Energija, ekonomija, ekologija

7-15

Authors: Natalija Aleksić, Vanja Šušteršič, Nikola Rakić, Dušan Gordić

Postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda doprinose uklanjanju zagađivača iz otpadne vode u skladu sa normama i propisima o kvalitetu otpadne vode na izlasku iz postrojenja i samim tim su neizostavni deo u tretmanu otpadnih voda i zaštite vodne sredine. U svakoj fazi tretmana otpadnih voda troši se značajna količina energije. Potreba da se zadovolji brzi rast populacije i strožiji uslovi u pogledu zahteva za kvalitetom efluenta dovela je do povećanja potrošnje energije u postrojenjima za tretman otpadnih voda. Potrošnja energije predstavlja usko grlo u postrojenjima za tretman otpadnih voda, a kako se broj ovih postrojenja širom sveta povećava, pitanje smanjenja potrošnje energije i energetske efikasnosti počinju da privlače pažnju. Takođe, sve ovo doprinosi povećanju troškova u postrojenjima za tretman otpadnih voda. Na potrošnju energije u postrojenjima za tretman otpadnih voda utiče mnogo faktora. Analiza i predviđanje potrošnje energije su ključni faktori za uštedu energije. Međutim, informacije o potrošnji energije i potencijali za obnovu/proizvodnju energije i postizanje energetske efikasnosti u postrojenjima za tretman otpadnih voda su i dalje veoma ograničene. Ovaj rad se bavi pregledom literature i analizira potrošnju energije u ovim postrojenjima kao i mogućnostima povećanja energetske efikasnosti ovih postrojenja kroz upotrebu obnovljivih izvora energije i kroz povrat energije iz samog postrojenja.

25-31

Authors: Vladimir Šiljkut, Radoš Čabarkapa, Aleksandar Latinović, Jovan Ilić, Dragan Surudžić

Sve izraženije klimatske promene i zagađenje životne sredine uzrokuju smanjenje raspoloživih količina kvalitetne vode i sve veće razlike količina padavina po sezonama. Postavlja se pitanje na koji način obezbediti dovoljne količine vode za snabdevanje stanovništva, poljoprivrede, industrije i proizvodnju električne energije. Izvorišta kvalitetne vode su najčešće locirana u područjima znatno udaljenim od centara potrošnje, pa je nužna izgradnja velikih vodoprivrednih sistema. Da bi se ublažile varijacije u raspoloživim količinama vode tokom godine, moraju se graditi i akumulacije značajnog, sezonskog kapaciteta. Na stabilnost elektroenergetskog sistema dodatno utiče i sve veći upliv obnovljivih izvora s izrazito varijabilnom proizvodnjom električne energije, koja se manifestuje kako na unutardnevnom nivou, tako i sezonski. Stoga sezonske akumulacije, uz višenamensko, pa i višekratno korišćenje iste količine vode, predstavljaju dobitnu opciju i uporište na kome treba graditi elektroenergetsku, privrednu i društvenu sigurnost i stabilnost. U slučaju Srbije, osim sezonskih, postoji i prostorna neujednačenost količina i kvaliteta vode po slivovima. Na područjima Zapadne i Velike Morave, Šumadije, Kolubare i Beograda, potrebne količine premašuju sopstvene resurse. S druge strane, drinski sliv je bogat vodom značajno višeg kvaliteta, a izuzetno su ograničene mogućnosti izravnavanja voda Lima, na srednjoj i donjoj Drini ne postoje mogućnosti za stvaranje većih akumulacija, pa se ogromne količine vode gube na prelivima hidroelektrana, u doba povodnja. U ovom radu se reafirmiše stara ideja o izgradnji višenamenskog hidrosistema „Lim-Zapadna Morava“, kojim bi se ovi problemi rešili. Osim energetskih, prikazani su i ostali pozitivni efekti koje bi realizacija ovog strateškog projekta omogućila.

39-46

Authors: Radmila Koleva, Darko Babunski, Emil Zaev, Atanasko Tuneski, Laze Trajkovski

A new approach to efficient, faster, and intelligent hydropower plant (HPP) control, where constituent equipment is described with highly non-linear mathematical models based on the recommendation from the working group of IEEE on prime movers, is represented in this paper. HPP stability and high efficiency are important factors dependent on the dynamic changes in the energy system demands and the starting time of the plant because the obtained energy is very flexible to those changes in the energy system. This paper is shown and analysed the implementation of the artificial neural network-based controller with PID as an auxiliary controller which helped achieve better behaviour, faster plant stabilization, and operation. The benefits of new technologies and possibilities led to improvements in HPP control and faster system operation. This is achieved by using MATLAB® - Deep Learning Toolbox whereas the simulations are prepared in Simulink. Artificial Neural Networks (ANN) as a technique used in the HPP control systems have advantages in getting a stable and faster response but the complexity of the structure behind the neural networks (NN), meaning algorithms, number of hidden layers, training function, activation function can complicate and destabilize the process. In this paper, the focus is put on the mechanical power responses improvement and the advantages of implementing new technologies contrary to the problems that can occur by using them such as plant destabilization by implementing minor changes, fitting parameters, learning, and training processes, number of hidden layers/neurons, number of epochs, etc.

53-62

Authors: Petar Đukić

Ostvareni rezultati tranzicije energetike Srbije u velikom su zakašnjenju u odnosu na relevantne zemlje Evrope, pa i sveta. Energetski sektor najveći je antropogeni uzročnik zagađenja vazduha u Srbiji, naravno i svih štetnih emisija. To znači da akcija za klimu i ostvarenje zelene agende i moraju da pođu od energetike. Toga je svesna većina građani Srbije, ali ipak još uvek nema dovoljno organizovanih društvenih napora da se preduzmu sistemske strukturne promene velikih sistema i institucija u energetici. Bez obzira koliko poboljšani, ekološki zakoni, programi i strategije neće biti efikasne ukoliko se nedovoljno sistematski radi na društveno-prihvatljivom sistemu strukturnog preobražaja energetike. Energetska tranzicija u čitavom današnjem svetu je proces koji vodi ka ubrzanoj dekarbonizaciji i „ozelenjavanju“ energetike, ali tako da se stalno podižu ekonomska i energetska efikasnost, u jednom socijalno održivom sistemu kontrolisanih i nepovratnih institucionalnih promena. Srbija spada u zemlje koje su u svetu vodeće po udelu uglja u elektro-energetskom sektoru i energetici uopšte. Gubici i rasipnički sistem distribucije, transfera i naplate, posebno u elektro-energetskom sistemu, neprihvatljivo su visoki. Utoliko pre je neophodno povesti sistematsku institucionalizovanu raspravu o sadržajima pravične i socijalno održive tranzicije energetike. Izvesna strana iskustva, posebno češka, mađarska, poljska, rumunska, grčka i bugarska mogla bi da budu od pomoći, ali to neće biti dovoljno. Široka rasprava treba da se vodi iznad nivoa političkih sučeljavanja i da uključuje sve zainteresovane strane. U tu raspravu treba uključiti predstavnike zaposlenih u energetskim kompanijama, njihovih sindikalnih organizacija, aktuelnog rukovodstva i administracije, žitelje lokalnih zajednica gradova i prostora koji zavise egzistencijalno od energetike, a posebno mlade, đake i studente, kao i nevladine organizacije. Na nivou najviše izvršne vlasti, kao i u okviru parlamenta, potrebno je da se formira stručni tim koji bi se permanentno i strateški bavio predlaganjem rešenja pravične tranzicije energetike i njenim monitoringom u Srbiji, najmanje tokom naredne dve do tri decenije.

72-78

Authors: Goran Rimac, Ilija Batas Bjelić

Imajući u vidu pogoršavanje uslova za poljoprivrednu proizvodnju usled klimatskih promena, sve je više činilaca koji opravdavaju primenu agro-fotonaponskih (Engl. agrivoltaic) sistema. Ovi sistemi omogućavaju inovativno, efikasno i isplativo rešenje za istovremeno odvijanje održive poljoprivredne proizvodnje i proizvodnje obnovljive energije. Sem toga, povećavaju iskorišćenost zemljišta sinergijom poljoprivredne infrastrukture sa fotonaponskom, što ruralne zajednice čini konkurentnijim i održivijim. Na ovaj način farmeri imaju priliku da razviju nov izvor prihoda bez napuštanja poljoprivredne proizvodnje. Instalisani direktno iznad poljoprivrednih kultura, solarni paneli štite biljke od prekomerne osunčanosti, toplote, održavaju vlažnost zemljišta, štite od grada i mraza i omogućavaju stabilan prinos uz istovremenu proizvodnju električne energije. Benefiti koje pruža primena agro-fotonaponskih sistema se mogu povećati zahvaljujući digitalnim rešenjima koja se prilagođavaju potrebama useva optimizovanjem nivoa senčenja ili vlažnosti zemljišta u odnosu na proizvodnju električne energije. Solarna energija se može iskoristiti za pogon pumpi za navodnjavanje zamenjujući dizel generatore, kao i za procese prerade poljoprivrednih proizvoda, odnosno napajanje opreme i voznog parka na imanjima. Individualni poljoprivredni proizvođači kao i zadruge mogu imati koristi od primene ovih sistema s obzirom da dosadašnja iskustva govore o povećanju prihoda farmi od preko 30%. Tehnička i ekonomska izvodljivost ovih projekata je dokazana u mnogim zemljama, a nedostatak odgovarajućeg regulatornog okvira je verovatno najveća prepreka za iskoristivost njihovih potencijala. Investicije u ove projekte su veće u poređenju sa konvencionalnim fotonaponskom sistemima postavljenim na zemlji, pa je u ovom momentu potrebno osmisliti i primeniti određene mere podrške do postizanja pozitivnih ekonomskih efekata u Republici Srbiji (AP Vojvodini). Uzimajući u obzir klimatske prilike na području Srbije (AP Vojvodine), kao i kulture koje se uzgajaju, potrebno je ispitati mogućnost primene ovih sistema prvenstveno kod povrtarskih i voćarskih kultura.

87-91

Authors: Radomir Radiša, Aleksandar Stepanović, Srećko Manasijević, Vesna Mandić, Ljubomir Nešovanović

Rad opisuje inovativno rešenje pri revitalizaciji hidrauličnih turbina upotrebom tehnika reverznog inženjeringa i virtuelne proizvodnje. Upotreba modernih digitalnih alata pri razvoju, projektovanju i proizvodnji pokazala je značajne prednosti kod unapređenja postojećih hidrauličnih turbina. Modelska ispitivanja hidrauličnih turbina nisu neophodna, jer se kao polazna osnova koristi postojeća geometrija lopatica turbinskog kola. Digitalni alati omogućuju da se na lak način osvoji geometrija, unaprede hidraulične osobine turbine i ostvari bolji stepen korisnosti, uz minimalne troškove. Cilј je da se prikaže optimizovani oblik i unapređenje radnih karakteristika Peltonove turbine.

6-12

Authors: Andreja Stefanović

Fasade solitera predstavljaju alternativnu lokaciju za instalaciju fotonaponskih panela, koji se najčešće postavljaju na krovove objekata. Specifičan prostorni oblik solitera, sa relativno malom površinom osnove u odnosu na visinu objekata, pruža mogućnost iskorišćenja vertikalnih fasada ovih objekata, koje su često u lošem stanju. Fotonaponski paneli postavljeni na ovakvim lokacijama, osim generisanja električne energije, mogu imati estetski i urbanistički uticaj na gradski prostor. U ovom radu je izvršena simulacija generacije električne energije iz fotonaponskih panela, lociranih na vertikalnim fasadama solitera grada Kragujevca, korišćenjem softvera EnergyPlus. Sprovedena je analiza dobijenih rezultata za realne prostorne orijentacije fasada, pri čemu je modelirano i okruženje solitera koje stvara osenčenje fasada, kao što su okolni objekti i visoko drveće. Dobijene godišnje vrednosti generisane električne energije su upoređene sa energijom koje se troši za grejanje ovih građevinskih objekata.

19-27

Authors: Nikola Krstić, Dragan Tasić, Dardan Klimenta

U ovom radu je razmatrano poboljšanje rada distributivne mreže korišćenjem fotonaponskih (PV) i sistema za skladištenje energije (ESS) u uslovima velikih opterećenja. Optimalne lokacije i snage PV sistema i ESS, u pogledu poboljšanja rada distributivne mreže, su određene metaheurističkom optimizacionom metodom genetskog algoritma (GA), pri čemu su gubici u distributivnoj mreži i njen naponski profil usvojeni kao indikatori kvaliteta rada distributivne mreže. Korišćena su dva pristupa prilikom određivanja optimalnih snaga PV sistema u toku dana, u zavisnosti od odnosa injektirane snage u mrežu od strane PV sistema i njegove maksimalne moguće snage u datom trenutku. Analizirani su slučajevi sa različitim vremenskim i prostornim raspodelama opterećenja u distributivnoj mreži, kao i slučajevi priključenja različitog broja PV sistema i ESS. Na osnovu dobijenih rezultata, pored određivanja nivoa poboljšanja rada distributivne mreže, dati su i zaključci koji se odnose na uticaj dijagrama opterećenja na broj, lokaciju i dimenzionisanje PV sistema i ESS.

33-39

Authors: Miroslav Parović

Jedna od glavnih odlika energetskog sistema Republike Srbije je izuzetno visok stepen centralizacije. Ovakva situacija u velikoj meri uslovljava planiranje energetske tranzicije pristupom „odozgo na dole“. Na ovaj način se zadržava postojeće stanje visokog nivoa centralizacije energetskog sistema čime se u velikoj meri onemogućava eliminisanje postojećih nepravdi. Ujedno, narušava se matrica 3D (dekarbonizacija, decentralizacija i digitalizacija) koja čini osnovu svake savremene energetske tranzicije. U radu se analizira mogućnost promene pristupa u planiranju i sprovođenju energetske tranzicije. Promena podrazumeva uvažavanje principa „odozdo na gore“. Na ovaj način se podstiče šire uključivanje lokalnih zajednica u energetski sistem. Preduslov ovakvog scenarija je razvoj energetskih građanskih inicijativa (energetskih zajednica). Ovo se može realizovati preko zadruga, dobrotvornih društava ili kroz klasične investicione modele. Uključivanje šire zajednice u proces planiranja i sprovođenja energetske tranzicije omogućava adekvatno saniranje lokalnih nepravdi koje se javljaju kao posledica funkcionisanja energetskog sistema kao i smanjenje energetskog siromaštva. Ukupno gledano, razvoj energetskih zajednica povoljno utiče na povećanje nivoa energetske pravde i stepena pravičnosti u tranziciji ka niskougljeničnoj ekonomiji i energetici.

46-53

Authors: Radoslav Raković, Sanja Petrović Bećirević

Održivi razvoj postao je veoma aktuelna tema poslednjih godina u svetu. Koncept je prvo primenjen u oblasti zaštite životne sredine, ali se postepeno proširio i na druge oblasti društvenog života. Svest o potrebi rešavanja pitanja značajnih za opstanak planete dovela je na Samitu u Njujorku 2015. godine do usaglašavanja oko 17 globalnih ciljeva održivog razvoja. U ovom radu razmotreno je mesto i uloga energetskog menadžmenta i odgovarajućih menadžment standarda sa aspekta ostvarivanja ciljeva održivog razvoja u okviru Agende 2030, pre svega ciljeva br 7: Dostupna i čista energija, br.11: Održivi gradovi i zajednice, br. 12: Odgovorna proizvodnja i potrošnja kao i br.13: Mere protiv klimatskih promena. Na kraju, dat je kratak osvrt na aktuelno stanje ove tematike u Srbiji.

61-67

Authors: Aleksandar Latinović, Milan Đorđević, Dragan Surudžić, Vladimir Šiljkut

U ovom radu je prikazan i obrazložen predlog moguće reorganizacije daljinskog grejanja u Republici Srbiji (RS), u cilju povećanja njegove efikasnosti, kao i predlog uvođenja samoodrživog sistema podsticaja za ulaganja u infrastrukturu i toplotne sisteme koji koriste obnovljive izvore energije (OIE). Cilj je smanjenje obima korišćenja neobnovljivih izvora energije, radi manjeg zagađenja životne sredine, kao i smanjenje udela električne energije koja se koristi za zagrevanje prostorija. Na taj način bi se relaksirao i elektroenergetski sistem (EES) i povećao stepen iskorišćenja primarne energije, izbegavanjem njene konverzije u električnu a zatim električne u toplotnu energiju. Kao uporedni primer primenjivosti predloga reorganizacije, u radu su izložena iskustva iz procesa reorganizacije elektroenergetskog sektora u Republici Srbiji. U okviru iznetog predloga sistema podsticaja, dati su opisi metoda koje su neophodne za uspostavljanje jednog takvog sistema. Prihvatanje i realizacija ovih predloga doprineli bi povećanju učešća OIE u sistemima za daljinsko grejanje i rezultirali postizanjem pomenutih, pozitivnih efekata od šireg društvenog uticaja i značaja.

75-85

Authors: Đorđe Dukanac

Tehnički gubici u prenosnoj mreži su: gubici snage, odnosno električne energije, koji su posledica utroška snage, odnosno energije, na zagrevanje elemenata u prenosnoj mreži usled postojanja aktivnog otpora u ovim elementima, gubici usled histerezisa, gubici usled vrtložnih struja, gubici od struja odvoda u izolaciji, gubici usled korone i dielektrični gubici. Pri najčešćoj upotrebi pametnih brojila za indirektni priključak u radu u postrojenju podešenih za pokazivanje električne energije sa sekundarne strane, aktivna električna energija biće očitavana na ekranu brojila sa dodatnom greškom. Tada se prenosni odnosi naponskih i strujnih mernih transformatora podešavaju u pametnom brojilu kao 1:1. Da bi se dobila stvarna vrednost energije, potrebno je naknadno da se izmerena vrednost električne energije očitana sa brojila pomnoži sa prenosnim odnosima mernih transformatora. Drugi način je da se u pametnom brojilu podese stvarni prenosni odnosi naponskih i strujnih mernih transformatora pa da se na ekranu brojila očitava stvarna vrednost električne energije u megavat-satima. U ovom radu razmatraju se greške očitavanja električne energije uzimajući u obzir: prenosne odnose mernih transformatora, rezolucije i jedinice električne energije, metode podešavanja pametnih brojila, unutrašnje konstante merila, nazivne sekundarne struje električnih brojila i propisanu najveću energiju koja se registruje na ekranu električnog brojila. Istražuje se koliko su veće greške sekundarno podešenih električnih brojila za indirektni priključak sa uobičajenom rezolucijom za pokazivanje električne energije na tri decimalna mesta i jedinicom merenja u kilovat-satima u odnosu na druga moguća podešenja za očitavanje brojila. Primetne su greške u proračunu tehničkih gubitaka električne energije na visokonaponskim dalekovodima i kablovima i energetskim transformatorima.

8-16

Authors: Dunja Grujić, Miloš Kuzman

Rezime - U svetlu naglog i značajnog povećanja cene električne energije na globalnom tržištu u 2021. godini koncept proizvodnje električne energije za sopstvene potrebe dobija na značaju. Ovaj rad će analizirati mogućnosti smanjenja troškova za električnu energiju krajnjih kupaca koji postanu kupci-proizvođači. Takođe, obradiće i načine sopstvenog upravljanja potrošnjom kupaca-proizvođača u cilju racionalnijeg korišćenja proizvedene električne energije i poboljšanja energetske efikasnosti. Pored navedenog, biće razmatran uticaj kupaca-proizvođača na ukupnu proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora u Republici Srbiji. U tom smislu posebna pažnja će se obratiti na različite modele procene ukupno proizvedene električne energije u objektima kupaca-proizvođača, u skladu sa Zakonom o korišćenju obnovljivih izvora energije. Na kraju rada biće predstavljeni rezultati sprovedenih analiza, kao i mogućnosti za budući razvoj koncepta kupca-proizvođača u cilju bržeg i uspešnijeg ostvarenja ciljeva u skladu sa preuzetim obavezama koje proističu iz međunarodnih ugovora, a koji će biti implementirani u Integrisani nacionalni energetski i klimatski plan. Takođe, prilikom vršenja istraživanja posebna pažnja biće posvećena međunarodnoj praksi u predmetnoj oblasti.

22-27

Authors: Vladan Ristić, Miljan Žikić, Dragana Vujanović, Ivan Trkulja, Ognjen Mijušković

Značajan napredak u ekološkoj svesti široke javnosti u prethodnoj deceniji je doveo do promene načina na koji se sagledava perspektiva elektroenergetskih sistema, pri čemu je najveća prilagođavanja pretrpeo sektor proizvodnje energije, u kome su ulogu koju su držale termoelektrane preuzeli obnovljivi izvori energije. Tu se, prevashodno, ističu solarne elektrane i vetroelektrane. Međutim, ovaj zaokret je dočekan sa velikom dozom skepticizma, gde je, kao argument protiv masovne integracije obnovljivih izvora, često naglašavana varijabilnost njihove snage generisanja, te oscilacije prisutne u njihovom dnevnom dijagramu proizvodnje. Ono što je, pak, zanemarivano u tim izlaganjima jeste činjenica da dnevni dijagram proizvodnje zavisi od tipa izvora, te da, na primer, vetroelektrane i solarne elektrane nemaju identičan dnevni dijagram. Prema tome, do dnevnih maksimuma i minimuma prozvodnje ovih izvora ne dolazi u istom trenutku, te je jasno da bi objedinjeni dijagram na kome bi se u obzir uzela oba tipa elektrana imao daleko manje varijacija snage od pojedinačnih grafika proizvodnje svake od elektrana. Pritom bi stepen smanjenja varijacija, između ostalog, zavisio i od odnosa instalisanih snaga ovih elektrana. Shodno tome, u radu će se sprovesti analiza na test sistemu koji se napaja isključivo iz vetroelektrana i solarnih elektrana, uz uzimanje u obzir dva tipa solarnih panela – monofacijalnih i bifacijalnih. Smatraće se da je zbir instalisanih snaga ovih izvora konstantan, dok će procenat sa kojim svaka od elektrana učestvuje u toj snazi biti variran sa ciljem definisanja onog odnosa instalisanih snaga pri kome dolazi do najmanjih varijacija zbirne snage proizvodnje u periodu od godinu dana, sa satnom rezolucijom. Kao indikator smanjenja varijacija će se koristiti minimalna srednja vrednost kvadrata odstupanja satnih vrednosti ukupne snage generisanja iz opisanih elektrana od prosečne vrednosti snage njihove sumirane proizvodnje na godišnjem nivou.

40-46

Authors: Mileta Žarković, Vladimir Antonijević, Aleksandar Milićević, Srđan Belošević

U planiranju razvoja energetskog sektora sve veća pažnja se poklanja obnovljivim izvorima energije, kao što je biomasa. Proces (ko)sagorevanja biomase u ložištima kotlova je izuzetno kompleksan sa mnogo spregnutih parametara. Zbog toga se pristupa razvoju i primeni kompjuterske mehanike fluida i veštačke inteligencije, kao efikasnih alata za analizu fizičkih i hemijskih procesa koji se odvijaju tokom sagorevanja. U radu su predstavljeni primenjeni CFD kod i metodologija primene adaptivnih neuro-fazi sistema (ANFIS) iz oblasti mašinskog učenja za predviđanje stepena sagorelosti i vremena zadržavanja čestica biomase u reaktoru snage 150 kW. Razmatrani su test-slučajevi sagorevanja tri vrste sprašene biomase raznih prečnika i faktora oblika. Baza podataka sa vrednostima stepena sagorelosti i vremenima zadržavanja čestica dobijena je pomoću numeričkih simulacija upotrebom sopstvenog razvijenog kompjuterskog koda. Rezultati primene ANFIS-a na formiranoj bazi ukazuju na mogućnost pouzdane procene stepena sagorelosti čestica biomase i vremena njihovog zadržavanja na osnovu poznavanja vrste, prečnika i faktora oblika goriva koje se unosi u ložište. Prezentovani modeli predstavljaju dobru osnovu za implementaciju i primenu CFD-a i ANFIS modela na raznim termo-energetskim postrojenjima, u cilju procene efikasnosti sagorevanja goriva u ložištu.

55-59

Authors: Goran Vasić

Republika Srbija u svojoj privrednoj strukturi ima jako izraženu poljoprivrednu komponentu što je povezano i sa značajnim delom ukupne populacije koja živi i radi u ruralnim oblastima. Nacionalne politike koje tretiraju poljoprivredu i ruralni razvoj su identično kao i energetske politike pod povećanom pažnjom akademske, stručne i ukupne javnosti. Srbija se nalazi u procesu harmonizacije svog zakonodavstva i privrednog ambijenta sa pravilima poslovanja i zakonskih okvira u Evropskoj unije. Ovaj rad analizira veze ruralnog razvoja i energetske tranzicije kao odgovora na globalne izazove poput klimatskih promena, degradacija zemljišta i narušavanja ekosistema kroz prizmu pratećih politika Evropske unije i očekivane implementacije u pravni sistem i strateške dokumente Republike Srbije. Identifikovane su oblasti preklapanja kao i komplementarne zone o kojima treba voditi računa prilikom koncipiranja budućih nacionalnih politika koje se odnose na energetiku i poljoprivredu. Uočene su i neke barijere koje je potrebno otkloniti već u ovoj inicijalnoj fazi kako bi se pristupilo formulisanju politika koje su zasnovane na pouzdanim i verifikovanim podacima.

68-73

Authors: Siniša Spremić, Dušan Obradović

Od ukupnih tehničkih gubitaka snage i gubitaka električne energije (u daljem tekstu: gubici) u distribuciji električne energije najveći deo otpada na tehničke gubitke u niskonaponskim vodovima. Tehnički gubici su gubici koji nastaju u distribuciji električne energije do potrošača u elektrodistributivnoj opremi za razliku od komercijalnih gubitaka koji obuhvataju neovlašćeno korišćenje električne energije i gubitke zbog grešaka merne opreme. Najveći deo tih gubitaka je u niskonaponskim nadzemnim vodovima, posebno onim izvedenim neizolovanim provodnicima. Glavni izvor tehničkih gubitaka nastaje protokom električne struje kroz provodnike. Neuravnoteženost opterećenja može značajno da utiče na povećanje gubitaka. Određene mere su preduzimane u cilju smanjenja ovih gubitaka, ali ne sistematično. Dat je prikaz i razmatranje razlika tehničkih gubitaka snage za različite vrste opterećenja niskonaponskih vodova i za neuravnoteženost opterećenja. Proračun [1] je urađen u Microsoft Excel-u. Ulazni podaci se ubacuju ručno za svaki proračun. Proračuni pokazuju da se može se očekivati značajna ušteda na gubicima uz sprovođenje mera na uravnotežavanju opterećenja i pomeranjem opterećenja (potrošača) prema početku niskonaponskog nadzemnog izvoda, tj. pravilnim rasporedom potrošača. Ove mere treba da se sprovode dugoročno i sistematično.

81-83

Authors: Vojislav Simović, Miroslav Žerajić

Priključenje solarnih elektrana na niskom i srednjem naponu predstavlja najefikasniji način integracije ovih elektrana u elektroenergetski sistem u celini. Na ovaj način se postiže da proizvodnja bude električno blizu potrošnji, čime se smanjuju tokovi aktivnih snaga po napojnim vodovima prenosne i distributivne mreže u satima kada solarne elektrane proizvode, što kao posledicu, između ostalog, ima smanjenje gubitaka aktivne snage u prenosnom i distributivnom sistemu. Procena uticaja integracije solarnih elektrana na niskom i srednjem naponu na smanjenje vrednosti gubitaka aktivne snage u prenosnom sistemu će biti izvršena na osnovu izmerenih (ostvarenih) vrednosti potrošnje i izmerenih vrednosti gubitaka aktivne snage na satnom nivou, na periodu od godinu dana. Izmerene vrednosti predstavljaju ulazni podatak u simulacioni model prenosnog sistema, kao i referentno stanje u odnosu na koje će biti izvršeno poređenje rezultata nakon integracije solarnih elektrana na niskom i srednjem naponu. Integracija solarnih elektrana će biti modelovana kao smanjenje potrošnje na transformatorskim stanicama 110/X kV/kV uvažavajući satne profile proizvodnje solarnih elektrana i potrošnje na posmatranim transformatorskim stanicama.

8-15

Authors: Bojana Škrbić, Željko Đurišić

U radu su sprovedene analize različitih modela prozjumera sa fotonaponskim (PV) panelima kao lokalnim izvorima električne energije. Proračuni su izvršeni na primeru zgrade Tehničkih fakulteta u Beogradu za koju su bili dostupni podaci o potrošnji i raspoloživim krovnim površinama za instalaciju fotonaponskih panela. Analize su obuhvatile tri modela prozjumera. Prvi model podrazumeva da maksimalna raspoloživa snaga proizvodnje fotonaponskog panela ne prelazi odgovarajuću snagu potrošnje. Drugi model pretpostavlja da maksimalna raspoloživa snaga proizvodnje PV panela može biti veća od jednovremene snage potrošnje, ali da se vrši limitiranje snage proizvodnje tako da se zabrane kontra tokovi snage. Treći model podrazumeva da je instalisana snaga PV panela jednaka odobrenoj snazi potrošnje pri čemu je pretpostavljeno da prozjumer plasira viškove energije u distributivnu mrežu. Za sve analizirane modele izvršen je proračun instalisane snage PV panela i invertora, kao i ekonomska valorizacija kroz različite pokazatelje. Na osnovu dobijenih rezultata proračuna sagledani su optimalni modeli i za svako rešenje proračunate su uštede u emisiji ekvivalentnog ugljen-dioksida. Pokazano je da je investiranje u prozjumere projektovane prema optimalnom prvom i drugom modelu već isplativo u Srbiji, dok je za podsticaj razvoja prozjumera prema trećem modelu neophodno da država formira odgovarajuće finansijske instrumente.

23-30

Authors: Radoš Čabarkapa, Vladimir M. Šiljkut, Danilo Komatina, Miroslav Tomašević

Deregulacija u elektroenergetici, liberalizacija tržišta električne energije, tendencija ka povezivanju tržišta širom Evrope, uvođenje podsticaja za izgradnju i korišćenje obnovljivih izvora energije (OIE) i – posledično – sve veće njihovo prisustvo u elektroenergetskim sistemima, poprimili su presudan uticaj na veleprodajne cene električne energije. Pored toga, uvođenje taksi na CO2 dodatno je povećalo ukupne cene električne energije, ali je – sa druge strane – smanjilo profit termoelektrana (TE) na fosilna goriva. Takođe, da bi se ispunili propisani zahtevi u domenu zaštite životne sredine, u TE se moraju primeniti i sistemi za sprečavanje zagađenja koji su veoma skupi, kako investiciono, tako i eksploataciono. Kao alternativu tome treba razmotriti ulaganja u hidro-sektor. Tu opciju, međutim, karakteriše druga problematika; nasuprot dugotrajnoj izgradnji i eksploataciji hidro-kapaciteta, stoje fluktuacije cena električne energije na tržištu „dan unapred“, koje utiču na raspored rada i prihode ovih objekata. Da bi se istražio ovaj problem, analizirane su satne i dnevne cene na regionalnom tržištu električne energije. Utvrđeni su trendovi veleprodajnih cena električne energije na tržištu „dan unapred“. Procenjene su njihove relevantne vrednosti i iskorišćene kao jedan od skupova ulaznih podataka za analizu troškova i koristi i analizu osetljivosti studije slučaja – buduće reverzibilne hidroelektrane (RHE) „Bistrica“. Naglašen je uticaj kolebanja cena električne energije na tržištu „dan unapred“. Cilj ovog istraživanja bio je da se izvuče zaključak da li kretanje ovih cena ide u prilog izgradnje mogućih RHE u Srbiji. Na osnovu sprovedenih analiza može se zaključiti da trend rasta nivoa veleprodajnih cena električne energije (koji je započeo 2019. godine i čiji se nastavak očekuje u budućnosti, imajući u vidu regulatornu politiku EU u pogledu taksi na emisije CO2) može pozitivno uticati na isplativost investicije u RHE Bistrica (odnosno na skraćenje perioda povraćaja investicije), ali ne tako dramatično, budući da sa porastom cena električne energije rastu i troškovi za pumpanje.

38-44

Authors: Ilija Batas Bjelić, Dejan Molnar

Osnovni cilj ovog istraživanja je da se troškovi po vrstama rasporede na nosioce troškova. Definisana su dva osnovna nosioca troškova u javnom elektroprivrednom preduzeću u Srbiji (u daljem tekstu preduzeće), iako se radi o jednom homogenom proizvodu: 1. električna energija iz termoelektrana i 2. električna energija iz hidroelektrana. U tom smislu, sproveden je skup postupaka putem kojih se došlo do troškova po jedinici proizvoda (u ovom slučaju jedinica proizvodnje je 1 MWh električne energije). Najpre je na bazi troškova koje preduzeće evidentira u svojim bilansima uspeha tokom 2017, 2018 i 2019. godine procenjeno koliko izdataka ima i snosi preduzeće, odnosno država (pošto je u pitanju javno preduzeće) za proizvodnju 1MWh. Potom je dobijena cena koštanja „nadograđena“ onim izdacima koji se „ne vide“ direktno u bilansu uspeha preduzeća, ali ih društvo i država plaćaju na druge načine. Na taj način smo na osnovu dostupnih podataka utvrdili cenu koštanja za građane Srbije 1MWh električne energije proizvedene iz lignita danas, i procenili koliko ih to može koštati u skorijoj budućnosti, kada bude prekinut pristup proizvodnje električne energije na bazi nelojalne konkurencije zasnovan na zanemarivanju zdravstvenih troškova i efekata globalnog zagrevanja.

53-58

Authors: Nikola Simić, Luka Strezoski, Simiša Simić, Dušan Čohadžić

The emerging microgrids are mainly powered by renewable distributed energy resources (DERs), such as solar and wind, with batteries as backup power. These DERs are decoupled from the grid by inverters and thus, their fault currents are dictated by the control strategies programmed in the inverter itself. The inverters’ control strategies are in most cases dictated by the Grid Code requirements, in order to help the microgrid ride through the fault as painless as possible. Thus, in order to have accurate results for microgrid fault calculations, crucially important for setting the relay protection and protecting the entire microgrid, these DERs must be accurately modelled. Unfortunately, these models have not yet been fully developed nor standardized. In this paper, a recently developed model for inverter-based DERs are integrated into the fault current calculation based on the IEC 60909 standard for fault calculations and tested in the state-of-the-art hardware-in-the-loop environment. The test results are very promising, which opens the possibility to standardize these novel models, filling the seriously dangerous gap of not having the standardized fault models for inverter-based DERs.

64-69

Authors: Goran Rimac

Donedavno je bila preovlađujuća ideja da je za funkcionisanje energetskog sistema potrebno da je sačinjen od velikih postrojenja i da se energija kreće od centra proizvodnje prema gradovima i mestima potrošnje. Pojavom decentralizovanih sistema za proizvodnju energije i novih tehnologija za njihovo korišćenje, prvobitni model se sve vise menja. Direktivom EU 2018/2001 o promociji korišćenja obnovljivih izvora energije (OIE) označeni su prozjumeri, odnosno istovremeno i proizvođači i potrošači obnovljive energije, kao i zajednice OIE, dok je Direktivom EU 2019/944 uveden pojam “citizen energy communities”, odnosno energetske zajednice građana, s tim što ova Direktiva osim distributivne proizvodnje električne energije iz OIE obuhvata i električnu energiju iz ostalih izvora. Zemlje članice EU su u obavezi da donesu svoju regulativu vezano za primenu ovih direktiva, a nakon toga i odgovarajuće mere podsticaja. Inicijativa uvođenja energetskih zajednica nudi građanima nove mogućnosti u smislu aktivnog uključivanja u energetska pitanja. Pošto se radi o decentralizovanim projektima baziranim na OIE, oni promovišu praksu održive energetske proizvodnje i potrošnje, kao i skladištenje i razmenu energije unutar zajednice. Tradicionalno pasivan potrošač postaje energetski prozjumer, suvlasnik postrojenja na OIE i član energetske zajednice. U Evropi postoji više hiljada takozvanih zadruga OIE koje predstavljaju najčešći organizacioni oblik energetskih zajednica i mogu imati važnu ulogu u procesu decentralizacije energetskog sistema. Prelazak na decentralizovanu proizvodnju energije ima mnoge prednosti, a to su: korišćenje lokalnih izvora energije, povećanje sigurnosti lokalnog snabdevanja energijom, kraća transportna rastojanja i smanjeni gubici u prenosu energije, podsticanje razvoja zajednice i kreiranje lokalnih radnih mesta. Svrha rada je da se široj javnosti u Srbiji približi pojam energetskih zajednica, šta su one i koja je njihova uloga, pri čemu se najveći deo rada bavi energetskim zajednicama na području EU.

78-82

Authors: Siniša Spremić, Dušan Obradović

U radu se razmatra mogućnost direktne korekcije greške kod određivanja položaja regulacione preklopke iz napona primara i sekundara pojedinačnih transformatora koji imaju veći broj snimljenih merenih vrednosti napona i struja u manjem ili većem opsegu opterećenja. Direktna korekcija se nadovezuje na prethodno izvršenu korekciju greške od pada napona na impedansi transformatora koja se koristi za proračun položaja regulacione preklopke korišćenjem napona. Direktna korekcija se vrši određivanjem srednje vrednosti svih tačaka i zatim oduzimanjem na taj način određene srednje vrednosti od vrednosti pojedinačnih tačaka.

10-17

Authors: Ivan Vujović, Željko Đurišić

Trendovi centralizacije telekomunikacione i računarske opreme radi postizanja ekonomskih benefita, odnosno implementacije tehnoloških inovacija i novih tehničkih rešenja dovode do potrebe izgradnje sve većih Data Centara (DC-a). Povećanje veličine objekta DC-a, odnosno broja rekova sa opremom koji se implementiraju unutar DC-a, kao i broja uređaja koji omogućavaju pravilnu funkcionalnost te opreme, prati neminovno povećanje potrebne količine električne energije za napajanje. Za DC-e koji zahtijevaju veliku količinu električne energije isplativa je izgradnja sopstvenih, obično obnovljivih izvora energije (OIE). Tada su OIE primarni, a ElektroEnergetski Sistem (EES) služi kao sekundarni i redundantni izvor napajanja. U radu je predstavljena ideja za realizaciju DC-a koji se, preko EES-a, primarno napaja iz OIE. Generisana električna energija iz OIE se prenosi u EES upotrebom razvodnih postrojenja (RP-a) visokog napona, a DC napaja iz EES-a preko RP-a niskog, srednjeg i visokog napona. Za realizaciju jednog takvog objekta potrebno je obezbijediti adekvatne uslove koji se odnose na geografsku poziciju, dostupnost lokacije sa stanovišta pristupa, kao i mogućnosti elektroenergetskog, odnosno telekomunika-cionog povezivanja. Na osnovu sprovedenih istraživanja potencijala OIE, raspoložive putne, elektroenergetske i telekomunikacione infrastrukture, u ovom radu su analizirani uslovi razvoja DC-a na lokaciji kod Beograda i to u blizini Transformatorske Stanice (TS) „Beograd 20“. Predloženo rešenje, sa aspekta napajanja DC-a, uključuje izgradnju vjetroelektrane, solarne elektrane i elektrane na deponijski gas, kao i pratećih RP-a. Predviđeno je telekomunikaciono povezivanje objekta sa mrežom EES-a i drugim važnim telekomunikacionim centrima. Ove konekcije se ostvaruju preko optičkih kablova, postavljenih uz elektroenergetske vodove i kablove, a gdje to nije moguće, postavljene samostalno. Prikazan je dizajn unutrašnjosti DC-a i urađeni proračuni potrebne količine električne energije za napajanje opreme i uređaja u objektu. Na osnovu toga je izvršen proračun potrebnog kapaciteta OIE, kao i proračun pripadajućih RP-a. Dato je i rešenje optičkog povezivanja unutar objekta DC-a. Na kraju rada izvršena je uopštena procjena investicionih i ekonomskih aspekata izgradnje ovakvog DC-a.

26-35

Authors: Vladimir Jelavić, Valentina Delija-Ružić

U radu će se opisati multisektorski pristup u izradi dugoročnih planskih dokumenata kroz primjer izrade podloga za Strategiju niskougljičnog razvoja Republike Hrvatske do 2030. godine s pogledom do 2050. godine. Republika Hrvatska je u sklopu obveza Uredbe o upravljanju energetskom unijom i djelovanjem u području klime (EU 2018/1999) obvezna izraditi integrirani nacionalni energetski i klimatski plan i dugoročnu strategiju dekarbonizacije. Novim strateškim ciljevima Zelenog plana za Europu, u namjeri da se ispune ciljevi Pariškog sporazuma i podigne globalna konkurentnost europskog gospodarstva, postavlja se ambiciozan cilj neto nulte emisije stakleničkih plinova do 2050. godine. Ispunjenje te vizije zahtjeva multidisciplinarni pristup jer nije samo dovoljno smanjiti emisije energetike, industrije, opće potrošnje i prometa, već povećati ponore u sektorima poljoprivrede i LULUCF (Korišćenje zemljišta, promena u korišćenju zemljišta i šumarstva). U radu će se opisati proces izrade, uključivanje mnogobrojnih dionika, metodološki pristup i glavni rezultati. Analize uključuju detaljna modeliranja u energetici, po sektorima gospodarstva i prirodnih pohraništa ugljika LULUCF sektora. Komentiraju se sinergijski izazovi energetike, očuvanja sigurne opskrbe hranom, održivog gospodarenja šumama, postizanje čistog zraka, korištenja prostora i ostalo.

37-44

Authors: Đorđe Lazović, Kristina Džodić, Željko Đurišić

Po isteku državnih podsticajnih mera za integraciju obnovljivih izvora energije, isplativost investiranja u solarne elektrane će zavisiti dominantno od usklađenosti dijagrama proizvodnje i promenljivih cena energije na slobodnom tržištu električne energije. Da bi se ostvario maksimalni profit solarne elektrane u uslovima slobodnog tržišta, treba razmotriti mogućnost investiranja u rešenja koja su danas manje zastupljena, ali sa perspektivom da u budućnosti budu profitabilnija. Takvo rešenje je solarna elektrana koju čine vertikalno postavljeni bifacijalni moduli čije su aktivne površine orijentisane u pravcu istok-zapad. Ovakvom konfiguracijom elektrane se može postići veća proizvodnja u periodima visokih cena, i samim tim veći prihod od prodaje električne energije. Sa druge strane, cena bifacijalnih fotonaponskih modula je veća od cene standardnih monofacijalnih, pa je zahtevana investicija veća. U ovom radu je izvršeno poređenje isplativosti ulaganja u elektranu sa bifacijalnim i elektranu sa monofacijalnim modulima u postojećim i perspektivnim tržišnim uslovima. Uticaj proizvodnje solarnih elektrana na cenu električne energije je istražen na primeru Nemačke. Na osnovu ovih istraživanja, formiran je prognostički model profila dnevnog dijagrama cena na objedinjenom evropskom tržištu, koji je poslužio za analizu isplativosti ulaganja u dve razmatrane varijante realizacije solarne elektrane.

54-60

Authors: Milica Koprivica, Željko Đurišić

Predikcija proizvodnje vetroelektrana za dan unapred je od ključnog značaja za optimalno angažovanje agregata i minimizaciju troškova balansiranja snaga u elektroenergetskom sistemu. U regionu Južnog Banata je izgrađeno nekoliko vetroelektrana koje koriste različite modele za predikciju proizvodnje. Osnovna ideja u ovom radu je da se, primenom modela veštačke inteligencije, kombinuju predikcije proizvodnje svake od vetroelektrana sa predikcijama proizvodnje ostalih vetroelektrana u regionu. Ovakav pristup ima fizičko opravdanje s obzirom da se sve vetroelektrane nalaze u regionu sa istom klimatologijom vetra. S obzirom da je za planiranje balansnih kapaciteta od interesa ukupna greška u proceni proizvodnje za dan unapred, u ovom radu je analizirana mogućnost minimizacije kumulativne greške kroz primenu algoritama veštačke inteligencije koji kombinuju prognoze pojedinačnih modela vetroelektrana i na taj način vrše korekciju u proceni zbirne proizvodnje svih vetroelektrana u ovom regionu. Obuka modela neuralne mreže je vršena na osnovu prognoza pojedinačnih vetroelektrana za dan unapred i ostvarenja. Za obuku mreža su korišćeni jednogodišnji setovi prognoziranih i ostvarenih proizvodnja vetroelektrana koje su bile u pogonu u 2020. godini. Razvijeni model predikcije kumulativne proizvodnje vetroelektrana u Južnom Banatu omogućava operatoru prenosnog sistema da vrši naknadnu obradu pojedinačnih predikcija proizvodnje vetroelektrana u cilju smanjenja ukupne greške u proceni kumulativne proizvodnje.

66-72

Authors: Gojko Rikalović, Bojan Vračarević, Dejan Molnar

Tržište energije karakterišu značajne nesavršenosti. Negativni eksterni efekti, i ostale nesavršenosti tržišta imaju, između ostalog, ozbiljnu posledicu – šalju pogrešne cenovne signale i maskiraju prave troškove koji nastaju u procesu proizvodnje i potrošnje energije. Kao rezultat toga dolazi do ozbiljne degradacije životne sredine na lokalnom i globalnom nivou. Negativni efekti na globalnom nivou, poput iscrpljivanja neobnovljivih resursa i promene globalne klime, predstavljaju najozbiljnije izazove s kojima se suočava čovečanstvo danas. Odgovori javnog sektora na tržišne nesavršenosti, u vidu različitih mera i instrumenata, su dobro poznati u ekonomskoj teoriji i u mnogim okolnostima su se pokazali efektivnim u praksi. Ipak, u stručnoj literaturi se, čak i danas, uglavnom prenebregava činjenica da davanje prednosti ekonomskim i socijalnim ciljevima u javnim politikama može imati i često ima za posledicu pogoršanje kvaliteta životne sredine. Pored toga, neuspeh regulative u oblasti energetike vodi ka ekološkoj degradaciji. Posebno je kritična situacija u mnogim zemljama u razvoju jer se u trci za ostvarenjem ciljeva iz oblasti industrije, poljoprivrede ili energetike, kao kolateralna šteta, javljaju veliki problemi u oblasti životne sredine koji vode ekološkoj neodrživosti. Sa ekonomskog aspekta važni su kako efektivnost, tako i efikasnost energetske politike, u smislu njenog potencijala da doprinosi poboljšanju u domenu zaštite životne sredine i energetske efikasnosti. Jednu od najboljih strategija predstavlja uvođenje važnih aspekata životne sredine u tržišnu sferu. Na taj način, limitiranost prirodnih resursa bi se odražavala na njihove cene. Ukidanje prakse velikih subvencija i potcenjenosti cena fosilnih goriva je, sigurno, korak u pravom smeru.

80-84

Authors: Srećko Ćurčić, Milan Vesković, Momčilo Vujičić

Korišćenje otpadne drvne i poljoprivredne biomase kao obnovljivih izvora energije, poslednjih godina predstavlja praktičan i pouzdan način za dobijanje energije u većini zemalja EU. Brojna naučna i praktična istraživanja usmerena su upravo na mogućnosti upotrebe različitih izvora otpadne drvne i biljne biomasa kako za energetske svrhe, tako i za druge moguće potrebe. Dobro isplaniran lanac snabdevanja otpadnom drvnom i biljnim biomasom u Srbiji, sa odgovarajućoim pripremnim tehnologijama može značajno da utiče racionalno korišćenje raspoloživih resursa. U ovom radu data je analiza zahteva za korišćenje rasoploživih resursa otpadne drvne i poljiprivredne biomase u Srbiji za odgovarajuće svrhe.