Energija, ekonomija, ekologija

1-9

Authors: Luka Strezoski, Zorana Babic, Dejan Milojicic

Huge amounts of data are coming from the electrical grid, through smart meters, smart inverters, and Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) protocols. This makes emerging power systems, and especially distribution grids, heavily dependent on real-time data from the field, as well as on the IT infrastructure for observation and control of field devices. As a consequence, emerging electrical systems are becoming fully digitized, cyber-physical systems with all the accompanying advantages and challenges. Such a power system is called a “Smart Grid”. As all cyber-physical systems, Smart Grids are heavily dependent on Information and Communication Technology (ICT) infrastructure. Therefore, they are highly vulnerable to attacks that can compromise uninterrupted data flow, such as denial of service attacks and interruptions due to natural disasters, cataclysmic events, or wars, as well as due to malicious cyber-attacks. In this paper, we summarize the state-of-the-art in the cyber-physical security of distributed energy resources (DERs). We explore pain points to which monitoring and control of DERs in emerging electrical systems are exposed due to malicious cyber-attacks. We continue with analyzing the accompanying consequences to the safety and reliability of emerging Smart Grids. Finally, we present our idea of Digital Twin technology as a tool for assisting distribution system operators and grid engineers, to detect, attenuate, and prevent malicious cyber-attacks in DERs.

18-27

Authors: Željko V. Despotović, Đorđe M. Lekić

U radu je data analiza magnetnog polja i privlačne elektromagnetne sile snažnog elektromagneta koji se koristi u sklopu elektromagnetnog separatora (EMS) za izdvajanje metalnih delova na transportnim trakama na dopremi uglja. Analiza je urađena metodom konačnih elemenata korišćenjem programskog paketa FEMM 4.2. Za modeliranje magnetskog kola EMS je definisan dvodimenzionalni aksijalno-simetrični model i simuliran je jedan karakteristični presek magnetskog kola. Pošto se razmatra vremenski nepromenljivo magnetsko polje koje potiče od konstantne jednosmerne struje, usvojen je magnetostatički tip simulacije. U radu su prikazani rezultati simulacije koji se odnose na vrednost indukcije magnetnog polja i privlačne sile elektromagneta za nekoliko karakterističnih tipova tereta elektromagneta, struja elektromagneta i rastojanja, od interesa. Rezultati simulacije su primenjeni za projektovanje elektromagneta u sklopu postrojenja za detekciju i izdvajanje metalnih delova na transportnoj traci na dopremi uglja sa površinskog kopa „Drmno“ na TE „ Kostolac“.

38-41

Authors: Sonja Knežević, Mileta Žarković

Uz napredak elekroenergetskog sistema raste i njegova složenost, a samim tim i sve veća potreba za dobrom organizacijom proizvodnje i informacijama koje bi pomogle u planiranju. Kako su termoelektrane zadužene za pokriće baznog opterećenja predikcija proizvodnje termoelektrana se može znatno iskoristiti. Ovaj rad predstavlja upotrebu veštačkih neuralnih mreža za predikciju proizvodnje energije iz termoelektrana. Podaci koji su korišćeni za treniranje veštačke neuralne mreže su merenja proizvodnje energije iz termoelektrana u elektroenergetskom sistemu Srbije. Obučena neuralna mreže može da se koristi za predikciju proizvodnje na godišnjem nivou ili kraćim višednevnim ili dnevnim nivoima.

48-52

Authors: Aleksandar Nešović, Nikola Komatina

Poznavanje vektorskih karakteristika vetra (pravac, smer i intenzitet) preduslov je za određivanje vetropotencijala neke lokacije. Na osnovu procene vetropotencijala, vrše se dalje analize i istraživanja. Tek kada se svi zahtevani uslovi ispune, prelazi se na poslednje dve faze: implementacija (fizička realizacija, tj. postavljanje) i eksploatacija (puštanje u rad i korišćenje) vetrogeneratora. U ovom radu primenjena je statistička metodologija da bi se ispitala mogućnost postavljanja i korišćenja, prvenstveno, vertikalnih vetrogeneratora. Na osnovu jednogodišnjeg vremenskog fajla (sa jednočasovnim vremenskim korakom) formirani su karakteristični dijagrami (histogram brzine vetra, ruža vetrova, funkcija gustine verovatnoće, funkcija kumulativne raspodele i visinski profil brzine vetra) za procenu vetropotencijala urbanog područja grada Kragujevca. Predložena metodologija može se koristiti za procenu vetropotencijala bilo koje lokacije, kako urbane, tako i ruralne.

57-62

Authors: Bojan Ivanović

Stabilnost na male poremećaje, koja se još naziva statička stabilnost ili modalna analiza, se bavi stabilnošću sistema u slučaju malih poremećaja kao što su promene u potrošnji ili proizvodnji na satnom i dnevnom nivou. Prednost ove vrste analize je njeg globalni karakter jer daje sve sopstvene vrednosti matrice stanja sistema, odnosno polove, u okviru jednog sistemskog proračuna. Postojanje samo jednog pola sistema sa pozitivnim realnim delom ukazuje na nestabilan sistem. Mera relativnog učešća određene promenljive stanja, vezane za određeni generator, i određenog pola sistema dobija se računanjem faktora učešća. Sortiranjem faktora učešća za sve polove sistema u opadajući redosled i uspostavljanje korelacije sa tačno određenom promenljivom stanja nekog generatora dobija se povratna sprega do generatora koji su dominantni uzročnici postojanja polova sistema sa pozitivnim realnim delom. U radu se prikazuje izračunavanje sopstvenih vrednosti sistema i uspostavljanje korisničke povratne sprege do generatora uzročnika pojave nestabilnog pola. Uspostavljanje ove povratne sprege i eliminacija nestabilnog pola sistema promenom parametara generatora je demonstrirana na primeru realnog distributivnog sistema ogranka Leskovac sa preko 2500 čvorova i priključenih više od 40 sinhronih generatora.

1-8

Authors: Vladan Ristić, Darko Šošić, Dragana Ristić

Tranzicija kroz koju energetski sektor trenutno prolazi podrazumeva izlazak iz pogona konvencionalnih generatorskih kapaciteta koji koriste fosilna goriva, kao i posledično okretanje prema obnovljivim izvorima energije i održivim principima proizvodnje. Ovo će neizbežno dovesti do potrebe za izgradnjom nove prenosne infrastrukture u cilju plasiranja energije koja je generisana u ovim kapacitetima ka ostatku sistema i ublažavanja potencijalnih problema u vezi sa preopterećenjem postojećih elemenata mreže. Kako bi se što preciznije ocenio uticaj novih projekata, poželjno je da se inženjerima na raspolaganju nalaze što bolje procene tehničkih parametara tih projekata, s tim što se ovo, za nove vodove, najvećim delom može prevesti u estimacije dužina trasa. To se, čak i u stručnim krugovima, uglavnom radi prema empirijskim metodama. Kako bi se to izbeglo, u ovom radu se predlaže inovativna tehnika za aproksimaciju dužine nadzemnih vodova, zasnovana na principu širinske pretrage i georeferenciranoj projekciji sistema koji će biti ojačan novim dalekovodom. Taj pristup dopušta, između ostalog, i uzimanje u obzir postojanja zona kroz koje trasa ne sme da prođe, poput gradskih sredina ili zaštićenih oblasti, i prelazak sa standardnog dvodimenzionalnog načina predstavljanja trase voda na mapi na trodimenzionalnu projekciju pomoću koje je moguće uvrstiti u razmatranje i razlike u nadmorskim visinama delova terena preko kojih dalekovod prelazi. Ovo bi, zajedno sa prilagodljivošću različitim mrežama i smanjivanjem rizika vezanog za nastanak grešaka usled loših procena parametara novih dalekovoda, moglo svrstati opisanu tehniku u red alata koji će u narednom periodu biti vrlo značajni za adekvatan razvoj prenosnih mreža.

17-23

Authors: Petar Đukić, Slaviša Đukanović

Vanredne prilike usled pandemije trajale su skoro tri i po godine. Za to vreme nastupili su neočekivani novi izazovi u razvoju čovečanstva. Razumljivo je, s toga što se i većina dešavanja u današnjem svetu definišu kao različita krizna stanja, koja karakterišu: usporavanje globalnog rasta i međunarodne trgovine, skoro nesputana inflacija kao globalni fenomen, turbulencije na tržištima energije i hrane, konačno rat bez presedana u Evropi, geopolitička zaoštravanja odnosa nosilaca globalne moći, praćena široko primenjenim mehanizmima različitih ekonomskih i političkih sankcija. Sve to lako može da dovede do faktičkog prekida globalne akcije za klimu, organizovane borbe protiv siromaštva, štetnih nejednakosti i humanitarnih iskušenja u mnogim delovima sveta. Energetska tranzicija kao jedan od ključnih izazova globalnog usaglašavanja privredne prakse i ekonomske politike u cilju bolje budućnosti u velikoj meri postaje žrtva nespremnosti na dogovor i dijalog, posebno među ključnim globalnim rivalima za ekonomsko-tehnološku i vojnu dominaciju. Konceptualno energetska tranzicija, kao deo zelene tranzicije, ostaje u fokusu svih politika, dokumenata i strategija, bar na papiru. Međutim, u praksi se ispostavlja da su strateška opredeljenja uvek žrtve taktičkih podešavanja politika i praksi na kratak i srednji rok. Čovečanstvo se još jednom nalazi na prekretnici: ili će se vratiti praksi globalne saradnje, mukotrpnog usaglašavanja i akcija koje uključuju klimatsku politiku, socijalni i humani aspekt energetske tranzicije i preobražaja industrije u kontekstu zajedničkih ciljeva zaustavljanja rasta globalne temperature na nivou od 1,5 stepeni u odnosu na predindustrijsku eru, ili će se klimatski planovi i akcije raspasti kao mehur od sapunice u dominaciji kratkoročnih privrednih, militarnih i tehnoloških ciljeva. Srbija spada u zemlje sa natprosečno izraženim klimatskim promenama a njena energetika među one s najvećim štetnim emisijama, kao i s najvišim ude lom uglja (preko 50%) u proizvodnji finalne energije. Restrukturiranje njena privrede i ekonomsko-tehnološke strukture u procesu energetske tranzicije biće izloženo visokim socijalnim i psihološkim izazovima, koji se posebno tiču lokalnih i regionalnih zajednica i javnih energetskih kompanija. Sa političke scene, do velikog dela zaposlenih u sektoru energetike stižu kontroverzne vesti i signali. Deo tih kontroverzi i nesporazuma potiče iz međunarodne javne scene, na koju utiču kriza rasta i dugova, inflacija i nove globalne konfrontacije. Uporedo sa eksternim sukobima, konfrontacije u našem regionu, takođe mogu da budu snažan izazov u narednom periodu. Uprkos svemu, tranzicija energetike u svetu je nezaustavljiv proces, koji ima klimatske, ekološke, resursne, socijalne i kulturne ciljeve, na kojima treba insistirati pri svakoj konceptualnoj krizi.

30-38

Authors: Zoran Simendić, Goran Švenda, Tatjana Latas, Dalibor Mraović

U radu je razmatrano domaćinstvo sa solarnom elektranom i toplotnom pumpom. U zavisnosti od potrošnje i proizvodnje električne energije, kretanje energije kroz električno brojilo je u oba smera. Mogućnosti i ekonomska opravdanost primene razmatranog, integrisanog sistema upoređeni su sa sistemima za grejanje domaćinstava koji se uobičajeno koriste u Republici Srbiji. Analize i prikazani rezultati zasnivaju se na merenjima koja su realizovana kod kupca-proizvođača u Elektrodistribuciji Sombor.

45-49

Authors: Andreja Stefanović

Krovovi i zidovi zgrada predstavljaju značajnu lokaciju za instalaciju fotonaponskih sistema u urbanim sredinama. Soliteri, sa specifičnim prostornim oblikom, pružaju mogućnost instalacije ovih sistema i na krovu i na spoljašnjim zidovima. Jedan od mogućih načina povećanja efikasnosti solarnih sistema je korišćenje solarnih sistema za praćenje koji maksimizuju proizvodnju električne energije. U ovom radu je izvršena simulacija proizvodnje električne energije fotonaponskih sistema postavljenih na krovu i zidovima solitera u gradu Kragujevcu u Srbiji, uz korišćenje fiksne instalacije i instalacija koje koriste jednoosni i dvoosni sistem za praćenje Sunca. Simulacija je izvedena u programu EnergyPlus. Rezultati pokazuju da je korišćenjem solarnih sistema za praćenje moguće ostvariti značajna povećanja proizvedene električne energije, naročito korišćenjem dvoosnog sistema kod solarnih sistema nepovoljne orijentacije.

56-59

Authors: Siniša Spremić, Aleksandar Antonić

Najveći deo tehničkih gubitaka električne energije u distribuciji električne energije su tehnički gubici u niskonaponskim vodovima. Tehnički gubici električne energije su gubici koji nastaju u distribuciji električne energije od transformatora do potrošača u elektrodistributivnoj opremi. Komercijalni gubici obuhvataju neovlašćeno korišćenje električne energije i gubitke zbog grešaka merne opreme. Glavni izvor tehničkih gubitaka električne energije nastaje protokom električne struje kroz provodnike. Solarni paneli ugrađeni kod potrošača mogu uticati na smanjenje gubitaka smanjenjem protoka električne struje, tj. električne energije kroz niskonaponske vodove. U ovom radu je dat prikaz pretpostavljenog dnevnog dijagrama simetričnog opterećenja niskonaponskog voda sa proračunom gubitaka po satima sa i bez uticaja solarnih panela. Uticaji solarnih panela su takođe prikazani dnevnim dijagramom, kao i vrednosti napona na kraju niskonaponskog voda. U proračunu se za niskonaponski vod koristi ekvivalentni vod sa pola dužine i punim satnim opterećenjem.

1-9

Authors: Boban Pavlović

Glavni cilj istraživanja bio je da se razvije metodološki pristup koji bi podržao proces energetskog planiranja tranzicije u grejanju domaćinstava, uzimajući u obzir specifičnosti ovog sektora. Kako bi se procenili mogući tokovi energetske tranzicije u grejanju domaćinstava i analizirali politički instrumenti za ubrzanje ovog procesa, razvijen je simulacioni model zasnovan na agentima (Agent Based Model - ABM). Simulacioni model je primenjen na slučaju energetske tranzicije u sektoru domaćinstva u Srbiji. Prethodno su kroz istraživanje prikupljeni podaci o grejanju domaćinstava potrebni za kreiranje ulaznih baza podataka za simulacioni model. Rezultati dobijeni primenom simulacionog modela prikazuju promenu strukture sistema grejanja u domaćinstvima do 2050. godine, u zavisnosti od odabranih političkih instrumenata za podršku procesu tranzicije. Integracijom istraživanja o grejanju domaćinstava, ABM simulacionog modela i standardnih alata za energetsko modeliranje, razvijen je sveobuhvatni koncept za podršku energetskom planiranju. Ovom integracijom su obezbeđeni uslovi za analizu efekata tranzicije u domaćinstvima na nivou ukupnog energetskog sistema države, regiona ili lokalne zajednice. Predloženi integrativni pristup dozvoljava da se projektuje buduća potrošnja energije za grejanje, koja proizilazi iz ponašanja domaćinstava, trendova demografskog razvoja, trendova energetske rehabilitacije objekata i dr. Rezultati dobijeni u slučaju sektora domaćinstva u Srbiji ukazuju na značajan potencijal za postizanje ušteda u potrošnji energije u grejanju domaćinstava ukoliko se postojeći zastareli grejni uređaji zamene održivijim tehnologijama, pre svega toplotnim pumpama, ali i ako se investira u energetsku sanaciju stambenih objekata. Predloženi pristup omogućava ranu procenu efekata neograničenog broja mera podrške i mehanizama za ubrzanje energetske tranzicije u sektoru domaćinstva.

16-21

Authors: Nikola Rajaković, Bojan Ivanović, Ilija Batas Bjelić, Tomislav Rajić

Planiranje nacionalnog energetskog sistema preko sagledavanja alternativnih investicionih odluka kroz godišnje simulacije (korišćenjem alata EnergyPlan) zbog svoje (kombinatorne) složenosti ostavlja malo prostora za eksplicitnost u pogledu uticaja mreže na planerske odluke i zato postoji potreba da se sagledaju i tokovi snaga u mreži. Investicione odluke koje se donose ostaju sa dozom nedorečenosti u tehničkom pogledu, koja se ovom spregom može otkloniti. Alat CASE se koristi za brojne sistemske proračune tokova snaga, struja kratkog spoja, rednih kvarova, stabilnosti na male poremećaje i tranzijentne stabilnosti. U programu su implementirani i proračuni koji se baziraju na proračunu tokova snaga: redukcija mreže, sigurnost (N-1 i N-X), NTC i OTDF/PTDF. Sprega programa CASE i EnergyPlan je ostvarena preko izlaznog tekstualnog fajla EnergyPlan-a koji po satima hronološki u toku cele godine, sadrži razdvojenu ukupnu proizvodnju elektrana po tipu, ukupan konzum sistema podeljen na nekoliko podtipova, izvoz i uvoz iz regulacione oblasti. CASE učitava izlazni fajl EnergyPlan-a i ukupnu proizvodnju po tipovima elektrana CASE raspodeljuje na svaku pojedinačnu elektranu u sistemu prema unapred definisanim koeficijentima raspodele, dok ukupan konzum raspodeljuje proporcionalno postojećim opterećenjima po čvorovima mreže. Tako se za svaki sat u toku godine definiše model sistema za proračun tokova snaga. Rezultati proračuna za svaki sat se čuvaju u operativnoj memoriji CASE programa i mogu se sortirati po najopterećenijem elementu sistema, najvećoj razmeni posmatrane regulacione oblasti, gubicima u regulacionoj oblasti, proizvodnji po određenom tipu elektrane, konzumu, itd. Na ovaj način je omogućeno da se efikasno analizira rad sistema po različitim kriterijumima. Cilj ovog rada je pre svega realizacija sprege dva softverska alata, koja do sada nije bila ostvarena, kao i prikaz nekih od najznačajnih rezultata izabranih među brojnim opcijama sortiranja stanja. Rezultat rada je integracija softverskih alata koja služi na dobrobit planerskih aktivnosti u smislu njihove tehničke izvodljivosti, odnosno da preciznije ispita da li je neki perspektivni scenario realan sa aspekta tokova snaga u prenosnoj mreži.

29-35

Authors: Andrija Avramović

U radu su analizirani tekući energetski trendovi i dostignut nivo održivosti naftne industrije u Srbiji. Razmotreni su uticaji ovog sektora na životnu sredinu, prvenstveno kroz emisiju gasova staklene bašte. Korišćeni su poslednji javno dostupni podaci o bilansu energije i emisijama štetnih materija u ovom sektoru iz objavljenih izveštaja kompanije NIS a.d. Novi Sad za 2021. godinu, kao ključnog predstavnika naftno-gasne industrije u Srbiji. Proračunati energetski indikatori potvrđuju visok nivo energetske potrošnje naftno-gasnog sektora u Srbiji. U pogledu energetske bezbednosti, sektor je većinski oslonjen na uvozne sirovine. Najveća energetska potrošnja sektora je u domenima geoloških istraživanja, proizvodnje i prerade nafte i gasa, dok je domen transporta i prometa naftnih derivata manje zastupljen. Prostorna distribucija potrošnje energije unutar sektora je neravnomerna. Ovakvi trendovi su prisutni i u uporedivim energetskim sektorima u regionu Centralne i Jugoistočne Evrope. Emisije gasova staklene bašte od aktivnosti naftne industrije u Srbiji za 2021. godinu procenjuju se na nivou 2,7% ukupnih domaćih emisija (prema dostupnom trendu iz 2019. godine). Najveći deo ostvarenih emisija su one usled prerade nafte i gasa, a posle njih emisije tokom procesa istraživanja i proizvodnje nafte i gasa. Proračunati indikatori održivosti potvrđuju određene uticaje tehnoloških procesa sektora na emisiju štetnih gasova staklene bašte, od kojih su najveći deo bile upravo direktne emisije. Uočeni trendovi i tendencije na smanjenju potrošnje energije i zagađenja životne sredine ostaju prioritetni za naftno-gasni sektor u Srbiji. Očekivano je da tekući projekti daju merljive benefite povećanja energetske efikasnosti i održivosti sektora u narednom periodu. Njihova implementacija je neupitna i ne bi je trebalo odlagati.

44-50

Authors: Aleksandar Madžarević, Predrag Jovančić, Stevan Đenadić, Filip Miletić, Miroslav Crnogorac

Velike elektrane su i u trećoj deceniji 21. veka i dalјe odgovorne za više od polovine proizvodnje električne energije u Evropi. U svom radu pretežno koriste fosilna goriva, što rezultira emisijom zagađujućih materija u vazduh. Stoga, zahvalјujući direktivama EU, kao i poremećajima na tržištu, emisije uglјen-dioksida iz velikih postrojenja za sagorevanje u EU-27 intenzivno se smanjuju u poslednje dve decenije. Iako je upotreba uglјa, posebno u zemlјama Evropske unije, u stalnom padu, ima prostora za dodatno smanjenje. Autori su kroz ovaj rad želeli da prikažu potpuno aktuelno stanje emisije CO2 iz termoelektrana u Evropi, koje su koristile ugalј za proizvodnju električne energije, kao i da uporede takva postrojenja sa onima koje rade u Republici Srbiji. Emisija CO2 je analizirana u odnosu na instalisane kapacitete, kao i upoređena sa proizvedenom i energijom isporučenom u sistem. Analizom dobijenih vrednosti odnosa emisije prema broju stanovnika, površini teritorije, proizvodnji i potrošnji struje, kao i prema BDP-u, primetno je da se na teritoriji Republike Srbije generiše dosta veća količina CO2 za postizanje sličnog energetskog, industrijskog i ekonomskog efekta u odnosu na EU-27. Istraživanjem podataka o lokaciji sagorevanja uglјa pri proizvodnji električne energije u Republici Srbiji primećeno je postojanje velikih razlika u količinama emisije CO2, što je posledica sastava uglјa koji se upotreblјava i samih režima sagorevanja u termoelektranama.

57-67

Authors: Dunja Grujić, Miloš Kuzman, Željko Đurišić

- Prošlo je nekoliko godina od uvođenja instituta kupca-proizvođača u pravni sistem Republike Srbije. Razvoj regulatornog okvira i tehnologija fotonaponskih panela, kao i pad investicionih troškova i porast cene električne energije, rezultovali su velikim interesovanjem za izgradnju fotonaponskih sistema na komercijalnim i rezidencijalnim objektima u Republici Srbiji. Svedoci smo sve većeg broja zahteva za priključenje kupaca-proizvođača na distributivni sistem električne energije i generalno sve većeg ukupno instalisanog kapaciteta za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora od kog određen deo čine kupci-proizvođači. Postojećom zakonskom regulativom utvrđen je način obračuna električne energije kupaca-proizvođača. Regulativom je jasno uređen i način balansiranja električne energije kupaca-proizvođača, kao i odnos kupca-proizvođača sa snabdevačem odnosno operatorom distributivnog sistema električne energije. U stručnim krugovima česte su debate o tome da li je moguće izvršiti unapređenje postojećeg modela obračuna električne energije kupaca-proizvođača i puta na koji je ovo unapređenje moguće izvršiti. U ovom radu će biti prikazan novi model obračuna električne energije kupaca-proizvođača. Biće analizirana i postojeća zakonska regulativa kako bi se omogućilo unapređenje regulatornog okvira u svrhu implementacije predloženih rešenja. U okviru rada biće analiziran konkretan primer potrošnje električne energije prosečnog domaćinstva. Izvršiće se i analiza mogućnosti posmatranog domaćinstva za sticanje statusa kupca-proizvođača. Biće prikazan i uporedni prikaz obračuna električne energije kupcima-proizvođačima po postojećem zakonskom modelu obračuna električne energije kao i po modelu koji je prikazan u okviru ovog rada. Na kraju će biti analiziran uticaj predloženog alternativnog modela na kupca-proizvođača, snabdevača, balansno odgovorne strane i operatora distributivnog sistema kao i na njihove međusobne odnose.

1-9

Authors: Nihad Hodžić, Kenan Kadić, Anes Kazagić

The thermal energy sector is very important at this time of global energy transition. From the aspect of stable energy independence, this is especially important in countries whose energy system is based on fossil fuels, especially coal. This is why decarbonisation of the energy sector is necessary, with a partial and gradual substitution of coal with renewable fuels. However, the use of these fuels is not always possible in existing plants. This refers to the establishment of energy, economic and environmentally acceptable proportion of the co-firing of these fuels, i.e. a mixture of coal and renewable fuels. The success of the establishment of this process is a function of several variables, the dominant of which are the aggregate properties of the fuel, basic and their mixtures, including the ash properties of those fuels. With the motive of contributing to a more successful implementation of the energy transition in the thermal energy sector, and with the aim of obtaining new scientific knowledge about the characteristics of the combustion of lignite and brown coal with different renewable fuels, laboratory research was carried out. In particular, different mixtures of lignite and brown coal, waste woody biomass and Miscanthus as a fast-growing energy crop were subjected to co-firing with variable process conditions. In addition to changing the composition of fuel mixtures, the test regimes included a significant change in process temperature (1250-1450 °C) and the primary measure of staged air supply to the furnace. In these combustion conditions, the emission of undesirable and harmful components into the environment, the efficiency of combustion, and the tendency of the ash from the fuel mixture to possible soiling of the heating surfaces in the furnace were evaluated - an analysis of the characteristics of the ash samples from the reaction zone and samples of the slag and ash to the furnace. Here, in both cases of co-firing, lignite and brown coal with different types of biomass, it was shown that in real conditions it is possible to establish a sustainable primary energy conversion process from fuel with a low unburnt carbon content in the slag (unburnt carbon content, UBC<1%) as well as low CO emission, below 350 mg/mn3. At the same time, the NOx emission is below 320 mg/mn3 during the co-firing of lignite mixtures at 1250 °C, and in the case of brown coal mixtures below 740 mg/mn3 at 1450 °C. In both cases, the net CO2 emission decreases in proportion to the proportion of biomass in the mixture, while the SO2 emission is still high, at a level of up to 2500 mg/mn3 for lignite mixtures and up to 6400 mg/mn3 for brown coal mixtures. None of the treated types of biomass, up to the level of applicable content in the mixture with lignite and brown coal, does not worsen the progress of the process from the aspect of possible slagging/fouling heating surfaces in the boiler.

17-23

Authors: Dejan Ivezić, Marija Živković

Final energy consumption in the industrial sector accounts for almost 25% of energy-related final energy consumption in the Republic of Serbia. It is estimated that 50-70% of energy consumption in industry, is intended to heat production in various industrial processes. Some of the produced heat is irreversibly wasted: through walls of process equipment, as the energy of flue gases, wastewater, etc. Utilization of waste heat for meeting heating needs, within or outside of an industrial facility, although possible and recommended, is a challenging task. Carriers of waste heat may be different (flue gases from the combustion process, liquid fluids from the washing, drying or cooling process, etc.), as well as their temperature range (from below 50°C to over 500°C.). Availability of waste heat is highly dependent on industrial processes, while potential consumers often may be distanced from an industrial site. The paper presents the results of the evaluation of waste heat potential for some industrial subbranches in Serbia, based on a previously developed methodology. Based on data about energy consumption in selected subbranches of industry, and the temperature of waste heat carriers, the theoretical potential of this alternative source for direct utilization or utilization by compression heat pumps in district heating systems is determined.

35-39

Authors: Aleksandar Nešović, Danijela Nikolić, Nebojša Lukić

Zbog svog zanimljivog arhitektonskog rešenja, podzemne zgrade Yaodong kao da nude balans između prirodnih i stvorenih parametara lokacije (s jedne strane) i ambijentalnog komfora (s druge strane). U prvom delu rada definisan je koncept Yaodong (vreme nastanka, geografsko poreklo, kategorizacija, prostorna organizacija enterijera, geometrijske karakteristike, itd.). U drugom delu, autori predstavljaju konkretan model podzemne konstrukcije Yaodong koristeći softver Google SketchUp. Zatim vrše simulaciju potrošnje finalne i primarne energije u zgradi koristeći EnergyPlus softver i vremensku datoteku za grad Kragujevac. Iako je ovaj tip gradnje karakterističan za severozapadnu Kinu, autori su mišljenja da pomenuti građevinski dizajn može biti i od nacionalnog značaja, pogotovo kada se u obzir uzme činjenica da je potrošnja finalne (i primarne) energije poslednjih godina na svom vrhuncu, što, između ostalog, važi i za stambeni sektor.

51-58

Authors: Aleksandar Mirković, Marija Živković, Stevan Đenadić, Darja Lubarda, Chinedu Anyanwa

Reducing greenhouse gas emissions is one of the main targets of national strategies in European countries. As a main contributor to emissions, the energy sector is recognized as the most promising to apply measures and actions aimed to decrease GHG emissions. The Oil and Gas industry as a significant contributor to global greenhouse gas emissions is facing a growing need for estimating, mitigating, and reducing the impact of their operations on the atmosphere to stay competitive in a newly arising green economy. The goal to reduce GHG emissions emphasises the need for identification of the main sources of emission in the Oil and Gas industry. This paper presents the comprehensive blueprint for the development of a greenhouse gas emissions inventory for complex industries such as Oil and Gas, including its specifics related to processes of Oil and Gas production and processing (flaring, fugitive emissions, etc.). The model is implemented for a case of a typical upstream oil and gas company, with the aim to identify the main sources of emission. It was shown that the major source of emission is gas flaring, while the key contributor is uncombusted methane.

67-73

Authors: Nikola Stanković

Planirani projekat predstavlja izgradnju kompleksa vetroelektrane Kostolca na prostorima spoljnih odlagališta i jalovišta u Kostolcu, nastala kao posledica rudarskih aktivnosti. Predviđeno je pozicioniranje 20 vetroelektana pojedinačne snage 3,3 MW, tako da je ukupna instalisana snaga 66 MW. Urađena je celokupna investiciona-tehnička dokumentacija koja obuhvata studiju o proceni uticaja projekta na životnu sredinu po nacionalnim zakonodavnim zahtevima kao i međunarodnu studiju o proceni uticaja na životnu sredinu i društvo po zahtevima Nemačke razvojne banke. U radu je data analiza uticaja buke u fazi izgradnje i eksploatacije vetroparka. Primenom mera datih kako u nacionalnoj tako i u međunarodnoj studiji efekti uticaja bukе biće minimizirani. Takođe, na osnovu modelovanja i analize intenziteta buke došlo se do zaključka da su mogući uticaji buke od vetroturbine značajno ispod zakonski definisanih nivoa.

1-11

Authors: Željko Đurišić, Bojana Škrbić

Postojeća struktura proizvodnje električne energije u Srbiji nije održiva i potrebno je sagledati mogućnosti dekarbonizacije proizvodnje električne energije u budućnosti. Obnovljivi izvori energije predstavljaju jedini održiv resurs za sprovođenje strategije dekarbonizacije. U ovom radu su prikazani rezultati istraživanja potencijala energije sunca i vetra na teritoriji Republike Srbije. Prikazana je prostorna disperzivnost ovih izvora i procenjen je energetski potencijal za svaki region. Na osnovu raspoloživih globalnih baza podataka sagledan je potencijal i definisana moguća instalisana snaga i godišnja proizvodnja električne energije za svaki region. Zaključeno je da tehnički iskoristiv potencijal energije vetra na teritoriji Republike Srbije (bez KiM) iznosi oko 11,500 MW iz kojeg bi se moglo proizvesti oko 29,5 TWh električne energije godišnje. Tehnički iskoristiv solarni potencijal u Srbiji je procenjen na oko 24 GWp, od kojih je oko polovina na krovnim površinama. Procenjena proizvodnja električne energije iz solarnih kapaciteta je oko 30,5 TWh godišnje.

22-27

Authors: Katarina Obradović, Goran Dobrić

Proces energetske tranzicije podrazumeva i veći udeo proizvodnje iz intermitentnih obnovljivih izvora energije povezanih na elektroenergetski sistem (EES), koji u kratkom periodu mogu da promene proizvodnju i tako utiču na naponske prilike i tokove snaga u sistemu. To pred EES postavlja dodatan izazov u postizanju zahtevane pouzdanosti i stabilnosti u radu. Dobar i blagovremen uvid u trenutno stanje električnih parametara mreže igra važnu ulogu u takvim uslovima. Ugradnjom sinhrofazorskih jedinica, odnosno PMU (Phasor Measurement Unit) uređaja, omogućava se da podaci o električnim veličinama čvorova budu vremenski usklađeni sa mikrosekundnom preciznošću obezbeđujući kontrolisanje čak i dinamičkih procesa EES-a u realnom vremenu. S obzirom da PMU može pored informacije o fazoru napona u posmatranom čvoru da dâ i informacije o strujama incidentnih grana, moguće je postići opservabilnost sistema čak i ako ne poseduje svaki čvor svoj PMU. Ugradnja PMU uređaja u svaki čvor EES-a ne predstavlja ekonomično rešenje s obzirom na veličinu mreže i broj potrebnih jedinica u tom slučaju. Stoga, neophodno je pažljivo pristupiti određivanju potrebnog i dovoljnog broja PMU-a i njihovom pogodnom lociranju kako bi opservabilnost sistema bila zadržana, a troškovi umanjeni što je više moguće. U okolnostima kada postoji veliki broj čvorova i grana u modelovanoj mreži, korišćenjem metaheurističkih optimizacionih metoda uz odgovarajuću kriterijumsku funkciju i što preciznije definisana ograničenja može da se smanji računarska kompleksnost algoritma u odnosu na metode linearnog i nelinearnog programiranja, bez značajnog uticaja na kvalitet predloženog rešenja. U ovom radu analizirano je korišćenje genetičkog optimizacionog algoritma sa ciljem određivanja pozicije i broja neophodnih PMU uređaja na primeru nekoliko različitih modela mreža.

38-46

Authors: Milica Radovanović, Željko Đurišić

Problem balansiranja varijabilnih obnovljivih izvora energije predstavlja jedan od ključnih problema integracije obnovljivih izvora u elektroenergetski sistem. U radu je izvršena statistička analiza zavisnosti greške u predikciji proizvodnje vetroelektrana u regionu Južnog Banata od prognozirane snage. Na osnovu sprovedene analize utvrđeno je da postoji značajan prostor za optimizaciju planiranog nivoa balansne rezerve na gore i na dole u zavisnosti od relativne vrednosti prognozirane snage vetroelektrana. Osnovni doprinos rada je predlog metodologije za proračun potrebne balansne rezerve u eletkroenergetskom sistemu Srbije za dan unapred za postojeće stanje instalisanih vetroelektrana koje su priključene na prenosnu mrežu. Praktični značaj i korist od predložene metodologije imaju sve zainteresovane strane, vlasnik vetroelektrane koji može planirati potrebni zakup balansnih kapaciteta, operator prenosnog sistema koji može planirati nesigurnosti u proizvodnji vetroelektrana i balansno odgovorna strana koja treba da planira balansne kapacitete.

52-56

Authors: Snežana Dragićević, Vojislav Vujičić, Milan Marjanović

Porast upotrebe obnovljivih izvora energije u 21. veku prouzrokovala je sve intenzivnija borba protiv klimatskih promena i njihovog štetnog uticaja na životnu sredinu. Obnovljivi izvori energije se primenom različitih tehnologija transformišu u toplotnu i električnu energiju i imaju značajan potencijal da postanu dominantni izvor energije u narednoj deceniji. Fotonaponski sistemi su doživeli značajan rast primene kao alternativa konvencionalnim izvorima energije. U radu je prikazano modelovanje i simulacija rada solarne elektrane snage 25 kW, koja je instalirana na krovu Naučno-tehnološkog parka u Čačku. Model je razvijen korišćenjem softverskog alata Sistem Advisor Model (SAM). SAM je korišćen za analizu tehničkih performansi sistema, za lokalne vremenske uslove i karakteristike instaliranih komponenti fotonaponskog sistema. Validacija modela je potvrđena poređenjem dobijenih rezultata simulacije sa stvarnim performansama sistema. Razvijeni prediktivni model se može koristiti za karakterizaciju performansi solarne elektrane, kao i za analizu i evaulaciju efikasnosti rada sistema.

68-74

Authors: Milorad Zakić, Goran Kvaščev

U ovom radu je obrađena jedna relativno nova metoda za procenu mesta nastanka kvara na vodu, koja se bazira na primeni neuralnih mreža. Kako bi se izvršila provera efikasnosti ove metode, u programskom paketu MATLAB/Simulink je formiran model jednostavnog EES-a, koji čine dve visokonaponske mreže (ekvivalentirane Tevenenovim generatorom) povezane 100 km dugačkim dalekovodom. Pomoću ovog programskog paketa su simulirani različiti tipovi kvarova na različitim pozicijama na vodu. Vrednosti faznih struja i međufaznih napona koje generišu ovi kvarovi predstavljaju podatke koji se dovode na ulaz neuralne mreže. Na osnovu ovih ulaznih veličina i izlazne vrednosti koja je jednaka stvarnom rastojanju mesta kvara od početka voda (odnosno pozicije lokatora kvara), moguće je izvršiti obučavanje neuralne mreže. Obučavanje neuralne mreže je izvršeno pomoću softverskog alata nntool (eng. Neural Network Toolbox), koji je sastavni deo programskog paketa MATLAB.

80-84

Authors: Miroslav Žerajić, Milan Stojanović

U okviru analiza potrebnih za procenu uticaja priključenja nove elektrane na obnovljive izvore električne energije, na simulacionom modelu se vrši analiza kvaliteta električne energije koja obuhvata: Procenu emisionih nivoa naponske nesimetrije u tački priključenja, procenu emisionih nivoa pojedinačnih komponenti viših harmonika u tački priključenja i procenu emisionih nivoa kratkotrajnih i dugotrajnih flikera u tački priključenja. Limiti za prethodno nabrojane parametre se definišu Pravilima o radu prenosnog sistema (na nacionalnom nivou) ili međunarodnim standardima. Prema međunarodnim standardima, limiti se smatraju narušenim ako je vrednost nekog od parametara iznad dozvoljene granice u više od 5% posmatranog perioda. Konvencionalni način izvršavanja analiza podrazumeva proračune za najkritičniji režim - kada je snaga tropolnog kratkog spoja u tački priključenja minimalna i kada je nova elektrana angažovana maksimalnom snagom. Ovakvom analizom se dobijaju rezultati na osnovu kojih se, u slučaju eventualne neusaglašenosti, definišu korektivne mere za njeno otklanjanje. Elektrana na obnovljive izvore energije nije angažovana maksimalnom snagom tokom cele godine, i zbog toga proizvođači opreme nivoe viših harmonika daju za pun opseg mogućeg angažovanja elektrane. U radu će biti predstavljeni rezultati analize koja se izvršava za svaki sat na periodu od jedne godine, uvažavajući realno angažovanje nove elektrane korišćenjem programskog jezika DPL (DIgSILENT Programming Language) u programskom paketu DIgSILENT PowerFactory. Time se dobija trajanje eventualne narušenosti limita nekog od parametara, a samim tim, mnogo realniji rezultati u odnosu na rezultate dobijene analizom na karakterističnom najkritičnijem režimu.