Obnovljivi Viri Energije

Transcription

1 Zelena Slovenija Obnovljivi viri energije () v Sloveniji Renewable Energy Sources (RES) in Slovenia Obnovljivi Viri Energije 1

2 Renewable Energy Sources Zbirka Zelena Slovenija Evropske direktive IPPC (Integrated Pollution Prevention Control) se je Slovenija lotila z veliko zamudo. To je strokovno problematizirala publikacija IPPC v Sloveniji, Fit media jo je izdelala lani, knjiga pa je odkrila premalo domišljen sistem urejanja ene izmed črnih točk izvajanja sprejete okoljske politike. A tudi s primeri dobre prakse. Knjiga v Sloveniji (Obnovljivi viri energije v Sloveniji) je druga knjiga v zbirki Zelena Slovenija. Odkriva mavrico strokovnih besedil in povzetkov raziskav na tistem področju, kjer je Slovenija ena najmanj uspešnih članic EU, in sicer pri spodbujanju razvoja obnovljivih virov energije. Slovenija se namreč oddaljuje od postavljenih ciljev, kaj naj bi vode, sonce, biomasa, veter in drugi obnovljivi viri pomenili v energetski bilanci države in kaj bi prispevali k zmanjševanju emisij toplogrednih plinov. 2

3 Zelena Slovenija Obnovljivi viri energije () v Sloveniji Renewable Energy Sources in Slovenia Obnovljivi Viri Energije 1 Fit media 2009

4 Vsebina Content Mag. Matjaž Malgaj 5 Obnovljivi viri v EU in položaj Slovenije Renewable Energy Sources in the EU and Slovenia s Position Mag. Silvo Škornik 16 Energetska politika v novi razvojni paradigmi in obnovljivi viri energije Energy Policy in the New Development Paradigm and Renewable Energy Sources Mag. Damjana Raner, mag. Djordje Žebeljan 29 Vodna energija kot strateška prednost Slovenije Hydroelectric Power as Slovenia s Strategic Advantage Mag. Andreja Urbančič, mag. Damir Staničić, Matjaž Česen 37 Obnovljivi viri energije kot pomemben del energetske bilance in oskrbe z energijo Slovenije Renewable Energy Sources as an Essential Part of Slovenia s Energy Balance and Energy Supply Dr. Sašo Medved 51 Uporaba sončne energije za ogrevanje in hlajenje stavb Using Solar Energy for Heating and Cooling in Buildings Dr. Uroš Merc 61 Fotovoltaika- najsodobnejši elektroenergetski vir Photovoltaics State-of-the-Art Electromagnetic Source Franko Nemac 72 Slovenska tehnološka platforma za fotovoltaiko in The Slovenian Technological Platform for Photovoltaics and RES Vladimir Peter Plavčak, mag. Damjana Raner, mag. Djordje Žebeljan 81 Možnosti izrabe lesne biomase v manjših večgeneracijskih objektih v Sloveniji Slovenian's Options for Utilization of Wood Biomass in Small Power Multi-generation Plants Dr. Marta Svoljšak 91 Biogoriva v Sloveniji Biofuels in Slovenia Nina Rman, Andrej Lapanje, Dušan Rajver 95 Geotermalna energija kot obnovljiv in trajnosten vir energije Geothermal Energy as a Renewable and Sustainable Energy Source Red. prof. dr. Andrej Predin 102 Vetrna energija v Sloveniji in v svetu Wind Power in Slovenia and Abroad Prof. dr. Maks Babuder, Andrej Souvent, mag. Dejan Matvoz 107 Elektroenergetska prihodnost je v pametnih omrežjih The Future of Electrical Power Lies in Smart Grids 2

5 Dr. Marko Topič 112 Fotovoltaika - raziskave in razvoj v evropskem in slovenskem prostoru Photovoltaics Research and Development in Europe and Slovenia Franc Beravs 118 Spodbude Eko sklada za razvoj obnovljivih virov energije Incentives from the Eco Fund for the Development of Renewable Energy Sources Hari Jakop 124 Moderni trio A Modern trio Miha Levstek 127 Električna vozila v Sloveniji in Electric Vehicles in Slovenia and RES 133 Primeri dobrih praks 134 ApE - Agencija za prestrukturiranje energetike, d.o.o. 135 Eko sklad, Slovenski okoljski javni sklad 136 Biomasa, d.o.o. 138 Dravske elektrarne Maribor, d.o.o. 140 Elektro Celje, d.d. 141 Elektroinštitut Milan Vidmar 142 Enersis, d.o.o. 144 ERICo inštitut za ekološke raziskave, d.o.o. 146 Geološki zavod Slovenije 147 Gorenjske elektrarne, proizvodnja elektrike, d.o.o. 148 HSE Invest, d.o.o. 149 HTZ Velenje, I. P., d.o.o. 150 Iskra MIS, d.d. 151 Keter Organica, d.o.o. 152 Kovintrade, mednarodna trgovina, d.d. 153 Laboratorij za fotovoltaiko in optoelektroniko, Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani 154 Lafarge Cement, d.d. 156 Petrol, d.d. 157 Savske elektrarne Ljubljana, d.o.o. 158 Simbio, d.o.o. 159 Soške elektrarne Nova Gorica, d.o.o. 160 Termoelektrarna Šoštanj, d.o.o. 162 TE-TOL, d.o.o., Ljubljana 163 Univerza v Mariboru, Fakulteta za energetiko 164 Občina Vransko 165 Weishaupt, d.o.o. 167 Jože Volfand Na okoljski tehtnici zeleno in ekonomija 3

6 4 Drava

7 Obnovljivi viri v EU in položaj Slovenije Renewable Energy Sources in the EU and Slovenia s Position Mag. Matjaž Malgaj 1, Evropska Komisija Matjaž Malgaj 1, MSc, European Commission Povzetek Evropska unija je letos nadgradila politiko spodbujanja obnovljivih virov energije () s sprejemom nove direktive o, ki vsebuje pravno zavezujoče tarče za vsako državo članico, da bi dosegla skupni delež obnovljivih virov energije v višini 20 odstotkov do leta V prvem delu prispevka so pojasnjeni razlogi za nastanek evropskih politik za spodbujanje uvajanja, v nadaljevanju pa je predstavljeno trenutno stanje pri doseganju ciljev, vključno z dosežki Slovenije. V predzadnjem delu sta ocenjeni učinkovitost in uspešnost dosedanjih ukrepov, razlogi za uvedbo novega okvira, podrobneje pa je predstavljena tudi nastajajoča evropska energetsko-tehnološka politika. V sklepnem delu so evropski cilji in izzivi postavljeni v globalni kontekst, še zlasti glede bodoče svetovne ureditve boja proti klimatskim spremembam. Abstract This year, the European Union upgraded its policy of renewable energy sources, issuing a new Directive on promoting the use of energy from renewable sources including legally binding targets for each member state with the aim of achieving a 20 % RES share by The first part of the article looks into the reasons behind the European policies on promoting the use of renewable energy sources, followed by a presentation of the current situation in attaining these aims, including Slovenia's results. The article then focuses on the efficiency and success of the current measures and the reasons for the new framework, as well as providing a detailed look at the emerging European energy and technology policy. The final part puts the European aims and challenges into a global context, especially in light of the future world regulation of the fight against climate changes. Ključne besede: Evropska unija, Evropska komisija, evropska energetska politika, Evropski energetsko-tehnološki strateški načrt, boj proti klimatskim spremembam, obnovljivi viri energije. Keywords: European Union, European Commission, European Energy Policy, European Strategic Energy Technology Plan, the fight against climate changes, renewable energy sources. 1 5 Mnenja in stališča, izražena v tem prispevku, so avtorjeva in ne predstavljajo nujno tudi mnenj in stališč Evropske komisije.

8 Razvoj politik za spodbujanje uporabe obnovljivih virov energije na ravni EU Spodbujanje obnovljivih virov energije () je v devetdesetih letih prejšnjega stoletja dobilo jasno evropsko dimenzijo leta 1997, ko je Evropska komisija objavila Belo knjigo o obnovljivih virih energije 2. To je bilo mogoče zaradi politične uveljavitve mnenja, da je politika spodbujanja potrebna zaradi reševanja problemov trajnosti v zvezi s podnebnimi spremembami in onesnaževanjem zraka, izboljšanja varnosti dobave energije v Evropi, povečanja konkurenčnosti Evrope ter razvoja industrijskih in tehnoloških inovacij. V Beli knjigi je Komisija predlagala, naj se do leta 2010 delež energije iz obnovljivih virov v Evropski uniji, ki jo je takrat sestavljalo petnajst držav članic, podvoji, tako da bo ta dosegel 12 odstotkov. Poleg tega cilja je Bela knjiga napovedala tudi strategijo energije iz obnovljivih virov in akcijski načrt, ki bi poudarjala potrebo po razvoju vseh obnovljivih virov energije, vzpostavitvi stabilnih okvirnih politik ter izboljšanju sistemov načrtovanja in dostopa do elektroenergetskega omrežja za energijo iz obnovljivih virov. Prvi cilji Pomemben element akcijskega načrta je bila priprava evropske zakonodaje. Ta je bila nujna, da je zagotovila predvidljivost razvoja energije iz obnovljivih virov v vseh državah članicah. Varnost in predvidljivost predpisov je pomembna za investitorje iz zasebnega sektorja in za državne organe za načrtovanje spodbujevalnih politik. Najpomembnejša zakonodajna akta sta direktivi 2001/77/ ES in 2003/30/ES, ki določata okvirne cilje za leto 2010 za vse države članice in ukrepe, potrebne za povečanje rasti, razvoja in dostopa do energije iz obnovljivih virov. Direktiva 2001/77/ES določa cilj, ki obsega 21-odstotni delež v proizvodnji električne energije do leta 2010 z indikativnimi cilji za posamezne države članice, Direktiva ES pa indikativni cilj v višini 5,75-odstotnega deleža biogoriv v porabi bencina in nafte za transport. Leta 2005 je bil sprejet tudi akcijski načrt za biomaso 3 in novi dokument Komisije o podpori pridobivanju električne energije iz 4, leto pozneje pa celovita strategija za biogoriva 5. Redno spremljanje napredka pri doseganju ciljev je pokazalo, da države članice zaostajajo pri svojih prizadevanjih za povečanje deleža. Sporočilo komisije Časovni načrt za razvoj 6 je v letu 2007 poudarilo, da je napredek verjetno prepočasen, da bi EU kot celota lahko dosegla postavljene cilje za leto Ta zaostanek pri doseganju ciljev na področju je treba umestiti tudi v kontekst rastočega spoznanja o potrebi po celoviti energetski politiki na ravni celotne Evropske unije. Rojstvo celovite evropske energetske politike Prva rusko-ukrajinska plinska kriza ob koncu leta 2005 in v začetku leta 2006 je evropskim državljanom in voditeljem nazorno pokazala, kako močno je Evropska unija odvisna od ruskih dobav plina. S tem je na široko odprla vrata širšemu političnem soglasju o potrebi po skupni in celo Sporočilo Komisije Parlamentu in Svetu: Energija prihodnosti: obnovljivi viri energije,com(1997) 599. Sporočilo Komisije Parlamentu in Svetu Akcijski načrt za biomaso. COM(2005) 628 Sporočilo Komisije Parlamentu in Svetu: Podpora električni energiji iz obnovljivih virov energije, COM (2005) 627, in Delovni dokument služb Komisije, ki vsebuje presojo vplivov, SEC (2005) Sporočilo Komisije Parlamentu in Svetu: Strategija EU za biogoriva, COM (2006) 34. COM (2006) 848. Glej poglavje: Kje smo na ravni EU, spodaj.

9 viti evropski energetski politiki. Jeseni leta 2005, ko je EU predsedovala Velika Britanija, so na neformalnem zasedanju v Hampton Courtu predsedniki vlad držav članic EU razpravljali o pogledih na bodočo evropsko energetsko politiko. Anekdota s tiskovne konference, ko je predsednik vlade Blair po zasedanju pojasnjeval, zakaj Velika Britanija podpira nastanek skupne evropske energetske politike in s tem za 180 stopinj spreminja dolgoletno in trdno stališče nasprotovanja evropski energetski politiki, je morda najzgovornejša glede tega, kakšen obrat je tako stališče predstavljalo za nekatere države članice 8. Evropska komisija je nato leta 2006 pripravila Zeleno knjigo 9 o bodoči evropski energetski politiki, s katero je bilo opravljeno obširno javno posvetovanje. Na podlagi tega posvetovanja je Evropska komisija v začetku leta 2007 sprejela predlog celovite evropske energetske politike 10, ki so jo voditelji EU še isto leto skoraj v celoti podprli na marčevskem zasedanju Evropskega sveta 11. Na istem zasedanju so se tudi odločili, da bo cilj 20-odstotni delež do leta 2020 zavezujoč. Politika zasleduje troedini cilj trajnosti, zanesljivosti z oskrbo, konkurenčnosti in temelji na naslednjih sklopih: uresničitev delujočega notranjega trga energije v EU, zagotovitev varnosti z oskrbo, zmanjševanje izpustov toplogrednih plinov, razvoj novih energetskih tehnologij, razmislek o prihodnosti jedrske energije in uveljavitev skupnega pristopa k mednarodnim odnosom na področju energije. Uvajanje predstavlja del celovite evropske energetske politike in ima pomembno vlogo pri doseganju vseh treh glavnih postavljenih ciljev v okviru te politike, še zlasti izboljšati varnost pri oskrbi z energijo, zmanjševati izpuste toplogrednih plinov in spodbujati konkurenčnost. Celovita predstavitev vseh stebrov evropske energetske politike občutno presega namen tega članka 12, vendar pa opozarjamo na pomembnost celovitega pristopa za uspešnost vseh stebrov politike. Prav ta kvalitativni preskok od sektorskih pristopov k celovitemu vzbuja upanje, da bo uvajanje enega od stebrov nove evropske energetske politike v naslednjem desetletju uspešnejše kot v prejšnjem. Dvajsetodstotni delež v energijski bilanci EU do 2020 Uvajanje predstavlja del celovite evropske energetske politike in ima pomembno vlogo pri doseganju vseh treh glavnih postavljenih ciljev v okviru te politike, še zlasti izboljšati varnost pri oskrbi z energijo, zmanjševati izpuste toplogrednih plinov in spodbujati konkurenčnost Evropska strategija za trajnostno, konkurenčno in varno energijo COM(2006) 105 konč., ; Delovni dokument služb Komisije, Zbirno poročilo o analizi posvetovanja o zeleni knjigi Evropska strategija za trajnostno, konkurenčno in varno energijo, SEC(2006) Energetska politika za Evropo COM (2007) 1 konč. register.consilium.europa.eu/pdf/en/07/st07/st07224-re01.en07.pdf Za celovit pregled predpisov, dokumentov in študij priporočamo obisk spletne strani Evropske komisije eu/energy/index_en.htm Glede konkurenčnosti je treba upoštevati dve plati. Na eni strani naj bi razvoj in proizvodnja novih tehnologij prispevala k povečani konkurenčnosti (ali manjši izgubi konkurenčnosti) evropskih podjetij na novih trgih, ki bodo za te tehnologije nastali, na drugi pa naj bi višja cena elektrike, ki je neizogibna srednjeročna posledica uvajanja precejšnjega deleža, kratkoročno zmanjšala mednarodno cenovno konkurenčnost evropskih podjetij. V tem članku ne želimo razsojati, kje je pravo ravnotežje, ugotavljamo pa, da v katerem koli primeru zahteva take politike spodbujanja, ki so ne samo cenovno učinkovite, temveč tudi vodijo k razvoju tehnologij, ki bodo dolgoročno tržno uspešne. 7

10 Da bi postavili pravni okvir politične zaveze pri doseganju 20-odstotnega deleža v celotni energetski porabi v EU do leta 2020, je bila 23. aprila 2009 sprejeta nova Direktiva o spodbujanju rabe 14. Katere so najpomembnejše novosti? Najvidnejša novost je določitev pravno zavezujočega cilja za vsako državo posebej na podlagi njenih potencialov in zmogljivosti, ki naj jih uresniči 15. Na videz birokratska, a vendarle izjemno pomembna novost je tudi obveznost priprave celovitih akcijskih načrtov, da bi se dosegli nacionalni cilji. Nacionalni programi bodo morali podrobno pojasniti vse ukrepe in časovni načrt za njihov sprejem 16. Podoben pristop, ki ga nove države članice dobro poznajo še iz pristopnih pogajanj, bo omogočil transparentnost, izmenjavo najboljših praks in pravočasna opozorilna znamenja ob zaostajanju. Prehod z ureditve, ki je temeljila na določanju deležev v posameznih sektorjih, na ureditev, katere cilj je doseči delež v celotni energijski porabi, bi moral omogočiti učinkovitejše postavljanje ciljev, pri katerih bo vsaka država lahko izkoristila svoje specifične potenciale 17. Okrepitev možnosti trgovanja s certifikati in izpolnjevanja svojih certifikatov z nakupom presežnih iz drugih držav bi prav tako morala omogočiti cenejše izpolnjevanje skupnih ciljev. Okrepljene so tudi določbe, ki urejajo obveznost držav članic pri omogočanju dostopa do omrežja in tako upravljanje omrežja, ki bo spodbujalo uvajanje. Države članice morajo vse določbe uveljaviti do 5. decembra 2010, nacionalne akcijske načrte za pa morajo Komisiji poslati do 30. junija Pomembno je tudi poudariti, da so deleži določeni kot deleži v končni porabi energije. Vsaka država članica, ki bo uspešna pri spodbujanju energetske učinkovitosti in zmanjševanja porabe, bo torej cilje lahko dosegla ceneje. To bi moralo biti še zlasti pomembno za Slovenijo, ki je glede energetske učinkovitosti na evropskem repu. Evropski strateški načrt za energetske tehnologije Doseganje 20-odstotnega cilja do leta 2020 je, kot smo poudarili zgoraj, le eden od korakov v okviru celovitega pristopa pri doseganju evropskih ciljev glede zmanjšanja emisij toplogrednih plinov, obnovljive energije in energijske učinkovitosti do leta 2020 oziroma Pomembno je tudi poudariti, da so deleži določeni kot deleži v končni porabi energije. Vsak država članica, ki bo uspešna pri spodbujanju energetske učinkovitosti in zmanjševanja porabe, bo torej cilje lahko dosegla ceneje. To bi moralo biti še zlasti pomembno za Slovenijo, ki je glede energetske učinkovitosti na evropskem repu. Ključnega pomena za uspešen boj proti podnebnim spremembam in zaščito svetovne in evropske dobave energije bodo nove in učinkovitejše energetske tehnologije. Ukrepi na področju energetske učinkovitosti, standardov, podpornih mehanizmov in določitve cen za izpuste CO 2 praviloma spodbujajo tehnološke inovacije. Vendar pa je Evropska komisija glede na obseg izzivov, še zlasti doseganje ciljev v letu 2050, ocenila, da v okvir nove energetske politike spada tudi okrepitev prizadevanj za raziskave, razvoj in uveljavitev novih tehnologij. Evropska Komisija je zato za raziskave, razvoj in uvajanje novih tehnologij v energetiki predlagala nov pristop, ki se bolj osredotoča na skupno načrtovanje, boljši izkoristek potenciala evropske Direktiva Evropskega Parlamenta in Sveta 2009/28/ES, Uradni list EU, št. L140, 5. junij Evropska komisija bo objavljala vse dokumente in podatke, ki so pomembni za izvajanje Direktive o obnovljivih virih energije na spletni strani: 17 Razen deleža v transportu Direktiva določa, da mora vsaka država doseči 10-odstotni delež v končni porabi energije v kateri koli obliki transporta. Poleg tega ta direktiva podrobno predpisuje merila za zagotavljanje trajnosti pri biogorivih.

11 ga področja za raziskave in inovacije ter polno izkoriščanje možnosti, ki jih ponuja notranji trg. Poimenovala ga je Evropski strateški načrt za energetske tehnologije (Načrt SET). 18 Komisija v načrtu predvideva vzpostavitev več novih prioritetnih evropskih industrijskih pobud, ki se bodo osredotočile na razvoj tehnologij, ki so v naslednjih desetih letih potrebne za doseganje ciljev v letu 2020 in tistih do leta Poleg tega je bila v okviru izvajanja načrta že ustanovljena tudi evropska zveza organizacij za energetske raziskave 20, ki bo omogočila tesnejše sodelovanje med organizacijami za energetske raziskave in na evropski ravni izboljšala načrtovanje in perspektive za energetske infrastrukture in sisteme. Vzpostavljen je bil tudi informacijski sistem SETIS, ki bo vseboval informacije o energetskih tehnologijah po vsej Evropi in bo predvidoma kot odprta platforma začel delovati v okviru Generalnega direktorata za skupne raziskave 21 v naslednjih mesecih. Komisija bo predvidoma predstavila svoj pogled na finančne potrebe na tem področju do konca letošnjega leta. Če bo Evropski uniji uspelo uveljaviti vse ukrepe v okviru Načrta SET, lahko pričakujemo cenejši in hitrejši prihod novih tehnologij na trg, dolgoročnost pri načrtovanju in mednarodno povečano konkurenčnost evropskega gospodarstva. Na sliki 1 je prikazana potencialna učinkovitost Načrta SET. Slika 1: Predvideni pozitivni učinki izvedbe Načrta SET Na področjih sončne energije, vetrne energije, biomase, zajema, skladiščenja in prevoza CO2, električnih omrežij in trajnostne jedrske fisije. Tehnologije so bile izbrane na podlagi njihovega potenciala za politike na evropski ravni. Za podrobno strokovno analizo glej SEC (2007) 1510, na

12 Napredek pri uresničevanju obveznosti Kje smo na ravni EU? Razpon uspešnosti držav članic pri doseganju ciljev se razteza od zelo uspešnih do zelo neuspešnih. Madžarska in Nemčija sta že dosegli svoje cilje, medtem ko nekaj držav ni doseglo skoraj nobenega napredka. Glede na to, da je šest držav, med njimi nekaj največjih, povečalo svoje deleže za več kot dve odstotni točki v zadnjih dveh letih, je tudi uspešnost EU kot celote narasla za skoraj 1,5 odstotne točke (14,4 odstotka na 15,7 odstotka). To pa žal pomeni, da je le nekaj držav glavni vlečni konj napredka. Slika 2: Napredek pri doseganju nacionalnih ciljev za leto 2010 (stolpci in leva os) ter sprememba deleža obnovljivih goriv v prometu v državah članicah v obdobju (točke, desna os). Vir: normalizirani podatki Eurostata za leto 2006 in cilji za leto V tabeli 1 spodaj podajamo opisno oceno napredka v celotnem obdobju in rasti v zadnjem času. Na podlagi bolj dinamičnih meril opazimo, da je število držav članic, ki so večinoma dosegle dober napredek, dokaj majhno, da pa se delež tistih, ki so trend obrnile navzgor, povečuje. Legenda smeškov Napredek pri doseganju ciljev Povečanje med 2004 in % % % 0 sprememba v odstotnih točkah > 0 1 sprememba v odstotnih točkah > 1 sprememba v odstotnih točkah L K J Povzeto iz Poročilo o napredku na področju energije iz obnovljivih virov, Evropska komisija, COM(2005) 628.

13 Tabela 1: POVZETEK NAPREDKA DRŽAV ČLANIC PRI RAZVOJU ENERGIJE IZ OBNOVLJIVIH VIROV 23 delež 2006 (%) cilj 2010 (%) rast v zadnjem času Električna energija doseženi napredek delež 2007 (%) cilj 2010 (%) Biogoriva rast v zadnjem času doseženi napredek Avstrija 61,6 78,1 K L 4,2 5,75 J J Belgija 3,9 6 J K 1,1 5,75 J L Bolgarija 6,8 11 K L 4,8 24 5,75 J J Ciper 0,0 6 L L 0 (2005) 5,75 L L Češka 4,1 8 K L 0,5 2,5 K L Danska 25,9 29 L J 0,1 5,75 K L Estonija 1,5 5,1 K L 0,1 5,75 K L Finska 26,5 31,5 L L 0,1 (2006) 5,75 K L Francija 14,3 21 K L 3,6 7,0 J K Nemčija 12,6 12,5 J J 7,4 5,75 J J Grčija 8,8 20,1 J L 1,2 5,75 J L Madžarska 3,7 3,6 J J 0,2 5,75 K L Irska 8,6 13,2 J K 0,6 5,75 K L Italija 18,3 22,5 J K 0,5 5,75 L L Latvija 40,4 49,3 L L 0,1 5,75 L L Litva 3,9 7 K L 4,4 5,75 J J Luksemburg 3,7 5,7 K K 1,5 5,75 J K Malta 0,0 5 L L 1,1 1,25 K J Nizozemska 7,9 9 J J 2,0 5,75 J K Poljska 3,1 7,5 K L 0,7 5,75 K L Portugalska 31,2 39 J L 2,5 5,75 J K Romunija 28,1 33 L L 0,8 5,75 K L Slovaška 16,0 31 J L 2,5 5,75 J K Slovenija 28,3 33,6 L L 0,8 3,5 K L Španija 19,1 29,4 K L 1,1 5,75 K L Švedska 52,3 60,0 K K 4,0 5,75 J K ZK 4,6 10 K L 0,8 5,0 K L Vir: Eurostat 2006: delež energije iz obnovljivih virov kot odstotek rabe končne energije z normalizirano proizvodnjo vodne energije (vključno s porabo energetskega sektorja za proizvodnjo električne energije in toplote ter izgubami pri distribuciji) Idem. Ta številka je le začasna. Ker stopnja rasti za Bolgarijo ni bila potrjena, ne velja za eno od držav članic z nadpovprečnim povečanjem uporabe biogoriv. 11

14 Javne politike za spodbujanje uporabe Zavezujoči cilji so močna in simbolno jasno vidna zaveza, vendar pa razvoj in njihovo uvajanje na trg energije ostajata odvisna od konkretizacije teh zavez v javnih politikah za spodbujanje tržnih neposrednih mehanizmov podpore in za njihovo uporabo. Ni odveč ponoviti, da je vse podporne ukrepe treba gledati v širšem okviru zagotavljanja stabilnega okvira in pogojev za razvoj ta pa zahteva ponotranjenje negativnih eksternalij fosilnih virov energije (na primer okoljski strošek toplogrednih plinov mora postati sestavni del cene goriv), učinkovit trg električne energije, odpravljanje upravnih in drugih ovir, delujoče finančne trge, dobro izobraženo prebivalstvo in učinkovit raziskovalni sistem ter okolje, ki spodbuja prenos in uporabo inovacij. 25 Ovire pri uvajanju V večini držav članic še vedno obstajajo številne ovire pri uvajanju, ki zmanjšujejo učinkovitost ukrepov za njihovo spodbujanje in dražijo njihovo uvajanje. Mednje spadajo upravne ovire (npr. dolgotrajnost postopkov za izdajo dovoljenj, neupoštevanje potenciala pri prostorskem načrtovanju), ovire, povezane z dostopom do omrežja (npr. netransparentnost postopkov za priključitev na omrežje, dolgotrajnost postopkov za odobritev priključitve), družbena sprejemljivost (npr. odpor lokalnih skupnosti proti postavitvi vetrnih elektrarn), finančni (pomanjkanje investitorjev zaradi nepredvidljivosti bodočih donosov), subvencioniranje konkurenčnih fosilnih goriv (npr. subvencioniranje prozivodnje električne energije iz premoga) in dominantni položaj obstoječih proizvajalcev. Tržni prevzem vseh novih energetskih tehnologij, ne le, dodatno ovira proizvodna narava energije. Nove tehnologije so na splošno dražje od tistih, ki jih nadomeščajo, in ne zagotavljajo boljše energetske storitve. Pozitivni učinki nakupa energije, proizvedene iz, pripadajo torej družbi kot celoti, ne potrošnikom, ki to energijo kupijo. 26 Nekatere tehnologije se srečujejo z vprašanji družbene sprejemljivosti in pogosto zahtevajo dodatne vnaprejšnje stroške vključitve, da se lahko prilagodijo obstoječemu energetskemu sistemu. Na kratko, za nove energetske tehnologije ni niti naravnega tržnega zanimanja niti kratkoročnih poslovnih koristi. Ta tržna niša med ponudbo in povpraševanjem je pogosto dolina smrti za nizkoogljične energetske tehnologije, zato je potrebna in upravičena javna intervencija v podporo energetskim inovacijam. Učinkovitost in uspešnost nacionalnih programov in ukrepov za spodbujanje Kot druge javne intervencije pa morajo biti tudi ukrepi za spodbujanje učinkovitejši. Evropska komisija je v presoji vplivov nove Direktive za spodbujanje pripravila delovni dokument o uspešnosti in učinkovitosti ukrepov za spodbujanje 27, v katerem je uspešnost definirana kot sposobnost povečati delež v končni energijski porabi, učinkovitost pa kot razlika med prejeto Za podrobnejšo analizo glej Poročilo o napredku na področju energije iz obnovljivih virov, Evropska komisija, COM(2005) 628; Na primer: pri nakupu varčnega avtomobila kupec privarčuje pri davkih in porabi goriva, družba pa pridobi, ker se zmanjšajo okoljske posledice in izboljša javno zdravje. Delovni dokument strokovnih služb Evropske komisije: The support of electricity from renewable energy sources, SEC (2008) 57, glej tudi Delovni dokument služb Komisije, Priloga k Sporočilu Komisije Parlamentu in Svetu: Podpora električni energiji iz obnovljivih virov energije, presoja vplivov, SEC (2005)

15 podporo in stroški generacije. Najuspešnejši in najučinkovitejši so torej tisti programi, ki so za čim manj javnega denarja dosegli čim višje povečanje deleža v končni energijski porabi. 28 Ko govorimo o učinkovitosti različnih programov, je pomembno razlikovati med statično učinkovitostjo in dinamično učinkovitostjo. Statično najučinkovitejši programi bodo tisti, ki bodo zagotovili želeni delež proizvodnje električne energije iz ob najnižjih stroških. Torej bodo praviloma podpirali najcenejše tehnologije na danem geografskem območju. Dinamična učinkovitost pa pomeni spodbujanje tržnih subjektov k zniževanju stroškov v daljšem obdobju s tehnološkim napredkom torej spodbujanje njihovih vlaganj v raziskave in razvoj. Uradna poročila Komisije se tudi zato previdno izognejo odgovoru na vprašanje, kateri sistem je najučinkovitejši, saj odgovor ni preprost, poleg tega pa nekateri sistemi podpore ne delujejo dovolj dolgo, da bi si o njih ustvarili dovolj utemeljeno mnenje. Dejstvo je, da so vse najuspešnejše države, na primer Danska za vetrno energijo, izbrale sisteme, ki spodbujajo tudi dinamično učinkovitost, kar najbolj izkoristijo naravne danosti in so postavljeni v splošni okvir politik, naklonjenih razvoju in uporabi novih tehnologij. Bralcu, ki želi podrobneje preučiti ocene o učinkovitosti različnih sistemov, priporočamo vire, ki smo jih uporabili za ta članek. Avtor se pridružuje mnenju tistih, ki menijo, da naj politiki in uradniki namesto razmišljanja o tem, katerega od obstoječih sistemov bi izbrali, raje izrabijo čas za oblikovanje takega sistema ukrepov, ki bodo kar najbolj prilagojeni določanju jasno definiranih ciljev, ki pa so vedno odvisni od okoliščin v vsaki državi posebej. Država A, ki ima BDP pod evropskim povprečjem, ki nima omembe vrednega raziskovalnega zaledja ali industrije na področju, hkrati pa velik potencial za vetrno energijo, bo verjetno oblikovala sistem podpore, ki bo ob čim nižjih stroških omogočil čim višji delež proizvodnje vetrne energije. Država B je tehnološko naprednejša in ima izjemne naravne pogoje za izrabo sončne in vetrne energije. Država B bo najbrž več pozornosti posvetila diverzifikaciji razvoja različnih virov, pri čemer bo pri oblikovanju podpornih shem namenila večji delež podpor tistim tehnologijam, ki bodo glede na naravne danosti tudi cenovno učinkovite. Globalni izzivi Evropejci upravičeno verjamemo v pomembno vlogo, ki jo ima EU v boju proti klimatskim spremembam ter pri razvoju in uvajanju. Vendar pa pri teh prizadevanjih še zdaleč nismo osamljeni. Cilj Japonske je doseči 20-odstotni delež do leta 2020 in kaže, da se ji bo kmalu pridružila tudi Kitajska. 29 Čeprav EU in njene članice ostajajo med vodilnimi pri uvajanju deleža, se na prvih pet mest po različnih kriterijih redno uvrščajo tudi Japonska, Kitajska, ZDA in Brazilija. 30 ZDA in Kitajska sta v ukrepih, sprejetih pred kratkim, za obujanje gospodarstva namenili precejšen delež sredstev spodbujanju in novih energetskih tehnologij na splošno, mnogo več kot na primer države članice EU 31. Pri oblikovanju teh politik večina držav zasleduje podobne cilje kot EU: boj proti klimatskim spremembam, povečanje varnosti z oskrbo z energijo in konkurenčnost Za podrobno analizo in primerjavo uspešnosti programov glej Delovni dokument služb Komisije, Priloga k Sporočilu Komisije Parlamentu in Svetu: Podpora električni energiji iz obnovljivih virov energije, presoja vplivov, SEC (2005) in Delovni dokument strokovnih služb Evropske komisije: The support of electricity from renewable energy sources, SEC (2008) Glej na primer: Renewables Global Status Report:2009 Update, 2009, Pariz, REN21 Secretariat, dostopen na ren21.net/ Glej na primer 13

16 Ob koncu leta bo svetovna skupnost poskusila doseči sporazum o novi ureditvi boja proti klimatskim spremembam na vrhu v Københavnu. 32 Kakršen koli dogovor že bo, bo moral vsebovati ambiciozne cilje za zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov. Za doseganje teh ciljev bodo države seveda posegle po vseh razpoložljivih sredstvih, kamor predvsem spada povečanje energetske učinkovitosti. Države z jedrskimi kapacitetami bodo zagotovo iskale povečanje zmogljivosti tudi na tem področju. Tehnološki razvoj bo najverjetneje že kmalu omogočil tudi uporabo tehnologij za zajem in skladiščenje CO 2, te tehnologije pa utegnejo imeti pomembno vlogo v državah, ki imajo pomemben delež proizvodnje energije iz premoga in plina. Slednji bo tudi še nekaj časa ostal med najučinkovitejšimi viri za proizvodnjo energije. V večini svetovnih regij lahko upravičeno pričakujemo tudi izjemno močan vpliv doseženega dogovora na pospešen razvoj in uvajanje. Upamo, da bodo izkušnje pri uvajanju obstoječih sistemov in spoznanje o potrebi po celoviti politiki spodbujanja uvajanja pripomogle k čim uspešnejšemu in učinkovitemu uvajanju. Sklep Evropska unija je še vedno ena vodilnih svetovnih regij glede obstoječega deleža obnovljivih virov energije v svoji energetski mešanici in je za zdaj vodilna tudi glede ambicioznih ciljev za njegovo povečanje v prihodnosti. Ta vloga je tudi posledica političnih odločitev, ki so povečanje deleža obnovljivih virov energije umestile kot enega od stebrov evropske energetske politike, katere poglavitni cilj je povečanje energetske varnosti, zagotavljanje trajnostnega razvoja in boj proti klimatskim spremembam ter povečanje konkurenčnosti. To optimistično ugotovitev pa je seveda treba gledati v okviru dejstva, da prva generacija obvezujočih ciljev in ukrepov za njihovo doseganje ni bila enako uspešna v vseh državah članicah, da je večina napredka posledica zavezanosti relativno majhnega števila držav članic in da nekatere precej zaostajajo za cilji in svojimi potenciali. Zato je malo verjetno, da bo Evropska unija kot celota dosegla pravno zavezujoče cilje v letu Med države, ki zaostajajo za cilji, spada tudi Slovenija, ki je glede na letošnje Poročilo o napredku Evropske komisije na tem področju ena od najmanj uspešnih držav članic EU. Istočasno pa ima zaradi svojega zaostanka priložnost, da se pri oblikovanju nacionalnega akcijskega načrta za doseganje ciljev na področju obnovljivih virov energije, ki ga mora sprejeti naslednje leto, izkoristi izkušnje tistih držav, ki so pri politikah za uvajanje in spodbujanje najuspešnejše in najučinkovitejše. Glede na zaostanke in razkorak med končnimi cilji in dejanskim stanjem je še posebno pomembno, da bodo države članice za podporo izbrale tiste ukrepe, ki bodo najuspešnejši in najučinkovitejši torej taki, da bodo dolgoročno ob čim nižjih stroških za družbo kot celoto omogočali visok delež in ne bodo več odvisni od državnih pomoči. Izkušnje zadnjih dvanajstih let so pokazale, da je težko podati enoten odgovor glede uspešnosti in učinkovitosti različnih vrst podpornih ukrepov. Vendarle pa je skoraj z gotovostjo mogoče trditi, da so vsi uspešni ukrepi dolgoročni in umeščeni v širši okvir stabilnih politik. Spodbujanje in drugih novih energetskih tehnologij je torej najučinkovitejše v stabilnem in dolgoročnem okviru, ki ga sestavlja učinkovita mešanica različnih javnih politik, namenjenih ponotranjenju negativnih eksternalij proizvodnje energije, odpravi administrativnih ovir, učinkovitemu delovanju trga z električno energijo, subvencijskim in tržnim politikam za spodbujanje uvajanja in kakovostnega okolja za raziskave in razvoj na splošno in učinkovite tehnološke politike. Pozitivni učinki te sestavljanke bodo na mnogih sestavnih delih zlasti učinkoviti, če bodo uvedeni na evropski ravni. Zato je Evropska unija v okviru t. i. podnebnoenergetskega paketa, ki vsebuje obvezne cilje za zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov, povečanje energetske učinkovitosti in deleža obnovljivih virov na 20 odstotkov do leta 2020, sprejela tudi novo Direktivo o spodbujanju obnovljivih virov energije, ki zato, da bi se dosegel skupni cilj na ravni EU, določa konkretne in pravno zavezujoče cilje za vsako državo članico in metodologijo za pripravo načrtov za njihovo uresničevanje s kontrolnimi mehanizmi. Ta novi pristop, ki temelji na izkušnjah pri spodbujanju v Evropi in drugje po svetu v zadnjem desetletju, in neizogibnost globalnega dogovora o zmanjšanju toplogrednih izpustov in uvajanje podobnih politik v rastočem številu držav, vzbuja upanje, da bosta Evropska unija in svet kot celota v naslednjem desetletju uspešnejša in učinkovitejša pri spodbujanju uvajanja. Podobno, čeprav ne na podlagi dosedanjih dosežkov, upamo tudi v Sloveniji Glej

17 15 Drava

18 Energetska politika v novi razvojni paradigmi in obnovljivi viri energije Energy Policy in the New Development Paradigm and Renewable Energy Sources Mag. Silvo Škornik, Ministrstvo za gospodarstvo, Direktorat za energijo Silvo Škornik, MSc, Ministry of the Economy, Energy Directorate Povzetek V članku je opravljen kratek pregled proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov energije () v Sloveniji. V uvodu je politika do obnovljivih virov energije umeščena v okvir energetske politike, ki je pomembna sektorska politika pristopa k blaženju in prilagajanju podnebnim spremembam. V prvem delu gre za ugotavljanje dejanskega stanja na področju električne energije iz z vidika doseganja ciljev, ki si jih je Slovenija postavila v Nacionalnem energetskem programu pred vstopom v EU. V nadaljevanju so predstavljene nekatere značilnosti nove direktive o spodbujanju rabe energije iz obnovljivih virov, ter nacionalne obveze, ki jih bo morala Slovenija izpolniti do leta V zadnjem delu so prikazane okoliščine, ki so bile pomembne, da smo spremenili shemo za podpiranje proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov, ki je veljala od leta Prikazane so tudi podpore, do katerih so po novi Uredbi o podporah električni energiji, proizvedeni iz obnovljivih virov energije, zagotovljene različnim tehnologijam za proizvodnjo električne energije. Abstract In the article a brief overview of the production of electricity from renewable energy sources in Slovenia is made. In the introduction part the policy for renewable energy sources is placed in the context of energy policy, which is a major sectoral policy for the approach to the mitigation of and adaptation to climate change. The aim of the first part is to identify the actual situation in the field of electricity from renewables with a view to achieving the goals set by Slovenia in the National Energy Program before entering the EU. The following presents certain features of the new Directive on the promotion of the use of renewable energy sources and national commitments, which Slovenia has to fulfill by In the last part of the article the conditions are shown, that were so important, that we had to change the support scheme for the production of electricity from renewable energy sources, which had been in force since The new incentives are also shown which under the new Decree on support for electricity produced from renewable energy sources are granted to various RES technologies for the generation of electricity. Ključne besede: obnovljivi viri energije, električna energija iz, shema za podpore, direktiva, kvalificirani proizvajalci, Javna agencija Republike Slovenije za energijo, deklaracija za proizvodne naprave, potrdila o izvoru. Keywords: renewable energy sources, electricity from RES, a support scheme, RES directive, qualified producers, Slovenian Public Agency for Energy, a declaration for the generating plant, a guarantee of origin. 16

19 Uvod Ko razmišljamo o energetski prihodnosti, vidimo, da smo prišli do razpotja. Priča smo podnebnim spremembam, naša družba pa je odvisna od nafte in drugih fosilnih goriv. Zaradi naraščajočega uvoza goriv ter rasti stroškov energije je gospodarstvo postalo odvisno, naša družba pa ranljiva. V teh razmerah postaja sektor obnovljivih virov energije tisti energetski sektor, ki izstopa glede sposobnosti, da pripomore k zmanjševanju emisij toplogrednih plinov in onesnaževanja, izkorišča lokalne in decentralizirane energetske vire in spodbuja tehnološko visoko razvite industrije. Nesporno je, da so obnovljivi viri energije ključnega pomena za trajnostno prihodnost sveta. Kakor je bilo na osnovi spodbudnega zakonodajnega okvira v preteklosti veliko vlaganj v konvencionalne vire energije, zlasti premog in jedrsko energijo, je zdaj čas, da se to izvede za obnovljive vire energije. Ambiciozna energetska politika, ki bo vključevala širše spodbujanje obnovljivih virov energije, zahteva pomembne spremembe politike in ukrepanje na vseh ravneh politike in odločanja v mednarodnem okviru, pri pripravi zakonov, sprejemanju poslovnih odločitev in potrošnji gospodinjstev. Evropski svet v Bruslju je na zasedanju marca 2007 potrdil in objavil zavezanost Skupnosti razvoju obnovljivih virov energije na ravni celotne Skupnosti po letu Med drugim je potrdil obvezni cilj 20-odstotnega deleža obnovljivih virov energije v skupni porabi energije Skupnosti do leta 2020 in obvezni najmanj 10-odstotni cilj, ki ga morajo doseči vse države članice pri deležu biogoriv v porabi bencina in dizelskega goriva v prometu do leta Evropska unija je decembra 2008 sprejela celovite ukrepe na področju podnebnih sprememb in energije ter ambiciozne cilje za leto S temi ukrepi naj bi Evropo usmerila v trajnostno prihodnost in nizkoogljično, energetsko učinkovito gospodarstvo: 20 odstotkov manj emisij toplogrednih plinov (30 odstotkov, če se doseže mednarodni sporazum), 20 odstotkov manj porabe energije (z večjo energijsko učinkovitostjo), 20 odstotkov potreb po energiji iz obnovljivih virov. Zavedati se je treba, da gre pri tem za pomemben prispevek v boju proti podnebnim spremembam, ki daje zgled vsemu svetu in posledično pomembno pomoč pri oblikovanju novega svetovnega sporazuma o podnebnih spremembah. Pozitivni bodo vplivi na povečanje zanesljivosti oskrbe z energijo, manjše potrebe za uvoz nafte in plina do leta 2020, nova delovna mesta v industriji tehnologij obnovljivih virov in v panogah, ki so povezane z varstvom okolja do leta 2020 ter tudi za zdravje ljudi. 17

20 Blaženje ter prilagajanje podnebnim spremembam terja od Slovenije celovit, usklajen in načrtovan pristop. Oblikovati je potrebno dolgoročno, srednjeročno in kratkoročno politiko glede podnebnih sprememb in usklajene sektorske politike. Predvidena je priprava Programa za blaženje in prilagajanje podnebnim spremembam, s katerim bo moral biti skladen novi Nacionalni energetski program (NEP) kot ena od pomembnejših sektorskih politik. Ugotavljamo, da se v Sloveniji struktura oskrbe z energijo in porabe v zadnjih 20 letih ni bistveno spremenila. Značilnost, ki pa izstopa, je, da je zaradi hitrega povečevanja porabe električne energije zagotavljanje zadostnih zmogljivosti za oskrbo z električno energijo v Sloveniji v kritičnih razmerah (v zimskih tednih) vse bolj odvisno od sosednjih sistemov. Značilnost NEP-a iz leta 2004 je neizpolnjevanje načrtov in nedoseganje zastavljenih ciljev. Ali so bile preslabo opredeljene potrebne izvedbene aktivnosti in nosilci odgovornosti ali je šlo za nerealne roke in vire financiranja, bo potrebno presoditi v okviru priprav za novi NEP. Kot že rečeno EU povečuje ambicije svoje okoljske politike v okviru podnebno-energetskega paketa in si prizadeva tudi za mednarodni dogovor o spremembah podnebja po letu 2012 v okviru Okvirne konvencije Združenih narodov o spremembi podnebja (UNFCCC). Z Zeleno knjigo 1, ki jo je dalo Ministrstvo za gospodarstvo v javno obravnavo do 6. junija 2009, se je začela priprava novega NEP-a. Njen namen je spodbuditi javno razpravo o strateških vprašanjih razvoja energetike v Sloveniji do leta 2030 za oblikovanje kvalitetnih izhodišč za novi NEP. Priprava novega NEP-a je nujna, saj vrsta novih okoliščin v globalnem okolju zahteva ponoven razmislek o razvoju energetskih dejavnosti in storitev, potrebna pa je tudi poglobljena razprava o tem, kako preseči šibko izvajanje Resolucije o NEP iz leta Gre za posvetovalni dokument, ki bo lahko v oporo pri oblikovanju izhodišč sektorskega programskega dokumenta. Predstavljena je razvojna vizija za ključne razvojne dileme, za katero se pričakuje, da bo v javni razpravi preoblikovana in dopolnjena. Zavedamo pa se, da bo za razvoj energetike pomemben tudi razvoj v drugih sektorjih, zlasti v prometu, in ukrepi horizontalnih politik, kot sta davčna ter seveda splošna razvojna politika države. Nadaljnja priprava predloga NEP bo potekala v treh korakih: 1) oblikovanje podprogramov. Na podlagi izhodišč bodo oblikovani podsektorski in horizontalni podprogrami (oskrba z električno energijo, oskrba z gorivi, raba energije, lokalne energetske storitve, davčna in cenovna politika, izobraževanje in usposabljanje, raziskave in razvoj), 2) ocene in presoje učinkov. Ocenjeni bodo skupni učinki podprogramov pri doseganju ciljev energetske politike, učinki na okolje (skladno z zahtevami postopka celovite presoje vplivov na okolje CPVO), na javne finance in makroekonomski učinki ter pripravljen predlog NEP, 3) odločanje. NEP sprejema državni zbor. Pred potrditvijo predloga NEP v vladi bosta v javni obravnavi medresorsko usklajen dokument in okoljska ocena NEP. Zelena knjiga obravnava tudi 25 odstotkov kot nacionalni cilj za delež v končni rabi energije. Med drugim se ugotavlja, da v Sloveniji ne izpolnjujemo že zastavljenih ciljev, načrtovane dejavnosti pa izvajamo v obsegu, ki je daleč od načrtovanega. 25 odstotkov kot nacionalni cilj za delež v končni rabi energije bo tako eden ključnih razvojnih izzivov energetike. Za dosego tega cilja pa ne bo pomembno samo spodbujanje obnovljivih virov energije, temveč bo nujno umiriti tudi rast porabe energije. Za izpolnitev nove direktive o spodbujanju rabe energije iz obnovljivih virov energije moramo do junija leta 2010 izdelati in posredovati Evropski komisiji prvi Nacionalni akcijski načrt za obnovljive vire energije, ki bo oblikoval tudi»sektorske«ciljne deleže za elektriko, toploto in hlajenje in biogoriva v transportu za leta 2014, 2016, 2018 in Ta akcijski načrt mora biti eden od temeljnih elementov novega NEP-a, da bomo lahko usklajeno dosegli vse cilje. Kot ključna razvojna področja Zelena knjiga predvideva prednostno spodbujanje področij z največjim ekonomskim potencialom in spodbujanje tudi poslovnih priložnosti pri proizvodnji opreme in storitev. Pri proizvodnji toplote iz sta pomembni zlasti energija lesne biomase ter sončna energija. Prvi odzivi javnosti so, da se tu ne izpostavlja dovolj geotermalna energija. Danes se lesna biomasa izkorišča še vedno z razmeroma slabim izkoristkom, zato je poleg spodbujanja zamenjave fosilnih goriv potrebno spodbujanje zamenjave obstoječih sistemov za ogrevanje na lesno biomaso z bolj učinkovitimi. Za proizvodnjo električne energije so prednostna področja z največjim ekonomskim potencialom: vodni viri ter energija lesne biomase in bioplina. Tu javnost opozarja, da se ne sme pozabiti na vetrni potencial. Velik potencial je tudi v fotovoltaičnih sistemih, vendar so za zdaj stroški še visoki, zato je smiselno spodbujanje v obsegu, ki omogoča uveljavljanje tehnologije in proizvodnjo tehnologije v Sloveniji. Potencial geotermalne energije v Sloveniji za proizvodnjo električne energije bo potrebno še raziskati, to pa je povezano z razmeroma visokim vložkom v vrtine, a se bo vložek, če bodo rezultati ugodni, splačal. Potrebno bo preučiti možnosti za finančni vložek države v tovrstne projekte s sofinanciranjem raziskav možnosti za izkoriščanje geotermalne energije. Pregled področja obnovljivih virov energije v Sloveniji v preteklem obdobju Evropska komisija je leta 1997 objavila belo knjigo o obnovljivih virih energije 2, v kateri je določila cilj, da se do leta 2010 delež energije iz obnovljivih virov v EU podvoji, tako da bo dosegel 12 odstotkov. Ta politika do energije iz obnovljivih virov je nastala zaradi potrebe po reševanju problemov trajnosti v zvezi s podnebnimi spremembami in onesnaževanjem zraka, izboljšanju varnosti dobave energije v Evropi, povečanju konkurenčnosti Evrope ter razvoju industrijskih in tehnoloških inovacij Zelena knjiga za nacionalni energetski program, Ministrstvo za gospodarstvo, IJS, COM(1997) 599 Energija prihodnosti: obnovljivi viri energije.

21 Bela knjiga je napovedala strategijo do energije iz obnovljivih virov, ki poudarja potrebo po razvoju vseh obnovljivih virov energije, vzpostavitvi stabilnih okvirov politike ter izboljšanju sistemov načrtovanja in dostopa do elektroenergetskega omrežja za energijo iz obnovljivih virov. Državni zbor Republike Slovenije je na podlagi 13. člena Energetskega zakona (Uradni list RS, št. 79/99) aprila 2004 sprejel Resolucijo o Nacionalnem energetskem programu (ReNEP), v kateri so določeni dolgoročni razvojni cilji in usmeritve energetskih sistemov in oskrbe z energijo, upoštevaje okoljske in tehnološke kriterije, razvoj javne infrastrukture in infrastrukture državnega pomena ter spodbude in mehanizmi za spodbujanje uporabe obnovljivih virov energije in izvajanje ukrepov za učinkovito rabo energije. Slovenija si je z ReNEP na področju obnovljivih virov postavila naslednje cilje: 12-odstotni delež v primarni energetski bilanci leta 2010, 25-odstotni delež pri oskrbi s toploto leta 2010, 33,6-odstotni delež električne energije iz leta 2010 (iz Direktive 2001/77/ES), 2-odstotni delež biogoriv v pogonskih gorivih za transport do konca leta 2005 in sprejeti predpis o obveznem minimalnem deležu biogoriv po posameznih letih do Doseganje ciljev na področju proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov Izvajanje energetske politike in doseganje ciljev se redno spremlja v Letnem energetskem pregledu (LEP). Zadnji LEP 3 zbira in analizira podatke za leto Leta 2007 je delež električne energije iz znašal 22,1 odstotka, kar je 2,3 odstotne točke manj kot leto prej. Nižji delež je posledica slabše vodnatosti rek v letu 2007 (če bi bila leta 2007 vodnatost rek enaka kot 2000, bi doseženi delež znašal 30,4 odstotka). Slika 1 prikazuje delež proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov energije v bruto rabi električne energije glede na linearno približevanje cilju leta 2010, indeks proizvodnje električne energije iz in bruto rabo električne energije. Slika 1: Proizvodnja električne energije iz v letih HE nad 10 MW MHE do 10 MW Les in druga trdna biomasa Deponijski plin Ostali bioplini Direktiva 2001/77/ES Indeks proiz. el. en. iz Indeks bruto porabe el. en. IJS, januar

22 Na osnovi določb Direktive 2001/77/EC o spodbujanju proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov energije na notranjem trgu z električno energijo predpisuje Evropski komisiji redno spremljanje napredka držav članic. Redno se pripravljajo ocene in poročila o napredku EU pri doseganju ciljev za leto 2010 ter njenih prizadevanjih za razvoj energije iz obnovljivih virov na splošno. Zadnje Poročilo o napredku na področju energije iz obnovljivih virov COM (2009) 503 final z dne 24. aprila 2009 opozarja na počasen napredek nekaterih držav članic ter dejstvo, da EU kot celota verjetno ne bo dosegla cilja za leto Vsi podatki tudi kažejo, da se v Sloveniji od našega cilja za leto 2020 oddaljujemo in da se nam delež električne energije iz znižuje. Slika 2 prikazuje delež električne energije iz obnovljivih virov v EU, ki se je povečal na račun majhnega števila držav članic, prav tako pa je omejen tudi obseg tehnologij, ki se uporabljajo 4 : Slika 2: Proizvodnja električne energije po deležih tehnologij 5 Bioplin Lesna biomasa Biološko razgradljivi odpadki Geotermalna energija Fotovoltaika Veter na kopnem Veter na morju Najbolj se je povečalo izkoriščanje trdne biomase in vetrne energije. Če upoštevamo uporabo teh tehnologij v različnih državah članicah, je spet jasno razvidno, da je za napredek na ravni EU zaslužno le majhno število držav članic, pri drugih državah članicah je bil napredek omejen ali pa ga ni bilo. V povzetku napredka držav članic pri razvoju energije iz obnovljivih virov je Slovenija za področje električne energije iz dobila oceno iz tabele 1: Tabela 1 delež 2006 (%) cilj 2010 (%) rast v zadnjem času Električna energija doseženi napredek delež 2007 (%) Slovenija 28,3 6 33,6 L L 0, Izkoriščanje vodne energije se skoraj ne spreminja, tako da ni vključeno v graf rasti. Vir: Promotion and growth of renewable energy sources and systems, končno poročilo, Ecofys et al. (brez vodne energije). Delež se računa s 15-letno normalizacijo hidroenergije po Eurostat metodi (dejansko leta 2006 le 24,4-odstotni delež).

23 Legenda za tabelo 1 Napredek pri doseganju ciljev Povečanje med 2004 in % % % 0 sprememba v odstotnih točkah > 0 1 sprememba v odstotnih točkah > 1 sprememba v odstotnih točkah L K J Nova direktiva o spodbujanju rabe obnovljivih virov energije Ob koncu leta 2008 je bila sprejeta nova direktiva o spodbujanju rabe obnovljivih virov energije, ki bo objavljena letos in jo je 23. januarja 2008 predlagala Evropska komisija, da bi se dosegli cilji politike glede energije iz obnovljivih virov. Ena najpomembnejših razlik je ta, da so po novem postavljeni cilji za 2020 obvezni in ne le okvirni, kot so bili tisti, postavljeni do leta Njen cilj je določitev nacionalnih ciljev glede energije iz obnovljivih virov, ki jih morajo doseči posamezne države članice, in ko bodo doseženi, bo izpolnjen skupni zavezujoči ciljni delež 20 odstotkov e- nergije iz obnovljivih virov v porabi energije leta 2020 in zavezujoči najmanj 10-odstotni ciljni delež biogoriv v prometu. Energija iz obnovljivih virov zadeva tri sektorje: sektor električne energije, ogrevanja in hlajenja ter prometa. Države članice se lahko same odločijo, kolikšen delež obnovljivih virov energije bo prispeval posamezen sektor, da bodo dosegle nacionalni cilj, pri tem pa izberejo najboljši način glede na nacionalne razmere. Na voljo bodo imele tudi možnost, da svoj cilj dosežejo s podpiranjem razvoja obnovljivih virov energije v drugih državah članicah in tretjih državah. Delež najmanj 10 odstotkov biogoriv v prometu morajo doseči vse države članice. Cilj direktive je tudi odprava nepotrebnih ovir za rast sektorja obnovljivih virov energije (npr. s poenostavitvijo upravnih postopkov za nove projekte na področju energije iz obnovljivih virov) in spodbujanje razvoja boljših vrst obnovljivih virov energije (z določitvijo standardov za trajnostna biogoriva itd.). Do zdaj sta na področju obnovljivih virov energije veljali dve direktivi EU: ena za električno energijo in ena za biogoriva. Tretji sektor (ogrevanje in hlajenje) do zdaj ni bil vključen v zakonodajo na evropski ravni. Nova direktiva je krovna in bo obsegala vse tri sektorje obnovljivih virov energije. Omogočila bo določitev posameznih ukrepov v različnih sektorjih in obravnavo čezsektorskih vprašanj. Enotna direktiva in enoten nacionalni akcijski načrt bo države članice spodbudil, da bodo o energetski politiki razmišljale na celovitejši način in ob tem usmerjale ukrepe za najboljšo porazdelitev virov. V novi direktivi Evropske komisije so določeni cilji glede energije iz obnovljivih virov, njen namen pa je zagotoviti trden in celovit okvir za vse obnovljive vire energije, ki je bistven za to, da se pridobi zaupanje vlagateljev, na podlagi katerega lahko obnovljivi viri energije izpolnijo predvideno vlogo. Okvir je dovolj prilagodljiv, da se lahko upoštevajo razmere v posameznih državah članicah in da imajo države članice dovolj svobode ukrepanja, da lahko izpolnijo svoje cilje stroškovno učinkovito. Poleg tega direktiva vsebuje posebne ukrepe za odpravo ovir za razvoj obnovljivih virov energije. Da bi se učinkovito dosegel skupni cilj 20 odstotkov obnovljivih virov energije, je bilo treba cilje za posamezne države članice določiti čim bolj pravično. Komisija je zato predlagala preprost petstopenjski pristop: Delež energije iz obnovljivih virov v letu 2005 (osnovno leto za vse izračune v svežnju) se prilagodi, tako da se upoštevajo nacionalna izhodišča in dosedanje prizadevanje držav članic, ki so dosegle povečanje nad 2 odstotka med letoma 2001 in Prilagojenemu deležu energije iz obnovljivih virov v letu 2005 se za vsako državo članico doda 5,5 odstotka. Preostalo prizadevanje (0,16 ton ekvivalenta nafte na prebivalca v EU) se ponderira z indeksom BDP/prebivalca, da se upošteva različna raven blaginje v državah članicah, nato se pomnoži s številom prebivalstva posamezne države članice. 21

24 S seštevkom teh dveh elementov se dobi celoten delež energije iz obnovljivih virov v celotni porabi energije v letu Na koncu se za posamezne države članice določi skupna zgornja meja za ciljni delež energije iz obnovljivih virov v letu S to metodo določitve ciljev so poskusili pravično porazdeliti bremena po državah članicah. Direktiva pa dodatno prek predvidenih fleksibilnih mehanizmov zagotavlja, da lahko države članice najučinkoviteje dosežejo svoje cilje, ker je omogočeno, da namesto da bi države članice razvijale lokalne obnovljive vire energije, lahko sodelujejo na skupnih -projektih z drugimi državami članicami ali uvozijo energijo iz, opremljeno s potrdili o izvoru (certifikate, ki potrjujejo, da je energija pridobljena iz obnovljivih virov) od drugih držav članic, kjer so stroški razvoja obnovljivih virov energije nižji. Sloveniji je z novo direktivo določen cilj 25 odstotkov. Ker je naš trenutni delež določen po metodologiji Eurostata okoli 16 odstotkov, smo od končnega cilja oddaljeni še 9 odstotkov. Da bi bilo mogoče ta cilj leta 2020 doseči, bo nujno znižati rabe končne energije in precej povečati rabe. izvaja Slovenija v okviru svoje zakonodaje o kvalificiranih proizvajalcih energije, zadeva št. C 7/2005 (Odločba EK 2007/580/ES). Gre za odgovor na okoliščine, ki je posledica ugotavljanja, da brez korenitih sprememb pri investiranju v nove, okolju prijazne proizvodne zmogljivosti, Slovenija ne more doseči postavljenih ciljev. Zaradi rasti porabe električne e- nergije, ki ji ne sledi potrebna gradnja novih elektrarn na, se cilji odmikajo. Prav tako se zastarelost obstoječih proizvodnih zmogljivosti in zastoj pri gradnji novih zmogljivosti za proizvodnjo električne energije odražata v hitri rasti uvoza električne energije in povečevanju uvozne odvisnosti države. Uvozna odvisnost pri električni energiji se je v zadnjih letih približala 25 odstotkom in srednjeročno že ogroža zanesljivost oskrbe z električno energijo v državi. Zastarelost in energetska neučinkovitost slovenskih termoelektrarn se odražata tudi v visokih specifičnih emisijah pri proizvodnji električne energije, saj emisije naših termoelektrarn v povprečju dosegajo kar 1,2 kgco 2 / kwhel 7 in tako sektorsko največ prispevajo k emisijam toplogrednih plinov v Sloveniji. Uvozna odvisnost pri električni energiji se je v zadnjih letih približala 25 odstotkom in srednjeročno že ogroža zanesljivost oskrbe z električno energijo v državi. Nova shema podpor za električno energijo iz v Sloveniji Spremembe in dopolnitve Energetskega zakona v letu 2008 EZ-C (Uradni list RS, št. 70/08) so bile posledica usklajevanja nacionalnega pravnega reda s predpisi EU na nekaterih področjih, še zlasti pomembna pa je ureditev podpor elektrarnam na obnovljive vire energije in elektrarnam s soproizvodnjo toplote in električne energije z visokim izkoristkom v skladu s Smernicami za državne pomoči za varstvo okolja (2008/C82/01) za vzpostavitev bolj stimulativnega investicijskega okolja za nove projekte. Deloma je šlo za uskladitev Energetskega zakona z zavezami, ki jih je dala Republika Slovenija v postopku preiskave Komisije Evropske unije v zvezi s kvalificiranimi proizvajalci in podporo domačim proizvajalcem električne energije iz domačih fosilnih energentov, izražene v Odločbi Komisije z dne 24. aprila 2007 o shemi državne pomoči, ki jo Načrti gradnje novih, večjih in učinkovitejših proizvodnih enot se odmikajo v obdobje po letu Zato je za povečanje zanesljivosti oskrbe z električno energijo treba čim prej vzpostaviti stimulativne pogoje za gradnjo manjših proizvodnih enot, ki imajo bistveno krajši čas gradnje, zaradi razpršenosti lokacij pa lahko pomembno prispevajo k izboljšanju lokalnih razmer v omrežjih in zanesljivosti oskrbe. Ena od bistvenih pripomb iz Odločbe EK 2007/580/ES je bila tudi, da je način zajemanja finančnih sredstev za izvajanje podpor kvalificiranim proizvajalcem, ki se je izvajal skozi obvezni dodatek k omrežnini za vsako porabljeno kwh v državi, diskriminatoren do uvožene zelene električne energijo oziroma bi lahko bil. Obremenjevanje uvožene zelene električne energije z dodatki za spodbujanje, ki se uporabljajo le v korist domačih proizvajalcev zelene 22 7 V državah EU s podobno sestavo termoenergetskega sektorja, kot je v Republiki Sloveniji, so emisije med 0,7-0,8 kg CO 2 /kwh el).

25 električne energije, je po mnenju Komisije oviranje proste trgovine med državami članicami. Slovenija se je zavezala, da bo uvedla nov način zbiranja finančnih sredstev za izvajanje spodbud. Na podlagi sprejete obveze se je z EZ-C način zbiranja sredstev za podpore spremenil, in sicer tako, da porabniki plačujejo pavšalne zneske po obračunski moči priključka, neodvisno od količine in izvora porabljene električne energije. Pri določitvi višine pavšalnega zneska se tako upošteva obračunska moč priključka, napetostni nivo, na katerega je priključen odjemalec, ter porabniška skupina. Za vzpostavitev nove sheme za podpore je bilo treba po določbah EZ-C sprejeti naslednje podzakonske akte: Uredba o načinu določanja in obračunavanja prispevka za zagotavljanje podpor proizvodnji električne energije v soproizvodnji z visokim izkoristkom in iz obnovljivih virov energije (Uradni list RS, št. 2/09), Uredba o izdaji deklaracij za proizvodne naprave in potrdil o izvoru električne energije (Uradni list RS, št. 8/09), Uredba o načinu izvajanja gospodarske javne službe organiziranja trga z električno energijo (Uradni list RS, št. 8/09), Uredba o obveznih meritvah na proizvodnih napravah, ki prejemajo za proizvedeno električno energijo potrdila o izvoru in podpore (Uradni list RS, št. 21/09), Uredba o podporah električni energiji, proizvedeni iz obnovljivih virov energije (Uradni list RS, št. 37/09), Uredba o podporah električni energiji, proizvedeni v soproizvodnji toplote in električne energije z visokim izkoristkom (Uradni list RS, št. 37/09), Uredba o določanju količine električne energije, ki je proizvedena v soproizvodnji toplote in električne energije z visokim izkoristkom, ter določanju izkoristka pretvorbe energije biomase (Uradni list RS, št. 37/09), Metodologija določanja referenčnih stroškov električne energije, proizvedene iz obnovljivih virov energije (Objava na spletni strani Direktorata za energijo), Metodologija določanja referenčnih stroškov soproizvodnje z visokim izkoristkom (Objava na spletni strani Direktorata za energijo). Podpore po novi ureditvi so v skladu s Smernicami skupnosti o državni pomoči za varstvo okolja. Finančna pomoč proizvodnji električne energije v proizvodnih napravah je dovoljena, če stroški proizvodnje te električne energije presegajo ceno, ki jo je za zanjo mogoče doseči na trgu z električno energijo. Upravnih postopkov po novem ne vodi več Ministrstvo za gospodarstvo, temveč Javna agencija Republike Slovenije za energijo (JARSE). Ta izdaja deklaracije za proizvodne naprave in odločbe o dodelitvi podpore. JARSE izdaja tudi potrdila o izvoru, ki jih morajo upravičenci do podpore predati Centru za podpore pri Borzenu, ki izplačuje podpore. Podpore električni energiji iz proizvodnih naprav so: zagotovljen odkup električne energije (v nadaljnjem besedilu: zagotovljeni odkup). Na podlagi te podpore center za podpore ne glede na ceno električne energije na trgu odkupi vso prevzeto neto proizvedeno električno energijo, za katero je proizvodna naprava prejela potrdila o izvoru, po zagotovljenih cenah električne energije, določenih z uredbo o podporah električni energiji iz, finančna pomoč za tekoče poslovanje (v nadaljnjem besedilu: obratovalna podpora). Ta podpora se dodeli neto proizvedeni električni energiji, za katero je prejeto potrdilo o izvoru in ki jo proizvajalci električne energije iz prodajo sami na trgu ali jo porabijo kot lastni odjem pod pogojem, da so stroški proizvodnje te energije višji od cene, ki jo je za to električno energijo mogoče doseči na trgu z električno energijo. 23

26 Do zagotovljenega odkupa električne energije so upravičene proizvodne naprave z nazivno električno močjo do 5 MW. Za te proizvodne naprave med trajanjem pogodbe o zagotovljenem odkupu center za podpore uredi prijavo obratovalne napovedi ter izravnavo razlik med napovedano in realizirano proizvodnjo, vključno z bilančno pripadnostjo. Proizvodne naprave s sosežigom lesne biomase niso upravičene do zagotovljenega odkupa ne glede na velikostni razred proizvodne naprave. Proizvodne naprave z nazivno električno močjo do 5 MW se lahko odločijo, da namesto zagotovljenega odkupa samostojno prodajajo električno energijo na trgu in prejemajo podporo kot obratovalno podporo, pri čemer si morajo same urediti prijavo obratovalne napovedi ter izravnavo razlik med napovedano in realizirano proizvodnjo, vključno z bilančno pripadnostjo. Proizvodne naprave z nazivno močjo 5 MW in več lahko prejemajo le obratovalno podporo. Trajanje zagotavljanja podpor se določi v odločbi o dodelitvi podpore, in sicer petnajst let za nove proizvodne naprave. Podpore se izplačujejo za neto proizvedeno električno energijo, za katero center za podpore prejme potrdila o izvoru. Upravičenci do podpore, ki lahko izbirajo način zagotavljanja podpore, sporočijo svojo odločitev o načinu zagotavljanja podpor v vlogi za pridobitev odločbe o dodelitvi podpore, poslani Agenciji za energijo. Cene za zagotovljeni odkup električne energije so po višini enake referenčnim stroškom proizvodnje električne energije za posamezne proizvodne tehnologije in velikostne razrede. Cena v pogodbi za zagotovljeni odkup, kjer vhodni energent ne predstavlja stroška, je sestavljena samo iz nespremenljivega dela cene pri proizvodnih napravah, kjer je vhodni energent strošek, pa tudi iz spremenljivega dela cene v enakem razmerju, kot sta nespremenljivi in spremenljivi del referenčnih stroškov. Obratovalne podpore so razlika med referenčnimi stroški proizvodnje električne energije v posameznih vrstah proizvodnih naprav in referenčno tržno ceno električne energije. Če se na podlagi napovedi Agencije za energijo o referenčnih tržnih cenah električne energije ugotovi, da je cena električne energije na trgu, pri kateri se upoštevajo tudi značilnosti obratovanja posameznih vrst proizvodnih naprav, višja od referenčnih stroškov proizvodnje električne energije, ki veljajo za obravnavano obdobje, se obratovalna podpora za električno energijo za obravnavano časovno obdobje ne izplačuje. Do pridobitve podpor so upravičene nove in pretežno nove proizvodne naprave, ki imajo veljavno deklaracijo za proizvodno napravo in izpolnjujejo predpisane pogoje, ki jih v postopku odločanja o upravičenosti do podpore upošteva Agencija za energijo. 24

27 Pregled podpor električni energiji iz 8 Cene zagotovljenega odkupa za proizvodne naprave do 5 MWel so razvidne iz tabele 2 in slike 3: Tabela 2: Cene za zagotovljeni odkup električne energije Cene zagotovljenega odkupa Vrsta tehnologije /MWh el do 50 kw do 1 MW do 10 MW do 125 MW 1. Hidroelektrarne 105,47 92,61 82,34 76,57 2. Vetrne elektrarne 95,38 95,38 95,38 86, Sončne elektrarne na stavbah 415,46 380,02 315,36 280, Sončne elektrarne integrirane 477,78 437,03 362,67 322, Sončne elektrarne samostojni objekti 390,42 359,71 289,98 269,22 4. Geotermalne elektrarne 152,47 152,47 152, Elektrarne na lesno biomaso 224,35 167, Sosežig lesne biomase >5% 102,54 102,54 102, Bioplinske enote biomasa 160,05 155,76 140, Bioplinske enote odpadki 139,23 139,23 129,15 7. Elektrarne na odlagališčni plin 99,33 67,47 61,67 8. Elektrarne na bioplin iz čistilnih naprav 85,84 74,42 66,09 9. Elektrarne na biološko razgradljive odpadke 77,44 74,34 Slika 3: Cene zagotovljenega odkupa za proizvodne naprave do 5 MW el do 50 kw do 1 MW do 5 MW 8 25 IJS, 2009, Metodologija določanja referenčnih stroškov električne energije, proizvedene iz obnovljivih virov energije.

28 Obratovalne podpore za proizvodne naprave za leto 2009 so razvidne iz tabele 3 in slike 4: Tabela 3: Obratovalne podpore za električno energijo za leto 2009 Obratovalne podpore proizvodnih naprav /MWh el do 50 kw do 1 MW do 10 MW do 125 MW 1. Hidroelektrarne 49,57 36,71 23,84 18,07 2. Vetrne elektrarne 43,38 43,38 43,38 30, Sončne elektrarne - na stavbah 358,26 322,82 256,21 215, Sončne elektrarne - integrirane 420,58 379,83 303,52 257, Sončne elektrarne - samostojni objekti 333,22 302,51 230,83 204,22 4. Geotermalne elektrarne 152,47 92,67 92, Elektrarne na lesno biomaso 165,20 107, Sosežig lesne biomase >5% 42,74 42,74 42, Bioplinske enote - biomasa 102,85 96,61 80, Bioplinske enote - odpadki 80,08 80,08 69,35 7. Elektrarne na odlagališčni plin 39,53 7,67 2,52 8. Elektrarne na bioplin iz čistilnih naprav 26,04 14,62 6,94 9. Elektrarne na biološko razgradljive odpadke 17,64 14,54 Slika 4: Obratovalne podpore za električno energijo iz v letu 2009 do 50 kw do 1 MW do 10 MW do 125 MW 26

29 Sklep Glavni namen spreminjanja sheme za podpiranje proizvodnje električne energije iz je v zagotoviti varnosti, predvidljivosti in primerne donosnosti za investitorje v proizvodne naprave. To je prvi pogoj tudi za spodbuditev trajnega razvoja tehnologij, s katerimi se pridobiva energija iz vseh vrst obnovljivih virov. Ker bo zaradi nove direktive to potekalo v celi EU istočasno, lahko do leta 2020 upravičeno pričakujemo nadaljnji razvoj, ki se bo kazal v večji učinkovitosti tehnologij za pretvorbo v električno energijo in v padanju cen, kar nam bo olajšalo izvajanje ukrepov za stroškovno učinkovito doseganje nacionalnih ciljev iz podnebno energetske zakonodaje za leto Hkrati se zavedamo, da je izboljšanje energetske učinkovitosti bistveni cilj, ki ga je treba doseči vzporedno z večjo izrabo obnovljivih virov energije do leta Politike o energetski učinkovitosti in varčevanju z energijo bodo tako med najučinkovitejšimi načini za povečanje odstotnega deleža energije iz obnovljivih virov, kar bo omogočilo lažje doseganje ciljev glede obnovljivih virov energije iz direktive. V akcijskem načrtu za obnovljivo energijo bomo morali presoditi, kako lahko ukrepi za energetsko učinkovitost in varčevanje z energijo prispevajo k doseganju nacionalnih ciljev, energetsko učinkovitost pa bo treba bistveno izboljšati v vseh sektorjih. Viri: 1. Zakon o spremembah in dopolnitvah Energetskega zakona (EZ-C), Resolucija o Nacionalnem energetskem programu (NEP), Zelena knjiga za nacionalni energetski program, Ministrstvo za gospodarstvo, IJS-Center za energetsko učinkovitost, NEP_2009.pdf 4. Uredba o podporah električni energiji, proizvedeni iz obnovljivih virov energije, akti/ 5. Metodologija določanja referenčnih stroškov električne energije proizvedene iz obnovljivih virov energije, IJS, pdf 6. Poročilo o napredku na področju energije iz obnovljivih virov: Poročilo Komisije v skladu s členom 3 Direktive 2001/77/ES, členom 4(2) Direktive 2003/30/ES ter o izvajanju akcijskega načrta EU za biomaso COM(2005) Direktiva 2001/77/ES Evropskega parlamenta in Sveta z dne 27. septembra 2001 o spodbujanju proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov energije na notranjem trgu z električno energijo, doc=directive&an_doc=2001&nu_doc=77&lg=sl 8. Directive of the European Parliament and of the Council on the promotion of the use of energy from renewable sources, The support of electricity from renewable energy sources, Communication from the Commission, {SEC(2005) 1571}. 27

30 28 Sava

31 Vodna energija kot strateška prednost Slovenije Hydroelectric Power as Slovenia s Strategic Advantage Mag. Damjana Raner, mag. Djordje Žebeljan, HSE d.o.o. Damjana Raner, MSc, Djordje Žebeljan, MSc, HSE d.o.o. Povzetek Osnutek energetsko-podnebnega paketa, ki ga je sprejela Evropska komisija, nas je postavil pred dejstvo, da je izvedba okolju prijaznih projektov neizogibna in je potrebno čim hitrejše ukrepanje. Hkrati je treba upoštevati interese vseh udeleženih akterjev in jim čim bolj olajšati izvedbo takih projektov. Marsikaj je še treba postoriti na zakonodajnem področju in pri črpanju sredstev EU. Vsak proizvodni objekt ima določene negativne učinke, naša naloga je, da izberemo med vsemi alternativami tiste, ki so najkoristnejše. Hidropotencial Slovenije še ni zadostno izkoriščen. Pravočasno je treba izvajati vse aktivnosti za izvedbo teh projektov, saj je izvedba tovrstnih projektov razmeroma dolgotrajna, čas do izpolnjevanja ciljev nove direktive pa vse krajši. Abstract The draft climate-energy package adopted by the European Commission has faced us with the fact that we cannot avoid implementing environmentally-friendly projects and that action must be taken as soon as possible. At the same time, we must consider the interests of the parties involved and try to facilitate their implementation of such projects as much as possible. Much has to be done with regard to the legislation and in utilising EU funds. Every production facility has certain negative effects and it is our task to choose the most useful alternatives. Slovenia s hydroelectric power potential still has not been adequately utilised. With the implementation of such projects being relatively lengthy and with the deadline to fulfil the objectives of the new Directive getting nearer, we will have to be timely in performing the activities required to implement these projects. Ključne besede: hidroenergetski projekti, zakonodaja, okoljska politika, trajnostni razvoj. Keywords: hydroelectric power projects, legislation, environmental policy, sustainable development. 29

32 Doseganje ciljev ove po evropskih direktivah Evropska komisija je v osnutku direktive novega podnebno-energetskega paketa predstavila predloge za obširen in ambiciozen nov svetovni sporazum za spopad s podnebnimi spremembami in način njegovega financiranja. Novi sporazum naj bi bil sklenjen na konferenci Združenih narodov o podnebju decembra 2009 v Københavnu. Države v razvoju bodo od razvitega sveta in multilateralnih ustanov potrebovale precej višjo finančno pomoč. Københavnski cilj cilj EU je omejiti globalno segrevanje na manj kot 2 stopinji Celzija nad temperaturami iz predindustrijske dobe, saj obstaja trden znanstven dokaz, da bodo podnebne spremembe nad to točko veliko nevarnejše. Københavnski sporazum mora določiti svetovne cilje za zmanjšanje emisij in zagotoviti temelj za okrepitev zmogljivosti držav za prilagoditev podnebnim spremembam. EU naj bi razvijala potencialne inovativne vire mednarodnega financiranja, ki bodo temeljili na načelu onesnaževalec plača, in njihovi zmogljivosti plačevanja. Z novim energetsko-podnebnim paketom se porajajo zahteve po novih proizvodnih kapacitetah, ki bodo pomagale doseči cilje: 25-odstotni v končni porabi energije v Sloveniji do 2020 (danes znaša delež ca 16 odstotkov), 20-odstotno izboljšanje energetske učinkovitosti do leta 2020, 20-odstotno zmanjšanje emisij toplogrednih plinov do leta 2020, 10-odstotni delež biogoriv do leta Slika 1: V skladu z Direktivo 2001/77/ES so v Sloveniji aktivnosti spodbujanja rabe povezane z zahtevnim ciljem doseganja 12-odstotnega deleža v primarni energiji in pokrivanje 33,6-odstotnega deleža električne energije s proizvodnjo iz do leta 2010 (v letu 2007 je znašal delež za Slovenijo 22,1 odstotka). Za povečanje deleža električne energije iz na 33,6 odstotka do leta 2010 je treba vključiti vse vrste elektrarn na obnovljive vire energije, od velikih hidroelektrarn, do vetrnih in mikrosončnih elektrarn. Skupna letna proizvodnja električne energije iz novih elektrarn na v letu 2010 bo morala biti med 1 in 1,5 TWh, odvisno od proizvodnje v velikih hidroelektrarnah, za kar bo treba zgraditi od 200 do 400 MW novih elektrarn na. Cilji na prvi pogled niso tako visoki, vendar postanejo skoraj nedosegljivi ob upoštevanju hitrega naraščanja porabe električne energije. 30 Proizvodnja električne energije iz, cilj za leto 2010 po ReNEP in rast proizvodnje električne energije iz ter bruto rabe električne energije v obdobju HE nad 10 MW MHE do 10 MW Les in druga trdna biomasa Deponijski plin Ostali bioplini Direktiva 2001/77/ES Indeks proiz. el. en. iz Indeks bruto porabe el. en. Vir: Statistični urad Republike Slovenije, 2008

33 Slika 1 prikazuje delež električne energije, pridobljen iz obnovljivih virov, ter projekcijo deleža do Delež proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov v bruto porabi je v letu 2005 znašal 23,7 odstotka, kar je za 4,9 odstotka manj kot v letu Vzrok je v močno zmanjšani proizvodnji hidroelektrarn v primerjavi z letom poprej. To pomeni, da bo doseganje postavljenega cilja, da bi v letu 2010 delež proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov znašal 33,6 odstotka, močno odvisen od hidroloških razmer v tem letu. Ker se poraba električne energije povečuje hitreje kot njena proizvodnja, se delež električne energije iz po letu 2000 zmanjšuje. Kljub spremenljivi proizvodnji hidroelektrarn je opaziti dolgoročno gibanje postopno povečevanje proizvodnje električne energije iz, predvsem iz hidroelektrarn, lesne biomase in deponijskega plina. Priložnosti ter izzivi pri gradnji hidroelektrarn Glavni razlog, da dogovorjeni cilji glede obnovljive energije niso dosegljivi, je poleg današnjih višjih stroškov za obnovljive vire energije in za tradicionalne vire energije pomanjkanje skladnega in učinkovitega političnega okvira po vsej EU in stabilne dolgoročne vizije. Izziv politike obnovljivih virov je najti pravo ravnotežje med vzpostavitvijo velikega obsega obnovljive energije danes in čakanjem na jutri, ko bodo raziskave znižale njene stroške. Za izpolnjevanje zahtev 25 odstotkov v končni rabi v letu 2020 bosta potrebna nadaljevanje in pospešitev gradnje velikih hidroelektrarn, saj so med ekonomsko najbolj upravičenimi možnostmi za doseganje tega cilja (Zelena knjiga za NEP). EU bo v naslednjih dvajsetih letih potrebovala precejšnje naložbe, da bo lahko nadomestila zastarele zmogljivosti za proizvodnjo električne energije in zadostila povpraševanju ter ciljem iz energetsko-podnebnega paketa. Za pravočasne in trajnostne naložbe je potreben pravilno delujoči trg, ki omogoča ustrezne cenovne signale, spodbude, regulativno stabilnost in dostop do finančnih sredstev. Energetska politika mora torej dati prednost stroškovno učinkovitim možnostim ter temeljiti na ekonomski analizi različnih političnih možnosti in njihovega vpliva na ceno energije. Zanesljiva energija po dostopnih cenah je temelj gospodarstva. Vodna energija je prav eden takih virov, ki te kriterije v glavnem izpolnjuje in bi morala biti prioriteta vsake države, ki ima tovrstne naravne danosti. Rezerv je še veliko, kako bodo ti potenciali izkoriščeni, pa je precej odvisno od vladne politike. Vlada sicer sprejema ustrezno zakonodajo, vendar imajo proizvajalci kar nekaj pripomb, saj spodbujanje gradnje novih ovira obnavljanje starih elektrarn in obratno. Nekaj manj kot šestina proizvodnje elektrike v slovenskih hidroelektrarnah odpade na male hidroelektrarne. Za doseganje boljših rezultatov bi potrebovali poleg spodbud v obliki odkupne cene električne energije, proizvedene v malih hidroelektrarnah, tudi lažje umeščanje novih proizvodnih objektov v prostor. Vlada Republike Slovenije je letos sprejela dve uredbi, ki bistveno zvišujeta odkupne cene in podpore: Uredba o podporah električni energiji, proizvedeni iz ter Uredba o podporah električni energiji, proizvedeni v soproizvodnji toplote in električne energije z visokim izkoristkom. Z dvigom podpor bomo v Sloveniji dobili stabilnejši sistem podpor, kot smo ga imeli doslej, in povečalo se bo zanimanje investitorjev za tovrstne projekte. Cene in podpore bodo določene po načelu pokrivanja proizvodnih stroškov električne energije. Vpliv ekološko sprejemljivega pretoka vode Ministrstvo za okolje in prostor sprejema metodologijo za določanje ekološko sprejemljivega pretoka vode (Qes), kar zahteva tudi Zakon o vodah iz leta Predlog predpisa uvaja metodo, ki bo veljala za vse lokacije, vendar pa bi se ekološko sprejemljivi pretok določal na posamezno 31

34 posebno rabo in upošteval razmere na obravnavani lokaciji. Raba površinskih voda nikakor ne sme škodljivo vplivati na okoljske cilje. Na ministrstvu zagotavljajo, da vse predpise o vplivu na okolje obravnavajo v sodelovanju z javnostjo, tako da ne bi smelo priti do večjih ovir pri izvedbi projektov. Zvezi društev MHE se zdi ta metodologija problematična, prav tako tudi možnost, da bo gradnja novih malih hidroelektrarn ustavljena, mnogim delujočim pa bi se proizvodnja električne energije zmanjšala za 30 do 60 odstotkov. Ekološko sprejemljiv pretok vode naj bi se po novi metodologiji močno povečal, zato pa bi se močno zmanjšala proizvodnja hidroelektrarn (Okolje & Energija). Pri gradnji hidroelektrarn so po mnenju strokovnjakov najpogostejši zapleti pri pridobivanju koncesije za rabo vode. Lokacije, kjer je koncesijo mogoče dobiti, so bolj izjema kot pravilo. Hkrati je treba v tej fazi projekta uskladiti prostorske akte z vnašanjem spremenjene rabe prostora, za kar je potrebno pozitivno mnenje Zavoda za varstvo narave, Zavoda za ribištvo in Inštituta za vode RS. Postopek od pobude do izdaje koncesije traja 5 do 10 let (Okolje & Energija). Natura 2000 in ekološko pomembna območja v Sloveniji Pomemben dejavnik pri možnostih postavitve hidroelektrarn je Natura 2000 in ekološko pomembna območja. Kot vse države članice EU je tudi Slovenija dolžna določiti območja Natura 2000 in jih ustrezno ohranjati. Namen Nature 2000 je ohranjati biotske raznovrstnosti, in sicer tako, da varuje naravne habitate ogroženih rastlinskih in živalskih vrst, pomembnih za Evropsko unijo. Izbira načina varovanja območij Natura 2000 je prepuščena oceni vsake države članice (npr. pogodbeno varstvo ali skrbništvo, pogodbe v okviru kmetijsko-okoljskega programa...). Vlada Republike Slovenije je 29. aprila 2004 določila območja Natura 2000 v Sloveniji z Uredbo o posebnih varstvenih območjih (območjih Natura 2000). Določenih je 286 območij; 260 na podlagi direktive o habitatih in 26 na podlagi direktive o pticah. Območja zajemajo 36 odstotkov površine Slovenije. V zavarovanih območjih (Triglavskem narodnem parku, regijskih in krajinskih parkih ter rezervatih in naravnih spomenikih) je 25 odstotkov skupne površine območij Natura 2000 ( gov. si, Erico). Pri postavitvi novih proizvodnih energetskih objektov je treba poznati tudi ekološko pomembna območja, ki so po Zakonu o ohranjanju narave območja habitatnega tipa ali večje ekosistemske enote, ki pomembno prispevajo k ohranjanju biotske raznovrstnosti. Ekološko pomembna območja obsegajo: območja habitatnih tipov, ki so biotsko izjemno raznovrstni ali dobro ohranjeni, kjer so habitati ogroženih prostoživečih rastlinskih ali živalskih vrst..., območja habitatnega tipa ali večje ekosistemske enote, ki pomembno prispevajo k ohranjanju naravnega ravnotežja, habitati vrst, ki so varovane na podlagi ratificiranih mednarodnih pogodb in predpisov EU, selitvene poti živali, območja, ki bistveno prispevajo h genski povezanosti populacij prostoživečih rastlinskih ali živalskih vrst. Ekološko pomembna območja so eno izmed izhodišč za izdelavo naravovarstvenih smernic in so obvezno izhodišče pri urejanju prostora in rabi naravnih dobrin. Za gradnjo objektov na teh območjih, ki niso obenem območje Natura 2000, zavarovano območje ali območje naravnih vrednot, ni treba pridobiti naravovarstvenih pogojev in soglasja (Erico). 32 Vsaka država članica in energetska družba sama izbere sestavo energetskih virov. Vendar izbira posamezne države članice neizogibno vpliva na zanesljivost oskrbe z energijo pri njenih sosedah in v Skupnosti kot celoti in vpliva na konkurenčnost in okolje. Bližina meje povečuje zahtevnost

35 Hidroelektrarne spadajo med zrele proizvodne tehnologije, pri katerih se izvajajo samo nekatere izboljšave, povečanje izkoristkov in podobno. Drugače je pri proizvodnji druge generacije biogoriv, izkoriščanju plime, valov in morskih tokov, ki so šele v začetni raziskovalni fazi in zahtevajo precejšnja sredstva za prodor na masovni trg. postopkov umestitve hidroelektrarn. Pri gradnji tovrstnih objektov nastane precej vprašanj glede čezmejnih vplivov, način njihovega reševanja pa je precej zapleten (Skubic, str. 33). Zrelostna faza proizvodnih energetskih tehnologij Pri nekaterih tehnologijah so potrebna precejšnja sredstva za prodor na masovni trg tehnologij (doseganje zrele faze proizvodnih tehnologij). Že pri tehnologiji CCS bo potrebnih od 0,5 do 2 milijardi evrov za vsako demonstracijsko elektrarno na CCS. Še več sredstev je potrebnih, da se bo razvoj te tehnologije razvil v pravo smer. To velja tudi za razvoj uporabe obnovljivih virov energije v proizvodnji elektrike. Spodnja slika prikazuje, da je še veliko obetavnih tehnologij v začetnih fazah inovacijske verige in so v teh fazah potrebna precejšnja sredstva, da se bodo lahko znižali proizvodni stroški. Slika 2: Inovacijska veriga za proizvodne tehnologije Vir: IEA, Hidroelektrarne spadajo med zrele proizvodne tehnologije, pri katerih se izvajajo samo nekatere izboljšave, povečanje izkoristkov in podobno. Drugače je pri proizvodnji druge generacije biogoriv, izkoriščanju plime, valov in morskih tokov, ki so šele v začetni raziskovalni fazi in zahtevajo precejšnja sredstva za prodor na masovni trg. Največji potencial izrabe predstavlja hidroenergija in Holding Slovenske elektrarne že vrsto let izvaja številne projekte za posodobitev obstoječih hidroelektrarn in aktivnosti za pospešeno gradnjo novih proizvodnih objektov. Medtem ko je gradnja verige hidroelektrarn na spodnji Savi že na polovici celotne verige, smo intenzivno nadaljevali še aktivnosti pri pripravi dokumentacije 33

36 za gradnjo verige hidroelektrarn na srednji Savi. Vsekakor pa je treba nadaljevati tudi dejavnosti na preostalih lokacijah (Mura, Idrijca idr.), ki so prav tako zanimive z energetskega stališča. Pri načrtovanju izvedbe projektov je treba upoštevati ekonomske, okoljske in prostorske plati izvedljivosti projektov. Dokončna ocena primernosti naj bo pripravljena na podlagi celostne presoje teh kompleksnih dejavnikov (Zelena knjiga za NEP). Aktivnosti skupine HSE potekajo v skladu z nacionalnimi strateškimi dokumenti (osnutek Zelene knjige) in dokumenti EU. Obstoječi in predvideni hidroenergetski projekti v Sloveniji Obstoječi hidroenergetski objekti v Sloveniji (študija IREET): DEM (HE Dravograd, Vuzenica, Vuhred, Ožbalt, Fala, Mariborski otok, Zlatoličje Formin) skupna moč na pragu 575 MW, letna proizvodnja GWh. SEL (HE Vrhovo, Moste, Mavčiče, Medvode, Boštanj) skupna moč na pragu 152 MW, letna proizvodnja 350 GWh. SENG (HE Doblar, Plave, Solkan) skupna moč na pragu 136 MW, letna proizvodnja 370 GWh. 18 malih hidroelektrarn z močjo med 1 in 10 MW upravljajo prej omenjene družbe, nekatere so zasebne. Obstaja še 433 hidroelektrarn, katerih inštalirana moč je pod 1 MW (stanje na dan 7. oktobra 2008). Seznam predvidenih proizvodnih hidroobjektov v Sloveniji (študija IREET): HE na srednji Savi, Pe = 295,4 MW, proizvedena energija na leto = 994 GWh. Spodnja Sava HE Boštanj, Blanca, Krško, Brežice, Mokrice: zgrajene do leta 2018, skupna moč na pragu bo 189 MW, letna proizvodnja 716 GWh (Rekonstrukcija (do 2010) in doinštalacija (do 2017) HE Moste do 2010). Soča in Idrijca: ČHE Avče, Pe 178 MW, začetek obratovanja 2009, HE Učja, Pe 35,8 MW, začetek obratovanja 2014, HE Kneža, Pe 1 MW, začetek obratovanja 2012, HE Kobarid HE Kamno, Pe ,2 MW, začetek obratovanja 2023, HE Možnica, Pe 1 MW, začetek obratovanja 2016, HE na Idrijci: KUK, Slap, Most, Želin, Reka začetek obratovanja po Mura: začetek gradnje po načrtu HSE je leto Drava: ČHE Kozjak, Pe 440 MW, začetek obratovanja 2013, 2009 zaključek sanacije in izpopolnitev dopolnilne inštalacije 24 MW na HE Zlatoličje, do leta 2016 pa obnova in dograditev HE Formin. Male HE Savinja, Tolminka, Kamniška Bistrica in Meža so reke, ki imajo ocenjeni potencial reda velikosti 3,5 MW in več, upoštevaje ekološko sprejemljiv pretok. Tabela 1: Hidroenergetski potencial Slovenije Ocenjeni hidroenergetski potencial v Sloveniji Tehnični hidroenergetski potencial Ekonomsko izvedljivo pa le 70 odstotkov zgornjega tehničnega potenciala, sedanja uporaba hidropotenciala je le 45 odstotkov GWh GWh 6.526,8 GWh Vir: SURS 34

37 Slika 3: Izkoriščenost slovenskih rek Trajnostni razvoj pomeni upoštevanje načela, da je treba koncepte hidroelektrarn kot večnamenskih objektov podrediti občutljivosti in razvojnim ambicijam okolja, varovanje okolja pa se pri načrtovanju upošteva kot najpomembnejši dejavnik. Vir: SURS Slika 3 prikazuje delež izkoriščenosti slovenskih rek. Drava je že skoraj popolnoma izkoriščena (97,8 odstotka), pri Soči (34,0 odstotka) in Savi (18,5 odstotka) je še veliko potenciala. Ob spodnji in srednji Savi so planirane izvedbe številnih elektrarn, tako da se bo stopnja izkoriščenosti povečala. Reki Mura in Idrijca sta z 0,3 odstotka izkoriščenosti še najmanj izkoriščen vodni potencial v Sloveniji, ki se bo v prihodnosti še moral izkoristiti, če bomo želeli doseči postavljene cilje energetsko-podnebnega paketa. Trajnostni razvoj pomeni upoštevanje načela, da je treba koncepte hidroelektrarn kot večnamenskih objektov podrediti občutljivosti in razvojnim ambicijam okolja, varovanje okolja pa se pri načrtovanju upošteva kot najpomembnejši dejavnik. Pogoji prostora, narave in okolja ponujajo tiste vhodne podatke ranljivosti okolja, na podlagi katerih bodo nekatera območja posegov s sprejemljivimi vplivi, ki jih bo investitor še sprejel v okviru investicije. Vse korake je treba delati skupaj z lokalno skupnostjo, saj je le tako mogoče številne interese prepoznati in jih usklajevati. V skladu s trajnostnim razvojem je naravnana tudi okoljska politika HSE. Proizvodi z ustreznimi certifikati dosegajo boljše prodajne učinke, včasih pa se lahko le z ustrezno certificiranimi proizvodi prodre na določeno tržišče. HSE posluje in deluje po standardih kakovosti, ki mu narekujejo odgovoren odnos do skupnosti, s katero sobiva in na katero vpliva s svojim poslovanjem. Naša uspešnost se zato ne meri le z oprijemljivimi kazalniki, temveč tudi s tistimi mehkejšimi, ki jih dosegamo z zadovoljstvom naših ciljnih javnosti in njihovim soglasjem za najširšo sprejemljivost naših poslovnih potez. Zato smo že na začetku svojega delovanja oblikovali svojo okoljsko politiko, katere bistvo lahko strnemo v nekaj osnovnih točk (spletna stran HSE): električno energijo proizvajati z minimalnimi vplivi na okolje, upoštevati vse zakonske norme in priporočila, uvajati najboljše tehnologije, ki so na voljo, da so vplivi na okolico čim manjši, spodbujati razvoj obnovljivih virov električne energije, doseči partnerski odnos z lokalnimi skupnostmi in skupaj reševati okoljske probleme in načrtovati trajnostni razvoj proizvodnje električne energije, doseči trajnostno obratovanje in razvoj energetskih zmogljivosti. Temeljni cilj okoljske politike ostaja trajna uravnoteženost, ki jo Skupina HSE dosega s preventivnimi ukrepi, s preprečevanjem nastajanja škode v okolju, z delitvijo odgovornosti in vključevanjem okolja v posamezne poslovne procese. 35

38 36 Sklep Finančna kriza, ki se je prevesila v vsesplošno svetovno gospodarsko krizo, je močno vplivala na poslovanje vseh družb po svetu, tudi v Sloveniji. Manjši obseg investicij v proizvodne in infrastrukturne projekte lahko zaradi finančne krize ogrozi evropsko varnost dobave energije. Druge spremembe so še: padec cen električne energije na tujih trgih, padec cen emisijskih kuponov in padec porabe električne energije zaradi zmanjšane industrijske dejavnosti, pričakuje se tudi padec vrednosti načrtovanih investicij iz naslova dobavljene opreme zaradi učinkov finančne krize... Vsem spremembam se je treba prilagoditi pri izvajanju tistih razvojnih energetskih projektov, ki bodo v novih okoliščinah najbolje izkoristili dane prednosti. Trajnostno izkoriščanje vodne energije bi moralo biti prioriteta vsake države, ki razpolaga z vodnimi viri. Cilji energetsko-podnebnega paketa so visoki in predstavniki Evropske komisije napovedujejo tudi kazni za nedoseganje teh ciljev. Pravočasno je treba izvajati vse aktivnosti za izvedbo teh projektov, saj je izvedba tovrstnih projektov razmeroma dolgotrajna, čas do izpolnjevanja ciljev nove direktive pa vse krajši. V bodoči slovenski energetski politiki ne sme biti prostora za individualne akcije posameznikov, ki lahko ustavijo izvedbo energetskih projektov samo zato, da bi uresničili cilje na določenem področju. Okoljske zahteve ne smejo biti strožje zastavljene, kot določa EU. Hkrati je treba upoštevati interese vseh udeleženih akterjev in jim čim bolj olajšati izvedbo projektov. Treba je prepričati ljudi, da je vodna energija eden najboljših načinov izkoriščanja obnovljive energije in da bomo s postavitvijo tovrstnih proizvodnih objektov povzročili manj negativnih posledic kot z večino drugih proizvodnih objektov. Vsak proizvodni objekt ima določene negativne učinke, naša naloga je, da izberemo med vsemi tiste, ki dajejo največjo neto korist. Pri tem je treba upoštevati celotno verigo od proizvodnje materiala in izdelkov za izkoriščanje do posega v okolico, stranskih proizvodov in emisij in do odlagališča odpadkov... Miselnost ljudi se bo bistveno spremenila, ko se bodo stroški izkoriščanja konvencionalnih virov energije tako povečali, da bodo postali privlačni tudi z ekonomskega vidika in bodo koristi tovrstnih projektov prevladali nad negativnimi učinki. Viri: (1) (2) Erico, 2007, Analiza potenciala za gradnjo malih hidroelektrarn na osnovi lokacij nekdanjih mlinov in žag na vodotokih v Sloveniji. Študija HSE. (3) IEA, 2008, Available online: Clean_Coal_CIAB_2008.pdf. (4) IREET Inštitut, Eco Consulting, CEE, EIPF, PF MB, Fakulteta za energetiko, 2009, Akcijski načrt za doseganje ciljnih deležev končne porabe električne energije iz obnovljivih virov do leta faza. Študija HSE. (5) Okolje & Energija priloga Financ, 2009, Najtežje je pridobiti koncesijo. Objavljeno: (6) Okolje & Energija priloga Financ, 2009, Spremembe Qes burijo duhove. Objavljeno: (7) Skubic M., 2009, Bližina meje povečuje zahtevnost postopkov umestitve HE. Naš stik februar 2009, str. 33. (8) Spletna stran HSE, (9) Statistični urad Republike Slovenije, 2008, Proizvodnja električne energije iz obnovljivih virov energije. Available online: povezava. (10) gov.si (11) Zelena knjiga za NEP posvetovalni dokument za javno obravnavo, april 2009, str

39 Obnovljivi viri energije kot pomemben del energetske bilance in oskrbe z energijo Slovenije Renewable Energy Sources as an Essential Part of Slovenia s Energy Balance and Energy Supply Mag. Andreja Urbančič, mag. Damir Staničić, Matjaž Česen, Institut Jožef Stefan, Center za energetsko učinkovitost Andreja Urbančič, MSc, Damir Staničić, MSc, Matjaž Česen, Jožef Štefan Institute, the Energy Efficiency Centre Povzetek Slovenija si je na področju razvoja obnovljivih virov energije postavila zelo ambiciozne cilje, ki bodo prispevali tako k povečanju zanesljivosti oskrbe z energijo kot zmanjšanju učinkov na okolje in razvoju delovnih mest in zaposlenosti. Danes je delež obnovljivih virov energije 15,1 odstoten, cilj Slovenije je doseči 25-odstotni delež v bilanci končne energije do leta Najpomembnejši obnovljiv vir energije v državi je biomasa, sledi vodna energija, v zadnjih letih je razvoj najbolj dinamičen pri izkoriščanju sončne energije in bioplina. Potenciali so precejšnji pri navedenih virih energije, energiji vetra in geotermalni energiji. Pri oblikovanju nadaljnjih ukrepov se bo potrebno nasloniti na dosedanje izkušnje s spodbujanjem: demonstracijskih projektov, obratovalnih podpor za proizvodnjo električne energije, investicijskih podpor za rabo za toplotne namene idr. Za dosego cilja bo potrebno obsežnejše in raznovrstnejše spodbujanje za krepitev finančnih ter strokovnih zmogljivosti za razvojni zagon, načrti in programi so za prva leta že pripravljeni. Ob povečanju izrabe hidroenergije in lesne biomase za polovico, preostalih virov energije pa za več kot dvakrat, bo ciljni 25-odstotni delež v končni rabi energije lahko dosežen, a le v primeru, če bo hkrati raba energije ostala na sedanji ravni, za kar bo potrebno izdatno spodbujanje ukrepov učinkovite rabe energije in sprememb strukture potrošnje. Abstract In the development of renewable energy sources, Slovenia has set highly ambitious objectives for itself. These will contribute both towards increasing the energy supply reliability, reducing the environmental impact, and towards creating new jobs. Share of renewable energy sources in final energy demand is 15,1 %. Slovenia`s target is to increase this percentage to 25 % of its final energy balance by The most important renewable energy source in the country is biomass, followed by hydroelectric power. In recent years, development has been most active in the utilisation of solar energy and biogas. Together with wind power and geothermal energy, the above mentioned energy sources hold a great deal of potential. When designing further measures, we will have to utilise all our experience in promoting: demonstration projects, operational support in producing electricity, investment grants for using RES for heating, etc. Achieving the target will require more extensive and diverse promotion to strengthen financial and professional capabilities, and to give impetus to development; the plans and programmes for the initial years have already been prepared. By increasing the utilisation of hydroelectric power and wood biomass by half, and other energy sources by more than twofold, achieving a 25 % share of RES in the final energy consumption is possible, but only if the energy consumption remains at the current level, which will require additional steps to promote efficient energy use and change the consumption structure. Ključne besede: obnovljivi viri energije, podnebno-energetski paket, cilji, ukrepi za spodbujanje, projekcije. Keywords: renewable energy sources, climate-energy package, targets, promotion measures, projections. 37

40 Uvod Nizkoogljična družba prihodnosti temelji na visokem deležu obnovljivih virov energije () pri oskrbi z energijo, kar je pomembno za obvladovanje podnebnih sprememb in za povečanje zanesljivosti ter konkurenčnosti oskrbe z energijo. Za doseganje visokega deleža obnovljivih virov energije je potrebno dvoje: dolgoročno zmanjšati porabo energije ali vsaj upočasniti rast porabe energije in hkrati povečati proizvodnjo energije iz obnovljivih virov. Poleg učinkovite rabe energije (URE) je danes razvoj tehnologij za izkoriščanje obnovljivih virov energije najbolj perspektivno in dinamično področje tehnološkega razvoja. Izkoriščanje in URE je iz zgoraj navedenih razlogov pomembno za sektor energetike, poleg tega pa tudi za gospodarsko rast in ustvarjanje novih delovnih mest v industriji in storitvah z uveljavljanjem širokega spektra tehnologij na različni stopnji zrelosti ter z različno vlogo v energetski bilanci danes in v prihodnje. Evropska komisija ocenjuje, da sektor obnovljivih virov energije v EU zaposluje 1,4 milijona oseb (0,65 odstotka vseh zaposlenih v EU) in ustvari za 58 milijard evrov dodatne vrednosti oziroma 0,58 odstotka BDP. Po projekcijah naj bi se zaposlenost zaradi politik za izpolnjevanje ciljev EU povečala na 2,8 milijona oseb do leta S pospešenimi izvoznimi aktivnostmi bi ta številka do leta 2030 narasla na 3,4 milijona zaposlenih [1]. Obnovljivi viri energije so v svetu prisotni in uveljavljeni v vseh sektorjih: v stavbah v široki rabi energije (zlasti biomasa, geotermalna energija, sončna energija), v industriji in v sistemih daljinskega ogrevanja (zlasti biomasa, bioplin, geotermalna energija, hidroenergija), v proizvodnji električne energije (hidroenergija, vetrna energija, sončna energija, biomasa) in v prometu (biogoriva). V Sloveniji je danes vodilna lesna biomasa, sledi hidroenergija, najhitrejši razvoj pa je pri izkoriščanju sončne energije in bioplina. Potenciali so precejšnji pri navedenih virih energije, energiji vetra in geotermalni energiji. Cilji in stanje Slovenija si je postavila vrsto ciljev za povečevanje deleža 1 v rabi energije že leta 2004 v Resoluciji o nacionalnem energetskem programu (ReNEP, [2]). V okviru podnebno-energetskega paketa EU so dogovorjeni novi cilji za spodbujanje obnovljivih virov energije, cilj Slovenije do leta 2020 je 25-odstotni delež v končni rabi energije in najmanj 10-odstotni delež v prometu [3]. Delež obnovljivih virov v končni energiji je leta 2007 znašal 15,1 odstotka 2, kar je 9,9 odstotka manj od cilja države v letu Prispevek različnih obnovljivih virov je naslednji: 8,1 odstotka lesna biomasa, 6,6 odstotka hidroenergija, 0,24 odstotka tekoča biogoriva ter 0,15 odstotka bioplini (deponijski plin, drugi bioplini ter plin iz čistilnih naprav) [6, 7]. Da bi dosegli ta cilj, bo nujno treba znižati rabo končne energije in precej povečati rabo. V skupni rabi primarne energije v Sloveniji so obnovljivi viri leta 2007 predstavljali 10,0 odstotka in so med energenti po deležu na petem mestu. Največ porabimo tekočih goriv (34 odstotkov), sledijo trdna goriva (22 odstotkov), jedrsko gorivo (20 odstotkov) in plinasta goriva (14 odstotkov). V skupni rabi primarne energije v Sloveniji so obnovljivi viri leta 2007 predstavljali 10,0 odstotka in so med energenti po deležu na petem mestu. Največ porabimo tekočih goriv (34 odstotkov), sledijo trdna goriva (22 odstotkov), jedrsko gorivo (20 odstotkov) in plinasta goriva (14 odstotkov). Obnovljivi viri energije imajo pomemben delež v oskrbi s toploto, in sicer 28 odstotkov. Pri rabi goriv za pogon motornih vozil je delež biogoriv majhen, komaj 0,83-odstoten. so med tremi Raba zajema rabo solarne energije, biomase (lesa, bioplina, biogoriv) in biološko razgradljivih odpadkov, geotermalne energije, hidroenergije in vetrne energije. Statistični urad RS spremlja rabo hidroenergije, biomase (les, lesni odpadki, drugi obnovljivi odpadki), bioplina ter industrijskih in komunalnih odpadkov [4]. Rabo geotermalne in sončne energije spremlja od leta 2005 EuroObserv ER [5]. Delež v končni rabi energije znaša 15,1 odstotka (upoštevaje končno rabo in sorazmeren delež električne energije iz ) podatki SURS-a oziroma 16,0 odstotka po podatkih EUROSTAT-a.

41 Razvoj v Sloveniji se oddaljuje od postavljenih ciljev in je nasproten gibanjem v razvitih državah. Kljub temu lahko po posameznih energentih zaznamo tudi pozitivna gibanja. ključnimi energenti za proizvodnjo električne energije, saj je 22,1 odstotka električne energije proizvedene iz (pretežno iz hidroenergije). Kazalniki obnovljivih virov energije kažejo izrazito neugoden razvoj. Delež v bilanci primarne energije se je z 12,0 odstotka leta 2000 zmanjšal na 10,0 odstotka leta 2007, kar je posledica hkratnega povečanja rabe energije in zmanjšanja proizvodnje električne energije iz. V letih se je povečala poraba vseh goriv, razen obnovljivih virov energije. Poraba fosilnih goriv se je povečala za 14 odstotkov, k čemur so skoraj enakomerno prispevala vsa goriva. Razvoj v Sloveniji se oddaljuje od postavljenih ciljev in je nasproten gibanjem v razvitih državah. Kljub temu lahko po posameznih energentih zaznamo tudi pozitivna gibanja. Lesna in druga trdna biomasa je s 56,5 odstotka najpomembnejši obnovljiv vir energije v Sloveniji, kar je glede na izjemno pokritost z gozdovi, leta 2007 je ta znašala 58,4 odstotka [8], pričakovano. Drug naš najpomembnejši obnovljiv vir je hidroenergija, saj ima država nadpovprečno vodno bogastvo. Preostali obnovljivi viri skupaj za zdaj predstavljajo manj kot 6,5 odstotka. Vsi navedeni podatki so za leto 2007, za katero so na razpolago zadnji statistični podatki [6,7]. Slika 1: Raba obnovljivih virov energije ter delež v končni porabi energije [6] Raba v prometu Raba v proizvodnji toplote in hladu Raba v proizvodnji el. en. 39

42 Slika 2: Raba obnovljivih virov energije in delež v skupni porabi energije [7] Les HE Bioplin Tekoča biogoriva (SURS) Delež v skupni porabi (%) Cilj ReNEP Vir: IJS CEU, podatki: SURS, IJS-CEU Tabela 1: Cilji Slovenije na področju rabe obnovljivih virov energije, opredeljeni v Resoluciji o nacionalnem energetskem programu in v Podnebnoenergetskem paketu [2, 3, 9], ter stanje leta 2007 Cilj Stanje leta odstotni delež v primarni energetski bilanci leta ,0 % 25-odstotni delež pri oskrbi s toploto leta ,0 % 33,6-odstotni delež električne energije iz leta ,1 % 5-odstotni delež biogoriv v pogonskih gorivih za transport do konca leta odstotni delež energije iz obnovljivih virov v rabi končne energije 0,83 % v prometu leta odstotni delež energije iz obnovljivih virov v rabi končne energije leta ,1 % Dosedanje spodbujanje Vizija pospešenega razvoja na področju lahko temelji le na usklajenem delovanju akterjev v celotni verigi tehnološkega razvoja in ob ustreznem podpornem okolju za raziskave, razvoj in razširjanje tehnologij. Precejšnji razvojni premiki bodo doseženi z ustreznim naborom instrumentov za spodbujanje, okrepljenih glede na dosedanje spodbude. Energetski trgi so nepopolni in ne odražajo vseh stroškov proizvodnje, zlasti ne zunanjih stroškov, zato so tudi za zrele tehnologije obnovljivih virov energije potrebne finančne spodbude, ki te tržne nepopolnosti izravnajo. V Sloveniji so uveljavljeni naslednji pomembni instrumenti za spodbujanje rabe : 40 Shema obratovalnih podpor za električno energijo, proizvedeno iz obnovljivih virov energije, ki je bila uvedena leta 2003 in je bila maja 2009 prenovljena [10]. Po novem se z obratovalnimi podporami za obdobje petnajst let spodbujajo investicije v vseh sektorjih in s tem so investitorjem zagotovljeni stabilni pogoji poslovanja. Med letoma 2003 in 2007 so podpore zlasti spodbudile razvoj elektrarn na bioplin in sončnih elektrarn; pred letom 2003 (v začetku devetdesetih let) so nekoliko drugačne oblike podpore spodbudile razvoj malih hidroelektrarn. Država spodbuja tudi rabo kot vira toplote z investicijskimi spodbudami v sistemih daljinskega ogrevanja in v široki rabi v obstoječih stavbah. Za zdaj te spodbude ne zadovoljujejo

43 povpraševanja. V okviru Operativnega programa razvoja okoljske in prometne infrastrukture za obdobje (OP ROPI) je načrtovano povečanje proizvedene energije iz obnovljivih virov za 510 GWh na koncu obdobja, za spodbude za je namenjenih in odobrenih 71 milijonov evrov. V sklopu spodbud so bili uspešno izvedeni demonstracijski projekti za daljinske sisteme na lesno biomaso z mednarodno donacijo Svetovnega sklada za okolje (Global Environment Facility GEF). V obdobju je bilo izvedenih osem sistemov daljinskega ogrevanja na lesno biomaso [15]. Novi Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah (PURES) predpisuje ambiciozne zahteve na področju energetske učinkovitosti stavb in izrabe obnovljivih virov energije, ki se odražajo v zahtevah po boljši toplotni zaščiti ovoja in vgradnji energetsko učinkovitejših naprav ter sistemov in v obvezni uporabi v obsegu najmanj 25 odstotkov potrebne moči naprav [11]. Raba biogoriv je spodbujena z oprostitvijo trošarin, poleg tega pa se spodbuja tudi pridelava energetskih rastlin, kot so poljščine za pridelavo biogoriv. V pripravi je Uredba o zelenih javnih naročilih, ki bo za javni sektor urejala to področje. Od leta 1998 se za fosilna goriva plačuje dajatev za obremenjevanje okolja z izpusti ogljikovega dioksida v višini 12,5 evra/t CO 2, kar izboljšuje konkurenčni položaj. Uveljavljene so bile tudi oprostitve dajatve, če se je zavezanec s pogodbo z državo obvezal k zmanjšanju emisij z ukrepi, med katerimi je tudi večje izkoriščanje. Več spodbude potrebujejo tehnologije, ki na trg šele vstopajo. Potrebni so zlasti demonstracijski projekti, podprti z informacijskimi kampanjami in usposabljanjem akterjev. Poseben razred so tehnologije v fazi razvoja, ki so upravičene tudi do spodbud za tehnološki razvoj. Večji prodor pomeni tudi spremembo finančnih tokov. Dolgoročno bo za uveljavitev in URE ključna zelena davčna reforma, ki bo vodila do preoblikovanja politik subvencioniranja ob zmanjševanju obremenjevanja okolja. Proizvodnja energije iz v zrelih tehnologijah lahko postane zelo donosna ob ustreznem cenovnem signalu, ki bi vključeval tudi stroške obremenjevanja okolja. Za doseganje čim boljših učinkov je nujno tudi spodbujanje povezovanja akterjev pri razvoju in razširjanju tehnologij. Potrebni ukrepi za doseganje postavljenega cilja v podnebno - energetskem paketu Ključni instrument spodbujanja proizvodnje električne energije iz bo še nadalje prenovljena shema obratovalnih pomoči v obliki zagotovljenih odkupnih cen za električno energijo in finančne pomoči za tekoče poslovanje. Pri spodbujanju ogrevanja na bodo imeli vodilno vlogo predpisi. Ob predpisih bodo za doseganje večjih učinkov potrebni tudi komplementarni instrumenti finančne spodbude (subvencije idr.), ustrezna davčna in cenovna politika ter programi za usposabljanje in promocijo. Predvidoma bodo pripravljeni predpisi, ki bodo določali načine ogrevanja na posameznih območjih lokalnih skupnosti in industrijskih območjih. Subvencioniranje majhnih in velikih sistemov daljinskega ogrevanja na lesno biomaso je že predvideno v prednostni nalogi OP ROPI Trajnostna energija. Treba bo zagotoviti pogoje za polno izpolnjevanje programa in nadaljevanje spodbujanja po letu V prihodnje bodo večji pomen imeli demonstracijski projekti, ki so ključni pri uveljavljanju naprednih tehnologij in novih shem financiranja projektov (npr. v javno-zasebnem partnerstvu). Demonstracijski projekti so tudi pomemben element prednostne naloge Trajnostna energija, vendar se ta del programa še ni začel izvajati. Država bo imela ključno vlogo pri demonstraciji uvajanja v javnih stavbah s preseganjem predpisanih zahtev in uvedbo zelenega javnega naročanja. 41

44 V okviru prednostne naloge Energetska sanacija in trajnostna gradnja stavb v OP ROPI so zajeti različni vidiki izboljševanja karakteristik stavb in njenih integriranih sistemov tudi zato, da bi se povečala uporaba obnovljivih virov energije v stavbah v javnem sektorju. Načrtovani so naslednji ukrepi rabe obnovljivih virov energije kot vira toplote: sanacija sistemov za ogrevanje (vgradnja kotlov na lesno biomaso), vgradnja solarnih sistemov za ogrevanje, vgradnja toplotnih črpalk za ogrevanje in pripravo sanitarne tople vode, postavitev sistemov za soproizvodnjo toplote in električne energije. Prednostna naloga OP ROPI Inovativni sistemi za lokalno energetsko oskrbo pa obsega investicije v sodobne sisteme za oskrbo z energijo, s katerimi se bo zagotovilo povečanje izrabe obnovljivih virov energije za proizvodnjo električne energije in toplote. Program je usmerjen v večje individualne ter lokalne in regionalne energetske sisteme, namenjen je spodbujanju inovativnih sistemov, zasnovan je predvsem na visoko učinkovitih tehnologijah pretvorbe energije in izkoriščanju obnovljivih virov energije ter razvoju omrežij daljinskega ogrevanja. Predvidene dejavnosti so usmerjene v naslednja tehnološka področja: daljinske, skupinske in mikrodaljinske sisteme za ogrevanje na lesno biomaso, vključno s sistemi soproizvodnje toplote in električne energije z uporabo lesne biomase, sodobne kotle in sisteme soproizvodnje toplote in električne energije na lesno biomaso v industriji, sisteme za proizvodnjo toplote in električne energije na bioplin, pridobivanje električne energije in toplote iz geotermalne energije. Pomemben element spodbujanja je tudi upravljanje kakovosti pri načrtovanju, izvedbi projektov ter kakovosti biogoriv; to je pogoj za razvoj trgov z opremo in storitev ter trgov z gorivi. Zagotovljena bo državna podpora vzpostavljanju trga z lesno biomaso (zbirni centri, tržni red, zagotavljanje kakovosti priprave projektov idr). Ključno vlogo za nadaljnje spodbujanje bodo imeli tudi t. i. horizontalni mehanizmi, kot so izobraževanje, usposabljanje in davčna ter cenovna politika. Potrebno bo tudi boljše upravljanje konfliktov pri razvoju projektov s področja. Za izpolnitev obveznosti 25-odstotnega deleža obnovljivih virov energije iz podnebno energetskega paketa bo nujna tudi zaustavitev rasti rabe energije oziroma spodbujanje ukrepov URE. Razvoj Lesna biomasa V elektrarnah na lesno biomaso s skupno inštalirano električno močjo 14 MW je bilo leta 2007 proizvedeno 1,9 odstotka električne energije iz. Proizvodnja je od leta 2003 upadla, in sicer zaradi zniževanja proizvodnje enot soproizvodnje toplote in električne energije samoproizvajalcev od leta 2005 (na znižanje je pomembno vplivalo zapiranje proizvodnje celuloze, zato se je proizvodnja električne energije iz črnega luga leta 2006 glede na leto 2005 zmanjšala skoraj za polovico) ter zniževanja proizvodnje električne energije v enotah SPTE po glavni dejavnosti do leta Proizvodnja v enotah soproizvodnje toplote in električne energije po glavni dejavnosti se v zadnjih letih povečuje zaradi sosežiga lesne biomase in premoga (TE-TOL, TEŠ). 42 Največ lesne biomase (75 odstotkov leta 2007) se porabi v gospodinjstvih. Statistika za ta del rabe je zelo slaba, saj obstajata samo dva podatka: ocena za leto 2000 in ocena na podlagi rezultatov ankete o rabi energije v gospodinjstvih, ki je bila narejena leta 2002.

45 Hidroenergija Hidroenergija k proizvodnji električne energije iz v Sloveniji prispeva daleč največ, kar 96,7 odstotka leta Proizvodnja je razdeljena na proizvodnjo hidroelektrarn (HE) moči do 10 MW, ki prispeva 13 odstotkov proizvodnje iz HE, in na proizvodnjo velikih HE (moči nad 10 MW). Proizvodnja HE je močno odvisna od vodnatosti rek. Leta 2007 se je proizvodnja električne energije glede na predhodno leto zmanjšala za 9,1 odstotka. Glede na leto 2000 je bila proizvodnja manjša za 14,9 odstotka. Proizvodnja je bila manjša, čeprav se je inštalirana moč HE v letu 2007 povečala glede na leto 2006 (za 0,9 odstotka) in na leto 2000 (za 18 odstotkov). Slika 3: Analiza gibanja indeksa inštalirane moči, proizvodnje in obratovalnih ur HE v obdobju (levo) ter proizvodnje električne energije iz lesne biomase (desno) Instalirana moč HE Proizvodnja HE Obratovalne ure HE SPTE po glavni dejavnosti Samoproizvajalci SPTE Vetrna energija V Sloveniji še ni večjih vetrnih elektrarn. Inštalirana električna moč vetrnih elektrarn je leta 2008 znašala le 24,4 kw e (gre predvsem za otočne vetrne elektrarne za napajanje planinskih koč), kar je posledica zahtevnega umeščanja teh objektov v prostor. Geotermalna energija Temperatura termalne vode omogoča uporabo geotermalne energije (visokotemperaturni in nizkotemperaturni geotermalni viri). Visokotemperaturni viri s temperaturo vode nad 150 stopinjami Celzija omogočajo izrabo za proizvodnjo električne energije. Elektrarn na geotermalno energijo v Sloveniji trenutno še ni. Tako stanje je predvsem posledica tveganosti visoke naložbe v vrtino, ki pokaže dejanski potencial, visoke cene celotne investicije ter odkupnih cen električne energije, ki so bile več let prenizke. Nizkotemperaturni geotermalni viri s temperaturo vode pod 150 stopinjami Celzija omogočajo neposredno izkoriščanje za ogrevanje, večinoma v zdraviliščih in toplicah. V Sloveniji je 29 takih lokacij (vir: Geološki zavod Slovenije, 2009), ki imajo inštalirano toplotno moč 64 MW t in izkoristijo približno 760 TJ geotermalne energije. 43

46 Uporaba toplote plitvega podzemlja ali plitve podzemne vode narašča, ocenjeno število geotermalnih talnih toplotnih črpalk za ogrevanje manjših moči znaša enot (vir: Geološki zavod Slovenije, 2009). Sončna energija Proizvodnja električne energije iz sonca je v celotni proizvodnji električne energije iz leta 2007 predstavljala 0,02 odstotka (0,7 GWh). Glede na leto 2007 se je proizvodnja leta 2008 povečala za 150 odstotkov in je znašala 1,5 GWh [5]. Leta 2007 je osem sončnih elektrarn z inštalirano električno močjo 82 kw e pridobilo status kvalificiranega proizvajalca električne energije, leta 2008 pa že 59 sončnih elektrarn z električno močjo 1250 kw e. Proizvodnje električne energije iz sonca Statistični urad RS ne zajema v svojih statistikah. Leta 2008 je bilo v Sloveniji inštaliranih kvadratnih metrov sončnih kolektorjev za ogrevanje in pripravo sanitarne tople vode [5]. Slika 4: Razvoj sončnih elektrarn Samostojni PVS Omrežni PVS Bioplin Bioplin glede na izvor delimo na odlagališčni oziroma deponijski plin, ki nastaja na odlagališčih odpadkov, na bioplin čistilnih naprav ter na preostale biopline, ki nastajajo v digestorjih z anaerobnim vrenjem biomase, živalskih odpadkov ter biorazgradljivih odpadkov. Leta 2008 je obratovalo 44 odlagališč, od katerih jih bo do konca tega leta prenehalo obratovati še osem. Leta 2007 so bila v registru kvalificiranih proizvajalcev električne energije iz samo štiri odlagališča: Ljubljana Barje, Celje Bukovžlak, Maribor Pobrežje ter Kranj. Iz zajetega deponijskega plina je bilo leta 2007 proizvedeno 29 GWh električne energije. Proizvodnja električne energije iz bioplina čistilnih naprav ter drugih bioplinov se je v letu 2007 glede na 2006 povečala za 138 odstotkov. Izjemno rast je mogoče pripisati stroškovno zanimivemu vlaganju v energetsko izrabo zaradi dobro nastavljenih odkupnih cen. 44

47 Slika 5: Proizvodnja električne energije iz bioplina Deponijski plin Plin iz čistilnih naprav in drugi bioplini Biogoriva Delež biogoriv v vseh gorivih za pogon motornih vozil je leta 2007 znašal 0,83 odstotka, kar je več kot 1,1 odstotno točko manj od cilja za leto Letna količina biogoriv je v letu 2007 znašala 577 TJ (13,8 ktoe) na podlagi podatka MOP-a oziroma 545 TJ (13 ktoe) na podlagi podatka SURS-a. Večji del v biogorivih predstavlja biodizel (94 odstotkov), preostanek pa bioetanol. 45

48 Projekcije dolgoročnih energetskih bilanc V okviru projekta Dolgoročne energetske bilance Republike Slovenije za obdobje [12] so bile pripravljene projekcije rabe in oskrbe z energijo ob upoštevanju dveh scenarijev razvoja zunanjih dejavnikov in štirih strategij energetske politike. Med temi sta bili analizirani dve strategiji izkoriščanja in URE, ki vključujeta tudi lokalno proizvodnjo električne energije iz in soproizvodnjo toplote in električne energije. Referenčna in intenzivna strategija spodbujanja URE in sta bili izdelani na podlagi analize trenutnega stanja, tehničnega, ekonomskega in tržnega potenciala za izkoriščanje URE in v Sloveniji v vseh scenarijih ter pričakovanega prodora tehnologij v obdobju do leta 2030 glede na načrtovane spodbude za razvoj URE in. Pri intenzivnem spodbujanju je upoštevano, da se bodo izvajali vsi načrtovani programi spodbujanja v celoti, po izteku teh programov pa je upoštevano njihovo nadaljevanje v okrepljenem obsegu. V ocenah so bile upoštevane ekološko in ekonomsko sprejemljive možnosti za nove enote in posodobitev obstoječih zmogljivosti. Dejansko pa so nastale velike zamude in težave pri izvedbi projektov zaradi vrste ekonomskih in neekonomskih ovir. V referenčni strategiji do leta 2030 je pričakovana dodatna proizvodnja 580 GWh električne energije iz razpršenih in GWh ob intenzivnem spodbujanju. K ocenjenemu povečanju proizvodnje električne energije iz največ prispeva povečanje proizvodnje v malih hidroelektrarnah, vetrnih elektrarnah ter izkoriščanje bioplina in lesne biomase: male hidroelektrarne: 72 MWe dodatnih zmogljivosti vključno s povečanjem moči obstoječih enot, bioplin (deponijski plin, bioplin v kmetijstvu in v bioloških čistilnih napravah): 41 MW e. Deponijski plin bo zaradi sprememb pri ravnanju z odpadki dosegel višek uporabe po letu 2010, temu bo sledilo postopno zmanjšanje proizvodnje električne energije iz tega vira. Bioplin v kmetijstvu doživlja velik razcvet; upoštevamo, da se bodo v energetske namene prednostno uporabljali ostanki in odpadki. Opazen razvoj pričakujemo tudi pri izrabi bioplina na bioloških čistilnih napravah v industriji in komunalnih čistilnih napravah, vetrne elektrarne: ocenjenih je 150 MW e. Pričakuje se uspešno umeščanje na okoljsko in prostorsko sprejemljive lokacije, sončne elektrarne: 100 MW e, kar se lahko ob ugodnih razmerah bistveno poveča, lesna biomasa: 35 MW e v soproizvodnji toplote in električne energije na lesno biomaso v industriji, v sistemih daljinskega ogrevanja ter ob pričakovani tržni uveljavitvi mikroenot s Stirlingovim motorjem tudi v široki rabi, Slika 6: 46 Projekcija razvoja razpršene proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov energije ob intenzivnem spodbujanju te energije[12] SPTE na biomaso Sončne elektrarne Vetrne elektrarne SPTE na bioplin Male HE

49 velike hidroelektrarne: 355 MW e je predvidenih z dokončanjem verige hidroelektrarn na spodnji Savi (154 MW e ), izgradnjo verige HE na srednji Savi (189 MW e ) in obnovo ter doinstalacijo na zgornji Savi (12,5 MW e ). Za preostale lokacije še ni ocene o njihovi okoljski izvedljivosti. Pričakujejo se spremembe pri rabi za ogrevanje in bistveno učinkovitejša raba energije v stavbah, povečal se bo tudi delež nizkoenergijskih ali pasivnih stavb zaradi novih predpisov o energetski učinkovitosti, izboljšala se bo učinkovitost ogrevalnih sistemov in električnih naprav zlasti zaradi novih predpisov o energetski učinkovitosti stavb ter ekonomskih spodbud. Nove in obnovljene stavbe bodo od povprečnih porabile za 65 odstotkov manj energije. Nasprotno pa bo na večanje porabe vplivala večja opremljenost gospodinjstev. Pričakuje se precejšnje povečanje deleža lesne biomase, povečanje zemeljskega plina in utekočinjenega naftnega plina ter toplotnih črpalk, ohranjanje deleža daljinskega ogrevanja, zmanjšanje deleža premoga in kurilnega olja (z razlikami glede na gostoto poselitve oziroma porabe energije) ter sončnih zbiralnikov za pripravo sanitarne tople vode. Vrednosti so bile ocenjene na podlagi analiz učinkov dosedanjih izvedenih ukrepov, načrtovanih spodbud energetske politike in avtonomnih tržnih trendov. Ob oblikovanju nacionalnega energetskega programa bo nujno povečati ambicije glede ciljev in pri spodbudah za izvedbo ukrepov. Ob intenzivnem spodbujanju se pričakuje precejšnje povečanje skupne rabe s sedanjih 32,3 PJ na 53,8 PJ, torej v petnajstletnem obdobju za 67 odstotkov. Neposredna raba v končni energiji se do leta 2020 glede na stanje leta 2005 poveča za 55 odstotkov, pri proizvodnji električne energije za 67 odstotkov in v sistemih daljinskega ogrevanja celo za 900 odstotkov. Predvidevamo, da bo leta ,3 odstotka izkoriščenega v končni rabi, 40,3 odstotka v proizvodnji električne energije in 4 odstotke raba v sistemih daljinskega ogrevanja. Najbolj se bo povečala raba biogoriv zaradi obveznega uvajanja 10 odstotkov biogoriv v prometu s sedanjih 0,2 PJ na 7,1 PJ. Predvideno je precejšnje povečanje izrabe lesne biomase za 39 odstotkov (na 6,7 PJ), hidroenergije za 42 odstotkov (na 5,3 PJ) in drugih celo za faktor 2,5 do 3,5 (s sedanjih 1 PJ na 3,5 PJ). Projekcija kaže, da bo s tem leta 2020 dosežen 22,1-odstotni delež v končni porabi energije, kar je za skoraj 3 odstotne točke manj od postavljenega cilja [12]. Zato bo za dosego končnega cilja nujno povečati napore za spodbujanje URE in praktično zaustaviti rast končne porabe energije. V tem primeru bo cilj 25 odstotkov deleža dosežen. Slika 7: Ciljni 25-odstotni delež in projekcije deleža ob intenzivnem spodbujanju, ob pričakovani rasti in ničelni rasti porabe končne energije Delež / pričakovana rast rabe končne energije Ciljni delež 2020 Delež /ničelna rast končne rabe energije 47

50 Sklep Slovenija ne izpolnjuje postavljenih ciljev, kar zadeva, načrtovane dejavnosti pa izvaja v obsegu, ki je daleč od načrtovanega. Hkrati so v okviru podnebno-energetskega paketa že sprejeti precej zahtevnejši cilji, 25-odstotni delež obnovljivih virov energije v rabi končne energije. To je eden ključnih razvojnih izzivov energetike. Za dosego tega cilja pa ne bo pomembno samo spodbujanje obnovljivih virov energije, temveč bo nujno umiriti tudi rast porabe energije ter ta cilj povezati s cilji gospodarskega razvoja in ustvarjanja delovnih mest. Nujno potrebno je pripraviti spodbujevalne mehanizme ter zagotoviti pogoje za izvedbo vseh že načrtovanih ukrepov in vrste novih dodatnih ukrepov, zlasti usmerjenih v obvladovanje rabe energije. To bo predmet nove energetske politike, oblikovane v Nacionalnem energetskem programu. Za izpolnitev Direktive o spodbujanju rabe energije iz obnovljivih virov energije [3] bo pripravljen do leta 2010 prvi Nacionalni akcijski načrt za obnovljive vire energije, ki bo oblikoval tudi sektorske ciljne deleže in trajektorije za doseganje teh deležev: delež v rabi električne energije, toplote in hladu ter v prometu. Za Slovenijo je smiselno postaviti ambiciozen cilj v zvezi s proizvodnjo toplote iz ter ustrezno ambiciozen cilj za električno energijo iz. Predvidoma bodo ciljni deleži v območjih: odstotkov za toploto, odstotkov za električno energijo in 10 odstotkov za promet. Slovenija ne izpolnjuje postavljenih ciljev, kar zadeva, načrtovane dejavnosti pa izvaja v obsegu, ki je daleč od načrtovanega. Cilji na področju obnovljivih virov energije bodo precej prispevali tudi k izpolnitvi obveznosti iz Kjotskega protokola [13]. Republika Slovenija je dovoljeno količino emisij toplogrednih plinov v letu 2008 presegala za 1,0 milijona ton CO 2 ekv. Slovenija bo za izpolnitev svojih obveznosti intenzivirala svoje aktivnosti, saj bo v primeru neizvajanja ukrepov doma država morala obveznost izpolniti s prožnimi mehanizmi, kar bo povzročilo stroške v višini med 15 in 40 evri na t CO 2. Viri: [1] The impact of renewable energy policy on economic growth and employment in the European Union; Fraunhofer et al., [2] Resolucija o nacionalnem energetskem programu, Ur. l. RS, št. 57/04. [3] Direktiva 2009/28/ES o spodbujanju uporabe energije iz obnovljivih virov, spremembi in poznejši razveljavitvi direktiv 2001/77/ES in 2003/30/ES. [4] SI-STAT podatkovni portal, [5] EurObserv'ER, w. e u r o b s e [6] IJS CEU, Letni energetski pregled Republike Slovenije za leto 2007, Ljubljana, IJS DP 10058, [7] Kazalci okolja ARSO, [8] Poročilo ZGS o gozdovih Slovenije za leto 2007, Zavod za gozdove Slovenije, [9] Uredba o pospeševanju uporabe biogoriv in drugih obnovljivih goriv za pogon motornih vozil, Ur.l. RS, št. 103/07. [10] Uredba o podporah električni energiji, proizvedeni iz obnovljivih virov energije, Ur. l. RS, št. 37/09. [11] Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah, Ur. l. RS, št. 93/08. [12] IJS CEU et al., Dolgoročne energetske bilance Republike Slovenije za obdobje , IJS-DP [13] Predlog Operativnega programa zmanjševanja emisij toplogrednih plinov do 2012, MOP, maj [14] Zelena knjiga za Nacionalni energetski program posvetovalni dokument MG, april [15] Odstranjevanje ovir za povečano izrabo biomase kot energetskega vira, MOP,

51 49 Sava

52 50

53 Uporaba sončne energije za ogrevanje in hlajenje stavb Using Solar Energy for Heating and Cooling in Buildings Dr. Sašo Medved, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Sašo Medved, PhD, University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering Povzetek Direktiva 2009/28/ES Evropskega parlamenta in Sveta o spodbujanju uporabe energije iz obnovljivih virov energije (), objavljena junija 2009, zahteva tudi od Slovenije povečanje uporabe za proizvodnjo električne energije, toplote in hladu. Prvič do sedaj je v kakšni direktivi o neposredno omenjena oskrba s toploto in hladom proizvedenih iz. Slovenija bo morala delež v končni energiji povečati iz 16 % na 25 %. Pričakujemo lahko, da bodo sistemi za izkoriščanje sončne energije imeli pomembno vlogo. Še posebej, ker postaja trg toplotnih solarnih sistemov (TSS) stabilen in narašča približno 30 % letno. Tehnologije TSS so v zadnjem desetletju postale visoko učinkovite in zanesljive. Slovenija ima razmeroma dolgo tradicijo gradnje TSS, ob uspešni kombinaciji nepovratnih podpor in ponudbe visokokakovostnih izdelkov pa nam je v zadnjih šestih letih uspelo vgraditi TSS s skupno toplotno močjo nad 40 MW. V letu 2008 smo vgradili m 2 novih sprejemnikov sončne e- nergije, ob upoštevanju TSS, zgrajenih v zadnjem desetletju, pa smo v letu 2008 prihranili MWh goriv in zmanjšali emisije za 7300 ton CO 2. Predvsem v Evropski uniji gradnja TSS ni več omejena na sisteme za pripravo tople sanitarne vode v enodružinskih stavbah, saj je vse več velikih TSS namenjenih podpori ogrevanju v večstanovanjskih in javnih stavbah ter hlajenju stavb. Abstract According to the 2009/28/EC Directive by the European Parliament and the Council on the promotion of the use of energy from renewable sources (RES), published in June 2009, Slovenia will also have to increase its use of RES in the production of electricity, as well as for heating and cooling purposes. This is the first time ever in a RES Directive that the provision of heating and cooling capacities is mentioned directly. Slovenia will have to increase the share of RES in its final energy from 16 % to 25 %. This can be done, especially considering that the market for thermal solar systems (TSS) is stable and growing by approximately 30 % a year. In the last decade, TSS technologies have become highly efficient and reliable. Slovenia has a relatively long tradition of TSS building; by successfully combining grants and the available high-quality products, we have managed to install thermal solar systems offering a total calorific power of more than 40 MW over the past six years. In 2008, we installed 16,000 m 2 of new solar energy collectors and, taking into account the thermal solar systems built in the last decade, we saved 27,600 MWh of fuels and compensated 7,300 tonnes of CO 2 emissions in 2008 alone. Especially in the EU, TSS building no longer means just systems for the production of hot sanitary water in one-family residences. Increasingly, large thermal solar systems are being designed to provide additional heating and cooling capacities for multi-dwelling buildings and public buildings. Ključne besede: sončna energija, toplotni solarni sistemi, sprejemniki sončne energije, trg toplotnih solarnih sistemov, ekonomičnost toplotnih solarnih sistemov. Keywords: solar energy, thermal solar systems, solar energy collectors, the thermal solar system market, thermal solar system economy. 51

54 Uvod Sončna energija v obliki kratkovalovnega elektromagnetnega valovanja prihaja na Zemljo in je njen osnovni energijski vir. Pretvarja se v toploto in posredno druge oblike energij, kot so vodna, vetrna energija in biomasa. V osnovni obliki, ki jo imenujemo sončno obsevanje, velikokrat presega količino energije, ki jo ljudje zagotavljamo s fosilnimi gorivi in jedrskim gorivom. Slika1: Povprečna letna gostota sončnega sevanja in površina (črno označene ploskve), kjer je sončno obsevanje v letu enako energiji, ki jo danes na leto potrebuje človeštvo 1 Oskrba s toploto predstavlja tudi danes bistven del rabe energije. Po podatkih iz leta 2006 (EREC, 2006) smo v Evropski uniji pri energetski oskrbi potrebovali za ogrevanje in hlajenje 49 odstotkov vse končne energije, kar je več od deleža električne energije (20 odstotkov) in končne energije za transport (31 odstotkov). Po podatkih Mednarodne agencije za energijo (IEA, 2006) v stavbah porabimo več kot 35 odstotkov vse končne energije, od tega tri četrtine za ogrevanje in pripravo sanitarne vode. Slika 2: V Evropski uniji porabimo skoraj polovico končne energije za ogrevanje in hlajenje vir: 2 vir: Solar Heating and Cooling for a Sustainable Energy Future in Europe, ESTTP, 2008

55 V preteklosti oskrbi s toploto iz obnovljivih virov energije ni bil posvečen tako velik poudarek kot na primer tehnologijam za proizvodnjo električne energije. Izpostavljena je bila predvsem uporaba biomase in toplotne črpalke. Vendar se to mišljenje spreminja. Trajnostna razpoložljivost biomase je omejena, uporaba toplotnih črpalk povečuje priključno električno moč stavb in rabo električne energije ter lahko močno vpliva na zanesljivost oskrbe z električno energijo in omogoča samo polovično zmanjšanje emisij CO 2 v primerjavi z uporabo zemeljskega plina. Tudi raba biomase ni nevtralna glede CO 2 zaradi energije, potrebne za proizvodnjo in transport goriv, je pa v Sloveniji to seveda pomemben domač energent. Zato verjetno ne preseneča, da so bili na konferenci Združenih narodov o podnebnih spremembah na Baliju leta 2007 TSS uvrščeni na vrh dvajsetih najpomembnejših tehnologij za znižanje emisij toplogrednih plinov brez stranskih učinkov na okolje. Evropski organizaciji, ki na tem tehnološkem področju združujeta proizvajalce ESTIF (European Solar Thermal Industry Federation, in raziskovalce ESTTP (European Solar Thermal Technology Platform, kjer sodeluje tudi Slovenska solarna tehnološka paltforma ( sta oblikovali razvojno strategijo, ki predvideva, da bo do leta 2030 mogoče nove stavbe v celoti ogrevati in hladiti s TSS oziroma da bo delež oskrbe s toploto v Evropski uniji s TSS znašal 20 odstotkov v letu 2030 in 50 odstotkov do Ta cilj bo uresničljiv le ob napovedanem 40-odstotnem znižanju rabe toplote v stavbah z varčno rabo energije. In nenazadnje, uresničitev cilja o 50-odstotnem deležu TSS pri oskrbi s toploto pomeni, da bo treba vgraditi 8 kvadratnih metrov sprejemnikov sončne energije na prebivalca Evropske unije. Slika 3: Napoved Evropske solarne termalne tehnološke platforme (ESTTP) o deležu toplote, proizvedene s toplotnimi solarnimi sistemi do leta 2030 in 2050; uresničitev cilja za leto 2050 pomeni, da bo treba vgraditi 8 kvadratnih metrov sprejemnikov sončne energije na prebivalca Evropske unije. 3 Industrija Komunalna energetika Stavbe Pri tem je pomembno, da že danes obstaja več tehnologij, s katerimi uporabljamo toploto, proizvedeno s TSS, tudi za hlajenje stavb. Zato stavbe predstavljajo velik, a ne edini potencial za širitev trga toplotnih solarnih sistemov. Za razvoj trga TSS so pomembne tudi komunalna energetika in industrijske aplikacije, saj 80 odstotkov toplote potrebujemo na temperaturnem nivoju, nižjem od 250 stopinj Celzija, torej s temperaturami, ki jih lahko zagotovimo s toplotnimi solarnimi sistemi. 3 vir: Solar Heating and Cooling for a Sustainable Energy Future in Europe, ESTTP, 2008) 53

56 Kaj so toplotni solarni sistemi S toplotnimi solarnimi sistemi s sončno energijo segrevamo snov, ki v sistemu prenaša toploto. To je lahko kapljevina ali zrak. Najbolj razširjeni so sistemi za sanitarne tople vode v družinskih stavbah, uporabljamo pa jih tudi za ogrevanje bazenov, stavb in proizvodnjo procesne toplote. S temi sistemi lahko segrevamo tudi zrak za sušenje kmetijskih pridelkov ali prezračevanje in ogrevanje stavb. Osnovni elementi teh sistemov so sprejemniki sončne energije (SSE) in hranilniki toplote (HT). Osnovna naloga sprejemnikov sončne energije je, da pretvorijo sončno obsevanje v toploto in je kar največ predajo kapljevini, ki se pretaka skozi SSE. Na učinkovitost SSE vplivajo predvsem izgube iz absorberja v okolico, odvisne predvsem od razlike temperature snovi, ki prenaša toploto, in temperature zraka v okolici. Pri ogrevanju bazenov poleti je ta razlika tako majhna, da lahko uporabimo nezasteklene SSE. Za ogrevanje stavb uporabljamo SSE, ki imajo na absorberju temen nanos, zato da močno absorbira sončno sevanje, a ne oddaja toplotnega sevanja. Imenujemo jih selektivni SSE. Pri nižjih temperaturah okolice v obdobju, ko stavbe ogrevamo, so še učinkovitejši vakuumski SSE, zgrajeni iz steklenih cevi, v katerih je vakuum. Za hranilnike toplote je pomembno, da ohranjajo temperaturni nivo oziroma kakovost toplote, proizvedene s SSE, in njeno količino v čim daljšem obdobju. Kakovost toplote ohranjamo z zasnovo HT, ki omogoča temperaturno razslojevanje, na količino shranjene toplote pa vplivamo s primerno izbrano prostornino hranilnika. Kljub intenzivnemu iskanju primernih snovi za shranjevanje toplote danes še vedno uporabljamo predvsem vodne hranilnike toplote. Tehnologija izdelave SSE vpliva tudi na količino letno zbrane toplote. TSS s sprejemniki sončne energije brez pokrova proizvedejo do 250 kwh toplote na vsak kvadratni meter površine SSE, s selektivnimi SSE do 500 kwh na kvadratni meter in z vakuumskimi SSE do 650 kwh na kvadratni meter. Nekako v razmerju letno proizvedene toplote se spreminja tudi cena naprav. Slika 4: TSS z različnimi SSE proizvedejo letno različno količino toplote: TSS z nezasteklenimi SSE do 250 kwh toplote na vsak kvadratni meter površine sprejemnikov, TSS z neselektivnimi SSE do 350 kwh na kvadratni meter, TSS s selektivni SSE do 500 kwh na kvadratni meter in TSS z vakuumskimi SSE do 650 kwh na kvadratni meter V Sloveniji v zadnjem desetletju gradimo predvsem majhne TSS za pripravo tople sanitarne vode v družinskih stavbah. Toda veliki TSS s površino sprejemnikov sončne energije nad 100 m 2 so učinkovitejši in bolj ekonomični. Zato predstavljajo večstanovanjske in poslovne stavbe, predvsem pa turistični in športni objekti, pomemben potencial za TSS. 54

57 Slika 5 (levo): TSS na Tehnološkem centru Špan na Brezovici pri Ljubljani. Velika poraba toplote za segrevanje vode za pranje avtomobilov zagotavlja visoko ekonomičnost TSS. 4 Slika 6 (desno): Tudi v domovih za starejše je poraba tople sanitarne vode velika, zato ni naključje, da TSS uporabljajo v več kot desetih domovih v Sloveniji, na sliki Dom v Teznem pri Mariboru. 4 Za sodobne stavbe ni značilna le nižja poraba toplote za ogrevanje, temveč tudi nižja potrebna moč ogrevalnega sistema in zato nižja potrebna temperatura grelnega medija. V takih stavbah uporabljamo TSS tudi za podporo ogrevanju. Tipičen delež ogrevanja s soncem je 25 do 40 %. TSS, ki jih uporabljamo za podporo ogrevanju stavb pozimi, v poletnem času niso polno izkoriščeni. Zato je smotrno, da toploto, ki jo zagotavljajo v poletnem času, uporabimo za hlajenje stavb. To je mogoče na dva načina z uporabo absorpcijskih hladilnih naprav ali hlapilnim hlajenjem zraka, ki ga vpihujemo v stavbo. Obe tehnologiji uporabljamo že vrsto let v klimatizacijski tehniki, novost pa so naprave manjših moči. Več informacij o hlajenju stavb s sončno energijo je na voljo na spletni strani projekta Inteligentna Energija za Evropo SOLAIR 5. Toploto na višjem temperaturnem nivoju, ki je potrebna v industrijskih procesih, proizvajamo s TSS s koncentratorji. To so različno oblikovana zrcala, s katerimi bistveno povečamo gostoto sončnega sevanja na površini sprejemnika. S TSS z večjimi površinami zrcal lahko proizvajamo paro, ki jo vodimo v turbino, ki poganja generator električne turbine. Tako delujejo toplotne sončne elektrarne. Ker lahko zgostimo le direktno sončno sevanje, je gradnja toplotnih sončnih elektrarn omejena predvsem na območja s suhim, puščavskim podnebjem, kjer tudi sicer gradnja velikih sistemov zrcal ni moteča. Slika 7 (levo): Procesno toploto s temperaturo do 250 stopinj Celzija proizvajamo z zgoščevanjem sončnega sevanja z zrcali 6 Slika 8 (desno): Najnovejše toplotne solarne elektrarne so v Evropi zgradili v Španiji; za podaljšano delovanje po sončnem zahodu uporabljajo hranilnike toplote s staljenimi solmi 7 4 Gradivo projekta SOLARGE Gradivo projekta SOLAIR vir: vir: Sum and Wind, 1/

58 Zgodovina toplotnih solarnih sistemov v Sloveniji Slovenija je država z bogato tehnično tradicijo tudi pri pretvarjanju obnovljivih virov energije, predvsem vodne energije in biomase. Vendar imamo v Sloveniji tudi razmeroma dolgo tradicijo gradnje naprav, ki sončno energijo pretvarjajo v toploto. V prvi številki glasila SLOSE (Slovenskega društva za sončno energijo) iz leta 1983 je bil natisnjen članek profesorja Mustra o metalurški peči, ki so jo postavili leta 1960 v Piranu in s katero so pri temperaturah do 2000 stopinj Celzija raziskovali zlitine kovin. V letu 1982 je podjetje IMP Klimat začelo proizvodnjo sprejemnikov sončne energije in leto pozneje opremilo hotelski kompleks Slovenska plaža v Budvi z 2200 kvadratnimi metri sprejemnikov sončne energije (SSE). Takrat je bil to največji solarni sistem za proizvodnjo toplote v Evropi. Do začetka devetdesetih let prejšnjega stoletja je bilo vgrajenih že skoraj kvadratnih metrov sprejemnikov sončne energije. Istočasno z razvojem toplotnih solarnih sistemov smo v Sloveniji gradili tudi aktivne stavbe. To so stavbe, ki so večino potrebne toplote proizvedle s pretvarjanjem sončne energije. Zgradba Tori, zgrajena v začetku osemdesetih let prejšnjega stoletja, je imela več inovativnih tehnologij, kot so na primer SSE, integrirane v strehi, in zemeljski celoletni hranilnik toplote. Po dveh letih meritev smo ugotovili, da so stanovalci porabili le 51 kwh končne energije, preračunano na kvadratni meter bivalne površine, kar presega današnje standarde energijske učinkovitosti pasivnih stavb. Slika 9: Sončna metalurška peč, postavljena leta 1960 v Piranu 8 Slika 10: V osemdesetih letih prejšnjega stoletja smo v Sloveniji zgradili tudi več velikih toplotnih solarnih sistemov, na sliki sistem v Šmartnem pri Litiji 9 Slika 11: Zgradba Tori, zgrajena leta 1985 na robu Ljubljanskega barja, je potrebovala za ogrevanje in delovanje vseh vgrajenih naprav le 51 kwh/m 2 končne energije 10 V naslednjih petnajstih letih se je ob spremenjenih ekonomskih pogojih in problemih s kakovostjo letno vgrajena površina SSE zmanjšala na samo 1000 do 2000 kvadratnih metrov. To je izkušnja, ki si jo Slovenija deli z vsemi danes solarno najrazvitejšimi evropskimi državami. Velik napredek materialov in tehnologij gradnje TSS, vzpostavljen sistem kakovosti in vpeljan sistem nepovratnih sredstev so po letu 2000 povzročili, da se trg teh naprav v državah Evropske unije in Sloveniji hitro širi vir: SLOSE 1/ vir: avtor vir: avtor

59 Razvoj trga toplotnih solarnih sistemov v Evropski uniji in Sloveniji Trg TSS v državah Evropske unije in v Švici (Solar Thermal Matkets in Europe Trends and Market Statistics, ESTIF, maj 2009) se v zadnjih letih hitro širi. V letu 2008 se je, glede na predhodno leto, površina vgrajenih SSE (4,75 milijona kvadratnih metrov) povečala za 60 odstotkov, kar pomeni 3 GW, če preračunamo v toplotno moč (po dogovoru je imenska moč 1 kvadratni meter SSE 700 W). Najpomembnejši trg TSS ostaja Nemčija (44-odstotni delež), sledita Španija (9-odstotni) in Italija (9-odstotni delež). Razvoj trga TSS v zadnjih letih pripisujemo naslednjim dejstvom: Ustvarjalci energetske politike so prišli do spoznanja, da oskrba v Evropski uniji s fosilnimi gorivi ni zanesljiva in je preveč odvisna od enega dobavitelja. Skoraj vse države Evropske unije so v pravilnike o učinkoviti rabi energije v stavbah vključile obveze o uporabi obnovljivih virov energije; pri tem predstavljajo TSS cenovno učinkovito rešitev; zgled je lahko pravilnik o obvezni vgradnji TSS v novih stavbah, sprejet leta 1999 v Barceloni; Slovenija ima od oktobra 2008 nov Pravilnik o učinkoviti rabi energije v stavbah, ki zahteva 25-odstotni delež glede na potrebno moč za ogrevanje, hlajenje in pripravo tople sanitarne vode. S tehnološkim razvojem TSS v zadnjem desetletju je bilo doseženo kakovostno in zanesljivo delovanje; ob tem se je bistveno povečalo število podjetij, ki so specializirana za gradnjo sistemov za proizvodnjo toplote s sončno energijo. Slika 12: Delež od skupno 4,75 milijona kvadratnih metrov vgrajenih SSE v državah Evropske unije v letu DE 44 % ES 9 % IT 9 % FR 8 % AT 7 % GR 6 % PL 2 % BE 2 % PT 2 % CH 2 % UK 2 % CY 2 % Gradnja toplotnih solarnih sistemov ni pomembna samo zaradi zmanjševanja odvisnosti od uvoženih fosilnih goriv in blaženja podnebnih sprememb, temveč postaja tudi pomembna gospodarska dejavnost. Ocenjujemo, da je v letu 2008 trg TSS v Evropski uniji zagotavljal več kot polnih delovnih mest in ustvaril več kot 3 milijarde evrov prometa. Še zlasti je pomembno, da so pri tem sodelovala predvsem manjša lokalna podjetja, ki prodajajo, načrtujejo, gradijo in vzdržujejo TSS. Glede na skupno površino SSE ( kvadratnih metrov), vgrajenih v Sloveniji na 1000 prebivalcev (67 kvadratnih metrov/1000 prebivalcev), zasedamo sedmo mesto med sedemindvajsetimi državami Evropske unije in Švico. Čeprav je to precej več kot na primer v Franciji ali Italiji, je 11 vir: ESTIF

60 še vedno tudi precej manj kot na primer v Avstriji (380 kvadratnih metrov/1000 prebivalcev) in Nemčiji (95 kvadratnih metrov/1000 prebivalcev). Glede na povprečje v Evropski uniji, kjer velja, da eno delovno mesto ustreza moči 80 kw nameščenih TSS, lahko ocenimo, da trg TSS v Sloveniji že zdaj zagotavlja do 150 delovnih mest in ustvari več kot 8 milijonov evrov prometa letno. Ob dokaj uspešni, a premalo ambiciozni kombinaciji nepovratnih finančnih podpor in ponudbe visokokakovostnih izdelkov nam je v zadnjih šestih letih v Sloveniji uspelo zgraditi TSS s skupno toplotno močjo nad 40 MW. V letu 2008 smo vgradili kvadratnih metrov novih sprejemnikov sončne energije. Ob upoštevanju TSS, zgrajenih samo v zadnjem desetletju, smo v letu 2008 prihranili MWh goriv in zmanjšali emisije CO 2 za 7300 ton. Slika 13: Toplotna moč TSS in površina vgrajenih SSE na 1000 prebivalcev Slovenije v zadnjih šestih letih ter napoved za leto Cenovna konkurenčnost in tehnološki izzivi TSS nedvomno odlikujejo nizka vgrajena energija, to je energija, potrebna za izdelavo komponent in vgradnjo sistemov, ter minimalni okoljski odtisi pri izdelavi in delovanju. Vgrajena energija v tipičnih TSS, zgrajenih v Sloveniji, se z energijskimi prihranki povrne v dobrem letu in pol po začetku delovanja, toda za razvoj trga je še pomembnejša njihova cenovna konkurenčnost. Čeprav so TSS ob upoštevanju dobe delovanja glede na ceno kwh toplote ponekod že danes konkurenčni drugim energentom, pričakujemo, da bodo z rastjo trga v prihodnjih desetletjih postali konkurenčni v vseh predelih Evropske unije. Rast trga naj bi zagotovili z intenzivno gradnjo aktivnih solarnih stavb, uvajanjem solarnega hlajenja, s proizvodnjo procesne toplote in uporabo TSS za razsoljevanje vode. Posledično naj bi se po napovedih 13 potrebne investicije za 1 kw toplotne moči TTS do leta 2030 znižale s sedanjih 1200 evrov na 400 evrov. To naj bi dosegli s popolnim integriranjem sprejemnikov sončne energije v ovoj stavb, izboljšanimi tehnološkimi procesi izdelave in uvajanjem novih materialov, kot so na primer sprejemniki sončne energije iz polimerov vir: IEE SOLARGE 2008, ESTIF, vir: ESTTP Solar Heating and Cooling for a Sustainable Energy Future in Europe 2008

61 Slika 14: Napovedana cena za ogrevanje stavb in pripravo sanitarne vode s TSS, zemeljskim plinom in električno energijo 14 Po napovedih ESTTP naj bi vse nove stavbe po letu 2030 uporabljale za ogrevanje in hlajenje izključno sončno energijo, pri obnovljenih stavbah pa delež sonca naj ne bi bil manjši od 50 odstotkov. Ti cilji pa bodo uresničljivi le ob izrazitem tehnološkem napredku, ki bo temeljil na: razvoju in izdelavi visoko učinkovitih SSE, ki bodo proizvajali več toplote v zimskem obdobju, imeli dolgo dobo delovanja, zahtevali minimalno vzdrževanje in omogočali preprostejši način vgradnje, kompaktnih hranilnikih toplote z bistveno zmanjšano prostornino, ki bodo omogočali shranjevanje toplote brez izgub energije in bodo primerni za cenovno sprejemljivo sezonsko shranjevanje toplote, izboljšanih sistemih solarnega hlajenja, ki bodo zadostili naraščajočim potrebam po hlajenju stavb zaradi pričakovanih podnebnih sprememb, pametnih kontrolnih sistemih, ki bodo spremljali vse energijske tokove v stavbah in ob zmanjšani rabi energije omogočili učinkovitejše delovanje TSS. Perspektive toplotnih solarnih sistemov v Sloveniji Ker v Sloveniji glede na vgrajeno površino SSE na prebivalca zaostajamo za drugimi primerljivimi državami, potrebujemo nove in ambicioznejše cilje. Ena od študij, izdelana v okviru projekta IEE SOLARGE ( v letu 2007, predvideva, da naj bi med letoma 2008 in 2010 vgradili kvadratnih metrov SSE ( kvadratnih metrov v letu 2008, kvadratnih metrov v letu 2009, kvadratnih metrov v letu 2010). Tako bi ob koncu leta 2010 v Sloveniji delovalo kvadratnih metrov sprejemnikov sončne energije. Letna količina proizvedene toplote s TSS bi bila 75 GWh, emisije CO 2 pa letno zmanjšane za ton. Ista študija predvideva, da bi lahko med letoma 2011 in 2020 vgradili vsaj kvadratnih metrov novih SSE. Tako bi na koncu leta 2020 imeli v Sloveniji vgrajenih 355 kvadratnih metrov SSE na 1000 prebivalcev in skupno proizvodnjo 385 GWh toplote s solarnimi ogrevalnimi sistemi. Toplotna moč TSS bi tako bila 500 MW vir: ESTIF, 2008

62 Verjamemo, da bo mogoče doseči cilje ob oblikovanju stalne sheme finančnih spodbud in aktivnem vključevanju slovenske raziskovalne sfere in industrije v razvoj sodobnih tehnologij, ki smo jih že predstavili. Ob tem bomo v Sloveniji morali intenzivneje graditi tudi večje TSS v večstanovanjskih in javnih stavbah ter turističnih objektih. Glede na trenutno stanje proizvodnje toplote iz bo za razvoj trga pomembno tudi združevanje večjih TSS s sistemi daljinskega ogrevanja na biomaso. Slika 15, 16: Združevanje večjih TSS s sistemi daljinskega ogrevanja na biomaso predvsem poleti zagotavlja energijsko in cenovno učinkovitejše delovanje sistemov. V Slovenji danes deluje samo en tak sistem v Preddvoru. 15 Sklep Direktiva 2009/28/ES Evropskega parlamenta in Sveta o spodbujanju uporabe energije iz obnovljivih virov energije (), objavljena junija 2009, zahteva tudi od Slovenije povečanje uporabe za proizvodnjo električne energije, toplote in hladu s 16 odstotkov na 25 odstotkov na nivoju končne energije. Glede na učinkovitost in zanesljivost delovanja ter ceno proizvedene toplote, ki jo zagotavljajo sodobni TSS, lahko pričakujemo, da bodo imeli sistemi pomembno vlogo pri uresničitvi te zahteve. To potrjuje tudi analiza nepovratnih finančnih spodbud, ki jih v Sloveniji namenjamo investitorjem; preračunano na 15-letno delovanje TSS je subvencionirana cena toplote približno 0,022 evra na kwh in strošek države za zmanjšano tono emisij CO 2 32 evrov. Poleg razmeroma dobro uveljavljene sheme finančnih spodbud pa bo treba v prihodnje sistematično graditi raziskovalne, razvojne in proizvodne zmogljivosti, ki so nekako zamrle ob koncu prejšnjega stoletja. Viri: Solar Heating and Cooling for a Sustainable Energy Future in Europe, ESTTP, 2008 S. Medved, C. Arkar: Energija in okolje: obnovljivi viri energije; Univerza v Ljubljani, Zdravstvena fakulteta, 2009 Gradivo projekta SOLARGE - Gradivo projekta SOLAIR - Sun and Wind Energy, 1/2009 SLOSE 1/83; Glasilo Slovenskega društva za sončno energijo, 1983 Solar Thermal Matkets in Europe Trends and Market Statistics, ESTIF, 2009 Obnovljivi viri energije Gradivo predavanj, Fakulteta za strojništvo, 2008 Gradivo projekta EAST-GSR vir: projekt IEE EAST-GSR,

63 Fotovoltaika - najsodobnejši elektroenergetski vir Photovoltaics State-of-the-Art Electromagnetic Source Dr. Uroš Merc, Bisol d.o.o. Uroš Merc, PhD, Bisol d.o.o. Povzetek Eno izmed najpogosteje postavljenih vprašanj sodobne družbe se nanaša na strateški energetski potencial posameznih elektroenergetskih virov, ki morajo združevati njihovo dostopnost, zanesljivost, tehnološko sprejemljivost in predvsem sprejemljivost z vidika trajnostnega razvoja okolja. V luči vse bolj perečih podnebnih sprememb mora sodoben elektroenergetski vir izpolnjevati najsodobnejše norme ekonomskega, družbenega ter socialnega okolja človeka in narave. Fotovoltaika velja za eno izmed najhitreje razvijajočih se svetovnogospodarskih panog. Sonce kot daleč največji obnovljivi in za človeka neomejen energetski vir predstavlja potencial, kakršnega nima noben drug energetski vir. Obdobje, katerega koncu se nezadržno približujemo, je zgodovinsko gledano zaznamovano z izjemno kratko, a hkrati izjemno intenzivno rabo fosilnih goriv. Obdobje, ki je pred nami, nas vrača k naravi, vrnitev pa omogoča tehnološki razvoj. Fotovoltaika velja za najsprejemljivejši obnovljivi vir, ki ga odlikuje njegova modularnost, razpršenost, robustnost, neslišnost delovanja, ekološkost in cenovna konkurenčnost. Sonce je po svojem deležu in potencialu močan visokotehnološki vir energije. Cilj Evrope je do leta 2020 zagotoviti 12 odstotkov električne energije iz sonca v celotnem naboru električne energije. Abstract One of the most commonly asked questions in modern society relates to the strategic energy potential of individual electromagnetic sources that need to unite their availability, reliability, technological acceptability and, above all, their acceptability, from the viewpoint of sustainable development of the environment. In light of growing climatic changes, a modern electromagnetic source must meet the latest standards of economic, societal and social environments of both humans and nature. Photovoltaics is regarded as one of the fastest growing industry branches in the world. As, undoubtedly, the largest renewable source, the sun represents an unlimited energy potential equal to no other energy source. The era that is undoubtedly facing its end is historically marked with the exceptionally short but intensive use of fossil fuels. The era ahead of us is a return back to nature and this return is being enabled by technological development. Photovoltaics is regarded as the most acceptable renewable source praised for its modularity, dispersion, sturdiness, inaudibility of operation and economic and price-related competitiveness. In its share and potential, the sun is a highly technological energy source. By 2020, Europe plans to gain 12 percent of overall electricity from the sun. Ključne besede: fotovoltaika, fotonapetostni modul, sončne fotonapetostne elektrarne, energija prihodnosti, trajnostni razvoj, tehnološki razvoj, polprevodniške tehnologije, zmanjševanje izpustov toplogrednih plinov, varovanje okolja, energetski vir, cenovna konkurenčnost, nižanje proizvodnih stroškov, cilji 2020, plan SET. Keywords: photovoltaics, photovoltaic module, photovoltaic power plants, energy of the future, sustainable development, technological development, semiconductor technologies, reduction of green gas emissions, protection of the environment, energy source, price competitiveness, reducing production costs, targets 2020, SET plan. 61

64 Uvod Človeštvo se v prvi polovici 21. stoletja hitro približuje zatonu obdobja fosilnih goriv in prevlade nafte. Cena nafte na svetovnem tržišču, razen v obdobju recesije, hitro narašča, upadanje njenih količin pa lahko pričakujemo že v naslednjih nekaj letih. Istočasno se zaradi izgorevanja fosilnih goriv dramatično povečujejo izpusti ogljikovega dioksida in temperatura ozračja, ki močno ogrožajo spremembo kemijske sestave planeta in globalnega podnebja ter prinašajo usodne posledice za prihodnost človeške civilizacije in ekosistema planeta. Svet potrebuje novo, močno ekonomsko spodbudo, ki bo dala razpravam o podnebnih spremembah in pomanjkanju zalog nafte nov elan in bo ekonomske omejitve spremenila v nove ekonomske priložnosti. Ti cilji se uresničujejo prav zdaj, ko različne industrije po svetu že postavljajo osnovne temelje za poogljično tretjo industrijsko revolucijo. V luči poročila vodilnega ameriškega klimatologa Jamesa Hansena, ki je vodja Goddardovega inštituta za vesoljske študije pri NASI, se še toliko bolj odraža velika potreba po novih in spremenjenih ekonomskih vizijah. Hansen skupaj s sodelavci zatrjuje, da mora biti cilj Evropske unije, ki sicer velja za najbolj okoljsko ozaveščeno in ambiciozno, zmanjšati emisije CO 2 na 350 ppm (delcev na milijon), če želi človeštvo ohraniti planet v podobnem stanju, kot je bilo takrat, ko je omogočilo razvoj civilizacije in na katerega se je življenje na Zemlji prilagodilo. Hansen poudarja, da cilji, za katere smo se trudili, pomenijo katastrofo zagotovljeno katastrofo. Treba jih je začrtati precej odločneje. Nova odkritja, ki temeljijo na vzorcih, vzetih iz oceanskega dna, kažejo, da se bo temperatura planeta zvišala za 6 stopinj Celzija, če se raven CO 2 dvigne na 550 ppm, kar korigira oceno vrednosti rasti temperature za konec stoletja in pomeni katastrofalne posledice za življenje na Zemlji. Skupaj si moramo prizadevati za krepitev ozaveščenosti širše javnosti glede prihajajočih podnebnih sprememb in skrbi za okolje. Hkrati se moramo zavedati splošnega pomanjkanja usihajočih energetskih virov, ki povečujejo skrb zaradi globalnega segrevanja in spodbujajo težnje po energetski neodvisnosti. Rešitev za Evropo in svet je nepremagljiva kombinacija socialne vizije v navezi z novo ekonomsko vizijo. Tretja industrijska revolucija zagotavlja okvir za rojstvo novega socialnega sveta v prvi polovici 21. stoletja. Podobno kot so razpršene informacijske tehnologije in internetne komunikacije revolucionarno vplivale na spremenjen socialni kontekst in ekonomske parametre poslovanja sodobne družbe, bo revolucija na področju razpršene proizvodnje energije iz obnovljivih virov učinkovala na Evropo in svet. Enaki načini načrtovanja in pametne tehnologije, ki so omogočile razvoj interneta in razpršenih globalnih komunikacijskih povezav, se pravkar uporabljajo za preoblikovanje svetovnih energetskih omrežij. Posamezni uporabniki omrežja lahko proizvajajo električno energijo iz obnovljivih virov energije in jo tako kot informacije delijo z drugimi uporabniki omrežja in s tem družno ustvarjajo nov način decentralizirane, razpršene proizvodnje in porabe električne energije. Uresničiti moramo vizijo, v kateri se lahko povežejo milijoni posameznikov, ki lokalno proizvajajo električno energijo v svojih domovih, pisarnah, tovarnah ali vozilih, jo shranjujejo v obliki vodika ter jo delijo med sabo s pametnim elektroenergetskim omrežjem po Evropi in svetu. Vprašanje, ki se pogosto postavlja, je, ali lahko obnovljivi viri energije dolgoročno zagotavljajo dovolj energije za delovanje nacionalnega ali globalnega gospodarstva. Podobno kot nova generacija sistemskih tehnologij informacijskih omrežij omogoča poslovanje več tisoč medsebojno povezanih namiznih računalnikov, ki ustvarjajo veliko večjo razpršeno operacijsko moč, kot jo ima največji centralni računalnik, lahko milijoni lokalnih proizvajalcev energije iz obnovljivih virov z dostopom do pametnih omrežij proizvedejo in delijo potencialno veliko več razpršene električne energije kot zastarele centralizirane oblike proizvodenj iz nafte, premoga, zemeljskega plina ali jedrske tehnologije, od katerih smo trenutno odvisni. 62

65 Kaj so sončne elektrarne Osnovni elementi sončnih fotonapetostnih elektrarn (SE) so sestavljeni iz dveh sklopov. Prvega predstavljajo sončni fotonapetostni moduli, ki so srce vsake sončne elektrarne in imajo vlogo pretvarjanja elektromagnetnega valovanja sonca v enosmerni električni tok in napetost. Drugi sklop so elektroenergetski elementi, ki se uporabljajo za proizvajanje električne energije za posamezne namene. Mednje spadajo: razsmerniki, nosilna konstrukcija, priključni kabli, spojišča DC in AC, regulatorji, akumulatorji, stikalne in zaščitne naprave ter drug inštalacijski material. Prerez zgradbe sončnega fotonapetostnega modula s sončnimi celicami iz kristalnega silicija prikazuje slika 1. Sončni fotonapetostni modul je zgrajen iz sončnih celic, ki so z vsake strani obdane s posebno folijo EVA, katere naloga je, da neprepustno inkapsulira celice med plast hrbtne folije TPT z zadnje strani modula in steklo s sprednje strani modula. Folija TPT omogoča električno in mehansko zaščito, visoko prepustno kaljeno steklo pa močno odpornost proti mehanskim udarcem, tudi toči. Hkrati omogoča visoko prepustnost svetlobe, s tem pa se povečuje izkoristek delovanja sončnih celic. Ena izmed najpomembnejših lastnosti fotonapetostnih modulov je njihova dolga življenjska doba, ki zagotavlja dolgoročno donosnost naložbe v sončno elektrarno. Življenjska doba, ki jo jamčijo kakovostni proizvajalci fotonapetostnih modulov, je petindvajset let, prvi komercialno izdelani moduli pa se danes uporabljajo že več kot štirideset let. Zaradi dobro preizkušene zanesljivosti delovanja in splošne stroškovne učinkovitosti tehnologije kristalnih silicijevih fotonapetostnih modulov bo tehnologija imela vodilno mesto med fotovoltaičnimi tehnologijami še vsaj naslednjih dvajset let. Druge tehnologije, kot so tankoplastne in druge tehnologije nove generacije, bodo ostale kot dopolnilni proizvodi, ki v naslednjih nekaj desetletjih še ne bodo nadomestili tehnologije kristalnega silicija. V splošnem velja, da bo leta 2030 še vedno več kot 40 odstotkov celotnega tehnološkega deleža fotovoltaike predstavljala danes 95-odstotno zastopana tehnologija. Čeprav je pričakovana cena modulov s tankoplastnimi tehnologijami leta 2030 nižja od cene modulov s kristalnimi silicijevimi sončnimi celicami (0,71 evra/wp v primerjavi z 0,95 evra/wp), bo proizvodna cena kwh v primeru kristalnega silicija še vedno pod ceno kwh električne energije tankoplastnih tehnologij. V primeru kristalnega silicija naj bi po napovedih cena kwh do leta 2030 upadla na vrednosti med 0,10 in 0,16 evra/kwh, medtem ko v primeru tankoplastnih tehnologij na vrednosti med 0,11 in 0,16 evra/kwh. Slika 1: Prerez zgradbe kristalnega silicijevega fotonapetostnega modula 63

66 Med poglavitne značilnosti kakovostnih kristalnih silicijevih fotonapetostnih modulov spadajo: izvrstna dolgoročna stabilnost delovanja, visoka sistemska napetost (1000 V DC ), 5-letna garancija na proizvod, 12-letna garancija za doseganje 90-odstotne izhodne moči, 25-letna garancija za doseganje 80 odstotkov izhodne moči, certifikat IEC 61215: Ed. 2, certifikat IEC 61730, visoke mehanske obremenitve do Pa, čim nižja vrednost NOCT (samo 44 stopinj Celzija) odlično za južne dežele in sledilne sisteme, predhodno razvrščeni moduli glede na P MPP in I MPP. Na sliki 2 in 3 so prikazani trije najsodobnejši koncepti gradnje sončnih fotonapetostnih elektrarn, ki veljajo za izjemno estetske in pri svojem delovanju praktično ne potrebujejo nobenega vzdrževanja. Slika 2: Protokolarno kongresni center Brdo pri Kranju s sončno elektrarno vršne moči 43 kwp Slika 3: Fasada stavbe družbe BISOL, d.o.o. prva fasada v Sloveniji z vgrajenimi fotonapetostnimi moduli (desno) in sledilni sistem ob avtocesti Maribor Ljubljana 64 Skladnost z zahtevami najsodobnejših energetskih virov Da bi posamezen energetski vir izpolnjeval zahteve po najsodobnejših energetskih virih, mora biti v skladu s standardi sodobne družbe, ki nosi poleg odgovornosti do družbe in sočloveka tudi odgovornost do tehnološkega napredka civilizacije in spodbujanja njenega nadaljnjega razvoja. Med postavke, po katerih skušamo vrednotiti sodobnost posameznih energetskih virov, spadajo: obnovljivost energetskega vira, potencial njegove uporabe, ekološka sprejemljivost, dostopnost, zanesljivost, tip uporabljene tehnologije, razpršenost, estetskost, modularnost, robustnost, zahtevnost vzdrževanja, način obratovanja in cenovna konkurenčnost. Glede na navedene kriterije poskusimo sončne elektrarne opredeliti kot najsodobnejše elektroenergetske vire.

67 Z vidika ekologije veljajo sončne elektrarne za čiste in okolju prijazne, ki ne povzročajo nobenih emisij toplogrednih in drugih plinov. Sončne elektrarne za svoje delovanje uporabljajo energijo sonca, ki je osnovni gonilni energetski vir na zemlji. Zaradi njegove trajne prisotnosti in neizčrpljivosti je sonce najprimarnejši obnovljivi energetski vir. Sončevo obsevanje zemlje za krat presega potrebe človeštva po vsej primarni energiji. Drugače povedano, vsako uro sonce na zemljo pošlje toliko energije, kot jo človeštvo uporabi v enem letu. Potencial sonca precej presega celotne energetske potrebe človeštva. Z vidika ekologije veljajo sončne elektrarne za čiste in okolju prijazne, ki ne povzročajo nobenih emisij toplogrednih in drugih plinov. Kot primer navedimo, da 1 MWp velika sončna elektrarna letno proizvede 1,1 GWh električne energije, kar je ekvivalent porabi 320 povprečnim slovenskim gospodinjstvom. V primerjavi s proizvodnjo električne energije iz lignita 1 MWp velika sončna elektrarna v Sloveniji pomeni prihranek t CO 2 v vsakem letu njenega obratovanja. Hkrati je to vsakoletni prihranek 580 ton lignita, kar v dvajsetih letih obratovanja pomeni prihranek več kot ton lignita. Tolikšno zmanjšanje izpusta CO 2 je ekvivalent novozasajenim drevesom. Delovanje sončnih elektrarn je varno in okolju neškodljivo. Sonce je dobro dostopen energetski vir na zemlji, kar je izjemnega pomena pri odločilnih strateških geopolitičnih vprašanjih, med katerimi energetika velja za eno izmed najpomembnejših strateških človeških dobrin. Z vidika zanesljivosti delovanja ima sonce dvojno vlogo. Če je po eni strani ovira, da sonce sveti samo podnevi in da v slabem vremenu SE proizvajajo manj električne energije, je izjemno pomembno, da sonce slej ali prej ponovno posije. Z uporabo sodobnih metod napovedovanja vremena in razvoja sistemov za hranjenje električne energije, ki lahko zagotavljajo daljša obdobja avtonomnosti delovanja električnih porabnikov, lahko SE skupaj z drugimi komplementarnimi energetskimi viri izjemno uspešno zagotavljajo nemoteno in zanesljivo oskrbo z električno energijo. Sončne elektrarne so visokotehnološki proizvod z visoko dodano vrednostjo, ki kreirajo visokokakovostna delovna mesta. Fotonapetostni moduli so proizvod najsodobnejših polprevodniških tehnologij, ki so s težnjo po nižanju proizvodnih stroškov predmet vrhunskih raziskav in razvoja sodobne znanosti. Kot zelo estetski zeleni obnovljivi vir energije se lahko sončne elektrarne zaradi modularne zasnove uporabljajo za izgradnjo sončnih elektrarn reda velikosti od nekaj mili- do več megavatov. Prav to omogoča njihovo razpršenost, ki odločilno vpliva na zmanjšanje izgub v elektroenergetskem omrežju in zagotavljanje energetske samostojnosti ter neodvisnosti uporabnikov sončnih elektrarn. Sončne elektrarne so izjemno robustni energetski viri. Uporabljajo se lahko v širokem temperaturnem spektru, ki se razprostira med 60 stopinj Celzija in manj ter več kot 90 stopinj Celzija. Preizkušena mehanska obremenitev fotonapetostnih modulov dosega v primeru najkakovostnejših izdelkov do Pa in omogoča uporabo modulov na območjih z veliko snežnimi padavinami. Moduli so prav tako preizkušeni in certificirani proti toči. Izjemna robustnost fotonapetostnih modulov izključuje potrebo po njihovem vzdrževanju, delovanje SE pa poteka izjemno zanesljivo in povsem neslišno. Iz navedenega ugotovimo, da razen cenovne konkurenčnosti, ki bo obravnavana v nadaljevanju, sončne elektrarne danes že veljajo za najobetavnejši sodobni energetski vir. Kako pa je z večkrat očitanimi visokimi proizvodnimi stroški električne energije iz sonca, ki po mnenju nekaterih še dolgo ne bodo dosegli nivoja konvencionalnih energetskih virov? Kot bodo natančneje prikazali izračuni v nadaljevanju, je pravzaprav fotovoltaika že danes na pragu konkurenčnosti. 65

68 Fotovoltaika na pragu cenovne konkurenčnosti Pri vrednotenju cenovne konkurenčnosti sončnih elektrarn moramo upoštevati, da je fotovoltaika panoga, ki je šele pred kratkim prešla iz laboratorijskega na množični industrijski nivo in tako kot vse druge komercialne in konkurenčne panoge potrebuje določen čas, da se tehnologija izpopolni, razvije in doseže potrebno ekonomijo obsega. Kljub temu velja opozoriti na dejstvo, da so številne danes komercialne tehnologije še vedno pogosto podprte. Vzemimo za primer nepovratne spodbude za razvoj dejavnosti uporabe premoga ali jedrske energije, ki segajo od neposrednih državnih poroštev in ugodnih posojil do drugih najrazličnejših neposrednih in posrednih nepovratnih sredstev. Pri tem je treba upoštevati, da strošek škodljivih vplivov na okolje pri izračunu proizvodnih stroškov električne energije iz konvencionalnih, okolju neprijaznih tehnologij sploh ni upoštevan in svojega negativnega vpliva na okolje ne poravnava. Začetne spodbude razvoja fotovoltaike so pomembne zato, ker gre za revolucionarno tehnologijo, ki ima največji tehnološki in komercialni potencial in ki bo že v samo nekaj letih konkurenčna konvencionalnim energetskim virom. Pri vsakokratni podvojitvi svetovne proizvodnje cena fotonapetostnih modulov upade za 20 odstotkov. Pri trenutni rasti panoge to pomeni, da proizvodna cena električne energije iz sonca vsako leto upade za 7 do 9 odstotkov. Prav to pa žene naprej konkurenčnost fotovoltaike v primerjavi z drugimi energetskimi viri. Fotovoltaika je že danes na pragu cenovne konkurenčnosti. Kot je bilo z analizo Deutsche Bank nedavno prikazano za primer Nemčije (slika 4), bo, ob standardnem upadanju cen električne energije iz sonca in stalnem povečevanju stroškov omrežne električne energije iz konvencionalnih energetskih virov, fotovoltaika dosegla točko preloma in konvergence najpozneje do leta Na osnovi prihodnjih pričakovanj razmerja med ponudbo in povpraševanjem pa številni industrijski analitiki pričakujejo točko preloma že pred letom Slika 4: Razmerje omrežne cene električne energije in proizvodnih stroškov fotovoltaike C-Si (ave) C-Si (hi/lo) C-Si (hi CE) a-si (um) CIGS CdTe Vir: Deutche Bank Da bi omogočili zanesljiv in hiter razvoj cenovne konkurenčnosti tako perspektivnega elektroenergetskega vira in s tem celovito implementacijo fotovoltaike v človeški vsakdan, so nepovratne spodbude v tem trenutku še nujne, a omejene na izjemno kratek rok. Da bi omogočili razvoj cenovno najperspektivnejšega električnega vira z dolgoročnim potencialom samo 4 evrskih centov za kwh, je potrebnih samo še nekaj let.

69 Dejavniki nižanja proizvodnih stroškov Fotovoltaična industrija cveti v polnem razmahu. Do konca leta 2007 je kumulativna inštalirana kapaciteta fotonapetostnih sistemov v svetu presegla MW. Ob koncu leta 2000 je bilo inštaliranih samo MW. Rast industrije sončne električne energije je bila tako velika, da je danes vredna že več kot 13 milijard evrov letno. Jasne komercialne in politične zaveze k podpori širjenja fotovoltaike pomenijo, da vse trenutne aktivnosti fotovoltaičnega sektorja jasno napovedujejo množično preobrazbo in širitev panoge v prihodnje. Cilj, ki ga fotovoltaična industrija želi doseči, je realizacija skupnih prizadevanj za bistveno povečanje deleža sončne električne energije v globalni energetski mešanici in pri tem zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov. Slika 5 prikazuje rast panoge fotovoltaike med letoma 2000 in 2008 in napoveduje trend rasti panoge do leta Povprečna letna rast fotovoltaike med letoma 2000 in 2008 je znašala 46 odstotkov, pričakovana povprečna letna rast od leta 2008 do 2012 pa kar 59 odstotkov. To pomeni, da bi glede na napovedi rast panoge med letoma 2000 in 2012 znašala povprečno 50 odstotkov na leto. Slika 5: Rast prodaje fotonapetostnih modulov v svetu po letih Prodaja v GWp 0,3 0,4 0,5 0,6 1,0 1,6 2,5 4,2 6,3 7,5 11,7 21,6 39,8 Letna rast 33 % 25 % 20 % 67 % 60 % 56 % 68 % 50 % 19 % 56 % 84 % 85 %

70 Poleg ekonomije obsega, ki je najpomembnejši reduktor proizvodnih stroškov, so tehnološke izboljšave tiste, ki vodijo fotovoltaiko na poti k cenovni konkurenčnosti konvencionalnih energetskih virov. V tehnološkem smislu sta najbolj ključna stroškovna dejavnika količina uporabljenega materiala, potrebnega za izdelavo enega vata vršne moči (s tanjšanjem sončnih celic se zmanjšuje uporabljena količina materiala), in naraščajoči faktor učinkovitosti pretvorbe sončnih celic. Oba parametra sta po letih razvoja prikazana na sliki 6. Z uspešno kombinacijo vseh stroškovnih potencialov znaša mogoča stopnja nižanja proizvodnih stroškov do leta 2012 več kot 60 odstotkov današnjih stroškov. Pri tem bi naj bilo 25-odstotno znižanje stroškov omogočeno z znižanjem stroškov na nivoju načrtovanja in gradnje fotonapetostnega sistema, 10-odstotno z zmanjšanjem proizvodnih stroškov na nivoju proizvodnje sončnih celic in fotonapetostnih modulov, 10-odstotno na nivoju proizvodnje silicija,15-odstotno pa bi naj izhajalo iz povečanega izkoristka sončnih celic za nekaj odstotnih točk. Slika 6: Zmanjševanje porabe materiala, potrebnega za izdelavo enega vata moči sončnih celic, in faktor učinkovitosti pretvorbe sončnih celic Izkoristek Poraba Si Leto Debelina celic 180µm 170µm 160µm 150µm 120µm 68 Tržni potencial fotovoltaike do leta 2020 Kadar proučujemo cenovno konkurenčnost SE v primerjavi s konvencionalnimi električnimi viri, moramo analizo izvajati v luči diagrama, prikazanega na sliki 4. Ob stalni rasti cen konvencionalne električne energije, ki je posledica pojemanja zalog neobnovljivih energentov in stalne rasti porabe električne energije, ter nenehnem nižanju stroškov proizvodnje električne energije iz sonca, je mogoče prepoznati točke preloma konkurenčnosti SE na posameznih trgih in s tem določiti velikost končnega trga fotovoltaike glede na njegov komercialni segment in regijo. Pri poznavanju splošnih omejitev trga glede na komercialno sprejemljivost, splošne omejitve omrežja in znane potrebe po nadomestnih kapacitetah obstoječih proizvodnih kapacitet lahko definiramo nove industrijske cilje fotovoltaike, ki določajo delež električne energije iz sonca in delež SE med vsemi novozgrajenimi proizvodnimi kapacitetami proizvodnje električne energije. Ob predpostavljenih dolgoročnih trendih rasti cen konvencionalne električne energije in 8-odstotnem letnem nižanju proizvodnih stroškov SE, ki ga med drugimi upošteva tudi nemška zakonodaja spodbujanja razvoja fotovoltaike, lahko do leta 2020 v Evropi od skupaj TWh velikega trga električne energije fotovoltaika pomeni neposredno konkurenčnost na trgu velikosti TWh, kar je več kot 90 odstotkov celotnega evropskega trga, vključno s severnimi deželami, kot so Velika Britanija in skandinavske dežele. Absolutno gledano se kar 66 odstotkov električne energije porabi podnevi, kar določa zgornji nivo uporabnosti SE pri zagotavljanju električne oskrbe. Do leta 2020 bo treba

71 v Evropi zamenjati in zaradi povečane porabe dodatno zgraditi skupaj 40 odstotkov obstoječih proizvodnih kapacitet električne energije. Cilj fotovoltaike do leta 2020 je, kljub omejitvam elektroenergetskega omrežja, zagotoviti 12 odstotkov potreb po električni energiji v Evropi, kar je komercialno izvedljivo že z danes razpoložljivo tehnologijo. Z dodatno implementacijo naprednih sistemov shranjevanja električne energije in razvojem naprednih pametnih energetskih omrežij je lahko potencial fotovoltaike še precej višji. Kljub temu pa bi 12-odstotni delež fotovoltaike v celotni proizvodnji električne energije predstavljal 25-odstotni delež vseh naložb v proizvodne kapacitete do leta 2020 in s tem bi fotovoltaika postala poglavitni novi vir električne energije v Evropi. Iz sonca bi tako bilo letno proizvedenih 420 TWh električne energije, skupna kapaciteta inštaliranih elektrarn pa bi znašala 350 GWp. Skupaj bi to pomenilo 40-odstotno povprečno letno rast panoge do leta Pri tem so bile upoštevane predpostavke, da je bilo leta 2007 v Evropi skupaj inštaliranih 4,5 GWp SE in da 1 GWp inštalirane moči proizvede 1,2 TWh električne energije. Predpostavke, navedene v postavljenih ambicioznih ciljih, so zelo realne in temeljijo na izpolnjevanju nekaterih nujnih pogojev. Z uresničitvijo ciljev lahko fotovoltaika postane najpomembnejši vir električne energije v Evropi, potrebni pa sta precejšnja industrijska podpora in politična volja, ki morata tesno sodelovati in si prizadevati za skupni cilj. Eksplicitna naloga industrije je, da si še naprej prizadeva znižati proizvodne stroške, spodbuja inovacije in tehnološki napredek ter izvaja investicije v proizvodne kapacitete, raziskave in razvoj ter izobražuje nove visoko usposobljene kadre. Naloge politike so z ustrezno zakonodajo zagotavljati podporo razvoja v obdobju pred konkurenčnostjo, spodbujati javno zavest, uravnavati regulativne pogoje, kot so dostop do omrežja in konkurenčnost cen, in sodelovati z industrijo pri investicijah v izobraževanje, raziskavah in razvoju. Pozitivni učinki tesnega sodelovanja omogočajo: vodilno mesto evropske fotovoltaične industrije v svetu, 2 milijona novih delovnih mest v proizvodnji, montaži in vzdrževanju, večjo energetsko neodvisnost in varnost energetske oskrbe v Evropi, okolju prijazno električno energijo za več kot milijardo ljudi po vsem svetu, 900 milijonov ton manj izpustov CO 2 po svetu (do leta 2030 predvidenih 1,6 milijona ton manj CO 2, kar je identično izpustu CO termoelektrarn na premog), upočasnitev podnebnih sprememb, počasnejši dvig cen konvencionalnih energetskih virov. Naložba v sončno fotonapetostno elektrarno se sredi leta 2009 v Sloveniji brez upoštevanja državnih podpor povrne ob predpostavljeni diskontni stopnji neto sedanje vrednosti 6,5 odstotka šele po 39 letih. Pri tem je v izračunu upoštevano, da je v takem obdobju treba dvakrat nadomestiti izrabljene razsmernike z novimi, degradacija SE 0,5 odstotka na letnem nivoju in zaradi varnostnega faktorja upoštevana zamenjava 50 odstotkov celotne SE po petindvajsetih letih obratovanja, čeprav danes SE v praksi obratujejo tudi že štirideset let in več. Pri izračunu je upoštevano razmerje tujih virov financiranja v razmerju do lastnega kapitala v razmerju 70 : 30 po 6-odstotni obrestni meri za obdobje petnajst let. Stroški vzdrževanja in zavarovanja so ocenjeni na 0,7 odstotka od začetne vrednosti naložbe letno, z 2-odstotno letno stopnjo rasti stroškov. Tržna cena zelene električne energije na prostem trgu je predpostavljena na 0,110 evra/kwh in se povečuje s 7-odstotno letno stopnjo rasti. Poglavitna slabost take naložbe je, da prvih štirinajst let ni likvidna naložba in se je za poplačilo obveznosti treba dodatno zadolževati. Naložba torej danes brez državnih podpor še ni smotrna. Na sliki 7 je prikazan primer izračuna donosnosti naložbe v SE v Sloveniji leta 2012 glede na predvideno upadanje stroškov in cen SE. Izračun, ki izključuje državne podpore, pokaže, da postane neto sedanja vrednost (NSV) naložbe s 6,5-odstotno diskontno stopnjo pozitivna že po samo petnajstih letih obratovanja. Interna stopnja donosnosti (ISD) na obdobje trideset let in več pa presega 69

72 15 odstotkov. Vsi drugi uporabljeni parametri izračuna so enaki predpostavljenim parametrom v prejšnjem odstavku, le izhodiščna tržna cena električne energije je enaka 0,135 /kwh, kar je ekvivalent 7-odstotni letni rasti cene iz leta Naložba je likvidna in omogoča poravnavanje obveznosti financiranja in drugih stroškov neposredno iz prihodkov delovanja SE. Izračun donosnosti zelo nazorno priča o dejstvu, da je cena električne energije iz sonca v Sloveniji lahko že do leta 2012 konkurenčna tržnim cenam konvencionalnih energetskih virov brez pomoči zagotovljenih odkupnih cen ali drugih državnih podpor. Prav slednje odraža pravo cenovno konkurenčnost konvencionalnim virom električne energije. Slika 7: Primer izračuna 20-letne donosnosti naložbe v 100 kwp veliko SE v Sloveniji leta 2012 za primer brez državnih podpor NSV ISD Sklep Podnebne spremembe in usihajoče rezerve fosilnih goriv povečujejo skrb za globalno segrevanje in krepijo napore za doseganje energetske neodvisnosti. Skupaj z višanjem cen fosilnih goriv so močna motivacija za učinkovito in takojšnjo izrabo obnovljivih virov energije. Sonce predstavlja za človeka najbolj obetaven in neomejen način izrabe obnovljivih virov. Sončne fotonapetostne elektrarne zaradi številnih lastnosti, kot so obnovljivost energetskega vira, potencial uporabe, ekološka sprejemljivost, dostopnost, zanesljivost, tip uporabljene tehnologije, razpršenost, estetskost, modularnost, robustnost, zahtevnost vzdrževanja in način obratovanja, ustrezajo kriterijem najsodobnejšega elektroenergetskega vira. Da bi to dokončno tudi postale, je treba izpolniti pogoj cenovne konkurenčnosti, ki ga je mogoče doseči z nadaljnjim povečevanjem ekonomije obsega in nižanjem proizvodnih stroškov. Naložba v sončno fotonapetostno elektrarno je naložba z nizkim de- 70

73 javnikom tveganja in velja za zelo predvidljivo ter sprejemljivo visoko donosno naložbo. Poglavitni cilj fotovoltaike je ponuditi človeštvu najosnovnejšo prvinsko dobrino zeleno električno energijo! Temeljne prednosti, ki jih omogoča naložba v sončno elektrarno, so: znana cena električne energije dolgoročno za obdobje dvajset let in več, okolju prijazna naložba, pozitivna likvidnost naložbe, pridobitev novih tehnoloških in poslovnih znanj, nova visokokakovostna in visokotehnološka delovna mesta, naložbe so lahko namenjene dolgoročnim rentnim varčevanjem, ki zagotavljajo varnejšo in finančno manj odvisno prihodnost, zaradi zanesljive dolgoročne donosnosti SE, ki jo jamčijo državne pogodbe, so pogosto pokojninski skladi tisti, ki se odločajo za naložbe v SE, zanimiva sodobna arhitekturna rešitev z estetskega in tehnološkega vidika, možnost neposredne prodaje električne energije na trgu, uporaba sončne elektrarne še dolgo po izteku obdobja pričakovane donosnosti. Izračun donosnosti zelo nazorno priča o dejstvu, da je cena električne energije iz sonca v Sloveniji lahko že do leta 2012 konkurenčna tržnim cenam konvencionalnih energetskih virov brez pomoči zagotovljenih odkupnih cen ali drugih državnih podpor. Viri: 1. Uroš Merc: Letno poročilo poslovanja družbe BISOL, d.o.o., BISOL, d.o.o., Prebold, avgust Spletna stran Photon Consulting: 3. Deutsche Bank: Analysis of PV Market Development, Photon Investment Conference, marec Eurostat: Electricity Consumption Terna: Italian Electricity Demand Forecast 1st September 2008, 07:00-21:00 vs. full day. 6. VBG Powertech: Need for 300 GW conventional capacity replacement. 7. RWE: Facts & figures, maj ISET: Kassel for German Market. 9. Spletna stran EPIA: Spletna stran BISOL: Spletna stran ZSFI: 71

74 Slovenska tehnološka platforma za fotovoltaiko in The Slovenian Technological Platform for Photovoltaics and RES Franko Nemac, ApE, Agencija RS za prestrukturiranje energetike Energy Restructuring Agency Povzetek V Sloveniji je trg sončnih elektrarn zaživel v letu 2005 in v zadnjih treh letih dosega stoodstotno letno rast, potem ko je vlada RS v letu 2004 dvignila zagotovljeno odkupno ceno na ustrezno visok nivo. V letu 2005 smo ustanovili Slovensko tehnološko platformo za fotovoltaiko, zato da bi razširjali informacije in znanje ter spodbujali tehnološki razvoj in proizvodnjo opreme za sončne elektrarne. S spremembo energetskega zakona iz leta 2008 je zagotovljena odkupna cena podaljšana z deset na petnajst let in bo sočasno s primerno višino velika spodbuda za naložbene aktivnosti. Ob nadaljevanju sedanje stoodstotne rasti do leta 2010 in nekoliko bolj umirjeni petdesetodstotni rasti do leta 2020 bi se kapacitete povečale na skupno 550 MW. Letna proizvodnja okoli 550 GWh bi pomenila 4,6 odstotka sedanje porabe električne energije, ki je približno GWh/leto. Sončne elektrarne so manjši in zelo razpršeni proizvajalci električne energije. Da bi zagotovili oskrbo vse električne energije, bi morali s sončnimi moduli pokriti površino 10 x 10 kilometrov ali na strehe zgradb in objektov postaviti en milijon sončnih elektrarn s povprečno površino 100 kvadratnih metrov, kar je dolgoročno mogoče in realistično mogoča smer razvoja. Abstract In Slovenia, the solar power plants market came to life in 2005 and has been recording a one hundred percent growth in the last three years, since the Slovenian government raised the guaranteed purchase price in 2004 to an appropriate level. In 2005, we set up the Slovenian technological platform for photovoltaics to disseminate information and knowledge and facilitate technological development and the production of solar power plant equipment. The 2008 Amendment of the Energy Act prolonged the guaranteed purchase price from ten to fifteen years and the duration, together with the appropriate price, will provide an appropriate investment stimulus. A continuation of the current one hundred percent growth until 2010 and a somewhat subdued fifty percent growth until 2020 would result in joint capacities of 550 MW. An annual production of about 550 GWh would represent 4,6 percent of the current electricity consumption, which is approximately 12,000 GWh/year. Solar power plants are smaller and more dispersed electricity producers. In order to ensure the supply of all the electricity needed, photovoltaic modules or solar panels should cover a surface of 10 x 10 kilometres or one million solar power plants with an average surface area of 100 square metres should be constructed on the roofs of buildings and various facilities. In the long run, this is possible and represents a realistic direction for development. Ključne besede: sončne elektrarne, sončne celice, sončno obsevanje, fotovoltaika, fotonapetostni sistemi, tehnološka platforma, proizvodnja PV opreme, zagotovljene odkupne cene. Keywords: solar power plants, solar cells, solar radiation, photovoltaics, photovoltaic systems, technological platform, the production of photovoltaic equipment, guaranteed purchase prices. 72

75 Med novimi državami EU se na Češkem in v Sloveniji najhitreje razvijata gradnja in proizvodnja opreme za sončne elektrarne www. pv-nms.net. Sedanji razvoj trga sončnih elektrarn Trg sončnih elektrarn je v Sloveniji dokončno zaživel leta Do konca leta 2004 je bilo namreč v obratovanju le za približno 100 kw sončnih elektrarn, ob koncu leta 2005 pa jih je bilo že 200 kw, povečanje je bilo stoodstotno. Taka dinamika je posledica sprejete uredbe o kvalificiranih proizvajalcih električne energije v letu 2002 in Sklepa o cenah v letu 2004, ko je bila za sončne elektrarne zagotovljena odkupna cena, povečana na 37,4 c /kwh. Enak trend stoodstotne rasti trga se je nadaljeval tudi v letih 2006, 2007 in Glede na interes in pripravo projektov gre pričakovati, da se bo taka dinamika nadaljevala tudi v prihodnjih letih. V letu 2005 smo ustanovili Slovensko tehnološko platformo za fotovoltaiko, zato da bi razširjali informacije in znanje ter spodbujali tehnološki razvoj in proizvodnjo opreme za sončne elektrarne. Platformo koordinira ApE, aktivni člani so raziskovalne institucije, podjetja za proizvodnjo opreme, energetska podjetja ter instalacijska in svetovalna podjetja. Aktualne informacije o članih in gradnji sončnih elektrarn in povezava na evropsko tehnološko platformo je na spletni strani Podatki o lokacijah sončnih elektrarn so na Med novimi državami EU se na Češkem in v Sloveniji najhitreje razvijata gradnja in proizvodnja opreme za sončne elektrarne Razvoj gradnje sončnih elektrarn v Sloveniji do leta 2008 in napoved do leta 2010, ki smo ju pripravili v okviru tehnološke platforme, sta prikazana na grafu spodaj. Glede na začetno majhnost trga smo stoodstotno rast ali vsakoletno podvojitev obsega gradnje predvideli do obdobja leta 2010, ko naj bi dosegli skupno moč sončnih elektrarn 6,5 MW in letno proizvodnjo okoli 6,5 GWh. Ob sedanjem nivoju porabe električne energije v Sloveniji, ki je okoli GWh, bi sončne elektrarne s 6,5 GWh prispevale 0,05 odstotka potrebne energije. Energetsko gledano je to seveda malo, v tej fazi pa sta izredno pomembna trend in zagotovitev kontinuirane rasti obsega gradnje. Do leta 2005 je bila torej gradnja sončnih elektrarn razmeroma skromna in omejena na otočne samostojne sisteme, v glavnem za napajanje planinskih koč. Prva sončna elektrarna moči 1,1 kw, ki je bila priključena na električno omrežje, je bila postavljena na ApE v Ljubljani šele leta 2001 in je nekako spodbudila pripravo ustreznejše regulative za to področje. Odločilno je na razvoj trga sončnih elektrarn v Sloveniji vplivalo sprejetje določene regulative za kvalificirane proizvajalce. Slika 1: Pregled gradnje sončnih elektrarn do leta 2005 in napoved do

76 Za sončne elektrarne je bila v letu 2002 postavljena cena elektrarn do 36 kw v višini 28 c /kwh, ki pa ni bila dovolj visoka za potencialne investitorje. V letu 2004 je bila ta cena povišana na 37,4 c / kwh, zato so postala vlaganja za investitorje ekonomsko zanimivejša. V juliju 2006 je bila odpravljena omejitev 36 kw. Od leta 2008 je cena povečana na 39,96 c /kwh oziroma premija na 34,72 c /kwh in velja za vse elektrarne, ne glede na velikost. Za gradnjo sončnih elektrarn je mogoče pridobiti do 50 odstotkov nepovratnih sredstev v okviru programov razvoja podeželja (PRP) za obdobje , informacije so na razpolago na Sistem zagotovljenih odkupnih cen za obnovljive vire energije je bil v mesecu maju 2009 usklajen s spremembami energetskega zakona iz leta Spremembe so bile potrebne za uskladitev s pravili EU za državne pomoči za okoljske projekte. Za vse obnovljive vire energije so bili izračunani normirani stroški električne energije ob upoštevanju vračila naložb v petnajstih letih, stroškov obratovanja, stroškov financiranja in 12-odstotnega donosa na vložena sredstva, pri sončnih elektrarnah je bil upoštevan 6-odstotni donos. Na tej podlagi so bile določene zagotovljene odkupne cene, ki so podane v naslednji tabeli. Tabela 1: Zagotovljene odkupne cene Zagotovljene odkupne cene /MWh do 50 kw do 1 MW do 10 MW do 125 MW 1. Hidroelektrarne Vetrne elektrarne Sončne elektrarne integrirane Sončne elektrarne na strehah Sončne elektrarne na tleh Geotermalne elektrarne Obdobje zagotovljenih cen za je bilo podaljšano z deset na petnajst let. Odkupne cene za sončne elektrarne so ostale približno na enakem nivoju, za večje elektrarne so nekoliko višje, za manjše pa nižje. Poleg tega so s 15 odstotki dodatno stimulirane integrirane sončne elektrarne, postavljene na zgradbe, za sončne elektrarne, postavljene na tla, so odkupne cene nekoliko nižje. Za gradnjo sončnih elektrarn je mogoče pridobiti do 50 odstotkov nepovratnih sredstev v okviru programov razvoja podeželja (PRP) za obdobje , informacije so na razpolago na www. arsktrp.gov.si. Investiranje z ugodnejšimi posojili je mogoče iz Ekološkega sklada, informacije so na razpolago na S pridobitvijo nepovratnih sredstev se sorazmerno zniža zagotovljena odkupna cena oziroma obratovalna premija. Razvoj sončnih elektrarn in drugih do leta 2020 Slovenija mora v skladu z novo direktivo EU o obnovljivih virih energije do leta 2020 zagotoviti 25-odstotni delež obnovljivih virov v končni rabi energije. Da bo Slovenija dosegla cilj, bo morala izdelati in sprejeti akcijski načrt. V izdelavi je nekaj analiz in ocen, ki pa še niso javno objavljene. Po analizi, ki smo jo izdelali na ApE, bi te cilje na področju proizvodnje električne energije dosegli z gradnjo objektov, ki so podani v tabeli v nadaljevanju. Poleg električne proizvodnje so potrebni enaki trendi gradnje objektov za proizvodnjo toplote iz obnovljivih virov energije. 74

77 Instal. kapacit. Spec. proiz. Proiz. elektrika Delež KP elektrike Dodat. kapacit. Specif. cene Dod. obseg investicij Dod. proiz. elektrike Delež KP elektrike Vrste elektrarn MW obrat. h GWh % MW /W M GWh % c/kwh Velike HE , ,4 Male HE , ,3 Biomasa SPTE , ,1 Bioplin , , ,5 Vetrne elektrarne , ,5 Sončne elektrarne , , ,7 Geotermalne SPTE , ,3 Skupaj SPTE na ZP , ,3 SKUPAJ Jedrske elektrarne , ,6 Spec. cena Tabela 2: Pregled gradnje objektov za proizvodnjo električne energije in napoved do leta 2020 OPOMBE: * Podatki za bioplin in sončne elektrarne so za leto ) EKONOMSKI IZRAČUNI UPOŠTEVAJO INVESTICIJO IN 20 LETNI ROK OBRATOVANJA 2) Pri biomasi, JE, ZP in ELKO je upoštevan nakup goriva v 20 letnem obratovanju 3) IZRAČUN JE PO SEDANJIH CENAH, ne upošteva stroškov financiranja, amortizacije, obrat. stroškov itd. 4) Pri JE ni upopštevana razgradnja in skladiščenje radioaktivnih odpadkov 5) Pri STPE ni upoštevan ekonomski učinek dodatne prodaje toplote Sončne elektrarne bi morali graditi v skladu z višjim scenarijem in doseči skupno moč okoli 500 MW. Za obdobje med letoma 2010 in 2020 smo v okviru tehnološke platforme predvideli določeno umiritev rasti, vendar še vedno na relativno visokem nivoju. Zaradi vse večje predvidene gradnje, ki bo presegla 10 MW letno, pa bo težje dosegati absolutno povečevanje, kot ga je mogoče dosegati pri manjšem obsegu gradnje. Slika 2: Planirane kumulativne kapacitete sončnih elektrarn do leta 2020 Letna rast 30 % Letna rast 50 % 75

78 Ob 50-odstotni rasti obsega gradnje v tem desetletnem obdobju bi se kapacitete sončnih elektrarn povečale s skupno 6,5 MW na skupno 550 MW v letu Sončne elektrarne bi ob taki skupni moči dosegle proizvodnjo okoli 550 GWh, kar bi ob sedanjem nivoju letne porabe električne energije, ki je okoli GWh, pomenilo že 4,6 odstotka. Verjetno bo do leta 2020 poraba električne energije nekoliko narastla, vendar pa delež sončnih elektrarn takrat ne bo več zanemarljiv. Seveda je pomembno, da se ob podpori razvoju obnovljivih virov energije in v njihovem okviru sončnih elektrarn bistveno podprejo tudi ukrepi učinkovite rabe energije. Preprosto ni mogoč dolgoročno vzdržen razvoj ob kontinuirani rasti porabe, ki je rezultat nizkih cen energije in slabe učinkovitosti posameznih naprav in celotnih sistemov. Državna politika mora naraščanje rabe energije omejiti s primernimi ukrepi tako, da bo cena energentov in energije postopoma začela vključevali povzročene okoljske stroške. Na energetskih trgih, kjer se cene oblikujejo na podlagi ponudbe in povpraševanja, je treba tako upravičeno povišanje cen doseči z ustrezno visokimi davčnimi obremenitvami, pristojbinami ter prepovedjo prodaje in uporabe opreme, ki ne izpolnjuje določenih minimalnih standardov. Ob nadaljevanju sedanje politike nizkih cen, predvsem električne energije, preprosto ni mogoče pričakovati, da bi lahko prišlo do zmanjšanja ali vsaj bolj umirjene rasti porabe. Dobro je, da razvoj trga v Sloveniji spremljajo tudi nekateri segmenti razvoja v industriji, saj je julija 2006 stekla proizvodnja sončnih modulov z letno kapaciteto 15 MWp v podjetju Bisol d.o.o. in podjetje načrtuje še povečanje proizvodnje. Na področju izdelave strojev za proizvodnjo sončnih celic je aktivno podjetje KEKO-Oprema iz Žužemberka, ki ima nadaljnje razvojne ambicije. Glede izdelave posameznih električnih komponent regulacije, zaščite, meritev, nadzora itd. obstaja cela vrsta uglednih podjetij, kot so npr.: Iskra sistemi d.d., Iskra zaščite d.o.o., Iskraemeco d.d., ETI Elektroelement d.d., TAB-Tovarna akumulatorskih baterij d.d., podjetji Trimo d.d. in Hidrija d.d. ponujata integracijo sončnih modulov v objekte. Glede na znanje in tehnologijo, s katero vsa ta podjetja razpolagajo, ocenjujem, da bi se lahko v relativno kratkem času še bistveno aktivneje vključila v razvoj in serijsko proizvodnjo specializiranih komponent in sistemov za sončne elektrarne. 76 Potencial razvoja industrije V Sloveniji bi morali zastaviti analogen razvoj kot v Nemčiji in dosegli bi primerljivo veliko število perspektivnih delovnih mest, zato je treba dodatno spodbuditi in finančno podpreti prizadevanje industrije za vstop v celotno verigo proizvodnje opreme in gradnje sončnih elektrarn. Ta cilj bi lahko dosegli z analizo možnosti slovenske industrije v skoraj vseh segmentih oziroma v celotni proizvodni verigi, kot je: Proizvodnja silicija, rezin in sončnih celic. Proizvodnja sončnih modulov, ki poteka v podjetju BISOL d.o.o., Prebold. Proizvodnja tankoplastnih fotonapetostnih modulov. Proizvodnja izdelkov BIPV, ki neposredno nadomeščajo gradbene elemente zgradb strešnike in fasadne obloge. Proizvodnja razsmernikov in regulatorjev. Proizvodnja druge opreme (kabli, priključki, akumulatorske baterije, električne zaščite, prenapetostni odvodniki, sinhronizatorji in druga avtomatika). Montažna in druga pomožna oprema. Dobava in proizvodnja posameznih procesov, strojev in avtomatskih proizvodnih linij za proizvodnjo opreme za sončne elektrarne. Razvoj in proizvodnja manjših naprav z integriranim sončnim napajanjem v prometu, telekomunikacijskih postajah, hidrometeoroloških postajah in kot dodatek za napajanje elektronike za prosti čas.

79 Slovenska elektroindustrija ima močno tradicijo, zato so, glede na izkušnje iz proizvodnje podobnih električnih naprav in komponent, potencialne možnosti relativno velike, seveda če bo trg sončnih elektrarn kontinuirano rasel in če bo industrija pravočasno spodbujena k razvoju tega področja in vlaganja vanj. Fotovoltaika in drugi sektorji obnovljivih virov obetajo veliko število delovnih mest in lokalno ekonomijo. Raziskovalne in razvojne dejavnosti Paralelno z uredbami o kvalificiranih proizvajalcih in sistemom fiksnih odkupnih cen, ki je politični instrument, orientiran na povpraševanje, so nujno potrebne namenske investicije v raziskave in tehnološki razvoj. Fotovoltaika in drugi sektorji obnovljivih virov obetajo veliko število delovnih mest in lokalno ekonomijo. Ti sektorji zahtevajo velike investicije v raziskave in tehnološki razvoj, ki hkrati prinašajo kakovostna delovna mesta, po drugi strani pa niso zavezani popolni globalizaciji, temveč prej decentralizaciji, saj zahtevajo prodajo, izvedbo in vzdrževanje sončnih elektrarn na lokalnem nivoju. V okviru Lizbonske strategije je fotovoltaika sektor, ki uresničuje vizijo po več in boljših delovnih mestih z boljšo socialno kohezijo in upoštevanjem okolja. Evropska tehnološka platforma za fotovoltaiko je raziskovalne dejavnosti opredelila v strateški razvojni agendi in jih časovno razdelila v tri ciljne kategorije: dejavnosti za kratkoročno obdobje ( ), za srednjeročno ( ) in za dolgoročno obdobje ( ). Kratkoročna namenska vlaganja je treba pogojevati s ciljem in zahtevami po dvigu konkurenčnosti fotovoltaične industrije. Dejavnosti za srednjeročno in dolgoročno obdobje pa so namenjene raziskavam novih materialov in tehnologij, ki izkazujejo zmožnost zmanjšati proizvodne stroške in povečati učinkovitost pretvorbe ob zagotavljanju dolge življenjske dobe. Z industrijskega in političnega stališča je dvojnost pri spodbujanju potrošnikov na eni strani in namenski ambicioznejši spodbudi industrije (npr. državne garancije za investicije) na drugi strani ter pri spodbujanju raziskovalnih in razvojnih institucij ključ uspešnega razvoja fotovoltaične industrije in hkrati tudi trga sončnih elektrarn. Slika 3: Potek tipične cene fotonapetostnega sistema (PVS) do 2030 in naprej ter njegova konkurenčnost BOS PV moduli 77 # #

80 Tehnologije proizvodnje električne energije iz sonca imajo največji globalni potencial med vsemi obnovljivimi viri energije. Sončna energija je tudi najenakomerneje porazdeljena in na razpolago na celotni Zemlji. Zato si to področje zasluži in upravičuje dolgoročno višja vlaganja v raziskave in tehnološki razvoj. Dejstvo je, da bodo proizvodni stroški verjetno v naslednjih desetih ali petnajstih letih morali postati konkurenčni, trenutno pa je uporaba odvisna od ustrezne finančne podpore in drugih spodbujevalnih instrumentov. Vizija zniževanja cen fotonapetostnih sistemov je prikazana na sliki. Pomembno raziskovalno področje je razvoj novih materialov in struktur za sončne celice na področju prijaznih anorganskih, organskih in polimernih polprevodniških materialov za sončne celice. Strateška razvojna agenda evropske tehnološke platforme za fotovoltaiko www. euplatform.org ni izločila ali izpostavila nobene mogoče tehnologije in smeri razvoja, določila pa je splošno veljavne robne pogoje in cilje z vidika proizvodnih stroškov, učinkovitosti pretvorbe, življenjske dobe ipd. Kratkoročno je treba povečati raziskave nosilnega materiala silicija, ki morajo biti usmerjene v zniževanje njegovega pridobivanja in porabe. Na podlagi izkušenj v zvezi s pomanjkanjem silicija je treba investirati tudi v raziskave prihajajočih tankoplastnih tehnologij. Cilj prizadevanj mora biti tehnološki skok s potencialom, da se v prihodnosti tržne cene sončnih celic in fotonapetostnih modulov kontinuirano znižujejo. Treba je spodbuditi vzhajajočo fotovoltaično industrijo v Sloveniji, da bo povečala raziskovalno in razvojno aktivnost v tesnem sodelovanju z raziskovalnimi institucijami, kratkoročne prioritete pa naj narekuje industrija. Srednjeročno je treba usmeriti raziskave v nadaljnje povečevanje učinkovitosti klasičnih kristalnih silicijevih in tankoplastnih sončnih celic in v povečevanje energijskega izkoristka PV-modulov. Dolgoročna usmeritev je namenjena bazičnim raziskavam novih materialov in konceptov, ki izkazujejo inovacijski potencial in stremijo k nižjim proizvodnim stroškom. Spodbuditi je treba sodelovanje med raziskovalnimi skupinami in institucijami v Sloveniji in mednarodnem prostoru. Stremeti moramo k raziskovalni in razvojni odličnosti, ki bo mednarodno vpeta in priznana. Največji potencial fotovoltaike se skriva v integraciji fotonapetostnih sistemov v zgradbe. Problem energetsko učinkovitih stavb je velik, njihov potencial stavbnega ovoja pa izjemen. BIPV je nova tehnološka veja, ki stremi k integraciji fotonapetostnih modulov v elemente ovoja stavb ali druge funkcionalne elemente gradbeništva (npr. protihrupne ograje). Tudi v Sloveniji imamo močno industrijo za proizvodnjo gradbeniških elementov, ki bi bili funkcionalno nadgradljivi s PV-moduli. Kratkoročno in srednjeročno bi bilo smiselno spodbuditi raziskave in razvoj tehnologij integracije PV v tovrstne elemente. Zelo potrebno področje raziskovanj in razvoja je boljša integracija sončnih elektrarn v zgradbe. S primernimi integracijskimi tehnikami bosta lahko doseženi tudi večja energetska perspektiva in sprejemljivost fotovoltaike. S primernimi spodbujevalnimi instrumenti državne politike moramo nujno doseči boljše sodelovanje med raziskovalnimi institucijami in industrijo v skladu s hitro implementacijo rezultatov raziskav in načrtnih raziskav, ki jih usmerjajo uporabniki. Znanstvena in tehnološka odličnost bo odigrala odločilno vlogo pri inovacijah, a uporaba in izkoriščanje teh inovacij v energetskem sektorju bo zahtevala politično in javno ozaveščenost, investicijski kapital, usposobljene strokovnjake v celotni verigi procesov v industrijskem in družbenem okolju, zato bo treba spremljati in usmerjati razvoj fotovoltaike tudi z vidika socialnih in ekonomskih razmer v družbi. Kratkoročno je treba povečati raziskave nosilnega materiala silicija, ki morajo biti usmerjene v zniževanje njegovega pridobivanja in porabe. 78

81 Sklepi Sončna energija je zastonj, dodana vrednost je v tehnologiji in v proizvodnji opreme! Država in podjetja se morajo bistveno bolj strateško usmeriti v proizvodnjo opreme za sončne elektrarne! Neposredne narodnogospodarske koristi bodo povečan obseg investiranja privatnega kapitala, povečanje prihodkov širšega kroga investitorjev, tehnološki razvoj, dvig konkurenčnosti, nova delovna mesta, regional-ni razvoj in postopen kontinuiran prehod na trajnostne energetske vire. Pri sončnih elektrarnah bodo enote praviloma manjše od 1 MW, zato bo njihovo število bistveno večje. Da bi pokrili porabo električne energije v Sloveniji, ki je na nivoju GWh/leto, bi morali npr. na strehe slovenskih zgradb ali objektov postaviti 1 milijon sončnih elektrarn s povprečno površino 100 kvadratnih metrov ( kwh). Seveda je mogoče na nekatere objekte postaviti bistveno večje sončne elektrarne, na druge manjše, na nekatere pa sploh ne. Realizacija takega pristopa je v nekaj desetletjih povsem izvedljiva, dobro pa bi bilo, da bi se proces čim prej resno začel, da bomo pravočasno ujeli vlak razvoja. Potencial stanovanjskih zgradb je izredno velik in v bodočnosti se računa, da bo vsaka zgradba tudi proizvajalec električne energije. Področje za fizične osebe zahteva poenostavitve in standardizacijo postopkov! Viri: [1] Strokovne podlage za razvoj sončnih elektrarn v Sloveniji, ApE d.o.o., [2] European Best Practice Report, Assessment of 12 national policy frameworks for photovoltaics, PV Policy Group, [3] A Vision for PV Technology for 2030 and Beyond, report by PV TRACK, [4] Status of Photovoltaics in the European Union New Member and Candidate States [5] Wim Sinke, Prezentacija na Generalni skupščini Evropske tehnološke PV-platforme, Bruselj [6] Zakon o spremembah energetskega zakona (Ur. list RS št. 80/08) in Uredba o izdaji deklaracij za proizvodne naprave in potrdil o izvoru električne energije (Ur. list RS št. 9/09). [7] Metodologija določanja referenčnih stroškov električne energije, proizvedene iz obnovljivih virov energije, in uredba (Uradni list RS št. 37/09), [8] Poslovni načrt podjetja Sončne elektrarne d.o.o., Slovenska tehnološka platforma za fotovoltaiko, ApE, [9] Barriers and Burdens Preventing the development of a Market for PV in Slovenia, Franko Nemac-ApE, Ingrid Weiss-WIP Germany, European Photovoltaic Conference, Barcelona,

82 80 Mura

83 Možnosti izrabe lesne biomase v manjših večgeneracijskih objektih v Sloveniji Slovenian's Options for Utilization of Wood Biomass in Small Power Poli-generation Plants Vladimir Peter Plavčak, mag. Damjana Raner, mag. Djordje Žebeljan, HSE d.o.o., Holding Slovenske elektrarne Vladimir Peter Plavčak, Damjana Raner, MSc, Djordje Žebeljan, MSc, HSE d.o.o., Holding Slovenske elektrarne Povzetek V Sloveniji je treba razmišljati o večgeneracijski izrabi lesne biomase v manjših krajih in na lokalni ravni, kjer je lesna biomasa na razpolago v zadostnih količinah in v neposredni bližini naselij. Vsekakor pa je z vidika energetsko učinkovite izrabe in gospodarnosti večgeneracijskih projektov potrebno in smiselno načrtovati postrojenja za sočasno proizvodnjo toplotne, električne in hladilne energije. Potrebna sta skrbno načrtovanje in izbira ustreznih tehnologij. Ključne besede: izraba lesne biomase, večgeneracijski projekti, razpršena proizvodnja, kogeneracija / trigeneracija. Abstract In Slovenia, it is necessary to think about poligeneration use of wood biomass in the smaller towns and at local level, where wood biomass is available in sufficient quantities and in the immediate vicinity of the settlements. However, it is in terms of energy efficiency and economy of poli-generation project is necessary and reasonable to plan for the plant for combined heat, power and cooling energy. There is a need for careful planning and selection of appropriate technologies. Keywords: the use of wood biomass, the poligeneration projects, dispersed production, co / trigeneration. Uvod Biomasa predstavlja v Sloveniji zaradi gozdnatosti zelo velik obnovljiv vir energije. Pri uporabi lesne biomase moramo upoštevati dejstvo, da je treba za naravno ravnotežje ohranjati konstantno vrednost gozda in je mogoče (teoretično) pokuriti na leto samo tisti del gozda, ki ponovno zraste. To je letni prirastek slovenskih gozdov. Po podatkih Ministrstva za kmetijstvo in gozdarstvo je mogoče za obnavljanje gozda posekati le 57 odstotkov celotnega letnega prirastka. V zadnji letih so tehnološki razvoj in državne subvencije, ki so usmerjene k usklajeni proizvodnji električne energije, povečale delež decentralizirane proizvodnje v mnogih deželah. Soproizvodnja toplotne in električne energije (v nadaljevanju kogeneracija) je primerna tudi za majhne sisteme. Majhne in mikrokogeneracijske enote, ki temeljijo na zgorevanju biomase, so ena od alternativ za decentralizirano proizvodnjo. V zadnjem času pa se razmišlja tudi o možnostih izvedb manjših trigeneracijskih naprav. 81

84 Razpoložljive proizvodne tehnologije Danes obstaja nekaj tehnologij, ki so med seboj konkurenčne in omogočajo uporabo tudi v majhnih sistemih, ki ne potrebujejo pare. V preteklih desetletjih je bila namreč edina konvencionalna tehnologija, ki je omogočala soproizvodnjo elektrike in toplote iz lesne biomase, tehnologija visokotemperaturne in visokotlačne konverzije biomase v paro in elektriko. Obstajajo pa nekatere od teh tehnologij v začetni fazi komercialne uporabe in so še premalo preizkušene. Danes se uporabljajo: A) tehnologija uplinjanja lesa, ki s proizvodnjo lesnega plina proizvaja elektriko in toploto v plinskem motorju; B) mikroturbine, ki za pogon uporabljajo plinske frakcije, pridobljene iz organskih odpadkov; C) tehnologija Stirlingovega motorja; D) tehnologija z rabo nizkotemperaturnega medija v Rankinovem procesu (ORC - Organic Rankine Process); E) tehnologija parnih motorjev nove generacije; F) turbine na vroči zrak (novejše tehnološke rešitve z malo referencami, zato v primerjavi ni zajeta). Tabela 1: Značilne tehnološke karakteristike za manjše kogeneracijske tehnologije Dizelski/plinski motor Mikro turbina Stirlingov motor ORC Parni motor Električna moč (kwe) Električni izkoristek (%) Toplotni izkoristek (%) Celotni izkoristek (%) Proizvodnja toplote ( C) , para para Življenjska doba (v 1000 ur) > 50 > 50 Vir: /1/ Vse predstavljene manjše kogeneracijske tehnologije so namenjene uporabi decentralizirane oskrbe s toplotno in električno energijo z izhodno močjo nad 10 kwe. Primerne so za uporabo v stanovanjskih naseljih, industriji (še posebno v sušilnih procesih), bolnišnicah in čistilnih napravah za odpadne vode. Uporaba mikroturbin vključuje tudi proizvodnjo pare v manjših kotlarnah, omrežja z visoko temperaturo vode (nad 100 C), pralnice in lokalna omrežja s toploto. V tabeli je predstavljen pregled značilnih tehnoloških karakteristik za manjše kogeneracijske tehnologije na biomaso. 82

85 Tabela 2: Primerjava tehnologij z vidika prednosti/slabosti in priložnosti/nevarnosti PREDNOSTI SLABOSTI PRILOŽNOSTI NEVARNOSTI Plinski motor Mikroturbina Stirlingov motor Sistem ORC Parni motor širok razpon obratovanja širok razpon moči postrojenja zelo visok električni in toplotni izkoristek relativno nizka investicija nizki stroški obratovanja dolga življenjska doba ne omogoča uporabo pare manj primeren za tehnološko proizvodnjo hladu manj preizkušena tehnologija proizvodnje lesnega plina ima velik potencial uporabe tvegana je zanesljivost proizvodnje lesnega plina visok električni in toplotni izkoristek nizki stroški obratovanja dolga življenjska doba omogoča uporabo pare primeren za tehnološko proizvodnjo hladu ozek razpon obratovanja ozek razpon moči postrojenja (250 kw) novejša tehnologija možna je uporaba tudi ostalega materiala za proizvodnjo plina tvegana je zanesljivost proizvodnje čistega lesnega plina nizki stroški obratovanja dolga življenjska doba nizek električni izkoristek ozek razpon obratovanja relativno majhne enote (10 kwe 150 kwe) ni uporabe pare ni primeren za tehnol. proizvodnjo hladu možna je uporaba tudi ostalega materiala majhno število obratovalnih ur širok razpon moči postrojenja nizki stroški obratovanja ni parnega vodnega sistema, ampak deluje s klasično turbino visok skupen izkoristek ozek razpon obratovanja novejša tehnologija nizek električni izkoristek visoka investicija na lokacijah z velikimi toplotnimi potrebam malo referenc z relativno majhnim številom obratovalnih ur mogoča je uporaba pare mogoča je uporaba hlajenja preizkušena tehnologija dolga življenjska doba ozek razpon obratovanja visoki stroški obratovanja nizek električni izkoristek visoka investicija izboljšuje ekonomiko na lokacijah, kjer je potrebna para ima ozek potencial uporabe v praksi Vir:/2/ Princip proizvodnje električne energije s procesom ORC se v praksi pogosto uporablja za kogeneracijo in trigeneracijo na lesno biomaso. Proces je primeren za proizvodnjo električne energije iz trdnih, tekočih, plinastih goriv in odpadne toplote. 83

86 Slika 1: Shematski prikaz proizvodnje in oskrbe Vir: /1/ Celotna kogeneracijska enota je avtomatizirana in v rednem obratovanju ne potrebuje prisotnega osebja. Vzdrževalna in servisna dela vključujejo nadzor in organizacijo zadostne količine primernega goriva, odstranjevanje pepela, nadzor obratovalnih pogojev ipd. Naprave za soproizvodnjo toplote in električne energije so izvedene tako, da je obseg nadzora in vzdrževanja minimalen. Kontejnerska izvedba omogoča serijsko izdelavo in premišljeno izvedbo že v tovarni, zato je potrebno minimalno število delovnih ur pri izvedbi projekta. Za nadzor obratovanja je občasno potrebna kontrola oziroma poseg pri zagonu ali zaustavitvi naprave. V povprečju bo treba vključiti enega upravljavca do dve uri na dan, skladno s priporočenimi normativi dobavitelja. Posebna ekipa za vzdrževanje ni predvidena. Manjše napake lahko odpravi upravljavec, za večje okvare ali redna vzdrževanja pa poskrbi dobavitelj opreme. Oskrba z lesno biomaso Investitor lahko sam nabavlja gorivo (lesne sekance) na prostem trgu in ni potrebno, da je vezan na večjega dobavitelja. Primerno je, da so dobavitelji v glavnem iz neposredne okolice zaradi čim manjših transportnih stroškov. Treba je namreč vedeti, da pri običajni strukturi stroškov sekancev, ki se danes prevažajo tudi več kot sto kilometrov, pomeni prevoz 70 odstotkov stroškov lesne biomase in odkupna cena 30 odstotkov. Lahko pa je struktura stroškov tudi drugačna, če je dobava lesne biomase urejena z bližnjim dobaviteljem. Priporočljivo je, da investitor sklene z dobavitelji dolgoročno (najmanj 10- do 15-letno) pogodbo o dobavi lesne biomase in da je krog dobaviteljev stalen ter zagotavlja trajno in kontinuirano dobavo v zadostnih količinah in ustrezni kakovosti. 84

87 Cena lesne biomase Cena lesne biomase se običajno giblje različno, pogosto precej sezonsko. V poletnih mesecih je cena dokaj nizka, v zimskih mesecih pa precej višja. Na splošno je cena lesa precej enakomernejša in lažje predvidljiva kot na primer cena kurilnega olja, kar prikazuje tudi slika 2. Slika 2: Primerjava gibanja cen kurilnega olja in lesnega goriva Vir: /2/ ELKO Lesno gorivo Predvidevamo lahko, da bodo tudi v prihodnosti cene obnovljivih virov energije, tudi lesa in lesne biomase, stabilne in nižje od cen fosilnih goriv. Povprečna cena lesne biomase v letu 2006 je bila 10,4 evra/m 3, pri čemer so bile nabavne cene v poletnem in prehodnem obdobju pod 8,3 evra/m 3, medtem ko se lahko cena v zimskem obdobju povzpne tudi prek 16,7 evra/m 3. V mesecu juniju 2009 se je cena za nasipni kubični meter lesne biomase gibala na nivoju okrog 8 evrov za lubje in preostali odpadni les ter evrov/m 3 za lesne sekance. Terminski plan gradnje Mogoč terminski plan gradnje: če predinvesticijska študija nakaže pozitivne rezultate, se lahko naroči projektna dokumentacija za predlagano večgeneracijsko proizvodnjo. Od začetka študije do zagona večgeneracijskega sistema potrebujemo približno 28 mesecev. Vplivi na okolje VARSTVO ZRAKA: Plinske emisije postrojenja so pri normalnem obratovanju vezane le na izpušne pline iz agregata s plinskim motorjem. Izjema sta zagon in zaustavitev postrojenja, ko v uplinjevalniku namesto uplinjanja poteka popolno zgorevanje in se dimni plini vodijo na prosto direktno iz uplinjevalnika. Emisijske vrednosti so v dovoljenih mejah. VARSTVO VODA: Pri rednem obratovanju naprave ne nastajajo tekoče emisije. Pri zaustavitvi se v izpušnem sistemu tvori kondenzat, ki ga je treba odvesti. VARSTVO PRED HRUPOM: Elektrarna, ki uporablja pogonski agregat, je v zvočno izoliranem zabojniku, ki poskrbi za dušenje hrupa pod 70 db(a), kar je mejna vrednost za industrijsko okolje. Občasen vir hrupa je tudi sekalnik lesa, vendar pa se ne uporablja pogosto in še to podnevi, zato predvidoma ne predstavlja čezmernega vira hrupa. RAVNANJE Z ODPADKI: Pri uplinjanju enega kilograma lesa nastane okoli 6 gramov pepela, ki se kontinuirano odvaja v posodo za pepel. Pepel je zaradi čistosti primeren za nadaljnjo uporabo, na primer za razkisljevanje zemlje. Drugih odpadkov med rednim obratovanjem naprave ni. Pri vzdrževalnih delih pa lahko nastanejo še dodatni odpadki (izrabljeno motorno olje ipd.). 85

88 Ekonomska analiza Vlada Republike Slovenije je maja 2009 sprejela Uredbo o podporah električni energiji, proizvedeni iz obnovljivih virov energije (Ul RS št. 37/ 2009), ki je močno povečala podporo proizvodnji električne energije iz obnovljivih virov energije. Cena zagotovljenega odkupa električne energije iz proizvodnih naprav na lesno biomaso se je z lanske cene 123,17 evra/mwh povečala na 224,35 evra/mwh /3/, s čimer se precej izboljša tudi ekonomika večgeneracijskih projektov. Po Metodologiji določanja referenčnih stroškov električne energije, proizvedene iz obnovljivih virov energije, ki je bila prav tako potrjena na Vladi Republike Slovenije v maju 2009, so pregledni referenčni stroški in drugi podatki, ki so jih upoštevali pri izračunih. Ti izračuni bi morali odražati povprečne podatke sedanje mogoče postavitve proizvodnih objektov na lesno biomaso in k temu bi morale stremeti tudi naše investicije. Upoštevali so: obratovalne ure v višini ur na leto, specifično investicijo evrov/kwe, stroške vzdrževanja v višini 2 odstotkov od vrednosti investicije, obratovalne stroške v višini 0,8 odstotka od vrednosti investicije in potrebno število zaposlenih 1 oseba. Ob vseh teh vhodnih parametrih sta posebej pomembni še cena lesne biomase in cena ter odjem toplote in hladu. Že dolgo je znano, da ni ekonomike kogeneracijskega proizvodnega objekta brez zadostnega odjema toplote, pri trigeneraciji pa tudi hladilne energije. Zatorej je lokacija izvedbe tovrstnega večgeneracijskega postroja zelo pomembna že zaradi gostote odjemnih mest za toploto in hlad ter zaradi čim nižjih stroškov postavitve prenosnih kapacitet ter minimiziranja toplotnih in hladilnih izgub. Finančno-tržna učinkovitost Pri statični ekonomski analizi smo ob upoštevanju nekaterih predpostavk izračunali vračilno dobo investicije pri konkretnem večgeneracijskem proizvodnem objektu na lesno biomaso in prišli do ugodnih rezultatov. V odvisnosti od vrste proizvodnega objekta na lesno biomaso znaša vračilna doba (zaokroženo), v kateri se povrnejo vložena investicijska sredstva: 12 let za kogeneracije, 8 let za trigeneracije. Dobljeni rezultati upoštevajo odkupno ceno električne energije po stari uredbi iz leta 2008, medtem ko so po novi uredbi še precej ugodnejši. Rezultati kažejo pozitivne ekonomske kazalnike, če upoštevamo, da je življenjska doba večgeneracijskega objekta nad 25 let. Glavni dejavniki, ki bi lahko vračilni rok izboljšali, so: nižja cena lesne biomase (oddaljenost dobaviteljev), višja cena toplote (ob odprodaji). Dejavniki, ki bi lahko podaljšali vračilni rok investicije: premajhen odjem hladu (postroj potem obratuje na manjši moči ali pa sploh ne obratuje), povišanje cene biomase (pri potrebnem dokupu količin). Na vračilni rok investicije vplivajo naslednji dejavniki: višina investicije, cena goriva, cena električne energije, cena toplote. Možni viri financiranja Ekonomiko projekta lahko izboljšamo z najemom ugodnih kreditov Ekosklada in hkrati s prijavo projekta na razpise okoljskega ministrstva. V prvi polovici leta 2008 je okoljsko ministrstvo objavilo razpis za dodeljevanje nepovratnih sredstev za spodbujanje naložb v sisteme daljinskega ogrevanja na lesno biomaso za 2008/2009. Upravičenci na razpisu so bile gospodarske družbe in samostojni podjetniki, ki imajo izvajanje energetske dejavnosti organizirano, kot predpisuje energetski zakon. Nepovratna sredstva iz kohezijskega sklada bodo namenjena sofinanciranju projektov daljinskega ogrevanja na lesno biomaso, katerih investicijska vrednost je višja od 480 tisoč evrov, sofinanciranju razširitev omrežja pri delujočih sistemih daljinskega ogrevanja na lesno biomaso z dograditvijo ali brez dograditve dodatnih kotlov na lesno biomaso, katerih investicijska vrednost je višja od 150 tisoč evrov, in sofinanciranju projektov mikrosistemov daljinskega ogrevanja na lesno biomaso v 67 mestnih naseljih, katerih investicijska vrednost je višja od 150 tisoč evrov in nižja od 480 tisoč evrov. 86

89 SWOT analiza Izraba lesne biomase v Sloveniji za soproizvodnjo toplotne, električne in hladilne energije Spodnja preglednica prikazuje SWOT analizo (prednosti, slabosti, priložnosti, nevarnosti) za morebitno večenergetsko izrabo lesne biomase v Sloveniji za manjše naprave in objekte za sočasno proizvodnjo toplotne, električne in hladilne energije. Tabela 3: SWOT analiza za manjše večgeneracijske naprave na lesno biomaso S (prednosti) Lesna biomasa je razpoložljiv domači vir obnovljive energije (> 60-odstotna gozdnatost Slovenije) Naraščajoče cene fosilnih goriv in elektrike Dobro razvite tehnologije v Evropski uniji Dobro znani in uveljavljeni sistemi razvodov toplote (pri sistemih daljinskega ogrevanja) Mogoča menjava goriva v že zgrajenih sistemih Sorazmerno čista energija v primerjavi s fosilnimi gorivi Pozitivna promocija goriva in sodobnih tehnologij Vladna pomoč (subvencije za izrabo obnovljivih virov energije) W (slabosti) Šibka finančna moč prebivalstva za izboljšanje obstoječih sistemov Visoki investicijski stroški Fosilna goriva ne vsebujejo eksternih stroškov Dolgi administrativni postopki Decentralizirani sistemi (pri kogeneraciji na lesno biomaso) Nezadostna ozaveščenost za večgeneracijsko izrabo lesne biomase Nepoznavanje potencialov za ogrevanje in hlajenje na vseh nivojih (občinski, regionalni, državni) Velika razpršenost potencialov in lokacij lesne biomase O (priložnosti) T (nevarnosti) Vstop novih energetsko učinkovitih tehnologij na tržišče Višja odkupna cena za elektriko iz lesne biomase pripomore k doseganju ciljev energetsko podnebnega svežnja Evropske unije Možnost za razvoj domače industrije (proizvajalci strojne opreme) Možnost za vključevanje v mednarodne projekte Dvig ekonomske učinkovitosti oskrbovalnih sistemov Odprto tržišče in konkurenca med domačimi in tujimi investitorji Navzkrižje s cilji Natura 2000 Priključevanje plinskih omrežij na območja, bogata z lesno biomaso Spremembe v obračunavanju porabe Znižanje subvencij za nakup tehnologij Napake pri novih tehnologijah Nezadostna oskrba z gorivom Odstop od Kjotskega protokola Pretirano izkoriščanje gozdov in goloseki na lokalni ravni Visoki stroški pridobivanja, priprave, predelave in sušenja lesne biomase /Vir: 2/ 87

90 Ugotovitve Glede na dejstvo, da se v splošnem pojavljajo največje potrebe po električni energiji, ki je najvišja oblika energije (čista eksergija), in toploti, je edina smotrna izraba lesne biomase ta, da jo najprej uporabimo za proizvodnjo električne energije in preostalo toploto za ogrevanje in/ ali hlajenje. To pomeni, da moramo za izrabo biomase uporabiti kogeneracijske oziroma trigeneracijske sisteme. Da bi zmanjšali izgube pri transportu električne energije in toplote, je treba take sisteme približati končnim uporabnikom energije. Pri izbiri tehnologije moramo vsekakor upoštevati: Izraba lesne biomase samo za ogrevanje večinoma ni smotrna, zato je nujno, da se odločimo za večgeneracijske sisteme, kjer izrabimo toploto na višjem nivoju za proizvodnjo električne energije in preostanke toplote za ogrevanje in/ali hlajenje. Tehnologije za izvedbo kogeneracije moramo skrbno izbrati predvsem glede na vrsto biomase, velikost sistema in konkretno lokacijo ter glede na druge vplivne okoljske zahteve in parametre. Velikost sistema večgeneracije za izrabo lesne biomase se prilagaja velikosti in dinamiki odjema v kombinaciji s sistemom daljinskega ogrevanja in/ali hlajenja. Študija izvedljivosti oziroma predinvesticijska študija je nujno potrebna dokumentacija in mora temeljiti na realnih podatkih o dobavi biomase, ceni električne energije in toplote ter določenem odjemu, predvsem toplote. Za ekonomsko vrednotenje energetskih proizvodov je treba izdelati jasne kriterije in določiti minimalne strokovne standarde izvajalcev študij izvedljivosti. Vključevanje v povezavo s sistemi daljinskega hlajenja s centralno ali lokalno pripravo hladu. Izbiro absorpcijskega ali kompresorskega hladilnika oziroma vključitev obeh v kompleksni sistem trigeneracije. 88

91 Podatek kaže, da je bila v letu 2005 že tričetrtinska realizacija dovoljenega letnega poseka lesne biomase. Sklep Ker celotni letni posek lesne biomase v Sloveniji ne more biti uporabljen v energetske namene (velika lesnopredelovalna industrija), se pojavlja vprašanje zadostnosti količin lesne biomase za realizacijo predlaganega Programa energetske izrabe lesne biomase v Sloveniji. Treba se je zavedati, da pri približevanju k stoodstotni izkoriščenosti nekega energetskega vira cena surovine eksponentno narašča. Podatek kaže, da je bila v letu 2005 že tričetrtinska realizacija dovoljenega letnega poseka lesne biomase. Namesto gradnje velikih sistemov je tudi bolj smotrno postaviti več manjših mikrosistemov (za oskrbo nekaj hiš). Razpršeni sistemi so lahko locirani po celotni Sloveniji, saj je tako strošek transporta lesne biomase dosti manjši. Ker je ocena za vrednotenje energije njena eksergija, je bolj smiselna proizvodnja toplotne in električne energije kot samo proizvodnja toplotne energije. Električna energija nam v primerjavi s toploto predstavlja neomejeno pretvorljivo energijo in je torej kar vsa eksergija. Primeri iz tujine (Avstrija, Italija) kažejo, da je realizacija takih majhnih mikrosistemov mogoča, vendar se jih je treba pravilno lotiti. Najprej mora biti zagotovljena dolgoročna oskrba z lesno biomaso kot surovino za večgeneracijsko proizvodnjo in zagotovljena morajo biti odjemna mesta (sklenjene večletne pogodbe), šele nato je mogoča praktična izvedba tovrstnih sistemov. V slovenskih razmerah je treba razmišljati o večgeneracijski izrabi lesne biomase v manjših krajih in na lokalni ravni, kjer je lesna biomasa na razpolago v zadostnih količinah in v neposredni bližini naselij. Vsekakor pa je z vidika energetsko učinkovite izrabe lesne biomase kot pomembnega obnovljivega vira energije in gospodarnosti vloženih sredstev ter obratovanja manjših naprav na lesno biomaso potrebno in smiselno načrtovati postrojenja za sočasno proizvodnjo več vrst energij: toplotne, električne in hladilne energije. Učinkovito izkoriščanje večine, predvsem pa lesne biomase, zahteva porazdeljeno ali decentralizirano energetsko oskrbo. Tehnologije za izrabo lesne biomase so na razpolago, vendar nam le pravilna izbira tehnologij omogoča energetsko najučinkovitejše in ekonomsko uspešne sisteme. Za uspešno izkoriščanje lesne biomase je treba posvetiti posebno pozornost in motivacijo vsem, ki so vključeni v verigo energetske oskrbe, zato da bi se popolno ozavestili vsi akterji in zagotovile strokovno utemeljene poslovne odločitve bodočim investitorjem. Viri: /1/ Celovita izraba obnovljivih virov v Sloveniji (študija HSE). /2/ Možnosti proizvodnje električne energije na podlagi lesne biomase iz ostankov lesa pri njegovi predelavi ali manj vrednega lesa (študija HSE). /3/ Ministrstvo za gospodarstvo (spletna stran): energetika/predlogi_predpisov/ Ministrstvo za gospodarstvo Metodologija določanja referenčnih stroškov električne energije proizvedene iz obnovljivih virov energije. Available online: mg.gov.si/pageuploads/energetika/sprejeti_predpisi/met_rs 2009.pdf. 89

92 90

93 Biogoriva v Sloveniji Biofuels in Slovenia Dr. Marta Svoljšak, Petrol d.d., Ljubljana Marta Svoljšak, PhD, Petrol d.d., Ljubljana Povzetek Evropska skupnost si intenzivno prizadeva za zmanjševanje emisij toplogrednih plinov in izpolnitev Kjotskega protokola. S pospeševanjem in rabo biogoriv in drugih obnovljivih goriv v sektorju prevoza bi to lahko dosegla, hkrati pa bi se zmanjšala odvisnost EU od uvoza nafte. Dojemanje biogoriv, nova vedenja o biogorivih in spremenjene tržne razmere pa so pripeljale do spoznanja, da pospeševanje uporabe biogoriv v prometu ni preprosta naloga. Poleg proizvajalcev in distributerjev biogoriv igrata ključno vlogo tudi država in potrošnik. Vsaka država članica se srečuje s specifičnimi prednostmi in slabostmi pri pospeševanju in rabi biogoriv. Med države s skromnimi viri biogoriv spada tudi Slovenija. Specifično gospodarsko okolje v Sloveniji ne podpira doseganja ciljev Direktive (2003/30/EC) oziroma so cilji preambiciozni. Abstract The European Union is putting a lot of effort in trying to reduce air pollutant and greenhouse gas emissions and to fulfil the Kyoto Protocol. With the promotion and use of biofuels and other alternative fuels in the transport section these goals could be achieved and the dependence of EU from oil import would also be reduced. The understanding of biofuels and new knowledge on biofuels as well as changing marketing opportunities are not in favour of these goals. Besides the producers and distributors of biofuels an important role in this framework is played by the government and customer. Each member state has specific strengths and weaknesses with the promotion and use of biofuels. Slovenia has a small source of biofuels and a specific economic environment which is not in favour to reach the target of the EU Directive (2003/30/EC) or the target is too ambitious. Ključne besede: biogoriva, biodizel, pospeševanje in raba, Direktiva (2003/30/EC). Keywords: biofuels, biodizel, promotion and use, EU Directive. 91

94 Uvod Večino pogonskih goriv, ki se danes dajejo na trg za potrebe prometa, je v svetu in Sloveniji še vedno proizvedenih iz surove nafte, kar pomeni, da so fosilnega izvora. Evropska skupnost si intenzivno prizadeva zmanjševati emisije toplogrednih plinov in izpolniti Kjotski protokol. Eden od predvidenih ukrepov, ki se skuša uvajati v prakso že nekaj let, je uporaba biogoriv v prometu. Po mišljenju EU je to eno od najučinkovitejših sredstev, s katerim lahko skupnost zmanjša svojo odvisnost od uvožene nafte (mišljeno kot surovina za proizvodnjo končnih proizvodov in neposredno za že proizvedena pogonska goriva) in vpliva na trg z gorivi, namenjenimi uporabi v prometu. Glede na stališča, ki so jih zavzeli Komisija, Svet in Evropski parlament, je obvezujoči 10-odstotni delež porabe obnovljive energije v prometnem sektorju do leta 2020 razumeti kot uresničljiv cilj. Mišljeno je, da se 10 odstotkov ciljne porabe obnovljive energije v prometu določi na enaki ravni za vsako državo članico, da se zagotovijo usklajene specifikacije o kakovosti vseh vrst goriv, ki se v prometu uporabljajo, in da se opredeli njihova razpoložljivost. Ker je trgovanje z gorivi, namenjenimi uporabi v prometu, vzpostavljeno in regulirano, bodo lahko države članice, ki imajo manj ustreznih virov, obnovljiva goriva za promet pridobivale tudi zunaj domače proizvodnje, torej iz uvoza. Med države s skromnimi viri spada tudi Slovenija. Definicija biogoriva Biogorivo pomeni tekoče ali plinasto gorivo za uporabo v prometu, proizvedeno iz biomase. Tekoče biogorivo pomeni tekoče gorivo za energetske namene in je prav tako proizvedeno iz biomase. Biomasa pomeni biološko razgradljive dele proizvodov, odpadkov in ostankov v kmetijstvu (vključno s snovmi rastlinskega in živalskega izvora), gozdarstvu in z njima povezanimi proizvodnimi dejavnostmi ter biološko razgradljive dele industrijskih in komunalnih odpadkov. Razlaga vseh treh terminov je povzeta iz predloga Direktive o spodbujanju uporabe energije iz obnovljivih virov (RED). Uporaba biogoriv sicer ni nekaj novega, saj sega že v čase, ko je nastal koncept današnjega dizelskega motorja. Danes njihova proizvodnja še vedno ni konkurenčna proizvodnji fosilnih goriv. Področje biogoriv je v zadnjih treh letih doživelo hitre spremembe, in sicer z vidika razumevanja trajnostnih vrednosti in njihovega potenciala, z vidika snovne ustreznosti in primernosti ter z vidika ekonomike. Vsekakor pa brez intenzivnejše uporabe in tržne manifestacije v zadnjih petnajstih letih do takih spoznanj, ugotovitev in sklepov ne bi mogli priti. Dojemanje biogoriv Vse do leta 2007 je v širši javnosti in med uporabniki veljalo vedenje, da so vsa biogoriva dobra, da praviloma prispevajo veliko k zmanjšanju emisij toplogrednih plinov, proizvedenih v transportu, in da je njihova proizvodnja trajnostna. V čisti obliki in v mešanicah s fosilnimi gorivi so brez tveganj primerna za vsa vozila, cene surovin pa naj bi bile nizke in privlačne. Boljše poznavanje področja pa prinaša tudi neprijetne resnice, da brez intenzivnega kmetijstva z uporabo velikih količin umetnih gnojil, pesticidov in z visoko potrošnjo vode praktično ni mogoče proizvesti zadostnih količin surovin, ki bi bile ekonomsko zanimive za proizvodnjo biogoriv. Na drugi strani je večletna uporaba biogoriv pokazala, da biogoriva tudi s tehničnega vidika predstavljajo zelo zahtevno skupino proizvodov, ki morajo biti z vidika zagotavljanja kakovosti in razpoložljivosti skrbno nadzorovana, kar je povezano z velikimi vlaganji v opremo, procese nadzorovanja in spremljanja kakovosti. Tudi avtomobilski proizvajalci so z leti oblikovali ostrejša merila in zahteve o zmožnosti uporabe biogoriv v posameznih vozilih in opredelili tveganja ob njihovi nepravilni uporabi. Leto 2008 je bilo za biogoriva najtežje do zdaj. S snovnega vidika so strokovnjaki končno začeli objavljati izračune analiz življenjskih ciklusov posameznih biogoriv (LCA) in pokazali, da je proizvodnja prve generacije biogoriv (z vidika surovine) v številnih segmentih primerljiva s proizvodnjo fosilnih goriv in v resnici ni zadovoljivo trajnostna. Z vidika ekonomike pa biogoriva niso več mogla konkurirati fosilnim gorivom, zlasti biodizel, ki brez davčnih olajšav in vladnih spodbud tudi v prihodnje ne pomeni tržne priložnosti. Vse močnejši so tudi zagovorniki teze, da se zaradi proizvodnje surovin za biogoriva prve generacije povečujejo cene hrane, ker se zmanjšuje delež razpoložljive zemlje za proizvodnjo hrane. Globalne trditve v celoti ne veljajo, ker na to vplivajo še številni drugi dejavniki, kot so npr. posebni ekonomski ukrepi nekaterih velikih proizvajalk hrane, nepričakovane klimatske spremembe in težave, ki zmanjšujejo letine, fiskalni ukrepi in podobno. Spremenjene tržne razmere Danes se srečujemo z gospodarskimi družbami, ki so usmerjene v razvoj in hitro spreminjajo svoje razvojne načrte in vse več vlagajo v razvoj druge generacije biogoriv za razvoj tehnologije in zmožnosti uporabe alternativnih surovinskih virov (namesto rastlinskih olj iz oljne ogrščice, soje, palmovega olja, npr. Jatropha, Camelina, alge in namesto etanola iz sladkorjev in škroba, etanol iz lignina, celuloze in hemiceluloze). Obstoječe kapacitete za biogoriva so bile v EU leta 2008 naslednje: Biodizel: 15,1 mio ton povečane za 30 % iz leta 2007 trenutno 15,9 mio ton. Etanol: 5,5 mio m 3 povečane za 57 % iz leta 2007 trenutno 5,7 mio m 3. 92

95 Zaradi drastičnega padca cen fosilnih goriv so na trgu ogromne zaloge biodizla po previsoki ceni, kar že povzroča začasno zapiranje proizvodnih obratov. Odprava davčnih olajšav za biogoriva po številnih državah EU je še dodatno ogrozila proizvodnjo in trgovanje z biogorivi, predvsem biodizlom. V Sloveniji na letni ravni proizvedemo okoli 9000 ton biodizla prve generacije. Lastne proizvodnje bioetanola nimamo, saj so študije pokazale popolno neupravičenost take energetsko potratne proizvodnje, ki bi se lahko oskrbovala le s tretjino potrebnih surovin z domačega tržišča. Zaradi drastičnega padca cen fosilnih goriv so na trgu ogromne zaloge biodizla po previsoki ceni, kar že povzroča začasno zapiranje proizvodnih obratov. Izjemno pomembno vlogo imata potrošnik in država Ker je iluzorno pričakovati, da bi se vozniki sami odločali za uporabo okolju prijaznejših goriv, dokler bodo na razpolago cenejši in z vidika tehničnih performanc varnejši viri, biogoriva resneje ne bodo nadomestila klasičnih fosilnih goriv. Že leta 2003 izdana Direktiva o biogorivih (2003/30/EC), ki je vsem članicam naložila zahteve za postopno uvajanje biogoriv na trg, je uzakonjeno uporabo biogoriv v večini EU držav le nekoliko povečala, saj gospodarska okolja niso bila dovolj pripravljena. Članice so morale te zahteve vključiti v svojo zakonodajo in v letu 2006 je to storila tudi Slovenija. Izkazalo se je, da imata direktiva in seveda tudi iz nje izhajajoči slovenski pravilnik resnejše pomanjkljivosti. Zahteva za uvajanje biogoriv je bila namreč naložena le distributerjem goriv, ne pa tudi uporabnikom. Ti so se lahko še naprej odločali po prosti presoji, kakšna goriva bodo uporabljali. In težava je bila tu komu prodajati nekaj, česar nihče ne kupi. Računati le na zavest kupcev, da bi s tem pripomogli k boljši zaščiti okolja, se je kmalu pokazala za zgrešeno. Toda zakonodajalec se s tem ni preveč ukvarjal. Svojo nalogo iz te direktive je izpolnil, zadolžitev pa prenesel na distributerje goriv. Kljub naporom in precejšnjim vloženim sredstvom, ki so jih morali za to vložiti slovenski distributerji, tudi zakonska obveza ni pripomogla k razmahu uporabe biogoriv. Ključni razlog za neuspeh namreč izhaja že iz samega pojmovanja te direktive. Že njeno ime namreč pove, da je šlo za direktivo o pospeševanju rabe biogoriv in drugih obnovljivih goriv v sektorju prometa. Za pospeševanje pa ne zadostuje le zakonski predpis, ampak je najprej treba vzpostaviti konkurenčne tržne pogoje in spodbuditi kupce, da bi se odločali za nakup biogoriv. Po vzoru skandinavskih držav, ki so uvedle številne stimulacijske ukrepe za kupce vozil, ki uporabljajo biogoriva ali druga alternativna goriva, predvsem pa so vozne parke v javnem sektorju opremili z vozili, ki tovrstna goriva lahko uporabljajo, bi tržno okolje tudi v Sloveniji lahko oblikovali na način, ki bi bil naklonjen uporabi alternativnih goriv, tudi biogorivom. Tega seveda ni mogoče pričakovati le od distributerjev. Gre namreč za gospodarske družbe, ki morajo poslovati po ekonomskih načelih, kar od njih zahtevajo tudi lastniki. Za ustrezne spodbude in ekonomsko upravičenost predpisovanja rabe takih goriv mora predvsem poskrbeti država. Tudi za visoke odškodnine zaradi naravnih katastrof, ki danes žal postajajo že vsakdanji pojav in so tudi posledica segrevanja ozračja, mora spet kar najbolj poskrbeti država. Ta škoda pa je bistveno večja, kot bi znašal vložek v spodbujevalne ukrepe za rabo npr. biogoriv, preostalih alternativnih goriv in predvsem v varčno porabo energije. S sprejemom nove uredbe o biogorivih, ki je bila sprejeta novembra 2007, so bile uvedene nekatere spremembe, ki pa še zdaleč niso odpravile že navedenih pomanjkljivosti zakonskega okvira. Eden od ukrepov, ki bi lahko spodbudil rabo biogoriv tudi pri uporabnikih, je obveza, ki z letom 2010 vse proračunske porabnike vozil zavezuje k uporabi biogoriv v novih vozilih. S tem naj bi vsi upravljavci oziroma lastniki motornih vozil v javnem linijskem prevozu potnikov, prevozih s taksiji in upravljavci oziroma lastniki motornih vozil v javnem sektorju morali zagotoviti, da v posameznem letu najmanj 70 odstotkov najetih in najmanj 70 odstotkov novih kupljenih vozil poganja eno od biogoriv (npr. biodizel, bioplin ipd.). Ta ukrep je veliko obetal, vse dokler ni zakonodajalec ugotovil, da neizpolnjevanja te zahteve ne more resneje sankcionirati, saj gre za uporabnike, ki se financirajo iz proračuna. Brez sankcij pa je ukrep že vnaprej obsojen na neuspeh. In spet ostajamo pri starem obveza ostaja le na distributerjih, ki sicer biogoriva lahko ponudijo kupcem po tržnih cenah, nikogar pa ne morejo prisiliti v uporabo biogoriv, če je njihova cena višja od cene fosilnih goriv ali enaka. To je dokazano tudi s ponudbo in prodajo biodizla na eni izmed bencinskih črpalk, 93

96 ki na mesečni ravni ne presega 40 litrov. V letošnjem aprilu se je družini predpisov pridružila še Direktiva Evropskega parlamenta in Sveta o spodbujanju čistih in energetsko učinkovitih vozil za cestni prevoz. Bo to prerodilo javni vozni park? Ukrepi, ki bi spodbudili rabo biogoriv, pa niso nujno vezani le na ceno biogoriv. Spodbujanje rabe biogoriv je mogoče izvajati tudi na drugih področjih, predvsem povezanih z vozili, ki bi ta goriva uporabljala. Znano je namreč, da pri voznikih še vedno obstaja sorazmerno velik odpor proti uporabi biogoriv in tudi strah pred njo. Ta strah naj bi bil povezan predvsem z nepoznavanjem možnosti rabe biogoriv in morebitnimi posledicami za motor, spodbujajo ga še nekateri proizvajalci vozil, ki kupcem ob uporabi biogoriv grozijo z neupoštevanjem garancijskih pogojev. Dejstvo je, da so nekateri proizvajalci vozil še vedno zelo zadržani do uporabe biogoriv, ta zadržanost pa se nato prenaša tudi na kupce. Rešitve so torej tudi v večji pritegnitvi avtomobilskih proizvajalcev in tistih, ki so v posameznih državah zadolženi za uvrščanje in prodajo vozil na trg. Dejstvo je, da če bi danes slovenske zastopnike, prodajalce in serviserje ključnih avtomobilskih proizvajalcev vozil povprašali o možnostih ali pravilih pri uporabi biogoriv (npr. biodizla), bi dobili kaj malo konkretnih odgovorov. Še največ bi bilo verjetno takih, ki bi uporabo biodizla odsvetovali ali pa vsaj pogojevali z nekaterimi omejitvami. Razvojni potencial v Sloveniji Gledano z razvojnega stališča je gospodarsko okolje v Sloveniji specifično, saj imamo v primerjavi z drugimi državami EU regulirano oblikovanje cen goriv, ki ne dopušča razvojnega potenciala. Dodatne težave pomeni dejstvo, da v državi nimamo lastnih proizvodnih kapacitet za fosilna goriva, ki bi že v proizvodni fazi omogočala učinkovitejšo vstopanje biokomponent v končne proizvode, kar je še posebno pomembno pri bencinih, ki danes vsebujejo manj biokomponente. Kot nam kaže praksa, so cilji EU preambiciozni in na nacionalnih ravneh ponujajo še široko polje potrebnih izboljšav in sprejetja številnih ukrepov, ki zahtevajo celovito poznavanje. Viri: Direktiva 2009/28/ES o spodbujanju uporabe energije iz obnovljivih virov Global Agricultural Supply and Demand: Factors Contributing to the Recent Increase in Food Commodity Prices/ WRS -0801, Economic Research Service /USDA Direktiva /ES o biogorivih International Fuel Quality Reports, IFQC Houston, Texas Infineum Insight, Issue Number 38, 2008 Svoljšak Jerman M., 2009, Qualitative Evaluation of PAH, FAME and Oxidation Stability Determinations in Fosil and Biodiesel Fuel Blends, (doktorska disetacija), FKIT, Zagreb 94

97 Geotermalna energija kot obnovljiv in trajnosten vir energije Geothermal Energy as a Renewable and Sustainable Energy Source Nina Rman, Andrej Lapanje, Dušan Rajver, Geološki zavod Slovenije Geological Survey of Slovenia Povzetek Geotermalna energija je pomemben alternativni in lokalni vir toplote v Sloveniji. Če se upoštevajo naravne danosti, tehnološke in zakonodajne zahteve ter omejitve, predstavljajo geotermalne toplotne črpalke cenovno ugoden in ekološko sprejemljiv vir toplotne energije. Direktna izraba termalne vode, predvsem v povezavi s turizmom, daljinskim ogrevanjem in ogrevanjem rastlinjakov, je obetavna in vse pomembnejša gospodarska panoga. Nasprotno je pridobivanje geotermalne elektrike še v fazi idejnih zasnov. Vsi znani idejni projekti so trenutno neizvedljivi, neekonomični ali oboje. Za določitev možnosti pridobivanja električne iz geotermalne energije je treba najprej preveriti obstoj potenciala, kar zahteva velika vlaganja, vendar bo treba prej ali slej zagristi tudi v to kislo jabolko. Abstract Geothermal energy is an important alternative and local heat source in Slovenia. As long as natural, technological and legislative conditions and boundaries are considered, geothermal heat pumps represent ecologically acceptable heat source at a reasonable price. Thermal water direct use, especially in connection with tourism, district and greenhouse heating, is a promising and increasingly more important economic branch. On the contrary, geothermal electricity is still in an idea phase. All known projects are currently unfeasible, uneconomical or both. In order to determine the possibility of geothermal energy production geothermal potential has to be verified first, which requires high investments, but sooner or later this will have to be dealt with also. Ključne besede: termalna voda, toplotne črpalke, direktna izraba, geotermalna elektrika. Keywords: thermal water, heat pumps, direct use, geothermal power. 95

98 Uvod Geotermalna energija je toplota zemlje, ki je v glavnem posledica razpada radioaktivnih elementov v njeni skorji in zgornjem plašču. Vsebujejo jo predvsem kamnine, le v manjšem delu je uskladiščena v fluidih. Prenaša se s konvekcijo in kondukcijo, medtem ko je radiacija manj pomembna. Geotermalna energija je obnovljiv vir energije, če je toplotni tok stalen. Kljub temu ni nujno neizčrpna, kajti o njeni trajnostni izrabi lahko govorimo le, kjer sta nadomeščanje in izkoriščanje toplote približno enako hitri. Nižjetemperaturni sistemi, kjer prevladuje prenos toplote s kondukcijo, kot je npr. v Sloveniji, se obnavljajo počasi, zato je količinska izraba razpoložljive termalne vode pogosto pretirana in nevzdržna. Kot primer naj navedemo, da je življenjska doba črpalnoreinjekcijskega para vrtin za izkoriščanje toplotne energije v Pariškem bazenu ocenjena na okoli 50 let. Potem začne iz črpalne vrtine iztekati voda z bistveno znižano temperaturo in izraba se ustavi, za vzpostavitev toplotnega stanja pred izkoriščanjem pa potrebuje geotermalni sistem več deset tisoč let. Zaradi visoke cene vrtanja je trenutno ekonomsko izkoristljiva toplota uskladiščena v zgornjih treh kilometrih zemeljske skorje. Ker geotermalna energija ni povsem izkoristljiva, je treba razlikovati med dvema pojmoma. Geotermalni viri (ang. resources) zajemajo identificirano in še neodkrito energijo, ki bo izkoristljiva v bližnji prihodnosti. Nasprotno so geotermalne zaloge (ang. reserves) ugotovljen in v sedanjosti ekonomsko izkoristljiv del geotermalnih virov. Pri opisu je zelo pomembno opredeliti tudi namen uporabe geotermalne energije, kajti za konvencionalno pridobivanje električne energije so potrebne temperature termalne vode nad 150 stopinjami Celzija, za direktno izrabo pa zadostuje nižja temperatura. Tehnologija izrabe geotermalne energije ima manjši okoljski vpliv od konvencionalnih virov energije in precej prispeva k zmanjšanju emisij toplogrednih plinov. Kljub temu lahko povzroči kemično in/ali termično onesnaženje vode in zraka, bistveno spremeni lastnosti rezervoarja in s tem vzorce površinskih pojavov (topli izviri, gejziri), pospešuje pa celo ugrezanje in nabrekanje tal ter potresno aktivnost. Izmed njenih prednosti izpostavimo stalno dostopnost, razpršenost in lokalnost. Učinkovitost pretvorbe iz geotermalne v električno energijo je nizka, zato se boljši izkoristek dosega s kaskadnim načinom izrabe, pri čemer so stroški delovanja nizki, stroški vrtanja, postavitve in zagona sistema pa precej visoki. 96

99 Dostopnost geotermalne energije v Sloveniji V Sloveniji izkoriščamo nizkotemperaturne geotermalne vire s temperaturo vode med 20 in 80 stopinjami Celzija in globino vrtin do 2,5 kilometra, toda povečuje se tudi uporaba geotermalnih toplotnih črpalk, ki izkoriščajo toploto plitvega podzemlja. Raziskave so pokazale, da so predvidene temperature do globine 4 kilometre med 50 stopinjami Celzija v zakraselih kamninah zahodne Slovenije in 200 stopinjami Celzija v sedimentacijskem bazenu v njenem skrajnem severovzhodnem delu. Najvišja izmerjena temperatura vode na ustju vrtine dosega 148 stopinj Celzija na vrtini Ljut-1/88 v Ljutomeru. Po načinu prenosa toplote in viru toplotnega toka ločujemo tri tipe geotermalnih sistemov. Sistemi toplih izvirov so razviti v razpokanih metamorfnih kamninah paleozojske starosti ter razpokanih in zakraselih mezozojskih karbonatnih kamninah. Voda priteka na površino v obliki termalnih in subtermalnih izvirov, zajeta z vrtinami pa dosega temperaturo do 50 stopinj Celzija. Običajno je tipa Ca-(Mg)-HCO 3 in nizko mineralizirana. Značilne lokacije so: Bled, Dolenjske Toplice, Laško, Snovik, Topolšica... Termalni vodonosniki v podlagi sedimentacijskih bazenov so razviti v podobnih kamninah in sistemih toplih izvirov. Ker jih prekriva termičnoizolacijski pokrov sedimentnih kamnin, so izviri redki. V severovzhodni Sloveniji je termomineralna voda tipa Na-HCO 3 ali Na-Cl in vsebuje veliko CO 2. Na Krško-Brežiškem polju, v Posavskih gubah in Šaleški dolini je termalna voda tipa Ca-Mg-HCO 3 z nizko mineralizacijo in malo CO 2, na Obali pa zaradi mešanja z morsko vodo prevladuje mineralizirana voda Na-Cl. V prvem primeru, npr. v Benediktu, je temperatura vode tudi do 80 stopinj Celzija, medtem ko je v drugem, npr. Cerknem, Čateških Toplicah, Luciji in Zrečah, nižja. Termalni vodonosniki v sedimentacijskih bazenih so razviti predvsem v severovzhodni Sloveniji v klastičnih kamninah terciarne starosti. Značilna je conacija vod, saj njihova temperatura in mineralizacija naraščata z globino. Taki sistemi se izkoriščajo v Banovcih, Lendavi, na Ptuju, v Moravskih Toplicah Priprava projektov in zakonodajne podlage za izrabo geotermalne energije Glede na predvideni način izrabe geotermalne energije je treba pristopiti k različnim upravnim in zakonodajnim postopkom za raziskavo in izkoriščanje vira. Poudariti pa je treba, da ima raba voda za oskrbo s pitno vodo prednost pred rabo za druge namene. Rabo podzemne vode za pridobivanje toplote ureja Zakon o vodah (ZV-1, Ur. l. 67/2002 in 58/ 2008), v skladu s katerim se podeljujejo dovoljenje za raziskavo podzemnih voda, vodna pravica (vodno dovoljenje, koncesija) in vodno soglasje. Prvega je treba pridobiti pred začetkom raziskav podzemne vode, razen kadar je raziskovalna vrtina plitvejša od 30 metrov in zunaj varovanega ali ogroženega območja virov pitne vode. Za uporabo termalne vode v turistične namene (zdravilišča) se podeljuje koncesija (Vlada Republike Slovenije na podlagi pobude pravne ali fizične osebe; vlo- 97

100 go spremlja Ministrstvo za okolje in prostor), za pridobivanje toplote za daljinsko ogrevanje, ogrevanje rastlinjakov in toplotne črpalke pa vodno dovoljenje, ki ga izdaja Agencija Republike Slovenije za okolje. Rabo energije zemlje kot geotermičnega energetskega vira (dubleti) in izvajanje vrtin, globljih od 30 metrov, ureja Zakon o rudarstvu (Zrud-1 UPB1, Ur. l. 98/2004). Za izkoriščanje se podeljuje koncesija (Vlada Republike Slovenije na podlagi pobude pravne ali fizične osebe; vlogo spremlja Ministrstvo za gospodarstvo). Pri izkoriščanju geotermalne energije je treba upoštevati tudi spremljajoče predpise; za odvajanje odpadnih voda in oddajanja toplote v vode je treba pridobiti dovoljenje po predpisih s področja varstva okolja, upoštevati je treba prostorske akte itd. Geotermalne raziskave praviloma potekajo v petih fazah: pregledna študija, predizvedljivostna študija, študija izvedljivosti, razvoj vodonosnika in njegovo izkoriščanje. V prvih fazah se ukvarjamo predvsem z znanstveno razlago zakonitosti geotermalnih pojavov, pozneje z inženirskimi in tehnološkimi rešitvami zajema in izkoriščanja termalne vode ter ekonomskimi vidiki projekta. Primarni cilj raziskav je dokazati obstoj geotermalnega sistema, opisati njegove lastnosti in oceniti možnosti uporabe termalne vode. Fazni pristop omogoča kontrolo stroškov projekta, saj se odločitev o nadaljevanju sprejme po koncu vsake izmed faz. Pri geotermalnih raziskavah se je treba zavedati, da jih spremljajo različna tveganja za uspeh, ki so lahko geološka (obstoj geotermalnega vodonosnika), ekonomska (cena proizvoda) ali tehnološka (možnost izkoriščanja in uporabnost termalne vode). Izraba geotermalne energije v Sloveniji Glede na lastnosti termalne vode lahko iz nje pridobivamo toploto ali elektriko, vodo pa uporabimo v pitne, tehnološke, rekreacijske ali balneološke namene. Poseben način izrabe predstavljajo geotermalne toplotne črpalke, za katere lahko uporabimo že vodo s temperaturo nad 4 stopinjami Celzija. Termalna voda je uporabna za gojenje vodnih organizmov, namakanje poljščin, balneologijo, aklimatizacijo prostorov, ogrevanje vode in prostorov itd. Pri temperaturi nad vreliščem se lahko sušijo kmetijski proizvodi in les ali pa z binarnimi ali konvencionalnimi geotermalnimi elektrarnami na parne turbine proizvaja električna energija. Podatki o uporabi geotermalne energije v Sloveniji se sistematično zbirajo vsakih pet let. Pregled kaže, da se celotna letna poraba geotermalne energije povečuje z 800 TJ/leto v letu 1994 na okoli 1100 TJ/leto v Sočasno se povečuje inštalirana toplotna moč, in sicer s 40 MWt na okoli 83 MWt. V pregledu ločujemo tri načine izrabe: geotermalne toplotne črpalke, direktno izrabo termalne vode in pridobivanje električne energije (slika 1). Izkoriščanje toplote zemlje z geotermalnimi toplotnimi črpalkami Geotermalne toplotne črpalke so lahko izvedene v odprti (voda-voda) ali zaprti (zemljavoda) različici. V prvem primeru se izkorišča toplota plitve podzemne vode z nad 4 stopinjami Celzija, ki se črpa iz vodonosnika in po odvzemu toplote vrača vanj ali pa spušča v površinski vodotok. V drugem primeru se toplota izkorišča s horizontalnimi ali vertikalnimi (geosonde) kolektorji, kjer je v vrtino vstavljena sklenjena cev s fluidom, običajno glikolom, ki se uporablja za prenos toplotne energije in ne posega v količinsko stanje podzemne vode. V Sloveniji na območjih s plitvo podzemno vodo prevladujejo geotermalne toplotne črpalke odprtega tipa in globine do 30 metrov, na območjih brez globoke podzemne vode ali z njo pa zaprtega tipa. Uporabljajo se predvsem za aklimatizacijo individualnih hiš in javnih objektov. Direktiva o energetski učinkovitosti stavb (2002/91/EC) določa, da je za vse nove in obstoječe stavbe, ki gredo v večjo prenovo in merijo nad 1000 kvadratnih metrov, treba preučiti možnost uporabe alternativnih virov energije. Posledično je pričakovati povečano uporabo toplotnih črpalk in daljinskega ogrevanja. Ocene o razširjenosti geotermalnih toplotnih črpalk v Sloveniji kažejo, da se njihova razširjenost povečuje. Od leta 1994, ko je bilo Slika 1: Vrtina AFP-1-95, vir Geoprojekt 98

101 Slika 2: Uporaba geotermalne energije v Sloveniji delujočih okoli 400 črpalk z močjo 3,3 MWt in porabljeno energijo 40 TJ/leto, se je njihova uporaba v letu 2009 povečala na vsaj 1600 enot s kapaciteto 19 MWt in porabljeno energijo 341 TJ/leto. Direktna izraba geotermalne energije z izkoriščanjem termalne vode Za geotermalne toplotne črpalke zadostuje hladna podzemna voda, medtem ko za direktno izrabo potrebujemo termalno vodo, torej vodo, ki ima vsaj 20 stopinj Celzija. V Sloveniji je znanih več kot 20 termalnih izvirov in ob nekaterih so se razvile toplice, npr. na Bledu, v Čatežu, Dobrni, Laškem itd., drugi pa so skoraj neznani. Drugi cikel razvoja so omogočile raziskave za nafto in zemeljski plin sredi 20. stoletja, ko je bila v globokih vrtinah v severovzhodni Sloveniji odkrita termalna voda. Tako so nastala zdravilišča v Moravskih Toplicah, Lendavi, Banovcih in drugod. Tudi novejše termalne vrtine v Cerknem, Janeževcih, Luciji, Metliki in Mislinjski Dobravi so odkrile nove vire, ki pa se, razen v Cerknem, še ne izkoriščajo. Voda z najvišjo temperaturo se uporablja za ogrevanje prostorov in sanitarne vode, toplih gred, daljinsko ogrevanje in aklimatizacijo prostorov (npr. v Benediktu, Murski Soboti, Lendavi, Dobrovniku), zmerne temperature pa zadostujejo za razvoj zdraviliškega in rekreacijskega turizma. Inštalirana toplotna moč za direktno izrabo je od leta 1994 do danes narasla skoraj za dvakrat, na okoli 65 MWt. Kljub novim uporabnikom porabljena energija stagnira na okoli 760 TJ/leto, predvsem zaradi manjše skupne količine odvzema termalne vode. 99

102 Proizvodnja električne energije iz geotermalnih virov Geotermalne elektrarne izrabljajo fluide s temperaturo nad 80 stopinj Celzija. Z binarno tehnologijo se izkoriščajo viri do 150 stopinj Celzija, pri višjih pa pretvorba poteka prek konvencionalnih parnih turbin. V prvem primeru geotermalni fluid prek toplotnih izmenjevalcev upari t. i. delovni fluid, ki je v zaprtem sistemu in proizvaja elektriko. Pri tehnologiji ORC (ang. Organic Rankine Cycle) je delovni fluid ogljikovodik, pri tehnologiji Kalina pa amonijeve spojine. Izkoristek pretvorbe iz geotermalne v električno energijo je dokaj nizek in pri binarnih elektrarnah le redko presega 10 odstotkov. Možnosti za pridobivanje geotermalne električne energije obstajajo le v okolici Lendave, kjer je bila v globini približno 3,7 kilometra izmerjena temperatura 202 stopinji Celzija. Dosedanje geološke in hidrogeološke raziskave razen visoke temperature še niso identificirale dovolj izdatnega vodonosnika, zato je o možnosti postavitve in kapaciteti potencialne geotermalne elektrarne v Sloveniji neutemeljeno razpredati. Morebitni visokotemperaturni geotermalni vir je treba najprej dokazati, kar omogočajo le nove raziskave, ki jih na žalost spremljajo visoki investicijski stroški. V primeru identifikacije visokih temperatur in slabe prepustnosti kamnin bi bilo treba razmisliti o razvoju izboljšanega geotermalnega sistema, t. i. EGS (ang. Enhanced Geothermal Systems), kjer se z vtiskanjem vode pod pritiskom umetno poveča njihova prepustnost (primeri: Soultz, Landau, Copper Basin). Perspektive izrabe geotermalne energije v Sloveniji Spodbujanje izrabe geotermalne energije se bo zaradi izpolnjevanja zahtev Evropske unije zagotovo nadaljevalo. Izvajanje mehanizmov z razpisi nepovratnih sredstev, ugodnih kreditov in svetovanja podpirajo različne agencije, kot so Sektor za aktivnosti učinkovite rabe in obnovljivih virov energije Ministrstva za okolje in prostor, Javni sklad za regionalni razvoj in ohranjanje slovenskega podeželja, EKO sklad, energetsko svetovalne pisarne Kljub temu so potrebne tudi dodatne državne spodbude za regionalne raziskave geotermalnih virov, omogočanje strokovne in finančne podpore pri njihovem razvoju, vzpostavitev državnega monitoringa termalnih vrtin in nadzor operativnega monitoringa uporabnikov termalne vode. Na zakonodajnem področju je treba urediti kar nekaj težav. Podeljevanje koncesij za geotermični energetski vir, ki posega v podzemno vodo, bi bilo treba obravnavati tudi po Zakonu o vodah. V primeru upravljanja termalnih vodnih virov bi bilo smiselno podeljevanje koncesijskih pravic združiti v enem zakonu. Nadalje je za vrtanje raziskovalnih vrtin na negradbenih zemljiščih zunaj raziskovalnega oziroma pridobivalnega prostora za mineralne surovine treba pridobiti gradbeno dovoljenje, ki pa ga pravno ni mogoče podeliti. Zato bi bilo treba dovoliti izvajanje raziskovalnih del v skladu z dovoljenjem za raziskavo in rudarskim projektom, nadaljnje postopke pa voditi v okviru rednih prostorskih načrtov. ogroža razpoložljive vire hladne vode. Lahko se zgodi tudi nasprotno, da zaradi povečanega odvzema hladne vode napajanje globljih termalnih vodonosnikov ni zadostno in se količina razpoložljive termalne vode zmanjša. Prevelika gostota uporabnikov in čezmerno črpanje termalne vode iz istih geotermalnih virov lahko povzročita konflikte med bližnjimi uporabniki termalne vode. Razvoj geotermalne energije temelji na odkrivanju novih perspektivnih lokacij, vlaganju v infrastrukturo na obstoječih eksploatacijskih vrtinah (Janežovci, Metlika) ter preureditvi neaktivnih naftnih in plinskih vrtin za pridobivanje termalne vode (severovzhodna Slovenija). Obstoječi uporabniki se morajo posvetiti povečanju učinkovitosti izrabe termalne vode, kar vključuje uporabo kaskadne tehnologije, večji izkoristek razpoložljivega temperaturnega razpona termalne vode, učinkovitejše reševanje tehnoloških težav, vzpostavitev operativnega monitoringa gladine, temperature, kemijske sestave in odvzete količine podzemne vode ter zagotavljanje neizčrpnosti vira z zmanjšanjem odvzete količine termalne vode in vzpostavitvijo vračanja izrabljene termalne vode v vodonosnik. S tem se bo ekološka sprejemljivost energetskega vira še povečala. Dodatne možnosti za razvoj so tudi kogeneracija toplote in električne energije, postavitev hibridnih elektrarn (npr. solarne in geotermalne), razvoj sistemov EGS... in so omejene le z našo domišljijo. 100 Najbližja demonstracijska binarna elektrarna deluje v Bad Blumauu na Zgornjem Štajerskem z močjo 0,2 MWe in proizvodnjo 2,0 GWh/leto. Termalna voda s pretokom 25 l/s se zajema na globini do 2,8 kilometra in na ustju dosega 130 stopinj Celzija. Izraba poteka kaskadno, vsa izrabljena termalna voda pa se vrača v vodonosnik. Na podlagi podobnosti s potencialnim virom v Sloveniji lahko sklepamo, da bo tudi pri nas obratovanje elektrarne bolj demonstracijsko in ne bo reševalo nacionalnih energetskih problemov. Zapletena geološka zgradba Slovenije se odraža v večinoma majhnem obsegu vodonosnih sistemov, zato lahko njihova pretirana izraba povzroči preizkoriščenost, ki se kaže kot padec tlakov v vodonosnikih in sprememba kemične sestave ali temperature podzemne vode. Zaradi povečane izrabe plitvih hladnih in globljih geotermalnih vodnih virov lahko pričakujemo konflikt interesov uporabnikov. Če se termalna voda na poti proti površju ohlaja in tvori vir hladne pitne, tehnološke ali mineralne vode, njena povečana uporaba

103 Viri: Hochstein, M.P. 1988: Assesment and Modelling of Geothermal Reservoirs (Small Utilization Schemes). Geothermics, 17/1, Kralj, P. (ed.) 1992: Mineralne in termalne vode v gospodarstvu in znanosti Slovenije: III. Posvet. Geološki zavod Ljubljana, 142 str., Ljubljana. Kralj, P., Rajver, D. 2000: State-of-art of geothermal energy use in Slovenia. V: Proceedings, World Geothermal Congress. IGA, , Kyushu. Lapanje, A. 2006: Izvor in kemijska sestava termalnih in termomineralnih vod v Sloveniji. Geologija, 49/2, Lapanje, A. (ed.) 2007: Geotermalni viri severne in severovzhodne Slovenije. Geološki zavod Slovenije, RRA Koroška regionalna razvojna agencija za Koroško, 124 str., Ljubljana, Dravograd. Nosan, A. 1973: Termalni in mineralni vrelci v Sloveniji. Geologija, 16, Rajver, D., Ravnik, D., Žlebnik, L., Čebulj, A. 1995: Utilization of geothermal energy in Slovenia. V: Proceedings, World Geothermal Congress. IGA, 1, , Auckland. Rajver, D., Lapanje, A. 2005: The current status of geothermal energy use and development in Slovenia. V: Proceedings, World Geothermal Congress. IGA, 24 29, Antalya. Rajver, D., Lapanje, A. 2006: Stanje neposredne uporabe geotermalne energije v Sloveniji. Obnovljivi viri energije, EGES, 2, 2 6. Rajver, D., Ravnik, D. 2002: Geotermična slika Slovenije razširjena baza podatkov in izboljšane geotermične karte. Geologija, 45/2, UNGEMACH, P., PAPACHRISTOU, M., ANTICS, M. 2003: Renewability versus Sustainability. A Resrevoir Management Approach. V: Proceedings, European Geothermal Congress, Unterhaching, Germany, Slika 3: Vrtina V-66, vir GeoZS 101

104 Vetrna energija v Sloveniji in v svetu Wind Power in Slovenia and Abroad Red. prof. dr. Andrej Predin, 1 Univerza v Mariboru, Fakulteta za energetiko Dr. Peter Virtič, 2 Univerza v Mariboru, Fakulteta za energetiko Dr. Ignacijo Biluš, 3 Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo Full Professor Andrej Predin, PhD, University of Maribor, Faculty of Energy Technology Peter Virtič, PhD, University of Maribor, Faculty of Energy Technology Ignacijo Biluš, PhD, University of Maribor, Faculty of Mechanical Engineering Povzetek Medtem ko v svetu razmišljajo o možnostih za gradnjo in postavitev čim več vetrnih turbin, se pri nas bojujemo z mlini na veter, kje bi postavili vetrne elektrarne ali ne, so ekonomsko upravičene ali ne, so okolju prijazne ali škodljive Res pa je, da ima Slovenija zelo raznolika območja z razpoložljivo vetrno energijo. V priobalnem pasu so območja, kjer so hitrosti vetra zelo visoke (burja), v notranjih območjih Slovenije pa je hitrost vetra razmeroma majhna. To pomeni, da bi morali uporabljati vetrne sisteme, ki so sposobni obratovati pri nizkih in visokih hitrostih vetra. Vendar je v Sloveniji kar precej mikrolokacij, kjer sta stalnost in hitrost vetra ugodni za izkoriščanje vetrne energije v razmeroma širokem območju hitrosti vetra. Prav to nas je vodilo, da smo na Fakulteti za energetiko začeli projekt razvoja alternativne oblike vetrne turbine (AVT). Novi princip izkoriščanja vetrne energije temelji na stopenjski izrabi razpoložljive vetrne energije in vključuje najnovejša spoznanja o konstrukciji vetrnice in konstrukciji elektro-strojnega dela generatorja ter elektroregulacijskega dela. Izvedena je modelska turbina, ki je v fazi testiranja. Prve ugotovitve na osnovi izvedenih meritev so obetajoče. Abstract While experts all over the world are deliberating on how to construct and erect even more wind turbines, in Slovenia we are still tilting at windmills and fighting over whether to even construct wind farms at all and, if so, where as well as whether or not they are economically justifiable, whether they are environmentally friendly or harmful, etc. It is true however that Slovenia has very diverse areas with available wind power. The Littoral area prides itself on high wind speeds (the bora wind), while the hinterland is subjected to lower wind speeds. This means that wind systems should be used that are able to function at both low and high wind speeds. In Slovenia, there are several micro-locations where wind steadiness and speed are favourable for wind power in a rather broad area of wind speeds. This led the Faculty of Energy Technology to begin the project of developing alternative forms of wind turbines. The new principle of utilising wind power is based on the stage-related use of available wind and includes the latest findings on the construction of wind turbines, electrical and mechanical generator parts and the electroregulation aspect. A turbine model has been constructed and is currently undergoing testing. The first findings obtained from initial measurements are fairly promising. Ključne besede: vetrna energija, vetrnice, alternativne vetrnice. Keywords: wind power, wind turbines, alternative wind turbines Red. prof. dr. Andrej PREDIN, Univerza v Mariboru, Fakulteta za energetiko, Hočevarjev trg 1, Krško, Slovenija, e-naslov: Andrej.Predin@uni-mb.si Dr. Peter VIRTIČ, Univerza v Mariboru, Fakulteta za energetiko, Hočevarjev trg 1, Krško, Slovenija, e-naslov: Peter.Virtic@uni-mb.si Dr. Ignacijo BILUŠ, Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, Smetanova 17, Maribor, Slovenija, e-naslov: Ignacijo.Bilus@uni-mb.si

105 Uvod Energijo vetra moremo razumeti kot naravno energijo (gorivo) za proizvodnjo elektrike za sedanjo in naslednje generacije. Kot večina energij (goriv) je tudi veter proizvod sonca. Ocenjujemo ga kot neomejen vir energije, ki je zastonj in vsem na razpolago 4. Veter je sekundarna oblika sončne energije, ki obseva zemljo in pri tem povzroča različna temperaturna nihanja na njeni površini in geografskih lokacijah. Temperaturne razlike so gonilo razvoja vetra oziroma vetrne energije na zemlji. Veter je obnovljiv vir energije, ki je človeštvu znan že stoletja, prav tako tudi njegova izraba (raba). Ocena vetrne energije presega petnajstkrat sedanje energetske potrebe v svetu. Zato prevladuje mnenje, da bi bilo v kombinaciji z direktnim izkoriščanjem sončnega sevanja (sončni kolektorji, fotovoltaični moduli ) in klasičnih hidroenergetskih in drugih pri proizvodnji električne e- nergije mogoče časovno prilagajanje potrebam uporabnikov, ki bi zadostilo energetske potrebe na okolju prijazen način. Za pretvarjanje kinetične energije vetra v električno energijo sta potrebna dva podsistema, in sicer sistem za pretvarjanje kinetične energije vetra v mehansko delo in sistem za pretvarjanje mehanskega dela v električno energijo. Za pretvorbo kinetične energije vetra v mehansko delo uporabljamo različne vrste vetrnih turbin. Vetrne turbine pri svojem delovanju izkoriščajo aerodinamično silo vzgona (princip letalskega krila) oziroma njeno komponento v obodni smeri. Gred turbine je pri tem lahko postavljena horizontalno ali vertikalno. Vetrne turbine lahko obratujejo pri konstantni ali spremenljivi hitrosti vrtenja. Ker je mehansko delo na gredi turbine treba pretvoriti v električno energijo, za kar uporabljamo različne vrste generatorjev, je izbira uporabljenega generatorja in elementov, ki so med turbino in generatorjem ter med generatorjem in električnim omrežjem, v glavnem odvisna od vrste in načina obratovanja vetrne turbine. Pri turbinah, ki obratujejo s konstantno hitrostjo, je hitrost vrtenja konstantna ne glede na hitrost vetra. Običajno se uporabljajo v kombinaciji z asinhronskimi generatorji s kratkostično kletko ali navitim rotorjem. Pri tem je asinhronski generator direktno povezan na električno omrežje, med turbino in generatorjem pa je nameščen reduktor s konstantnim prestavnim razmerjem. Za kompenzacijo jalove moči so običajno na sponke generatorja priključene kondenzatorske baterije. V zadnjem času se vse bolj uveljavljajo vetrne turbine s spremenljivo hitrostjo. Pri tem se pogosto vzdržuje konstantno razmerje med hitrostjo vetra in obodno hitrostjo turbine, ki je proporcionalna faktorju vrtilne hitrosti. Tako je mogoče zagotoviti relativno dober izkoristek turbine na širšem območju hitrosti vetra, žal pa se zato spreminja tudi kotna hitrost gredi vetrnice. Za pretvorbo mehanskega dela na gredi vetrnice v električno energijo se v tem primeru uporabljajo sinhronski in asinhronski generatorji, ki so zaradi spremenljive vrtilne hitrosti vetrnice na električno omrežje povezani prek ustreznih usmerniških in razsmerniških vezij. Uporabiti je mogoče različne medsebojno usklajene vrste generatorjev in pretvorniških vezij. V Evropi je bilo do leta 2007 zgrajenih za okoli 60 GW moči vetrnih turbin. Predvideno je povečanje na 75 GW do leta Po Lizbonski deklaraciji je postavljen cilj, da bi Evropska unija postala najbolj konkurenčna in dinamična ekonomija, temelječa na znanju, sposobna sonaravnega ekonomskega razvoja z več in več boljšimi delovnimi mesti in večjo socialno kohezijo. Proizvodnja vetrnic zelo konkretno sledi tem ciljem, in sicer: Opomba: Zamisel Nikole Tesle, da bi bila energija zastonj in vsem dostopna.

106 omogoča okoli boljših delovnih mest, kar 75 odstotkov vseh vetrnic v letu 2003 je bilo proizvedenih v Evropski uniji, v zadnjih petih letih je rast proizvodnje 35-odstotna, z vetrnimi elektrarnami (VE) se znižuje emisija toplogrednih plinov v energetiki, z VE se povečuje delež obnovljivih virov energije () v energetskem sektorju Evropske unije in energetska odvisnost članic ZU se niža. V Evropski uniji je bilo v letu 2006 nameščenih MW VE, v letu 2007 pa že MW, kar pomeni skoraj 18-odstotno letno povečanje. Žal Slovenije še vedno ni na seznamu držav Evropske unije, ki pridobivajo električno energijo iz vetrne energije. Razlogi za to so ekološki, ekonomski, regulatorni, tehniški, psihološki, le naravni (naravne danosti) niso. V Sloveniji je namreč kar nekaj območij, ki bi bila zelo smiselna za proizvodnjo elektrike iz VE. V Sloveniji so izmerjene največje hitrosti vetra v pomladnem in jesenskem (deloma zimskem) času, žal v zadnjih letih tudi ob vse pogostejših ujmah poleti (celo ponoči). Povprečne hitrosti vetra se gibljejo med 1 in 3 m/s, kar so v najboljšem primeru vklopne hitrosti vetra večjih klasičnih VE, v priobalnem pasu pa povprečje presega 6 m/s, kar je ekonomsko že zanimivo povprečje. V Sloveniji je po Weibullovi razdelitveni funkciji ocenjeno: do 1000 ur letnega obratovanja pri 5 m/s, do 200 ur pri 20 m/s in do 50 ur pri 30 m/s ali več. Seveda pa imamo mikroobmočja, kjer so povprečne hitrosti in njihovo trajanje še ugodnejše od zgoraj navedenih. Zato bi bilo treba raziskati in locirati vsa ta območja in jih pošteno ekonomsko oceniti, danes tudi upoštevaje zaveze (Kjotski sporazum, nakup emisijskih kuponov CO 2 ) in ne samo klasičnih ekonomskih kazalnikov. S tako upoštevano korekcijo ekonomike bi se kar kmalu pokazalo, da je marsikatero območje zanimivo za izkoriščanje vetrne energije z VE. Ob vsem tem srčno upam, da taki projekti, kot je Volovja reber, ne bodo več zaustavljeni zaradi ekoloških omejitev. Predvidenih je bilo 60 MW instalirane moči, kar predstavlja 1,5 odstotka slovenske porabe in bi bil dober začetek pri izpolnjevanju zahtev po povečanju. Slovenija se je zavezala, da bo do leta 2020 izpolnila 25-odstotno pokritje porabe električne energije iz obnovljivih virov. V Evropski uniji je bilo v letu 2006 nameščenih MW VE, v letu 2007 pa že MW, kar pomeni skoraj 18-odstotno letno povečanje. Žal Slovenije še vedno ni na seznamu držav Evropske unije, ki pridobivajo električno energijo iz vetrne energije. Problemi vključevanja VE v elektrosistem Problemi vključevanja VE v električni omrežni sistem so odvisni od priključne moči, in sicer: do 10 odstotkov od celotne moči sistema ni težav, med 10 do 20 odstotki celotne moči je treba predvidevati proizvodnjo, kar posledično zahteva zanesljivo meteorološko napoved vetra oziroma vremena, nad 20 odstotki moči nastopajo večji problemi pri obratovanju, ki zahtevajo ekvivalentno izravnavo v omrežju, na primer z vključevanjem reverzibilne hidroelektrarne v sistem ali s proizvodnjo vodika ob višku električne energije, morda s kombinacijo plazmatičnega postopka za energetsko izrabo komunalnih in drugih (ekološko spornih) odpadkov Rešitev tega problema se nakazuje v t. i. sekundarnih mrežah in/ali v pametnih mrežah (smart nets). Sistem deluje tako, da so vsi nestalno delujoči energetski elementi (VE) povezani med seboj in da imajo eno vstopno točko v obstoječi elektroenergetski mrežni sistem. Tako se dosegata precej bolj kontrolirana proizvodnja in stabilnejša vstopna moč v klasični mrežni sistem. Verjetnost, da bo nekje pihal veter, je gotovo večja v taki povezavi. 104

107 Današnja tehnologija vetrnic za VE Danes se dosega razpon kril rotorskih lopatic pri horizontalni osni postavitvi (HAWT) do 100 metrov. Teža rotorja s pesto znaša do 30 ton, teža generatorja na stolpu med 200 in 350 ton. Višine stolpov segajo od 110 do 160 metrov visoko. Stolpe gradimo v palični izvedbi (prostorsko paličje) ali v železobetonski izvedbi praviloma v krožni (valjasti) obliki stolpa, ki se proti vrhu zožuje. Večinoma se danes uporabljajo trokrilne vetrnice z možnostjo spreminjanja kota lopatic glede na jakost vetra. Sodobna krila imajo spremembe v pestu (profilirani del lopatic sega do pesta) in na vrhu kril z zavihki, ki nižajo turbulenco toka na koncu krila. S temi spremembami se doseže od 15 do 30 odstotkov večji izkoristek. Drug tip vetrnic, ki se danes uporabljajo za VE, ima vertikalno postavljeno os (VAWT) v obliki Darriusovega tipa, H, X ali Sovioniusovih oblik. Te vetrnice je praviloma treba pognati v veter (slaba lastnost), so pa neodvisne od smeri vetra in jih ni treba nastavljati oziroma regulirati glede na veter kot tip vetrnic HAWT. Prednosti VAWT so še v tem, da so odpornejše proti velikim hitrostim vetra, so manj vidljive in tudi postavitev je lažja, saj praviloma težki generatorji ležijo na tleh, v temelju stebra rotorja vetrnice. se pri sodobnih generatorjih znižujejo, zaradi velikih dimenzij vetrnice pa vztrajnostni momenti rotorja vetrnice ostajajo veliki. Izklopne hitrosti so tiste, pri katerih moramo rotor ustaviti, krila vetrnice postaviti v ničelno lego glede na smer vetra (postavitev na nož proti vetru), da čim bolj znižamo upor kril in s tem obremenitev stolpa vetrnice, da lahko ta trdnostno še prenese dinamične obremenitve vetra. Če tega ne bi storili, bi naraščale vrtilna hitrost vetrnice in tokovno vzbujene vibracije kril vetrnice (podobno kot Fluter pri letalskih krilih), ki vzbujajo steber k lastnemu nihanju. Ko se nihajoče frekvence sinhronizirajo, lahko nastane superponiranje (urejeno seštevanje amplitud) amplitud obremenitev, ki postanejo tako velike, da jih material stebra oziroma steber ne prenese več. Pride do loma stebra in zato do loma celotne VE. Stopenjsko izkoriščanje vetra Obratovalni problemi in razmere v Sloveniji (nizke in visoke hitrosti vetra, burja v priobalnem pasu) so razlog za razmišljanje o stopenjskem izkoriščanju vetrne energije. Tako bi lahko: znižali dimenzije in zato vztrajnostne mase, odpravili obremenitvene probleme (čelne obremenitve) in izkoriščali večje hitrosti vetra, tudi prek 40 m/s. Slika 1: Primer stopenjskega izkoriščanja vetra s tristopenjsko vetrnico AVT-01; patentirana rešitev, avtor: A. Predin Obratovalni problemi današnjih vetrnic Osnovni problem je vsekakor hitrost vetra. Vetrno energijo uspešno spreminjamo v električno energijo med vklopno (okrog 2,5 m/s) in izklopno (okrog 25 m/s) hitrostjo vetra. Vklopna hitrost je tista najnižja hitrost vetra, ki zavrti vetrnico s tako hitrostjo, da VE pri tem oddaja prvo električno energijo, ko je proizvodnja večja od lastne porabe. Problem je v velikih vztrajnostnih masah, v magnetnih zagonskih momentih na generatorju, tako da je skupni upor tako velik, da ga vetrnica pri tej nizki hitrosti ne zmore premagati. Potrebna je močnejša kinetična energija vetra, ki je večja od vsote vseh uporov in vztrajnostnih momentov na osi vetrnice. Zagonski momenti generatorja 105

108 Slovenija vsekakor zamuja pri gradnji VE in s tem razvojne priložnosti in priložnosti subvencioniranja Evropske unije, ki podpira projekte. Na Fakulteti za energetiko Univerze v Mariboru smo zasnovali alternativno obliko vetrnice, ki stopenjsko izkorišča celoten vetrni potencial v treh zaporedno nameščenih stopnjah (slika 1), ki tako postopoma izkoriščajo vse hitrosti vetra od najnižjih, ki so zdaj zaradi manjših dimenzij še nižje kot pri klasičnih izvedbah, do najvišjih orkanskih, tudi do 50 m/s. Možnosti postavitve Vetrne turbine alternativne oblike, kot je na primer AVE-01, bi bilo mogoče postavljati tudi v urbane predele Slovenije, predvsem pa na že degradirana območja, na primer vzdolž avtocest, ob trase daljnovodov, v industrijske cone skratka na vsa območja, ki so že kakor koli degradirana. Zato bi bilo treba izvesti študijo in meritve, s katerimi bi lahko taka mesta locirali. V tujini, na primer na Japonskem, so pogosto vetrnice tudi v urbanih delih, celo v mestni ulici, ki je dobro prevetrena. Viri: [1] T. Burton, D. Sharpe, N. Jenkins, E. Bossanyi: Wind energy handbook, Wiley, 2001 [2] I.H. Shames: Mechanics of Fluids, McGraw- Hill, 1982 [3] J.F. Douglas et al.: Fluid Mechanics, 3 rd edition LGL press 1995 [4] M. E. Hazen: Alternative Energy, Prompt publications, 1996 Sklepne misli Slovenija vsekakor zamuja pri gradnji VE in s tem razvojne priložnosti in priložnosti subvencioniranja Evropske unije, ki podpira projekte. Gradnja VE in proizvodnja vetrne energije sta pomembni energetski industriji v Evropski uniji in v svetu in Slovenija bi lahko prispevala svoj delež, saj imamo industrijo, ki je sposobna proizvajati dele in celotne sklope, potrebne za VE. Vetrne elektrarne postajajo pomemben del energetskih sistemov v Evropski uniji in v svetu in tak energetski vir bi lahko imeli tudi v Sloveniji. Z gradnjo VE bi lažje izpolnili zavezo o 25-odstotnem deležu v porabi Slovenije. Izpolnjevanje Kjotskih zavez (povečevanje deleža v energetskem sistemu države, znižanje izpustov CO 2 ) bi vsekakor uspešneje dosegli z gradnjo VE na Slovenskem in se pridružili državam Evropske unije, ki izkoriščajo vetrne potenciale v energijske namene. Če je Slovenija z vso resnostjo podpisala mednarodne zaveze (Kjoto ), gradnja objektov VE ne more biti družbeno ali okoljsko nesprejemljiva. 106

109 Elektroenergetska prihodnost je v pametnih omrežjih The Future of Electrical Power Lies in Smart Grids Prof. dr. Maks Babuder, Andrej Souvent, mag. Dejan Matvoz, Elektroinštitut Milan Vidmar Maks Babuder, PhD, Andrej Souvent, Dejan Matvoz, MSc, Milan Vidmar Electric Power Research Institute Povzetek Evropski elektroenergetski sistem UCTE, katerega del je tudi slovenski elektroenergetski sistem, temelji na velikih proizvodnih enotah, ki so v omrežje priključene na visokonapetostnem nivoju. Energija, ki se proizvaja v teh enotah, se nato pretaka po elektroenergetskem omrežju do končnih porabnikov. Proizvodnja v velikih enotah je centralno vodena tako, da se prilagaja trenutni porabi v sistemu. V zadnjem času je opaziti trend naraščanja števila razpršenih obnovljivih virov električne energije v nizkonapetostnem omrežju. Ti viri obratujejo takrat, ko je na razpolago njihov primarni vir energije (npr. sonce, veter), ne glede na stanje v elektroenergetskem omrežju. Poleg tega razvoj tehnologije prinaša tudi možnosti uporabe hranilnikov električne energije, električnih avtomobilov in možnost upravljanja porabe energije pri končnem uporabniku. Za zanesljivo in kar najbolj izkoriščeno obratovanje tako sestavljenega elektroenergetskega sistema bo nujno posodobiti tudi informacijsko infrastrukturo vse do končnih uporabnikov. Abstract The European power system, UCTE, of which the Slovenian power system is a part of, is based on large production units connected to the power grid at the high-voltage level. The power generated by these units is delivered to end users via the electricity network. Production within large units is centrally managed and constantly adapted to the current system's consumption. Lately, we have begun observing the trend towards an increase in the number of distributed renewable energy sources within the low-voltage network. These sources operate when their primary energy source (i.e. the sun or the wind) is available, regardless of the status of the electricity network. In addition, technological development makes it possible to use electricity storage devices, electric cars and to control energy consumption at the end user s location. To ensure a reliable and optimally utilised operation of such a combined electricity system, we will have to update our information infrastructure all the way to the end users. Ključne besede: pametna elektroenergetska omrežja, obnovljivi razpršeni viri, energetska informacijska infrastruktura, virtualne elektrarne, upravljanje z rabo končne energije, hranilniki energije, električni avtomobil. Keywords: smart grids, distributed renewable sources, energy information infrastructure, virtual power plants, Demand Side Management, energy storage devices, electric car. 107

110 Uvod Velike proizvodne enote predstavljajo hrbtenico elektroenergetskega sistema. Njihovo individualno čim večjo zmogljivost narekuje ekonomija obsega, omejujejo pa jo zmogljivost in obratovalne značilnosti sistema. Kar nekaj tehničnih razlogov obstaja, da tudi v bodoče ni pričakovati temeljite spremembe osnovne strukture proizvodnega dela elektroenergetskega sistema. Električna energija teče danes v glavnem od velikih proizvodnih enot preko prenosnih in distribucijskih omrežij do končnih uporabnikov. Delež energije iz obnovljivih razpršenih virov, ki se priključujejo na distribucijska omrežja, je še zelo majhen. Evropska in posledično tudi nacionalna energetska politika je usmerjena k znatnemu povečanju števila obnovljivih razpršenih virov. V prihodnjih letih je pričakovati množično integracijo teh virov v distribucijska omrežja, kar bo zelo vplivalo na obratovanje omrežij. Soočeni bomo s številnimi tehničnimi izzivi, kot so na primer: obvladovanje pretokov in termičnih obremenitev nadzemnih oziroma kabelskih vodov, vpliv razpršenih virov na kakovost napetosti v omrežju je lahko neugoden in se kaže predvsem v naslednjih značilnostih: potrebnem vzdrževanju napetostnih razmer v omrežju znotraj predpisanih meja, saj se z vključitvijo virov napetostni profil v omrežju spremeni; napetostnih nihanjih, ki jih nekatere vrste razpršenih virov vnašajo v omrežje ter napetostnih nesimetrijah; vpliv razpršenih virov na zanesljivost ter stabilnost obratovanja sistema, ki na današnji stopnji razvoja ni zagotovljen (večina razpršenih ima naključni karakter), potreba po spremembi oziroma prilagoditvi načrtovanja omrežja ustrezno novim pogojem. Posodobitev elektroenergetskih omrežij v smislu koncepta t.i. "pametnih omrežij" (SmartGrids) bo že zaradi tega nujna. Trenutno distribucijsko omrežje obratuje tako, da noben njegov element oziroma uporabnik ne ve, kaj dela drug uporabnik omrežja. Energetska informacijska infrastruktura Trenutno distribucijsko omrežje obratuje tako, da noben njegov element oziroma uporabnik ne ve, kaj dela drug uporabnik omrežja. Pri takšnem stanju omrežja je potrebna relativno velika rezerva v sistemu v vseh pogledih. Tako omrežje ni "do konca" izkoriščeno, ampak mora zaradi zagotavljanja rezerve za primere težav v omrežju vedno "voziti z dovolj rezerve". Novi izzivi, ki so pred elektroenergetskim sistemom, bodo obvladljivi le s pomočjo popolne informatizacije distribucijskega omrežja, kar pomeni, da bodo vsi elementi omrežja med seboj tudi informacijsko povezani. Sedaj so z informacijskimi sistemi za nadzor in vodenje pokrita le visokonapetostna in srednjenapetostna omrežja, nizkonapetostna omrežja pa ne, kar pomeni, da ni vzpostavljena informacijska povezava z veliko večino končnih uporabnikov omrežja, tako na sektorju porabe, kot tudi razpršene proizvodnje. Za pretok informacij bo zgrajena informacijska infrastruktura, ki bo segala vse do končnih uporabnikov omrežja. Sestavljena bo iz različnih sistemov, od obstoječih ITK sistemov distribucijskih podjetij do novih, kot bodo na primer sistemi pametnega merjenja. Informacijska infrastruktura bo na informacijskem nivoju povezala vse udeležence na energetskem trgu. 108

111 Virtualne elektrarne Informacijska infrastruktura je nujna za informacijsko povezavo razpršenih virov in nekaterih uporabnikov v tako imenovane virtualne elektrarne. Ti viri tako ne bodo več prepuščeni samim sebi in kot taki ne bodo povzročali morebitnih preglavic v sistemu, temveč bo ta»orkester«motiviran in optimalno voden glede na potrebe in stanje v elektroenergetskem sistemu. Uporabniška stran Zelo pomembno vlogo bo imela tudi uporabniška stran torej končni uporabniki (vključno z gospodinjskimi uporabniki). Uporabniška stran se bo preko tržno zanimivih paketov oskrbe aktivno vključila v upravljanje z rabo končne energije. Uporabnik omrežja, ki bo pripravljen prilagajati svojo porabo ali svojo mikroproizvodnjo razmeram na trgu z električno energijo oziroma razmeram v elektroenergetskem sistemu, si bo s tem lahko bistveno znižal stroške oskrbe z električno energijo. Informacijska povezava s svojim distributerjem bo za končnega uporabnika ključnega pomena, saj bo preko nje dobil potrebne informacije o stanju sistema, tarifah, cenah, ipd. Glede na to bo ustrezno reagiral na primer zmanjšal porabo. Napredni uporabniki si bodo lahko upravljanje z rabo končne energije tudi avtomatizirali, za kar bodo poskrbele inteligentne hišne naprave, priključene na omrežje hišnih naprav (slika 1), ki bo povezano z energetsko informacijsko infrastrukturo. Raba energije bo tako samodejno optimirana glede na ceno pri zagotavljanju želenega ugodja. Slika 1: Informacijska povezanost vse do končnega uporabnika Omeniti še velja, da bo predvidena energetska informacijska infrastruktura omogočala prenos informacij o rabi tudi drugih energentov in vode, kar bo omogočalo učinkovito rabo energije oziroma virov v širšem obsegu. Nasploh bodo pametna omrežja usmerjena k uporabniku. Zagotavljala mu bodo kakovostno in zanesljivo oskrbo z energenti ter dovolj informacij za učinkovito rabo le-teh. 109

112 Hranilniki energije Značilnost elektroenergetskih sistemov je, da morata biti proizvodnja in poraba usklajeni, saj energije v velikih količinah ne moremo učinkovito shranjevati. Z naraščajočim številom razpršenih virov, katerih obratovanje ni vedno predvidljivo (npr. težko je zanesljivo napovedati veter in s tem posledično proizvodnjo vetrnih elektrarn, podobno je s sončnimi elektrarnami), narašča tudi potreba po hranjenju energije. S konceptom pametnih omrežij bo mogoča tudi integracija velikega števila manjših hranilnikov energije v omrežje. Prav informacijska povezanost bo omogočila optimalno delovanje hranilnikov. Električni avtomobili Velik prispevek pri naporih za ustvarjanje zdravega okolja v urbanih sredinah bo dodala uporaba električnih avtomobilov. Emisije za zdravje škodljivih dejavnikov, ki jih povzročajo avtomobili z motorji na notranje izgorevanje, so v urbanih sredinah krajevno in časovno umeščeni v smislu doseganja»optimalnega vnosa«v ljudi. Vendar pa električni avtomobil ne bo prispeval samo neposredno k zmanjšanim obremenitvam okolja. Električni avtomobil je lahko dosti več kot le porabnik električne energije: parkirane električne avtomobile lahko uporabimo tudi kot hranilnike energije, seveda, ob dovolj velikem številu in ob ustrezni infrastrukturi. Tudi v tem primeru je bistvenega pomena informacija: lastnik avtomobila si bo izbral najprimernejši tržni paket oskrbe glede na njegove potrebe. Določeni paketi oskrbe bodo vključevali sodelovanje avtomobila, oziroma njegovih električnih akumulatorjev, v sistemske namene, kar pomeni, da bo na primer v času, ko bo avtomobil parkiran, dovoljeno izprazniti akumulatorje za vnaprej določen odstotek, ali pa prekiniti polnjenje. Polnilna mesta bodo morala biti zato primerno opremljena ne le z ustreznim priključkom na električno omrežje, temveč tudi s priključkom na informacijsko infrastrukturo (slika 2), ki bo upravljalcu omogočala v realnem času prenos informacij o tem, koliko energije je v danem avtomobilu na voljo in za koliko časa. Seveda bo sodelovanje avtomobila pri sistemskih storitvah ustrezno finančno nagrajeno, kar pomeni, da bo paket oskrbe ugodnejši. Seveda so pri ciklih polnjenja in praznjenja akumulatorjev prisotne izgube. Tako je pri večini hranilnikov. Ob ustrezni informacijski infrastrukturi je lahko energija iz avtomobilskih akumulatorjev zelo hitro na voljo, kar je zelo pomembno za zagotavljanje zanesljivosti delovanja elektroenergetskega sistema v kritičnih situacijah, ko pride do izpada večjih proizvodnih enot, ipd. Električni avtomobili pri svojem obratovanju ne oddajajo škodljivih emisij, vendar se je treba zavedati, da emisije nastajajo pri proizvodnji električne energije iz premoga, plina ali nafte. Vsekakor pa zmanjšamo emisije v gosto naseljenih področjih - v mestih, kjer le-te neposredno tudi najbolj škodijo ljudem. 110

113 Slika 2: Električni avtomobil je del pametnega omrežja Pametna elektroenergetska omrežja predstavljajo osnovni pogoj za doseganje gospodarne vključitve v elektroenergetski sistem. Elektrifikacija osebnega prometa, pa tudi posodabljanje in povečanje hitrosti in zmogljivosti železnic (pomembno povečanje in»preselitev«dela tovornega prometa iz cest na železnico) bo zahtevalo dodatne zmogljivosti vseh delov elektoenergetskega sistema in njegovo vrhunsko zanesljivost. Pametna elektroenergetska omrežja predstavljajo osnovni pogoj za doseganje gospodarne vključitve v elektroenergetski sistem. Skladno delovanje vseh uporabnikov v omrežju in pri tem zlasti odziv uporabniške strani (Demand Response) prispeva pomemben delež dodane vrednosti ob povečini dražjih rešitvah ob uporabi. Viri: IPAKCHI Ali, ALBUYEH Farrokh: Grid of the Future. IEEE Power & Energy Magazine, Volume 7, Number 2, March/April OMAHEN Gregor, SOUVENT Andrej, LUSKC Bojan: Advanced metering infrastructure for Slovenia. 20th International Conference and Exhibition on Electricity Distribution, CIRED, Prague, 8-11 June European Commission: European Technology Platform SmartGrids Strategic Research Agenda for Europe s Electricity Networks of the Future. EUR 22580, European Commission: European Technology Platform SmartGrids, Vision and Strategy for Europe s Electricity Networks of the Future. EUR 22040, SOUVENT Andrej, OMAHEN Gregor, DERGANC Boštjan, KOSMAČ Janko: Strateška tehnološkoekonomska študija uvedbe naprednega sistema za merjenje električne energije (AMM sistema) v slovenski distribuciji. Študija št Ljubljana: Elektroinštitut Milan Vidmar,

114 Fotovoltaika - raziskave in razvoj v evropskem in slovenskem prostoru Photovoltaics Research and development in Europe and Slovenia Prof. dr. Marko Topič, član Upravnega odbora Evropske tehnološke platforme za fotovoltaiko, Laboratorij za fotovoltaiko in optoelektroniko, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko Marko Topič, PhD, Member of the Steering Committee of the European Photovoltaic Technology Platform, Laboratory of Photovoltaics and Optoelectronics, University of Ljubljana, Faculty of Electrical Engineering Povzetek Fotovoltaika je veda, ki preučuje in izkorišča neposredno pretvorbo svetlobne energije v električno. V prispevku bomo opisali raziskovalne teme največjih evropskih projektov s področja fotovoltaike. Predstavili bomo raziskovalne in razvojne vsebine Laboratorija za fotovoltaiko in optoelektroniko na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani in njihovo vpetost v evropske raziskovalne projekte. V sklepnem delu bomo pregledno podali smernice strateške razvojne agende Evropske tehnološke platforme za fotovoltaiko, ki bodo priporočilo za prioritete Evropske komisije in njenih članic tudi v prihodnje. Ključne besede: fotovoltaika, evropski okvirni program, raziskave in razvoj. Abstract Photovoltaics is a science field that studies and exploits the direct conversion of light energy into electrical energy. In this paper we will describe the major themes of European research projects in the field of photovoltaics. We will present research and development topics of the Laboratory of Photovoltaic and Optoelectronics at the Faculty of Electrical Engineering, the University of Ljubljana and its involvement in European research projects. Finally, we will introduce objectives of Strategic Research Agenda of the European Photovoltaic Technology Platform, which will serve as recommendations to the priorities of the European Commission and its member states in the future. Keywords: photovoltaics, European framework program, research and development. Uvod Fotonapetostni sistemi neposredno pretvarjajo sončno energijo v električno z izkoriščanjem fotonapetostnega pojava. Fotovoltaika (PV angl. Photovoltaics ) kot mlada znanstvena veda in še mlajša gospodarska panoga že dokazuje, še bolj pa obeta, da bo k oskrbi z električno energijo pomembno pripomogla in pri tem ne bo obremenjevala okolja. Raziskave s področja fotovoltaike financirajo praktično vse države Evropske unije, hkrati pa raziskave in razvoj podpira Evropska komisija (EK) z okvirnim raziskovalnim programom in programom Inteligentna energija v Evropi. Programi izbirajo projekte prek evalvacijskih postopkov na podlagi razpisov posameznih tematskih sklopov, ki jih oblikujejo EK in njeni posvetovalni organi, kjer sodelujejo nacionalni vladni predstavniki in neodvisni strokovnjaki. Velik vpliv pri oblikovanju razpisnih tem imajo tudi evropske tehnološke platforme, ki združujejo najpomembnejše akterje posameznega področja. Na področju fotovoltaike je podpora EK usmerjena v raziskave in razvoj inovativnih konceptov, materialov in tehnologij. Slika 1 prikazuje delitev sofinanciranja PV-projektov po posameznih PV-področjih v 6. okvirnem programu ( ), ki je znašalo 105 milijonov evrov. Največja deleža (po četrtino) sta bila dodeljena projektom kristalnosilicijevih tehnologij in tankoplastnih tehnologij, sledili pa so jim projekti novih konceptov in predstandardizacijske aktivnosti. Vsa ta štiri glavna področja so dobila v sofinanciranje po en velik petletni integracijski projekt, ki jih bomo v nadaljevanju na kratko predstavili. 112

115 Razporeditev sofinanciranja (105 M ) Slika 1: Porazdelitev projektnega sofinanciranja na področju fotovoltaike v 6. okvirnem programu ( ) Slika 2: Trispojna sončna celica, aktualna svetovna rekorderka z učinkovitostjo pretvorbe 41,1 % (Vir: Press Release ISE Freiburg, , Osebna izkaznica štirih največjih integracijskih projektov v Evropi FULLSPECTRUM - A new PV wave making more efficient use of the solar spectrum ( Koordinator: prof. dr. Antonio Luque, Universidad Politechnica Madrid (UPM) Število partnerjev: 19 Obdobje trajanja: od novembra 2003 do oktobra 2008 Raziskovalni projekt FULLSPECTRUM je osredotočen na boljše izkoriščanje sončnega spektra pri fotovoltaičnih pretvorbi sončne energije. Klasični pristop temelji na enospojnih sončnih celicah, ki pa ne izkorišča presežne energije kratkovalovnih fotonov in tudi ne energije dolgovalovnih fotonov. Projekt FULLSPECTRUM je uspešno raziskoval štiri napredne koncepte: večspojne sončne celice iz polprevodnikov III-V, kjer so dosegli več evropskih in svetovnih rekordov v učinkovitosti pretvorbe. Dr. Bett s sodelavci (Frauenhofer ISE) je januarja 2009 s trispojno sončno celico GaInP/GaInAs/Ge (slika 2) dosegel absolutni svetovni rekord (41,1 % pri osvetlitvi 45,4 W/cm 2 ); termofotovoltaiko (TPV), kjer so razvili namenske sončne celice in sisteme TPV za proizvodnjo elektrike iz plamena (ob gorenju plina); medpasovno sončno celico (IBSC), kjer so na osnovi izuma prof. Luqueja in prof. Martija (UPM) raziskovali polprevodniške materiale in strukture, ki bi izkazovali delno zapolnjen energijski pas v energijski reži in bi v enospojni celici omogočali učinkovitejšo pretvorbo fotonov treh energijskih območij. Teoretični izračuni napovedujejo učinkovitost pretvorbe prek 50 odstotkov; molekularne koncepte (MBC), kjer so raziskovali uporabnost molekul in kvantnih pik za uporabo v ravnih koncentratorjih, organskih barvilih in fotonskih pretvornikih navzgor/navzdol. Ravni koncentratorji po principu fluorescence sprejemajo vpadno svetlobo in oddajajo svetlobo izbrane valovne dolžine. V projektu so bili uspešno razviti tudi industrijski prototipi kompaktnih koncentratorskih fotonapetostnih modulov (Isofoton), ki povezujejo prek dvesto večspojnih sončnih celic pod osvetlitvijo do tisoč sonc v nedeljivo generatorsko enoto, ki je zaščitena pred vsemi zunanjimi vplivi, in veliki sledilni sistemi (Inspira), ki so potrebni za natančno sledenje Soncu. CRYSTALCLEAR - Crystalline Silicon Photovoltaic: Low-cost, highly efficient and reliable modules ( Koordinator: prof. dr. Wim Sinke, Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) Število partnerjev: 16 Obdobje trajanja: od januarja 2005 do junija

116 Raziskovalni projekt CrystalClear je bil osredotočen na tehnologijo kristalnih silicijevih (Si) fotonapetostnih modulov, na zmanjševanje stroškov fotonapetostnih modulov (končni cilj 1 evro/wp) in hkrati na izboljševanje učinkovitosti pretvorbe, okoljskih vidikov in njihove zanesljivosti. Projekt CrystalClear je uspešno raziskoval in razvijal štiri glavne segmente Si tehnologije, kot so: Silicijeve surovine (Feedstock), kjer so razvili nove postopke čiščenja metalurškega silicija do solarnočistega silicija in ovrednotili negativne vplive številnih primesi. Silicijeve rezine (Wafers) in tanke plasti, ekvivalentne rezinam (TF Wafer equivalents), kjer so razvili nove načine kristalizacije in močno povečali maso Si ulitkov in kjer jim je uspelo stanjšati debelino razrezanih Si rezin celo pod 100 µm oziroma razviti številne alternativne postopke izdelave Si rezin. Pri tankih plasteh, ekvivalentnih rezinam, so razvijali tehnološke postopke nanašanja tankih plasti silicija na cenene substrate pri visokih (nad 600 C) ali srednjih (med 400 in 600 C) temperaturah. Raziskovali so tudi napredne optične koncepte za učinkovito absorpcijo svetlobe v tako tankih plasteh. Silicijeve sončne celice (Cells), kjer so raziskovali učinkovitost pretvorbe Si celic velikih površin in majhnih debelin ter predvsem možnosti pocenitve njihove proizvodnje z razvojem cenejših procesnih materialov, izpopolnitvijo procesne kontrole, izkoristka in proizvodne kapacitete. Razvili so več vrst sončnih celic z obema električnima kontaktoma na hrbtni strani, ki sta jim utrla pot do svetovnega rekorda v učinkovitosti PV-modula iz multikristalnega Si (16,4 %, Press Release ECN, ). Fotonapetostni moduli (Modules), kjer so razvijali nove koncepte ravnanja, električnega povezovanja zelo tankih in velikopovršinskih Si celic ter njihovo združevanje v PV-module. Načrtovali so alternativne sestavne dele PV-modulov (polnila, okvir, zaščitne plasti itn.) in vrednotili njihovo ustreznost. V projektu so obravnavali tudi trajnostne vidike Si tehnologije. Glede na zatečeno stanje posameznih tehnoloških korakov so bili vplivi na okolje in energijska bilanca proizvodnih materialov in procesov pod drobnogledom in skrbno inventuro (slika 3). Študija naprednih Si tehnologij je pokazala, da je energijska odplačilna doba PV-modula krajša kot leto in pol, celotnega PV-sistema pa krajša kot dve leti. Preizkušali so se raznovrstni postopki recikliranja, vključno z njihovimi dodatnimi vplivi na okolje. Nazadnje so majhen del projekta posvetili študiji ekonomskih kazalnikov in modeliranju stroškov, cilj pa je bil vrednotenje stroškov na enoto nazivne električne moči (evrov/wp). Slika 3: Razrez potreb po energiji v proizvodnji kristalnih Si PV-modulov (Vir: Brošura CrystalClear, Celoten energijski vložek je 4700 MJ/m 2, kar znaša 3.6 kwh/wp pri učinkovitosti pretvorbe izdelanega PV-modula 14 %.

117 ATHLET Advanced Thin Film Technologies for Cost Effective Photovoltaics ( Koordinator: prof. dr. Marta Lux - Steiner, Hemholtz Zentrum Berlin (HZB) Število partnerjev: 24 Obdobje trajanja: od januarja 2006 do decembra 2009 Raziskovalni projekt ATHLET je osredotočen na napredne tankoplastne tehnologije, njegov cilj pa je razvoj tehnoloških rešitev, ki bodo prispevale k povečanju razmerja učinkovitosti pretvorbe in stroškov za dvig konkurenčnosti fotovoltaike, da bi dolgoročno stroški za tankoplastne PV-module znašali 0,5 evra/wp. Aktivnosti obsegajo raziskave novih materialov, zasnovo naprednih konceptov struktur, razvoj laboratorijskih PV-gradnikov in prototipov PV-modulov, nadgradnjo in izboljšave procesnih korakov, razvoj in implementacijo naprednih metod in orodij pri analizi in karakterizaciji delovanja gradnikov. Projekt ATHLET deluje v okviru projektnih sklopov, kot so: Visokozmogljive sončne celice: projektni sklop vključuje napredne koncepte, da bi se dosegli višji izkoristki upogibljivih halkopiridnih ali tankoplastnih silicijevih celic, tandemskih celic, raziskave naprednih optičnih konceptov, razvoj transparentnih prevodnih oksidov ipd. Tankoplastne tehnologije PV-modulov: projektni sklop obsega razvoj izolacijskih plasti na velikih površinah cenenih substratov, izboljšave pri monolitskem povezovanju tankoplastnih sončnih celic v module, raziskave metod za električno kontaktiranje tankih plasti in razvoj naprednih materialov in tehnik enkapsulacije PVmodulov. Heterospoji v halkopiridnih strukturah: projektni sklop zajema raziskave alternativnih materialov brez uporabe kadmija in njihov vpliv na delovanje heterospojev, razvoj alternativnih postopkov nanašanja alternativnih tankih plasti na velike površine. Tankoplastni silicijevi PV-moduli velikih površin: projektni sklop vključuje skaliranje laboratorijskih minimodulov iz mikromorfnih silicijevih sončnih celic na površine, večje od 1 kvadratnega metra, razvoj naprednih konceptov ujetja svetlobe v aktivnih plasteh, razvoj diagnostičnih metod plazme pri procesu naprševanja in karakterizacijskih metod PV-modulov. Analiza in modeliranje: projektni sklop vključuje razvoj analitskih metod in njihovo uporabo pri raziskavah tankoplastnih materialov ter razvoj naprednih optičnih in električnih simulacijskih orodij. Slednje omogoča optimizacijo delovanja naprednih konceptov in vrednotenje teoretičnih mej učinkovitosti pretvorbe ter vrednotenje izgubnih mehanizmov. Trajnostni vidiki, usposabljanje in mobilnost: projektni sklop obsega ekonomske, energetske in ekološke vidike proizvodnje tankoplastnih PV-modulov in izdelavo scenarijev evolucije fotovoltaičnega trga. Slika 4: Tankoplastni silicij na steklenem substratu 5 m 2 (Vir: Oerlikon Solar, član projekta ATHLET) PERFORMANCE - New and advanced concepts in renewable energy technologies - PV ( Koordinator: dr. Christian Reise, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (FhG-ISE) Število partnerjev: 28 Obdobje trajanja: od januarja 2006 do decembra 2009 Raziskovalni projekt PERFORMANCE je osredotočen na raziskave in razvoj orodij za vrednotenje in zagotavljanje kakovosti na vseh segmentih fotovoltaike (gradniki, sistemi in storitve). Na področju modulov razvijajo zanesljive testne in kalibracijske postopke, na področju PV-sistemov pa harmonizirajo merilne in evalvacijske postopke. Projekt zajema merilne tehnike od karakterizacije materialov do vrednotenja celovitih PV-sistemov in hkrati od trenutne karakterizacije do dolgoročnega monitoringa, napovedovanja in vrednotenja zmogljivosti v celotnem življenjskem ciklu. Projekt PERFORMANCE deluje v okviru projektnih sklopov, kot so: Sledljiva zmogljivost PV-gradnikov. Energijski izkoristek PV-gradnikov. Vrednotenje zmogljivosti PV-sistemov. Modeliranje in analiza. Vzdrževanje PV-modulov. PV kot gradbeniški proizvod. Vpetost industrije in promocija. Standardizacijske aktivnosti. 115

118 Osebna izkaznica LPVO Laboratorij za fotovoltaiko in optoelektroniko (LPVO, deluje na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani in se raziskovalnorazvojno osredotoča na področja fotovoltaike, optoelektronike in elektronike. Z desetimi doktorji znanosti, osmimi mladimi raziskovalci, inženirjem in tehnikom je največja slovenska raziskovalna skupina na navedenih področjih. Na področju fotovoltaike raziskujejo in razvijajo različne tipe sončnih celic, fotonapetostnih modulov in sistemov s poudarkom na novih tehnoloških rešitvah. Zanimajo jih mejne zmožnosti sončnih celic vseh treh generacij. Tehnološko dobro opremljen laboratorij utira pot razvoju najperspektivnejših fotovoltaičnih tehnologij in nadgrajuje mednarodno uveljavljena lastna simulacijska orodja (ASPIN2, SunShine in SunIrradiance) za optično in električno analizo poljubnih polprevodniških struktur, sončnih celic, modulov in celotnih sončnih elektrarn. Sodobna merilna oprema omogoča izvajanje električne, optične in optoelektronske karakterizacije, ki vključuje tudi preskušanje na prostem. Člani Laboratorija za fotovoltaiko in optoelektroniko sodelujejo s številnimi raziskovalnimi ustanovami v tujini. V zadnjih desetih letih so na področju fotovoltaike sodelovali v sedmih evropskih projektih, enega izmed njih so celo koordinirali. V projektu FLEXCELLENCE 6. okvirnega programa so v letih sodelovali s partnerji iz Švice, Nizozemske, Nemčije in Španije pri razvoju tankoplastnih silicijevih fotonapetostnih modulov na upogibljivih substratih, ki jih podjetje Flexcell pospešeno proizvaja. Pri projektu ATHLET ( ), ki smo ga predstavili v prejšnjem poglavju in je največji integracijski projekt s področja fotovoltaike, sodelujejo s petimi univerzami, devetimi raziskovalnimi inštituti in šestimi industrijskimi partnerji. V integracijskem projektu PERFORMANCE ( ) sodelujejo pri projektnem sklopu Modeliranje in analiza, kjer s svojimi izkušnjami in ustvarjalnim delom na področju monitoringa in vrednotenja energijskega izkoristka PV-modulov in sistemov pomembno prispevajo h kakovostnim rezultatom. Slika 5: Člani LPVO: zgoraj: dr. M. Berginc, M. Bokalič, dr. K. Brecl, T. Andrejašič, prof. F. Smole, prof. M. Topič, dr. B. Glažar, M. Herman, prof. J. Krč, dr. D. Jurman, dr. U. Opara, spodaj: dr. A. Čampa, M. Nerat, J. Kurnik, dr. M. Jankovec, M. Drev, B. Lipovšek, M. Hočevar, M. Žurga. J. Stepan manjka 116

119 Evropska tehnološka platforma za fotovoltaiko in Strateška razvojna agenda Zaradi potrebe po skupni razvojni agendi v evropskem prostoru je bila leta 2005 ustanovljena Evropska tehnološka platforma za fotovoltaiko ( ki je povezala vse akterje na področju fotovoltaike in si postavila cilj pospešiti razvoj fotovoltaičnih tehnologij in s tem omogočiti večjo energetsko trajnost v Evropi in drugje. Podobno kot v številnih drugih članicah Evropske unije smo tudi v Sloveniji tedanji Grozd za sončne elektrarne pod koordinatorstvom podjetja ApE d.o.o., ki je deloval od leta 2004, nadgradili v Slovensko tehnološko platformo za fotovoltaiko ( Evropska tehnološka platforma za fotovoltaiko je med številnimi dokumenti pripravila tudi Strateško razvojno agendo [2], ki je postala prvi strateški dokument o skupni evropski strategiji, kaj je treba na področju raziskav in razvoja pospešiti in udejanjiti z vidika kratkoročnih, srednjeročnih in dolgoročnih prioritet, cilj pa je bil znižati cene omrežnih PV-sistemov (PVS), ki bi zagotovile njihovo konkurenčnost (brez sistema zagotovljenih odkupnih cen iz PVS) v primerjavi z drugimi viri električne energije do leta Poleg zniževanja cene bo treba znižati strošek proizvodnje elektrike iz PVS in povečati učinkovitost pretvorbe ter hkrati skrajšati energijsko odplačilno dobo PVS (tabela 1). Tabela 1: Razvoj PV-tehnologije stanje in cilji za prihodnost [2, 3] Tipična cena omrežnega PVS (evrov/wp) Tipični strošek proizvodnje elektrike iz PVS v južni Evropi (evrov/kwh) Tipična učinkovitost pretvorbe komercialnih PV-modulov Tipična energijska odplačilna doba PVS v južni Evropi (let) Dolgoročni potencial >30 4 (3 ~ 7) > (<1.5 ~ 3) 0.12 (<0.10~0.18) <1 0.5 < do 8% do 15% do 20% do 25% do 40% > * Številske vrednosti so okvirne in zaokrožene. Cene v EUR so preračunane na letošnjo valutno vrednost. Strokovnjaki smo si edini, da bomo v prihajajočih letih fotovoltaično revolucijo uresničili le s pospešeno evolucijo. V luči doseganja energetskih in okoljskih ciljev do leta 2020, katerim so se članice Evropske unije zavezale leta 2007, bo treba evolucijo še bolj pospešiti. Zato bo treba povečati vlaganja v raziskave in razvoj, ki bodo krepile PV-industrijo, ustvarjale dolgoročno kakovostna delovna mesta, pospešile konkurenčnost PV-sistemov in prispevale k doseganju postavljenih ciljev za leto Viri: [1] A Vision for Photovoltaic Technology, [2] A Strategic Research Agenda for Photovoltaic Solar Energy Technology, [3] Wim Sinke, The Implementation Plan for the Strategic Research Agenda, 4 th General Assembly of EU PV TP, Vienna, 19 June

120 Spodbude Eko sklada za razvoj obnovljivih virov energije Incentives from the Eco Fund for the Development of Renewable Energy Sources Franc Beravs, Eko sklad, Slovenski okoljski javni sklad Eco Fund, Slovenian Environmental Public Fund Povzetek Eko sklad, Slovenski okoljski javni sklad, spodbuja naložbe v izrabo obnovljivih virov z dajanjem ugodnih kreditov, v zadnjem času pa tudi z nepovratnimi sredstvi. Ugodne kredite dobijo pravne osebe in samostojni podjetniki posamezniki, občani pa lahko poleg ugodnih kreditov pridobijo tudi nepovratna sredstva. V zadnjih petih letih znaša skupni delež ugodnih kreditov za obnovljive vire energije 32,1 milijona evrov, kar je 23 odstotkov skupne vsote vseh kreditov, odobrenih od leta 2004 do Ključne besede: Eko sklad, ugodni krediti, nepovratna sredstva. Abstract The Eco Fund, the Slovenian Environmental Public Fund, is facilitating investments in the use of renewable energy sources by approving soft loans and also, recently, grants. These soft loans are available to legal persons and sole proprietors, while natural persons can not only obtain soft loans but grants as well. In the last five years, the total share of soft loans for renewable energy sources amounted to 32.1 million euros, which represents 23 % of the total sum of all the issued loans in the period from 2004 to Keywords: Eco Fund, soft loans, grants. Uvod Osnovno poslanstvo Eko sklada, Slovenskega okoljskega javnega sklada, je spodbujati naložbe v varstvo okolja. Glede na to, da je varstvo okolja zelo široko področje, je delovanje Eko sklada usmerjeno v finančno podporo realizaciji ciljev Nacionalnega programa varstva okolja in iz njega izhajajočih številnih operativnih programov ter Nacionalnega energetskega programa, v katerem je komponenta varstva okolja zelo močno poudarjena. Proizvodnja in raba energije povzročata namreč največji delež emisij toplogrednih plinov, zato je spodbujanje naložb v ukrepe učinkovite rabe energije in izrabo obnovljivih virov energije prednostno področje delovanja Eko sklada. V petnajstih letih delovanja je Eko sklad okoljske naložbe spodbujal predvsem z dajanjem ugodnih kreditov, v letu 2008 pa je začel dodeljevati tudi nepovratne finančne spodbude in se vključil v izvajanje Nacionalnega akcijskega načrta za povečanje energetske učinkovitosti. 118

121 Kratek pregled dosedanjega dela Od svoje ustanovitve do konca leta 2008 je sklad odobril več kot kreditov v skupni vrednosti več kot 300 milijonov evrov, če vsakoletno vsoto odobrenih kreditov preračunamo na povprečni tečaj evra v tistem letu. Na sliki 1 je prikazano gibanje odobrenih kreditov po letih in struktura odobrenih kreditov po področjih varstva okolja. Slika 1: Odobreni krediti Eko sklada po letih in področjih varstva okolja voda odpadki zrak hrup tveganja ostalo V strukturi vseh do zdaj odobrenih kreditov je bilo 56 odstotkov vseh sredstev dodeljenih za varstvo zraka (zmanjševanje emisij toplogrednih plinov, ozonu škodljivih snovi, hlapnih organskih snovi, žveplovega dioksida, prahu). Od leta 1995 do leta 2001 so bila sredstva za varstvo zraka namenjena predvsem zmanjševanju emisij žveplovega dioksida, nato pa pretežno zmanjševanju emisij toplogrednih plinov. V zadnjih petih letih so te naložbe postale prioritetne, kar je razvidno tudi iz diagrama. Krediti so bili odobreni pravnim osebam in občanom. Na sliki 2 je prikazana struktura dodeljenih kreditov po prejemnikih. Slika 2: Odobreni krediti po letih in prejemnikih Pravne osebe Fizične osebe Iz diagrama na sliki 2 je razvidno, da so v zadnjih treh letih postali občani pomemben segment kreditojemalcev pri Eko skladu, saj so potenciali za učinkovito rabo energije in večjo izrabo obnovljivih virov energije pri njih zelo veliki. 119

122 Slika 3: Struktura kreditov pravnim osebam po področjih varstva okolja za obdobje Spodbujanje obnovljivih virov energije () Eko sklad dodeljuje ugodne kredite na podlagi javnih pozivov, v katerih določi namene in pogoje kreditiranja. Zadnjih pet let so krediti, ki jih prejemajo pravne osebe in občani, namenjeni prednostnim naložbam v zmanjševanje emisij toplogrednih plinov, ki vključujejo naložbe v izrabo in naložbe v ukrepe učinkovite rabe energije (URE). Pravne osebe lahko za te naložbe pridobijo ugoden kredit do 90 odstotkov priznanih stroškov naložbe, pri drugih okoljskih naložbah, kot je npr. odvajanje odpadnih voda, pa kredit lahko doseže največ 50 odstotkov priznanih stroškov naložbe. Občanom z ugodnim kreditom omogočamo celotno pokritje priznanih stroškov naložbe, ki pa ne more preseči evrov za izvedbo posamičnega ukrepa oziroma evrov pri naložbah, kot je npr. proizvodnja električne energije iz. Pravne osebe in samostojni podjetniki posamezniki lahko za izrabo pridobijo ugoden kredit za naslednje naložbe: postavitev oziroma rekonstrukcijo sistemov in naprav za proizvodnjo toplote za ogrevanje prostorov in pripravo sanitarne tople vode, ki kot primarni energent uporabljajo biomaso, sončno ali geotermalno energijo, toploto podtalnice ali površinske vode (toplotne črpalke po sistemu voda-voda), zemlje oziroma kamnitih masivov (toplotne črpalke po sistemu zemlja-voda) vključno z morebitnim sistemom daljinskega ogrevanja, tj. razdelilnim omrežjem, priključki pri odjemalcih, krmilnimi sistemi ipd., postavitev oziroma rekonstrukcijo objektov in naprav za proizvodnjo električne energije iz, ki bodo pridobili ali ohranili deklaracijo za proizvodno napravo za pridobivanje električne energije na, skladno z vsakokrat veljavnimi predpisi, postavitev oziroma rekonstrukcijo objektov in naprav za soproizvodnjo toplote in električne energije iz ali kombinacijo fosilnega goriva in obnovljivih virov oziroma komunalnih odpadkov, ki bodo pridobili ali ohranili deklaracijo za proizvodno napravo za soproizvodnjo toplote in električne energije z visokim izkoristkom, skladno z vsakokrat veljavnimi predpisi. Občani lahko pridobijo ugoden kredit za naslednje naložbe izrabe : vgradnjo solarnih sistemov, vgradnjo sistemov, ki izkoriščajo geotermalno energijo, toploto podtalnice ali površinske vode (toplotne črpalke po sistemu voda-voda), zemlje oziroma kamnitih masivov (toplotne črpalke po sistemu zemlja-voda), vgradnjo učinkovitih kurilnih naprav na lesno biomaso na polena, pelete ali sekance (kurilne naprave morajo imeti naslednje toplotno-tehnične karakteristike: izkoristek kurilne naprave pri nazivni toplotni moči mora biti večji ali enak 90 odstotkov, vrednost emisij prašnih delcev mora biti manjša od 50 mg/m 3 ; kurilne naprave na polena morajo imeti prigrajen hranilnik toplote velikosti vsaj 50 l/kw toplotne moči kurilne naprave), namestitev naprav oziroma gradnja objektov za pridobivanje električne energije s pomočjo sonca, vode ali vetra z nazivno močjo do 50 kw. V obdobju od leta 2004 do leta 2008 je sklad dodelil pravnim osebam in samostojnim podjetnikom posameznikom 164 kreditov v skupni vrednosti skoraj 89 milijonov evrov. V tej vsoti kreditov so krediti za znašali 21,3 milijona evrov oziroma 24 odstotkov. Strukturo kreditov, dodeljenih pravnim osebam in samostojnim podjetnikom posameznikom po področjih varstva okolja za celotno obdobje zadnjih petih let prikazuje diagram na sliki

123 V skupni vrednosti kreditov pravnih oseb za v višini skoraj 21,3 milijona evrov je struktura po različnih ukrepih izrabe prikazana na diagramu na sliki 4. Skoraj polovica vrednosti vseh kreditov za je bila dodeljenih za naložbe v proizvodnjo električne energije iz bioplina, ki je trenutno v Sloveniji zelo hitro se razvijajoče področje proizvodnje električne energije iz, saj znaša trenutna skupna inštalirana moč za proizvodnjo elektrike v teh napravah že več kot 15 MW. Slika 4: Struktura ukrepov za izrabo v deležu vseh kreditov za pri pravnih osebah V tabeli 1 je prikazano število naložb posameznega ukrepa pri naložbah pravnih oseb in samostojnih podjetnikov posameznikov in vrednosti tistih tehničnih parametrov, ki so pomembni za vrednotenje okoljskih učinkov. Tabela 1: Doseženi tehnični parametri naložb v pri pravnih osebah Št. VTP Št. VTP Št. VTP Št. VTP Št. VTP Hidroelektrarne 1 45 kw kw kw - Vetrne elektrarne Fotovoltaične elektrarne kw kw kw Kotlovnica na biomaso kw kw kw kw - Sončni kolektorji m m m 2 Toplotne črpalke kw 1 5 kw 1 25 kw kw Geosonda 1 32 kw 1 12 kw kw - Soproizvodnja na biomaso kw kw kw kw - VTP: vrednost tehničnega parametra 121

124 V istem obdobju je sklad dodelil 5750 kreditov občanom v skupni vrednosti skoraj 53 milijonov evrov. Pri občanih je delež kreditov za naložbe v znašal 20,4 odstotka oziroma 10,8 milijona evrov. Strukturo vseh dodeljenih kreditov občanom po področjih varstva okolja kaže diagram na sliki 5. Slika 5: Struktura dodeljenih kreditov občanom po področjih varstva okolja za obdobje V celotnem deležu kreditov, dodeljenih občanom za, strukturo po posameznih ukrepih prikazuje diagram na sliki 6. Slika 6: Struktura kreditiranih ukrepov občanov za izrabo 122

125 V tabeli 2 je prikazano število naložb posameznega ukrepa pri naložbah občanov in vrednosti tistih tehničnih parametrov, ki so pomembni za vrednotenje okoljskih učinkov. Tabela 2: Doseženi tehnični parametri naložb v pri občanih Št. VTP Št. VTP Št. VTP Št. VTP Št. VTP Hidroelektrarne kw 1 36 kw 2 53 kw Vetrne elektrarne 2 10 kw Fotovoltaične kw 2 5 kw kw elektrarne Kotlovnica na biomaso kw kw kw kw kw Sončni kolektorji m m m m m 2 Toplotne črpalke kw kw kw kw kw Geosonda 1 6 kw 2 17 kw kw 4 14 kw 7 27 kw VTP: vrednost tehničnega parametra Pri teh analizah kreditov za je zanimiva analiza gibanja naložb v posamezne ukrepe. Tako smo opazili, da močno narašča interes za naložbe v toplotne črpalke, čeprav na skladu kreditiramo samo toplotne črpalke voda-voda ali pa zemlja-voda. Še večji pa je interes za naložbe v fotovoltaične elektrarne. Na diagramu na sliki 7 je prikazano naraščanje inštalirane nazivne moči fotovoltaičnih elektrarn, za katere so bili dodeljeni ugodni krediti Eko sklada. Slika 7: Kreditirane nazivne inštalirane moči fotovoltaičnih elektrarn Pravne osebe Fizične osebe Na podlagi Nacionalnega akcijskega načrta za povečanje energetske učinkovitosti za obdobje je Eko sklad sredi leta 2008 začel dodeljevati nepovratne finančne spodbude. Sredstva v višini 7,5 milijona evrov so bila z javnim razpisom usmerjena v spodbujanje solarnih ogrevalnih sistemov, celovite obnove obstoječih stanovanjskih stavb in gradnje nizkoenergijskih in pasivnih hiš. V enem letu je bilo odobrenih skoraj solarnih ogrevalnih sistemov, ki s skupno inštalirano površino sončnih sprejemnikov v obsegu več kot kvadratnih metrov predstavljajo kar petino vseh do zdaj inštaliranih sončnih kolektorjev v Sloveniji. Sklep V prispevku so prikazani rezultati delovanja Eko sklada pri spodbujanju naložb v v zadnjih petih letih in dokazujejo, da so ugodni krediti primeren in potreben instrument za doseganje večjega deleža. 123

126 Moderni trio A Modern trio Hari Jakop, Kovintrade d.d. Celje 124 Povzetek Varovanje ozračja in učinkovita raba energije ni samo ekološko področje, temveč tudi stvar ekonomske politike. Gospodarstvo, politika in prebivalstvo, vsi so zelo dovzetni za vprašanja s področja energije. Nove energije zagotavljajo nova delovna mesta in nudijo priložnosti za uspeh. Izziv je jasen. Razviti in izdelati nove in inteligentne izdelke za ogrevanje moderno zasnovanih zgradb z uporabo novih tehnologij, ki bodo služila človeku. Pri tem moramo skrbeti, da gresta tehnika in design z roko v roki. Ključne besede: ogrevalni sistemi, sistemske rešitve, inteligentni izdelki, regenerativna energija, izpusti CO 2, razpisne subvencije. Prevod in priredba članka iz Buderus Magazin 9/2007 Translated and adapted from the Buderus Magazine 9/2007 Abstract Protection of the atmosphere and efficient e- nergy consumption are not merely an ecological area, but also a matter for economic policy. The economy, politics and population are all very susceptible to questions regarding energy. New energies provide new jobs and an opportunity to succeed. The challenge is clear: to develop and produce new and intelligent products for heating modern buildings by using new technologies that serve mankind. Here, we need to make sure that technology and design go hand in hand. Keywords: heating systems, system solutions, intelligent products, regenerative energy, CO 2 emissions, tender subsidies. Na slovenskem trgu je ponudba ogrevalnih tehnologij in izdelkov izredno pestra, obsežna in kvalitetna. Praktično so na razpolago vse blagovne znamke, gre za izdelke in proizvajalce, ki jih lahko uvrščamo v evropski vrh, kar kaže na veliko odprtost slovenskega trga. A večji problem kot ponudba sta znanje in sposobnost investitorjev, kako ob pestri ponudbi pravilno in dobro izbrati ter upoštevati zahtevne okoljske standarde. Investitor mora imeti zelo jasno postavljene želje glede kvalitete opreme, njene funkcionalnosti, načina uporabe in jasen finančni okvir, s katerim bo realiziral sistem. V večini primerov se pokaže, da vseh postavk investitor ne obvlada in tako dostikrat postane žrtev nestrokovnih ponudnikov in izvajalcev te, danes tehnološko zahtevne energetske opreme. Kot zelo uporabne so se pokazale ponudbe paketov, ki jih sestavijo proizvajalci. Podobno kot pri avtu, kjer nihče ne kupuje motorja pri enem dobavitelju in karoserije od drugega, tako je samo še vprašanje časa, do kdaj bo še veljavna obstoječa praksa pri ogrevalnih sistemih. Investitor pogosto išče posamezne komponente, ponavadi po kriteriju najnižje cene, potem pa išče partnerja, ki bo vse to umestil v dobro delujoč sistem. Na žalost se preveč takih, na začetku ugodnih rešitev, na koncu izkaže kot neuspešnih. Komponente in celotno delovanje sistema je potrebno poznati zelo dobro, če želimo sami sestavljati komponente v dobro delujoč sistem. V nasprotnem primeru pa je bolje zaupati stroki in njenim preverjenim in izbranim rešitvam. Na slovenskem trgu so kupcem ponujene različne blagovne znamke, kot so Buderus, Weishaupt, Junkers, Voillant, Herz, Viessmann, Stiebel Eltron, Froeling, KWB in druge.

127 Kaj je lahko primer dobre rešitve? Stroške ogrevanja in emisijo CO 2 lahko družine občutno zmanjšajo z vgradnjo in uporabo modernih ogrevalnih sistemov. Ogrevalni sistem, sestavljen iz oljnega kondenzacijskega kotla, lesno uplinjevalnega kotla in solarnih kolektorjev, enodružinsko hišo zelo učinkovito in racionalno oskrbuje s toploto za ogrevanje hiše in sanitarne vode. Cilj je jasen: 20 let star ogrevalni sistem eno-družinske hiše posodobiti, da se bodo stroški ogrevanja bistveno zmanjšali, in istočasno precej prispevati k varovanju okolja. Rešitev predstavljajo kondenzacijski kotel Buderus GB 125, lesno uplinjevalni kotel SFV in ploščati kolektorji SKN. Z optimalno zasnovanim sistemom so stroški manjši, udobje bivanja pa se v ničemer ne zmanjša. Inteligentna regulacija skrbi, da je toplote za ogrevanje objekta in sanitarne vode vedno dovolj, istočasno pa se bistveno zmanjša izpust CO 2 v ozračje. Slogan»Buderus pozna rešitve za varčevanje energije«se ob posodobitvi ogrevalnega sistema optimalno prenaša v prakso. Sistemske rešitve pa je vedno možno prilagoditi posameznim zahtevam. Družine, ki še naprej stavijo na olje, lahko ogrevanje dopolnijo z regenerativnimi viri. S takšno kombinacijo lahko koristimo lastni les in brezplačno sončno energijo. Ob pomanjkanju sonca ali polen se avtomatsko aktivira oljni kondenzacijski kotel. Pomembna je enostavna montaža Za modernizacijo izberemo oljni kondenzacijski kotel GB 125, ki ima vgrajen ekonomeizer iz plemenitega jekla in dosega izkoristke do 104 %. Ta integriran ekonomeizer olajša montažo, saj so ob posodobitvi zaradi vgradnje večjega števila elementov kompaktne mere kotla (600 x1075 = Š x D) odločilnega pomena. Že sama menjava oljnega kotla zagotavlja prihranke, z ostalimi komponentami sistema (kolektorji, lesno vplinjevalni kotel) pa se prihranki še povečajo. Del solarnega sistema je pet kolektorjev, ki se namestijo na streho in imajo skoraj 12 m 2 površine. Kolektorje sestavlja bakren absorber z visokoselektivnim in robustnim nanosom, varnostno steklo in ostale komponente razvite na osnovi 25-letnih izkušenj v razvoju in uporabi. Inteligentni regulator poskrbi, da se sončna energija optimalno koristi. Čim je na voljo doprinos sončne energije, avtomatika izklopi oljni kotel. Komunicira pa tudi z lesnovplinjevalnim kotlom, EMS regulatorjem in sobno enoto in tako zmanjša porabo fosilnih goriv na minimum. Kombiniran 750 litrski bojler Velikega pomena za učinkovito rabo regenerativne energije je bojler. Zelo priporočljiva je uporaba modela FWS 750, ki ima 750 litrov volumna. V spodnjem delu ima cevni izmenjevalnik za solarne kolektorje, sanitarna voda pa se ogreva preko narebranega izmenjevalnika iz nerjavečega jekla. Naša država jo zelo gozdnata in vedno več ljudi se odloča za ogrevanje z lesom. Lesnovplinjevalni kotel predstavlja»piko na i«v kombinaciji z oljnim kotlom. Stalno se lahko ogrevamo z lesom, ni pa se nam potrebno odreči udobju, če hišo kdaj zapustimo. Preklop ogrevanja na olje / plin se izvrši avtomatsko, ko les v kotlu pogori. S takim ogrevalnim sistemom se koristi obnovljive vire energije, država pa sistem podpira z razpisanimi subvencijami (od 1. junij 2009 dalje). Kot prebivalci Slovenije tako z uporabo optimalnega koncepta ogrevanja naredimo pomemben korak pri varčevanju energije in pri varovanju okolja. 125

128 Slika 1, 2: REGULACIJA + SOLAR Moderni regulator skrbi, da se posamezni viri toplote inteligentno vključujejo v sistem. Nov ogrevalni sistem za družinski objekt racionalno oskrbuje s toploto, zmanjša emisije CO 2 in zmanjša stroške ogrevanja. Slika 3: BOJLER + LES Kombinirani bojler FWS 750 ima v spodnjem delu cevni izmenjevalnik za toploto iz solarnih kolektorjev. 126

129 Električna vozila v Sloveniji in Electric Vehicles in Slovenia and RES Miha Levstek, Društvo za električna vozila Slovenije Miha Levstek, The Slovenian Association for Electric Vehicles Povzetek Električna osebna vozila 1 (EV) so že več kot sto let realnost, vendar jih do danes na cestah nismo pogosto srečevali. Bo okoljska problematika to spremenila? Članek predstavlja zadnja dogajanja in razloge, zakaj je na tem področju pričakovati večje spremembe. Abstract Electric vehicles are reality more than 100 years; however we couldn t encounter them on the roads regularly. Would environmental problematic change this? The article presents last happenings and reasons why to expect major changes on this domain. Nekaj dejstev V Sloveniji je trenutno registriranih manj kot 50 EV, od tega lahko osebne avtomobile preštejemo na prste ene roke. V nekaterih državah so absolutne številke precej višje, vendar relativno, glede na globalni vozni park, ne predstavljajo posebne teže 2. EV, kot jih poznamo danes, niso obnovljiv vir energije, vsaj v splošno uporabnem smislu ne. Le v nekaterih državah bi lahka EV s fotovoltaičnim polnjenjem lahko prevozila dnevno nekaj upoštevanja vrednih kilometrov (slika 1). Kljub temu bi njihova uporaba, proizvodnja in razgradnja povzročale okoljsko negativne stranske učinke. Glede emisij bi bilo najbolje hoditi peš, vendar zaradi človekovih potreb po izmenjavi dobrin, potovanju in komunikaciji nujno potrebujemo transportna sredstva. Slika 1: Dnevna avtonomija iz lastnih fotovoltaičnih celic EV (obstoječa tehnologija) 3 Ključne besede: električna vozila, toplogredni plini, CO 2,, 50 by 50. Keywords: electric vehicles, greenhouse gases, CO 2, RES, 50 by EV električna osebna vozila, kot so osebni avtomobili, manjša kombinirana vozila, enoprostorci, terenska vozila, kvadrocikli, tricikli, motocikli, skuterji in kolesa. V splošnem naj bi EV za svoj pogon uporabljali samo energijo iz omrežja ali iz lastnih fotovoltaičnih celic ter akumulirali energijo v lastne baterije. 2 Kitajska izdela letno prek lahkih električnih dvokolesnikov, ki jih prodajo pretežno na lastnem trgu. Število že daje električnemu prevozu določeno težo, vendar je trenutno omejeno le na Kitajsko. 3 Pietro Perlo - Centro Ricerche Fiat, (Joint Reserch Centre EU). 127

130 so z EV povezani posredno, saj bomo vedno s prevažanjem energijo samo porabljali. Eventualno bi presežna energija, pridobljena iz fotovoltaičnih celic, nameščenih po obodu EV, v nekem bodočem scenariju lahko prehajala v energetsko omrežje. A tudi takrat bi bilo višek celic verjetno bolje namestiti kje drugje, ne na vozilo samo. Pa vendarle, glede na objektivne socialno-tehnološkoindustrijske okoliščine lahko pričakujemo, da bomo le s široko uporabo EV učinkovito zmanjšali izpuste toplogrednih plinov v transportu. Z obstoječo tehnologijo EV je, tudi če zanemarimo pričakovani razvoj tega področja, njihov vpliv na okolje v glavnem odvisen le od proizvodnje električne energije 4. Manj bo zastarelih termoelektrarn, čisteje se bomo vozili. Pričakovati je, da bo družbeni konsenz, ki bi spodbujal implementacijo EV, hkrati vplival na hitrejše uvajanje vetrnih, fotovoltaičnih in jedrskih elektrarn. Pri tem ne smemo zanemariti blagodejnih učinkov, ki jih bo energetskemu sistemu zagotavljalo orjaško število hranilnikov energije (baterij) posameznih EV. Vpliv EV pri zmanjševanju izpustov v transportnem sektorju bo do leta 2050 po teži podoben tistemu, ki ga bodo imeli vsi danes znani obnovljivi viri skupaj (slika 2). Slika 2: Projekcija vplivov emisij CO 2 energetskega sektorja ZDA 5 Slovenija bo v transportnem sektorju presegla dovoljene kvote emisij CO 2, sproščenih na njenem ozemlju, in letni stroški nakupa pravic do emisij, s katerimi bo kompenzirala odstopanja, lahko znašajo približno 20 milijonov EUR letno (pri ceni 10 evrov za 1t CO 2 ). Najvažnejše dejstvo je, da električna kolesa, skuterje, kvadrocikle, avtomobile, kombinirana vozila, manjše tovornjake in podobno že danes lahko kupimo v trgovini. Za nekatere štirikolesnike so vrste že danes precej dolge V celotnem življenjskem ciklu EV se zaradi izdelave baterij glede na vozila z motorji z notranjim izgorevanjem močno poveča poraba vode; tudi NOx je nekaj več zaradi proizvodnje elektrike, vendar so izpusti zunaj mest in jih je laže obvladovati; sicer je polucija odvisna predvsem od portfelja elektroenergetskih virov. EPRI - EIA U.S. Energy Information administration,

131 Po kateri poti do zmanjšanja emisij CO 2 v transportu V zadnjem letu je bilo na temo zmanjšanja emisij CO 2 napisano kar nekaj strateških dokumentov. Med tiste iz težke kategorije prav gotovo spada tudi 50 by 50 Global Fuel Economy Initiative (GFEI) ki jo je v začetku letošjega leta pripravila skupina organizacij Fondacija FIA, Mednarodna agencija za energijo, Mednarodni forum za transport in Okoljski program Združenih narodov. V dokumentu je angleška beseda Fuel Economy uporabljena kot sinonim za izkoristek oziroma učinkovitost porabe goriva. Pri tem je mišljena učinkovitost porabe goriva, ki naj bi se do leta 2050 izboljšala za celotni svetovni park osebnih vozil glede na trenutno izhodiščno vrednost za 50 odstotkov. GFEI navaja: Možne koristi so številne in močno presegajo pričakovane vložke v izboljšanje učinkovite izrabe goriva. Trend zmanjšanja povprečne svetovne porabe goriva (l/100 km) za 50 odstotkov do leta 2050 bo zmanjšal emisije CO 2 za več kot 1 gigatono (Gt) na leto do leta 2025 in več kot 2 gigatoni do leta Rezultat bodo prihranki, ki naj bi v letu 2025 znašali 300 milijard ameriških dolarjev, v letu 2050 pa 600 milijard ameriških dolarjev (osnova izračuna je cena 100 ameriških dolarjev za sod nafte). Iniciativa predlaga različne faze in dejavnosti, ki jih je treba izvesti, da bi se dosegel ta cilj. Trditve so na prvi pogled spodbudne, vendar že kratki preračun in dikcija, ko se omenja cena soda, milijardni prihranki in posredno še vedno enormna poraba naftnih derivatov, okoljsko občutljivega bralca zmotita. Poleg tega je zanimivo, da zgoraj navedene mednarodne institucije nekako (neformalno) ne vključujejo držav izvoznic nafte, saj bi te pri navedenih pričakovanjih utrpele finančno ekvivalenten primanjkljaj. Iz teksta tudi ni začutiti trenutne globalne recesije, ki sicer sama po sebi ne bi smela predstavljati problema v letu 2050, vendar, če je trenutna kriza (ali morda še kakšna druga, ki bo nastopila pred letom 2050) povezana z zalogami nafte, se postavi vprašanje, kje bomo dobili dovolj nafte za trikrat več vozil (slika 3), ki se bodo, sicer z bistveno boljšim izkoristkom in manjšimi emisijami, vozila po cestah takratnega sveta. Dokument nam pravzaprav pove, da bodo poraba in izpusti enaki kot danes. Tako ne bo mogoče doseči postavljenih ciljev. Projekcija avtomobilskega voznega parka (v milijonih) Slika 3: Projekcija voznega parka osebnih vozil

132 Na odgovor ni bilo treba dolgo čakati. 15. maja 2009 je Eurelectric (Evropsko združenje družb proizvajalcev, prenosa, distribucije ter trgovanja in dobave električne energije) naslovil na direktorico za okolje Fondacije FIA (neprofitna fondacija mednarodne avtomobilske zveze) Sheilo Watson, eno od podpisnic GFEI, dopis z naslovom Iniciativa 50 by 50 naj se bolj osredotoči na glavne cilje e- nergetske politike. V uvodu sicer pozdravijo prednosti, ki jih prinaša učinkovitejša poraba goriva, vendar poudarijo, da sta glavna cilja energetske politike, kot sta zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov in zagotavljanje energetske oskrbe, lahko dosežena po različnih poteh, tudi varnejših in krajših. Opozorijo, da se GFEI osredotoča le na zmanjševanje izpustov CO 2, pri čemer zanemari zagotavljanje oskrbe z energijo. Drugače kot Evropska komisija, ki ugotavlja, da 23 odstotkov vseh evropskih izpustov CO 2 povzroča promet in hkrati pravi:... končati naftno odvisnost transportnega sektorja. Velika večina energije (skoraj 97 odstotkov), porabljene v transportu držav članic EU-27, je pridobljena iz surove nafte. EU je 80-odstotno odvisna od uvoza nafte, in to predvsem iz politično nestabilnih držav. Proizvodnja električne energije za potrebe cestnega transporta bi to razmerje močno spremenila, saj je trenutno le 4 odstotke električne energije v EU-27 proizvedeno z nafto, v Sloveniji pa je ta odstotek še manjši. Diverzifikacija energetskega portfelja transportnega sektorja bi torej zmanjšala potrebo po uvozu nafte. Z elektrifikacijo transporta, predvsem osebnega, bi zmanjšali emisije CO 2 celo pod izhodiščne vrednosti. Prednosti električnih vozil Tehnologije, energenti in metode, ki prispevajo k zmanjšanju izpustov toplogrednih plinov v transportu, so različne in številne. Govorimo lahko o izboljšanih motorjih z notranjim zgorevanjem, o biogorivih, javnem prevozu, gorivnih celicah in o spremenjenih navadah in načinu vožnje. Zadnje študije, ki upoštevajo 4- do 5-letne razvojne cikle v avtomobilski industriji, kažejo, da bo v kratkoročnem obdobju največji prispevek k zmanjšanju emisij vpeljava nekaterih že obstoječih tehnologij motorjev z notranjim zgorevanjem. Takojšnje zmanjšanje emisij, ki ga je bilo posredno pričakovati pri uporabi biogoriv, je bilo v zadnjih dveh letih dvomljivo predvsem zaradi skupnih negativnih vplivov, ki ga kar v 18-odstotnem svetovnem deležu emisij CO 2 povzroča krčenje gozdov (več kot celoten promet skupaj). Zaradi pomanjkljivega nadzora so na posekah, tudi z okoljskimi subvencijami, sadili rastlinske kulture za pridobivanje biogoriv. Dolgoročno so cilji, ne glede na GFEI, ambiciozni (če lahko preživetje štejemo za nekaj ambicioznega). Predvidena stabilizacija toplogrednih plinov pri 450 do 550 ppm zahteva zmanjšanje izpustov (skupno prek vseh sektorjev) za najmanj 25 odstotkov glede na leto Države G8 so se na srečanju v Heiligendammu leta 2007 zavezale za 50-odstotno zmanjšanje toplogrednih izpustov do leta 2050 (relativno glede na vrednosti iz leta 1990). Kot povzema Sternovo poročilo 6, naj bi zato, da bi dosegli te cilje, do navedenega leta 2050 razviti svet zmanjšal emisije za 60 do 80 odstotkov. Ob upoštevanju vseh robnih pogojev, vključno s predvidenim večanjem povprečne letne kilometrine posameznega vozila, potrebujemo za take vrednosti, kot trdi Kingova 7, 90-odstotno zmanjšanje emisij na prevoženi kilometer (prof. Kingova bo imela uvodno predavanje na simpoziju EVERGO - EV Ekološki odgovor globalnemu onesnaževanju, ki bo 23. oktobra v Ljubljani). Tako majhnih izpustov pa tudi od najboljših motorjev z notranjim zgorevanjem ne moremo pričakovati. Elektrika je edini vir transportne energije, ki je lahko proizveden pri nas. Hkrati se električna energija, porabljena za prevoz, lahko pridobi iz različnih, tudi obnovljivih energetskih virov, kar posredno vpliva na energetsko varnost in neodvisnost, zmanjšanje emisij toplogrednih plinov in izboljšanje kakovosti zraka. Prednosti EV so poleg okoljskih še: realistična (danes dostopna) in učinkovita tehnologija, nova ali ohranjena delovna mesta, večinoma že pripravljena infrastruktura, relativno majhen vpliv na elek Sir Nicholas Stern s report, The Economics of Climate Change The King Rewiev of low-carbon cars, October 2007.

133 troenergetski sistem (če bi celoten vozni park EU-27 zamenjali z EV, bi povečali porabo električne energije za največ 22,6 odstotka) 8, komplementarnost z vetrno in fotovoltaično energijo, možnost zaželenega nočnega odjema električne energije, ponudba sistemskih storitev prek V2G ali V2H (Vehicle to Grid vračanje energije v električni energetski sistem, V2H Vehicle to House) itd. Od ekologije k ekonomiji Razumevanje problematike je ključno za poznejšo uspešno udeležbo na trgu. Naj navedemo tri pomenljive primere, ki kažejo, s čim se ukvarjajo podjetnejše države. 1. Center za podjetništvo in tehnološki menedžment univerze Berkeley iz Kalifornije je ob koncu lanskega leta objavil študijo 9 o ekonomskih vplivih pri uvajanju EV. Rezultati (slika 4) med drugim kažejo pridobitve in izgube posameznih sektorjev, povezanih z avtomobilsko industrijo. 1 Proizvodnja baterij 2 Proizvodnja, prenos in distribucija električne energije 3 Infrastruktura 4 Avtomobilski elektro servisi, prodaja električnih vozil 5 Prodaja elektro delov na debelo 6 Menjava olja in maziv 7 Prodaja klasičnih vozil, avtomobilskih delov in trgovina na debelo 8 Avtomobilska zavarovanja in posredništvo 9 Popravila avtomobilskih mehanizmov 10 Goriva in z njimi povezani proizvodi Neposredne pridobitve in izgube tržnih deležev po panogah Slika 4: Pridobitve in izgube tržnih deležev 2. Priporočilo št. 38 iz pregleda stanja nizkoogljičnih vozil prof. Kingove predlaga vladi Velike Britanije, naj z industrijo in raziskovalnimi institucijami naveže stik z British Councilom, Research Councilom, UK Trade and Investment in drugimi, da finančno podprejo oblikovanje indijsko-britanskega (glej sl. 3 Indija bo največji trg z več kot 550 milijoni osebnih vozil) konzorcija podjetij in univerz, ki bo razvil in nato predstavil nizkocenovni in nizkoogljični avtomobil Uvodnik 11, pripravljen za seminar EPRI (Electric Power Research Institute), ki je potekal leta 2007, predvideva 10-odstotni delež prodaje EV v skupni letni prodaji novih vozil do leta 2017 in nato 2-odstotno letno rast. Ne glede na oddaljeno leto 2050 (nekateri podpisniki GFEI bodo takrat krepki stoletniki), se poskušajmo vživeti v kožo naših otrok, ki bodo v tem času naših let. Predstavljajmo si, kako se vozijo v EV, ki imajo vgrajene tudi slovenske sestavne dele. Morda se vozijo celo v slovenskem avtomobilu Eurelectric (own calculation) Eurostat , prevoženih oseb-km/leto; 0,27 kwh/vozilo-km, 1,7 potnika na vozilo s na TWh. Economic Impact of Electric Vehicle Adoption in the United States, 21 November The Government Response to the King Rewiev of Low-carbon Cars, November EPRI - EIA U.S. Energy Information administration, 131

134 132 Soča

135 Primeri dobrih praks 133

136 ApE - Agencija za prestrukturiranje energetike d.o.o. Energy Restructuring Agency Naslov: Litijska cesta 45, 1000 Ljubljana Telefon: +386 (0) Telefax: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: franko.nemac@ape.si OD IDEJE DO IZVEDBE IN FINANCIRANJA SONÈNIH ELEKTRARN Tehnološka platforma za fotovoltaiko ApE lahko za vas: oceni primernost objekta ali lokacije za sonèno elektrarno, izdela tehnièno idejno zasnovo, študijo izvedljivosti, ali se naloba izplaèa, pripravi vloge za nepovratno financiranje ali kredit, pridobi vsa potrebna prostorska dovoljenja in prikljuèitev na elektrièno omreje, naredi projekt za razpis, izbere najugodnejšo opremo in izvajalca za postavitev sonène elektrarne, izvaja nadzor nad izgradnjo in uredi potrebne postopke za postavitev v obratovanje, pridobi dovoljenja za višjo odkupno ceno (deklaracijo o objektu, potrdilo o izvoru in odloèbo o upravièenosti za zagotovljen odkup po višji ceni), pripravi potrebne osnove za sklenitev pogodbe za prodajo elektriène energije in obratovalno premijo

137 Eko sklad, Slovenski okoljski javni sklad Naslov: Tivolska c. 30, 1000 Ljubljana Telefon: Telefaks: E-naslov: Spletna stran: Krediti Eko sklada kot naložbena spodbuda Eko sklad, Slovenski okoljski javni sklad z ugodnimi krediti spodbuja naložbe na področju varstva okolja. Prejemniki kreditov so občani, pravne osebe in samostojni podjetniki posamezniki. Ugodni krediti sklada so na voljo naložbam z merljivimi okoljskimi učinki. Kreditni pogoji so bistveno ugodnejši od tržnih. Kreditiranje pravnih oseb Program ugodnega kreditiranja pravnih oseb in samostojnih podjetnikov posameznikov zagotavlja kreditna sredstva za namene, povezane z varstvom okolja ter učinkovito rabo energije in izrabo obnovljivih virov energije. Z ugodnimi krediti omogočamo kritje od 50 do 90 % priznanih stroškov naložb. Najvišji posamični kredit je omejen na 2 milijona EUR, najnižji pa EUR. Ugodni krediti so namenjeni za naslednja področja varstva okolja: zmanjšanje emisij toplogrednih plinov za naslednje namene: postavitev oz. rekonstrukcijo sistemov in naprav za proizvodnjo toplote za ogrevanje prostorov in pripravo sanitarne tople vode, ki kot primarni energent uporabljajo obnovljive vire energije postavitev oz. rekonstrukcijo objektov in naprav za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov energije, postavitev oz. rekonstrukcijo objektov in naprav za soproizvodnjo toplote in električne energije iz obnovljivih virov ali kombinacije fosilnega goriva in obnovljivih virov, nakup novih vozil na električni ali hibridni pogon ukrepe učinkovite rabe energije v proizvodnih, poslovnih in javnih objektih, postavitev oz. obnovo obstoječe javne razsvetljave, s katero se doseže vsaj 30 odstotni prihranek električne energije, celovito energijsko prenovo obstoječih objektov v nizkoenergijski tehnologiji, gradnjo novih objektov v nizkoenergijski ali pasivni tehnologiji, zmanjšanje onesnaževanja zraka (razen zmanjšanja emisij toplogrednih plinov) gospodarjenje z odpadki varstvo voda odvajanje odpadnih vod ali oskrbo s pitno vodo. Kreditiranje občanov Program ugodnega kreditiranja občanov omogoča kritje celotnih priznanih stroškov naložb v ogrevalne sisteme na obnovljive vire energije (lesna biomasa, toplotne črpalke, solarni sistemi), toplotno zaščito obstoječih stanovanjskih objektov, vgradnjo zunanjega stavbnega pohištva z nizkimi toplotnimi izgubami, gradnjo novih nizkoenergijskih ali pasivnih stanovanjskih hiš, postavitve naprav za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov energije (hidro, vetrne ali fotovoltaične elektrarne do 50 kw nazivne moči) in zamenjave strešnih kritin, ki vsebujejo azbest. Bioplinarna Nemščak Kreditiramo tudi nabavo osebnih avtomobilov in motornih koles na električni ali hibridni pogon, naprav za varčevanje s pitno vodo ali čistilnih naprav za komunalne odpadne vode ter vodooskrbo gospodinjstev, ki nimajo dostopa do javnih vodovodnih omrežij. Najvišji kredit za zgoraj našteti posamični ukrep znaša EUR. V primeru izvedbe več ukrepov hkrati, gradnje nizkoenergijskih ali pasivnih hiš ter postavitev naprav za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov energije pa lahko znaša višina kredita največ EUR. Najdaljša odplačilna doba znaša 10 let. Krediti se dodeljujejo po fiksni letni nominalni obrestni meri, ki je veliko nižja od povprečnih obrestnih mer komercialnih potrošniških kreditov. Vsi krediti Eko sklada se dodeljujejo na podlagi javnih pozivov. Obrazce oz. razpisno dokumentacijo se lahko naroči po telefonu (01) ali po e-pošti ekosklad@ekosklad.si, besedila javnih razpisov, razpisna dokumentacija in vsi prijavni obrazci pa so na voljo tudi na spletni strani sklada 135

138 Podjetje Biomasa je zgradilo že več mikromrež v Sloveniji Podjetje Biomasa d.o.o. je v letu 2006 zgradilo štiri mikromreže, in sicer v Lučah, Solčavi in dve v Mozirju. V Lučah imamo priklopljenih enajst objektov, v Solčavi štiri, v obeh krajih sta največja odjemalca osnovni šoli, v Mozirju Podrožnik je sedem objektov, samostojno mikromrežo pa imamo za Osnovno šolo Mozirje, vrtec in športno dvorano. V Mozirju Podrožnik so priklopljeni predvsem trgovski centri in upravno-poslovni centri. Med mikromreže lahko štejemo sisteme, ki imajo priključno moč manjšo od 1 MW. Skupna dolžina toplovodov v mikromrežah načelno ne presega dolžine enega kilometra. Mikromreže ne potrebujejo stalno zaposlenih vzdrževalcev, ampak delujejo avtomatsko. To nam omogoča oprema avstrijskega proizvajalca Froelinga. Sistem zahteva pri polnem obratovanju tedenski pregled. Sistem je povezan z nadzornim centrom podjetja Biomasa d.o.o. prek GSM in internetne povezave. Servisna služba podjetja Biomasa d.o.o. je dosegljiva tudi za druge stranke vse dni v letu. V Sloveniji je postavljenih že kar nekaj podobnih mikromrež, zato je kupcem treba zagotoviti strokovno ustrezen in hitro odziven servis, saj v teh mrežah po navadi ni dodatnega rezervnega kotla. Objekti, ki so povezani z daljinskim sistemom, so priključeni prek kablov UTP. Ti se polagajo skupaj s toplovodnim omrežjem na centralni nadzorni center, tako imamo daljinski nadzor nad vsemi uporabniki v sistemu. Prek daljinskega nadzora se izvaja popis števcev toplotne energije. Poleg tega sistem omogoča tudi arhiviranje podatkov in nastavljanje parametrov toplotnih postaj uporabnikov. To nam omogoča optimizacijo porabe energije pri končnem porabniku, optimizacijo delovanja kotlovnice in toplovodnega omrežja, hkrati pa se poveča izkoriščenost delovanja kotlov. Stroški ogrevanja, ki jih ima uporabnik, so načelno nižji, kot je strošek pridobivanja toplote iz fosilnih goriv. Poleg tega stranke nimajo stroškov z vzdrževanjem kurilnih naprav in dimnikarskih storitev. Energija se plačuje glede na porabo za pretekli mesec. Dejstvo je, da je ogrevanje prek daljinskih sistemov najudobnejši način ogrevanja. Notranjost kotlovnice za daljinsko ogrevanje Mozirje Kar zadeva distributerja, predstavlja glavni strošek energent, to so lesni sekanci, ki pomenijo kar 80 odstotkov celotnega stroška pridobivanja toplotne energije, preostali stroški pa so za vzdrževanje, komunalne storitve in elektriko. 136 In kakšni so naši načrti? V podjetju Biomasa d.o.o. načrtujemo v prihodnje nadaljnjo gradnjo mikromrež in tudi nekoliko večjih sistemov daljinskega ogrevanja. Kje bodo projekti zaživeli, ne moremo napovedati. Je pa dejstvo, da smo od leta 2006 sodelovali pri številnih projektih, realiziralo pa se je poleg naših še Kotlovnica v Mozirju

139 BIOMASA d.o.o. Naslov: Krnica 52, 3334 Luče Telefon: Telefax: E-naslov: Spletna stran: Nizkotemperaturni kotel na pelete Fröling P4 Kotel na polena Fröling S4 z možnostjo avtomatskega vžiga polen sedem sistemov daljinskega ogrevanja pri kupcih opreme, kjer je namen postavitve sistema prodaja toplotne energije. Na lastnih sistemih smo si nabrali veliko izkušenj ne samo pri načrtovanju in gradnji sistemov, ampak tudi pri upravljanju daljinskih sistemov. Vsi štirje naši projekti so bili zgrajeni v okviru projekta GEF. V tem projektu je bilo v Sloveniji zgrajenih osem sistemov, od tega je podjetje Biomasa d.o.o. izvedlo štiri, na kar smo zelo ponosni. V okviru projekta GEF je bilo 30 odstotkov nepovratnih sredstev, ugoden kredit Ekosklada j. s. in kapitalski vložek države. Investitor je moral zagotoviti dobrih 50 odstotkov lastnih sredstev. Trenutno so na razpolago evropska sredstva, ki jih razpisujeta Ministrstvo za kmetijstvo RS in Ministrstvo za okolje RS. Sredstva so namenjena prav gradnjam daljinskih sistemov za prodajo toplotne energije. Prodajamo in vgrajujemo tudi manjše sisteme na pelete in polena. Po brezplačnem ogledu na vašem domu izdelamo predračun za izvedbo projekta. Podjetje Biomasa se zaveda pomena, ki ga ima delež obnovljivih virov energije v energetski bilanci Slovenije, še posebno pa biomase kot enega prednostnih energetskih potencialov v državi. Zelena energetska prihodnost Slovenije je odvisna tudi od vlaganj in načrtnega razvojnega dela za uporabo biomase. 137

140 Strategija posodobitve vseh elektrarn na Dravi Voda je okolju najprijaznejši in hkrati najpomembnejši obnovljivi vir energije. Dravske elektrarne Maribor (DEM) so veliki potencial reke Drave spoznale že ob koncu prve svetovne vojne. Na reki je zrasla za tisti čas najmodernejša in najmočnejša hidroelektrarna v vzhodnih Alpah in srednji Evropi, hidroelektrarna Fala. Tej se je na Dravi v naslednjih letih pridružilo še sedem proizvajalk električne energije, ki letno proizvedejo okoli 2650 GWh električne energije in s tem predstavljajo kar četrtino v Sloveniji proizvedene energije. Hidroelektrarna Zlatoličje, ki izkorišča moč reke Drave med mestoma Maribor in Ptuj, je v skupini prva po količini proizvedene električne energije. Zgrajena med letoma 1964 in 1969, z letno proizvodnjo 580 GWh, predstavlja več kot 5 odstotkov letno proizvedene električne energije v državi. Zaradi izrabljenosti generatorske in turbinske opreme smo v DEM že pred časom ocenili, da je njena prenova nujna. Pri tem pa velja med cilji izpostaviti povečanje proizvodnje električne energije in zagotavljanje večje varnosti za ljudi in okolje. Hidroelektrarna Fala. Prva elektrarna na Dravi, ki še danes obratuje, v njej pa je tudi muzej. Poraba električne energije v Sloveniji v zadnjih letih nezadržno narašča. Pri tem pa tako porabniki kot ponudniki vztrajno iščemo odgovore na vprašanje, kako proizvesti več energije in hkrati poskrbeti, da se vplivi na okolje ne povečajo. 138

141 Dravske elektrarne Maribor d.o.o. Naslov: Obrežna ulica 170, 2000 Maribor Telefon: +386 (0) Telefaks: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: HE Zlatoličje V DEM smo odgovor našli v strategiji povečanja proizvodnje energije s posodobitvijo obstoječih kapacitet. V letu 2005 smo tako uspešno sklenili prenovo hidroelektrarn v zgornjem toku reke Drave od Dravograda do Mariborskega otoka, sedaj pa smo se lotili še prenove spodnjedravskih elektrarn. Tako bomo optimalno izkoristili tok reke Drave. Center vodenja in HE Mariborski otok V DEM se zavedamo pomena besed»energija iz narave za človeka in naravo«. Prav zato že vrsto let sodimo med vodilna podjetja na področju učinkovite izrabe obnovljivih energetskih virov, kar nam nalaga odgovornost za trajnostni razvoj življenja sedanjih in prihodnjih generacij. 139

142 Mi vemo, da se lepši okoljski jutri prične že z današnjo skrbjo za zeleni planet. In se lahko pohvalimo z najbolj zeleno ponudbo varne in okolju prijazne električne energije za slovenske domove in podjetja. Če tudi vam ni vseeno in želite prispevati k čistemu ter zdravemu okolju, se nam pridružite in iz naše EKO ponudbe izberite okolju prijazno ZELENO ali MODRO energijo oziroma energijo ZA TOPLOTNE ČRPALKE. Prevzemite svoj del odgovornosti že danes! Z izbiro EKO energije za lepši okoljski jutri. Dodatne informacije lahko pridobite na: + telefonski številki: (03) ali (03) elektronskih naslovih: zelena.energija@elektro-celje.si, modra.energija@elektro-celje.si, dobava.ce@elektro-celje.si + na spletnih straneh: v naših informacijskih pisarnah v Celju, Velenju, Slovenj Gradcu in Krškem, vsak delovni dan od 7.00 do ure 140

143 Elektroinštitut Milan Vidmar Naslov: Hajdrihova 2, 1000 Ljubljana Telefon: Telefax: E-naslov: Spletna stran: ELEKTROIN{TITUT MILAN VIDMAR Elektroinštitut Milan Vidmar je vodilna slovenska inženirska in znanstveno-raziskovalna organizacija na področju elektroenergetike in splošne energetike, ki v svojih raziskovalnih študijah, ekspertnih poročilih, ekoloških, kemijsko-fizikalnih in drugih analizah obravnava proizvodnjo, prenos in distribucijo slovenskega elektroenergetskega sistema ter izvaja nadzor nad njegovo kakovostjo in delovanjem. Področja inštitutskih raziskav so: Meritve in modeliranje elektromagnetnih polj razdelilnih transformatorskih postaj, elektrarn in industrije v naravnem in življenjskem okolju ter na delovnih mestih. Raziskovalno delo v elektroenergetiki, preskusi in meritve na VN napravah, sodelovanje pri gradnji elektroenergetskih objektov, svetovanje, izobraževanje. Meritve emisij snovi v zrak, meritve kakovosti (zraka, padavin in usedlin), razvojno-raziskovalno delo, varstvo okolja, svetovanje, izobraževanje. Fizikalno-kemijska diagnostika transformatorjev in izolacijskih materialov, svetovanje, strokovne ocene preostale življenjske dobe transformatorjev. Splošna energetika in prognoziranje porabe, načrtovanje proizvodnje električne energije, svetovanje, izobraževanje. Analize dinamičnih in stacionarnih stanj EES ter regulacije v EES, kratkostične analize in zaščita EES, zanesljivost, kakovost in ekonomičnost delovanja EES, razvoj delovanja, vodenja in vzdrževanja elektroenergetskega sistema (EES) na proizvodni, prenosni in distribucijski ravni, razvoj, uvajanje in delovanje trga z električno energijo 141

144 142 Prva fasadna sončna elektrarna Največja fotonapetostna elektrarna v Sloveniji Podjetje ENERSIS d.o.o. je v mesecu januarju 2009 predalo v pogon največjo slovensko fotonapetostno elektrarno. Njena instalirana vršna moč znaša 222,56 kwp. Elektrarno sestavlja 1035 monokristalnih fotonapetostnih modulov moči 215 Wp. Izkoristek modulov znaša 17,3 %, izkoristek vgrajenih celic pa presega 22 %. Vgrajenih je pet centralnih razmerniških enot podjetja Fronius. Elektrarna je tako glede vgrajene opreme kot tudi izvedbe in načina montaže fotonapetostnih modulov trenutno najsodobnejša v državi. Po velikosti in sistemu gradnje pa spada tudi med največje in najsodobnejše tovrstne elektrarne v EU. Letna proizvodnja električne energije bo znašala kwh in bo v celoti oddana v električno distribucijsko omrežje. Proizvodnja električne energije sončne elektrarne v enem letu zadostuje za celoletno pokritje povprečne porabe električne energije 90 gospodinjstev. Sončna elektrarna pri proizvodnji električne energije prispeva tudi k zmanjševanju emisije CO₂. Prihranek emisij pri proizvodnji električne energije te vrste znaša kg letno, kar predstavlja MFE Prometna šola Maribor 73,92 kwp precejšnji prispevek k zmanjšanju toplogrednih plinov in k izboljšanju naravnega okolja, v katerem živimo. Podjetje, ki se odloči za investiranje v izgradnjo fotonapetostne elektrarne, z njeno izgradnjo pridobi predvsem dvoje: prvič, stalen dotok sredstev iz proizvodnje električne energije in drugič, lasten poceni vir proizvodnje električne energije, ki omogoča promocijo lastnih izdelkov podjetja in krepitev okoljske ozaveščenost stalnih in potencialnih novih strank. Stroški projektne dokumentacije, dobave opreme in gradnje za fotonapetostno elektrarno znašajo v odvisnosti od kakovosti vgrajene opreme običajno od do EUR/kWp. Omenjenega okvirja, kljub vgrajeni najsodobnejši opremi pri izgradnji elektrarne moči 222,56 kwp, nismo presegli. Predvidena povrnitev vloženih sredstev v izgradnjo in vzdrževanje fotonapetostne elektrarne znaša tako 11 let. Različne finančne vzpodbude, npr. subvencionirana cena proizvedene električne energije ali dodelitev nepovratni sredstev, tudi olajšave ali delna plačila obvez delodajalca za zapos- MFE 62,52 KWp lene v podjetjih s strani države, precej olajšajo sprejetje odločitve o gradnji fotonapetostne elektrarne. Za stabilnost poslovanja podjetja in sončne elektrarne je predvsem pomembna kontinuiteta že sprejetih ukrepov in njihovo spoštovanje. V nasprotnem primeru so dolgoročna vlaganja podvržena tveganjem, na katere investitor nima vpliva in jih v oceni tveganosti investicije ne more ustrezno opredeliti. Odločitev za gradnjo fotonapetostne elektrarne lahko v tem primeru postane neprivlačna kljub vzpodbudam in naložbeni cikel se ustavi. Sončno elektrarno je možno namestiti praktično na kateri koli objekt. Primerne strešne površine imajo trgovski centri, industrijske hale, gospodarska poslopja in hlevi na kmetijah, šole, bolnišnice, športne dvorane ali celo cerkveni objekti. Najprimernejši objekti za gradnjo so tako objekti, ki imajo ravno streho, in objekti, katerih strešna površina je nagnjena proti jugu pod kotom med 20 in 30. Pri gradnji novih objektov je smiselno razmišljati o gradnji sončne elektrarne že v fazi načrtovanja objekta. Strošek priprave potrebnih energetskih jaškov in prostora za namestitev električnih razdelilcev ter

145 Enersis d.o.o. Naslov: Bohova 71, 2311 Hoče Telefon: Telefaks: E-naslov: Spletna stran: MFE Elektro Maribor 36,18 kwp Sledilna elektrarna Vransko 3,87 kwp MFE 39,13 kwp Največja sončna elektrarna v Sloveniji 222,56 kwp razsmerniških naprav je pri gradnji novih objektov običajno zelo nizek. Podjetjem, ki se odločijo za gradnjo fotonapetostne elektrarne, priporočamo izbiro zanesljivega projektanta, izvajalca in serviserja ter dobavitelja kakovostne opreme. Najbolje, da je izbran na podlagi že izvedenih referenčnih objektov. Takšen izvajalec vam opreme ne bo le prodal, ampak bo znal pravilno svetovati, predvsem pa bo poskrbel, da bo elektrarna tudi po preteku garancijske dobe zanesljivo obratovala. Promocijski učinek postavitve fotonapetostne elektrarne za podjetje je večkraten. Podjetje z zmanjševanjem emisij toplogrednih plinov in proizvodnje električne energije iz krepi pripadnost kupcev blagovni znamki. Poveča se ekološka sprejemljivost izdelkov na trgu. Blagovna znamka oziroma izdelki pridobijo svežo podobo in omogočijo lažjo in večjo prodajo. Podjetje napreduje tudi v tehnološko - razvojnem smislu. Nove zasnove proizvodnje električne energije običajno vzpodbudijo tudi realizacijo novih idej pri izdelkih podjetja. Inovativne ideje pri gradnji fotonapetostnih elektrarn uresničujemo tudi v podjetju ENERSIS d.o.o.. Leta 2005 smo zgradili prvo večjo sončno elektrarno v Sloveniji, priključeno paralelno na NN distribucijsko omrežje. Leta 2008 pa smo postavili prvo ulično razsvetljavo s solarnimi svetilkami. V podjetju ENERSIS d.o.o. smo prav tako ponosni na izgradnjo prve slovenske sončne elektrarne v fasadni izvedbi. Po besedah predstavnika podjetja Energetika Vransko daje elektrarna nadvse zadovoljive rezultate pri proizvodnji električne energije. Njena vršna inštalirana moč znaša 35,26 kwp. Vizija našega podjetja ENERSIS d.o.o. je zagotavljati kakovost ponujene opreme in servisne dejavnosti v zadovoljstvo kupcev sončnih elektrarn. Kontinuiteto naše dejavnosti zagotavljamo že 40 let. mag. Andrej Hanžič, u.d.i.e. 143

146 Lega nekdanjih mlinov in žag ob slovenskih vodotokih kot potencialni lokacijski dejavnik gradnje malih hidroelektrarn Z naraščanjem obremenjevanja okolja, predvsem pa z zmanjševanjem zalog fosilnih goriv, se človeštvo vedno bolj obrača k črpanju obnovljivih virov energije. Slovenija pri tem ni izjema. Glede na naravne razmere je mogoče v Sloveniji velik del energije (predvsem električne) pridobiti iz vodnih virov. Hidroelektrarne so oziroma nastajajo na večjih vodotokih, več rezerv pa je pri malih hidroelektrarnah (mhe), kjer ves potencial še ni izkoriščen. V Sloveniji je bilo ob koncu devetnajstega stoletja več kot štiri tisoč vodnih mlinov in žag. S študijo Analiza potenciala za gradnjo malih hidroelektrarn na osnovi lokacij nekdanjih mlinov in žag na vodotokih v Sloveniji, ki jo je naročil Holding slovenske elektrarne, smo želeli ovrednotiti lego nekdanjih mlinov in žag, lokacije primerjati z lokacijami sedanjih mhe in na osnovi hidroenergetskega potenciala ob upoštevanju naravovarstvenih omejitev predlagati najprimernejša območja za gradnjo mhe. foto: Zoran Pavšek 144 V Sloveniji padavine presegajo izhlapevanje, zato njeno ozemlje spada med humidna območja. Padavine so najizdatnejše na zahodnem vzpetem delu in na nekaterih območjih presegajo 3000 milimetrov, proti severovzhodu pa se znižajo na 800 milimetrov. Največ padavin pade zaradi dviganja zraka ob gorskih pregradah; zato so območja z največ padavinami Julijske Alpe, Kamniško-Savinjske Alpe in Pohorje. Količina padavin se med letom spreminja. Padavinam primerni so tudi specifični odtoki, saj je najbolj vodnato porečje Soče, sledijo pa porečja Kolpe, Ljubljanice, Save, Savinje in Krke. Večina površja Slovenije je povirni svet, za katerega je značilna gosta, a šibka rečna mreža. V kraškem svetu je ni oziroma je omejena na ožja območja. Šibka in občasna rečna mreža je v visokogorju, v alpskih in predalpskih dolinah pa jo tvorijo hudourniki, ki so večino leta manj vodnati, imajo pa dokaj velik padec. V Sloveniji zato kljub obilnim padavinam nimamo večjih vodotokov. Več kot 100 kilometrov so dolge le Sava, Drava, Mura in Kolpa. Pretoki relativno kratkih vodotokov izrazito kolebajo. Manjši vodotoki imajo preproste rečne režime: dežnega, dežno-snežnega, snežnega in snežno-dežnega. Vse večje reke v Sloveniji imajo kombiniran rečni režim. Vodotoki s preprostimi režimi so za izrabo hidroenergetike manj primerni kot tisti s kombiniranimi. V Prekmurju in spodnjem Podravju so vodotoki relativno vodnati, vendar imajo manjše padce. Tekoče vode erodirajo bregove ter prenašajo suspendiran material, prod in plavje. Človekovi posegi pospešijo ali upočasnijo naravni proces premeščanja proda. Zaradi erozijskih in akumulacijskih procesov se spreminjajo profili strug in strmci tekočih voda, kar je za energetsko (iz)rabo vodnih virov večinoma neugodno. Prav tako je za hidroenergetsko rabo neugodno plavje, ki ga prenašajo vodotoki. Veliko malo vodnatih vodotokov z dokaj velikim strmcem je v preteklosti botrovalo nastanku številnih vodnih mlinov in žag. Na osnovi starih avstrijskih topografskih kart v merilu 1 : so na Filozofski fakulteti v Ljubljani izdelali karto Vodni mlini in žage na Slovenskem leta To je bilo obdobje agrarne prenaseljenosti ob začetku industrijske revolucije. Leta 1894 naj bi v Sloveniji delovalo 4371 vodnih obratov, večinoma mlinov, bilo jih je 3752 oziroma 86 odstotkov. Žag je bilo le 14 odstotkov oziroma 619. To ne preseneča, saj so moko mleli na kmetijah v ravninskih in hribovitih, celo gorskih območjih, žage pa so gradili v predelih, bogatih z gozdom. Mlini so bili dokaj enakomerno porazdeljeni, locirani tudi ob manj vodnatih vodotokih, saj je za mletje moke potrebna manjša sila kakor za rezanje lesa. V takratnih mlinih in žagah so proizvajali večinoma za lastno oskrbo, samo v nekaterih za prodajo na trgu. Obratovali so lahko

147 ERICo inštitut za ekološke raziskave d.o.o. Naslov: Koroška cesta 58, 3320 Velenje Telefon: Telefaks: E-naslov: Spletna stran: samo ob visokih vodah v krajših časovnih obdobjih in so bili kvečjemu dopolnilna gospodarska dejavnost. Lokacijski dejavniki za gradnjo nekdanjih mlinov in žag so bili večinoma drugačni, kot so zdaj za gradnjo mhe. Zato so nekdanje lokacije vodnih obratov lahko le groba oziroma prva ocena za gradnjo mhe. Po zadnjih podatkih v Sloveniji obratuje oziroma se gradi okoli 500 malih hidroelektrarn. Do konca leta 2006 je imelo koncesijsko razmerje z Ministrstvom za okolje in prostor urejeno 487 upravljavcev mhe, od tega je bilo v gradnji 13 mhe, za 8 mhe pa je pripravljena dopolnitev koncesijskega akta. Vseh 487 mhe letno proizvede predvidoma do MWh električne energije. Večina obstoječih mhe je na podobnih lokacijah, kot so bili v preteklosti mlini in žage. Izstopa Zgornja Savska dolina s pritoki, kjer je bil nekdaj delež mlinov in žag glede na druge predele v Sloveniji manjši, zdaj pa je tam veliko mhe. Na osnovi glavnih hidroloških značilnosti Slovenije oziroma hidroenergetskega potenciala vodotokov in zgodovinskega pregleda oziroma tipologije nekdanjih mlinov in žag lahko kot posebej ustrezne lokacije za gradnjo mhe izdvojimo porečje Drave, predvsem desne pritoke, ki tečejo s Pohorja, porečje Dravinje, porečje zgornje Savinje z levimi in desnimi pritoki, srednje Savinje z levimi pritoki, ki izvirajo pod Pohorjem, zgornje porečje Save z levimi in desnimi pritoki, porečje Kokre in Kamniške Bistrice ter Škofjeloško in Idrijsko hribovje z zgornjimi pritoki Idrijce in obeh Sor. Na osnovi vseh kriterijev vrednotenja smo Slovenijo razdelili na naslednje cone: zaradi hidroloških omejitev neprimerne za gradnjo mhe: porečje Mure, porečje spodnje Drave, Dinarske planote južne Slovenije, kjer prevladujejo karbonatne kamenine, Primorska Slovenija; izrazite naravovarstvene, kjer je izključena gradnja mhe: Triglavski narodni park; pogojno sprejemljive, kjer je gradnja mogoča z nekaterimi omejitvami: območja Nature 2000 (Karavanke, Kamniško-Savinjske Alpe, Pohorje); vse druge, kjer obstajajo hidrološki pogoji in ni posebnih ekoloških omejitev. Osnovna ugotovitev študije je, da so lokacije nekdanjih mlinov in žag le delno primerne za gradnjo mhe, ker je za obratovanje teh objektov potrebna voda vse leto, te pa je v precejšnjem delu goste, a šibke rečne mreže v Sloveniji premalo. Potencialne lokacije za gradnjo mhe je zato treba iskati od vodotoka do vodotoka in upoštevati teoretični hidroenergetski potencial, že zgrajene mhe in naravovarstvene omejitve. Zato bi bilo za vse pomembnejše vodotoke treba izdelati pregled izkoriščenosti hidroenergetskega potenciala (razmerje med teoretičnim in že izkoriščenim zaradi delovanja obstoječih mhe) in položaj ovrednotiti glede na naravovarstvena območja, ki so lahko omejitveni dejavnik pri gradnji. Zoran Pavšek, Emil Šterbenk, ERICo Velenje Najpomembnejši literatura in viri 1. Jerkovič, B., Plavčak, V. Mravljak, J. (1996) Male hidroelektrarne. Ministrstvo za gospodarstvo RS, EGS. Maribor. 2. Kolbezen, M., Pristov, J. (1998) Površinski vodotoki in vodna bilanca Slovenije. Ministrstvo za okolje in prostor, Hidrometeorološki zavod republike Slovenije. Ljubljana. 3. Kokolj, Ž. s sodelavci. (1987) Kataster vodnih moči (možne lokacije mhe moči nad 100kW), študija. IBE. Ljubljana. 4. Mravljak, J. (2000) Hidroenergetski potencial. Elektrogospodarstvo Slovenije d.d. Maribor. 5. Poročilo o plačilih koncesij za proizvodnjo elektrike v malih hidroelektrarnah z analizo vpliva višine plačila za koncesijo na ta sektor proizvodnje električne energije in analizo vplivov drugih razmerij razdelitve plačila koncesij med državo in občino. Ministrstvo za okolje in prostor, maj Ljubljana. 6. Radinja, D., Vojvoda, C. (1982) Vodni mlini in Žage na Slovenskem Topografska karta. Inštitut za Geografijo Univerze v Ljubljani. Ljubljana. 7. Spletne strani: gov.si 145

148 Geološki zavod Slovenije Naslov: Dimičeva ul.14, 1001 Ljubljana Telefon: Telefax: E-naslov: Spletna stran: Geološki zavod Slovenije Dimičeva ul. 14, Ljubljana Dejavnosti Geološkega zavoda Slovenije so: geološke raziskave nacionalnega pomena osnovna in tematske geološke karte raziskave mineralnih surovin hidrogeološke raziskave pitnih, mineralnih in termalnih vod raziskave za odvodnjavanje v gradbeništvu geološke raziskave za potrebe varovanja okolja monitoring voda in tal izdelava strokovnih geoloških podlag za potrebe državne uprave vzdrževanje geološkega informacijskega sistema in geološkega arhiva izdajanje znanstvene revije Geologija Osnovna geološka karta Kamera za pregled vrtin Geološki zavod Slovenije 146 Revija Geologija Izvajanje raziskav Geotermalna vrtina

149 Gorenjske elektrarne, proizvodnja elektrike, d.o.o. Naslov: Stara cesta 3, 4000 Kranj Telefon: Telefax: E-naslov: Spletna stran: Gorenjske elektrarne so hčerinska družba distribucijskega podjetja Elektro Gorenjska, ki proizvaja električno energijo iz obnovljivih virov. Uvršča se med največje proizvajalce zelene elektrike v Sloveniji. Gorenjske elektrarne se s fotovoltaiko ukvarjajo od leta 2005, ko so zgradile sončno elektrarno Radovljica z močjo 16,275 kwp. Njej je leta 2006 sledila izgradnja sončne elektrarne Labore v Kranju z močjo 30,87 kwp ter najem sončne elektrarne FERI v Mariboru moči 7 kwp. Leta 2007 je bila zgrajena sončna elektrarna Strahinj in z doinstalacijo za 7,095 kwp aprila leta 2008 povečana na skupno moč 89,835 kwp. Z junija 2008 zgrajeno sončno elektrarno Preddvor moči 60,2 kwp in decembra 2008 zgrajeno sončno elektrarno Križe imajo Gorenjske elektrarne skupno moč lastnih elektrarn 277,59 kwp, s sončno elektrarno FERI v najemu pa 284,59 kwp. Gorenjske elektrarne so s 13,7 % deležem največji proizvajalec električne energije iz sončnih elektrarn v Sloveniji. Ob hidroenergiji in energiji sonca imajo razvojne načrte tudi na področju drugih alternativnih virov energije: bioplinu, biomasi, gorivnih celicah in drugih virih. Družba Gorenjske elektrarne je v letu 2008 proizvajala električno energijo v 14-ih hidro in 5-ih sončnih elektrarnah na območju Gorenjske. Hidroelektrarne so razpršene po celotni Gorenjski, in sicer: v porečju Sore: HE Škofja Loka, HE Rudno, HE Davča in HE Sorica; v porečju Kokre: HE Sončna elektrarna moči 60 kwp na strehi OŠ Matije Valjavca v Preddvoru Cerklje, HE Kokra in HE Standard; v porečju Tržiške Bistrice: HE Jelendol in HE Lomščica; v porečju Save Dolinke: HE Kranjska Gora in HE Mojstrana; v porečju Save Bohinjke: HE Savica in HE Soteska; na reki Savi: HE Sava. Tudi sončne elektrarne so razpršene po celotni Gorenjski, in sicer: FE Radovljica: na strehi krajevnega nadzorništva družbe Elektro Gorenjska, d.d., v Radovljici; FE Labore: na strehi parkirišča podjetja Remont Kranj; FE Strahinj: na strehi Biotehniškega centra Naklo; FE Preddvor: na strehi Osnovne šole Matija Valjavca; FE Križe: na strehi Osnovne šole v Križah. Do konca leta 2008 je bila dosežena skupna proizvodnja ekološko čiste električne energije iz sončnih elektrarn Radovljica, Labore, FERI, Strahinj, Preddvor in Križe podjetja Gorenjske elektrarne v količini kwh. Kumulativni okoljski prihranek emisij CO 2 iz sončnih elektrarn podjetja Gorenjske elektrarne od leta 2005 do konca leta 2008 je 147,540 ton CO 2 oziroma skupni prihranek 354,1 ton premoga. Strojnica hidroelektrarne Savica v Bohinju Na jubilejni 10. konferenci Dnevi energetikov Slovenije smo prejeli nagrado Sonaraven projekt Skupaj v sodelovanju z Biotehniškim centrom Naklo je komisija nagradila projekt izgradnje fotonapetostne elektrarne za vlaganje, promocijo in izobraževanje na področju obnovljivih virov energije. Energetski viktor nam pomeni veliko priznanje za kvalitetno opravljeno delo, predvsem pa predstavlja spodbudo in izziv za nove projekte na področju OV in URE tudi v prihodnosti, ki jih načrtuje naša družba. 147

150 družba za inženiring in izgradnjo energetskih objektov, d.o.o. HSE Invest d.o.o. Naslov: Obrežna ulica 170a, 2000 Maribor Telefon: +386 (0) Telefax: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: HSE Invest d.o.o. je družba za inženiring in izgradnjo energetskih objektov. Najpomembnejša dejavnost družbe je vodenje razvojnih projektov v predinvesticijski fazi, vodenje projektov izgradnje novih objektov in vodenje projektov rekonstrukcij obstoječih objektov. Družba opravlja storitve svetovalnega in izvedbenega inženiringa za projekte na energetskem področju, infrastrukturnem področju in področju varstva okolja doma v Sloveniji z vizijo razširiti dejavnost tudi v tujino. HE Boštanj Najpomebnejše reference družbe so: Izdelava predinvesticijske zasnove za NEK 2 Dobava in montaža vodikarne v TEŠ Svetovalni inženiring pri izgradnji HE Boštanj Svetovalni inženiring pri izgradnji 110 kv kabelskega priključka za vključitev HE Boštanj v EES Vodenje izgradnje mhe Klavžarica in izdelava projektne dokumentacije Izdelava investicijskega programa za širitev odvodnega kanala pri HE Zlatoličju Vodenje projekta in storitve pogodbene administracije pri izgradnji telekomunikacijskega omrežja DEM in HSE Vodenje projekta prenove, storitve pogodbene administracije in gradbeni nadzor pri prenovi elektrarn HE Vuhred in HE Ožbalt Večji projekti v teku: Svetovalni inženiring pri izgradnji HE Blanca Svetovalni inženiring pri izgradnji HE Krško Koordinacija projektiranja in del projektiranja akumulacijskega bazena HE Krško Svetovalni inženiring v fazi umeščanja v prostor za HE Brežice in HE Mokrice Vodenje projekta prenove HE Zlatoličje, jezu Melje in mhe Melje Svetovalni inženiring pri zagotavljanju strokovnih podlag in študij projekta energetske izrabe reke Mure Svetovalni inženiring in projektantske storitve pri izgradnji ČHE Kozjak Svetovalni inženiring pri izgradnji ČHE Avče Svetovalni inženiring pri zagotavljanju strokovnih podlag v postopkih umeščanja objekta v prostor v predinvesticijski fazi projekta blok 6 TEŠ Svetovalni inženiring pri zagotavljanju strokovnih podlag v predinvesticijski fazi projekta verige HE na srednji Savi Sodelovanje pri pripravi ponudbe in razpisne dokumentacije za HE Čebren in Galište - Makedonija Izdelava tehnično-ekonomske ocene HE Ashta - Albanija Pregled in ocena dokumentacije za izrabo energetskega potenciala Male reke na lokaciji Boškov most Makedonija

151 HTZ Velenje, I. P., d.o.o. Naslov: Partizanska cesta 78, 3320 Velenje Telefon: +386 (0) Telefaks: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: HTZ Velenje je z nekaj več kot 1000 zaposlenimi največja odvisna družba v skupini Premogovnik Velenje. V podjetju so prisotne več kot 35-letne izkušnje s področja remontiranja in vzdrževanja različne jamske ter ostale elektro in strojne opreme. Z nenehnim razvojem podjetja smo usmerjeni na različna področja tako energetskih kot okoljskih izzivov. Izpostavili bi predvsem program SONELEX s katerim posegamo na področje obnovljivih virov energije. Z blagovno znamko SONELEX se ukvarjamo predvsem s sistemsko integracijo pri izgradnji sončnih elektrarn od načrtovanja, projektiranja, izgradnje in elektro vzdrževanja. Program Sonelex bomo v prihodnje razširili na različna področja. Največji poudarek bo na trženju tehnologij izkoriščanja sončne in geotermalne energije. Glede na posamezne vire pa največji poudarek na segmentu fotovoltaike, solarne energije, izgradnji geotermalnih izmenjevalnikov različnih izvedb. SE KZ Braslovče SE Energetika Ljubljana Gejzir - otočna SE 1,5 kwp 149

152 Iskra MIS, d.d. Naslov: Ljubljanska c. 24a, 4000 Kranj Telefon: Telefaks: E-naslov: Spletna stran: MiScada aplikacija Iskre MIS 150 Učinkovita raba energije od izvora do zagotavljanja potreb Iskra MIS je ponudnik sistemskih rešitev in produktov s področja upravljanja z energijo. Upravljanje z energijo zajema sklop produktov (nizkonapetostne stikalne tehnike, električnih merilnih instrumentov, nadzora in diagnostike elektromotorjev ter prenapetostnih zaščit), aplikacij in storitev s področja zagotavljanja, prenosa in porabe energije. Vpeljava alternativnih virov energije in predvsem učinkovitost njene rabe zahtevata nove pristope v upravljanju z energijo. Naše rešitve so predvsem namenjene: pridobiteljem električne energije iz obnovljivih virov, podjetjem, ki se ukvarjajo s proizvodnjo električne energije elektrodistribucijskim podjetjem, lastnikom upravnih stavb, poslovnih in stanovanjskih objektov ter stanovanjskih zgradb. Iskra MIS ponudnik rešitev, aplikacij in izdelkov Iskra MIS je projektant celovitih sistemskih rešitev s področja daljinskega zajemanja podatkov in upravljanja energetskih naprav. Aplikacije AMR in SCADA skrbijo za oddaljeno merjenje električnih veličin, njihovo zbiranje, obdelavo, analizo ter napovedovanje prihodnje porabe. Učinkovitost rabe električne energije lahko enostavno izboljšamo z napravami za kompenzacijo jalove energije. Sistemi za nadzor in upravljanje razpršenih virov in sistemi za nadzor napak na srednjenapetostnem omrežju in transformatorskih postajah pomagajo pri učinkovitejšem poslovanju proizvajalcev in distributerjev električne energije. Programske aplikacije in upravljalne platforme omogočajo celovito spremljanje in upravljanje energetskih omrežij ter poenostavitev poslovanja. Izvajamo projektiranje in montažo pametnih inštalacij. Projektiramo in montiramo elektroopremo za industrijske pogone ter mostovna, portalna in gradbena dvigala. Storitve s področja upravljanja z energijo lahko tudi najamete ali pa se dogovorimo za licenčno namestitev.

153 Keter Organica d.o.o. Naslov: Jurčičeva ul. 6, 2000 Maribor Telefon: Telefax: E-naslov: Spletna stran: Energetska rešitev prihodnosti bioplinske elektrarne na ključ Organica Velika uporaba energije predstavlja največjo grožnjo življenju. Samo v Evropski uniji je z rabo energije povzročenih 80 % izpustov toplogrednih plinov, ki veljajo za glavnega krivca podnebnih sprememb. Pri Keter Investu si prizadevamo, da bi s čim več delujočimi bioplinskimi elektrarnami Organica prispevali k zmanjševanju vrednosti ogljikovega dioksida v ozračju in k boljši prihodnosti za vse, je povedal Miran Hrženjak. Proizvodnja zelene energije iz bioplina, ki spada med naravne obnovljive vire, pomeni okolju prijazen način pridobivanja energije. Glavni viri za pridobivanje bioplina so iztrebki domačih živali, energetske rastline, rastlinski ostanki in drugi organski odpadki. Ponudba Keter Investa je celovita, saj bioplinske elektrarne Organica v celoti zgradijo, vzpostavijo proces delovanja, ga nadzorujejo in nadgrajujejo, usposobijo upravljalca elektrarne, nudijo servis, uredijo financiranje projekta in pridobitev vseh soglasij, bioplinsko elektrarno pa vključijo tudi v elektroenergetsko omrežje. Najnovejše bioplinske naprave Organica so prve na svetu, ki lahko izkoriščajo toploto tudi za proizvodnjo alkohola. Bioplinske elektrarne na ključ Organica so tako edinstvena investicijska priložnost in hkrati darilo naravi. Da je treba skrb za okolje še dodatno povečati in da je prihodnost planeta v rokah nas samih, so še poudarili pri Keter Investu, ki nastopajo s sporočilom Vsak dan je Dan Zemlje. 151 Bioplinska elektrarna Organica

154 Kovintrade, mednarodna trgovina d.d. Naslov: Trnoveljska 2e, 3000 Celje Telefon: , Telefax: , E-naslov: Spletna stran: Izkoriščanje toplote iz narave Toplotne črpalke Logatherm zemlja/voda enostavna uporaba, zanesljivo delovanje vgrajene številne funkcije za nadzor ter nastavitve in vzdrževanje iz zemlje lahko pridobijo do 80 % koristne toplotne energije komfortno upravljanje: s pomočjo tekstovnega zaslona in enostavnih tipk za programiranje integrirane vse bistvene komponente enostavno servisiranje dostop do vgrajenih komponent iz sprednje strani grelno število do 5 visoko udobje pri pripravi sanitarne vode, saj omogočajo temperature predtoka do 65 C možna postavitev tik ob steno izredno tiho delovanje kompresorja in zaščita proti prenosu vibracij Princip delovanja toplotne črpalke 152

155 Laboratorij za fotovoltaiko in optoelektroniko Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani Naslov: Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana Telefon: +386 (0) Telefaks: +386 (0) E-naslov: info@lpvo.fe.uni-lj.si Spletna stran: Aktivnosti LPVO zajemajo raziskave, razvoj in storitve na področju fotovoltaike (PV), optoelektronike in elektronike. 20 članska ekipa je močno vpeta v mednarodne raziskovalne projekte, aktivno pa sodeluje tudi s podjetji doma in v tujini. Z vizijo, da postanemo osrednja RR skupina na področju PV v JV Evropi, stremimo k pridobivanju znanj in izkušenj v tej hitro rastoči panogi. Raziskave in razvoj obsegajo temeljna področja polprevodniških materialov in struktur, kjer se ukvarjamo z različnimi tipi sončnih celic, PV modulov in sistemov s poudarkom na novih tehnoloških rešitvah. Postavili smo tehnologijo za razvoj in karakterizacijo elektrokemijskih sončnih celic, kjer utiramo pot najperspektivnejšim fotovoltaičnim tehnologijam tretje generacije. Z namenom vpogleda v principe delovanja, razvoja in optimizacije polprevodniških struktur, celic in PV modulov razvijamo mednarodno uveljavljena optična in električna simulacijska orodja (ASPIN2, Sun- Shine, SunIrradiance). Razvijamo tudi programsko in elektronsko opremo za potrebe meritev in monitoringa PV modulov in sistemov. Storitve LPVO zajemajo meritve, projektno delo in svetovanje. Meritve: Sodobno opremljen merilni laboratorij za izvajanje električne, optične in optoelektronske karakterizacije omogoča: merjenje spektralne občutljivosti optoelektronskih elementov in sončnih celic (λ= nm) merjenje optičnih lastnosti vzorcev (λ= nm) merjenje razprševanja in sipanja svetlobe na hrapavih vzorcih merjenje I-U-T karakteristik optoelektronskih elementov in sončnih celic merjenje krajevno odvisnega optoelektronskega odziva v µm resoluciji merjenje spektra svetlobnih virov (λ= nm) preizkuševanje in vrednotenje sončnih celic, PV modulov in sistemov v laboratoriju in na terenu Projektno delo in svetovanje zajema sledeče vidike: PV moduli načrtovanje in optimizacija preizkuševanje in vrednotenje s stališča električnih, mehanskih in klimatskih obremenitev (po standardih IEC-61215, IEC in IEC-61730) dolgoročnejši monitoring in določanje energijskega izplena PV sistemi (sončne elektrarne) svetovanje in načrtovanje preizkuševanje, spremljanje in vrednotenje delovanja izvedenska mnenja PV tehnologije načrtovanje in razvoj programske in elektronske opreme v merilnih procesih izvajanje možnostnih študij in svetovanje pri uvajanju PV tehnologij v proizvodne procese analiza in vrednotenje delovanja ('operational due diligence') Reference: ApE d.o.o., Avtomark d.o.o., Bisol d.o.o., Blues d.o.o., Brest d.d., CBS Institut d.o.o., Chemitrade d.o.o., Energetika Ljubljana d.o.o., ETI elektroelement d.d., Genera d.d., HTZ IP d.o.o., Iskra MIS d.o.o., Ministrstvo za gospodarstvo RS, Ministrstvo za obrambo RS, Občina Piran, Obrtna zbornica Trbovlje, Semikron Trbovlje d.o.o., Tehniški muzej Slovenije, Trimo d.d. 153

156 Obnovljivi viri energije v cementi industriji Kljub številnim novim gradbenim materialom ostaja cement še vedno najpogosteje uporabljen material v gradbeništvu. Proizvodnja cementa (portlandskega*) se je pričela v začetku 19. stoletja in se je bistveno spremenila v vseh teh letih. Tudi cementarna v Trbovljah ima izredno dolgo tradicijo, saj se na tej lokaciji proizvaja cement že več kot 130 let. V zadnjem desetletju je bil razvoj cementarne usmerjen predvsem na izboljšanje varovanja okolja. To smo dosegli z izgradnjo razžveplalne naprave, naprave za zniževanje dušikovih oksidov, izvedla se je avtomatizacija proizvodnje in posodobila hala klinkerja. Poleg tega smo zgradili zaprt sistem za doziranje alternativnih goriv (za gorljive odpadke in odpadna olja). Cementarna se je leta 2002 pridružila skupini Lafarge, ki je vodilni proizvajalec cementa na svetu. Cementna industrija spada med energetsko intenzivne panoge, tako da je v zadnjih dveh desetletjih poudarek na izboljšanju energetske učinkovitosti ter nadomeščanje naravnih goriv in materialov s t.i. alternativnimi. Na ta način cementna industrija skrbi za trajnostni razvoj. Najbolj zahteven proces proizvodnje cementa je žganje klinkerja, kjer so potrebne temperature okrog 2000 C, da iz drobno zmlete laporne moke nastane klinker. V zgodnjih 80-ih letih so v ZDA začeli z energetske izrabo nekaterih predelanih odpadkov za namene nadomeščanja 154 * Portlandski cement - najpogosteje uporabljen cement, poimenovan je po kamnolomu Portland

157 Lafarge Cement d.d. Naslov: Kolodvorska cesta 5, 1420 Trbovlje Telefon: +386 (0) Telefaks: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: fosilnih goriv. V vseh teh letih se je nabor t.i. alternativnih goriv, ki se uporabijo za nadomeščanje fosilnih goriv, močno povečal, prav tako je iz leta v leto delež zamenjave večji. Najpogosteje uporabljena goriva so odpadne gume, odpadna olja, frakcije gorljivih industrijskih ali drugih komercialnih odpadkov, mulji iz čistilnih naprav, kostna moka in topila. Omenjeni alternativni energenti vsebujejo večji ali manjši delež biomase, ki spada med obnovljive vire energije. Tako na primer frakcija gorljivih odpadkov vsebuje nekje okrog 35 % biomase, delež biomase pa je odvisen od vhodnih surovin pri predelavi odpadkov. Za odpadne gume se računa okrog 25 % vsebnosti biomase, mulji, odpadne maščobe, kostna moke, lesni briketi in papirna kaša spadajo med CO 2 nevtralna goriva. Tudi v Lafarge Cement sledimo evropskim trendom cementne industrije. Tako smo v letu 2009 po prejetju okoljevarstvenega dovoljenja pričeli z uporabo alternativnih goriv, in sicer z odpadnimi olji in gorljivimi odpadki. Poleg omenjenih alternativ imamo dovoljenje tudi za uporabo odpadnih gum, vendar je postrojenje za doziranje odpadnih gum še v pripravi, tako da planiramo pričetek obratovanja v prihodnjem letu. Tako okoljski kot tudi procesni parametri kažejo pozitivne rezultate po pričetku uporabe alternativnih goriv. Zaradi dolgoletne prakse v svetu je bil postopek souporabe alternativnih goriv v cementi industriji prepoznan kot varen in učinkovit. Nabor goriv, ki se lahko uporabljajo v cementi industriji, je širok. Hkrati pa je zaradi zakonodaje, ki prepoveduje odlaganje odpadkov s kurilno vrednostjo na odlagališčih, trend souporabe v nenehnem porastu, kar pripomore k boljšemu sistemu ravnanja z odpadki in k boljši izrabi obnovljivih virov energije - biomase. Glede na visoke cilje, ki si jih je Slovenija zastavila tako na področju ravnanja z odpadki kot na področju, bo treba zavihati rokave in najti skupno besedo na nivoju ministrstev, gospodarstva in z zainteresirano javnostjo. Petra Kajič, Lafarge Cement d.d. 155

158 Živa energija V Petrolu pazljivo spremljamo energijo od nastanka, ohranjanja, distribucije pa vse do njene porabe. Zato lahko nudimo celovito in učinkovito energetsko oskrbo od toplote, hladu do električne energije. Imamo znanje, sredstva in najnovejšo tehnologijo za obnovo obstoječih in izvedbo novih sistemov za zaokroženo, živo oskrbo z energijo. Več preberite na ali pokličite

159 Savske elektrarne Ljubljana d.o.o. Naslov: Gorenjska cesta 46, 1215 Medvode Telefon: +386 (0) Telefax: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: Dejavnost družbe in razvojni cilji na področju proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov Družba Savske elektrarne Ljubljana d. o. o., se ponaša z dolgoletno tradicijo v svoji glavni gospodarski dejavnosti, t.j. proizvodnji električne energije v hidroelektrarnah. Tako je HE Završnica kot najstarejša javna hidroelektrarna obratovala 90 let. Po drugi svetovni vojni pa so bile zgrajene HE Moste, HE Mavčiče, HE Medvode in HE Vrhovo s skupno električno močjo na pragu 118 MW. Podatki o proizvodnji električne energije iz obnovljivih virov v letu 2008 so naslednji: 332 GWh električne energije iz velikih hidroelektrarn, kwh iz malih hidroelektrarn ter kwh iz malih fotonapetostnih elektrarn. Hidroenergija predstavlja najpomembnejši obnovljivi vir energije v Republiki Sloveniji. Velik del tehnično izkoristljivega energetskega potenciala slovenskih vodotokov je še neizkoriščen. Na reki Savi z Ljubljanico je možno v sklenjeni verigi pridobiti do ene tretjine tega potenciala. Do leta 2006 se je izkoristilo 18 % tehničnega potenciala reke Save. Reka Sava je namreč najpomembnejši med slovenskimi vodotoki. Njeno porečje obsega 53,6 % ( km 2 ) površine Slovenije. Glavni tok reke Save do meje s Hrvaško meri v celoti 219 km. Ideje o hidroenergetskem izkoriščanju reke Save segajo precej v preteklost v čas Avstrije. Nadaljevale so se vse do danes, ko je na Savi aktualna poleg že izgrajenih hidroelektrarn oz. delov verige še izgradnja dodatne verige 12 pretočnih elektrarn od Medvod do državne meje pri Mokricah. Vlogo čelnih bazenov bi imeli akumulaciji HE Mavčiče in HE Medvode, vlogo izravnalnih bazenov pa HE Brežice in HE Mokrice. Na srednji Savi je predvidena izgradnja devetih energetskih stopenj na lokacijah Ježica, Šentjakob, Zalog, Jevnica, Kresnice, Ponoviče, Renke, Trbovlje in Suhadol. Instalirani pretok verige na srednji Savi znaša od 250 do 400 m 3 /s, povprečna letna neto proizvodnja je ocenjena na 994 GWh/leto. Energetske stopnje na spodnji Savi so na lokacijah Vrhovo, Boštanj, Blanca, Krško, Brežice in Mokrice. Instalirani pretok verige na spodnji Savi znaša 500 m 3 /s. Skupaj z že zgrajenima HE Vrhovo in HE Boštanj je povprečna letna neto proizvodnja verige na spodnji Savi ocenjena na 836 GWh/leto. V Savskih elektrarnah Ljubljana d.o.o. se zavedamo problematike naraščanja potreb po električni energiji, posledičnega povečevanja onesnaževanja okolja in zato tudi pomembnosti proizvodnje električne energije iz alternativnih obnovljivih virov. Poleg izkoriščanja hidroenergetskega potenciala v velikih objektih je možno tudi izkoriščanje v malih hidroelektrarnah tam, kjer so iz okoljskih pogojev izvedeni prehodi za vodne organizme ali ribja drstišča. V letih 2006 do 2008 smo tudi uspešno pričeli s proizvodnjo električne energije iz fotonapetostnih elektrarn ter dokončali gradnjo treh takšnih elektrarn in sicer MFE Mavčiče, MFE Vrhovo ter MFE Medvode skupne moči 208 kw. Projekte izvajamo v glavnem z lastnimi kadri. Projektno in tehnično dokumentacijo pa naročamo pri zunanjih izvajalcih. HE Mavčice V Savskih elektrarnah Ljubljana d.o.o. pa preverjamo tudi druge možnosti za proizvodnjo električne energije iz alternativnih obnovljivih virov, povsod, kjer so prostorski in ekonomski pogoji za izvedbo takih objektov. 157

160 Simbio, d.o.o. Naslov: Teharska cesta 49, 3000 Celje Telefon: +386 (0) GSM: +386 (0) Telefaks: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: Mala plinska elektrarna elektrika iz deponijskega plina Pri razgrajevanju odpadkov na odlagališču nastajajo plini, ki posredno in neposredno ogrožajo okolico s smradom, nevarnostjo eksplozij in zastrupljanjem izcednih vod. Da bi preprečili škodljive vplive, je javno podjetje Simbio na deponiji v Bukovžlaku v Celju leta 2002 postavilo prvo t. i. malo plinsko elektrarno, ki na okolju prijazen način omogoča uporabo plina kot energijskega vira. Približno polovico deponijskih plinov, ki nastajajo ob razgradnji odloženih odpadkov na deponiji, sestavlja metan, ki je pravi»ubijalec okolja«, saj ima kar 25-krat večji učinek na klimatske spremembe kot ogljikov dioksid. Zaradi vsebnosti metana so deponijski plini požarno nevarni in lahko pride do eksplozij v notranjosti ali na površini odlagališča. Poleg metana deponijske pline sicer sestavljajo še ogljikov dioksid, vodne pare ter plini, ki vsebujejo klor, fluor in žveplo. S postavitvijo prve male plinske elektrarne se je začela izkoriščati energija deponijskega plina, proizvedena elektrika pa uporabljati v celjskem elektroenergetskem omrežju. Tej mali plinski elektrarni s proizvodno zmogljivostjo 625 kw električne energije se je v letu 2007 pridružila še ena, zmogljivejša mala plinska elektrarna s proizvodno močjo 1063 kw električne energije. Proizvedena električna in toplotna energija se pretežno uporablja za delovanje naprav v Regionalnem centru za ravnanje z odpadki, preostanek pa se oddaja v distribucijsko omrežje. Javno podjetje Simbio, d.o.o., izvaja dejavnosti celovitega ravnanja z odpadki: odvoz odpadkov predelava odpadkov odlaganje preostanka obdelanih odpadkov upravljanje deponije čiščenje javnih površin črpanje in odvoz grezničnih odplak 158

161 Soške elektrarne Nova Gorica, d. o. o. Naslov: Erjavčeva 20, p. p. 338, 5000 Nova Gorica Telefon: +386 (0) Telefax: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: V Avčah prva slovenska črpalna elektrarna Soške elektrarne Nova Gorica d. o. o. (SENG) so proizvajalec modre energije električne energije iz obnovljivega vira v hidroelektrarnah na povodju Soče. Soča in njeni pritoki danes poganjajo 5 velikih in 21 malih hidroelektrarn. Jeseni 2009 se jim v Avčah pridružuje prva slovenska črpalna hidroelektrarna. Načela trajnostnega razvoja Posebnost Soških elektrarn je, da pri proizvodnji in načrtovanju novih projektov sledijo načelom trajnostnega razvoja in spoštujejo lepote Posočja. SENG, ki je danes v 100 % lasti HSE, vse od ustanovitve leta 1947 zanesljivo dobavlja električno energijo. Danes so Soške elektrarne tehnološko napredno in tržno usmerjeno podjetje. Odlikujeta jih visok kapital znanja in jasna razvojna strategija, ki vključuje vlaganja v obnovo obstoječih in gradnjo novih hidroelektrarn. Trenutni vodni potencial Soče je izkoriščen do tretjine, kar narekuje smele cilje. Večnamenska izraba Vodnega potenciala Soče SENG ne izrablja za vsako ceno, temveč tako, da ohranjajo naravno ravnovesje in lepoto enega najslikovitejših predelov Evrope. Pridobivanje modre energije poteka gospodarno ob upoštevanju strogih okoljevarstvenih vidikov in mednarodnih standardov, saj so mnogi vodotoki del naravne dediščine Slovenije. Zato posebej skrbijo za večnamensko izrabo hidroelektrarn. Strateški pomen ČHE Avče V ČHE Avče bodo letno proizvedli 426 GWh elektrike, torej SENG podvaja svoje zmogljivosti. Glavni objekti, ki so jih na zahtevnem terenu gradili štiri leta, so akumulacijsko jezero na Kanalskem vrhu, ki sprejme 2,2 milijona m 3, 697 m dolg dovodni tunel, vodostan, zapornična komora, tlačni cevovod v nadzemni izvedbi v dolžini 862 m ter podzemni izvedbi v dolžini 705 m, strojnična zgradba z vtočno odtočnim objektom v obstoječe akumulacijsko jezero HE Plave ter 110 kv stikališče. Posebnost ČHE Avče je strojnica s tehnološko najsodobnejšim reverzibilnim agregatom (turbina/črpalka) s spremenljivo hitrostjo vrtenja (varspeed). Tak tip agregata je investitor izbral, ker omogoča prilagodljivo obratovanje črpalne elektrarne tudi ob različni razpoložljivi moči v elektroenergetskem omrežju. Spremenljive razmere v elektroenergetskem sistemu zahtevajo tudi rešitev, kakršna je črpalna hidroelektrarna v Avčah. ČHE v času nizke porabe električne energije to porablja za črpanje v akumulacijski bazen na Kanalskem vrhu, v času velike porabe in visokih cen električne energije (konice ob delavnikih) pa tako akumulirano vodo porablja za proizvodnjo električne energije. V strojnici ČHE Avče bodo letno proizvedli 426 GWh vršne energije iz obnovljivega vira. 159 V zgornji bazen na Kanalskem vrhu načrpajo 2,2 milijona kubičnih metrov vode.

162 Termoelektrarna Šoštanj d.o.o. Naslov: Cesta Lole Ribarja 18, 3325 Šoštanj Telefon: +386 (0) Telefon uprava: +386 (0) Telefaks: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: Blok 6 Termoelektrarne Šoštanj - novo poglavje pri energetski oskrbi Slovenije Termoelektrarna Šoštanj ima danes 839 MW inštalirane moči in je pred novim investicijskim ciklusom. Ekološko sanacijo, ki smo jo z veliko skrbjo za okolje pričeli že v letu 1983, smo s tehnološko posodobitvijo dotrajanih in zastarelih blokov že končali. Zmanjšali smo emisije SO 2, NOX in prahu ter zmanjšali porabo in onesnaževanje vode. Ko sta v lanskem letu začeli obratovati še dve plinski enoti skupne moči 84 MW, se je z izkoriščanjem toplote izpušnih plinov turbin izboljšal izkoristek obstoječih velikih blokov in posledično se je zmanjšala emisija CO 2, na enoto proizvedene električne energije. Odločitev o gradnji 600 MW bloka 6, ki že poteka, pa z ekološkega vidika pomeni nadaljevanje ekološke sanacije, saj se bodo emisije CO 2 glede na današnje stanje zmanjšale za 35 %, pa tudi hrup bo znatno pod dovoljeno mejo. Blok 6, ki naj bi poskusno začel obratovati konec leta 2014, zagotavlja viden ekonomski učinek, saj zagotavlja nižjo ceno električne energije kot jo dosegamo trenutno v Termoelektrarni Šoštanj, zagotavlja pa tudi bistven ekološki učinek. V okolje bomo namreč že leta 2015, po zagonu bloka 6, spuščali 55 odstotkov manj žveplovih oksidov ter za 50 % manj dušikovih oksidov glede na doseženo emisijo obeh polutantov v letu Blok 6, ki bo zgrajen z najsodobnejšo tehnologijo in napravami, bo zadovoljeval vse kriterije veljavnih ekoloških predpisov. TEŠ Blok VI Dejstva: 160 Blok 6 je edina realna možnost za uresničitev obvez Slovenije do EU glede ekologije do leta Samo z racionalno rabo energije in z obnovljivimi viri energije obvez ni možno izpolniti. Blok 6 bo emitiral v okolje 35 % manj CO 2 kot trenutni bloki v TEŠ za enako proizvodnjo. Lastna cena proizvedene električne energije iz bloka 6 bo za 25 30% nižja od lastne cene trenutnih blokov v TEŠ. Slovenija izgublja brez Bloka 6, zaradi ekonomskih in ekoloških omejitev, vsaj 75 mio EUR letno. Bloki 1 4 (410MW od skupno 839 MW instalirane moči v TEŠ), zaradi ekoloških zahtev, ne bodo obratovali po letu Brez bloka 6 se proizvodnja iz TEŠ po letu 2016 zniža iz ca GWh na zgolj GWh letno. S tem Slovenija postane vsaj dvakrat bolj energetsko odvisna od uvoza električne energije kot danes, kar je zelo slabo za slovensko gospodarstvo. Brez Bloka 6 se po letu 2016, zaradi znižanja proizvodnje iz TEŠ, zniža odkop premoga iz Premogovnika Velenje pod 2 mio ton, posledično je ogroženo veliko število delovnih mest. Brez Bloka 6 je po letu 2027 na lokaciji TEŠ konec proizvodnje električne in toplotne energije, prav tako se zapre Premogovnik Velenje, z neizkoriščenimi 95 mio ton zalog premoga.

163 161

164 TE-TOL, d. o. o., Ljubljana Naslov: Toplarniška 19, 1000 Ljubljana Telefon: +386 (0) Telefax: +386 (0) E-naslov: Spletna stran: Energija iz lesnih sekancev V Termoelektrarni Toplarni Ljubljana (TE-TOL) od oktobra 2008 proizvajamo električno in toplotno energijo tudi iz lesne biomase. Z uporabo okvirno 45 tisoč ton lesnih sekancev bomo proizvedli 30 GWh električne in 90 GWh toplotne energije na leto. S tem se bo letna količina uporabljenega premoga zmanjšala za okvirno 32 tisoč ton, emisije CO 2 pa za okoli 60 tisoč ton. Proizvedena energija iz lesnih sekancev bo predstavljala 7 odstotkov celotne proizvodnje TE-TOL oz. 15 odstotkov proizvodnje iz bloka 3. Celoten projekt sokurjenja lesnih sekancev smo zasnovali tako, da v čim večji meri izkoristimo obstoječe naprave in prostor. Bistven del tehnologije sokurjenja lesnih sekancev in premoga je dogorevalna (potujoča) rešetka, vgrajena pod lijak kotla 3. Pri normalnem obratovanju kotla 3 je toplotna moč gorenja lesnih sekancev na rešetki do 30 MW. Zgradili smo zalogovnik lesne mase, ki s kubičnimi metri prostornine zagotavlja hrambo lesnih sekancev za nemoteno 3-4 dnevno obratovanje. V njem je oprema za polnjenje in praznjenje štirih prekatov zalogovnika. Potrebno letno količino lesnih sekancev ( kubičnih metrov, kar predstavlja 5 % trajnega slovenskega potenciala), dobavitelji dovažajo z železniškimi vagoni ali s tovornjaki, zaradi česar smo zgradili kamionski vsipnik, kjer lesne sekance presipavamo na iznašalni transportni trak. Od tam jih po obstoječem sistemu transportnih trakov za premog transportiramo do glavnega zalogovnika. Za tehtanje lesa s tovornjakov je nameščena posebna kamionska tehtnica z nosilnostjo do 60 ton. Vrsta lesnih sekancev ni pomembna, pomembno pa je, da ne vsebujejo primesi, da je delež čistega lubja do 25 odstotkov in da je vsebnost vode med 25 in 55 odstotki. 162 Dogorevalna rešetka Zalogovnik lesnih sekancev

165 Univerza v Mariboru, Fakulteta za energetiko Naslov (sedež): Hočevarjev trg 1, 8270 Krško Naslov (enota Velenje): Trg Mladosti 2, 3320 Velenje Telefon: (Krško) in (Velenje) E-naslov: fe@uni-mb.si Spletna stran: Fakulteta za energetiko Univerze v Mariboru je ena izmed najmlajših članic Univerze v Mariboru. Z izobraževalnim procesom je pričela v študijskem letu 2008/2009 in že v prvem letu vpisala 184 študentov. Fakulteta ima sedež v Krškem ter dislocirano enoto v Velenju. Študij se torej trenutno izvaja v energetskih okoljih, kjer je omogočen neposreden stik študentov z energetskimi postroji. V študijskem letu 2008/2009 je Fakulteta za energetiko izvajala naslednje študijske programe: visokošolski strokovni študijski program Energetika (I. bolonjska stopnja), univerzitetni študijski program Energetika (I. bolonjska stopnja) in magistrski študijski program Energetika (II. bolonjska stopnja). V pripravi je tudi izvajanje doktorskega študijskega programa Energetika (III. bolonjska stopnja). V študijskem letu 2009/2010 se bodo vsi študijski programi I. bolonjske stopnje izvajali v redni in izredni obliki, medtem ko se bo program II. bolonjske stopnje izvajal le v izredni obliki. Vsi študijski programi Fakultete za energetiko Univerze v Mariboru so usklajeni z Bolonjskim načinom študija, ki omogoča visoko stopnjo izbirnosti. Študenti se tako lahko v sklopu študijskega programa odločajo za izbiro dela študijskih obveznosti iz področij: hidroenergetike, termoenergetike, jedrske energetike, alternativne energetike in splošne energetike, prav tako pa lahko študijske obveznosti opravljajo na drugih visokošolskih zavodih v Sloveniji in tujini, saj ima Univerza v Mariboru sklenjene medsebojne sporazume z univerzami po celem svetu. Bodoča novogradnja v Krškem (PC Vrbina) Dva izmed ključnih ciljev Fakultete za energetiko Univerze v Mariboru v prihodnosti sta izvajanje kvalitetnega pedagoškega procesa ter čim hitrejši razvoj na področju raziskovalnega dela. V ta namen se že izvajajo pospešene aktivnosti za izgradnjo Inštitutov s pedagoškimi in laboratorijskimi prostori v Krškem in Velenju, s čimer bodo dani pogoji za nadaljnji razvoj fakultete. Bodoča prenovljena elektrarna v Velenju 163

166 OBČINA VRANSKO Občina Vransko Naslov: Vransko 59, 3305 Vransko Telefon: Telefaks: E-naslov: Spletna stran: Občina z jasno energetsko strategijo V dolgoročni strategiji občine Vransko je poleg splošnega razvoja občine predvidena tudi ekološka sanacija kraja in v tem okviru zmanjšana poraba energije. Občina Vransko je že vrsto let dokaj aktivna pri osveščanju varovanja okolja. Osnovna šola Vransko je vključena v sistem Eko šol. V konceptu razvoja kraja pa je dan velik poudarek razvoju turizma in ekologiji. Smo tudi ena izmed prvih občin, ki je pristopila k izdelavi energetske zasnove. Energetska zasnova je pregled dejanskega stanja na področju energije v občini, soočenje različnih alternativ bodočega razvoja, usklajevanje različnih interesov in dogovor o skupnem konceptu, usmerjenem v trajnostni razvoj energetike. Že doslej smo uspešno izvedli nekaj projektov na področju obnovljivih virov energije, v načrtu pa imamo nove. Na Vranskem deluje sistem daljinskega ogrevanja na lesno biomaso, ki ga sestavljata dva kotla na lesno biomaso, moči 2 MW in 1,2 MW ter rezervni kotel na kurilno olje. Na daljinsko ogrevanje je priključenih skupaj 134 gospodinjstev, industrijskih in javnih porabnikov. Do konca leta 2009 nameravamo širiti omrežje in poslovanje. Tako bomo sistem daljinskega ogrevanja razširili na novo naselje v Brodeh pri Vranskem, kjer se pričenja gradnja 158 novih stanovanj. Ogrevala se bodo s toploto iz lesne biomase, realizirali pa bodo tudi montažo 36 novih priključkov v trgu Vransko. Leta 2006 je podjetje Energetika Vransko d.o.o., katere lastnika sta Občina Vransko in podjetje KIV d.d., zgradilo Inovacijski center za razvoj alternativnih virov energije. Z Inovacijskim centrom Vransko želimo prenesti tuja spoznanja Energetika Vransko MFE Vransko slovenskim ekspertom in širši javnosti o načinu reševanja energetskih težav na sodoben način. Kako lahko že s preprostimi posegi zmanjšamo porabo energije? Kako lahko z zelo majhnimi stroški izkoristimo razpoložljivo energijo v svoji okolici, pa naj si bo to sončna energija, vetrna energija, hidroenergija ali toplota Zemlje? Pred kratkim je na Vranskem začela obratovati tudi Mala fotonapetostna elektrarna Energetika Vransko. Zanimivost je, da je sestavljena iz treh enot, skupne moči 35,26 kw. Prva enota je montirana na strehi poslovnega objekta Energetike Vransko, druga je montirana na fasadi poslovnega objekta in predstavlja prvo tovrstno elektrarno v Sloveniji. Na parkirišču pred objektom pa je postavljena dvoosna sledilna naprava. Pred objektom Energetike Vransko d.o.o., v križišču regionalne ceste Celje Ljubljana, pa ima občina Vransko montirani prvi solarni svetilki za javno razsvetljavo v Sloveniji. Solarna svetilka je izredno zanimiva za oddaljena območja in poti, pri katerih so stroški postavitve omrežne razsvetljave zelo visoki in zahtevajo obsežna pripravljalna dela. Energetika Vransko d.o.o. je pod okriljem Občine Vransko pričela tudi z izvajanjem projekta Pasivno naselje ekološkega naselja s poudarkom na varčevanju z energijo. Naselje bo locirano na eni najlepših lokacij v kraju Vransko ter sestavljeno iz devetih energetsko pasivnih hiš. Zgrajene bodo s pomočjo najnovejše tehnologije in materialov pod strogim nadzorom gradbenega inštituta ZRMK Ljubljana. Hiše bodo imele porabo energije 15 kwhm 2 /leto. V letu 2009 je v načrtu tudi izgradnja solarnega sistema za pripravo tople sanitarne vode za celoten kraj Vransko. Sistem bo zajemal 890 m 2 veliko panelnih ploščatih sprejemnikov sončne energije, ki bodo montirani na strehah proizvodnih objektov podjetja KIV d.d.. Objekti so locirani tik ob kotlovnici na lesno biomaso, v kateri je inštalirana celotna armatura za toplovod Vransko. V občini Vransko imajo tudi dva zelo velika proizvajalca kotlov na lesno biomaso, in sicer podjetje KIV d.d. ter podjetje PESED d.o.o. Obe podjetji sta v samem vrhu proizvodnje kotlov na lesno biomaso. Naj omenimo še to, da je občina Vransko tudi vključena v projekt čiste vode povodja Savinje, ki govori o celostnem urejanju odvajanja in čiščenja komunalnih odpadnih voda in varovanju vodnih virov na povodju Savinje.

167 Dar z neba Toplota sonca ima neprekosljivo prednost: na voljo je brezplačno. V praksi dokazana, robustna Weishauptova solarna tehnika vam omogoča trajno in zanesljivo izrabo te možnosti varčevanja. Že sprejemniki sončne energije površine samo en kvadratni meter na osebo pokrijejo približno 60 % vaših potreb po sanitarni topli vodi. Če pa uporabite Weishauptove sprejemnike sončne energije tudi za podporo sistemu ogrevanja prostorov, lahko pri približno dveh kvadratnih metrih vgrajenih sprejemnikov sončne energije na osebo računate z do 30 % manjšo porabo goriva. In sicer pri letnem povprečju! Ne glede na to, ali je jasno ali oblačno! Posvetujte se s svojim instalaterjem ogrevalnih sistemov ali s podjetjem Weishaupt d.o.o., 3000 Celje (03 ) To je zanesljivost. 165

168 166

169 Na okoljski tehtnici zeleno in ekonomija Jože Volfand, urednik Jože Volfand, editor Pravzaprav se zgodba ponavlja. Ko smo lani s stroko in nosilci primerov dobre prakse pripravljali publikacijo IPPC v Sloveniji, je bil povod zanjo predvsem podatek, da Slovenija zamuja pri izpolnjevanju Direktive IPPC. Opozorila in opomini Bruslja so bila manj pomembna od resnice, kako je Slovenija nepripravljena pristopila k izvajanju sprejetih evropskih dogovorov. Še zlasti zato, ker je direktiva neposredno posegla v poslovno življenje gospodarskih družb. Podobna zmeda, le da je pajkova mreža zdaj še gosteje razpredena, je z obnovljivimi viri energije. Kot je letos ugotovila Evropska komisija, je Slovenija ena najmanj uspešnih članic Evropske unije na področju, ki zelo štrli iz toliko popularnega energetsko-podnebnega paketa Evropske unije. Še več. Vse, kar je povezano z, ni ločeno od energetskih razmer v Sloveniji in njene energetske prihodnosti. A tudi ne od celotnega položaja gospodarstva, kakovosti življenja in zelenega razvoja družbe. A nekaj se vendarle dogaja. Na mizi je Zelena knjiga. Pripravlja se Nacionalni energetski plan. Celotna slovenska energetika je sicer v stresu, kot da se zelo različni interesi nikakor ne morejo zbližati niti za milimeter. Ob tem so vsak dan glasnejše napovedi, kako se lahko Slovenija, ki je energetsko zelo ranljiva, znajde v mrku. Vendar je vse več menedžerskih in strokovnih pobud, da se ne sme več čakati, saj je celoten energetski sektor razvojna in poslovna priložnost, predvsem v krizi. Tudi publikacija v Sloveniji ni le opozorilo o znani ogroženosti glede oskrbe z električno energijo. Je razvejen strokovni premislek s pobudami, kje je treba začeti. Delež v energetski bilanci je še majhen. Je pa lahko knjiga velik prispevek k scenariju o strategiji energetskega razvoja Slovenije. Predvsem pa k temu, kakšen bo nacionalni Akcijski načrt za, ki ga mora vlada poslati v Bruselj. V pripravi Akcijskega načrta ne bi smeli obiti vloge in odgovornosti lokalnih skupnosti. Morda pa bodo razmišljanja stroke spodbudila k hitrejšemu dogovoru o novih naložbah v razvoj obnovljivih virov energije in druge proizvodne energetske zmogljivosti. Energetski investicijski in razvojni vlak že zamuja. Predvsem pri vodni energiji. Zakaj se torej Sloveniji dogaja, da izgublja kredibilnost zaradi razvojne in operativne kratkovidnosti prav tam, kjer bi morala dokazati pregovorno domiselnost in iznajdljivost? Je ta zlati vek Slovenije mimo? V zdajšnji zmedi, ki ni le ekonomska kriza, marveč je bolj hoteno ali nehoteno izmikanje razvojnim izzivom, Slovenija stopica kot prvošolček, preden vstopi v razred. Še napoved, koliko kazni bo plačala zaradi preseženih izpustov toplogrednih plinov, zasenči podatek, da so izpusti v letu 2008 v naši državi za milijon ton presegli ciljne emisije po Kjotskem protokolu. Pa nič. Nič o tem, kdo je odgovoren in kaj bo kdo storil. Od vlade naprej. Ni dovolj, če državni sekretar na Ministrstvu za okolje in prostor krivi tranzitni promet za alarmantne emisije. Pa doda, kaj ni bilo doslej storjeno. A kaj bo? Kdo bo ali naj bi končno začel razvojno ukrepati? Prebujeni občutki za oris razmer ne bodo pomagali. Blagozvočne besede o zeleni odgovornosti preveč postajajo pesek časa, ki odteka med prsti. Zelenega zasuka ni v glavah in ni v odločitvah. Razvoj obnovljivih virov energije, na primer, pa se v Sloveniji oddaljuje od postavljenih ciljev in je povsem drugačen od gibanj v razvitih državah. Publikacija odgrinja širok zastor na velikem odru vseh možnosti za razvoj v Sloveniji. Ne na pamet. Ne s pridihom modne zaljubljenosti v zeleno. Na okoljski tehtnici se tehta zeleno s kakovostjo življenja in z ekonomijo. Cena za, za najboljše tehnologije in naložbe bo marsikdaj plačilo za grehe, ko se je brezglavo šarilo po okolju. Zapitek bo dražji. A ne sme biti še dražji, kot določajo standardi Evropske unije. Nobenega dvoma ni. Slovenija se mora umestiti kot nizkoemisijska država v regiji. S tako pozicijo je lahko potencialni razvojni in naložbeni partner. V globalni družbi z napako, kjer moramo živeti, je razvojna vizija v okolju in energetiki tudi iskanje modrega ravnotežja v okvirih, ki so določeni. Nobenega zadržka ne more biti, da Slovenija v strategiji podpor obnovljivim virom energije prednostno izpostavi vodno energijo, biomaso in sončno energijo. To bo tudi impulz, ki sta ga gospodarstvo in socialna stabilnost žejni kot puščava vode. V prvem delu knjige paleta strokovnih razmišljanj in pogledov, v drugem primeri dobre prakse. Ne samo nosilcev obnovljivih ali trajnih virov energije. Tudi od tistih podjetij, raziskovalnih organizacij in fakultet, ki so del energetske misli in prihodnosti. Tako se je, z razumevanjem in zaupanjem, tudi sfinancirala publikacija. Stroka in gospodarstvo sta odprla vrata, zdi se, kot da je zdaj na vrsti politika. Saj ve, kaj je zeleno in kaj hoče zelena Slovenija? 167

170 Obnovljivi viri energije v Sloveniji / Renewable Energy Sources in Slovenia Zbirka Zelena Slovenija Založba: Za založbo: Urednik: Besedila: Prevod: Oblikovanje: Fotografije: Tisk: Naklada: 2000 Celje, avgust 2009 Fit media d.o.o. mag. Vanesa Čanji Jože Volfand prof. dr. Maks Babuder, Franc Beravs, Matjaž Česen, Hari Jakop, Andrej Lapanje, Miha Levstek, mag. Matjaž Malgaj, mag. Dejan Matvoz, dr. Sašo Medved, dr. Uroš Merc, Franko Nemac, Vladimir Peter Plavčak, red. prof. dr. Andrej Predin, Dušan Rajver, mag. Damjana Raner, Nina Rman, Andrej Souvent, mag. Damir Staničić, dr. Marta Svoljšak, mag. Silvo Škornik, dr. Marko Topič, mag. Andreja Urbančič, Jože Volfand, mag. Djordje Žebeljan Alkemist Metka Vehovar Piano, Inspiro d.o.o. Matevž Lenarčič, Shutterstock.com in arhivi podjetij Tiskarna Dikplast d.o.o. Uredniški odbor: dr. Maks Babuder, Franc Beravs, mag. Janez Kopač, Tomaž Lah, mag. Stane Merše, Franko Nemac, Bojan Stojanovič, dr. Marta Svoljšak, mag. Silvo Škornik, Jože Volfand, mag. Djordje Žebeljan. Izid strokovne publikacije v Sloveniji sta podprla Ministrstvo za okolje in prostor RS in Holding Slovenske elektrarne. Holding Slovenske elektrarne CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 620.9: OBNOVLJIVI viri energije () v Sloveniji = Renewable energy sources in Slovenia / [besedilo Maks Babuder... [et al.] ; prevod Alkemist ; fotografije Matevž Lenarčič... [et al.] ; urednik Jože Volfand]. - Celje : Fit media, (Zbirka Zelena Slovenija) 168 ISBN Vzp. stv. nasl. 2. Babuder, Maks 3. Volfand, Jože

171 Fit media je agencija za tržne komunikacije in razvojne projekte, specializirana s področja okolja. S podjetji in lokalnimi skupnostmi sodelujemo pri kreiranju komunikacijskih strategij in orodij za doseganje ciljev, povezanih z okoljem. Kreiramo inovativna komunikacijska orodja, s katerimi spodbujamo okoljsko vzgojo mladih (okoljski TV kviz, kampanje, natečaji idr.). Načrtujemo in implementiramo komunikacijsko podporo pomembnim okoljskim investicijam (centri za ravnanje z odpadki, varovanje vodnih virov idr.). Strateška okoljska vprašanja odpiramo na tradicionalnih nacionalnih simpozijih s področja okolja v Celju in v specializirani strokovni reviji Embalaža & Okolje & Logistika. Z razvojnimi projekti okoljske izzive spreminjamo v podjetniške priložnosti. 171

172 172