Negde
oko 4500MW novih eolskih postrojenja instalisano je u svetu u 2000. godini
poveæavši ukupno instalisanu snagu na 17 500MW. Krajem 2001. godine
instalisana snaga na Svetu iznosila je 24000MW, što je povecanje od oko 70% u
odnosu na 2000. godinu. Nemaèka je imala instalisano 8750MW, što je oko 50%
inst. snage u Evropi (17310MW) i oko 35% instalisane snage na Svetu. Eolske
elektrane sada su u moguænosti da generišu oko 40 milijardi kWh elektriène
energije godišnje. Poslednjih godina XX veka i USA se polako vraæa
intenzivnom razvoju eolskih elektrana. Krajem 2000. godine u SAD je bilo
instalisano 2550MW, a krajem 2001. godine 4500MW.
Cena eolske energije
Elektriènoj
energiji koju dobijemo iz vetrogeneratora ne možemo pridodati neku
jedinstvenu vrednost, a isto važi i za elektriènu energiju u
termoelektranama. Veoma je bitno da napravimo razliku izmeðu cene elektrane
(kao što su eolske turbine i eolske farme) i cenu elektriène energije koju
oni proizvode. Kapitalne investicije su primarno u funkciji velièine
instalacije.
Cena energije zavisi od brzine vetra i institucionalnih faktora i ima dve
komponente:
- Kapitalni
troškovi
- Troškovi
finansiranja
- Operacione
troškove i troškovi održavanja
- Proizvodni
troškovi
- Spoljni
troškovi
Proraèun
cene generisanja elektriène energije iz vetra prati proceduru koja je razumno
standardna za celu energetsku industriju.
KAPITALNI TROŠKOVI
Temelj
|
5-11
|
Elektriène
veze
|
5-11
|
Zemljište
|
0-5.7
|
Troškovi
planiranja
|
1.5-3
|
Dozvole
|
3-8
|
Infrastruktura
|
2-4
|
Menadžment
|
3-6
|
Razni
troškovi
|
2-4
|
Povezivanje
sa mrežom
|
7.5-15
|
TOTAL
|
15-40
|
Kapitalni
troškovi potièu od kupovine i instaliranja eolske elektrane i njenog
povezivanja sa mrežom. Kapitalni troškovi imaju tipiènu vrednost izmeðu 75% i
90% ukupne cene koštanja. Ukupna investiciona cena je negde oko 1000 US$ po kilovatu instalisane snage. Meðutim ovo nije striktna vrednost jer ekonomsko merilo
ima odluèujuæi uticaj tj. prelaskom sa mašine od 150kW na 600kW cena se grubo
utrostruèuje pre nego što se 4 puta uveæa. Razlog je da kolièina neophodne
energije za izgradnju mašine od 150kW nije mnogo razlièita od one potrebne za
600kW mašinu. Trenutnosu najekonomiènije mašine u opsegu 500-750kW i
njihove cene su relativno niske. Kada se odluèuje o velièini mašine ne uzima
se samo u obzir i cena instalisanog kW npr. manja turbina je profitabilnija u
oblastima sa slabijim vetrom. Cena modernih turbina sa preènikom od 45m je
negde oko 700ECU/kW. Moramo naglasiti da se najekonomiènija velièina menjala
tokom godina i da još uvek raste. Èesto se koristi termin "referentna
cena" da se oznaèi cena energije proraèunata korišæenjem standardnih
procedura, sa fiksnim kamatnim stopama i mora se razlikovati od cena
relevantnih za pojedine države.
Jasan
je silazni trend produkcionih troškova eolskih turbina, i predviða se njegov
dalji pad usled poboljšanja gradivnog materijala i optimizacije generatora i
menjaèa. Instalacioni troškovi variraju kako variraju troškovi prilaza
(puteva) i troškovi temelja u zavisnosti od tipa zemljišta. Drugi promenljivi
faktori su razdaljina od puta, cena dolaska velikog mobilnog krana,
rastojanje do voda sposobnog da primi maksimalnu snagu od turbine. Takoðe
ekonomija velièine ima uticaja pošto je lakše izgraditi èitavu farmu, nego
samo jednu vetrenjaèu. U ovim troškovima najveæi deo odlazi na samu turbinu
(rotor, generator, prenosni mehanizam).
Odnos
cene turbine sa cenom ostalih elemenata nazivaju se balansni troškovi.
Balansni troškovi su prikazani u tabeli 3.9.4.1 i dati su u % od cene
turbine.
BALANSNI TROŠKOVI EOLSKE ELEKTRANE
Studije
pokazuju da se ovi troškovi smanjuju za 25% sa prelaskom sa mašine od 300kW
na mašinu od 1MW
TROŠKOVI FINANSIRANJA
Troškovi
finansiranja predstavljaju cenu vraæanja investitorima i bankarskih zajmova i
odlikuje se jakom razlikom od zemlje do zemlje. Generalno možemo reæi da su
troškovi finansiranja u padu kako raste poverenje u ovu tehnologiju. Ekonomiènost
eolskih elektrana povezanih u mrežu zavisi od finansijske perspektive (koliko
brzo i sa kojom kamatom žele investitori povraæaj sredstava). Dalja
regulatorna politika kao što su primeri investicionih subvencija doprinose
smanjenju potreba za troškove investiranja i donose pouzdanost u investiranje
u eolsku energiju. Direktna podrška privatnim investicijama je u funkciji
stvaranja tržišta i usled toga uspostavljanje nove industrije.
Najèešæi modeli za stimulaciju tržišta ukljuèuju:
- Javne
fondove za demonstracione projekte
- Direktnu
podršku investicionom trošku (% od ukupnog troška ili odreðeni iznos po
instalisanom kW)
- Podršku
kroz premije za elektriènu energiju iz eolskih elektrana
- Finansijska
inicijativa - specijalni zajmovi, povoljne kamatne stope itd.
Instalacioni
troškovi imaju tendenciju porasta sa porastom brzine. Ovo reflektuje
èinjenicu da investitori mogu priuštiti veæe troškove ako dobijaju veæi
prinos. Poveæanje brzine sa 8m/s na 9m/s poveæaæe izlaznu snagu za 10%.
TROŠKOVI RADA I ODRŽAVANJA
Pošto
za eolske turbine nema troškova za gorivo, kada su izgraðeni jedini troškovi
idu na rad elektrane i održavanje. Moderne turbine su konstruisane da rade
nekih 120 000 èasova tokom veka trajanja od 20 godina. To je daleko više od
automobilskog motora koji je predviðen da radi 4000 - 6000 èasova. Iskustva
pokazuju da se troškovi održavanja vrlo niski kod novih turbina ali rastu sa
starenjem turbine. Za novije mašine procenjena vrednost troškova održavanja
je 1.5-2% godišnje od osnovnih investicionih troškova.
Ukupni troškovi
se mogu i iskazati i preko proizvedenog kW i iznose 1-2cECU/kW. Ovo ukljuèuje
zakup zemljišta, održavanje i osiguranje. Operacionalni troškovi variraju od
zemlje do zemlje i izmeðu mesta za izgradnju. Nemaèki podaci ukazuju da se
troškovi osiguranja i garancija prepolove pri prelasku sa 200kW na 500kW i
kreæu se od oko 25 ECU/kW za 200kW mašine i padaju na 15ECU/kW za 500kW
mašine. Trenutne cene energije za odgovarajuæe eolske farme srednje velièine
cene od 850 ECU/kW su 9.6cECU/kW za brzinu od 5m/s i padaju na 3.4cECU/kW za
brzinu od 10m/s. (Sve brzine vetra se odnose na visinu glavèine).
PROIZVODNI TROŠKOVI
Prihod
od eolskih elektrana je osnova ekonomske investicije. Produktivnost eolskih
turbina je jako porasla sa razvojem tehnologije, a i postajale su sve
jeftinije i efikasnije. Postoje dva glavna faktora koja utièu na sposobnost
eolske turbine da proizvodi energiju, a zbog toga i na moguæi prihod. Prvi
faktor jesu same komponente turbine kao što su rotor, prenosni sistem,
velièina generatora i moguænost turbine da radi kada je vetar raspoloživ.
Drugi faktor je da priroda vetra ima odluèujuæu ulogu na izlaznu energiju.
Što je veæa produktivnost turbine to je cena generisane elektriène energije
niža. Potpuno slobodno tržište elektriène energije ne postoji, veæ cena pored
cene proizvodnje zavisi od razlièitih efekata koji utièu na tržište (porezi,
subvencije).
EKSTERNI TROŠKOVI
Tehnologija
|
Eksterni
troškovi cECU/kWh
|
Offshore
eolska farma
|
0.67-3.65
|
Eolska
farma na kopnu
|
0.59-2.55
|
Prirodni
gas (el.energija)
|
7.11-80
|
Biogas
elektrana (el.energija)
|
4.36-16.12
|
Biogas
elektrana (grejanje)
|
1.32-4.57
|
Da
bi odredili pravu cenu generisanja elektriène energije moramo uzeti u obzir i
troškove zagaðenja i druge "eksterne troškove". To su troškovi
ljudskog zdravlja i zaštite sredine koji trenutno nisu prikazani u tržišnoj
ceni energije. Oni se takoðe oznaèavaju kao društveni troškovi. Društvo
podnosi troškove zagaðenja u smislu lošijeg zdravlja, viših troškova
zdravstvene zaštite i uništavanjem okoline. Evropska istraživanja ustanovila
su poredive podatke eksternih troškova razlièitih tehnologija proizvodnje
elektriène
energije. Podaci su zasnovani na analizi nekoliko životnih ciklusa,
ukljuèujuæi aspekte kao što su trošenje resursa, transport, proizvodnja,
uništenje i odlaganje. Rezultati ove analize u Danskim uslovima, pokazuju da
su eksterni troškovi eolskih turbina znatno niži od svih ostalih tehnologija.
EKSTERNI TROŠKOVI
Postoji
više faktora koji izazivaju stalni pad cene eolsko-energetskog sistema:
- Trend
ka veæim turbinama
- Pad
cene izgradnje infrastrukture
- Moguæa
redukcija cene sirovina
Podaci iz
Evropske studije o obnovljivoj energiji pokazuju da vetar može postati jedan
od najjeftinijih obnovljivih izvora energije, sa cenom energije u okviru cene
iz termalnih izvora.
Cena
el. energije iz eolskih turbina
Cena
eolske elektriène energije puno zavisi od brzine vetra, pa zbog uopštene
analize trebalo bi napraviti vezu izmeðu brzine vetra i produktivnosti mašine
(u kWh/m2 i kWh/kW). Podaci o proizvodnji energije za više modernih turbina
pokazuju da faktor kapaciteta je oko 0.2 pri 6m/s, penje se na 0.45 pri 9m/s
(visina glavnjaèe), dok je "prinos" oko 750 kWh/m2 pri 6m/s i raste
do 1600 kWh/m2 pri 9m/s.
Lokalne
brzine vetrova široko variraju u celoj Evropi. Najbolja mesta za eolske farme
su brdoviti predeli Irske, Britanije i Grèke, delovi južne Francuske, Španija
i Kanarska Ostrva gde su proseène brzine vetra od 8m/s do 10m/s.
Pogledom
na kartu vetrova u Evropi primeæujemo da u zapadnoj Danskoj brzine su oko
8m/s, dok je u priobalnom podruèju Nemaèke do 7.5m/s. U ostalim delovima
Evrope vetrovi su slabiji i njihova brzina opada udaljavajuæi se od mora ka untrašnjosti.
Vetar na otvorenom moru ima potencijal da preda znaèajne kolièine energije
pri ceni koja je niža od ostale obnovljive energije. Brzine vetra su generalno
veæe na otvorenom moru, mada brdoviti predeli u Britaniji, Italiji i Grèkoj
imaju velike brzine.
Širok
opseg kamatnih stopa i drugih faktora mora biti uvažen i zato razlikujemo
najniže, srednje i najviše cene energije. Pregled se odnosi na mašine od
600-750kW. Pretpostavimo da instalacioni troškovi rastu sa brzinom preko 7m/s
za 8% po m/s. Proizvodnja energije je dobijena uz predpostavku da su
pouzdanost i drugi gubici 10% od ukupne energije (stvarni gubici su èak i
manji, pošto je pouzdanost oko 98% postignuta, ali garantovani nivo je oko
95% i èini osnovu investicionih odluka). Cena energije je oko 9.6 cECU/kWh
pri 5m/s i opada do 3.4 cECU/kWh pri 10m/s.
POREÐENJE CENE EOLSKIH IZVORA SA KONVENCIONALNIM
Cene
elektriène energije iz eolskih izvora su u stalnom padu poslednjih 20 godina
i trenutno se mogu ekonomski porediti sa cenom iz konvencionalnih izvora
(ugalj, gas,nafta...) Cene izgradnje i održavanja konvencionalnih (termo)
izvora elektriène energije takoðe variraju u zavisnosti od mesta izgradnje i
lokalnih propisa.
Ako pokušamo da uopštimo uslove možemo dobiti poredben odnos cene elektriène
energije za razlièite tehnologije dobijanja.
Status i cene TE razlièitih tehnologija date su u tabeli 3.9.5.1
Tehnologija
|
Kapitalni
troškovi ECU/kW
|
Troškovi
goriva cECU/kWh
|
Troškovi
održav. cECU/kWh
|
Konaèna
cena cECU/kWh
|
Gas
|
450-700
|
1.7-2
|
0.4-0.6
|
3.1-4
|
Ugalj
|
1000-1300
|
1.8-2.3
|
0.7-1
|
3.7-5.5
|
Nuklearna
|
1200-2000
|
0.7-0.9
|
0.8-1
|
3.3-8
|
POREÐENJE CENA
EL.ENERGIJE
Cena
elektriène energije dobijena je uz primenu poreskih olakšica od 5% tokom veka
od 20 godina. Na slici 3.9.5.1 uporeðene su dobijene vrednosti cene
elektriène energije iz termo i eolskih izvora.
POREÐENJE CENA EL.ENERGIJE
BUDUĆE TENDENCIJE CENA
Postoji
više faktora koji izazivaju stalni pad cene eolsko-energetskog sistema:
- Trend
ka veæim turbinama
- Pad
cene izgradnje infrastrukture
- Moguæa
redukcija cene sirovina
Podaci
iz Evropske studije o obnovljivoj energiji pokazuju da vetar može postati
jedan od najjeftinijih obnovljivih izvora energije, sa cenom energije u
okviru cene iz termalnih izvora.
Za
eolske turbine procenjeno je da æe cena padati za 8%-15% za svako
udvostruèenje proizvodnje. Uz svako usavršavanje tehnologije, boljeg
razumevanja optereæenja vetra i osobina materijala cena æe padati još i više.
Najnovija
Evropska studija o obnovljivoj energiji (TERES II) dolazi do zakljuèka da æe
buduæi razvoj i istraživanja omoguæiti znaèajna tehnološka unapreðenja i
procenjuje da æe do 2020. kapitalni troškovi biti 50-75% od današnjeg nivoa.
Sve ovo æe omoguæiti da se podižu eolske elektrane i na lokacijama sa nižim
brzinama vetra.
Podaci iz ove
studije ukazuju da bi eolska energija u buduænosti mogla postati jedna od
najekonomiènijih, pošto poveæani zahtevi za gasom i njegove male rezerve veæ
imaju uticaj na njegovu cenu. Uglja ima relativno dosta ali poveæani zahtevi
iz treæeg sveta, naroèito iz Indije i Kine, mogu poveæati njegovu cenu.
Nedostaci
eolskih elektrana
Rad
elektrana na vetar nije praæen pojavom zagaðenja i štetnih uticaja koji prate
rad nuklernih i elektrana na fosilna goriva. Meðutim ni eolske elektrane nisu
savršene pa se i kod njih javljaju problemi u radu.
Jedan
od najnepovoljnijih aspekata eolske elektrane jeste taj što imaju varijabilnu
i stohastièku proizvodnju (proizvodnju koja se ne može predvideti). Zbog ovog
razloga ne bi trebalo da udeo eolskih elektrana preðe 10% u snazi svih
elektrana elektroenergetskog sistema. Mada i ovo nisu striktne vrednosti
pošto veæ postoje države gde udeo elektrana na vetar prelazi 10% npr. Danska.
Udeo ovih elektrana moguæe je poveæati ako se osigura akumulisanje energije.
Neka od moguæih rešenja jesu kombinovanja eolskih elektrana sa
pumpno-akumulacionim postrojenjima ili solarnim elektranama. Višak elektriène
energije dobijene iz vetrogeneratora moguæe je iskoristiti za kompresiju
vazduha koji se zatim uskladišti u nadzemnim ili podzemnim rezervoarima. U
pogodnom trenutku taj se vazduh može iskoristiti za pokretanje turbina. Višak
elektriène energije se može upotrebiti i za elektrolizu vode, a dobijeni
hidrogen može poslužiti kao gorivo u npr. gorivnim æelijama. Na ovaj naèin
postiže se vremenska nezavisnost izmeðu proizvodnje elektriène energije u
elektro-energetskom sistemu i potrošnje potrošaèa. Meðutim ni jedno od ovih
rešenja nije povoljno jer troškovi izgradnje elektrana drugih tipova uz
elektranu na vetar ili troškovi uskladištenja energije mogu biti veæi od
troškova izgradnje same eolske elektrane.
Problemi
koji se još javljaju u vezi sa radom eolskih elektrana jesu buka pri prolasku
krila kroz zavetrinu stuba i buka koju prave lopatice pri kretanju kroz
vazduh, ometanje elektromagnetnih talasa, mehanièke vibracije, zauzimanja
površine zemljišta.
Svi ovi problemi su razvojem tehnologija uglavnom prevaziðeni tj. svedeni na
minimum negativni uticaji ili ih uopšte i nema.
Izvor: ETF Beograd
REŠENJE?!
Mali, isplativ i nezavistan
sistem za domaæinstvo u Prirodi.
|
|
MOBILNI SISTEM ALTERNATIVNOG IZVORA ENERGIJE
Ovakav kombinovani a mobilni sistem izvora energije je predviðen za upotrebu
na više lokacija prema potrebi, tj. može se seliti sa lokacije na lokaciju.
Ovakav sistem se nudi povrtarima, cveæarima, pèelarima ili stoèarima, kao i
za kampovanje i vikendice.
Povrtarima : uglavnom za navodnjavanje, i to prvenstveno za sistem kap po
kap. Ovaj sistem omoguæuje snabdevanje elektriènom strujom za pogon pumpe za
navodnjavanje, a koja se dobija iz vetrogeneratora ili iz solarnog panela.
Oba izvora proizvode struju napona 12V i šalju je u akumulator koji se stalno
dopunjuje. Pumpa za vodu može biti za 12V ili za 220V,s obzirom da se u
sistemu nalazi i pretvaraè struje sa 12V jednosmerne na 220V naizmeniène.
Pošto se pretpostavlja da na zalivnoj parceli veæ ima iskopan bunar, pumpa se
spušta u njega i istovremeno vezuje na zalivna creva. Ovakav sistem je 100%
ekološki, i veoma ekonomièan. Pre svega zato što ne rasipa previše vode veæ
samo koliko treba, jer je sistem kap po kap veæ tako planiran. Pored toga
postoji moguænost elektronske kontrole vlage u zemlji, pa se pumpa ukljuèuje
automatski po potrebi. Tako kontrolisanim sistemom se štedi i voda i
energija. Daæemo jedan primer: Ako je za neki rasadnik potrebno dnevno 5 m3
vode za zalivanje, a voda se crpi iz bunara 5-1Om dubine, i pumpom puni
rezervoar zapremine 5 m3 potrebno je sledeæe:
elektrièna pumpa snage 10-tak W ( 12V ili 220V )
rezervoar 5m3
akumulator 12V/60Ah
vetrogenerator VG 60
solarni panel 100VV/ 12V
Ako je pumpa za napon 220V, potreban je pretvaraè napona 12V / 220V
Iz prakse je dokazano da ova kombinacija vetrogeneratora VG 60 i solarnog
panela 12V 100W mogu zadovoljiti potrebe navodnjavanja punih 6-8 meseci tokom
godine, od aprila do septembra. Pri tome sistem može omoguæiti izvuæi 700
1200m3 vode. Ukoliko je potrebna veæa kolièina vode, tada se nudi kombinacija
sa dva vetrogeneratora VG 60 i dva solarna panela, kao i veæi kapacitet
akumulatora.
Što se tièe upotrebe u pèelarstvu, ovaj sistem omoguæuje elektriènu energiju
kod rada i obilaska košnica, ili višednevnog boravka, npr. zbog vrcanja meda
na licu mesta. Za stoèare na ispaši ovaj mobilni izvor energije je veoma
koristan, jer pored rasvete, napajanja TV aparata i frižidera, može poslužiti
i za dr. ureðaje. Naravno ovde je reè o pojaèanoj verziji sistema od bar 1000
W. Za kampovanje i boravak daleko od civilizacije sistem služi kao izuzetan
deo opreme kampa jer daje besplatnu energiju u toku trajanja kampovanja.
TEHNIÈKI PODACI :
Ovaj mobilni sistem se sastoji od :
autoprikolice sa stopama za prizemljenje
teleskopskog jarbola visine 6, 9 ili 12 m sa postoljem
montiran jedan ili dva vetrogeneratora VG 60
montiran solarni panel 1x100W ili 2x100W 12 V
akumulator 1x60Ah ili 2x60Ah 12V
Proizvoðaè: elektraod@neobee.net
http://www.elektra-od.co.yu/