ENERGIJA

Obrada: msc. J Baruhović

OIE u Srbiji

10.000 solarnih instalacija godišnje!

Posle naftne krize 1973. počelo je u svetu intenzivnije proučavanje primene obnovljivih izvora energije (OIE), počev od sunca, vetra i morskih talasa do biogoriva, biogasa, geotermalne energije... OIE su postali predmet temeljitog  proučavanja i primene. Poslednjih godina, primena OIE raste i zbog nove opasnosti koja se nadnela nad planetu Zemlju - klimatske promene.

Kao posledica  prekomernog ispuštanja ugljen-dioksida u atmosferu, izduvnih gasova iz motornih vozila i ostalih otrovnih gasova, stvara se “efekat staklene bašte“, tj. zagrevanje atmosfere sa posledicama po klimu planete. Da bi se sprečio dalji proces “efekta staklene bašte“, nužno je je ukinuti ispuštanje CO2 i ostalih otrovnih gasova, i to u kratkom vremenu. Rok za ukidanje ispuštanja CO2 i   prelazak na OIE meri se decenijama. Ipak sve bi trebalo da se desi najkasnije u periodu 2050-2060. Za sada je udeo OIE još uvek skroman, menja se od države do  države i kreće u granicama 10-20%.  
Zašto je taj procenat takav i zašto procenat nije veći u poređenju sa klasičnim putem  dobijanje energije iz fosilnih energenata? Za razliku od OIE na današnjem   nivou tehnologije, put proizvedenog  kWh iz rudnika do krajnjeg potrošača je dug , složen i uz usputne energetske gubitke. Recimo, ugalj treba iskopati , transportovati do termoelektrane, sagoreti u ložistu elektrane, pretvoriti sve u električnu energiju, uneti u dalekovodnu mrežu visokog napona, transportovati do lokalnih trafostanica, oboriti napon u lokalnim trafo-stanicama i, preko gradske distributivne mreže, isporučiti ga krajnjim potrošačima: bojleru, mašini za veš, slavinama za toplu vodu. A za proizvodnju jednog kWh električne energije   potrebno je sagoreti oko 1,2 kg lignita, kalorične vrednosti oko 2080 kcal/kg i  ispustiti u atmosferu oko 0,6 kg ugljendioksida (CO2). Daleko je kraći i  jednostavniji put: od solarnog kolektora, postavljenog  na  krovu stambenog objekta, škole ili bolnice, do krajnjeg potrošača-korisnika.

Sa krova, od aprila do septembra

Prema podacima EDB-a, tročlano-četvoročlano domaćinstvo troši oko 30% električne energije za zagrevanje sanitarne vode. Prema istim podacima, to domaćinstvo prosečno troši, godišnje, oko 6860-10200 kWh električne energije - bez grejanja na struju. Bojleri u kupatilima i kuhinjama troše godišnje oko 1900-3200 kWh. Uz manje izmene na mašinama za pranje rublja i posuđa mogla bi se koristiti i topla voda iz solarnih instalacija, pošto ove mašine troše pretežno električnu energiju za zagrevanje vode. Pod takvom pretpostavkom i prema podacima EDB-a, mašina za pranje rublja potroši godišnje oko 300-450 kWh. Mašina za pranje posuđa oko 700-750 kWh, što ukupno čini 1000-1200 kWh godišnje, manje 20% za motorni pogon ovih mašina - oko 800-960 kWh/godišnje. Potrošnja električne energije, prikazana sa udelom za zagrevanje vode za mašine za rublje i posuđe porasla bi na oko 40% . Tako bi ukupno utrošena električna energija, i to samo za zagrevanje vode, na godišnjem nivou iznosila 2700-4200 kWh.  Uz prosečno godišnje Sunčevo zračenje od 1446,80 kWh u pojasu Beograda, solarna instalacija sastavljena od dva solarna kolektora površine 2 m2 mogla bi da pokrije sve potrebe u toploj sanitarnoj vodi od aprila do septembra.

Samo ograničeno ispuštanje CO2

Prvi međunarodni sastanak i pokušaj  da se ograniči a zatim i ukine ispuštanje CO2 u atmosferu održan je 1995, u Berlinu, pod nazivom COP1. Naredni sastanak održan je u japansko gradu Kjotu, 1997, pod nazivim  COP. Tada su određene smernice za borbu protiv zagađenja pod sloganom “20%, 20%, 20%”, što znači da sve države učesnice sastanka treba da pokrivaju svoje energetske potrebe iz OIE u iznosu 20% , da smanje potrošnju energije za 20% , u roku do 2020. Na tom teškom putu održano je još dosta međunarodnih sastanaka i skupova. I Srbija je prihvatila te obaveze. Mi tek treba da svoje energetske potrebe pokrivamo sa 20% iz OIE. Za sada, Srbija svoje energetske potrebe pokriva sa oko 75-80%  sagorevanjem uglja, a ostalo je iz hidroelektrana.    
Od svih vidova OIE, danas su najzastupljenije energija vetra i sunčeva energija. Energija sunca koristi se na više načina. Za sada, najčešće preko ravnih termičkih   solarnih kolektora, za dobijanje tople sanitarne vode i iz fotonaponskih kolektora   za dobijanje električne energije.
Najvažniji deo termičke solarne instalacije je solarni kolektor. Uglavnom, koriste se dva tipa kolektora: ravni ili pločasti kolektor i vakuumsku ili cevni kolektor.
Ravni kolektori su jednostavnije konstrukcije, lakši su i jeftiniji. Vakuumski su složenije konstrukcije, ali imaju veći stepen korisnog dejstva za 30% u odnosu na ravne kolektore. Pogodniji su za umerene klimatske uslove.
Danas se u primeni nalaze uglavnom dva tipa solarnih instalacija: solarne instalacije sa prirodnom cirkulacijom radnog fluida, tzv. termosifonske solarne instalacije, i solarne instalacije sa prinudnom cirkulacijom radnog fluida. Ipak, najzastupljeniji vid primene solarne energije - čak do 90% - danas je uređaj za proizvodnju tople sanitarne vode za domaćinstva. Trenutno je u upotrebi 75% solarnih instalacija sa prirodnom cirkulacijm radnog fluida, na termosifonskom principu.

Zastupljenost u svetu

Prema podacima iz 2014. u svetu je bilo je ugrađeno oko 590 miliona solarnih instalacija, ukupne snage 410 GW th. A prema podacima iz 2018, u svetu je bilo ugrađeno oko 480 GW/686 m2 solarnih panela, koji su proizveli oko 396  TWh th.  Najveći broj ugrađenih solarnih instalacija je u Kini (61%). Slede: Evropa sa oko  18% , SAD i Kanada sa oko 8.2%, zemlje Azije sa oko 4,8%. Svi drugi u svetu su na oko 9,8%. Zemlje koje su najviše odmakle u “solarizaciji“ su: Kipar sa 577 kW.th/termičkih /na 1000 stanovnika, Izrael sa 398 kWh. th na 1000 stanovnika i Austrija sa 388 kWh. th na 1000 stanovnika itd.  
Struktura upotrebljene tople vode iz solarnih instalacija je: 68 % za domaćinstva, 27 % za hotele, bolnice, škole... 3 % za bazene i 2 % za ostalo.

Uvođenje solarnih instalacija u Srbiji      

Mogućnosti masovnog uvođenja solarne energije u Srbiju su velike, pre svega zbog povoljnih klimatskih uslova i procene da ima 2,5 miliona domaćinstava.    Srbija zauzima prostor od 42. do 46. stepena severne geografske širine. Sunčevo zračenje na tim prostorima, u proseku, godišnje  iznosi 2,75 kWh/m2, dan. Najjače zračenje u toku godine je u julu, kada iznosi 3,93 kWh/m2.dan. Najslabije je u decembru, kada iznosi 1.39 kWh /m2. dan. Neravnomerno zračenja iznosi 1:3.     
Srbija bi mogla da ugradi 10. 000-20.000 solarnih instalacija godišnje. Pri ceni solarne instalacije od oko 3000 evra, to bi godišnje iznosilo 30-60 miliona evra.   Sa nižim iznosom od 2700 kWh/god. i sa ugrađenih 10.000 solarnih instalacija (40.000m2 ) uštedelo bi se 27 miliona kWh/ god, uz smanjenu potrošnju uglja za oko 32.000 t i smanjeno ispuštanje CO2 od oko 16,2 miliona kg. 

O uvođenju solarne energije u Srbuju diskutuje se bar tri decenije. Poznati su pioniri na tom polju: profesori B. Lalović, M. Lambić, Z. Ćulum, M.Lukić... U prošlom veku, oni su se zalagali za masovnije uvođenje solarne energije za svakodnevnu upotrebu. Iza njih je ostao bogat naučno-tehnički materijal, posebno onaj za zagrevanje stambenih objekata i sanitarne vode. U proteklom periodu, niska cena električne energije i zasad nedovoljno  sagledana opasnost od  klimatskih promena potisli su solarne instalacije na margine energetskuh planova Srbije.
Početkom 2020, pošto je svet duboko “zagazio” u solarizaciju, trebalo bi uhvatiti  korak sa razvijenima i uključiti se u tokove “solarizacije”. Poređenja radi, zemlje u bližem i daljem okruženju raspolažu sa sledećim površinama solarnih kolektora: Austrija - 5.200.000 m2 , Bugarska - 130.000 m2, Mađarska - 270.000 m2, Hrvatska - 167.000 m2, Makedonija - 41.000 m2 , Grčka - 4.280.000, Izrael -  4.500.000 m2. U Srbiji, procenjuje se, ima oko 2.000 m2, pretežno u Vojvodini, za  potrebe škola, bolnica, opštinskih  objekata. Dva su realizovana projekta: u Zrenjaninu, za bolnicu - 400 m2, i u Pančevu, za daljinsko grejanje, oko 750 m2.  
Prednosti za Srbiju bile bi višestruke: otvaranje novih radnih mesta, aktiviranje domaćih fabrika za proizvodnju solarne opreme, manja potrošnja električne energije iz distributivne mreže, manje ispuštanje CO2 u atmosferu. Uštede na  nivou  domaćinstva ostvarile bi se smanjenom potrošnjom električne energije i spuštanjem iz ”plave” u ”zelenu” tarifnu zonu, prema tarifnom pravilniku EDB-a.
Životni vek solarne instalacije je obično duži od 20 godina i ne zahteva posebno  održavanje. Period otplate zavisi od klimatskih uslova i finansijskih uslova država u kojima se solarna instalacija postavlja - kreće se u granicama od 5 do 11 godina. Period otplate kod nas bio bi u granicama 6-9 godina.    
Predložene mere trebalo bi da budu višestruke. Na tehničkom nivou reč je o usvajanje nekoliko tipskih projekata solarnih instalacija radi tipiziranja ugradne opreme. Zatim, obuka projektanata koji bi se bavili projektovanjem i izvođenjem solarnih instalacija. Tu je i osnivanje udruženja proizvođača solarne opreme radi  standarizovanja opreme i dobijanja atestne dokumentacije. Sve ovo stimulisalo bi domaću proizvodnju, kojoj bi država mogla pomoći brojnim merama (npr. ukidanje PDV-a). Bili bi formirani fondova koji bi se koristili za prezentaciju solarnih postrojenja, a organizovale bi se i prezentacija “uživo“ tipskih modela solarne instalacije po gradovim Srbije. To bi, verovatno, dovelo i do dobijanja povoljnijih stimulativnih inostranih kredita.
Solarna energija je dosta razuđena u odnosu na fosilne energente. U gusto naseljenim zemljama, sa malo slobodnog zemljišta, ostaje ogroman neiskorišćeni prostor na krovovima gradskih naselja. Za masovno uvođenja OIE mogu se koristiti i ogromna nenaseljena pustinjska prostranstva Sahare, pustinja Gobi i Negeva... Jedna od mogućnosti su i tehničke inovacije na samim solarnim kolektorima. Primera radi, uvođenje cevnih vakuumskih solarnih kolektora, gde se absorber i cev sa radnim fluidom nalaze u vakuumiranoj cevi dobro termički izolovani u odnosu na okolinu.

Obrada: msc. J Baruhović

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"