http://romeka.rgf.rs/items/browse?tags=%D0%BD%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B8+%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B8&output=atom <![CDATA[ROmeka@RGF]]> 2020-09-22T07:41:26+02:00 Omeka http://romeka.rgf.rs/items/show/643 <![CDATA[Истраживање могућности коришћења нискотемпературних извора топлоте за одрживи развој енергетике градова]]> Планирање нових енергетских капацитета, у складу са принципима одрживог развоја, обухвата спровођење политике повећања енергетске ефикасности и увођења обновљивих извора енергије. Дисертација ставља акценат на коришћење потенцијала дела обновљивих извора, односно нискотемпературних извора топлоте, тј. на првом месту геотермалне енергије подземних вода, стена, земље, затим ваздуха, воде и Сунца за добијање топлотне енергије. Ови извори обезбеђују нижу температуру него што се добија сагоревањем фосилних горива. Међутим, њиховом употребом могу се добити значајне количине енергије и у многим системима задовољити и комплетне потребе за топлотном енергијом. При томе, коришћењем нискотемпературних извора смањује се потрошња других облика енергије, трошкови горива, уз значајно смањен негативан утицај на животну средину.
До процена будуће потрошње енергије се долази узимајући у обзир низ енергетских, економских и других претпоставки. С обзиром да стратешко шланирање узима у обзир релативно дуг временски период (10 – 20 година), па самим тим подразумева и значајан степен несигурности и неизвесности, неопходно је разморити различите сценарије у зависности од економског развоја, расположивости финансијских средстава, цена енергије итд. Међутим, ради једноставнијег приказавања резултата истраживања, пожељно је направити сублимацију кроз реалан, оптимистичан и песимистичан сценарио. Реалан сценарио предвиђа солидан степен развоја енергетике, лимитиран степеном достигнутог економског развоја и расположивим финансијским средствима за инвестиције. Оптимистичан сценарио предвиђа експанзиван развој привреде, енергетике, инфраструктуре и индустријске производње, уз повећање стандарда становништва. Песимистичан - Business as usual (BAU) сценарио предвиђа наставак актуелног стања. Ови сценарији узимају у обзир низ претпоставки, као што су пројекције цена електричне енергије, губици у топловодној и електричној мрежи, удео обновљивих извора у производњи енергије, раст потрошње одређених енергената, раст индустријске и пољопривредне производње, степен повећања енергетске ефикасности итд. На тај начин се добијају процене о потрошњи финалне енергије према различитим сценаријима и разматрају се различите могућности за задовољење будућих потреба.
Коришћењем приступа "bottom-up” у дисертацији је постављен модел вишекритеријумског одлучивања у избору оптималне опције енергетског развоја, који третира 8 економских, енергетских и еколошких критеријума. Постављени модел не посматра избор оптималне опције само из перспективе инвеститора, при чему би финансијски критеријуми били практично једино важни, већ тежи да задовољи принципе одрживости, дајући сигурности снабдевања и еколошким факторима битну улогу, уз посебно истицање значаја употребе обновљивих извора енергије.
С обзиром на могућност коришћења нискотемпературних извора, у дисертацији је фокус на будућим потребама у систему централизованог снабдевања топлотном енергијом и предложени модел је примењен за избор оптималне опције за изградњу нових топлотних извора. Предложене опције су упоређене међусобно кроз сва три сценарија, према дефинисаним критеријумима којима се додељује одговарајући тежински коефицијент који одговара утицају одређеног критеријума на доношење одлуке о избору инвестиције. За решавање овако постављеног модела употребљена је метода вишекритеријумског одлучивања ELECTRE.
Пример престонице Србије је веома погодан за студију случаја због своје величине, комплексности енергетских система, незадовољавајуће енергетске ефикасности и велике потребе за дугорочним обезбеђењем сигурности снабдевања енергијом. Истраживање као базну узима 2010. годину. Постављени модел је искоришћен за избор оптималне опције за задовољење нових захтева за топлотном енергијом у централизованом систему снабдевања до 2030.г. У сва три сценарија процењена укупна потрошња финалне енергије у 2030. г. се мало разликује, тј. за мање од 10%, али уз знатно различит енергетски учинак. Понуђене опције садрже у себи традиционални концепт који се користи у даљинском грејању, али и комбинације различитих решења која до сада нису била заступљена, а третирају употребу нискотемпературних извора топлоте, конкретно геотермалне енергије, чији потенцијали у Београду су значајни, као и изградњу когенеративних (СНР) постројења. Производња електричне енергије у оквиру СНР постројења третирана је и као потенцијални извор остварења прихода.
Модел је показао да је опција која садржи комбинацију котлова на гас и централизовано снабдевање топлотном енергијом уз помоћ геотермалне енергије и топлотних пумпи оптималан избор у реалном и песимистичном сценарију. Опција која представља само наставак традиционалне употребе котлова на гас, није оптималан избор ни у једном сценарију. Опција која представља комбинацију когенеративног постројења и геотермалне енергије, је оптималан избор у оптимистичном сценарију и одсликава могућност коришћења когенеративних постројења у Београду, али и чињеницу да је за њену оправданост ипак потребан одређени развој догађаја који се односи на пораст цене електричне енергије, економски развој који треба да узрокује повећање изградње објеката, обезбеђење летњег конзума итд. Такође, и у овом случају је употреба обновљивих извора, кроз геотермалну енергију, представљена као развојно опредељење Града Београда. Генерални закључак је да развој економије, привреде и пораст стандарда становништва ствара потребне претпоставке за интензивну примену обновљивих извора енергије и високоефикасних технологија.
Методолошки приступ предложен у дисертацији, који обухвата дефинисање проблема и постављање модела који садржи низ критеријума са одговарајућим тежинским коефицијентима, предлагање различитих опција за решење дефинисаног проблема, дефинисање различитих сценарија, уз употребу метода вишекритеријумског одлучивања, представља принцип који може бити применљив у различитим областима. У области енергетике је посебно значајан јер представља путоказ за доношење одлука, уз сагледавање проблема из позиције шире друштвене заједнице. Одлука донета на овај начин обезбеђује корист за широк спектар заинтересованих страна и због тога обезбеђује генерални циљ, а то је одрживи развој енергетике градова.]]>
2018-09-11T21:02:04+02:00

Dublin Core

Наслов

Истраживање могућности коришћења нискотемпературних извора топлоте за одрживи развој енергетике градова
Researching the Possibilities of Using Low-Temperature Heat Sources for Sustainable Energy Development of Cities

Аутор

Грујић Миодраг

Предметна одредница

одрживи развој
даљинско грејање
модел
сценарио
вишекритеријумска анализа
нискотемпературни извори
Београд
sustainable development
district heating
model
scenario
multi-criteria analysis
low-temperature sources
ELECTRE
Belgrade

Издавач

Универзитет у Београду - Рударско-геолошки факултет

Друга одговорна лица

Ивезић Дејан
Живковић Марија
Коматина Мирко

Опис

Одрживост је континуиран процес балансирања између животне средине, економске и социјалне димензије, који се односи на системска побољшања животног окружења. Енергија се налази међу покретачима одрживог развоја везано за потребу за повећање социјалног благостања, његову кључну улогу у економском развоју и утицај на животну средину. Урбане зоне, као центри потреба за енергијом и емисија угљеника, пружају значајне могућности за промоцију одрживости енергетског система заједнице.
Планирање нових енергетских капацитета, у складу са принципима одрживог развоја, обухвата спровођење политике повећања енергетске ефикасности и увођења обновљивих извора енергије. Дисертација ставља акценат на коришћење потенцијала дела обновљивих извора, односно нискотемпературних извора топлоте, тј. на првом месту геотермалне енергије подземних вода, стена, земље, затим ваздуха, воде и Сунца за добијање топлотне енергије. Ови извори обезбеђују нижу температуру него што се добија сагоревањем фосилних горива. Међутим, њиховом употребом могу се добити значајне количине енергије и у многим системима задовољити и комплетне потребе за топлотном енергијом. При томе, коришћењем нискотемпературних извора смањује се потрошња других облика енергије, трошкови горива, уз значајно смањен негативан утицај на животну средину.
До процена будуће потрошње енергије се долази узимајући у обзир низ енергетских, економских и других претпоставки. С обзиром да стратешко шланирање узима у обзир релативно дуг временски период (10 – 20 година), па самим тим подразумева и значајан степен несигурности и неизвесности, неопходно је разморити различите сценарије у зависности од економског развоја, расположивости финансијских средстава, цена енергије итд. Међутим, ради једноставнијег приказавања резултата истраживања, пожељно је направити сублимацију кроз реалан, оптимистичан и песимистичан сценарио. Реалан сценарио предвиђа солидан степен развоја енергетике, лимитиран степеном достигнутог економског развоја и расположивим финансијским средствима за инвестиције. Оптимистичан сценарио предвиђа експанзиван развој привреде, енергетике, инфраструктуре и индустријске производње, уз повећање стандарда становништва. Песимистичан - Business as usual (BAU) сценарио предвиђа наставак актуелног стања. Ови сценарији узимају у обзир низ претпоставки, као што су пројекције цена електричне енергије, губици у топловодној и електричној мрежи, удео обновљивих извора у производњи енергије, раст потрошње одређених енергената, раст индустријске и пољопривредне производње, степен повећања енергетске ефикасности итд. На тај начин се добијају процене о потрошњи финалне енергије према различитим сценаријима и разматрају се различите могућности за задовољење будућих потреба.
Коришћењем приступа "bottom-up” у дисертацији је постављен модел вишекритеријумског одлучивања у избору оптималне опције енергетског развоја, који третира 8 економских, енергетских и еколошких критеријума. Постављени модел не посматра избор оптималне опције само из перспективе инвеститора, при чему би финансијски критеријуми били практично једино важни, већ тежи да задовољи принципе одрживости, дајући сигурности снабдевања и еколошким факторима битну улогу, уз посебно истицање значаја употребе обновљивих извора енергије.
С обзиром на могућност коришћења нискотемпературних извора, у дисертацији је фокус на будућим потребама у систему централизованог снабдевања топлотном енергијом и предложени модел је примењен за избор оптималне опције за изградњу нових топлотних извора. Предложене опције су упоређене међусобно кроз сва три сценарија, према дефинисаним критеријумима којима се додељује одговарајући тежински коефицијент који одговара утицају одређеног критеријума на доношење одлуке о избору инвестиције. За решавање овако постављеног модела употребљена је метода вишекритеријумског одлучивања ELECTRE.
Пример престонице Србије је веома погодан за студију случаја због своје величине, комплексности енергетских система, незадовољавајуће енергетске ефикасности и велике потребе за дугорочним обезбеђењем сигурности снабдевања енергијом. Истраживање као базну узима 2010. годину. Постављени модел је искоришћен за избор оптималне опције за задовољење нових захтева за топлотном енергијом у централизованом систему снабдевања до 2030.г. У сва три сценарија процењена укупна потрошња финалне енергије у 2030. г. се мало разликује, тј. за мање од 10%, али уз знатно различит енергетски учинак. Понуђене опције садрже у себи традиционални концепт који се користи у даљинском грејању, али и комбинације различитих решења која до сада нису била заступљена, а третирају употребу нискотемпературних извора топлоте, конкретно геотермалне енергије, чији потенцијали у Београду су значајни, као и изградњу когенеративних (СНР) постројења. Производња електричне енергије у оквиру СНР постројења третирана је и као потенцијални извор остварења прихода.
Модел је показао да је опција која садржи комбинацију котлова на гас и централизовано снабдевање топлотном енергијом уз помоћ геотермалне енергије и топлотних пумпи оптималан избор у реалном и песимистичном сценарију. Опција која представља само наставак традиционалне употребе котлова на гас, није оптималан избор ни у једном сценарију. Опција која представља комбинацију когенеративног постројења и геотермалне енергије, је оптималан избор у оптимистичном сценарију и одсликава могућност коришћења когенеративних постројења у Београду, али и чињеницу да је за њену оправданост ипак потребан одређени развој догађаја који се односи на пораст цене електричне енергије, економски развој који треба да узрокује повећање изградње објеката, обезбеђење летњег конзума итд. Такође, и у овом случају је употреба обновљивих извора, кроз геотермалну енергију, представљена као развојно опредељење Града Београда. Генерални закључак је да развој економије, привреде и пораст стандарда становништва ствара потребне претпоставке за интензивну примену обновљивих извора енергије и високоефикасних технологија.
Методолошки приступ предложен у дисертацији, који обухвата дефинисање проблема и постављање модела који садржи низ критеријума са одговарајућим тежинским коефицијентима, предлагање различитих опција за решење дефинисаног проблема, дефинисање различитих сценарија, уз употребу метода вишекритеријумског одлучивања, представља принцип који може бити применљив у различитим областима. У области енергетике је посебно значајан јер представља путоказ за доношење одлука, уз сагледавање проблема из позиције шире друштвене заједнице. Одлука донета на овај начин обезбеђује корист за широк спектар заинтересованих страна и због тога обезбеђује генерални циљ, а то је одрживи развој енергетике градова.
Balancing of environmental, economic and social issues is the essence of sustainability. That is continuous process, related to our living environment and their systematic improvements. For sustainable development, energy is one of the most important drivers. Improving the social welfare, economic development, but also environmental impacts are closely related to energy development. Urban areas are the centers of energy demand and carbon emissions. For that reason, cities are the places where the actions for promoting the sustainability of energy systems should be initiated.
Planning new facilities, in accordance with the principles of sustainable development, involves a wide range of energy efficiency measures and the introduction of renewable energy sources. The thesis emphasizes the use of renewable resources, primarily low-temperature heat sources, i.e. first geothermal ground water, rocks, soil, air, water and sun to generate heat. These sources provide a lower temperature than is obtained by burning fossil fuels. However, their use can provide significant amounts of energy and satisfy the complete heat demands in many systems. In addition, using low temperature sources reduces the consumption of other forms of energy, fuel costs, and significantly reduced the negative impact on the environment.
Taking into account a range of energy, economic and other assumptions leads to the estimation of future energy consumption. Since strategic planning refers to a relatively long period (10 - 20 years), which implies a significant degree of uncertainty, it is necessary to consider different development scenarios depending on the economic development, the availability of financial resources, energy prices etc. However, it is desirable to make the sublimation through realistic, optimistic and pessimistic scenario in order to simplify presentation of the results of research. The realistic scenario predicts a solid level of energy development, a limited degree of achieved economic development and available funds for investment. The optimistic scenario foresees an expansive economic development, energy, infrastructure and industrial production and increasing the living standard. Pessimistic - business as usual (BAU) scenario foresees a continuation of the current situation. These scenarios take into account a number of assumptions, such as projections of electricity prices, losses in district heating network and electricity grid, the share of renewable sources in energy production, increasing consumption of some energy sources, the growth of industrial and agricultural production, rate of increase of the energy efficiency and so on. This provides us with estimates of the final energy consumption under different scenarios, considering different options to meet future needs.
Using the "bottom-up” approach this dissertation sets the model of multi-criteria decision making for selection of the optimal option of energy development, which treats 8 economic, energy and environmental criteria. The proposed model does not consider the optimal choice of options only from the perspective of investors, whereby the financial criteria would be practically the only important. The model aims to satisfy the principles of sustainability, giving an important role to security of energy supply and environmental factors, with emphasis on the importance of renewable energy.
Due to the possibility of using low temperature sources, the dissertation's focus is on the future needs of the centralized heat supply system, so the proposed model is applied for selection the optimal option for the construction of the new heat source. The proposed options were compared with each other through all three scenarios, based on defined criteria and corresponding weight coefficients in accordance to its influence on decision making on the investment. The method of multi-criteria decision making ELECTRE is used for solving this model.
The example of the capital of Serbia is very suitable for the case study because of its size, complexity of energy systems, poor energy efficiency and high need for long-term security of energy supply. The base year for the research is 2010. The set model is used for selection of the optimal option to meet new heat requirements in a centralized supply system until 2030. In all three scenarios, the estimated total final energy consumptions in 2030 differ slightly, i.e. less than 10%, but with significantly different energy effects. The proposed options contain a traditional concept used in district heating, as well as combinations of different solutions that have not been represented and treat use of the low-temperature heat sources, namely geothermal energy and the construction of cogeneration plants. The geothermal potentials of Belgrade are significant. The production of electricity within the CHP plant is also considered as a potential source of income.
The model showed that the option that contains a combination of gas boilers and centralized heat supply by geothermal energy and heat pumps is the optimal choice in the realistic and pessimistic scenario. The option which only represents a continuation of the traditional use of gas boilers is not an optimal choice in either scenario. The combination of cogeneration plants and geothermal energy is the optimal option in the optimistic scenario. This choice reflects the possibility for using energy produced in cogeneration plant (CHP) in Belgrade and the fact that it is necessary to provide increase of electricity prices, economic growth that should cause an increase in construction buildings end enough number of consumers of domestic hot water in the summer period in order to create conditions for building CHP. Also, in this case the use of renewable energy sources is presented through geothermal energy as a development commitment of the City of Belgrade. The general conclusion is that the economy development and increase of the living standard create the necessary prerequisites for intensive application of renewable energy sources and high-efficiency technologies.
The proposed methodological approach which includes defining problem and setting the model that contains a set of criteria with corresponding weights, proposing various options for solving defined problem, defining various scenarios, using a multi-criteria decision-making method, is a principle which can be applicable in various areas. This approach is especially important in the field of energy, as a roadmap for decision-making, looking at the problem from the wider community point of view. The decision taken in this way provides benefits for a wide range of stakeholders, and therefore provides a general goal, sustainable energy development of cities.

Датум

Права

Ауторство-Некомерцијално-Делити под истим условима 3.0 Србија (CC BY-NC-ND 3.0)

Извор

https://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:11805/bdef:Content/get

Формат

application/pdf

Језик

српски

Врста извора

text
]]>