TEHNIČKI ASPEKTI RAZVOJA OTOKA SA
100% OBNOVLJIVIM IZVORIMA ENERGIJE
dr.sc. Goran Krajačić, dipl. ing.
MEĐUNARODNA KONFERE...
Održivi razvoj

DRUŠTVO

OKOLIŠ

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

2
Globalno zatopljenje

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

3
CO2 emisije  porast g.t. za 2 C, 4 C ili 6 C?

• CO2 emisije  porast g.t. za 2 C, 4 C ili
6 C?

IEA Energy Technology Pe...
Ekonomski se isplati, ali se ne radi?

IEA Energy Technology Perspectives

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

5
Udio OIE u bruto finalnoj potrošnji energije

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

6
Proizvodni kapaciteti u danskom elektroenergetskom sustavu

The Danish Energy Agency
100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

...
Napredni sustavi daljinskog grijanja, Strandby, Danska

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

8
Napredni sustavi daljinskog grijanja, Danska

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

9
Hrvatski EES 2012.-2030.?

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

10
Energetsko klimatski paket 2008.

20-20-20 u 2020.
 20% udio obnovljivih izvora u bruto finalnoj
potrošnji energije
 20%...
New RES Directive

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

12
ŠTO ZNAČI 20-20-20? ZAŠTO?
1. Ušteda energije

Ušteda financijskih
sredstava

smanjenje
emisije
CO2;

2. Korištenje OIE

L...
OTOCI
EUROPSKA UNIJA
– više od 500 naseljenih otoka
– 6% teritorija EU
– 14 mil. stanovnika

HRVATSKA
– 1 185 otoka (718 o...
PROBLEMI OTOKA
• izolirani su
• mala tržišta
• viši troškovi za energiju, transport, komunikaciju
• problemi sa sigurnošću...
HEP Vjesnik

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

16
PREDNOSTI OTOKA
• bogati su obnovljivim izvorima energije
• cijena električne energije konkurentna je
cijeni energije iz f...
RESOURCES

TECHNOLOGIES

COMMODITIES

Solar panels

Sustainable
Community

Heat

Hydrogen
Cold

Solar
Hydrogen
Storage

El...
CH4,

Energetski sustavi suvremenih gradova

H2

District heating

District cooling

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

...
1.

2.

MAPPING THE NEEDS
50

MAPPING THE RESOURCES

Load [kW]

[kWh/m2]
1,1
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
100...
Hourly average power load in 2002, the Island of Mljet

1200

load [kW]

1000
800
600
400
200
0
0

1000

2000

3000

4000
...
wind velocity [m/s]

35
30
25
20
15
10
5
0
0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

hours

Island of Mljet, 10 m...
Proizvodnja iz vjetroelektrana DU-NE županija
Završni rad Nikola Matak

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

23
Proizvodnja VE –mjerenja brzine vjetra na Smokovljanima

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

24
Solar radiation Mljet

[kWh/m2]
1,1
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Hour...
brzina vjetra [m/s]

30
25
20
15
10
5
0
0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

sati

kWh/m2

1,20
1,00
0,80

o...
Stabilnost elektroenergetskog sustava
Glavni ciljevi regulacije EES-a
jalova snaga

“balansiranje jalove
snage”
stabilnost...
Problemi integracije intermitentnih izvora

STABILNOST
sekunde

Regulacija

BALANSIRANJE
minute - dani

Praćenje opterećen...
kW 300

250

200

Load
Solar to Load

150

Grid

100

50

0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18
...
PV revolution – grid parity

MW
PV revolution
Problemi kod planiranja s intermitentnim OIE

opterećenje __ neto opterećenje

proizvodnja VE

proizvodnja PV i CSP

Harne...
Tehnička fleksibilnost elektrana (nordijska regija)

Harnessing Variable Renewables, IEA, 2011
100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA...
(Source: H. Lund 2003, 2005)

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

34
(Source: H. Lund 2003, 2005)

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

35
(Source: H. Lund 2003, 2005)

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

36
100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

37
100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

38
Reverzibilne hidroelektrane

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

39
FAST METODA

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

40
Analiza EES otoka

Izvor: Vujčić, R., Barbir, F., Pilot postrojenje: Prvi korak u uvođenju vodikovog
energetskog sustava, ...
Island of Losinj
graduation thesis - Boris Hemetek

• it is necessary to install 17520 kWt
or 21900 m2 in 2015
• 59200 kWt...
Island of Losinj
graduation thesis - Boris Hemetek

WindSolar
100%+PTV
Oko 60% potrošnje je
pokriveno OIE, 53% u
2010 do 5...
Otok Unije
• Smješten u Kvarnerskom
zaljevu
• Površina otoka:16,77 km²
• Razvedena obala duljine 36
km
• Broj stanovnika: ...
Anliza stanja na otoku – REA Kvarner

•
•
•
•
•
•
•
•

SWOT analiza
Renewislands metodologija
Obrada podataka iz ankete
Do...
UNIJE ZADRUGA?

22%

Da
Ne
78%
Dijagram 1.

Proizvodnja električne energije u zadruzi

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA...
UNIJE

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

47
Scenariji energetskog razvoja
PTV, PV, EE Scenariji
Godina
Instalirani kapaciteti OIE
OIE u dobavi
PV paneli, kW Toplinski...
Unije - Scenariji energetskog razvoja

3.2. PV otok

Postizanje “100% obnovljivog” otoka u 2030. godini:
- Instalirani kap...
Unije - scenariji energetskog razvoja
PV+vjetar
Godina

Instalirani kapaciteti OIE

Udio OIE u dobavi

PV paneli,
kW

Topl...
Scenariji energetskog razvoja
Master scenariji
- Obuhvaćeni svi projekti:
- PV postrojenje
- Zeleni hotel
- Kozarstvo, ovč...
Unije zaključak

- Otok je pogodan za iskorištenje OIE
- Volja otočana za razvojem
- Europski fondovi
- Razvoj turizma
- N...
Otok Mljet
Supplaying demand [GWh]

8
7
6

hydro
fuel cell
solar
wind
Diesel
grid

2,36

5
4

1,69

3

2,96

2 3,53

2,12
...
Scenario 6

4 x 33 kW
2 x 300.5 kW

+

PV =14 100 m2
(1198.5 kW)

in 2010 it will be possible to satisfy 2.32 GWh of year...
Scenario 12

4 x 33 kW
3 x 300.5 kW

+

PV =92 000 m2

+ “renewable island” + 3.73 GWh
hydrogen technology in 2010 =100%
e...
Scenarij 12, 2015
Cost of electricity (based on 10% discount rate and 20 years lifetime)
c€ / kWh

Feed-In Solar ( only 1 MW)

200

Feed-In ...
100% OIE u EES otoka
Vmax=1.10

1.05

1.00

0.95

voltage in [p.u.] on 10 kV level

Ston

Vmin=0.90

Relative loading of t...
100% OIE na otocima
• Renewisands/ADEG metodologija je
primijenjena na
– Mljet, Lošinj, Unije, itd…

• vjetar, sunce, vodi...
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%

100%

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

61
Finalna potrošnja energije Hrvatska

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

62
Dugoročno planiranje RH 2050. (električna energija TWh )

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

63
Instalirani kapacitet postrojenja za proizvodnju
TE + CHP plin
Male hidroelektrane
Akumulacijske hidroelektrane
Geotermaln...
Proizvodnja električne energije 2050. (TWh)

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

65
100% OIE: proizvodnja primarne energije 2010.-2050.

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

66
Udio OIE u primarnoj energiji i proizvodnji električne energije

100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA

67
Godišnji trošak
M€

8000
7000
6000
5000

Godišnji investicijski
trošak

4000

Fiksni trošak

3000

Varijabilni trošak

200...
Poslovi vezani uz energetiku
Izgradnja postrojenja i proizvodnja opreme
Vođenje, održavanje i proizvodnja goriva

250000

...
Zaključak
• energetski sustav suvremenog “nisko-ugljičnog”
društva će počivati na “4 temelja”:
1) OIE,
2) zgrade kao “pozi...
Zaključak
•
•
•
•
•
•
•

put kojim idemo je neodrživ zato energetske sustave treba transformirati iz
temelja te je adekvat...
HVALA NA PAŽNJI!
goran.krajacic@fsb.hr
Za one koji žele saznati više!
Knjige:
•Energy Technology Perspectives 2012, IEA, 2...
Tehnicki aspekti razvoja otoka sa 100% obnovljivim izvorima energije
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Tehnicki aspekti razvoja otoka sa 100% obnovljivim izvorima energije

674 views
459 views

Published on

Autor: Goran Krajacic

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
674
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
12
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Tehnicki aspekti razvoja otoka sa 100% obnovljivim izvorima energije

  1. 1. TEHNIČKI ASPEKTI RAZVOJA OTOKA SA 100% OBNOVLJIVIM IZVORIMA ENERGIJE dr.sc. Goran Krajačić, dipl. ing. MEĐUNARODNA KONFERENCIJA O OTOCIMA SA 100% OBNOVLJIVIM IZVORIMA ENERGIJE 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA – važnost uključivanja građana kroz energetske zadruge Krk, 18. 10. 2013.
  2. 2. Održivi razvoj DRUŠTVO OKOLIŠ 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 2
  3. 3. Globalno zatopljenje 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 3
  4. 4. CO2 emisije  porast g.t. za 2 C, 4 C ili 6 C? • CO2 emisije  porast g.t. za 2 C, 4 C ili 6 C? IEA Energy Technology Perspectives 2012 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 4
  5. 5. Ekonomski se isplati, ali se ne radi? IEA Energy Technology Perspectives 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 5
  6. 6. Udio OIE u bruto finalnoj potrošnji energije 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 6
  7. 7. Proizvodni kapaciteti u danskom elektroenergetskom sustavu The Danish Energy Agency 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 7
  8. 8. Napredni sustavi daljinskog grijanja, Strandby, Danska 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 8
  9. 9. Napredni sustavi daljinskog grijanja, Danska 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 9
  10. 10. Hrvatski EES 2012.-2030.? 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 10
  11. 11. Energetsko klimatski paket 2008. 20-20-20 u 2020.  20% udio obnovljivih izvora u bruto finalnoj potrošnji energije  20% smanjenje emisije CO2  20% ušteda povećanjem energetske učinkovitosti 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 11
  12. 12. New RES Directive 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 12
  13. 13. ŠTO ZNAČI 20-20-20? ZAŠTO? 1. Ušteda energije Ušteda financijskih sredstava smanjenje emisije CO2; 2. Korištenje OIE Lokalna radna mjesta učinkovito korištenje resursa; 3. Povlačenje sredstava iz EU i drugih fondova/izvora povećanje sigurnosti dobave energije Implementacija projekata 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 13
  14. 14. OTOCI EUROPSKA UNIJA – više od 500 naseljenih otoka – 6% teritorija EU – 14 mil. stanovnika HRVATSKA – 1 185 otoka (718 otoka, 389 stijena i 78 grebena) – 66 naseljenih, 50 tijekom cijele godine – 5,8% kopnene površine, 3300 km2 ~110 000 stanovnika 14
  15. 15. PROBLEMI OTOKA • izolirani su • mala tržišta • viši troškovi za energiju, transport, komunikaciju • problemi sa sigurnošću dobave • zbog turizma, velika opterećenja na elektroenergetski sustav, potrošnju vode, okoliš 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 15
  16. 16. HEP Vjesnik 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 16
  17. 17. PREDNOSTI OTOKA • bogati su obnovljivim izvorima energije • cijena električne energije konkurentna je cijeni energije iz fosilnih goriva • obnovljivi izvori su čišća tehnologija • obnovljivi izvori su privlačni visoko kvalitetnim turistima • obnovljivi izvori zapošljavaju lokalno stanovništvo 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 17
  18. 18. RESOURCES TECHNOLOGIES COMMODITIES Solar panels Sustainable Community Heat Hydrogen Cold Solar Hydrogen Storage Electricity Biofuels Fuel cell Trigeneration Biogas Water PV panels Wind turbines Wind Reversible hydro p.p. Esterification Fermentation Gasification Wave & tidal Desalination Sea Hydro Fresh water Geothermal p.p. Biomass p.p. Geothermal Biomass Wastewater treatment Waste Wastewater
  19. 19. CH4, Energetski sustavi suvremenih gradova H2 District heating District cooling 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 19
  20. 20. 1. 2. MAPPING THE NEEDS 50 MAPPING THE RESOURCES Load [kW] [kWh/m2] 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1000 40 800 30 [MW th] 600 400 20 200 10 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 1 501 1001 1501 2001 2501 3001 3501 4001 4501 5001 5501 6001 6501 7001 7501 8001 Hours 8501 Hours 3. DEVISING SCENARIOS with technologies that can use available resources to cover needs RenewIslands/ADEG METHODOLOGY 3. 3.1 Feasibility of technologies 3.2 Feasibility of storage 3.3 Integration of flows GRID SYSTEM 3.4 Devising the scenarios ANALYSIS Optimization Constraints Vmax=1.10 Ston 1.05 1.00 0.95 voltage in [p.u.] on 10 kV level 4. Mapping the needs Mapping the resources Devising scenaria with technologies that can use available resources to cover needs Modelling and evaluation of the scenaria Vmin=0.90 Relative loading of the lines and direction of active power flow on 110 kV level Relative loading of the lines and direction of active power flow on 10 kV level 4. grid 25% Technical evaluation Evaluation of Security of supply biomass 41% grid 35% biomass 75% MODELLING Intermittent potential [MWh] 1. 2. Hours fuel cell 24% Economic evaluation 1400 1200 1000 800 solar stored wind stored intermittent rejected solar taken wind taken 128,64 86,4 130,8 80,97 74,8 96,0 625,15 600 436,75 400 200 0 2005 267,9 2010 342,4 2015 Social evaluation Environmental evaluation
  21. 21. Hourly average power load in 2002, the Island of Mljet 1200 load [kW] 1000 800 600 400 200 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 hours 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 21
  22. 22. wind velocity [m/s] 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 hours Island of Mljet, 10 m height 22
  23. 23. Proizvodnja iz vjetroelektrana DU-NE županija Završni rad Nikola Matak 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 23
  24. 24. Proizvodnja VE –mjerenja brzine vjetra na Smokovljanima 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 24
  25. 25. Solar radiation Mljet [kWh/m2] 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Hours Hourly average solar radiation in tilted surface (36º), Mljet. 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 25
  26. 26. brzina vjetra [m/s] 30 25 20 15 10 5 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 sati kWh/m2 1,20 1,00 0,80 output, part of nominal power H2RES MODEL v2.8 35 100% 80% 60% Vestas 225 40% WIND 20% Vestas 660 Enercon 300 Fuhrlander FL30 0% 0 0,60 Developed by: 120% 5 10 0,40 15 wind velocity, m/s 0,20 20 25 30 GRID 1200 0 1000 2000 3000 4000 5000 sati 6000 7000 8000 opterećenje [kW] 0,00 SOLAR 1000 800 600 400 200 0 0 HYDRO 15 3000 4000 5000 6000 7000 kW t 20000 15000 10000 5000 0 1 472 943 1414 1885 2356 2827 3298 3769 4240 4711 5182 5653 6124 6595 7066 7537 8008 8479 10 0 1 493 985 1477 1969 2461 2953 3445 3937 4429 4921 5413 5905 6397 6889 7381 7873 8365 GEOTHERMAL 70 DESALINATION 60 vodikovo opterećenje za transport, kW 5 50 40 30 20 10 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 sati BIOMASS FOSSIL FUELS STORAGE • • • • Hydrogen Reversible hydro Batteries Heat 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 8000 sati • Power • Hydrogen • Water • Heat Power period (T pow, s) 20 2000 LOAD WAVE 25 1000 26 6000 7000 8000 9000
  27. 27. Stabilnost elektroenergetskog sustava Glavni ciljevi regulacije EES-a jalova snaga “balansiranje jalove snage” stabilnost napona (nivo napona +/- 10%) proizvodnja Sinkroniziran i povezan elektroenergetski sustav “balansiranje djelatne snage” stabilnost frekvencije (50Hz) potražnja za jalovom snagom:  opterećenja i  prijenosni vodovi djelatna snaga potražnja snage 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA potražnja za djelatnom snagom 27
  28. 28. Problemi integracije intermitentnih izvora STABILNOST sekunde Regulacija BALANSIRANJE minute - dani Praćenje opterećenja 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA DOSTATNOST mjeseci - godine Planiranje pogona 28
  29. 29. kW 300 250 200 Load Solar to Load 150 Grid 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
  30. 30. PV revolution – grid parity MW
  31. 31. PV revolution
  32. 32. Problemi kod planiranja s intermitentnim OIE opterećenje __ neto opterećenje proizvodnja VE proizvodnja PV i CSP Harnessing Variable Renewables, IEA, 2011 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 32
  33. 33. Tehnička fleksibilnost elektrana (nordijska regija) Harnessing Variable Renewables, IEA, 2011 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 33
  34. 34. (Source: H. Lund 2003, 2005) 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 34
  35. 35. (Source: H. Lund 2003, 2005) 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 35
  36. 36. (Source: H. Lund 2003, 2005) 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 36
  37. 37. 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 37
  38. 38. 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 38
  39. 39. Reverzibilne hidroelektrane 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 39
  40. 40. FAST METODA 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 40
  41. 41. Analiza EES otoka Izvor: Vujčić, R., Barbir, F., Pilot postrojenje: Prvi korak u uvođenju vodikovog energetskog sustava, XIV Znanstveni skup o energiji i zaštiti okoliša, Energija i zaštita okoliša I, (1994) 511-518 (projekt "Vodikov energetski sustav za priobalno područje“ MZT RH1992.-1994.) 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 41
  42. 42. Island of Losinj graduation thesis - Boris Hemetek • it is necessary to install 17520 kWt or 21900 m2 in 2015 • 59200 kWt or 74000 m2 in 2025
  43. 43. Island of Losinj graduation thesis - Boris Hemetek WindSolar 100%+PTV Oko 60% potrošnje je pokriveno OIE, 53% u 2010 do 58% u 2025
  44. 44. Otok Unije • Smješten u Kvarnerskom zaljevu • Površina otoka:16,77 km² • Razvedena obala duljine 36 km • Broj stanovnika: 88 • Ukupno kućanstava:47 • Ukupno stanbenih jedinica:292 • Loša demografska slika 44
  45. 45. Anliza stanja na otoku – REA Kvarner • • • • • • • • SWOT analiza Renewislands metodologija Obrada podataka iz ankete Dobivanje krivulje satnog opterećenja električne energije Energetska bilanca otoka Mogućnosti korištenja biomase te električnih vozila Desalinizacija Mogući projekti na otoku 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 45
  46. 46. UNIJE ZADRUGA? 22% Da Ne 78% Dijagram 1. Proizvodnja električne energije u zadruzi 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 46
  47. 47. UNIJE 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 47
  48. 48. Scenariji energetskog razvoja PTV, PV, EE Scenariji Godina Instalirani kapaciteti OIE OIE u dobavi PV paneli, kW Toplinski kolektori, kW Električna energija, % Toplinska energija za PTV, % 2011. 15,45 7,2 3 8 2020. 42,75 33 8 25 2030. 108,75 40 16 25 Postizanje “100% obnovljivog” otoka u 2030. godini: - Instalirani kapacitet solarnih toplinskih kolektora: 192 kW - Instalirani kapacitet toplinskih spremnka: 45 m³ - Instalirani kapacitet solarnih fotonaponskih panela: 3 MW - Instalirani kapacitet baterija: 5 MWh 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 48
  49. 49. Unije - Scenariji energetskog razvoja 3.2. PV otok Postizanje “100% obnovljivog” otoka u 2030. godini: - Instalirani kapacitet solarnih toplinskih kolektora: 570 kW - Instalirani kapacitet toplinskih spremnka: 82 m³ - Instalirani kapacitet solarnih fotonaponskih panela: 3 MW - Instalirani kapacitet baterija: 9 MWh 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 49
  50. 50. Unije - scenariji energetskog razvoja PV+vjetar Godina Instalirani kapaciteti OIE Udio OIE u dobavi PV paneli, kW Toplinski kolektori, kW Vjetroagregati, kW Električna Toplinska energija, % energija za PTV, % 2011. 27 26,4 0 6 25 2020. 42 33,6 50 12 25 2030. 67,5 33,6 150 19 21 Postizanje “100% obnovljivog” otoka u 2030. godini: - Instalirani kapacitet solarnih toplinskih kolektora: 192 kW - Instalirani kapacitet toplinskih spremnka: 45 m³ - Instalirani kapacitet solarnih fotonaponskih panela: 3 MW - Instalirani kapacitet baterija: 5 MWh - Instalirani kapacitet vjetroagregata. 500 kW 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 50
  51. 51. Scenariji energetskog razvoja Master scenariji - Obuhvaćeni svi projekti: - PV postrojenje - Zeleni hotel - Kozarstvo, ovčarstvo, govedarstvo te maslinarstvo - Desalinizacijsko postrojenje Godina Instalirani kapaciteti OIE PV paneli, kW Vjetroagregati, Baterije, kW kWh 2011. 15,45 0 0 2020. 2042 0 5000 2030. 2640 3300 5000 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 51
  52. 52. Unije zaključak - Otok je pogodan za iskorištenje OIE - Volja otočana za razvojem - Europski fondovi - Razvoj turizma - Novi stanovnici na otoku 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 52
  53. 53. Otok Mljet Supplaying demand [GWh] 8 7 6 hydro fuel cell solar wind Diesel grid 2,36 5 4 1,69 3 2,96 2 3,53 2,12 1 0,83 0 2006 1,18 2010 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 2015 53
  54. 54. Scenario 6 4 x 33 kW 2 x 300.5 kW + PV =14 100 m2 (1198.5 kW) in 2010 it will be possible to satisfy 2.32 GWh of yearly electricity needs or 50% of island's demand and in the same time it will be possible to export 1.02 GWh of electricity to mainland grid. 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA
  55. 55. Scenario 12 4 x 33 kW 3 x 300.5 kW + PV =92 000 m2 + “renewable island” + 3.73 GWh hydrogen technology in 2010 =100% exported electricity
  56. 56. Scenarij 12, 2015
  57. 57. Cost of electricity (based on 10% discount rate and 20 years lifetime) c€ / kWh Feed-In Solar ( only 1 MW) 200 Feed-In Wind > 1 MW 180 Feed-In Wind < 1 MW 160 140 129,6 128,9 120 104,8 102,1 100 80 60,0 60 31,7 40 20 59,5 58,2 8,2 0 S2 S4 S6 S8 S10 S12 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA S14 S16 57 S18
  58. 58. 100% OIE u EES otoka Vmax=1.10 1.05 1.00 0.95 voltage in [p.u.] on 10 kV level Ston Vmin=0.90 Relative loading of the lines and direction of active power flow on 110 kV level Relative loading of the lines and direction of active power flow on 10 kV level Otok Scenarij/godina Mljet 100% RES 2015 100% RES (80% RES PTV) 2025 100% RES 2030 Lošinj Unije Ukupno Proizvodnja i ugradnja opreme (čovjek godine) 216 Vođenje, održavanje i servis (poslovi) 11 3987 95 4299 520 6 537 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 58
  59. 59. 100% OIE na otocima • Renewisands/ADEG metodologija je primijenjena na – Mljet, Lošinj, Unije, itd… • vjetar, sunce, vodik ili baterije kao rješenja za manje otoke • uz različita ograničenja i pretpostavke na penetraciju intermitentnih izvora uzete u scenarijima, 100% dobava energije iz OIE je moguća 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 59
  60. 60. 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 61
  61. 61. Finalna potrošnja energije Hrvatska 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 62
  62. 62. Dugoročno planiranje RH 2050. (električna energija TWh ) 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 63
  63. 63. Instalirani kapacitet postrojenja za proizvodnju TE + CHP plin Male hidroelektrane Akumulacijske hidroelektrane Geotermalne elektrane Vjetroelektrane TE Ugljen Protočne hidroelektrane Reverzibilne hidroelektrane CHP otpad, biomasa i bioplin Solarne fotonaponske elektrane 35000 30000 MW 25000 20000 15000 10000 5000 0 2020 2030 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 2040 2050 64
  64. 64. Proizvodnja električne energije 2050. (TWh) 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 65
  65. 65. 100% OIE: proizvodnja primarne energije 2010.-2050. 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 66
  66. 66. Udio OIE u primarnoj energiji i proizvodnji električne energije 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 67
  67. 67. Godišnji trošak M€ 8000 7000 6000 5000 Godišnji investicijski trošak 4000 Fiksni trošak 3000 Varijabilni trošak 2000 1000 0 2020 2030 2040 2050 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 69
  68. 68. Poslovi vezani uz energetiku Izgradnja postrojenja i proizvodnja opreme Vođenje, održavanje i proizvodnja goriva 250000 450000 191810 400000 200000 350000 300000 150000 125134 250000 200000 100000 150000 58493 100000 50000 31031 50000 0 0 2020 2030 2040 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 2050 70 radna mjesta potrebna za vođenje i održavanje postrojenja/opreme i proizvodnju goriva Direktna rdna mjesta u idustriji za proizvodnju opreme i izgradnju postrojenja (iskazani u čovjek/godina) 500000
  69. 69. Zaključak • energetski sustav suvremenog “nisko-ugljičnog” društva će počivati na “4 temelja”: 1) OIE, 2) zgrade kao “pozitivna energetska postrojenja”, 3) skladištenje energije 4) napredne elektroenergetske i toplinske mreže te električna vozila. 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 71
  70. 70. Zaključak • • • • • • • put kojim idemo je neodrživ zato energetske sustave treba transformirati iz temelja te je adekvatno energetsko planiranje ključ uspjeha trenutni napredak prema održivim sustavima je prespor političari moraju imati jasnu viziju energetskih sustava budućnosti, utemeljenu na pouzdanim proračunima te dohvatljivim i razumnim ciljevima cijene energije i energenata moraju reflektirati stvarne i potpune troškove te se moraju otvoriti transparentna tržišta svim oblicima energije i energenata potrebno je ubrzati inovacije i razvoj novih tehnologija te primjenu onih najboljih postojećih voditi računa o fleksibilnosti elektroenergetskog sustava i graditi fleksibilna postrojenja propisati metodologiju za energetsko planiranje urbanih područja koja će voditi računa o optimalnoj integraciji energetskih tokova i ostalih resursa (prema Renewisland, Total site management i sl.) 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 72
  71. 71. HVALA NA PAŽNJI! goran.krajacic@fsb.hr Za one koji žele saznati više! Knjige: •Energy Technology Perspectives 2012, IEA, 2012 •Harnessing Variable Renewables, IEA, 2011 •Lund, H. Renewable Energy Systems, The Choice and Modeling of 100% Renewable Solutions, Elsevier, 2010 •Kleinpeter, M. Energy Planning and Policy, John Wiley & Sons, 1995 Radovi: •Krajačić, G., Duić, N., Zmijarević, Z., Mathiesen, B. V., Anić Vučinić, A., Carvalho, M.G. Planning for a 100% Independent Energy System based on Smart Energy Storage for Integration of Renewables and CO2 Emissions Reduction. Applied Thermal Engineering. 31, (2011) 2073-2083 •Krajačić, G., Duić, N., Carvalho, M.G. H2RES, Energy planning tool for island energy systems – The case of the Island of Mljet. International journal of hydrogen energy. 34 (2009) ; 7015-7026 •Duić, N., Krajačić, G., Carvalho, M. G. RenewIslands methodology for sustainable energy and resource planning for islands. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), 4; 1032-1062 100% OBNOVLJIVA ENERGIJA NA OTOCIMA 73

×