Embed Size (px)
DESCRIPTION
/
Citation preview
UNIVERZITET CRNE GORE
Elektrotehniĉki fakultet u Podgorici
ELEKTROENERGETSKI BILANS CRNE GORE I
MOGUĆNOST NJEGOVOG POPUNJAVANJA
S p e c i j a l i s t i ĉ k i r a d
Mentor Student
_______________ ________________
prof. dr Sreten Škuletić Biljana Ivanović, 4/11
Podgorica, jun 2012. god.
Specijalistički rad 1
Sadržaj:
1. UVOD ...................................................................................................................................3
2. ENERGIJA ..........................................................................................................................4
2.1 Pojam energije.................................................................................................................4
2.2 Energetska efikasnost......................................................................................................6
3. ELEKTROENERGETSKI BILANS.................................................................................8
3.1 Opšta razmatranja ...........................................................................................................8
3.2 Bilansi elektriĉne energije ...............................................................................................9
3.3 Bilansi elektriĉnih snaga................................................................................................12
3.4 Problemi elektroenergetskog bilansa.............................................................................12
3.4.1 Regulacija aktivnih snaga i uĉestanosti ..............................................................14
3.4.2 Regulacija napona i reaktivnih snaga..................................................................15
3.5 Opis problema bilansa snaga ........................................................................................16
4. ELEKTROENERGETSKI BILANS CRNE GORE.....................................................19
4.1 Istorija elektroprivrede na prostoru Crne Gore ............................................................19
4.2 Postojeći kapaciteti u Crnoj Gori ..................................................................................20
4.3 Potrošnja elektriĉne energije .........................................................................................26
4.4 Analiza bilansa elektriĉne energije ...............................................................................27
4.5 Mogućnost proizvodnje elektriĉne energije iz primarne energije..................................29
4.6 Potencijali obnovljivih izvora energije na podruĉju Crne Gore....................................31
4.5.1 Energetski potencijal vjetra..................................................................................32
4.5.2 Energetski potencijal sunĉevog zraĉenja..............................................................33
4.5.3 Energetski potencijal biomase .............................................................................35
4.5.4 Komunalni otpad ..................................................................................................36
5. ZAKLJUĈAK....................................................................................................................37
LITERATURA............................................................................................................................38
Specijalistički rad 2
Skraćenice i simboli
Simbol Znaĉenje
BDP Bruto društveni proizvod
CO2 Ugljendioksid
EE Elektriĉna energija
EES Elektroenergetski sistem
EPCG Elektroprivreda Crne Gore
GTE Gasne termoelektrane
HE Hidroelektrana
KAP Kombinat aluminijuma Podgorica
NTE Nuklearne termoelektrane
OE Obnovljiva energija
RHE Revirzibilne hidroelektrane
RP Razvodno postrojenje
TE Termoelektrana
TS Trafostanica
UNESCO Organizacija ujedinjeh nacija za obrazovanje, kulturu i nauku
ŢICG Ţeljezniĉka infrastruktura Crne Gore
ŢNK Ţeljezara Nikšić
Specijalistički rad 3
1. UVOD
Energija je duboko ukorijenjena u dnevne aktivnosti svakog ĉovjeka, i teško bi se bilo ko, ko
je osjetio lagodnosti svakojakih ureĊaja koji troše energiju, a koji nam olakšavaju ţivot, odrekao
njihovih usluga. Što je nekad predstavljalo luksuz danas je svakodnevna potreba. MeĊutim,
trenutno stanje, kada je u pitanju potrošnja energije, je neodrţivo. Prirodni resursi, u najvećem
broju sluĉaja, su ograniĉeni, i jasno je da ovakav rast u potrošnji energije ide ka njihovom
rapidnom iscrpljenju. Cijeli svijet se danas suoĉava s dva velika energetska problema. Prvi je
nedostatak energije i nesigurnost snabdijevanja istom, a drugi je zagaĊenje okoline i klimatske
promjene prouzrokovane prevelikom i neracionalnom potrošnjom energije. Proizvodnja,
distribucija i potrošnja energije su aktivnosti koje direktno ili indirektno utiĉu na sva podruĉja
ljudskog djelovanja, ali i na socijalni i ekonomski napredak svake zemlje.
Deficit elektriĉne energije najĉešće se nadoknaĊuje uvozom koji utiĉe na rast cijene iste i
opterećuje skromne budţete graĊana Crne Gore. Kao posljedica javljaju se velika zaduţivanja
graĊana i velikih industrijskih potrošaĉa.
Ovaj rad bazira se na problemima snabdijevanja potrošaĉa energijom i snagom postojećih
kapaciteta, ali iskljuĉivo iz domaće proizvodnje pa ĉak i potencijalnim izvozom, koji bi uticao i
na ekonomski napredak naše zemlje, jer razvoj energetskog sektora ima ogroman uticaj na
ukupan razvoj Crne Gore, kako sa ekološkog i socijalnog, tako i sa makroekonomskog
stanovišta. Da bi se to realizovalo neophodno je iskoristiti energetski potencijal obnovljivih i
neobnovljivih izvora energije.
Rad se sastoji od pet poglavlja.
Prvo poglavlje predstavlja kratak uvod u rad.
Da bi bolje razumjeli pojam energetskog bilansa i njegovog znaĉaja, u drugom poglavlju
najprije je objašnjen pojam energije i uštede tj. efikasnost korišćenja energije koji su kljuĉni za
bolje razumjevanje pojma i vaţnosti energetskog bilansa.
Slikovito opisane regulacije, u trećem poglavlju, predstavljene su kao naĉin rješavanja problema
bilansa elektriĉne energije, koje su od primarnog znaĉaja za ispravno funkcionisanje sistema.
Ĉetvrto poglavlje je suština rada, u njemu se obraća paţnja na elektroenergetski bilans Crne Gore
i na moguće nadoknade deficita elektriĉne energije. Poznato je da Crna Gora raspolaţe sa
znaĉajnim hidroenergetskim potencijalom, od ĉega je iskorišćena jedva petina integrisanih
vodotoka. S toga će se ovaj rad, pored hidropotencijala detaljnije baviti analizom neiskorišćene
energije vjetra, sunca, biomase i rezervama neobnovljivih energenata odnosno uglja.
Peto poglavlje smješteno je u zakljuĉku. Sadrţi kratak pregled i znaĉaj priĉe o
elektroenergetskom bilansu.
Na kraju rada dat je spisak korišćene literature.
Specijalistički rad 4
2. ENERGIJA
2.1 Pojam energije
Svaki fiziĉki sistem posjeduje energiju u odreĊenojj koliĉini. Energija je karakteristika
sistema kojom se opisuje sposobnost tog sistema da vrši neki rad. Energija ne moţe ni nastati ni
nestati, već samo prelaziti iz jednog u drugo stanje, što predstavlja zakon o odrţanju energije.
Prelazak energije iz jednog stanja u drugo naziva se rad ili snaga. Mjerna jedinica za rad
nazvana je vat (W). Jedan vat je rad obavljen u jednoj sekundi prelaskom jednog dţula energije
iz jednog oblika u drugi (W = 1 J/s). Iz definicije je vidljivo da se u vatima zapravo izraţava
brzina prelaska energije iz jednog oblika u drugi. Kao jedinica mjere za energiju koristi se
jedinica vat-sat (Wh). Jedan vat-sat je konstantni rad (snaga) od jednog vata u periodu od jednog
sata, pa je prema tome 1Wh = 1 J/s * 3600s = 3600J. Jedan vat-sat (Wh) predstavlja vrlo male
vrijednosti, kako se ne bi koristili veliki brojevi za koliĉinu proizvedene, odnosno utrošene
elektriĉne energije, tada je uobiĉajeno da se koriste jedinice: kWh, MWh, i GWh (kilovat-sat,
megavat-sat i gigavat-sat).
Svi oblici energije mogu se svrstati u dvije osnovne grupe:
u akumulisanu (nagomilane) i
u prelaznu
Akumulisani oblici energije (potencijalna, kinetiĉka i unutrašnja) se u svom obliku mogu odrţati
po ţelji dugo, dok je za prelazne oblike karakteristiĉna kratkotrajnost pojave.
Prelazna energija (mehaniĉka, elektriĉna i toplotna) se pojavljuje kada akumulisana energija
mijenja svoj oblik i kada prelazi sa jednog tijela na druga.
Samo neki prirodni materijali ili pojave mogu direktno da se koriste za proizvodnju energije i to
su primarni, koji se dalje mogu transformisati u sekundarne (vještaĉke) izvore (oblike) energije,
dok je potrošaĉima potrebna korisna energija. S toga energiju moţemo klasifikovati u sljedeće
oblike (slika 1):
primarna energija
sekundarna energija
korisna energija
Primarni oblici energije su nosioci energije u obliku u kakvom se pojavljuju u prirodi ili se u njoj
nalaze. Svi primarni oblici se ne mogu upotrijebiti u prirodnom obliku za dobijanje korisne
energije (osim vrućih izvora koji se neposredno mogu koristiti za grijanje prostorija.), zbog ĉega
je neophodna njihova transformacija u povoljniji oblik energije. U primarne oblike energije
spadaju: drvo, ugalj, sirova nafta, uljni škriljci, prirodni gas, Uranijum, Torijum, laki atom,
vodne snage, plima i oseka, vjetar, morski talasi, vrući izvori, toplota mora i sunĉevo zraĉenje.
Postoji više kriterijuma na osnovu kojih je izvršena podjela primarnih oblika energije, a to su:
prema uĉestanosti primjene (konvencionalne i nekonvencionalne),
Specijalistički rad 5
prema fiziĉkim svojstvima nosilaca energije (hemijska, nuklearna, potencijalna,
kinetiĉka, toplotna i energija zraĉenja),
prema obnovljivosti (obnovljivi i neobnovljivi).
Sekundarna energija (vještaĉka) je ona energija koja je tehniĉkim postupcima pretvaranja
dobijena iz primarnih izvora (npr. koks, briketi, nuklearno gorivo, benzin, loţ ulje, elektriĉna
struja, toplota itd). Tim se procesima pretvaranja mijenjaju hemijske ili fiziĉke osobine primarnih
izvora, što je neophodno jer se većina izvora, u obliku u kojem je dobijena iz prirode, ne moţe
direktno iskorišćavati.
Primarna i sekundarna energija se nazivaju zajedniĉkim imenom energija goriva.
Korisna energija je onaj dio energije koji se dobija nakon oduzimanja svih gubitaka koji nastaju
pri procesima dobijanja, prerade (proizvodnje), akumulacije i prenosa primarnih i sekundarnih
izvora te pretvaranja konaĉne energije. Javlja se u sljedećim oblicima: toplota, mehaniĉka
energija, hemijska energija i svjetlosna energija.
Konaĉna energija predstavlja izvore ili vrste energije koje krajnjem korisniku stoje na
raspolaganju (npr. toplota, elektriĉna struja, razna goriva i sl.), a o naĉinu njihove primjene
odluĉuje korisnik te ih odgovarajućim procesima pretvara u korisnu energiju. Konaĉnu energiju
stoga ĉine i primarni (npr. ugalj) i sekundarni izvori (npr. benzin). Vaţno je napomenuti da pri
procesima transformacije, prenosa, korišćenja i akumulacije energije dolazi do gubitaka,
odnosno jedan dio primarne i sekundarne energije se ne moţe iskoristiti.
Slika 1: Primarni oblici energije, transformacije energije i korisni oblici energije
Specijalistički rad 6
2.2 Energetska efikasnost
Energetska efikasnost je suma isplaniranih i sprovedenih mjera ĉiji je cilj korišćenje
minimalno moguće koliĉine energije, tako da nivo udobnosti i stopa proizvodnje ostanu oĉuvane.
Jednostavnije reĉeno, energetska efikasnost jeste upotreba manje koliĉine energije (energenta) za
obavljanje istog posla, odn. funkcije (grijanje ili hlaĊenje prostora, rasvjeta, proizvodnja
razliĉitih proizvoda, pogon vozila, i dr.).
Zbog ĉega je vaţno spomenuti energetsku efikasnost?
Smatra se da povećanje energetske efikasnosti moţe biti najjeftinija i najproduktivnija
energetska alternativa, sa praktiĉno neograniĉenim mogućnostima. Racionalizacija energije moţe
znaĉajno doprinijeti stimulisanju inovacija, zaposlenosti i ekonomskom rastu. Relativno malim
ulaganjima, boljim izborom energetski efikasnijih tehnologija, boljom organizacijom i
poboljšanjem kvaliteta mogu se postići znaĉajne energetske i finansijske uštede. Znaĉajnije
poboljšanje energetske efikasnosti i većeg korišćenja obnovljivih energetskih izvora je tijesno
povezano sa generalnom ekonomskom i socijalnom politikom.
Bitno je napomenuti da se energetska efikasnost nikako ne smije posmatrati kao štednja energije
jer štednja uvijek podrazumijeva odreĊena odricanja, dok efikasna upotreba energije nikada ne
narušava uslove rada i ţivljenja. Ovdje je vaţno naglasiti da poboljšana efikasnost upotrebe
energije rezultuje njenom smanjenom potrošnjom za istu koliĉinu proizvoda ili usluge, što
konaĉno donosi i proporcionalne novĉane uštede.
Najĉešće mjere koje se preduzimaju u cilju smanjenja gubitaka energije i povećanja energetske
efiksnosti su:
zamjena neobnovljivih energenata obnovljivim,
zamjena energetski neefeikasnih portošaĉa efikasnim,
izolacija prostora koji se grije,
zamjena dotrajale stolarije u prostorima koji se griju,
ugradnja mjernih i regulacionih ureĊaja za potrošaĉe energije,
uvoĊenje tarifnih sistema od strane distributera koji će podsticati štednju energije
i sl.
Kako bi se ostvarilo znaĉajnije smanjenje potrošnje energije i mala ulaganja mogu biti vrlo
efikasna kao što su naljepnice (slika 2) za oznaĉavanje enrgetskog razreda kojim se obiljeţavaju
energetski ureĊaji. Cilj naljepnice je da krajnji kupci budu na jasan i jednostavan naĉin
obaviješteni o efikasnosti ureĊaja i da se pri kupovini opredjele za energetski efikasnije ureĊaje.
Sliĉnu ulogu ima i tkz. “Energetska zvjezdica” (slika 3) da ureĊaji koji imaju ovaj znak imaju
manju potrošnju.
Specijalistički rad 7
Slika 2: naljepnica Slika 3: Energetska zvjezdica
Specijalistički rad 8
3. ELEKTROENERGETSKI BILANS
3.1 Opšta razmatranja
Pojam bilans definiše odnos prihodne i rashodne strane neke fiziĉke, ekonomske ili bilo
koje druge veliĉine u odreĊenom vremenskom intervalu. U tom smislu, elektroenergetski bilans
se globalno sastoji od angaţovanja elektrana (raspoloţive proizvodnje) radi pokrivanja zadate
(poznate) potrošnje potrošaĉa, odnosno, taj bilans se sastoji od uspostavljanja ravnoteţe izmeĊu
proizvodnje i potrošnje, s ukljuĉenim gubicima elektriĉne energije. Uobiĉajeno je da se bilansi
na nivou zemalja (ili EES tih zemalja) prave na pragu elektrana, a za distributivna preduzeća na
pragu distribucija. Bilansi se po pravilu rade za godišnji period sa diskretizacijom na mjeseĉnoj
ili sedmiĉnoj bazi. Osnovne relacije koje definišu elektroenergetske bilanse:
- za bilans energije:
- za bilans snage:
gdje indeks p oznaĉava potrošnju, g - proizvodnju generatora, u - uvoz, iz - izvoz, red - redukciju
potrošnje i gr - rezervu generatorskih kapaciteta.
Energetski bilans uopšte, odnosno koliĉina proizvedene ( ) i potrošene energije ( ), za
izabrani period (dan, mjesec, godina,...), u jednom sistemu (drţavi), moţe se iskazati jednom od
sljedeće tri relacije:
> (3.1.3)
= (3.1.4)
< (3.1.5)
Proizvedena energija u izabranom vremenskom periodu moţe biti u svakoj od tri relacije (3.1.3,
3.1.4, 3.1.5). Npr. koliĉina proizvedene nafte u jednoj godini moţe biti veća od potrošene (3.1.3),
pa da se koliĉina koja nije potrošena (višak) akumulira za idući period. Ili obrnuto, proizvodnja
moţe biti manja od potrošnje (3.1.5), tako što se manjak nadoknaĊuje iz akumulacija iz prošlih
perioda. I naravno, relacija jednakosti (3.1.4) tih koliĉina je oĉigledna mogućnost.
Specijalistički rad 9
3.2 Bilansi elektriĉne energije
Prva suštinska karakteristika elektriĉne energije je ta da je kod nje iskljuĉivo moguća relacija
jednakosti, i to za svaki period:
= (3.2.1)
To je posljedica ĉinjenice da na današnjem nivou tehniĉko-tehnološkog razvoja svijeta, nema
komercijalno upotrebljivih postupaka (tehniĉkih rješenja) za neposrednu i efikasnu akumulaciju
elektriĉne energije u relativno velikim koliĉinama. Mogućnosti za akumulaciju u vidu olovnih i
ostalih vrsta akumulatora (posredna akumulacija elektriĉne energije u vidu hemijske energije)
nijesu ekonomski isplative. Ostale ekonomski isplative akumulacije (npr. one u vidu vode u
jezerima akumulacionih i reverzibilnih elektrana, deponija uglja, rezervoara nafte, itd.) samo su
posredne akumulacije, dakle to nijesu neposredne akumulacije elektriĉne energije.
Bilansi elektriĉne energije posebno se rade za rashodnu a posebno za prihodnu stranu i mogu se
predstaviti na razliĉite naĉine: tekstualno, tabelarno, grafiĉki… Vrlo ĉesto se daju vizuelne
ilustracije bilansa u obliku energetskih tokova sa unešenim svim veliĉinama od interesa kako je
to uraĊeno na slici 4.
Slika 4: Ostvareni EE bilans Srbije i Crne Gore 1996. god.
Specijalistički rad 10
U Tabeli 1 ilustrovane su potrebe elektriĉne energije na mjeseĉnom nivou.
Tabela 1: Mjesečne potrebe električne energije [MWh]
Potrošnja Mjesec Ukupno
…… god. I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1.Potrošnja
1.1. Distrib. potrošaĉi
-neto potrošnja
1.2.Direktni potrošaĉi
-KAP
-Ţeljezara
-ŢICG
2.Izvoz
- prodaja
-vezana trgov.
-razmj. sa ERS
-razmjena sa drugim
sistem.
3.Gubici
-gub. u prenosu
- gub u distr. mreţi
4.Potrebe za rad
RHE u pump.reţimu
5.Potrošnja na pragu elektrana (1+2+3+4)
6.Sopstvena potrošnja elektrana
7. Potrošnja na generatorima (5+6)
Prihodna strana godišnjega bilansa predstavljena je u Tabeli 2 i sadrţi mjeseĉna ostvarenja
proizvodnje elektriĉne energije svih raspoloţivih elektrana kao i uvoz elektriĉne energije.
Oduzimanjem mjeseĉnih potreba potrošaĉa na pragu elektrana (vrsta 5 Tabele 1) od raspoloţive
mjeseĉne energije za potrošnju (vrsta 4 Tabele 2) dobija se bilans energije po mjesecima. Pojava
pozitivne razlike oznaĉava višak proizvodnje nad potrošnjom, a pojava negativne razlike manjak
odnosno deficit. U pojedinim mjesecima se mogu pojaviti viškovi, a u drugim manjkovi, dok se
na godišnjem nivou bilans uravnoteţava, tj. nema ni viškova ni manjkova.
Da bi došlo do anuliranja mjeseĉnih viškova preduzimaju se neke od sljedećih planskih akcija:
prodaja viškova susjedima,
povećanje vremena rada RHE u reţimu pumpanja,
smanjenje proizvodnje TE do uravnoteţenja bilansa,
dozvoljavanje preliva na HE, kao krajnjeg sredstva.
Specijalistički rad 11
Tabela 2: Mjesečna proizvodnja (i uvoz) električne eneregije [MWh] i godišnji bilans sa
mjesečnom diskretizacijom
Poizvodnja Mjesec Ukupno
.....god. I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1.Proizvodnja
1.1. Proizvodnja HE1
- HE Perućica
- HE Piva
- distribut. HE
1.2. Proizvodnja RHE
1.3.Proizvodnja TE Pljevlja-prag
1.4.Proizvodnja NTE
1.5.Proizvodnja GTE
1.6. Proizv. TE-TO
2. Uvoz
-kupovina
-vezana trgovi.
-razmj. sa ERS
-razmjena sa drugim sistem.
3.Kupovina od
industrije
4.Rasp.energ.za potrošnju(1+2+3)
5.Potrošnja na pragu elektrana2
6.BILANS:
Višak(+), Manjak(-)
U mjesecima u kojima se pojavljuju manjkovi, radi uravnoteţenja bilansa sprovode se sljedeće
planske akcije:
kupovina viškova od susjeda (ako ih imaju),
povećanje proizvodnje u TE putem povećanja broja ĉasova iskorišćenja njihove
raspoloţive snage, ili angaţovanjem rezervnih agregata,
korišćenje rezervne energije iz akumulacionih HE,
redukcija potrošnje kao krajnjeg sredstva za uravnoteţenje bilansa.
Ako relacija (3.2.1) u elektroenergetici mora nuţno biti zadovoljena za ma koji vremenski
period, dakle i u jedinici vremena, tada elektroenergetski bilans postaje bilans snaga elektriĉne
energije. Tako bilans elektriĉne energije u ma kom vremenskom periodu izvodi se iz bilansa
snaga jednostavnim integraljenjem ovog drugog u vremenu. U tom smislu, u izlaganjima koja
slijede, razmatraće se samo bilans snaga elektriĉne energije.
1 Prag elektrana 2 Vrsta 5 iz Tabele 1
Specijalistički rad 12
3.3 Bilansi elektriĉnih snaga
Bilansi elektriĉnih snaga su usko povezani sa bilansima elektriĉne energije, ali imaju i
samostalan znaĉaj. Uglavnom se posebno razmatraju samo bilansi snaga pri maksimalnom i
minimalnom opterećenju sistema.
Bilansi maksimalnih snaga su neophodni da bi se utvrdila mogućnost pokrivanja vršnog
opterećenja, uz obezbjeĊivanje rezerve u sistemu, a bilansi minimalnih snaga da bi se provjerile
mogućnosi angaţovanja TE sa tehniĉkim minimumima u uslovima malih opeterećenja u sistemu,
ili u periodu povećane proizvodnje protoĉnih HE u reţimu velikih voda. Za razliku od bilansa
energije, u bilansima snaga se uvodi u razmatranje i snaga rezerve koja se mora predvidjeti za
periode visokih opterećenja sistema.
Druga suštinska karakteristika elektriĉne energije, po kojoj se ona razlikuje od ostalih oblika
energije, jeste reaktivna energija (snaga). Otud, umjesto sa jednom bilansnom relacijom,
elektroenergetski bilans se iskazuje sa dvije relacije tipa jednakosti:
(t)= (t) (t)= (t) (3.3.1)
kojima se izraţava nuţnost da se u svakom trenutku t elektriĉna energija proizvodi s onom
aktivnom i reaktivnom snagom s kojima se i troši. Naravno, u potrošnju aktivne i reaktivne snage
uraĉunati su i gubici obje snage, koji nastaju na "putu tih snaga" od generatora do potrošaĉa.
Iz prve suštinske karakteristike elektriĉne energije (nuţnost bilansa snaga, a ne samo energije) slijedi ĉinjenica da je problem bilansa elektriĉne energije dinamiĉki problem. To znaĉi da se
elektriĉne snage, koje se bilansiraju, mijenjaju u vremenu. Te promjene su izazvane promjenama
potrošnje u vremenu (i prostoru). Da bi se bilans snaga odrţavao, neophodno je promjene
potrošnje pratiti s odgovarajućim promjenama proizvodnje. Promjene proizvodnje ne mogu
spontano da prate promjene potrošnje iz sljedećeg razloga: nakon povećanja potrošnje u sistemu
nema spontanih akcija za povećanje dotoka vode (ili pare) u odgovarajuće turbine da bi se
povećana potrošnja pokrila. Ovo je dovoljan razlog da se obradi problem regulacije u
elektroenergetskim sistemima
3.4. Problemi elektroenergetskog bilansa
Energetski bilans je osnovni problem energetike, uopšte. On se raspreţe na više potproblema.
Elektroenergetski bilans – bilans elektriĉne energije je specifiĉan u odnosu na ostale energetske
bilanse, zbog sljedeća dva suštinska momenta:
1. Pošto se danas ne raspolaţe s ekonomiĉnim tehniĉkim rješenjem za akumulaciju
elektriĉne energije u dovoljno velikim koliĉinama, to se taj bilans mora realizovati u
svakom trenutku; dakle, elektroenergetski bilans se svodi na bilans snaga.
Specijalistički rad 13
2. Bilans snaga elektriĉne energije se realizuje u dvije komponente – bilans aktivnih i
bilans reaktivnih snaga (problem je dvodimenzioni).
Bilans snaga elektroenergetskog sistema je dinamiĉki problem (promjenljiv u vremenu).
To je posljedica permanentne promjene potrošnje. Te promjene je neophodno pratiti
odgovarajućom proizvodnjom, kao i kontrolom napona u prenosnoj mreţi sa ciljem da se, osim
isporuke dovoljne koliĉine, elektriĉna energija isporuĉuje potrošaĉima s odgovarajućim
naponima. Radi automatskog praćenja te dinamike, u elektroenergetske sisteme su uvedene dvije
regulacije:
regulacija aktivnih snaga i uĉestanosti,
regulacija napona i reaktivnih snaga.
Na slici 5 predstavljen je sistem koji se sastoji od jedne elektrane, tj. od jednog bloka generato-
transformatora, sa turbinom kao pogonskom mašinom – PM, jednog voda i jednog potrošaĉa.
Potrošaĉ se sa prenosne mreţe napaja preko regulacionog transformatora.
Slika 5: Jednostavan elektroenergetski sistem za demonstraciju regulacije aktivnih snaga i učestanosti i
regulacije napona (i reaktivnih snaga)
Specijalistički rad 14
3.4.1 Regulacija aktivnih snaga i uĉestanosti
Spontana dinamika elektroenergetskog sistema pri povećanju potrošnje za posljedicu bi
imala smanjenje uĉestanosti sve do kolapsa (''raspada'') sistema, i obrnuto - uĉestanost raste pri
smanjenju potrošnje. Da bi se taj raspad sprijeĉio u elektroenergetske sisteme se ugraĊuje
automatska regulacija aktivnih snaga i uĉestanosti. Ona se realizuje automatskim regulatorima
koji saglasno sa svojim zakonima regulacije djeluju na turbinske zatvaraĉe u smislu povećanja
(smanjenja) dotoka vode ili pare u odgovarajuće turbine (pogonske mašine sinhronih generatora).
Ti regulatori su na slici 5 oznaĉeni sa .
Slika 6: Zakon regulacije turbinskog regulatora
Uobiĉajeni zakon regulacije prikazan je na slici 6, odakle se vidi da ako elektroenergetski sistem
radi u stacionarnom stanju sa nominalnom uĉestanošću ( =50Hz), elektrana se nalazi u radnoj
taĉki A, sa snagom proizvodnje = . Neka u situaciji u kojoj se nalazi sistem doĊe do
promjene potrošnje za (npr. prikljuĉen je novi potrošaĉ na sistem). Spontana reakcija
sistema jeste poĉetak pada uĉestanosti od normalne na lijevo saglasno sa strelicom na slici 6.
Sada prinudno (automatski) djeluje regulator , kojim se, za tekuću vrijednost uĉestanosti,
na apscisi obezbjeĊuje snaga proizvodnje elektrane saglasno sa karakteristikom 1. Dakle, radna
taĉka elektrane će se kretati od taĉke A prema taĉki B. Kada se proizvodnja elektrane poveća za
iznos prikljuĉene potrošnje , pad uĉestanosti se zaustavlja. Sada sistem radi u novom
stacionarnom reţimu, sa novim bilansom aktivnih snaga. Reprezent tog reţima je radna taĉka
elektrane B. MeĊutim, u novom bilansu uĉestanost sistema nije nominalna, pa regulacija još
uvijek nije završena, što znaĉi da daljim djelovanjem regulacije uĉestanost treba vratiti na
nominalnu. Vraćanje uĉestanosti na nominalnu vrijednost, moţe se jednostavno uĉiniti
promjenom zakona regulacije elektrane tako što joj se, umjesto karakteristike 1 nametne
karakteristika 2. Ta karakteristika moţe biti paralelna sa prvom, ali njena ordinata za nominalnu
uĉestanost mora biti veća upravo za prethodno nastali debalans u sistemu, .
= -Δf∙tgα (3.4.1)
Specijalistički rad 15
Pri ĉemu znak ''-'' znaĉi da je u pitanju manjak proizvodnje. U trenutku kada se karakteristika na
regulatoru promjeni (sa 1 na 2), elektrana, odnosno sistem prelazi u novu radnu taĉku C
(trenutno). U radnoj taĉki C je oĉigledno da u sistemu ima viška aktivne snage ( > ). To za
spontanu sistemsku posljedicu mora imati porast uĉestanosti, a ovaj porast za posljedicu ima
prinudno (automatsko) smanjenje proizvodnje elektrane, odnosno kretanje radne taĉke sistema
od C ka D ( = . Sada je realizovan isti bilans snaga kao i u taĉki B samo sa nominalnom
uĉestanošću.
Sa ovim je završen ciklus regulacije aktivne snage i uĉestanosti razmatranog elektroenergetskog
sistema. Taj ciklus se sastoji iz dva koraka: 1- zaustavljanje pada uĉesanosti realizacijom bilansa
aktivnih snaga na uĉestanosti koja nije nominalna (A→B) i odreĊivanje nastalog debalansa
aktivnih snaga (3.4.1) –primarna regulacija i 2- vraćanje uĉestanosti na nominalnu, tj. realizacija
novog bilansa snaga sa nominalnom uĉestanošću, promjenom karakteristike regulacije na -
sekundarna regulacija aktivnih snaga i učestanosti.
3.4.2 Regulacija napona (i reaktivnih snaga)
Odrţavanje unaprijed specificiranih napona elektrana na priljuĉcima za prenosnu mreţu,
napona iza blok transformatora, zadatak je regulatora sinhronih generatora - 3, a
automatsko odrţavanje modula napona na sekundaru regulacionog transformatora, na unaprijed
specificiranoj vrijednost, zadatak je automatskog regulatora napona - (slika 5). Njime se
automatski kontroliše pozicija regulacione sklopke, tj. odnos transformacije regulacionog
transformatora. Tako, ''nezavisno'' od naponskih prilika na primaru regulacionog transformatora
(slika 5) i snage potrošnje razmatranog potrošaĉa, modul napona ostaje konstantan.
ObezbjeĊivanje napona u prenosnim mreţama, u taĉkama u kojima su prikljuĉeni potrošaĉi, u
naprijed opisanim okvirima, zadatak je sinhronih generatora – elektrana (blok generator -
transformator). Naponi na njihovim prikljuĉcima za prenosnu mreţu treba da su na takvim
vrijednostima kako bi naponi u taĉkama u kojima su prikljuĉeni potrošaĉi bili u propisanim
okvirima.
Dvije osnovne vrste resursa za regulaciju napona u elektroenergetskim sistemima su sinhroni
generatori i regulacioni transformatori. Prvima se generiše globalni, dovoljno visok naposki
profil u prenosnim mreţama, a drugima se odrţavaju moduli napona na ulazima u distributivne
mreţe na konstantnim i dovoljno visokim vrijednostima, tako da se preveniraju loše naponske
prilike dublje u tim mreţama, te se tako, na kraju, obezbjeĊuju kvalitetni naponi na
elementarnim potrošaĉima.
Osim naprijed opisane dvije osnovne vrste, ostali klasiĉni resursi za regulaciju napona
elektroenergetskog sistema su: sinhroni kompenzatori, baterije kondenzatora i reaktivni
(induktivni) kalemovi - prigušnice. U novije vrijeme te tri vrste klasiĉnih zamjenjuju se
3 Regulator pobude sinhronog generatora.
Specijalistički rad 16
modernism ureĊajima - tkz. ''statiĉkim izvorima reaktivne snage'', tj. generatorima napona –
''statiĉkim VAR sistemima''.
Automatskom regulacijom napona, kontinualno se obezbjeĊuje bilans snaga u
elektroenergetskim sistemima, sa naponima unutar tehniĉkih ograniĉenja (kako u prenosnim,
tako i u distributivnim mreţama, odnosno na elementarnim potrošaĉima), nezavisno od
dinamiĉke prirode potrošnje – njene promjene u vremenu i prostoru.
Smisao obje naprijed definisane regulacije je u tome da se zaustavi spontana reakcija sistema na
promjene potrošnje, koja moţe dovesti do kolapsa elektroenergetskog sistema, odnosno do
njegovog pogona s uĉestanošću i naponima koji nijesu unutar tolerantnih tehniĉkih granica.
Naime, tim regulacijama obezbjeĊuje se ne samo kontinualan bilans snaga u vremenu, već i
bilans sa odgovarajućim kvalitetom - sa nominalnom uĉestanošću i naponima unutar tolerantnih
tehniĉkih granica.
3.5 Opis problema bilansa snaga
Problem bilansa snaga se sastoji od pokrivanja zadate (poznate) potrošnje zajedno sa
gubicima, s jedne strane, sa proizvodnjom elektriĉne enregije raspoloţivom na generatorima u
sistemu, sa druge strane. Taj problem se definiše na linearnom, uravnoteţenom
elektroenergetskom sistemu, u simetriĉnom, stacionarnom reţimu.
Problem bilansa snaga moţe se razloţiti na ĉetiri potproblema:
1. Izabrati proizvodnje aktivnih snaga svih elektrana;
2. Izabrati proizvodnje reaktivnih snaga svih elektrana;
3. Izabrati naponske prilike (radne napone) elektroenergetskom sistemu;
4. Izabrati reference s obzirom na fazne stavove (uglove) u
elektroenergetskom sistemu.
Prva dva potproblema direktno pripadaju problemu bilansa snaga. Treći potproblem je zasnovan
na ĉinjenici da se taj bilans moţe realizovati sa razliĉitim naponskim prilikama. Generatori, kao
proizvoĊaĉi napona, diktiraju sistemu razliĉite naponske prilike (vrijednost modula napona u
ĉvorovima sistema). Naponi ma kojeg modula (iz odreĊenog opsega), transformišu se u napone
zahtjevanih modula, pomoću regulacionih transformatora (koji se nalaze na ulazima u
potrošaĉe), pa se potrošaĉima isporuĉuje zahtijevana elektriĉna energija (snaga).
Oĉigledno je da postoji sloboda u izboru naponskih prilika u prenosnoj mreţi (koje diktiraju
generatori), a da se potrebe potrošaĉa zadovolje. U izboru tih naponskih prilika se sastoji i treći
potproblem, tako da i ovaj problem spada u grupu problema bilansa snaga.
Ĉetvrti potproblem je inherentan svakom elektriĉnom kolu u stacionarnom reţimu kojeg ĉine
naizmjeniĉne veliĉine. On je vezan za trenutak poĉetka razmatranja stacionarnog reţima u kojem
se realizuje problem (stacionarnog) bilansa snaga.
Specijalistički rad 17
Problem bilansa snaga elektroenergetskog sistema moţe se izraziti na sljedeće dvije
bilansne relacije:
bilans aktivnih snaga u elektroenergetskom sistemu) (3.4.1)
(bilans reaktivnih snaga u elektroenergetskom sistemu) (3.4.2)
pri ĉemu su i oznaĉeni gubici aktivne i reaktivne snage u cijelom elektroenergetskom
sistemu, respektivno, u razmatranom stacionarnom reţimu. Gubici aktivne snage su uvijek istog
znaka, a znak gubitaka reaktivne snage se moţe mijenjati zavisno od reţima sistema.
U vezi sa relacijom (3.4.1) neophodno je primjetiti sljedeće:
Potrošnja aktivne snage svakog potrošaĉa je poznata , j=1,2,…M, pa je poznata i
njihova suma.
Proizvodnja aktivne snage generatora se moţe birati po ţelji , i=1,2,…N, (u okviru
zadatih, dovoljno velikih mogućnosti generatora).
Gubici snage zavise od tokova snaga (struja) u prenosnoj mreţi i nijesu unaprijed
poznati.
Kako se ne znaju gubici aktivne snage , nikako se ne mogu unaprijed
kvantifikovati proizvodnje na svim generatorima.
Ista ĉetiri stava vaţe i za drugu bilansnu relaciju (3.4.2) - za reaktivne snage.
Naime, ukupni gubici aktivnih i reaktivnih snaga ne prelaze iznose od nekoliko procenata (do
5%) od ukupne potrošnje sistema. S obziorm da se oni mogu priliĉno dobro procijeniti (greška
procjene je zanemarljiva), odatle proizilazi da se obje bilansne relacije (3.4.1) i (3.4.2) mogu
priliĉno dobro kvantifikovati. To znaĉi da je moguće da se priliĉno dobro raspodijeli zadata
potrošnja i procijenjeni gubici (i aktivne i reaktivne snage) na sve generatore. Ono što je
suštinski problem jeste reţim elektroenergetskog sistema, tj. reţim sa kojim će se taj, sada već
''poznati'' bilans snaga realizovati. Taj reţim se sastoji od napona u svim ĉvorovima sistema, od
struja i snaga u svim njegovim granama itd. Njega neposredno diktiraju unaprijed zadate
proizvodnje aktivnih i reaktivnih snaga (odn. napona) generatora. Tako diktirani, ali unaprijed
nepoznati naponi u ostalim ĉvorovima sistema, mogu biti izvan tehniĉkih tolerantnih opsega
(npr. veći od onih za koje je predviĊena oprema). Sliĉno je i sa strujama koje su tako nepoznate
mogu biti izvan tehniĉkih tolerantnih granica (npr. struja voda moţe biti veća od one koja je
propisana presjekom provodnika).
Dakle, nepoznati reţim sa kojim se realizuje bilans zadatih snaga potrošnje i proizvodnje u
elektroenergetskom sistemu suštinsko je pitanje koje se nalazi u osnovi problema bilansa snaga.
Otud i najĉešći alternativni naziv za ovaj problem je problem tokova snaga i naponskih prilika ili
samo problem tokova snaga.
Specijalistički rad 18
Osnovni cilj postavke problema tokova snaga jeste odreĊivanje modula i faznih stavova (fazora)
napona u svim ĉvorovima sistema. Skup tih veliĉina predstavlja stanje elektroenergetskog
sistema, s obzirom da se iz njih moţe rekonstruistai cjelokupan reţim sistema. Formalizam za
postavku i rješenje problema bilansa (tokova) snaga zasniva se na instituciji balansnog ĉvora.
Tom ĉvoru se pripisuju ĉetiri atributa:
1. - on je balansni s obzirom na aktivne snage. Njegovom (unaprijed nepoznatom)
aktivnom snagom se namiruje ukupna potrošnja sa gubicima aktivne snage, s
jedne strane, i sumarna proizvodnja na svim ostalim generatorima s druge strane;
2. - on je balansni s ozirom na reaktivne snage (analogno prethodnom sluĉaju);
3. - tom ĉvoru se daje uloga referentnog s obzirom na module napona u cijelom
sistemu, tj. u njemu se unaprijed fiksira modul napona;
4. - taj ĉvor je referentni s obzirom na fazne stavove (uglove) u kolu sa kojima je
zamijenjen (modelovan) razmatrani elektroenergetski sistem.
Rješenje problema bilansa (tokova) snaga je svedeno na primjenu Newton(Raphson)-ovog
iterativnog metoda za rješavanje sistema realnih, algebarskih, nelinearnih, simultanih jednaĉina,
a taj metod je sveden na primjenu Gauss-ovog metoda sukcesivnih aproksimacija, za rješavanje
sistema isto takvih, ali sada linearnih jednaĉina.
Specijalistički rad 19
4. ELEKTROENERGETSKI BILANS CRNE GORE
4.1 Istorija elektroprivrede na prostoru Crne Gore
UvoĊenjem javnog elektriĉnog osvjetljenja na Cetinju, 1910. godine, poĉeo je razvoj
elektroprivrede u Crnoj Gori. U narednih dvadesetak godina, većina crnogorskih gradova dobila
je svoje elektriĉne centrale za javnu upotrebu, ĉime je desetostruko uvećan broj korisnika
elektriĉne energije. I što je takoĊe vaţno, uvoĊenje elektriĉne enegrije u javnu upotrebu, uticalo
je na promjenu naĉina ţivota i navika jednog dijela stanovnika Crne Gore. Tadašnjim
ekonomskim planerima bilo je jasno da nema privrednog razvoja Crne Gore, posebno
industrijske proizvodnje, bez razvoja njene elektroprivrede.
Pretrpjevši ratna razaranje (Balkanski rat, Prvi svjetski rat) i austrougarsku okupaciju, na
prostoru današnje Crne Gore do 1931. godine radilo je jedanaest javnih elektriĉnih centrala: u
Cetinju (200 kW), Baru (115 kW), Herceg Novom (40 kW), Risnu (155 kW), Tivtu (390 kW),
Lepetanima (100 kW), Zelenici (8,2 kW), Kotoru (53 kW), Podgorici (208 kW), Nikšiću (90
kW) i Kolašinu (68 kW). Pored cetinjske i barske, koje su instalirane prije 1918. godine, sve
ostale nastale su u jugoslovenskoj Kraljevini. Elektriĉna centrala u Herceg Novom otpocela je s
radom 1925. godine, u Kotoru 1926, u Nikšiću i Podgorici 1927, u Risnu vjerovatno 1928,
Zelenici, Lepetanima i Kolašinu 1929. godine, dok se za centralu u Tivtu ne navodi podatak o
datumu kada je puštena u pogon. Od ovih jedanaest centrala, ĉetiri su bile u opštinskom
vlasništvu (cetinjska, podgoriĉka, nikšićka i kolašinska), pet su bile u privatnom vlasništvu
(kotorska, hercegnovska, zeleniĉka, risanska i barska), dok su dvije bile u vlasništvu
jugoslovenske vojske (tivatska i lepetanska). Većina elektriĉnih centrala koristila je kao pogon
dizelmotore, dok su dvije bile lokomobilne (risanska i kolašinska), a jedna je koristila plin kao
pogonsko gorivo (zeleniĉka). Elektriĉne centrale u Kolašinu, Zelenici i Herceg Novom,
proizvodile su jednosmjernu struju, a sve ostale trofaznu.
U Crnoj Gori je tokom 1939-40. godine izgraĊena i prva hidrocentrala “Podgor” (nedaleko od
istoimenog sela u Crmnici). Hidrocentrala “Podgor”, koja je puštena u rad marta 1941. godine,
imala je snagu od 300 kW i predstavljala je najjaĉe i najmoćnije elektriĉno postrojenje u Crnoj
Gori.
Planove o izgradnji hidrocentrala i iskorišćavanju vodnih potencijala Crne Gore za proizvodnju
elektriĉne energije, prekinuo je ulazak Jugoslavije u Drugi svjetski rat (1941). Ratno doba
prekinulo je i sve druge privredne planove, pa i potrebu za novim postrojenjima za proizvodnju
Krajem 1947. u Crnoj Gori su funkcionisale 22 elektrane. U pogonu je bilo pet hidroelektrana
(Podgor, Rijeka Crnojevića, Šavnik, Andrijevica i Plav) i 17 termoelektrana (Ulcinj, Bar,
Petrovac, Budva, Tivat, Kotor, Risan, Baošići, Herceg Novi, Cetinje, Titograd, Danilovgrad,
Nikšić, Kolašin, Bijelo Polje, Berane i Pljevlja).
MeĊutim, uprkos intenzivnom razvoju, siromaštvo i nedostatak kvalifikovanog kadra prijetili su
da uspore proces elektrifikacije u Crnoj Gori. Zato školske 1948/1949. godine poĉinje s radom
Specijalistički rad 20
jedno odjeljenje elektromašinskog smjera u Srednjoj tehniĉkoj školi u Titogradu, a od
1961/1962. godine mogao da se obrazuje i visokostruĉni kadar. Tada je u Titogradu poĉeo da
radi Elektrotehniĉki fakultet, kao odjeljenje srodne visokoškolske ustanove u Beogradu. Dvije
godine kasnije je uslijedilo novo organizaciono uobliĉavanje. Od nastavne 1963/1964. godine u
Titogradu je funkcionisao Tehniĉki fakultet kao institucija u obrazovnom sistemu Crne Gore. U
njegovo okrilje ukljuĉen je i Elektrotehniĉki fakultet.
Izvršno vijeće Crne Gore je 17. februara 1954. godine donijelo Odluku o osnivanju Zajednice
elektroprivrednih preduzeća Crne Gore, koje se nazivalo “Elektroprivreda”. “Elektroprivreda” je
trebalo da Crnoj Gori obezbijedi racionalno korišćenje proizvodnih, prenosnih i distributivnih
postrojenja kod integrisanih preduzeća, te kupovinu i prodaju elektriĉne energije.
U periodu nakon 1945. godine, dolazi do najvećeg privrednog razvoja Crne Gore u njenoj
dotadašnjoj istoriji. Finansijski problemi koji su tada zadesili Crnu Goru, doveli su do
odugovlaĉenja radova, ali je uprkos tim preprekama u pogon su puštene jedne od najvećih izvora
elektriĉne energije na ovim prostorima koje i danas privredu Crne Gore drţe na nogama.
U narednim poglavljima dat je saţet prikaz kako su i kad nastali najveće elektrane u Crnoj Gori,
kao i ukupni neiskorišćeni energetski potencijal kojim bi Crna Gora mogla da postane nezavisna
od uvoza elektriĉne energije, pa i da postane vodeći distributer elektriĉne energije u regionu.
4.2 Postojeći kapaciteti u Crnoj Gori
Crna Gora danas raspolaţe sa ukupnom nominalnom snagom od 876,5 MW, od ĉega se
218,5 MW (25%) odnosi na jedinu termoelektranu u našoj zemlji, TE “Pljevlja”, a 658 MW
(75%) se odnosi na hidroelektrane. Na slici 7 prikazane su postojeće elektrane u Crnoj Gori
povezane prenosnom mreţom.
TE “Pljevlja” (slika 8) poĉela je sa radom 1982. godine, nalazi se na ĉetvrtom kilometru
puta Pljevlja - ĐurĊevića Tara - Ţabljak. To je kondenzaciona termoelektrana projektovana sa
dva bloka od po 210 MW. Akumulacija vode kao i svi pomoćni, tehniĉki, upravno-
administrativni objekti (osim dekarbonizacije i recirkulacionog rashladnog sistema) izvedeni su
za dva bloka. MeĊutim, do sada je izgraĊen samo jedan blok. Ugalj je njena najvaţnija mineralna
sirovina rasprostranjen u pljevaljskom basenu garantovane kaloriĉne vrijednosti 9211 kJ/kg (220
Kcal/kg).
Specijalistički rad 21
Slika 7: Karta prenosne mreže
Kod TE se najĉešće jednom dobijena lokacija zadrţava u funkciji, s tim da je moguće
birati izmeĊu izgradnje novih postrojenja (blokova) ili rekonstrukcije postojećih. Kod lokacija
gdje su u pogonu stariji blokovi (preko 30 godina), manjih snaga s relativno zastarjelim
tehnološkim rješenjima, ĉešće se ide na izgradnju novih jedinica, dok je za novije blokove većih
snaga revitalizacija i rekonstrukcija ĉesto bolje rješenje. Strategijom [2] je predviĊen izgradnja
drugog bloka TE “Pljevlja 2” (225MW) i njegov ulazak u pogon do 2011. godine za vijek rada
do 40 godina. Taj plan do danas nije realizovan. Ono što jeste realizovano, je modrenizacija
jedinog bloka ĉija se snaga povećala sa 210 MW na 225 MW.
Specijalistički rad 22
Planirana proizvodnja TE “Pljevlja” za 2012. god. na pragu elektrane je u iznosu od 1140 GWh.
Slika 8: Termoelektrana “Pljevlja”
U našoj zemlji izgraĊena su dva hidroenergetska objekta velike snge i to: HE “Perućica”
instalisane snage 307 MW i HE “Piva” instalisane snage 342 MW. U sluţbi MHE, kao
proizvodnog dijela Elektroprivrede Crne Gore, nalazi se sedam HE u eksploataciji i to: HE
“Glava Zete”, HE “Slap Zete”, HE “Rijeka Mušovića”, HE “Šavnik”, HE “Rijeka Crnojevića”,
HE “Podgor” i HE “Lijeva Rijeka”, sa ukupno 11 agregata i ukupne instalisane snage 9 MW.
Male HE su neprekidno u pogonu od njihove izgradnje. Najstarija od njih je HE “Rijeka
Mušovića” izgraĊena i puštena u pogon 24. maja 1950. godine, snage 3 x 420 kW. Dvije godine
nakon nje 8. juna puštena je u pogon HE “Slap Zete”. HE “Slap Zete” je protoĉna elektrana
derivacionog tipa, sa instalisanom snagom od 1 300 kW. “Slap Zete” je u prosjeku dva puta
godišnje prekidao svoj rad zbog visokog vodostaja.
Desetak kilometara od “Slapa Zete” gradila se tokom 1949. godine još jedna hidroelektrana (5,36
MW). Njene turbine trebalo je da pokreće rijeka Zeta koja je tekla sredinom Bjelopavlićke
ravnice. HE “Glava Zete” je protoĉna elektrana, derivacionog tipa. Brana je visine 5 m sa
posluţnim mostom. Mašinska zgrada HE “Glava Zete” nalazi se ispod zemlje. Glavna mašinska,
elektro, hidromehaniĉka, visokonaponska i druga pomoćna oprema smještena je u turbinskom,
generatorskom i visokonaponskom postrojenju ove zgrade. Izgradnja hidroelektrane “Glava
Zete” i ţeljezare u Nikšiću bili su najvaţniji privredni zadaci crnogorskih graditelja.
ObezbjeĊivanjem finansijskih sredstava, potom neophodnih aparata i materijala, te okonĉanjem
gotovo svih preostalih radova hidroelektrana na Glavi Zete je 9. marta 1955. godine dala prve
kilovate elektriĉne energije.
Specijalistički rad 23
Slika 9:Brana hidrocentrale “Slap Zete”
U poĉetku rada, HE “Rijeka Mušovića”, HE “Slap Zete” i HE “Glava Zete” predstavljale su
glavni izvor elektriĉne energije u Cenoj Gori. HE “Rijeka Mušovića” je snabdijevala elektriĉnom
energijom sjeverni dio Crne Gore i bila povezana sa energetskim sistemom Srbije, a HE “Slap
Zete” i HE “Glava Zete”, srednji i juţni dio Crne Gore.
Rekonstrukcijom – HE “Rijeka Crnojevića” 1980. godine, HE “Podgor” 1979. godine i HE
“Šavnik” 1987. godine – ugraĊena je nova i savremena oprema. HE “Lijeva Rijeka” je izgraĊena
i puštena u pogon 1987. godine. Rekonstrukcijom HE “Rijeka Crnojevića” ugraĊena je turbine sa
većom instalisanom snagom od 555 kW, dok u ostalim postojećim malim HE (HE “Podgor”, HE
“Šavnik” i HE “Lijeva Rijeka”) ne postoji mogućnost povećanja instalisane snage, a samim tim
ni ukupne godišnje proizvodnje. HE “Lijeva Rijeka” nije u funkciji od 1991. godine zbog
neriješenih problema upravljanja.[3]
Slika 10: Brana HE “Glava Zete”
Specijalistički rad 24
Izgradnom velikih proizvodnih objekata u Crnoj Gori (HE “Perućica”, HE “Piva” i TE
“Pljevlja”), male HE gube na znaĉaju, tim prije što je njihova ukupna proizvodnja neznatna u
odnosu na energetski bilans Crne Gore.
Sa ukupnom instalisanom snagom od 9 MW planirano je da za 2012. god. MHE proizvedu 21
GWh.
Gradnja ţeljezare u Nikšiću, pedesetih godina XX vijeka, i namjera da se podgne kombinat
aluminijuma u Titogradu, stvaralo je potrebu još veće proizvodnje elektriĉne energije.
HE “Perućica” je puštena u pogon u decembru 1960. godine. Imala je dva agregata ukupne
jaĉine 76 MW, poĉela je montaţa i tri nova agregata koja su imala snagu od 114 MW. Oni su
pušteni u pogon u novembru 1961, pa je HE “Perućica” (slika 11) bila u tom trenutku najmoćnije
elektroenergetsko postrojenje u Jugoslaviji. Po obimu proizvodnje to je HE “Perućicu” tada
ĉinilo drugom jugoslovenskom hidroelektranom i jedan od najjeftinijih proizvoĊaĉa u
Jugoslaviji. Nakon probnog rada, šesti agergat (60 MW) u HE “Perućica” je prikljuĉen na mreţu
27. marta 1977. godine. Sedmi agregat je, nakon velikog kašnjenja, pušten u probni rad 8. juna
1978. godine, ĉime je završena izgradnja treće faze elektrane. Sedmi agregat je imao snagu od 58
MW.
Danas HE “Perućica” raspolaţe sa ukupno sedam agregata, ukupne instalisane snage 307 MW,
ali usljed nekih nedostataka na odvodnim organima, maksimalna dozvoljena snaga je 285 MW.
HE “Perućica” koristi vode sliva rijeke Zete koje imaju izuzetno visok energetski potencijal
usljed velike visinske razlike (oko 535 m) na kratkom rastojanju izmeĊu Nikšićkog polja i
Bjelopavlićke ravnice. Planirana proizvodnja za 2012. godinu je 902 GWh.
Slika 11: HE “Perućica”
HE “Piva” (slika 12), akumulaciono pribransko postrojenje sa jednom od najvećih betonskih
luĉnih brana u svijetu, u pogonu je od 1976. godine. Njena osnovna djelatnost je proizvodnja
elektriĉne energije u vršnom reţimu rada, jer ima mogućnost brzog startovanja i sinhronizacije
Specijalistički rad 25
na dalekovodnu mreţu 220 kV. Smještena je u planinskom masivu na sjeverozapadu Crne Gore.
Zbog specifiĉnih topografskih karakteristika terena kompletno postrojenje uraĊeno je ispod
površine zemlje. Brana je visoka 220 metara, na dnu je dugaĉka 25 metara, a na vrhu 264
metara. Debljina brane u osnovi je 36 metara, a na vrhu 4,5 metara i preko nje prolazi magistralni
put Nikšić-Foĉa. Posjeduje 3 agregata nominalne snage 120 MVA i projektovana godišnja
proizvodnja el. energije je 860 GWh, a za 2012. god planirana proizvodnja je 784 GWh.
Ugovor o saradnji u narednih 25 godina EPCG i EPS su potpisale u Beogradu 18. marta 1991.
godine. Prema tom ugovoru, EPS je za 865 GWh godišnje proizvodnje u HE “Piva” trebala da
isporuĉuje EPCG konstantnu i garantovanu energiju u koliĉini od 1224 GWh (primjenom faktora
1,415) odnosno 359 dodatnih GWh elektriĉne energije.
Slika 12: HE “Piva”
Navedeni kapaciteti sa ukupnom instalisanom snagom od 848 MW prosjeĉno godišnje proizvode
oko 2.800 GWh na pragu elektrana, ali su zbog velike zavisnosti od hidroloških prilika, izraţene
oscilacije u ostvarenju ukupne proizvodnje po godinama.
Specijalistički rad 26
4.3 Potrošnja elektriĉne energije
Distributivni potrošaĉi, odnosno domaćinstva su jedan od najvećih potrošaĉa energije. U
Crnoj Gori postoji veliki broj stambenih zgrada i kuća u kojima je moguće znaĉajno smanjiti
potrošnju energije. Crnogorski elektroenergetski sistem pokriva potrebe za elektriĉnom
energijom oko 315 hiljada potrošaĉa. Dominantni udio grijanja korišćenjem elektriĉne energije u
domaćinstvima (oko 66% neophodne toplotne energije) je realno podruĉje za promjenu brojnih
mjera energetske efikasnosti.
Iz prenosne mreţe, elektriĉnu energiju, osim distributivnog konzuma, preuzimaju i
direktni potrošaĉi:
Kombinat Aluminijuma Podgorica
Ţeljezara Nikšić
Ţeljezniĉka infrastruktura Crne Gore AD Podgorica i dr.
Prikljuĉeni na napon 110 kV predstavljaju najveće potrošaĉe energije u Crnoj Gori, a takoĊe
znaĉajno doprinose zagaĊivanju okoline. Racionalnijim korišćenjem energije i upotrebom
modernih proizvodnih i energetskih tehnologija (KAP, Ţeljezara Nikšić, Ţeljeznica) u ovom
sektoru je moguće smanjiti potrošnju energije, a time povećati konkurentnost i smanjiti
negativan uticaj na ţivotnu okolinu.
Planiranje potrošnje direktnih potrošaĉa na 110 kV (KAP, ŢNK, ŢICG i sopstvena potrošnja TE
Pljevlja) vrši se uvaţavanjem planova koje dostavljaju sami potrošaĉi, a za distributivnu
potrošnju prema trendu rasta ostvarenom u proteklom periodu, uz plan gubitaka na mreţi
distribucije. Tako na primjer, pregled planiranih neto potreba konzuma elektriĉne energije, po
potrošaĉima i ukupno, kao i gubitaka u distributivnoj mreţi, sa uporeĊenjem u odnosu na plan i
procjenu ostvarenja u 2011. godini, dat je u Tabeli 3:
Tabela 3: Pregled planiranih neto potreba konzuma električne energije ( GWh)
POTROŠAĈ Plan
2011.g.
Procjena
ostvar.
2011.g.
Plan 2012.g.
% (3/1)
% (3/2)
1 2 3 4 5
KAP 1525,5 1397,8 1502,4 98,5 107,5
Ţeljezara 250 91 150 60 164,9
ŢICG 21,75 15,4 18 80,5 113,7
TE Pljevlja - sopstvena potrošnja 0 6,4 9 140,6
Direktni potrošaĉi 1797,3 1510,6 1679 93,4 111,1
Distribucija - neto 2086,2 2064,4 2168 103,9 105
Distribucija - gubici 457,8 494,5 383 83,7 77,5
Distribucija ukupno* 2544 2558,9 2551 100,3 99,7
Prenos - gubici 162 164 160 101,2 97,5
UKUPNO 4503 4233 4390 97,4 103,9
* Dio potrošnje distribucije koji se podmiruje iz malih HE iznosi 21 GWh
Specijalistički rad 27
Prema iskazanim potrebama, ukupna potrošnja direktnih potrošaĉa planirana je u iznosu od 1679
GWh, što je za 11,2% više od procjene ostvarenja u 2011. godini. Potrebe distributivnih
potrošaĉa za 2012.g. planirane su u iznosu od 2551 GWh je za 0,3 % manji od procjene
ostvarenja u 2011. godini ukljuĉujući i gubitke u prenosnoj i distributivnoj mreţi koji se javljaju
u iznosu od 6,2% odnosno 15% respektivno, od ukupne distributivne potrošnje.
Odakle se moţe zakljuĉiti da instalisani kapaciteti nijesu dovoljni da podmire potrebe konzuma
što predstavlja glavni razlog za uvozom elektriĉne energije. Planirani uvoz za 2012. godinu:
1. Raspoloţiva elektriĉna energija 3173 GWh
proizvodnja na pragu elektrana 2847 GWh
saldo razmjene sa EPS (za HE Piva) 326 GWh
2. Ukupne potrebe 4390 GWh
3. Manjak elektriĉne energije 1217 GWh (27,7%)
4.4 Analiza bilansa elektriĉne energije
Rast potrošnje elektriĉne energije uzrokovan je rastom populacije i napretkom
tehnologije. Razvoj nauke i tehnologije diktira i razvoj industrije kao najvećeg potrošaĉa
elektriĉne energije. Kontinualni rast potrošnje elektriĉne energije dovodi u pitanje zaštitu ţivotne
sredine i narušavanje prirodne ravnoteţe. Štednja elektriĉne energije i korišćenje novih izvora
energije koji ne zagaĊuju prirodnu sredinu postaju pravila koja će da promijene pristup u
potrošnji i prozvodnji energije.
U ukupnim energetskim bilansima Crne Gore uĉestvuju hidroenergija, derivati nafte, ugalj, drvo
i otpaci, te uvozna elektriĉna energija. Crna Gora uvozi više od trećine ukupno potrebne
elektriĉne energije (35-40%), derivate nafte (55-60%) i vrlo male koliĉine lignita (<1%). U
strukturi uvoza naftnih derivata zastupljeni su loţ ulje (30-32%), dizel goriva (23-26%) i motorni
benzin (< 18%). U strukturi izvoza uĉestvuju vrlo male koliĉine uglja i elektriĉne energije.[2]
Uzimajći u obzir nekoliko godina unazad (slika 13) oĉigledno je da Crnu Goru prati trend
konstantnog deficita elektriĉne energije, izuzev 2010. godine zbog izuzetnih hidroloških prilika
pa je deficit bio vrlo mali. Osnovni razlog zbog kojeg je Crna Gora još uvijek energetski zavisna
zemlja je dugogodišnji zastoj u gradnji vlastitih energetskih izvora, kao i konstantan rast
distributivne potrošnje i prisutnost velikih industrijskih potrošaĉa. Iako projekti za izgradnju
novih izvora postoje (TE “Pljevlja” 2, MHE, elektrane na vjetar i biomasu) i Strategijom [2] su
predviĊeni, do danas nema znaĉajnijih promjena u EES.
Ukupni manjak elektriĉne energije u Crnoj Gori u odnosu na potrebe bruto konzuma Crne Gore
iznosi 1217 GWh, ili 27,7 % (plan za 2012. god.). Uzimajući u obzir cijenu na trţištu od oko 61
Specijalistički rad 28
EUR/MWh4 drţavu, odnosno Elektroprivredu, to košta svake godine oko 74,2 miliona eura.
Novac potrošen na dosadašnji uvoz elektriĉne energije mogao bi biti uloţen u izgradnju objekata
za proizvodnju iste. U tom smislu neophodno je sprovesti detaljnija istraţivanja od strane
nadleţnih organa.
Industrija, usluţni sektor i mali proizvoĊaĉi, predstavljaju najveće potrošaĉe energije u Crnoj
Gori.
Kombinat je najveći direktni potrošaĉ u Crnoj Gori i prosjeĉno godišnje troši koliko TE
“Pljevlja” proizvede. Gašenjem KAP-a raspoloţiva energija bi se povećala taĉno za onoliko
koliko i nedostaje. MeĊutim, gašenjem Kombinata nastali bi novi problemi. U analizi
funkcionisanja KAP i definisanju razvojnih opcija, potrebno je imati na umu da proizvodnja
KAP-a (sa rudnicima Boksita) ĉini preko 21% ukupnog crnogorskog BDP-a, što daje uvid o
njenom znaĉaju ako se uporedi sa uĉešćem sektora turizma, koji je na nivou od 14% BDP.
Slika 13: Ostvareni elektroenergetski bilans za period od 2001. do 2012. god. (*plan ostvarenja za 2012. godinu)
Zbog potrošnje KAP-a, Crna Gora je veliki potrošaĉ elektriĉne energije i ima bruto potrošnju od
6 500 KWh po stanovniku na godišnjem nivou, što dovoljno ukazuje na osjetljivost problema
proizvodnje elektriĉne energije. Ta osjetljivost je povećana ĉinjenicom da KAP uĉestvuje u
ukupnom konzumu sa pribliţno 44% i da njegov pogon zahtijeva pouzdano napajanje. TakoĊe, u
odnosu na zemlje iz okruţenja (u Srbiji oko 5,59 MWh, Hrvatskoj 3,66 MWh, BiH oko 2 MWh
po glavi stanovnika) Crna Gora je lider u pogledu potrošnje po glavi stanovnika. Odakle
4 Podaci iz EPCG
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
5000
GWh
Proizvodnja
Potrošnja
Deficit
Specijalistički rad 29
moţemo zakljuĉiti da se naša zemlja suoĉava sa izrazito visokom potrošnjom, sa izrazito niskom
proizvodnjom u odnosu na naše potrebe.
Potencijal kojim Crna Gora raspolaţe u obnovljivim izvorima energije i fosilnim gorivima je
dovoljan da se pokrije rastuća potrošnja. Hidroenergetski potencijal ove male, preteţno planinske
zemlje je znaĉajan. Iskorištavanjem 50% hidropotencijala koliko je predviĊeno Strategijom [2]
pokrili bi ukupnu potrošnju elektriĉne energije u Crnoj Gori. Ako se tome doda energiju vjetra i
sunca, rezerve uglja i vaţnost geostrateškog poloţaja Crne Gore u smislu gasovodnih mreţa,
dolazimo do zakljuĉka da Crna Gora iz uvozne zavisnosti moţe preći u izvoznika elektriĉne
energije.
4.5 Mogućnost proizvodnje elektriĉne energije iz primarne energije
Kao što je već reĉeno, postojeći kapaciteti za proizvodnju elektriĉne energije u Crnoj
Gori nisu dovoljni da podmire potrebe potrošaĉa. Kao sljedeći korak, kako bi se riješio ovaj
problem, je istraţivanje neiskorišćenih primarnih oblika energije. Od primarnih oblika energije u
Crnoj Gori proizvodi se mrki ugalj, lignit i ogrijevno drvo, iskorišćava se hidroenergija, drvni
industrijski otpaci i solarna energija u vrlo malim koliĉinama (preteţno u sektoru turizma).
Energija vjetra i biomase još uvijek nijesu našle svoju primjenu u proizvodnji elektriĉne energije,
dok se nafta i prirodni gas uvoze. MeĊutim, dosadašnja dugogodišnja geološka istraţivanja nafte
i gasa na kopnu i podmorju Crne Gore indiciraju znaĉajna nalazišta ovih energenata, mada
stepen istraţenosti nije dovoljan za sigurnije zakljuĉivanje.
Ugalj je najznaĉajniji neobnovljivi energetski resurs u Crnoj Gori, i predstavlja, pored
hidropotencijala vrlo vaţan prirodni resurs. Rezerve uglja obuhvataju mrko-lignitni ugalj na
širem podruĉju Pljevalja, gdje su najznaĉajniji baseni Pljevlja i Maoĉe, dok je mrki ugalj lociran
uglavnom na prostoru opštine Berane.
Pljevaljsko podruĉje: Rezerve uglja na pljevaljskom podruĉju su istraţene i definisane. Ukupne
eksploatacione rezerve u pljevaljskom podruĉju iznose oko 71,5 miliona tona, sa prosjeĉnom
energetskom vrijednosti uglja od 10,5 MJ/kg. Dok, ukupne eksploatacione rezerve u maoĉkom
basenu su 113 miliona tona sa prosjeĉnom energetskom vrijednošću od 12,5 MJ/kg. Ono što je
karakteristika uglja pljevaljskog basena je što sadrţi nizak udio sumpora (ispod 1%) kao i mali
udio pepela i vlage, što omogućuje primjenu i u urbanim sredinama zbog smanjenog uticaja na
zagaĊenost ţivotne okoline. Koliĉine rezervi uglja u pljevaljskom basenu date su u Tabeli 4.
Beransko podruĉje: Leţišta mrkog uglja površine oko 28 km2
nalaze se u beranskom basenu i
površine oko 18 km2 u poliĉkom ugljenom basenu. Geološke rezerve iznose oko 158 miliona
tona, ali zbog slabe istraţenosti ukupne pretpostavljene eksploatacione rezerve procijenjene su na
samo oko 18,5 miliona tona. Prosjeĉna toplotna vrijednost uglja u beranskom basenu je 13,68
MJ/kg (3 400-4000 kcal/kg) i spade u kvalitetne ugljeve za industrijsku potrošnju.
Specijalistički rad 30
Šta to znaĉi za proizvodnju elektriĉne energije i analizu bilansa?
Imajući u vidu izraţeni deficit elektriĉne energije u Crnoj Gori, i ĉinjenicu da se ugalj moţe
iskoristiti kao potpuno domaći energent u proizvodnji elektriĉne energije, smanjujući uvoznu
zavisnost, proizvodnja elektriĉne energije na bazi uglja za sada predstavlja najbolji naĉin
valorizacije ovog energetskog resursa, a njime se postiţe i najbolji stepen iskorišćenja leţišta.
Tabela 4: Rezerve uglja u pljevaljskoj regiji (2004.)
Ležište uglja Bilansne vrijednosti (t) Topl. vrijednost (kJ/kg)
Potrlica 43 529 000 10 720
Cementara 5 608 703 11 439
Kalušići 14 916 269 7 200
Grevo 2 378 642 13 693
Rabitlje 6 549 490 13 690
Komini 7 498 970 11 677
Ljuće-Šumani I 3 458 759 8 655
Bakrenjaĉe 1 332 313 10 914
Otilovići 3 490 885 10 518
Mataruge 7 749 000 8 200
Maoĉe 118 882 670 12 342
Ukupno 215 394 701
Za potrebe TE Pljevlja u 2012. god. planirana je proizvodnja 1,5 miliona tona uglja, a za široku
potrošnju (industrija i ostali potrošaĉi) planirana je proizvodnja oko 40 000 t uglja. Tako, na
primjer, uvoĊenjem drugog bloka TE Pljevlja u pogon, potrošnja za oba bloka iznosila bi 2,5-2,8
miliona tona godišnje. Trenutno utvrĊene eksploatacijske rezerve omogućavaju znaĉajniju
proizvodnju elektriĉne i toplotne energije samo do 2020. godine, uz upotrebu uglja i za industriju
i široku potrošnju.
Ukoliko se projekat predviĊen Strategijom [2] realizuje, moguća je izgradnja novog bloka TE
“Berane” snage od oko 100 MW.
MeĊutim zbog vrlo strogih ekoloških zahtjeva, posebno onih koji se odnose na emisije CO2, a
koji su usvojeni u Evropskoj uniji i koje će morati primijeniti Crna Gora, upotreba uglja u
sektoru industrije i široke potrošnje biće u budućnosti ograniĉena.
Kako bi se smanjila zavisnost od uvoza energenata, mnoge zemlje su pokrenule programe
istraţivanja i razvoja u oblasti obnovljivih izvora energije. Osnovni cilj jeste da se saĉini
procjena potencijala obnovljivih izvora energije sa osvrtom na sljedeće obnovljive izvore
energije: hidroenergije, energija vjetra, solarna energija, biomasa, o ĉemu će se detaljnije baviti
sljedeće poglavlje.
Specijalistički rad 31
4.5 Potencijali obnovljivih izvora energije na prostoru Crne Gore
Vodni resurs Crne Gore je njen kljuĉni resurs, koji ima potencijal da bude nosilac
cjelokupnog razvoja drţave. Stiĉe se, meĊutim, utisak da je pozitivan uticaj koji je evidentan u
gradnji i eksploataciji hidroenergetskih struktura i akumulacija, nedovoljno uzet u obzir, a više je
nego prisutan i ogleda se u izbjegavanju ili ublaţavanju prirodnih ekoloških katastrofa,
omogućavanju razvoja odreĊenih privrednih djelatnosti, kao i doprinosu kvalitetu ţivota
stanovništva obuhvaćenog eventualnim promjenama.
Crna Gora od svojeg ukupnog raspoloživog hidroenergetskog potencijala na glavnim
vodotocima od 9846 GWh iskorišćava manje od 1800 GWh (HE Perućica i HE Piva),
odnosno tek nešto više od 17%. MeĊutim, kao ograniĉavajući faktor iskorišćavanju vodnih
resursa treba imati u vidu obuhvaćenost dijela toka rijeke Tare nacionalnim parkom Durmitor,
koji je uveden u spisak svjetske prirodne baštine UNESCO-a, bazen rijeke Tare ukljuĉen je u
rezervate biosfera UNESCO programa.
Elektriĉna energija dobijena iskorišćavanjem hidroenergetskog potencijala, u sklopu
višenamjenskog iskorišćavanja energetskog potencijala vodotoka, koji se obezbjeĊuje
izgradnjom hidroelektrana, po pravilu, jeftinija je od elektriĉne energije iz drugih primarnih
izvora energije. Zato je i logiĉno što za proizvodnju elektriĉne energije u Crnoj Gori do sada
znaĉajno mjesto dato iskorišćavanju energetskih potencijala voda, te je ovaj resurs i najviše
istraţivan. Zbog posebnih prirodnih uslova ovaj energetski resurs se moţe racionalno koristiti i u
obimu koji prevazilazi potrebe Crne Gore u bliţoj budućnosti.
Najznaĉajniji resurs za proizvodnju elektriĉne energije Crna Gora ima u hidropotencijalu rijeka
Zete, Pive, Tare, Moraĉe, Lima, Komarnice, Ćehotine i Ibra, sa njihovim pritokama. U Tabeli 5
je prikazan njihov teorijski hidropotencijal.
Tabela 5: Teorijski hidropotencijal Crne Gore na glavnim vodotocima
Vodotok Teorijski hidroenergetski
potencijal (GWh)
Piva 1361
Tara 2255
Ćehotina 463
Lim 1438
Ibar 118
Moraĉa (do Zete) 1469
Zeta 2007
Mala rijeka 452
Cijevna 283
Ukupno 9846
Specijalistički rad 32
Na podruĉju Crne Gore je u znaĉajnom stepenu prisutna energija direktnog sunĉevog zraĉenja,
zatim energija vjetra i energija biomase. MeĊutim, osim tradicionalne upotrebe ogrijevnog drveta
i poĉetnih rezultata u primjeni solarnih kolektora na turistiĉkim objektima na primorju, ovi oblici
energije nijesu znaĉajnije iskorišćeni u Crnoj Gori. U cilju dobijanja pouzdanih procjena ovog
potencijala i realnih mogućnosti njegovog korišćenja za proizvodnju elektriĉne i toplotne
energije potrebna su sveobuhvatna studijska istraţivanja uz korišćenje metodologija i kriterijuma
koji se primjenjuju u razvijenim evropskim zemljama.
4.5.1 Energetski potencijal vjetra
Na osnovu meteoroloških mjerenja zakljuĉilo se da postoje vrlo povoljne procjene
energetskog potencijala vjetra ĉemu pogoduje kombinacija planinskih terena i mediteranskih
uticaja (oblast oko Nikšića, jugozapadna regija, planinski prevoji iznad mora i primorje). Pošto u
priobalnom podruĉju i oko Nikšića postoji dobro razvijena mreţa dalekovoda i puteva,
procjenjuje se da upravo ta podruĉja predstavljaju najinteresantnije lokacije za iskorišćavanje
energetskog potencijala vjetra.
Rezultati analiza pokazuju da je na većem dijelu teritorije Crne Gore brzina vjetra manja od 5
m/s, ipak procijenjene vrijednosti se povećavaju do 5-7 m/s krećući se ka primorju, dostiţući
vrijednosti od 7-8 m/s u odreĊenim podruĉjima duţ obale. TakoĊe je interesantna oblast oko
Nikšića sa prosjeĉnim vrijednostima brzine vjetra u opsegu od 5,5-6,5 m/s. Tipiĉne vrijednosti
stvarnog energetskog potencijala vjetra iznose 100-300 W/m2, dok u najvjetrovitijim podruĉjima,
na obroncima i vrhovima planinskih vijenaca, stvarni energetski potencijal vjetra dostiţe
vrijednosti od preko 400 W/m2.
Radi ilustracije ovog potencijala, mjerenja u reonu Meteorološke stanice Nikšića su pokazala da
je tokom marta 2002. g. snaga vjetra iznosila 30 W/m2, dok je na oko 1000 m visoĉijoj lokaciji
ski-centra „‟Vuĉje‟‟ u blizini Nikšića snaga za isti mjesec bila 225 W/m2. Za izmjerene
parametre vjetra na lokaciji „‟Vuĉje‟‟ tokom 74 dana trajanje aktivnih brzina iznad 4 m/s iznosilo
je 60%. Procijenjeno je da bi vjetrogenerator snage 500 kW (sa tri elise u preĉniku 42 m) u tom
periodu proizveo oko 230 MWh elektriĉne energije, ili 3100 kWh dnevno.
Da bi se omogućio transport djelova neophodnih za izgradnju polja vjetrogeneratora, u naĉelu bi
bilo neophodno uloţiti izvjesna sredstva radi poboljšanja saobraćajne infrastrukture (i radi
povezivanja sa glavnom mreţom). To znaĉi da bi (izuzev za nekoliko pogodnih lokacija) za
većinu potencijalnih lokacija trebalo izabrati male turbine (od oko 750-1000 kW), jer to
podrazumijeva transport manjih djelova i opreme. Sa druge strane, veća polja vjetrogeneratora
(koja se sastoje od deset ili više vjetrenjaĉa) bila bi pogodnija od pojedinaĉnih vjetrogeneratora,
jer bi se fiksni troškovi koji se odnose na infrastrukturu brţe amortizovali (gotovo nezavisno od
broja instaliranih vjetrogeneratora).
Najatraktivnije lokacije za iskorišćavanje energetskog potencijala vjetra u Crnoj Gori jesu
sljedeće (slika 14):
Priobalni pojas: najveće brzine vjetra u zemlji izmjerene su u oblasti Rumije, uzimajućiu
obzir tehniĉka, ekonomska i ekološka ograniĉenja. Još jedno interesantno podruĉje su
Specijalistički rad 33
brda u zaleĊu Petrovca (ovo podruĉje se nalazi u blizini glavnih saobraćajnica i mreţe od
220 kV). Ako se izuzme planina Lovćen, ostale pogodne lokacije mogle bi biti u
planinskim zonama u zaleĊu Herceg Novog i Orahovca. U svim ovim oblastima srednja
brzina vjetra iznosi preko 6 m/s;
Brda oko Nikšića: ovu oblast karakteriše srednja brzina vjetra u opsegu od 5,5-6,5 m/s.
Pored toga, postojeća infrastruktura puteva i elektriĉne mreţe obezbjeĊuje dobru osnovu za
razvoj projekata za korišćenje energetskog potencijala vjetra.
Razmatrajući samo najpogodnije oblasti za instaliranje vjetrogeneratora (sa faktorima kapaciteta
većim od 25%), zakljuĉuje se da Crna Gora raspolaţe energetskim potencijalom vjetra od 100
MW raĉunajući samo najvjetrovitija podruĉja (gdje su brzine vjetra iznad 7 m/s). Ukoliko se
uzmu u obzir i zone sa srednjim potencijalom, ta vrijednost dostiţe skoro 400 MW.
Iskorišćenjem pomenutog energetskog potencijala u cilju proizvodnje elektriĉne energije moglo
bi se obezbijediti 20-25% godišnje potrošnje energije u Crnoj Gori.
Slika 14:Stvarni energetski potencijal vjetra [W/m2] na 50 m i.n.t (uz relevantna ograničenja)
4.5.2 Energetski potencijal sunĉevog zraĉenja
Solarna energija predstavlja znaĉajan potencijal OE u Crnoj Gori, budući da broj ĉasova
sijanja sunca (insolacija) iznosi preko 2 000 ĉasova godišnje za veći dio teritorije Crne Gore i
više od 2 500 ĉasova godišnje duţ morske obale. U ovom pogledu se posebno istiĉe priobalno
podruĉje sa prosjeĉnom energijom od 4,45 kWh/m2 (podruĉje Bara i Ulcinja), taĉnije, Podgorica
ima veću godišnju koliĉinu solarne energije (1 602 kWh/m2) u odnosu na druge gradove
jugoistoĉne Evrope (kao što su Rim ili Atina)(slika 15).
Budući da rezultati kartografskog prikazivanja pokazuju da je ĉist solarni potencijal u
priobalnom podruĉju i centralnim oblastima Crne Gore veoma visok, preporuĉuje se upotreba
Specijalistički rad 34
solarne toplotne energije u Crnoj Gori, prije svega uz pomoć pasivne solarne arhitekture i
aktivne solarne arhitekture (solarni kolektori za zagrijavanje sanitarne vode i zagrijavanje
prostorija u domaćinstvima i turistiĉkim objektima).
Ukupna površina do sada izvedenih solarnih instalacija u Crnoj Gori je oko 11 000 m2 sa
ukupnom instalisanom snagom od oko 5 500 kW. Velika prepreka znaĉajnijem korišćenju
fotonaponskih sistema je visoka cijena instalacije (4 000 - 6 000 EUR/kW), dok je njihova
efikasnost pretvaranja vrlo mala.
Zbog toga Strategijom razvoja Crne Gore do 2025.god. [2] nije predviĊeno korišćenje energije
sunca za proizvodnju elektriĉne energije, već samo za korišćenje neposredne energije sunca za
grijanje, pripremu tople vode i druge niskotemperaturne procese u sektoru turizma i
domaćinstva. Prema grubim procjenama potreba, postojeće solarne instalacije pokrivaju oko 5 %
potreba. Intenzivno sunĉevo zraĉenje sa jedne strane, i prihvatljivi troškovi sa druge, uĉinili bi
solarne sisteme konkurentnijim na crnogorskom trţištu
Slika 15: Globalno sunčevo zračenje-srednje dnnevne vrijednosti na godišnjem nivou
Specijalistički rad 35
4.5.3 Energetski potencijal biomase
Usljed potrošnje fosilnih goriva i uticaja emisija ugljen-dioksida (CO2) na globalno
zagrijavanje, biomasa je pobudila novo interesovanje. Na svim nivoima, od proizvodnje biomase
do tehnologija konverzije, dolazi se do novih otkrića. Procjena energetskog potencijala biomase
usmjerena je na šumska bogatstva, drvni otpad i poljoprivredu. Od raspoloţivih oblika biomase
za energetske potrebe u najvećoj mjeri koristi se ogrjevno drvo (oko 150 – 220 000 m3 godišnje),
posebno u domaćinstvima i djelimiĉno u javnom i komercijalnom sektoru. Izvjesna koliĉina
drvnog otpada u drvnopreraĊivaĉkim kapacitetima koristi se za dobijanje tehnološke pare za
sopstveni proizvodni proces.
Prema razmatranoj klasifikaciji za procjenu energetskog potencijala biomase (slika 16), šume
predstavljaju 36%, a ratarske površine 28%, dok 33% ukupne površine zemljišta predstavlja
neodreĊeni tip, tj. mješavinu izmeĊu ratarskih površina i prirodne vegetacije. Samo naseljena
urbana podruĉja i nacionalni parkovi (ukupno 3%) nijesu ukljuĉeni u procjenu energetskog
potencijala biomase.
Slika 16: Procjena energetskog potencijala biomase na osnovu kategorija korišćenja zemljišta
Prema navedenim rezultatima, Crna Gora ima veliki potencijal za korišćenje energetskog
potencijala biomase, što se prevashodno odnosi na sektor šumarstva, a potom i na sektor
poljoprivrede. Sektor šumarstva je posebno znaĉajan i interesantan za energetske sisteme koji
koriste biomasu kao gorivo. Osim tradicionalnog korišćenja šume, do sada nije uspostavljen
naĉin korišćenja ove vrste izvora energije (biljnog i ţivotinjskog otpada).
Šume 36%
Ratarske površine 28%
Ratarske površine/Prirodna vegetacija
33%
Potencijal biomase
isključen iz razmatranja
3%
Specijalistički rad 36
Postoje izvjesne poteškoće prilikom procjene udjela drvnog otpada, zasnovane na trenutno
raspoloţivim podacima. Nakon mjerenja izvršenih u opštinama Roţaje, Berane i Andrijevica,
gdje je najveća zastupljenost šuma u odnosu na ratarske površine, koliĉine šumskog otpada za
energetske potrebe procijenjene su na više od 30 000 m3/god na nacionalnom nivou, dok koliĉine
pilanskog otpada premašuju 33 000 m3/god, što ukupno ĉini pribliţno 64 000 m
3/god. Podaci
dobijeni direktno iz opština ukazuju na ukupne koliĉine drvne mase trenutno raspoloţive za
energetske potrebe od svega 32 000 m3/god. Ako bi se obraĉunao i udio iz opština Bijelo Polje i
Plav, ukupan iznos bi bio uvećan do vrijednosti od pribliţno 57 000 m3/god.
Na osnovu solidnog potencijala biomase iz šumarstva i drvne industrije, izvršena je preliminarna
ekonomska analiza za tri scenarija koja se odnose na tri specifiĉna proizvodna kapaciteta od 2
MW, 5 MW i 10 MW.
4.5.4 Komunalni otpad
Na prostoru Crne Gore se godišnje formira 200 - 250 000 tona ĉvrstog komunalnog
otpada ĉije deponovanja u većini komunalnih centara (posebno na primorju) stvara velike
probleme. Savremenim pristupom problem otpada se tretira kao komunalno-energetski problem i
rješava njegovim sagorijevanjem, uz dobijanje elektriĉne i toplotne energije. Procijenjene
koliĉine otpada u Crnoj Gori su osnova za izgradnju 3 - 5 industrijskih postrojenja za njegovo
sagorijevanje i za generisanje 7 - 15 MW elektriĉne i 10 - 20 MW toplotne energije.
Analiza potencijala obnovljivih izvora energije pokazuje da obnovljivi izvori energije
mogu imati znaĉajnu ulogu u energetskom bilansu Crne Gore. MeĊutim, postoji niz prepreka
koje onemogućavaju širu upotrebu obnovljivih izvora energije u Crnoj Gori, npr. veoma niske
cijene tradicionalnih energenata i goriva, nedovoljno investitora zainteresovanih za ulaganja u
pomenute tehnologije, zatim nepostojanje sveobuhvatne zakonske osnove kako bi se
promovisala upotreba obnovljivih izvora energije, i najzad nedovoljno informisanje javnosti koja
nije upoznata sa mogućnostima korišćenja obnovljivih izvora energije. Sa aspekta povraćaja
investiranih sredstava, zapaţeno je da u ovom trenutku, usljed trenutne niske cijene elektriĉne
energije, direktno poreĊenje izmeĊu konvencionalnih i obnovljivih tehnologija ne ide u prilog
korišćenju obnovljivih izvora energije.
Specijalistički rad 37
5. Zakljuĉak
Proizvodnja, distribucija i potrošnja energije su aktivnosti koje direktno ili indirektno
utiĉu na sva podruĉja ljudskog djelovanja, ali i na socijalni i ekonomski napredak svake zemlje.
Konstantan rast potrošnje elektriĉne energije prouzrokovan je rastom populacije i napretkom
tehnologije. Razvoj nauke i tehnologije diktira i razvoj industrije kao najvećeg potrošaĉa
elektriĉne energije. Relativno malim ulaganjima, boljim izborom energetski efikasnijih
tehnologija, boljom organizacijom i poboljšanjem kvaliteta mogu se postići znaĉajne energetske i
finansijske uštede.
Upotreba elektriĉne energije na prostoru naše drţave zapoĉela je 1910. godine i znaĉajno je
uticala na promjenu naĉina ţivota stanovništva. Od tada je elektrifikacija Crne Gore,
prilagoĊavajući se prirodnim uslovima i potrebama stanovništva, pretrpjela višestruke promjene.
Danas u strukturi EES Crne Gore postoji jedna termoelektrana, dvije velike hidroelektrane i
sedam malih hidroelektrana ukupne nominalne snage 876,5MW sa prosjeĉnom godišnjom
proizvodnjom od oko 2 800 GWh.
MeĊutim, dugogodišnji zastoj u izgradnji vlastitih energetskih izvora, kao i kontinualan rast
distributivne potrošnje i prisutnost velikih industrijskih potrošaĉa uĉinili su Crnu Goru energetski
zavisnom zemljom, tako da nam danas nedostaje gotovo trećina od ukupno potrebne elektriĉne
energije.
Industrija, usluţni sektor i mali proizvoĊaĉi, predstavljaju najveće potrošaĉe energije u Crnoj
Gori. Zbog potrošnje KAP-a, Crna Gora je veliki potrošaĉ elektriĉne energije i lider u regionu u
potrošnji po glavi stanovnika. Gašenjem Kombinata, ĉija je godišnja potrošnja ekvivalentna
proizvodnji jedne termoelektrane, potrebe potrošaĉa bile bi podmirene, ali ni to nije idealno
rješenje jer treba imati na umu da proizvodnja KAP-a (sa rudnicima Boksita) ĉini preko petine
ukupnog crnogorskog BDP-a. Kao alternativa za pokrivanje rastuće potrošnje, pokazala se
mogućnost primjene obnovljivih izvora energije i fosilnh goriva, kojima Crna Gora raspolaţe u
dovoljnim koliĉinama. Iskorišćavanjem 50% hidropotencijala pokrila bi se ukupna potrošnja
elektriĉne energije u Crnoj Gori. Ako se tome doda energija vjetra i sunca, rezerve uglja i
vaţnost geostrateškog poloţaja u smislu gasovodnih mreţa zakljuĉuje se da Crna Gora iz uvozne
zavisnosti moţe preći u izvoznika elektriĉne enrgije. Dakle zakljuĉuje se da je neophodno
iskoristiti potencijale obnovljivih izvora energije kako bi se saĉuvala industrijska proizvodnja o
obezbjedila energetska nezavisnost.
Cilj ovog rada je detaljno upoznavanje sa stanjem u energetskom sektoru Crne Gore i analiza
prirodnih uslova za izgradnju obnovljivih izvora energije kojima ćemo nesumnjivo pribjegavati u
skorijoj budućnosti. Razvoj energetskog sektora Crne Gore se zasniva na boljem i efikasnijem
iskorišćavanju sopstvenih resursa, jer Crna Gora ima interes da na prvom mjestu iskoristi
povoljne domaće izvore i na taj naĉin smanji uvoznu energetsku zavisnost. Ovo će direktno
uticati na ubrzani razvoj privrednog sistema drţave i time na bolji kvalitet ţivota njenih graĊana.
Specijalistički rad 38
Literatura:
[1] http://muricmilorad.files.wordpress.com/2011/11/08-glava-4-problem_ee_bilansa.pdf
[2] Ministarstvo za ekonomski razvoj Crne Gore: STRATEGIJA RAZVOJA ENERGETIKE
CRNE GORE DO 2025. GODINE, Podgorica, 2007.
[3] Milo Mrkić, Momĉilo Dţarić: ALTERNATIVNI IZVORI ENERGIJE I MOGUĆNOST
NJIHOVE PRIMJENE U ZEMLJI, CANU, Podgorica, 2002.
[4] Ilija Vujošević: EKSPLATACIJA I PLANIRANJE ELEKTROENERGETSKOG
SISTEMA, Podgorica, 2005.
[5] Ţivko M. Andrijašević, Zvezda Folić, Dragutin Papović: 100 GODINA CRNOGORSKE
ELEKTROPEIVREDE, Nikšić, 2010.
[6] Sreten Škuletić: ELEKTRANE, Univerzitet Crne Gore, ETF, Podgorica, 2006.
[7] Ministrarstvo ekonomije Crne Gore: ENERGETSKI BILANS CRNE GORE ZA 2011.
GODINU, Podgorica, 2010.
[8] Ministrarstvo ekonomije Crne Gore: ENERGETSKI BILANS CRNE GORE ZA 2012.
GODINU, Podgorica, 2011.
[9] http://www.energetska-efikasnost.me
[10] http://www.vesta.ba
[11] http://muricmilorad.files.wordpress.com/2011/11/08-glava-4-problem_ee_bilansa.pdf
[12] http://sh.wikipedia.org/wiki/Energetska_efikasnost
[13] http://www.oie-cg.me
[14] http://www.cigre.me
[15] http://www.mf.untz.ba
[16] http://www.oie-cg.me/doc/Procjena_potencijala_OIE_u_Crnoj%20Gori.pdf
Specijalistički rad 39
