti u pogledu cene goriva, investicionih troškova i 11

12 iskorišćenosti kotlova. Studija obuhvata sledeće: - Procenu trenutnog energetskog stanja u javnim zgradama u Prokuplju u pogledu grejane površine, kapaciteta kotlova i trenutnog učinka, potrošnje energije i isplativosti, stanja razvodnog sistema i priključaka. - Tehničko-ekonomsku analizu predloženog sistema za proizvodnju toplotne energije spaljivanjem biomase (drvne sečke) i razvodnog sistema sa toplovodnom mrežom i podstanicama koja treba da obuhvati: Predloženo tehničko rešenje za centralni sistem grejanja na drvnu sečku uključujući kotao, sistem napajanja, skladište i mrežu, uzimajući u obzir buduće mere energetske efikasnosti u zgradama. Finansijsku procenu ušteda iz sistema grejanja na drvnu sečku (u poređenju sa trenutnom situacijom) u pogledu cene goriva, efikasnosti, investicionih i operativnih troškova, analize tokova gotovine putem analize ušteda i osetljivosti u pogledu cene goriva, investicionih troškova i iskorišćenosti kotlova. Procenu smanjenja emisija CO 2. Preporuke u pogledu kvaliteta i raspoloživosti drvne sečke za snabdevanje toplane u budućnosti, uzevši u obzir cene i lokalne snabdevače drvnom sečkom. Tehničko rešenje i idejni projekat za toplovodnu mrežu u Prokuplju, podstanice i dodatnu neophodnu opremu, uključujući gubitke, povezane sa planiranim postrojenjem na biomasu. Procenu ukupnih troškova investicije za toplovodnu mrežu, podstanice i dodatnu neophodnu opremu. Finansijsku procenu cene grejanja u poređenju sa postojećom situacijom uzimajući u obzir troškove goriva, investicione i operativne troškove. 12

13 3. LOKACIJA PROJEKTA Toplički okrug nalazi se u južnom delu Republike Srbije i prostire se u geografskom i istorijskom regionu pod nazivom Toplica, koji je smešten u slivovima reka Toplica i Kosanica. Okrug zahvata površinu od km², a prema Popisu iz godine, ima stanovnika, i gustinu naseljenosti od 41 stanovnika/ km². Zapadnu granicu okruga predstavlja planinski masiv Kopaonik, a na severnoj granici nalaze se planine Veliki i Mali Jastrebac. Na istoku ovog okruga nalazi se sliv reke Južne Morave ka Nišu, dok se na njegovim južnim granicama nalaze planine Vidojevica i Pasjača. Cela oblast, kao i reka koja protiče kroz ovo područje, nazvani su po brojnim izvorima tople vode (toplica ili banja) i banjama koje su poznate još iz doba Rimljana (kao što su: Prolom, Lukovska, Kuršumlijska). Toplički okrug obuhvata: 1. Opštinu Prokuplje 2. Opštinu Blace 3. Opštinu Kuršumlija 4. Opštinu Žitorađa Slika 1 - Položaj Topličkog okruga 1 Slika 2 Opštine Topličkog okruga 2 Grad Prokuplje zauzima površinu od 759 km 2, pokriva 34% teritorije Topličkog okruga i obuhvata jedno gradsko jezgro i 106 naseljenih mesta. Gradsku zonu naseljava stanovnika, dok živi po naseljenim mestima. Glavna privredna grana je prehrambena industrija. Konditorska kompanija "Hisar" uspešno posluje nakon privatizacije, dok je kompanija za proizvodnju alkoholnih pića "Prokupac" u stečaju. Još jedna značajna kompanija je "Leoni" koja proizvodi žicu, optičke kablove i vlakna; kao i kompanija "Nikodije Stojanović Tatko" koja proizvodi filcane proizvode Ibid 13

14 Drumski saobraćaj je prilično razvijen, kao i železnički u određenoj meri. Jedan od važnih puteva u ovom regionu je magistralni put M-25 koji povezuje Niš i Prištinu. Ovaj magistralni put povezuje Prokuplje sa auto-putem E-75 Beograd- Skopje. Lokalni putevi nisu u dobrom stanju. Poljoprivreda je važna privredna grana u Prokuplju. Najviše se gaje žitarice i voće (šljive, jabuke, trešnje, grožđe). Zemljište takođe pogoduje razvoju stočarstva usled velike površine pod livadama i pašnjacima. Površina plodnog zemljišta ha Obradivo zemljište ha Voćnjaci ha Šumsko zemljište ha Livade i pašnjaci ha Tabela 2 - Struktura zemljišta u Prokuplju 3 Klima je umereno kontinentalna sa hladnim zimama. Osnovni meteorološki podaci (prosečne godišnje vrednosti) u Topličkom okrugu su sledeći: - Broj sunčanih sati: sati/mesečno, tj sati/godišnje - Količina padavina: 590 mm/godišnje - Temperatura vazduha: 17,3 C, Relativna vlažnost: 70,7 % - Dnevno sunčevo zračenje na horizontalnoj površini: 3,62 kwh/m² na dan - Atmosferski pritisak: 95,2 kpa - Brzina vetra: 2,0 m/s (mereno na 10 m od tla) - Temperatura tla: 11,1 C - Stepen dani grejanja: Grejni dani: Prosečna temperatura tokom grejnih dana: 5,4 C Kroz Prokuplje protiče reka Toplica. Na desnoj strani reke su industrijska zona, sportski kompleks "Toplica", bolnički kompleks i železnička stanica. Na levoj obali reke nalazi se gradsko jezgro koje nije homogeno, već je koncentrisano duž glavnog puta M-25 Niš- Priština. U strogoj gradskoj zoni smeštene su opštinske i druge institucije, dok se školske zgrade prostiru u smeru glavnog puta. Osim glavne gradske ulice i glavnih pravaca ka susednim mestima, ulice u Prokuplju su uske i nisu pogodne za intenzivan saobraćaj. Reljef je takav da se grad prostire od padina na levoj obali reke Toplice ka okolnim padinama planine Jastrebac. Osim nekoliko stambenih zgrada, ljudi uglavnom žive u porodičnim kućama. Javne zgrade se većinski greju na lož ulje. Čvrsta goriva i električna energija koriste se u manjem obimu. U pojedinim zgradama, u toku je modernizacija sistema grejanja i zamena dosadašnjih goriva peletom

15 Broj Stanovništvo opštine Prokuplje Godina popisa Stanovnika: Domaćinstva: Tabela 3 - Podaci o populaciji Prokuplja u periodu od do Broj stanovnika u gradskoj zoni u Prokuplju Broj Broj stanovnika: Godina popisa Tabela 4 - Podaci o populaciji Prokuplja u periodu od do Najznačajniji energetski potencijal koji osigurava održivi razvoj je korišćenje biomase kao goriva. Drvni potencijal šuma i voćnjaka, kao i razvijene poljoprivrede, predstavlja dobru osnovu za prikupljanje biomase za zadovoljavanje energetskih potreba javnih i stambenih zgrada u gradu. Rešenje energetskih potreba u zgradama zasniva se na razvoju mreže daljinskog grejanja i ugradnji kotla na biomasu. Pozitivni planski dokumenti, odnosno Plan detaljne regulacije sa gradskom toplanom iz godine, bavi se isključivo centralnim izvorom toplote, izostavljajući toplovodnu mrežu. Stoga bi prvi korak u uspostavljanju sistema grejanja i zamene goriva biomasom podrazumevao reviziju planske dokumentacije, izradu Razvojne strategije i Plana generalne regulacije Prokuplja. 4 Popis stanovništva, domaćinstava i stambenih jedinica u Republici Srbiji, Ibid 15

16 4. POSTOJEĆI SISTEMI GREJANJA Javne institucije u Prokuplju smeštene su u zasebnim zgradama sa individualnim radijatorskim sistemima i individualnim kotlovima na lož ulje i ugalj. Kotlarnicama upravljaju kvalifikovani kadrovi. U nekim objektima se koriste električne grejalice. Poseban problem predstavlja korišćenje lož ulja, čije sagorevanje proizvodi negativne ekološke efekte. U određenim mikroklimatskim uslovima, dozvoljeni limiti emisija bi zasigurno bili premašeni, što bi moglo da dovede do zatvaranja izvora toplote. U svim zgradama, sistem grejanja baziran na radijatorima projektovan je za temperaturni režim od 80/60 C, a spoljna projektovana temperatura za region Prokuplja iznosi -14,5 C. Temperatur a vazduha Relativn a vlažnost Mikroklimatski podaci Dnevno zračenje Atmosferski pritisak Brzin a vetra Temperatur a zemljišta ( C) (%) (kwh/m 2 ) (kpa) (m/s) ( C) januar 0,3 80,5 1,59 95,5 1,9-1,6 februar 2,0 74,2 2,42 95,3 2,0 0,1 mart 6,6 66,0 3,41 95,2 2,5 5,3 april 11,8 64,4 4,13 94,9 2,2 10,8 maj 16,9 66,0 5, ,0 16,7 jun 19,9 66,9 5,75 95,1 1,8 20,6 jul 22,2 63,1 6,00 95,1 1,9 23,2 avgust 22,1 62,1 5,42 95,1 1,8 23,3 septembar 17,5 68,7 3,95 95,3 1,7 18,2 oktobar 12,4 73,3 2,67 95,5 1,8 12,0 novembar 6,1 78,2 1,62 95,4 1,9 4,8 decembar 1,7 81,4 1,28 95,5 2,0-0,5 Godina 11,7 70,4 3,62 95,2 2,0 11,1 Tabela 5 - Mikroklimatski podaci za Opštinu Prokuplje 6 6 RET Screen International & NASA Software, ažurirano

17 Analiza sistema grejanja priključenih na kotlarnicu u zgradi Gimnazije Nekoliko zgrada priključeno je na razvodni sistem kotlarnice koja se nalazi u zgradi Gimnazije. U ovoj kotlarnici nalaze se tri kotla na lož ulje kapaciteta 3x550kW. Br. Institucija Grejana površina Kapacitet grejanja Izračunata potrošnja (m 2 ) (kw) (kwh/a) 1 Gimnazija Sportska sala Sokolski Dom Narodni muzej Toplice Bioskopska sala Osnovna škola Nikodije Stojanović Tatko Ukupno Tabela 6 - Podaci o zgradama priključenim na kotlarnicu u Gimnaziji Rad kotlova kontroliše se termostatima za protok temperature koji su ugrađeni na kotlove. Tu su i zatvoreni ekspanzioni rezervoar sa kompresorom, cirkulacione pumpe za vodu i kolektor (sabirnik) za distribuciju toplotne energije. Oprema u kotlarnici je zastarela, ali dobro očuvana i u funkciji. Ugrađen je dvocevni radijatorski sistem bez termostatskih ventila na radijatorima. Fotografija 1 Zgrada Gimnazije Fotografija 2 - Kotlovi na lož ulje, 3x550kW Fotografija 3 Izolovani sabirnik tople vode Fotografija 4 Podzemni rezervoar goriva Gimnazija 17

18 Podzemni toplovod povezuje kotlarnicu u zgradi Gimnazije sa nekoliko drugih zgrada. Prva zgrada na trasi podzemnog toplovoda je Sportska hala "Sokolski dom". Ova hala se koristi za aktivnosti Gimnazije i sportskih klubova. Postavljen je dvocevni sistem grejnih radijatora bez termostatskih ventila, i ventilacioni sistem sa vazduhom koji se zagreva od kotlarnice u zgradi Gimnazije. Ventilacioni sistem se povremeno koristi. Fotografija 5 Sportska hala "Sokolski dom" Fotografija 6 Zgrada hale "Sokolski dom" Posle zgrade "Sokolskog doma", na toplovod je priključen Narodni muzej Toplice. U Muzeju postoji dvocevni radijatorski sistem grejanja sa panel radijatorima bez termostatskih ventila. Fotografija 7 Zgrada Narodnog muzeja Toplice Fotografija 8 Panel radijator u Muzeju 18

19 Zgrada Osnovne škole "Nikodije Stojanović Tatko", koja je takođe priključena na kotlarnicu u Gimnaziji, ima dvocevni radijatorski sistem grejanja bez termostatskih ventila. Nastava u školi realizuje se u dve smene. Zgrada škole je modernizovana sanacijom fasade i ugradnjom PVC prozora, čime je unapređena energetska efikasnost zgrade. Fotografija 9 Osnovna škola "Nikodije Stojanović Tatko" Bioskopska sala nalazi se u zgradi Gimnazije. U bioskopskoj sali postoji dvocevni radijatorski grejni sistem bez termostatskih ventila. Fotografija 10 Bioskop, pogled sa ulice Fotografija 11 Bioskop i Gimnazija- pogled iz dvorišta 19

20 Analiza sistema grejanja u Osnovnoj školi "Ratko Pavlović Ćićko" Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko" greje se iz kotlarnice koja se nalazi u okviru školske zgrade. Proizvođač dva kotla na drvni pelet snage 2x500kW je "Šukom" iz Knjaževca. Br. Institucija Grejana površina Kapacitet grejanja Izračunata potrošnja (m 2) (kw) (kwh/a) 1 Osnovna škola Ratko Pavlović Ćićko Ukupno Tabela 7 - Podaci o zgradi Osnovne škole "Ratko Pavlović Ćićko" Do kraja grejne sezone , škola se grejala na čvrsto gorivo. Na leto godine sistem grejanja je modernizovan. Stari kotlovi su razmontirani, i umesto njih ugrađena su dva moderna kotla na biomasu (drvni pelet), proizvođač Šukom, model Šukoplam PR 250. Ovi kotlovi imaju dodatni ventilator za protok vazduha kroz kotao. Trenutno je u toku instalacija šinskih transportera za isporuku drvnih peleta do kotlova. Takođe su ugrađene i nove cirkulacione pumpe i novi razdelnici tople vode. Fotografija 12 - Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko" Fotografija 13 Kotlovi na drveni pelet, 2x250kW 20

21 Fotografija 14 Izolovani sabirnik tople vode Fotografija 15 Radijator bez termostatskog ventila U školskoj zgradi postoji dvocevni radijatorski grejni sistem bez termostatskih ventila. Nastava u školi će se i dalje odvijati u dve smene. Rad kotlova, ventilatora i transpotera je automatizovan u skladu sa izlaznom temperaturom vode iz kotlova. Analiza sistema grejanja priključenih na kotlarnicu u zgradi Vrtića "Biseri" Vrtići "Biseri" i "Bambi" se greju iz kotlarnice koja se nalazi u Vrtiću "Biseri". Podzemni toplovod povezuje Vrtić "Bambi" sa kotlarnicom. Br. Institucija Grejana površina Kapacitet grejanja Izračunata potrošnja (m 2) (kw) (kwh/a) 1 Vrtić Biseri Vrtić Bambi Ukupno Tabala 8 - Podaci o zgradama Vrtića Biseri i Bambi U oba vrtića postoji dvocevni radijatorski grejni sistem bez termostatskih ventila. Nedavno je u Vrtiću "Biseri" sprovedena energetska sanacija uz ugradnju toplotne izolacije i PVC prozora. 21

22 Fotografija 16 Vrtić Biseri Fotografija 17 - Vrtić Bambi Proizvođač kotla na lož ulje, model model 2R 10, kapaciteta 200kW, je "Sime". Tu su i cirkulacione pumpe sa sabirnikom tople vode sa oštećenom izolacijom. Oprema u kotlarnici je zastarela, i u lošem je stanju. U dvorištu Vrtića "Biseri" nalazi se podzemni rezervoar za gorivo. Fotografija 18 Kotao u Vrtiću Biseri Fotografija 19 Podzemni rezervoar lož ulja u dvorištu Vrtića Fotografija 20 Oštećena izolacija sabirnika tople vode 22

23 Analiza sistema grejanja priključenih na kotlarnicu u zgradi opštine Zgrada opštine i Policijska stanica greju se iz kotlarnice smeštene u zgradi opštine. Podzemni toplovod povezuje Policijsku stanicu sa kotlarnicom. Br. Institucija Grejana površina Kapacitet grejanja Izračunata potrošnja (m 2) (kw) (kwh/a) 1 Zgrada opštine Policijska stanica Ukupno Tabela 9 - Podaci o zgradama Opštine i Policijske stanice U ove dve zgrade postoji dvocevni radijatorski grejni sistem bez termostatskih ventila. Fotografija 21- Zgrada opštine Fotografija 22 Policijska stanica U kotlarnici se nalaze dva kotla na lož ulje, proizvođač Toplota, Zagreb, kapaciteta 2x290kW. Tu su i cirkulacione pumpe sa sabirnikom tople vode bez izolacije. Oprema u kotlarnici je zastarela i u lošem je stanju. U dvorištu Policijske stanice nalazi se podzemni rezervoar za gorivo. Fotografija 23 Kotlovi na lož ulje u opštinskoj kotlarnici 23

24 Fotografija 24 Neizolovani sabirnici tople vode u opštinskoj kotlarnici Fotografija 25 Podzemni rezervoar lož ulja u dvorištu Policijske stanice Analiza sistema grejanja priključenih na kotlarnicu u zgradi Tehničke škole "15. maj" Zgrada Tehničke škole "15. maj", školska fiskulturna sala, i Osnovna škola "Milić Rakić Mirko" greju se iz kotlarnice koja se nalazi u zgradi Tehničke škole "15. maj". Podzemni toplovod povezuje ove zgrade sa kotlarnicom. Br. Institucija Grejana površina Kapacitet grejanja Izračunata potrošnja (m 2) (kw) (kwh/a) 1 Tehnička škola "15. maj" Školska sala Osnovna škola "Milić Rakić Mirko" Ukupno Tabela 10 - Podaci o zgradama priključenim na kotlarnicu u Tehničkoj školi U svim navedenim zgradama ugrađeni su dvocevni radijatorski sistemi grejanja. U školskoj fiskulturnoj sali i u Osnovnoj školi "Milić Rakić Mirko" na radijatorima ne postoje termostatski ventili, dok su u Tehničkoj školi termostatski ventili ugrađeni. Zgrada Tehničke škole je rekonstruisana i energetski sanirana ugradnjom toplotne izolacije i PVC prozora. Nastava se u obe škole realizuje u dve smene. 24

25 Fotografija 26 Tehnička škola "15. maj" i školska sportska sala Fotografija 27 Osnovna škola"milić Rakić Mirko" U kotlarnici se nalaze dva kotla na lož ulje kapaciteta 2x750kW. Tu su i cirkulacione pumpe sa sabirnikom tople vode bez izolacije. Ekspanzioni rezervoar sa kompresorom se takođe tu nalazi. Instalacije u kotlarnici su nove, i instalirane su tokom nedavne rekonstrukcije zgrade škole. Nivo automatizacije rada kotlova je na niskom nivou. Funkcionisanje kotlova reguliše se prema temperaturi vode u kotlu. Podzemni rezervoar za gorivo nalazi se u školskom dvorištu. Fotografija 28 Kotlovi na lož ulje u Tehničkoj školi Fotografija 29 Neizolovani sabirnici tople vode Fotografija 30 Podzemni rezervoar za lož ulje u školskom dvorištu 25

26 Analiza sistema grejanja u Osnovnoj školi "9. oktobar" Osnovna škola "9. oktobar" greje se iz kotlarnice koja se nalazi u okviru školske zgrade. Proizvođač dva kotla na lož ulje snage 2x400kW je "Kran Inženjering", iz Knjaževca. Br. Institucija Grejana površina Kapacitet grejanja Izračunata potrošnja (m 2) (kw) (kwh/a) 1 Osnovna škola "9. oktobar" Ukupno Tabela 11 - Podaci o zgradi Osnovne škole 9. oktobar Prostorije Osnovne škole "9. oktobar" nalaze se u dve zgrade. Kotlarnica je smeštena u glavnoj zgradi, a dodatna zgrada je priključena na kotlarnicu podzemnim toplovodom. U obe zgrade ugrađen je dvocevni radijatorski sistem bez termostatskih ventila na radijatorima. Nastava u školi realizuje se u dve smene. Fotografija 31 - Osnovna škola "9. oktobar", glavna zgrada Fotografija 32 Dodatna zgrada škole U kotlarnici se nalaze cirkulacione pumpe za vodu i termički izolovani kolektori za toplu vodu. Oprema je zastarela, ali u funkciji. Podzemni rezervoar za gorivo nalazi se u školskom dvorištu. Fotografija 33 Kotlovi na lož ulje u Osnovnoj školi "9. oktobar" 26

27 Fotografija 34 - Sabirnici tople vode u školi "9. oktobar" Fotografija 35 Podzemni rezervoar lož ulja u školskom dvorištu Analiza sistema grejanja u Sportskoj hali "Dr Zoran Đinđić" Sportska hala "Dr Zoran Đinđić" nema sistem grejanja. U zgradi koja obuhvata sportsku halu, sanitarne prostorije i kancelarije ugrađen je dvocevni sistem panel radijatora, i sistem grejanja sportske hale pomoću klimatizacione komore. Br. Institucija Grejan a površi na Kapacit et grejanja Izračunata potrošnja (m 2) (kw) (kwh/a) 1 Sportska hala Ukupno Tabela 12 - Podaci o zgradi Sportske hale Fotografija 36 - Sportska hala "Dr Zoran Djindjić" Fotografija 37 Sportski teren unutar Sportske hale 27

28 Električni kotlovi zagrevaju 230 m² poslovnih prostorija u zgradi, a sportska hala se ne greje. Godišnja potrošnja električne energije za grejanje poslovnih prostorija iznosi 200 kwh/m 2, odnosno kwh. Kao privremeno rešenje ugrađen je kotao na TNG (tečni naftni gas) kapaciteta 2x48kW i 1x36kW i sistem toplovoda, cirkulacionih pumpi i sabirnika. U okviru ovog privremenog rešenja nalaze se i infracrvene grejalice instalirane u Sportskoj sali neposredno pored krovne konstrukcije. Podzemni rezervoar TNG-a nalazi se u ograđenom prostoru iza Sportske hale. Fotografija 38 - Kotao na TNG Fotografija 39 - Cirkulacione pumpe Fotografija 40 Zaključani prekidač za TNG Prekidač za TNG između rezervoara i opreme u hali (kotlova i infracrvenih grejalica) ugrađen je na fasadi zgrade. Razvodni ventil prekidača za TNG zaključala je i osigurala Vatrogasna služba. Ovaj privremeni sistem grejanja na TNG nije u funkciji usled neispunjavanja zahteva u pogledu zaštite od požara. Fotografija 41 - Infracrvena TNG grejalica Fotografija 42 Ograđeni podzemni rezervoar TNG-a Planirano rešenje za grejanje Sportske hale podrazumeva izgradnju kotlarnice koja bi bila povezana sa Sportskom halom podzemnim toplovodom. Iza Sportske hale izgrađen je pomoćni objekat kotlarnice, ali sama kotlarnica nikad nije izgrađena. 28

29 Fotografija 43 Pomoćni objekat planirane kotlarnice Fotografija 44 Izolovani priključak Sveobuhvatna analiza Na osnovu gore navedenog, sistemi grejanja razlikuju se po vrsti goriva i vrsti i broju korisnika. Sistemi grejanja sa električnim grejalicama u zgradama nisu priključeni na poseban dovod električne energije. Usled složenosti sistema grejanja, nije moguće prikupiti podatke o potrošnji energije, stoga je potrošnja energije izračunata na osnovu sledećih parametara: H QC 24 t t i ep HDD e y H - Procenjena potrošnja (kwh) QC - Kapacitet grejne instalacije (kw) ti - unutrašnja temperatura (20 C) tep - spoljašnja projektovana temperatura (-14,5 C) HDD - Stepen dana grejanja (2613) e - korekcija za uticaj vetra i zamene grejanja y - korekcija za uticaj dnevnog profila potrošnje 29

30 Na osnovu ovih jednačina, izračunate vrednosti su prikazane u sledećoj tabeli: Br Institucija Vrsta Rad vremena energija od do dan a A Q q Obračunata potrošnja po Instituciji po Izvoru toplote h h m 2 kw W/m 2 kwh/a kwh/a 1 Gimnazija Sportska hala "Sokolski dom" Narodni muzej 3 Toplice Lož ulje Bioskopska sala Osnovna škola 5 "Nikodije Stojanović Tatko" 6 Osnovna škola "Ratko Pavlović Ćićko" Pelet Vrtić "Biseri" Lož ulje 8 Vrtić "Bambi" Zgrada opštine Lož ulje 10 Policijska stanica Srednja tehnička škola "15. maj" Lož ulje 12 Školska sala Osnovna škola "Milić Rakić Mirko" 13 Osnovna škola "9. oktobar" 14 Sportska hala Lož ulje Električn a energija za kancelarij e Tabela 13 - Pregled podataka o analiziranim objektima i potrošnji Objekti javnih institucija su energetski veoma neefikasni. To je predstavljeno na osnovu specifične snage koja iznosi 204 W/m 2. Razlozi za to su kontrukcija zgrade i namena objekata. Objekti sa većom visinom od sprata do sprata, kao što je Sportska hala, Gimnazija i Muzej, nose veće toplotno opterećenje (preko 210 W/m 2 ). Kompaktne zgrade sa manjim visinama, staklenim površinama, manjim površinama fasade i dobrom toplotnom izolacijom, poput Vrtića "Biseri" i "Bambi", nose toplotno opterećenje od 130 W/m 2. 30

31 Troškovi energije prema vrsti goriva prikazani su u Tabeli 14. Budući da se u okviru zgrade Sportske hale greju samo kancelarije, u okviru ove analize razmotrena je samo potrošnja energije za njihovo grejanje. Pretpostavljena potrošnja u slučaju grejanja cele Sportske hale nije uzeta u obzir. Trenutna situacija Potrošnja energije Vrsta goriva Jedinica Električna Ukupno Lož ulje Pelet energija Godiš nje (kwh) Jedini ca (kwh/m 2 ) Emisija CO 2 (kg) Efikasnost sistema (%) 90% 90% 99% Potrošnja goriva (t, m 3 ) Grejana površina (m 2) Jedinična cena goriva ( /t, /kwh, /m 3 ) ,09 Godišnji troškovi energije ( ) Jedinična cena ( /m 2 ) 16,28 6,87 18,00 15,04 energije ( /MWh) 98,55 40,40 90,00 90,51 Tabela 14 - Trenutna situacija, potrošnja energije i goriva, cena, emisija CO2 Potrošnja energije (kwh) 4,000,000 3,500,000 3,000,000 2,500,000 2,000,000 1,500,000 3,007,874 3,536,310 1,000, , ,436 46,000 Light LakoFuel lož ulje oil Pellet Pelet Električna Electricityen. Ukupno Total Slika 3 - Potrošnja energije prema vrstama goriva- trenutno stanje 31

32 Emisije CO 2 (kg) 900, , , , , , , , , , , ,180 Lako Light lož Fuel ulje oil Pellet Pelet Električna Electricityen. Total Ukupno Slika 4 Emisije CO2 prema vrstama goriva- trenutno stanje Godišnji troškovi energije( ) 350, , , , , , , ,060 50, ,492 4,140 Lako Light lož Fuel ulje oil Pelet Pellet Električna Electricity en. Total Ukupno Slika 5 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- trenutno stanje 32

33 Potrebe za toplotnom energijom u bilo kom objektu utvrđuju se prema radnim satima stanara tog objekta. Budući da grejanje radi samo tokom radnog vremena, specifična prosečna potrošnja energije za grejanje od 808 kwh/kw je na niskom nivou. Ukoliko bi se objekti koristili duže a ne samo tokom radnog vremena, specifična prosečna godišnja potrošnja toplotne energije bila bi preko 1618 kwh/kw, što je ekstremno visoka vrednost. Ugradnja toplotne izolacije u zgradama bi unapredila energetsku efikasnost i omogućila veći komfor uz istu količinu utrošene energije. Jedinična cena energije( /m 2 ), ( /MWh) Light Emisija Fuel CO 2 oil Pelet Pellet Električna Electricityen. Averge Prosečno ( /m2) ( /MWh) Slika 6 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- trenutno stanje Prema indikatorima energetske efikasnosti, lokalni sistemi grejanja u Prokuplju su veoma neefikasni. Energetska efikasnost lokalnih sistema grejanja zavisi od efikasnosti sledećih sistema: - sistema za proizvodnju toplotne energije- izvor toplotne energije - toplovodnog sistema za distribuciju tople vode - sistema grejanja u zgradama - energetske efikasnosti zgrada Sistemi za proizvodnju toplotne energije sa kotlovima koji koriste gas, lož ulje ili električnu energiju kao gorivo su energetski efikasni, ali ekonomski neodrživi sistemi. Skoro sve zgrade u Prokuplju, osim vrtića "Biseri" i Tehničke škole "15 maj", nemaju toplotnu izolaciju; ne postoji ni kontrola sistema za grejanje, niti kontrola temperature vazduha, što sve zajedno čini ove zgrade i njihove sisteme grejanja neefikasnim. Preporuka je da se sprovedu mere unapređenja energetske efikasnosti u cilju rekonstrukcije termičke izolacije zgrada, što bi zasigurno imalo kao posledicu smanjenu potrošnju toplotne energije. Kotlovi na lož ulje kao gorivo su neprihvatljivi u centralnoj gradskoj zoni zbog zagađenja životne sredine i velikih emisija CO 2. 33

34 Povećanje energetske, ekonomske i ekološke efikasnosti sistema grejanja u javnim zgradama u Prokuplju može se ostvariti realizacijom sledećih aktivnosti: - Instalacijom centralnog kotla za grad, koji će koristiti jeftinije gorivo sa niskim emisijama CO 2 - Uspostavljanjem sistema daljinskog grejanja sa daljinskim upravljanjem u svim gradskim zonama - Priključivanjem većeg broja zgrada na sistem daljinskog grejanja sa ciljem bolje iskorišćenosti sistema daljinskog grejanja tokom dužeg vremenskog perioda. Upotreba biomase kao goriva umesto lož ulja, uglja, gasa i električne energije, rezultiraće višom ekonomskom efikasnošću sistema, kao i smanjenjem zagađenja životne sredine. 34

35 5. ANALIZA TRŽIŠTA BIOMASE Biomasa predstavlja izvor obnovljive energije, koji je definisan kao organska materija biljnog ili životinjskog porekla (drvo, slama, biljni ostaci iz poljoprivredne proizvodnje, stajsko đubrivo, organska frakcija komunalnog čvrstog otpada). Biomasa se koristi u procesima sagorevanja i u elektranama se prevodi u toplotnu energiju, električnu energiju ili i toplotnu i električnu energiju. Biomasa se koristi za proizvodnju tečnih i gasnih goriva. Kao deo ove studije, biće razmotrena samo biomasa drvnog porekla u vidu drvne sečke. Biomasa je jedan od obnovljivih izvora energije i kao takva se smatra CO 2 neutralnom. Pošto se sagorevanjem biomase ispušta ista količina ugljen-dioksida koja je ista kao količina koju biljka veže tokom procesa fotosinteze tokom rasta, u tom smislu koeficijent emisija ugljen-dioksida biomase iznosi nula. Međutim, ove informacija stoji samo kada je eksploatacija biomase praćena pošumljavanjem, u suprotnom je neophodno u obzir uzeti emisije CO 2. Drvna sečka predstavlja biomasu za sagorevanje u toplanama. Kvalitet drvne sečke je definisan standardima za čvrsta goriva SRPS EN ISO :2015, i SRPS EN ISO :2015 koji utvrđuju klase kvaliteta goriva i specifikacije klasirane drvne sečke. Tabela u nastavku prikazuje zahteve definisane standardima u Srbiji: Standard Veličina čestice Drvna sečka SRPS EN ISO :2015 SRPS EN ISO :2015 Amax = 6 cm 2 L = 10 cm (max 10% - 35cm) Sadržaj vlage W10 W60 odgovarajuće: 40% max Nasipna gustina < 350 kg/m3 Kalorijska vrednost 2,80-3,40 kwh/kg Tabela 15 - Zahtevi za drvnu sečku u skladu sa SRPS EN ISO :2015 M10 M15 W20 W25 W30 W35 W40 Sadržaj vlage % M<10 10<M 15 15<M 20 20<M 25 25<M 30 30<M 35 35<M 40 Tabela 16 - Klasifikacija drvne sečke na osnovu sadržaja vlage u skladu sa SRPS EN ISO Vlaga (%) 8 < % < < % < < % < < % < 45 Naspina gustina (bulkkg/m3) 225< BD200 < < BD250 < < BD250 < < BD300 <380 Tabela 17 - Klasifikacija naspine gustine drvne sečke u skladu sa SRPS EN ISO :

36 Dimenzije (mm) Lom >60% prema težini Fina fraktura Gruba fraktura Maksimalna dužina čestice P16 3,15 P 16 mm < 3,15 mm, < 15% <6%, > 31,5 mm < 45 mm P31 3,15 P 31,5 mm < 3,15 mm, < 10% <6%, > 45 mm < 150mm P45 3,15 P 45 mm < 3,15 mm, < 10% <10%, > 63 mm < 200mm Vlaga (%) M10 10% M15 15% Sušena M20 20% M25 25% M30 30% Pogodna za skladištenje M35 35% M40 40% Ograničenja za skladištenje M50 50% M55 55% Nepogodna za skladištenje M60 60% Vlažna Sadržaj pepela (%) A 0.5 0,5% A 0.7 0,7% A 1.0 1,0% A 1.5 1,5% A 2.0 2,0% A 3.0 3,0% Tabela 18 - Zahtevi za drvnu sečku u skladu sa SRPS EN ISO :2015 Ukupna površina pod šumama u opštini Prokuplje prostire se na oko ha. Površina pod šumama zauzima 39% teritorije opštine; stepen iskorišćenosti resursa je oko nacionalnog proseka. Državne šume predstavljaju 62%, a privatne šume 38% ukupne površine pod šumama u Prokuplju. Šumarsko gazdinstvo Kuršumlija, Kuršumlija upravlja sledećim kancelarijama šumske uprave: Kuršumlija, Prokuplje, Blace, sa ukupnom površinom pod šumama od ha. Šumarsko gazdinstvo Kuršumlija Površina pod šumama Ukupna drvna zapremina Godišnji rast Godišnji povraćaj ha m 3 m 3 /ha m 3 Kuršumlija , Prokuplje , Blace , Ukupno , Tabela 19 - Podaci o šumama obezbeđeni od DP "Srbijašume", ŠG "Kuršumlija"

37 Slika 7 Državne i privatne šume po opštinama i okruzima 8 Slika 8 Udeo šumskog zemljišta u ukupnoj površini opština u Srbiji 9 Izračunavanje potencijala šumskog otpada u opštini Prokuplje zasnovano je na studiji "Potencijali i mogućnosti za komercijalnu upotrebu drvne biomase za proizvodnju energije i ekonomski razvoj u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje". Ova studija sprovedena je kao analiza raspoloživosti drvne biomase iz pilana i šumarstva u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje. Rezultati su pokazali da su sledeće količine raspoložive za zadovoljavanje energetskih potreba: 8 Potencijali i mogućnosti komercijalne upotrebe drvne biomase za proizvodnju energije i ekonomski razvoj u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje, 2009, autor: dr Branko Glavonjić 9 ibid 37

38 Nova Varoš Priboj Prijepolje Ukupno Šume (ha) Sečka iz šuma Zapremina drvnog Drvna industrija otpada (m3) Ukupno Masa drvne sečke (t) Raspoloživa energetska vrednost na godišnjem nivou (MWh/a) Sečka iz šuma 1.813, , , Drvna industrija 5.477, , , Ukupno Sečka iz šuma 4.003, , , Drvna industrija , , , Ukupno Tabela 20 - Energetski potencijal zelene sečke iz šuma, sa drvnim otpadom iz pilana, u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje 10 Izračunata energetska vrednost šumskog otpada, bez otpada iz pilana DP "Srbijašume" i ŠG "Kuršumlija", prikazana je u tabeli ispod: Teritorija Površina pod šumama Zapremina drvnog otpada Masa drvnog otpada Raspoloživa energija na godišnjem nivou ha m 3 t MWh/a Prijepolje, Priboj, Nova Varoš Šumarsko gazdinstvo "Kuršumlija" Tabela 21 - Energetski potencijal biomase iz ŠG Kuršumlija 11 Biomasa drvnog porekla u vidu peleta dostupna na tržištu nije pogodna za analizu zbog visoke kupovne cene. Neke od prednosti drvne sečke u poređenju sa drvenim peletima su niže cene i niži nivo obrade drveta. Transakcije na domaćem tržištu odvijaju se u manjem obimu između proizvođača i prodavaca na veliko, gde cena dostiže 180 /t drvenog peleta. U zavisnosti od vremena kupovine, krajnji potrošači plaćaju između 200 i 220 /t. Prednost peleta je veća nasipna gustina, što podrazumeva niže troškove transporta i manji skladišni prostor za istu količinu goriva u vidu proizvedene energije. Usled nižeg stepena prerade, drvna sečka ima nižu cenu, ali veći procenat vlage, što utiče na njenu energetsku vrednost, nasipnu gustinu i cenu. Drvna sečka Vlaga Energetska vrednost Nasipna gustina Troš kovi (%) (kwh/m 3 ) (bulk-kg/m 3 ) ( /t) Tabela 22 - Karakteristike drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage 10 Potencijali i mogućnosti komercijalne upotrebe drvne biomase za proizvodnju energije i ekonomski razvoj u opštinama Nova Varoš, Priboj i Prijepolje, 2009, autor: dr Branko Glavonjić 11 Proračun autora 38

39 6. TEHNIČKO PROJEKTNO REŠENJE 6.1 TEHNIČKA REŠENJA I DIMENZIONISANJE KOTLA U cilju smanjenja troškova goriva za grejanje javnih zgrada u opštini Prokuplje izrađeno je idejno rešenje za izgradnju centralne kotlarnice na biomasu- kotao na drvnu sečku, toplovodi sistema daljinskog grejanja i podstanica. Uporedna analiza godišnjih troškova za gorivo u postojećim sistemima i u slučaju korišćenja drvne sečke prikazana je u Tabeli 24. Analiza ne obuhvata površinu sportske sale u okviru zgrade Sportske hale "Dr Zoran Đinđić". Pri izračunavanju ukupne proizvedene toplotne energije iz budućeg sistema grejanja na biomasu uključeno je grejanje cele zgrade, čime se obezbeđuju realni parametri za uporednu analizu. Tabela u nastavku pokazuje varijacije energetske vrednosti i jedinične cene energije u zavisnosti od procenta vlage. Usled velike kontaktne površine, drvna sečka lako razmenjuje vlagu sa sredinom, što utiče na njenu energetsku vrednost i time jediničnu cenu energije. Kalorijska Vlaga Jedinična cena vrednost (%) (kwh/t) ( /t) ( /kwh) Biomasa , drvna sečka ,019 Tabela 23 - Jedinična cena drvne sečke u zavisnosti od procenta vlage Jedinica Vrsta goriva Električna Biomasa Lož ulje Pelet energija Ukupno Potrošnja energije (kwh) Emisija CO 2 (kg) Efikasnost sistema (%) 90% 90% 99% 0 83% Povećanje za zagrevanje sistema (%) 0% 0% 0% 5% Potrošnja goriva (t), (m 3 ) Grejana površina (m 2) Jedinična cena ( /t), ( /kwh), goriva ( /m 3 ) ,09 53 Godišnji troškovi energije ( ) Jedinična cena energije ( /m 2 ) 16,28 6,87 18,00 15,04 3,93 Jedinična cena energije ( /MWh) 98,55 40,40 90,00 90,51 21,92 Tabela 24 - Uporedna analiza troškova trenutno korišćenih goriva u Prokuplju i troškovi biomase Na osnovu prikupljenih podataka, izračunati godišnji troškovi goriva u zgradama koje koriste javne institucije u Prokuplju procenjeni su na oko Da analizirani objekti koriste biomasu, odnosno drvnu sečku za grejanje, godišnji troškovi goriva iznosili bi priližno Upotreba biomase za grejanje u analiziranim objektima može da smanji godišnje troškove goriva za

40 Godišnji troškovi energije( ) 350, , , , , ,000 50, , ,428 65,933 19,492 10,575 4,140 1,008 Light Lako Fuel lož oil ulje Pellet Pelet Električna Electricity en. Ukupno Total Existing Postojeće fuel gorivo ( ) Biomass, Biomasa ( ) ships ( ) 83,636 Slika 9 - Godišnji troškovi energije prema vrstama goriva- poređenje sa biomasom Jedinična cena energije ( /m 2 ), ( /MWh) Lako Light lož Fuel ulje oil Pellet Pelet Electricity Električna en. Biomass Biomasa ( /m2) ( /MWh) Slika 10 - Jedinična cena energije prema vrsti goriva- poređenje sa biomasom Program zamene postojećih goriva biomasom u zgradama koje koriste javne institucije u Prokuplju zahteva složenu analizu u cilju odabira najboljih tehničkih i ekonomskih rešenja. Objekti javnih institucija raštrkani su po celom gradu, tako da bi zamena postojećih kotlova zahtevala izgradnju nove centralne kotlarnice na biomasu sa pratećim toplovodom za daljinsko grejanje. 40

41 Toplana označena sa "A" bila bi povezana sa javnim zgradama u neposrednom gradskom jezgru. Toplana "B" bila bi priključena na zgrade Osnovne škole "9. oktobar" i Sportske hale "Dr Zoran Đinđić" koje su od buduće Toplane "A" udaljene oko 1 km. Ukoliko bi ove zgrade bile priključene na Toplanu "A", trasa toplovoda bi prolazila kroz teško prohodne ulice koje se nalaze na nenivelisanom terenu. Pored toga, na toj trasi nema drugih javnih zgrada, odnosno velikih potrošača toplotne energije. Uzevši u obzir ove činjenice, priključivanje Osnovne škole "9. oktobar" i Sportske hale "Dr Zoran Đinđić" na Toplanu "A" imalo bi za posledicu kašnjenje u isporuci toplotne energije u poređenju sa potrošačima u centru grada, kao i niži kvalitet sistema. Usled svega toga, biće izgrađena Toplana "B" za zadovoljavanje potrošnje Osnovne škole "9. oktobar" i Sportske hale "Dr Zoran Đinđić". Lokalne kotlarnice Grejana površina kapacitet KOTLARNICA- TOPLANA- SISTEM "A" Gimnazija Osnovna škola Ratko Pavlović Ćićko Vrtić Biseri Zgrada opštine Srednja tehnička škola 15. maj UKUPNO "A": KOTLARNICA- TOPLANA- SISTEM "B" Osnovna škola 9. oktobar Sportska hala UKUPNO "B": Tabela 25 - Pregled površina i kapaciteta centralnih sistema grejanja na biomasu "A" i "B" m 2 kw Za svaki od sistema ("A" i "B") će biti izgrađene mreže daljinskog grejanja što bi trebalo da omogući priključivanje razmatranih javnih objekata, sa mogućnošću priključivanja stambenih zgrada u budućnosti. Ovakav sistem daljinskog grejanja predstavlja investiciju u infrastrukturu. Neophodan instalisani kapacitet kotla i nivo efikasnosti sistema grejanja izračunava se primenom sledeće formule: Q Q C B Q B (kw) Instalisani kapacitet kotla Q C (kw) Neto konzum (kapacitet) η Efikasnost sistema η = ηb ηc η B η C τ Efikasnost kotla Efikasnost sistema daljinskog grejanja Faktor simultanosti 41

42 kw Izračunati konzum bio bi zadovoljen instalacijom toplane nominalne izlazne toplotne energije kao što je predstavljeno u narednoj tabeli: Sistem Kapacitet Q C ηb ηc T Izračunat Q B Dimenzion isanje kotla (kw) (kw) (kw) "A" ,9 0,92 0, "B" ,9 0,92 0, Tabela 26 - Izračunati kapacitet budućih toplana Toplotni kapacitet (kw) - Kriva toplotnog opterećenja Radni sati System "A" System "B" Slika 11 - Dijagram godišnje distribucije toplotnog kapaciteta toplana Broj sati rada kotlova može se utvrditi primenom Sočinski formule: Q b m Qmax Q 0 Q min max m Q m Q max - toplotni kapacitet u datom trenutku, - vreme, - minimalni toplotni kapacitet kotla - maksimalni toplotni kapacitet kotla - potreban kapacitet 42

43 Tokom zime, svaki sistem grejanja podložan je velikim fluktuacijama u zavisnosti od vremenskih uslova i navika korisnika. Maksimalna izlazna snaga se koristi veoma kratko tokom perioda jako hladnih zima. U redovnom radu, kotao radi duže vremenske intervale pod niskim opterećenjem. Stoga je važno da se radom kotla efikasno upravlja tokom perioda nevršne potrošnje. To se može postići na jedan od sledećih načina: 1. Kotao na biomasu može da zadovolji maksimalni kapacitet, dok bafer (rezervoar tople vode) pokriva kratkotrajne fluktuacije opterećenja i osigurava efikasan rad kotla u periodima nevršne potrošnje. 2. Kombinacija nekoliko kotlova na biomasu. Nekoliko kotlova povećava pouzdanost snabdevanja i osigurava efikasno funkcionisanje grejanja, čak i u periodima nevršnog opterećenja. Optimalni model za postrojenje na biomasu "A" bilo bi rešenje sa dva kotla na drvnu sečku, 2500kW kW, i rezervoar tople vode zapremine 45m 3. Jedan kotao bi se koristio za više spoljašnje temperature. Na ovaj način, sistem bi bio efikasan čak i u nižim modalitetima rada. Optimalni model za postrojenje na biomasu "B" bilo bi rešenje sa jednim kotlom na drvnu sečku, 1500kW i rezervoarom tople vode zapremine 15m 3. Postojeći kotlovi u navedenim objektima mogli bi da posluže kao rezervno rešenje. Poređenje između biomase i postojećih goriva zasnovano je na specifičnoj prosečnoj godišnoj potrošnji energije od 808 kwh/kw. Ova vrednost potrošnje podrazumeva da su sistemi grejanja u modalitetu održavanja nakon radnog vremena i tokom zimskog raspusta u školama. Prema ovim podacima, neophodno je proizvesti godišnju potrošnju od MWh. Jedinični troškovi proizvodnje energije za grejanje, u skladu sa rešenjem koje koristi drvnu sečku kao gorivo, isnose oko 21,92 /MWh. Trenutni jedinični troškovi za zgrade opisane u ovoj studiji, sa postojećim sistemima grejanja, iznose do 90,51 /MWh. 43

44 6.2 TOPLANA, LOKACIJA I OBJEKTI TOPLANA "A" Parcela za izgradnju nove elektrane nalazi se na delu katastarske parcele 2308/1 KO Prokuplje površine 4.200m 2. Ova lokacija nalazi se na lokaciji bivše deponije, na levoj obali reke Toplice. Slika 12 - Pregledni plan toplane "A" Fotografija 45 - Lokacija Toplane "A" 44

45 Izvor toplote sastoji se od dva kotla kapaciteta 2000kW i 2500kW za sagorevanje biomase sa ukupnim nominalnim toplotnim kapacitetom od kw. U postrojenju sa dva kotla osiguran je stabilan rad sa niskim spoljašnjim temperaturama, kao i višim spoljašnjim temperaturama. U slučaju viših spoljašnjih temperatura, jedan kotao može da obezbedi dovoljno grejanje, bez rizika od hlađenja celokupnog sistema. Režim temperature kotla je 100/70 C. Maksimalni radni pritisak je 6 bara. Minimalna temperatura koja se vraća u kotao je 60 C. Planirana je ugradnja rezervoara tople vode zapremine 45 m 3 u cilju optimizacije rada izvora toplote. Cirkulacione pumpe se nalaze između kotla i rezervoara tople vode, kao i trosmerni ventil za mešanje za zaštitu hladnih delova kotla. Za svrhe tehničke kalkulacije korišćena je dokumentacija koju je izradio "Topling-heating Beograd", uključujući i dodatne mehanizme za napajanje goriva, ekstrakciju izduvnih gasova i pepela. Za svrhe cirkulacije u razvodnom sistemu, planirana je ugradnja cirkulacione pumpe sa nestalnim protokom i senzorima za pritisak. Izgradnja sledećih objekata predviđena je na lokaciji buduće toplane "A": Zgrada A: - Prostor za ugradnju kotlova na biomasu površina 250 m 2 neophodan je za instalaciju sledećih kotlova: a) jedan kotao kapaciteta 2000 kw. Neophodan prostor za takav kotao sledećih je dimenzija: širina x dužina x visina= 6,8 x 9,2 x 5,8m. b) jedan kotao kapaciteta 2500kW. Neophodan prostor za takav kotao sledećih je dimenzija: širina x dužina x visina= 8,0 x 10,2 x 6,3m. Ostatak prostora je manipulativni prostor za servisiranje i bezbedan prolaz. - Prostor za izgradnju dnevnog skladišta drvne sečke površine 250 m 2 i kapaciteta 100 m 3, odnosno 30 t, i prostor za dnevno skladište goriva dovoljno za 4 dana rada. - Prostor za procesnu opremu (rezervoari tople vode (baferi), pumpe, sabirnici) od 130 m2 - Kancelarijski prostor od 50 m² Zgrada B: - Skladište za drvnu sečku za celu grejnu sezonu i za obe toplane ( A + B ), površine 2640 m 2 i minimalne korisne visine od 7m. Kapacitet ovog skladišta je 5270 m 3 ili 1580 t drvne sečke, što je dovoljno za potrebe obe toplane za obezbeđivanje energije za grejanje svih javnih zgrada. Ukupna površina zgrada, unutar toplane "A" iznosi 3320 m 2 ( m 2 ) uz stepen raspoloživosti katastarske parcele od 80%. 45

46 6.2.2 TOPLANA "B" Parcela za izgradnju nove elektrane "B" nalazi se na delu katastarske parcele 1704/1 KO Prokuplje površine 1.500m 2. Lokacija je iza Osnovne škole "9. oktobar" i Sportske hale "Dr Zoran Đinđić". Slika 13 - Pregledni plan toplane "B" Izvor toplote sastoji se od jednog kotla kapaciteta 1500kW za sagorevanje biomase, i rezervoara tople vode zapremine 15m3 za optimizaciju rada izvora toplote. U postrojenju sa dva kotla i rezervoarom tople vode osiguran je stabilan rad na niskim spoljašnjim temperaturama, kao i višim spoljašnjim temperaturama. U slučaju viših spoljašnjih temperatura, jedan kotao može da obezbedi dovoljno grejanje, bez rizika od hlađenja celokupnog sistema. Režim temperature kotla je 100/70 C. Maksimalni radni pritisak je 6 bara. Minimalna temperatura povratne temperature u kotao je 60 C. Cirkulacione pumpe se nalaze između kotla i rezervoara tople vode, kao i trosmerni ventil za mešanje za zaštitu hladnih delova kotla. Za svrhe tehničke kalkulacije korišćena je dokumentacija koju je izradio "Topling-heating Beograd", uključujući i dodatne mehanizme za napajanje goriva, ekstrakciju izduvnih gasova i pepela. Za svrhe cirkulacije u razvodnom sistemu, planirana je ugradnja cirkulacione pumpe sa nestalnim protokom i senzorima za pritisak. 46

47 Izgradnja sledećih objekata predviđena je na lokaciji buduće toplane "B": Zgrada A: - Prostor za ugradnju kotlova na biomasu površine 150 m 2 neophodan je za instalaciju kotla kapaciteta 1.500kW. Neophodan prostor za rad takvog kotla sledećih je dimenzija: širina x dužina x visina= 6,8 x 9,2 x 5,8m. Ostatak prostora je manipulativni prostor za servisiranje i bezbedan prolaz. - Prostor za ugradnju dnevnog rezervoara drvne sečke površine 55 m 2 i kapaciteta 22 m 3 ili 6,5 t što je dovoljno za 4 dana rada - Prostor za procesnu opremu (rezervoari tople vode (baferi), pumpe, sabirnici) od 50 m 2 - Kancelarijski prostor od 50 m² Zgrada B: -Prostor za skladištenje drvne sečke površine 100 m 2, i minimalne korisne visine od 7 m. Kapacitet skladišta je 190 m 3, ili 55 t drvne sečke, što predstavlja 4 nedelje prosečne potrošnje u najhladnijem periodu godine. Ovo skladište bi se snabdevalo drvnom sečkom iz centralnog skladišta koje se nalazi u kompleksu Toplane "A". Ukupna površina zgrada, unutar toplane "B" iznosi 405 m 2 ( m 2 ) uz stepen raspoloživosti katastarske parcele od 27%. 47

48 6.3 REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA REŠENJE ZA MREŽU DALJINSKOG GREJANJA Toplovodna mreža je projektovana tako da poveže predmetne javne zgrade. Toplovodna mreža sastoji se od predizolovanih čeličnih cevi koje se polažu direktno u pripremljeno zemljište. Razvodna mreža će obuhvatiti i komore sa razdelnim ventilima. Fotografija 46 - Predizolovane cevi za mrežu daljinskog grejanja 12 Kvalitet cevi saglasan je tj. P235 TR1 u skladu sa EN10217 T1 (ili St.37.0 tehničkih zahteva i uslova za realizaciju u skladu sa DIN1626). Radne temeprature na ulazu u izvor toplote su: - Temperatura protoka je 100, - Povratna temperatura je 70 Razlika u visini između najviše tačke u gradu (u pregrađu) i najniže tačke je manje od 30 m, tako da je najniži neophodni radni pritisak u toplovodu 6 bara. Trasa toplovoda prolazi kroz glavne ulice ili kroz zemljišne parcele u vlasništvu opštine ili drugog državnog organa/ preduzeća. Primer je katastarska parcela br koja je u vlasništvu Javnog vodoprivrednog preduzeća "Srbijavode", koja je potrebna za priključivanje Tehničke škole "15. maj" na grejnu mrežu. Pre projektovanja toplovodne mreže, neophodno je da na nivou opštine bude izrađen dokument u kome će biti definisana strategija izgradnje Prokuplja i usmerenje budućeg razvoja gradskog jezgra. Idejno rešenje toplovodne mreže je preliminarnog karaktera, i projektovano je za potrebe planiranja budžetskih rashoda. 12 Izvor: veb-sajt kompanije Konvar d.o.o., Beograd 48

49 6.3.2 ŠEMA MREŽE DALJINSKOG GREJANJA Na osnovu položaja zgrada javnih institucija, kao i položaja glavnih ulica u gradu, stambenih zgrada i pojedinačnih kuća, plan toplovodne mreže bio bi sledeći: Slika 14 - Raspored crteža toplovodne mreže po brojevima 49

50 Slika 15 - Crtež br. 1 toplovodne mreže 50

51 Slika 16 - Crtež br. 2 toplovodne mreže 51

52 Slika 17 - Crtež br. 3 toplovodne mreže 52

53 Slika 18 - Crtež br. 4 toplovodne mreže 53

54 Slika 19 - Crtež br. 5 toplovodne mreže 54

55 Slika 20 - Crtež br. 6 toplovodne mreže 55

56 Slika 21 - Crtež br. 7 toplovodne mreže 56

57 Slika 22 - Crtež br. 8 toplovodne mreže 57

58 Dimenzije toplovodnih cevi za mrežu izračunate su uzimajući u obzir planiranu rezervu za širenje mreže u budućnosti: Q - Količina toplote koja se transportuje toplovodom w - Brzina protoka radnog fluida ρ - Gustina radnog fluida c p - Specifični toplotni kapacitet Δθ - Temperaturna razlika D in 4 Q w c p U okviru analize, toplovodna mreža je podeljena na trase i transparentne tačke, kao što je prikazano na crtežima: Vrsta Trasa Udaljen ost Kapacitet Jedinič toplotne na cena. od do podstanice Dimenzije mreže Ukupno Trasa (m) (kw) glavni vod A B DN glavni vod B C DN glavni vod C D DN glavni vod E E DN glavni vod F F DN glavni vod G G DN priključak A DN priključak A DN priključak B DN priključak C DN priključak E DN priključak F DN priključak G DN UKUPNO Tabela 27 - Dimenzionisanje toplovodne mreže prema trasama Prema cenama jedinica neophodnih za izgradnju mreže predizolovanih toplovodnih cevi, troškovi izgradnje toplovodne mreže procenjeni su na Dodatni troškovi izgradnje komore sa neophodnim fitinzima i ugradnjom fitinga povećavaju procenu za 10%, što dovodi do ukupnih troškova toplovodne mreže od

59 Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe prikazano je u sledećoj Tabeli: Tabela 28 - Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe, toplana "A" Tabela 29 - Izračunavanje radne tačke mrežne pumpe, toplana "B" Radna tačka mrežne pumpe (ili para mrežnih pumpi u zavisnosti od usvojenog rešenja u idejnom projektu) je sledeća: "Toplana A" Toplana "B" Protok l/h Pad pritiska kpa Tabela 30 - Radne tačke cirkulacionih pumpi za Toplane "A" i "B" Radna tačka je odabrana na osnovu pada pritiska u hidraulički najnepovoljnijoj grejnoj podstanici. U cilju uštede električne energije za pumpanje radnog fluida, neophodno je uključiti frekventne regulatore na motoru kako bi se optimizovao rad mrežnih pumpi i sinhronizovao sa stvarno potrebnom toplotnom energijom koja se isporučuje potrošačima. 59

60 6.3.3 REŠENJE ZA TOPLOTNE PODSTANICE Transfer stanice daljinskog grejanja obezbeđuju vezu između snabdevača daljinskog grejanja i sistema potrošača. Obuhvataju neophodnu opremu za prilagođavanje isporučene toplote potrebama korisnika. Indirektni priključci (u kojima su sistemi daljinskog grejanja i kućni sistemi hidraulički izolovani) obuhvataju komponente za razdvajanje sistema (izmenjivač toplote), ograničavanje zapremine protoka, regulisanje sekundarne temperature isporuke i merenje potrošnje energije. Podstanice su projektovane za ugradnju u već postojeće kotlarnice. Planirana je inspekcija postojećih kotlova u pogledu funkcionalnosti. Oni koji ne zadovoljavaju minimalne zahteve za bezbedan rad će biti uklonjeni iz podstanica (odnosno iz postojećih kotlarnica). Oni koji zadovoljavaju minimalne tehničke zahteve će biti zadržani kao rezervni izvor toplote u slučaju kada, iz bilo kog razloga, sistem grejanja ne bude operativan; ili će služiti kao rezervni izvor toplote ukoliko dođe do povećanja potrošnje toplotne energije koje u ovom trenutku ne može da se predvidi. Radni pritisak u primarnom delu podstanice će biti maksimalno do 6 bara, i odgovaraće parametrima toplovodne mreže, dok će temperatura varirati između 100/70 u primarnom delu i 80/60 u sekundarnom delu. Dalji razvoj sistema grejanja, sa fokusom na priključivanje stambenih zgrada, uključivaće instalaciju toplotnih podstanica "packet" tipa u svaku od zgrada, sa identičnim radnim parametrima za toplotne podstanice u javnim institucijama ili poslovnim prostorijama. 1- Spoljni senzor 2- Termometar 3- Manometar 4- Senzor 5- Odvod za vazduh 6- Drenaža 7- Prim. priključak na pripremu tople vode 8- Sigurnosni termostat 9- Priključak na ekspanziju 10- Kontroler 11- Strajner 12- Merač toplote 13- Kuglični ventil 14- Sigurnosni ventil 15- Izmenjivač toplote Slika 23 - Šema kompaktne podstanice DSA 1 Mini Danfoss

61 Slika 24 - Podstanica DSA Mini Danfoss 14 Slika 25 - Podstanica DSP-MAXI Danfoss 15 Modeli podstanica DSP-MAXI projektovani su za snagu veću od 100kW. Podstanice DSA1-Mini projektovane su za snagu do 100kW i mogu se ugraditi na zid. Toplotne podstanice treba da budu dimenzionisane prema količini toplotnih gubitaka zgrade. Rekonstrukcija postojećih kotlarnica treba da bude izvršena tako da se ne menja distributivni sistem radnog fluida, i da toplotna podstanica bude priključena na postojeće napojne i povratne kolektore. Postojeće cirkulacione pumpe treba da budu zamenjene energetski efikasnim jedinicama sa motorima promenljive frekvencije, kako bi se ostvarile uštede u potrošnji električne energije i smanjilo rasipanje toplote u zgradama. Br. Institucija Položaj crteža Vrsta podstanica Br. podstanice Snaga (kw) ( ) 1 Gimnazija A-2 DSP-MAXI Osnovna škola"ratko Pavlović 2 Ćićko" B-1 DSP-MAXI Vrtić "Biseri" C-1 DSP-MAXI Zgrada opštine A-1 DSP-MAXI Srednja tehnička škola "15. 5 maj" E-1 DSP-MAXI Osnovna škola "9. oktobar" P-1 DSP-MAXI Sportska hala "Dr Zoran 7 Đinđić" R-1 DSP-MAXI UKUPN O: Tabela 31 - Selekcija podstanica u objektima Cena Ibid 61

62 7. PRELIMINARNA PROCENA TROŠKOVA Zadatak ove studije podrazumeva nekoliko nivoa: Zamena goriva biomasom u postojećim sistemima grejanja u javnim zgradama u Prokuplju putem izgradnje centralne toplane na biomasu. Izgradnja razvodnog sistema daljinskog grejanja za priključivanje javnih zgrada Zamena goriva biomasom u sistemima grejanja u javnim zgradama u Prokuplju trebalo bi da obezbedi niže troškove toplotne energije, smanji emisije CO 2, doprinese zaštiti životne sredine i unapredi lokalni ekonomski razvoj u vidu proizvodnje i prerade biomase. Realizacija projekta trebao bi da obezbedi uštede u opštinskom budžetu Prokuplja i time brz povraćaj investicije. Preliminarne procene troškova obuhvataju godišnje investicione i operativne troškove. Investicija bi uključivala nabavku opreme i kotlova, neophodne građevinske radove, mašinske radove i elektro radove na izgradnji i instalaciji novog kotla, toplovodne mreže, toplotnih podstanica i priključivanje zgrada na novi distributivni sistem. Stavka Investicioni troškovi- Opis ( ) 1. Pristupni put i uređenje parcela za novu zgradu i trasu novog toplovoda Izgradnja zgrada toplana ( A + B ) sa kotlarnicom, prostorom za opremu i kancelarijom, ukupne površine 985m2 3. Izgradnja skladišta za gorivo površine m Radovi na energetskom postrojenju, mašinskoj i elektro opremi (osim kotlova) Kotlovi na biomasu i prateća oprema kw Dimnjaci Izgradnja toplovodne mreže- razvodne mreže Toplotne podstanice za zgrade javne uprave Adaptacija prostora za toplotne podstanice u javnim zgradama Bubanjska drobilica Dokumentacija, upravljanje izgradnjom, puštanje postrojenja u rad i grejne mreže Nepredviđeni troškovi CAPEX (kapitalni izdaci) Tabela 32 - Investicioni troškovi 16 Sastav operativnih troškova (OPEX) je raznolik i na njega utiče mnogo faktora. Da bi se izračunali operativni troškovi, biće izvršena revizija analize svih godišnjih troškova. Nakon rekonstrukcije, energetske sanacije i modernizacije zgrada, očekuje se smanjenje godišnje potrošnje energije za 0,1%. 16 Proračun autora 62

63 Na osnovu projekcije Svetske banke 17, očekivane varijacije u cenama goriva tokom perioda od 10 godina su sledeće: - Tečna goriva: 57% - Drvna sečka 23% Opis Jedinica Potrošnja energije za grejanje MWh/a Potrošnja drvne sečke (t) Cena drvne sečke ( /t) Jedinična cena energije iz drvne ( /MWh) 21,92 22,41 22,92 23,44 23,97 24,51 25,06 25,63 26,21 26,80 sečke Cena lož ulja ( /t) Pelet ( /t) Cena električne energije ( /MWh) 0,09 0,09 0,09 0,10 0,10 0,10 0,10 0,11 0,11 0,11 Jedinična cena energije iz postojećih ( /MWh) 90,51 95,44 100,65 106,14 111,95 118,08 124,56 131,40 138,62 146,25 goriva Održavanje opreme i instalacija % CAPEX / a 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Troškovi ( /a) Osiguranje % CAPEX / a 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Troškovi ( /a) Električna energija- kwh el / troškovi postrojenja MWh th Troškovi ( /a) Troškovi radne snage ( /a) Uklanjanje i odlaganje pepela (t/a) 31,6 31,5 31,5 31,5 31,4 31,4 31,4 31,3 31,3 31,3 Troškovi uklanjanja i odlaganja pepela ( /a) Hemijski tretman cirkularne vode Zapremina (m 3 ) Gubici (m 3 / a) Jedinična cena ( /m 3 ) 3,00 3,03 3,06 3,09 3,12 3,15 3,18 3,22 3,25 3,28 Troškovi ( /a) Amortizacija opreme i instalacija % / a Troškovi ( /a) Amortizacija zgrada % / a Troškovi ( /a) World Bank Commodity Forecast Price Data, jul

64 Opis Jedinica Potrošnja energije za grejanje MWh/a Potrošnja drvne sečke (t) Cena drvne sečke ( /t) Jedinična cena energije iz drvne ( /MWh) 27,07 27,34 27,61 27,89 28,17 28,45 28,74 29,02 29,31 29,61 sečke Cena lož ulja ( /t) Pelet ( /t) Cena električne energije ( /MWh) 0,12 0,12 0,12 0,12 0,13 0,13 0,13 0,14 0,14 0,14 Jedinična cena energije iz ( /MWh) 147,74 149,24 150,75 152,28 153,83 155,39 156,97 158,57 160,18 161,81 postojećih goriva Održavanje opreme i instalacija % CAPEX / a 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 Troškovi ( /a) Osiguranje % CAPEX / a 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Troškovi ( /a) Električna energijakwh troškovi el / MWh postrojenja th Troškovi ( /a) Troškovi radne snage ( /a) Uklanjanje i odlaganje pepela (t/a) 31,2 31,2 31,2 31,2 31,1 31,1 31,1 31,0 31,0 31,0 Troškovi uklanjanja i odlaganja pepela ( /a) Hemijski tretman cirkularne vode Zapremina (m 3 ) Gubici (m 3 / a) Jedinična cena ( /m 3 ) 3,31 3,35 3,38 3,41 3,45 3,48 3,52 3,55 3,59 3,62 Troškovi ( /a) Amortizacija opreme i instalacija % / a Troškovi ( /a) Amortizacija zgrada % / a Troškovi ( /a) Tabela 33 - Operativni troškovi 18 Procena operativnih troškova (OPEX) predviđa da će se nakon prvih 10 godina cene stabilizovati i ostvariti manji rast od 1% na godišnjem nivou. U narednih 10 godina, očekuje se da će cena drvne sečke porasti do 65 /t, a da će cena peleta skočiti do 220 /t. Nakon ovog perioda, cena bi nastavila kontinuirano da raste 1% godišnje. Kada je reč o ceni električne energije, predviđen je godišnji rast prema stopi od 2,5%. Troškovi osiguranja su procenjeni za sve objekte, opremu i instalacije izgrađene u okviru investicije. Kada je reč o radnoj snazi, planirano je angažovanje dva zaposlena tehničkog profila visokog stepena i jednog rukovodioca. Radnici sa nižim kvalifikacijama bi bili zamenjeni sa trenutnih radnih zadataka u postrojenjima koja su predmet ove studije. Troškovi plata bi porasli prema godišnjoj stopi od 1,5%. Troškovi čišćenja izduvnih sistema i odlaganja pepela srazmerni su količini pepela (2%) u sagorenoj drvnoj sečki. Jedinični troškovi ovih troškova bi porasli prema godišnjoj stopi od 1,5%. 18 Proračun autora 64

65 8. PRELIMINARNA FINANSIJSKA ANALIZA Održivost postrojenja analizira se za period od 20 godina. Varijacije u operativnim troškovima prema strukturi za period od 20 godina prikazani su u formi tabele. Analiza operativnih troškova uzima u obzir projektovane promene cena za svaku stavku. Preliminarna finansijska analiza obuhvata tabelu troškova proizvodnje energije i sledeće brojke (priložene u Aneksu): uporednu analizu troškova energije za grejanje i ušteda; uštede nastale zamenom goriva; operativne troškove i amortizaciju; poređenje ukupnih troškova postojećeg i novog sistema grejanja, i tokove gotovine Biomasa- drvna sečka Pepeo Električna energija Voda Zbir Zaposleni- troškovi radne snage Održavanje Troškovi osiguranja Zbir Amortizacija Ukupni troškovi Biomasa- drvna sečka Pepeo Električna energija Voda Zbir Zaposleni- troškovi radne snage Održavanje Troškovi osiguranja Zbir Amortizacija Ukupni troškovi Tabela 34 - Troškovi proizvodnje energije 19 Finansijska analiza pokazuje da buduće postrojenje može da ostvari pozitivan tok gotovine nakon perioda od 9 godina od početka rada. Razlog za ovako dug period za postizanje održivosti projekta su visoki inicijalni investicioni troškovi i niska specifična prosečna godišnja potrošnja toplotne energije (808 kwh/kw) u javnim zgradama. Niska cena biomase, u poređenju sa gorivima koja se trenutno koriste, omogućila bi bolje 19 Proračun autora 65

66 iskorišćenje javnih zgrada- Sportske hale "Dr Zoran Đinđić" i bioskopske sale, za opštu korist lokalne zajednice. Ponuđeno tehničko rešenje pruža opštini uspostavljanje održivog sistema grejanja koje bi dovelo do unapređenja kvaliteta života, i ostvarivanja pozitivnog uticaja na životnu sredinu. Ukoliko investicija bude finansiranja sredstvima iz programa KfW Banke koja podrazumevaju bespovratna sredstva u iznosu od 20%, grejs period od 5 godina i period otplate od 10 godina, pozitivni rezultati poslovanja bili bi ostvareni nakon 7 godina od početka rada. 66

67 9. EVALUACIJA PROJEKTA Evaluacija projekta zasnovana je na prikupljenim i izračunatim podacima: troškovima izgradnje postrojenja na biomasu sa dva kotla na drvnu sečku i sistem daljinskog grejanja; i operativnim troškovima (OPEX). Analiza je obuhvatila i promene u cenama goriva i operativnim troškovima tokom celokupnog analiziranog perioda. Na osnovu troškova investicije (Tabela 32) i operativnih troškova za period od 20 godina (Tabela 33) ekonomski pokazatelji navedeni su u Tabeli 35 ispod. Ekonomski pokazatelji neophodni za plan investicija su sledeći: (F) IRR- (finansijska) interna stopa prinosa (E) IRR- (ekonomska) interna stopa prinosa (F) NPV- (finansijska) neto sadašnja vrednost (E) NPV- (ekonomska) neto sadašnja vrednost DR- diskontna stopa Jedinični troškovi toplotne energije Jedinica Vrednost Investiciona vrednost- CAPEX Godišnja proizvodnja toplotne energije (prva godina rada) MWh/a Ukupna proizvodnja toplotne energije (20 godina) MWh Operativna vrednost (20 godina)- OPEX LUC- ujednačeni jedinični troškovi /MWh 79,3 NPV DR % 1 IRR % 6,470 Osetljivost na promene u ceni goriva (biomase) IRR% Cena biomase je manja za 5% 6,606% Cena biomase je povećana za 5% 6,258% Cena biomase je povećana za 10% 6,052% Cena biomase je povećana za 15% 5,845% Tabela 35 - Jedinični troškovi toplotne energije 20 Na osnovu rezultata analize tehničkih i ekonomskih pokazatelja, zaključeno je da je investicija u izgradnju novog postrojenja na biomasu sa sistemom daljinskog grejanja za javne zgrade u Prokuplju prihvatljiva. IRR = 6,470% > DR = 1 % Finansijski pokazatelji održivosti su stabilni u odnosu na promene cene biomase. Povećanje cene biomase od čak do 15% ne bi uticalo na održivost projekta, i takvo povećanje ne bi značajno produžilo period povraćaja investicije. Veliko povećanje cena, tada predviđeno, fosilnih goriva i električne energije, više od izračunate, uticalo bi na skraćenje perioda povraćaja investicije na manje od 9 godina. 20 Proračun autora 67

68 10. PRAVNI OKVIR Direktiva EU 2009/28/EC promoviše korišćenje energije iz obnovljivih izvora energije. Ona postavlja obavezujuće nacionalne ciljeve za celokupni udeo energije iz obnovljivih izvora u potrošnji finalne energije (manje od 20%), kao i udeo OIE u transportu (10% energije iz obnovljivih izvora u transportu do godine). U cilju pružanja podrške investicijama u obnovljive izvore energije, Republika Srbija usvojila je niz zakona i podzakonskih akata u vezi sa upotrebom biomase i drugih obnovljivih izvora energije. To su sledeći akti: - Zakon o energetici ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 145/2014) - Strategija razvoja energetike Republike Srbije do sa projekcijama do godine ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 101/2015) - Čvrsta biogoriva- Specifikacije i klase goriva SRPS EN ISO ,4: Zakon o planiranju i izgradnji ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 72/2009, 81/2009- ispravka, 64/2010 Odluka Ustavnog suda, 24/2011, 121/2012, 42/2013 Odluka Ustavnog suda, 50/2013 Odluka Ustavnog suda, 98/2013 Odluka Ustavnog suda) - Zakon o racionalnoj upotrebi energije ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 25/2013) - Zakon o zaštiti životne sredine ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 135/2004, 36/2009, 36/2009 i drugi zakon, 72/2009 i drugi zakon, 43/2011 Odluka Ustavnog suda, i 14/2016) - Zakon o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 135/2004 i 88/2010) - Zakon o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađivanja životne sredine ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 135/2004 i 25/2015) - Zakon o upravljanju otpadom ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 36/2009 i 14/2016) - Zakon o zaštiti vazduha ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 36/2009 i 10/2013) - Zakon o potvrđivanju Kjoto protokola uz okvirnu konvenciju Ujedinjenih nacija o promeni klime ("Službeni glasnik Republike Srbije"- Međunarodni ugovori, 88/2007 i 38/2009- drugi zakon) Nacionalni akcioni plan o obnovljivim izvorima energije Republike Srbije ("Službeni glasnik Republike Srbije" br. 53/2013) 68

69 11. UTICAJ NA ŽIVOTNU SREDINU Realizacija projekta utiče na oblast u kojoj se prikuplja biomasa, priprema za transport, i transportuje na teritoriju opštine Prokuplje i teritoriju neposrednog okruženja. Uticaj na životnu sredinu može biti u vidu buke, vibracija, emisija čestica iz izduvnih gasova, itd. Tokom izgradnje postrojenja, negativni uticaji na lokalnu životnu sredinu mogu se dogoditi usled radova na izgradnji i ugradnji. Naročito negativan uticaj mogao bi da se ogleda u pripremnim radovima za izgradnju kotlarnice i skladišta drvne sečke jer bi tu bilo neophodno da se raščisti i izniveliše zemljište. Građevinski radovi će prouzrokovati buku i vibracije usled korišćenja građevinskih mašina, kao povećane emisije prašine zbog radova na iskopavanju temelja, nivelisanja zemljišta i izgradnje pristupnih puteva. Svi efekti navedeni iznad su niskog intenziteta i relativno kratkog trajanja. Gradilište će biti ograđeno ogradom, tako da će negativni uticaji izvan granica ograde biti zanemarljivi. Pre početka radova, investitor je u obavezi da izradi studiju o organizaciji lokacije gde će biti prikazane oblasti rada, koridori za interni transport, privremeno skladištenje opreme i materijala, privremena deponija na gradilištu, način i mesto skladištenja zapaljivih i opasnih materijala. Studija će pokazati vezu sa spoljašnjom infrastrukturom i instalacijama, upotrebu zaštitnih sredstava, način odlaganja čvrstog i tečnog otpada i druge konkretne mere koje će biti realizovane u cilju smanjenja rizika po zdravlje i bezbednost uključenih radnika; kao i mere zaštite životne sredine. Tokom rada energetskog bloka, štetne materije iz izduvnih gasova će ostvarivati najveći uticaj na životnu sredinu. Pored prašine iz goriva, izduvni gasovi takođe sadrže i čvrste čestice. Dodavanje ciklonskog uređaja kao dela kotla za sagorevanje biomase imalo bi uticaj na sledeće: - Azot oksidi (NOx) u slučaju sagorevanja biomase sa niskim procentom vlage: temperatura sagorevanja je visoka u ovom slučaju, i sadržaj NOx je znatno viši nego u slučaju sagorevanja biomase sa visokim procentom vlage. - Sumpor oksidi (SOx) su na niskom nivou zbog niskog sadržaja sumpora u biomasi - Ugljen-dioksid (CO 2) se smatra neutralnim jer je biomasa obnovljivi izvor energije, tako da je celokupna količina ugljenika koja se emituje u izduvnim gasovima prethodno uzeta iz životne sredine u kojoj raste drveće - Ugljen-monoksid (CO) se ne javlja u praksi usled strukture kotlova i stalnog praćenja procesa sagorevanja. U svakom slučaju, planirano postrojenje na biomasu bi trebalo da zameni postojeće lokalne kotlove koji koriste lož ulje, drvo ili električnu energiju, i time su veoma nepovoljni po životnu sredinu. Sama toplana ne zahteva značajnu količinu vode. U toku rada toplana nema gubitke i nekontrolisano oticanje vode osim u vanrednim situacijama (u slučaju kvarova). Takve situacije su ekstremno retke kod ove vrste postrojenja, tako da je bezbedno reći da ne postoji rizik od zagađenja životne sredine, kao ni od zagađenja površinskih i/ili podzemnih voda. Postojeći kanalizacioni sistem je u mogućnosti da prihvati otpadne vode koje su atmosferskog 69

70 porekla; od pranja objekata i opreme uz zanemarljivu količinu ulja i masnoća; otpada i komunalnih otpadnih voda. U slučajevima pražnjenja instalacija, rashladni rezervoar se koristi sa separatorom masti i nakon pražnjenja, voda se ispušta u kanalizacioni sistem. Izduvni gasovi sadrže čestice pepela koje se zadržavaju u ciklonskom uređaju pre ulaska u dimnjak i ispuštaju u atmosferu. U ciklon se stavlja metalni kertridž gde se taloži odvojeni pepeo. Pored toga, kotlovska jedinica ima kertridž za odlaganje pepela nastalog kao čvrsti ostatak procesa sagorevanja. Ukupna količina nataloženog pepela je 31 t/a, tj. između 150 i 200 kg dnevno tokom grejne sezone. Pepeo će se odlagati na bezbednom mestu i jednom nedeljno prevoziti na deponiju na osnovu ugovora sa lokalnim komunalnim preduzećem. Količina pepela je relativno mala i ne predstavlja rizik po životnu sredinu. Rad kotlova i elektromotora u kotlarnici predstavlja izvor konstantne buke i vibracija. Sva oprema koja emituje buku i vibracije smeštena je u prostoru kotlarnice tako da je zvuk u velikoj meri apsorbovan zidovima zgrade. Nakon puštanja u rad kotlarnice biće realizovane mere za uklanjanje ili smanjenje buke na prihvatljiv nivo u skladu sa Zakonom o zaštiti od buke u životnoj sredini 21. U skladu sa ovim Zakonom, maksimalni dozvoljeni nivo buke je 35 db (A) preko dana i 30 db (A) noću. Korisnik ovog prostora će sprovesti konkretne mere za svođenje negativnog uticaja na životnu sredinu na najmanju moguću meru. Ove mere će se primenjivati za kontrolu emisija u vazduh, kao i za upravljanje otpadnim vodama, čvrstim otpadom i bukom. Toplotna energija za javne institucije u opštini Prokuplje dobija se iz različitih vrsta goriva, tako da je proizvodnja CO 2 različita za svaki izvor toplote. Postojeći sistemi grejanja u javnim zgradama u Prokuplju proizvode do 850 t CO 2 na godišnjem nivou. 21 "Službeni glasnik Republike Srbije", br. 36/2009 i 88/

71 Average Emisije CO 2 (kg) prema vrsti goriva 900, , , , , , , , ,000 0 Emision Emisija CO2 2 (kg)-postojeće - Existing gorivo fuel Emision Emisija CO2 2 (kg)-biomasa - Biomass Slika 26 - Emisije CO2 prema vrsti goriva Ukoliko se biomasa koja se spaljuje dobija sečenjem šuma bez pošumljavanja, emisije CO 2 nastale sagorevanjem biomase bile bi 6 puta manje u odnosu na sagorevanje postojećih goriva. Ukoliko se biomasa koja se spaljuje dobija iz drvnog otpada ili iz šuma, onda bi smanjenje emisija CO 2, za 20 godina, bile manje za 650 t godišnje. 71

72 12. MERE ENERGETSKE EFIKASNOSTI I ZAKLJUČAK Javne zgrade u opštini Prokuplje greju se električnim grejalicama i kotlovima, a kao gorivo u individualnim kotlarnicama smeštenim u zgradama koriste se lož ulje, gas ili ugalj. Ovi sistemi grejanja zahtevaju veće troškove za gorivo i dosta angažovanja za nabavku i skladištenje goriva; kao i za redovno održavanje i servisiranje. Sistem grejanja koji kao gorivo koristi pelet (Osnovna škola "Ratko Pavlović - Ćićko") je dobar primer korišćenja biomase kao goriva. Kotlovski sistem na pelet u Osnovnoj školi " Ratko Pavlović - Ćićko" je nov i izgrađen je tokom godine. Ovi kotlovi imaju dobar sistem automatizovane kontrole kotlova. Uprkos automatskom upravljanju ovim sistemima, sisteme je neophodno redovno čistiti i održavati, što je njihov nedostatak ukoliko više takvih sistema postoji na manjoj površini. Sistemi grejanja koji koriste lož ulje imaju viši nivo automatizacije u pogledu održavanja temperature vode. Uprkos većem iskorišćenju u poređenju sa sistemima na drvo, oni su veliki zagađivači, a i troškovi goriva za takve sisteme su veliki. Objekti koji se greju na električnu energiju su veoma neefikasni, iako se grejanjem lako upravlja i lako se postižu željene temperature vazduha. Uzevši u obzir gorenavedeno, postojeći sistemi grejanja u javnim zgradama u Prokuplju su energetski neefikasni i zahtevaju visoke troškove za sledeće: nabavku goriva; održavanje i servisiranje. Pored toga, ovi sistemi su veliki zagađivači životne sredine. Izgradnja centralne kotlarnice sa kotlovima na biomasu od 6 MW i toplovodne mreže bi osiguralo održiv, jeftiniji, pouzdaniji, upravljiviji i ekološki prihvatljiviji sistem grejanja u javnim zgradama u Prokuplju. Sistemi grejanja u zgradama bi bili priključeni na mrežu daljinskog grejanja u toplotnim podstanicama, koje bi omogućile merenje isporučene toplotne energije i upravljanje potrošnjom u skladu sa zahtevima konkretnog objekta. Izgradnja toplane na biomasu i mreže daljinskog grejanja omogućila bi sledeće: - niže troškove grejanja, - smanjenje potrošnje goriva, - smanjenje emisije CO 2, - smanjenje zagađenja životne sredine, - povećanje komfora i unapređenje kvaliteta usluga, - smanjenje troškova za gorivo i održavanje. Na teritoriji opštine Prokuplje i Topličkog okruga ima dovoljno šuma koje mogu da obezbede biomasu za potrebe toplane. Pored toga, moguće je kupiti biomasu kao ostatke voćnjaka i privatnih šuma. Na taj način, lokalna zajednica bi mogla da zatvori krug proizvodnje i potrošnje energije za grejanje. 72

73 13. ANEKS 73

74 700,000 Uporedna analiza troškova toplotne energija i ušteda - ( ) 600, , , , , , Existing Postojeće gorivo fuels x ,3 363,7 383,2 403,7 425,4 448,3 472,4 497,8 524,7 553,0 558,0 563,1 568,3 573,5 578,7 584,0 589,4 594,8 600,2 605,7 Wood Drvna sečka chips x ,63 85,43 87,28 89,16 91,08 93,05 95,06 97,11 99,20 101,3 102,2 103,1 104,1 105,0 105,9 106,9 107,8 108,8 109,8 110,8 Saving Ušteda x ,6 278,3 295,9 314,6 334,3 355,2 377,3 400,7 425,4 451,6 455,8 460,0 464,2 468,4 472,7 477,1 481,5 485,9 490,4 494,9 Slika 27 - Uporedna analiza troškova toplotne energije i ušteda 74

75 Uštede od zamene goriva- ( ) 500, , , , , , , , ,000 50, Saving Ušteda x , 278, 295, 314, 334, 355, 377, 400, 425, 451, 455, 460, 464, 468, 472, 477, 481, 485, 490, 494, Slika 28 - Uštede od zamene goriva 75