Работен материјал од Еко школата за...

52
Работен материјал од Еко-школата за енергија

Transcript of Работен материјал од Еко школата за...

Page 1: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

Работен материјал од Еко-школата за енергија

Page 2: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

1

Содржина

ВОВЕД ВО ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТСКОТ СИСТЕМ .............................................................................................................2

НЕОБНОВЛИВИ ИЗВОРИ НА ЕНЕРГИЈА ....................................................................................................................7

ПРИРОДНИОТ ГАС КАКО ЕНЕРГЕНС ...................................................................................................................... 22

ХИДРОЕЛЕКТРИЧНИТЕ ЦЕНТРАЛИ И БИОЛОШКАТА РАЗНОВИДНОСТ .............................................................. 27

ОБНОВЛИВИ ЕНЕРГЕТСКИ ИЗВОРИ И ЕНЕРГЕТСКА ЕФИКАСНОСТ ...................................................................... 37

ЕНЕРГЕТСКО МОДЕЛИРАЊЕ .................................................................................................................................. 40

КЛИМАТСКИ ПРОМЕНИ ......................................................................................................................................... 42

Анекс 1. Информација за енергетски ефикасна куќа со обновлива енергија во Кадино ................................ 47

Page 3: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

2

ВОВЕД ВО ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТСКОТ СИСТЕМ Автор: Дејан Зрмановски

Електрична енергија

Развојот на сите области во современиот свет е незамислив без електричната енергија која преставува

основен медиум за далечинско пренесување на енергијата како и основа за целокупниот систем за

пренесување на информации.

Зошто ја користиме електричната енергија?

Електричната енергија ја користиме бидејќи овозможува најефикасно, најлесно и најбрзо пренесување на

големи растојанија споредено со останатите видови на енергии. Истовремено, нејзина голема предност е

што на многу едноставен начин се врши ефикасна конверзија кон останатите полезни видови на енергии

(механичка, топлинска, светлинска, хемиска, итн.)

Електричната енергија се произведува или генерира преку конверзија на примарните извори на енергија во

електрични генератори и често се нарекува финална енергија која се користи од страна на крајните

потрошувачи за различни намени. Во споредба со другите енергенти, како што се гасот, нафтата или

јагленот, електричната енергија се карактеризира со следните предности:

− лесно се мери и управува,

− се користи за најразлични потреби,

− на ефикасен начин се претвора во други облици на енергија, и

− се пренесува и дистрибуира со ниски загуби.

Секако, постојат и одредени недостатоци. Еден од главните недостатоци е опасноста од изложеноста на

висок напон, како и влијанието на електромагнетното поле врз здравјето на луѓето. Друг недостаток е

неможноста на истата да се акумулира на ефикасен начин.

Кратка историја на воведувањето на електроенергетскиот систем

Почетоците на значајните електроенергетски откритија и развојот на оваа технолошко-економска гранка

датираат уште од 1800-тите години. Во развојниот пат на електроенергетиката има поголем број на клучни

моменти кои го определиле нејзиниот денешен облик. По откритието на галванските елементи на

Алесандро Волта (A. Volta) кон крајот на XVIII век, во 1831 година Мајкл Фарадеј (M. Faraday) го открива

законот за електромагнетската индукција со што се овозможило претворање на механичката енергија во

електромагнетна. Потоа, потребни биле 40 години за да биде изграден првиот генератор за еднонасочна

струја во 1872 год. од Зеноб Грам (Z. Gramme). Во раните 1880-ти години биле формирани неколку компании

кои инсталирале хидро-генератори на електрична енергија која била користена за улично осветление со

користење на електро-лачни светилки. Првиот обид за пренос на електрична енергија на поголеми

растојанија е направен во 1873 година кога инженерот Фотен (Fautain) на Меѓународната изложба во Виена

ја демонстрирал можноста на пренос на 1 kW на растојание од 1 km. Во 1882 година Томас Едисон ги

изградил и пуштил во употреба електричната централа на пареа и првиот дистрибутивен систем за

еднонасочна струја во Њујорк со која се снабдувале деловните објекти, како и 500 домаќинства кои

користеле повеќе од 10.000 електрични сијалици. Овие системи на Едисон ги снабдувале потрошувачите со

еднонасочна струја на низок напон. Поради ова 1882 година се смета за почетокот на ерата на

електрификцијата и изградбата на електричните мрежи на еднонасочна струја. Меѓутоа, поради нискиот

Page 4: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

3

преносен напон веднаш се јавиле и проблемите со преносот на електричната енергија од електричните

централи до самите потрошувачи – имало високи загуби и големи падови на напонот) и тоа бил главниот

недостаток на еднонасочната струја.

Со пронајдокот на Никола Тесла на вртливото магнетно поле со помош на системот полифазни струи во

1883 година и пронаоѓањето на асинхрониот (индукционен) мотор во 1888 година кој работел на

наизменична струја и бил многу поробустен, посигурен и поевтин, нагло пораснал интересот за

воведувањето на наизменичната струја, особено поради фактот што таа можела да се произведува било

каде и да се пренесува на многу поголеми растојанија без големи проблеми. Може да се смета дека таа

година е направен главниот пресврт во електроенергетиката и од тој момент системот за еднонасочна

струја се напушта на сметка на примената на наизменичните струи во системите за пренос и дистрибуција.

Со Теслините изуми на полето на полифазните генератори, трансформатори, мотори и преносни водови се

поставени темелите на примената на наизменичните струи не само во широката потрошувачка, туку и во

индустријата и еднаш за секогаш се расчистило со дотогашната дилема „еднонасочна или наизменична

струја“ и во кој правец треба да се одвива идниот развој на електрификацијата во светот.

Основна структура и функција на електроенергетскиот систем

Електроенергетски систем е систем во кој примарната енергија (енергија од вода, ветер, фосилни горива

(јаглен, природен гас, нафта), сонце, нуклеарна енергија, геотермална енергија итн.) се трансформира во

електрична енергија и се пренесува преку високонапонски, среднонапонски и нисконапонски мрежи до

потрошувачите, каде повторно се трансформира во топлинска, механичка, светлинска итн. Оттука може да

се заклучи дека основната функција на електроенергетскиот систем е трансформација на примарната

енергија во електрична енергија, нејзин пренос и распределба до потрошувачите каде понатаму се

преобразува во други облици на енергија.

Секоја земја во светот има сопствен електроенергетски систем кој е поврзан и со останатите системи преку

интерконективни водови со што се овозможува обезбедување на стабилно и сигурно снабдување со

електрична енергија на потрошувачите. Вака поврзаните електроенергетски системи преставуваат

најсложен и најкомплексен технолошки систем што досега е создаден од човекот.

Во основа, еден електроенергетски систем е составен од производни постројки за електрична енергија,

преносна мрежа, дистрибутивна мрежа, трансформаторски станици, како и електричните приемници кај

потрошувачите кои служат за преобразување на електричната енергија во други видови енергии.

Производство на електрична енергија

Знаеме дека енергијата ниту може да се создаде, ниту да се уништи. Енергијата може само да се претвори

од еден облик во друг. Следствено, терминот „производство на електрична енергија“ се користи кога станува

збор за трансформација, т.е. конверзија на примарните извори на енергија во електрична енергија. Овој

процес на конверзија се врши во електричните централи. Во наредниот дел е даден кус опис на различни

видови на производство на електрична енергија.

Хидроелектрични централи

Хидроелектричните централи ја претворат кинетичката енергија на водата од реките или потенцијалната

енергија на водата од акумулациите со брана во електрична енергија. Постои класификација на

хидроелектрични централи со висок, среден и низок притисок, најчесто во зависност од висината на

браната, односно висината на водениот столб.

Термоелектрични централи

Page 5: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

4

Во термоелектричните централи пареа или врели гасови добиени од согорувањето на горивата се

процесираат преку користење на парни или гасни турбини. Ефикасноста на една парна термоелектрична

централа е некаде под 40%. Со искористување на топлината на излезните гасови од турбините за

натамошно греење, вкупната ефикасност може значително да се зголеми.

Во основа гасните и парните турбини се разликуваат во тоа што кај гасните турбини, идентично како и кај

авионските мотори, атмосферскиот воздух се компримира преку компресор до комората за согорување во

која се вбризгува горивото кое се меша со воздухот и се врши негово запалување. При согорувањето

врелите гасови со зголемен притисок ја покренуваат гасната турбина која е врзана на истото вратило со

компресорот. Кај парните турбини, горивото се користи за загревање на водата и натамошно претворање

во прегреана пареа со зголемен притисок која ја покренува парната турбина. Вообичаено се користат повеќе

притисни парни турбини кои може да имаат секции на висок, среден и низок притисок. Во зависност од

методата на генерирање на пареа термоелектричните централи можат да се поделат на термоелектрични

централи на фосилни горива и нуклеарни термоелектрични централи.

Постојат и комбинирани електрични централи во кои се вклучени гасна и парна турбина (Combined Cycle

Power Plant – CCPP). Во овие темоелектрични централи топлината од излезните гасови од гасната тубина

се користи за генерирање на пареа преку котел утилизатор со што се погонува парна турбина. На ваков

начин се постигнува поголем коефициент на ефикасност при производство на електрична енергија кој

достигнува повеќе од 50%.

Ветерни електрични централи

Турбините на ветерните електрични централи работат на принцип на искористување на кинетичката

енергија на ветрот за погонување на генераторот на електрична енергија. Модерниoт дизајн вклучува

турбини со дијаметар на роторот поголем од 150 метри и инсталирана моќност на генераторот од 7 MW.

Енергијата на ветерот може многу ефикасно и економично да се искористи во ветровити региони. Постојат

значителен број на ветерни електрични централи изградени и надвор од копното, односно подигнати над

морската површина (off-shore).

Сончеви електрични централи

Сончевата радијација (сончева светлина) може да се искористи директно или индиректно за производство

на електрична енергија. Најчесто се користат следните две доминантни технологи:

- фотоволтаични (или фотонапонски) ќелии кои директно ја конвертират сончевата светлина во

еднонасочна струја, која понатому со инвертори се претвора во наизменична струја; и

- соларни термални електрични централи каде сончавата термална енергија се користи за

генерирање на водена пареа која понатаму погонува парна турбина и генератор на електрична

енергија.

Горивни ќелии

Горивните ќелии се системи кои произведуваат термална и електрична енергија преку директна хемиска

конверзија на горивата. Водата е отпаден продукт. Најчесто употребувани горива во горивните ќелии се

водород, биогасови и етанол. Максимална номинална моќност која може да се постигне со фосилните ќелии

е во ранг од неколку MW . Горивните ќелии исто така можат да се користат и како акумулатори на енергија.

Електричната енергија може да се користи за производство на водород во реверзибилен просец во горивна

ќелија кој потоа може повторно да се конвертира во електрична енергија – реверзибилни горивни ќелии.

Геотермални електрични централи

Геотермалните електрични централи ја користат топлината на земјата за производство на водена пареа

која понатаму се користи во процес на производство на електрична енергија. За таа цел се прават бушотини

и до 5000 метри длабочина. Температурниот градиент од 5 оC на 100 m длабочина води кон создавање на

температурна разлика од 200oC. Ладна вода се инјектира во земјата преку бушотините и се враќа загреана

Page 6: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

5

на површината каде топлинската енергија се користи преку топлински изменувачи за производство на пареа,

а потоа на механичка и електрична енергија. Денес во светот има околу 200 геотермални електрични

централи.

Преносни и дистрибутивни системи за електрична енергија

Електричните мрежи служат за пренесување и распределба на електричната енергија од изворите

(електричните централи) до нејзините потрошувачи. Практично целата електрична енергија што се

произведува во електричните централи се доведува до електричните приемници преку електричните мрежи.

Притоа енергијата може да се пренесува на мошне големи растојанија (стотици, па и илјадници километри)

и на тој пат повеќе пати да се трансформира и да се менува квантитативно и квалитативно. Основни

елементи во електричните мрежи се водовите и енергетските трансформатори. Трансформаторите служат

за промена на параметрите на електричната енергија, т.е. за промена на напонот и струјата. Тие се

поставуваат во трансформаторските станици заедно со прекинувачите, разделувачите (раставувачите) и

другите елементи што служат за вклучување и исклучување на елементите од мрежата.

Дистрибутивна се нарекува онаа мрежа на која непосредно се приклучуваат електричните приемници, но

и мрежата со повисок напон на која се приклучени поголем број трансформаторски станици, а која е

прилично разгранета. Останатите електроенергетски мрежи со висок напон се вбројуваат во преносните

мрежи. Во наши услови мрежите со напон повисок од 110 kV се преносни, додека мрежите со напон понизок

од 110 kV се дистрибутивни. Мрежите со напон 110 kV, зависно од нивната положба и улога во

електроенергетскиот систем (ЕЕС), некаде се преносни, а некаде се дистрибутивни.

Прецизно разграничување меѓу преносните и дистрибутивните мрежи е тешко да се направи. Таквата

поделба не е еднозначна. Според „техничката“ поделба преносната мрежа ја сочинуваат водовите и

постројките со номинален напон 110 kV и повеќе, а остатокот е т.н. дистрибутивна мрежа. Според

„функционалната“ поделба преносната мрежа е оној дел од ЕЕС кој заедно со изворите учествува во

водењето и во оптимизирањето на водењето на споменатиот технолошки процес. Сето останато

претставува дистрибутивна мрежа, без оглед на нејзиниот номинален напон.

Согласно европскиот стандард EN 60071 генералната класификација на напонските нивоа е дефинирана

на следниот начин:

- под 1 kV: низок напон (LV)

- помеѓу 1 kV и 45 kV: среден напон (MV)

- помеѓу 45 kV и 300 kV: висок напон (HV)

- помеѓу 300 kV и 750 kV: многу висок напон (EHV)

- над 800 kV: ултра висок напон (UHV)

Важно е да се напомене дека пренесувањето на електрична енергија на повисоки напонски нивоа влијае на

намалувањето на загубите. Особено кога се енергијата се пренесува на поголеми далечински растојанија

напонското ниво треба да биде високо.

Паметни мрежи – Smart Grids

Паметна мрежа е електроенергетска мрежа која може на ефикасен начин со што помали трошоци да го

интегрира однесувањето и активностите на сите корисници поврзани на мрежата – производителите,

потрошувачите и оние кои ги имаат и двете улоги – со цел да се обезбеди економски ефикасен и одржлив

електроенергетски систем со ниски загуби и високо ниво на квалитет за безбедност и сигурност во

снабдувањето со енергија.

Page 7: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

6

Паметните мрежи вклучуваат иновативни производи и услуги заедно со интелигентен мониторинг, контрола,

мерење, управување и систем за комуникации со цел:

- подобро искористување на конекциите и производните капацитети;

- овозможување на сите потрошувачи да имаат улога во оптимизирањето на системот;

- обезбедување на потрошувачите со детални информации за можностите како да ја користат

енергијата;

- значително намалување на влијанието врз животната средина од системот за снабдување со

електрична енергија;

- задржување и подобрување на постојното високо ниво на доверливост и квалитет на системот, како

и сигурноста во снабдувањето.

Page 8: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

7

НЕОБНОВЛИВИ ИЗВОРИ НА ЕНЕРГИЈА ФОСИЛНИ ГОРИВА И ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНИ ЦЕНТРАЛИ

Автор: M-р Илчо Трајаноски

ВОВЕД

Многу одамна, човекот живеел во склад со природата и нејзините закони. Скромно ги искористувл

природните ресурси и не ја нарушувал рамнотежата во природата. Но, со развојот на цивилизацијата,

порастот на населението, појавата на занаетчиството и индустриската револуција, човекот завладеал со

природата, а со тоа и со зафатите врз животната средина кои од ден на ден стануваат сé поголеми и

поголеми.

Сечењето и уништувањето на шумите, изградбата на водоводи, рудници, патишта, пристаништа,

производството и потрошувачката на различните енергетски суровини, користењето на хемиските средства,

развојот на индустријата и енергетиката и слично, доведоа до недозволена неодговорност во поглед на

уништувањето на природните ресурси, загадувањето на животната средина и нарушувањето на

рамнотежата во природата.

Денес, човекот е еден од најмоќните еколошки фактори. Со својата дејност свесно и организирано ја

искористува природата и интервенира во сите збиднувања на Земјата, со што опасно влијае врз квалитетот

на средината во која живее.Човекот до таа мерка ја загрозува животната средина и ги исцрпува природните

ресурси, што предизвика појава на светска еколошка криза и претставува закана за опстанокот на животот

на Земјата.

Page 9: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

8

Производството на електрична енергија и извори на енергија

Развојот на едно општество резултира и со пораст на побарувачката и потрошувачката на електрична

енергија кои воедно се и показател за степенот на развиеност на едно општество. Производството на

електрична енергија во електроенергетските постројки се одвива по многу сложен технолошки процес од

примарната, односно потенцијалната енергија на нуклеарните горива, фосилните горива, биомасата,

водата, ветерот, сонцето итн., па според тоа, изворите на енергија може да се поделат на:

- Обновливи извори на енергија; и

- Необновливи извори на енергија.

Обновливите извори на енергија се извори кои се наоѓаат во природата и најважна нивна карактеристика е

тоа што можат да се обновуваат. Обновливите извори на енергија се: биомасата, хидроенергијата,

енергијата на сонцето, ветерот, геотермалната енергија итн.

Процесот на прифаќање на новите обновливи извори на енергија е доста спор. Главен проблем претставува

тоа што количеството на енергија добиена од обновливите извори е занемарливо во споредба со енергијата

добиена од фосилните и нуклеарните горива, а цената за инсталација на новите постројки е доста висока.

Со тоа и цената на добиената енергија во првите неколку години се зголемува до потполна неисплатливост,

во однос на останатите комерцијално достапни конвенционални извори на енергија.

Сепак, еколошката освестеност на населението придонесе да се настојува да се инсталираат постројки за

производство на „чиста” енергија од обновливи извори и покрај почетната економска неисплатливост.

Заради тоа и покрај тоа што главен проблем претставува почетната цена за инсталација на новите постројки

со што се зголемува и цената на добиената енергија, обновливите извори на енергија можат и мораат да

започнат подобро да се искористуваат, особено ветерот, водата, сонцето и биомасата. Гледано долгорочно,

се очекува обновливите извори на енергија да станат економски конкурентни на конвенционалните извори

на енергија.

Необновливите извори на енергија се добиваат од природните ресурси кои се земени од природата

(земјата), а тоа се: јагленот, нафтата и природниот гас како фосилни горива, и ураниумот и плутониумот

како нуклеарни горива. Кај необновливите извори постојат два основни проблеми, а тие се дека при нивното

согорување негативно влијаат врз загадувањето на животната средина и дека ги има во ограничени

количини, а бидејќи постојано се црпат од страна на човекот, вкупната резерва на овие извори на глобално

ниво константно се намалува. Но и покрај тоа, заради нивната особина при нивното согорување да се

развива многу висока температура при што се ослободува голема количина на топлина, фосилните горива

(јагленот, нафтата и природниот гас) се користат во огромни количества во термоенергетските постројки за

производство на електрична енергија и греење, a ураниумот и плутониумот се користат во нуклеарните

електрани.

Органските фосилни горива – јагленот, нафтата и природниот гас – може да се од растително или

животинско потекло. Тие настанале од продуктите на распаѓање на остатоците на растенијата и животните

под дејство на високи температури и притисоци под земјината кора. Степенот на преобразба е во функција

на зголемување на содржината на јаглерод (С) во горивото за сметка на намалување на содржината на

водород (Н), кислород (О) и азот (N), односно на намалување на испарливите материи.

Page 10: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

9

Во зависност од агрегатната состојба постојат тврди, течни и гасовити горива. Јаглените, тресетот и

шкрилците се тврди горива, сировата нафта е течно, а природниот гас е гасовито гориво.

Според начинот на добивање горивата се делат на природни и вештачки. Природни се горивата кои се

користат онака како што се наоѓаат во природата, додека вештачките горива се резултат на преработка. Од

вештачките горива најголема примена во термоенергетските постројки има мазутот, кој е во течна агрегатна

состојба и се добива при рафинирање на суровата нафта.

Најголемиот дел од електричната енергија што денес се користи, се добива од согорувањето на фосилните

горива и целокупниот модерен напредок е развиен врз основа на ефтината фосилна енергија од јагленот,

нафтата и природниот гас, како и од енергијата на ураниумот и плутониумот добиена во нуклеарните

електрани.

Денес во светот околу 90% од примарната енергија се добива со согорување на фосилните горива.

Најголемиот дел од тоа се трансформира во електрична енергија во термоенергетските постројки кои имаат

исклучително влијание врз подобрувањето на квалитетот на живеењето, меѓутоа во исто време

Page 11: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

10

претставуваат и големи загадувачи на животната средина. Заради тоа, иако во последно време постои

интензивен развој на обновливите извори на енергија, фосилните горива доминираат и понатаму ќе

доминираат во светското производството на електрична енергија.

Трансформација на енергијата во термоелектраните на јаглен

Енергијата претставува карактеристика на одреден систем со која се опишува неговата способност да

изврши одредена работа. Eнергијата не може да се создаде, ниту да се изгуби, туку само може да се

претвори од еден вид енергија во друг. Ова својство на енергијата се вика Закон за одржување на

енергијата, според кој количеството на енергија во еден затворен систем секогаш е константно.

Во физиката, техниката и инженерството, „трансформација на енергија” претставува секој процес на

претворање на енергијата во одреден систем од еден во друг облик и таа енергија која може да е во разни

облици се користи за вршење на најразлични механички работи. Тоа значи дека енергијата од фосилните и

нуклеарните горива, биомасата, водата, ветерот, сонцето и други извори може да се претвори во друг облик

на енергија: електрична, механичка или топлинска енергија во постројки за претворање на енергијата. Во

електроенергетските постројки, примарната енергија од изворите на енергија се трансформира во

електрична енергија.

Tермоелектраните на јаглен се енергетски постројки чија основна намена е трансформација на примарниот

облик на енергија на јагленот во механичка енергија, т.е. корисна работа која понатаму се искористува за

производство на електрична енергија која се испорачува во електроенергетскиот систем. На сликата е

претставена основна технолошка шема за производство на електрична енергија во термоелектрична

централа на јаглен.

Page 12: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

11

Шема на производство на електрична енергија во термоелектрична централа на јаглен

Опис на сликата: Јагленот потребен за производство на електрична енергија со помош на транспортни траки

се носи до системот за подготовка на јаглена прашина и согорува во котелот. Продукти од согорувањето се

издувните гасови, но и пепелта и шљаката која претставува недогорен остаток од горивото. Издувните

гасови од котелот се одведуваат со вентилатори, поминувајќи низ електрофилтер за фаќање и

отстранување на пепелта, за прочистени да се испуштат во атмосферата низ оџакот.

Со согорување на јагленот се ослободува топлина која се троши за загревање на водата во котелот и

производство на пареа. Добиената пареа од котелот, се носи до парната турбина со помош на пароводи и

вртејќи го вратилото на турбината, топлотната енергија на пареата се претвора во механичка енергија.

Во електричниот генератор чие вратило е поврзано со вратилото на турбината и се врти заедно со него,

механичката енергија се претвора во електрична енергија и со трансформатор се трансформира на

потребното напонско ниво. За изработената пареа повторно да се врати во процесот, после нејзиното

искористување се носи во кондензатор каде кондензира. При кондензирањето на пареата, се ослободува

топлина, која во кондензаторот се предава на разладната вода. Разладната вода се загрева и за нејзино

ладење се носи во разладните кули.

Технологија на производството на електрична енергија во термоелектраните на јаглен

Технологијата на производството на електрична енергија во термоелектраните на јаглен најчесто се

претставува со шема на која се представуваат основните уреди и нивните врски. Примери за таква шема се

дадени на наредните две слики на Шема 1, Шема 2 и Шема 3.

Page 13: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

12

Шема 1.

Шема 2.

Page 14: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

13

Шема 3. Шема на термоелектрана на јаглен

1. депонија за јаглен

2. систем за подготовка на јагленова прашина

3. парогенератор

4. вентилатор за свеж воздух

5. вентилатор за димни гасови

6. постројка за фаќање и отстранување на пепелта – електрофилтер

7. оџак за испуштање на димните гасови во атмосфера

8. паровод за добиената пареа од парогенераторот

9. турбина

10. кондензатор

11. пумпа за кондензатот

12. генератор

13. циркулациони пумпи

14. доводни цевководи за разладна вода

15. одводни цевководи за разладна вода

16. извор на разладна вода

17. блок трансформатор

18. трансформатор за сопствени потреби

Page 15: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

14

Карактеристики на енергетските горива во термоелектраните на јаглен

Во термоелектраните на јаглен, како енергетско гориво за загревање на работниот медиум до потребните

параметри се користи јагленот. Енергетското гориво е материја која под определени услови ослободува

значително количество на топлина која може со економска оправданост да се користи како извор на

енергија.

Јагленот преставува гориво кај кое основното количество на топлина се ослободува при хемискиот процес

на согорување. Тој е во тврда агрегатна состојба и за енергетски цели најцесто се користи во природна

состојба. Според степенот на преобразба се разликуваат следните видови на јаглени: тресет, лигнит,

кафеав јаглен, камен јаглен и антрацит.

Од течните фосилни горива во термоенергетиката најголема примена има мазутот, кој се добива како

продукт при рафинирањето на суровата нафта.

Горивата од органско потекло – фосилните горива, претставуваат збир на сложени јаглеводороди со

одредена содржина на азот, сулфур и кислород. Заради нивната сложеност, односно неможноста за нивно

претставување по одделни составни соединенија, усвоено е нивниот состав особено составот на јаглените

да се прикажува во вид на масен елементарен процентуален состав на јаглерод (С), водород (Н), азот (N),

кислород (О) и сулфур (S). Исто така, во составот влегуваат содржината на пепелта (А) која преставува

несогорлив минерален дел и вкупната влага (W) која се состои од два дела од кои едниот е хемиски врзана

влага и истата зависи од степенот на преобразба, а другиот е механички и зависи од локалните услови.

Особено штетно е присуството на сулфурот (S) во горивата во форма на нестабилен сулфурен оксид (SО3)

кој во контакт со влажна средина преминува во сулфурна киселина која се карактеризира со изразено

корозивно дејство врз опремата.

Page 16: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

15

Производството на електрична енергија и влијанието врз животната средина

Набљудувајќи го односот на енергетиката и животната средина, може да се каже дека сите видови на

трансформација на примарната енергија во електрична имаат негативни последици врз животната средина,

односно во голема мерка влијаат врз загадувањето на животната средина. Изградбата на акумулационите

езера има негативен ефект врз непосредната околина бидејќи се уништува флората и фауната во областа

на езерото, а со процесите на распаѓање на вегетација што се собира во резервоарите се влијае и врз

глобалните процеси. Користењето на биомасата е проследено со емисии во атмосферата, користењето на

енергијата на ветерот може да има негативно влијание врз фауната, а зад чистата соларна енергија се крие

загадувањето од производството на сончеви колектори.

И нуклеарната енергија, со својот радиоактивен отпад, има значително влијание врз животната средина.

Нуклеарните електрани по искористувањето на нуклеарното гориво кое е особено радиоактивно, треба да

го чуваат отпадот складиран повеќе од десет години, а најрадиоактивното и повеќе од стотини години, во

сигурни бетонски базени или подземни бункери. Во нормални услови, нуклеарната енергија претставува

доста чист извор на енергија, но стравот од потенцијалните опасности и последици од можните хаварии сé

повеќе го намалува бројот на новоинсталирани нуклеарни електрани.

Кај необновливите извори на енергија постојат два основни проблеми. Првиот е што ги има во ограничени

количини и бидејќи постојано се црпат од страна на човекот нивната количината сé повеќе се намалува.

Вториот проблем е што негативно влијаат врз квалитетот на животната средина. Следејќи ја

трансформацијата на примарната енергија до крајниот корисник, најголемо влијание врз квалитетот на

животната средина имаат термоенергетските постројки кај кои се согоруваат големи количества на фосилни

горива. Тие имаат исклучително влијание врз подобрувањето на квалитетот на животот на човекот заради

што се конструираат во големи размери за континуирана работа и обезбедуваат најголем дел од

производената електрична енергија, меѓутоа во исто време претставуваат и големи загадувачи на

животната средина.

Производството на електрична енергија во термоенергетските постројки на фосилни горива резултира со

емисии од издувни гасови во атмосферата, испуштања во водата, загадување на земјата и подземните

води, тврд и други видови на отпад, користење на вода, енергија и други природни ресурси, бучава, мирис,

прашина, вибрации и визуелни влијанија, со што негативно влијаат врз сите медиуми на животната средина,

ги нарушуваат природните процеси и создаваат проблеми како што се оштетеност на биосферата, глобални

промени на климата, исцрпеност на природните ресурси итн.

Page 17: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

16

Најдоминантното штетно влијание врз квалитетот на животната средина се јавува при согорување на

фосилните горива преку емисијата на сулфурни и азотни оксиди (SOx и NOx), чад, летечки пепел и др., со

директно негативно влијание врз живиот свет и материјалните добра во нивната околина, како и емисијата

на СО2 и СО, кои имаат глобално негативно влијание. Зголемената концентрација на сите овие продукти

од согорувањето на фосилните горива предизвикува прекумерно загадување на земјината атмосфера и

појава на кисели дождови, зголемување на ефектот на стаклена градина и глобално затоплување кое се

очекува наскоро да влезе во фаза кога веќе нема да бидат можни никакви поправки.

Кога сулфур диоксидот (ЅO2) се врзува со водената пареа во атмосферата се претвора во сулфурна

киселина (Н2ЅO4) и паѓа на Земјата во вид на кисели дождови кои имаат погубно дејство за целиот жив

свет, а особено за растенијата. Загадувањето на воздухот со кисели дождови се пренесува на земјата и се

слева во површинските и подземните води со што сериозно се загадува водата. Тоа претставува и една од

главните причини за намалување на количеството на питка вода на светско ниво, што претставува многу

сериозен проблем.

Page 18: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

17

Додека сулфурните и азотните оксиди (SOx и NOx) имаат негативно влијание врз животната средина на

локално ниво и штетно влијаат на човековото здравје и живиот свет, емисијата на СО2, СО, чад и летечка

пепел доведуваат до глобално затоплување на Земјата и зголемување на ефектот на стаклена градина, за

што најголем придонес има јаглерод диоксидот (CO2).

Од термоенергетските постројки за производство на електрична енергија, најголемо загадување

предизвикуваат термоенергетските постројки на јаглен, бидејќи емитуваат два до три пати повеќе

стакленички гасови (најмногу CO2) од термоенергетските постројки на другите фосилни горива, како мазут

и гас.

Затоа, емисијата на CO2 во светот е во постојан пораст и кај термоенергетските постројки на јаглен мора

да се посвети особено внимание на делот кој се занимава со заштита на животната средина.

Page 19: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

18

Производството на електрична енергија и заштитата на животната средина

При производството на електрична енергија (особено во термоенергетските постројки на јаглен), мора да

се преземат сите можни мерки за заштита на животната средина. Многу е важно на самиот почеток да се

препознае дека влијанието врз животната средина и нејзиното загадување е последица на користењето на

енергијата од природните ресурси. Рационалното користење на конвенционалните извори на енергија,

односно оптимизирањето на користењето на природните ресурси, вложувањата во системите за нивна

поефикасна и почиста експлоатација, воведувањето на модерни методи за експлоатација на фосилните

горива, правилното одлагање на отпадот од конвенционалните извори на енергија, ограничувањето на

емисиите на јаглерод диоксид и сулфур, инсталирањето на постројки за десулфуризација на издувните

гасови, неутрализирањето на отпадните води, рекултивацијата и пошумувањето на експлоатираните

јагленови ископи и промовирањето на производството на електрична енергија од обновливи извори ќе ги

намали штетните влијанија врз животната средина, а со тоа и врз здравјето на луѓето.

Page 20: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

19

Појавата на енергетските кризи и климатските промени бараат нови пристапи ва решавањето на

проблемите во енергетиката. Овие предизвици се однесуваат на изнаоѓање на нови извори на енергија,

изградба на нови и ревитализација на постоечките енергетски капацитети, усовршување на енергетските

технологии, развивање на алтернативни извори на енергија, зголемување на енергетската ефикасност итн.

На ваквиот став започнаа да реагираат владите ширум светот и воведоа низа на доброволни, но и

задолжителни политики за потрошувачката на енергија и заштитата на животната средина кои ја променија

бизнис климата. Исто така, постојат и сé поголеми очекувања и притисок од јавноста да се работи на

поодговорен начин и поефикасно да се користат ресурсите. Сето тоа доведе загадувањето на животната

средина предизвикано од термоенергетските постројки, одобено оние на јаглен, да прерасне во област која

е строго регулирана со закон, а нивната работа да мора да биде во согласност со прописите и стандардите

за заштита на животната средина.

Page 21: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

20

Page 22: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

21

Page 23: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

22

ПРИРОДНИОТ ГАС КАКО ЕНЕРГЕНС Автор: Дејан Зрмановски

Вовед

Општи карактеристики на природниот гас

Природниот гас е фосилно гориво кое се наоѓа во гасна форма со висока содржина на метан. Редовно е

присутен во наоѓалиштата на нафта, како гасна капа над лежиштето, но го има и во суровата нафта на излез

од бушотината, каде што се експлоатира – во издвоен или растворен облик. Овој гас се одвојува од нафтата

во сепаратори и се чисти од примесите (вода, остатоци од нафта и разни механички нечистотии) уште на

самото наоѓалиште, за да се доведе во граници на пропишаниот квалитет, и потоа се транспортира преку

гасоводите со голем пречник до крајните корисници. Природниот гас се наоѓа и во посебни лежишта каде

што нема нафта. Распространет е во седиментни карпи, но го има и во еруптивни карпи. Наоѓалиштата на

природен гас се наоѓаат на длабочина од неколку илјади метри (стигнуваат дури и до 15.000 m длабочина),

под притисок (кој некогаш може да биде поголем од 300 bar) и температури, во зависност од длабочината,

кои можат да достигнат и повеќе од 180 оC.

Како настанал природниот гас?

Денешните резерви на природен гас се формирани пред повеќе од 550 милиони години, заедно со нафтата,

од микроорганизмите кои живееле во океанот, односно, во периодот пред да настанат континентите кои

денес ги познаваме. Во текот на животот, овие микроорганизми ја апсорбирале енергијата од сонцето, а по

умирањето се таложеле на дното на океанот во средина без кислород каде што немало услови за нивно

разградување. Апсорбираната енергија од сонцето е во вид на јаглеродни молекули во телата на умрените

микроорганизми. Во текот на милиони години талогот на овие мртви микроорганизми се зголемувал, така

што, мешајќи се со мил и останати материи, настанувале повеќе седиментни слоеви на дното на океанот.

Со таложењето постепено се зголемувале притисокот и температурата, што придонесло кон создавање на

нафта и природен гас. Нафтата настанувала под дејство на температура до 150 оC, a кога оваа температура

била повисока, се создавал и природниот гас. Откако се формирале нафтата и природниот гас, почнале да

мигрираат преку ситните пори во околните карпи на копното додека не се фатени во депозити под

непропустливи слоеви на карпи или глина каде што останале заробени. Во текот на милиони години, со

тектонското движење на копното и формирањето на денешните континенти, се движеле и овие заробени

количини на нафта и природен гас кои денес може да се најдат во различни делови од светот.

Состав и својства

По својот хемиски состав природниот гас е смеса од јаглеводороди од кои најголем дел содржат од еден до

четири атоми на јаглерод во молекулот. Содржината на одредени јаглеводороди во природниот гас се

разликува од наоѓалиште до наоѓалиште. Онаму каде гасот се јавува заедно со нафтата (влажен гас), покрај

метан содржи и етан, пропан, бутан и обратно, сувиот земен гас не содржи јаглеводороди со поголем број

атоми на јагленород. Покрај јаглеводородите, природниот гас во помала количина содржи и примеси кои

согоруваат (CO, H2), како и примеси кои не согоруваат (CO2, O2 и N2), a некои пак природни гасови може да

содржат и водородни сулфиди. Составот на природниот гас е прикажан во табелата подолу:

Page 24: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

23

Природниот гас нема вкус, мирис и боја, не е отровен и околу два пати е полесен од воздухот. Поради овие

својства, при транспорт и користење на природниот гас, задолжително се додаваат адитиви наречени

одоранти, кои му даваат карактеристичен мирис на гасот заради брза детекција при истекување.

Горивни својства

При согорување, јаглеводородите се врзуваат со кислородот при што се ослободува топлинска енергија, а

како продукти на согорувњето се јавуваат јаглероден диоксид и вода. Температурата на палење е 650 oC, а

границата на експлозивност е 4 – 15% од содржината во воздухот.

Во зависност од составот, се менува и топлинската моќност на природниот гас. Доколку има поголема

содржина на јаглеводороди со поголем број атоми на јагленород, се зголемува и топлинската моќност која

може ориентационо да биде од 33 – 41 MJ/m3.

При согорувањето се создават мали количини на штетни материи врз животната средина, сите продукти се

во гасна форма и нема останати цврсти честички кои се емитуваат во воздухот. Земајќи го предвид фактот

дека главна состојка на природниот гас е метанот, во споредба со останатите фосилни горива тој има најмал

коефициент на емисија на CO2 по единица на ослободена енергија. Поради тоа се смета за поеколошко

гориво во однос на останатите фосилни горива.

Користење на природниот гас

Природниот гас најчесто се користи како гориво за производство на електрична енергија во комбинирани

постројки, топлинска енергија за централно греење, топлинска енергија кај домаќинствата, индустријата,

комерцијалниот и услужниот сектор. Може да се користи и како погонско гориво кај автомобилите, градскиот

јавен превоз и камионите, а во хемиската индустрија се користи во процесот за производство на хемиски

ѓубрива.

Во процесот на производство на електрична енергија, природниот гас најчесто се користи во комбинирани

постројки кои произведуваат електрична енергија во два циклуса. Во првиот отворен циклус има гасна

турбина за производство на електрична енергија, а во вториот парна турбина која ги користи отпадните

гасови од гасната турбина преку котел утилизатор, исто така за производство на електрична енергија. Со

ваков комбиниран начин на производство на електрична енергија се постигнуваат коефициенти на

Page 25: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

24

искористување на енергијата на гасот повисоки од 50%. Покрај ова, ваков тип на комбинирани гасни

електрани можат да бидат наменeти за производство на електрична и топлинска енергија, односно да

работат во режим на когенерација. Во ваквиот режим се врши одземање на дел од пареата од парната

турбина која се насочува во топлински изменувач-кондензатор, наменет за производство на топлинска

енергија за централно греење. Во когенеративен режим на работа, гасните електрани можат да постигнат

коефициент на полезно дејство малку повисок од 80%. Постојат и когенеративни постројки каде има само

парна турбина за производство на електрична и топлинска енергија за греење, исто така со висок

коефициент на полезно дејство.

Природниот гас се користи како основно гориво за производство на топлинска енергија во системите за

централно греење, каде неговата енергија со согорување во топлани-котларници се претвора во топлинска

енергија, која преку системите за дистрибуција на топла вода за греење, како и санитарна топла вода, се

предава на крајните корисници. На вакви системи се приклучуваат и когенеративни постројки за

производство на електрична и топлинска енергија заради поефикасно искористување на природниот гас за

енергетски цели.

Покрај користењето на природниот гас кај системите за централно греење, истиот може и директно да се

користи за топлинска енергија за греење и санитарна топла вода кај колективни и индивидуални станбени

објекти, како и кај останати објекти кои се приклучени на дистрибутивен систем за природен гас.

Природниот гас се користи и како погонско гориво за автомобили, превозните средства во јавниот градски

сообраќај, како и кај камионите за транспорт. Складирањето на природниот гас кај превозните средства се

врши со компримирање во резервоари под притисок од 300 bar.

Експлоатација

Во зависност од начинот на експлоатација од наоѓалиштата на природниот гас генерално може да се

направи поделба на конвенционален и неконвенционален природен гас.

Конвенционалниот природен гас е лесно достапен и експоатацијата се врши на едноставен и економичен

начин. Се прават бушотини до подземното наоѓалиште (резервоар) каде гасот се наоѓа заробен под

непропустлив карпест слој, кој е во вид на капа над резервоарот и потоа гасот се извлекува, начјесто од

длабочини до неколку илјади метри.

Неконвенционалниот природен гас се експлоатира на неколку начини, значително поскапи отколку кај

конвенционалниот, во зависност од тоа во каква подземна конфигурација се наоѓа. Гасот може да биде

заедно во лежишта каде има јаглен, да биде заробен помеѓу цврсти непропусни карпи или да се наоѓа

помеѓу седиментни карпи (шкрилци) длабоко под површината на земјата. Во случај на експлоатација од

шкрилци се користи метод со таканаречено хидраулично разбивање (fracking) кое се состои од вертикално

дупчење и вовлекување на цевка до неколку илјади метри длабочина, каде природниот гас се наоѓа помеѓу

седиментните карпи, а потоа се продолжува со хоризонтално пробивање на цевката. Се вбризгуваат

поголеми количини на вода измешана со песок и хемикалии заради создавање пукнатини во седиментните

карпи од каде потоа природниот гас се извлекува. Зрнцата песок се вовлекуваат во пукнатините и

оневозможуваат да дојде до нивно затворање, така што гасот може природно да истекува преку пукнатините

и цевката до површината на земјата каде понатаму продолжува да се транспортира преку гасоводи или

цистерни.

По извлекувањето на природниот гас од различни подземни наоѓалишта преку цевководи се транспортира

до собирници, потоа со компресорски станици притисокот се зголемува и до 100 bar за понатаму да се

транспортира преку транзитни гасоводи на големи растојанија од повеќе илјади километри. Постојат и гасни

станици гаде гасот претходно се прочистува и се врши негова подготовка за транспорт. Преку

магистралните гасоводи, каде притисокот на гасот е околу 50 bar се води до поголемите индустриски и

енергетски потрошувачи, а преку дистрибутивните мрежи со притисок од 3 bar се води до потрошувачите во

Page 26: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

25

населените места и градови. Во инсталациите за природен гас кај домаќинствата се доведува под притисок

помал од 1 bar.

Течен природен гас

Течниот природен гас (Liquefied natural gas – LNG) е втечнет заради полесен транспорт (најчесто со бродови,

а може да се транспортира и со камиони). Се втечнува на температура од -162 oC на атмосферски притисок.

Намалувањето на волуменот при втечнување изнесува на 1/600 и два пати е полесен од водата, односно

густината изнесува околу 500 kg/m3.

Пред да са втечни во постројка за втечнување се отстрануваат сите тешки јаглеводороди, а останува само

чист метан (CH4). Се транспортира со специјални танкери, а најголемиот наречен Q-Max може да пренесе

264.000 m3 (или 158 милиони нормални m3). По транспортирањето со танкери се врши регасификација за

натамошен транспорт преку цевководи до потрошувачите.

Производство и потрошувачка на природниот гас во светот

Најголеми производители на природен гас во светот се САД и Русија со окoлу 40% од вкупното производство

во светот кое изнесува околу 3500 милијарди m3/годишно. Меѓутоа овие две земји се воедно и најголемите

потрошувачи на природен гас во светот. Русија е најголемиот извозник на природен гас, 40% од кој го

користат европските земји. Во табелата подолу е прикажано годишното производство и потрошувачка на

природен гас во светот во 2014 година според изданието на Меѓународната агенција за енергетика – Key

World Energy Statistics 2015.

Светски резерви

Во светот денес има докажани резерви од 216 трилиони m3 природен гас кои со нивото на актуелната

потрошувачка би биле доволни за 60 години експлоатација. Меѓутоа доколку се земат во предвид сите

достапни технологии на експлоатација, резервите на природен гас изнесуваат 781 трилиони m3, што значи

би можел да се користи и во наредните 200 години.

Page 27: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

26

Користење на природниот гас во Република Македонија

Република Македонија нема сопствени наоѓалишта на природен гас и поврзана е само со еден главен

гасовод. Целокупното количество на природен гас се увезува од Русија преку Меѓународниот коридор 8 кој

поминува низ Украина, Молдавија, Романија и Бугарија. Магистралниот гасовод влегува во Македонија кај

Деве Баир (Жидилово) на границата со Бугарија и се протега преку Крива Паланка, Кратово и Куманово до

Скопје во должина од 98 km. Магистралниот гасовод има капацитет од 800 милиони m3 годишно со можност

за зголемување до 1.200 милиони m3 годишно со градба на компресорска станица на почеток на

магистралниот гасовод. Максималната пропусливост на магистралниот гасовод изнесува 145 илјади m3/h.

На магистралниот гасовод изградени се пет главни мерно-регулациони станици, а исто така на гасоводот

изведени се приклучни места за разводни гасоводи за идни приклучоци кон: Велес, Србија, Романовце и

Гостивар. Покрај главниот гасовод изведени се шест разводни гранки со вкупна должина од 25 km.

Најголемиот дел од гасната инфраструктура во Република Македонија е изградена во периодот од 1993 до

1997 година со што започна и користењето на гасот во државата. Во Скопје досега се приклучени околу 40

објекти, во кој спаѓаат енергетски објекти, идустрија, слободни индустриски зони, деловни објекти, клинички

центар и образовни објекти. Дистрибутивни мрежи има во Куманово и Струмица. До Струмица сеуште не

постои изграден гасовод но потрошувачите се снабдуват со компримиран природен гас кој се носи од

Петрич – Бугарија.

Гасоводот во првите 15 години се користеше просечно со околу 10% од неговиот капацитет, а во последните

три години искористеноста се зголеми во просек до околу 17% годишно, што во најголем обем се должи на

влегувањето во погон на комбинираната постројка за производство на електрична и топлинска енергија ТЕ-

ТО АД Скопје во јануари 2012 година.

Page 28: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

27

ХИДРОЕЛЕКТРИЧНИТЕ ЦЕНТРАЛИ И БИОЛОШКАТА РАЗНОВИДНОСТ Автор: Ана Чоловиќ Лешоска

Општ опис на хидроелектраните – начин на функционирање, видови

Хидроелектраните ја користат силата на водата и истата је претвораат во електрична енергија користејќи

механика. Хидроелектраните за прв пат почнуваат да се користат за производство на електрична енергија

во 18 век, кога многу наликувале на воденици.

Хидроенергијата игра значителна улога во производството на електрична енергија. На светско ниво, 24%

од електричната енергија е произведена од хидроелектрани.

Постојат три вида хидроелектрани:

Конвенционални хидроелектрани (со 1 резервоар)

Pumped storage plants (со 2 резервоари)

Проточни (Run-off-river, без резервоар)

Во случајот со конвенционалните хидроелектрани, постои еден резервоар од кој водата се спроведува во

цевка до техничката зграда каде се наоѓаат турбините. Графички приказ на овој вид електрана е даден во

Графикон 1.

Графикон 1. Приказ на конвенционална хидроелектрана

Кај следниот тип на електрана постојат два резервоари, едниот поставен на повисока положба од другиот.

По природен пат на гравитација, водата од едниот резервоар преминува во другиот и притоа текот на водата

се користи за производство на електрична енергија. Но, водата од вториот (подолниот) резервоар понатаму

се пумпа назад до горниот резервоар и на тој начин водата може да се употребува константно за

производство на енергија. На следниот графикон 2 е прикажан изгледот на ваков тип на електрана.

Page 29: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

28

Графикон 2. Графички приказ на хидроелектрана со 2 резервоари

Во случајот со проточните хидроцентрали, водата од реката се зафаќа и се води со канал од каде се

пренесува до техничката зграда во која се произведува електричната енергија. Водата која минува низ

турбините понатаму се испушта во истиот воден тек. Овој тип на електрана е прикажан на графиконот 3.

Графикон 3. Графички приказ на хидроелектрана од проточен тип.

Page 30: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

29

На следниот графикон е прикажан изгледот на составните елементи на техничката зграда односно на

системот кој ја генерира електричната енергија користејќи ја силата на водата.

Графикон 4. Изглед на турбината и генераторот, составен дел од системот на хидроелектраната

Принципот на работа на генераторот е следен: Низ турбината (eng. Turbinе), поточно пропелерот (eng.

Turbine blade) на турбината се пропушта акумулираната вода. Протокот (количината) на пропуштената вода

се регулира со помош на променливите порти (eng. Wicket gate) со што директно се влијае на бројот на

вртежи на турбината.

Вртливиот момент го придвижува роторот на турбината кој со своето ротирање околу својата оска генерира

електромагнетна индукција во статорот, на чиј излез добиваме електричен потенцијал, т.е. напон.

Хидроелектраните може да бидат од најразлична големина. Истите може да се класифицираат во следните

категории.

• Големи хидроелектрани со моќност над 100 MW

• Мали хидроелектрани со моќност од 1-20 MW (во Канада/САД до 30 MW)

• Мини хидроелектрани 100 - 1,000 kW (до 1 MW)

• Микро хидроелектрани 5 - 100 kW

• Пикохидроелектрани под 5 kW

Треба да се напомене дека не постои стандардна класификација на големината на хидроелектраните,

поради што прикажаните бројки можат да варираат.

Во однос на големината, следната табела ги прикажува 10-те најголеми хидроелектрани во светот. Браната

Хувер во САД е можеби најпозната во светот, но таа не се наоѓа на листата на првите 10. Сепак таа е

Page 31: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

30

единствената електрана која е толку автоматизирана што би можела да произведува електрична енергија

дури 100 години без потреба од одржување и надгледување од страна на човекот.

Rank Name Country River Installed

capacity

(MW)

Annual

electricity

production

(TW-

hour)[5]

Years of

completion

Area

flooded

(km²)

1 Three Gorges

Dam

China Yangtze 22,500 98.8[6] 2008 1,084

2 Itaipu Dam Brazil

Paraguay

Paraná 14,000 98.6[1] 1984/1991,

2003[7]

1,350

3 Xiluodu China Jinsha 13,860[8] 55.2 2014[9]

4 Guri Venezuela Caroní 10,235 53.41 1978, 1986 4,250

5 Tucuruí Brazil Tocantins 8,370 41.43 1984 3,014

6 Grand Coulee United

States

Columbia 6,809 20[10] 1942/1950,

1973,

1975/1980,

1984/1985[11]

324

7 Xiangjiaba China Jinsha 6,448 30.7 2014[12] 95.6

8 Longtan Dam China Hongshui 6,426 18.7[13] 2007/2009

9 Sayano–

Shushenskaya

Russia Yenisei 6,400 26.8 1985/1989,

2010/2014[14]

621

10 Krasnoyarsk Russia Yenisei 6,000 15 1972 2,000

Табела 1. Приказ на најголемите 10 хидроелектрани во светот.

Page 32: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

31

Влијанија од хидроелектраните врз животната средина

Влијанијата од хидролектраните врз животната средина може да се поделат во следните категории:

Влијанија при изградба на хидроелектраната

Во моментот на изградба на електраната главните влијанија потекнуваат од физичката трансформација на

теренот и средината. Негативните влијанија потекнуваат од самата градба и подразбираат присуство на

детонации, расчистување на теренот, сеча на шуми, присуство на тешки возила, изградба на патишта,

ископи, зголемено присуство на луѓе и нивни активности во засегнатиот предел.

При изградбата на една електрана неминовно се јавува таканаречена фрагментација и загуба на

живеалиштата на дивите видови флора и фауна. Фрагментацијата подразбира пресекување на

вообичаените природни патишта и движења на дивите животни во средината. Честопати, животните не се

свесни за промените во пределот и можат да настрадаат движејќи се по познатите патеки кои се

видоизменети поради изградбата на објектот. Секако, со изградбата на една хидроелектрана, теренот мора

да се расчисти од вегетација, за да се направи простор за идната акумулација (резервоар). Тоа неминовно

води кон загуба на живеалиштата на дивите животни и растенија. Изградбата на пристапни патишта, депоа

за отпаден материјал, населби за работниците и слично исто така можат да придонесат кон загуба на

живеалиштата на дивите видови. Ова е особено случај кога објектот се гради во недопрено природно

подрачје.

Со користењето на машините при изградба се јавуваат аерозагадување и бучава. При ископите и

расчистувањето на теренот, како и при изградба на пристапни патишта се појавуваат големи количества

прашина. Аерозагадувањето се случува и поради издувните гасови на сулфурни и азотни оксиди и јаглерод

моноксид кои влијаат штетно и врз населението (доколку постои локално население) и врз дивиот свет.

Бучавата е придружен елемент на сите градежни активности и може сериозно да влијае врз дивиот свет

бидејќи предизвикува стрес и страв кај животните и може да влијае врз нивните природни циклуси на

движење и размножување.

Промената на пејсажот е уште една појава која е резултат на изградбата на хидроелектрана со резервоар.

Некогашен шумско-планински пејсаж одеднаш се трансформира во пејсаж каде доминира водна површина.

Некогашните ливадски или шумски живеалишта се поплавуваат со акумулацијата, а со тоа се губат и

пејсажните вредности.

Влијанија при работење на хидроелектраната

Влијанијата врз животната средина во текот на работењето на хидроелектраната се главно поврзани со

водните текови. Проблеми кои може да се појават во овој период се спречување на текот на хранливите

материи низводно поради постоење на браната и пониско ниво на биолошка активност низводно поради

пониското ниво на вода кое останува во реката после браната.

Освен тоа, во затворениот систем на резервоарот се јавува анаеробно (безкислородно) распаѓање на

вегетацијата која претходно постоела, а сега е покриена со вода и како резултат се јавуваат емисии на

стакленички гасови, како на пример метан. Поради ниското ниво на кислород во водата, нејзиниот квалитет

се менува. Ова повлекува влијание врз рибите, видрите и останатите акватични животни. Дополнително на

ова, поради тоа што постои физичка бариера (брана) се оневозможува природното движење на живите

организми, па така во самиот резервоар останува одредена популација која е „заробена“ и размножувањето

се случува меѓу членовите на таа ограничена популација. Затоа честопати, како мерка за ублажување на

ова влијание се предвидува вештачко порибување на резервоарите и поставување на таканаречени рибни

патеки (или скали) со кои рибите би биле во состојба да мигрираат од резервоарот во реката. Сепак,

изградбата на овие рибни патеки е сама по себе тешка задача и доколку не се изведе правилно нема да ја

врши саканата функција.

Page 33: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

32

Слика 1 и 2. Приказ на рибни патеки (скали) кои се оставени без вода и согласно, не ја вршат саканата

функција

Во текот на работењето на хидроелектраната можат да се јават и проблеми со седиментите кои се таложат

во резервоарот. Доколку значително се зголемат количествата на седименти (песок, мил и сл.), можат да

доведат до напукнување на браната. Бидејќи целиот систем на хидроелектраната подразбира собирање на

10 причини зошто големите хидроелектрани не се обновливи

Во 2003 година, преку собирање на искуствата од спроведените хидроелектрани низ целиот свет, група

организации објавува 12 факти: зошто големите хидроелектрани не се обновливи?1

12-те факти се следни:

1. Големите хидроелектрани не придонесуваат кон намалување на сиромаштијата како

децентрализираните постројки за производство на електрична енергија.

2. Ако големите хидроелектрани се сметаат за „обновливи“ тогаш нема да има доволно средства од оваа

категорија за новите обновливи извори, сите средства ќе се потрошат на хидроелектрани.

3. Инвеститорите во големи хидроелектрани ги потценуваат трошоците и претеруваат со придобивките.

4. Големите хидроелектрани ќе ја зголемат ранливоста на климатски промени.

5. Нема придобивки од трансферот на технологијата за хидроенергија, истата е стара и позната

насекаде во светот.

6. Големите хидроелектрани имаат големо негативно влијание врз луѓето и животната средина.

7. Напорите да се ублажат влијанијата од големите хидроелектрани најчесто не успеваат.

8. Промотерите и финансиерите на големите хидроелектрани се противат на мерки за ограничување на

ваков вид на развој.

9. Големите резервоари емитуваат големи количества на стакленички гасови.

10. Големите хидроелектрани се спори, нефлексибилни и не толку ефтини.

11. Голем број земји се веќе премногу зависни од големи хидроелектрани.

12. Големите резервоари не се обновливи поради големата седиментација.

1 http://www.rivernet.org/general/hydropower/12reasons.pdf

Page 34: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

33

водните текови од една или повеќе реки или изградба на брана на одреден водотек, овој зафат подразбира

значително намалување на протокот на вода во речните корита. Согласно закон, пропишан е таканаречен

„биолошки минимум“ кој го претставува количеството на вода која би требало да остане во речното корито

по извршениот зафат или изградената брана. Биолошкиот минимум се изразува во проценти и во

Македонија изнесува најмалку 10% од вкупното количество на вода во коритото. Ако се знае дека

количеството на вода во една река варира драстично во текот на една година, поставувањето на вредноста

на биолошки минимум мора да биде внимателно пресметана и да обезбеди живот во речното корито дури

и во сушниот период. Но, праксата покажува дека оваа мерка не се применува соодветно и честопати во

лето реките кои се зафатени за потребите на хидроелектрани се комплетно пресушени.

Слика 3. Приказ на исушена река во летниот период поради несоодветен „биолошки минимим“

Преглед на заштитени подрачја и нивни категории

Дефиниција на заштитени подрачја: јасно дефинирани географски простори, кои се признати,

определени и управувани, преку законски или други средства, за да се постигне долгорочно

зачувување на природата и поврзаните екосистемски услуги и културни вредности. (IUCN-

Меѓународна унија за заштита на природата).

Видови на заштитени подрачја според IUCN:

1а. Строг природен резерват

1б. Подрачје на дивина (вакви подрачја не се назначени во Македонија)

2. Национален парк

Page 35: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

34

3. Споменик на природата

4. Парк на природата

5. Заштитен предел

6. Повеќенаменско подрачје.

Националниот парк има 3 зони:

Зона на строга заштита претставува дел од заштитеното подрачје со највисок интерес за

заштитата, штo се карактеризира со изворни, неизменети карактеристики на екосистемите, или има

сосема мали промени како резултат на традиционални управувачки практики.

Во зоната за строга заштита се дозволени научно-истражувачки активности, доколку тие не се во

спротивност со примарните цели на заштита на подрачјето.

Зона за активно управување претставува зона од висок интерес за заштита, во која се потребни

поголеми управувачки интервенции со цел реставрација, ревитализација или рехабилитација на

живеалиштата, екосистемите и другите елементи од пределот. Во зоната за активно управување се

дозволени активности од економски карактер кои немаат негативно влијание на примарната цел на

заштита, како екотуризам или традиционално екстензивно земјоделство. Успешното управување со

оваа зона, како и нејзиното натамошно трајно одржување, може да доведе до стекнување

карактеристики на зоната за строга заштита.

Зона за одржливо користење претставува значителен дел од заштитеното подрачје кој не

поседува високи вредности за заштитата, каде што се наоѓаат инфраструктурни објекти, објекти на

културното наследство, типови на шумски насади кои не се карактеристични за подрачјето, како и

населени места со околното земјоделско земјиште.

Слика 5. Зонирање на Националниот парк „Маврово“, црвената

боја ја покажува строго заштитената зона

Page 36: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

35

Заштитени подрачја во Македонија

UNESCO United Nations Educational, Scientific and Cultural Organisation- Подрачја на светско наследство

На листа: Охридски регион 1979

На привремена листа: Маркови Кули и Пештерата Слатински Извор 2004

Рамсар Подрачја (The Convention on Wetlands of International Importance, called the Ramsar Convention)

Листа на водни живеалишта од меѓународно значење: Преспанското Езеро (1995) и Дојранското Езеро

(2008).

Емералд мрежа

Таа е значајна подготвителна активност/механизам за воспоставување на Европската кохерентна мрежа

Натура 2000 и се воспоставува согласно одредбите од Конвенцијата за заштита на европскиот див свет и

природните живеалишта (Берн, 1979).

Слика 4. Карта на националната Емералд мрежа на Република Македонија

Натура 2000

Претставува мрежа на подрачја на заштита на природата, воспоставена според Директивата за хабитати,

распространета ширум Европската Унија. Целта на оваа мрежа е обезбедување на долгорочниот опстанок

на највредните и загрозените видови и типови на живеалишта ширум Европа.

Page 37: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

36

Таа се состои од Посебни заштитени подрачја (SPAs- special protected areas) кои се назначуваат согласно

Директивата за заштита на диви птици (ЕЕС 79/409) и Посебни подрачја за зачувување (SACs- special area

of conservation) кои се назначуваат согласно Директивата за природни живеалишта, дива фауна и флора

(ЕЕС 92/43)

Page 38: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

37

ОБНОВЛИВИ ЕНЕРГЕТСКИ ИЗВОРИ И ЕНЕРГЕТСКА ЕФИКАСНОСТ Автор: Методија Саздов

Вовед

Енергијата, како сеприсутна тема во нашите животи, предизвикува секојдневни разговори, политики,

полемики и идеи во насока на нејзино добивање, но и поефикасно и поефективно користење. Енергијата е

директно поврзана со неколку сродни теми кои имаат директно влијание врз креирањето на секојдневните

и долгогодишни политики за обезбедување на енергија, нејзино рационално користење и намалување на

загадувањето преку користење на обновливи извори на енергија.

Потребата за енергија во светот, го стави производството на енергија како највисок приоритет, притоа

занемарувајќи ги емисиите на јаглероден диоксид (CO2) и загадувањето на животната средина. Зголеменото

загадување и неговите ефекти, придонесоа за зголемување на јавната свест на граѓаните за начинот на кој

тие ја користат енергијата, за користење на обновливи извори на енергија и зголемување на енергетската

ефиксност, со цел луѓето да го намалат својот удел во загадувањето.

Целта на оваа тема е читателот да се запознае со три важни теми поврзани со eнергијата, а тоа се:

обновливите извори на енергија, енергетската ефикасност и енергетската контрола на згради и

индивидуални објекти.

Обновливи извори на енергија

Обновливите извори на енергија не се тренд, ниту мода, туку се можност за користење на благодетите кои

ги има секоја земја. Производството на енергија од обновливи извори не е бесплатно, ниту едноставно, но

човекот развил технологии за користење на овие алтернативни извори на енергија со цел да се добие

енергија која нема да има негативни влијанија врз животната средина.

Технологиите за добивање на енергија од обновливи извори кои се развиле во последните 20-30 години ги

користат сонцето, водата, ветерот, брановите, плимата и осеката, биомасата и отпадот, како ресурс за

добивање на енергија. Овој начин на добивање на енергија не само што не влијае на зголемување на

јаглеродните емисии, туку влијае и на намалување на користењето на природните ресурси со цел добивање

на енергија.

Во оваа тема се споменуваат и европските заложби, политики и директиви за зголемување на

производството на енергија добиена од обновливи извори со цел да се поттикне дискусија за можностите

за искористување и инвестирање во зелена енергија и можен развој на технологии со цел поефикасно

користење на алтернативни обновливи извори на енергија.

Енергетска ефикасност

Енергетската ефикасност се воведува со цел намалување на загадувањето на животната средина,

намалување влијанието врз на климата, намалување на користењето на фосилни горива и со цел да се

намали големата енергетска побарувачка и потрошувачка.

Со енерегетската ефикасност се постигнува: намалена енергетска интензивност, намалена емисија на

стакленички гасови, зголемено учество на обновливи извори на енергија и влијание во поставените цели за

одржлив развој.

Директивата 2012/27/ЕУ претставува најопсежна директива за енергетска ефикасност во законодавството

на Европската Унија. Таа е последна од серијата на директиви за енергетска ефикасност. Со оваа Директива

Page 39: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

38

се опфатени сите крајни корисници во сите сектори, со исклучок на транспортот, а од друга страна е

направено подобрување на енергетската ефикасност во секторот за енергетски трансформации.

Со Директивата е воспоставена заедничка рамка на мерки за промоција на енергетската ефикасност во

Унијата за постигнување на целта „ поголема енергетска ефикасност за 20%“ во 2020 година, и утврдување

на начин за подобрување на енергетската ефикасност. Директивата ги опфаќа сите сектори со исклучок на

транспортот, меѓутоа за првпат директивата вклучува содржајна енергетска ефикасност, координирана со

мерки за ефикасно снабдување со енергија. Оваа директива е еден од најважните елементи во стратегијата

за енергетска ефикасност во ЕУ.

За остварување на одржлива потрошувачка на енергија треба да се даде приоритет на рационалната

потрошувачка на енергија, со имплементација на мерки за ефикасно користење на енергија во сите сегменти

на потрошувачката.

Енергетски и еколошки одржливо градење се остварува со:

намалување на топлинските загуби на објектот со подобрување на топлинската заштита на

надворешната обвивка;

зголемување на топлинските добивки во објектот со поволна ориентација и примена на сончевата

енергија;

користење на обновливи извори на енергија;

зголемување на енергетската ефикасност на термотехничките системи.

За постигнување на целта за целосна заштеда на енергија, а со тоа и заштита на животната средина,

потребно е да се обезбедат предуслови за системска санација и реконструкција на постојните објекти.

При градба на нови објекти, пак, потребно е уште во фазата на идејното проектирање да се предвиди сé

што е потребно со цел да се добие квалитетен и оптимален енергетски ефикасен објект. Тоа би значело:

анализа на локацијата, ориентацијата и обликот на објектот;

примена на топлинската изолација на високо ниво на надворешната обвивка и избегнување на

топлински мостови;

користење на топлинските добивки од сонцето и заштита од преголемо сончево зрачење;

користење на енергетски ефикасни системи за греење, ладење, вентилација, подготовка на

санитарна топла вода и осветлување, во комбинација со обновливи извори на енергија.

Мерките за подобрување на енергетската ефикасност на објектите се многубројни, меѓутоа сите може да се

класифицираат во две основни групи и тоа:

мерки за подобрување на топлинската заштита на надворешната обвивка

мерки за подобрување на енергетската ефикасност на термо-техничките системи.

Национални стратешки документи поврзани со енергетската ефикасност и актуелни во моментот на

издавање на оваа публиакција (2016 година) се: Стратегија за развој на енергетиката во РМ до 2030, Закон

за енергетика, Студија за унапредување на енергетската ефикасност во РМ до 2020, Акционен план за

енергетска ефикасност на РМ до 2018, како и ратификуваните конвенции: Договор за енергетска повелба,

Договор за енеретска заедница, Рамковна конвенција на ОН за климатски промени, Протоколот од Кјото и

др.

Енергетска контрола

Енергетската контрола на градбите претставува клучен и неизбежен чекор во анализата на ефикасноста на

потрошувачката на енергија и вода, контрола на потрошувачката и намалување на трошоците, како и

потрошувачката на енергија, енергенси и вода во градбите.

Page 40: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

39

Енергетската контрола на градбите подразбира анализа на техничките и енергетските својства на градбата

и анализа на сите технички системи кои трошат енергија и вода во самата градба со цел утврдување на

ефикасноста и/или неефикасноста на потрошувачката, како и донесување на заклучоци и препораки за

подобрување на енергетската ефикасност.

Основната цел на енергетската контрола на градбата е собирање и обработка на податоци за градбата и

сите технички системи во неа, со цел утврдување на енергетските карактеристики на градбата, според:

градежните карактеристики, во смисла на топлинска заштита и потрошувачка на енергија;

енергетските карактеристики на системите за греење, ладење, вентилација и климатизација;

енергетските карактеристики на системите за санитарна топла вода;

енергетските карактеристики на системите за потрошувачка на електрична енергија;

енергетските карактеристики на системите за потрошувачка на вода за пиење и санитарна вода;

енергетските карактеристики на одделни групи на потрошувачи, како и сите технички системи во

градбата;

начин на користење на градбата и нејзините вградени енергетски системи и системи за

потрошувачка на вода.

Енергетската контрола има за цел:

да ја анализира состојбата и можностите за примена на мерки за подобрување на енергетските

карактеристики на градбата и подобрување на енергетската ефикасност во согласност со реалните

услови во тек на експлоатација и во согласност со намената на градбата

да ги собере сите податоци и информации за градбата потребни за спроведување на постапки за

енергетско сертифицирање на градби и определување на енергетска класа на градби, согласно

пропишаните референтни климатски податоци

Page 41: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

40

ЕНЕРГЕТСКО МОДЕЛИРАЊЕ Автор: Соња Ристеска

Како показно средство за енергетското моделирање во оваа тема се користат Нискојаглеродниот енергетски

калкулатор за Југоисточна Европа за 2050 и Енергетскиот модел 20501.

Енергетскиот модел 2050 е изработен во текот на проект наменет за создавање на алтернативна политика

за одржлива енергија за ЈИЕ преку креирање на енергетски модели и сценарија со користење на

специфични алатки со цел да се дополнат и подобрат веќе постоечките документи. Во рамки на овој проект

се работеше и на подигнување на свесноста за влијанијата на тековните енергетски политики во споредба

со алтернативните, ниско-јаглеродни одржливи политики врз сегашните и идните граѓани преку стратешко

застапување и набљудување. Истовремено, се обезбеди висок квалитет на спроведените истражувања

преку навремени консултации со сите чинители – граѓани, експерти и институции со цел да се поттикне

дијалогот помеѓу владините институции, граѓанското општество и деловниот сектор.

Калкулаторот 2050 ги покрива сите делови од економијата во поглед на производство на енергија и нејзина

потрошувачка, како и емисиите од стакленичките гасови кои се испуштаат во земјите од Југоисточна Европа.

Тој се базира на собрани научни и инженерски податоци, кои беа предмет на консултации со национални,

регионални и меѓународни организации, претставници на експертски асоцијации, научни институции, како и

релевантните министерства и институции од земјите на ЈИЕ.

Моделот ги зема предвид следниве сектори: транспорт, згради, индустрија и производство на електрична

енергија. За секој од секторите, односно одредени нивни аспекти дадени се 4 нивоа на вложен напор со

помош на кои можат да се прават различни сценарија, од ниво 1 за достигнување на кое е потребен најмал,

т.е. никаков напор, до ниво 4 кое е максималното можно ниво во рамките на физичките и техничките

можности и за достигнувањае на кое е потребен голем напор. Како пример за нивоата на напор овде даваме

два сектори: секторот згради т.е. нивоата на развој во термалната ефикасност на резиденцијалниот сектор

и нивоата на развој на производство на електрична енергија од големи хидроцентрали.

Во однос на термалната ефикасност на резиденцијалните згради во нивото 4 до 2050 година се предвидува

следново:

реновирање: со вложување на напор се доаѓа до „многу ниско-енергетски куќи“ што резултира со

намалување на потрошувачката на топлината од ≈131 до ≈15 kWh/m² до 2025 година;

нови куќи: потрошувачката на секое ново живеалиште ќе се намали до нивото на „пасивна куќа“

(15kWh/м²) до 2020 година.

Во однос на нивоата на развој на производство на електрична енергија од големи хидроцентрали во нивото

4 се предвидува да се искористи максималниот технички потенцијал кој што навистина може да се изгради

до 2050 година, а тоа е ≅1,55 гигавати инсталиран капацитет во 2050 година.

Калкулаторот претставува платформа наменета за отворање и поттикнување на дијалог помеѓу различните

министерства, институции и останати страни заинтересирани за енергетските прашања. Овој модел има три

интерфејса – Excel за експерти, Моја 2050 за ученици и студенти и Интернет платформа за донесувачи на

одлуки. Поради својата едноставност во користењето, овозможува на лесен начин да се опфати

целокупната понуда и побарувачка на енергија во општеството, истовремено олеснувајќи го донесувањето

на одлуки во однос на политики поврзани со енергетиката.

Изработката на сценарија со овој модел се врши со комбинирање на различни нивоа на амбиција. Секое од

нивоата на амбиција се базира анализи и претпоставки засновани на податоци кои беа предмет на широки

1 Проектот Одржлива енергетска политика на Југоисточна Европа (SEE SEP) финансиран од Европската Унија го овозможи

креирањето на Енергетскиот модел или поточно Нискокарбонскиот енергетски калкулатор за Југоисточна Европа за 2050 како и Енергетскиот модел 2050

Page 42: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

41

консултации со сите релевантни чинители. Со оглед на тоа што моделот е симулациски, т.е. дава

репрезентативно симулирање, со негово користење се овозможува широк процес на консултации и

проценка на екстерналиите (надворешните влијанија). Истовремено, моделот е лесно достапен за јавноста

и е флексибилен, отворен, транспарентен, инклузивен и едноставен за употреба. Калкулаторот 2050 ги

опфаќа сета енергија и емисии заедно – става сѐ на едно место, го прикажува она што е можно, а не она

што е веројатно. Со него е можно доста брзо да се симулираат различни сценарија, ги зема во предвид

постоечките студии и како таков може да опфати поголема бројка на сценарија и од разни студии.

Различните заинтересирани страни можат самите да симулираат сценарија кои одговараат на нивните

анализи за тоа што е веројатно или пожелно. Моделот е заснован на Ексел и е open-source, постојано

достапен на интернет, а сите анализи и претпоставки се документирани и достапни.

Како пример во табеларната варијанта на моделот се дадени различни сценарија како што се лошо и добро

сценарио (лошо би било т.н. business as usual (BAU), каде што нема никакви подобрувања, додека добро би

било сценарио со реформи, пробив на обновливи и енергетска ефикасност, електрични возила, итн) за

финалната енергетска потрошувачка и примарното снабдување на енергија по вид, емисиите по сектори,

производството на електрична енергија по вид на извор, и плус вкупните трошоци за инвестиции за секое

сценарио. Графиконот подолу е пример како тоа изгледа во самиот модел:

Трошоци за инвестиции во милијарди евра

Линковите до Калкулаторот и Моделот се: https://www.see2050energymodel.net/ и

https://www.see2050carboncalculator.net/.

Page 43: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

42

КЛИМАТСКИ ПРОМЕНИ Автор: Невена Смилевска

Вовед

Кога зборуваме за климатски промени, на глобално ниво се оперира со два термини:

1. Климатски промени; и

2. Глобално затоплување.

„Глобално затоплување“ и „климатски промени“ се термини кои се однесуваат на утврденото покачување

на просечната температура во климатскиот систем на Земјата на ниво на еден век и влијанијата од истото.

Терминот климатски промени се користи за природните климатски промени кои претставуваат промена или

варијација на временските услови во подолг период како резултат на биотичките (животни) процеси,

варијациите во сончевата радијација, поместувањата на тектонските плочи и вулканските ерупции.

Климатските промени кои се резултат на овие фактори се природен феномен и нивното влијание се

забележува преку анализа на податоци во рамки на периоди од декади до милиони години.

Во оваа тема нема да се задржиме на природниот феномен на климатските промени, бидејќи намената на

оваа публикација е да ги објасни промените кои се подразбираат под терминот глобално затоплување и кои

се резултат на човечкиот фактор, односно на човековите влијанија врз климата.

Глобално затоплување

Глобалното затоплување е директно поврзано со ефектот на стаклена градина. Ефектот на стаклена

градина како појава сама по себе е поволен бидејќи го овозможува животот на Земјата, меѓутоа

антропогеното (предизвикано од човекот) влијание врз животната средина негативно влијае врз ефектот на

стаклена градина предизвикувајќи глобално затоплување. Според Меѓународниот панел за климатски

промени2 во 2014 година научниците со сигурност од 95% можеле да потврдат дека глобалното

затоплување е антропогено, т.е. се должи на човековото влијание.

Ефект на стаклена градина

Животот на Земјата зависи од енергијата

која ја добиваме од Сонцето. Околу

половина од светлината која доаѓа до

атмосферата на Земјата поминува низ

воздухот и облаците, каде се апсорбира и

потоа се зрачи нагоре во облик на

инфрацрвена топлина. Околу 90% од

оваа топлина потоа се апсорбира од

гасовите со ефект на стаклена градина3 и

се враќа на земјината површина, која се

загрева на просечна темература од 15

2 Intergovernmental panel on climate change (IPCC) https://www.ipcc.ch/ 3 Гасови со ефект на стаклена градина се: јаглеродниот диоксид, метанот, водената пареа, азотниот оксид, озонот и

флуоројаглеродот.

Page 44: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

43

Целзиусови степени – температура која го овозможува одржувањето на животот на Земјата.

Највидливиот аспект на глобалното затоплување е затоплувањето на глобалната површинска температура

на Земјата. На светско ниво, просечната температура на површината на Земјата е покачена за околу 0,8°C

споредено со просекот на средината на 20-от век. Зголемувањето на површинската температура на Земјата

станува позабележливо во 70-тите години на 20-от век и оттогаш постојано се зголемува.

Меѓутоа, покачувањето на глобалната површинска температура на Земјата не е единствениот вид на

глобално затоплување. Се затоплуваат океаните, се топи мразот на планинските масиви и на половите и се

загрева атмосферската температура. Затоплувањето на океаните може да се илустрира со дебелината на

поларната капа, чија дебелина според проценките во 2050 година ќе биде само 54% од состојбата

забележана како 10-годишен просек во 1950 година.

Причинители на глобалното затоплување

Главниот чинител во антропогеното влијание врз ефектот на стаклена градина е испуштање во

атмосферата на гасови кои природно имаат ефект на стаклена градина. Овие гасови ги нарекуваме гасови

со ефект на стаклена градина или може да се сретнат и како стакленички гасови, иако тоа не е коректниот

термин. Гасови кои предизвикуваат ефект на стаклена градина се: јаглеродниот диоксид (CO2), метанот

(CH4), водената пареа (H2O), азотниот оксид (N2O), озонот (O3) и хлорофлуоројаглеродите, познати и како

фреон (CFC).

Еден од најзастапените гасови со ефект на стаклена градина

кој потекнува од дејностите на човекот е јаглеродниот диоксид

(CO2) создаден како ефект на согорување на фосилни горива и

индустриски процеси. Општоземено, и другите гасови кои

имаат негативно влијание на климата воглавно се резултат на

човековото дејствување, претежно на индустриски процеси.

Човековото дејствување (антропогеното влиијание)

предизвикало количеството на јаглероден диоксид во

атмосферата во изминатиов период да стане поголемо во

однос на стотици милиони години до сега. Во моментов, околу

половина од јаглеродниот диоксид емитуван во атмосферата

како резултат на согорувањето на фосилни горива сеуште не е

абсорбиран од вегетацијата и океаните и останува слободен

во атмосферата каде го зголемува ефектот на стаклена

градина. Ефектот на стаклена градина сам по себе е позитивен

бидејќи го овозможува животот на Земјата, но антропогеното

влијание на атмосферата влијае овој ефект да предизвика

глобално затоплување. Меѓународниот панел за климатски промени (Intergovernmental panel on climate

change – IPCC) вели дека научниците во 2014 со сигурност од 95% можат да потврдат дека глобалното

затоплување е антропогено, т.е. се должи на човековото влијание.

Гасовите со ефект на стаклена градина, вклучително најголемиот број дво-атомски гасови со два различни

атоми (како јаглерод моноксид) и сите гасови со три или повеќе атоми, имаат способност да апсорбираат и

емитуваат инфрацрвена радијација. Иако повеќе од 99% од сувата атмосфера е транспарентна за

инфрацрвената радијација (бидејќи главните конституенти на атмосферата – N2 (азот), O2 (кислород) и Ar

(аргон) – немаат способност директно да ја абсорбираат или емитуваат инфрацрвената радијација),

меѓумолекулските судирања предизвикуваат енергијата која се апсорбира и емитува од гасовите со ефект

Животот на Земјата зависи од

енергијата која ја добиваме од

Сонцето. Околу половина од

светлината која доаѓа до атмосферата

на Земјата поминува низ воздухот и

облаците, каде се апсорбира и потоа

се зрачи нагоре во облик на

инфрацрвена топлина. Околу 90% од

оваа топлина потоа се апсорбира од

гасовите со ефект на стаклена градина

и се враќа на земјината површина, која

се загрева на просечна темература од

15 Целзиусови степени која

овозможува одржување на животот на

Земјата.

Page 45: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

44

на стаклена градина да се пренесе на другите гасови кои не се активни во однос на инфрацрвената

радијација.

Според процентуалното учество во ефектот на стаклена градина на Земјата, главните четири гасови се:

Водена пареа (H2O) 36–70%

Јаглерод диоксид (CO2) 9–26%

Метан (CH4) 4–9%

Озон (O3) 3–7%

Не е реалистично да се додели конкретно процентуално учество на било кој од гасовите бидејќи опсегот на

апсорпција и емисија на гасовите се преклопува, па затоа се дадени интервали. Најголемиот придонесувач

кон ефектот на стаклена градина на Земјата кој не е во гасовита форма – облаците – исто така апсорбираат

и емитуваат радијација и затоа имаат ефект на способноста на атмосферата за радијација.

CO2 се произведува со согорување на фосилни горива и други

активности како што е производството на цемент и сеча на шумите.

Мерењата на CO2 од опсерваторијата Mauna Loa покажуваат дека

концентрациите се зголемени од околу 313 ppm (parts per million) во

1960 година на околу 389 ppm во 2010 година. 400 ppm беа

измерени на 9 мај 2013 година. Tековното количество на CO2 го

надминува историски измерениот геолошки максимум (~300 ppm)

измерен преку наносите на мраз.

Справување со климатските промени

Активностите кои се преземаат за справување со климатските промени се делат во две групи – активности

за адаптација кон климатските промени и активности за митигација или ублажување на настанатите ефекти

од климатските промени.

Адаптацијата според дефиницијата на Конвенцијата за климатски промени претставува активност

преземена со цел да се помогне на заедниците и екосистемите да се справат со променетата состојба на

климата. Меѓувладиниот панел за климатски промени ги опишува како прилагодување на природните или

човековите системи како одговор на актуелните или очекувани климатски влијанија или нивните ефекти со

цел да се ублажи штетата или да се искористат поволните можности.

Митигацијата се однесува на напорите за намалување или спречување на емитувањето на гасови со ефект

на стаклена градина. Митигацијата или ублажувањето може да значи користење на нови технологии и

обновлива енергија, овозможување старата технологиија да стане поефикасна или менување на начините

на управување или начините на однесување.

Во изминатите 800,000 години,

нивото на јаглерод диоксид

варирало помеѓу 180 ppm и пред-

индустриското ниво од 270 ppm.

Page 46: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

45

Борбата против климатските промени – временска

линија

Временската линија на борбата против климатските

промени започнува во 1896 година со откривањето на

ефектот на јаглеродниот диоксид произведен со согорување

врз глобалната клима. Од десната страна е дадена

временската линија на справувањето со климатските

промени досега. Оваа борба сеуште не е завршена и секој

од нас има улога во нејзиниот позитивен или негативен

исход.

Борбата против климатските промени – главни актери

Главни актери во борбата против климатските промени се:

- IPCC – Меѓувладин панел за климатски промени

- UNFCCC – Конвенција на ОН за справување со

климатските промени

- Владите на земјите потписнички

- Индустријата – како најголем придонесувач кон

емисиите на гасови со ефект на стаклена градина

Во Република Македонија надлежна институција за

климатски промени е МЖСПП – Министерство за животна

средина и просторно планирање.

Париски договор

На конференцијата на страните-потписнички на Ковенцијата

за климатски промени на ОН усвоен беше т.н. Париски

договор. Станува збор за правно обвзувачки договор со кој

195 земји се согласија да преземат активности во насока на

ограничувањето на затоплувањето на помалку од 2

Целзиусови степено. Парискиот договор е предвидено да

стапи на сила 2020 година, но дури откако земји чии емисии

се вкупно 55% од глобалните емисии ќе го ратификуваат

договорот. Во текот на 2016 година поголем број земји од

потребниот го ратификуваа договорот што го овозможи

неговото стапување на сила во предвидената временска

линија.

Пред конференцијата на страните-потписнички секоја земја поднесе Предложени национално определени

придонеси (Intended Nationally Determined Contributuions – INDCs) во кои е специфицирано како секоја од

земјите ќе ги намали своите емисии на гасови со ефект на стаклена градина. Сепак, по направените

пресметки се заклучи дека придонесите кои беа поднесени пред конференцеијата во Париз не се доволни

за задржување на порастот на температурата под 2 Целзиусови степени.

Поради тоа, Парискиот договор треба да претставува мост помеѓу денешните политики и климатската

неутралност која треба да настапи пред крајот на овој век.

1896 – Ефектите на јаглерод диоксидот

произведен со согорување врз глобалната

клима, особен случај на ефектот на

стаклена градина, за прв пат се опишани од

шведскиот научник Svante Arrhenius

1990 – Се воспоставува Меѓувладиниот

панел за климатски промени (IPPC)

1992 – Усвојување на Конвенцијата за

климатски промени во Обединетите нации

(ОН) по две годишна подготовка

1994 – Конвенцијата стапува на сила

1997 – Усвојување на Протоколот од Кјото

2005 – Почеток на тргувањето со емисии во

ЕУ (EU ETS)

2006 – Почеток на функционирањето на

механизмот за чист развој (CDM)

2014 – „Проверка на реалноста“ – проценка

на постигнатото 20 години по усвојувањето

на Конвенцијата

2014 – COP (Conference of Parties) во Лима

– донесена е одлука да се донесе нов и

полнозначен универзален договор

2015 – COP 21 во Париз – постигнат е нов

климатски договор

2016 – Парискиот договор е ратификуван

од доволен број на членки и стапува на

сила

Борбата против климатските

промени – временска линија

Page 47: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

46

Договорот содржи делови посветени на митигацијата, на транспарентноста и водењето сметка на глобално

ниво, на адаптацијата, на загубите и штетите, како и препораки за градовите регионите и локалните власти.

Македонија и справувањето со климатските промени

Македонија, како и сите земји даде Поднесок за националниот предвиден придонес (INDC – Intended

Nationally Determined contribution). Документот е изработен во согласност со Стратегиите на РМ, пред сѐ во

согласност со Стратегијата за енергетика. Предвидени се две сценарија, покрај сценариото БАУ (Business

as usual) – 30% намалување во однос на БАУ и 36% намалување во однос на БАУ. Граѓанските организации

кои делуваат на полето на животната средина и енергетските прашања дадоа коментари дека овој поднесок

во ниеден случај не е прифатлив бидејќи не претставува никаков напор со оглед на тоа што намалувањата

се преметани во однос на БАУ, а не во однос на 1990 година како што е предвидено со Конвенцијата.

Page 48: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

47

Анекс 1. Информација за енергетски ефикасна куќа со обновлива енергија

во Кадино – објект посетен во рамки на Еко-школата за енергија организирана од Еко-свест

Eнергетски ефикасна куќа

со обновлива енергија- Кадино, Македонија

Пилот идејата да се изведе ваков проект беше да се користат обновливи извори на енергија (ветар,

сонце), со цел да се произведува електрична енергија и топла вода за мала викендичка во селото Кадино,

во предградието на Скопје. Куќата беше од 50 m2. Пред 7 години, приватната компанија Сието (Sieto)

инсталираше една турбина на ветар од 400 W,еден соларен (фотонапонски) панел и два акумулатори од

по 100 Ah. Оваа опрема произведуваше доволно електрична енергија како за осветлување така и за напојување

на ТВ и радио-апарат. Пилот куќата, исто така, беше опремена со компјутеризиран систем за надгледување, кој

редовно ги анализира и архивира податоците за производството и потрошувачката на електрична енергија.

Влезните податоци беа толку охрабрувачки така што Сието одлучи да се пренасочи од мала викендичка

на куќа за постојан престој каде што потребите за струја и топла вода ќе се задоволат 100 процентно од

опремата со соларна и енергија од ветар за 8 – 9 месеци во годината (освен во зимскиот период). За таа

цел, Сието ја прошири постојната куќа со доградба за која се користеа посебни мерки за топлотна

изолација.

Опис на проектот

Вкупната површина на новата куќа е 192 m2, од кои 111 m2 е простор за престој а остатокот е подрум

и дополнителен простор (за складирање). Во моментов, едно четиричлено семејство живее во оваа

куќа, освен во периодот со екстремни временски услови. Беа инсталирани следните три системи

кои користат на соларна и енергија на ветарот:

Еден генератор за струја на ветар од типот W-200 со номинална моќност од 1 kW и ротор

со пречник од три метри, со кого се планира да се произведува 250-300 kWh

месечно (земајќи ги во предвид сите мерења на брзините на ветарот во овој

регион)

Десет фотонапонски соларни панели од типот PW1000 со вкупна инсталирана

моќност од 1000 W, кои ќе овозможат просечно месечно производство на

Page 49: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

48

електрична енергија од 250-300 kWh во летниот период. Енергијата се акумулира

во 8 х 100 Ah акумулатори од 24 V (со вкупен капацитет од 800 Ah).

За загревање на вода беше инсталиран соларен колекторски систем (од затворен тип), кој се состои од

пет соларни колектори и издвоен резервоар за вода од 300 литри (со две пумпи и електричен грејач).

Топлата вода се користи и за затоплување и како санитарна топла вода за машини за перење садови и

облека, во две кујни и две купатила.

Денес во Македонија нема легислатива која овозможува набавка на електрична енергија произведена

надвор од компанијата (единствената) за производство на електрична енергија, што би му овозможило на

Сието да го продаде вишокот електрична енергија произведен и акумулиран на самото место, така што

најпрактичното решение за овој проект е да се употреби таа енергија во времето кога се произведува, а

да се акумулира мало количество за периодот кога тоа производство се намалува. За да се постигне ова

а и да се овозможи акумулирање на енергијата со минимални губитоци се користи следниот метод:

енергијата која се создава со турбината на ветар не само што се акумулира во акумулаторите (кој се смета

за конвенционален метод) туку, исто така, може да се користи каде што е најпотребна, за загревање на

водата во централниот резервоар. Овој метод овозможува најголема искористеност на силината на

ветарот. На тој начин, создадената енергија може да се користи онаму каде што е најпотребна за

електричниот уред, а ако ветарот е јак, вишокот енергија непосредно се користи за загревање на водата.

За да се спречат губитоци на енергија, куќата има термичка изолација. Стариот дел од куќата има фасадна

изолација која се состои од стиснат 5 cm стиропор, на кој се надоврзува воздушен простор од 2 cm и

потоа печени тули. Новиот дел од куќата има „сендвич“ систем кој се состои од: надворешна фасада од

стиропор, печени тули, воздушен простор, стиропор, минерална облога (огноотпорни

Енергетски ефикасната куќа со обновлива енергија од Кадино, Македонија

изолациски плочи) и печени тули. За да се спречи пренесувањето на топлината, Сието не вгради

вообичаени бетонски спојки туку наместо нив користеше метални прачки. Топлотните сензори беа

вметнати на три места (во фасадата, во средината на ѕидовите и во внатрешноста на куќата) за да

Page 50: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

49

обезбедат податоци за топлотните губитоци. Од експериментални причини, Сието вгради дрвени и

ПВЦ прозорци за термичка изолација во различити делови од куќата. Големината на прозорците се

пресмета да ги спречи губитоците на топлина и во исто време да обезбеди доволно осветлување во

просториите. Со време се покажа дека и покрај нивната старост (20-годишна старост), дрвените

прозорци обезбедуваат подобра изолација од најновите ПВЦ прозорци.

Куќата е опремена со уреди за енергетска ефикасност од „А“класа. Осветлувањето во куќата се состои

од високоефикасни светилки (развиени од Сието, до седум пати поголема енергетска заштеда на

електрична енергија од обичните штедливи светилки). Надворешното осветлување на куќата (во

дворот), исто така произведено од Сието, се специјални штедливи рефлектори со диоди. Животот во

таква куќа бара одредени процеси за прилагодување. Употребата на уредите со голема потрошувачка

треба да се одреди во моментите со највисоко производство на енергија, помеѓу 11 ч. претпладне и 15

ч. попладне. Со цел да се заштеди енергија, готвењето треба да се изведува со уреди на природен гас.

Но најважно е системот за затоплување да не се врши со термоелектрични греачи. Куќата има посебно

проектиран систем за централно греење (комбинација од подно загревање и централно греење со

радијатори). Вкупната цена на опремата за енергија во куќата, вклучувајќи ги и сите дополнителни

уреди чинеа околу 20,000 €.

Во развојот на целосниот систем, а за да ги задоволи потребите на домаќинството,

инвеститорот им посвети особено внимание на следниве работи:

Производството на енергија за електричните уреди

Загревањето на водата

Производството на електрична енергија и топла вода за греење.

Производство на електрична енергија

Куќата е поврзана со главната електрична мрежа, но тоа не значи дека системот може

да го пренесе вишокот произведена електрична енергија во мрежата. За да се

овозможи прекумерно акумулирање на енергијата, системот на акумулатори треба да

се зголеми што значително ја зголемува цената на тој систем. Затоа беше проектиран

алтернативен систем за производство на електрична енергија за целосно да ја

задоволи потрошувачката на сите електрични уреди за 9 месеци од годината; во текот

на зимскиот период системот ги опфаќа само осветлувањето, фрижидерот, ТВ и радио-

апаратот.

Системот се состои од: турбина на ветар, соларни фотонапонски панели, систем за

акумулирање на вишокот енергија и систем за контрола со компјутерска опрема

(производство и потрошувачка).

Турбината на ветар и соларните панели произведуваат еднонасочна струја од 24 V DC.

Page 51: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

50

Електричната струја се претвора од еднононасочна во наизменична струја, 220 V/ 50 Hz AC, со инвертор и потоа се доведува

до уредите.

Таканаречените тешки инвентори се произведоа во Сието и тие можат да работат 24 часа на ден, 365 дена во годината.

Компјутерскиот систем, исто така е посебно проектиран од Сието, редовно ги архивира податоците кои се однесуваат на

производството и потрошувачката на струја, ги чува податоците за периодите со најголемо производство и помага во намалувањето

на проблемите при снабдувањето. Системот може да распознае каде најмногу е потребна струјата и да ја насочи таму; во отсуство на

акумулирана енергија, системот ја снабдува куќата со електрична енергија од централната мрежа. Системот на акумулатори е

проектиран секогаш да чува 30 % енергија за итни случаи и тоа овозможува автономија од централната мрежа во траење од 48 часа

без полнење.

Загревање на топла вода

Загревањето на водата се врши во пет соларни панели со вкупна активна површина од 10 m2 и е поврзано со резервоарот

од 300 литри. Смесата од неотровен антифриз и вода кружи низ колекторите. Течноста се загрева,

електрична пумпа ја движи а топлотниот инвертор ја пренесува термалната енергија до водата во

резервоарот. Во летниот период, топлата вода се користи во кујната, купатилото и за загревање на

водата во базенот. Во зимскиот период таа претходно се загрева во соларните колектори, потоа

водата во резервоарот, исто така, се загрева од ветерната турбина и изменувачот на топлина во

каминот, а со цел да ја постигне температурата на водата според стандардите.

Производство на енергија за затоплување

Главниот потрошувач на енергија во зимскиот период е греењето. Централниот систем за греење во

оваа куќа се состои од подно затоплување со помала температура и радијаторите. Тој е поврзан со

другите два системи (за производство на електрична енергија и за загревање на вода) со два

разменувачи, кои овозможуваат најголема ефикасност во целиот процес.

Резервоарот за топла вода (се користи за складирање на вода за санитарни потреби) е поврзан со

системот за централно греење. Водата во резервоарот прво претходно се подгрева во соларните

колектори и со електричниот греач од турбината на ветар. Во комбинација со разменувачот во

каминот (во случај на денови без производство на електрична енергија), системот осигурува

циркулација на врелата вода за да ја загрева куќата.

Придобивки за животната средина

Инсталираниот систем во куќата произведува просечно 500 – 550 kWh електрична струја

месечно. Споредено со системот за фосилноти горива, оваа количина на струја врши

заштеда во емитирање на CO2 од 290 кг месечно. Системот за загревање на вода ќе

произведе околу 5,000 kWh годишно. Со загревањето на водата со соларна енергија,

емитувањето на CO2 се намалува до 175 кг месечно.

Page 52: Работен материјал од Еко школата за енергијаetnar.net/wp-content/uploads/2014/03/Educat.mater_.for-adults-from-Eco... · Работен материјал

51

На тој начин, независно од очигледната заштеда на енергија (инаку енергијата би била

доведена од термоцентралата), системот помага да се намали негативното влијание врз

климата (со намалувањето на емисијата на CO2), како и на локалните негативни влијанија

врз животната средина и здравјето на луѓето, кои се генерираат со согорувањето на

фосилните горива.

Заклучоци

Оваа куќа е совршен пример за можностите за енергетска ефикасност и употребата на

обновливи извори на енергија на ниво на домаќинство. Во земја како Македонија, каде што

изворите на обновлива енергија не се употребуваат масовно и, до одреден степен не им

се познати на пошироката јавност, овој проект покажува дека обновливите изворите на

енергија можат да се користат не само за производс тво на енергија по конкурентни цени

туку, исто така, за да се заштити животната средина и да се намали ефектот на емисиите

на стакленички гасови.

Позитивната иницијатива во Македонија е неодамнешната одлука на Владата да ги

субвенционира домаќинствата кои инсталираат соларни колектори преку учество од 300 €

за секој инсталиран колектор. Сепак, потребно е да се стори многу повеќе со цел да се

прикажат можностите на обновливите извори на енергија и за енергетската ефикасност

.

Сегашната легислатива во Македонија за енергетиката не дозволува поврзување на

обновливите извори на енергија во централната мрежа и на тој начин не овозможува

дистрибуција на енергијата произведена на „еколошки начин“. Законите, исто така, не

наметнуваат одредени рестрикции/ограничувања и прописи во врска со изградбата на

новите згради и изолациони материјали кои треба да се употребуваат, така што до одреден

степен е од големо прашање дали зградите и куќите во земјата се навистина „вклучени во“

штедењето на енергијата.

Сепак, јасно е дека позитивните иницијативи како оваа куќа треба да се мултиплицираат.

Луѓето не се убедени дека тоа така функционира се додека не го воочат во најблиското

соседство. Ова е токму она што Владата треба да го отпочне и, во согласност со постојните

субвенции – таа треба финансиски да ги поддржува проектите со обновлива енергија и

иницијативите со цел поттикнување на слични проекти ширум земјата. Покрај тоа, Владата

на Република Македонија треба да започне со промовирање на штедење на енергија преку

апаратите за домаќинствата (од „А“ класа) и да воведе финансиски стимулации за

купување на енергетски ефикасни уреди, со цел да им помогне на домаќинствата да

заштедат енергија и со тоа придонесат во вкупната заштеда на енергија во земјата.