Sunce Biomasa, bioplin More Pametna mjerila Virtualne elektrane SCADA sustav Tržište električne energije

Solarna energija kao dio naprednih elektroenergetskih mreža

 Uvod - princip rada i proizvodnja solarnih modula

          Solarni moduli (paneli) pretvaraju energiju koju dobivamo sa Sunca u električnu.
Jedan solarni modul čini više pojedinačnih solarnih ćelija, dok solarne ćelije možemo zamisliti kao velike poluvodiče (p-n spojeve) najčešće od silicija.

Slika 1 – Princip rada solarne ćelije

Tvornički postupak dobivanja solarnih modula je sofisticiran, no već dobro razvijen. Silicij (monokristalični i multikristalični silicij) se kaljenjem u kalupima pretvaraju u silicijske ingote (oblik pogodan za daljnje oblikovanje) koji se daljnjim valjanjem u vafere (tanki cjeloviti slojevi) pretvaraju u formacije fotonaponskih poluvodičkih ćelija. Te formacije fotonaponskih ćelija se mogu serijski i paralelno povezivati u velike solarne module. Kad do takvih modula onda stigne Sunčeva energija, diode su te koje omogućavaju pretvorbu energije. Energija fotona koji udaraju u površinu solarnog modula izbija elektrone iz njihove orbite i sada ti slobodni elektroni stvaraju struju pod utjecajem električnog polja – fotonaponski efekt.

 Slika 2 - Proizvodni proces solarnih modula

Što je više ćelija na solarnom modulu i što su bolje kvalitete to će biti veća korisnost modula te će se proizvesti više električne energije. Također iskoristivost ovakvog dobivanja energije uvelike ovisi o tome koliko je određeno područje osunčano, odnosno riječ je o trajanju i intenzitetu sunčeve radijacije.  Prosječna jakost Sunčevog zračenja iznosi oko 1300 W/m2 (tzv. solarna konstanta). Najbolja iskoristivost ćelija je kad su one postavljene pod kutem od 30° i kad su okrenute prema jugu.

Slika 3 – Gotovi solarni moduli

Tehnički i električni podaci za module

          Moduli koji se proizvode u Hrvatskoj  se sastoje od 36 do 72 sunčane ćelije u seriji u jednom modulu i za taj raspon postoje određene mehaničke i električne specifikacije. Ćelije su poluvodičke (silicij), dok je okvir od eloksiranog aluminija (aluminij prekriven električnim oksidom). Cijeli modul je zaštićen kaljenim sunčanim staklom debljine 4mm. Masa modula je u rasponu od 14kg (36 ćelija) do 26kg (72 ćelije), a dimenzije od 1030x998x35 mm za najmanje  pa do 1978x998x45mm za najveće. Radni uvjeti modula su temperatura od -40°C do +85°C, opterećenje koje mogu podnijeti do 2400Pa sprijeda i straga i otpornost na udarce tuče od 25mm pri brzini 23 m/s. Fotonaponski moduli/moduli koji se proizvode u Hrvatskoj imaju 5 godina proizvođačkog jamstva, te 12 godišnje jamstvo na 90% odnosno 25 godišnje jamstvo na 80% izlazne snage što su europski standardi. Certifikati po kojem su normirani za tako dugo jamstvo su EN IEC 61215 i EN IEC 61730.
Električni podaci (mjereno pod normiranim ispitnim uvjetima: ozračenje 1000W/m2; optička masa zraka 1,5; temperatura ćelija 25°C) :
 
Najmanji panel od 36 sunčanih ćelija vršne snage 130W:
-    nazivni napon 17,7 V
-    nazivna struja 7,34 A
-    struja kratkog spoja 8,24 A
-    napon praznog hoda 22,5V
-    temperaturni koeficijent za napon -80mV/°C

Najveći panel od 72 sunčane ćelije vršne snage 260W:
-    nazivni napon 35,2 V
-    nazivna struja 7,39 A
-    struja kratkog spoja 7,94 A
-    napon praznog hoda 44,6V
-    temperaturni koeficijent za napon -156mV/°C
 
Temperaturni koeficijenti za snagu i struju za sve panele, pa tako i za ova dva ekstremna slučaja su isti te iznose -0,4%/°C i +4,1mA/°C.

Fotonaponski moduli se postavljaju na nosivu konstrukciju koja nosi i fiksira fotonaponske module na određenu površinu (krov ili zid zgrade, slobodno zemljište).Tad se DC spojnom kutijom spajaju i štite nadstrujnom i prenaponskom zaštitom po potrebi. Moduli proizvode istosmjerni napon koji se onda izmjenjivačem pretvara u izmjenični napon (230V, 50Hz) i glavna mu je karakteristika učinkovitost koja iznosi i do 98%.

Razlozi korištenja i cijena

          Želimo li da se solarni moduli počnu više koristiti kako bi bio moguć nastanak smart grida  moramo misliti na cijenu. Trebamo biti svjesni da moduli iste veličine mogu proizvesti različite količine električne energije. To ovisi o starosti samih modula, koji nakon dvadesetak godina, prije ili kasnije počinju davati slabije rezultate, ovisno o samoj kvaliteti izrade modula i tehnologiji kojom su proizvedeni. Jasno, povećanjem ovih svojstava, proporcionalno raste i sama cijena. U prosjeku, solarni moduli su 2 do 5 puta skuplji način za dobivanje električne energije nego fosilna goriva na primjer, ali energija koju dobijemo na ovaj način je besplatna, odnosno ulažemo samo u same module i troškove ugradnje. Također ne zagađuju okoliš i mogu se uključiti u osobnu električnu mrežu što je i cilj naprednih mreža. Jasno, energija koju dobivamo je čista, i nema štetnog utjecaja po okoliš poput recimo spomenutih fosilnih goriva.
Cijena naše osobne male solarne elektrane dostatne za neko prosječno kućanstvo je oko 20 tisuća kuna (snaga oko 5kW). No, isplativost se zasad postiže jedino ako svu proizvedenu električnu energiju vraćamo u sustav i koristimo se normalnom energijom iz distibucijskog sustava što i nije baš u duhu naprednih elektroenergetskih mreža. To je zato  jer je energija koju prodajemo višestruko (7 - 8 puta) skuplja nego ona koju kupujemo.

"Otočni" rad

          No, korištenje solarnih ćelija u vidu naprednih elektroenergetskih mreža se očituje već i danas ako se sustav postavi u tzv. ”otočni” rad. “Otočni” rad se primjenjuje ako sustav (kuća) ostane bez napajanja iz distribucijske mreže, i može se otpojiti privremeno od nje i napajati sustav. Ako postoji prekid i mi ne kupujemo električnu energiju, naša mala solarna elektrana ne može ni vraćati struju u mrežu te mi ne možemo ni prodavati električnu energiju, pa je jedino ekonomično da se prespoji na instalaciju kuće i puni akumulatorske baterije i napaja kuću do kad se ne popravi kvar na distribucijskoj mreži. Također, u slučaju nestabilnih udaljenih mreža gdje napon i frekvencija nisu konstantni, moramo imati nešto što će nam uravnotežiti dotok električne energije da bi nam trošila mogla raditi bez problema.
“Otočni” rad radi pomoću sustava sa dvije sklopke i bidirekcijskog usmjerivača. Kod normalnog rada sklopka 1 je zatvorena, a 2 otvorena – mi prodajemo energiju te je istovremeno i kupujemo i tom kupljenom napajamo sva trošila i akumulatorske baterije. Kad je kvar na distribucijskoj mreži otvara se sklopka prema distribucijskoj mreži (da ona prilikom popravka ne bude pod naponom koji dolazi iz naše elektrane) i zatvara se ona prema akumulatorima i trošilima (trošila neće ni osjetiti prekid u mreži jer je osjetljivost sustava sa dvije sklopke oko 50ms). Bidirekcijski usmjerivač kontrolira raspodjelu energije iz solarne elektrane i/ili akumulatorskih baterija prema trošilima.

Slika 4 - Sustav sa 2 sklopke za tzv. "otočni" rad

Udaljena mreža kao smartgrid

          U slučaju udaljenog sustava bez pravog napajanja iz distribucijske mreže ili gdje je ta mreža nestabilna i nestalna to već i jest napredna mreža uz bidirekcijski usmjerivač. On tad u slučaju velikog zahtjeva za energijom može uz direktno napajanje iz solarne elektrane pridodati i akumulatore k napajanju te napajanje iz vjetroelektrane, te čak po potrebi uključiti kakav dizelski generator ili neki sličan izvor napajanja. U slučaju malog zahtjeva za energijom ostavlja napajanje iz solarne elektrane da napaja trošila te po mogućnosti puni i baterije. On također drži i napon i frekvenciju konstantnima u krugu za koji je zadužen.

Slika 5 - Udaljena mreža kontrolirana bidirekcijskim usmjerivačem – smartgrid 

Prenosivi solarni moduli

          Također zanimljiva "oprema" u smislu ugradnje u smart grid bi mogli biti prenosivi moduli tzv. portable moduls. Radi se o modulima s kojima ne bismo dobili neku veću količinu energije jer ipak je naglasak na prenosivosti, ali po potrebi mogli bi se napajati razni uređaji u kućanstvu koji su nužni kada nemamo pristup električnoj energiji ili želimo napajati samo određeni uređaj. Moramo napomenuti da recimo nedostatak solarnih modula je što zauzimaju ogroman prostor u odnosu na druge izvore energije.

Isplativost

          Napretkom tehnologije povećava se iskoristivost sunčanih ćelija te se na taj način sve više smanjuje vrijeme povrata investicije. Ukoliko je pravilno proračunat prema stvarnim potrebama potrošača i pravilno instaliran, solarni se sustav isplaćuje već za 3 do 5 godina na moru, a za 5 do 7 godina na kontinentu. Što će se cijene ostalih energenata povećavati to će se vrijeme isplativosti solarnih sustava sve više smanjivati. Lokalne zajednice su prepoznale potrebu za čistom energijom te subvencijama olakšavaju prijelaz na solarne sustave. Nakon dugog razdoblja pripreme Vlada RH u srpnju 2007. godine odobrila je Tarifni sustav za proizvodnju električne energije iz obnovljivih energija i podzakonske akte o poticanju obnovljivih energija te minimalnom udjelu obnovljivih energija. Uređenjem energetskog tržišta, Hrvatska je stvorila i formalni okvir za komercijalno korištenje obnovljivih izvora energija, te time uklonila veliku prepreku za projekte na ovom području.

Solarni moduli kao dio smartgrida

          Solarni moduli mogu biti dio smart grida ali ne sami za sebe već kao cjelina. Teži se upravo tome da se povežu izvori energije te da se ista prenosi tamo gdje je potrebno. Za implementaciju će trebati određeno vrijeme ali smart grid i jest "energija budućnosti". Pobliže, radi se o tome da umjesto, kao što to imamo danas, neki izvor energije od kojeg  se energija  prenosi do potrošača,  da imamo optimizirani prijenos električne energije koji bi zadovoljavao razne zahtjeve.
Uzmimo primjer iz svakodnevnog života kada bi imali ugrađen smart grid i kada se u nekom trenutku, recimo naoblači i solarni moduli (koji su dio smart grida) prestaju davati potrebnu količinu energije. U tom trenutku, dakle bez kašnjenja (!) imamo sustav koji javlja drugom izvoru energije da poveća svoj doprinos električnom energijom u mrežu i tako nadoknadi privremeni nedostatak energije zbog nekog utjecaja u smart gridu, što može biti (iako kratkotrajno) napajanje iz akumulatora napunjenih pomoću solarne elektrane. Akumulatorske baterije nisu baš zahvalne jer im je pražnjenje u najboljem slučaju do 50%, nakon toga opet trebaju punjenje pa nisu dugotrajni izvor eletkrične energije i obično se iz tog razloga i projektiraju za dvostruko veći kapacitet nego što bi nam bio potreban pa i nisu baš jeftine. Jasno treba dobro izraditi i sam sustav koji bi bio u mogućnosti kontrolirati cijelu mrežu što može biti zahtjevno. Prvo, sve komponente bi trebale međusobno komunicirati u realnom vremenu bez kašnjenja (sjetite se što se događa sa računalima bez UPS napajanja ako na pola sekunde nestane električne energije). Onda bilo bi posla i za meteorologe koji bi mogli predviđati vrijeme odnosno vremenske prilike i jasno sustav koji bi to onda radio samostalno, kako bi se unaprijed moglo intervenirati. Radi se o predviđanju za samo nekoliko minuta unaprijed, dakle nije neko dugoročno predviđanje. Trebalo bi uspostaviti vezu sa satelitom kako bi komunikacija raznih postrojenja bila moguća. Vratimo se sada na solarne module.
Sve je to, uključujući i solarne module u solarnoj elektrani, dio smart grida ako je povezano u tu cijelu jednu cjelinu, skup složenih pametnih sustava koji stvaraju energiju tako da se dobije maksimalno iz trenutnih prilika koje vladaju u prirodi i da se nastala energija potroši najučinkovitije. To je smisao smart grida. Bitno svojstvo je i da se komunikacija između potrošača i proizvođača električne energije odvija u oba smjera. Na taj način bi obje strane, proizvođač i potrošač, imale bolji uvid u potrošnju energije i lakšu distribuciju.

Zaključak

          Što se tiče energijske bilance solarnih modula ona je konstantna za neko kraće razdoblje koje promatramo uzevši u obzir sunčevu konstantu, dakle prosječno osunčanje na nekom prostoru. Kao što smo spomenuli korisnost modula se smanjuje tokom dugo godina i  u slučajevima kada nema insolacije. U ostalim slučajevima možemo dosta precizno odrediti koliko energije će nam pridonijeti solarni moduli te koliko je potrebno energije proizvesti iz ostalih oblika energije kada nema insolacije ili se dogodi neki problem u mreži, te uz matematičke modele, predviđanja vremena i sustave koje ćemo modelirati u tu svrhu biti će moguće nakon provedenog istraživanja odrediti količinu energije koju je potrebno proizvesti iz svih djelova smart grida da se zadovolji potreba za energijom na nekom prostoru.

Literatura

[1] http://www.solarpanelinfo.com/

[2]Predavanja sa kolegija Energijske tehnologije, FER, ZVNE, Zagreb, ak.god. 2008/2009

 Vrati se na početak

Biomasa, bioplin

      Biomasom nazivamo sve životinjske i biljne tvari koje se mogu pretvoriti u energiju. To uključuje drveće i grmlje, trave, alge, vodene biljke, poljoprivredne  i šumske ostatke i sve oblike otpadaka.[1]  Biomasa, primjerice piljevina, slama ili otpad u spalionicama smeća, koriste se gotovo jednako kao i ugljen u klasičnim termoelektranama. Problem je što se biomasu ne priprema temeljito kao ugljen, niti je po sastavu homogena, a sadrži i veći udio vlage. Zato je korisnost elektrana na biomasu manja jer se mnogo energije troši na isparavanje vlage. [2]

     Bioplin je mješavina plinova koja nastaje fermentacijom biorazgradivog materijala u okružju bez kisika. Sastoji se od metana CH₄ (40-75%), ugljikova dioksida CO₂ (25-60%) i oko dva posto ostalih plinova (vodika H₂, sumporovodika H₂S, ugljikova monoksida CO). Temperatura zapaljenja mu je između 650 i 750 °C. Toplinska vrijednost je oko 20 MJ/Nm³ i gori s oko 60- postotnom korisnošću u konvencionalnoj bioplinskoj peći. Biorazgradivi otpad se prikuplja u spremnik (digestor) koji mora biti nepropustan za zrak i vodu. Digestor je potrebno grijati jer do kemijske razgradnje dolazi kod temperature između 25 i 35 °C, kod pH vrijednosti između 6 i 7, a proces možemo ubrzati mješanjem biomase u spremniku. Iz krutog dijela iskorištene biomase može se proizvesti humus, a tekući dio koristiti za navodnjavanje. U odlagalištima otpada također dolazi do razgradnje materijala i nastanka plina. Postavljanjem perforiranih cijevi, plin će zbog nadpritiska u središtu odlagališta, ulaziti u cijevi te ga se kompresorom može isisati i dovesti do motora. [3] U pročistačima otpadnih voda izdvaja se mulj iz kojega također može nastati bioplin.

Proizvodnja energije

     Bioplin se u elektrani spaljuje u motoru s unutrašnjim izgaranjem ili se spaljuje kako bi se proizveo plin pod visokim tlakom koji pokreće turbinu, a ona generator gdje se proizvodi električna energija. Ako nastali plin nije dovoljno kvalitetan ili ga je previše, mora se izgraditi i baklja u kojoj se višak spali. Kogeneracijska postrojenja otpadnu toplinu iz procesa ili hlađenja motora koriste kao izvor topline. Skraćeno ih nazivamo CHP (Combined Heat and Power) i imaju korisnost i preko 80%, 40-ak % električne i 40-ak % toplinske energije. Svjetski rekord korisnosti drži Danska s visokih 95%.[4] Postoji i mogućnost korištenja topline za hlađenje, tj. za pokretanje klimatizacijskih uređaja pomoću apsorpcijskih rashladnih uređaja pa takve sustave zovemo trigeneracijom (električna energija + grijanje + hlađenje). Zbog vrlo visoke korisnosti, ovakvi sustavi su dio buduće  napredne elektroenergetske mreže- Smartgrids.

 Slika 1.[9] PZ Osatina- 1.Kukuruzna silaža, 2. Farma krava, 3. Digestor, 4. Kogeneracijski set, 5. Transformatorska stanica

Obnovljivost i CO₂ neutralnost

     Elektrane na biomasu su ekološki prihvatljive jer se radi o obnovljivom izvoru energije, naravno samo dok je prirast veći od potrošnje, a količina ugljikova dioksida koja nastaje izgaranjem jednaka je onoj koju biljka potroši za svoj rast u procesu fotosinteze. Izvori ovakvih svojstava temelj su Smartgrida.

Integracija u sustav naprednih mreža- Smartgrids

     Ugradnjom malog CHP postrojenja investitor dobiva neovisni izvor električne i toplinske energije u svom pogonu a istodobno rješava problem odlaganja otpada. S obzirom da se radi o obnovljivom izvoru energije čiji je vijek trajanja 20-ak godina, isplativost od 4-5 godina je izuzetna. Skladištenje energije je još jedna od Smartgrids ideja, a elektrane na biomasu i bioplin imaju ovu mogućnost pa ne zahtijevaju ni rezervu u obliku konvencionalne elektrane. Povezivanjem s mrežom preko transformatora, višak proizvedene električne energije može se prodati po poticajnim cijenama.

     Prema podacima  Narodnih Novina iz ožujka 2007. otkupna cijena za ovakva postrojenja dana je u tablici. Cijena je u kn/kWh.

                         Slika 2.[5] Otkupne cijene električne energije

Poboljšanje mreže

     U Smartgridu, otkup iz većeg broja CHP-a i drugih elektrana na obnovljive izvore energije doveo bi do smanjenja vršnih opterećenja i ne bi bilo potrebe za državnim investiranjem u izgradnju novih elektrana. Problemi bi mogli nastati u povezivanju tolikog broja manjih jedinica u jedinstvenu mrežu. Potrebno je razviti tehnologiju koja će omogućiti usklađivanje i međusobnu komunikaciju svih elemenata u trenutnom vremenu (real-time) kako bi se postigao optimalan tok snage, a zaštitu mreže podigli bi na višu razinu. U slučaju kvara, Smartgrids bi imala sposobnost samopopravljanja- brzo i efikasno pronašla bi i automatski popravila kvar ili ga, ako je potrebna ljudska intervencija, na što manjoj površini izolirala od ostatka mreže.

     Postojanjem većeg broja privatnih elektrana na biomasu i ostale obnovljive izvore doći će do decentralizacije na tržištu električne energije i otvorit će se nova radna mjesta. Privatni proizvođači stvorili bi konkurentnost i odškrinuli vrata liberalizacije koja će u konačnici omogućiti potrošačima izbor maloprodajnog distributera električne energije.

Bio Boom

     Potencijalnih privatnih proizvođača ima mnogo. Veća ulaganja privatnog kapitala i državni poticaji  moraju pokrenuti izgradnju. Vlastita elektrana na biomasu isplativa je industrijskim pogonima kojima u proizvodnji nastaje otpad u obliku biomase. Pilane, tvornice namještaja ili parketa, farme i poljoprivredna gospodarstva, pivovare, odlagališta otpada i  pročistači otpadnih voda... Ovo su neki od postojećih pogona kao i planovi u budućnosti.

Drvno-prerađivačka industrija
     •    tvornica parketa Hrast u Strizivojnoj u Slavoniji-  3,3 MW 
     •    Slavonija DI- 3,5 MW
     •    Spačva Vinkovci- 4,5 MW
     •    Belišće d.d. – 3 MW
Poljoprivredna i prehrambena industrija
     •    PZ Osatina- Ivankovo 1 MW i Tomašanci 1 MW
     •    Vukovar- 10 MW
     •    Perutnina Ptuj- Pipo Čakovec -plan 1 MW                                               
     •    šećerana  VIRO
     •    farma Vrana Biograd- 1 MW
     •    Vindija- Varaždin 2 x 1 MW i Čakovec 1 MW
Odlagališta otpada
     •    Jakuševac (Zagreb, 2,2 MW)
     •    Antunovac (Osijek, još u planovima)
Tretiranje otpadnih voda
     •    Anaerobni pročistač otpadnih voda u Zagrebu- 2 x 1,5 MW
Ostalo
     •    Pliva Savski Marof
...

Potencijal Hrvatske

Slika 3.[3] Potencijal Hrvatske

     Hrvatska ima velik šumski potencijal. Preko 44% površine Hrvatske je prekriveno šumom. Nažalost, najveći dio potrošnje pripada korištenju drva za ogrjev što definitivno nije u duhu naprednih mreža, ali u posljednje vrijeme u drvno- prerađivačkoj industriji sve se više ulaže u bioplinska postrojenja. U poljoprivredi i stočarstvu ograničavajući faktor su premali posjedi i broj grla stoke da bi investicija bila isplativa. Za masovnu izgradnju bioplinskih postrojenja potrebno je okrupnjavati posjede, a proizvodnja deponijskog plina moguća je samo u blizini velikih gradova.

Slika 4.[6] Strategija proizvodnje

     Hrvatski Sabor je na sjednici 16. listopada 2009. donio Strategiju energetskog razvoja Republike Hrvatske. Ciljevi za biomasu i bioplin do 2020. su slijedeći:

     •    Republika Hrvatska postavlja cilj da u 2010. godini upotrebljava oko 15 PJ energije iz biomase, a u 2020. godini, oko 26 PJ. Dio te biomase upotrebljavat će se u brojnim elektranama na biomasu ukupne snage u 2020. godini od oko 85 MW. Radi povećanja energetske učinkovitosti prednost će imati postrojenja sa proizvodnjom električne i toplinske energije u zajedničkom procesu.[7]
     •    Republika Hrvatska Strategijom postavlja cilj da iz poljoprivredne proizvodnje u energetske svrhe iskoristi u 2020. godini ekvivalent od barem 20% ukupnih uvjetnih grla i da tako proizvede oko 2,6 PJ energije iz bioplina odnosno oko 100 milijuna m3 bioplina.[7]

     Do 2030. godine Hrvatska želi  420 MW instalirane snage iz elektrana na biomasu dok smo danas na  135 MW.[8] Iako je potrebno utrostručiti vrijednost, ako se doista ostvari velik broj projekata i planova koji su danas u razvoju, nemamo razloga za brigu.

Literatura

[1] Božo Udovičić, „Elektroenergetski sustav“, Kigen, Zagreb 2005.
[2] Marijan Kalea, „Električna energija“, Kigen, Zagreb, studeni 2007.
[3] Doc.dr.sc. Damir Šljvac, „Obnovljivi izvori energije Energija biomase“, Osijek, travanj 2008. http://www.tfb.edu.mk/files/rezultati/4a3180e224c5e.pdf
[4] http://www.greenpeace.org.uk/files/efficiencity/index.html
[5] Narodne novine, http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/297518.html
[6] ETFOS, slajdovi s predavanja, 4. BIOMASA http://www.etfos.hr/upload/OBAVIJESTI/obavijesti_diplomski/96791oie_4poglavlje_0809.pdf
[7] Narodne Novine http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/2009_10_130_3192.html
[8] Slavko Krajcar, Obnovljivi izvori energije u Strategiji razvitka energetike RH, http://www.sumari.hr/biomasa/urhsisak2008/1-1Krajcar.pdf
[9] PZ Osatina http://www.eihp.hr/hrvatski/pdf/BigEast/7_Ervacic.pdf
 

  Vrati se na početak

Energija mora

 Kad govorimo o energiji mora govorimo o energiji valova i energiji plime i oseke. Kretanje vode u svjetskim morima i oceanima stvara veliku količinu kinetičke energije ili energije u kretanju. Kad bi se ta energija mogla iskoristiti i pretvoriti u el. energiju moglo bi se opskrbljivati domaćinstva, promet i industriju ekološki „čistom“ energijom. Postoji i koncept korištenja unutrašnje kaloričke energije mora za korištenje termalne energije mora, no takve elektrane su neisplative jer je visoka cijena njihove izgradnje pa se od njih odustalo.

More kao obnovljiv izvor energije osim već spomenutih plime i oseke, valova i unutrašnje kaloričke energije, podrazumijeva i strujanje mora, hidroelektrane bez brana i korištenje saliniteta mora. Salinitet mora bi također korištenjem osmoze mogao dati određen iznos osmotske energije.

 Teoretski potencijal mora kao obnovljivog izvora energije (procjena):

• 200 GW (2000 TWh/god) – osmotska energija

• 1 TW (10000 TWh/god) – termalna energija

• 90 GW (800 TWh/god) – energija plime i oseke

• 1-9 TW (8000 – 80000 TWh/ god) – energija valova

Taj teoretski potencijal mora je nekoliko puta veći od stvarnih energetskih potreba na globalnoj razini i ekvivalentan je 4-18 milijardi tona goriva.

Ponekad se i pod energiju mora podrazumijeva i energija vjetra tj. korištenja vjetroelektrana, ako su to plutajuće vjetroelektrane izgrađene na moru.

Svaki od tih aspekata mora kao obnovljivog izvora energije se u budućnosti može uključiti u smartgrid jer su to oblici besplatne ekološki čiste energije, no u Hrvatskoj, iako imamo more i potencijal za takve elektrane, nema primjena takvih oblika energije.

 Vrati se na početak

Pametna mjerila

Pametna mjerila

         Pametno mjerilo ili Smart Meter je napredno brojilo koje identificira potrošnju detaljnije nego konvencionalna mjerila. Radi se o infrastrukturi namijenjenoj distribuiranju vremenski preciznih informacija o korištenju električne energije do svih potrebnih lokacija elektroprivrede, kao i pružanju povratne informacije samim kupcima.  Prijelaz s analognog na digitalno očitanje nije  učinio brojilo naprednijim, već se njegova inteligencija očituje u dvosmjernoj komunikaciji između kupca i dobavljača koja prikazuje u stvarnom vremenu točne informacije o korištenju energije.

       Ova napredna mjerila, primjerice, daju informaciju o trenutnim troškovima i mogu komunicirati sa svim električnim uređajima u domu, a kupci uređaje mogu priključiti na mrežu te ih kontrolirati putem Interneta. To je posebno korisno u vrijeme vršnog opterećenja kada mjerilo može, uz odobrenje korisnika, regulirati temperaturu u kući ili isključiti uređaje koji nisu u tom trenutku neophodni za rad, čime se smanjuju gubici u mreži te se ostvaruje značajna ušteda zbog neangažiranja skupih elektrana.

     Pregledni zaslon, jednostavan za uporabu, kontinuirano informira potrošače o njihovom načinu potrošnje pa se kupci na taj način počinju odgovornije ponašati isključujući aparate kad ih ne koriste dulje vrijeme.

 Slika 1. Zaslon pametnog mjerila

     Smart Meters, za razliku od tradicionalnih, mogu mjeriti tok energije u oba smjera što kupcima omogućava prodaju energije natrag u mrežu, čime sudjeluju u optimiziranju rada sustava.

 Razvoj Smart Grida i pametnih mjerila

     Na razini EU postavljeni su ciljevi da se do 2020. godine energetska učinkovitost poveća za 20%, udio obnovljive energije povisi na 20%, a emisija stakleničkih plinova smanji 20% u odnosu na današnje stanje (tzv. Program 20:20:20 by 2020). Napredna mreža (engl. Smart Grid) predstavlja tehnološku platformu za ostvarenje energetske politike Europske Unije, čija je ideja upravljanje opterećenjem od strane kupca, učinkovito korištenje električne energije i distribuirana proizvodnja električne energije. Ostvarivanje ove ideje bez naprednih mjerila nije moguće. 

     Prvo spajanje komunikacijskih tehnologija i mjernih sustava rezultiralo je sustavima za automatsko očitanje brojila (engl. Automatic Meter Reading, AMR). To je tehnologija koja osigurava kontinuirano prikupljanje, obradu i distribuciju podataka svim sudionicima na tržištu i koja ima sposobnost uključenja i isključenja korisnika prilikom podmirivanja ili nepodmirivanja dugova. Nakon AMR sustava uslijedili su AMM sustavi automatskog upravljanja brojilima (engl. Automatic meter management, AMM).  AMM se sastoji od sustava za nadzor i upravljanje koji uključuje programsku i strojnu opremu (centar), globalne komunikacijske mreže (WAN - Wide Area Network) i mjerne opreme (pametna brojila), lokalnog komunikacijskog medija i komunikacijskih uređaja.

     Zadnjih godina evolucija sustava mjerenja je nastavljena te su integrirana komunikacijska infrastruktura i mjerni sustavi, prepoznati kao cjelina, nazvani naprednom infrastrukturom mjernih sustava (engl. Advanced Metering Infrastructure, AMI), koja predstavlja korak prema naprednoj elektroenergetskoj mreži.

Prednosti i nedostaci uvođenja Smart Metersa

     Svi sudionici na tržištu električnom energijom mogu imati brojne koristi od implementacije Smart Metersa u elektroenergetski sustav. Najveće koristi za kupce su obračun električne energije na temelju stvarnog očitanja, izbor više tarifa, mogućnost smanjenja računa za električnu energiju, očitanje bez ometanja kupca. Koristi za elektroprivredu su mogućnost indikacije neovlaštenog pristupa brojilu, smanjenje troškova očitanja, smanjenje dugovanja kupaca, nadzor parametara distribucijske mreže, manji broj prigovora na obračun i niz drugih povezanih koristi.

Slika 2. Pametno mjerilo

    Otvoreno i konkurentno tržište električnom energijom pokrenuto je uvođenjem pametnog mjerenja.  Međutim, bez provođenja sustava digitalnog očitanja električne energije u kućanstva, kakva već postoje kod velikih i srednjih kupaca, takav napredak je teško ostvariv.

    Razvoj i uvođenje Smart Metersa iziskuje mnoga financijska sredstva i ljudske resurse, ali troškovni pristup nije uvijek jedini i ne može biti jedinstveno mjerilo. Uvođenje pametnih mjerila može povećati razinu usluga kupcima, osigurava točnije mjerenje i znatno precizniji račun krajnjih kupaca (posebice se to odnosi na  kupce koji imaju velike razlike u cijenama tijekom dana, tjedna i mjeseca), sprječava neovlaštenu potrošnju, čime se njihovo uvođenje može vrlo jasno ekonomski evaluirati.  Ova prednost pri implementaciji u Hrvatskoj bi zasigurno izazvala negodovanje  određenog dijela državljana  kojima neovlašteno korištenje električne energije nije strano. Promatrajući cjelokupan sustav AMR/AMM-a dolazi se do zaključka da će konkurencija među opskrbljivačima dovesti do pružanja sofisticiranih tarifnih modela s ciljem nižih troškova kod kupaca.

Implementacija Smart Grida i Smart Metersa

     Prije implementacije Smart Metera u Smart Grid sustave, članice Europske unije trebale bi provesti:

a) analizu troškova i koristi od uvođenja pametnog mjerenja,

b) upravljanje mjerenim podacima te utjecaj na proces otvaranja tržišta,

c) izradu tehničkih zahtjeva na brojila i potrebne infrastrukture,

d) definiranje politike regulatornih tijela,

e) izradu preporuke.

     Iako je plan implementacije AMR-a i AMM-a pomno razrađen, u Europi sporo pronalazi plodno tlo.
U razvijenijim zemljama poput Italije, Švedske i Nizozemske inteligentna brojila imaju široku uporabu kako u industriji, tako i u kućanstvima.

     Talijanska elektroprivreda Enel je 2000. godine pokrenula projekt uvođenja elektroničkih brojila u sva kućanstva i njihovog automatskog očitanja i do rujna 2006. godine je ugradila ukupno 28.715.161 AMM brojilo.

     Nakon Italije, veći AMM projekt vodi Švedska potaknuta energetskom regulativom na državnoj razini. Elektroprivreda Vattenfal, koja opskrbljuje oko 1.220.000 kupaca u Skandinaviji (850.000 u Švedskoj i 360.000 u Finskoj), odlučila je ugraditi 850.000 pametnih brojila. Do ožujka 2007. godine ukupno je ugrađeno oko 660.300 brojila. Nizozemska elektroprivreda NUON, koja opskrbljuje 2,7 milijuna kupaca električne energije i 2 milijuna kupaca plina, se također odlučila za uvođenje AMM sustava na svom cjelokupnom teritoriju. U drugim zemljama poput Španjolske, Finske i dr. postoje preporuke za uvođenje pametnih mjerenja kao i dugoročni projekti.

Zaključak 

     U Hrvatskoj, a i u svijetu, elektroenergetska mreža je na samom početku transformacije prema naprednoj elektroenergetskoj mreži. Misija Smart Grida je povećanje  energetske učinkovitosti i smanjenje negativnog utjecaja na okoliš uz optimalan rad.  Razvoj je usmjeren prema sigurnijoj, održivijoj i učinkovitijoj nabavi električne energije, te mogućnosti preciznog upravljanja  zahtjevom za električnom energijom.

     Od Smart Grida se očekuje da kupce poveže s energetskim tržištem i pruži im razne usluge povezane s električnom energijom. Uspjeh u takvoj zamisli nije moguć bez raspoloživosti  potrebnih informacija i nadogradnje odgovarajućih elemenata sustava naprednom tehnologijom. Stoga je Smart Meter prvi korak ka većoj evoluciji elektroenergetske mreže i  neophodan dio Smart Grida. Pametno mjeriteljstvo moguće je i bez Smart Grid sustava, međutim, Smart Grid nije ostvariv bez uvođenja pametnih mjernih sustava.

     Nažalost, financijsko stanje u Hrvatskoj ne omogućuje napredak sa starih analognih brojila. Dok se širom svijeta investiraju novci u naprednu elektroenergetsku mrežu, u Hrvatskoj će se još godinama samo za kupce priključne snage iznad 30 kW koristiti sustavi daljinskog očitanja i upravljanja brojilima AMR, a inicijativa o prelasku na AMI sustave trebala bi zaživjeti kroz nekoliko godina, ali i dalje na industrijskoj razini.  Projekt o uvođenju pametnih mjerila u kućanstva ostaje samo plan na papiru . Hoće li se taj plan u skoroj budućnosti realizirati? Hoće li Hrvatska krenuti u korak s Europom? Hoće li naši novčanici biti deblji?  Ovisi hoće li se naša svijest okrenuti prema napretku društva i države i jesmo li spremni promijeniti neke naše životne navike i prilike.

  Vrati se na početak

Virtualne elektrane

    Uvod
    Koncept virtualnih elektrana
    Tehnologije i VE
    FENIX
    Energetska budućnost Hrvatske
    Zaključak
    Literatura

 

Liberalizacija tržišta, povećanje potrošnje energije, te strah za energetsku sigurnost i klimatske promjene, doveo je do rekordnih ulaganja (investicija)  u distribuirane i obnovljive izvore energije. Međutim, kao glavni problem napretku ka održivoj budućnosti pojavilo se pitanje kvalitetne integracije distribuiranih izvora energije u elektroenergetski sustav. Postojeća mreža i njezin sustav upravljanja, koji se bliže kraju svog radnog vijeka, nisu se u mogućnosti nositi sa povećanjem distribuirane proizvodnje. Budući da je energija i dalje osnovna komponenta gospodarskog razvoja, bilo je potrebno razviti sustav koji će povećati sigurnost opskrbe električnom energijom, te tako osigurati ekonomsku stabilnost, rast i prosperitet država. U sljedećim godinama očekuje se još veći stupanj implementacije distribuiranih izvora energije (DIE), što bi moglo dovesti do problema. Glavni problem integracije velikog broja DIE predstavlja sam elektroenergetski sustav, koji se svojim sadašnjim kapacitetima nije u mogućnosti nositi sa stalnim povećanjem distribuirane proizvodnje, pogotovo na distribucijskoj i potrošačkoj razini. Nivo prodora DIE u nekim zemljama Europske Unije je takav, da počinje narušavati cjelovitost i sigurnost elektroenergetskog sustava. Uzrok tome je dosadašnja filozofija, koja se bazirala na priključenju što većeg broja distribuiranih izvora energije na elektroenergetsku mrežu, a ne na njihovoj integraciji u sustav. Kao najbolje rješenje problema integracije DIE u sustav i stvaranja nove napredne mreže (Smart Grid) u znanstvenim krugovima se najviše spominje koncept virtualnih elektrana.

Koncept virtualnih elektrana

Koncept virtualnih elektrana predstavlja koncept upravljanja DIE, koji omogućuje rješavanja problema vezanih uz veliki prodor DIE u elektroenergetski sustav.[2] Virtualna elektrana (VE) je zapravo skupina distribuiranih izvora energije (DIE)  koji su zajednički upravljani centralnom kontrolnom jedinicom. Virtualna elektrana spaja kapacitete različitih distribuiranih izvora energije, te stvara operativni profil iz skupa parametara, koji karakteriziraju pojedini DIE. Svaka virtualna elektrana se sastoji od nekoliko stotina ili tisuća mikrogeneratora spojenih zajedno u virtualnom prostoru, u jedinicu koja je ekvivalent jednoj velikoj konvencionalnoj elektrani. DIE jedinica ima jako puno, te one nisu vidljive i upravljive na pojedinačnoj razini. Upravo zbog toga, VE objedinjuje sve te distribuirane proizvodne jedinice tj. njihove karakteristične parametre (karakteristična cijena proizvodnje el. energije, raspored proizvodnje, ograničenja proizvodnje, …) i kao takva nastupa prema tržištu električne energije. Virtualne elektrane omogućuju distribuiranim izvorima energije pristup svim tržištima energije. Na taj način oni postaju konkurentni sudionici na tržištu, koji korištenjem tržišne inteligencije virtualnih elektrana mogu dodatno profitirati.

Virtualna elektrana se može sastojati od različitih proizvodnih jedinica: vjetroagregata, fotonaponskih i gorivih ćelija, kogeneracijskih postrojenja itd.
No ona ponajviše treba pouzdana i konstantno regulirana postrojenja, tako da najveći potencijal za integraciju u VE imaju kogeneracijska postrojenja na biomasu. Iako, dobro odabrana mješavina različitih tipova DIE jedinica može nadoknaditi prirodnu nepouzdanost pojedinih izvora.
Virtualna elektrana mora zadovoljavati dvije glavne uloge i dužnosti, pa tako razlikujemo 2 vrste virtualnih elektrana:

1. Komercijalna virtualna elektrana (KVE)
2. Tehnička virtualna elektrana (TVE)

DIE mogu istovremeno biti dijelom i komercijalne i tehničke virtualne elektrane. Štoviše, interakcija između KVE i TVE je važan faktor pri pružanju dodatnih usluga operatoru prijenosnog sustava.

Komercijalna virtualna elektrana je konkurentan sudionik na tržištu. KVE objedinjuje tehničke i ekonomske parametre svakog DIE kako bi izradila model ponuda/potražnja,  koji će optimizirati prihode proizvođača i upravljivih trošila izloženih otvorenom tržištu energije.
U komercijalnom kontekstu VE osigurava:
•    Vidljivost DIE na tržištima energije
•    Sudjelovanje DIE na tržištima energije
•    Povećanje korisnosti iz sudjelovanja DIE na tržištu
KVE je prikaz portfelja DIE, koji može sudjelovati na energetskom tržištu na isti način kao konvencionalno proizvodno postrojenje spojeno na prijenosnu mrežu. Za DIE ovaj pristup smanjuje rizike neuravnoteženja zbog individualnog sudjelovanja na tržištu, te osigurava korist od raznolikosti izvora i povećanog kapaciteta ostvarenog agregacijom. Sastav komercijalnih virtualnih elektrana nije nužno određen lokacijom, iako u nekim slučajevima KVE je ograničena samo na DIE sa iste lokacije. U tom slučaju KVE i dalje može predstavljati DIE sa raznih lokacija, ali su DIE podijeljeni u skupove definirane geografskom lokacijom. Svaki DIE uključen u KVE predaje informacije o svojim operativnim parametrima, graničnim troškovima, mjerenim podacima itd.  Iz ovih ulaznih parametara stvara se jedinstveni profil, koji predstavlja kombinirani kapacitet svake DIE jedinice u virtualnoj elektrani. KVE može sklopiti ugovor s velikim brojem DIE i svaki DIE može odlučiti hoće li biti dijelom KVE. Ulogu komercijalne virtualne elektrane može obavljati veliki broj tržišnih sudionika uključujući dobavljače energije i nove sudionike na tržištu energije.

Tehnička virtualna elektrana je tip virtualne elektrane, koja ima za cilj osigurati izvedivost proizvodnog procesa DIE jedinica i reguliranih trošila priključenih na distribucijski sustav, uzimajući u obzir očekivani program rada i potencijalna preopterećenja. Za razliku od komercijalne elektrane, tehnička obuhvaća distribuirane izvore energije unutar iste geografske lokacije.
Tehnička virtualna elektrana osigurava:
•    Vidljivost DIE operatorima sustava
•    Doprinos DIE upravljanju sustavom
•    Optimalnu iskoristivost kapaciteta DIE
TVE zahtijeva informacije o svakom distribuiranom izvoru u svojoj regiji, kako bi olakšala aktivno upravljanje lokalnom mrežom. Informacije prikupljene od strane KVE
koriste se za poboljšanje vidljivosti distribuiranih izvora operatoru distributivnog sustava (ODS), te kao pomoć ostvarenju predviđenih pomoćnih usluga, pri upravljanju u stvarnom vremenu. Za obnašanje ovih aktivnosti TVE zahtijeva poznavanje ponašanja lokalne mreže i sposobnosti kontroliranja mreže. To je razlog zbog čega je operator distributivnog sustava najbolje mjesto za postizanje tehničke virtualne elektrane. Kombinirajući informacije osigurane od KVE sa detaljnim informacijama iz mreže (topologija, stanje trošila, mrežni pritisci itd.), tehnička elektrana omogućava poboljšano upravljanje sustavom. Uz funkcije kao  što su planiranje i replaniranje rasporeda proizvodnje ili optimizacija napona u mreži, TVE ima i ulogu otkrivanja potencijalnih preopterećenja, koja zahtijevaju uklanjanje proizvodne jedinice iz sustava. Prikupljene rezultate TVE prosljeđuje operatoru prijenosnog sustava (OPS).
Sada kada ima kompletan uvid u optimizacijske funkcije tehničke virtualne elektrane, OPS ima odgovornost balansiranja energetskog sustava.

Slika 2 prikazuje uloge komercijalnih i tehničkih virtualnih elektrana i njihovu međusobnu interakciju, kao i interakciju sa ostalim dijelovima sustava. KVE djeluju na tržištu energije i odgovorne su za prosljeđivanje informacija o DIE tehničkoj virtualnoj elektrani. TVE sudjeluje u upravljanju sustavom i olakšava objedinjavanje DIE i mrežnih parametara za prikaz na prijenosnom nivou. KVE optimizira poziciju svog portfelja odnosu na veleprodajno tržište, a zatim tehničkoj virtualnoj elektrani prosljeđuje DIE raspored i operativne parametre. TVE koristi ove informacije za utvrđivanje karakteristika čitave lokalne mreže, na mjestu priključenja na njen prijenosni dio. Rezultati se zatim mogu ponuditi servisima za uravnotežavanje prijenosa, koje OPS procjenjuje zajedno sa ponudom i potražnjom proizvođača izravno priključenih na prijenosnu mrežu.[10]
 

Tehnologije i VE

Kako bi vizija virtualnih elektrana bila izvediva, potrebne su visoko razvijene informacijske i komunikacijske tehnologije (ICT – Information and Communication Technologies). ICT stvara univerzalnu komunikaciju između različitih mrežnih uređaja, uključujući izvore energije, mrežne čvorove i lokalna trošila. Nadalje, ICT osigurava nove načine interakcije u stvarnom vremenu između opskrbljivača i kupaca, poglavito zahvaljujući internetu.[1]
Potrebno je razviti uređaje i aplikacije, koji će integrirati inteligenciju u mrežu i povezati energetski sustav sa komunikacijskim. Kao dvije uspješno unaprijeđene tehnologije, pojavljuju se  softverski agenti i elektroničko tržište. Agenti su dijelovi softvera koji zastupaju nekoga ili nešto, oni pregovaraju s ostalim agentima o realokaciji resursa i prenose to na kontrolni softver zastupanih uređaja. Agenti predstavljaju oblik lokalne inteligencije.
Glavne karakteristike elektroničkog tržišta su da pruža automatizirane načine koordinacije i optimizacije sustava te da mu je djelovanje vidljivo „dan unaprijed“ (day-ahead market).
Stvarna implementacija virtualne elektrane zahtjeva praćenje i kontrolu distribuiranih izvora energije. To je omogućeno pomoću SGAD-a (Smart Grid Automation Device).
SGAD su inteligentni uređaji automatizacije bazirani na agentima. SGAD je zapravo sučelje preko kojega se energetski sustav povezuje sa centralnim upravljačkim sustavom, ostvarujući tako njihovu međusobnu komunikaciju. Za potrebe optimizacije rada centralnog upravljačkog sustava virtualnom elektranom, potrebno je u stvarnom vremenu bilježiti podatke o kretanju potrošnje pojedinih potrošača preko sustava naprednog očitanja brojila. Koncept virtualne elektrane temelji se na decentraliziranom upravljanju. U te svrhe razvijen je decentralizirani sustav upravljanja energijom (DEMS). DEMS uspoređuje različite parametre, od vremenske prognoze pa do stanja proizvođača i trošila, kako bi omogućio optimalan rad sustava. Sve ove funkcionalne jedinice VE spajaju se na središnju jedinicu, komunikacijsku centralu, koja će osigurati njihovu međusobnu interakciju.(slika 3)   
Mreža sutrašnjice treba potrošaču ponuditi decentralizirane načine informiranja, koordiniranja i kontrole mreže, a ICT je središnji element za ostvarivanje ovih ciljeva.
Tražena tehnologija već postoji, ali ju je potrebno djelotvorno implementirati u elektroenergetski sustav.
Testiranje koncepta virtualne elektrane i pripadajućih tehnologija počela su unutar istraživačkog projekta FENIX, pokrenutog na poticaj Europske Komisije.

Slika 3 Primjer virtualne elektrane

FENIX

FENIX (Flexible Electricity Networks to Integrate the eXpected energy evolution) je europski istraživački projekt pokrenut od strane konzorcija 20 različitih partnera, u ime Europske Komisije. Projekt je započet krajem 2005.  i trajao je 4 godine, sa ukupnim proračunom od 14,7 milijuna eura.
Glavni zadatak ovog projekta bio je analizirati i razviti, tehnološke i komercijalne alate  i metode, kako bi osigurali učinkovitost, sigurnost i održivost elektroenergetskog sustava Europske Unije.
Za bolje razumijevanje potrebe FENIX-a pogledajmo sliku 4. Ona predstavlja shematski prikaz kapaciteta DIE, distribucijskih i prijenosnih mreža, kao i ulogu centralne proizvodnje u današnjem sustavu te njegov budući razvitak kroz dva alternativna scenarija, oba sa povećanim prodorom DIE.[11]

Slika 4 Relativni nivo kapaciteta sustava

Središnji stupac takozvana „Status quo vizija“ predstavlja razvoj sustava kroz tradicionalne značajke karakterizirane današnjom centraliziranom kontrolom i pasivnim distribucijskim mrežama. Veliki prodor će znatno smanjiti udio energije proizvedene od velikih konvencionalnih energetskih postrojenja. Međutim, ako se DIE nisu pravilno integrirani u sustav, i dalje će biti potrebna konvencionalna proizvodnja, kako bi se osigurala održivost. Zbog toga DIE neće biti u stanju istisnuti kapacitet konvencionalnih postrojenja i će doći do ukupnog povećanja kapaciteta distribucijskih i prijenosnih mreža.
S druge strane, „FENIX vizija“ zahtijeva potpunu integraciju DIE u sustav, što će pomoći u smanjenju kapaciteta centralne proizvodnje. Kako bi se ostvarila ova vizija potrebno je ostvariti prijelaz iz centralizirane pasivne kontrole  u novu decentraliziranu aktivnu kontrolu.
U sklopu projekta razvijene su neke funkcije, važne za realizaciju novog koncepta.
Kontrola napona u mreži jedna je od naprednih funkcija u sklopu distributivnog sustava upravljanja. Razvojem DIE tehnologija stvorene su nove mogućnosti kontrole jalove snage, koja se koristi kao varijabla za kontrolu napona u mreži.
Decentralizirani sustav upravljanja (DEMS) u opsegu FENIX projekta proširen je u pogledu povezivosti sustava, kontrole jalove snage i integracije u sustav. On koristi sve važne informacije kao što su vremenska prognoza, posljednja cijena električne energije i trenutna potražnja, kako bi izradio plan rada svakog postrojenja.
Razvijena je i nova generacija uređaja nazvanih FENIX BOX (FB), koji predstavljaju inteligenciju na lokalnom nivou. Oni čine da su DIE jedinice vidljive distributivnom sustavu te omogućuju kontrolu nad potrošačima i proizvođačima.
   
Uz istraživački dio projekta, jako je važan i onaj demonstracijski. Provedene su dvije demonstracije koncepta virtualnih elektrana:

1. Sjeverni scenarij (Woking, UK)
2. Južni scenarij (Alava, Španjolska)

„Sjeverni scenarij“ je implementiran od strane EDF Energyja i demonstrirao je budućnost FENIX-a u današnjem okruženju. Prvi zahtjev je bio identificirati skupinu malih proizvođača  spojenih na zajedničku niskonaponsku mrežu te s pomoću posebnih uređaja (FB) osigurati vidljivost raspoložive proizvodnje i trenutne potražnje. A zatim, sam koncept pretočiti u fizičku implementaciju kako bi se prikazala interakcija između svih uključenih strana (dobavljača energije, OPS-a, ODS-a, vlasnika DIE itd.)
Dokazane su neke prije navedene očekivane koristi KVE. Operator distribucijskog sustava je uključen u upravljanje lokalnim mrežnim pritiscima, te kao takav zahtijeva komunikaciju s komercijalnom elektranom o aktivnostima na tržištu energije.

Slika 5 Opća arhitektura VE (FENIX)

Iberdrola, kao vođa „Južnog scenarija“, za demonstraciju FENIX koncepta izabrala je dio mreže u provinciji Alava. Kako bi dokazali koncepte demonstrirano je:
•    Tržište „dan unaprijed“
•    Osiguranje tercijarne rezerve
•    Optimizacija napona u mreži
•    Mehanizmi za nepredviđene situacije
U arhitekturu je uključen novi sudionik, takozvani Agregator. Agregator ima ulogu komercijalne virtualne elektrane, te pomaže povećati doprinos distribuiranih izvora energije mreži. Kao globalna real time veza, u „Južnom scenariju“ izabran je GPRS, koji omogućava jednostavan pristup DIE. Lokalno, tu vezu čini Fenix Box.

Energetska budućnost Hrvatske

Kao pristupna članica EU, potpisivanjem Sporazuma o stabilizaciji i pridruživanju 2005. Godine, Hrvatska je između ostalih, preuzela obveze i u energetskom sektoru
Smjernica EU 2001/77/EC postavlja cilj o udjelu proizvedene električne energije iz obnovljivih izvora energije na 20% do 2020. godine.[2] Strategijom energetskog razvoja Hrvatska se u potpunosti opredijelila  za iskorištavanje obnovljivih izvora energije u skladu s načelima održivog razvoja.(tablica 1) [4]
Povećana uporaba obnovljivih izvora podrazumijeva male proizvodne jedinice smještene u blizini ili na mjestima potrošnje električne energije, koje se priključuju na distribucijsku mrežu. To će uzrokovati probleme pravilne integracije DIE u postojeći elektroenergetski sustav.
Možda će upravo koncept virtualnih elektrana biti rješenje ovih problema u budućnosti Hrvatskog elektroenergetskog sustava.

Tablica 1 Projekcija strukture obnovljivih izvora u RH

Zaključak

Projekt FENIX, kao i neki drugi projekti dokazali su da je koncept virtualnih elektrana ostvarivo i dobro rješenje problema velikog prodora, i integracije distribuiranih izvora energije u elektroenergetski sustav. Ovaj koncept podrazumijeva prelazak iz centraliziranog u decentralizirani način upravljanja. Time se energetske tvrtke suočavaju sa potpuno novom situacijom na tržištu, jer su dugotrajni ugovori zamijenjeni stalnim natjecanjem. Tvrtke traže određenu tehnološku pomoć, koja će im osigurati konkurentnost. Tehnologije potrebne za implementaciju virtualnih elektrana u sustav već u dobroj mjeri postoje. Međutim, bit će potrebno još dosta vremena i sredstava prije nego što se koncept virtualnih elektrana u potpunosti ne ugradi u elektroenergetski sustav.

Literatura

[1] Ususret_Smart_Power_mrezama, 1.6.2009., Ususret inteligentnim energetskim mrežama
[2] B. Brestovec, M. Zečević, A. Previšić, „OSNOVNA NAČELA UPRAVLJANJA DISTRIBUIRANOM PROIZVODNJOM U INTELIGENTNIM MREŽAMA“, 9. savjetovanje HRO CIGRÉ, studeni 2009.
[3] Carlos Romero: „Virtual Power Plants: Making Distributed Energy Resources Actionable  in Smart Grid Commercial Operations“, Electric Energy T&D MAGAZINE, srpanj-kolovoz, 2009.
[4] Prilagodba i nadogradnja strategije energetskog razvoja Republike Hrvatske – Nacrt zelene knjige, Ministarstvo gospodarstva, rada i poduzetništva Republike Hrvatske, listopad 2008.
[5] M. Wakefield, M. McGranaghan, „Achieving Smart Grid Interoperability through Collaboration“, Grid-Interop Forum 2008
[6] „Focus on smart grid solutions: Siemens and Viridity Energy to cooperate on virtual power plants“, Erlangen, Njemačka, kolovoz, 2009
[7] A. Van der Welle, C. Madina, C. Kolokathis, A. Diaz, J. Jansen, „FENIX deliverable D3.3 Report: FINANCIAL AND SOCIO-ECONOMIC IMPACTS OF EMBRACING THE FENIX CONCEPT“, rujan 2009
[8] J. Jansen, A. van der Welle, F. Nieuwenhout, „Deliverable D3.2.4:
The virtual power plant concept from an eco-nomic perspective: updated final report“, rujan 2008.
[9] I. Bel, „INNOVATIVE OPERATION WITH AGGREGATED DISTRIBUTED GENERATION“, 19. Međunarodna konferencija o distribuciji električne energije, Beč, svibanj 2007.
[10] D. Pudjianto, C. Ramsay, G. Strbac, „Deliverable 1.4.0 The FENIX vision: The Virtual Power Plant and system integration of distributed energy resources“, prosinac 2006
[11] www.fenix-project.org
[12] http://news.cnet.com/8301-11128_3-10266348-54.html
  

  Vrati se na početak

SCADA sustav

Što je SCADA sustav?

     SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) sustav je sustav za prikupljanje i analizu podataka u stvarnom vremenu.
     Rad sustava se temelji na trenutnim podacima primljenima preko servera, a koristi se za kontrolu i nadgledanje postrojenja ili opreme u industriji (telekomunikacije, proizvodnja električne energije, recikliranje otpada...). Također služi kao dio sustava za automatizaciju tehničkih procesa (prikupljanje i obrada podataka te analiza i uklanjanje problema).
     Termin SCADA se obično odnosi na centralni sustav kojim se nadgleda i kontrolira neki drugi sustav rasprostranjen na velikom području i služi isključivo za prikupljanje podatka. Funkcije tih uređaja su obično ograničene na osnovne reakcije (kontrola) pri promjenama u sustavu ili pak na samo nadgledanje bez mogućnosti kontrole.
     SCADA razvojni sustavi su, tijekom prošlih nekoliko godina, tehnološki iznimno brzo napredovali zahvaljujući GIS-u, geografskom informativnom sustavu.

Dijelovi SCADA-e

     SCADA sustavi se sastoje od uređaja za primanje i slanje signala, kontrolnih uređaja, baze podataka i programske podrške.
Najvažniji dio programske potpore ( uz SCADA-u)  je GIS-

 
Slika 1. Topološki i tehnički prikaz mreže u SCADA sustavu

Sklopovsku opremu čine:
 

• Računala
• Senzori za prikupljanje informacija
• RTU koji sadrži sučelje polja analognih i digitalnih signala smještenih u udaljenim jedinicama
• PLC koji ima ulogu kontrole procesa. Jedna od njegovih primjena je kontroliranje tijeka vode za hlađenje kroz dio industrijskog procesa
• Modemi
• Kablovi
• Mreže računala
• Usmjerivači (routeri)
• Prekidači...

 
Slika 2. Shematski prikaz procesne mreže

Podjela SCADA-e na grupe prema primjeni 

1. Temeljna SCADA

• Jedan namjenski proces
• Jedna priključna – RTU i procesna jedinica – MTU (eng. Master Terminal Unit)
• Primjena: kontrola temperature prostorije 

2. Integrirana SCADA

• Višestruke priključne jedinice
• Distribuirani sustav upravljanja – DCS (eng. Distributed Control System)
• Primjena: sustavi za vodoopskrbu, sustavi za nadzor cesta, sigurnosni sustavi 

3. Umrežena SCADA

• Primjena: sigurnosni sustavi, komunikacijski sustavi, višestruka SCADA

     Neke opće primjene SCADA sustava su u: proizvodnji općenito ( npr. proizvodnji čelika), prijenosu i distribuciji energije, hidroelektranama, telekomunikacijama, industriji nafte i plina, zaštitnim sustavima, u nadzoru prometa u tunelima i na autocestama, vjetroelektranama, itd...
 

Kronološki redoslijed odvijanja procesa

1.      Izvedba projekta mrežnog sustava sa svim potrebnim proračunima, specifikacijama materijala i radne snage, pridržavanje svih tehničkih propisa i zakonske procedure.

 2.      Prikupljanje podataka – iz topoloških karata te rekonstruiranja elektroenergetskih shema pomoću GIS-a.

 3.      Prikupljanje podataka o alarmima (npr. sigurnosne mjere – previsoka temperatura, puknuće voda...) i mjerenih podataka preko servera.

Ukoliko su mjereni podaci nedostupni, SCADA sama generira procesne vrijednosti koje su rezultat numeričke analize unutar EE mreže, a može i detektirati vrstu i mjesto kvara, preopterećenost i podopterećenost voda.

 4.      Primanje i odašiljanje najnovijih informacija o srednje naponskim i visoko naponskim mrežama (SN i VN) iz dispečerskog centra te praćenje cijele mreže i funkcionalnosti opreme. Dispečeri primaju dvije vrste poruka: kronološku listu događaja (KLD) i listu alarma (kratki spoj, premošćivanje...).

Nedavno je sustav daljinskog upravljanja i nadgledanja tehnički i informatički unaprijeđen, čime je omogućeno povezivanje SCADA sustava s drugim sustavima (npr. GIS).

 5.      Zapisivanjem se podaci spremaju srednjoročno na disk, dok se arhiviranjem spremaju dugoročno. Nakon što se zapisi popune, datoteke se prenose u arhiv.

 6.      Godišnje izlazi jedna glavna i dvije manje verzije programske podrške SCADA-e, tako da ona može u potpunosti upravljati uređajima i nakon izmjena njihovih specifikacija.

Evolucija

Potreba za efikasnijim radom je iziskivala nadzor i upravljanje, odnosno SCADA-u u primitivnom obliku, te se očitovala već u davnoj prošlosti, pogotovo pri izgradnji građevina i sustava velikih razmjera (piramide, akvadukti, veliki zid...). Nadležne osobe su nadzirale radnike i izdavale narede za izgradnju kako bi sam proces bio brži, a konačna izvedba kvalitetna. Nadzor na daljinu je bio otežan zbog posredne (pismo), a time i spore, komunikacije, dok je samo upravljanje na daljinu bilo nemoguće.

Slika 3. Povijesne građevine velikih razmjera

Nadzor na daljinu je bio otežan zbog posredne (pismo), a time i spore, komunikacije, dok je samo upravljanje na daljinu bilo nemoguće.

Slika 4. Starija sredstva za komunikaciju

   Izumom prvog računala još uvijek je bilo moguće samo nadzirati različite procese na daljinu. Podaci nisu samo postali vizualno dostupni, već su se mogli i automatski pohranjivati, što je omogućilo računalno vođenje statistike. Upravljanje procesima na daljinu i dalje nije bilo ostvarivo, nego se obavljalo fizički. Mjerene vrijednosti su se iščitavale s računala, ali sustav sam po sebi nije znao što to znači. Primjerice, računalo je očitavalo previsoku temperaturu opasnu za rad nekog sustava, ali nije znalo samo isključiti taj sustav, nego se to trebalo fizički izvesti.

Slika 5. Prva računala za praćenje i analizu podataka

     SCADA je bio sustav koji je u početku služio za prikupljane manjih količina podataka od udaljenih uređaja te je s vremenom evoluirao u sustav potpunog nadzora i konačno, upravljanja na daljinu.

Slika 6. SCADA sustav danas

     Evolucija SCADA-e bi u budućnosti značila bežičnu izvedbu, a sustav bi mogao doseći novu tehnološku razinu koja bi omogućila samorevitalizaciju i potpunu automatizaciju, što podrazumijeva sposobnost postrojenja da samo otkrije kvar te ga automatski popravi. Centralna jedinica takvog postrojenja bi bila neuronska mreža koja uči kroz rad (i vlastite pogreške), te stečeno znanje koristi kako bi aktivirala postupke potrebne za popravak sustava.

Slika 7. Bežična veza, robotizacija, neuronska mreža

Primjene SCADA-e kod vjetroelektrana

      SCADA je nužan sustav pri praćenju i predviđanju rada vjetroelektrane, koji dojavljuje kvarove i alarme, daljinski pokreće i zaustavlja turbine, vodi statistiku, povezuje pojedine vjetrogeneratore, trafostanice i meteorološke stanice sa središnjim računalom. Prema ugovoru SCADA sustav dolazi isključivo od dobavljača vjetrogeneratora.
 

Slika 8. Prikaz vjetroelektrane pomoću SCADA-e

     Tipovi podataka koje primamo od različitih SCADA sučelja (kontroler turbine generatora, trafostanice, meteorološki toranj) su:

•    Opći podaci: dobivena energija, brzina vjetra, brzina rotora, brzina generatora
•    Električni podaci: napon, struja, reaktivna snaga, frekvencija, faktor snage
•    Mehanički podaci: temperatura generatora, temperatura okoline, temperatura trupa, vibracije, kut nagiba i zakreta

      Kako bi se barem otprilike mogli predvidjeti proizvodnja i rad vjetrogeneratora, osmišljen je model koji na temelju ulaznih informacija i povijesti predviđa buduće stanje.
Ulazne informacije potrebne za model vjetrogeneratora su: više različitih vremenskih prognoza, zemljopisna obilježja, zabilježene prijašnje vrijednosti očitavanja SCADA-e iz baze podataka i trenutne očitane vrijednosti SCADA-e, koje se očitavaju svakih 10 minuta. Model se sastoji od prilagodljive statistike, podataka kroz vrijeme i podataka o klimi, čijim kombiniranjem se predviđa buduće stanje (jačina vjetra, smjer vjetra...). Model predviđa proizvodnju energije koju na kraju uspoređuje sa stvarnom proizvodnjom te putem modela prilagođavanja ispravlja statistiku i bilježi sve informacije u SCADA-inu bazu podataka. Također bilježi trenutnu i predviđenu proizvodnju energije, trenutnu temperaturu okoline, brzinu i smjer vjetra, postotak korištenja kapaciteta vjetroelektrane, broj grupa turbina u pogonu i greške u sustavu.
 

Slika 9. Princip rada modela vjetrogeneratora

Prednosti i nedostaci SCADA-e

Prednosti SCADA-e 

• Mogućnost razvijanja i podešavanja sustava
• Predviđanje gubitaka iz analize statistike
• Reducirana količina posla za korisnike
• Velika pouzdanost i raspon primjene
• Poboljšana efikasnost, izvedba i brzina sustava
• Sam dobavljač pruža tehničku podršku, te je zadužen za održavanje
• Produljenje vijeka trajanja opreme
• Smanjenje operativnih troškova, troškova popravka i izvedbe
• Grupiranje i prilagodba procesa prema primjeni i korištenju
• Mogućnost trenutnog saznanja o stanju sustava koja operaterima olakšava održavanje stabilnosti sustava
• Mogućnost evidentiranja aktivnosti pojedinih stanica i pohranjivanja izdanih naredbi

Nedostaci SCADA-e 

• Kašnjenje signala iz udaljenih mjesta
• Suženi izbor upravljačke i mjerne opreme zbog nekompatibilnosti sa SCADA sustavom
  

 Zaključak

     Uloga SCADA-e u Smartgridu je maksimiziranje efikasnosti, menadžment, analiza i statistika potrošnje i proizvodnje. Rad većih sustava bi bio neizmjerno otežan bez primjene SCADA-e koja njima upravlja i vrši nadzor, jer bi se cijela njena uloga trebala ručno realizirati.
     SCADA u Hrvatskoj se primjenjuje na puno sustava, ali još uvijek nije razvijena na svim područjima, ni u tehnološkim aspektima. U skoroj budućnosti, uz određena financijska sredstva, hrvatska SCADA bi se mogla mjeriti s ostalim razvijenim europskim SCADA sustavima te evoluirati u jeftiniji, brži, precizniji i efikasniji sustav.
 

Literatura 

1. Electric Energy T&D, http://www.myvirtualpaper.com/doc/Electric-Energy/EE_MagMarApr_WebF/2009031201/35.html
   

2. Areva T&D; Our solutions, http://www.areva-td.com/home_tdmain/US_57_Homepage.html
   

3. Smartgrids; SCADA systems, http://www.burnsmcd.com/portal/page/portal/Internet/Service/Electrical_Transmission_and_Distribution1/SmartGrid
   

4. Smart energy news room; A „self-healing“ network can greatly reduce power outages, http://smartenergynewsroom.com/
   

5. SCADA System Assessment, http://epgco.com/scada-system-assessment.html
   

6. WIKI; ABB group, http://en.wikipedia.org/wiki/ABB_Group
   

7. WIKI; SCADA, http://en.wikipedia.org/wiki/SCADA
   

8. ABB, http://www.abb.com/
   

9. Electric Energy; SmartSCADA A Distributed Intelligence Approach to SCADA, http://www.electricenergyonline.com/?page=show_article&mag=3&article=19
   

10. Telegra; Complete integration of advanced traffic  management system, http://www.telegra-europe.com/images/brochure/brochure_file_15_hr.pdf
    

11. Wind energy; Technology, Grid integration, The economics of wind,  Industry and markets, Enviromental issues, Scenarios and targets, http://www.wind-energy-the-facts.org/fr/,
    

12. Wind energy ; Overview of the method, http://www.wind-energy-the-facts.org/fr/part-i-technology/chapter-2-wind-resource-estimation/forecasting/overview-of-the-method.html,
    

13. DATA- LINC group, http://www.data-linc.com/schneider/sussexap.htm
    

14. Energija plime i oseke, http://www.gradimo.hr/Energija-plime-i-oseke/hr-HR/11782.aspx
    

15. Webecoist, http://webecoist.com/2008/11/09/hydroelectric-wave-tidal-power/
    

16. Fujita Research;Wave and tidal power, http://www.fujitaresearch.com/reports/tidalpower.html
    

17. Calfinder; Solar blog, http://solar.calfinder.com/blog/news/what-is-tidal-energy/
    

18. Energy From Water, http://library.thinkquest.org/2763/Electricity/Generating/Renewable/Water.html
    

19. Wind power, http://www.mywindpowersystem.com/2009/08/alternative-energy-the-facts-tidal-energy-part-5/
    

20. The world of renewable energy resources, http://renewable-energy-resources.blogspot.com/2009/01/oceans-wave-power.html
    

21. MIT develops innovative pilot wave power plant in Portugal, http://www.futureofgadgets.com/futureblogger/show/1475
    

22. Tidal power, http://www.energex.com.au/switched_on/power_up/power_up_tidal.html
    

23. Solar SCADA, http://www.solarscada.com/
    

24. Milan Milanović, Branimir Gabrić, „Prijenos mjernih i topoloških podataka iz SCADA sustava u GIS sustav „Elektra“ Zagreb“, hrvatski ogranak međunarodne elektrodistribucijske konferencije – HO CIRED, Šibenik, 18. - 21. svibnja 2008.

   Vrati se na početak

Tržište električne energije

Uvod

      Posljedice globalnog zatopljenja na okoliš u obliku prijetnji širokih razmjera poput porasta razine mora, smanjenja plodnosti tla, izumiranja biljnih i životinjskih vrsta, učestalijih poplava, oluja, suša, tajfuna kao i znatnog porasta bolesti već su postale dio naše stvarnosti. Znanstveno je dokazano da postoji zamjetan utjecaj čovjeka na globalnu klimu i da upravo ljudske aktivnosti pridonose promjeni iste. Izgaranje fosilnih goriva, krčenje šuma i različiti zahvati u poljoprivredi i industriji mijenjaju sastav atmosfere i pridonose promjeni klime. Uslijed tih i sličnih djelatnosti povećale su se koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi, posebice ugljikova dioksida (CO2), metana (CH4), dušikova oksida (NOx), sumpornog heksafuorida (SF6), djelomično halogeniziranih fluorovih-ugljikohidrata (HFCs) i fluorom presvučenih ugljikohidrata (PFCs) te, u nižim dijelovima atmosfere, ozona (O3).

     Akumulacijom antropogenih stakleničkih plinova u atmosferi pojačava se efekt staklenika, što dovodi do porasta prosječne površinske temperature Zemlje. Međudržavni panel za klimatske promjene - IPCC (Intergovermental Panel for Climate Change) predviđa daljnji porast prosječne površinske temperature 1.4-5.8 ̊C do 2100. godine, a svoje predviđanje temelji na procjenama budućih koncentracija stakleničkih plinova u atmosferi. U istom se razdoblju očekuje porast razine mora od 15-95cm čime se izravno ugrožavaju životi oko 120 milijuna ljudi.
    Da, svijet doista vapi: „Mijenjajte sustav, a ne klimu!“ No, veliki napori uloženi u rješavanje gorućih svjetskih pitanja pune novinske retke brzinom svjetlosti, a konkretnih odgovora, još uvijek, niotkuda.     
     Mnogo se govori, raspravlja, donose se odredbe, uredbe, sporazumi, smjernice, zakonski i podzakonski akti. Ipak, kvaliteta istih je upitna, jer umjesto jasne definicije provedbe silnih revolucionarnih promjena, iznose samo formalno postavljene ciljeve kako bi se  zadovoljile sve pregovaračke strane, a pritom ljudski resursi, financijska sredstva i opći uvjeti implementacije takvih promjena redovito ostaju nepoznanica.    

     OIE jedna su od osnovnih premisa održivog razvoja i nezaobilazan su put prema osiguranju zelenije budućnosti. Korištenjem OIE u svrhu proizvodnje električne i toplinske energije, te dobivanja djelomično zamjenskog pogonskog goriva u transportu, nastoji se smanjiti emisija antropogenih stakleničkih plinova u atmosferi. Nedvojbena prednost OIE proizlazi iz usporedbe prosječne vrijednosti onečišćenja prilikom korištenja fosilnih goriva od 500 gCO2ekv/kWh i prosječne vrijednosti onečišćenja kod korištenja OIE od 50 do 100 gCO2ekv/kWh pri čemu „CO2ekv/kWh“ predstavlja iznos CO2 koji bi uvjetovao iste klimatske promjene kao kombinacija trenutno prisutnih stakleničkih plinova.

                     
     Tabela 1. Omjer procijenjenih prosječnih vrijednosti onečišćenja za konvencionalne i OIE

     Klimatske promjene neizbježni su tijek prirodnih procesa i bez čovjekova djelovanja, no kako bi se njihove negativne posljedice ipak djelomično smanjile 1997. godine usvojen je najvažniji dokument Okvirne konvencije o klimatskim promjenama (FCCC - Framework Convencion on Climate Change) Kyoto Protokol, kojim se države potpisnice Protokola obvezuju da će ograničiti emisije antropogenih stakleničkih plinova povećanjem energetske učinkovitosti, sekvestracijom CO₂ iz atmosfere te korištenjem energetskih tehnologija manjih emisija CO₂ poput proizvodnje energije iz OIE. Naravno, nije to jedini razlog za uplitanje OIE u elektroenergetske sustave diljem svijeta. Neprestano rastuća potreba čovječanstva za energijom nalaže neumorna istraživanja, razvoj i poticanje ulaganja u nove tehnologije i nove oblike iskorištavanja OIE.

     Ipak, sve ima svoju cijenu, pa tako i nove tehnologije proizvodnje električne energije iz OIE koje su još u ranim fazama razvoja, što ih čini znatno skupljima i nekonkuretnima na tržištu, u usporedbi s već istraženim i primjenjenim tehnologijama iskorištavanja fosilnih goriva.  One se same od sebe ne mogu razviti dovoljno brzo i postići ekonomsku isplativost, posebice u uvjetima tržišta električne energije. Potpora proizvodnji električne energije iz OIE, stoga, mora doći od samog državnog vrha, uspostavljanjem povoljnog regulatornog i zakonskog okvira te nizom ekonomskih poticajnih mehanizama.

     Tako su Europski parlament i Vijeće podržali proizvodnju električne energije iz OIE donošenjem okvirnih strategija putem dokumenata Zelene i Bijele knjige, te Smjernicom o promidžbi električne energije proizvedene iz OIE na unutarnjem tržištu električne energije (Directive 2001/77/EC), čija je misija sigurnost u opskrbi električnom energijom i smanjenje emisija stakleničkih plinova kao važan doprinos svjetske zajednice očuvanju čovjekove okoline.

     Zelenom knjigom (Green Paper for a Community Strategy) Europska Komisija iznijela je strategiju razvoja energetike te definirala nužne provedbene mjere kako bi se osigurao ekonomski rast i unaprijedila konkurentnost na području OIE. Osnovne pretpostavke Zelene knjige su: harmonizacija standarda, donošenje odgovarajućih regulatornih mjera za unaprijeđenje tržišta, pomoć pri investiranju u izgradnju novih postrojenja OIE, te bolje informiranje javnosti.

     Bijela knjiga (White Paper for a Community Strategy and Action Plan) definira potencijalne poraste učešća pojedinih OIE u proizvodnji ukupne energije, te način na koji će se to odraziti na razvoj europskog međunarodnog tržišta, otvaranje novih radnih mjesta, ekonomske pogodnosti, razvoj i unaprijeđenje opreme i sustava, te tehničkih i financijskih usluga.

     Zelena i Bijela knjiga bile su temelj Smjernice o promidžbi električne energije proizvedene iz OIE na unutarnjem tržištu električne energije - Directive 2001/77/EC čiji je finalni oblik ekspliticno postavio cilj za dostizanje udjela od 22.1% proizvedene električne energije iz OIE do 2010. godine u ukupnoj potrošnji električne energije u EU. 

Tržište električne energije u EU

     Strategija održivog razvoja i ostvarenje ciljeva Kyoto protokola neizbježno usmjeravaju Europsku uniju na poticanje korištenja OIE. 27. rujna 2001. godine donesen je važan dokument europskog energetskog zakonodavstva - smjernica Directive 2001/77/EC Europskog parlamenta i Vijeća o promicanju uporabe električne energije iz OIE na unutarnjem tržištu električne energije, koja predstavlja obvezu za zakonodavstva zemalja - članica EU, u smislu povećanja udjela obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije sa 13.9%, koliko je ostvareno 1997. godine, na 22% za 2010. godinu (Tabela 2.). Taj cilj korigiran je 2004. godine velikim proširenjem EU, stoga je novi cilj unutar EU-25 definiran u sljedećem intervalu: 12.9% proizvodnje električne energije iz OIE 1997. godine valja povećati na 21% do 2010. godine.

Tabela 2. Nacionalni ciljevi u proizvodnji el.e. iz OIE do 2010. 

• učinkovitija upotreba potencijala OIE u EES-u,
• smanjenje ovisnosti o uvoznim energentima i povećanje sigurnosti i diversifikacije opskrbe,
• zaštita okoliša i ispunjenje ciljeva Kyoto protokola,
• mogućnost ostvarenja regionalnog razvoja i povećanja zaposlenosti otvaranjem novih radnih mjesta,
• stvaranje konkurentnog europskog tržišta električnom energijom.

Slika 2. Primjer slovenskog RECS certifikata (RECSMO)

Jamstvo podrijetla

Odrednice nove smjernice Directive 2009/28/EC

 Slika 4. Shema djelovanja tržišta el.en. iz OIE

Administrativna procedura za stjecanje statusa povlaštenog proizvođača

    Proces pripreme i izgradnje postrojenja koja koriste obnovljive izvore energije i kogeneracije u Republici Hrvatskoj složen je organizacijski proces koji je kao takav uvjetovan društvenim, gospodarskim, pravnim, ekološkim, tehničko-tehnološkim i drugim razlozima.

     Cijeli proces može se podijeliti u različite faze tako da pojedina faza obuhvati osnovne pravne akte koji nastaju kao rezultat aktivnosti provedenih u pojedinoj fazi.

 

 Tabela 3. Administrativna procedura stjecanja statusa povlaštenog proizvođača

 Slika 6. Sustav jamstva podrijetla u RH

Zaključak

 Slika 7. Tržište električne energije kao dio napredne elektroenergetske mreže

Smartgrids-Tržište električne energije 1. dio

Smartgrids-Tržište električne energije 2. dio

Smartgrids-Tržište električne energije 3.dio

Vrati se na početak