Potencijali obnovljivih izvora energije u BiH za sisteme daljinskih grijanja

Daljinsko grijanje u BiH je na vrhu prioriteta svih strateških dokumenata, ali situacija u tom sektoru je dosta kompleksna.

Tekst napisao: MSc. Benjamin Čekić, dipl.ing.maš., CETEOR d.o.o. Sarajevo

Loš kvalitet zraka predstavlja vodeći faktor rizika po zdravlje. Države Jugoistočne Europe, a naročito Bosna i Hercegovina (BiH), imaju najveće stope zagađenosti zraka u Europi. Prema statističkim podacima Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) iz 2017. godine, BiH ima najvišu stopu mortaliteta koja se pripisuje zagađenosti zraka. Glavni uzročnik zagađenosti zraka u mnogim gradovima u BiH su individualna ložišta za grijanje. Činjenica da u nekoj urbanoj sredini ne postoji sistem daljinskog grijanja uzrokuje intenzivno zagađivanje zraka u zimskim mjesecima od pojedinačnih ložišta, posebno korištenjem uglja i ogrjevnog drveta. Osim toga, prisutni su i problemi kao što su skladištenje drva na javnim površinama (uključujući zelene površine), velike količine pepela u kontejnerima (često dolazi do zapaljenja), niskog nivoa udobnosti stanovanja i visoke potrošnje ogrjevnog drveta (što utiče na iscrpljivanje šumskih resursa i  razvoj crnog tržišta). Ovaj problem se dobrim dijelom može riješiti korištenjem obnovljivih izvora energije (OIE) i razvojem sistema daljinskih grijanja. Nekoliko gradova u BiH već koristi potencijal obnovljivih izvora energije za potrebe sistema daljinskog grijanja. Postoji velika mogućnost da se ovaj trend nastavi i u drugim gradovima, naročito u mjestima sa visokim potencijalom OIE. Broj toplana koje koriste OIE povećava se iz godine u godinu što uzrokuje i promjenu cijena energenata na tržištu.

Slijedeći situaciju i strateške dokumente u BiH, trend je prelazak na biomasu, a također je podržano i širenje daljinskog grijanja na prirodni gas. Razlog tome je da su postrojenja na ugalj značajan izvor lokalnog zagađivanja zraka. U mnogim je općinama u toku priprema za ulaganja u tzv. green field  daljinska grijanja, prije svega zbog problema vezanih za kvalitet zraka s kojima se te općine suočavaju. Što se tiče solarne i geotermalne energije, trenutačno u BiH ne postoji sistem daljinskog grijanja koji koristi solarnu energija, ali s druge strane u funkciji su sistemi s toplotnim pumpama za grijanje i hlađenje za blok objekata (do oko 20.000 m2 u 6-7 zgrada).

Sistemi daljinskih grijanja u BiH

Daljinsko grijanje u BiH je na vrhu prioriteta svih strateških dokumenata, ali situacija u tom sektoru je dosta kompleksna. Mnogi sistemi daljinskih grijanja su zastarjeli i zahtijevaju značajna ulaganja, te ako se na to doda činjenica da su mnogi i subvencionirani onda se dolazi do zaključka da je ugrožena njihova dugoročna održivost. Nadalje, regulatorni okvir se kreira drugačije od slučaja do slučaja, npr. postoje značajne razlike u tarifnim sistemima u različitim općinama. Još uvijek se toplotna energija dominantno naplaćuje po kvadratnom metru, a ne po isporučenoj toploti što dugoročno nije održivo.

Početkom 1990-tih godina u BiH postojalo je oko 30 sistema daljinskih grijanja (SDG) dostupnih isključivo u urbanim sredinama ili u određenim slučajevima samo u dijelovima urbanih sredina. Rad ovih postrojenja uglavnom se zasnivao na zastarjeloj tehnologiji i neefikasnoj proizvodnji toplotne energije. Pored toga, objekti koji su priključeni na sisteme daljinskog grijanja su uglavnom energijski neefikasni zbog čega se generišu troškovi koji premašuju prihode što u konačnici utiče na povećanje cijene grijanja, a posljedično i na smanjenje potrošnje tj. korištenja daljinskog grijanja. Kupovna moć kupaca je oslabila, što je daljinsko grijanje učinilo vrlo osjetljivim na sociološka i politička pitanja.

U BiH su u 2018. godini aktivna ukupno 32 sistema daljinskih grijanja. Karakteristično za sisteme daljinskih grijanja u BiH koji su smješteni u blizini termoelektrana i industrijskih kapaciteta je da se toplotnom energijom snabdijevaju upravo iz tih postrojenja (Tuzla, Lukavac, Kakanj, Ugljevik, Zenica). Neka od ovih postrojenja zahtijevala su paru za svoje tehnološke procese. Zbog ovakve veze daljinskih grijanja i industrijskih postrojenja, sistemi daljinskih grijanja koji se oslanjaju na ovakva postrojenja projektovani su tako da koriste paru za dobijanje vrele i/ili tople vode za potrebe grijanja. Sistemi daljinskih grijanja postoje i u manjim sredinama gdje se uglavnom radi o malim sistemima za potrebe javnih ustanova i manjih naselja. Evidentna je koncentracija sistema daljinskih grijanja na područjima bazena nalazišta uglja, te je određeni broj privrednih subjekata koji pružaju uslugu isporuke toplotne energije vezan za lokalne termoelektrane koje koriste lokalno gorivo.

Sa druge strane, u BiH postoji i nekoliko drugačijih primjera sistema daljinskog grijanja, poput onih baziranih na drvnoj biomasi, novoizgrađenih i puštenih u pogon u Livnu, Gračanici (slika 1.), Gradiški, Prijedoru, Banja Luci i drugim gradovima. U područjima sa velikim šumskim potencijalima postoje daljinska grijanja koja tradicionalno koriste drvnu biomasu (npr. Sokolac i Pale). Neki od takvih sistema su prestali sa radom u poslijeratnom periodu (npr. Vlasenica i Kladanj).

Slika 1. Toplana u Gračanici – primarni energent: drvna sječka

Glavni izvor energije za grijanje u BiH je domaći ugalj i drvna biomasa. Oko 88% stambenog sektora zagrijava se individualnim kotlovima i pećima. Osnovna karakteristika ovih tehnologija konverzije energije i za ugalj i za biomasu je relativno nizak stepen efikasnosti, niži od 60 %. Što se tiče načina grijanja:

  • 30% domaćinstava koristi centralni sistem grijanja:
  • daljinsko grijanje 12%,
  • individualno centralno grijanje (jedan kotao zagrijava vodu za grijanje cijelog domaćinstva) 18%; udio goriva u individualnim sistemima centralnog grijanja: cjepanice 32%, električna energija 6%, prirodni gas 25%, lož ulje 18%, ugalj 19%.
  • 70% domaćinstava zagrijavaju se individualnim pećima; kao gorivo koriste se: cjepanice 77%, električna energija 12%, prirodni gas 2% i ugalj 9%.

Iz prethodnih podataka vidljivo je da je udio uglja u sistemima individualnog grijanja veoma mali. Razlog tome je taj da zvanična statistika ne uzima u obzir crno tržište uglja (privatne jame i krađa uglja). Korišteni energenti u sistemima grijanja su značajan izvor zagađivanja zraka. Ovo je bio jedan od glavnih razloga da se u Sarajevo dovede prirodni gas za potrebe grijanja (krajem 1970-tih godina). Međutim, u periodu od 2011. do 2015. godine zbog povećanja cijene ovog energenta mnoga domaćinstva kako u gradskim tako i prigradskim nasljima kao osnovni energent za grijanje koriste ugalj i drvnu biomasu što za posljedicu ima visoke zimske koncentracije prašine, dima i sumpor dioksida u zraku.

Ukoliko se uzme u obzir vrsta goriva u sistemima daljinskih grijanja širom BiH, Sarajevo i Zvornik jedini koriste prirodni gas. Razlog tome je da su ova dva grada locirana na trasi gasovoda. Postoji nekoliko inicijativa u gradovima lociranim u blizini trase gasovoda da se također priključe na gasovod i koriste prirodni gas kao primarni energent, ali zbog relativno visokih cijena prirodnog gasa nema konkretnih aktivnosti u tome pravcu. Banja Luka i Prijedor su kao gorivo u toplanama koristili mazut koje je već godinama među najskupljim energentima za grijanje. U 2017., odnosno 2015. godini, ova dva sistema daljinskog grijanja prebacili su se na drvnu sječku kao primarni energent dok su postrojenja na mazut ostala kao alternativna opcija.

U konačnici, najveći dio sistema daljinskih grijanja u BiH koriste ugalj  kao primarni energent (Travnik, Zavidovići, Doboj, Tešanj itd.). Neki od njih analiziraju mogućnosti prelaska na drvnu biomasu.

Najveći udio u godišnjoj proizvodnji toplotne energije zauzima toplota dobivena iz termoelektrana i industrijskih postrojenja gdje se kao primarni energent koristi ugalj. U daljinskim grijanjima se 39% toplotne energije dobija iz termoelektrana i industrijskih postrojenja, dok se 27% energije dobija iz prirodnog gasa, pod pretpostavkom da se sva energija u posmatranim SDG dobija iz primarnog energenta

Potencijali obnovljivih izvora energije u BiH za sisteme daljinskih grijanja

Slika 2: Prikaz lokacija sistema daljinskih grijanja
na području Bosne i Hercegovine

BiH ima značajne potencijale OIE. Kada se govori o daljinskim grijanjima najznačajniji OIE je drvna biomasa čije korištenje u daljinskim grijanjima veoma brzo raste posljednjih godina. U periodu od 2008. do 2017. godine izgrađeno je sedam daljinskih grijanja na drvnu sječku, pored dva sistema koja su izgrađena 1980tih godina. Ta daljinska grijanja uglavnom koriste drvnu sječku dobijenu iz drvnog otpada iz drvo-prerađivačkih postrojenja i ogrjevnog drveta niskog kvaliteta. Potencijal šumskog drvnog otpada se koristi veoma malo, tako da uzevši u obzir i taj potencijal, postoji osnova za nastavak trenda rasta daljinskih grijanja na drvnu sječku. Održiv potencijal za daljinska grijanja na biomasu je drvna sječka niskog kvaliteta i kora jer su dostupne tehnologije koje mogu efikasno da koriste takvo gorivo, a cijena energije takvih goriva je stabilnija i znatno niža u odnosu na energiju u drvnoj sječki višeg kvaliteta. Rast cijene peleta pozitivno utiče na ekspanziju i održivost daljinskih grijanja jer toplota iz daljinskih grijanja postaje konkurentna. Neiskorišteni oblik biomase za daljinska grijanja u BiH je slama. Naročito u sjevernim dijelovima slama može biti održiv izvor energije za daljinska grijanja. Kao i kod drvne biomase jedna od osnovnih barijera je zahtjevna logistika snabdjevanja biomasom. Uzevši u obzir rast cijene uglja, sve strože zahtjeve za njegovo korištenje i neiskorištene potencijale biomase može se očekivati i daljnji rast broja daljinskih grijanja na biomasu.

Drugi značajan OIE za daljinska grijanja u BiH je geotermalna energija. S obzirom da su utvrđeni izvori uglavnom niskoentalpijski izvori, nije realno očekivati njihovo iskorištavanje u kogenerativnim postrojenjima. U zadnje vrijeme se ne rade sistemska istraživanja pa je upitna pouzdanost procjena potencijala koja su urađena na bazi (uglavnom) podataka od prije 1992. godine. Samo jedan mali dio tih potencijala je trenutno iskorišten za grijanje turističkih, banjskih i poslovnih zgrada uglavnom pomoću toplotnih pumpi. Postoje primjeri direktnog korištenja, ali je njihov udio veoma mali. Kapacitet postojećih sistema se kreće od 100 kW do 2 MW. Glavni problem iskorištavanja geotermalnih potencijala viših temperaturnih nivoa (50°C i više – direktno korištenje) je udaljenost toplotnih potreba od izvora.

Solarna energija za proizvodnju toplote, i pored značajnog potencijala, koristi se veoma malo, a još uvijek nema njene primjene u daljinskih grijanjima. Njena primjena u daljinskim grijanjima ima smisla ukoliko daljinsko grijanje isporučuje toplotu i za grijanje tople potrošne vode ili ukoliko sistem posjeduje sezonsku akumulaciju u obliku relativno velikih bazena. Sezonsko skladištenje značajno poskupljuje čitav sistem tako da kratkoročno i srednjoročno nije realno očekivati takav način primjene solarne energije u daljinskim grijanjima. Potencijal za primjenu solarne energije su relativno mala, nova daljinska grijanja izgrađena po principima četvrte generacije daljinskih grijanja (relativno niske temperature vode u sistemu) koje će isporučivati toplotu i za pripremu tople potrošne vode te eventualno za neke niskotemperaturne industrijske procese. Razvoj tehnologija hlađenja će dugoročno učiniti konkurentnim i korištenje solarne energije za daljinsko hlađenje.

Pored navedenih oblika OIE, koji se mogu direktno koristiti za proizvodnju toplote u daljinskim grijanjima, treba uzeti u obzir i potencijale vjetra i malih hidroelektrana čija se energija u periodima niske potražnje za električnom energijom može koristiti za grijanje vode u daljinskim grijanjima pomoću jednostavnih power to heat tehnologija.

U protekloj deceniji (od 2008. godine) postoji pozitivan trend prelaska sa fosilnih goriva na obnovljive izvore energije u daljinskim grijanjima. U prilog toj konstataciji govori činjenica da je u navedenom periodu instalirano 7 novih sistema daljinskih grijanja na biomasu ukupne snage 117 MW, što uz dva sistema koja su ranije postojala predstavlja ukupno 132 MW instalisane snage postrojenja na biomasu ili 8% od ukupne instalisane snage svih sistema daljinskih grijanja u BiH. Ekspanzija daljinskih grijanja uzrokuje značajan porast potražnje za drvnom sječkom što otvara i tržište. Godišnja potrošnja drvne sječke u svim daljinskim grijanjima je sa 16.000 tona, 80-ih godina, porasla na ukupnih 138.000 tona 2017. godine što je posljedica puštanja u pogon 7 novih toplana na biomasu. Treba naglasiti da ukupni tehnički potencijal biomase u RS iznosi 733.477 t/a, a u FBiH 719.017 t/a što ostavlja dovoljno prostora za ulaganja u nove kotlovnice na biomasu odnosno drvnu sječku. Pored biomase, postoje značajni potencijali u geotermalnoj energiji, te korištenju solarne energije tamo gdje postoje mogućnosti da daljinsko grijanje isporučuje toplotu i za PTV. U BiH postoji značajan potencijal (teorijski) iskorištavanja solarne energije, koja iznosi 70,5 miliona GWh godišnje dozračene energije ukupnog solarnog zračenja. Potencijal geotermalne energije se procjenjuje na 148.926 MWh godišnje u RS i 179.431 MWh godišnje toplotne energije u FBiH.

m-Kvadrat

print