prikupljanje podataka

1 of 13

Prikupljanje podataka – baze podataka Dejan Đukanović, dipl.ing.maš., 06.12.2012

2 of 13 www.rrasrem.rs [email protected]

Glavna 172 22400 Ruma, Srbija 022 470910

Obnovljivi izvori energije

Neobnovljivi izvori energije Fosilna goriva (ugalj, nafta, prirodni gas,

škriljci),

Nuklearna goriva

Obnovljivi izvori energije (OIE) • Energija vetra

• Energija vodnih tokova,

• Energija Sunčevog zračenja

• Biomasa (i biogas, uključujudi i drvnu masu)



Projekt OIE u lokalnoj zajednici

Projekat koji se realizuje na teritoriji lokalne zajednice, može biti finansiran od strane lokalne zajednice, privatnog investitora, zajedničkim učešdem, projekat JPP i sl. U svakom od navedenih slučajeva realizacija projekta podrazumeva zainteresovanost i aktivno učešde lokalne zajednice, u realizaciji ovakve vrste projekta.

Direktna korist – o Ekonomski efekti, o Efekti zaštite životne sredine

o Socijalni efekti



1. Energija vetra

Približno 1 ÷ 2 % energije koja dolazi od sunca pretvara se u energiju vetra.

Energija vetra je zapravo kinetička energija (direktno u funkciji kvadrata brzine vetra): gde je:

v – brzina vetra na ulasku u vetro-turbinu [m/s],

ρ – gustina vazduha [kg/m3]

A – površina rotora vetro-turbine [m2]

Cp – koeficijent iskorišćenja snage vetroturbine, koji se definiše kao odnos mehaničke snage vetroturbine prema odgovarajućoj snazi vetra Pv na ulazu u vetroturbinu



Energija vetra – teorijska energija

Ukupna teorijska energija vetra:

Gustina vazduha se povedava sa povedanjem vlažnosti. Takođe, hladniji vazduh je gušdi nego topliji. Na visokim nadmorskim visinama pritisak vazduha je niži, pa je vazduh razređeniji (manje gustine).

Teorijski maksimum stepena iskorišdenja energije vetra u vetroturbini je 59,3 % (gornja granica izlazne snage data izrazom se naziva Lanchester-Betz-ov limit). Za gustinu vazduha ρ = 1,225 kg/m3 pri standardnim

uslovima (101,3 kPa i 15 °C) (ηmax,VT = 0,65÷0,91; ηmax,EL = 0,8 ÷0,95)

prethodni izraz dobija slededi oblik:



Energija vetra – teorijska energija



Statistika vetra

Atlas vetrova daje podatke o prosečnim (očekivanim, srednjim) brzinama vetra na posmatranoj lokaciji [m/s], kao i očekivanoj snazi raspoloživoj po jedinici površine [W/m2]. Pogodan alat za određivanje makrolokacije VE.

Prvi Evropski atlas vetrova objavljen je 1989, godine (Danski institut RISO).

U Republici Srbiji ‘’Mogudnost korišdenja energije vetra za proizvodnju električne energije’’. – Elektroprivreda Srbije, Tekon, RHMZ Srbije, 2002. god.

ATLAS VETROVA AP VOJVODINE. – PSEMS, FTN Novi Sad, 2008. god.



Klimatologija vetra

Klimatologija vetra opisuje se najčešde:

a) ružom vetra,

b) histogramom empirijske raspodele brzine vetra,

Ruža vetrova opisuje srednje brzine i učestalost vetra po pravcima. Histogram raspodele vetra prebrojava koliko ima izmerenih podataka o vetru u nekom zadatom intervalu brzina. Histogrami empirijske raspodele - po pravcima i za ceo uzorak.



Promenljivost brzine vetra u prostoru

Uticajni faktori:

a) Meteorologija (≈ 100 km),

b) Topografija (≈ 10 km),

c) Vrste tla (≈ 1 km)

d) Prepreke (<< 1 km)

Veliki broj rezultata merenja brzine vetra na 10m visine, mogu se statistički obraditi po frekvenciji pojavljivanja pojedinih brzina. Najkvalitetnija aproksimacija - Weibull-ova raspodela.



Brzina vetra u funkciji visine

Brzina vetra se povedava sa visinom u f-ji:

a) Konfiguracije terena,

b) Temperature,

c) Pritiska

Uticaj hrapavosti terena na visinski profil brzine vetra se definiše parametrom z0. Parametar z0 predstavlja visinu na kojoj je brzina vetra jednaka nuli. Parametar z0 se za određeni teren određuje na osnovu klase hrapavosti terena.



Energija vetra – prikupljanje podataka

– Najvažniji parametar - brzina vetra (meteorološki podaci).

– Na osnovu prikupljenih podataka, (srednjih godišnjih brzina vetra), mogude je izdvojiti regione u kojima postoje potencijalno pogodne mikrolokacije za postavljanje VE.

Potencijalne lokacije – srednja godišnja brzina vetra vsr≥ 5 m/s.



Načini za prikupljanje podataka

PODACI SA OSTALIH LOKACIJA • Problem: ostale lokacije nisu pogodne za poređenje

• Rešenje: korelacija podataka (teren, prepreke)

LOKALNA MERENJA – KRATKOTRAJNA

• Brzina, smer, pritisak, temperatu

• Korelacija sa drugim lokacijama gde su vršena dugotrajna merenja

DUGOTRAJNA NAMENSKA MERENJA PARAMETARA VETRA

• Broj anemometara i merača pravca vetra zavisi od visine mernog stuba, minimalan broj je 2.

• Etaloniranje i montiranje na merni stub je definisano IEC standardom 61400-12.

• Instrumenti - pouzdani i visoke klase tačnosti.



Načini za prikupljanje podataka



Tip podataka

METEOROLOŠKI PODACI • Vrednost srednje temperature vazduha

• Vrednost srednjeg vazdušnog pritiska

• Vrednost srednje brzine vetra (visina na kojoj je brzina merena)

• Vrednosti čestine i brzine vetra (N, NE, E, SE, S, SW, W, NW)

GRAFIČKI PRIKAZ RUŽE VETROVA

ODREĐIVANJE KLASE HRAPAVOSTI TERENA



2. Male hidro elektrane - MHE

Hidroelektrane su energetski objekti za obavljanje delatnosti proizvodnje

električne energije. Hidroelektrane snage do 10 MW su male hidroelektrane u smislu Zakona o

energetici.

Moguda multifunkcionalnost projekta– • Vodoprivredni sistem i višenamjensko korišdenje voda, • Snabdjevanje vodom

• Navodnjavanje • Odbrana od poplava • Razvoj turizma i rekreacije



MHE - planiranje

Faza 1: Prethodna studija opravdanosti Na bazi sprovedene studije neophodno je

utvrditi održivost projekta

P = η ∙ ρ ∙ g ∙ Q ∙ H

MHE • Bruto potencijal energetske lokacije

• Tehnički iskoristiv potencijal,

• Ekonomski iskoristiv potencijal – ekonomska i finansijska izvodljivost



MHE – katastar MHE Katastar energetskih lokacija za

MHE • Naziv lokacije,

• Sliv,

• Opština,

• Reka,

• Instalisani proticaj [m3/s],

• Pad [m]

• Snaga [kW]

• Godišnja proizvodnja [kWh]

• Zapremina akumulacije [h m3]

• Tip turbine

• Broj agregata



MHE – potrebni podaci – Protok/Pad

Energetska lokacija

• Brana, ustava, brodska prevodnica

• Kota normalnog uspora

• Kota maksimalnog uspora

• Postojeda infrastruktura

• Putna infrastruktura

• Eneregetska infrastruktura

PROTOK • Q95, „prirodni ili trenutni protok na 95% vremena ili ekvivalenta“

• Q50, ili „prirodni ili trenutni protok na 50% vremena ili ekvivalenta“

• „Srednji aritmetički protok“

PAD Bruto pad - predstavlja trenutnu razliku u nivou između površine vode na početku (gornja voda) i na kraju lokacije (donja voda), ne uzimajudi u obzir smanjenje zbog gubitaka.

Neto pad



MHE – prednosti i nedostaci

Prednosti • U odnosu na velike HE ekološki prihvatljivije

rešenje,

• Prednost primene u slučajevima elektrifikacije udaljenih, ruralnih predela,

• Niski ekspoatacioni troškovi

• Dug radni vek

Nedostaci • visoki investicioni troškovi po instalisanom kW,

• veliki troškovi istraživanja u odnosu na ukupne investicije,

• eksploatacija zavisi od postojedih resursa.



3. Energija Sunca

• Sunčeva energija predstavlja obnovljiv i neiscrpan energetski resurs koji u energetici zemlje može imati značajno mesto. Korišdenje sunčeve energije:

• Grejanje

• Pasivno • Aktivno

• Proizvodnja električne energije • Direktna

• Elektrane



Pasivno grejanje

„Pasivno korišdenje solarne radijacije funkcioniše bez potrebe

za tehničkim sistemima. Sama zgrada direktno koristi solarnu energiju koristedi svoju poziciju, geometriju, komponente i materijale“

Pasivno korišdenje solarne energije se može postidi:

• pravilnom orijentacijom objekta,

• primenom nadstrešnica, briosleja, pravilnim postavljanjem otvora,

• korišdenjem Trombovog zida, vodenog zida, staklenih bašti, vazdušnih kolektora, podnih skladišta toplote... At



Pasivno grejanje

Potencijali • Jednostavna rešenja – izuzetno složena teh.

rešenja,

• Dnevna svetlost – upravljive krovne konstrukcije, vakumsko staklo;

• EZ (2010) – primenom sistema pasivnog grejanja ostvarene uštede 10% od ukupnih potreba za grejanje prostora;

Zahtevi: • Konstruktivna rešenja sa izrazito velikim

površinama na južnoj strani objekata,

• Konstrukcije sa velikom termalnom masom,

• Dobra izolacija na spoljnjem omotaču objekta,

• Konstruktivna rešenja objekata bez izrazitih zasenčenja objekata.



Aktivno solarno grejanje

Potencijali • Besplatna je i dostupna,

• Ekološki je čista;

• U kombinaciji sa klasičnim izvorima energije povedava energetsku efikasnost postrojenja;

Ograničenja: • Sunčevo zračenje - promenlji karakter (i po pravcu, i po intenzitetu),

• Toplotni dobici su promenljivi kako tokom dana, tako i tokom godine,

• U kombinaciji sa klasičnim izvorima energije povedava energetsku efikasnost postrojenja;

• Sa padom spoljne temperature se smanjuje efikasnost solarnih uređaja, koji pretvaraju sunčevu energiju u toplotnu,

• Za velike sisteme potrebna je znatna građevinska površina



Primeri tehničkih rešenja

Uobičajeno tehničko rešenje za zagrevanje sanitarne tople vode u domadinstvima

Uobičajeno tehničko rešenje za zagrevanje sanitarne tople vode i pomodno grejanje u domadinstvima (rezervoar u rezervoaru)

Uobičajeno tehničko rešenje za zagrevanje sanitarne tople vode i pomodno grejanje u domadinstvima (protočni izmenjivač)



Primeri tehničkih rešenja

Uobičajeno tehničko rešenje za zagrevanje sanitarne tople vode i pomodno grejanje u velikim sistemima

Izgled ravnog pločastog kolektora

Vakumski cevni kolektori



Prikupljanje podataka

OPŠTI PODACI O OBJEKTU • Vlasnička struktura

• Lokacija – adresa, kontakt osoba

• Tip objekta

NAČIN KORIŠĆENJA

• Broj korisnika (br. učenika, broj kreveta, i sl.)

• Režim rada – broj radnih sati u toku dana, nedelje, meseca

POTROŠNJA SANITARNE TOPLE VODE – procena/merenje

• U toku radne nedelje.

• U toku vikenda i praznicima.

• Temperatura sanitarne tople vode.

• Procentualna raspodela mesečne potrošnje STV u toku godine

• Periodi rada sa smanjenim kapacitetom – sezonski prekidi rada



Prikupljanje podataka PODACI O SISTEMU ZA GREJANJE

• Godina izgradnje objekta/rekonstrukcije dela ili celog objekta,

• Ukupna korisna površina objekta/grejana površina objekta,

• Ukupna količina energije potrebna za grejanje objekta – merena/izračunata/procenjena [MWh],

• Mesečna potrošnja energenta koji se koristi u sistemu za grejanje

• Projektovani temperaturski radni režim glavni/povratni vod

• Minimalna temperatura u povratnom vodu

• Automatska regulacija prema spoljnoj temperaturi

• Procentualna raspodela mesečne energenta za grejanje u toku godine

KRATAK OPIS SISTEMA ZA GREJANJE i PRIPREMU STV

• Tip uređaja

• Vrsta energenta

• Godina ugradnje

• Snaga

• Način rada



Prikupljanje podataka RASPOLOŽIVOST PROSTORA ZA UGRADNJU SOLARNIH KOLEKTORA

• Krov/spoljni omotač (fasada)/zgrada/okolni prostor – odgovarajude raspoložive površine

• Orijentacija –azimut krova

• Dodatno opteredenje konstrukcije kosog krova: 10 kg/m2

• Dodatno opteredenje konstrukcije kosog krova: 25 kg/m2

• Dodatno opteredenje konstrukcije ravnog krova: 80 kg/m2

• Dodatno opteredenje konstrukcije ravnog krova: 200 kg/m2

TEHNIČKA DOKUMENTACIJA • Oriejntacija objekta u odnosu na strane sveta

• Arhitektonski/građevinski projekat zgrade

• Glavni mašinski projekat sistema grejanja

• Glavni mašinski projekat sistema za STV



4. Energija biomase

• Biomasa - sve biorazgradive stvari biljnog i životinjskog porekla, dobijene od otpada i ostataka poljoprivredne i šumarske industrije.

• Procena - godišnja proizvodnja biomase u Srbiji iznosi cca 12,5 miliona t

• Republika Srbija: 8 836 000 ha od čega 5 701 000 ha poljoprivredno zemljište



Situacija u Republici Srbiji

•Obradivo zemljište: 4 867 000 ha.

•87% zemljišta u privatnom vlasništvu

•Broj gazdinstava: 775 000

•Prosečna veličina poseda: 3 ha

•≈65% stanovništva se bavi poljoprivrednom proizvodnjom



Vrsta biomase

ŠUMSKA BIOMASA • Ostaci i otpad iz drvne industrije, nastali kao posledica redovnog

održavanja šuma, prostorno i ogrevno drvo.

BIOMASA IZ DRVNE INDUSTRIJE

– Ostaci i drvni otpad (seča, orezivanje, obrada drvne građe),

– Gorivo za sopstvene kotlarnice, sirovinska baza za različite proizvode, brikete...

– Jeftinije i kvalitetnije gorivo od šumske biomase



Vrsta biomase

POLJOPRIVREDNA BIOMASA • Ostaci godišnjih kultura: slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike,

ljuske, koštice... .

• Svojstva: heterogenost, niska ogrevna mod, visok udeo vlage, različite primjese (npr. Na, Cl)

ENERGETSKI ZASADI • Biljke sa velikom koncentracijom suvih materija (ugljenik C).

• Svojstva: kratak ciklus rasta, visoki prinosi,

BIOMASA SA FARMI ŽIVOTINJA • Proizvodnja biogasa iz izmeta životinjskog porekla (anaerobna

razgradnja u posebnim rezervoarima)



Vrsta biomase

BIOGORIVA • ETANOL,

• METANOL, • BIODIZEL.

GRADSKI OTPAD • Reciklirani kudni otpad,

• Biomasa sa zelenih površina (parkovi, vrtovi)

• Mulj iz kolektora otpadnih voda.

BIOMASA SA FARMI ŽIVOTINJA • Proizvodnja biogasa iz izmeta životinjskog porekla (anaerobna

razgradnja u posebnim rezervoarima)



Resursi biomase ŽITARICE

– Žito, ječam, raž, kukuruz, suncokret, soja, uljana repica...

– 40% od ukupne obradive površine

– 75% proizvodnja na privatnim posedima (25% - na farmama i polj. dobrima)

VOĆE I POVRĆE • 16% od ukupno obradive površine.

ŠUMARSTVO I DRVNA INDUSTRIJA • Ogrevno drvo

• Šumski ostatak

• Ostatak u preradi drveta

• Drvna sečka

• Drvni pelet

• Drvni briket

• Ćumur



Korišdenje biomase

– Nizak nivo korišdenja biomase u RS,

– Usitnjenost poseda poskupljuje sakupljanje i transportne troškove biomase,

– Nerazvijeno tržište za prodaju biomase



Glavne karakteristike tehnologija




NEPOSTOJANJE POUZDANIH I DUGOROČNIH PODATAKA • I u slučajevima kada ovakvi podaci postoje, podaci su

često nepouzdani i direktno povezani sa lokacijom prikupljanja

• Nepostojanje usvojenih standarda i procedura za merenje i verifikaciju pojedinih vrsta biomase

• Razvoj i održavanje baze podataka može biti komplikovan i skup proces



Prikupljanje podataka - metoda

• Svrha prikupljanja podataka • Nivo detaljnosti • Raspoloživosti podataka na nacionalnom, regionalnom i

lokalnom nivou

• Klasifikacija biomase na terenu • Kvantifikovanje postojedih podataka • Usvojiti (propisati) metode merenja • Definisati razliku između potencijalnih i aktuelnih

(stvarnih) mogudnosti snabdevanja. • Definisati donju toplotnu mod • Prikupljanje podataka na terenu

43 of 13

Hvala na pažnji Dejan Đukanović, dipl.ing.maš., 06.12.2012

prikupljanje podataka

Documents