Energetska i ekonomska analiza prevođenja voda rijeke Zete u

akumulacije Krupac i Slano

Varijanta sa cjevovodom propusne moći P=250 MW (Q=60 m3/sec)

Momir Grbović, Branko Glomazić, Dušan BulajićEPCG AD NIKŠIĆ

2

Uvod

• Korišćena baza podataka dnevnog stanja akumulacija Krupac, Slano i retenzije Vrtac, kao i podaci o dnevnom stanju dotoka na rijeci Zeti za period 1969 – 2011.

• Uvažene pretpostavke da dotok od 1999. godine na „Duklovom mostu“ zbog izgradnje nizvodnih objekata daje netačne podatke koji su veći nego realni za 30%

• Dotoke do 100 MW je moguće tokom noćnih sati akumulisati u kanale i kompenzacioni bazen prethodnim obaranjem kote na ulaznoj građevini (Norinj)

• Nijesu razmatrani gubici u akumulacijama

• Posebno uzete u obzir situacije koje zavise od snage dotoka, tehničkog ograničenja HE „Perućica“ i propusne moći cjevovoda (sistema za prevod)

• Definisane stepenice za varijantu I (cjevovod protoka 60 m³/s (250 MW)) i varijantu II (cjevovod protoka 26 m³/s (110 MW))

• Korišćene cijene dobijene sa EEX berze („day ahead“) za period od 2007. do 2011. pojedinačno za profile band (baseload (00-24h)), pik (peak (08-20h)) i of pik (off peak (00-08h)) energije

• Nijesu razmatrani efekti dopune akumulacija vikendima i praznicima (110 – 120 dana) u toku jedne kalendarske godine

3

Tehnički detalji projekta

• Izrada cjevovoda (sistema za prevod) između korita Zete i akumulacije Krupac kapaciteta P = 250 MW (Q = 60 m3/sec)

• Izrada cjevovoda (sistema za prevod) između akumulacija Krupac i Slano

• Tehnički maksimum rada HE „Perućica“ P = 285 MW (Q = 68 m3/sec)

• Kao posljedica maksimalnog kapaciteta cjevovoda (sistema za prevod) P = 250 MW javlja se limitirajući faktor Pdotoka = 171 MW

4

Energetska analiza kretanja voda

• Uvažavajući navedena tehnička ograničenja (Pcjevovoda, Pmax HE „Perućica“) i radi maksimalnog iskorišćenja cjevovoda kojim se skreće voda Zete u akumulaciju Krupac postavlja se kao jedan od ograničavajućih parametara snaga dotoka P = 171 MW i definiše se ukupno 5 radnih režima HE ‚‚Perućica’’:

• R1 (Pdotoka < 171 MW)

• R2 (171 MW < Pdotoka < 250 MW)

• R3 (250 MW < Pdotoka < 285 MW)

• R4 (285 MW < Pdotoka < 535 MW)

• R5 (Pdotoka > 535 MW)

• Samo u radnom režimu R1 kada je snaga dotoka na Zeti manja od 171 MW moguće je svu prevedenu energiju u noćnom režimu 00-08 h iskoristiti u dnevnom režimu 08-20 h.

5

W1 - energija koja je skrenuta iz Zete u akumulaciju u periodu (00-08 h)

0 MWh < W1 < 1368 MWh

W2 - skrenuta energija koja izlazi iz akumulacija u periodu (08-20 h)

W1 = W2

__ - angažovana snaga HE ‚‚Perućica“

Wak.staro = Wak.novo - nivo akumulacija se ne mijenja pri dotoku od P < 171 MW u slučaju potpunog skretanja toka Zete u Krupac u noćnom režimu (00-08 h) moguće je svu akumuliranu energiju iskoristiti u dnevnom profilu (08-20 h)

Radni režim R1 (Pdotoka ≤ 171 MW)P (MW)

285 MW

171 MW

P dotoka

20 h 24 h vrijeme (h)

P Perucica max

1,66 P dotoka

P cjevovoda

W1

W2

0 h 8 h

6

Radni režim R2 (171 MW < Pdotoka ≤ 250 MW)P (MW)

285 MW

250 MW

P dotoka

171 MW

20 h 24 h vrijeme (h)

P cjevovoda

P Perucica max

0 h 8 h

W2

W1

W1 > W2 - energija skrenutog dotoka u akumulacije je veća od moguće iste energije koja izlazi iz akumulacija i koja se koristi u periodu 08-20 h

1368 MWh < W1 < 2000 MWh420 MWh < W2 < 1368 MWh

W3 = W1 - W2 - energija koja ostaje u akumulaciji i koja se ne može iskoristiti u periodu 08-20 h__ - angažovana snaga HE ‚‚Perućica“Wnovo = Wstaro + W3 – nivo akumulacija se povećao za W3 i u zavisnosti od P dotoka W3 se kreće u opsegu 0 MWh < W3 < 1580 MWh

7

Radni režim R3 (250 MW < Pdotoka ≤ 285 MW)

W1 > W2 – energija skrenutog dotoka u akumulaciju je veća od energije koja izlazi iz akumulacije u periodu 08-20 h

W1 = 2000 MWh

0 MWh < W2 < 420 MWh

W3 = W1 - W2 – energija skrenutog dotoka koja ostaje u akumulaciji i ne može se iskoristiti u periodu 08-20 h

__ - angažovana snaga HE ‚‚Perućica“

Wnovo = Wstaro + W3 – nivo akumulacija se povećao za W3 i u zavisnosti od P dotoka W3 se kreće u opsegu 1580 MWh < W3 < 2000 MWh

P (MW)

285 MW

P dotoka W2250 MW

171 MW

P dotoka - 250 MW

20 h 24 h vrijeme (h)

P Perucica max

P cjevovoda

W1

0 h 8 h

8

Radni režim R4 (285 MW < Pdotoka ≤ 535 MW)

W1 = 250 MW * 8 h = 2000 MWh – cjevovod se koristi u punom kapacitetu i skreće se energija od 2000 MWh u akumulacije u periodu 00-08 hW2 = 0 MWh – iz akumulacije se ne može iskoristiti ništa od moguće skrenute energije zbog tehničkog maksimuma HE „Perućica“ P = 285 MW s kojom ona radi u ovom režimuW4 = P4 * 16 h – energija koja se skrene u akumulacije u periodu 08-24 hP4 = Pdotoka - 285 MW - snaga dotoka koja se skreće u akumulacije u periodu 08-24 h

0 MWh < W4 < 4000 MWhW3 = W1 + W4 – energija skrenutog dotoka koja ostaje u akumulacijama i u zavisnosti od P dotoka W3 se kreće u opsegu 2000 MWh < W3 < 6000 MWh__ - angažovana snaga HE ‚‚Perućica“

P (MW)

535 MW

P dotoka

285 MW

250 MW

P dotoka - 250 MW

20 h 24 h vrijeme (h)

P Perucica max

P cjevovoda

P stvaranja Vrca

W4

0 h 8 h

W1

9

Radni režim R5 (Pdotoka ≥ 535 MW)

W1 = 250 MW * 24 h = 6000 MWh – cjevovod se koristi punim kapacitetom 24 h i u akumulacije se skreće energija od 6000 MWhW2 = 0 MWh - ne može se iskoristiti ništa od skrenute energije u akumulacije zbog toga što HE „Perućica“ u ovom režimu radi sa tehničkim maksimumom (P = 285 MW) 24 hW4 = P4 * 24 h – u ovom režimu rada može doći do pojave retenzije Vrtac P4 = Pdotoka - 535 MW__ - angažovana snaga HE ‚‚Perućica“W3 = W1 - W2 = W1 = 6000 MWh Wnovo = Wstaro + W3 – nivo akumulacija se povećao za W3

P (MW)

P dotoka

535 MW

285 MW

250 MW

20 h 24 h vrijeme (h)

P Perucica max

P cjevovoda

P stvaranja Vrca W4

W1

0 h 8 h

10

Rezultati energetske analize kretanja vode

Detaljnom analizom stanja akumulacija, moguće pojave retenzije „Vrtac“ kao i stanja dotoka u zavisnosti od energetske analize kretanja vode došlo se do energije koja se može poravnati na :

W2 - energija dnevnog poravnanja akumulacija

W3 - energija nedjeljnog poravnanja akumulacija

W4 - energija poravnanja akumulacija od 2 do 3 nedjelje

Ograničenje akumulacija

(GWh)

W2 - energija dnevnog poravnanja akumulacija (MWh)

W3 - energija nedeljnog poravnanja

akumulacija (MWh)

W4 - energija poravnanja

akumulacija od 2 do 3 nedjelje (MWh)

W2+W3+W4 (MWh)

160 58,887 47,180 28,888 134,955190 74,483 62,727 39,482 176,692160 52,044 17,504 19,172 88,720190 65,150 22,820 25,487 113,458

Varijanta I (cjevovod 250 MW (Q=60m³/s))

Varijanta II (cjevovod 110 MW (Q=26m³/s))

11

Ekonomska valorizacija sa stanovišta upravljanja

• Primjenjene su prosječne mjesečne cijene dobijene sa EEX berze („day ahead“) u periodu od 2007. do 2011. godine pojedinačno

12

Ekonomski efekti prevođenja

• Upoređujići mogući godišnji profit u najnepovoljnijem slučaju a to je sa cijenama iz 2011. godine, dobijamo razliku između Varijante I i Varijante II u iznosu od 828,589,9 € odnosno 36% ili 1,069,703 € odnosno 37%

2007 2008 2009 2010 2011

160 4,185,042.27 4,544,341.36 2,926,837.12 2,364,044.98 2,264,413.34

190 5,174,651.76 5,719,574.93 3,751,388.05 3,028,475.03 2,903,711.67

160 2,523,351.49 2,901,490.76 1,861,153.34 1,517,412.44 1,435,823.46

190 3,567,589.84 3,650,071.42 2,378,677.58 1,924,866.36 1,834,008.27

Ograničenje akumulacija

(GWh)

W2+W3+W4 (€)

Varijanta I (cjevovod 250 MW (Q=60m³/s))

Varijanta II (cjevovod 110 MW (Q=26m³/s))

13

ZaključakPozitivni efekti prevođenja:

1.Povećanje udjela prosječne godišnje proizvodnje iz akumulacija u odnosu na ukupnu godišnju proizvodnju HE „Perućica” sa 22% na 45%

2.Smanjenje broja dana moguće pojave retenzije Vrtac3.Manji gubici vode u akumulacijama i retenziji Vrtac4.Mogućnost upravljanja snagom dotoka do 535 MW za varijantu I i

do 395 MW za varijantu II u odnosu na dosadašnjih 285 MW 5.Bolje operativno upravljanje radom HE „Perućica”6.Noćni viškovi energije bi se skretali u akumulacije umjesto

dosadašnjeg deponovanja u EPS po članu 18. i na taj način bi se izbjeglo umanjenje te energije za 53% odnosno za koeficijent deponovanja 2,15 = (1,4*1,5) u slučaju povlačenja iste u dnevnom periodu

7.Ekonomski efekat prevođenja na godišnjem nivou u minimalnom iznosu od 2,264,413.34 € za varijantu I (Pcjevovoda = 250 MW ili Q = 60 m3/sec) ili 1,435,823.46 € za varijantu II (Pcjevovoda = 110 MW ili Q = 26 m3/sec)

S obzirom na urađene analize, kao i na trenutna predviđanja rasta cijena električne energije, kao konačni zaključak smatra se neophodnim realizacija ovog projekta, davajući prednost varijanti I, odnosno izgradnju cjevovoda kapaciteta P = 250 MW i Q = 60 m3/s

14

HVALA NA PAŽNJI