ENERPEDIA - Doprinosi suradnika [hr]

PRIMARNA ENERGIJA

2025-10-29T11:00:22Z

Marko: /* Kamo ide cijena nafte? */

[[Slika:primarnaenergija.jpg]]

== '''Cilj poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.

== '''Svrha Poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

# Razumjeti pojam primarne energije.
# Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata.
# Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije.
# Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.

[[Image:Crta.jpg]]

== '''Uvod''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.

=== Kamo ide cijena nafte? ===

Cijena nafte trenutno je vrlo visoko, dok je za vrijeme COVID-a čak jedno kratko vrijema bila negativna. Cijena nafte, obično višestruko veća od troškova proizvodnje, posljedica je ponude i potražnje, ali i stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), i političkih odluka svjetskih moćnika. Nafta je proteklih godina uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, koja je išla do 115$, a trenutna cijena barela nafte na svjetskom tržištu je 73/78/57$ (WTI/Brent/Urals).

[[Slika:Slika1 cn2021.png|thumb|center|750px|Slika 1. Kretanje cijena nafte 1861. - 2023., i razlozi njezinih promjena (Izvor: [https://www.energyinst.org/statistical-review BP Energy Institute])]]

[[Slika:tpn.gif|frame|center|Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte]]

Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:

* nepolitička (dakle uravnotežena tržišna) cijena nafte je cca 10-20$ po barelu

* trenutna cijena nafte je [https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl] (WTI/Brent/Urals) (22.10.2025)

* unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski dugo bila podignuta ograničenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008, te uspjeh politike energetske efikasnosti, obnovljivih izvora i elektrifikacije transporta dovela je do pada potražnje

* taman kad se iračka nafta krenula vraćati na tržište, buknulo je arapsko proljeće, i izbacilo libijsku naftu s tržišta

* kad se libijska nafta počela vraćati, uvedene su sankcije protiv Irana, u međuvremenu ukinute, pa opet uvedene

* previranja u Venecueli, izbacile su je s tržišta nafte, što je odlično i za Rusiju, i za SAD

* porast proizvodnje nafte iz uljnih škriljevaca u zemljama izvan OPEC-a dovela je do gubitka utjecaja

* OPEC je prestao ograničavati proizvodnju, čime je izazvao kolaps cijena, što najviše šteti Rusiji, Iranu i Venezueli, ali i novim investicijama u uljne škriljevce

* utjecaj post-COVID-19 opravka ekonomije je bio značajan 2021

* utjecaj ruske agresije je bio značajan tijeko prve polovice 2022, a nakon toga cijena pada, pa OPEC opet ograničava proizvodnju

* pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - '''visoki porezi''' kao obrana od fluktuacija cijena nafte

* '''pad cijene''' - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova

* '''porast cijene''' - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel

* saudijska proizvodnja kao stari regulator proizvodnje, a uljni škriljevci kao novi regulator cijene unutar banda 45-65$/bbl

* cijena nafte iznad 45$/bbl čini neke nekonvencionalne izvore nafte isplatljivim

* značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): [http://www.bp.com/ BP] je pojeo Amoco, [http://www.exxonmobil.com/ Exxonmobil], fuzija francuske naftne industrije [http://www.totalfinaelf.com/ho/fr/index.htm TotalFinaElf], itd. Nema mjesta za patuljke.

[[Slika:ikn.png||frame|center|Slika 3. Intenzivnost korištenja nafte (količina nafte po jedinici GDP)]]

=== Ratovi, ustanci, sankcije i nafta ===

* ratovi, ustanci i sankcije smanjuju ponudu, dakle utječe na porast cijene

* stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka do 2014 - spas za [http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=1565949 Rusiju]

Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?

* proizvođačima zato jer time manje zarađuju
* razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte ugrožava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
* jedino zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji bez nafte imaju interesa u jeftinoj nafti

Zašto je sada ipak cijena nafte visoka?

* COVID-19 doveo je do pada potražnje i kolapsa ulaganja u nove izvore
* nagli oporavak nakon COVID-a podigao je potražnju i cijenu
* ruska agresija na Ukrajinu smanjila je ponudu, i podigla cijenu, ali se nafta preusmjerila, pa cijena pada
* početak elektrifikacije transporta je povećao nesigurnost za investicije
* nagli oporavak ekonomije doveo je do povećanja potražnje, a tržišna cijena je marginalna cijena koju plaćaju oni koji nisu spremni odustati od potršnje, jer za povećanje proizvodnje treba oko dvije godine

=== Linkovi ===

[http://www.iea.org/ International Energy Agency]

[https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource IEA - Key World Energy Statistics]

[http://www.worldbank.org/ The World Bank Group]

[http://data.worldbank.org/ The World Bank Group - Data]

[http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html BP Statistical Review of World Energy]

[http://www.platts.com Platts]

[http://www.oecd.org/ OECD]

[http://www.oecd.org/statistics/ OECD - Data]

[https://www.energy.gov Department of Energy]

[http://www.eia.doe.gov/ Energy Information Administration]

[http://www.eia.doe.gov/emeu/mer/contents.html Monthly Energy Review]

[http://www.energy.eu/ Europe's Energy Portal]

[http://ec.europa.eu/energy/index_en.htm Energy Strategy for Europe]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Consumption_of_energy Eurostat energy consumption]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Energy_production_and_imports Eurostat energy production and imports]

[https://windeurope.org/data-and-analysis/statistics/ Wind Europe statistics]

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency]

[http://www.nrel.gov/ National Renewable Energy Laboratory]

[http://www.epri.com/ EPRI]

[http://www.oecd-nea.org/ Nuclear Energy Agency]

[http://www.inogate.org/?lang=en Inogate]

[[Image:Crta.jpg]]

== Oblici primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.

==== Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni) ====

Iako su i ovi izvori primarne energije možda obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 300 milijuna godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina), pa ih zato zovemo neobnovljivima.

* fosilna goriva
: nafta
: plin
: ugljen
: treset
* nuklearna energija

[[Slika:Slika4 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 4. Potrošnja primarne energije na svjetskoj razini u EJ, 1995. - 2020.<div> (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])
<div align="left">

[[Slika:Slika 5 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 5. Potrošnja primarne energije po energetskim regijama 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>
<div align="left">

==== Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni) ====

Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja. Prije otkrića ugljena i drugih fosilnih goriva, jedina energija koju je čovjek koristio bila je obnovljiva, balega, drvo i kasnije energija vodenica i vjetrenjača. Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno nekomercijalna biomasa i balega, su oni koji ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama. Glavni komercijalni ili konvencionalni obnovljivi izvor je hidroenergija, iako neke od novih ili alternativnih primarnih energija, najbliže su tome vjetar, geotermalna energija i sunčeva toplina, kako se počinju koristiti i bez potrebe za subvencioniranjem, postaju također komercijalni. Vrijeme biomase i biogoriva dolazi, što zbog reforme poljoprivrede u razvijenim zemljama, što zbog visoke cijene nafte, a vrijeme energije mora će možda jednoga dana doći.

* balega
* drvo (tradicionalna biomasa)
* biomasa
* biogoriva
: bioetanol
: biodiesel
: bioplin
: bio-ETBE
: biovodik etc.
* hidroenergija
* vjetroenergija
* sunčeva energija
: toplinska
: fotonaponska
* geotermalna energija
* energija mora
: energija plime i oseke
: energija valova
: toplinska (OTEC)

[[Slika:Usporedba ukupnog kapaciteta vjetroel nuklearki.jpg|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 6. Usporedba dodanih kapaciteta vjetroelektrana, solara i nuklearki u svjetskoj proizvodnji električne energije
(Izvor: [https://www.worldnuclearreport.org/The-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2022-HTML.html#link127 WNISR])

[[Slika:Slika 7.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 7. Udjeli obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije (Izvor: [https://www.ren21.net/gsr-2022/chapters/chapter_01/chapter_01/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 8.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 8. Proizvodnja solarne energije po regijama (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/solar-energy-consumption-by-region])<div>
<div align="left">

[[Slika: WIndhydro.jpg|thumb|center|1100px]]

<div align="center">Slika 9. Proizvodnja energije iz hidroelektrana i vjetroelektrana po regijama ([https://ourworldindata.org/grapher/hydro-consumption-by-region], [https://ourworldindata.org/grapher/wind-energy-consumption-by-region?tab=chart&country=~Lower-middle-income+countries])
<div>
<div align="left">

Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.

[[Slika:Slika 10.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 10. Cijene proizvodnje električne energije iz pojedinih primarnih izvora (2009.-2021.) (Izvor: [https://www.lazard.com/media/451881/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf])<div>
<div align="left">

=== Bilance primarne energije ===

Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, [[Tablica za preračunavanje oblika energije|milijuni tona ekvivalentne nafte]] ] (2021.), prema BP.

{| border="1"
|-
! Potrošnja primarne energije milijuna toe, 2022. !! nafta !! prirodni plin !! ugljen !! nuklearna energija !! hidroenergija !! ostali obnovljivi !! ukupno
|-
| SAD || 843,84 || 710,81 || 252,46 || 69,23 || 54,53 || 169,83 || '''2100,71'''
|-
| Brazil || 106,53 || 34,87 || 16,96 || 1,07 || 82,48 || 57,24 || '''299,15'''
|-
| '''Amerike''' || '''1274,72''' || '''1029,66''' || '''304,29''' || '''84,82''' || '''256,26''' || '''298,24''' || '''3247,98'''
|-
| Danska || 6,45 || 1,91 || 1,19 || 0,00 || 0,00 || 6,46 || '''16,01'''
|-
| Francuska || 69,51 || 37,02 || 5,49 || 37,22 || 13,29 || 16,32 || '''178,85'''
|-
| Hrvatska || 3,11 || 2,39 || 0,48 || 0,00 || 1,35 || 0,96 || '''8,29'''
|-
| Njemačka || 99,84 || 77,86 || 50,64 || 6,62 || 75,13 || 52,09 || '''362,18'''
|-
| ''EU'' || ''509,22'' || ''341,07'' || ''160,98'' || ''147,11'' || ''139,76'' || ''188,84'' || ''1486,98''
|-
| Norveška || 9,08 || 3,58 || 0,72 || 0,00 || 29,13 || 2,89 || '''45,43'''
|-
| Rusija || 160,27 || 408,19 || 81,45 || 19,52 || 44,46 || 0,94 || '''714,83'''
|-
| '''Europa''' || '''658,49''' || '''491,07''' || '''239,08''' || '''81,32''' || '''135,87''' || '''223,43''' || '''1829,26'''
|-
| Kina || 730,89 || 325,55 || 2058,14 || 41,87 || 272,31 || 243,46 || '''3672,22'''
|-
| Indija || 224,75 || 53,50 || 478,84 ||3,83 || 36,15 || 30,09 || '''827,16'''
|-
| Japan || 157,88 || 89,09 || 114,65 || 7,76 || 17,82 || 30,02 || '''417,22'''
|-
| '''Azija i Pacifik''' || '''1647,08''' || '''780,07'' || '''3019,97''' || '''57,17''' || '''394,22''' || '''411,29''' || '''6309,81'''
|-
| '''Afrika''' || '''187,73''' || '''141,39''' || '''100,55''' || '''1,03''' || '''414,64''' || '''93,26''' || '''938,66'''
|-
| '''Bliski istok''' || '''389,32''' || '''494,89''' || '''8,12''' || '''1,92''' || '''2,23''' || '''4,29''' || '''900,77'''
|-
| '''Svijet''' || '''4399,78''' || '''3474,01''' || '''3823,92''' || '''576,45''' || '''904,25''' || '''825,65''' || '''14004,06'''
|-
| '''od toga OECD''' || '''1997,73''' || '''1543,42''' || '''637,48''' || '''401,12''' || '''315,41''' || '''504,32''' || '''5399,48'''
|}

{| border="0"
|-
| [[Slika:Svijet222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj opskrbi (2020.) - težište na fosilnim gorivima [https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:OECD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 12. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država OECD-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=OECDTOT&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Europa222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 13. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država Europe (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WEOEUR&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:EU222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 14. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država EU-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=EU28&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:SAD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 15. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi SAD-a (2021.) - visok udio nuklearne energije, uz naftu i plin
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=USA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Francuska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 16. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Francuske (2021.) - težište na nuklearnoj energiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=FRANCE&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Njemacka222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 17. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Njemačke (2021.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=GERMANY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Norveska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 18. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Norveške (2021.) - težište na hidroenergiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=NORWAY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Danska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 19. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Danske (2021.) - visok udio vjetra i biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=DENMARK&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Rusija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 20. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Rusije (2020.) - težište na prirodnom plinu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=RUSSIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Japan222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 21. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Japana (2021.) - tržište na fosilnim goriima, pogotovo nafta
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=JAPAN&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Kina222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 22. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Kine (2020.) - težište na ugljenu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CHINAREG&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Indija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 23. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Indije (2020.) - težište na ugljenu, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=INDIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Brazil222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 24. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Brazil(2020.) - težište na nafti, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=BRAZIL&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Hrvatska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 25. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Hrvatske (2020.) - naglasak na nafti i prirodnom plinu

[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CROATIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-

|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Rezerve primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Uvod ===

Dokazane su rezerve nafte za oko 50 godina uz sadašnju potrošnju, 55 godina za prirodni plin i 150 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 26.)

[[Slika:Slika 26.jpg|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 26. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu, prirodni plin i ugljen na kraju 2021. godine
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slike 27. i 28.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 29.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 30., 31. i 32.).

[[Slika:Slika 27 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 27. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>

[[Slika:R-P ratio Slika 28.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 28. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
po energetskoj podijeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Oil reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 29. Kretanje rezervi nafte 1980.-2020., (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/oil-proved-reserves?country=OWID_WRL~North+America~Africa~Middle+East~Asia+Pacific~European+Union~South+%26+Central+America/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 30 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 30. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 31 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 31. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin - po energetskoj podjeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>

[[Slika:Gas reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 32. Kretanje rezervi prirodnog plina 2000.-2020., tisuće milijardi m³ (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena. Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije. Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka (Slika 33.).

[[Slika:Slika 33 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 33. Dokazane rezerve nafte, u postotcima - nafta je još uvijek na Bliskom istoku
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Prirodni plin ===

Prirodnog plina, kao i nafte, jednog dana će nestati. Najveći dio rezervi prirodnog plina nalazi se na području Bliskog istoka te bivšeg SSSR-a (Slika 34.).

[[Slika:Slika 34 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 34. Dokazane rezerve prirodnog plina, u postotcima - prirodni plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Najveće dokazane rezerve ugljena nalaze se u Azijsko-pacifičkoj energetskoj regiji, na području bivšeg SSSR-a te Sjeverne Amerike

(Slika 35.).

[[Slika:Slika 35 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 35. Dokazane rezerve ugljena u postotcima (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Rezerve prirodnog urana su do danas uglavnom u potpunosti potrošene. Sa sadašnjim rezervama i tempom iskorištavanja, zalihe urana trajati će još oko 100 godina.

=== Potencijal obnovljive energije ===
Potencijal obnovljive energije se ne smanjuje korištenjem. On ovisi o dozračenoj Sunčevoj energiji, bilo direktno, ili indirektno preko razlike potencijala, kao energija vjetra ili mora ili hidroenergija, ili spremljenu kao kemijsku energiju u biomasi. Samo geotermalna energija nije posljedica Sunčeve, nego zaostale topline Zemlje.

==== Potencijal vjetroenergije ====

Iako je potencijal vjetroenergije velik, zbog njene varijabilnosti (intermitencije) sa sadašnjom tehnologijom je lagano integrirati do 15-20% električne energije iz tog izvora. Taj bi se postotak međutim mogao povećati upravljanjem potrošnjom, i skladištenjem energije, uz nešto povećani trošak dobave električne energije.

[[Slika: Potencijal_vjetroenergije.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 36. Potencijal vjetroenergije - Svijet (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

==== Potencijal hidroenergije ====

Dok je potencijal hidroeneregije u razvijenim zemljama uglavnom iskorišten, ili barem njegov ekonomični dio, preostao je značajan potencijal u zemljama u razvoju. Međutim, hidroenergija je danas sve češće u kompeticiji s drugim potrebama, za zemljom, za turističkim prihodima te bioraznolikošću.

[[Slika: Total hydropower potential by continent.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 37. Potencijal hidroenergije - Svijet<div>
<div align="left">

==== Potencijal Sunčeve energije ====

Daleko najveći potencijal ima Sunčeva energija, ali najveći se dio potencijala nalazi u zemljama u razvoju. Kako je tehnologija korištenja u međuvremenu značajno pojeftinila, ovo je izvor koji će u sljedećim godinama najznačajnije rasti.

[[Slika: Potencijal_sunceve_energije.png|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 38. Potencijal Sunčeve energije (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

[[Image:Crta.jpg]]

==Proizvodnja i trgovina primarnom energijom ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Nafta ===

Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.

[[Slika:Slika 39 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 39. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 40 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 40. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.

[[Slika:Slika 41 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 41. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijardama kubičnih metara u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 42 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 42.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama kubičnih metara godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje proizvodnje ugljena unutar posljednjih 20 godina, iako je nedavno došlo do prestanka rasta. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 43 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 43. Prikaz proizvodnje ugljena (u EJ) po regijama od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.

=== Naftovodi, plinovodi i geopolitika ===

[[Slika:gasoil.gif|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 44. Mreža naftovoda i plinovoda prema Europi. Rusija kao energetski izvor.
Geopolitičke konzekvence.
<div align="left">

=== LNG ===

LNG (eng. Liquified Natural Gas) je ukapljeni prirodni plin.

Većina postrojenja za ukapljivanje prirodnog plina nije na područjima na kojima se se isplati graditi plinovode, te se velika sredstva moraju ulagati u prijevoz LNG-a. Ovo je i glavni razlog zašto su se LNG postrojenja sporo razvijala u drugoj polovici 20. stoljeća. Samo postrojenje za ukapljivanje LNG-a stoji 1-3 milijarde USD, terminal za ukapljivanje 0.3-1 milijardu, a LNG tankeri za prijevoz 0.2÷0.3 milijarde USD.

Komercijalni razvoj LNG-a počeo je dugoročnim ugovorima na 20÷25 godina s dobavljačima, po strogo određenim uvjetima, ali se u međuvremenu pojavilo spot tržište. Zbog ovoga, prema LNG-u se odnosilo kao prema igri bogatih, gdje se mogu uključiti samo igrači s jakom financijskom i političkom pozadinom. Velike međunarodne nafte tvrtke kao BP, Exxonmobil, Royal Dutch Shell, i neke nacionalne (npr. Pertamina i Petronas) su bili aktivni igrači. Japan, Južna Koreja i Tajvan su uvoze velike količine LNG-a zbog nedostatka vlastitih energenata, ali pojavom viška plina u Americi očekuje se pad cijena.

Zadnjih godina, više igrača se uključilo, kako u uvozu, tako i izvozu, nove tehnologije se usvajaju, cijene postrojenja, terminala i vozila padaju, a LNG postaje konkurentniji drugim energentima. Uobičajena cijena LNG tankera kapaciteta 125 000 m³, izgrađenog u europskim ili japanskim brodogradilištima iznosi 250 milijuna USD. Kada su se korejska i kineska brodogradilišta uključila u igru, cijene su pale za 60%.

Tablica 2. Trgovina LNG-om 2021. godine prema BP-u (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf] )
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Uvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Kanada
| 0,8
|-
! Meksiko
| 2,5
|-
! SAD
| 1,3
|-
! Ukupno za Sjevernu Ameriku
! 4,6
|-
! Argentina
| 1,8
|-
! Brazil
| 3,3
|-
! Čile
| 3,7
|-
! Ostatak Južne i Centrale Amerike
| 5,1
|-
! Ukupno Južna i Centralna Amerika
! 13,9
|-
! Belgija
| 5,1
|-
! Francuska
| 19,6
|-
! Italija
| 12,1
|-
! Španjolska
| 20,9
|-
! Turska
| 14,8
|-
! UK
| 18,6
|-
! Ostatak Europe
| 23,8
|-
! Ukupno Europa
! 114,8
|-
! Kuvajt
| 5,7
|-
! UAE
| 1.6
|-
! Ostatak Bliskog istoka i Afrike
| 1.9
|-
! Ukupno Bliskog istoka i Afrike
! 1.9
|-
! Kina
| 94,0
|-
! Indija
| 35,8
|-
! Japan
| 102,0
|-
! Malezija
| 3,6
|-
! Pakistan
| 10,6
|-
! Singapur
| 5,7
|-
! Južna Koreja
| 55,3
|-
! Tajvan
| 24,7
|-
! Tajland
| 7,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 6,1
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 345,4
|-
! Ukupan uvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Izvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Peru
| 5,0
|-
! Trinidad i tabago
| 14,3
|-
! Ostale Amerike
| 0,5
|-
! Ukupna Amerika
! 81,3
|-
! Rusija
| 40,4
|-
! Norveška
| 4,3
|-
! Ostatak Europe
| 1,3
|-
! Ukupno Europa & CIS
! 46,0
|-
! Oman
| 13,2
|-
! Katar
| 106,1
|-
! UAE
| 7,6
|-
! Ukupno Bliski Istok
! 126,9
|-
! Alžir
| 15,0
|-
! Angola
| 6,1
|-
! Egipat
| 1,8
|-
! Nigeria
| 28,4
|-
! Ostatak Afrike
| 5,1
|-
! Ukupno Afrika
! 56,4
|-
! Malezija
| 32,8
|-
! Australija
| 106,2
|-
! Bruneji
| 8,4
|-
! Indonezija
| 16,8
|-
! Papa Nova Gvineja
| 11,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 1,4
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 177,3
|-
! Ukupan izvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>

[[Image:Crta.jpg]]

== Potrošnja primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Sjeverna Amerika bilježi blagi porast potrošnje primarne energije, dok Azijsko-pacifička regija posljednjih godina bilježi znatno veći rast, a Europa i Euroazija blagi pad potrošnje

[[Slika:PGPP2.png|thumb|center|600px]]

<div align="center"> Slika 45. Promjena potrošnje primarne energije po energetskim regijama u 2019. godini, te prosječna godišnja promjena potrošnje u periodu od 10 godina preba BP-u<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Stalni porast potrošnje nafte prisutan je u svim energetskim regijama, osim u Evropi.

[[Slika:Slika 46a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 46. Potrošnja nafte po energetskim regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Kao i proizvodnja plina, i potrošnja brzo raste, sve do nedavno.

[[Slika:Slika 47a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 47. Potrošnja prirodnog plina po regijama u miljardama kubičnih metara (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad potrošnje ugljena u većem dijelu svijeta, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. Međutim, u Aziji, zamjetno je povećanje potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 48a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 48. Potrošnja ugljena po regijama u milijunima tona ekvivalenta nafte. (Izvor:[https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nuklearna energija ===

Nakon duljeg perioda pada potrošnje nuklearne energije, opet dolazi do blagog rasta potrošnje nuklearne energije, uglavnom u Kini.

[[Slika:Slika 49a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 49. Potrošnja nuklearne energije po regijama u EJ
u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Hidroenergija ===

Rast potrošnja hidroenergije bilježe Europa i Euroazija, Sjeverna Amerika i Azijsko-pacifička regija, dok područja bivšeg Sovjetskog Saveza bilježe manji rast. Općenito, na svjetskoj razini, potrošnja hidroenergije brzo raste.

[[Slika:Slika 50a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 50. Potrošnja hidroenergije po energetskim regijama u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Vjetroenergija ===

Rast potrošnje električne energije iz vjetroelektrana u prošlom desetljeću je bio iznimno velik.

[[Slika:Slika 51c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 51. Potrošnja električne energije iz vjetroelektrana u EJ.
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

=== Tradicionalni obnovljivi izvori ===

Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno drvo, poljoprivredni ostaci i balega, ali i vodenice i vjetrenjače, gdje se još koriste, su oni koji obično ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama.

=== Biomasa ===

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse)
je u raznim izvornicima različito određena, ali se kao osnovna može navesti odrednica: ‘Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.'
Biomasa je obnovljivi izvor energije, a općenito se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati:
* drvna biomasa
* drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)
* nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)
* ostaci i otpaci iz poljoprivrede
* životinjski otpad i ostaci.
* biomasa iz otpada

'''Drvna biomasa'''
* Ostaci i otpad nastao pri piljenju, brušenju, blanjanju,…
* Često je to otpad koji opterećuje poslovanje drvno-prerađivačke tvrtke
* Služi kao gorivo u vlastitim kotlovnicama, sirovina za proizvode, brikete, pelete
* Jeftinije je i kvalitetnije gorivo od šumske biomase

'''Ostaci i otpaci iz poljoprivrede'''
* Slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike, koštice, ljuske,…
* To je heterogena biomasa različitih svojstava
* Ima nisku ogrjevnu vrijednost zbog visokog udjela vlage i različitih primjesa (klor!)
* Prerađuje se prešanjem, baliranjem, peletiranjem
* Danska: instalirana je elektrana na ostatke žitarica od 450 MW!

'''Životinjski otpad i ostaci'''
* Anaerobna fermentacija (izmet –sve vrste životinja + zelena masa)
* Spaljivanjem (stelja, lešine –peradarske farme)
* Bioplin (60% metana, 35% CO2 te 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, CO, kisika i vodene pare)

'''Biomasa iz otpada'''
* Zelena frakcija kućnog otpada
* Biomasa iz parkova i vrtova s urbanih površina
* Mulj iz kolektora otpadnih voda

Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplinske energije ili se prerađuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i kućanstvima.

Biomasa se odnosi na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog i životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao gorivo ili za industrijsku proizvodnju. Najčešće se koristi direktno u konačnoj potrošnji energije za grijanje, kuhanje ili zagrijavanje tople vode, ali se može koristiti i za proizvodnju električne energije i topline, te se odnedavna sve više koristi za proizvodnju biogoriva. Također može se koristiti u industriji za proizvodnju vlakana i kemikalija.

==== Kruta biomasa ====

Pod krutu biomasu ubrajaju se drvo, sječka, poljoprivredni ostaci i dr.

Tablica 3. Proizvodnja energije iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.worldbioenergy.org/uploads/221223%20WBA%20GBS%202022.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije(bruto)''' || '''685'''
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije(bruto)''' || '''1,2'''
|-

|}

Tablica 4. Potrošnja energije proizvedene iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=renewablesandwaste&year=2015])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''36793150'''
|-

|}

==== Biogoriva ====

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja i potrošnja biogoriva rastu, i da zamjene fosilna goriva što više je to moguće. Ekološki su daleko prihvatljivija od fosilnih, ali im je proizvodnja još uvijek skuplja. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu, iz šećerne trske, te u SAD-u, iz kukuruza. Glavna biogoriva su bioetanol i biodizel.

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. Proizvodi se iz šećerne trske, kukuruza, ječma, krumpira, suncokreta, žita, drva i još nekih biomasa. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu. Europska Unija već troši znatne količine bioetanola. Hrvatska ima veliki potencijal za proizvodnju i izvoz bioetanola.

Biodizel predstavlja alternativu običnom dizelu proizvedenom iz fosilnih goriva. Proizvodi se najviše iz uljarica (uljane repice, soje, suncokreta, palminih ulja), biorazgradiv je i nije opasan za okoliš. U nekim zemljama Europske Unije, biodizel je već zastupljen u gorivima (u određenom postotku), te također neka vozila već mogu voziti na 100%-tni biodizel.

Tablica 5. Potrošnja biogoriva - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Biogoriva
|-
| ''Jedinica'' || ''Tisuće barela ekvivalenta nafte po danu''
|-
| '''Ukupno''' || '''1679'''
|-

|}

[[Slika:Slika 52a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 52. Proizvodnja biogoriva u milijunima tona ekvivalentne nafte.
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>

[[Slika:Slika 53a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 53. Količina prizvedenog etanola i biodizela po svjetskim regijama (2019. i 2020.g.)
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

==== Bioplin ====

Bioplin se proizvodi energetskim transformacijama iz životinjskog izmeta, kanalizacijskog otpada, krute biomase, u anaerobnim uvjetima. Prvenstveno se sastoji od metana i ugljik-dioksida. Može se koristiti kao pogonsko gorivo za vozila, a njegovim pročišćavanjem možemo dobiti i plin čist poput prirodnog.

Tablica 6. Potrošnja bioplina - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Bioplin
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''137,62'''
|-
<div>

|}

=== Otpad kao izvor energije ===

Energetsko iskorištavanje otpada koji se ne može reciklirati je proces obično spaljivanja, a dobivena toplinska energija može se iskoristiti za dobivanje električne energije, zagrijavanje vode za grijanje stambenih objekata i slično. Gorivo dobiveno iz otpada često se koristi u cementarama.

Velika prednost ove tehnologije je da se njome može spaljivati opasan i medicinski otpad, koji ako se odlaže u okoliš, može biti otrovan i opasan za zdravlje živih bića.

Moderna postrojenja za spaljivanje otpada su znatno drugačija od onih od prije samo 10 ili 20 godina; prvo se vrši razdvajanje otpada na onaj koji se može reciklirati i na onaj koji se baš mora spaliti, a nakon toga se vrši spaljivanje.

Zemlje koje najviše koriste ovu tehnologiju su Japan, Švedska i Danska.

Tablica 7. Proizvodnja energije iz otpada - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''GWh'' || ''GWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije (bruto)''' || '''76738''' || '''36574'''
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije (bruto)''' || '''298228''' || '''229650'''
|-

|}

Tablica 8. Potrošnja energije proizvedene iz otpada - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''160540''' || '''549731'''
|-

|}

=== Geotermalna energija ===

Pod geotermalnom energijom obično se podrazumijevaju izvori tople vode ili pare, koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije i/ili topline, međutim, uz pomoć dizalica topline moguće je koristiti i niskotemperaturnu toplinu tla ili podzemnih voda. Potrošnja geotermalne energije blago raste zadnjih godina. Potrošnja geotermalne energije 2014. godine iznosila je 7 Mtoe.

=== Solarna energija ===

Energija sunca može se koristiti ili kao toplinska, ili se sunčevo zračenje može direktno pretvarati u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Toplinska energija može se koristiti za proizvodnju topline, pomoću kolektora za grijanje tople vode, ili za proizvodnju električne energije, u solarnim termalnim elektranama. Svjetlosna energija se može jedino pretvarati pomoću fotonaponskih ćelija u električnu energiju
Proizvodnja i potrošnja solarne energije vrlo brzo rastu. Ovaj rast posebno se odnosi na Japan i Njemačku.

[[Slika:Slika 54c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 54. Potrošnja solarne električne energije u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

==== Toplinska ====

Solarna toplinska energija se većinom koristi za proizvodnju tople vode, ali može se koristiti u solarnim termalnim elektranama za proizvodnju električne energije. Solarna termalna električna energija je opet u porastu, ali je značajno skuplja od fotonapona.

==== Fotonaponska ====

Fotonaponski moduli omogućuju direktno pretvaranje sunčevog zračenja u električnu energiju. Kao što je moguće vidjeti iz slike 8, instalirana snaga je u stalnom porastu, kao i proizvedena energija, slika 52.

=== Energija mora ===

Energetski potencijal je vrlo velik, međutim tehnologije za korištenje te energije su ili tek u razvoju ili preskupe. Energija mora može se koristiti ili kao energija valova, ili kao energija plime i oseke, ili kao toplinska energija mora. Ukupno je u svijetu 2005. godine proizvedeno 551 GWh električne energije iz mora, većinom iz plime i oseke.

==== Energija valova ====

[[Slika: Elliptical_trajectory_on_ripples.png|frame|right|Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična]]
Energija valova odnosi se na energiju koja se može proizvesti iz oceanskih valova, i prevesti u koristan rad (električnu energiju, desalinizaciju, ili rad za pumpanje vode u rezervoare). Ova tehnologija nije u komercijalnoj uporabi te na svijetu postoji samo nekoliko eksperimentalnih postrojenja.

==== Energija plime i oseke ====

Energija plime i oseke predstavlja sredstvo za proizvodnju električne energije korištenjem energije sadržane u vodenoj masi tokom ciklusa plime i oseke, te je slična hidroenergiji. Energija valova može biti kinetička - sadržana u strujama izazvanim plimom i osekom - te potencijalna, sadržana u visinskoj razlici plime i oseke. Ograničeni je broj lokacija gdje je izvedivo postaviti takvo postrojenje, uglavnom na obalama gdje je razlika između plime i oseke veća od 7-10 m. Najpoznatija elektrana na plimu i oseku nalazi se u sjevernoj Francuskoj.

==== Toplinska ====

Ovo predstavlja način proizvodnje električne energije iskorištavajući temperaturne razlike morske vode, na različitim dubinama mora (do 1km). Morska voda se pumpa sa dubine na površinu mora, i iskorištava se njihova temperaturna razlika.

[[Image:Crta.jpg]]

== Primarna energija i kvaliteta života ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 9. Usporedba potrošnje energije (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.PCAP.KG.OE?name_desc=false])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://www.purposeplus.com/world/indicators/energy-use-kg-oil-equivalent-per-capita/ '''kgoe/capita'''] || 1922 || 4154 || 642 || 1898
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Efikasnost potrošnje primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 10. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart '''GDP2011 $/kgoe'''] || 7.9 || 9.1 || 9.0 || 10.7
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Zaključak ==

[[Image:Crta.jpg]]

* rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
* i dalje je prisutan politički utjecaj na cijenu nafte
* dostupnost plina u Europi - plinovodi + LNG
* novi obnovljivi izvori rastu vrlo brzu, ali su još uvijek mali dio primarne energije

[[Image:Crta.jpg]]

==Vanjske poveznice==

[[Image:Crta.jpg]]

[http://hr.wikipedia.org/wiki/Biogoriva Biogoriva]

PRIMARNA ENERGIJA

2025-10-29T10:30:59Z

Marko: /* Kamo ide cijena nafte? */

[[Slika:primarnaenergija.jpg]]

== '''Cilj poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.

== '''Svrha Poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

# Razumjeti pojam primarne energije.
# Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata.
# Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije.
# Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.

[[Image:Crta.jpg]]

== '''Uvod''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.

=== Kamo ide cijena nafte? ===

Cijena nafte trenutno je vrlo visoko, dok je za vrijeme COVID-a čak jedno kratko vrijema bila negativna. Cijena nafte, obično višestruko veća od troškova proizvodnje, posljedica je ponude i potražnje, ali i stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), i političkih odluka svjetskih moćnika. Nafta je proteklih godina uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, koja je išla do 115$, a trenutna cijena barela nafte na svjetskom tržištu je 73/78/57$ (WTI/Brent/Urals).

[[Slika:Slika1 cn2021.png|thumb|center|750px|Slika 1. Kretanje cijena nafte 1861. - 2023., i razlozi njezinih promjena (Izvor BP Energy Institute)]]

[[Slika:tpn.gif|frame|center|Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte]]

Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:

* nepolitička (dakle uravnotežena tržišna) cijena nafte je cca 10-20$ po barelu

* trenutna cijena nafte je [https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl] (WTI/Brent/Urals) (22.10.2025)

* unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski dugo bila podignuta ograničenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008, te uspjeh politike energetske efikasnosti, obnovljivih izvora i elektrifikacije transporta dovela je do pada potražnje

* taman kad se iračka nafta krenula vraćati na tržište, buknulo je arapsko proljeće, i izbacilo libijsku naftu s tržišta

* kad se libijska nafta počela vraćati, uvedene su sankcije protiv Irana, u međuvremenu ukinute, pa opet uvedene

* previranja u Venecueli, izbacile su je s tržišta nafte, što je odlično i za Rusiju, i za SAD

* porast proizvodnje nafte iz uljnih škriljevaca u zemljama izvan OPEC-a dovela je do gubitka utjecaja

* OPEC je prestao ograničavati proizvodnju, čime je izazvao kolaps cijena, što najviše šteti Rusiji, Iranu i Venezueli, ali i novim investicijama u uljne škriljevce

* utjecaj post-COVID-19 opravka ekonomije je bio značajan 2021

* utjecaj ruske agresije je bio značajan tijeko prve polovice 2022, a nakon toga cijena pada, pa OPEC opet ograničava proizvodnju

* pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - '''visoki porezi''' kao obrana od fluktuacija cijena nafte

* '''pad cijene''' - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova

* '''porast cijene''' - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel

* saudijska proizvodnja kao stari regulator proizvodnje, a uljni škriljevci kao novi regulator cijene unutar banda 45-65$/bbl

* cijena nafte iznad 45$/bbl čini neke nekonvencionalne izvore nafte isplatljivim

* značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): [http://www.bp.com/ BP] je pojeo Amoco, [http://www.exxonmobil.com/ Exxonmobil], fuzija francuske naftne industrije [http://www.totalfinaelf.com/ho/fr/index.htm TotalFinaElf], itd. Nema mjesta za patuljke.

[[Slika:ikn.png||frame|center|Slika 3. Intenzivnost korištenja nafte (količina nafte po jedinici GDP)]]

=== Ratovi, ustanci, sankcije i nafta ===

* ratovi, ustanci i sankcije smanjuju ponudu, dakle utječe na porast cijene

* stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka do 2014 - spas za [http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=1565949 Rusiju]

Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?

* proizvođačima zato jer time manje zarađuju
* razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte ugrožava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
* jedino zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji bez nafte imaju interesa u jeftinoj nafti

Zašto je sada ipak cijena nafte visoka?

* COVID-19 doveo je do pada potražnje i kolapsa ulaganja u nove izvore
* nagli oporavak nakon COVID-a podigao je potražnju i cijenu
* ruska agresija na Ukrajinu smanjila je ponudu, i podigla cijenu, ali se nafta preusmjerila, pa cijena pada
* početak elektrifikacije transporta je povećao nesigurnost za investicije
* nagli oporavak ekonomije doveo je do povećanja potražnje, a tržišna cijena je marginalna cijena koju plaćaju oni koji nisu spremni odustati od potršnje, jer za povećanje proizvodnje treba oko dvije godine

=== Linkovi ===

[http://www.iea.org/ International Energy Agency]

[https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource IEA - Key World Energy Statistics]

[http://www.worldbank.org/ The World Bank Group]

[http://data.worldbank.org/ The World Bank Group - Data]

[http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html BP Statistical Review of World Energy]

[http://www.platts.com Platts]

[http://www.oecd.org/ OECD]

[http://www.oecd.org/statistics/ OECD - Data]

[https://www.energy.gov Department of Energy]

[http://www.eia.doe.gov/ Energy Information Administration]

[http://www.eia.doe.gov/emeu/mer/contents.html Monthly Energy Review]

[http://www.energy.eu/ Europe's Energy Portal]

[http://ec.europa.eu/energy/index_en.htm Energy Strategy for Europe]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Consumption_of_energy Eurostat energy consumption]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Energy_production_and_imports Eurostat energy production and imports]

[https://windeurope.org/data-and-analysis/statistics/ Wind Europe statistics]

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency]

[http://www.nrel.gov/ National Renewable Energy Laboratory]

[http://www.epri.com/ EPRI]

[http://www.oecd-nea.org/ Nuclear Energy Agency]

[http://www.inogate.org/?lang=en Inogate]

[[Image:Crta.jpg]]

== Oblici primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.

==== Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni) ====

Iako su i ovi izvori primarne energije možda obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 300 milijuna godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina), pa ih zato zovemo neobnovljivima.

* fosilna goriva
: nafta
: plin
: ugljen
: treset
* nuklearna energija

[[Slika:Slika4 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 4. Potrošnja primarne energije na svjetskoj razini u EJ, 1995. - 2020.<div> (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])
<div align="left">

[[Slika:Slika 5 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 5. Potrošnja primarne energije po energetskim regijama 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>
<div align="left">

==== Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni) ====

Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja. Prije otkrića ugljena i drugih fosilnih goriva, jedina energija koju je čovjek koristio bila je obnovljiva, balega, drvo i kasnije energija vodenica i vjetrenjača. Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno nekomercijalna biomasa i balega, su oni koji ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama. Glavni komercijalni ili konvencionalni obnovljivi izvor je hidroenergija, iako neke od novih ili alternativnih primarnih energija, najbliže su tome vjetar, geotermalna energija i sunčeva toplina, kako se počinju koristiti i bez potrebe za subvencioniranjem, postaju također komercijalni. Vrijeme biomase i biogoriva dolazi, što zbog reforme poljoprivrede u razvijenim zemljama, što zbog visoke cijene nafte, a vrijeme energije mora će možda jednoga dana doći.

* balega
* drvo (tradicionalna biomasa)
* biomasa
* biogoriva
: bioetanol
: biodiesel
: bioplin
: bio-ETBE
: biovodik etc.
* hidroenergija
* vjetroenergija
* sunčeva energija
: toplinska
: fotonaponska
* geotermalna energija
* energija mora
: energija plime i oseke
: energija valova
: toplinska (OTEC)

[[Slika:Usporedba ukupnog kapaciteta vjetroel nuklearki.jpg|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 6. Usporedba dodanih kapaciteta vjetroelektrana, solara i nuklearki u svjetskoj proizvodnji električne energije
(Izvor: [https://www.worldnuclearreport.org/The-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2022-HTML.html#link127 WNISR])

[[Slika:Slika 7.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 7. Udjeli obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije (Izvor: [https://www.ren21.net/gsr-2022/chapters/chapter_01/chapter_01/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 8.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 8. Proizvodnja solarne energije po regijama (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/solar-energy-consumption-by-region])<div>
<div align="left">

[[Slika: WIndhydro.jpg|thumb|center|1100px]]

<div align="center">Slika 9. Proizvodnja energije iz hidroelektrana i vjetroelektrana po regijama ([https://ourworldindata.org/grapher/hydro-consumption-by-region], [https://ourworldindata.org/grapher/wind-energy-consumption-by-region?tab=chart&country=~Lower-middle-income+countries])
<div>
<div align="left">

Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.

[[Slika:Slika 10.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 10. Cijene proizvodnje električne energije iz pojedinih primarnih izvora (2009.-2021.) (Izvor: [https://www.lazard.com/media/451881/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf])<div>
<div align="left">

=== Bilance primarne energije ===

Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, [[Tablica za preračunavanje oblika energije|milijuni tona ekvivalentne nafte]] ] (2021.), prema BP.

{| border="1"
|-
! Potrošnja primarne energije milijuna toe, 2022. !! nafta !! prirodni plin !! ugljen !! nuklearna energija !! hidroenergija !! ostali obnovljivi !! ukupno
|-
| SAD || 843,84 || 710,81 || 252,46 || 69,23 || 54,53 || 169,83 || '''2100,71'''
|-
| Brazil || 106,53 || 34,87 || 16,96 || 1,07 || 82,48 || 57,24 || '''299,15'''
|-
| '''Amerike''' || '''1274,72''' || '''1029,66''' || '''304,29''' || '''84,82''' || '''256,26''' || '''298,24''' || '''3247,98'''
|-
| Danska || 6,45 || 1,91 || 1,19 || 0,00 || 0,00 || 6,46 || '''16,01'''
|-
| Francuska || 69,51 || 37,02 || 5,49 || 37,22 || 13,29 || 16,32 || '''178,85'''
|-
| Hrvatska || 3,11 || 2,39 || 0,48 || 0,00 || 1,35 || 0,96 || '''8,29'''
|-
| Njemačka || 99,84 || 77,86 || 50,64 || 6,62 || 75,13 || 52,09 || '''362,18'''
|-
| ''EU'' || ''509,22'' || ''341,07'' || ''160,98'' || ''147,11'' || ''139,76'' || ''188,84'' || ''1486,98''
|-
| Norveška || 9,08 || 3,58 || 0,72 || 0,00 || 29,13 || 2,89 || '''45,43'''
|-
| Rusija || 160,27 || 408,19 || 81,45 || 19,52 || 44,46 || 0,94 || '''714,83'''
|-
| '''Europa''' || '''658,49''' || '''491,07''' || '''239,08''' || '''81,32''' || '''135,87''' || '''223,43''' || '''1829,26'''
|-
| Kina || 730,89 || 325,55 || 2058,14 || 41,87 || 272,31 || 243,46 || '''3672,22'''
|-
| Indija || 224,75 || 53,50 || 478,84 ||3,83 || 36,15 || 30,09 || '''827,16'''
|-
| Japan || 157,88 || 89,09 || 114,65 || 7,76 || 17,82 || 30,02 || '''417,22'''
|-
| '''Azija i Pacifik''' || '''1647,08''' || '''780,07'' || '''3019,97''' || '''57,17''' || '''394,22''' || '''411,29''' || '''6309,81'''
|-
| '''Afrika''' || '''187,73''' || '''141,39''' || '''100,55''' || '''1,03''' || '''414,64''' || '''93,26''' || '''938,66'''
|-
| '''Bliski istok''' || '''389,32''' || '''494,89''' || '''8,12''' || '''1,92''' || '''2,23''' || '''4,29''' || '''900,77'''
|-
| '''Svijet''' || '''4399,78''' || '''3474,01''' || '''3823,92''' || '''576,45''' || '''904,25''' || '''825,65''' || '''14004,06'''
|-
| '''od toga OECD''' || '''1997,73''' || '''1543,42''' || '''637,48''' || '''401,12''' || '''315,41''' || '''504,32''' || '''5399,48'''
|}

{| border="0"
|-
| [[Slika:Svijet222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj opskrbi (2020.) - težište na fosilnim gorivima [https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:OECD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 12. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država OECD-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=OECDTOT&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Europa222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 13. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država Europe (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WEOEUR&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:EU222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 14. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država EU-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=EU28&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:SAD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 15. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi SAD-a (2021.) - visok udio nuklearne energije, uz naftu i plin
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=USA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Francuska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 16. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Francuske (2021.) - težište na nuklearnoj energiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=FRANCE&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Njemacka222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 17. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Njemačke (2021.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=GERMANY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Norveska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 18. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Norveške (2021.) - težište na hidroenergiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=NORWAY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Danska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 19. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Danske (2021.) - visok udio vjetra i biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=DENMARK&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Rusija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 20. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Rusije (2020.) - težište na prirodnom plinu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=RUSSIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Japan222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 21. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Japana (2021.) - tržište na fosilnim goriima, pogotovo nafta
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=JAPAN&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Kina222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 22. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Kine (2020.) - težište na ugljenu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CHINAREG&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Indija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 23. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Indije (2020.) - težište na ugljenu, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=INDIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Brazil222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 24. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Brazil(2020.) - težište na nafti, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=BRAZIL&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Hrvatska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 25. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Hrvatske (2020.) - naglasak na nafti i prirodnom plinu

[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CROATIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-

|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Rezerve primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Uvod ===

Dokazane su rezerve nafte za oko 50 godina uz sadašnju potrošnju, 55 godina za prirodni plin i 150 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 26.)

[[Slika:Slika 26.jpg|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 26. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu, prirodni plin i ugljen na kraju 2021. godine
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slike 27. i 28.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 29.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 30., 31. i 32.).

[[Slika:Slika 27 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 27. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>

[[Slika:R-P ratio Slika 28.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 28. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
po energetskoj podijeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Oil reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 29. Kretanje rezervi nafte 1980.-2020., (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/oil-proved-reserves?country=OWID_WRL~North+America~Africa~Middle+East~Asia+Pacific~European+Union~South+%26+Central+America/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 30 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 30. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 31 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 31. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin - po energetskoj podjeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>

[[Slika:Gas reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 32. Kretanje rezervi prirodnog plina 2000.-2020., tisuće milijardi m³ (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena. Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije. Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka (Slika 33.).

[[Slika:Slika 33 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 33. Dokazane rezerve nafte, u postotcima - nafta je još uvijek na Bliskom istoku
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Prirodni plin ===

Prirodnog plina, kao i nafte, jednog dana će nestati. Najveći dio rezervi prirodnog plina nalazi se na području Bliskog istoka te bivšeg SSSR-a (Slika 34.).

[[Slika:Slika 34 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 34. Dokazane rezerve prirodnog plina, u postotcima - prirodni plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Najveće dokazane rezerve ugljena nalaze se u Azijsko-pacifičkoj energetskoj regiji, na području bivšeg SSSR-a te Sjeverne Amerike

(Slika 35.).

[[Slika:Slika 35 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 35. Dokazane rezerve ugljena u postotcima (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Rezerve prirodnog urana su do danas uglavnom u potpunosti potrošene. Sa sadašnjim rezervama i tempom iskorištavanja, zalihe urana trajati će još oko 100 godina.

=== Potencijal obnovljive energije ===
Potencijal obnovljive energije se ne smanjuje korištenjem. On ovisi o dozračenoj Sunčevoj energiji, bilo direktno, ili indirektno preko razlike potencijala, kao energija vjetra ili mora ili hidroenergija, ili spremljenu kao kemijsku energiju u biomasi. Samo geotermalna energija nije posljedica Sunčeve, nego zaostale topline Zemlje.

==== Potencijal vjetroenergije ====

Iako je potencijal vjetroenergije velik, zbog njene varijabilnosti (intermitencije) sa sadašnjom tehnologijom je lagano integrirati do 15-20% električne energije iz tog izvora. Taj bi se postotak međutim mogao povećati upravljanjem potrošnjom, i skladištenjem energije, uz nešto povećani trošak dobave električne energije.

[[Slika: Potencijal_vjetroenergije.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 36. Potencijal vjetroenergije - Svijet (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

==== Potencijal hidroenergije ====

Dok je potencijal hidroeneregije u razvijenim zemljama uglavnom iskorišten, ili barem njegov ekonomični dio, preostao je značajan potencijal u zemljama u razvoju. Međutim, hidroenergija je danas sve češće u kompeticiji s drugim potrebama, za zemljom, za turističkim prihodima te bioraznolikošću.

[[Slika: Total hydropower potential by continent.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 37. Potencijal hidroenergije - Svijet<div>
<div align="left">

==== Potencijal Sunčeve energije ====

Daleko najveći potencijal ima Sunčeva energija, ali najveći se dio potencijala nalazi u zemljama u razvoju. Kako je tehnologija korištenja u međuvremenu značajno pojeftinila, ovo je izvor koji će u sljedećim godinama najznačajnije rasti.

[[Slika: Potencijal_sunceve_energije.png|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 38. Potencijal Sunčeve energije (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

[[Image:Crta.jpg]]

==Proizvodnja i trgovina primarnom energijom ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Nafta ===

Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.

[[Slika:Slika 39 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 39. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 40 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 40. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.

[[Slika:Slika 41 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 41. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijardama kubičnih metara u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 42 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 42.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama kubičnih metara godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje proizvodnje ugljena unutar posljednjih 20 godina, iako je nedavno došlo do prestanka rasta. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 43 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 43. Prikaz proizvodnje ugljena (u EJ) po regijama od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.

=== Naftovodi, plinovodi i geopolitika ===

[[Slika:gasoil.gif|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 44. Mreža naftovoda i plinovoda prema Europi. Rusija kao energetski izvor.
Geopolitičke konzekvence.
<div align="left">

=== LNG ===

LNG (eng. Liquified Natural Gas) je ukapljeni prirodni plin.

Većina postrojenja za ukapljivanje prirodnog plina nije na područjima na kojima se se isplati graditi plinovode, te se velika sredstva moraju ulagati u prijevoz LNG-a. Ovo je i glavni razlog zašto su se LNG postrojenja sporo razvijala u drugoj polovici 20. stoljeća. Samo postrojenje za ukapljivanje LNG-a stoji 1-3 milijarde USD, terminal za ukapljivanje 0.3-1 milijardu, a LNG tankeri za prijevoz 0.2÷0.3 milijarde USD.

Komercijalni razvoj LNG-a počeo je dugoročnim ugovorima na 20÷25 godina s dobavljačima, po strogo određenim uvjetima, ali se u međuvremenu pojavilo spot tržište. Zbog ovoga, prema LNG-u se odnosilo kao prema igri bogatih, gdje se mogu uključiti samo igrači s jakom financijskom i političkom pozadinom. Velike međunarodne nafte tvrtke kao BP, Exxonmobil, Royal Dutch Shell, i neke nacionalne (npr. Pertamina i Petronas) su bili aktivni igrači. Japan, Južna Koreja i Tajvan su uvoze velike količine LNG-a zbog nedostatka vlastitih energenata, ali pojavom viška plina u Americi očekuje se pad cijena.

Zadnjih godina, više igrača se uključilo, kako u uvozu, tako i izvozu, nove tehnologije se usvajaju, cijene postrojenja, terminala i vozila padaju, a LNG postaje konkurentniji drugim energentima. Uobičajena cijena LNG tankera kapaciteta 125 000 m³, izgrađenog u europskim ili japanskim brodogradilištima iznosi 250 milijuna USD. Kada su se korejska i kineska brodogradilišta uključila u igru, cijene su pale za 60%.

Tablica 2. Trgovina LNG-om 2021. godine prema BP-u (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf] )
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Uvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Kanada
| 0,8
|-
! Meksiko
| 2,5
|-
! SAD
| 1,3
|-
! Ukupno za Sjevernu Ameriku
! 4,6
|-
! Argentina
| 1,8
|-
! Brazil
| 3,3
|-
! Čile
| 3,7
|-
! Ostatak Južne i Centrale Amerike
| 5,1
|-
! Ukupno Južna i Centralna Amerika
! 13,9
|-
! Belgija
| 5,1
|-
! Francuska
| 19,6
|-
! Italija
| 12,1
|-
! Španjolska
| 20,9
|-
! Turska
| 14,8
|-
! UK
| 18,6
|-
! Ostatak Europe
| 23,8
|-
! Ukupno Europa
! 114,8
|-
! Kuvajt
| 5,7
|-
! UAE
| 1.6
|-
! Ostatak Bliskog istoka i Afrike
| 1.9
|-
! Ukupno Bliskog istoka i Afrike
! 1.9
|-
! Kina
| 94,0
|-
! Indija
| 35,8
|-
! Japan
| 102,0
|-
! Malezija
| 3,6
|-
! Pakistan
| 10,6
|-
! Singapur
| 5,7
|-
! Južna Koreja
| 55,3
|-
! Tajvan
| 24,7
|-
! Tajland
| 7,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 6,1
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 345,4
|-
! Ukupan uvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Izvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Peru
| 5,0
|-
! Trinidad i tabago
| 14,3
|-
! Ostale Amerike
| 0,5
|-
! Ukupna Amerika
! 81,3
|-
! Rusija
| 40,4
|-
! Norveška
| 4,3
|-
! Ostatak Europe
| 1,3
|-
! Ukupno Europa & CIS
! 46,0
|-
! Oman
| 13,2
|-
! Katar
| 106,1
|-
! UAE
| 7,6
|-
! Ukupno Bliski Istok
! 126,9
|-
! Alžir
| 15,0
|-
! Angola
| 6,1
|-
! Egipat
| 1,8
|-
! Nigeria
| 28,4
|-
! Ostatak Afrike
| 5,1
|-
! Ukupno Afrika
! 56,4
|-
! Malezija
| 32,8
|-
! Australija
| 106,2
|-
! Bruneji
| 8,4
|-
! Indonezija
| 16,8
|-
! Papa Nova Gvineja
| 11,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 1,4
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 177,3
|-
! Ukupan izvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>

[[Image:Crta.jpg]]

== Potrošnja primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Sjeverna Amerika bilježi blagi porast potrošnje primarne energije, dok Azijsko-pacifička regija posljednjih godina bilježi znatno veći rast, a Europa i Euroazija blagi pad potrošnje

[[Slika:PGPP2.png|thumb|center|600px]]

<div align="center"> Slika 45. Promjena potrošnje primarne energije po energetskim regijama u 2019. godini, te prosječna godišnja promjena potrošnje u periodu od 10 godina preba BP-u<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Stalni porast potrošnje nafte prisutan je u svim energetskim regijama, osim u Evropi.

[[Slika:Slika 46a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 46. Potrošnja nafte po energetskim regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Kao i proizvodnja plina, i potrošnja brzo raste, sve do nedavno.

[[Slika:Slika 47a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 47. Potrošnja prirodnog plina po regijama u miljardama kubičnih metara (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad potrošnje ugljena u većem dijelu svijeta, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. Međutim, u Aziji, zamjetno je povećanje potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 48a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 48. Potrošnja ugljena po regijama u milijunima tona ekvivalenta nafte. (Izvor:[https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nuklearna energija ===

Nakon duljeg perioda pada potrošnje nuklearne energije, opet dolazi do blagog rasta potrošnje nuklearne energije, uglavnom u Kini.

[[Slika:Slika 49a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 49. Potrošnja nuklearne energije po regijama u EJ
u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Hidroenergija ===

Rast potrošnja hidroenergije bilježe Europa i Euroazija, Sjeverna Amerika i Azijsko-pacifička regija, dok područja bivšeg Sovjetskog Saveza bilježe manji rast. Općenito, na svjetskoj razini, potrošnja hidroenergije brzo raste.

[[Slika:Slika 50a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 50. Potrošnja hidroenergije po energetskim regijama u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Vjetroenergija ===

Rast potrošnje električne energije iz vjetroelektrana u prošlom desetljeću je bio iznimno velik.

[[Slika:Slika 51c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 51. Potrošnja električne energije iz vjetroelektrana u EJ.
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

=== Tradicionalni obnovljivi izvori ===

Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno drvo, poljoprivredni ostaci i balega, ali i vodenice i vjetrenjače, gdje se još koriste, su oni koji obično ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama.

=== Biomasa ===

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse)
je u raznim izvornicima različito određena, ali se kao osnovna može navesti odrednica: ‘Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.'
Biomasa je obnovljivi izvor energije, a općenito se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati:
* drvna biomasa
* drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)
* nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)
* ostaci i otpaci iz poljoprivrede
* životinjski otpad i ostaci.
* biomasa iz otpada

'''Drvna biomasa'''
* Ostaci i otpad nastao pri piljenju, brušenju, blanjanju,…
* Često je to otpad koji opterećuje poslovanje drvno-prerađivačke tvrtke
* Služi kao gorivo u vlastitim kotlovnicama, sirovina za proizvode, brikete, pelete
* Jeftinije je i kvalitetnije gorivo od šumske biomase

'''Ostaci i otpaci iz poljoprivrede'''
* Slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike, koštice, ljuske,…
* To je heterogena biomasa različitih svojstava
* Ima nisku ogrjevnu vrijednost zbog visokog udjela vlage i različitih primjesa (klor!)
* Prerađuje se prešanjem, baliranjem, peletiranjem
* Danska: instalirana je elektrana na ostatke žitarica od 450 MW!

'''Životinjski otpad i ostaci'''
* Anaerobna fermentacija (izmet –sve vrste životinja + zelena masa)
* Spaljivanjem (stelja, lešine –peradarske farme)
* Bioplin (60% metana, 35% CO2 te 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, CO, kisika i vodene pare)

'''Biomasa iz otpada'''
* Zelena frakcija kućnog otpada
* Biomasa iz parkova i vrtova s urbanih površina
* Mulj iz kolektora otpadnih voda

Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplinske energije ili se prerađuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i kućanstvima.

Biomasa se odnosi na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog i životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao gorivo ili za industrijsku proizvodnju. Najčešće se koristi direktno u konačnoj potrošnji energije za grijanje, kuhanje ili zagrijavanje tople vode, ali se može koristiti i za proizvodnju električne energije i topline, te se odnedavna sve više koristi za proizvodnju biogoriva. Također može se koristiti u industriji za proizvodnju vlakana i kemikalija.

==== Kruta biomasa ====

Pod krutu biomasu ubrajaju se drvo, sječka, poljoprivredni ostaci i dr.

Tablica 3. Proizvodnja energije iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.worldbioenergy.org/uploads/221223%20WBA%20GBS%202022.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije(bruto)''' || '''685'''
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije(bruto)''' || '''1,2'''
|-

|}

Tablica 4. Potrošnja energije proizvedene iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=renewablesandwaste&year=2015])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''36793150'''
|-

|}

==== Biogoriva ====

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja i potrošnja biogoriva rastu, i da zamjene fosilna goriva što više je to moguće. Ekološki su daleko prihvatljivija od fosilnih, ali im je proizvodnja još uvijek skuplja. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu, iz šećerne trske, te u SAD-u, iz kukuruza. Glavna biogoriva su bioetanol i biodizel.

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. Proizvodi se iz šećerne trske, kukuruza, ječma, krumpira, suncokreta, žita, drva i još nekih biomasa. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu. Europska Unija već troši znatne količine bioetanola. Hrvatska ima veliki potencijal za proizvodnju i izvoz bioetanola.

Biodizel predstavlja alternativu običnom dizelu proizvedenom iz fosilnih goriva. Proizvodi se najviše iz uljarica (uljane repice, soje, suncokreta, palminih ulja), biorazgradiv je i nije opasan za okoliš. U nekim zemljama Europske Unije, biodizel je već zastupljen u gorivima (u određenom postotku), te također neka vozila već mogu voziti na 100%-tni biodizel.

Tablica 5. Potrošnja biogoriva - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Biogoriva
|-
| ''Jedinica'' || ''Tisuće barela ekvivalenta nafte po danu''
|-
| '''Ukupno''' || '''1679'''
|-

|}

[[Slika:Slika 52a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 52. Proizvodnja biogoriva u milijunima tona ekvivalentne nafte.
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>

[[Slika:Slika 53a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 53. Količina prizvedenog etanola i biodizela po svjetskim regijama (2019. i 2020.g.)
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

==== Bioplin ====

Bioplin se proizvodi energetskim transformacijama iz životinjskog izmeta, kanalizacijskog otpada, krute biomase, u anaerobnim uvjetima. Prvenstveno se sastoji od metana i ugljik-dioksida. Može se koristiti kao pogonsko gorivo za vozila, a njegovim pročišćavanjem možemo dobiti i plin čist poput prirodnog.

Tablica 6. Potrošnja bioplina - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Bioplin
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''137,62'''
|-
<div>

|}

=== Otpad kao izvor energije ===

Energetsko iskorištavanje otpada koji se ne može reciklirati je proces obično spaljivanja, a dobivena toplinska energija može se iskoristiti za dobivanje električne energije, zagrijavanje vode za grijanje stambenih objekata i slično. Gorivo dobiveno iz otpada često se koristi u cementarama.

Velika prednost ove tehnologije je da se njome može spaljivati opasan i medicinski otpad, koji ako se odlaže u okoliš, može biti otrovan i opasan za zdravlje živih bića.

Moderna postrojenja za spaljivanje otpada su znatno drugačija od onih od prije samo 10 ili 20 godina; prvo se vrši razdvajanje otpada na onaj koji se može reciklirati i na onaj koji se baš mora spaliti, a nakon toga se vrši spaljivanje.

Zemlje koje najviše koriste ovu tehnologiju su Japan, Švedska i Danska.

Tablica 7. Proizvodnja energije iz otpada - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''GWh'' || ''GWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije (bruto)''' || '''76738''' || '''36574'''
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije (bruto)''' || '''298228''' || '''229650'''
|-

|}

Tablica 8. Potrošnja energije proizvedene iz otpada - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''160540''' || '''549731'''
|-

|}

=== Geotermalna energija ===

Pod geotermalnom energijom obično se podrazumijevaju izvori tople vode ili pare, koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije i/ili topline, međutim, uz pomoć dizalica topline moguće je koristiti i niskotemperaturnu toplinu tla ili podzemnih voda. Potrošnja geotermalne energije blago raste zadnjih godina. Potrošnja geotermalne energije 2014. godine iznosila je 7 Mtoe.

=== Solarna energija ===

Energija sunca može se koristiti ili kao toplinska, ili se sunčevo zračenje može direktno pretvarati u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Toplinska energija može se koristiti za proizvodnju topline, pomoću kolektora za grijanje tople vode, ili za proizvodnju električne energije, u solarnim termalnim elektranama. Svjetlosna energija se može jedino pretvarati pomoću fotonaponskih ćelija u električnu energiju
Proizvodnja i potrošnja solarne energije vrlo brzo rastu. Ovaj rast posebno se odnosi na Japan i Njemačku.

[[Slika:Slika 54c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 54. Potrošnja solarne električne energije u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

==== Toplinska ====

Solarna toplinska energija se većinom koristi za proizvodnju tople vode, ali može se koristiti u solarnim termalnim elektranama za proizvodnju električne energije. Solarna termalna električna energija je opet u porastu, ali je značajno skuplja od fotonapona.

==== Fotonaponska ====

Fotonaponski moduli omogućuju direktno pretvaranje sunčevog zračenja u električnu energiju. Kao što je moguće vidjeti iz slike 8, instalirana snaga je u stalnom porastu, kao i proizvedena energija, slika 52.

=== Energija mora ===

Energetski potencijal je vrlo velik, međutim tehnologije za korištenje te energije su ili tek u razvoju ili preskupe. Energija mora može se koristiti ili kao energija valova, ili kao energija plime i oseke, ili kao toplinska energija mora. Ukupno je u svijetu 2005. godine proizvedeno 551 GWh električne energije iz mora, većinom iz plime i oseke.

==== Energija valova ====

[[Slika: Elliptical_trajectory_on_ripples.png|frame|right|Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična]]
Energija valova odnosi se na energiju koja se može proizvesti iz oceanskih valova, i prevesti u koristan rad (električnu energiju, desalinizaciju, ili rad za pumpanje vode u rezervoare). Ova tehnologija nije u komercijalnoj uporabi te na svijetu postoji samo nekoliko eksperimentalnih postrojenja.

==== Energija plime i oseke ====

Energija plime i oseke predstavlja sredstvo za proizvodnju električne energije korištenjem energije sadržane u vodenoj masi tokom ciklusa plime i oseke, te je slična hidroenergiji. Energija valova može biti kinetička - sadržana u strujama izazvanim plimom i osekom - te potencijalna, sadržana u visinskoj razlici plime i oseke. Ograničeni je broj lokacija gdje je izvedivo postaviti takvo postrojenje, uglavnom na obalama gdje je razlika između plime i oseke veća od 7-10 m. Najpoznatija elektrana na plimu i oseku nalazi se u sjevernoj Francuskoj.

==== Toplinska ====

Ovo predstavlja način proizvodnje električne energije iskorištavajući temperaturne razlike morske vode, na različitim dubinama mora (do 1km). Morska voda se pumpa sa dubine na površinu mora, i iskorištava se njihova temperaturna razlika.

[[Image:Crta.jpg]]

== Primarna energija i kvaliteta života ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 9. Usporedba potrošnje energije (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.PCAP.KG.OE?name_desc=false])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://www.purposeplus.com/world/indicators/energy-use-kg-oil-equivalent-per-capita/ '''kgoe/capita'''] || 1922 || 4154 || 642 || 1898
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Efikasnost potrošnje primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 10. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart '''GDP2011 $/kgoe'''] || 7.9 || 9.1 || 9.0 || 10.7
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Zaključak ==

[[Image:Crta.jpg]]

* rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
* i dalje je prisutan politički utjecaj na cijenu nafte
* dostupnost plina u Europi - plinovodi + LNG
* novi obnovljivi izvori rastu vrlo brzu, ali su još uvijek mali dio primarne energije

[[Image:Crta.jpg]]

==Vanjske poveznice==

[[Image:Crta.jpg]]

[http://hr.wikipedia.org/wiki/Biogoriva Biogoriva]

PRIMARNA ENERGIJA

2025-10-29T10:26:48Z

Marko: /* Kamo ide cijena nafte? */

[[Slika:primarnaenergija.jpg]]

== '''Cilj poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.

== '''Svrha Poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

# Razumjeti pojam primarne energije.
# Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata.
# Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije.
# Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.

[[Image:Crta.jpg]]

== '''Uvod''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.

=== Kamo ide cijena nafte? ===

Cijena nafte trenutno je vrlo visoko, dok je za vrijeme COVID-a čak jedno kratko vrijema bila negativna. Cijena nafte, obično višestruko veća od troškova proizvodnje, posljedica je ponude i potražnje, ali i stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), i političkih odluka svjetskih moćnika. Nafta je proteklih godina uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, koja je išla do 115$, a trenutna cijena barela nafte na svjetskom tržištu je 73/78/57$ (WTI/Brent/Urals).

[[Slika:Slika1 cn2021.png|thumb|center|750px|Slika 1. Kretanje cijena nafte 1861. - 2023., i razlozi njezinih promjena ([http://www.bp.com/])]]

[[Slika:tpn.gif|frame|center|Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte]]

Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:

* nepolitička (dakle uravnotežena tržišna) cijena nafte je cca 10-20$ po barelu

* trenutna cijena nafte je [https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl] (WTI/Brent/Urals) (22.10.2025)

* unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski dugo bila podignuta ograničenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008, te uspjeh politike energetske efikasnosti, obnovljivih izvora i elektrifikacije transporta dovela je do pada potražnje

* taman kad se iračka nafta krenula vraćati na tržište, buknulo je arapsko proljeće, i izbacilo libijsku naftu s tržišta

* kad se libijska nafta počela vraćati, uvedene su sankcije protiv Irana, u međuvremenu ukinute, pa opet uvedene

* previranja u Venecueli, izbacile su je s tržišta nafte, što je odlično i za Rusiju, i za SAD

* porast proizvodnje nafte iz uljnih škriljevaca u zemljama izvan OPEC-a dovela je do gubitka utjecaja

* OPEC je prestao ograničavati proizvodnju, čime je izazvao kolaps cijena, što najviše šteti Rusiji, Iranu i Venezueli, ali i novim investicijama u uljne škriljevce

* utjecaj post-COVID-19 opravka ekonomije je bio značajan 2021

* utjecaj ruske agresije je bio značajan tijeko prve polovice 2022, a nakon toga cijena pada, pa OPEC opet ograničava proizvodnju

* pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - '''visoki porezi''' kao obrana od fluktuacija cijena nafte

* '''pad cijene''' - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova

* '''porast cijene''' - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel

* saudijska proizvodnja kao stari regulator proizvodnje, a uljni škriljevci kao novi regulator cijene unutar banda 45-65$/bbl

* cijena nafte iznad 45$/bbl čini neke nekonvencionalne izvore nafte isplatljivim

* značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): [http://www.bp.com/ BP] je pojeo Amoco, [http://www.exxonmobil.com/ Exxonmobil], fuzija francuske naftne industrije [http://www.totalfinaelf.com/ho/fr/index.htm TotalFinaElf], itd. Nema mjesta za patuljke.

[[Slika:ikn.png||frame|center|Slika 3. Intenzivnost korištenja nafte (količina nafte po jedinici GDP)]]

=== Ratovi, ustanci, sankcije i nafta ===

* ratovi, ustanci i sankcije smanjuju ponudu, dakle utječe na porast cijene

* stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka do 2014 - spas za [http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=1565949 Rusiju]

Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?

* proizvođačima zato jer time manje zarađuju
* razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte ugrožava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
* jedino zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji bez nafte imaju interesa u jeftinoj nafti

Zašto je sada ipak cijena nafte visoka?

* COVID-19 doveo je do pada potražnje i kolapsa ulaganja u nove izvore
* nagli oporavak nakon COVID-a podigao je potražnju i cijenu
* ruska agresija na Ukrajinu smanjila je ponudu, i podigla cijenu, ali se nafta preusmjerila, pa cijena pada
* početak elektrifikacije transporta je povećao nesigurnost za investicije
* nagli oporavak ekonomije doveo je do povećanja potražnje, a tržišna cijena je marginalna cijena koju plaćaju oni koji nisu spremni odustati od potršnje, jer za povećanje proizvodnje treba oko dvije godine

=== Linkovi ===

[http://www.iea.org/ International Energy Agency]

[https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource IEA - Key World Energy Statistics]

[http://www.worldbank.org/ The World Bank Group]

[http://data.worldbank.org/ The World Bank Group - Data]

[http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html BP Statistical Review of World Energy]

[http://www.platts.com Platts]

[http://www.oecd.org/ OECD]

[http://www.oecd.org/statistics/ OECD - Data]

[https://www.energy.gov Department of Energy]

[http://www.eia.doe.gov/ Energy Information Administration]

[http://www.eia.doe.gov/emeu/mer/contents.html Monthly Energy Review]

[http://www.energy.eu/ Europe's Energy Portal]

[http://ec.europa.eu/energy/index_en.htm Energy Strategy for Europe]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Consumption_of_energy Eurostat energy consumption]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Energy_production_and_imports Eurostat energy production and imports]

[https://windeurope.org/data-and-analysis/statistics/ Wind Europe statistics]

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency]

[http://www.nrel.gov/ National Renewable Energy Laboratory]

[http://www.epri.com/ EPRI]

[http://www.oecd-nea.org/ Nuclear Energy Agency]

[http://www.inogate.org/?lang=en Inogate]

[[Image:Crta.jpg]]

== Oblici primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.

==== Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni) ====

Iako su i ovi izvori primarne energije možda obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 300 milijuna godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina), pa ih zato zovemo neobnovljivima.

* fosilna goriva
: nafta
: plin
: ugljen
: treset
* nuklearna energija

[[Slika:Slika4 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 4. Potrošnja primarne energije na svjetskoj razini u EJ, 1995. - 2020.<div> (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])
<div align="left">

[[Slika:Slika 5 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 5. Potrošnja primarne energije po energetskim regijama 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>
<div align="left">

==== Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni) ====

Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja. Prije otkrića ugljena i drugih fosilnih goriva, jedina energija koju je čovjek koristio bila je obnovljiva, balega, drvo i kasnije energija vodenica i vjetrenjača. Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno nekomercijalna biomasa i balega, su oni koji ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama. Glavni komercijalni ili konvencionalni obnovljivi izvor je hidroenergija, iako neke od novih ili alternativnih primarnih energija, najbliže su tome vjetar, geotermalna energija i sunčeva toplina, kako se počinju koristiti i bez potrebe za subvencioniranjem, postaju također komercijalni. Vrijeme biomase i biogoriva dolazi, što zbog reforme poljoprivrede u razvijenim zemljama, što zbog visoke cijene nafte, a vrijeme energije mora će možda jednoga dana doći.

* balega
* drvo (tradicionalna biomasa)
* biomasa
* biogoriva
: bioetanol
: biodiesel
: bioplin
: bio-ETBE
: biovodik etc.
* hidroenergija
* vjetroenergija
* sunčeva energija
: toplinska
: fotonaponska
* geotermalna energija
* energija mora
: energija plime i oseke
: energija valova
: toplinska (OTEC)

[[Slika:Usporedba ukupnog kapaciteta vjetroel nuklearki.jpg|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 6. Usporedba dodanih kapaciteta vjetroelektrana, solara i nuklearki u svjetskoj proizvodnji električne energije
(Izvor: [https://www.worldnuclearreport.org/The-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2022-HTML.html#link127 WNISR])

[[Slika:Slika 7.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 7. Udjeli obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije (Izvor: [https://www.ren21.net/gsr-2022/chapters/chapter_01/chapter_01/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 8.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 8. Proizvodnja solarne energije po regijama (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/solar-energy-consumption-by-region])<div>
<div align="left">

[[Slika: WIndhydro.jpg|thumb|center|1100px]]

<div align="center">Slika 9. Proizvodnja energije iz hidroelektrana i vjetroelektrana po regijama ([https://ourworldindata.org/grapher/hydro-consumption-by-region], [https://ourworldindata.org/grapher/wind-energy-consumption-by-region?tab=chart&country=~Lower-middle-income+countries])
<div>
<div align="left">

Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.

[[Slika:Slika 10.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 10. Cijene proizvodnje električne energije iz pojedinih primarnih izvora (2009.-2021.) (Izvor: [https://www.lazard.com/media/451881/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf])<div>
<div align="left">

=== Bilance primarne energije ===

Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, [[Tablica za preračunavanje oblika energije|milijuni tona ekvivalentne nafte]] ] (2021.), prema BP.

{| border="1"
|-
! Potrošnja primarne energije milijuna toe, 2022. !! nafta !! prirodni plin !! ugljen !! nuklearna energija !! hidroenergija !! ostali obnovljivi !! ukupno
|-
| SAD || 843,84 || 710,81 || 252,46 || 69,23 || 54,53 || 169,83 || '''2100,71'''
|-
| Brazil || 106,53 || 34,87 || 16,96 || 1,07 || 82,48 || 57,24 || '''299,15'''
|-
| '''Amerike''' || '''1274,72''' || '''1029,66''' || '''304,29''' || '''84,82''' || '''256,26''' || '''298,24''' || '''3247,98'''
|-
| Danska || 6,45 || 1,91 || 1,19 || 0,00 || 0,00 || 6,46 || '''16,01'''
|-
| Francuska || 69,51 || 37,02 || 5,49 || 37,22 || 13,29 || 16,32 || '''178,85'''
|-
| Hrvatska || 3,11 || 2,39 || 0,48 || 0,00 || 1,35 || 0,96 || '''8,29'''
|-
| Njemačka || 99,84 || 77,86 || 50,64 || 6,62 || 75,13 || 52,09 || '''362,18'''
|-
| ''EU'' || ''509,22'' || ''341,07'' || ''160,98'' || ''147,11'' || ''139,76'' || ''188,84'' || ''1486,98''
|-
| Norveška || 9,08 || 3,58 || 0,72 || 0,00 || 29,13 || 2,89 || '''45,43'''
|-
| Rusija || 160,27 || 408,19 || 81,45 || 19,52 || 44,46 || 0,94 || '''714,83'''
|-
| '''Europa''' || '''658,49''' || '''491,07''' || '''239,08''' || '''81,32''' || '''135,87''' || '''223,43''' || '''1829,26'''
|-
| Kina || 730,89 || 325,55 || 2058,14 || 41,87 || 272,31 || 243,46 || '''3672,22'''
|-
| Indija || 224,75 || 53,50 || 478,84 ||3,83 || 36,15 || 30,09 || '''827,16'''
|-
| Japan || 157,88 || 89,09 || 114,65 || 7,76 || 17,82 || 30,02 || '''417,22'''
|-
| '''Azija i Pacifik''' || '''1647,08''' || '''780,07'' || '''3019,97''' || '''57,17''' || '''394,22''' || '''411,29''' || '''6309,81'''
|-
| '''Afrika''' || '''187,73''' || '''141,39''' || '''100,55''' || '''1,03''' || '''414,64''' || '''93,26''' || '''938,66'''
|-
| '''Bliski istok''' || '''389,32''' || '''494,89''' || '''8,12''' || '''1,92''' || '''2,23''' || '''4,29''' || '''900,77'''
|-
| '''Svijet''' || '''4399,78''' || '''3474,01''' || '''3823,92''' || '''576,45''' || '''904,25''' || '''825,65''' || '''14004,06'''
|-
| '''od toga OECD''' || '''1997,73''' || '''1543,42''' || '''637,48''' || '''401,12''' || '''315,41''' || '''504,32''' || '''5399,48'''
|}

{| border="0"
|-
| [[Slika:Svijet222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj opskrbi (2020.) - težište na fosilnim gorivima [https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:OECD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 12. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država OECD-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=OECDTOT&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Europa222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 13. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država Europe (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WEOEUR&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:EU222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 14. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država EU-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=EU28&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:SAD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 15. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi SAD-a (2021.) - visok udio nuklearne energije, uz naftu i plin
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=USA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Francuska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 16. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Francuske (2021.) - težište na nuklearnoj energiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=FRANCE&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Njemacka222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 17. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Njemačke (2021.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=GERMANY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Norveska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 18. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Norveške (2021.) - težište na hidroenergiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=NORWAY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Danska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 19. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Danske (2021.) - visok udio vjetra i biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=DENMARK&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Rusija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 20. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Rusije (2020.) - težište na prirodnom plinu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=RUSSIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Japan222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 21. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Japana (2021.) - tržište na fosilnim goriima, pogotovo nafta
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=JAPAN&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Kina222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 22. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Kine (2020.) - težište na ugljenu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CHINAREG&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Indija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 23. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Indije (2020.) - težište na ugljenu, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=INDIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Brazil222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 24. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Brazil(2020.) - težište na nafti, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=BRAZIL&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Hrvatska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 25. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Hrvatske (2020.) - naglasak na nafti i prirodnom plinu

[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CROATIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-

|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Rezerve primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Uvod ===

Dokazane su rezerve nafte za oko 50 godina uz sadašnju potrošnju, 55 godina za prirodni plin i 150 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 26.)

[[Slika:Slika 26.jpg|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 26. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu, prirodni plin i ugljen na kraju 2021. godine
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slike 27. i 28.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 29.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 30., 31. i 32.).

[[Slika:Slika 27 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 27. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>

[[Slika:R-P ratio Slika 28.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 28. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
po energetskoj podijeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Oil reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 29. Kretanje rezervi nafte 1980.-2020., (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/oil-proved-reserves?country=OWID_WRL~North+America~Africa~Middle+East~Asia+Pacific~European+Union~South+%26+Central+America/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 30 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 30. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 31 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 31. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin - po energetskoj podjeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>

[[Slika:Gas reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 32. Kretanje rezervi prirodnog plina 2000.-2020., tisuće milijardi m³ (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena. Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije. Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka (Slika 33.).

[[Slika:Slika 33 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 33. Dokazane rezerve nafte, u postotcima - nafta je još uvijek na Bliskom istoku
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Prirodni plin ===

Prirodnog plina, kao i nafte, jednog dana će nestati. Najveći dio rezervi prirodnog plina nalazi se na području Bliskog istoka te bivšeg SSSR-a (Slika 34.).

[[Slika:Slika 34 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 34. Dokazane rezerve prirodnog plina, u postotcima - prirodni plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Najveće dokazane rezerve ugljena nalaze se u Azijsko-pacifičkoj energetskoj regiji, na području bivšeg SSSR-a te Sjeverne Amerike

(Slika 35.).

[[Slika:Slika 35 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 35. Dokazane rezerve ugljena u postotcima (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Rezerve prirodnog urana su do danas uglavnom u potpunosti potrošene. Sa sadašnjim rezervama i tempom iskorištavanja, zalihe urana trajati će još oko 100 godina.

=== Potencijal obnovljive energije ===
Potencijal obnovljive energije se ne smanjuje korištenjem. On ovisi o dozračenoj Sunčevoj energiji, bilo direktno, ili indirektno preko razlike potencijala, kao energija vjetra ili mora ili hidroenergija, ili spremljenu kao kemijsku energiju u biomasi. Samo geotermalna energija nije posljedica Sunčeve, nego zaostale topline Zemlje.

==== Potencijal vjetroenergije ====

Iako je potencijal vjetroenergije velik, zbog njene varijabilnosti (intermitencije) sa sadašnjom tehnologijom je lagano integrirati do 15-20% električne energije iz tog izvora. Taj bi se postotak međutim mogao povećati upravljanjem potrošnjom, i skladištenjem energije, uz nešto povećani trošak dobave električne energije.

[[Slika: Potencijal_vjetroenergije.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 36. Potencijal vjetroenergije - Svijet (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

==== Potencijal hidroenergije ====

Dok je potencijal hidroeneregije u razvijenim zemljama uglavnom iskorišten, ili barem njegov ekonomični dio, preostao je značajan potencijal u zemljama u razvoju. Međutim, hidroenergija je danas sve češće u kompeticiji s drugim potrebama, za zemljom, za turističkim prihodima te bioraznolikošću.

[[Slika: Total hydropower potential by continent.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 37. Potencijal hidroenergije - Svijet<div>
<div align="left">

==== Potencijal Sunčeve energije ====

Daleko najveći potencijal ima Sunčeva energija, ali najveći se dio potencijala nalazi u zemljama u razvoju. Kako je tehnologija korištenja u međuvremenu značajno pojeftinila, ovo je izvor koji će u sljedećim godinama najznačajnije rasti.

[[Slika: Potencijal_sunceve_energije.png|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 38. Potencijal Sunčeve energije (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

[[Image:Crta.jpg]]

==Proizvodnja i trgovina primarnom energijom ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Nafta ===

Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.

[[Slika:Slika 39 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 39. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 40 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 40. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.

[[Slika:Slika 41 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 41. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijardama kubičnih metara u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 42 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 42.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama kubičnih metara godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje proizvodnje ugljena unutar posljednjih 20 godina, iako je nedavno došlo do prestanka rasta. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 43 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 43. Prikaz proizvodnje ugljena (u EJ) po regijama od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.

=== Naftovodi, plinovodi i geopolitika ===

[[Slika:gasoil.gif|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 44. Mreža naftovoda i plinovoda prema Europi. Rusija kao energetski izvor.
Geopolitičke konzekvence.
<div align="left">

=== LNG ===

LNG (eng. Liquified Natural Gas) je ukapljeni prirodni plin.

Većina postrojenja za ukapljivanje prirodnog plina nije na područjima na kojima se se isplati graditi plinovode, te se velika sredstva moraju ulagati u prijevoz LNG-a. Ovo je i glavni razlog zašto su se LNG postrojenja sporo razvijala u drugoj polovici 20. stoljeća. Samo postrojenje za ukapljivanje LNG-a stoji 1-3 milijarde USD, terminal za ukapljivanje 0.3-1 milijardu, a LNG tankeri za prijevoz 0.2÷0.3 milijarde USD.

Komercijalni razvoj LNG-a počeo je dugoročnim ugovorima na 20÷25 godina s dobavljačima, po strogo određenim uvjetima, ali se u međuvremenu pojavilo spot tržište. Zbog ovoga, prema LNG-u se odnosilo kao prema igri bogatih, gdje se mogu uključiti samo igrači s jakom financijskom i političkom pozadinom. Velike međunarodne nafte tvrtke kao BP, Exxonmobil, Royal Dutch Shell, i neke nacionalne (npr. Pertamina i Petronas) su bili aktivni igrači. Japan, Južna Koreja i Tajvan su uvoze velike količine LNG-a zbog nedostatka vlastitih energenata, ali pojavom viška plina u Americi očekuje se pad cijena.

Zadnjih godina, više igrača se uključilo, kako u uvozu, tako i izvozu, nove tehnologije se usvajaju, cijene postrojenja, terminala i vozila padaju, a LNG postaje konkurentniji drugim energentima. Uobičajena cijena LNG tankera kapaciteta 125 000 m³, izgrađenog u europskim ili japanskim brodogradilištima iznosi 250 milijuna USD. Kada su se korejska i kineska brodogradilišta uključila u igru, cijene su pale za 60%.

Tablica 2. Trgovina LNG-om 2021. godine prema BP-u (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf] )
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Uvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Kanada
| 0,8
|-
! Meksiko
| 2,5
|-
! SAD
| 1,3
|-
! Ukupno za Sjevernu Ameriku
! 4,6
|-
! Argentina
| 1,8
|-
! Brazil
| 3,3
|-
! Čile
| 3,7
|-
! Ostatak Južne i Centrale Amerike
| 5,1
|-
! Ukupno Južna i Centralna Amerika
! 13,9
|-
! Belgija
| 5,1
|-
! Francuska
| 19,6
|-
! Italija
| 12,1
|-
! Španjolska
| 20,9
|-
! Turska
| 14,8
|-
! UK
| 18,6
|-
! Ostatak Europe
| 23,8
|-
! Ukupno Europa
! 114,8
|-
! Kuvajt
| 5,7
|-
! UAE
| 1.6
|-
! Ostatak Bliskog istoka i Afrike
| 1.9
|-
! Ukupno Bliskog istoka i Afrike
! 1.9
|-
! Kina
| 94,0
|-
! Indija
| 35,8
|-
! Japan
| 102,0
|-
! Malezija
| 3,6
|-
! Pakistan
| 10,6
|-
! Singapur
| 5,7
|-
! Južna Koreja
| 55,3
|-
! Tajvan
| 24,7
|-
! Tajland
| 7,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 6,1
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 345,4
|-
! Ukupan uvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Izvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Peru
| 5,0
|-
! Trinidad i tabago
| 14,3
|-
! Ostale Amerike
| 0,5
|-
! Ukupna Amerika
! 81,3
|-
! Rusija
| 40,4
|-
! Norveška
| 4,3
|-
! Ostatak Europe
| 1,3
|-
! Ukupno Europa & CIS
! 46,0
|-
! Oman
| 13,2
|-
! Katar
| 106,1
|-
! UAE
| 7,6
|-
! Ukupno Bliski Istok
! 126,9
|-
! Alžir
| 15,0
|-
! Angola
| 6,1
|-
! Egipat
| 1,8
|-
! Nigeria
| 28,4
|-
! Ostatak Afrike
| 5,1
|-
! Ukupno Afrika
! 56,4
|-
! Malezija
| 32,8
|-
! Australija
| 106,2
|-
! Bruneji
| 8,4
|-
! Indonezija
| 16,8
|-
! Papa Nova Gvineja
| 11,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 1,4
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 177,3
|-
! Ukupan izvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>

[[Image:Crta.jpg]]

== Potrošnja primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Sjeverna Amerika bilježi blagi porast potrošnje primarne energije, dok Azijsko-pacifička regija posljednjih godina bilježi znatno veći rast, a Europa i Euroazija blagi pad potrošnje

[[Slika:PGPP2.png|thumb|center|600px]]

<div align="center"> Slika 45. Promjena potrošnje primarne energije po energetskim regijama u 2019. godini, te prosječna godišnja promjena potrošnje u periodu od 10 godina preba BP-u<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Stalni porast potrošnje nafte prisutan je u svim energetskim regijama, osim u Evropi.

[[Slika:Slika 46a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 46. Potrošnja nafte po energetskim regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Kao i proizvodnja plina, i potrošnja brzo raste, sve do nedavno.

[[Slika:Slika 47a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 47. Potrošnja prirodnog plina po regijama u miljardama kubičnih metara (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad potrošnje ugljena u većem dijelu svijeta, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. Međutim, u Aziji, zamjetno je povećanje potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 48a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 48. Potrošnja ugljena po regijama u milijunima tona ekvivalenta nafte. (Izvor:[https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nuklearna energija ===

Nakon duljeg perioda pada potrošnje nuklearne energije, opet dolazi do blagog rasta potrošnje nuklearne energije, uglavnom u Kini.

[[Slika:Slika 49a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 49. Potrošnja nuklearne energije po regijama u EJ
u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Hidroenergija ===

Rast potrošnja hidroenergije bilježe Europa i Euroazija, Sjeverna Amerika i Azijsko-pacifička regija, dok područja bivšeg Sovjetskog Saveza bilježe manji rast. Općenito, na svjetskoj razini, potrošnja hidroenergije brzo raste.

[[Slika:Slika 50a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 50. Potrošnja hidroenergije po energetskim regijama u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Vjetroenergija ===

Rast potrošnje električne energije iz vjetroelektrana u prošlom desetljeću je bio iznimno velik.

[[Slika:Slika 51c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 51. Potrošnja električne energije iz vjetroelektrana u EJ.
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

=== Tradicionalni obnovljivi izvori ===

Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno drvo, poljoprivredni ostaci i balega, ali i vodenice i vjetrenjače, gdje se još koriste, su oni koji obično ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama.

=== Biomasa ===

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse)
je u raznim izvornicima različito određena, ali se kao osnovna može navesti odrednica: ‘Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.'
Biomasa je obnovljivi izvor energije, a općenito se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati:
* drvna biomasa
* drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)
* nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)
* ostaci i otpaci iz poljoprivrede
* životinjski otpad i ostaci.
* biomasa iz otpada

'''Drvna biomasa'''
* Ostaci i otpad nastao pri piljenju, brušenju, blanjanju,…
* Često je to otpad koji opterećuje poslovanje drvno-prerađivačke tvrtke
* Služi kao gorivo u vlastitim kotlovnicama, sirovina za proizvode, brikete, pelete
* Jeftinije je i kvalitetnije gorivo od šumske biomase

'''Ostaci i otpaci iz poljoprivrede'''
* Slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike, koštice, ljuske,…
* To je heterogena biomasa različitih svojstava
* Ima nisku ogrjevnu vrijednost zbog visokog udjela vlage i različitih primjesa (klor!)
* Prerađuje se prešanjem, baliranjem, peletiranjem
* Danska: instalirana je elektrana na ostatke žitarica od 450 MW!

'''Životinjski otpad i ostaci'''
* Anaerobna fermentacija (izmet –sve vrste životinja + zelena masa)
* Spaljivanjem (stelja, lešine –peradarske farme)
* Bioplin (60% metana, 35% CO2 te 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, CO, kisika i vodene pare)

'''Biomasa iz otpada'''
* Zelena frakcija kućnog otpada
* Biomasa iz parkova i vrtova s urbanih površina
* Mulj iz kolektora otpadnih voda

Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplinske energije ili se prerađuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i kućanstvima.

Biomasa se odnosi na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog i životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao gorivo ili za industrijsku proizvodnju. Najčešće se koristi direktno u konačnoj potrošnji energije za grijanje, kuhanje ili zagrijavanje tople vode, ali se može koristiti i za proizvodnju električne energije i topline, te se odnedavna sve više koristi za proizvodnju biogoriva. Također može se koristiti u industriji za proizvodnju vlakana i kemikalija.

==== Kruta biomasa ====

Pod krutu biomasu ubrajaju se drvo, sječka, poljoprivredni ostaci i dr.

Tablica 3. Proizvodnja energije iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.worldbioenergy.org/uploads/221223%20WBA%20GBS%202022.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije(bruto)''' || '''685'''
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije(bruto)''' || '''1,2'''
|-

|}

Tablica 4. Potrošnja energije proizvedene iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=renewablesandwaste&year=2015])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''36793150'''
|-

|}

==== Biogoriva ====

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja i potrošnja biogoriva rastu, i da zamjene fosilna goriva što više je to moguće. Ekološki su daleko prihvatljivija od fosilnih, ali im je proizvodnja još uvijek skuplja. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu, iz šećerne trske, te u SAD-u, iz kukuruza. Glavna biogoriva su bioetanol i biodizel.

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. Proizvodi se iz šećerne trske, kukuruza, ječma, krumpira, suncokreta, žita, drva i još nekih biomasa. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu. Europska Unija već troši znatne količine bioetanola. Hrvatska ima veliki potencijal za proizvodnju i izvoz bioetanola.

Biodizel predstavlja alternativu običnom dizelu proizvedenom iz fosilnih goriva. Proizvodi se najviše iz uljarica (uljane repice, soje, suncokreta, palminih ulja), biorazgradiv je i nije opasan za okoliš. U nekim zemljama Europske Unije, biodizel je već zastupljen u gorivima (u određenom postotku), te također neka vozila već mogu voziti na 100%-tni biodizel.

Tablica 5. Potrošnja biogoriva - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Biogoriva
|-
| ''Jedinica'' || ''Tisuće barela ekvivalenta nafte po danu''
|-
| '''Ukupno''' || '''1679'''
|-

|}

[[Slika:Slika 52a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 52. Proizvodnja biogoriva u milijunima tona ekvivalentne nafte.
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>

[[Slika:Slika 53a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 53. Količina prizvedenog etanola i biodizela po svjetskim regijama (2019. i 2020.g.)
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

==== Bioplin ====

Bioplin se proizvodi energetskim transformacijama iz životinjskog izmeta, kanalizacijskog otpada, krute biomase, u anaerobnim uvjetima. Prvenstveno se sastoji od metana i ugljik-dioksida. Može se koristiti kao pogonsko gorivo za vozila, a njegovim pročišćavanjem možemo dobiti i plin čist poput prirodnog.

Tablica 6. Potrošnja bioplina - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Bioplin
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''137,62'''
|-
<div>

|}

=== Otpad kao izvor energije ===

Energetsko iskorištavanje otpada koji se ne može reciklirati je proces obično spaljivanja, a dobivena toplinska energija može se iskoristiti za dobivanje električne energije, zagrijavanje vode za grijanje stambenih objekata i slično. Gorivo dobiveno iz otpada često se koristi u cementarama.

Velika prednost ove tehnologije je da se njome može spaljivati opasan i medicinski otpad, koji ako se odlaže u okoliš, može biti otrovan i opasan za zdravlje živih bića.

Moderna postrojenja za spaljivanje otpada su znatno drugačija od onih od prije samo 10 ili 20 godina; prvo se vrši razdvajanje otpada na onaj koji se može reciklirati i na onaj koji se baš mora spaliti, a nakon toga se vrši spaljivanje.

Zemlje koje najviše koriste ovu tehnologiju su Japan, Švedska i Danska.

Tablica 7. Proizvodnja energije iz otpada - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''GWh'' || ''GWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije (bruto)''' || '''76738''' || '''36574'''
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije (bruto)''' || '''298228''' || '''229650'''
|-

|}

Tablica 8. Potrošnja energije proizvedene iz otpada - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''160540''' || '''549731'''
|-

|}

=== Geotermalna energija ===

Pod geotermalnom energijom obično se podrazumijevaju izvori tople vode ili pare, koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije i/ili topline, međutim, uz pomoć dizalica topline moguće je koristiti i niskotemperaturnu toplinu tla ili podzemnih voda. Potrošnja geotermalne energije blago raste zadnjih godina. Potrošnja geotermalne energije 2014. godine iznosila je 7 Mtoe.

=== Solarna energija ===

Energija sunca može se koristiti ili kao toplinska, ili se sunčevo zračenje može direktno pretvarati u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Toplinska energija može se koristiti za proizvodnju topline, pomoću kolektora za grijanje tople vode, ili za proizvodnju električne energije, u solarnim termalnim elektranama. Svjetlosna energija se može jedino pretvarati pomoću fotonaponskih ćelija u električnu energiju
Proizvodnja i potrošnja solarne energije vrlo brzo rastu. Ovaj rast posebno se odnosi na Japan i Njemačku.

[[Slika:Slika 54c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 54. Potrošnja solarne električne energije u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

==== Toplinska ====

Solarna toplinska energija se većinom koristi za proizvodnju tople vode, ali može se koristiti u solarnim termalnim elektranama za proizvodnju električne energije. Solarna termalna električna energija je opet u porastu, ali je značajno skuplja od fotonapona.

==== Fotonaponska ====

Fotonaponski moduli omogućuju direktno pretvaranje sunčevog zračenja u električnu energiju. Kao što je moguće vidjeti iz slike 8, instalirana snaga je u stalnom porastu, kao i proizvedena energija, slika 52.

=== Energija mora ===

Energetski potencijal je vrlo velik, međutim tehnologije za korištenje te energije su ili tek u razvoju ili preskupe. Energija mora može se koristiti ili kao energija valova, ili kao energija plime i oseke, ili kao toplinska energija mora. Ukupno je u svijetu 2005. godine proizvedeno 551 GWh električne energije iz mora, većinom iz plime i oseke.

==== Energija valova ====

[[Slika: Elliptical_trajectory_on_ripples.png|frame|right|Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična]]
Energija valova odnosi se na energiju koja se može proizvesti iz oceanskih valova, i prevesti u koristan rad (električnu energiju, desalinizaciju, ili rad za pumpanje vode u rezervoare). Ova tehnologija nije u komercijalnoj uporabi te na svijetu postoji samo nekoliko eksperimentalnih postrojenja.

==== Energija plime i oseke ====

Energija plime i oseke predstavlja sredstvo za proizvodnju električne energije korištenjem energije sadržane u vodenoj masi tokom ciklusa plime i oseke, te je slična hidroenergiji. Energija valova može biti kinetička - sadržana u strujama izazvanim plimom i osekom - te potencijalna, sadržana u visinskoj razlici plime i oseke. Ograničeni je broj lokacija gdje je izvedivo postaviti takvo postrojenje, uglavnom na obalama gdje je razlika između plime i oseke veća od 7-10 m. Najpoznatija elektrana na plimu i oseku nalazi se u sjevernoj Francuskoj.

==== Toplinska ====

Ovo predstavlja način proizvodnje električne energije iskorištavajući temperaturne razlike morske vode, na različitim dubinama mora (do 1km). Morska voda se pumpa sa dubine na površinu mora, i iskorištava se njihova temperaturna razlika.

[[Image:Crta.jpg]]

== Primarna energija i kvaliteta života ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 9. Usporedba potrošnje energije (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.PCAP.KG.OE?name_desc=false])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://www.purposeplus.com/world/indicators/energy-use-kg-oil-equivalent-per-capita/ '''kgoe/capita'''] || 1922 || 4154 || 642 || 1898
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Efikasnost potrošnje primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 10. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart '''GDP2011 $/kgoe'''] || 7.9 || 9.1 || 9.0 || 10.7
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Zaključak ==

[[Image:Crta.jpg]]

* rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
* i dalje je prisutan politički utjecaj na cijenu nafte
* dostupnost plina u Europi - plinovodi + LNG
* novi obnovljivi izvori rastu vrlo brzu, ali su još uvijek mali dio primarne energije

[[Image:Crta.jpg]]

==Vanjske poveznice==

[[Image:Crta.jpg]]

[http://hr.wikipedia.org/wiki/Biogoriva Biogoriva]

PRIMARNA ENERGIJA

2025-10-29T10:26:04Z

Marko: /* Kamo ide cijena nafte? */

[[Slika:primarnaenergija.jpg]]

== '''Cilj poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.

== '''Svrha Poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

# Razumjeti pojam primarne energije.
# Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata.
# Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije.
# Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.

[[Image:Crta.jpg]]

== '''Uvod''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.

=== Kamo ide cijena nafte? ===

Cijena nafte trenutno je vrlo visoko, dok je za vrijeme COVID-a čak jedno kratko vrijema bila negativna. Cijena nafte, obično višestruko veća od troškova proizvodnje, posljedica je ponude i potražnje, ali i stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), i političkih odluka svjetskih moćnika. Nafta je proteklih godina uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, koja je išla do 115$, a trenutna cijena barela nafte na svjetskom tržištu je 73/78/57$ (WTI/Brent/Urals).

[[Slika:Slika1 cn2021.png|thumb|center|750px|Slika 1. Kretanje cijena nafte 1861. - 2023., i razlozi njezinih promjena ([https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl])]]

[[Slika:tpn.gif|frame|center|Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte]]

Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:

* nepolitička (dakle uravnotežena tržišna) cijena nafte je cca 10-20$ po barelu

* trenutna cijena nafte je [https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl] (WTI/Brent/Urals) (22.10.2025)

* unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski dugo bila podignuta ograničenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008, te uspjeh politike energetske efikasnosti, obnovljivih izvora i elektrifikacije transporta dovela je do pada potražnje

* taman kad se iračka nafta krenula vraćati na tržište, buknulo je arapsko proljeće, i izbacilo libijsku naftu s tržišta

* kad se libijska nafta počela vraćati, uvedene su sankcije protiv Irana, u međuvremenu ukinute, pa opet uvedene

* previranja u Venecueli, izbacile su je s tržišta nafte, što je odlično i za Rusiju, i za SAD

* porast proizvodnje nafte iz uljnih škriljevaca u zemljama izvan OPEC-a dovela je do gubitka utjecaja

* OPEC je prestao ograničavati proizvodnju, čime je izazvao kolaps cijena, što najviše šteti Rusiji, Iranu i Venezueli, ali i novim investicijama u uljne škriljevce

* utjecaj post-COVID-19 opravka ekonomije je bio značajan 2021

* utjecaj ruske agresije je bio značajan tijeko prve polovice 2022, a nakon toga cijena pada, pa OPEC opet ograničava proizvodnju

* pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - '''visoki porezi''' kao obrana od fluktuacija cijena nafte

* '''pad cijene''' - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova

* '''porast cijene''' - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel

* saudijska proizvodnja kao stari regulator proizvodnje, a uljni škriljevci kao novi regulator cijene unutar banda 45-65$/bbl

* cijena nafte iznad 45$/bbl čini neke nekonvencionalne izvore nafte isplatljivim

* značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): [http://www.bp.com/ BP] je pojeo Amoco, [http://www.exxonmobil.com/ Exxonmobil], fuzija francuske naftne industrije [http://www.totalfinaelf.com/ho/fr/index.htm TotalFinaElf], itd. Nema mjesta za patuljke.

[[Slika:ikn.png||frame|center|Slika 3. Intenzivnost korištenja nafte (količina nafte po jedinici GDP)]]

=== Ratovi, ustanci, sankcije i nafta ===

* ratovi, ustanci i sankcije smanjuju ponudu, dakle utječe na porast cijene

* stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka do 2014 - spas za [http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=1565949 Rusiju]

Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?

* proizvođačima zato jer time manje zarađuju
* razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte ugrožava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
* jedino zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji bez nafte imaju interesa u jeftinoj nafti

Zašto je sada ipak cijena nafte visoka?

* COVID-19 doveo je do pada potražnje i kolapsa ulaganja u nove izvore
* nagli oporavak nakon COVID-a podigao je potražnju i cijenu
* ruska agresija na Ukrajinu smanjila je ponudu, i podigla cijenu, ali se nafta preusmjerila, pa cijena pada
* početak elektrifikacije transporta je povećao nesigurnost za investicije
* nagli oporavak ekonomije doveo je do povećanja potražnje, a tržišna cijena je marginalna cijena koju plaćaju oni koji nisu spremni odustati od potršnje, jer za povećanje proizvodnje treba oko dvije godine

=== Linkovi ===

[http://www.iea.org/ International Energy Agency]

[https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource IEA - Key World Energy Statistics]

[http://www.worldbank.org/ The World Bank Group]

[http://data.worldbank.org/ The World Bank Group - Data]

[http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html BP Statistical Review of World Energy]

[http://www.platts.com Platts]

[http://www.oecd.org/ OECD]

[http://www.oecd.org/statistics/ OECD - Data]

[https://www.energy.gov Department of Energy]

[http://www.eia.doe.gov/ Energy Information Administration]

[http://www.eia.doe.gov/emeu/mer/contents.html Monthly Energy Review]

[http://www.energy.eu/ Europe's Energy Portal]

[http://ec.europa.eu/energy/index_en.htm Energy Strategy for Europe]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Consumption_of_energy Eurostat energy consumption]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Energy_production_and_imports Eurostat energy production and imports]

[https://windeurope.org/data-and-analysis/statistics/ Wind Europe statistics]

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency]

[http://www.nrel.gov/ National Renewable Energy Laboratory]

[http://www.epri.com/ EPRI]

[http://www.oecd-nea.org/ Nuclear Energy Agency]

[http://www.inogate.org/?lang=en Inogate]

[[Image:Crta.jpg]]

== Oblici primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.

==== Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni) ====

Iako su i ovi izvori primarne energije možda obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 300 milijuna godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina), pa ih zato zovemo neobnovljivima.

* fosilna goriva
: nafta
: plin
: ugljen
: treset
* nuklearna energija

[[Slika:Slika4 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 4. Potrošnja primarne energije na svjetskoj razini u EJ, 1995. - 2020.<div> (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])
<div align="left">

[[Slika:Slika 5 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 5. Potrošnja primarne energije po energetskim regijama 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>
<div align="left">

==== Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni) ====

Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja. Prije otkrića ugljena i drugih fosilnih goriva, jedina energija koju je čovjek koristio bila je obnovljiva, balega, drvo i kasnije energija vodenica i vjetrenjača. Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno nekomercijalna biomasa i balega, su oni koji ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama. Glavni komercijalni ili konvencionalni obnovljivi izvor je hidroenergija, iako neke od novih ili alternativnih primarnih energija, najbliže su tome vjetar, geotermalna energija i sunčeva toplina, kako se počinju koristiti i bez potrebe za subvencioniranjem, postaju također komercijalni. Vrijeme biomase i biogoriva dolazi, što zbog reforme poljoprivrede u razvijenim zemljama, što zbog visoke cijene nafte, a vrijeme energije mora će možda jednoga dana doći.

* balega
* drvo (tradicionalna biomasa)
* biomasa
* biogoriva
: bioetanol
: biodiesel
: bioplin
: bio-ETBE
: biovodik etc.
* hidroenergija
* vjetroenergija
* sunčeva energija
: toplinska
: fotonaponska
* geotermalna energija
* energija mora
: energija plime i oseke
: energija valova
: toplinska (OTEC)

[[Slika:Usporedba ukupnog kapaciteta vjetroel nuklearki.jpg|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 6. Usporedba dodanih kapaciteta vjetroelektrana, solara i nuklearki u svjetskoj proizvodnji električne energije
(Izvor: [https://www.worldnuclearreport.org/The-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2022-HTML.html#link127 WNISR])

[[Slika:Slika 7.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 7. Udjeli obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije (Izvor: [https://www.ren21.net/gsr-2022/chapters/chapter_01/chapter_01/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 8.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 8. Proizvodnja solarne energije po regijama (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/solar-energy-consumption-by-region])<div>
<div align="left">

[[Slika: WIndhydro.jpg|thumb|center|1100px]]

<div align="center">Slika 9. Proizvodnja energije iz hidroelektrana i vjetroelektrana po regijama ([https://ourworldindata.org/grapher/hydro-consumption-by-region], [https://ourworldindata.org/grapher/wind-energy-consumption-by-region?tab=chart&country=~Lower-middle-income+countries])
<div>
<div align="left">

Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.

[[Slika:Slika 10.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 10. Cijene proizvodnje električne energije iz pojedinih primarnih izvora (2009.-2021.) (Izvor: [https://www.lazard.com/media/451881/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf])<div>
<div align="left">

=== Bilance primarne energije ===

Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, [[Tablica za preračunavanje oblika energije|milijuni tona ekvivalentne nafte]] ] (2021.), prema BP.

{| border="1"
|-
! Potrošnja primarne energije milijuna toe, 2022. !! nafta !! prirodni plin !! ugljen !! nuklearna energija !! hidroenergija !! ostali obnovljivi !! ukupno
|-
| SAD || 843,84 || 710,81 || 252,46 || 69,23 || 54,53 || 169,83 || '''2100,71'''
|-
| Brazil || 106,53 || 34,87 || 16,96 || 1,07 || 82,48 || 57,24 || '''299,15'''
|-
| '''Amerike''' || '''1274,72''' || '''1029,66''' || '''304,29''' || '''84,82''' || '''256,26''' || '''298,24''' || '''3247,98'''
|-
| Danska || 6,45 || 1,91 || 1,19 || 0,00 || 0,00 || 6,46 || '''16,01'''
|-
| Francuska || 69,51 || 37,02 || 5,49 || 37,22 || 13,29 || 16,32 || '''178,85'''
|-
| Hrvatska || 3,11 || 2,39 || 0,48 || 0,00 || 1,35 || 0,96 || '''8,29'''
|-
| Njemačka || 99,84 || 77,86 || 50,64 || 6,62 || 75,13 || 52,09 || '''362,18'''
|-
| ''EU'' || ''509,22'' || ''341,07'' || ''160,98'' || ''147,11'' || ''139,76'' || ''188,84'' || ''1486,98''
|-
| Norveška || 9,08 || 3,58 || 0,72 || 0,00 || 29,13 || 2,89 || '''45,43'''
|-
| Rusija || 160,27 || 408,19 || 81,45 || 19,52 || 44,46 || 0,94 || '''714,83'''
|-
| '''Europa''' || '''658,49''' || '''491,07''' || '''239,08''' || '''81,32''' || '''135,87''' || '''223,43''' || '''1829,26'''
|-
| Kina || 730,89 || 325,55 || 2058,14 || 41,87 || 272,31 || 243,46 || '''3672,22'''
|-
| Indija || 224,75 || 53,50 || 478,84 ||3,83 || 36,15 || 30,09 || '''827,16'''
|-
| Japan || 157,88 || 89,09 || 114,65 || 7,76 || 17,82 || 30,02 || '''417,22'''
|-
| '''Azija i Pacifik''' || '''1647,08''' || '''780,07'' || '''3019,97''' || '''57,17''' || '''394,22''' || '''411,29''' || '''6309,81'''
|-
| '''Afrika''' || '''187,73''' || '''141,39''' || '''100,55''' || '''1,03''' || '''414,64''' || '''93,26''' || '''938,66'''
|-
| '''Bliski istok''' || '''389,32''' || '''494,89''' || '''8,12''' || '''1,92''' || '''2,23''' || '''4,29''' || '''900,77'''
|-
| '''Svijet''' || '''4399,78''' || '''3474,01''' || '''3823,92''' || '''576,45''' || '''904,25''' || '''825,65''' || '''14004,06'''
|-
| '''od toga OECD''' || '''1997,73''' || '''1543,42''' || '''637,48''' || '''401,12''' || '''315,41''' || '''504,32''' || '''5399,48'''
|}

{| border="0"
|-
| [[Slika:Svijet222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj opskrbi (2020.) - težište na fosilnim gorivima [https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:OECD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 12. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država OECD-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=OECDTOT&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Europa222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 13. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država Europe (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WEOEUR&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:EU222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 14. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država EU-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=EU28&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:SAD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 15. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi SAD-a (2021.) - visok udio nuklearne energije, uz naftu i plin
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=USA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Francuska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 16. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Francuske (2021.) - težište na nuklearnoj energiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=FRANCE&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Njemacka222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 17. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Njemačke (2021.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=GERMANY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Norveska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 18. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Norveške (2021.) - težište na hidroenergiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=NORWAY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Danska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 19. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Danske (2021.) - visok udio vjetra i biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=DENMARK&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Rusija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 20. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Rusije (2020.) - težište na prirodnom plinu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=RUSSIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Japan222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 21. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Japana (2021.) - tržište na fosilnim goriima, pogotovo nafta
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=JAPAN&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Kina222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 22. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Kine (2020.) - težište na ugljenu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CHINAREG&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Indija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 23. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Indije (2020.) - težište na ugljenu, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=INDIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Brazil222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 24. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Brazil(2020.) - težište na nafti, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=BRAZIL&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Hrvatska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 25. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Hrvatske (2020.) - naglasak na nafti i prirodnom plinu

[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CROATIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-

|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Rezerve primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Uvod ===

Dokazane su rezerve nafte za oko 50 godina uz sadašnju potrošnju, 55 godina za prirodni plin i 150 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 26.)

[[Slika:Slika 26.jpg|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 26. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu, prirodni plin i ugljen na kraju 2021. godine
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slike 27. i 28.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 29.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 30., 31. i 32.).

[[Slika:Slika 27 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 27. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>

[[Slika:R-P ratio Slika 28.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 28. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
po energetskoj podijeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Oil reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 29. Kretanje rezervi nafte 1980.-2020., (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/oil-proved-reserves?country=OWID_WRL~North+America~Africa~Middle+East~Asia+Pacific~European+Union~South+%26+Central+America/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 30 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 30. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 31 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 31. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin - po energetskoj podjeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>

[[Slika:Gas reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 32. Kretanje rezervi prirodnog plina 2000.-2020., tisuće milijardi m³ (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena. Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije. Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka (Slika 33.).

[[Slika:Slika 33 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 33. Dokazane rezerve nafte, u postotcima - nafta je još uvijek na Bliskom istoku
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Prirodni plin ===

Prirodnog plina, kao i nafte, jednog dana će nestati. Najveći dio rezervi prirodnog plina nalazi se na području Bliskog istoka te bivšeg SSSR-a (Slika 34.).

[[Slika:Slika 34 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 34. Dokazane rezerve prirodnog plina, u postotcima - prirodni plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Najveće dokazane rezerve ugljena nalaze se u Azijsko-pacifičkoj energetskoj regiji, na području bivšeg SSSR-a te Sjeverne Amerike

(Slika 35.).

[[Slika:Slika 35 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 35. Dokazane rezerve ugljena u postotcima (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Rezerve prirodnog urana su do danas uglavnom u potpunosti potrošene. Sa sadašnjim rezervama i tempom iskorištavanja, zalihe urana trajati će još oko 100 godina.

=== Potencijal obnovljive energije ===
Potencijal obnovljive energije se ne smanjuje korištenjem. On ovisi o dozračenoj Sunčevoj energiji, bilo direktno, ili indirektno preko razlike potencijala, kao energija vjetra ili mora ili hidroenergija, ili spremljenu kao kemijsku energiju u biomasi. Samo geotermalna energija nije posljedica Sunčeve, nego zaostale topline Zemlje.

==== Potencijal vjetroenergije ====

Iako je potencijal vjetroenergije velik, zbog njene varijabilnosti (intermitencije) sa sadašnjom tehnologijom je lagano integrirati do 15-20% električne energije iz tog izvora. Taj bi se postotak međutim mogao povećati upravljanjem potrošnjom, i skladištenjem energije, uz nešto povećani trošak dobave električne energije.

[[Slika: Potencijal_vjetroenergije.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 36. Potencijal vjetroenergije - Svijet (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

==== Potencijal hidroenergije ====

Dok je potencijal hidroeneregije u razvijenim zemljama uglavnom iskorišten, ili barem njegov ekonomični dio, preostao je značajan potencijal u zemljama u razvoju. Međutim, hidroenergija je danas sve češće u kompeticiji s drugim potrebama, za zemljom, za turističkim prihodima te bioraznolikošću.

[[Slika: Total hydropower potential by continent.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 37. Potencijal hidroenergije - Svijet<div>
<div align="left">

==== Potencijal Sunčeve energije ====

Daleko najveći potencijal ima Sunčeva energija, ali najveći se dio potencijala nalazi u zemljama u razvoju. Kako je tehnologija korištenja u međuvremenu značajno pojeftinila, ovo je izvor koji će u sljedećim godinama najznačajnije rasti.

[[Slika: Potencijal_sunceve_energije.png|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 38. Potencijal Sunčeve energije (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

[[Image:Crta.jpg]]

==Proizvodnja i trgovina primarnom energijom ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Nafta ===

Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.

[[Slika:Slika 39 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 39. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 40 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 40. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.

[[Slika:Slika 41 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 41. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijardama kubičnih metara u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 42 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 42.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama kubičnih metara godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje proizvodnje ugljena unutar posljednjih 20 godina, iako je nedavno došlo do prestanka rasta. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 43 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 43. Prikaz proizvodnje ugljena (u EJ) po regijama od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.

=== Naftovodi, plinovodi i geopolitika ===

[[Slika:gasoil.gif|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 44. Mreža naftovoda i plinovoda prema Europi. Rusija kao energetski izvor.
Geopolitičke konzekvence.
<div align="left">

=== LNG ===

LNG (eng. Liquified Natural Gas) je ukapljeni prirodni plin.

Većina postrojenja za ukapljivanje prirodnog plina nije na područjima na kojima se se isplati graditi plinovode, te se velika sredstva moraju ulagati u prijevoz LNG-a. Ovo je i glavni razlog zašto su se LNG postrojenja sporo razvijala u drugoj polovici 20. stoljeća. Samo postrojenje za ukapljivanje LNG-a stoji 1-3 milijarde USD, terminal za ukapljivanje 0.3-1 milijardu, a LNG tankeri za prijevoz 0.2÷0.3 milijarde USD.

Komercijalni razvoj LNG-a počeo je dugoročnim ugovorima na 20÷25 godina s dobavljačima, po strogo određenim uvjetima, ali se u međuvremenu pojavilo spot tržište. Zbog ovoga, prema LNG-u se odnosilo kao prema igri bogatih, gdje se mogu uključiti samo igrači s jakom financijskom i političkom pozadinom. Velike međunarodne nafte tvrtke kao BP, Exxonmobil, Royal Dutch Shell, i neke nacionalne (npr. Pertamina i Petronas) su bili aktivni igrači. Japan, Južna Koreja i Tajvan su uvoze velike količine LNG-a zbog nedostatka vlastitih energenata, ali pojavom viška plina u Americi očekuje se pad cijena.

Zadnjih godina, više igrača se uključilo, kako u uvozu, tako i izvozu, nove tehnologije se usvajaju, cijene postrojenja, terminala i vozila padaju, a LNG postaje konkurentniji drugim energentima. Uobičajena cijena LNG tankera kapaciteta 125 000 m³, izgrađenog u europskim ili japanskim brodogradilištima iznosi 250 milijuna USD. Kada su se korejska i kineska brodogradilišta uključila u igru, cijene su pale za 60%.

Tablica 2. Trgovina LNG-om 2021. godine prema BP-u (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf] )
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Uvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Kanada
| 0,8
|-
! Meksiko
| 2,5
|-
! SAD
| 1,3
|-
! Ukupno za Sjevernu Ameriku
! 4,6
|-
! Argentina
| 1,8
|-
! Brazil
| 3,3
|-
! Čile
| 3,7
|-
! Ostatak Južne i Centrale Amerike
| 5,1
|-
! Ukupno Južna i Centralna Amerika
! 13,9
|-
! Belgija
| 5,1
|-
! Francuska
| 19,6
|-
! Italija
| 12,1
|-
! Španjolska
| 20,9
|-
! Turska
| 14,8
|-
! UK
| 18,6
|-
! Ostatak Europe
| 23,8
|-
! Ukupno Europa
! 114,8
|-
! Kuvajt
| 5,7
|-
! UAE
| 1.6
|-
! Ostatak Bliskog istoka i Afrike
| 1.9
|-
! Ukupno Bliskog istoka i Afrike
! 1.9
|-
! Kina
| 94,0
|-
! Indija
| 35,8
|-
! Japan
| 102,0
|-
! Malezija
| 3,6
|-
! Pakistan
| 10,6
|-
! Singapur
| 5,7
|-
! Južna Koreja
| 55,3
|-
! Tajvan
| 24,7
|-
! Tajland
| 7,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 6,1
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 345,4
|-
! Ukupan uvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Izvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Peru
| 5,0
|-
! Trinidad i tabago
| 14,3
|-
! Ostale Amerike
| 0,5
|-
! Ukupna Amerika
! 81,3
|-
! Rusija
| 40,4
|-
! Norveška
| 4,3
|-
! Ostatak Europe
| 1,3
|-
! Ukupno Europa & CIS
! 46,0
|-
! Oman
| 13,2
|-
! Katar
| 106,1
|-
! UAE
| 7,6
|-
! Ukupno Bliski Istok
! 126,9
|-
! Alžir
| 15,0
|-
! Angola
| 6,1
|-
! Egipat
| 1,8
|-
! Nigeria
| 28,4
|-
! Ostatak Afrike
| 5,1
|-
! Ukupno Afrika
! 56,4
|-
! Malezija
| 32,8
|-
! Australija
| 106,2
|-
! Bruneji
| 8,4
|-
! Indonezija
| 16,8
|-
! Papa Nova Gvineja
| 11,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 1,4
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 177,3
|-
! Ukupan izvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>

[[Image:Crta.jpg]]

== Potrošnja primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Sjeverna Amerika bilježi blagi porast potrošnje primarne energije, dok Azijsko-pacifička regija posljednjih godina bilježi znatno veći rast, a Europa i Euroazija blagi pad potrošnje

[[Slika:PGPP2.png|thumb|center|600px]]

<div align="center"> Slika 45. Promjena potrošnje primarne energije po energetskim regijama u 2019. godini, te prosječna godišnja promjena potrošnje u periodu od 10 godina preba BP-u<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Stalni porast potrošnje nafte prisutan je u svim energetskim regijama, osim u Evropi.

[[Slika:Slika 46a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 46. Potrošnja nafte po energetskim regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Kao i proizvodnja plina, i potrošnja brzo raste, sve do nedavno.

[[Slika:Slika 47a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 47. Potrošnja prirodnog plina po regijama u miljardama kubičnih metara (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad potrošnje ugljena u većem dijelu svijeta, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. Međutim, u Aziji, zamjetno je povećanje potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 48a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 48. Potrošnja ugljena po regijama u milijunima tona ekvivalenta nafte. (Izvor:[https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nuklearna energija ===

Nakon duljeg perioda pada potrošnje nuklearne energije, opet dolazi do blagog rasta potrošnje nuklearne energije, uglavnom u Kini.

[[Slika:Slika 49a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 49. Potrošnja nuklearne energije po regijama u EJ
u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Hidroenergija ===

Rast potrošnja hidroenergije bilježe Europa i Euroazija, Sjeverna Amerika i Azijsko-pacifička regija, dok područja bivšeg Sovjetskog Saveza bilježe manji rast. Općenito, na svjetskoj razini, potrošnja hidroenergije brzo raste.

[[Slika:Slika 50a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 50. Potrošnja hidroenergije po energetskim regijama u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Vjetroenergija ===

Rast potrošnje električne energije iz vjetroelektrana u prošlom desetljeću je bio iznimno velik.

[[Slika:Slika 51c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 51. Potrošnja električne energije iz vjetroelektrana u EJ.
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

=== Tradicionalni obnovljivi izvori ===

Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno drvo, poljoprivredni ostaci i balega, ali i vodenice i vjetrenjače, gdje se još koriste, su oni koji obično ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama.

=== Biomasa ===

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse)
je u raznim izvornicima različito određena, ali se kao osnovna može navesti odrednica: ‘Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.'
Biomasa je obnovljivi izvor energije, a općenito se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati:
* drvna biomasa
* drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)
* nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)
* ostaci i otpaci iz poljoprivrede
* životinjski otpad i ostaci.
* biomasa iz otpada

'''Drvna biomasa'''
* Ostaci i otpad nastao pri piljenju, brušenju, blanjanju,…
* Često je to otpad koji opterećuje poslovanje drvno-prerađivačke tvrtke
* Služi kao gorivo u vlastitim kotlovnicama, sirovina za proizvode, brikete, pelete
* Jeftinije je i kvalitetnije gorivo od šumske biomase

'''Ostaci i otpaci iz poljoprivrede'''
* Slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike, koštice, ljuske,…
* To je heterogena biomasa različitih svojstava
* Ima nisku ogrjevnu vrijednost zbog visokog udjela vlage i različitih primjesa (klor!)
* Prerađuje se prešanjem, baliranjem, peletiranjem
* Danska: instalirana je elektrana na ostatke žitarica od 450 MW!

'''Životinjski otpad i ostaci'''
* Anaerobna fermentacija (izmet –sve vrste životinja + zelena masa)
* Spaljivanjem (stelja, lešine –peradarske farme)
* Bioplin (60% metana, 35% CO2 te 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, CO, kisika i vodene pare)

'''Biomasa iz otpada'''
* Zelena frakcija kućnog otpada
* Biomasa iz parkova i vrtova s urbanih površina
* Mulj iz kolektora otpadnih voda

Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplinske energije ili se prerađuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i kućanstvima.

Biomasa se odnosi na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog i životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao gorivo ili za industrijsku proizvodnju. Najčešće se koristi direktno u konačnoj potrošnji energije za grijanje, kuhanje ili zagrijavanje tople vode, ali se može koristiti i za proizvodnju električne energije i topline, te se odnedavna sve više koristi za proizvodnju biogoriva. Također može se koristiti u industriji za proizvodnju vlakana i kemikalija.

==== Kruta biomasa ====

Pod krutu biomasu ubrajaju se drvo, sječka, poljoprivredni ostaci i dr.

Tablica 3. Proizvodnja energije iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.worldbioenergy.org/uploads/221223%20WBA%20GBS%202022.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije(bruto)''' || '''685'''
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije(bruto)''' || '''1,2'''
|-

|}

Tablica 4. Potrošnja energije proizvedene iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=renewablesandwaste&year=2015])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''36793150'''
|-

|}

==== Biogoriva ====

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja i potrošnja biogoriva rastu, i da zamjene fosilna goriva što više je to moguće. Ekološki su daleko prihvatljivija od fosilnih, ali im je proizvodnja još uvijek skuplja. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu, iz šećerne trske, te u SAD-u, iz kukuruza. Glavna biogoriva su bioetanol i biodizel.

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. Proizvodi se iz šećerne trske, kukuruza, ječma, krumpira, suncokreta, žita, drva i još nekih biomasa. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu. Europska Unija već troši znatne količine bioetanola. Hrvatska ima veliki potencijal za proizvodnju i izvoz bioetanola.

Biodizel predstavlja alternativu običnom dizelu proizvedenom iz fosilnih goriva. Proizvodi se najviše iz uljarica (uljane repice, soje, suncokreta, palminih ulja), biorazgradiv je i nije opasan za okoliš. U nekim zemljama Europske Unije, biodizel je već zastupljen u gorivima (u određenom postotku), te također neka vozila već mogu voziti na 100%-tni biodizel.

Tablica 5. Potrošnja biogoriva - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Biogoriva
|-
| ''Jedinica'' || ''Tisuće barela ekvivalenta nafte po danu''
|-
| '''Ukupno''' || '''1679'''
|-

|}

[[Slika:Slika 52a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 52. Proizvodnja biogoriva u milijunima tona ekvivalentne nafte.
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>

[[Slika:Slika 53a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 53. Količina prizvedenog etanola i biodizela po svjetskim regijama (2019. i 2020.g.)
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

==== Bioplin ====

Bioplin se proizvodi energetskim transformacijama iz životinjskog izmeta, kanalizacijskog otpada, krute biomase, u anaerobnim uvjetima. Prvenstveno se sastoji od metana i ugljik-dioksida. Može se koristiti kao pogonsko gorivo za vozila, a njegovim pročišćavanjem možemo dobiti i plin čist poput prirodnog.

Tablica 6. Potrošnja bioplina - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Bioplin
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''137,62'''
|-
<div>

|}

=== Otpad kao izvor energije ===

Energetsko iskorištavanje otpada koji se ne može reciklirati je proces obično spaljivanja, a dobivena toplinska energija može se iskoristiti za dobivanje električne energije, zagrijavanje vode za grijanje stambenih objekata i slično. Gorivo dobiveno iz otpada često se koristi u cementarama.

Velika prednost ove tehnologije je da se njome može spaljivati opasan i medicinski otpad, koji ako se odlaže u okoliš, može biti otrovan i opasan za zdravlje živih bića.

Moderna postrojenja za spaljivanje otpada su znatno drugačija od onih od prije samo 10 ili 20 godina; prvo se vrši razdvajanje otpada na onaj koji se može reciklirati i na onaj koji se baš mora spaliti, a nakon toga se vrši spaljivanje.

Zemlje koje najviše koriste ovu tehnologiju su Japan, Švedska i Danska.

Tablica 7. Proizvodnja energije iz otpada - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''GWh'' || ''GWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije (bruto)''' || '''76738''' || '''36574'''
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije (bruto)''' || '''298228''' || '''229650'''
|-

|}

Tablica 8. Potrošnja energije proizvedene iz otpada - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''160540''' || '''549731'''
|-

|}

=== Geotermalna energija ===

Pod geotermalnom energijom obično se podrazumijevaju izvori tople vode ili pare, koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije i/ili topline, međutim, uz pomoć dizalica topline moguće je koristiti i niskotemperaturnu toplinu tla ili podzemnih voda. Potrošnja geotermalne energije blago raste zadnjih godina. Potrošnja geotermalne energije 2014. godine iznosila je 7 Mtoe.

=== Solarna energija ===

Energija sunca može se koristiti ili kao toplinska, ili se sunčevo zračenje može direktno pretvarati u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Toplinska energija može se koristiti za proizvodnju topline, pomoću kolektora za grijanje tople vode, ili za proizvodnju električne energije, u solarnim termalnim elektranama. Svjetlosna energija se može jedino pretvarati pomoću fotonaponskih ćelija u električnu energiju
Proizvodnja i potrošnja solarne energije vrlo brzo rastu. Ovaj rast posebno se odnosi na Japan i Njemačku.

[[Slika:Slika 54c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 54. Potrošnja solarne električne energije u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

==== Toplinska ====

Solarna toplinska energija se većinom koristi za proizvodnju tople vode, ali može se koristiti u solarnim termalnim elektranama za proizvodnju električne energije. Solarna termalna električna energija je opet u porastu, ali je značajno skuplja od fotonapona.

==== Fotonaponska ====

Fotonaponski moduli omogućuju direktno pretvaranje sunčevog zračenja u električnu energiju. Kao što je moguće vidjeti iz slike 8, instalirana snaga je u stalnom porastu, kao i proizvedena energija, slika 52.

=== Energija mora ===

Energetski potencijal je vrlo velik, međutim tehnologije za korištenje te energije su ili tek u razvoju ili preskupe. Energija mora može se koristiti ili kao energija valova, ili kao energija plime i oseke, ili kao toplinska energija mora. Ukupno je u svijetu 2005. godine proizvedeno 551 GWh električne energije iz mora, većinom iz plime i oseke.

==== Energija valova ====

[[Slika: Elliptical_trajectory_on_ripples.png|frame|right|Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična]]
Energija valova odnosi se na energiju koja se može proizvesti iz oceanskih valova, i prevesti u koristan rad (električnu energiju, desalinizaciju, ili rad za pumpanje vode u rezervoare). Ova tehnologija nije u komercijalnoj uporabi te na svijetu postoji samo nekoliko eksperimentalnih postrojenja.

==== Energija plime i oseke ====

Energija plime i oseke predstavlja sredstvo za proizvodnju električne energije korištenjem energije sadržane u vodenoj masi tokom ciklusa plime i oseke, te je slična hidroenergiji. Energija valova može biti kinetička - sadržana u strujama izazvanim plimom i osekom - te potencijalna, sadržana u visinskoj razlici plime i oseke. Ograničeni je broj lokacija gdje je izvedivo postaviti takvo postrojenje, uglavnom na obalama gdje je razlika između plime i oseke veća od 7-10 m. Najpoznatija elektrana na plimu i oseku nalazi se u sjevernoj Francuskoj.

==== Toplinska ====

Ovo predstavlja način proizvodnje električne energije iskorištavajući temperaturne razlike morske vode, na različitim dubinama mora (do 1km). Morska voda se pumpa sa dubine na površinu mora, i iskorištava se njihova temperaturna razlika.

[[Image:Crta.jpg]]

== Primarna energija i kvaliteta života ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 9. Usporedba potrošnje energije (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.PCAP.KG.OE?name_desc=false])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://www.purposeplus.com/world/indicators/energy-use-kg-oil-equivalent-per-capita/ '''kgoe/capita'''] || 1922 || 4154 || 642 || 1898
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Efikasnost potrošnje primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 10. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart '''GDP2011 $/kgoe'''] || 7.9 || 9.1 || 9.0 || 10.7
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Zaključak ==

[[Image:Crta.jpg]]

* rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
* i dalje je prisutan politički utjecaj na cijenu nafte
* dostupnost plina u Europi - plinovodi + LNG
* novi obnovljivi izvori rastu vrlo brzu, ali su još uvijek mali dio primarne energije

[[Image:Crta.jpg]]

==Vanjske poveznice==

[[Image:Crta.jpg]]

[http://hr.wikipedia.org/wiki/Biogoriva Biogoriva]

PRIMARNA ENERGIJA

2025-10-29T10:24:50Z

Marko: /* Kamo ide cijena nafte? */

[[Slika:primarnaenergija.jpg]]

== '''Cilj poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.

== '''Svrha Poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

# Razumjeti pojam primarne energije.
# Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata.
# Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije.
# Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.

[[Image:Crta.jpg]]

== '''Uvod''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.

=== Kamo ide cijena nafte? ===

Cijena nafte trenutno je vrlo visoko, dok je za vrijeme COVID-a čak jedno kratko vrijema bila negativna. Cijena nafte, obično višestruko veća od troškova proizvodnje, posljedica je ponude i potražnje, ali i stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), i političkih odluka svjetskih moćnika. Nafta je proteklih godina uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, koja je išla do 115$, a trenutna cijena barela nafte na svjetskom tržištu je 73/78/57$ (WTI/Brent/Urals).

[[Slika:Slika1 cn2021.png|thumb|center|750px|Slika 1. Kretanje cijena nafte 1861. - 2023., i razlozi njezinih promjena ([https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl])]]

[[Slika:tpn.gif|frame|center]]

<div align="center"> Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte</div>

Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:

* nepolitička (dakle uravnotežena tržišna) cijena nafte je cca 10-20$ po barelu

* trenutna cijena nafte je [https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl] (WTI/Brent/Urals) (22.10.2025)

* unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski dugo bila podignuta ograničenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008, te uspjeh politike energetske efikasnosti, obnovljivih izvora i elektrifikacije transporta dovela je do pada potražnje

* taman kad se iračka nafta krenula vraćati na tržište, buknulo je arapsko proljeće, i izbacilo libijsku naftu s tržišta

* kad se libijska nafta počela vraćati, uvedene su sankcije protiv Irana, u međuvremenu ukinute, pa opet uvedene

* previranja u Venecueli, izbacile su je s tržišta nafte, što je odlično i za Rusiju, i za SAD

* porast proizvodnje nafte iz uljnih škriljevaca u zemljama izvan OPEC-a dovela je do gubitka utjecaja

* OPEC je prestao ograničavati proizvodnju, čime je izazvao kolaps cijena, što najviše šteti Rusiji, Iranu i Venezueli, ali i novim investicijama u uljne škriljevce

* utjecaj post-COVID-19 opravka ekonomije je bio značajan 2021

* utjecaj ruske agresije je bio značajan tijeko prve polovice 2022, a nakon toga cijena pada, pa OPEC opet ograničava proizvodnju

* pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - '''visoki porezi''' kao obrana od fluktuacija cijena nafte

* '''pad cijene''' - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova

* '''porast cijene''' - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel

* saudijska proizvodnja kao stari regulator proizvodnje, a uljni škriljevci kao novi regulator cijene unutar banda 45-65$/bbl

* cijena nafte iznad 45$/bbl čini neke nekonvencionalne izvore nafte isplatljivim

* značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): [http://www.bp.com/ BP] je pojeo Amoco, [http://www.exxonmobil.com/ Exxonmobil], fuzija francuske naftne industrije [http://www.totalfinaelf.com/ho/fr/index.htm TotalFinaElf], itd. Nema mjesta za patuljke.

[[Slika:ikn.png||frame|center]]

<div align="center">Slika 3. Intenzivnost korištenja nafte (količina nafte po jedinici GDP)<div>
<div align="left">

=== Ratovi, ustanci, sankcije i nafta ===

* ratovi, ustanci i sankcije smanjuju ponudu, dakle utječe na porast cijene

* stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka do 2014 - spas za [http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=1565949 Rusiju]

Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?

* proizvođačima zato jer time manje zarađuju
* razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte ugrožava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
* jedino zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji bez nafte imaju interesa u jeftinoj nafti

Zašto je sada ipak cijena nafte visoka?

* COVID-19 doveo je do pada potražnje i kolapsa ulaganja u nove izvore
* nagli oporavak nakon COVID-a podigao je potražnju i cijenu
* ruska agresija na Ukrajinu smanjila je ponudu, i podigla cijenu, ali se nafta preusmjerila, pa cijena pada
* početak elektrifikacije transporta je povećao nesigurnost za investicije
* nagli oporavak ekonomije doveo je do povećanja potražnje, a tržišna cijena je marginalna cijena koju plaćaju oni koji nisu spremni odustati od potršnje, jer za povećanje proizvodnje treba oko dvije godine

=== Linkovi ===

[http://www.iea.org/ International Energy Agency]

[https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource IEA - Key World Energy Statistics]

[http://www.worldbank.org/ The World Bank Group]

[http://data.worldbank.org/ The World Bank Group - Data]

[http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html BP Statistical Review of World Energy]

[http://www.platts.com Platts]

[http://www.oecd.org/ OECD]

[http://www.oecd.org/statistics/ OECD - Data]

[https://www.energy.gov Department of Energy]

[http://www.eia.doe.gov/ Energy Information Administration]

[http://www.eia.doe.gov/emeu/mer/contents.html Monthly Energy Review]

[http://www.energy.eu/ Europe's Energy Portal]

[http://ec.europa.eu/energy/index_en.htm Energy Strategy for Europe]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Consumption_of_energy Eurostat energy consumption]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Energy_production_and_imports Eurostat energy production and imports]

[https://windeurope.org/data-and-analysis/statistics/ Wind Europe statistics]

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency]

[http://www.nrel.gov/ National Renewable Energy Laboratory]

[http://www.epri.com/ EPRI]

[http://www.oecd-nea.org/ Nuclear Energy Agency]

[http://www.inogate.org/?lang=en Inogate]

[[Image:Crta.jpg]]

== Oblici primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.

==== Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni) ====

Iako su i ovi izvori primarne energije možda obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 300 milijuna godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina), pa ih zato zovemo neobnovljivima.

* fosilna goriva
: nafta
: plin
: ugljen
: treset
* nuklearna energija

[[Slika:Slika4 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 4. Potrošnja primarne energije na svjetskoj razini u EJ, 1995. - 2020.<div> (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])
<div align="left">

[[Slika:Slika 5 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 5. Potrošnja primarne energije po energetskim regijama 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>
<div align="left">

==== Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni) ====

Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja. Prije otkrića ugljena i drugih fosilnih goriva, jedina energija koju je čovjek koristio bila je obnovljiva, balega, drvo i kasnije energija vodenica i vjetrenjača. Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno nekomercijalna biomasa i balega, su oni koji ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama. Glavni komercijalni ili konvencionalni obnovljivi izvor je hidroenergija, iako neke od novih ili alternativnih primarnih energija, najbliže su tome vjetar, geotermalna energija i sunčeva toplina, kako se počinju koristiti i bez potrebe za subvencioniranjem, postaju također komercijalni. Vrijeme biomase i biogoriva dolazi, što zbog reforme poljoprivrede u razvijenim zemljama, što zbog visoke cijene nafte, a vrijeme energije mora će možda jednoga dana doći.

* balega
* drvo (tradicionalna biomasa)
* biomasa
* biogoriva
: bioetanol
: biodiesel
: bioplin
: bio-ETBE
: biovodik etc.
* hidroenergija
* vjetroenergija
* sunčeva energija
: toplinska
: fotonaponska
* geotermalna energija
* energija mora
: energija plime i oseke
: energija valova
: toplinska (OTEC)

[[Slika:Usporedba ukupnog kapaciteta vjetroel nuklearki.jpg|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 6. Usporedba dodanih kapaciteta vjetroelektrana, solara i nuklearki u svjetskoj proizvodnji električne energije
(Izvor: [https://www.worldnuclearreport.org/The-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2022-HTML.html#link127 WNISR])

[[Slika:Slika 7.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 7. Udjeli obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije (Izvor: [https://www.ren21.net/gsr-2022/chapters/chapter_01/chapter_01/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 8.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 8. Proizvodnja solarne energije po regijama (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/solar-energy-consumption-by-region])<div>
<div align="left">

[[Slika: WIndhydro.jpg|thumb|center|1100px]]

<div align="center">Slika 9. Proizvodnja energije iz hidroelektrana i vjetroelektrana po regijama ([https://ourworldindata.org/grapher/hydro-consumption-by-region], [https://ourworldindata.org/grapher/wind-energy-consumption-by-region?tab=chart&country=~Lower-middle-income+countries])
<div>
<div align="left">

Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.

[[Slika:Slika 10.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 10. Cijene proizvodnje električne energije iz pojedinih primarnih izvora (2009.-2021.) (Izvor: [https://www.lazard.com/media/451881/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf])<div>
<div align="left">

=== Bilance primarne energije ===

Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, [[Tablica za preračunavanje oblika energije|milijuni tona ekvivalentne nafte]] ] (2021.), prema BP.

{| border="1"
|-
! Potrošnja primarne energije milijuna toe, 2022. !! nafta !! prirodni plin !! ugljen !! nuklearna energija !! hidroenergija !! ostali obnovljivi !! ukupno
|-
| SAD || 843,84 || 710,81 || 252,46 || 69,23 || 54,53 || 169,83 || '''2100,71'''
|-
| Brazil || 106,53 || 34,87 || 16,96 || 1,07 || 82,48 || 57,24 || '''299,15'''
|-
| '''Amerike''' || '''1274,72''' || '''1029,66''' || '''304,29''' || '''84,82''' || '''256,26''' || '''298,24''' || '''3247,98'''
|-
| Danska || 6,45 || 1,91 || 1,19 || 0,00 || 0,00 || 6,46 || '''16,01'''
|-
| Francuska || 69,51 || 37,02 || 5,49 || 37,22 || 13,29 || 16,32 || '''178,85'''
|-
| Hrvatska || 3,11 || 2,39 || 0,48 || 0,00 || 1,35 || 0,96 || '''8,29'''
|-
| Njemačka || 99,84 || 77,86 || 50,64 || 6,62 || 75,13 || 52,09 || '''362,18'''
|-
| ''EU'' || ''509,22'' || ''341,07'' || ''160,98'' || ''147,11'' || ''139,76'' || ''188,84'' || ''1486,98''
|-
| Norveška || 9,08 || 3,58 || 0,72 || 0,00 || 29,13 || 2,89 || '''45,43'''
|-
| Rusija || 160,27 || 408,19 || 81,45 || 19,52 || 44,46 || 0,94 || '''714,83'''
|-
| '''Europa''' || '''658,49''' || '''491,07''' || '''239,08''' || '''81,32''' || '''135,87''' || '''223,43''' || '''1829,26'''
|-
| Kina || 730,89 || 325,55 || 2058,14 || 41,87 || 272,31 || 243,46 || '''3672,22'''
|-
| Indija || 224,75 || 53,50 || 478,84 ||3,83 || 36,15 || 30,09 || '''827,16'''
|-
| Japan || 157,88 || 89,09 || 114,65 || 7,76 || 17,82 || 30,02 || '''417,22'''
|-
| '''Azija i Pacifik''' || '''1647,08''' || '''780,07'' || '''3019,97''' || '''57,17''' || '''394,22''' || '''411,29''' || '''6309,81'''
|-
| '''Afrika''' || '''187,73''' || '''141,39''' || '''100,55''' || '''1,03''' || '''414,64''' || '''93,26''' || '''938,66'''
|-
| '''Bliski istok''' || '''389,32''' || '''494,89''' || '''8,12''' || '''1,92''' || '''2,23''' || '''4,29''' || '''900,77'''
|-
| '''Svijet''' || '''4399,78''' || '''3474,01''' || '''3823,92''' || '''576,45''' || '''904,25''' || '''825,65''' || '''14004,06'''
|-
| '''od toga OECD''' || '''1997,73''' || '''1543,42''' || '''637,48''' || '''401,12''' || '''315,41''' || '''504,32''' || '''5399,48'''
|}

{| border="0"
|-
| [[Slika:Svijet222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj opskrbi (2020.) - težište na fosilnim gorivima [https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:OECD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 12. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država OECD-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=OECDTOT&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Europa222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 13. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država Europe (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WEOEUR&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:EU222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 14. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država EU-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=EU28&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:SAD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 15. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi SAD-a (2021.) - visok udio nuklearne energije, uz naftu i plin
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=USA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Francuska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 16. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Francuske (2021.) - težište na nuklearnoj energiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=FRANCE&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Njemacka222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 17. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Njemačke (2021.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=GERMANY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Norveska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 18. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Norveške (2021.) - težište na hidroenergiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=NORWAY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Danska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 19. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Danske (2021.) - visok udio vjetra i biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=DENMARK&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Rusija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 20. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Rusije (2020.) - težište na prirodnom plinu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=RUSSIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Japan222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 21. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Japana (2021.) - tržište na fosilnim goriima, pogotovo nafta
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=JAPAN&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Kina222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 22. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Kine (2020.) - težište na ugljenu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CHINAREG&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Indija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 23. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Indije (2020.) - težište na ugljenu, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=INDIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Brazil222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 24. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Brazil(2020.) - težište na nafti, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=BRAZIL&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Hrvatska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 25. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Hrvatske (2020.) - naglasak na nafti i prirodnom plinu

[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CROATIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-

|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Rezerve primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Uvod ===

Dokazane su rezerve nafte za oko 50 godina uz sadašnju potrošnju, 55 godina za prirodni plin i 150 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 26.)

[[Slika:Slika 26.jpg|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 26. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu, prirodni plin i ugljen na kraju 2021. godine
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slike 27. i 28.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 29.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 30., 31. i 32.).

[[Slika:Slika 27 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 27. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>

[[Slika:R-P ratio Slika 28.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 28. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
po energetskoj podijeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Oil reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 29. Kretanje rezervi nafte 1980.-2020., (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/oil-proved-reserves?country=OWID_WRL~North+America~Africa~Middle+East~Asia+Pacific~European+Union~South+%26+Central+America/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 30 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 30. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 31 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 31. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin - po energetskoj podjeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>

[[Slika:Gas reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 32. Kretanje rezervi prirodnog plina 2000.-2020., tisuće milijardi m³ (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena. Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije. Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka (Slika 33.).

[[Slika:Slika 33 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 33. Dokazane rezerve nafte, u postotcima - nafta je još uvijek na Bliskom istoku
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Prirodni plin ===

Prirodnog plina, kao i nafte, jednog dana će nestati. Najveći dio rezervi prirodnog plina nalazi se na području Bliskog istoka te bivšeg SSSR-a (Slika 34.).

[[Slika:Slika 34 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 34. Dokazane rezerve prirodnog plina, u postotcima - prirodni plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Najveće dokazane rezerve ugljena nalaze se u Azijsko-pacifičkoj energetskoj regiji, na području bivšeg SSSR-a te Sjeverne Amerike

(Slika 35.).

[[Slika:Slika 35 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 35. Dokazane rezerve ugljena u postotcima (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Rezerve prirodnog urana su do danas uglavnom u potpunosti potrošene. Sa sadašnjim rezervama i tempom iskorištavanja, zalihe urana trajati će još oko 100 godina.

=== Potencijal obnovljive energije ===
Potencijal obnovljive energije se ne smanjuje korištenjem. On ovisi o dozračenoj Sunčevoj energiji, bilo direktno, ili indirektno preko razlike potencijala, kao energija vjetra ili mora ili hidroenergija, ili spremljenu kao kemijsku energiju u biomasi. Samo geotermalna energija nije posljedica Sunčeve, nego zaostale topline Zemlje.

==== Potencijal vjetroenergije ====

Iako je potencijal vjetroenergije velik, zbog njene varijabilnosti (intermitencije) sa sadašnjom tehnologijom je lagano integrirati do 15-20% električne energije iz tog izvora. Taj bi se postotak međutim mogao povećati upravljanjem potrošnjom, i skladištenjem energije, uz nešto povećani trošak dobave električne energije.

[[Slika: Potencijal_vjetroenergije.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 36. Potencijal vjetroenergije - Svijet (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

==== Potencijal hidroenergije ====

Dok je potencijal hidroeneregije u razvijenim zemljama uglavnom iskorišten, ili barem njegov ekonomični dio, preostao je značajan potencijal u zemljama u razvoju. Međutim, hidroenergija je danas sve češće u kompeticiji s drugim potrebama, za zemljom, za turističkim prihodima te bioraznolikošću.

[[Slika: Total hydropower potential by continent.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 37. Potencijal hidroenergije - Svijet<div>
<div align="left">

==== Potencijal Sunčeve energije ====

Daleko najveći potencijal ima Sunčeva energija, ali najveći se dio potencijala nalazi u zemljama u razvoju. Kako je tehnologija korištenja u međuvremenu značajno pojeftinila, ovo je izvor koji će u sljedećim godinama najznačajnije rasti.

[[Slika: Potencijal_sunceve_energije.png|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 38. Potencijal Sunčeve energije (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

[[Image:Crta.jpg]]

==Proizvodnja i trgovina primarnom energijom ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Nafta ===

Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.

[[Slika:Slika 39 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 39. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 40 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 40. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.

[[Slika:Slika 41 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 41. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijardama kubičnih metara u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 42 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 42.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama kubičnih metara godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje proizvodnje ugljena unutar posljednjih 20 godina, iako je nedavno došlo do prestanka rasta. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 43 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 43. Prikaz proizvodnje ugljena (u EJ) po regijama od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.

=== Naftovodi, plinovodi i geopolitika ===

[[Slika:gasoil.gif|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 44. Mreža naftovoda i plinovoda prema Europi. Rusija kao energetski izvor.
Geopolitičke konzekvence.
<div align="left">

=== LNG ===

LNG (eng. Liquified Natural Gas) je ukapljeni prirodni plin.

Većina postrojenja za ukapljivanje prirodnog plina nije na područjima na kojima se se isplati graditi plinovode, te se velika sredstva moraju ulagati u prijevoz LNG-a. Ovo je i glavni razlog zašto su se LNG postrojenja sporo razvijala u drugoj polovici 20. stoljeća. Samo postrojenje za ukapljivanje LNG-a stoji 1-3 milijarde USD, terminal za ukapljivanje 0.3-1 milijardu, a LNG tankeri za prijevoz 0.2÷0.3 milijarde USD.

Komercijalni razvoj LNG-a počeo je dugoročnim ugovorima na 20÷25 godina s dobavljačima, po strogo određenim uvjetima, ali se u međuvremenu pojavilo spot tržište. Zbog ovoga, prema LNG-u se odnosilo kao prema igri bogatih, gdje se mogu uključiti samo igrači s jakom financijskom i političkom pozadinom. Velike međunarodne nafte tvrtke kao BP, Exxonmobil, Royal Dutch Shell, i neke nacionalne (npr. Pertamina i Petronas) su bili aktivni igrači. Japan, Južna Koreja i Tajvan su uvoze velike količine LNG-a zbog nedostatka vlastitih energenata, ali pojavom viška plina u Americi očekuje se pad cijena.

Zadnjih godina, više igrača se uključilo, kako u uvozu, tako i izvozu, nove tehnologije se usvajaju, cijene postrojenja, terminala i vozila padaju, a LNG postaje konkurentniji drugim energentima. Uobičajena cijena LNG tankera kapaciteta 125 000 m³, izgrađenog u europskim ili japanskim brodogradilištima iznosi 250 milijuna USD. Kada su se korejska i kineska brodogradilišta uključila u igru, cijene su pale za 60%.

Tablica 2. Trgovina LNG-om 2021. godine prema BP-u (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf] )
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Uvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Kanada
| 0,8
|-
! Meksiko
| 2,5
|-
! SAD
| 1,3
|-
! Ukupno za Sjevernu Ameriku
! 4,6
|-
! Argentina
| 1,8
|-
! Brazil
| 3,3
|-
! Čile
| 3,7
|-
! Ostatak Južne i Centrale Amerike
| 5,1
|-
! Ukupno Južna i Centralna Amerika
! 13,9
|-
! Belgija
| 5,1
|-
! Francuska
| 19,6
|-
! Italija
| 12,1
|-
! Španjolska
| 20,9
|-
! Turska
| 14,8
|-
! UK
| 18,6
|-
! Ostatak Europe
| 23,8
|-
! Ukupno Europa
! 114,8
|-
! Kuvajt
| 5,7
|-
! UAE
| 1.6
|-
! Ostatak Bliskog istoka i Afrike
| 1.9
|-
! Ukupno Bliskog istoka i Afrike
! 1.9
|-
! Kina
| 94,0
|-
! Indija
| 35,8
|-
! Japan
| 102,0
|-
! Malezija
| 3,6
|-
! Pakistan
| 10,6
|-
! Singapur
| 5,7
|-
! Južna Koreja
| 55,3
|-
! Tajvan
| 24,7
|-
! Tajland
| 7,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 6,1
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 345,4
|-
! Ukupan uvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Izvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Peru
| 5,0
|-
! Trinidad i tabago
| 14,3
|-
! Ostale Amerike
| 0,5
|-
! Ukupna Amerika
! 81,3
|-
! Rusija
| 40,4
|-
! Norveška
| 4,3
|-
! Ostatak Europe
| 1,3
|-
! Ukupno Europa & CIS
! 46,0
|-
! Oman
| 13,2
|-
! Katar
| 106,1
|-
! UAE
| 7,6
|-
! Ukupno Bliski Istok
! 126,9
|-
! Alžir
| 15,0
|-
! Angola
| 6,1
|-
! Egipat
| 1,8
|-
! Nigeria
| 28,4
|-
! Ostatak Afrike
| 5,1
|-
! Ukupno Afrika
! 56,4
|-
! Malezija
| 32,8
|-
! Australija
| 106,2
|-
! Bruneji
| 8,4
|-
! Indonezija
| 16,8
|-
! Papa Nova Gvineja
| 11,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 1,4
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 177,3
|-
! Ukupan izvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>

[[Image:Crta.jpg]]

== Potrošnja primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Sjeverna Amerika bilježi blagi porast potrošnje primarne energije, dok Azijsko-pacifička regija posljednjih godina bilježi znatno veći rast, a Europa i Euroazija blagi pad potrošnje

[[Slika:PGPP2.png|thumb|center|600px]]

<div align="center"> Slika 45. Promjena potrošnje primarne energije po energetskim regijama u 2019. godini, te prosječna godišnja promjena potrošnje u periodu od 10 godina preba BP-u<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Stalni porast potrošnje nafte prisutan je u svim energetskim regijama, osim u Evropi.

[[Slika:Slika 46a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 46. Potrošnja nafte po energetskim regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Kao i proizvodnja plina, i potrošnja brzo raste, sve do nedavno.

[[Slika:Slika 47a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 47. Potrošnja prirodnog plina po regijama u miljardama kubičnih metara (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad potrošnje ugljena u većem dijelu svijeta, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. Međutim, u Aziji, zamjetno je povećanje potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 48a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 48. Potrošnja ugljena po regijama u milijunima tona ekvivalenta nafte. (Izvor:[https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nuklearna energija ===

Nakon duljeg perioda pada potrošnje nuklearne energije, opet dolazi do blagog rasta potrošnje nuklearne energije, uglavnom u Kini.

[[Slika:Slika 49a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 49. Potrošnja nuklearne energije po regijama u EJ
u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Hidroenergija ===

Rast potrošnja hidroenergije bilježe Europa i Euroazija, Sjeverna Amerika i Azijsko-pacifička regija, dok područja bivšeg Sovjetskog Saveza bilježe manji rast. Općenito, na svjetskoj razini, potrošnja hidroenergije brzo raste.

[[Slika:Slika 50a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 50. Potrošnja hidroenergije po energetskim regijama u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Vjetroenergija ===

Rast potrošnje električne energije iz vjetroelektrana u prošlom desetljeću je bio iznimno velik.

[[Slika:Slika 51c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 51. Potrošnja električne energije iz vjetroelektrana u EJ.
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

=== Tradicionalni obnovljivi izvori ===

Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno drvo, poljoprivredni ostaci i balega, ali i vodenice i vjetrenjače, gdje se još koriste, su oni koji obično ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama.

=== Biomasa ===

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse)
je u raznim izvornicima različito određena, ali se kao osnovna može navesti odrednica: ‘Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.'
Biomasa je obnovljivi izvor energije, a općenito se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati:
* drvna biomasa
* drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)
* nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)
* ostaci i otpaci iz poljoprivrede
* životinjski otpad i ostaci.
* biomasa iz otpada

'''Drvna biomasa'''
* Ostaci i otpad nastao pri piljenju, brušenju, blanjanju,…
* Često je to otpad koji opterećuje poslovanje drvno-prerađivačke tvrtke
* Služi kao gorivo u vlastitim kotlovnicama, sirovina za proizvode, brikete, pelete
* Jeftinije je i kvalitetnije gorivo od šumske biomase

'''Ostaci i otpaci iz poljoprivrede'''
* Slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike, koštice, ljuske,…
* To je heterogena biomasa različitih svojstava
* Ima nisku ogrjevnu vrijednost zbog visokog udjela vlage i različitih primjesa (klor!)
* Prerađuje se prešanjem, baliranjem, peletiranjem
* Danska: instalirana je elektrana na ostatke žitarica od 450 MW!

'''Životinjski otpad i ostaci'''
* Anaerobna fermentacija (izmet –sve vrste životinja + zelena masa)
* Spaljivanjem (stelja, lešine –peradarske farme)
* Bioplin (60% metana, 35% CO2 te 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, CO, kisika i vodene pare)

'''Biomasa iz otpada'''
* Zelena frakcija kućnog otpada
* Biomasa iz parkova i vrtova s urbanih površina
* Mulj iz kolektora otpadnih voda

Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplinske energije ili se prerađuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i kućanstvima.

Biomasa se odnosi na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog i životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao gorivo ili za industrijsku proizvodnju. Najčešće se koristi direktno u konačnoj potrošnji energije za grijanje, kuhanje ili zagrijavanje tople vode, ali se može koristiti i za proizvodnju električne energije i topline, te se odnedavna sve više koristi za proizvodnju biogoriva. Također može se koristiti u industriji za proizvodnju vlakana i kemikalija.

==== Kruta biomasa ====

Pod krutu biomasu ubrajaju se drvo, sječka, poljoprivredni ostaci i dr.

Tablica 3. Proizvodnja energije iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.worldbioenergy.org/uploads/221223%20WBA%20GBS%202022.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije(bruto)''' || '''685'''
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije(bruto)''' || '''1,2'''
|-

|}

Tablica 4. Potrošnja energije proizvedene iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=renewablesandwaste&year=2015])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''36793150'''
|-

|}

==== Biogoriva ====

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja i potrošnja biogoriva rastu, i da zamjene fosilna goriva što više je to moguće. Ekološki su daleko prihvatljivija od fosilnih, ali im je proizvodnja još uvijek skuplja. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu, iz šećerne trske, te u SAD-u, iz kukuruza. Glavna biogoriva su bioetanol i biodizel.

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. Proizvodi se iz šećerne trske, kukuruza, ječma, krumpira, suncokreta, žita, drva i još nekih biomasa. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu. Europska Unija već troši znatne količine bioetanola. Hrvatska ima veliki potencijal za proizvodnju i izvoz bioetanola.

Biodizel predstavlja alternativu običnom dizelu proizvedenom iz fosilnih goriva. Proizvodi se najviše iz uljarica (uljane repice, soje, suncokreta, palminih ulja), biorazgradiv je i nije opasan za okoliš. U nekim zemljama Europske Unije, biodizel je već zastupljen u gorivima (u određenom postotku), te također neka vozila već mogu voziti na 100%-tni biodizel.

Tablica 5. Potrošnja biogoriva - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Biogoriva
|-
| ''Jedinica'' || ''Tisuće barela ekvivalenta nafte po danu''
|-
| '''Ukupno''' || '''1679'''
|-

|}

[[Slika:Slika 52a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 52. Proizvodnja biogoriva u milijunima tona ekvivalentne nafte.
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>

[[Slika:Slika 53a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 53. Količina prizvedenog etanola i biodizela po svjetskim regijama (2019. i 2020.g.)
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

==== Bioplin ====

Bioplin se proizvodi energetskim transformacijama iz životinjskog izmeta, kanalizacijskog otpada, krute biomase, u anaerobnim uvjetima. Prvenstveno se sastoji od metana i ugljik-dioksida. Može se koristiti kao pogonsko gorivo za vozila, a njegovim pročišćavanjem možemo dobiti i plin čist poput prirodnog.

Tablica 6. Potrošnja bioplina - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Bioplin
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''137,62'''
|-
<div>

|}

=== Otpad kao izvor energije ===

Energetsko iskorištavanje otpada koji se ne može reciklirati je proces obično spaljivanja, a dobivena toplinska energija može se iskoristiti za dobivanje električne energije, zagrijavanje vode za grijanje stambenih objekata i slično. Gorivo dobiveno iz otpada često se koristi u cementarama.

Velika prednost ove tehnologije je da se njome može spaljivati opasan i medicinski otpad, koji ako se odlaže u okoliš, može biti otrovan i opasan za zdravlje živih bića.

Moderna postrojenja za spaljivanje otpada su znatno drugačija od onih od prije samo 10 ili 20 godina; prvo se vrši razdvajanje otpada na onaj koji se može reciklirati i na onaj koji se baš mora spaliti, a nakon toga se vrši spaljivanje.

Zemlje koje najviše koriste ovu tehnologiju su Japan, Švedska i Danska.

Tablica 7. Proizvodnja energije iz otpada - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''GWh'' || ''GWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije (bruto)''' || '''76738''' || '''36574'''
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije (bruto)''' || '''298228''' || '''229650'''
|-

|}

Tablica 8. Potrošnja energije proizvedene iz otpada - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''160540''' || '''549731'''
|-

|}

=== Geotermalna energija ===

Pod geotermalnom energijom obično se podrazumijevaju izvori tople vode ili pare, koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije i/ili topline, međutim, uz pomoć dizalica topline moguće je koristiti i niskotemperaturnu toplinu tla ili podzemnih voda. Potrošnja geotermalne energije blago raste zadnjih godina. Potrošnja geotermalne energije 2014. godine iznosila je 7 Mtoe.

=== Solarna energija ===

Energija sunca može se koristiti ili kao toplinska, ili se sunčevo zračenje može direktno pretvarati u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Toplinska energija može se koristiti za proizvodnju topline, pomoću kolektora za grijanje tople vode, ili za proizvodnju električne energije, u solarnim termalnim elektranama. Svjetlosna energija se može jedino pretvarati pomoću fotonaponskih ćelija u električnu energiju
Proizvodnja i potrošnja solarne energije vrlo brzo rastu. Ovaj rast posebno se odnosi na Japan i Njemačku.

[[Slika:Slika 54c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 54. Potrošnja solarne električne energije u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

==== Toplinska ====

Solarna toplinska energija se većinom koristi za proizvodnju tople vode, ali može se koristiti u solarnim termalnim elektranama za proizvodnju električne energije. Solarna termalna električna energija je opet u porastu, ali je značajno skuplja od fotonapona.

==== Fotonaponska ====

Fotonaponski moduli omogućuju direktno pretvaranje sunčevog zračenja u električnu energiju. Kao što je moguće vidjeti iz slike 8, instalirana snaga je u stalnom porastu, kao i proizvedena energija, slika 52.

=== Energija mora ===

Energetski potencijal je vrlo velik, međutim tehnologije za korištenje te energije su ili tek u razvoju ili preskupe. Energija mora može se koristiti ili kao energija valova, ili kao energija plime i oseke, ili kao toplinska energija mora. Ukupno je u svijetu 2005. godine proizvedeno 551 GWh električne energije iz mora, većinom iz plime i oseke.

==== Energija valova ====

[[Slika: Elliptical_trajectory_on_ripples.png|frame|right|Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična]]
Energija valova odnosi se na energiju koja se može proizvesti iz oceanskih valova, i prevesti u koristan rad (električnu energiju, desalinizaciju, ili rad za pumpanje vode u rezervoare). Ova tehnologija nije u komercijalnoj uporabi te na svijetu postoji samo nekoliko eksperimentalnih postrojenja.

==== Energija plime i oseke ====

Energija plime i oseke predstavlja sredstvo za proizvodnju električne energije korištenjem energije sadržane u vodenoj masi tokom ciklusa plime i oseke, te je slična hidroenergiji. Energija valova može biti kinetička - sadržana u strujama izazvanim plimom i osekom - te potencijalna, sadržana u visinskoj razlici plime i oseke. Ograničeni je broj lokacija gdje je izvedivo postaviti takvo postrojenje, uglavnom na obalama gdje je razlika između plime i oseke veća od 7-10 m. Najpoznatija elektrana na plimu i oseku nalazi se u sjevernoj Francuskoj.

==== Toplinska ====

Ovo predstavlja način proizvodnje električne energije iskorištavajući temperaturne razlike morske vode, na različitim dubinama mora (do 1km). Morska voda se pumpa sa dubine na površinu mora, i iskorištava se njihova temperaturna razlika.

[[Image:Crta.jpg]]

== Primarna energija i kvaliteta života ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 9. Usporedba potrošnje energije (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.PCAP.KG.OE?name_desc=false])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://www.purposeplus.com/world/indicators/energy-use-kg-oil-equivalent-per-capita/ '''kgoe/capita'''] || 1922 || 4154 || 642 || 1898
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Efikasnost potrošnje primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 10. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart '''GDP2011 $/kgoe'''] || 7.9 || 9.1 || 9.0 || 10.7
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Zaključak ==

[[Image:Crta.jpg]]

* rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
* i dalje je prisutan politički utjecaj na cijenu nafte
* dostupnost plina u Europi - plinovodi + LNG
* novi obnovljivi izvori rastu vrlo brzu, ali su još uvijek mali dio primarne energije

[[Image:Crta.jpg]]

==Vanjske poveznice==

[[Image:Crta.jpg]]

[http://hr.wikipedia.org/wiki/Biogoriva Biogoriva]

PRIMARNA ENERGIJA

2025-10-29T10:20:41Z

Marko: /* Kamo ide cijena nafte? */

[[Slika:primarnaenergija.jpg]]

== '''Cilj poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.

== '''Svrha Poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

# Razumjeti pojam primarne energije.
# Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata.
# Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije.
# Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.

[[Image:Crta.jpg]]

== '''Uvod''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.

=== Kamo ide cijena nafte? ===

Cijena nafte trenutno je vrlo visoko, dok je za vrijeme COVID-a čak jedno kratko vrijema bila negativna. Cijena nafte, obično višestruko veća od troškova proizvodnje, posljedica je ponude i potražnje, ali i stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), i političkih odluka svjetskih moćnika. Nafta je proteklih godina uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, koja je išla do 115$, a trenutna cijena barela nafte na svjetskom tržištu je 73/78/57$ (WTI/Brent/Urals).

[[Slika:Slika1 cn2021.png|thumb|center|750px|Slika 1. Kretanje cijena nafte 1861. - 2023., i razlozi njezinih promjena (Izvor: [https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl])]]

[[Slika:tpn.gif|frame|center]]

<div align="center"> Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte</div>

Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:

* nepolitička (dakle uravnotežena tržišna) cijena nafte je cca 10-20$ po barelu

* trenutna cijena nafte je [https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl] (WTI/Brent/Urals) (22.10.2025)

* unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski dugo bila podignuta ograničenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008, te uspjeh politike energetske efikasnosti, obnovljivih izvora i elektrifikacije transporta dovela je do pada potražnje

* taman kad se iračka nafta krenula vraćati na tržište, buknulo je arapsko proljeće, i izbacilo libijsku naftu s tržišta

* kad se libijska nafta počela vraćati, uvedene su sankcije protiv Irana, u međuvremenu ukinute, pa opet uvedene

* previranja u Venecueli, izbacile su je s tržišta nafte, što je odlično i za Rusiju, i za SAD

* porast proizvodnje nafte iz uljnih škriljevaca u zemljama izvan OPEC-a dovela je do gubitka utjecaja

* OPEC je prestao ograničavati proizvodnju, čime je izazvao kolaps cijena, što najviše šteti Rusiji, Iranu i Venezueli, ali i novim investicijama u uljne škriljevce

* utjecaj post-COVID-19 opravka ekonomije je bio značajan 2021

* utjecaj ruske agresije je bio značajan tijeko prve polovice 2022, a nakon toga cijena pada, pa OPEC opet ograničava proizvodnju

* pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - '''visoki porezi''' kao obrana od fluktuacija cijena nafte

* '''pad cijene''' - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova

* '''porast cijene''' - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel

* saudijska proizvodnja kao stari regulator proizvodnje, a uljni škriljevci kao novi regulator cijene unutar banda 45-65$/bbl

* cijena nafte iznad 45$/bbl čini neke nekonvencionalne izvore nafte isplatljivim

* značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): [http://www.bp.com/ BP] je pojeo Amoco, [http://www.exxonmobil.com/ Exxonmobil], fuzija francuske naftne industrije [http://www.totalfinaelf.com/ho/fr/index.htm TotalFinaElf], itd. Nema mjesta za patuljke.

[[Slika:ikn.png||frame|center]]

<div align="center">Slika 3. Intenzivnost korištenja nafte (količina nafte po jedinici GDP)<div>
<div align="left">

=== Ratovi, ustanci, sankcije i nafta ===

* ratovi, ustanci i sankcije smanjuju ponudu, dakle utječe na porast cijene

* stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka do 2014 - spas za [http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=1565949 Rusiju]

Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?

* proizvođačima zato jer time manje zarađuju
* razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte ugrožava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
* jedino zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji bez nafte imaju interesa u jeftinoj nafti

Zašto je sada ipak cijena nafte visoka?

* COVID-19 doveo je do pada potražnje i kolapsa ulaganja u nove izvore
* nagli oporavak nakon COVID-a podigao je potražnju i cijenu
* ruska agresija na Ukrajinu smanjila je ponudu, i podigla cijenu, ali se nafta preusmjerila, pa cijena pada
* početak elektrifikacije transporta je povećao nesigurnost za investicije
* nagli oporavak ekonomije doveo je do povećanja potražnje, a tržišna cijena je marginalna cijena koju plaćaju oni koji nisu spremni odustati od potršnje, jer za povećanje proizvodnje treba oko dvije godine

=== Linkovi ===

[http://www.iea.org/ International Energy Agency]

[https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource IEA - Key World Energy Statistics]

[http://www.worldbank.org/ The World Bank Group]

[http://data.worldbank.org/ The World Bank Group - Data]

[http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html BP Statistical Review of World Energy]

[http://www.platts.com Platts]

[http://www.oecd.org/ OECD]

[http://www.oecd.org/statistics/ OECD - Data]

[https://www.energy.gov Department of Energy]

[http://www.eia.doe.gov/ Energy Information Administration]

[http://www.eia.doe.gov/emeu/mer/contents.html Monthly Energy Review]

[http://www.energy.eu/ Europe's Energy Portal]

[http://ec.europa.eu/energy/index_en.htm Energy Strategy for Europe]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Consumption_of_energy Eurostat energy consumption]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Energy_production_and_imports Eurostat energy production and imports]

[https://windeurope.org/data-and-analysis/statistics/ Wind Europe statistics]

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency]

[http://www.nrel.gov/ National Renewable Energy Laboratory]

[http://www.epri.com/ EPRI]

[http://www.oecd-nea.org/ Nuclear Energy Agency]

[http://www.inogate.org/?lang=en Inogate]

[[Image:Crta.jpg]]

== Oblici primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.

==== Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni) ====

Iako su i ovi izvori primarne energije možda obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 300 milijuna godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina), pa ih zato zovemo neobnovljivima.

* fosilna goriva
: nafta
: plin
: ugljen
: treset
* nuklearna energija

[[Slika:Slika4 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 4. Potrošnja primarne energije na svjetskoj razini u EJ, 1995. - 2020.<div> (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])
<div align="left">

[[Slika:Slika 5 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 5. Potrošnja primarne energije po energetskim regijama 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>
<div align="left">

==== Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni) ====

Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja. Prije otkrića ugljena i drugih fosilnih goriva, jedina energija koju je čovjek koristio bila je obnovljiva, balega, drvo i kasnije energija vodenica i vjetrenjača. Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno nekomercijalna biomasa i balega, su oni koji ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama. Glavni komercijalni ili konvencionalni obnovljivi izvor je hidroenergija, iako neke od novih ili alternativnih primarnih energija, najbliže su tome vjetar, geotermalna energija i sunčeva toplina, kako se počinju koristiti i bez potrebe za subvencioniranjem, postaju također komercijalni. Vrijeme biomase i biogoriva dolazi, što zbog reforme poljoprivrede u razvijenim zemljama, što zbog visoke cijene nafte, a vrijeme energije mora će možda jednoga dana doći.

* balega
* drvo (tradicionalna biomasa)
* biomasa
* biogoriva
: bioetanol
: biodiesel
: bioplin
: bio-ETBE
: biovodik etc.
* hidroenergija
* vjetroenergija
* sunčeva energija
: toplinska
: fotonaponska
* geotermalna energija
* energija mora
: energija plime i oseke
: energija valova
: toplinska (OTEC)

[[Slika:Usporedba ukupnog kapaciteta vjetroel nuklearki.jpg|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 6. Usporedba dodanih kapaciteta vjetroelektrana, solara i nuklearki u svjetskoj proizvodnji električne energije
(Izvor: [https://www.worldnuclearreport.org/The-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2022-HTML.html#link127 WNISR])

[[Slika:Slika 7.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 7. Udjeli obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije (Izvor: [https://www.ren21.net/gsr-2022/chapters/chapter_01/chapter_01/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 8.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 8. Proizvodnja solarne energije po regijama (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/solar-energy-consumption-by-region])<div>
<div align="left">

[[Slika: WIndhydro.jpg|thumb|center|1100px]]

<div align="center">Slika 9. Proizvodnja energije iz hidroelektrana i vjetroelektrana po regijama ([https://ourworldindata.org/grapher/hydro-consumption-by-region], [https://ourworldindata.org/grapher/wind-energy-consumption-by-region?tab=chart&country=~Lower-middle-income+countries])
<div>
<div align="left">

Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.

[[Slika:Slika 10.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 10. Cijene proizvodnje električne energije iz pojedinih primarnih izvora (2009.-2021.) (Izvor: [https://www.lazard.com/media/451881/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf])<div>
<div align="left">

=== Bilance primarne energije ===

Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, [[Tablica za preračunavanje oblika energije|milijuni tona ekvivalentne nafte]] ] (2021.), prema BP.

{| border="1"
|-
! Potrošnja primarne energije milijuna toe, 2022. !! nafta !! prirodni plin !! ugljen !! nuklearna energija !! hidroenergija !! ostali obnovljivi !! ukupno
|-
| SAD || 843,84 || 710,81 || 252,46 || 69,23 || 54,53 || 169,83 || '''2100,71'''
|-
| Brazil || 106,53 || 34,87 || 16,96 || 1,07 || 82,48 || 57,24 || '''299,15'''
|-
| '''Amerike''' || '''1274,72''' || '''1029,66''' || '''304,29''' || '''84,82''' || '''256,26''' || '''298,24''' || '''3247,98'''
|-
| Danska || 6,45 || 1,91 || 1,19 || 0,00 || 0,00 || 6,46 || '''16,01'''
|-
| Francuska || 69,51 || 37,02 || 5,49 || 37,22 || 13,29 || 16,32 || '''178,85'''
|-
| Hrvatska || 3,11 || 2,39 || 0,48 || 0,00 || 1,35 || 0,96 || '''8,29'''
|-
| Njemačka || 99,84 || 77,86 || 50,64 || 6,62 || 75,13 || 52,09 || '''362,18'''
|-
| ''EU'' || ''509,22'' || ''341,07'' || ''160,98'' || ''147,11'' || ''139,76'' || ''188,84'' || ''1486,98''
|-
| Norveška || 9,08 || 3,58 || 0,72 || 0,00 || 29,13 || 2,89 || '''45,43'''
|-
| Rusija || 160,27 || 408,19 || 81,45 || 19,52 || 44,46 || 0,94 || '''714,83'''
|-
| '''Europa''' || '''658,49''' || '''491,07''' || '''239,08''' || '''81,32''' || '''135,87''' || '''223,43''' || '''1829,26'''
|-
| Kina || 730,89 || 325,55 || 2058,14 || 41,87 || 272,31 || 243,46 || '''3672,22'''
|-
| Indija || 224,75 || 53,50 || 478,84 ||3,83 || 36,15 || 30,09 || '''827,16'''
|-
| Japan || 157,88 || 89,09 || 114,65 || 7,76 || 17,82 || 30,02 || '''417,22'''
|-
| '''Azija i Pacifik''' || '''1647,08''' || '''780,07'' || '''3019,97''' || '''57,17''' || '''394,22''' || '''411,29''' || '''6309,81'''
|-
| '''Afrika''' || '''187,73''' || '''141,39''' || '''100,55''' || '''1,03''' || '''414,64''' || '''93,26''' || '''938,66'''
|-
| '''Bliski istok''' || '''389,32''' || '''494,89''' || '''8,12''' || '''1,92''' || '''2,23''' || '''4,29''' || '''900,77'''
|-
| '''Svijet''' || '''4399,78''' || '''3474,01''' || '''3823,92''' || '''576,45''' || '''904,25''' || '''825,65''' || '''14004,06'''
|-
| '''od toga OECD''' || '''1997,73''' || '''1543,42''' || '''637,48''' || '''401,12''' || '''315,41''' || '''504,32''' || '''5399,48'''
|}

{| border="0"
|-
| [[Slika:Svijet222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj opskrbi (2020.) - težište na fosilnim gorivima [https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:OECD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 12. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država OECD-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=OECDTOT&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Europa222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 13. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država Europe (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WEOEUR&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:EU222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 14. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država EU-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=EU28&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:SAD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 15. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi SAD-a (2021.) - visok udio nuklearne energije, uz naftu i plin
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=USA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Francuska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 16. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Francuske (2021.) - težište na nuklearnoj energiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=FRANCE&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Njemacka222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 17. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Njemačke (2021.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=GERMANY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Norveska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 18. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Norveške (2021.) - težište na hidroenergiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=NORWAY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Danska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 19. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Danske (2021.) - visok udio vjetra i biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=DENMARK&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Rusija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 20. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Rusije (2020.) - težište na prirodnom plinu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=RUSSIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Japan222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 21. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Japana (2021.) - tržište na fosilnim goriima, pogotovo nafta
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=JAPAN&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Kina222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 22. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Kine (2020.) - težište na ugljenu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CHINAREG&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Indija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 23. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Indije (2020.) - težište na ugljenu, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=INDIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Brazil222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 24. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Brazil(2020.) - težište na nafti, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=BRAZIL&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Hrvatska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 25. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Hrvatske (2020.) - naglasak na nafti i prirodnom plinu

[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CROATIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-

|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Rezerve primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Uvod ===

Dokazane su rezerve nafte za oko 50 godina uz sadašnju potrošnju, 55 godina za prirodni plin i 150 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 26.)

[[Slika:Slika 26.jpg|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 26. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu, prirodni plin i ugljen na kraju 2021. godine
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slike 27. i 28.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 29.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 30., 31. i 32.).

[[Slika:Slika 27 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 27. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>

[[Slika:R-P ratio Slika 28.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 28. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
po energetskoj podijeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Oil reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 29. Kretanje rezervi nafte 1980.-2020., (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/oil-proved-reserves?country=OWID_WRL~North+America~Africa~Middle+East~Asia+Pacific~European+Union~South+%26+Central+America/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 30 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 30. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 31 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 31. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin - po energetskoj podjeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>

[[Slika:Gas reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 32. Kretanje rezervi prirodnog plina 2000.-2020., tisuće milijardi m³ (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena. Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije. Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka (Slika 33.).

[[Slika:Slika 33 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 33. Dokazane rezerve nafte, u postotcima - nafta je još uvijek na Bliskom istoku
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Prirodni plin ===

Prirodnog plina, kao i nafte, jednog dana će nestati. Najveći dio rezervi prirodnog plina nalazi se na području Bliskog istoka te bivšeg SSSR-a (Slika 34.).

[[Slika:Slika 34 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 34. Dokazane rezerve prirodnog plina, u postotcima - prirodni plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Najveće dokazane rezerve ugljena nalaze se u Azijsko-pacifičkoj energetskoj regiji, na području bivšeg SSSR-a te Sjeverne Amerike

(Slika 35.).

[[Slika:Slika 35 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 35. Dokazane rezerve ugljena u postotcima (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Rezerve prirodnog urana su do danas uglavnom u potpunosti potrošene. Sa sadašnjim rezervama i tempom iskorištavanja, zalihe urana trajati će još oko 100 godina.

=== Potencijal obnovljive energije ===
Potencijal obnovljive energije se ne smanjuje korištenjem. On ovisi o dozračenoj Sunčevoj energiji, bilo direktno, ili indirektno preko razlike potencijala, kao energija vjetra ili mora ili hidroenergija, ili spremljenu kao kemijsku energiju u biomasi. Samo geotermalna energija nije posljedica Sunčeve, nego zaostale topline Zemlje.

==== Potencijal vjetroenergije ====

Iako je potencijal vjetroenergije velik, zbog njene varijabilnosti (intermitencije) sa sadašnjom tehnologijom je lagano integrirati do 15-20% električne energije iz tog izvora. Taj bi se postotak međutim mogao povećati upravljanjem potrošnjom, i skladištenjem energije, uz nešto povećani trošak dobave električne energije.

[[Slika: Potencijal_vjetroenergije.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 36. Potencijal vjetroenergije - Svijet (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

==== Potencijal hidroenergije ====

Dok je potencijal hidroeneregije u razvijenim zemljama uglavnom iskorišten, ili barem njegov ekonomični dio, preostao je značajan potencijal u zemljama u razvoju. Međutim, hidroenergija je danas sve češće u kompeticiji s drugim potrebama, za zemljom, za turističkim prihodima te bioraznolikošću.

[[Slika: Total hydropower potential by continent.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 37. Potencijal hidroenergije - Svijet<div>
<div align="left">

==== Potencijal Sunčeve energije ====

Daleko najveći potencijal ima Sunčeva energija, ali najveći se dio potencijala nalazi u zemljama u razvoju. Kako je tehnologija korištenja u međuvremenu značajno pojeftinila, ovo je izvor koji će u sljedećim godinama najznačajnije rasti.

[[Slika: Potencijal_sunceve_energije.png|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 38. Potencijal Sunčeve energije (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

[[Image:Crta.jpg]]

==Proizvodnja i trgovina primarnom energijom ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Nafta ===

Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.

[[Slika:Slika 39 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 39. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 40 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 40. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.

[[Slika:Slika 41 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 41. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijardama kubičnih metara u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 42 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 42.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama kubičnih metara godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje proizvodnje ugljena unutar posljednjih 20 godina, iako je nedavno došlo do prestanka rasta. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 43 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 43. Prikaz proizvodnje ugljena (u EJ) po regijama od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.

=== Naftovodi, plinovodi i geopolitika ===

[[Slika:gasoil.gif|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 44. Mreža naftovoda i plinovoda prema Europi. Rusija kao energetski izvor.
Geopolitičke konzekvence.
<div align="left">

=== LNG ===

LNG (eng. Liquified Natural Gas) je ukapljeni prirodni plin.

Većina postrojenja za ukapljivanje prirodnog plina nije na područjima na kojima se se isplati graditi plinovode, te se velika sredstva moraju ulagati u prijevoz LNG-a. Ovo je i glavni razlog zašto su se LNG postrojenja sporo razvijala u drugoj polovici 20. stoljeća. Samo postrojenje za ukapljivanje LNG-a stoji 1-3 milijarde USD, terminal za ukapljivanje 0.3-1 milijardu, a LNG tankeri za prijevoz 0.2÷0.3 milijarde USD.

Komercijalni razvoj LNG-a počeo je dugoročnim ugovorima na 20÷25 godina s dobavljačima, po strogo određenim uvjetima, ali se u međuvremenu pojavilo spot tržište. Zbog ovoga, prema LNG-u se odnosilo kao prema igri bogatih, gdje se mogu uključiti samo igrači s jakom financijskom i političkom pozadinom. Velike međunarodne nafte tvrtke kao BP, Exxonmobil, Royal Dutch Shell, i neke nacionalne (npr. Pertamina i Petronas) su bili aktivni igrači. Japan, Južna Koreja i Tajvan su uvoze velike količine LNG-a zbog nedostatka vlastitih energenata, ali pojavom viška plina u Americi očekuje se pad cijena.

Zadnjih godina, više igrača se uključilo, kako u uvozu, tako i izvozu, nove tehnologije se usvajaju, cijene postrojenja, terminala i vozila padaju, a LNG postaje konkurentniji drugim energentima. Uobičajena cijena LNG tankera kapaciteta 125 000 m³, izgrađenog u europskim ili japanskim brodogradilištima iznosi 250 milijuna USD. Kada su se korejska i kineska brodogradilišta uključila u igru, cijene su pale za 60%.

Tablica 2. Trgovina LNG-om 2021. godine prema BP-u (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf] )
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Uvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Kanada
| 0,8
|-
! Meksiko
| 2,5
|-
! SAD
| 1,3
|-
! Ukupno za Sjevernu Ameriku
! 4,6
|-
! Argentina
| 1,8
|-
! Brazil
| 3,3
|-
! Čile
| 3,7
|-
! Ostatak Južne i Centrale Amerike
| 5,1
|-
! Ukupno Južna i Centralna Amerika
! 13,9
|-
! Belgija
| 5,1
|-
! Francuska
| 19,6
|-
! Italija
| 12,1
|-
! Španjolska
| 20,9
|-
! Turska
| 14,8
|-
! UK
| 18,6
|-
! Ostatak Europe
| 23,8
|-
! Ukupno Europa
! 114,8
|-
! Kuvajt
| 5,7
|-
! UAE
| 1.6
|-
! Ostatak Bliskog istoka i Afrike
| 1.9
|-
! Ukupno Bliskog istoka i Afrike
! 1.9
|-
! Kina
| 94,0
|-
! Indija
| 35,8
|-
! Japan
| 102,0
|-
! Malezija
| 3,6
|-
! Pakistan
| 10,6
|-
! Singapur
| 5,7
|-
! Južna Koreja
| 55,3
|-
! Tajvan
| 24,7
|-
! Tajland
| 7,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 6,1
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 345,4
|-
! Ukupan uvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Izvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Peru
| 5,0
|-
! Trinidad i tabago
| 14,3
|-
! Ostale Amerike
| 0,5
|-
! Ukupna Amerika
! 81,3
|-
! Rusija
| 40,4
|-
! Norveška
| 4,3
|-
! Ostatak Europe
| 1,3
|-
! Ukupno Europa & CIS
! 46,0
|-
! Oman
| 13,2
|-
! Katar
| 106,1
|-
! UAE
| 7,6
|-
! Ukupno Bliski Istok
! 126,9
|-
! Alžir
| 15,0
|-
! Angola
| 6,1
|-
! Egipat
| 1,8
|-
! Nigeria
| 28,4
|-
! Ostatak Afrike
| 5,1
|-
! Ukupno Afrika
! 56,4
|-
! Malezija
| 32,8
|-
! Australija
| 106,2
|-
! Bruneji
| 8,4
|-
! Indonezija
| 16,8
|-
! Papa Nova Gvineja
| 11,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 1,4
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 177,3
|-
! Ukupan izvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>

[[Image:Crta.jpg]]

== Potrošnja primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Sjeverna Amerika bilježi blagi porast potrošnje primarne energije, dok Azijsko-pacifička regija posljednjih godina bilježi znatno veći rast, a Europa i Euroazija blagi pad potrošnje

[[Slika:PGPP2.png|thumb|center|600px]]

<div align="center"> Slika 45. Promjena potrošnje primarne energije po energetskim regijama u 2019. godini, te prosječna godišnja promjena potrošnje u periodu od 10 godina preba BP-u<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Stalni porast potrošnje nafte prisutan je u svim energetskim regijama, osim u Evropi.

[[Slika:Slika 46a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 46. Potrošnja nafte po energetskim regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Kao i proizvodnja plina, i potrošnja brzo raste, sve do nedavno.

[[Slika:Slika 47a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 47. Potrošnja prirodnog plina po regijama u miljardama kubičnih metara (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad potrošnje ugljena u većem dijelu svijeta, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. Međutim, u Aziji, zamjetno je povećanje potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 48a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 48. Potrošnja ugljena po regijama u milijunima tona ekvivalenta nafte. (Izvor:[https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nuklearna energija ===

Nakon duljeg perioda pada potrošnje nuklearne energije, opet dolazi do blagog rasta potrošnje nuklearne energije, uglavnom u Kini.

[[Slika:Slika 49a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 49. Potrošnja nuklearne energije po regijama u EJ
u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Hidroenergija ===

Rast potrošnja hidroenergije bilježe Europa i Euroazija, Sjeverna Amerika i Azijsko-pacifička regija, dok područja bivšeg Sovjetskog Saveza bilježe manji rast. Općenito, na svjetskoj razini, potrošnja hidroenergije brzo raste.

[[Slika:Slika 50a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 50. Potrošnja hidroenergije po energetskim regijama u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Vjetroenergija ===

Rast potrošnje električne energije iz vjetroelektrana u prošlom desetljeću je bio iznimno velik.

[[Slika:Slika 51c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 51. Potrošnja električne energije iz vjetroelektrana u EJ.
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

=== Tradicionalni obnovljivi izvori ===

Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno drvo, poljoprivredni ostaci i balega, ali i vodenice i vjetrenjače, gdje se još koriste, su oni koji obično ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama.

=== Biomasa ===

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse)
je u raznim izvornicima različito određena, ali se kao osnovna može navesti odrednica: ‘Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.'
Biomasa je obnovljivi izvor energije, a općenito se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati:
* drvna biomasa
* drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)
* nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)
* ostaci i otpaci iz poljoprivrede
* životinjski otpad i ostaci.
* biomasa iz otpada

'''Drvna biomasa'''
* Ostaci i otpad nastao pri piljenju, brušenju, blanjanju,…
* Često je to otpad koji opterećuje poslovanje drvno-prerađivačke tvrtke
* Služi kao gorivo u vlastitim kotlovnicama, sirovina za proizvode, brikete, pelete
* Jeftinije je i kvalitetnije gorivo od šumske biomase

'''Ostaci i otpaci iz poljoprivrede'''
* Slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike, koštice, ljuske,…
* To je heterogena biomasa različitih svojstava
* Ima nisku ogrjevnu vrijednost zbog visokog udjela vlage i različitih primjesa (klor!)
* Prerađuje se prešanjem, baliranjem, peletiranjem
* Danska: instalirana je elektrana na ostatke žitarica od 450 MW!

'''Životinjski otpad i ostaci'''
* Anaerobna fermentacija (izmet –sve vrste životinja + zelena masa)
* Spaljivanjem (stelja, lešine –peradarske farme)
* Bioplin (60% metana, 35% CO2 te 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, CO, kisika i vodene pare)

'''Biomasa iz otpada'''
* Zelena frakcija kućnog otpada
* Biomasa iz parkova i vrtova s urbanih površina
* Mulj iz kolektora otpadnih voda

Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplinske energije ili se prerađuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i kućanstvima.

Biomasa se odnosi na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog i životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao gorivo ili za industrijsku proizvodnju. Najčešće se koristi direktno u konačnoj potrošnji energije za grijanje, kuhanje ili zagrijavanje tople vode, ali se može koristiti i za proizvodnju električne energije i topline, te se odnedavna sve više koristi za proizvodnju biogoriva. Također može se koristiti u industriji za proizvodnju vlakana i kemikalija.

==== Kruta biomasa ====

Pod krutu biomasu ubrajaju se drvo, sječka, poljoprivredni ostaci i dr.

Tablica 3. Proizvodnja energije iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.worldbioenergy.org/uploads/221223%20WBA%20GBS%202022.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije(bruto)''' || '''685'''
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije(bruto)''' || '''1,2'''
|-

|}

Tablica 4. Potrošnja energije proizvedene iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=renewablesandwaste&year=2015])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''36793150'''
|-

|}

==== Biogoriva ====

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja i potrošnja biogoriva rastu, i da zamjene fosilna goriva što više je to moguće. Ekološki su daleko prihvatljivija od fosilnih, ali im je proizvodnja još uvijek skuplja. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu, iz šećerne trske, te u SAD-u, iz kukuruza. Glavna biogoriva su bioetanol i biodizel.

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. Proizvodi se iz šećerne trske, kukuruza, ječma, krumpira, suncokreta, žita, drva i još nekih biomasa. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu. Europska Unija već troši znatne količine bioetanola. Hrvatska ima veliki potencijal za proizvodnju i izvoz bioetanola.

Biodizel predstavlja alternativu običnom dizelu proizvedenom iz fosilnih goriva. Proizvodi se najviše iz uljarica (uljane repice, soje, suncokreta, palminih ulja), biorazgradiv je i nije opasan za okoliš. U nekim zemljama Europske Unije, biodizel je već zastupljen u gorivima (u određenom postotku), te također neka vozila već mogu voziti na 100%-tni biodizel.

Tablica 5. Potrošnja biogoriva - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Biogoriva
|-
| ''Jedinica'' || ''Tisuće barela ekvivalenta nafte po danu''
|-
| '''Ukupno''' || '''1679'''
|-

|}

[[Slika:Slika 52a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 52. Proizvodnja biogoriva u milijunima tona ekvivalentne nafte.
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>

[[Slika:Slika 53a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 53. Količina prizvedenog etanola i biodizela po svjetskim regijama (2019. i 2020.g.)
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

==== Bioplin ====

Bioplin se proizvodi energetskim transformacijama iz životinjskog izmeta, kanalizacijskog otpada, krute biomase, u anaerobnim uvjetima. Prvenstveno se sastoji od metana i ugljik-dioksida. Može se koristiti kao pogonsko gorivo za vozila, a njegovim pročišćavanjem možemo dobiti i plin čist poput prirodnog.

Tablica 6. Potrošnja bioplina - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Bioplin
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''137,62'''
|-
<div>

|}

=== Otpad kao izvor energije ===

Energetsko iskorištavanje otpada koji se ne može reciklirati je proces obično spaljivanja, a dobivena toplinska energija može se iskoristiti za dobivanje električne energije, zagrijavanje vode za grijanje stambenih objekata i slično. Gorivo dobiveno iz otpada često se koristi u cementarama.

Velika prednost ove tehnologije je da se njome može spaljivati opasan i medicinski otpad, koji ako se odlaže u okoliš, može biti otrovan i opasan za zdravlje živih bića.

Moderna postrojenja za spaljivanje otpada su znatno drugačija od onih od prije samo 10 ili 20 godina; prvo se vrši razdvajanje otpada na onaj koji se može reciklirati i na onaj koji se baš mora spaliti, a nakon toga se vrši spaljivanje.

Zemlje koje najviše koriste ovu tehnologiju su Japan, Švedska i Danska.

Tablica 7. Proizvodnja energije iz otpada - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''GWh'' || ''GWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije (bruto)''' || '''76738''' || '''36574'''
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije (bruto)''' || '''298228''' || '''229650'''
|-

|}

Tablica 8. Potrošnja energije proizvedene iz otpada - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''160540''' || '''549731'''
|-

|}

=== Geotermalna energija ===

Pod geotermalnom energijom obično se podrazumijevaju izvori tople vode ili pare, koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije i/ili topline, međutim, uz pomoć dizalica topline moguće je koristiti i niskotemperaturnu toplinu tla ili podzemnih voda. Potrošnja geotermalne energije blago raste zadnjih godina. Potrošnja geotermalne energije 2014. godine iznosila je 7 Mtoe.

=== Solarna energija ===

Energija sunca može se koristiti ili kao toplinska, ili se sunčevo zračenje može direktno pretvarati u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Toplinska energija može se koristiti za proizvodnju topline, pomoću kolektora za grijanje tople vode, ili za proizvodnju električne energije, u solarnim termalnim elektranama. Svjetlosna energija se može jedino pretvarati pomoću fotonaponskih ćelija u električnu energiju
Proizvodnja i potrošnja solarne energije vrlo brzo rastu. Ovaj rast posebno se odnosi na Japan i Njemačku.

[[Slika:Slika 54c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 54. Potrošnja solarne električne energije u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

==== Toplinska ====

Solarna toplinska energija se većinom koristi za proizvodnju tople vode, ali može se koristiti u solarnim termalnim elektranama za proizvodnju električne energije. Solarna termalna električna energija je opet u porastu, ali je značajno skuplja od fotonapona.

==== Fotonaponska ====

Fotonaponski moduli omogućuju direktno pretvaranje sunčevog zračenja u električnu energiju. Kao što je moguće vidjeti iz slike 8, instalirana snaga je u stalnom porastu, kao i proizvedena energija, slika 52.

=== Energija mora ===

Energetski potencijal je vrlo velik, međutim tehnologije za korištenje te energije su ili tek u razvoju ili preskupe. Energija mora može se koristiti ili kao energija valova, ili kao energija plime i oseke, ili kao toplinska energija mora. Ukupno je u svijetu 2005. godine proizvedeno 551 GWh električne energije iz mora, većinom iz plime i oseke.

==== Energija valova ====

[[Slika: Elliptical_trajectory_on_ripples.png|frame|right|Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična]]
Energija valova odnosi se na energiju koja se može proizvesti iz oceanskih valova, i prevesti u koristan rad (električnu energiju, desalinizaciju, ili rad za pumpanje vode u rezervoare). Ova tehnologija nije u komercijalnoj uporabi te na svijetu postoji samo nekoliko eksperimentalnih postrojenja.

==== Energija plime i oseke ====

Energija plime i oseke predstavlja sredstvo za proizvodnju električne energije korištenjem energije sadržane u vodenoj masi tokom ciklusa plime i oseke, te je slična hidroenergiji. Energija valova može biti kinetička - sadržana u strujama izazvanim plimom i osekom - te potencijalna, sadržana u visinskoj razlici plime i oseke. Ograničeni je broj lokacija gdje je izvedivo postaviti takvo postrojenje, uglavnom na obalama gdje je razlika između plime i oseke veća od 7-10 m. Najpoznatija elektrana na plimu i oseku nalazi se u sjevernoj Francuskoj.

==== Toplinska ====

Ovo predstavlja način proizvodnje električne energije iskorištavajući temperaturne razlike morske vode, na različitim dubinama mora (do 1km). Morska voda se pumpa sa dubine na površinu mora, i iskorištava se njihova temperaturna razlika.

[[Image:Crta.jpg]]

== Primarna energija i kvaliteta života ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 9. Usporedba potrošnje energije (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.PCAP.KG.OE?name_desc=false])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://www.purposeplus.com/world/indicators/energy-use-kg-oil-equivalent-per-capita/ '''kgoe/capita'''] || 1922 || 4154 || 642 || 1898
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Efikasnost potrošnje primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 10. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart '''GDP2011 $/kgoe'''] || 7.9 || 9.1 || 9.0 || 10.7
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Zaključak ==

[[Image:Crta.jpg]]

* rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
* i dalje je prisutan politički utjecaj na cijenu nafte
* dostupnost plina u Europi - plinovodi + LNG
* novi obnovljivi izvori rastu vrlo brzu, ali su još uvijek mali dio primarne energije

[[Image:Crta.jpg]]

==Vanjske poveznice==

[[Image:Crta.jpg]]

[http://hr.wikipedia.org/wiki/Biogoriva Biogoriva]

PRIMARNA ENERGIJA

2025-10-29T10:16:45Z

Marko: /* Kamo ide cijena nafte? */

[[Slika:primarnaenergija.jpg]]

== '''Cilj poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.

== '''Svrha Poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

# Razumjeti pojam primarne energije.
# Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata.
# Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije.
# Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.

[[Image:Crta.jpg]]

== '''Uvod''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.

=== Kamo ide cijena nafte? ===

Cijena nafte trenutno je vrlo visoko, dok je za vrijeme COVID-a čak jedno kratko vrijema bila negativna. Cijena nafte, obično višestruko veća od troškova proizvodnje, posljedica je ponude i potražnje, ali i stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), i političkih odluka svjetskih moćnika. Nafta je proteklih godina uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, koja je išla do 115$, a trenutna cijena barela nafte na svjetskom tržištu je 73/78/57$ (WTI/Brent/Urals).

[[Slika:Slika1 cn2021.png|thumb|center|750px]]

:<div align="center"> Slika 1. Kretanje cijena nafte 1861. - 2023., i razlozi njezinih promjena (Izvor: BP)</div>

[[Slika:tpn.gif|frame|center]]

<div align="center"> Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte</div>

Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:

* nepolitička (dakle uravnotežena tržišna) cijena nafte je cca 10-20$ po barelu

* trenutna cijena nafte je [https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl] (WTI/Brent/Urals) (22.10.2025)

* unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski dugo bila podignuta ograničenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008, te uspjeh politike energetske efikasnosti, obnovljivih izvora i elektrifikacije transporta dovela je do pada potražnje

* taman kad se iračka nafta krenula vraćati na tržište, buknulo je arapsko proljeće, i izbacilo libijsku naftu s tržišta

* kad se libijska nafta počela vraćati, uvedene su sankcije protiv Irana, u međuvremenu ukinute, pa opet uvedene

* previranja u Venecueli, izbacile su je s tržišta nafte, što je odlično i za Rusiju, i za SAD

* porast proizvodnje nafte iz uljnih škriljevaca u zemljama izvan OPEC-a dovela je do gubitka utjecaja

* OPEC je prestao ograničavati proizvodnju, čime je izazvao kolaps cijena, što najviše šteti Rusiji, Iranu i Venezueli, ali i novim investicijama u uljne škriljevce

* utjecaj post-COVID-19 opravka ekonomije je bio značajan 2021

* utjecaj ruske agresije je bio značajan tijeko prve polovice 2022, a nakon toga cijena pada, pa OPEC opet ograničava proizvodnju

* pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - '''visoki porezi''' kao obrana od fluktuacija cijena nafte

* '''pad cijene''' - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova

* '''porast cijene''' - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel

* saudijska proizvodnja kao stari regulator proizvodnje, a uljni škriljevci kao novi regulator cijene unutar banda 45-65$/bbl

* cijena nafte iznad 45$/bbl čini neke nekonvencionalne izvore nafte isplatljivim

* značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): [http://www.bp.com/ BP] je pojeo Amoco, [http://www.exxonmobil.com/ Exxonmobil], fuzija francuske naftne industrije [http://www.totalfinaelf.com/ho/fr/index.htm TotalFinaElf], itd. Nema mjesta za patuljke.

[[Slika:ikn.png||frame|center]]

<div align="center">Slika 3. Intenzivnost korištenja nafte (količina nafte po jedinici GDP)<div>
<div align="left">

=== Ratovi, ustanci, sankcije i nafta ===

* ratovi, ustanci i sankcije smanjuju ponudu, dakle utječe na porast cijene

* stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka do 2014 - spas za [http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=1565949 Rusiju]

Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?

* proizvođačima zato jer time manje zarađuju
* razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte ugrožava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
* jedino zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji bez nafte imaju interesa u jeftinoj nafti

Zašto je sada ipak cijena nafte visoka?

* COVID-19 doveo je do pada potražnje i kolapsa ulaganja u nove izvore
* nagli oporavak nakon COVID-a podigao je potražnju i cijenu
* ruska agresija na Ukrajinu smanjila je ponudu, i podigla cijenu, ali se nafta preusmjerila, pa cijena pada
* početak elektrifikacije transporta je povećao nesigurnost za investicije
* nagli oporavak ekonomije doveo je do povećanja potražnje, a tržišna cijena je marginalna cijena koju plaćaju oni koji nisu spremni odustati od potršnje, jer za povećanje proizvodnje treba oko dvije godine

=== Linkovi ===

[http://www.iea.org/ International Energy Agency]

[https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource IEA - Key World Energy Statistics]

[http://www.worldbank.org/ The World Bank Group]

[http://data.worldbank.org/ The World Bank Group - Data]

[http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html BP Statistical Review of World Energy]

[http://www.platts.com Platts]

[http://www.oecd.org/ OECD]

[http://www.oecd.org/statistics/ OECD - Data]

[https://www.energy.gov Department of Energy]

[http://www.eia.doe.gov/ Energy Information Administration]

[http://www.eia.doe.gov/emeu/mer/contents.html Monthly Energy Review]

[http://www.energy.eu/ Europe's Energy Portal]

[http://ec.europa.eu/energy/index_en.htm Energy Strategy for Europe]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Consumption_of_energy Eurostat energy consumption]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Energy_production_and_imports Eurostat energy production and imports]

[https://windeurope.org/data-and-analysis/statistics/ Wind Europe statistics]

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency]

[http://www.nrel.gov/ National Renewable Energy Laboratory]

[http://www.epri.com/ EPRI]

[http://www.oecd-nea.org/ Nuclear Energy Agency]

[http://www.inogate.org/?lang=en Inogate]

[[Image:Crta.jpg]]

== Oblici primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.

==== Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni) ====

Iako su i ovi izvori primarne energije možda obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 300 milijuna godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina), pa ih zato zovemo neobnovljivima.

* fosilna goriva
: nafta
: plin
: ugljen
: treset
* nuklearna energija

[[Slika:Slika4 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 4. Potrošnja primarne energije na svjetskoj razini u EJ, 1995. - 2020.<div> (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])
<div align="left">

[[Slika:Slika 5 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 5. Potrošnja primarne energije po energetskim regijama 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>
<div align="left">

==== Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni) ====

Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja. Prije otkrića ugljena i drugih fosilnih goriva, jedina energija koju je čovjek koristio bila je obnovljiva, balega, drvo i kasnije energija vodenica i vjetrenjača. Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno nekomercijalna biomasa i balega, su oni koji ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama. Glavni komercijalni ili konvencionalni obnovljivi izvor je hidroenergija, iako neke od novih ili alternativnih primarnih energija, najbliže su tome vjetar, geotermalna energija i sunčeva toplina, kako se počinju koristiti i bez potrebe za subvencioniranjem, postaju također komercijalni. Vrijeme biomase i biogoriva dolazi, što zbog reforme poljoprivrede u razvijenim zemljama, što zbog visoke cijene nafte, a vrijeme energije mora će možda jednoga dana doći.

* balega
* drvo (tradicionalna biomasa)
* biomasa
* biogoriva
: bioetanol
: biodiesel
: bioplin
: bio-ETBE
: biovodik etc.
* hidroenergija
* vjetroenergija
* sunčeva energija
: toplinska
: fotonaponska
* geotermalna energija
* energija mora
: energija plime i oseke
: energija valova
: toplinska (OTEC)

[[Slika:Usporedba ukupnog kapaciteta vjetroel nuklearki.jpg|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 6. Usporedba dodanih kapaciteta vjetroelektrana, solara i nuklearki u svjetskoj proizvodnji električne energije
(Izvor: [https://www.worldnuclearreport.org/The-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2022-HTML.html#link127 WNISR])

[[Slika:Slika 7.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 7. Udjeli obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije (Izvor: [https://www.ren21.net/gsr-2022/chapters/chapter_01/chapter_01/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 8.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 8. Proizvodnja solarne energije po regijama (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/solar-energy-consumption-by-region])<div>
<div align="left">

[[Slika: WIndhydro.jpg|thumb|center|1100px]]

<div align="center">Slika 9. Proizvodnja energije iz hidroelektrana i vjetroelektrana po regijama ([https://ourworldindata.org/grapher/hydro-consumption-by-region], [https://ourworldindata.org/grapher/wind-energy-consumption-by-region?tab=chart&country=~Lower-middle-income+countries])
<div>
<div align="left">

Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.

[[Slika:Slika 10.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 10. Cijene proizvodnje električne energije iz pojedinih primarnih izvora (2009.-2021.) (Izvor: [https://www.lazard.com/media/451881/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf])<div>
<div align="left">

=== Bilance primarne energije ===

Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, [[Tablica za preračunavanje oblika energije|milijuni tona ekvivalentne nafte]] ] (2021.), prema BP.

{| border="1"
|-
! Potrošnja primarne energije milijuna toe, 2022. !! nafta !! prirodni plin !! ugljen !! nuklearna energija !! hidroenergija !! ostali obnovljivi !! ukupno
|-
| SAD || 843,84 || 710,81 || 252,46 || 69,23 || 54,53 || 169,83 || '''2100,71'''
|-
| Brazil || 106,53 || 34,87 || 16,96 || 1,07 || 82,48 || 57,24 || '''299,15'''
|-
| '''Amerike''' || '''1274,72''' || '''1029,66''' || '''304,29''' || '''84,82''' || '''256,26''' || '''298,24''' || '''3247,98'''
|-
| Danska || 6,45 || 1,91 || 1,19 || 0,00 || 0,00 || 6,46 || '''16,01'''
|-
| Francuska || 69,51 || 37,02 || 5,49 || 37,22 || 13,29 || 16,32 || '''178,85'''
|-
| Hrvatska || 3,11 || 2,39 || 0,48 || 0,00 || 1,35 || 0,96 || '''8,29'''
|-
| Njemačka || 99,84 || 77,86 || 50,64 || 6,62 || 75,13 || 52,09 || '''362,18'''
|-
| ''EU'' || ''509,22'' || ''341,07'' || ''160,98'' || ''147,11'' || ''139,76'' || ''188,84'' || ''1486,98''
|-
| Norveška || 9,08 || 3,58 || 0,72 || 0,00 || 29,13 || 2,89 || '''45,43'''
|-
| Rusija || 160,27 || 408,19 || 81,45 || 19,52 || 44,46 || 0,94 || '''714,83'''
|-
| '''Europa''' || '''658,49''' || '''491,07''' || '''239,08''' || '''81,32''' || '''135,87''' || '''223,43''' || '''1829,26'''
|-
| Kina || 730,89 || 325,55 || 2058,14 || 41,87 || 272,31 || 243,46 || '''3672,22'''
|-
| Indija || 224,75 || 53,50 || 478,84 ||3,83 || 36,15 || 30,09 || '''827,16'''
|-
| Japan || 157,88 || 89,09 || 114,65 || 7,76 || 17,82 || 30,02 || '''417,22'''
|-
| '''Azija i Pacifik''' || '''1647,08''' || '''780,07'' || '''3019,97''' || '''57,17''' || '''394,22''' || '''411,29''' || '''6309,81'''
|-
| '''Afrika''' || '''187,73''' || '''141,39''' || '''100,55''' || '''1,03''' || '''414,64''' || '''93,26''' || '''938,66'''
|-
| '''Bliski istok''' || '''389,32''' || '''494,89''' || '''8,12''' || '''1,92''' || '''2,23''' || '''4,29''' || '''900,77'''
|-
| '''Svijet''' || '''4399,78''' || '''3474,01''' || '''3823,92''' || '''576,45''' || '''904,25''' || '''825,65''' || '''14004,06'''
|-
| '''od toga OECD''' || '''1997,73''' || '''1543,42''' || '''637,48''' || '''401,12''' || '''315,41''' || '''504,32''' || '''5399,48'''
|}

{| border="0"
|-
| [[Slika:Svijet222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj opskrbi (2020.) - težište na fosilnim gorivima [https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:OECD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 12. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država OECD-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=OECDTOT&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Europa222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 13. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država Europe (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WEOEUR&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:EU222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 14. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država EU-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=EU28&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:SAD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 15. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi SAD-a (2021.) - visok udio nuklearne energije, uz naftu i plin
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=USA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Francuska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 16. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Francuske (2021.) - težište na nuklearnoj energiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=FRANCE&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Njemacka222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 17. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Njemačke (2021.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=GERMANY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Norveska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 18. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Norveške (2021.) - težište na hidroenergiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=NORWAY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Danska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 19. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Danske (2021.) - visok udio vjetra i biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=DENMARK&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Rusija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 20. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Rusije (2020.) - težište na prirodnom plinu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=RUSSIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Japan222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 21. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Japana (2021.) - tržište na fosilnim goriima, pogotovo nafta
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=JAPAN&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Kina222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 22. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Kine (2020.) - težište na ugljenu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CHINAREG&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Indija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 23. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Indije (2020.) - težište na ugljenu, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=INDIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Brazil222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 24. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Brazil(2020.) - težište na nafti, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=BRAZIL&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Hrvatska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 25. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Hrvatske (2020.) - naglasak na nafti i prirodnom plinu

[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CROATIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-

|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Rezerve primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Uvod ===

Dokazane su rezerve nafte za oko 50 godina uz sadašnju potrošnju, 55 godina za prirodni plin i 150 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 26.)

[[Slika:Slika 26.jpg|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 26. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu, prirodni plin i ugljen na kraju 2021. godine
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slike 27. i 28.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 29.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 30., 31. i 32.).

[[Slika:Slika 27 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 27. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>

[[Slika:R-P ratio Slika 28.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 28. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
po energetskoj podijeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Oil reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 29. Kretanje rezervi nafte 1980.-2020., (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/oil-proved-reserves?country=OWID_WRL~North+America~Africa~Middle+East~Asia+Pacific~European+Union~South+%26+Central+America/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 30 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 30. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 31 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 31. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin - po energetskoj podjeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>

[[Slika:Gas reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 32. Kretanje rezervi prirodnog plina 2000.-2020., tisuće milijardi m³ (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena. Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije. Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka (Slika 33.).

[[Slika:Slika 33 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 33. Dokazane rezerve nafte, u postotcima - nafta je još uvijek na Bliskom istoku
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Prirodni plin ===

Prirodnog plina, kao i nafte, jednog dana će nestati. Najveći dio rezervi prirodnog plina nalazi se na području Bliskog istoka te bivšeg SSSR-a (Slika 34.).

[[Slika:Slika 34 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 34. Dokazane rezerve prirodnog plina, u postotcima - prirodni plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Najveće dokazane rezerve ugljena nalaze se u Azijsko-pacifičkoj energetskoj regiji, na području bivšeg SSSR-a te Sjeverne Amerike

(Slika 35.).

[[Slika:Slika 35 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 35. Dokazane rezerve ugljena u postotcima (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Rezerve prirodnog urana su do danas uglavnom u potpunosti potrošene. Sa sadašnjim rezervama i tempom iskorištavanja, zalihe urana trajati će još oko 100 godina.

=== Potencijal obnovljive energije ===
Potencijal obnovljive energije se ne smanjuje korištenjem. On ovisi o dozračenoj Sunčevoj energiji, bilo direktno, ili indirektno preko razlike potencijala, kao energija vjetra ili mora ili hidroenergija, ili spremljenu kao kemijsku energiju u biomasi. Samo geotermalna energija nije posljedica Sunčeve, nego zaostale topline Zemlje.

==== Potencijal vjetroenergije ====

Iako je potencijal vjetroenergije velik, zbog njene varijabilnosti (intermitencije) sa sadašnjom tehnologijom je lagano integrirati do 15-20% električne energije iz tog izvora. Taj bi se postotak međutim mogao povećati upravljanjem potrošnjom, i skladištenjem energije, uz nešto povećani trošak dobave električne energije.

[[Slika: Potencijal_vjetroenergije.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 36. Potencijal vjetroenergije - Svijet (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

==== Potencijal hidroenergije ====

Dok je potencijal hidroeneregije u razvijenim zemljama uglavnom iskorišten, ili barem njegov ekonomični dio, preostao je značajan potencijal u zemljama u razvoju. Međutim, hidroenergija je danas sve češće u kompeticiji s drugim potrebama, za zemljom, za turističkim prihodima te bioraznolikošću.

[[Slika: Total hydropower potential by continent.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 37. Potencijal hidroenergije - Svijet<div>
<div align="left">

==== Potencijal Sunčeve energije ====

Daleko najveći potencijal ima Sunčeva energija, ali najveći se dio potencijala nalazi u zemljama u razvoju. Kako je tehnologija korištenja u međuvremenu značajno pojeftinila, ovo je izvor koji će u sljedećim godinama najznačajnije rasti.

[[Slika: Potencijal_sunceve_energije.png|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 38. Potencijal Sunčeve energije (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

[[Image:Crta.jpg]]

==Proizvodnja i trgovina primarnom energijom ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Nafta ===

Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.

[[Slika:Slika 39 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 39. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 40 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 40. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.

[[Slika:Slika 41 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 41. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijardama kubičnih metara u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 42 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 42.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama kubičnih metara godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje proizvodnje ugljena unutar posljednjih 20 godina, iako je nedavno došlo do prestanka rasta. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 43 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 43. Prikaz proizvodnje ugljena (u EJ) po regijama od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.

=== Naftovodi, plinovodi i geopolitika ===

[[Slika:gasoil.gif|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 44. Mreža naftovoda i plinovoda prema Europi. Rusija kao energetski izvor.
Geopolitičke konzekvence.
<div align="left">

=== LNG ===

LNG (eng. Liquified Natural Gas) je ukapljeni prirodni plin.

Većina postrojenja za ukapljivanje prirodnog plina nije na područjima na kojima se se isplati graditi plinovode, te se velika sredstva moraju ulagati u prijevoz LNG-a. Ovo je i glavni razlog zašto su se LNG postrojenja sporo razvijala u drugoj polovici 20. stoljeća. Samo postrojenje za ukapljivanje LNG-a stoji 1-3 milijarde USD, terminal za ukapljivanje 0.3-1 milijardu, a LNG tankeri za prijevoz 0.2÷0.3 milijarde USD.

Komercijalni razvoj LNG-a počeo je dugoročnim ugovorima na 20÷25 godina s dobavljačima, po strogo određenim uvjetima, ali se u međuvremenu pojavilo spot tržište. Zbog ovoga, prema LNG-u se odnosilo kao prema igri bogatih, gdje se mogu uključiti samo igrači s jakom financijskom i političkom pozadinom. Velike međunarodne nafte tvrtke kao BP, Exxonmobil, Royal Dutch Shell, i neke nacionalne (npr. Pertamina i Petronas) su bili aktivni igrači. Japan, Južna Koreja i Tajvan su uvoze velike količine LNG-a zbog nedostatka vlastitih energenata, ali pojavom viška plina u Americi očekuje se pad cijena.

Zadnjih godina, više igrača se uključilo, kako u uvozu, tako i izvozu, nove tehnologije se usvajaju, cijene postrojenja, terminala i vozila padaju, a LNG postaje konkurentniji drugim energentima. Uobičajena cijena LNG tankera kapaciteta 125 000 m³, izgrađenog u europskim ili japanskim brodogradilištima iznosi 250 milijuna USD. Kada su se korejska i kineska brodogradilišta uključila u igru, cijene su pale za 60%.

Tablica 2. Trgovina LNG-om 2021. godine prema BP-u (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf] )
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Uvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Kanada
| 0,8
|-
! Meksiko
| 2,5
|-
! SAD
| 1,3
|-
! Ukupno za Sjevernu Ameriku
! 4,6
|-
! Argentina
| 1,8
|-
! Brazil
| 3,3
|-
! Čile
| 3,7
|-
! Ostatak Južne i Centrale Amerike
| 5,1
|-
! Ukupno Južna i Centralna Amerika
! 13,9
|-
! Belgija
| 5,1
|-
! Francuska
| 19,6
|-
! Italija
| 12,1
|-
! Španjolska
| 20,9
|-
! Turska
| 14,8
|-
! UK
| 18,6
|-
! Ostatak Europe
| 23,8
|-
! Ukupno Europa
! 114,8
|-
! Kuvajt
| 5,7
|-
! UAE
| 1.6
|-
! Ostatak Bliskog istoka i Afrike
| 1.9
|-
! Ukupno Bliskog istoka i Afrike
! 1.9
|-
! Kina
| 94,0
|-
! Indija
| 35,8
|-
! Japan
| 102,0
|-
! Malezija
| 3,6
|-
! Pakistan
| 10,6
|-
! Singapur
| 5,7
|-
! Južna Koreja
| 55,3
|-
! Tajvan
| 24,7
|-
! Tajland
| 7,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 6,1
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 345,4
|-
! Ukupan uvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Izvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Peru
| 5,0
|-
! Trinidad i tabago
| 14,3
|-
! Ostale Amerike
| 0,5
|-
! Ukupna Amerika
! 81,3
|-
! Rusija
| 40,4
|-
! Norveška
| 4,3
|-
! Ostatak Europe
| 1,3
|-
! Ukupno Europa & CIS
! 46,0
|-
! Oman
| 13,2
|-
! Katar
| 106,1
|-
! UAE
| 7,6
|-
! Ukupno Bliski Istok
! 126,9
|-
! Alžir
| 15,0
|-
! Angola
| 6,1
|-
! Egipat
| 1,8
|-
! Nigeria
| 28,4
|-
! Ostatak Afrike
| 5,1
|-
! Ukupno Afrika
! 56,4
|-
! Malezija
| 32,8
|-
! Australija
| 106,2
|-
! Bruneji
| 8,4
|-
! Indonezija
| 16,8
|-
! Papa Nova Gvineja
| 11,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 1,4
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 177,3
|-
! Ukupan izvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>

[[Image:Crta.jpg]]

== Potrošnja primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Sjeverna Amerika bilježi blagi porast potrošnje primarne energije, dok Azijsko-pacifička regija posljednjih godina bilježi znatno veći rast, a Europa i Euroazija blagi pad potrošnje

[[Slika:PGPP2.png|thumb|center|600px]]

<div align="center"> Slika 45. Promjena potrošnje primarne energije po energetskim regijama u 2019. godini, te prosječna godišnja promjena potrošnje u periodu od 10 godina preba BP-u<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Stalni porast potrošnje nafte prisutan je u svim energetskim regijama, osim u Evropi.

[[Slika:Slika 46a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 46. Potrošnja nafte po energetskim regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Kao i proizvodnja plina, i potrošnja brzo raste, sve do nedavno.

[[Slika:Slika 47a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 47. Potrošnja prirodnog plina po regijama u miljardama kubičnih metara (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad potrošnje ugljena u većem dijelu svijeta, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. Međutim, u Aziji, zamjetno je povećanje potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 48a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 48. Potrošnja ugljena po regijama u milijunima tona ekvivalenta nafte. (Izvor:[https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nuklearna energija ===

Nakon duljeg perioda pada potrošnje nuklearne energije, opet dolazi do blagog rasta potrošnje nuklearne energije, uglavnom u Kini.

[[Slika:Slika 49a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 49. Potrošnja nuklearne energije po regijama u EJ
u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Hidroenergija ===

Rast potrošnja hidroenergije bilježe Europa i Euroazija, Sjeverna Amerika i Azijsko-pacifička regija, dok područja bivšeg Sovjetskog Saveza bilježe manji rast. Općenito, na svjetskoj razini, potrošnja hidroenergije brzo raste.

[[Slika:Slika 50a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 50. Potrošnja hidroenergije po energetskim regijama u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Vjetroenergija ===

Rast potrošnje električne energije iz vjetroelektrana u prošlom desetljeću je bio iznimno velik.

[[Slika:Slika 51c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 51. Potrošnja električne energije iz vjetroelektrana u EJ.
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

=== Tradicionalni obnovljivi izvori ===

Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno drvo, poljoprivredni ostaci i balega, ali i vodenice i vjetrenjače, gdje se još koriste, su oni koji obično ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama.

=== Biomasa ===

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse)
je u raznim izvornicima različito određena, ali se kao osnovna može navesti odrednica: ‘Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.'
Biomasa je obnovljivi izvor energije, a općenito se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati:
* drvna biomasa
* drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)
* nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)
* ostaci i otpaci iz poljoprivrede
* životinjski otpad i ostaci.
* biomasa iz otpada

'''Drvna biomasa'''
* Ostaci i otpad nastao pri piljenju, brušenju, blanjanju,…
* Često je to otpad koji opterećuje poslovanje drvno-prerađivačke tvrtke
* Služi kao gorivo u vlastitim kotlovnicama, sirovina za proizvode, brikete, pelete
* Jeftinije je i kvalitetnije gorivo od šumske biomase

'''Ostaci i otpaci iz poljoprivrede'''
* Slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike, koštice, ljuske,…
* To je heterogena biomasa različitih svojstava
* Ima nisku ogrjevnu vrijednost zbog visokog udjela vlage i različitih primjesa (klor!)
* Prerađuje se prešanjem, baliranjem, peletiranjem
* Danska: instalirana je elektrana na ostatke žitarica od 450 MW!

'''Životinjski otpad i ostaci'''
* Anaerobna fermentacija (izmet –sve vrste životinja + zelena masa)
* Spaljivanjem (stelja, lešine –peradarske farme)
* Bioplin (60% metana, 35% CO2 te 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, CO, kisika i vodene pare)

'''Biomasa iz otpada'''
* Zelena frakcija kućnog otpada
* Biomasa iz parkova i vrtova s urbanih površina
* Mulj iz kolektora otpadnih voda

Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplinske energije ili se prerađuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i kućanstvima.

Biomasa se odnosi na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog i životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao gorivo ili za industrijsku proizvodnju. Najčešće se koristi direktno u konačnoj potrošnji energije za grijanje, kuhanje ili zagrijavanje tople vode, ali se može koristiti i za proizvodnju električne energije i topline, te se odnedavna sve više koristi za proizvodnju biogoriva. Također može se koristiti u industriji za proizvodnju vlakana i kemikalija.

==== Kruta biomasa ====

Pod krutu biomasu ubrajaju se drvo, sječka, poljoprivredni ostaci i dr.

Tablica 3. Proizvodnja energije iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.worldbioenergy.org/uploads/221223%20WBA%20GBS%202022.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije(bruto)''' || '''685'''
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije(bruto)''' || '''1,2'''
|-

|}

Tablica 4. Potrošnja energije proizvedene iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=renewablesandwaste&year=2015])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''36793150'''
|-

|}

==== Biogoriva ====

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja i potrošnja biogoriva rastu, i da zamjene fosilna goriva što više je to moguće. Ekološki su daleko prihvatljivija od fosilnih, ali im je proizvodnja još uvijek skuplja. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu, iz šećerne trske, te u SAD-u, iz kukuruza. Glavna biogoriva su bioetanol i biodizel.

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. Proizvodi se iz šećerne trske, kukuruza, ječma, krumpira, suncokreta, žita, drva i još nekih biomasa. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu. Europska Unija već troši znatne količine bioetanola. Hrvatska ima veliki potencijal za proizvodnju i izvoz bioetanola.

Biodizel predstavlja alternativu običnom dizelu proizvedenom iz fosilnih goriva. Proizvodi se najviše iz uljarica (uljane repice, soje, suncokreta, palminih ulja), biorazgradiv je i nije opasan za okoliš. U nekim zemljama Europske Unije, biodizel je već zastupljen u gorivima (u određenom postotku), te također neka vozila već mogu voziti na 100%-tni biodizel.

Tablica 5. Potrošnja biogoriva - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Biogoriva
|-
| ''Jedinica'' || ''Tisuće barela ekvivalenta nafte po danu''
|-
| '''Ukupno''' || '''1679'''
|-

|}

[[Slika:Slika 52a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 52. Proizvodnja biogoriva u milijunima tona ekvivalentne nafte.
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>

[[Slika:Slika 53a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 53. Količina prizvedenog etanola i biodizela po svjetskim regijama (2019. i 2020.g.)
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

==== Bioplin ====

Bioplin se proizvodi energetskim transformacijama iz životinjskog izmeta, kanalizacijskog otpada, krute biomase, u anaerobnim uvjetima. Prvenstveno se sastoji od metana i ugljik-dioksida. Može se koristiti kao pogonsko gorivo za vozila, a njegovim pročišćavanjem možemo dobiti i plin čist poput prirodnog.

Tablica 6. Potrošnja bioplina - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Bioplin
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''137,62'''
|-
<div>

|}

=== Otpad kao izvor energije ===

Energetsko iskorištavanje otpada koji se ne može reciklirati je proces obično spaljivanja, a dobivena toplinska energija može se iskoristiti za dobivanje električne energije, zagrijavanje vode za grijanje stambenih objekata i slično. Gorivo dobiveno iz otpada često se koristi u cementarama.

Velika prednost ove tehnologije je da se njome može spaljivati opasan i medicinski otpad, koji ako se odlaže u okoliš, može biti otrovan i opasan za zdravlje živih bića.

Moderna postrojenja za spaljivanje otpada su znatno drugačija od onih od prije samo 10 ili 20 godina; prvo se vrši razdvajanje otpada na onaj koji se može reciklirati i na onaj koji se baš mora spaliti, a nakon toga se vrši spaljivanje.

Zemlje koje najviše koriste ovu tehnologiju su Japan, Švedska i Danska.

Tablica 7. Proizvodnja energije iz otpada - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''GWh'' || ''GWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije (bruto)''' || '''76738''' || '''36574'''
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije (bruto)''' || '''298228''' || '''229650'''
|-

|}

Tablica 8. Potrošnja energije proizvedene iz otpada - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''160540''' || '''549731'''
|-

|}

=== Geotermalna energija ===

Pod geotermalnom energijom obično se podrazumijevaju izvori tople vode ili pare, koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije i/ili topline, međutim, uz pomoć dizalica topline moguće je koristiti i niskotemperaturnu toplinu tla ili podzemnih voda. Potrošnja geotermalne energije blago raste zadnjih godina. Potrošnja geotermalne energije 2014. godine iznosila je 7 Mtoe.

=== Solarna energija ===

Energija sunca može se koristiti ili kao toplinska, ili se sunčevo zračenje može direktno pretvarati u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Toplinska energija može se koristiti za proizvodnju topline, pomoću kolektora za grijanje tople vode, ili za proizvodnju električne energije, u solarnim termalnim elektranama. Svjetlosna energija se može jedino pretvarati pomoću fotonaponskih ćelija u električnu energiju
Proizvodnja i potrošnja solarne energije vrlo brzo rastu. Ovaj rast posebno se odnosi na Japan i Njemačku.

[[Slika:Slika 54c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 54. Potrošnja solarne električne energije u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

==== Toplinska ====

Solarna toplinska energija se većinom koristi za proizvodnju tople vode, ali može se koristiti u solarnim termalnim elektranama za proizvodnju električne energije. Solarna termalna električna energija je opet u porastu, ali je značajno skuplja od fotonapona.

==== Fotonaponska ====

Fotonaponski moduli omogućuju direktno pretvaranje sunčevog zračenja u električnu energiju. Kao što je moguće vidjeti iz slike 8, instalirana snaga je u stalnom porastu, kao i proizvedena energija, slika 52.

=== Energija mora ===

Energetski potencijal je vrlo velik, međutim tehnologije za korištenje te energije su ili tek u razvoju ili preskupe. Energija mora može se koristiti ili kao energija valova, ili kao energija plime i oseke, ili kao toplinska energija mora. Ukupno je u svijetu 2005. godine proizvedeno 551 GWh električne energije iz mora, većinom iz plime i oseke.

==== Energija valova ====

[[Slika: Elliptical_trajectory_on_ripples.png|frame|right|Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična]]
Energija valova odnosi se na energiju koja se može proizvesti iz oceanskih valova, i prevesti u koristan rad (električnu energiju, desalinizaciju, ili rad za pumpanje vode u rezervoare). Ova tehnologija nije u komercijalnoj uporabi te na svijetu postoji samo nekoliko eksperimentalnih postrojenja.

==== Energija plime i oseke ====

Energija plime i oseke predstavlja sredstvo za proizvodnju električne energije korištenjem energije sadržane u vodenoj masi tokom ciklusa plime i oseke, te je slična hidroenergiji. Energija valova može biti kinetička - sadržana u strujama izazvanim plimom i osekom - te potencijalna, sadržana u visinskoj razlici plime i oseke. Ograničeni je broj lokacija gdje je izvedivo postaviti takvo postrojenje, uglavnom na obalama gdje je razlika između plime i oseke veća od 7-10 m. Najpoznatija elektrana na plimu i oseku nalazi se u sjevernoj Francuskoj.

==== Toplinska ====

Ovo predstavlja način proizvodnje električne energije iskorištavajući temperaturne razlike morske vode, na različitim dubinama mora (do 1km). Morska voda se pumpa sa dubine na površinu mora, i iskorištava se njihova temperaturna razlika.

[[Image:Crta.jpg]]

== Primarna energija i kvaliteta života ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 9. Usporedba potrošnje energije (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.PCAP.KG.OE?name_desc=false])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://www.purposeplus.com/world/indicators/energy-use-kg-oil-equivalent-per-capita/ '''kgoe/capita'''] || 1922 || 4154 || 642 || 1898
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Efikasnost potrošnje primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 10. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart '''GDP2011 $/kgoe'''] || 7.9 || 9.1 || 9.0 || 10.7
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Zaključak ==

[[Image:Crta.jpg]]

* rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
* i dalje je prisutan politički utjecaj na cijenu nafte
* dostupnost plina u Europi - plinovodi + LNG
* novi obnovljivi izvori rastu vrlo brzu, ali su još uvijek mali dio primarne energije

[[Image:Crta.jpg]]

==Vanjske poveznice==

[[Image:Crta.jpg]]

[http://hr.wikipedia.org/wiki/Biogoriva Biogoriva]

PRIMARNA ENERGIJA

2025-10-29T10:14:32Z

Marko: /* Kamo ide cijena nafte? */

[[Slika:primarnaenergija.jpg]]

== '''Cilj poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je familijarizirati se s glavnim oblicima primarne energije, njihovim rezervama u svijetu, proizvodnji i trgovini, te potrošnji, u Svijetu, Europi i Hrvatskoj, te ključnim pitanjima koja se javljaju tijekom njihove eksploatacije.

== '''Svrha Poglavlja''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

# Razumjeti pojam primarne energije.
# Biti upoznat s geografskom raspodjelom i trajnošću rezervi glavnih primarnih energenata.
# Biti upoznat s faktorima koji utječu na proizvodnju, trgovinu i potrošnju primarne energije.
# Razumjeti pojmove efikasnosti potrošnje primarne energije i energetskog intenziteta.

[[Image:Crta.jpg]]

== '''Uvod''' ==

[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo medijske važnosti energetskih pitanja, te smo svjesni značaja koju energija zauzima u proizvodnim odnosima moderne ekonomije. Međutim, često smo nemoćni pred manipulacijama podacima o stanju rezervi energenata te značenjem fluktuacija cijena fosilnih goriva na svjetskim tržištima. Da bi izbjegao zamke površnih zaključaka, energetičar mora imati pregled primarnih energetskih resursa, njihove geografske razdiobe, njihovog predviđenog trajanja, te osnovnih karakteristika proizvodnje, trgovine i potrošnje pojedinih primarnih energenata.

=== Kamo ide cijena nafte? ===

Cijena nafte trenutno je vrlo visoko, dok je za vrijeme COVID-a čak jedno kratko vrijema bila negativna. Cijena nafte, obično višestruko veća od troškova proizvodnje, posljedica je ponude i potražnje, ali i stanja u Svijetu (ratovi, odnosno krize), i političkih odluka svjetskih moćnika. Nafta je proteklih godina uzrokovala mnoge krize svojim stalnim rastom cijene, koja je išla do 115$, a trenutna cijena barela nafte na svjetskom tržištu je 73/78/57$ (WTI/Brent/Urals).

[[Slika:Slika1 cn2021.png|thumb|center|750px]]

:<div align="center"> Slika 1. Kretanje cijena nafte 1861. - 2023., i razlozi njezinih promjena</div>

[[Slika:tpn.gif|frame|center]]

<div align="center"> Slika 2. Troškovi proizvodnje nafte i plina po barelu ekvivalentne nafte</div>

Momenti o kojima treba voditi računa pri procjeni budućih kretanja tržišta fosilnih goriva:

* nepolitička (dakle uravnotežena tržišna) cijena nafte je cca 10-20$ po barelu

* trenutna cijena nafte je [https://oilprice.com/oil-price-charts/ 58/62/54$/bbl] (WTI/Brent/Urals) (22.10.2025)

* unatoč slabostima OPEC-a, cijena je kartelski dugo bila podignuta ograničenjem proizvodnje, dakle postoji širi interes za višu cijenu nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008, te uspjeh politike energetske efikasnosti, obnovljivih izvora i elektrifikacije transporta dovela je do pada potražnje

* taman kad se iračka nafta krenula vraćati na tržište, buknulo je arapsko proljeće, i izbacilo libijsku naftu s tržišta

* kad se libijska nafta počela vraćati, uvedene su sankcije protiv Irana, u međuvremenu ukinute, pa opet uvedene

* previranja u Venecueli, izbacile su je s tržišta nafte, što je odlično i za Rusiju, i za SAD

* porast proizvodnje nafte iz uljnih škriljevaca u zemljama izvan OPEC-a dovela je do gubitka utjecaja

* OPEC je prestao ograničavati proizvodnju, čime je izazvao kolaps cijena, što najviše šteti Rusiji, Iranu i Venezueli, ali i novim investicijama u uljne škriljevce

* utjecaj post-COVID-19 opravka ekonomije je bio značajan 2021

* utjecaj ruske agresije je bio značajan tijeko prve polovice 2022, a nakon toga cijena pada, pa OPEC opet ograničava proizvodnju

* pad cijene ne izaziva značajni porast potrošnje u razvijenom svijetu zbog velikih poreza na gorivo, isto vrijedi za porast - '''visoki porezi''' kao obrana od fluktuacija cijena nafte

* '''pad cijene''' - nerentabilna polja koja su u eksploataciji će nastaviti proizvodnju, ali se neće ulagati u nova

* '''porast cijene''' - otvaraju se nova polja i time se povećava potencijalna ponuda i pritisak na kartel

* saudijska proizvodnja kao stari regulator proizvodnje, a uljni škriljevci kao novi regulator cijene unutar banda 45-65$/bbl

* cijena nafte iznad 45$/bbl čini neke nekonvencionalne izvore nafte isplatljivim

* značajan pad profita za naftne kompanije (restrukturiranje): [http://www.bp.com/ BP] je pojeo Amoco, [http://www.exxonmobil.com/ Exxonmobil], fuzija francuske naftne industrije [http://www.totalfinaelf.com/ho/fr/index.htm TotalFinaElf], itd. Nema mjesta za patuljke.

[[Slika:ikn.png||frame|center]]

<div align="center">Slika 3. Intenzivnost korištenja nafte (količina nafte po jedinici GDP)<div>
<div align="left">

=== Ratovi, ustanci, sankcije i nafta ===

* ratovi, ustanci i sankcije smanjuju ponudu, dakle utječe na porast cijene

* stalna napetost na Bliskom Istoku stvara nepredvidivo kretanje cijene nafte

* ekonomska kriza u svijetu koja je počela 2008 dovela bi do kolapsa cijene, ali je zahvaljujući napetostima ostala visoka do 2014 - spas za [http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=1565949 Rusiju]

Zašto gotovo nikome ne odgovara niska cijena nafte?

* proizvođačima zato jer time manje zarađuju
* razvijenima jer je to protiv njihove antifosilne politike, prvenstveno politički uvjetovane, zbog reperkusija naftnih kriza i opasnosti od energetske ovisnosti, ali odnedavna i ekološki, zbog globalnih klimatskih promjena, te im niska cijena nafte ugrožava ulaganja u ekonomsku efikasnost, obnovljive izvore i nuklearnu energiju
* jedino zemlje u razvoju i zemlje u tranziciji bez nafte imaju interesa u jeftinoj nafti

Zašto je sada ipak cijena nafte visoka?

* COVID-19 doveo je do pada potražnje i kolapsa ulaganja u nove izvore
* nagli oporavak nakon COVID-a podigao je potražnju i cijenu
* ruska agresija na Ukrajinu smanjila je ponudu, i podigla cijenu, ali se nafta preusmjerila, pa cijena pada
* početak elektrifikacije transporta je povećao nesigurnost za investicije
* nagli oporavak ekonomije doveo je do povećanja potražnje, a tržišna cijena je marginalna cijena koju plaćaju oni koji nisu spremni odustati od potršnje, jer za povećanje proizvodnje treba oko dvije godine

=== Linkovi ===

[http://www.iea.org/ International Energy Agency]

[https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=TESbySource IEA - Key World Energy Statistics]

[http://www.worldbank.org/ The World Bank Group]

[http://data.worldbank.org/ The World Bank Group - Data]

[http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html BP Statistical Review of World Energy]

[http://www.platts.com Platts]

[http://www.oecd.org/ OECD]

[http://www.oecd.org/statistics/ OECD - Data]

[https://www.energy.gov Department of Energy]

[http://www.eia.doe.gov/ Energy Information Administration]

[http://www.eia.doe.gov/emeu/mer/contents.html Monthly Energy Review]

[http://www.energy.eu/ Europe's Energy Portal]

[http://ec.europa.eu/energy/index_en.htm Energy Strategy for Europe]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Consumption_of_energy Eurostat energy consumption]

[http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Energy_production_and_imports Eurostat energy production and imports]

[https://windeurope.org/data-and-analysis/statistics/ Wind Europe statistics]

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency]

[http://www.nrel.gov/ National Renewable Energy Laboratory]

[http://www.epri.com/ EPRI]

[http://www.oecd-nea.org/ Nuclear Energy Agency]

[http://www.inogate.org/?lang=en Inogate]

[[Image:Crta.jpg]]

== Oblici primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Primarna energija je ona uzeta iz prirode bez pretvorbe, bilo da se radi o kemijskom potencijalu fosilnih goriva, drva ili biomase, nuklearnoj energiji, kinetičkoj energiji vjetra, potencijalnoj energiji vodenih tokova ili toplinskoj energiji geotermalnih izvora.

==== Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni) ====

Iako su i ovi izvori primarne energije možda obnovljivi, njihov je ciklus nastanka, cca 300 milijuna godina za fosilna goriva, značajno dulji nego što je vrijeme u kojem ćemo ih utrošiti (cca 200 godina), pa ih zato zovemo neobnovljivima.

* fosilna goriva
: nafta
: plin
: ugljen
: treset
* nuklearna energija

[[Slika:Slika4 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 4. Potrošnja primarne energije na svjetskoj razini u EJ, 1995. - 2020.<div> (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])
<div align="left">

[[Slika:Slika 5 2018.png|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 5. Potrošnja primarne energije po energetskim regijama 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>
<div align="left">

==== Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni) ====

Obnovljivi izvori su oni čiji se potencijal obnavlja u kratkom vremenu, srazmjernom vremenu korištenja. Prije otkrića ugljena i drugih fosilnih goriva, jedina energija koju je čovjek koristio bila je obnovljiva, balega, drvo i kasnije energija vodenica i vjetrenjača. Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno nekomercijalna biomasa i balega, su oni koji ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama. Glavni komercijalni ili konvencionalni obnovljivi izvor je hidroenergija, iako neke od novih ili alternativnih primarnih energija, najbliže su tome vjetar, geotermalna energija i sunčeva toplina, kako se počinju koristiti i bez potrebe za subvencioniranjem, postaju također komercijalni. Vrijeme biomase i biogoriva dolazi, što zbog reforme poljoprivrede u razvijenim zemljama, što zbog visoke cijene nafte, a vrijeme energije mora će možda jednoga dana doći.

* balega
* drvo (tradicionalna biomasa)
* biomasa
* biogoriva
: bioetanol
: biodiesel
: bioplin
: bio-ETBE
: biovodik etc.
* hidroenergija
* vjetroenergija
* sunčeva energija
: toplinska
: fotonaponska
* geotermalna energija
* energija mora
: energija plime i oseke
: energija valova
: toplinska (OTEC)

[[Slika:Usporedba ukupnog kapaciteta vjetroel nuklearki.jpg|thumb|center|900px]]

<div align="center">Slika 6. Usporedba dodanih kapaciteta vjetroelektrana, solara i nuklearki u svjetskoj proizvodnji električne energije
(Izvor: [https://www.worldnuclearreport.org/The-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2022-HTML.html#link127 WNISR])

[[Slika:Slika 7.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 7. Udjeli obnovljivih izvora u proizvodnji električne energije (Izvor: [https://www.ren21.net/gsr-2022/chapters/chapter_01/chapter_01/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 8.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 8. Proizvodnja solarne energije po regijama (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/solar-energy-consumption-by-region])<div>
<div align="left">

[[Slika: WIndhydro.jpg|thumb|center|1100px]]

<div align="center">Slika 9. Proizvodnja energije iz hidroelektrana i vjetroelektrana po regijama ([https://ourworldindata.org/grapher/hydro-consumption-by-region], [https://ourworldindata.org/grapher/wind-energy-consumption-by-region?tab=chart&country=~Lower-middle-income+countries])
<div>
<div align="left">

Električna energija i vodik nisu primarne energije, nego sekundarne, tzv. energy carrieri.

[[Slika:Slika 10.png|thumb|center|700px]]

<div align="center">Slika 10. Cijene proizvodnje električne energije iz pojedinih primarnih izvora (2009.-2021.) (Izvor: [https://www.lazard.com/media/451881/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf])<div>
<div align="left">

=== Bilance primarne energije ===

Tablica 1. Potrošnja primarne energije [TPES, [[Tablica za preračunavanje oblika energije|milijuni tona ekvivalentne nafte]] ] (2021.), prema BP.

{| border="1"
|-
! Potrošnja primarne energije milijuna toe, 2022. !! nafta !! prirodni plin !! ugljen !! nuklearna energija !! hidroenergija !! ostali obnovljivi !! ukupno
|-
| SAD || 843,84 || 710,81 || 252,46 || 69,23 || 54,53 || 169,83 || '''2100,71'''
|-
| Brazil || 106,53 || 34,87 || 16,96 || 1,07 || 82,48 || 57,24 || '''299,15'''
|-
| '''Amerike''' || '''1274,72''' || '''1029,66''' || '''304,29''' || '''84,82''' || '''256,26''' || '''298,24''' || '''3247,98'''
|-
| Danska || 6,45 || 1,91 || 1,19 || 0,00 || 0,00 || 6,46 || '''16,01'''
|-
| Francuska || 69,51 || 37,02 || 5,49 || 37,22 || 13,29 || 16,32 || '''178,85'''
|-
| Hrvatska || 3,11 || 2,39 || 0,48 || 0,00 || 1,35 || 0,96 || '''8,29'''
|-
| Njemačka || 99,84 || 77,86 || 50,64 || 6,62 || 75,13 || 52,09 || '''362,18'''
|-
| ''EU'' || ''509,22'' || ''341,07'' || ''160,98'' || ''147,11'' || ''139,76'' || ''188,84'' || ''1486,98''
|-
| Norveška || 9,08 || 3,58 || 0,72 || 0,00 || 29,13 || 2,89 || '''45,43'''
|-
| Rusija || 160,27 || 408,19 || 81,45 || 19,52 || 44,46 || 0,94 || '''714,83'''
|-
| '''Europa''' || '''658,49''' || '''491,07''' || '''239,08''' || '''81,32''' || '''135,87''' || '''223,43''' || '''1829,26'''
|-
| Kina || 730,89 || 325,55 || 2058,14 || 41,87 || 272,31 || 243,46 || '''3672,22'''
|-
| Indija || 224,75 || 53,50 || 478,84 ||3,83 || 36,15 || 30,09 || '''827,16'''
|-
| Japan || 157,88 || 89,09 || 114,65 || 7,76 || 17,82 || 30,02 || '''417,22'''
|-
| '''Azija i Pacifik''' || '''1647,08''' || '''780,07'' || '''3019,97''' || '''57,17''' || '''394,22''' || '''411,29''' || '''6309,81'''
|-
| '''Afrika''' || '''187,73''' || '''141,39''' || '''100,55''' || '''1,03''' || '''414,64''' || '''93,26''' || '''938,66'''
|-
| '''Bliski istok''' || '''389,32''' || '''494,89''' || '''8,12''' || '''1,92''' || '''2,23''' || '''4,29''' || '''900,77'''
|-
| '''Svijet''' || '''4399,78''' || '''3474,01''' || '''3823,92''' || '''576,45''' || '''904,25''' || '''825,65''' || '''14004,06'''
|-
| '''od toga OECD''' || '''1997,73''' || '''1543,42''' || '''637,48''' || '''401,12''' || '''315,41''' || '''504,32''' || '''5399,48'''
|}

{| border="0"
|-
| [[Slika:Svijet222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 11. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u ukupnoj svjetskoj opskrbi (2020.) - težište na fosilnim gorivima [https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:OECD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 12. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država OECD-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=OECDTOT&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Europa222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 13. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država Europe (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=WEOEUR&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:EU222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 14. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi država EU-a (2020.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=EU28&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:SAD222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 15. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi SAD-a (2021.) - visok udio nuklearne energije, uz naftu i plin
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=USA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Francuska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 16. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Francuske (2021.) - težište na nuklearnoj energiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=FRANCE&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Njemacka222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 17. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Njemačke (2021.) - naglasak na fosilnim gorivima
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=GERMANY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Norveska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 18. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Norveške (2021.) - težište na hidroenergiji
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=NORWAY&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Danska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 19. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Danske (2021.) - visok udio vjetra i biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=DENMARK&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Rusija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 20. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Rusije (2020.) - težište na prirodnom plinu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=RUSSIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Japan222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 21. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Japana (2021.) - tržište na fosilnim goriima, pogotovo nafta
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=JAPAN&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Kina222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 22. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Kine (2020.) - težište na ugljenu
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CHINAREG&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Indija222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 23. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Indije (2020.) - težište na ugljenu, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=INDIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Brazil222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 24. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Brazil(2020.) - težište na nafti, visok udio biomase
[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=BRAZIL&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-
| [[Slika:Hrvatska222.jpg|thumb|left|600px]] || Slika 25. Udio pojedinih komercijalnih primarnih energenata u opskrbi Hrvatske (2020.) - naglasak na nafti i prirodnom plinu

[https://www.iea.org/data-and-statistics?country=CROATIA&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source]
|-

|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Rezerve primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Uvod ===

Dokazane su rezerve nafte za oko 50 godina uz sadašnju potrošnju, 55 godina za prirodni plin i 150 godina eksploatacije ugljena sadašnjim tempom. (Slika 26.)

[[Slika:Slika 26.jpg|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 26. Odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu, prirodni plin i ugljen na kraju 2021. godine
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

Kako vrijeme protiče, tako dokazane rezerve uglavnom rastu, kao posljedica otkrivanja novih rezervi. U svijetu je polovinom sedamdesetih godina nastala uzbuna kad se shvatilo da ima nafte za samo 25 godina (slike 27. i 28.), da bi danas rezerve nafte značajno narasle (slika 29.) te se povećao i odnos rezervi prema proizvodnji (R/P ratio), a tako i rezerve prirodnog plina (slike 30., 31. i 32.).

[[Slika:Slika 27 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 27. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>

[[Slika:R-P ratio Slika 28.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 28. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za naftu -
po energetskoj podijeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Oil reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 29. Kretanje rezervi nafte 1980.-2020., (Izvor: [https://ourworldindata.org/grapher/oil-proved-reserves?country=OWID_WRL~North+America~Africa~Middle+East~Asia+Pacific~European+Union~South+%26+Central+America/])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 30 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 30. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin -
Svijet (1990.-2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 31 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 31. Kretanje odnosa rezervi prema proizvodnji (R/P ratio) za prirodni plin - po energetskoj podjeli svijeta (2020.) (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html BP])<div>

[[Slika:Gas reserves.png|thumb|center|850px]]

<div align="center">Slika 32. Kretanje rezervi prirodnog plina 2000.-2020., tisuće milijardi m³ (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Nafte će jednog dana nestati, ali svijet se pokazao spremnim da preživi peterostruki skok cijena. Smanjivanje rezervi nafte podiglo bi njenu cijenu, što bi učinilo rentabilnim alternativne izvore energije. Veći dio rezervi tekućih fosilnih goriva nalazi se u nestabilnom području Bliskog istoka (Slika 33.).

[[Slika:Slika 33 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 33. Dokazane rezerve nafte, u postotcima - nafta je još uvijek na Bliskom istoku
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Prirodni plin ===

Prirodnog plina, kao i nafte, jednog dana će nestati. Najveći dio rezervi prirodnog plina nalazi se na području Bliskog istoka te bivšeg SSSR-a (Slika 34.).

[[Slika:Slika 34 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 34. Dokazane rezerve prirodnog plina, u postotcima - prirodni plin je na Bliskom istoku i na području bivšeg SSSR
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Najveće dokazane rezerve ugljena nalaze se u Azijsko-pacifičkoj energetskoj regiji, na području bivšeg SSSR-a te Sjeverne Amerike

(Slika 35.).

[[Slika:Slika 35 2018.png|thumb|center|990px]]

<div align="center">Slika 35. Dokazane rezerve ugljena u postotcima (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Rezerve prirodnog urana su do danas uglavnom u potpunosti potrošene. Sa sadašnjim rezervama i tempom iskorištavanja, zalihe urana trajati će još oko 100 godina.

=== Potencijal obnovljive energije ===
Potencijal obnovljive energije se ne smanjuje korištenjem. On ovisi o dozračenoj Sunčevoj energiji, bilo direktno, ili indirektno preko razlike potencijala, kao energija vjetra ili mora ili hidroenergija, ili spremljenu kao kemijsku energiju u biomasi. Samo geotermalna energija nije posljedica Sunčeve, nego zaostale topline Zemlje.

==== Potencijal vjetroenergije ====

Iako je potencijal vjetroenergije velik, zbog njene varijabilnosti (intermitencije) sa sadašnjom tehnologijom je lagano integrirati do 15-20% električne energije iz tog izvora. Taj bi se postotak međutim mogao povećati upravljanjem potrošnjom, i skladištenjem energije, uz nešto povećani trošak dobave električne energije.

[[Slika: Potencijal_vjetroenergije.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 36. Potencijal vjetroenergije - Svijet (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

==== Potencijal hidroenergije ====

Dok je potencijal hidroeneregije u razvijenim zemljama uglavnom iskorišten, ili barem njegov ekonomični dio, preostao je značajan potencijal u zemljama u razvoju. Međutim, hidroenergija je danas sve češće u kompeticiji s drugim potrebama, za zemljom, za turističkim prihodima te bioraznolikošću.

[[Slika: Total hydropower potential by continent.jpg|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 37. Potencijal hidroenergije - Svijet<div>
<div align="left">

==== Potencijal Sunčeve energije ====

Daleko najveći potencijal ima Sunčeva energija, ali najveći se dio potencijala nalazi u zemljama u razvoju. Kako je tehnologija korištenja u međuvremenu značajno pojeftinila, ovo je izvor koji će u sljedećim godinama najznačajnije rasti.

[[Slika: Potencijal_sunceve_energije.png|thumb|center|650px]]

<div align="center">Slika 38. Potencijal Sunčeve energije (Izvor: [http://www.bp.com BP])<div>
<div align="left">

[[Image:Crta.jpg]]

==Proizvodnja i trgovina primarnom energijom ==

[[Image:Crta.jpg]]

=== Nafta ===

Proizvodnja nafte blago raste, što znači da joj udio u ukupnoj primarnoj energiji značajno pada, sve kao posljedica naftnog šoka i posljedične "politički" visoke cijene nafte. Središte naftne proizvodnje je Bliski istok, koji je i najveći izvoznik.

[[Slika:Slika 39 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 39. Proizvodnja nafte po regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 40 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 40. Trgovina sirove nafte između regija u milijunima tona godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Proizvodnja prirodnog plina rapidno raste. Gradnja plinovoda i LNG postrojenja omogućila je trgovanje plinom na velike daljine, tako da se sada polako plin prestaje spaljivati na naftnim poljima Bliskog istoka, te se ukapljuje i prodaje istočnoj Aziji. Istočna se Azija, prvenstveno Japan, snabdijeva ukapljenim plinom iz jugoistočne Azije. Evropa se snabdijeva iz Rusije i Sjeverne Afrike, što plinovodima, a što pomoću LNG tehnologije.

[[Slika:Slika 41 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 41. Proizvodnja prirodnog plina po regijama u milijardama kubičnih metara u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

[[Slika:Slika 42 2018.png|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 42.Trgovina prirodnim i ukapljenim (LNG) plinom između regija u milijardama kubičnih metara godišnje (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad proizvodnje ugljena u Europi i bivšem Sovjetskom Savezu, zbog prelaska na čišća goriva. U ostalim regijama, a naročito u Aziji, zamjetno je povećanje proizvodnje ugljena unutar posljednjih 20 godina, iako je nedavno došlo do prestanka rasta. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 43 2018.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 43. Prikaz proizvodnje ugljena (u EJ) po regijama od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics.html])<div>
<div align="left">

=== Uran ===

Većina proizvodnje urana je u vojne svrhe. Samo se jedan mali dio troši na proizvodnju električne energije, i to vrlo neefikasno.

=== Naftovodi, plinovodi i geopolitika ===

[[Slika:gasoil.gif|thumb|center|800px]]

<div align="center">Slika 44. Mreža naftovoda i plinovoda prema Europi. Rusija kao energetski izvor.
Geopolitičke konzekvence.
<div align="left">

=== LNG ===

LNG (eng. Liquified Natural Gas) je ukapljeni prirodni plin.

Većina postrojenja za ukapljivanje prirodnog plina nije na područjima na kojima se se isplati graditi plinovode, te se velika sredstva moraju ulagati u prijevoz LNG-a. Ovo je i glavni razlog zašto su se LNG postrojenja sporo razvijala u drugoj polovici 20. stoljeća. Samo postrojenje za ukapljivanje LNG-a stoji 1-3 milijarde USD, terminal za ukapljivanje 0.3-1 milijardu, a LNG tankeri za prijevoz 0.2÷0.3 milijarde USD.

Komercijalni razvoj LNG-a počeo je dugoročnim ugovorima na 20÷25 godina s dobavljačima, po strogo određenim uvjetima, ali se u međuvremenu pojavilo spot tržište. Zbog ovoga, prema LNG-u se odnosilo kao prema igri bogatih, gdje se mogu uključiti samo igrači s jakom financijskom i političkom pozadinom. Velike međunarodne nafte tvrtke kao BP, Exxonmobil, Royal Dutch Shell, i neke nacionalne (npr. Pertamina i Petronas) su bili aktivni igrači. Japan, Južna Koreja i Tajvan su uvoze velike količine LNG-a zbog nedostatka vlastitih energenata, ali pojavom viška plina u Americi očekuje se pad cijena.

Zadnjih godina, više igrača se uključilo, kako u uvozu, tako i izvozu, nove tehnologije se usvajaju, cijene postrojenja, terminala i vozila padaju, a LNG postaje konkurentniji drugim energentima. Uobičajena cijena LNG tankera kapaciteta 125 000 m³, izgrađenog u europskim ili japanskim brodogradilištima iznosi 250 milijuna USD. Kada su se korejska i kineska brodogradilišta uključila u igru, cijene su pale za 60%.

Tablica 2. Trgovina LNG-om 2021. godine prema BP-u (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-natural-gas.pdf] )
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Uvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Kanada
| 0,8
|-
! Meksiko
| 2,5
|-
! SAD
| 1,3
|-
! Ukupno za Sjevernu Ameriku
! 4,6
|-
! Argentina
| 1,8
|-
! Brazil
| 3,3
|-
! Čile
| 3,7
|-
! Ostatak Južne i Centrale Amerike
| 5,1
|-
! Ukupno Južna i Centralna Amerika
! 13,9
|-
! Belgija
| 5,1
|-
! Francuska
| 19,6
|-
! Italija
| 12,1
|-
! Španjolska
| 20,9
|-
! Turska
| 14,8
|-
! UK
| 18,6
|-
! Ostatak Europe
| 23,8
|-
! Ukupno Europa
! 114,8
|-
! Kuvajt
| 5,7
|-
! UAE
| 1.6
|-
! Ostatak Bliskog istoka i Afrike
| 1.9
|-
! Ukupno Bliskog istoka i Afrike
! 1.9
|-
! Kina
| 94,0
|-
! Indija
| 35,8
|-
! Japan
| 102,0
|-
! Malezija
| 3,6
|-
! Pakistan
| 10,6
|-
! Singapur
| 5,7
|-
! Južna Koreja
| 55,3
|-
! Tajvan
| 24,7
|-
! Tajland
| 7,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 6,1
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 345,4
|-
! Ukupan uvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>
<div style=display:inline-table>
{| class=wikitable
|+ Izvoz LNG-a u milijardi metara kubnih
! Države
! Količina LNG-a
|-
! Peru
| 5,0
|-
! Trinidad i tabago
| 14,3
|-
! Ostale Amerike
| 0,5
|-
! Ukupna Amerika
! 81,3
|-
! Rusija
| 40,4
|-
! Norveška
| 4,3
|-
! Ostatak Europe
| 1,3
|-
! Ukupno Europa & CIS
! 46,0
|-
! Oman
| 13,2
|-
! Katar
| 106,1
|-
! UAE
| 7,6
|-
! Ukupno Bliski Istok
! 126,9
|-
! Alžir
| 15,0
|-
! Angola
| 6,1
|-
! Egipat
| 1,8
|-
! Nigeria
| 28,4
|-
! Ostatak Afrike
| 5,1
|-
! Ukupno Afrika
! 56,4
|-
! Malezija
| 32,8
|-
! Australija
| 106,2
|-
! Bruneji
| 8,4
|-
! Indonezija
| 16,8
|-
! Papa Nova Gvineja
| 11,5
|-
! Ostatak Azije i Pacifika
| 1,4
|-
! Ukupno Azija i Pacifik
! 177,3
|-
! Ukupan izvoz LNG-a
! 487,9
|-
|}
</div>

[[Image:Crta.jpg]]

== Potrošnja primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Sjeverna Amerika bilježi blagi porast potrošnje primarne energije, dok Azijsko-pacifička regija posljednjih godina bilježi znatno veći rast, a Europa i Euroazija blagi pad potrošnje

[[Slika:PGPP2.png|thumb|center|600px]]

<div align="center"> Slika 45. Promjena potrošnje primarne energije po energetskim regijama u 2019. godini, te prosječna godišnja promjena potrošnje u periodu od 10 godina preba BP-u<div>
<div align="left">

=== Nafta ===

Stalni porast potrošnje nafte prisutan je u svim energetskim regijama, osim u Evropi.

[[Slika:Slika 46a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 46. Potrošnja nafte po energetskim regijama u milijunima barela dnevno (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Plin ===

Kao i proizvodnja plina, i potrošnja brzo raste, sve do nedavno.

[[Slika:Slika 47a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 47. Potrošnja prirodnog plina po regijama u miljardama kubičnih metara (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Ugljen ===

Uočljiv je pad potrošnje ugljena u većem dijelu svijeta, zbog prelaska na čišća fosilna goriva. Međutim, u Aziji, zamjetno je povećanje potrošnje ugljena. Značajno je primijetiti da nema značajne razmjene ugljena među regijama, jer se ugljen uglavnom troši na mjestu proizvodnje.

[[Slika:Slika 48a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 48. Potrošnja ugljena po regijama u milijunima tona ekvivalenta nafte. (Izvor:[https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Nuklearna energija ===

Nakon duljeg perioda pada potrošnje nuklearne energije, opet dolazi do blagog rasta potrošnje nuklearne energije, uglavnom u Kini.

[[Slika:Slika 49a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 49. Potrošnja nuklearne energije po regijama u EJ
u razdoblju od 1995. do 2020. godine (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Hidroenergija ===

Rast potrošnja hidroenergije bilježe Europa i Euroazija, Sjeverna Amerika i Azijsko-pacifička regija, dok područja bivšeg Sovjetskog Saveza bilježe manji rast. Općenito, na svjetskoj razini, potrošnja hidroenergije brzo raste.

[[Slika:Slika 50a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 50. Potrošnja hidroenergije po energetskim regijama u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

=== Vjetroenergija ===

Rast potrošnje električne energije iz vjetroelektrana u prošlom desetljeću je bio iznimno velik.

[[Slika:Slika 51c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 51. Potrošnja električne energije iz vjetroelektrana u EJ.
(Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

=== Tradicionalni obnovljivi izvori ===

Tradicionalni izvori energije, danas su to prvenstveno drvo, poljoprivredni ostaci i balega, ali i vodenice i vjetrenjače, gdje se još koriste, su oni koji obično ne ulaze u energetske bilance jer se ne preprodaju, pa ipak još uvijek čine značajan dio primarne energije u mnogim zemljama.

=== Biomasa ===

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse)
je u raznim izvornicima različito određena, ali se kao osnovna može navesti odrednica: ‘Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.'
Biomasa je obnovljivi izvor energije, a općenito se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati:
* drvna biomasa
* drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)
* nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)
* ostaci i otpaci iz poljoprivrede
* životinjski otpad i ostaci.
* biomasa iz otpada

'''Drvna biomasa'''
* Ostaci i otpad nastao pri piljenju, brušenju, blanjanju,…
* Često je to otpad koji opterećuje poslovanje drvno-prerađivačke tvrtke
* Služi kao gorivo u vlastitim kotlovnicama, sirovina za proizvode, brikete, pelete
* Jeftinije je i kvalitetnije gorivo od šumske biomase

'''Ostaci i otpaci iz poljoprivrede'''
* Slama, kukuruzovina, oklasak, stabljike, koštice, ljuske,…
* To je heterogena biomasa različitih svojstava
* Ima nisku ogrjevnu vrijednost zbog visokog udjela vlage i različitih primjesa (klor!)
* Prerađuje se prešanjem, baliranjem, peletiranjem
* Danska: instalirana je elektrana na ostatke žitarica od 450 MW!

'''Životinjski otpad i ostaci'''
* Anaerobna fermentacija (izmet –sve vrste životinja + zelena masa)
* Spaljivanjem (stelja, lešine –peradarske farme)
* Bioplin (60% metana, 35% CO2 te 5% smjese vodika, dušika, amonijaka, sumporovodika, CO, kisika i vodene pare)

'''Biomasa iz otpada'''
* Zelena frakcija kućnog otpada
* Biomasa iz parkova i vrtova s urbanih površina
* Mulj iz kolektora otpadnih voda

Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplinske energije ili se prerađuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i kućanstvima.

Biomasa se odnosi na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog i životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao gorivo ili za industrijsku proizvodnju. Najčešće se koristi direktno u konačnoj potrošnji energije za grijanje, kuhanje ili zagrijavanje tople vode, ali se može koristiti i za proizvodnju električne energije i topline, te se odnedavna sve više koristi za proizvodnju biogoriva. Također može se koristiti u industriji za proizvodnju vlakana i kemikalija.

==== Kruta biomasa ====

Pod krutu biomasu ubrajaju se drvo, sječka, poljoprivredni ostaci i dr.

Tablica 3. Proizvodnja energije iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.worldbioenergy.org/uploads/221223%20WBA%20GBS%202022.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije(bruto)''' || '''685'''
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije(bruto)''' || '''1,2'''
|-

|}

Tablica 4. Potrošnja energije proizvedene iz primarne biomase - Svijet - 2020 (Izvor: [http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=renewablesandwaste&year=2015])
{| border="1"
|-
! !! Primarna biomasa
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''36793150'''
|-

|}

==== Biogoriva ====

Biogoriva su goriva koja se dobivaju preradom biomase. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja i potrošnja biogoriva rastu, i da zamjene fosilna goriva što više je to moguće. Ekološki su daleko prihvatljivija od fosilnih, ali im je proizvodnja još uvijek skuplja. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu, iz šećerne trske, te u SAD-u, iz kukuruza. Glavna biogoriva su bioetanol i biodizel.

Bioetanol predstavlja alternativu benzinu. Proizvodi se iz šećerne trske, kukuruza, ječma, krumpira, suncokreta, žita, drva i još nekih biomasa. Najintenzivnija proizvodnja je u Brazilu. Europska Unija već troši znatne količine bioetanola. Hrvatska ima veliki potencijal za proizvodnju i izvoz bioetanola.

Biodizel predstavlja alternativu običnom dizelu proizvedenom iz fosilnih goriva. Proizvodi se najviše iz uljarica (uljane repice, soje, suncokreta, palminih ulja), biorazgradiv je i nije opasan za okoliš. U nekim zemljama Europske Unije, biodizel je već zastupljen u gorivima (u određenom postotku), te također neka vozila već mogu voziti na 100%-tni biodizel.

Tablica 5. Potrošnja biogoriva - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Biogoriva
|-
| ''Jedinica'' || ''Tisuće barela ekvivalenta nafte po danu''
|-
| '''Ukupno''' || '''1679'''
|-

|}

[[Slika:Slika 52a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 52. Proizvodnja biogoriva u milijunima tona ekvivalentne nafte.
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>

[[Slika:Slika 53a.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 53. Količina prizvedenog etanola i biodizela po svjetskim regijama (2019. i 2020.g.)
(Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])<div>
<div align="left">

==== Bioplin ====

Bioplin se proizvodi energetskim transformacijama iz životinjskog izmeta, kanalizacijskog otpada, krute biomase, u anaerobnim uvjetima. Prvenstveno se sastoji od metana i ugljik-dioksida. Može se koristiti kao pogonsko gorivo za vozila, a njegovim pročišćavanjem možemo dobiti i plin čist poput prirodnog.

Tablica 6. Potrošnja bioplina - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf])
{| border="1"
|-
! !! Bioplin
|-
| ''Jedinica'' || ''EJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''137,62'''
|-
<div>

|}

=== Otpad kao izvor energije ===

Energetsko iskorištavanje otpada koji se ne može reciklirati je proces obično spaljivanja, a dobivena toplinska energija može se iskoristiti za dobivanje električne energije, zagrijavanje vode za grijanje stambenih objekata i slično. Gorivo dobiveno iz otpada često se koristi u cementarama.

Velika prednost ove tehnologije je da se njome može spaljivati opasan i medicinski otpad, koji ako se odlaže u okoliš, može biti otrovan i opasan za zdravlje živih bića.

Moderna postrojenja za spaljivanje otpada su znatno drugačija od onih od prije samo 10 ili 20 godina; prvo se vrši razdvajanje otpada na onaj koji se može reciklirati i na onaj koji se baš mora spaliti, a nakon toga se vrši spaljivanje.

Zemlje koje najviše koriste ovu tehnologiju su Japan, Švedska i Danska.

Tablica 7. Proizvodnja energije iz otpada - Svijet - 2020 (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''GWh'' || ''GWh''
|-
| '''Proizvodnja električne energije (bruto)''' || '''76738''' || '''36574'''
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Proizvodnja toplinske energije (bruto)''' || '''298228''' || '''229650'''
|-

|}

Tablica 8. Potrošnja energije proizvedene iz otpada - svijet - 2020. (Izvor: [https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser?country=WORLD&energy=Renewables%20%26%20waste&year=2020])
{| border="1"
|-
! !! Kućanski otpad !! Industrijski otpad
|-
| ''Jedinica'' || ''TJ'' || ''TJ''
|-
| '''Ukupno''' || '''160540''' || '''549731'''
|-

|}

=== Geotermalna energija ===

Pod geotermalnom energijom obično se podrazumijevaju izvori tople vode ili pare, koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije i/ili topline, međutim, uz pomoć dizalica topline moguće je koristiti i niskotemperaturnu toplinu tla ili podzemnih voda. Potrošnja geotermalne energije blago raste zadnjih godina. Potrošnja geotermalne energije 2014. godine iznosila je 7 Mtoe.

=== Solarna energija ===

Energija sunca može se koristiti ili kao toplinska, ili se sunčevo zračenje može direktno pretvarati u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Toplinska energija može se koristiti za proizvodnju topline, pomoću kolektora za grijanje tople vode, ili za proizvodnju električne energije, u solarnim termalnim elektranama. Svjetlosna energija se može jedino pretvarati pomoću fotonaponskih ćelija u električnu energiju
Proizvodnja i potrošnja solarne energije vrlo brzo rastu. Ovaj rast posebno se odnosi na Japan i Njemačku.

[[Slika:Slika 54c.png|thumb|center|600px]]

<div align="center">Slika 54. Potrošnja solarne električne energije u EJ. (Izvor: [https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html])<div>
<div align="left">

==== Toplinska ====

Solarna toplinska energija se većinom koristi za proizvodnju tople vode, ali može se koristiti u solarnim termalnim elektranama za proizvodnju električne energije. Solarna termalna električna energija je opet u porastu, ali je značajno skuplja od fotonapona.

==== Fotonaponska ====

Fotonaponski moduli omogućuju direktno pretvaranje sunčevog zračenja u električnu energiju. Kao što je moguće vidjeti iz slike 8, instalirana snaga je u stalnom porastu, kao i proizvedena energija, slika 52.

=== Energija mora ===

Energetski potencijal je vrlo velik, međutim tehnologije za korištenje te energije su ili tek u razvoju ili preskupe. Energija mora može se koristiti ili kao energija valova, ili kao energija plime i oseke, ili kao toplinska energija mora. Ukupno je u svijetu 2005. godine proizvedeno 551 GWh električne energije iz mora, većinom iz plime i oseke.

==== Energija valova ====

[[Slika: Elliptical_trajectory_on_ripples.png|frame|right|Slika 53. Ako zamislimo predmet na površini oceana, on će se uslijed djelovanja vala gibati, a putanja će mu biti eliptična]]
Energija valova odnosi se na energiju koja se može proizvesti iz oceanskih valova, i prevesti u koristan rad (električnu energiju, desalinizaciju, ili rad za pumpanje vode u rezervoare). Ova tehnologija nije u komercijalnoj uporabi te na svijetu postoji samo nekoliko eksperimentalnih postrojenja.

==== Energija plime i oseke ====

Energija plime i oseke predstavlja sredstvo za proizvodnju električne energije korištenjem energije sadržane u vodenoj masi tokom ciklusa plime i oseke, te je slična hidroenergiji. Energija valova može biti kinetička - sadržana u strujama izazvanim plimom i osekom - te potencijalna, sadržana u visinskoj razlici plime i oseke. Ograničeni je broj lokacija gdje je izvedivo postaviti takvo postrojenje, uglavnom na obalama gdje je razlika između plime i oseke veća od 7-10 m. Najpoznatija elektrana na plimu i oseku nalazi se u sjevernoj Francuskoj.

==== Toplinska ====

Ovo predstavlja način proizvodnje električne energije iskorištavajući temperaturne razlike morske vode, na različitim dubinama mora (do 1km). Morska voda se pumpa sa dubine na površinu mora, i iskorištava se njihova temperaturna razlika.

[[Image:Crta.jpg]]

== Primarna energija i kvaliteta života ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 9. Usporedba potrošnje energije (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.PCAP.KG.OE?name_desc=false])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://www.purposeplus.com/world/indicators/energy-use-kg-oil-equivalent-per-capita/ '''kgoe/capita'''] || 1922 || 4154 || 642 || 1898
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Efikasnost potrošnje primarne energije ==

[[Image:Crta.jpg]]

Tablica 10. Usporedba efikasnosti potrošnje energije u stvaranju dobara (2014.) (Izvor: [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart])

{| border="2"
|-
! [[Tablica za preračunavanje oblika energije|kgoe - kg of oil equivalent]] !! Svijet !! bogate zemlje (OECD) !! zemlje nižeg srednjeg dohotka !! Hrvatska
|-
| [https://data.worldbank.org/indicator/EG.GDP.PUSE.KO.PP.KD?view=chart '''GDP2011 $/kgoe'''] || 7.9 || 9.1 || 9.0 || 10.7
|}

[[Image:Crta.jpg]]

== Zaključak ==

[[Image:Crta.jpg]]

* rezerve fosilnih goriva rastu brže nego potrošnja
* i dalje je prisutan politički utjecaj na cijenu nafte
* dostupnost plina u Europi - plinovodi + LNG
* novi obnovljivi izvori rastu vrlo brzu, ali su još uvijek mali dio primarne energije

[[Image:Crta.jpg]]

==Vanjske poveznice==

[[Image:Crta.jpg]]

[http://hr.wikipedia.org/wiki/Biogoriva Biogoriva]

Testiranje

2025-10-14T17:45:43Z

Marko: /* Podnaslov 1 */

'''[http://meta.wikimedia.org/wiki/Help:Editing UPUTE ZA FORMATIRANJE TEKSTA]'''

* [[Zpetranovic]]
* '''[[Bmjerzva]]'''
* [[Bmartan]]
* [[Kfranjic]]
* [[Dfoschio]]
* [[Dilijanic]]
* [[Rmikulandric]]
* [[Kstefanec]]
* [[Isakoman]]
* [[Rradmilovic]]
* [[Nkolesar]]
* [[Zblataric]]
* [[Tomislav]]
* [[tablica]]
* [[Mdjambic]]
* [[Tmarsic]]
* [[Marko Crnic]]
* [[Mjelancic]]
* [[Jmocibob]]
* [[Iduilo]]
* [[Mvrljac]]
* [[Aspek]]
* [[Filip Igrcic]]
* [[Dzrnic]]
* '''[[Zbmedic]]'''
* [[Gvrleta]]
* [[Tpopek]]
* [[Mbrnada]]
* [[Jbrkic]]
* [[Tpokrajcic]]
* [[Ileko]]
* [[mtonec]]
* '''[[mban]]'''

: 1. [[Prvi]]
:: 1.1. [[Drugi]]
::: 1.1.1. [[Treći]]

== Glavni naslov ==
=== ''Podnaslov 1'' ===
Tekst 1 tekst 2
[[Media:Oe5 zadaci.xls|(Zadatak)]]

== Glavni naslov ==
=== Podnaslov 2 ===
* lista 1
* lista 2
* lista 3
* lista 4

== Formule ==
Tu se igramo s pisanjem matematičkih formula

== Test za Ćutića ==

FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST

2021-05-28T12:40:55Z

Marko: /* Finalna energetska potrošnja najvećih svjetskih potrošača */

[[Image:Finalna.jpg]]
== Uvod ==
[[Slika:Crta.jpg]]

== Energija u poljoprivredi i šumarstvu ==
[[Slika:Crta.jpg]]

=== '''Potrebe za energijom u poljoprivredi''' ===

* električna energija: rasvjeta (npr. farmi), pogon opreme i strojeva, sustavi grijanja, ventilacije i hlađenja raznih objekata (npr. skladišta i sl.)

* plin: sustavi grijanja raznih objekata, grijanje peradarskih farmi IC grijalicama (vrlo česta primjena), uništavanje korova spaljivanjem, pogon motora s unutarnjim izgaranjem poljoprivrednih strojeva i vozila te generatora za struju

* tekuća goriva: pogon motora s unutarnjim izgaranjem poljoprivrednih strojeva i vozila te generatora za struju, sustavi grijanja raznih objekata

* kruta goriva: sustavi grijanja raznih objekata

[[Slika:Wheatharvest.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 1.''' Kombajni prilikom žetve</div>

=== '''Potrebe za energijom u šumarstvu''' ===

* električna energija: rasvjeta (npr. raznih pogona, skladišta, spremišta i sl.), pogon opreme i strojeva, sustavi grijanja, ventilacije i hlađenja raznih objekata (npr. sušara za drvo)

* plin: sustavi grijanja raznih objekata, sušare, pogon motora s unutarnjim izgaranjem šumarskih strojeva i vozila te generatora za struju

* tekuća goriva: pogon motora s unutarnjim izgaranjem šumarskih strojeva i vozila te generatora za struju, sustavi grijanja raznih objekata (npr. sušara)

* kruta goriva: sustavi grijanja raznih objekata.

[[Slika:skupljacdrva.jpg|center|500px]] <div align="center">'''Slika 2.''' Proces sakupljanja drva</div>

[[Slika:odvozdrva.jpg|center|500px]] <div align="center">'''Slika 3.''' Proces odvoza drva</div>

=== Mogućnosti uštede ===

Sva te energija se može nadomjestiti ili nadopuniti energijom iz biomase. Npr. prirodni plin ili UNP mogu se zamijeniti bioplinom iz vlastite proizvodnje, benzin i dizel etanolom, odnosno biodizelom, a ugljen drvnim otpacima, sječkom, poljoprivrednim otpacima i sl. Osim korištenja obnovljivih izvora, smanjenje potrošnje je moguće ostvariti i brojnim uštedama. Uštede je moguće ostvariti na svim mjestima gdje se mogu ugraditi učinkovitiji uređaji i oprema, odnosno rasvjeta te zamijeniti struju nekim drugim energentom (npr. u rashladnim uređajima plinom, pri čemu se koriste apsorpcijski procesi ili za grijanje peradarskih farmi, gdje se umjesto struje koriste plinske IC grijalice i sl.).

Također, velike količine struje se koriste za rasvjetu farmi, pogotovo na peradarskim farmama, gdje struja osim za rasvjetu istodobno služi i za zagrijavanje prostora što je nužno za rast pilića. Zbog toga se električna rasvjeta sve češće zamjenjuje tzv. umjetnim kvočkama. To su zapravo plinske grijalice koje daju dovoljnu količinu svjetla, ali i topline za rast pilića (naravno, do dobi kada je predviđena njihova daljnja 'obrada').

Oprema i strojevi koji se koriste u poljoprivredi i šumarstvu su isto tako veliki potrošači energije, od opreme to su uređaji za klanje i obradu životinja, automatske tovilice, muzilice i sl., od strojeva to pak mogu biti traktori, kombajni, šumska vozila (u šumarstvu) itd. Svi oni umjesto benzina mogu koristiti etanol ili čak plin (no, onda je potreban odgovarajući spremnik, ali i sustav za stlačivanje bioplina - metana što značajno poskupljuje izvedbu), odnosno umjesto dizela biodizel.

Najbolji način za smanjenje potrošnje energije u poljoprivredi i šumarstvu je svakako energetska učinkovitost, ali za to su potrebna određena ulaganja. Za početak, sva 'opća' rasvjetna tijela (osim onih specijaliziranih) mogla bi se zamijeniti štedljivima, rashladni uređaji (npr. u klaonicama) učinkovitijima itd.

== Energija u industriji ==
[[Slika:Crta.jpg]]

Preuzeto prvo poglavlje iz knjige:
Charles M. Gottschalk: Industrial Enegy Conservation, UNESCO Energy Engineering Series, John Wiley & Sons Ltd., Chicester, West Sussex, UK, 1996.

'''SVRHA'''

Svrha ovog poglavlja je da se shvati koje su ekonomske koristi od očuvanja energije u okviru određenog industrijskog područja.

'''CILJEVI'''

Nakon što pročitate ovo poglavlje, morali biste biti u stanju:

# Utvrditi mehanizme upravljanja i osoblja potrebne za pregled potrošnje energije u određenom poduzeću.
# Utvrditi područja gdje je moguće postići uštede energije.
# Odrediti čvrste smjernice za mjerenje i provjeru tekuće potrošnje energije u svakom odjelu kojeg se nadzire.
# Razraditi alternativne načine za smanjenje potrošnje energije, otklanjanjem otpadnih materijala, poboljšanjem održavanja, ulaganjem u nabavku novih strojeva ili izmjenom postupaka.
# Odrediti troškove opcija za štednju energije i izraditi prijedloge u privremenom izvješću za upravu.

=== Uvod ===

Osjeća se velika potreba za štednjom energije, posebice u industriji i trgovini, budući da troškovi energije čine znatan udio u sveukupnoj strukturi troškova poslovanja.

Kod razmatranja ovog programa za uštedu energije, postoji barem pet važnih elemenata koje je potrebno uzeti u obzir kako bi se došlo do uspješne provedbe:

# Dobivanje potpore od uprave
# Osnivanje baze podataka o energiji
# Pregled utroška energije
# Utvrđivanje, procjena i provedba izvedivih načina za očuvanje energije
# Nadzor, ocjena i praćenje učinaka mjera/projekata za uštedu energije

To je jasno prikazano na slici 4. gdje je prikazan proces štednje energije na razini poduzeća.

[[Slika:Proces_stednje_energije.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 4.''' Proces štednje na razini poduzeća</div>

=== Dobivanje potpore uprave ===

Za glavnu upravu je važno naglasiti razloge za štednju energije kao i odgovornost zaposlenika da predlažu i/ili provode zamisli o štednji energije, prijedloge i mjere iz njihova djelokruga.

Glavna uprava bi trebala osnovati posebnu radnu skupinu ili odbor za štednju energije. Tipski, ona se sastoji od predstavnika iz svakog poslovnog odjela s voditeljem kojeg imenuje i koji odgovara upravi. U većini organizacija, malih ili velikih, voditelj skupine za štednju energije i predstavnici iz poslovnih odjela bave se aktivnostima na štednji energije honorarno, tj. to su dodatni zadatci uz njihove normalne dužnosti i odgovornosti.

Dane su šire smjernice za radnu skupinu ili odbor. Od njih se očekuje da razmatraju mogućnosti uštede energije u različitim dijelovima poslovanja ili odjelima, te da potaknu program stalnog djelovanja na poticanju zanimanja i sudjelovanja u naporima za štednjom energije kao i u provedbi mjera za štednju energije.

==== Djelovanje radne skupine/odbora za štednju energije ====

Nakon što dobije obvezu od glavne uprave, radna skupina/odbor za štednju energije može razraditi zadatke kako slijedi:

# Organizirati se i dobiti potporu i suradnju zaposlenika. To se može postići tako što će se, povremeno, organizirati sastanci na kojima će se razgovarati o zamislima o štednji energije, aktivnostima, programima i postignućima.
# Izrađivati akcijske planove za poticanje zanimanja za napore na štednji energije.
# Pripremati zadatke ili ciljeve za štednju energije.
# Poboljšati način korištenja goriva.
# Stalno informirati zaposlenike i upravu o najnovijim događajima u vezi s programom štednje energije.
# Koristiti usluge tehničke pomoći od stručnih organizacija, zavoda i vladinih ustanova u pregledu potrošnje energije i ocjeni mjera/projekata za štednju energije. Podnositi izvješća o energiji, organizirati orijentacijske i tečajeve za obuku na radnom mjestu, prezentacije itd.
# Uspostaviti sustav nadzora, izvješćivanja i ocjene programa.

=== Osnivanje baze podataka o energiji ===

Mi uvijek želimo što učinkovitije trošiti energiju, smanjiti troškove proizvodnje, smanjiti greške i otpatke u proizvodnji i ostvariti dobit čak i u vrijeme visokih troškova energije.

Bitno je imati potpunu i urednu evidenciju s podatcima o potrošnji energije. Ona pomaže upravi da shvati neophodnost izrade programa za štednju energije koji usredotočuje pozornost na radnje kojima će se istražiti mogućnosti područja za štednju energije ili opravdava radnje na produktivnijem korištenju ograničene radne snage i novčanih sredstava.

Bez odgovarajuće evidencije podataka o energiji i sustava izvješćivanja, voditelj skupine za štednju energije bit će na gubitku. On neće moći djelovati učinkovito. Njegove odluke mogle bi izazvati dvojbe.

Za početak, voditelj za energiju morao bi znati koliko je energije utrošeno i po kojim troškovima na razini poduzeća. Ti se podatci mogu razvrstati prema vrsti energije i krajnjoj uporabi. Također je potrebno znati i konačni kapacitet proizvodnje.

Kao što se može zaključiti, iz podataka će se vidjeti koji se postotak utrošene energije odnosi na naftu, čvrsta goriva i električnu energiju te koji se postotak te energije koristio za potrebe proizvodnje, neproizvodne djelatnosti, proizvodnju energije itd.

Omjer utrošene energije i proizvodnje je grubi pokazatelj intenziteta energije, tj. određenog korištenja energije, izraženog u energiji po jedinici proizvodnje. Dobar voditelj za energiju morao bi biti u stanju sniziti korištenje određene energije obzirom na ograničenja i uvjete pogonskih postrojenja.

Voditelj za energiju može potom tražiti podatke o energiji po odjelima ili odsjecima i po glavnoj opremi. Skupljanje informacija ove vrste prilično je mukotrpan posao i u većini slučajeva će zahtijevati istraživanja o tome koliko su dobro opremljeni poslovni objekti. Ovi se podatci o energiji mogu koristiti:

*kao osnovni podatci za ocjenu učinkovitosti programa za štednju energije,
*za utvrđivanje utjecaja mjera za štednju energije na smanjenje troškova,
*za utvrđivanje stvarnih učinaka mjera/projekata za štednju energije,
*utvrditi troškove proizvodnje za danu skupinu proizvoda.

Kod korištenja energije u tvornici stakla, 77% energije dolazi od naftnih goriva, a 23% od električne energije. Staklo, kao gotovi proizvod predstavlja samo 63% vučenog stakla. Isto tako, 80% pogonskog goriva koristi se u peći za izradu stakla.

U čeličani, uglavnom oko polovina energije potječe od naftnih goriva, druga polovica od električne energije. Samo 30% otpada na pogonsko gorivo.

Mjerenjem sve energije koja ulazi i izlazi iz tvornice u danom razdoblju je bitno za neku razumnu uštedu energije. U početku, to mjerenje može biti približno, ali se mora poboljšati kroz iskustvo i uz usvajanje dodatne opreme za mjerenje i nadzor.

Ova aktivnost zahtijeva dosta vremena i izazova, posebice kada se ide dalje i pokušava izračunati sadržaj energije u nečijim proizvodima. Međutim, to vrijedi truda, jer ćete biti u stanju:

*točno utvrditi koje sirovine sadrže i koji proizvodni procesi troše velike količine energije,
*opravdati zamjenu zastarjele opreme,
*poboljšati programe održavanja ili reaktivirati programe preventivnog održavanja,
*predlagati izmjene u sustavu kako bi se smanjile ponovljene operacije grijanja i hlađenja,
*uvesti bolje sustave kontrole temperature,
*predložiti izbacivanje neprofitabilnih proizvoda.

=== Energetski audit (pregled utroška energije) ===

Energetski audit je dubinsko ispitivanje sustava ili postrojenja koje troši energiju, čiji je cilj:

*utvrditi oblike energije koja se koristi,
*istražiti povijest korištenja energije podatke o troškovima,
*provjeriti tekuće podatke o energiji te preispitati radnu praksu i postupke,
*shvatiti strukturu cijene električne energije,
*ustanoviti poboljšani postupak vođenja evidencije o energiji,
*utvrditi odnos potrošnje energije i proizvodnje (tj. određenu potrošnju energije)
*otkriti moguća mjesta na kojima može doći do gubitaka energije,
*razraditi moguće mjere za smanjenje potrošnje energije.

====Finalna energetska potrošnja najvećih svjetskih potrošača====

*energetska potrošnja u industriji je i dalje u porastu
*Kina je najveći svjetski potrošač u tom sektoru, sa skoro trećinom ukupne svjetske potrošnje

<table>
<p align="center"><font face="Arial">[[{{ns:6}}:Finalna energetska potrosnja u indrustriji.png|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">Finalna energetska potrošnja 10 najvećih svjetskih potrošaća u sektoru industrije [TWh]</font></p>
</blockquote>
</table>

==== Razine energetskog audita ====

Veličina sredstava angažiranih za poslove energetskog audita ovisi o ciljevima te operacije. Često dolazi do zbrke razine energetskog audita, opsega posla i očekivanih razloga. Da bi se izbjegli nesporazumi, posebice među savjetodavcima i naručiteljima, treba biti jasno da se energetski audit obavlja na tri razine aktivnosti:

# Značaj prethodnog pregleda leži u bilježenju i analizi korištene energije po mjestu nastanka troškova u određenom razdoblju. To se može obaviti brzim obilaskom postrojenja i analizom računa za komunalije i gorivo. Vizualni pregled se obavlja radi utvrđivanja velikog broja mogućnosti za uštedu energije (tj. održavanje i pogon) i uvođenja potrebe za detaljnijom analizom. Ova faza traje 1-3 dana, ovisno o složenosti tvornice.
# Detaljan pregled ili veliki pregled sastoji se od bilježenja svih podataka o korištenju energije za svako mjesto nastanka troškova u određenom vremenskom razdoblju i izračuna ostataka energije i učinkovitosti. Za ovo može biti potrebna pomoć prenosivih instrumenata za mjerenje/nadzor. To traje tjednima, a ponekad i mjesecima.
# Pregled tvornice ili mali pregledi sastoje se od utvrđivanja očiglednih situacija gdje dolazi do gubitaka energije i davanja preporuka o mjerama za poboljšavanje održavanja i radnih postupaka. Za to je potrebno obaviti ispitivanja i mjerenja da bi se odredila količina korištene energije i gubitci. To također uključuje davanje preporuka i analizu mogućnosti za uštedu energije što zahtijeva manje izdatke ili veća ulaganja sredstava. Vrijeme za ovo ovisi o danim uvjetima.

==== Opseg analize utroška energije ====

Energetski audit na razini tvornice normalno se usredotočuje na dva područja: analize preko pogonskih postrojenja, sustava ili mjesta nastanka troškova:

*tokova materijala
*tokova energije

Prije prilaženja detaljnom energetskom auditu, a posebice ako se traži pomoć izvana, preporučuje se da se prethodno obavi unutarnja studija kako slijedi:

==== Obavljanje energetskog audita ====

Prvi se pregled odnosi na utvrđivanje i otklanjanje vidljivijih gubitaka energije kao što su:

*propuštanja pogonskog goriva
*propuštanja pare
*neizolirane vruće površine koje treba izolirati
*plamenici koji se ne mogu podešavati
*visoka temperatura izlaznih plinova
*oprema u praznom hodu kada nije potrebna
*propuštanje stlačenog zraka, propuštanje plinova
*proizvodi s greškom (škart)
*nepotrebno rukovanje materijalima
*učestali prekidi proizvodnje/zatvaranje
*nepotrebne stanice za redukciju tlaka
*pokvareni instrumenti za nadzor
*pokvareni odvajači pare, pogrešno ugrađeni zaklopci pare
*začepljeni filtri puhaljki/kompresora
*prljavi radni okoliš
*propuštanje kondenzata
*propuštanje vode
*prejaka rasvjeta
*prejaki rad klima uređaja/grijanja

Da bi se olakšao posao, preporučuje se izraditi prikladne obrasce za energetski audit. U njima moraju biti sadržane informacije o približnim veličinama gubitaka energije i potrebne mjere za njihovo otklanjanje. U nekim situacijama, poželjno je dati pojedinosti o preporučenim inženjering radovima.

Pregled potrošnje energije može se obavljati u proizvodnim postrojenjima, te za posebna područja od interesa kao što su rasvjeta, ventilacija, raspored korištenja objekta i preventivno održavanje.

==== Provjera podataka o potrošnji energije ====

U većini slučajeva, povijesni podatci o energiji nisu bili propisno uneseni. Neko pogonsko osoblje imalo je tendenciju da unosi radne podatke koji nisu odražavali stvarno stanje. U najgorim slučajevima podatci su bili prikazani na evidencijskim listovima čak i kad su instrumenti bili u kvaru ili su oprema ili sustavi bili neispravni već izvjesno vrijeme.

Budući da podatke o energiji daju i koriste različite radne jedinice, mjerne jedinice koje se koriste nisu uvijek jednoobrazne, npr. broj komada na skladištu, broj paleta u računovodstvu, metričke tone u proizvodnji itd. To naravno dovodi do zabuna.
Drugo o čemu treba voditi računa su razdoblja koja su uzeta za pregled utroška energije. Zbog velikog broja poslovnih transakcija i radnji, plaćanja ne moraju uvijek biti za jedan puni mjesec. Neka plaćanja mogu obuhvaćati dio prethodnog mjeseca. Tipičan primjer je račun za struju gdje se mjesečni obračun obavlja s 26. u prethodnom mjesecu, a 25. u sljedećem mjesecu.

Po potrebi može se raditi drugi i treći pregled. Treba se imati u vidu da ti pregledi mogu potrajati ako se radi o složenijem sustavu koji je predmet pregleda. Prije nego se priđe detaljnom pregledu utroška energije, preporučuje se obaviti pregled radi utvrđivanja opsega rada, provjere mjesta postojećih ili dodatnih instrumenata i procjene radnih uvjeta.

Nakon što se poboljša učinkovitost korištenja energije u tvornici kroz bolje mjere gospodarenja (bolji postupci rada i održavanja, raspored opterećenja itd.) i običnih mjera prilagođavanja, preporuča se obaviti detaljniji pregled potrošnje energije. Slika 5. prikazuje postupak pregled utroška energije.

[[Slika:Pregled utroska energije.jpg|center|900px]]
<div align="center">'''Slika 5.''' Postupak energetskog audita</div>

==== Ciljevi detaljnog energetskog audita ====

Detaljna studija može se poduzeti posebice radi:

*praćenja studije o iznalaženju mogućnosti provedivosti štednje energije,
*postizanja energetske učinkovitosti važnije opreme (da bi se njihov rad doveo u projektirane uvjete ili ocijenilo njihovu korisnost/vijek trajanja itd.),
*utvrđivanja dodatnih izvora gubitaka, količinskog utvrđivanja i istraživanja mogućih korištenja/primjena,
*utvrđivanja i analize više mogućnosti uštede energije (pregled mogućnosti štednje energije koje prije nisu bile uzete o obzir, sada se mogu razmotriti),
*izrade srednjoročnog do dugoročnog programa štednje energije (radi bolje raspodjele novčanih sredstava).

Detaljan energetski audit mora biti usredotočen na određene sustave i glavnu opremu kao što su:

# Sustav pare: proizvodnja, distribucija, korištenje i odvajanje kondenzata
# Sustav komprimiranog zraka: proizvodnja, distribucije, korištenje
# Sustav crpki: motori, crpke, radni zahtjevi, ograničenja
# Proizvodnja topline: peći, kotlovi za ponovno zagrijavanje
# Sustav održavanja topline
# Sustav klimatizacije: rashladna oprema, instrumenti, zahtjevi opterećenja
# Izmjena na sustavu: povremeni rad do neprekidnog rada
# Spajanje nekoliko linija postupaka

[[Slika:Tok materijala u celicani.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 6.''' Tok materijala u čeličani (tona mjesečno)</div>

[[Slika:Tok energije u sustavu kotlovnice.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 7.''' Tok energije u sustavu kotlovnice</div>

[[Slika:Distribucija topline u peci za regeneraciju.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 8.''' Distribucija topline u peći za regeneraciju</div>

[[Slika:Tok proizvodnog procesa u tvornici.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 9.''' Tok proizvodnog procesa u tvornici staklenih boca</div>

==== Što pripraviti za detaljan energetski audit ====

# Utvrdite cilj(eve)
#* Vaše ciljeve učinite što konkretnijima, vodeći računa o ograničenim sredstvima koja su na raspolaganju. Treba napomenuti da će pripreme za detaljnu analizu uslijediti iz posebnih ciljeva operacije.
# Osnujte skupinu za energetski audit
#* Članovi moraju imati odgovarajuće tehničko znanje i stručnost glede danog sustava, opreme i rada postrojenja koje je predmet analize. Odredite vođu skupine kako bi koordinirao aktivnosti.
# Utvrdite žurnost zadatka i osigurajte potrebno ljudstvo za potporu
#* Pregled će se odvijati ovisno o broju mogućnosti za uštedu energije. Međutim, imajte u vidu da će biti potrebno obaviti odgovarajuće pripreme radi poduzimanja samog pregleda.
# Osigurajte brzo razmatranje i ocjenu postojećih informacija, tekućih aktivnosti i radne prakse. To može obuhvaćati:
#* vođenje bilješki, izvješćivanje, obračun energije *podatke o radu tvornice (sadašnje i povijesne)
#* sveukupne radne procese: specifičnu potrošnju energije, tokove materijala i energije (slike 3.-5.), dijagram odvijanja procesa (slika 6.), pomoćne službe, načine rada i održavanja
#* instrumente: mjesto, uvjeti različitih pokaznih i kontrolnih instrumenata
#* opremu: popis, uvjeti rada, projektni uvjeti, učinkovitost, kapacitet korištenja
#* planiranje proizvodnje: različiti proizvodi
#* ulazne materijale, energente
#* ustroj organizacije (odgovornosti glede mjesta nastanka pogonskih troškova)
#* vladini zahtjevi i poticaji, ako ih ima
# Pripremite tvornička postrojenja za sakupljanje podataka i probni pogon, ako je potrebno. Obavite izvješćivanje zaposlenika kako biste dobili njihovu potporu i sudjelovanje, ako je potrebno
# Odredite pravo vrijeme i trajanje akcije kako biste osigurali poželjne uvjete ispitivanja
# Prije samo početka skupljanja podataka i provjere, osigurajte da:
#* su svi instrumenti izvan i na upravljačkoj ploči valjano baždareni
#* prenosivi instrumenti za usporednu provjeru također baždareni
#* su na raspolaganju standardni odgovarajući plinovi i uređaji za baždarenje
#* nazočnosti osoblja za održavanje i instrumente radi pomoći
# Pripremite sve radne papire, obrasce za obavljanje pregleda, radne dnevnike i odgovarajuće crteže kao što su tok procesa i dijagrami instrumenata

==== Provedba aktivnosti na energetskom auditu ====

# Pomno ispitajte sustav koji je predmet pregleda ili samu tvornicu i promatrajte trenutne radne uvjete i metode koje primjenjuje tvorničko osoblje.
# U slučaju dvojbi, uzmite dodatne podatke pomoću prenosivih mjernih instrumenata.
# Uzmite u obzir vrijeme prikupljanja podataka i radni ciklus, ako ih ima.
# Razgovarajte s direktorom tvornice, područnim poslovođom, voditeljima smjene, direktorom za održavanje, tehničarima za instrumente i osobljem iz računovodstva, kad god je to potrebno radi potpunijeg informiranja.
# Prije svega, sami sačinite svoje primjedbe.

Tijekom obavljanja energetskog audita, imajte u vidu osnovna načela koja se odnose na sve vidove štednje energije, kako slijedi:

# Potrebno je ispitati način i opseg korištenja svih energija, uključujući vrstu procesa, uravnoteženost sustava, veličinu opreme, veličinu tvornice, sustav za nadzor instrumenata itd. Potrebno je pomno procijeniti prateće dobiti.
# Ako je to moguće, potrebno je utvrditi koliki je korisni rad kao i opseg neučinkovitosti za svaku fazu porasta/pada temperature i tlaka.
# Suvišna toplina mora se moći iskoristiti i potrebno je utvrditi krajnjeg korisnika. Količina i kvaliteta suvišne topline, vrijeme korištenja i udaljenost od njezinog izvora moraju biti poznati. Pored toga, neto uštede moraju biti veće od mjerila za njezino obnavljanje i ulaganja.
# Prividne uštede energije potrebno je pažljivo razmotriti kako bismo bili sigurni da nisu prouzročile neke druge troškove na drugom mjestu.
# Svi oblici gubitka energije na odbačenim proizvodima. Paziti da toga bude što manje.
# Ušteda energije uvelike ovisi o mjerenju. Da bi to bilo realno, potrebno je koristiti pouzdane instrumente i utvrditi referentne vrijednosti ispitivanja.

==== Ocjena podataka ====

Koristeći povijesne radne podatke i primarne podatke dobivene pomoću prenosivih instrumenata za ispitivanje, razmotrite i ocijenite jesu li podatci:
*prilično točni
*sumnjivi i potrebno je dodatno ispitivanje
*zanemareni i odbačeni

Ponovno, gdje je to potrebno, podrobno analizirajte sve podatke o potrošnji energije u procesu:

*Može li se oprema obnoviti kako bi se povećala toplinska učinkovitost?
*Može li neka faza u procesu biti pojednostavljena u cilju smanjenja korištene energije?
*Može li se bilanca sustava poboljšati kako bi se racionalizirala potrošnja energije?
*Može li se ostatak topline obnoviti za prikladno krajnje korištenje (tj. da se proizvodi para, topla voda ili za predgrijavanje materijala)?
*Može li se povećati iskorištenost kapaciteta?
*Može li se smanjiti količina proizvoda s greškom?
*Može li se pomoću boljih instrumenata smanjiti nepotrebna lutanja?
*Opravdano je zamijeniti staru ili glomaznu opremu novom opremom koja zahtijeva manje prekida rada zbog energije ili popravaka tijekom održavanja.

Na osnovi ciljeva ove akcije, pokušati, gdje je to prikladno:
# utvrditi bilancu materijala u sustavu koji je predmet obrade
# sukladno tome izraditi bilancu energije
# obaviti sveobuhvatnu analizu troškova/dobiti. Obaviti podroban elaborat o mogućim uštedama kroz:
#* zamjenu goriva
#* smanjenje gubitaka topline
#* obnovu otpadne topline
#* recikliranje otpadnih materijala
#* bolje kontrolne instrumente
#* izmjene u procesu
# raspitati se kod drugih poduzeća o njihovom iskustvu s tehnologijama ili mjerama za štednju energije koje namjeravate usvojiti. Dodatne se informacije mogu zatražiti od nekog neovisnog uvaženog državnog tijela. Pazite se od neisprobanih tehnologija kojima nedostaje potrebna tehnička podloga.

I opet, na osnovi ciljeva pregleda utroška energije, pokušajte i izradite kratak prikaz podataka, gdje je to prikladno:
*ulaz energije za sirovine i energente
*neto energija koja ide na teret glavnog proizvoda
*udio energije koji se odnosi na nusproizvod
*rasuta ili bačena energija
*energija utrošena u raspolaganje otpadom
*energija po proizvodnji jedinice (usporediti s teoretskom ili projektiranom određenom energijom).

Na kraju, izračunajte neto ušteđenu energiju, izraženo u ukupnom iznosu kao odgovarajuće uštede u novcu ili kao postotak ukupno utrošene energije. Ili pak dajte grafički prikaz za određeno razdoblje i pokušajte uočiti međuodnose te doći do izvjesnih radnji koje treba poduzeti.

=== Utvrđivanje, procjena i provedba izvedivih načina za očuvanje energije ===

# Napravite popis i razvrstajte mogućnosti za uštedu energije na:
#* procese i održavanje koji zahtijevanju male novčane izdatke
#* izmjene koje zahtijevaju skromne novčane izdatke
#* izmjene koje zahtijevaju znatna ulaganja kapitala
# Ukratko opišite inženjering zamisao ili shemu za provedbu predloženih mjera za štednju energije
# Izradite financijsku procjenu koja prikazuje uštede, potrebe za financiranjem, povrat on ulaganja ili otplatu, rizik itd.
# Ponovno razmotrite prijedloge projekta koji nisu bili uzeti u obzir za provedbu ili za dalje analize.

Tipičan primjer ocjene podataka o pregledu utroška energije za sustav kotlovnice izgleda kao što slijedi:
# Polazni slučaj (prije poboljšanja): učinkovitost kotla je 75%, kod 8% viška O2 i na temperaturi izlaznog plina od 343o C (slika 10.).
# Slučaj 1. (s ispravkom omjera zraka/goriva):
#* učinkovitost kotla je 79,6, s 4% viška O2 i na temperaturi izlaznog plina od 329o C
#* ušteda goriva iznosi 5,8% od ulaznog goriva (slika 11.)
# Slučaj 2. (s ispravkom omjera zraka/goriva plus uređaj koji zagrijava vodu pomoću plinova koji idu u dimnjak:
#* učinkovitost kotla je 86,2% , s 4% viška O2 i na temperaturi izlaznih plinova od 194o C
#* uštede na gorivu su 7,7% od ulaznog goriva (slika 12.)

[[Slika:Polazni slucaj bilance energije na kotlu.jpg|center|900px]]
<div align="center">'''Slika 10.''' Polazni slučaj bilance energije na kotlu</div>

[[Slika:Slucaj 1. bilance energije na kotlu .jpg|center|900px]]
<div align="center">'''Slika 11.''' Slučaj 1. bilance energije na kotlu (s podešavanjem omjera zrak/gorivo)</div>

[[Slika:Slucaj 2. bilance energije na kotlu.jpg|center|900px]]
<div align="center">'''Slika 12.''' Slučaj 2. bilance energije na kotlu (slučaj 1. + uređaj za grijanje vode plinovima što idu u dimnjak)</div>

==== Izvješće o energetskom auditu ====

Energetski audit nije potpun bez opsežnog izvješća za upravu. Dobro izvješće sadrži sljedeće:
*izvršni prikaz koji ističe cilj programa, svrhu pregleda utroška energije, nalaze tog pregleda ukazujući na moguće uštede, zahtjeve glede financiranja i radne snage, pozitivne i negativne učinke, sveopće implikacije i, iznad svega, prijedlog mjera koje treba poduzeti
*opsežno tehničko izvješće o obavljenom pregledu utroška energije u kojem se prikazuju:
:* temeljne informacije, tj. pregled tvornice i pregled energije
:* opći pristup
:* odgovarajuće opise:
*opće stanje pogonskih postrojenja
*potrošnja i distribucija energije
*određena potrošnja energije
*glavni potrošači energije
*sustav pohrane i distribucije goriva
*sustav kotlova
*sustav peći/sušenja
*sustav generatora
*obrada vode
*procesne operacije, po važnijoj opremi
:* nalazi, po određenim terminima, za svaki sustav koji se može identificirati, odjel ili mjesto stvaranja troškova
:* analiza podataka o energiji
:* preporuke, po određenim terminima, za svaki sustav
:* sve odgovarajuće informacije, podatke o ispitivanju, reference, izračune, detaljnu analizu u vidu dodataka.
Na ovom mjestu, potrebno je ukazati na to kako se pregled utroška energije može pretvoriti u izvješće koje ne slijedi predloženi format. U nekim situacijama, pregled utroška energije može biti zaustavljen tijekom provedbe iz opravdanih razloga. Stoga, izvješće se mora usredotočiti na:

# što se stvarno dogodilo
# izmjene u predloženim planovima rada
# praćenje potrebnih radnji.

==== Provedba mjera na štednji energije ====

# Zaustaviti utvrđene gubitke energije poduzimanjem korektivnih mjera
# Tražiti odobrenje uprave za predložene projekte kao i odgovarajući zahtjev za ulaganjem
# Preispitati nacrt svih novih kapitalnih projekata kako bi se osiguralo da taj nacrt uključuje učinkovito korištenje energije
# Provoditi odobrene projekte.

=== Nadzor, ocjena i praćenje učinaka mjera/projekata za uštedu energije===

Općenito, organizacije ovoj fazi ne poklanjaju osobitu pozornost. Tek kada mjere pođu jako loše, uprava poklanja pozornost i počinje tražiti da joj se dostave pojedinosti.

Direktor za energiju, bez obzira na rezultate, mora nadzirati i mjeriti učinke mjera za štednju energije. Jedan je od načina da prati:

*korištenje energije po jedinici proizvodnje po mjestu nastanka troškova
*korištenje energije po jedinici proizvodnje, na razini tvornice.

Nadalje, razmatranje učinaka složenijih promjenljivih sredstava i modela za energiju po jedinici proizvodnje:

*usporedbom produkta energije po jedinici u prethodnom radu i teoretski proizvod energije po jedinici
*promatranjem učinka mjera za štednju energije na vaše smanjenje energije po jedinici proizvodnje
*istraživanjem, utvrđivanjem i uklanjanjem uzroka povećanja do kojeg može doći u vašoj energiji po jedinici proizvodnje, kadgod je to moguće.

Prije svega, direktor za energiju mora osigurati da kanal za komuniciranje bude uvijek otvoren kako prema glavnoj upravi tako i prema onima na nižim razinama organizacije. Povremeno izvješće o napredovanju mora biti dostavljeno glavnoj upravi.

==== Ocjena programa za štednju energije ====

Dok stječete iskustvo u radu na pregledu utroška energije i poboljšavate učinkovitost vašeg korištenja energije, činite sljedeće:

*ocjenjujte napredak ili postignuća u štednji energije
*analizirajte izvorne ciljeve i po potrebi ih mijenjajte
*pravite izmjene u programu
*savjetodavne usluge (tehnička pomoć), održavajte blisku suradnju s trgovinskim udrugama ili industrijskim grupacijama,
*financijske poticaje za opremu i proces koji štede energiju kao što su korištenje otpadne topline i otpadnih proizvoda, povećavajući produktivnost sustava, kombinirane toplinske i elektro-sustave itd.
*surađujući s ustanovama i vladinim agencijama glede informacija o mogućnostima, dobiti i tehnologijama, infrastrukturi, licencija za proces, poticaja povezanih s punom zamjenom.

Nastavite s vašim aktivnostima na štednji energije i uvijek u to uključujte vaše zaposlenike. Imajte na umu da vaše rukovodeće osoblje predstavlja ključ za uspjeh vašeg programa za štednju energije.

=== Dodatci ===

'''Dodatak 1.''' Popis provjera mogućnosti za štednju energije

==== I. ZGRADE I OKUĆNICE ====

*Smanjite zrak za ventilaciju
*Povećajte odbijanje svjetlosti od zidova i stropova
*Smanjite temperaturu pogonske tople vode
Smanjite izvlačenje zraka iz objekta kao i nadomjesni zrak
*Ugasite klimatizaciju izvan radnog vremena
*Ugradite vremenske prekidače za rasvjetu u prostorijama koje se rijetko koriste
*Prebacite izravnu rasvjetu u fluorescentnu, živinu, natrijevu ili rasvjetu visoke jakosti
*Povremeno baždarite osjetila za upravljanje rešetkama za zrak i oduškama na zgradama
*Čistite kondenzatore za hlađenje zraka za klimatizaciju kako bi smanjili konjsku snagu kompresora - provjerite obradu rashladne vode
*Smanjite veličinu rešetki za zrak, prašinu i spirale za hlađenje, kako bi se smanjio otpor zraka
*Izbjegavajte dovod jako vlažnog ispušnog zraka u sustav za klimatizaciju
*Klimatizirajte samo prostore koji se koriste
*Zamijenite vrata sa zračnom zavjesom čvrstim vratima

==== II. ELEKTRIČNA ENERGIJA ====

*Provjerite snagu žarulja u vatima
*Isključite nepotrebnu vanjsku ukrasnu rasvjetu i neonske reklame u krugu
*Smanjite rasvjetu oko objekata
*Koristite sunčevu svjetlost za rasvjetu
*Isključite klimatizaciju izvan radnog vremena i neradnih dana
*Dobro pritegnite remene na elektromotoru
*Izbjegavajte da voda uđe u kaleme elektromotora kako bi izbjegli kvar i 127 promijenite nazivne vrijednosti elektromotora u tvornici
*Ograničite električnu energiju na opskrbu strujom, rasvjetom i samo specijalnih toplinskih procesa
*Svedite na minimum rad elektromotora bez opterećenja
*Koristite kombinirani ciklus generatora s plinskom turbinom s kotlovima na otpadnu toplinu spojene na izlaz iz turbine
*Zamijenite parne mlaznice na vakuum sustavima s vakuum crpkama na elektromotorni pogon
*Odredite snagu elektromotora kako bi postigli vršnu pogonsku učinkovitost - koristite najdjelotvorniji tip elektromotora
*Koristite smanjenje pritiska pare za proizvodnju energije
*Smanjite prekomjerni kapacitet transformatora
*Osigurajte odgovarajuće održavanje i podmazivanje opreme na motorni pogon
*Imajte u vidu energetsku učinkovitost kad nabavljate novu opremu
*Koristite motore s više brzina za promjenljiva opterećenja crpke, uređaja za dovod zraka i kompresora

==== III. PARA ====

*Isključite prateći cjevovod za grijanje kad nije hladno vrijeme
*Održavajte parne mlaznice koje se koriste za vakuum sustav
*Popravite oštećene izolacije na parovodima
*Popravite ili zamijenite kolektore pare
*Razmotrite zamjenu elektromotora s turbinama na povratni pritisak i koristite izlaznu paru za vlastito toplinu
*Stalno provjeravajte procesnu paru
*Izbjegavajte skupa vršna opterećenja odgovarajućim rasporedom rada
*Smanjite gubitke kod distribucije plina:
:* održavati izolaciju u dobrom stanju
:* provjeravati ventile, armature i spojeve da bi se izbjegli gubitci topline
:* zatvoriti parovode koji se ne koriste
:* koristiti odgovarajuće dimenzije cijevi
:* održavati odgovarajući dovod pare različitim korisnicima
*Ugraditi instrumente za nadzor temperature i tlaka u procesu
*Izbjegavati gubitak topline na mjestu korištenja
*Poboljšati učinkovitost prijenosa topline na mjestu korištenja pare:
:* ugraditi odvajač pare radi otklanjanja vlage
:* ugraditi ručni zračni ventil ili automatske oduške zraka da bi uklonili nakupljeni zrak na mjestima gdje se nalazi para
*Prikupiti toplinu koja je izašla iz procesnih postrojenja:
:* kondenzat kao napajanje kotla
:* niskotlačnu paru za procese s nižim tlakom
*Cjevovod za povrat kondenzata mora biti odgovarajuće izolirana
*Paziti da oprema, instrumenti itd. funkcioniraju kako treba kroz bolje održavanje i brigu
*Regulirati kolone za destilaciju da rade u uvjetima blizu prelijevanja radi što veće učinkovitosti separacije
*Dodati kolektore na kolonu za destilaciju kako bi se smanjio omjer povratnog toka
*Izolirati cijevi za kondenzat i paru
*Svesti na najmanju mjeru ispuhavanje kotla uz bolju obradu napojne vode
*Koristiti minimalni radni pritisak pare
*Zamijeniti barometarske kondenzatore površinskim kondenzatorima
*Maksimalno poboljšati rad više-faznih vakuum mlaznica pare
*Koristite optimalnu debljinu izolacije
*Koristite nadzor omjera povratnog toka umjesto nadzora toka na tornjevima za destilaciju
*Zamijenite tekućine vrućeg procesa parom

==== IV. OSTALI ENERGENTI ====

*Redovito uklanjajte nečistoće iz cijevi za vodu
*Isključite rashladnu vodu kada nije potrebna
*Redovito čistite ili zamijenite zračne filtre
*Ugradite odgovarajuća sušila na cijevi za zrak da se izbjegne pad tlaka
*U određenim situacijama procijeniti hlađenje vode u odnosu na hlađenje zrakom
*Izbjegavajte hlađenje procesne vode koja se poslije mora zagrijavati i obratno
*Koristiti što manje rashladne vode za ležajeve
*Zamijeniti predimenzionirane motore i crpke optimalnim veličinama
*Svesti temperaturu tople vode na potrebni minimum
*Smanjiti količinu obrađene vode

==== V. OBNAVLJANJE TOPLINE ====

*Koristite nadzemni kondenzator za pogon pare iz kondenzatora u procesu destilacije
*Koristite topli dimni plin u isijavajućem grijaču za uređaje za sušenje, peći itd.
*Koristite toplinu iz dimnih plinova za predgrijavanje proizvoda ili materijala koji idu u peći, uređaje za sušenje itd.
*Koristite vruće dimne plinove za predgrijavanje otpada za kotlove za sagorijevanje
*Koristite obnovljenu toplinu iz rasvjetnih tijela u korisne svrhe, tj. za pogon rashladne opreme za apsorpciju

==== VI. ZADRŽAVANJE TOPLINE ====

*Popravite oštećenu izolaciju na pećima, kotlovima itd.
*Koristite ekonomičnu debljinu izolacije za niske temperature
*Koristite meku izolaciju u kružnim pećima kako bi olakšali zagrijavanje i hlađenje
*Popravljate peći i vrata na pećima tako da budu dobro zabrtvljena.

==== VII. SAGORIJEVANJE ====

*Svakodnevno izrađujte izračun i grafičke prikaze kotla
*Napravite plan održavanja gorionika
*Podesite gorionike da učinkovito rade
*Poboljšajte sposobnost nadzora sagorijevanja
*Zagrijavajte ulje na odgovarajuću temperaturu radi dobre atomizacije
*Odstranite gorivi plin iz dimnog plina
*Svedite protok zraka za sagorijevanje na optimum
*Pretvoriti zapaljivo u učinkovitije gorivo
*Zamijeniti zastarjele gorionike učinkovitijima
*Koristiti otpad i nusproizvode kao gorivo
*Ograničiti i nadzirati zrak za sekundarno sagorijevanje u radu peći na količinu koja je prikladna za normalan rad peći

==== VIII. PLANIRANJE ====

*Isključite opremu za procesno grijanje kad nije u upotrebi
*Utvrdite uzroke troškova potražnje za električnom energijom i reprogramirajte rad postrojenja da bi se izbjegla vršna opterećenja
*Smanjite temperaturu procesne opreme za grijanje kad je na čekanju
*Koristite učinkovitiju opremu u svom maksimalnom kapacitetu, a manje učinkovitu opremu samo kad je to potrebno
*Zagrijavajte dijelove za obradu samo u skladu s odgovarajućim specifikacijama ili standardima
*Planirajte redovno održavanje u vrijeme kad oprema nije u radu
*Razmotrite tri ili četiri dana neprekidnog rada umjesto jedne ili dvije smjene dnevno
*Optimizirajte veličinu dijelova proizvodnje i inventura.

==== IX. RUKOVANJE OPREMOM ====

*Isključite transportere, viličare itd. kad se ne koriste
*Podešavati i održavati viličare spremne za što učinkovitiji rad
*Ugasiti dizel građevinske strojeve kad nisu potrebni
*Koristite opremu s optimalnim veličinama i kapacitetima
*Poboljšati transportere
*Koristite napajanje putem gravitacije gdje god je to moguće

==== X. OTPREMA, DISTRIBUCIJA I PRIJEVOZ ====

*Planirajte redovito održavanje kako bi se održala učinkovitost motora kamiona
*Ugasite motor kamiona tijekom utovara, istovara ili čekanja
*Odredite veličine kamiona prema poslu
*Smanjite plan isporuka
*Konsolidirajte isporuke
*Ugradite brtve oko vrata rampe za utovar kamiona
*Nađite što kraći put kamiona za isporuke kako bi se smanjila kilometraža
*Procijenite korištenje energije kod pakiranja

==== XI. IZMJENE U PROCESU ====

*Planirajte vrijeme pečenja malih i velikih dijelova kako bi se smanjilo korištenje energije
*Koristite rješenje rekompresije pare u procesima destilacije
*Koristite načelo "vučenja sa strane" kod projektiranja kolone za destilaciju
*Koristite neprekidnu opremu koja zadržava transportere za procesno grijanje u okviru grijane komore
*Koristite izravno djelovanje plamena ili infracrvenu obradu kod grijanja tipa komore
*Pretvorite posredno paljenje u izravno paljenje
*Pretvorite rad po šaržama u neprekinuti rad
*Koristite peći tipa vretena za predgrijavanje ulaznog materijala
*Pretvorite grijače tekućine iz onih s paljenjem ispod u ono koje se uranja ili potapa u tekućinu
*Promijenite dizajn proizvoda da bi se smanjile potrebe za energijom za obradu
*Smanjite proizvodnju s greškom
*Poboljšajte zastarjelu ili malo korištenu opremu
*Svedite na najmanju mjeru nebitni materijal u procesu toplinske obrade

==== XII. ENERGETSKA UČINKOVITOST U CEMENTNOJ INDUSTRIJI ====

Većina emisije CO<sub>2</sub> i energije koja se koristi u cementnoj industriji povezane su sa klinkerom. Naime, klinker, najvažnija komponenta cementa dobiva se termičkim raspadanjem vapnenca, procesom koji se naziva kalcinacija, unutar cementnog kalcinatora. Emisije CO<sub>2</sub> za ovaj postupak nije moguće smanjtiti zbog same kemijske prirode procesa. Do 63% emisije CO<sub>2</sub> prilikom stvaranja cementa odlazi na kalcinaciju, dok ostatak (37%) odlazi na izgaranje fosilnih goriva za pogonjenje samog procesa. Emisije CO<sub>2</sub> u EU dosegle su svoj vrhunac 2007. godine kada je emisija iznosila 173.6 Mt CO<sub>2</sub>, dok se 2008. godine vratile na emisije iz razdobolja 2005. godine (157.4 Mt CO<sub>2</sub> u 2005. i 157.8 Mt CO<sub>2</sub> u 2008. godini)

Trenutno postoje četri procesa pomoću kojih se dobiva klinkera: vlažni, poluvlažni, suhi, polusuhi. Svaki proces sastoji se od:
# Pripreme
# Drobljenje sirovne
# Proizvodnje klinkera
# Drobljenje klinkera i mješanje s ostalim materijalima kako bi se dobio krajnji proizvod cement.

Specifična potrošnja toplinske energije za tipični suhi proces je 3.38 GJ/t klinkera, gdje se 1.76 GJ/t klinkera troši na njegovu proizvodnju, 0.2 do 1 GJ/t klinkera potrebno je za sušenje smjese (za 3-15% vlage), dok otpada na termičke gubitke. Naime, ovaj iznos od 3.38 GJ/t klinkeru je nešto više od polovice energije koju bi se trebalo upotrijebiti za vlažni proces proizvodnje cementa.
Korištenjem najnovijih tehnologija za proizvodnju cementa postiže se specifična potrošnja toplinske energije od 2.9-3.3 GJ/t.
Prosječna potrošnja specifična toplinske energije za proizvodnju cementa, u EU cementnoj industriji iznosila je 3.69 GJ/t u 2006. godini.
Postotak suhih proizvodnih procesa u proizvodnji cementa u EU se povećao sa 78% u 1997. na 90% u 2008. godini.
Trenutna specifična potrošnja električne energije u postupku proizvodnje cementa je 111kWh/t cementa, gdje se oko 80% električne energije troši na proces mljevenja. Glavni potrošaći su mlinovi u kojima se drobe sirovi materijali, kruta goriva i klinker što odnosi 60% električne energije. Energetska učinkovitost procesa mljevenja je od 5 do 10% te se od 1990. do 2006. godine prosječna specifična potrošnja električne energije smanjila sa 115 kWh/t na 111kWh/t cementa.
Korištenjem naprednih tehnologija smatra se da će se prosječna specifična potrošnja električne energije smanjiti na 105 kWh/t cementa do 2030. godine.

Proizvodnja cementa u EU-27 u 2006. godini od 267.5 Mt iznosila je 10.5% ukupne svjetske proizvodnje. Godine 2008. ona je iznosila 9% odnosno 254.7 Mt. Pretpostavljena proizvodnja cementa unutar EU za 2030. godinu iznosti 234 Mt.
Potrošnja toplinske energije za proizvodnju cementa u EU-27 2007. godine iznosila je 0.76 EJ. Ako se nastavi ovim trendom možemo očekivati uštedu od 0.23 EJ u 2020. i 0.3 EJ u 2030. godini.
Glavni izvor smanjenja CO<sub>2</sub> emisije leži u smanjenju omjera klinker – cement. Naime, smanjenjem ovoga omjera sa 0.81 (1990.) na 0.77 (2009.) dovelo je do smanjenja CO<sub>2</sub> emisija. Pračenjem ovoga trenda došlo bi se do smanjenja omjer na 0.73 u 2020. godini i 0.7 u 2030. godini prilikom čega bi smanjenje emisija za 2020. godinu iznosilo 4.7 Mt i za 2030. godinu 8.0 Mt.
Korištenjem alternativnih goriva poput biomase i biodizela u cementnoj industriji smanjenje na emisijama iznosile bi 18 Mt za 2020. godinu i 23.5 Mt za 2030. godinu.
Udjel alternativnih goriva u 2006. u ukupno utrošenom gorivu cementne industrije u Hrvatskoj iznosio je oko 2 posto, što je puno manje od udjela u zemljama Europske unije gdje posljednjih
godina iznosi i do 18 posto.Uzimajući u obzir sve navedene trendove procjenjuje se da bi od 2006. do 2030. godine ušteda na toplinskoj energiji iznosila oko 10%, dok bi smanjenje emisija CO<sub>2</sub> iznosilo oko 4%.
[[Slika:Oeslika3.png|Slika prikazuje suhi proces dobivanja cementa]]

<div align="center">'''Slika 1.''' Slika prikazuje suhi proces dobivanja cementa [http://setis.ec.europa.eu/about-setis/technology-map/2011_Technology_Map1.pdf/view]</div>

Moguće uštede u procesu proizvodnje cementa[http://setis.ec.europa.eu/about-setis/technology-map/2011_Technology_Map1.pdf/view]:
# Modificiranje pogona za prizvodnju cementa pomoću suhog postupka
# Korištenjem novih tehnologija
# Korištenje alternativnih goriva poput biomase i biogoriva
# Smanjenje udjela klinkera u cementu - što rezultira uštedom goriva

[[Slika:Crta.jpg]]

==Energetska efikasnost u sektoru zgradarstva==
[[Slika:Crta.jpg]]

Zbog velike potrošnje energije u zgradama, a istovremeno i najvećeg potencijala energetskih i ekoloških ušteda, energetska efikasnost je danas prioritet suvremene arhitekture i energetike. Akcijski plan za energetsku efikasnost, niz direktiva i poticajnih mehanizama te obavezno energetsko certifikacija zgrada, upućuju na hitnu potrebu smanjenja potrošnje energije u zgradama, čime se utječe na ugodniji i kvalitetniji boravak u zgradi, duži životni vijek zgrade, te doprinosi zaštiti okoliša. Sektor stambenih i nestambenih zgrada u Hrvatskoj troši preko 40% ukupne finalne potrošnje energije, uz stalan rast potrošnje.

[[Slika:Udio potrosnje.JPG|centar|350px]]

'''Slika 13.''' Udio potrošnje po sektorima

U sektoru zgradarstva leži i najveći potencijal energetskih ušteda (min. 22% sadašnje energetske potrošnje do 2010. godine).
Na potrošnju energije u zgradi utječu:
*karakteristike građevine,
*energetski sustavi u zgradi,
*klimatski uvjeti,
*navike korisnika.

Na slici 14 prikazana je energetska bilanca zgrade.

[[Slika:Bilanca energije zgrade.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 14.''' Bilanca energije zgrade</div>

Ukupni toplinski dobici zgrade jednaki su gubicima tj.:

energija sustava za grijanje + unutarnji toplinski dobici + toplinski dobici od sunca= transmisijski gubici + ventilacijski gubici + gubici sustava grijanja

===Toplinska zaštita zgrade===

Toplinska zaštita zgrada jedan je od velikih potencijala energetskih ušteda. Nedovoljna toplinska izolacija dovodi do povećanih toplinskih gubitaka zimi, hladnih obodnih konstrukcija, oštećenja nastalih kondenzacijom (vlagom) te pregrijavanje prostora ljeti. Kao posljedica toga je oštećenje konstrukcije te neudobno i nezdravo stanovanje i rad, povećanje cijene korištenja i održavanja prostora te veće zagađenje okoliša.

[[Slika:Gubici topline.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 15.''' Gubici topline u pojedinim zemljama</div>

[[Slika:Deblijna izolacije.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 16.''' Debljina izolacije u pojedinim zemljama</div>

Europsko udruženje proizvođača toplinske izolacije Eurima u suradnji s internacionalnom tvrtkom Ecoys napravili su analizu gubitaka toplinske energije kroz pojedine konstrukcije u zgradama EU te analizu primijenjenih debljina toplinske izolacije na istim konstrukcijama.

'''Tablica 1.''' '''Koeficijenti prolaza topline, k (W/m2 oK)'''

{| border="1"
|-
! !! Vanjsku zid !! Pod !! Strop
|-
| Švicarska || 0.4 || 0.4 || 0.4
|-
| Švedska || 0.3 || 0.3 || 0.3
|-
| Njemačka || 0.38 || 0.3 || 0.38
|-
| Danska || 0.27 || 0.3 || 0.2-0.3
|-
| Engleska || 0.45 || 0.45 || 0.25-0.45
|-
| USA || 0.47 || 0.58 || 0.22
|-
| Hrvatska || 0.9 || 0.75 || 0.8
|}

'''Zakonski okviri'''

* 1970. Pravilnik o tehničkim mjerama i uvjetima za toplinsku zaštitu zgrada. Prvi propis o toplinskoj zaštiti zgrada, određene su najveće dozvoljene vrijednosti koeficijenta prolaza topline k za pojedine građevne elemente za određenu klimatsku zonu,

* 1980. Norma JUS U.J5.600 toplinska tehnika u građevinarstvu, tehnički uvjeti za projektiranje i građenje zgrada,

* 1987. Inovirano izdanje norme JUS.U.J5.600 toplinska tehnika u građevinarstvu, tehnički uvjeti za projektiranje i građenje zgrada,

* Zakon o energiji(NN 68/01, 177/04, 76/07) je prvi put izražen pozitivan stav države prema učinkovitom korištenju energije i jasno naglašeno da je učinkovito korištenje energije u interesu Republike Hrvatske,

*Zakonom o Fondu za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost (NN 107/03) osnovan je Fond koji treba obavljati poslove financiranja pripreme, provedbe i razvoja programa, projekata i sličnih aktivnosti u području očuvanja, održivog korištenja, zaštite i unaprjeđivanja okoliša, te energetske učinkovitosti i korištenja obnovljivih izvora energije,

*Zakon o gradnji (N.N. 175/03 i 100/04) '''Članak 12. Ušteda energije i toplinska zaštita''' “Građevina i njezini uređaji za grijanje, hlađenje i provjetravanje moraju biti projektirani i izgrađeni na način da, u odnosu na mjesne klimatske prilike, potrošnja energije prilikom njihovog korištenja bude jednaka propisanoj razini ili niža od nje, a da za osobe koje borave u građevini budu osigurani zadovoljavajući toplinski uvjeti,

*Zakon o prostornom uređenju i gradnji (NN 76/07) naglašava značaj energetske učinkovitosti i uvodi obvezu energetske certifikacije zgrada,

*Zakon o učinkovitom korištenju energije u neposrednoj potrošnji (NN 152/08)

*Novi [http://www.nn.hr/clanci/sluzbeno/2005/1560.htm Tehnički propis o uštedi energije i toplinskoj zaštiti kod zgrada] Tehnički propis o uštedi energije i toplinskoj zaštiti kod zgrada. Dio koji se odnosi na uštedu toplinske energije propisivanjem dopuštene godišnje potrošnje toplinske energije za grijanje po m2 grijane površine (omogućena je fleksibilnost kod projektiranja). Dio koji se odnosi na toplinsku zaštitu propisivanjem najvećih dopuštenih vrijednosti koeficijenata prolaza topline za pojedine građevne elemente zgrade propisivanje dinamičkih toplinskih značajki pojedinih građevinskih elemenata

*[http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/2010_03_36_930.html Pravilnik o certificiranju zgrada]

*Pravilnik o olakšicama za održivu gradnju – u izradi.

Usklađivanje s europskim zakonodavstvom.

Direktive na ovom području:

* 89/106/EEC od 21. 12. 1988. O usklađivanju zakonskih i upravnih propisa država članica o građevnim proizvodima.

* 93/76/EEC od 13. 09. 1993. O ograničavanju emisija ugljikovog dioksida kroz učinkovito korištenje energije.

* 2002/91/EC od 16. 12. 2002. O energetskoj učinkovitosti zgrada.

'''Pet bitnih zahtjeva direktive''' 2002/91/EC

* Uspostava općeg okvira za metodologiju proračuna energetskih karakteristika zgrada

* Primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za nove zgrade

* Primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za postojeće zgrade prilikom većih rekonstrukcija (korisne površine iznad 1000 m2)

* Energetska certifikacija zgrada

* Redovite inspekcija kotlova i sustava za kondicioniranje zraka u zgradama

[[Slika:Slikax11.jpg|centar|600px]]

'''Slika 17.''' '''Energetski certifikat'''

Energetski certifikati za zgrade na tržištu s podacima o godišnjoj potrošnji energije,koji će biti dostupni svim zainteresiranim strankama, trebali bi postati suvremeno sredstvo marketinga koje će pokrenuti tržište i građevinsku industriju prema značajnom povećanju energetske efikasnosti. U Hrvatskoj je donesen Pravilnik o certificiranju zgrada.

'''Postojeće stanje zgrada u Hrvatskoj'''

Sa stajališta energetske potrošnje - razdoblje izgradnje je izuzetno važan parametar. Zbog karakteristika gradnje i nedostatka propisa o toplinskoj zaštiti, u razdoblju najveće stambene izgradnje od 1950. do 1980. godine, izgrađen je niz stambenih i nestambenih zgrada s prosječnom potrošnjom energije za grijanje od preko 200 kWh/m<sup>2</sup>. Prosječne stare zgrade godišnje troše 200-300 kWh/m<sup>2</sup> energije za grijanje, standardno izolirane kuće ispod 100, suvremene niskoenergetske kuće ispod 40, a pasivne i nulenergetske kuće 15 kWh/m<sup>2</sup> i manje. Energijom koju potrošimo u standardno izoliranoj kući danas možemo zagrijati 3 do 4 niskoenergetske kuće ili 8 do 10 pasivnih kuća. U Hrvatskoj 83% zgrada ne zadovoljava Tehničke propise o toplinskoj zaštiti jer prije nije bilo propisa za toplinsku zaštitu već samo preporuka

[[Slika:Usteda1.JPG|center|700px]]
<div align="center">'''Slika 18.''' Potrošnja energije u zgradama</div>

[[Slika:Slikax7.jpg|centar|550px]]

'''Slika 19.''' Građevinske klimatske zone u RH.

[[Slika:Slikax9.jpg|centar|400px]]

'''Slika 20.''' Vrijednosti dozvoljenog koeficijent prolaza topline k (W/m2 oK) prema propisima o toplinskoj zaštiti u RH od 1970. do danas.

'''Toplinska izolacija'''

Da bi zadovoljili današnje propise i gradili u skladu sa suvremenim smjernicama energetske efikasnosti, sve vanjske konstrukcije potrebno je toplinski zaštititi. Toplinska izolacija smanjuje toplinske gubitke zimi, pregrijavanje prostora ljeti te štiti nosivu konstrukciju od vanjskih uvjeta i jakih temperaturnih naprezanja. Toplinski gubici kroz građevni element između ostalog ovise o sastavu građevnog elementa, orijentaciji i koeficijentu toplinske provodljivosti specifičnom za svaki materijal. Bolju toplinsku izolaciju postižemo ugradnjom materijala niske toplinske provodljivosti, odnosno visokog toplinskog otpora. Toplinski otpor materijala povećava se obzirom na debljinu materijala. Toplinsko izolacijski materijali imaju vrlo malu vrijednost vodljivosti topline λ: najčešće 0,025do 0,045 W/mK. Zahtjevi koji se postavljaju za suvremene toplinsko
izolacijske materijale:
*dobra toplinsko izolacijska svojstva,
*čvrstoća,
*postojanost oblika,
*negorivost,
*vodoneupojnost,
*postojanost na starenje, truljenje, vibracije,
*paropropusnost,
*kemijska neutralnost i ekološka prihvatljivost.

Osnovna podjela toplinsko izolacijskih materijala je na anorganske i organske. Najpoznatiji predstavnik anorganskih izolacija je kamena i staklena vuna, a organskih materijala polistiren – ekspandirani i ekstrudirani te poliuretan, odnosno poliuretanska pjena.

[[Slika:Kamena vuna.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 21.''' Toplinsko-izolacijski materijal</div>

'''Primjeri utjecaja sastava konstrukcije na potrošnju goriva'''

* '''Vanjski zid bez izolacije'''

Ako usporedimo primjer 1 i primjer 2 možemo vidjeti da zgrade koje imaju šuplju opeku troše manje goriva i s time su manji toplinski gubici. Ako usporedimo različite debljine šuplje opeke (primjer 2 i 3) vidimo da je manja potrošnja goriva ako je debljina veća.

[[Slika:replika1.jpg|centar|600px]]

'''Slika 22.''' Primjer gradnje vanjskog zida različite debljine i potrošnja goriva po sezoni

[[Slika:replika2.jpg|centar|500px]]

'''Slika 23.''' Primjer gradnje vanjskog zida različite debljine i potrošnja goriva po sezoni

[[Slika:replika3.jpg|centar|500px]]

'''Slika 24.''' Primjer gradnje vanjskog zida različite debljine i potrošnja goriva po sezoni

* '''Toplinska izolacija vanjskog zida'''

Toplinska izolacija vanjskog zida izvodi se, u pravilu, dodavanjem novog toplinsko-izolacijskog sloja s vanjske strane zida, a iznimno s unutarnje strane zida. Industrija građevinskih materijala nudi mnogo varijanti cjelovitih sustava ovih dvaju načina toplinske izolacije zidova, pri čemu za oba rješenja debljina toplinsko-izolacijskog sloja ne bi trebala biti manja od 10 do 12 cm, čime bi se vrijednost koeficijenta prolaska topline U smanjila na od cca 0,25 do 0,35 W/m<sup>2</sup>K. Iz primjera 4 vidimo da ukoliko stavimo 8 cm toplinske izolacije smanjit ćemo potrošnju goriva za tri puta u odnosu na primjer 3.

[[Slika:replika4.jpg|centar|500px]]

'''Slika 25.''' Primjer gradnje vanjskog zida sa izolacijom i potrošnja goriva po sezoni

Na slici 26 možemo vidjeti usporedbu izoliranog i neizoliranog objekta.

[[Slika:Slikax18.jpg|centar|650px]]

'''Slika 26.''' Prikaz prolaza topline kroz zid pri različitim izvedbama gradnje i izoliranja

'''Opis sustava:'''

# Unutarnja žbuka (VC 40, GV 10)
# Zid
# Sokl profil
# Poliesterska ploča
# Pričvrsnica
# Kutni profil s mrežicom
# Samoterm® / Samoterm® glet
# Armirajuća staklena mrežica SM-28F
# Impregnacija i završno dekorativne žbuke

[[Slika:Slikax21.jpg|centar|200px]]

'''Slika 27.''' Izgled sustava opisanog iznad

'''Tablica 2.''' '''Vrijednosti koeficijenta prolaza topline k (U) W/(m2K)'''

{| border="1"
|-
! Zid !! Gustoca !! Koef.Topl.Provod. !! Debljina zida !! colspan="5" | Fasadni zid sa TERMOZOL sustavom različitih debljina ploča
|-
| || || || || Bez izolacije || 5cm || 6cm || 8cm || 10cm
|-
| || kg/m3 || W/(mK) || cm || colspan="5" | W/(m2K)
|-
| Beton || 2400 || 2.04 || 15 || 4.11 || 0.68 || 0.59 || 0.46 || 0.37
|-
| || || || 20 || 3.73 || 0.67 || 0.58 || 0.45 || 0.37
|-
| Blok opeka || 1400 || 0.61 || 19 || 2.08 || 0.59 || 0.51 || 0.41 || 0.34
|-
| || || || 29 || 1.55 || 0.54 || 0.47 || 0.39 || 0.32
|-
| Puna opeka || 1600 || 0.64 || 25 || 1.78 || 0.56 || 0.49 || 0.40 || 0.33
|-
| || || || 38 || 1.31 || 0.50 || 0.45 || 0.37 || 0.31
|-
| Porobeton || 800 || 0.35 || 20 || 1.35 || 0.51 || 0.45 || 0.37 || 0.31
|-
| || || || 25 || 1.13 || 0.48 || 0.43 || 0.35 || 0.30
|-
| || || || 30 || 0.97 || 0.45 || 0.40 || 0.34 || 0.29
|-
| Betonski blok || 1600 || 0.74 || 19 || 2.34 || 0.61 || 0.53 || 0.42 || 0.35
|-
| || || || 25 || 1.97 || 0.58 || 0.51 || 0.41 || 0.34
|-
| || || || 29 || 1.78 || 0.56 || 0.49 || 0.40 || 0.33
|}

'''Opis sustava:'''

# Unutarnja žbuka (VC 40, GV 10)
# Zid
# Sokl profil
# Lamele kamene vune
# Kutni profil s mrežicom
# Samoterm®
# Armirajuća staklena mrežica SM-28
# Impregnacija i završno dekorativne žbuke

[[Slika:Slikax22.jpg|centar|200px]]

'''Slika 28.''' Izgled sustava prethodno opisanog gore

'''Tablica 3.''' '''Vrijednosti koeficijenta prolaza topline k (U) W/(m2K)'''

{| border="1"
|-
! Zid !! Gustoca !! Koef.Topl.Provod. !! Debljina zida !! colspan="5" | Fasadni zid sa TERMOZOL sustavom različitih debljina ploča
|-
| || || || || Bez izolacije || 5cm || 6cm || 8cm || 10cm
|-
| || kg/m3 || W/(mK) || cm || colspan="5" | W/(m2K)
|-
| Beton || 2400 || 2.04 || 15 || 4.11 || 0.68 || 0.59 || 0.46 || 0.37
|-
| || || || 20 || 3.73 || 0.67 || 0.58 || 0.45 || 0.37
|-
| Blok opeka || 1400 || 0.61 || 19 || 2.08 || 0.59 || 0.51 || 0.41 || 0.34
|-
| || || || 29 || 1.55 || 0.54 || 0.47 || 0.39 || 0.32
|-
| Puna opeka || 1600 || 0.64 || 25 || 1.78 || 0.56 || 0.49 || 0.40 || 0.33
|-
| || || || 38 || 1.31 || 0.50 || 0.45 || 0.37 || 0.31
|-
| Porobeton || 800 || 0.35 || 20 || 1.35 || 0.51 || 0.45 || 0.37 || 0.31
|-
| || || || 25 || 1.13 || 0.48 || 0.43 || 0.35 || 0.30
|-
| || || || 30 || 0.97 || 0.45 || 0.40 || 0.34 || 0.29
|-
| Betonski blok || 1600 || 0.74 || 19 || 2.34 || 0.61 || 0.53 || 0.42 || 0.35
|-
| || || || 25 || 1.97 || 0.58 || 0.51 || 0.41 || 0.34
|-
| || || || 29 || 1.78 || 0.56 || 0.49 || 0.40 || 0.33
|}

Na slici 29 možemo vidjeti način izgradnje i sastav zida s toplinskom izolacijom.

[[Slika:Izolacija vz.JPG|centar|600px]]

'''Slika 29.''' Prikaz gradnje vanjskog zida i izolacija

* '''Toplinska izolacija poda'''

Toplinski gubici kroz pod čine 10% od ukupnih toplinskih gubitaka kuće. Toplinski gubici kroz pod mogu biti smanjeni i za 60% postavljanjem toplinske izolacije. Debljina izolacije poda zavisi o temperaturi hladne prostorije, a iznosi 8 cm za podove iznad prostorija koje se griju, 10 cm za podove prema vanjskom zraku, a ako se radi i o podnom grijanju onda te veličine treba uvećati za 3 cm. Sanacija poda prema tlu u postojećoj kući često nije ekonomski opravdana, zbog relativno malog smanjenja ukupnih toplinskih gubitaka u usporedbi s velikom investicijom koja je potrebna za takvu sanaciju.

[[Slika:Izolacija poda.jpg|centar|700px]]

'''Slika 30.''' Izolacija poda

* '''Toplinska izolacija krova'''

Iako je udio krova zastupljen sa svega oko 10-20 posto u ukupnim toplinskim gubicima u kući, krov ima posebno važnu ulogu u kvaliteti i standardu stanovanja. Naknadna toplinska izolacija krova je jednostavna i ekonomski vrlo isplativa, jer je povratni period investicije od 1 do 5 godina. Detalj spoja toplinske izolacije vanjskog zida i krova treba riješiti bez toplinskih mostova.

Kod toplinske izolacije kosog krova preporučljiva debljina toplinske izolacije iznosi najmanje 16 do 20 cm. Izolaciju treba postaviti u dva sloja; jedan sloj između rogova, a jedan sloj ispod rogova kako bi se spriječili toplinski mostovi.

[[Slika:Izolacija kk.JPG|centar|600px]]

'''Slika 32.''' Izolacija kosog krova

Ravni krovovi su najviše izloženi atmosferskim utjecajima od svih vanjskih elemenata zgrade – važna i toplinska i hidroizolacija. Mogu biti riješen kao prohodni, neprohodni ili tzv. zeleni krovovi. Zeleni krov dobro zadržava i akumulira toplinu te doprinosi energetskoj efikasnosti. Preporuča se minimalno 16 cm toplinske izolacije.

[[Slika:Izolacija rk.JPG|centar|600px]]

'''Slika 33.''' Izolacija ravnog krova

* '''Prozori'''

Prozor je najdinamičniji dio vanjske ovojnice zgrade, koji istovremeno djeluje kao prijemnik koji propušta Sunčevu energiju u prostor te kao zaštita od vanjskih utjecaja i toplinskih gubitaka. Gubici kroz prozore dijele se na transmisijske gubitke te na gubitke ventilacijom, tj. provjetravanjem, koji zajedno iznose često preko 50 posto ukupnih toplinskih gubitaka kroz vanjsku ovojnicu zgrade. U skladu s novim Tehničkim propisom, koeficijent prolaska topline za prozore i balkonska vrata kod grijanih prostora može iznositi maksimalno U=1,80 W/m<sup>2</sup>K. EU smjernice se danas kreću uglavnom oko U=1,4-1,8 W/m<sup>2</sup>K. Na suvremenim niskoenergetskim i pasivnim kućama taj se koeficijent kreće između 0,60-1,10 W/m<sup>2</sup>K.

[[Slika:Prozori1.JPG|centar|500px]]

'''Slika 34.''' Koeficijenti prolaza topline za razne tipove prozora

Na niski U-faktor stakla utječu sljedeći čimbenici:
* Debljina i broj međuprostora - U-faktorom smanjujemo većim brojem međuprostora i čim većom širinom tih međuprostora, npr. 4+10+4+10+4, što znači 3 stakla debljine 4 mm na razmacima od 10 mm
*Punjenje međuprostora - napunimo li međuprostor izo stakla nekim od već spomenutih plinova (argon, krypton i sl.) U-faktor će se bitno smanjiti
*Odabir stakla - debljina stakla vrlo malo utječe na U-faktor, ali ga zato upotreba stakla niske emisije (Low-e staklo) značajno smanjuje. Low-e stakla premazana su sa strane koja dolazi u međuprostor izo stakla posebnim metalnim filmom koji propušta zračenja kratke valne duljine (sunčeva svjetlost), a reflektira zračenja dugih valnih duljina (IC zračenja).

[[Slika:Slikax33.jpg|centar|550px]]

'''Slika 35.''' Presjek i profil stakla

Na slici 36 možemo vidjeti utjecaj tipa prozora na potrošnju lož ulja.

[[Slika:Slikax32.jpg|centar|600px]]

'''Slika 36.''' Prikaz potrošnje lož ulja, s obzirom na vrstu stakla, i njegova izolacijska svojstva

* '''Primjer sanacije zgrade'''

[[Slika:Slikax34.jpg|centar|550px]]

'''Slika 37.''' Poslovna zgrada HEP Elektra Koprivnica (Sanacija vanjske ovojnice zgrade)
prije 240 kWh/m<sup>2</sup>......sada 70 kWh/m<sup>2</sup> (Energetski institut Hrvoje Požar, Odjel za obnovljive izvore energije i energetsku efikasnost, Željka Hrs Borković, dipl.ing.arh.)

'''Tablica 4.''' Cijena energenata za grijanje kućanstava, prema gradskoj plinari, 1998.

{| border="1"
|-
! Energent !! Jedinica mjere !! Energetska vrijednost !! Stupanj iskorištenja h !! Prodajna cijena !! Cijena bez h !! Cijena bez h !! Indeks sa h
|-
| Prirodni plin || m3 || 33.338 || 0.8 || 1.56 || 0.047 || 0.058 || 100
|-
| Drvo za loženje || kg || 14.83 || 0.5 || 0.48 || 0.032 || 0.065 || 112
|-
| Ugljen mrki || kg || 20.1 || 0.5 || 0.82 || 0.041 || 0.082 || 142
|-
| Propan-butan u kontejnerima || kg || 48.443 || 0.8 || 3.26 || 0.067 || 0.084 || 145
|-
| Ekstralako (fco rafinerija) || kg || 41.2 || 0.6 || 2.69 || 0.065 || 0.109 || 188
|-
| Ekstralako (Sisak-Zagreb) || kg || 41.2 || 0.6 || 2.76 || 0.067 || 0.112 || 193
|-
| Ekstra-lako (Rijeka-Zagreb) || kg || 41.2 || 0.6 || 2.8 || 0.068 || 0.113 || 195
|-
| Ugljen lignit || kg || 12 || 0.5 || 0.69 || 0.058 || 0.115 || 199
|-
| Propan-butan (bez dostave) || kg || 48.443 || 0.8 || 4.63 || 0.096 || 0.12 || 207
|-
| Propan-butan (s dostavom) || kg || 48.443 || 0.8 || 4.7 || 0.097 || 0.121 || 209
|-
| Propan-butan (ambulatna prodaja) || kg || 48.443 || 0.8 || 4.81 || 0.099 || 0.124 || 214
|-
| Električna energija (2-tarifna) || kWh || 3.601 || 0.9 || 4.25 || 0.118 || 0.131 || 226
|-
| Električna energija (prosjek) || kWh || 3.601 || 0.9 || 4.72 || 0.131 || 0.146 || 252
|-
| Električna energija (1-tarifna) || kWh || 3.601 || 0.9 || 5.75 || 0.16 || 0.178 || 307
|-
| || || || || || || ||
|-
| ''Izvor: Gradska plinara Zagreb'' || || || || || || || ||
|}

===Grijanje, hlađenje i ventilacija===

Sustavi grijanja, hlađenja i ventilacije čine najveće potrošače energije u zgradi. Kao što se može vidjeti iz slike 38 na potrošnju energije otpada čak 62%. Naravno taj udio varira ovisno o klimatskim uvjetima, toplinskoj zaštiti zgrade itd.

[[Slika:Sektor zgradarstva.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 38.''' Struktura potrošnje energije u kućanstvu</div>

Da bi smanjili taj udio i bili energetski efikasniji osim toplinske zaštite moguće je primijeniti neke od sljedećih mjera:

* zamjenom izvora energije i korištenjem alternativnih sustava opskrbe energijom,
* zamjenom postojeće opreme,
* regulacijom sustava,
* pravilnim korištenjem,
* ponašanjem korisnika zgrada.

'''Zamjena izvora energije'''

Općenito sustavi grijanja mogu biti s obzirom na energent:
* na lož ulje,
* na kruta goriva,
* plinski,
* električni,
* solarni,
* na toplinu iz okoliša,
* spojeni na toplinarski sustav.

Odabir sustava ovisi o raspoloživosti energenta. Primjerice zamjena lož ulja za plinom koji osim što je jeftiniji i ekološki prihvatljivi itekako je poželjna, međutim plin nije dostupan svim kućanstvima u Hrvatskoj. Primjenom obnovljivih izvora energije kao što su solarni kolektori, biomasa ili dizalice topline (toplinske pumpe), mogu se zamijeniti energenti štetni za okoliš i pri tome doprinijeti na njihovoj smanjenoj primjeni. Primjerice ako bi u dijelu godine zamijenili električni bojler sa solarnim kolektorom na području grada Zagreba, za jednu peteročlanu obitelj godišnje bi se uštedilo oko 3300 kWh električne energije ili 2800 kuna.

[[Slika:Biomasa.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 39.''' Drvena biomasa</div>

'''Zamjena postojeće opreme'''

Na potrošnju energenata uvelike utječe učinkovitost opreme sustava koja s vremenom opada. Pri odabiru nove opreme potrebno je voditi računa o kupnji što energetski učinkovitije opreme. Primjerice prilikom kupnje klima uređaja osim faktora grijanja odnosno hlađenja potrebno je paziti na energetski razred. Razred energetske efikasnosti je potvrda kvalitete uređaja s obzirom na njegovu energetsku efikasnost, pri čemu se uređaji prema potrošnji energije, dijele na sedam razreda energetske učinkovitosti označenih slovima od A do G (grupu A čine energetski najefikasniji uređaji). Kotlove stare preko 15% potrebno je zamijeniti primjerice niskotemperaturnim ili kondenzacijskim kotlom koji je energetski najefikasniji. Ugradnjom kondenzacijskog kotla postižu se uštede od 10 do 15% u odnosu na druge nove kotlove i do 25% u odnosu na kotlove starije od 30 godina. Uštede se također mogu postići izolacijom cjevovoda za grijanje jer se time smanjuju toplinski gubici i povećava učinkovitost sustava.

[[Slika:Kondenzacijski kotao.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 40.''' Kondenzacijski kotao</div>

'''Regulacija'''

Najveći i najčešći problem u sustavu grijanja je što ne postoji regulacija temperature prostora po pojedinim prostorijama. Takav sustav dovodi do toga da se zgrada jednako grije bez obzira na stvarno potrebnu temperaturu u pojedinim prostorijama. Posljedica takvog sustava je pregrijavanje pojedinih prostorija, a zbog nemogućnosti jednostavnog reguliranja temperature
osim provjetravanjem prisutni su veliki gubici topline. Jedno od najjednostavnijih rješenja je postavljanje termostatskih ventila s termostatskom glavom koji zajedno čine termostatski set, koji regulira temperaturu prostorije na način da upravlja protokom ogrjevne vode kroz radijator. Regulirati se također može sobnim termostatima koji uključuje kotao i pumpu centralnog grijanja kad temperatura u prostoru padne ispod određene zadane vrijednosti. Regulacijom samog kotla mogu se postići uštede do čak 15% na grijanju. Odsisne ventilatore u kupaonicama moguće je regulirati tako da se ugrade kombinirani prekidači koji pale ventilator kad i svjetlo i gasi automatski nekoliko minuta nakon što se ugase svjetla. Sustav hlađenja se može regulirati tako da kad se otvori prozor u prostoriji on se automatski gasi.

[[Slika:Termostatski ventil.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 41.''' Termostatski ventil</div>

'''Pravilno korištenje opreme'''

Pravilno korištenje opreme također utječe na efikasnost sustava grijanja, hlađenja ili ventilacije. Svu opremu potrebno je barem jednom godišnje servisirati da se može provjeriti pravilnost rada sustava, zamijeniti moguće kvarove i očistiti primjerice od kamenca čijim taloženjem se smanjuje efikasnost primjerice izmjenjivača topline ili prašine. Radijatore se ne smije zaklanjati zavjesama, ormarima ili nekim drugim predmetima jer se time smanjuje njihov toplinski učin. Hlađenje prostorija na preniske temperature u ljetnom razdoblju nije poželjno jer dolazi do isušivanja zraka što je energetski i zdravstveno nepovoljno. Vanjska jedinica klima uređaja ne smije biti smještena tamo gdje je izložena direktnom sunčevom zračenju jer će se inače učinkovitost uređaja smanjiti.

'''Promjena ponašanja'''

I kada se zamijeni postojeći sustav grijanja, kupi energetski efikasniji uređaji i dalje sve ovisi o ljudskom faktoru. Neke od najbitnijih stvari na koje treba obratiti pozornost su da primjerice kad se prostorija grije ili hladi ne otvaraju prozori jer onda se troši energije. Također je bitna temperatura na koju će se grijati/hladiti prostor jer sa svakim stupnjem niža ili viša temperatura troši se 5% više energije. Potrebno je i voditi računa o opremi jer neodržavanjem se smanjuje učinkovitost i ugrožava ljudsko zdravlje.

'''Finalna energetska potrošnja u sektoru kućanstava'''

Na slici 41.1 se nalazi dijagram koji prikazuje udio energije za kućanstava u ukupnoj globalnoj energiji. Iz toga je lako zaključiti da energija potrošena u kućanstvima predstavlja značajan dio u ukupnoj energetskoj bilanci svijeta. Stoga predstavlja i veliku priliku za uštede i smanjenje emisije stakleničkih plinova, prvenstveno poboljšanjem kvalitete građevina. Na taj način se mogu drastično smanjiti energetske potrebe za grijanje i hlađenje građevina. Osim toga edukacijom stanovništva mogu se steći navike koje dovode do racionalnijeg korištenja energije i većeg razmišljanja o utjecaju čovjeka na klimu.

[[Slika:Dijagram udio energija kucanstvo.jpg|center|500px]]
<div align="center">'''Slika 41.1''' Dijagram s udjelom energetske potrošnje u kućanstvima</div>

Dijagram na slici 41.2 prikazuje nam potrošnju energije unutar kućanstava u deset najvećih svjetskih potrošača. Iz dijagrama se može lagano iščitati da osim broja stanovnika na konačnu potrošnju energije utječe i stupanj razvijenosti države. Tako, na primjer, Indija koja je druga najmnogoljudnija država na svijetu i ima gotovo četiri puta više stanovnika od SAD-a, troši značajno manje energije u kućanstvima.

[[Slika:Dijagram energetska potosnja kucanstva.jpg|center|700px]]
<div align="center">'''Slika 41.2''' Prikaz finalne energetske potrošnje za sektor kućanstva za 10 najvećih svjetskih potrošača </div>

=Kućanski aparati=
[[Slika:Crta.jpg]]

==Uvod==

Kućanski aparati troše oko 20% električne energije potrebne jednom kućanstvu. Među najveće potrošače spadaju hladnjaci i perilice rublja. Pri kupnji novog uređaja treba osim cijene samog aparata pozorno pogledati i kakve karakteristike ima uređaj. U većini slučajeva je bolje kupiti skuplji uređaj koji ima veću učinkovitost. Budući da kućanski aparati spadaju među veće potrošače električne energije postoje mnogi pravilnici o tome koje uvijete trebaju zadovoljavati. Recimo aparati stari 10 godina troše oko 50% električne energije više od ovih novih. Tako se uštede struje mogu smatrati kao mjesečne rate kojim otplaćivamo aparat tokom njegovog životnog vijeka.

Među najznačajnije kućanske aparate spadaju:

* hladnjaci i zamrzivači, te njihove kombinacije;

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/c/c1/Hladnjak.jpg

'''Slika 40.''' Hladnjak

<div align="center">* perilice rublja;</div>

<div align="center">http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/5/52/Mkk.jpg</div>

<div align="center">'''Slika 41.''' Perilica rublja</div>

* bubnjaste sušilice rublja,

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/1/1d/Slika.jpg

'''Slika 42.''' Bubnjasta sušilica rublja

<div align="center">* perilice posuđa;</div>

<div align="center">http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/4/44/Perilica.jpg</div>

<div align="center">'''Slika 43.''' Perilica posuđa</div>

* električne pećnice;

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/e/e6/Stednjak.jpg

'''Slika 44.''' Električna pećnica

<div align="center">* klimatizacijske uređaje;</div>

<div align="center">http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/0/01/Klima.jpg</div>

<div align="center">'''Slika 45.''' Klimatizacijski uređaj</div>

* električne izvore svjetla napajane direktno iz mreže.

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/1/10/Stedne_zarulje.jpg

'''Slika 46.''' Štedna žarulja

Prosječni životni vijek kućanskih aparata:

Zamrzivač: 20 godina,
Hladnjak: 19 godina,
Štednjak : 18 godina,
Perilica rublja : 14 godina,
Perilica suđa: 14 godina,
Električni bojler: 13 godina,
Plinski bojler: 12 godina,
Mikrovalna pećnica: 10 godina.

==Klasa energetske efikasnosti i označavanje kućanski aparata==

Prilikom odabira kućanskih uređaja često je glavni kriterij početna cijena uređaja. Rijetki gledaju kakva je klasa uređaja te koliko troše odnosno štede energiju. Svrha energetskih klasa, koje prema Pravilniku o označavanju energetske učinkovitosti kućanskih uređaja službeno moraju imati perilice i sušilice za rublje, perilice za suđe, električne pećnice, hladnjaci i ledenice, klimatizacijski uređaji te žarulje s direktnim napajanjem iz električne mreže jest informirati kupca o tome koliko učinkovito taj uređaj iskorištava električnu energiju i vodu te o razini buke koju prilikom rada taj uređaj proizvodi. Naime hladnjak s oznakom A sigurno troši manje energije od onoga označenog oznakom D, ili perilica za rublje klase A troši manje vode i struje od onih označenih sa E ili F.

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/c/c6/Oznaka.jpg

'''Slika 47.''' Oznaka energetskih klasa

Najbolji primjer za ilustraciju ušteda bilo bi odabrati dva hladnjaka sa sličnim zapreminama, a različitih energetskih klasa. Tako ako tipični hladnjak srednje veličine s malom zapreminom klase C bude u startu 500 kuna jeftiniji od vrlo sličnog modela energetske klase A, ali zato godišnje potroši struje u vrijednosti od oko 300 kuna, za razliku od hladnjaka klase A koji potroši električne energije u vrijednosti od 200 kuna. Iz proračuna očito je da će se tih 500 kuna razlike koje ste početno izdvojili isplatiti unutar 5 godina, a kako je životni vijek hladnjaka 10 do 15 godina, to unutar životnog vijeka označava ukupnu uštedu na električnoj energiji od 500 do 1000 kuna. Slične uštede moguće je izračunati i za druge kućanske uređaje, ako su poznati podaci o potrošnji s oznaka energetske učinkovitosti i koliko se često uređaj koristi. Kod perilica za rublje i suđe, tako osim uštede električne energije treba uzeti u obzir i uštedu vode, dok perilice sa sušilicom ili samostojeći zamrzivaći rijetko, zbog visoke potrošnje električne energije, postignu energetsku klasu A. Ponekad se, također, zna dogoditi da od dva slična modela onaj više energetske klase bude čak i jeftiniji.
Potrošači prilikom kupnje mogu tražiti da se jasno istakne oznaka aparata ukoliko nije vidljiva. Naravno preporuča se kupnja uređaja koji imaju klasu A i A+.

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/f/f0/Tumaoznake.jpg

'''Slika 48.''' Ozanaka energetske klase hladnjaka

Detalji oznake prema slikovnom prikazu imaju sljedeće značenje:
* I. Ime ili trgovačka oznaka dobavljača
* II. Dobavljačeva oznaka tipa/modela
* III. Razred energetske učinkovitosti.
* IV. Mjesto predviđeno za označavanje posebnim oznakama (u vezi zaštite okoliša i sl.)
* V. Potrošnja energije u skladu s HRN EN 153 izražena u kWh/godina (tj. za 24 sata × 365 dana);
* VI. Ukupni neto smještajni obujam svih odjeljaka za svježe namirnice koji ne podliježu označavanju zvjezdicama (tj. radna temperatura -6°C);
* VII. Ukupni neto smještajni obujam svih odjeljaka za smrznute namirnice koji podliježu označavanju zvjezdicama (tj. radna temperatura -6°C);
* VIII. Označavanje zvjezdicama odjeljaka za smrzavanje namirnica u skladu s prihvaćenom regulativom;
* IX. Podaci o izmjerenoj razini buke (ako su raspoloživi).

==Kako uštedjeti električnu energiju==
===Štedne žarulje===

Štedne žarulje već odavno nisu nešto nepoznato i nedostižno. Danas se mogu kupiti gotovo u svakoj trgovini mješovite robe. Kao i s kućanskim aparatima problem je što je početna cijena štednih žarulja do 5 puta veća od cijene običnih žarulja. Mnogi kupci ne čitaju sa strane gdje piše da je štedne žarulje troše do 7 puta manje te im je životni vijek do 4 puta duži od običnih žarulja. Ipak, nije svejedno koje štedne žarulje odlučujemo kupiti, te se preporuča kupnja štednih žarulja renomiranih proizvođača i višeg energetskog razreda koje dolaze s garancijom i mogućnošću zamjene u razumnom roku. Jeftinije štedne žarulje, naime, često imaju znatno kraći životni vijek, a kako s njima ne dolazi garancija nema niti mogućnosti zamjene ako se dogodi da im životni vijek bude smiješno kratak. Prednosti korištenja štednih žarulja već su postale tema i u političkim krugovima, pa je recimo, Australija već odlučila do 2010. godine zabraniti i iz upotrebe izbaciti klasične žarulje sa žarnom niti, a na pragu takve odluke je i Europska unija, koja je uvidjela da bi uvođenjem sličnih mjera za kućanstva i uslužne djelatnosti kroz uštedu energije značajno smanjila emisije stakleničkih plinova.

===Hladnjaci===

* Postavite hladnjake i zamrzivaće na što hlađnijem mjestu u kući (nikako u blizini štednjaka ili bojlera) te izbjegavajte izloženost hladnjaka i zamrzivaća sunčevom zračenju.
* Prilikom postavljanja hladnjaka i zamrzivaća obavezno ostavite dovoljno prostora za prozračivanje između stražnjeg dijela uređaja i zida (oko 10 centimetara) kako ne bi došlo do pregrijavanja koje rezultira povečanjem potrošnje energije
* Ne držite hladnjak otvorenim dulje no što je neophodno i dobro zatvorite vrata hladnjaka nakon korištenja
* Nemojte spremati u hladnjake i zamrzivaće vruća ili topla jela (pričekajte da se ohlade)
* Pravovremeno odleđujte hladnjake i zamrzivaće jer tako štedite energiju i produžavate životni vijek uređaja (čiščenje ledenice je potrebno kad debljina leda prijeđe pola centimetra)
* Kod odabira hladnjaka pripazite da ne kupite preveliki - pravilo je ovakvo: za dvije odrasle osobe dovoljan je hladnjak obujma 120-180 litara, a za svakog dodatnog člana obitelji dodajte još 20 litara.

===Štednjaci===

* Uvijek stavljajte poklopce na posude u kojima se kuha - na taj se način toplina dulje zadržava u posudi a smanjuje kondenzacija pare po kuhinji
* Prilikom pripreme kave i čaja zagrijavajte samo potrebnu količinu vode
* Uvijek koristite veličinom optimalno grijače kolo za odabranu posudu
* Mikrovalne pećnice su energetski efikasnije od običnih pećnica
* Prilikom kuhanja na plinskom štednjaku pripaziti da plamen ne bude prejak i da ne kruži oko posude
* Nikada ne zagrijavajte praznu grijaču ploču, a kratko vrijeme prije nego je jelo gotovo isključite grijaču ploču - grijača ploča će ostati topla, jelo će se nastaviti kuhati, a vi ćete smanjiti potrošnju električne energije i uštedjeti novac.
* Vrata pećnice otvarajte samo po potrebi - svaki put kada ih otvorite značajna količina topline odlazi u nepovrat.
* Redovito čistite pećnice i električna grijaća kola jer nakupljena, zapečena prljavština i masnoća smanjuje njihovu učinkovitost

===Perilice i sušilice rublja===

* Uvijek odabrati program pranja rublja s najnižom temperaturom vode dostatnom da rublje bude kvalitetno oprano
* Energetski je puno efikasnije pranje punog bubnja rublja, nego dva pranja do pola napunjenog bubnja
* Pokušajte prati standardiziranu količinu rublja za određeni tip bubnja (tipično 5-6 kg) jer se u slučaju preopterećenog bubnja rublje neće kvalitetno oprati.

===Stand-by rad uređaja===

* TV, video i stereo uređaji, računala i računalna oprema i u stand-by radu troše određenu količinu energije. Samim isključenjem ili iskapčanjem iz struje po jednom uređaju s nekoliko lampica koji bi u stand-by stanju gorio po cijele dane može se uštedjeti i par kuna godišnje.

===Zaključak===

Kako vidimo prilikom kupnje kućanskih aparata neka vam ne bude kriterij za kupnju početna cijena uređaja nego karakteristike samog uređaja. Nadamo se da smo vam ovim savjetima predočili koliko se može uštedjeti energije te tako sudjelovati u smanjenju potrošnje. To znači da sudjelujete i u smanjenju štetnih emisija. Zamjenite vaše stare uređaje, kojih se danas besplatno možete riješiti, te kupite nove i štedljivije.

[[Image:Crta.jpg]]

=Energija u uslugama=
[[Slika:Crta.jpg]]

==Uvod==
Današnja ekonomija razvijenih zemalja se temelji na uslužnim djelatnostima kao što su trgovina i turizam. Također je moderan život nezamisliv bez usluga kao što su zdravstvo, socijalna skrb, državna uprava, sudstvo… Zbog sve većeg rasta uslužnog sektora u modernim ekonomijama potrebe za energijom unutar njega znatno rastu, a samim time i važnost njene raspodjele i racionalnog korištenja.

==Potrošnja različitih oblika energije i njihov značaj unutar uslužnog sektora==

===Toplinska energija===
Toplinska energija je u uslužnim djelatnostima od jednake važnosti kao i u kućanstvima, te se koristi isključivo za grijanje objekata i toplu vodu u vodovodnim i bazenskim sustavima. Oblici njene distribucije i proizvodnje mogu biti različiti ali njena uloga je ista u cijelom sektoru.
Veći objekti mogu biti priključeni na gradske vrelovodne sustave ili ,češće, mogu imati vlastite kotlovnice za proizvodnju toplinske energije. Kod manjih objekata koristi se gradsko grijanje ili neki drugi za manje objekte pogodan oblik (centralno grijanje, peći, kamini, grijanje el. energijom…).

=== Električna energija ===
Uslužne djelatnosti su nezamislive bez upotrebe velikih količina el. energije.
====Zdravstvo====
Upotreba el. energije u zdravstvu je doslovno od vitalne važnosti. Koristi se za rasvjetu i klimatizaciju te za napajane medicinskih i drugih elektroničkih uređaja. Prestanak opskrbe zdravstvene ustanove el. energijom može imati kobne posljedice na ljudsko zdravlje i život; zbog tog razloga sve bolnice imaju pomoćne generatore (agregate) neovisne o sustavu opskrbe, koji mogu privremeno preuzeti napajanje medicinskih uređaja u slučaju nužde. Osim toga većina medicinskih uređaja koji održavaju pacijente na životu posjeduju i baterije kao dodatni oblik zaštite.
====Trgovina====
Jedan veliki trgovački centar koristi el. energije kao jedna gradska četvrt ili omanji grad. U trgovini el. energija se koristi u reklamne svrhe (veliki video-zidovi, svjetleće reklame…), za napajanje računala, sustave zaštite, klimatizaciju i hlađenje, rasvjetu… Zbog rastućeg broja trgovina i trgovačkih centara rastu opterećenja na elektro-energetski sustav, pogotovo u vremenima potrošačke groznice.
====Turizam====
Turizam, tj. broj turista utječe na vršno opterećenje u "špicama" turističke sezone, kad dolazi do značajnog porasta broja ljudi na nekom prostoru. Posebno su osjetljive zemlje koje imaju špicu turističke sezone u ljetnim mjesecima (npr. Hrvatska), kad ionako povećana potrošnja električne energije doživljava dodatni šok zbog privremenog porasta broja stanovnika.

==Načini uštede==

===Zdravstvo===
Osim općepoznatih načina uštede boljom izolacijom objekata i upotrebom uređaja višeg energetskog razreda značajne uštede mogu se ostvariti instaliranjem kogeneracijskih ili čak trigeneracijskih postrojenja u bolnice. S obzirom da većina zdravstvenih ustanova posjeduje vlastite kotlovnice za proizvodnju toplinske energije, njihovom prenamjenom u kogeneracijska ili trigeneracijska postrojenja znatno bi se mogla povećati njihova energetska učinkovitost. Osim ostvarenih ušteda u potrošnji el. energije, kogeneracije i trigeneracije imaju važnu ulogu i kao alternativni izvori energije u slučaju prestanaka redovite opskrbe el. energijom.
===Trgovina===
Velike trgovine i trgovački centri, kao i bolnice, troše velike količine električne, rashladne i toplinske energije te su zbog toga idealni kandidati za ugradnju kogeneracijskih i trigeneracijskih postrojenja čime bi se mogle ostvariti značajne uštede.
===Turizam===
Vlasnici hotela i restorana trebali bi razmišljati o izgradnji novih ili prenamjeni postojećih kotlovnica u kogeneracijska postrojenja. U njima bi iskoristili npr. velike količine otpadnog jestivog ulja, koje bi u protivnom morali zbrinjavati, te bi tako ostvarili znatne ekonomske i energetske uštede. Brojne toplice u kontinentalnom djelu Hrvatske mogle bi iskoristi svoje geotermalne izvore ne samo u turističke i medicinske svrhe, već i u energetske svrhe. Naime, upotrebom binarnog principa geotermalne elektrane moguće je iskoristiti toplinu, koja se inače gubi ohlađivanjem vode s izvorišne temperature (negdje i preko 340 K) na temperaturu pogodnu za kupanje (300 K), za izgradnju geotermalnog kogeneracijskog postrojenja. Međutim, iako teorijski moguć, takav način iskorištenja geotermalne energije još uvijek je u fazi razvoja te se njegova primjena može očekivati u budućnosti. Apartmani i obiteljski hoteli uz obalu svoju potrebu za toplinskom i dijelom električne energije mogu zadovoljiti ugradnjom solarnih kolektora. Unatoč visokoj cijeni, zahvaljujući velikom broju sunčanih sati tijekom godine, solarni kolektori predstavljaju isplativu investiciju.

=Transport=
[[Slika:Crta.jpg]]

===Trendovi u transportu===
====Porast cestovnog transporta - osobna potrošnja i privreda====
*porast životnog standarda - stalna težnja za porastom kvalitete života
*pad cijene osobnih vozila (40% manji udio u potrošnji kućanstva u Britaniji) - jedan čovjek jedno vozilo
*demasifikacija proizvodnje - decentralizacija transporta
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Lean_manufacturing lean manufacturing] - [http://en.wikipedia.org/wiki/Just_In_Time_%28business%29 just in time] - proizvodnja bez zaliha uz minimizaciju transporta - daljnja decentralizacija transporta
*uvođenje distributivno-logističkih centara
* - cca. 28% emisije CO<sub>2</sub> - očekuje se daljnji rast porastom kupovne moci u zemljama u razvoju

{| class="wikitable"

<table border="0" width="100%">
<tr>
<td width="65%">

<p align="center"><font face="Arial">[[Slika:Historical and forecast sales of p cars_EY.jpg]]</font></p>

<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 49.''' Predviđanje broja osobnih cestovnih vozila na glavnim tržištima (Izvor: J.D. Power, Ernst & Young estimates)</font></p>
</blockquote>
</td>

<td width="35%">
<p align="center"><font face="Arial">[[Slika:world_energy_by_sector.jpg]]</font></p>

<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 50.''' Energetika po sektorima. Transportni sektor je uglavnom zastupljen sa 25-30%, ovisno o regiji i publikaciji (Izvor: http://news.thomasnet.com)/</font></p>
</blockquote>
</td>
</tr>

</table>
|}

*predviđanje trendova u transportu obavlja se različitim modelima koji se koriste kod ispitivanja i razvoja novih scenarija ublažavanja klimatskih promjena
*[http://www.iea.org/publications/scenariosandprojections/ Scenarij 450], predstavljen od strane Međunarodne energetske agencije (International Energy Agency - IEA), postavlja vrijednost [http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide_in_Earth's_atmosphere antropogenog CO2 u atmosferi] (na globalnoj razini) na 450 ppm-a. U 2011. CO2 u atmosferi ima vrijednost od 395 ppm-a, dok je prije industrijske revolucije imao 280 ppm-a te trenutno raste sa vrijednošću od 2 ppm-a na godinu. Kako više od četvrtine udjela dolazi iz sektora transporta, potrebno je uvoditi hibridna i električna vozila te biogoriva.

<br/>

====Granice porasta cestovnog prometa====
*jedan čovjek jedno vozilo, više sati dnevno - krajnja granica
*zagušenje prometa zbog broja vozila - granica realnog sustava

====Štete od posljedica rasta cestovnog prometa====
*problem zagađenja i efekt staklenika - smanjenje kvalitete života
*smanjenje kvalitete života za one koji provode 4 sata dnevno na prijevoz do radnog mjesta
*štete za privredu zbog nepravovremene dostave - "just in time"

====Prednosti cestovnog prometa====
*fleksibilnost - porast kvalitete života
*individualna pokretljivost - porast kvalitete života

====Prednosti i nedostaci željezničkog prometa====
*željeznica se danas više javlja kao konkurencija zračnom prijevozu nego cestovnom - TGV, Shinkansen
*optimum 150-600 km - za vlakove velikih brzina
*pogodna za veće terete - nedovoljno fleksibilna za "just in time"
*skupa infrastruktura nije prilagodljiva vrlo brzim promjenama u proizvodnji

====Prednosti i nedostaci javnog prijevoza====
*cestovni javni prijevoz pati od zagušenja zbog velikog broja ostalih vozila - autobus, tramvaj
*problem centraliziranih sustava u zadovoljavanju decentraliziranih potreba - potreba je prijevoz kuća-posao u svim mogućim kombinacijama - nudi se prijevoz na konačnom broju linija - presjedanje i čekanje kao smanjenje kvalitete života
*per capita manje zagađivanje i potrošnja energije
*smanjenje prometnih zastoja ako se dovoljan broj ljudi prebaci na javni prijevoz

====Smanjenje potrošnje goriva povećanjem efikasnosti i/ili uvođenjem novih tehnologija====
*zahvaljujući naftnom šoku te kasnije poreznoj politici konstantno se smanjuje potrošnja goriva na 100km
*utjecaj politike na povećanje energetske efikasnosti - [http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Smanjenje_emisije_CO2_u_transportu s ciljem smanjenja CO2]: [http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_vehicle hibridnim rješenjima] ili postepenim poboljšanjem 'klasičnih' automobila (bilo mjenjača, podvozja ili motora s unutrašnjim izgaranjem).
*[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=ENERGETSKE_TRANSFORMACIJE#Gorive_.C4.87elije_i_vodik gorivna ćelija] (fuel cell) je možda najbolji kompromis između sve veće potražnje za osobnim vozilima i sve manje tolerancije prema zagađenju - Nekoliko proizvođača najavljuje automobile pogonjene gorivnim ćelijama u slobodnoj prodaji 2015. godine. ([[The Economist]]) - problemi: visoka cijena (u automobilskoj industriji cijena koja bi gorivne ćelije učinila kompetitivnom tehnologijom bi morala biti [http://www.c2es.org/technology/factsheet/HydrogenFuelCellVehicles niža od 45 USD/kW]), [http://www.economist.com/node/267022 kako uskladištiti vodik] te pitanje [http://www.economist.com/node/331995 koliko su gorive ćelije u stvari uopće ekološko rješenje]
*jednostavno objašnjenje kako radi gorivna ćelija u automobilu se nalazi [http://www.mindfully.org/Air/2002/Fuel-Cell-Car-EPA-OK25jul02.htm ovdje]

<table border="0" width="100%">
<p align="center"><font face="Arial">[[slika:Emisije_celije.gif|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 51.''' Emisije stakleničkih plinova iz gorivnih ćelija ovisno o načinu dobivanja vodika</font></p>
</blockquote>
</table>

====Finalna energetska potrošnja najvećih svjetskih potrošaća====
*potrošnja energije najvećih svjetskih potrošaća (SAD, Kina) i dalje raste
*svijet - porast potrošnje energije u zemljama u razvoju
*većina portošnje energije u cestovnom prometu

<table>
<p align="center"><font face="Arial">[[slika:10_svjetskih_potrosaca.png|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 52.''' Finalna energetska potrošnja 10 najvećih svjetskih potrošaća u sektoru transporta [TWh]</font></p>
</blockquote>
</table>

<table>
<p align="center"><font face="Arial">[[slika:potrosnja_svijet.png|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 53.''' Svjetska finalna energetska potrošnja u sektoru transporta [TWh]</font></p>
</blockquote>
</table>

===Problem prezagušenosti prometa===
*zagušenost = energetski gubitak (+ ekonomski gubitak + smanjenje kvalitete života)
*svi žele u istom trenutku doći od kuće do radnog mjesta i natrag - neefikasnost prometnica

====Mogući načini smanjenja potrošnje====
*poboljšanje javnog prijevoza
*poskupljenje vozila - cijena vozila + cijena registracije
*gradnja prometnica - problem neefikasnosti cesta
*poskupljenje goriva
*naplaćivanje korištenja cesta - "road pricing"

====Poboljšanje javnog prijevoza====
*zbog nemogućnosti spajanja javnog prijevoza i stalne potrebe za povećanjem kvalitete života - ne daje željene efekte

====Poskupljenje vozila====
*povećanjem cijene ulaska u krug posjednika vozila smanjuje se broj vozila, ali posjedniku je u interesu maksimizirati broj kilometara da bi mu se vozilo isplatilo
*primjer Singapura - vozila i do 5 puta skuplja - prosječno 20000 km/vozilu, kao u SAD ([http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=economist_singaporeroadpricing.html The Economist])
*čim osoba skupi dovoljno novca za auto kupuje ga
*zanimljiv je primjer Singapura, gdje vlast regulira povećanje prometa na način da potencijalni vlasnici automobila kupuju na aukciji [http://www.expatsingapore.com/content/view/1152 10-godišnji certifikat] koji im omogućuje kupovinu vozila. Singapur na taj način regulira porast automobila na razini od 3% godišnje.

====Gradnja prometnica====
*problem neefikasnosti cesta - svi na istom mjestu u istom trenutku, a ostalo vrijeme ceste prazne
*gradnja novih cesta samo dalje povećava broj vozila koji ulaze u promet - smatra se da je ograničenje porastu prometa dvosatni put do radnog mjesta ili natrag

<font face="Arial"><font color="#800000" size="3">There is no space, no money and no
appetite for endless road-building. That is why road pricing is coming.</font><font size="3" face="Times, Times New Roman">
</font> <font size="3">
(</font>
[http://www.economist.com/node/10214788 <font size="3"face="Times, Times New Roman">The Economist</font><font color="#000000" font
size="3" face="Times, Times New Roman">)</font></font>]

====Naplaćivanje kroz gorivo====
*smatra se da bi cijena goriva od 2,5 € po litri tek uspjela održati promet na sadašnjoj razini u Britaniji
*neefikasan način jer kažnjava jednako onoga tko vozi nezagušenom cestom, dakle obavlja svoju djelatnost efikasno, kao i onoga koji provodi sate čekajući u gužvama
*povećava trošak vozilu u zastoju, ali s obzirom da je potreba za određenom cestom u određeno vrijeme eksponencijalna, a porez na gorivo linearan, takav je trošak za vozača zanemariv
*unatoč peterostrukoj cijeni benzina u Europi (14000 km/vozilu godišnje), problemi s prometom nisu značajno manji nego u SAD (20000 km/vozilu godišnje) - sl. 52

<table border="0" width="100%">
<p align="center"><font face="Arial">[[Image:who_gets_what.jpg|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 54.''' Struktura cijene goriva u 2010. godini za zemlje G7 (Izvor: Research Division, OPEC, Vienna, Austria, 2011)</font></p>
</blockquote>
</table>

===Road pricing & Congestion charge===
*[http://www.economist.com/node/107679 iluzija javnih cesta] - značajna za ekonomsko čudo 20. stoljeća
*ceste se grade iz budžeta - plaćaju ih i oni koji ih ne koriste
*polako se ipak stvara javno mišljenje da ceste trebaju plaćati oni koji ih koriste
*fiksno naplaćivanje - registracija vozila
*naplaćivanje razmjerno prijeđenim kilometrima - cestarine
*naplaćivanje razmjerno prijeđenim kilometrima - skuplje gorivo uz autoceste (od 2011. i u Hrvatskoj)
*naplaćivanje razmjerno prijeđenim kilometrima - [http://en.wikipedia.org/wiki/LKW-Maut kamionski prijevoz u Njemačkoj] ( > 12t bruto ): praćenje putanje preko GPS-a te plaćanje razmjerno prijeđenim kilometrima (prosječno 0.15 EUR/km)
*[http://en.wikipedia.org/wiki/High-occupancy_vehicle_laneHigh Occupancy Toll (HOT) lanes] - korištenje pojedinih voznih traka samo za vozila sa dvije ili tri osobe u automobilu.
*naplaćivanje ulaska u centar grada (Congestion charge) - primjeri Singapur, Oslo, Riga te [http://en.wikipedia.org/wiki/London_congestion_charge Londona]
*dinamičko naplaćivanje - naplaćivanje prema tzv. graničnom društvenom trošku (eng. social marginal cost)

<font color="#800000">Studies by the World Resources Institute (WRI), an environmental research group, put the social costs of driving in the United States - that is, those not paid directly by motorists - at $ 300 billion a year, or 5.3% of GDP. That works out at about $ 2,000 a year for each car and covers items such as building and repairing roads, loss of economic activity from congestion, the cost of illnesses caused by air pollution and medical care for the victims of 2m accidents a year. Other estimates range up to 12% of GDP for America and 4.6% for Europe. A limited OECD analysis concluded that typical social costs of land transport in most developed countries were at least 2.5% of GDP, with accidents responsible for four-fifths of the costs and air pollution for the remainder. Road vehicles account for nine-tenths of the total. The study excluded congestion and wider aspects of pollution such as acid rain.</font> (<font color="#800000">[The Economist]</font>)

<font face="Arial"><font color="#800000">RATIONING by queue, rather than by price, is an economic absurdity that should have been buried with the Soviet Union</font><font size="3" face="Arial">
</font> <font size="3">(</font>
[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=economist_roadpricingpolitics.html <font size="3"face="Arial">The Economist</font><font color="#000000" font
size="3" face="Arial">)</font></font>]

====Dinamičko naplaćivanje====
*naplaćivanje prema prijeđenom konkretnom kilometru konkretne ceste u konkretno vrijeme za konkretno vozilo
*seoske ceste jeftinije od zagušenih gradskih ulica
*cijena koja eksponencijalno ovisi o zagušenju
*cijena koja ovisi o šteti koju konkretno vozilo čini cesti i okolini, prema energetskoj efikasnosti, buci, onečišćenju, itd.
*elektronički označene ceste i elektronički označena vozila
*centralni sustav
*sustav pretplaćenih kartica

<font color="#800000">The object of their attentions is Interstate Highway 15, a heavily used north-south motorway. For four hours in the morning and five in the afternoon, on a 13km stretch of I -15 in San Diego, the world’s first, and so far only, experiment in dynamic road pricing can be seen in action. Most of the lanes are free, and move very slowly. Drivers who want a quicker trip can use special toll lanes. But before they do, they had better check the price. The toll on a normal day may be anywhere between 50 cents and $4. It can be adjusted every six minutes by 50 cents, up or down, to ensure a smooth flow of traffic; a car already in the lane when the toll is changed pays the lower rate for its entire passage. If the traffic gets unusually heavy, the charge may go up to as much as $8 for a single trip.</font> (<font color="#800000">[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=economist_californiaroadpricing.html The Economist]</font>)

===Zaključak===

*očekuje se daljnji porast potrošnje energije u prometu zbog zemalja u razvoju
*daljnje povećanje efikasnosti vozila uvođenjem novih tehnologija
*povećanje efikasnosti transportnog sustava "road pricing" politikom
<BR>
[[Slika: crta.jpg]]

=Gospodarenje otpadom=

Gospodarenje otpadom podrazumijeva sakupljanje, transport, obradu, recikliranje ili odlaganje te nadgledanje otpadnih materijala. Otpadne materijale proizvodi čovijek i oni se odlažu da se smanji njihov utjecaj na zdravlje i okoliš. Oni uključuju čvrste, tekuće, plinovite ili radioaktivne supstance. Sustavi za gospodarenje otpadom se razlikuju u razvijenim zemljama i zemljama u razvoju, u urbanim i ruralnim područjima te u industriji. Postoji općeniti koncept hjerarhije otpada
(„Smanji, ponovno upotrijebi, recikliraj“) koji klasificira strategiju gospodarenja otpadom prema poželjnosti u vidu smanjenja otpada.

[[Slika:Hjerarhija otpada.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 55.''' Hjerarhija otpada</div>

Svake godine u Europskoj Uniji proizvede se oko 2 bilijona tona otpada i ta brojka raste. Gomilanje otpada nije održivo riješenje kao ni uništavanje zbog emisija štetnih tvari. Najbolje riješenje je ponovno korištenje u proizvodnom ciklusu ekološki i ekonomski održivim metodama. Postoje različite strategije koje koriste države u Europskoj Uniji pa čak i unutar samih država, kako bi se preusmjerio otpad s odlagališta. Često se takve strategije primjenjuju unutar programa za zbrinjavanje komunalnog gradskog otpada ili biorazgradivog otpada iz drugih izvora kao što je industrija. Općenito strategija za preusmjeravanje otpada s odlagališta usmjerena je na kućanstva, kompanije i proizvođače. Cilj većine zemalja je razviti nekoliko različitih metoda obrade otpada umjesto fokusiranja samo na jednu. Strategije obično uključuju kombinaciju recikliranja, spaljivanja i/ili mehaničko-biološku obradu.

Prema Eurostata statistikama iz 2009 u zemljama Europske Unije prosječno se generira 522 kilograma otpada po stanovniku . Međutim nastanak otpada varira. Dok se primjerice u Češkoj stvara manje od 300 kilograma otpada po stanovniku, u Danskoj se generira oko 800 kilograma otpada po stanovniku.

[[Slika:Stvaranje otpada po stanovniku EU.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 56.''' Stvaranje otpada po stanovniku EU</div>

Općenito zemlje u Europi možemo prema gospodarenju otpada kategorizirati u tri grupe. Prvu grupu obuhvaćaju zemlje koje održavaju visoko razinu i oporabe i spaljivanja i imaju relativno malu ovisnost o odlagalištima. Zemlje u ovoj skupini uglavnom su prije usvajanja Direktive 94/62/EC o ambalaži i ambalažnom otpadu imale neke svoje smjernice u gospodarenju otpadom. U drugu grupu spadaju zemlje s visokom stopom oporabe materijala i srednjom razinom spaljivanja i ovisnosti o odlagalištima otpada. Općenito zemlje u ovoj grupaciji su uvele mjere za gospodarenjem otpadom nakon usvajanja paketa direktiva iz 1994 i direktive o odlagalištima iz 1999. U treću grupu spadaju zemlje koje imaju nisku razninu oporabe i spaljivanja i čija je ovisnost o odlagalištima relativno visoka.

[[Slika:Podjela po grupama u EU.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 57.''' Podjela zemalja prema kategorijama gospodarenja otpadom</div>

Postoji razni instrumenti koji mogu preusmjeriti otpad s odlagališta kao što je uvođenje zakonodavnih okvira, metoda kao što su recikliranje, kompostiranje, spaljivanje, mehaničko-biološka obrada, odvojeno skupljanje otpada, informiranje javnosti, viši porezi, razvoj tržišta i drugo.

==Zakonodavni okviri==

U Republici Hrvatskoj donesen je [http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/297313.html Pravilnik o gospodarenju otpadom]. Najvažnije odredbe ove Strategije su novi način prikupljanja komunalnog otpada (odvojeno), izdvajanje i reciklaža korisnog
otpada, sanacija i zatvaranje lokalnih odlagališta, izgradnja županijskih, odnosno regionalnih centara za gospodarenje
otpadom umjesto lokalnih odlagališta.Na otocima se ne predviđa zadržavanje ni jednog odlagališta otpada.

Direktive EU:
* Direktiva o ambalažnom otpadu 94/62/EC - uvela obavezno recikliranje određenih materijala i proizvoda.
* Direktivu o odlagalištima otpada 1999/31/EZ - primarni cilj te direktive je bio zaustaviti odlaganje neobrađenog otpada na odlagališta komunalnog otpada ponovnim korištenjem, recikliranjem i oporabom (prerada otpadnih tvari u svrhu dobivanja sirovine). Također Direktiva postavlja ciljeve za postupno smanjenje količine biorazgradivog komunalnog otpada koji će biti deponiran do 2016. godine. Prema Direktivi o odlagalištima otpada države članice EU su dužne su uspostaviti nacionalne strategije za smanjenje količine biorazgradivog komunalnog otpada koji odlazi na odlagališta.
* Direktiva o obnovljivim izvorima energije (2001/77/EC) - dala poticaj za smanjenje odlaganja otpada. Naime direktiva nalaže zemljama članicama EU da odrede okvirno koliko će električne energije proizvesti iz obnovljivih izvora energije do 2010. Pošto se spaljivanjem biorazgradivog komunalnog otpada dobiva korisna energija, ono se smatra obnovljivim izvorom energije pa daje dodatni poticaj za preusmjeravanje biorazgradivog otpada s odlagališta
* Direktiva (2008/98/EC)revidirana Direktiva o odlagalištima otpada - ključne odredbe su uvođenje kvantitativnih ciljeva u recikliranju odabranih otpadnih materijala iz kućanstava i drugog podrijetla te građevinskog otpada. Produžuje rokove za prevenciju i razdvajanje otpada do 2020. Nadalje reklasificirala je spaljivanja otpada koji se koristi za dobivanje energije uz uvijet da energetska postrojenja zadovoljavaju određene standarde učinkovitosti.

==Odlagališta otpada==

Najčešći način je odlaganje otpada na odlagalištima iako je dokazano da ono zagađuje pitku vodu u određenim područjima. Ova metoda je financijski najisplativija jer sakupljanje i transport otpada čine 75% od ukupnih troškova. Kod današnjih modernih odlagališta smeće se odlaže u tankom i kompaktnom sloju i prekriva slojem zemlje. Zagađenje površinskih i podzemnih voda je minimalizirano. Najbolja zemlja za odlaganje je glina jer je manje propusna od ostalih. Smeće koje se odlaže na odlagalištima se može dodatno osigurati od propuštanja učvršćivanjem s materijalima kao što su cement, pepeo iz elektrana, asfalt ili organski polimeri. Da bi usvojili nove i prihvatljivije načine obrade otpada potrebno je smanjiti broj odlagališta otpada. Broj odlagališta u državama i regijama EU je značajno pao u posljednjih 10-15 godina. Međutim stvarni kapacitet odlagališta nije poznat. Preusmjeravanje otpada s odlagališta ovisi o trošku i izvedivosti alternativnih metoda. Predviđa se da će uz pomoć Direktive o odlagalištima otpada biti manje odlagališta, ali će biti većih kapaciteta.

[[Slika:LandfillCrossSection.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 58.''' Moderno odlagalište otpada</div>

==Odvojeno skupljanje otpada==

Odvojenim skupljanjem otpada i recikliranjem izbjegava se njegovo odlaganje. Njegova namjena je izdvajanje iskoristivog dijela (papir, staklo, karton, biootpad,plastika i dr.) s ciljem recikliranja te izdvajanje opasnog otpada (ulja, baterija, lijekova, kemikalija dr.) s ciljem detoksikacije i recikliranja.

Odvajanjem otpada se omogućuje iskorištavanje mnogih korisnih sastojaka, jer se odvojeno prikupljene vrste otpada lako koriste kao sirovine za dobivanje novih proizvoda. Pritom se smanjuje onečišćenje okoliša, a posebno štedi energija. Osim toga, odvojenim se skupljanjem i recikliranjem otpada ostvaruju i druge gospodarske koristi kao npr. smanjenje uvoza sekundarnih sirovina (npr. staklo, papir i metal), zapošljavanje radnika, smanjenje troškova odlaganja i dr. U zemljama Europske Unije razlikuju se količine odvojenog otpad. Dok se u Flamanskoj regiji Belgije svake godine skupi više od 200 kilograma odvojenog otpada po glavi stanovnika, u Mađarskoj se skupi samo 20 kg (iako ima tendenciju rasta),a u Estoniji 40 kg. Razlog tome je što samo 50% stanovništa u Mađarskoj omogućeno odvojeno skupljanje otpada. Direktiva o ambalaži otpada ima značajnu ulogu u uspostavljanju sustava za odvojeno skupljanje otpada. To je posebno uočljivo u Estoniji, Finskoj, Mađarskoj i Italiji.

[[Slika:Smece.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 59.''' Kontenjeri za odvojeno skupljanje otpada</div>

==Spaljivanje otpada==

Spaljivanje otpada je jedna od metoda uz pomoću koji se otpad preusmjerava s odlagališta. Prednost spalionica je što se one mogu iskoristiti za dobivanje topline ili električne energije i što se može spaljivati opasni otpad kao što je medicinski. Međutim spalionice doprinose u zagađenju okoliša i zbog toga nailaze na veliki otpor javnosti.

==Mehaničko-biološka obrada==

Mehaničko-biološka obrada se koristi kao alternativa spaljivanju. Obrada otpada u Mehaničko-biološkom postrojenju započinje biološkom razgradnjom (stabilizacijom) uz gubitak vode, a mehaničkom obradom se razdvaja gorivi od biorazgradivog dijela obrađenog otpada. Na taj se način znatno smanjuje nekontrolirana razgradnja i emisija stakleničkih plinova, što se dešava na odlagalištima gdje se odložio neobrađeni otpad, a znatno se smanjuje volumen otpada, odnosno površina koja je potrebna za njegovo odlaganje. Na mehaničko-biološku obradu najviše utječe uspješnost odvojenog odvajanja otpada i zakonodavne regulative. Kapacitet za mehaničko-biološku obradu se udvostručio ili utrostručio u nekim zemljama EU. Italija ima daleko najveći kapacitet obrade sa 240 kilograma po stanovniku u 2005 što je tri puta više u odnosu na 2000 godinu. Što znači da se 23% komunalnog otpada mehanički-biološki obrađivalo. U Njemačkoj se mehaničko-biološka obrada koristi prije odlaganja na odlagališta i kapacitet se udvostručio u razdoblju od 2000-2005. Flamanska regija je otvorilo prvo postrojenje u 2007 za kapacitetom od 30 kg/stanovniku. Sličan kapacitet je u Estoniji, međutim u Mađarskoj i Finskoj je puno manji.

[[Slika:Mehanicko-bioloska obrada.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 60.''' Postotni udio mehaničko-biološke obrade po stanovniku</div>

==Kompostiranje==

Kompostiranje ili anaerobna digestija je postupak oporabe biootpada iz kućanstva ili industrije hrane. Odvojeno skupljeni biootpad se obrađuje kompostiranjem ili anaerobnom digestijom u svrhu dobivanja komposta koji može služiti kao gnojivo. Također anaerobnom digestijom može se proizvesti energija. Mnoga istraživanja u Europi ukazuju da su kvaliteta i marketing najvažniji u razvitku kompostiranja. I kod proizvođača i potrošača postavlja se zahtjev za jasnim regulativama u pogledu što je pogodno za recikliranje i na koji način se treba tretirati i upravljati otpadom. Iz tog razloga potreban je program koji će osigurati dobro gospodarenje organskim otpadom. Sva markentiška istraživanja pokazuju da svi potrošači komposta zahtijevaju visoku kvalitetu komposta stoga je izuzetno bitno to osigurati od samog materijala do svih stupnjeva obrade organskog otpada. Važnost je prepoznata u zemljama kao što su Austrija, Njemačka, Danska, Nizozemska i Belgija. One su u svojim zemljama uspostavile kvalitetno gospodarenje otpadom u svojih oko 400 pogona komposta.

==Ostali instrumeni koji utječu na gospodarenje otpadom==

* Razvitak tržišta
Da bi primjerice kompostiranje imalo značajnu ulogu u preusmjeravanja otpada s odlagališta onda je potrebno dobro funkcioniranje tržišta komposta. To zauzvrat zahtijeva da je proizvod dobiven biološkim tretmanom biootpada dobre kvalitete što nije uvijek slučaj.

* Povećavanje troškova odlagališta
U skladu s odredbama Direktive o odlagalištima otpada, zemlje su uvele razne mjere za povećanje troškova odlaganja. U Estoniji su ulazne pristojbe porasle za 700%, dok je u Finskoj je porast bio oko 300%. To odgovara godišnjem povećanju ulazne pristojbe od 23% i 14%. Povećanje ulazne pristojbe uglavnom je rezultat porasta tehničkih standarda za odlagališta i ona načelno treba pokriti sve troškove koji uključuju otvaranje, rukovanje i zatvaranje odlagališta. Osim toga, Estonija, Finska, Flamanska regija i Italija koriste poreze na odlagališta da obeshrabre odlaganje otpada. Ekonomski instrumenti kao što su korisničke naknade za upravljanje komunalnim otpadom (npr. "plati kako bacaš’’), porezi na deponije i pristojbe na proizvod mogu igrati značajnu ulogu u preusmjeravanja otpada s odlagališta, ako su izvedene tako da učinkovito utječu na ponašanje kućanstava, komunalnih tvrtki i proizvođača.

* Regionalna odgovornost i suradnja
Vlada i nadležna tijela za gospodarenje otpadom trebaju postaviti jasne ciljeve gospodarenja otpadom. Također ona treba odrediti institucije i ljude odgovorne za njihovo provođenje. Suradnja između lokalnih i županijskih cjelina igra važnu ulogu u osiguravanju potrebnih financijskih i ljudskih kapaciteta za razvijanje alternative odlagalištima otpada.

* Prihvaćanje javnosti i komunikacija
Česti problem kod recikliranja otpada koji se predvidi je neprihvaćanje proizvoda dobivenih iz otpada među potencijalnim korisnicima. Primjerice u Finskoj i Mađarskoj postoji averzija prema korištenju gnojiva dobivenog iz otpada, tako da problem nije u kvaliteti komposta, već njegovoj percepciji. Prevladavanje tog problema će zahtijevati dobru kvalitetu komposta, kao i opsežnu reklamu i komunikaciju. Također veliki otpor javnosti je prema spalionicama. Njemačka i Flamanska regija su to rješile na način da su postavile ambiciozne emisijske standarde. Mjere i sredstva gospodarenja otpadom koje javnost prihvaća kao što je odvojeno skupljanje starog papira, može se dodatno ojačati. Osim toga, redovna komunikacija je vrlo važna da bi kućanstva i drugi konzumenti ostali aktivni u odvajanju otpada i kompostiranju.

==Vanjske poveznice==
[http://hr.wikipedia.org/wiki/Pasivna_ku%C4%87a Pasivna kuća]

FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST

2021-05-28T12:39:48Z

Marko: /* Finalna energetska potrošnja najvećih svjetskih potrošača */

[[Image:Finalna.jpg]]
== Uvod ==
[[Slika:Crta.jpg]]

== Energija u poljoprivredi i šumarstvu ==
[[Slika:Crta.jpg]]

=== '''Potrebe za energijom u poljoprivredi''' ===

* električna energija: rasvjeta (npr. farmi), pogon opreme i strojeva, sustavi grijanja, ventilacije i hlađenja raznih objekata (npr. skladišta i sl.)

* plin: sustavi grijanja raznih objekata, grijanje peradarskih farmi IC grijalicama (vrlo česta primjena), uništavanje korova spaljivanjem, pogon motora s unutarnjim izgaranjem poljoprivrednih strojeva i vozila te generatora za struju

* tekuća goriva: pogon motora s unutarnjim izgaranjem poljoprivrednih strojeva i vozila te generatora za struju, sustavi grijanja raznih objekata

* kruta goriva: sustavi grijanja raznih objekata

[[Slika:Wheatharvest.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 1.''' Kombajni prilikom žetve</div>

=== '''Potrebe za energijom u šumarstvu''' ===

* električna energija: rasvjeta (npr. raznih pogona, skladišta, spremišta i sl.), pogon opreme i strojeva, sustavi grijanja, ventilacije i hlađenja raznih objekata (npr. sušara za drvo)

* plin: sustavi grijanja raznih objekata, sušare, pogon motora s unutarnjim izgaranjem šumarskih strojeva i vozila te generatora za struju

* tekuća goriva: pogon motora s unutarnjim izgaranjem šumarskih strojeva i vozila te generatora za struju, sustavi grijanja raznih objekata (npr. sušara)

* kruta goriva: sustavi grijanja raznih objekata.

[[Slika:skupljacdrva.jpg|center|500px]] <div align="center">'''Slika 2.''' Proces sakupljanja drva</div>

[[Slika:odvozdrva.jpg|center|500px]] <div align="center">'''Slika 3.''' Proces odvoza drva</div>

=== Mogućnosti uštede ===

Sva te energija se može nadomjestiti ili nadopuniti energijom iz biomase. Npr. prirodni plin ili UNP mogu se zamijeniti bioplinom iz vlastite proizvodnje, benzin i dizel etanolom, odnosno biodizelom, a ugljen drvnim otpacima, sječkom, poljoprivrednim otpacima i sl. Osim korištenja obnovljivih izvora, smanjenje potrošnje je moguće ostvariti i brojnim uštedama. Uštede je moguće ostvariti na svim mjestima gdje se mogu ugraditi učinkovitiji uređaji i oprema, odnosno rasvjeta te zamijeniti struju nekim drugim energentom (npr. u rashladnim uređajima plinom, pri čemu se koriste apsorpcijski procesi ili za grijanje peradarskih farmi, gdje se umjesto struje koriste plinske IC grijalice i sl.).

Također, velike količine struje se koriste za rasvjetu farmi, pogotovo na peradarskim farmama, gdje struja osim za rasvjetu istodobno služi i za zagrijavanje prostora što je nužno za rast pilića. Zbog toga se električna rasvjeta sve češće zamjenjuje tzv. umjetnim kvočkama. To su zapravo plinske grijalice koje daju dovoljnu količinu svjetla, ali i topline za rast pilića (naravno, do dobi kada je predviđena njihova daljnja 'obrada').

Oprema i strojevi koji se koriste u poljoprivredi i šumarstvu su isto tako veliki potrošači energije, od opreme to su uređaji za klanje i obradu životinja, automatske tovilice, muzilice i sl., od strojeva to pak mogu biti traktori, kombajni, šumska vozila (u šumarstvu) itd. Svi oni umjesto benzina mogu koristiti etanol ili čak plin (no, onda je potreban odgovarajući spremnik, ali i sustav za stlačivanje bioplina - metana što značajno poskupljuje izvedbu), odnosno umjesto dizela biodizel.

Najbolji način za smanjenje potrošnje energije u poljoprivredi i šumarstvu je svakako energetska učinkovitost, ali za to su potrebna određena ulaganja. Za početak, sva 'opća' rasvjetna tijela (osim onih specijaliziranih) mogla bi se zamijeniti štedljivima, rashladni uređaji (npr. u klaonicama) učinkovitijima itd.

== Energija u industriji ==
[[Slika:Crta.jpg]]

Preuzeto prvo poglavlje iz knjige:
Charles M. Gottschalk: Industrial Enegy Conservation, UNESCO Energy Engineering Series, John Wiley & Sons Ltd., Chicester, West Sussex, UK, 1996.

'''SVRHA'''

Svrha ovog poglavlja je da se shvati koje su ekonomske koristi od očuvanja energije u okviru određenog industrijskog područja.

'''CILJEVI'''

Nakon što pročitate ovo poglavlje, morali biste biti u stanju:

# Utvrditi mehanizme upravljanja i osoblja potrebne za pregled potrošnje energije u određenom poduzeću.
# Utvrditi područja gdje je moguće postići uštede energije.
# Odrediti čvrste smjernice za mjerenje i provjeru tekuće potrošnje energije u svakom odjelu kojeg se nadzire.
# Razraditi alternativne načine za smanjenje potrošnje energije, otklanjanjem otpadnih materijala, poboljšanjem održavanja, ulaganjem u nabavku novih strojeva ili izmjenom postupaka.
# Odrediti troškove opcija za štednju energije i izraditi prijedloge u privremenom izvješću za upravu.

=== Uvod ===

Osjeća se velika potreba za štednjom energije, posebice u industriji i trgovini, budući da troškovi energije čine znatan udio u sveukupnoj strukturi troškova poslovanja.

Kod razmatranja ovog programa za uštedu energije, postoji barem pet važnih elemenata koje je potrebno uzeti u obzir kako bi se došlo do uspješne provedbe:

# Dobivanje potpore od uprave
# Osnivanje baze podataka o energiji
# Pregled utroška energije
# Utvrđivanje, procjena i provedba izvedivih načina za očuvanje energije
# Nadzor, ocjena i praćenje učinaka mjera/projekata za uštedu energije

To je jasno prikazano na slici 4. gdje je prikazan proces štednje energije na razini poduzeća.

[[Slika:Proces_stednje_energije.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 4.''' Proces štednje na razini poduzeća</div>

=== Dobivanje potpore uprave ===

Za glavnu upravu je važno naglasiti razloge za štednju energije kao i odgovornost zaposlenika da predlažu i/ili provode zamisli o štednji energije, prijedloge i mjere iz njihova djelokruga.

Glavna uprava bi trebala osnovati posebnu radnu skupinu ili odbor za štednju energije. Tipski, ona se sastoji od predstavnika iz svakog poslovnog odjela s voditeljem kojeg imenuje i koji odgovara upravi. U većini organizacija, malih ili velikih, voditelj skupine za štednju energije i predstavnici iz poslovnih odjela bave se aktivnostima na štednji energije honorarno, tj. to su dodatni zadatci uz njihove normalne dužnosti i odgovornosti.

Dane su šire smjernice za radnu skupinu ili odbor. Od njih se očekuje da razmatraju mogućnosti uštede energije u različitim dijelovima poslovanja ili odjelima, te da potaknu program stalnog djelovanja na poticanju zanimanja i sudjelovanja u naporima za štednjom energije kao i u provedbi mjera za štednju energije.

==== Djelovanje radne skupine/odbora za štednju energije ====

Nakon što dobije obvezu od glavne uprave, radna skupina/odbor za štednju energije može razraditi zadatke kako slijedi:

# Organizirati se i dobiti potporu i suradnju zaposlenika. To se može postići tako što će se, povremeno, organizirati sastanci na kojima će se razgovarati o zamislima o štednji energije, aktivnostima, programima i postignućima.
# Izrađivati akcijske planove za poticanje zanimanja za napore na štednji energije.
# Pripremati zadatke ili ciljeve za štednju energije.
# Poboljšati način korištenja goriva.
# Stalno informirati zaposlenike i upravu o najnovijim događajima u vezi s programom štednje energije.
# Koristiti usluge tehničke pomoći od stručnih organizacija, zavoda i vladinih ustanova u pregledu potrošnje energije i ocjeni mjera/projekata za štednju energije. Podnositi izvješća o energiji, organizirati orijentacijske i tečajeve za obuku na radnom mjestu, prezentacije itd.
# Uspostaviti sustav nadzora, izvješćivanja i ocjene programa.

=== Osnivanje baze podataka o energiji ===

Mi uvijek želimo što učinkovitije trošiti energiju, smanjiti troškove proizvodnje, smanjiti greške i otpatke u proizvodnji i ostvariti dobit čak i u vrijeme visokih troškova energije.

Bitno je imati potpunu i urednu evidenciju s podatcima o potrošnji energije. Ona pomaže upravi da shvati neophodnost izrade programa za štednju energije koji usredotočuje pozornost na radnje kojima će se istražiti mogućnosti područja za štednju energije ili opravdava radnje na produktivnijem korištenju ograničene radne snage i novčanih sredstava.

Bez odgovarajuće evidencije podataka o energiji i sustava izvješćivanja, voditelj skupine za štednju energije bit će na gubitku. On neće moći djelovati učinkovito. Njegove odluke mogle bi izazvati dvojbe.

Za početak, voditelj za energiju morao bi znati koliko je energije utrošeno i po kojim troškovima na razini poduzeća. Ti se podatci mogu razvrstati prema vrsti energije i krajnjoj uporabi. Također je potrebno znati i konačni kapacitet proizvodnje.

Kao što se može zaključiti, iz podataka će se vidjeti koji se postotak utrošene energije odnosi na naftu, čvrsta goriva i električnu energiju te koji se postotak te energije koristio za potrebe proizvodnje, neproizvodne djelatnosti, proizvodnju energije itd.

Omjer utrošene energije i proizvodnje je grubi pokazatelj intenziteta energije, tj. određenog korištenja energije, izraženog u energiji po jedinici proizvodnje. Dobar voditelj za energiju morao bi biti u stanju sniziti korištenje određene energije obzirom na ograničenja i uvjete pogonskih postrojenja.

Voditelj za energiju može potom tražiti podatke o energiji po odjelima ili odsjecima i po glavnoj opremi. Skupljanje informacija ove vrste prilično je mukotrpan posao i u većini slučajeva će zahtijevati istraživanja o tome koliko su dobro opremljeni poslovni objekti. Ovi se podatci o energiji mogu koristiti:

*kao osnovni podatci za ocjenu učinkovitosti programa za štednju energije,
*za utvrđivanje utjecaja mjera za štednju energije na smanjenje troškova,
*za utvrđivanje stvarnih učinaka mjera/projekata za štednju energije,
*utvrditi troškove proizvodnje za danu skupinu proizvoda.

Kod korištenja energije u tvornici stakla, 77% energije dolazi od naftnih goriva, a 23% od električne energije. Staklo, kao gotovi proizvod predstavlja samo 63% vučenog stakla. Isto tako, 80% pogonskog goriva koristi se u peći za izradu stakla.

U čeličani, uglavnom oko polovina energije potječe od naftnih goriva, druga polovica od električne energije. Samo 30% otpada na pogonsko gorivo.

Mjerenjem sve energije koja ulazi i izlazi iz tvornice u danom razdoblju je bitno za neku razumnu uštedu energije. U početku, to mjerenje može biti približno, ali se mora poboljšati kroz iskustvo i uz usvajanje dodatne opreme za mjerenje i nadzor.

Ova aktivnost zahtijeva dosta vremena i izazova, posebice kada se ide dalje i pokušava izračunati sadržaj energije u nečijim proizvodima. Međutim, to vrijedi truda, jer ćete biti u stanju:

*točno utvrditi koje sirovine sadrže i koji proizvodni procesi troše velike količine energije,
*opravdati zamjenu zastarjele opreme,
*poboljšati programe održavanja ili reaktivirati programe preventivnog održavanja,
*predlagati izmjene u sustavu kako bi se smanjile ponovljene operacije grijanja i hlađenja,
*uvesti bolje sustave kontrole temperature,
*predložiti izbacivanje neprofitabilnih proizvoda.

=== Energetski audit (pregled utroška energije) ===

Energetski audit je dubinsko ispitivanje sustava ili postrojenja koje troši energiju, čiji je cilj:

*utvrditi oblike energije koja se koristi,
*istražiti povijest korištenja energije podatke o troškovima,
*provjeriti tekuće podatke o energiji te preispitati radnu praksu i postupke,
*shvatiti strukturu cijene električne energije,
*ustanoviti poboljšani postupak vođenja evidencije o energiji,
*utvrditi odnos potrošnje energije i proizvodnje (tj. određenu potrošnju energije)
*otkriti moguća mjesta na kojima može doći do gubitaka energije,
*razraditi moguće mjere za smanjenje potrošnje energije.

====Finalna energetska potrošnja najvećih svjetskih potrošača====

*energetska potrošnja u industriji je i dalje u porastu
*Kina je najveći svjetski potrošač u tom sektoru, sa skoro trećinom ukupne svjetske potrošnje

<table>
<p align="center"><font face="Arial">[[Datoteka:Finalna energetska potrosnja u indrustriji.png|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">Finalna energetska potrošnja 10 najvećih svjetskih potrošaća u sektoru industrije [TWh]</font></p>
</blockquote>
</table>

==== Razine energetskog audita ====

Veličina sredstava angažiranih za poslove energetskog audita ovisi o ciljevima te operacije. Često dolazi do zbrke razine energetskog audita, opsega posla i očekivanih razloga. Da bi se izbjegli nesporazumi, posebice među savjetodavcima i naručiteljima, treba biti jasno da se energetski audit obavlja na tri razine aktivnosti:

# Značaj prethodnog pregleda leži u bilježenju i analizi korištene energije po mjestu nastanka troškova u određenom razdoblju. To se može obaviti brzim obilaskom postrojenja i analizom računa za komunalije i gorivo. Vizualni pregled se obavlja radi utvrđivanja velikog broja mogućnosti za uštedu energije (tj. održavanje i pogon) i uvođenja potrebe za detaljnijom analizom. Ova faza traje 1-3 dana, ovisno o složenosti tvornice.
# Detaljan pregled ili veliki pregled sastoji se od bilježenja svih podataka o korištenju energije za svako mjesto nastanka troškova u određenom vremenskom razdoblju i izračuna ostataka energije i učinkovitosti. Za ovo može biti potrebna pomoć prenosivih instrumenata za mjerenje/nadzor. To traje tjednima, a ponekad i mjesecima.
# Pregled tvornice ili mali pregledi sastoje se od utvrđivanja očiglednih situacija gdje dolazi do gubitaka energije i davanja preporuka o mjerama za poboljšavanje održavanja i radnih postupaka. Za to je potrebno obaviti ispitivanja i mjerenja da bi se odredila količina korištene energije i gubitci. To također uključuje davanje preporuka i analizu mogućnosti za uštedu energije što zahtijeva manje izdatke ili veća ulaganja sredstava. Vrijeme za ovo ovisi o danim uvjetima.

==== Opseg analize utroška energije ====

Energetski audit na razini tvornice normalno se usredotočuje na dva područja: analize preko pogonskih postrojenja, sustava ili mjesta nastanka troškova:

*tokova materijala
*tokova energije

Prije prilaženja detaljnom energetskom auditu, a posebice ako se traži pomoć izvana, preporučuje se da se prethodno obavi unutarnja studija kako slijedi:

==== Obavljanje energetskog audita ====

Prvi se pregled odnosi na utvrđivanje i otklanjanje vidljivijih gubitaka energije kao što su:

*propuštanja pogonskog goriva
*propuštanja pare
*neizolirane vruće površine koje treba izolirati
*plamenici koji se ne mogu podešavati
*visoka temperatura izlaznih plinova
*oprema u praznom hodu kada nije potrebna
*propuštanje stlačenog zraka, propuštanje plinova
*proizvodi s greškom (škart)
*nepotrebno rukovanje materijalima
*učestali prekidi proizvodnje/zatvaranje
*nepotrebne stanice za redukciju tlaka
*pokvareni instrumenti za nadzor
*pokvareni odvajači pare, pogrešno ugrađeni zaklopci pare
*začepljeni filtri puhaljki/kompresora
*prljavi radni okoliš
*propuštanje kondenzata
*propuštanje vode
*prejaka rasvjeta
*prejaki rad klima uređaja/grijanja

Da bi se olakšao posao, preporučuje se izraditi prikladne obrasce za energetski audit. U njima moraju biti sadržane informacije o približnim veličinama gubitaka energije i potrebne mjere za njihovo otklanjanje. U nekim situacijama, poželjno je dati pojedinosti o preporučenim inženjering radovima.

Pregled potrošnje energije može se obavljati u proizvodnim postrojenjima, te za posebna područja od interesa kao što su rasvjeta, ventilacija, raspored korištenja objekta i preventivno održavanje.

==== Provjera podataka o potrošnji energije ====

U većini slučajeva, povijesni podatci o energiji nisu bili propisno uneseni. Neko pogonsko osoblje imalo je tendenciju da unosi radne podatke koji nisu odražavali stvarno stanje. U najgorim slučajevima podatci su bili prikazani na evidencijskim listovima čak i kad su instrumenti bili u kvaru ili su oprema ili sustavi bili neispravni već izvjesno vrijeme.

Budući da podatke o energiji daju i koriste različite radne jedinice, mjerne jedinice koje se koriste nisu uvijek jednoobrazne, npr. broj komada na skladištu, broj paleta u računovodstvu, metričke tone u proizvodnji itd. To naravno dovodi do zabuna.
Drugo o čemu treba voditi računa su razdoblja koja su uzeta za pregled utroška energije. Zbog velikog broja poslovnih transakcija i radnji, plaćanja ne moraju uvijek biti za jedan puni mjesec. Neka plaćanja mogu obuhvaćati dio prethodnog mjeseca. Tipičan primjer je račun za struju gdje se mjesečni obračun obavlja s 26. u prethodnom mjesecu, a 25. u sljedećem mjesecu.

Po potrebi može se raditi drugi i treći pregled. Treba se imati u vidu da ti pregledi mogu potrajati ako se radi o složenijem sustavu koji je predmet pregleda. Prije nego se priđe detaljnom pregledu utroška energije, preporučuje se obaviti pregled radi utvrđivanja opsega rada, provjere mjesta postojećih ili dodatnih instrumenata i procjene radnih uvjeta.

Nakon što se poboljša učinkovitost korištenja energije u tvornici kroz bolje mjere gospodarenja (bolji postupci rada i održavanja, raspored opterećenja itd.) i običnih mjera prilagođavanja, preporuča se obaviti detaljniji pregled potrošnje energije. Slika 5. prikazuje postupak pregled utroška energije.

[[Slika:Pregled utroska energije.jpg|center|900px]]
<div align="center">'''Slika 5.''' Postupak energetskog audita</div>

==== Ciljevi detaljnog energetskog audita ====

Detaljna studija može se poduzeti posebice radi:

*praćenja studije o iznalaženju mogućnosti provedivosti štednje energije,
*postizanja energetske učinkovitosti važnije opreme (da bi se njihov rad doveo u projektirane uvjete ili ocijenilo njihovu korisnost/vijek trajanja itd.),
*utvrđivanja dodatnih izvora gubitaka, količinskog utvrđivanja i istraživanja mogućih korištenja/primjena,
*utvrđivanja i analize više mogućnosti uštede energije (pregled mogućnosti štednje energije koje prije nisu bile uzete o obzir, sada se mogu razmotriti),
*izrade srednjoročnog do dugoročnog programa štednje energije (radi bolje raspodjele novčanih sredstava).

Detaljan energetski audit mora biti usredotočen na određene sustave i glavnu opremu kao što su:

# Sustav pare: proizvodnja, distribucija, korištenje i odvajanje kondenzata
# Sustav komprimiranog zraka: proizvodnja, distribucije, korištenje
# Sustav crpki: motori, crpke, radni zahtjevi, ograničenja
# Proizvodnja topline: peći, kotlovi za ponovno zagrijavanje
# Sustav održavanja topline
# Sustav klimatizacije: rashladna oprema, instrumenti, zahtjevi opterećenja
# Izmjena na sustavu: povremeni rad do neprekidnog rada
# Spajanje nekoliko linija postupaka

[[Slika:Tok materijala u celicani.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 6.''' Tok materijala u čeličani (tona mjesečno)</div>

[[Slika:Tok energije u sustavu kotlovnice.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 7.''' Tok energije u sustavu kotlovnice</div>

[[Slika:Distribucija topline u peci za regeneraciju.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 8.''' Distribucija topline u peći za regeneraciju</div>

[[Slika:Tok proizvodnog procesa u tvornici.jpg|center|800px]]
<div align="center">'''Slika 9.''' Tok proizvodnog procesa u tvornici staklenih boca</div>

==== Što pripraviti za detaljan energetski audit ====

# Utvrdite cilj(eve)
#* Vaše ciljeve učinite što konkretnijima, vodeći računa o ograničenim sredstvima koja su na raspolaganju. Treba napomenuti da će pripreme za detaljnu analizu uslijediti iz posebnih ciljeva operacije.
# Osnujte skupinu za energetski audit
#* Članovi moraju imati odgovarajuće tehničko znanje i stručnost glede danog sustava, opreme i rada postrojenja koje je predmet analize. Odredite vođu skupine kako bi koordinirao aktivnosti.
# Utvrdite žurnost zadatka i osigurajte potrebno ljudstvo za potporu
#* Pregled će se odvijati ovisno o broju mogućnosti za uštedu energije. Međutim, imajte u vidu da će biti potrebno obaviti odgovarajuće pripreme radi poduzimanja samog pregleda.
# Osigurajte brzo razmatranje i ocjenu postojećih informacija, tekućih aktivnosti i radne prakse. To može obuhvaćati:
#* vođenje bilješki, izvješćivanje, obračun energije *podatke o radu tvornice (sadašnje i povijesne)
#* sveukupne radne procese: specifičnu potrošnju energije, tokove materijala i energije (slike 3.-5.), dijagram odvijanja procesa (slika 6.), pomoćne službe, načine rada i održavanja
#* instrumente: mjesto, uvjeti različitih pokaznih i kontrolnih instrumenata
#* opremu: popis, uvjeti rada, projektni uvjeti, učinkovitost, kapacitet korištenja
#* planiranje proizvodnje: različiti proizvodi
#* ulazne materijale, energente
#* ustroj organizacije (odgovornosti glede mjesta nastanka pogonskih troškova)
#* vladini zahtjevi i poticaji, ako ih ima
# Pripremite tvornička postrojenja za sakupljanje podataka i probni pogon, ako je potrebno. Obavite izvješćivanje zaposlenika kako biste dobili njihovu potporu i sudjelovanje, ako je potrebno
# Odredite pravo vrijeme i trajanje akcije kako biste osigurali poželjne uvjete ispitivanja
# Prije samo početka skupljanja podataka i provjere, osigurajte da:
#* su svi instrumenti izvan i na upravljačkoj ploči valjano baždareni
#* prenosivi instrumenti za usporednu provjeru također baždareni
#* su na raspolaganju standardni odgovarajući plinovi i uređaji za baždarenje
#* nazočnosti osoblja za održavanje i instrumente radi pomoći
# Pripremite sve radne papire, obrasce za obavljanje pregleda, radne dnevnike i odgovarajuće crteže kao što su tok procesa i dijagrami instrumenata

==== Provedba aktivnosti na energetskom auditu ====

# Pomno ispitajte sustav koji je predmet pregleda ili samu tvornicu i promatrajte trenutne radne uvjete i metode koje primjenjuje tvorničko osoblje.
# U slučaju dvojbi, uzmite dodatne podatke pomoću prenosivih mjernih instrumenata.
# Uzmite u obzir vrijeme prikupljanja podataka i radni ciklus, ako ih ima.
# Razgovarajte s direktorom tvornice, područnim poslovođom, voditeljima smjene, direktorom za održavanje, tehničarima za instrumente i osobljem iz računovodstva, kad god je to potrebno radi potpunijeg informiranja.
# Prije svega, sami sačinite svoje primjedbe.

Tijekom obavljanja energetskog audita, imajte u vidu osnovna načela koja se odnose na sve vidove štednje energije, kako slijedi:

# Potrebno je ispitati način i opseg korištenja svih energija, uključujući vrstu procesa, uravnoteženost sustava, veličinu opreme, veličinu tvornice, sustav za nadzor instrumenata itd. Potrebno je pomno procijeniti prateće dobiti.
# Ako je to moguće, potrebno je utvrditi koliki je korisni rad kao i opseg neučinkovitosti za svaku fazu porasta/pada temperature i tlaka.
# Suvišna toplina mora se moći iskoristiti i potrebno je utvrditi krajnjeg korisnika. Količina i kvaliteta suvišne topline, vrijeme korištenja i udaljenost od njezinog izvora moraju biti poznati. Pored toga, neto uštede moraju biti veće od mjerila za njezino obnavljanje i ulaganja.
# Prividne uštede energije potrebno je pažljivo razmotriti kako bismo bili sigurni da nisu prouzročile neke druge troškove na drugom mjestu.
# Svi oblici gubitka energije na odbačenim proizvodima. Paziti da toga bude što manje.
# Ušteda energije uvelike ovisi o mjerenju. Da bi to bilo realno, potrebno je koristiti pouzdane instrumente i utvrditi referentne vrijednosti ispitivanja.

==== Ocjena podataka ====

Koristeći povijesne radne podatke i primarne podatke dobivene pomoću prenosivih instrumenata za ispitivanje, razmotrite i ocijenite jesu li podatci:
*prilično točni
*sumnjivi i potrebno je dodatno ispitivanje
*zanemareni i odbačeni

Ponovno, gdje je to potrebno, podrobno analizirajte sve podatke o potrošnji energije u procesu:

*Može li se oprema obnoviti kako bi se povećala toplinska učinkovitost?
*Može li neka faza u procesu biti pojednostavljena u cilju smanjenja korištene energije?
*Može li se bilanca sustava poboljšati kako bi se racionalizirala potrošnja energije?
*Može li se ostatak topline obnoviti za prikladno krajnje korištenje (tj. da se proizvodi para, topla voda ili za predgrijavanje materijala)?
*Može li se povećati iskorištenost kapaciteta?
*Može li se smanjiti količina proizvoda s greškom?
*Može li se pomoću boljih instrumenata smanjiti nepotrebna lutanja?
*Opravdano je zamijeniti staru ili glomaznu opremu novom opremom koja zahtijeva manje prekida rada zbog energije ili popravaka tijekom održavanja.

Na osnovi ciljeva ove akcije, pokušati, gdje je to prikladno:
# utvrditi bilancu materijala u sustavu koji je predmet obrade
# sukladno tome izraditi bilancu energije
# obaviti sveobuhvatnu analizu troškova/dobiti. Obaviti podroban elaborat o mogućim uštedama kroz:
#* zamjenu goriva
#* smanjenje gubitaka topline
#* obnovu otpadne topline
#* recikliranje otpadnih materijala
#* bolje kontrolne instrumente
#* izmjene u procesu
# raspitati se kod drugih poduzeća o njihovom iskustvu s tehnologijama ili mjerama za štednju energije koje namjeravate usvojiti. Dodatne se informacije mogu zatražiti od nekog neovisnog uvaženog državnog tijela. Pazite se od neisprobanih tehnologija kojima nedostaje potrebna tehnička podloga.

I opet, na osnovi ciljeva pregleda utroška energije, pokušajte i izradite kratak prikaz podataka, gdje je to prikladno:
*ulaz energije za sirovine i energente
*neto energija koja ide na teret glavnog proizvoda
*udio energije koji se odnosi na nusproizvod
*rasuta ili bačena energija
*energija utrošena u raspolaganje otpadom
*energija po proizvodnji jedinice (usporediti s teoretskom ili projektiranom određenom energijom).

Na kraju, izračunajte neto ušteđenu energiju, izraženo u ukupnom iznosu kao odgovarajuće uštede u novcu ili kao postotak ukupno utrošene energije. Ili pak dajte grafički prikaz za određeno razdoblje i pokušajte uočiti međuodnose te doći do izvjesnih radnji koje treba poduzeti.

=== Utvrđivanje, procjena i provedba izvedivih načina za očuvanje energije ===

# Napravite popis i razvrstajte mogućnosti za uštedu energije na:
#* procese i održavanje koji zahtijevanju male novčane izdatke
#* izmjene koje zahtijevaju skromne novčane izdatke
#* izmjene koje zahtijevaju znatna ulaganja kapitala
# Ukratko opišite inženjering zamisao ili shemu za provedbu predloženih mjera za štednju energije
# Izradite financijsku procjenu koja prikazuje uštede, potrebe za financiranjem, povrat on ulaganja ili otplatu, rizik itd.
# Ponovno razmotrite prijedloge projekta koji nisu bili uzeti u obzir za provedbu ili za dalje analize.

Tipičan primjer ocjene podataka o pregledu utroška energije za sustav kotlovnice izgleda kao što slijedi:
# Polazni slučaj (prije poboljšanja): učinkovitost kotla je 75%, kod 8% viška O2 i na temperaturi izlaznog plina od 343o C (slika 10.).
# Slučaj 1. (s ispravkom omjera zraka/goriva):
#* učinkovitost kotla je 79,6, s 4% viška O2 i na temperaturi izlaznog plina od 329o C
#* ušteda goriva iznosi 5,8% od ulaznog goriva (slika 11.)
# Slučaj 2. (s ispravkom omjera zraka/goriva plus uređaj koji zagrijava vodu pomoću plinova koji idu u dimnjak:
#* učinkovitost kotla je 86,2% , s 4% viška O2 i na temperaturi izlaznih plinova od 194o C
#* uštede na gorivu su 7,7% od ulaznog goriva (slika 12.)

[[Slika:Polazni slucaj bilance energije na kotlu.jpg|center|900px]]
<div align="center">'''Slika 10.''' Polazni slučaj bilance energije na kotlu</div>

[[Slika:Slucaj 1. bilance energije na kotlu .jpg|center|900px]]
<div align="center">'''Slika 11.''' Slučaj 1. bilance energije na kotlu (s podešavanjem omjera zrak/gorivo)</div>

[[Slika:Slucaj 2. bilance energije na kotlu.jpg|center|900px]]
<div align="center">'''Slika 12.''' Slučaj 2. bilance energije na kotlu (slučaj 1. + uređaj za grijanje vode plinovima što idu u dimnjak)</div>

==== Izvješće o energetskom auditu ====

Energetski audit nije potpun bez opsežnog izvješća za upravu. Dobro izvješće sadrži sljedeće:
*izvršni prikaz koji ističe cilj programa, svrhu pregleda utroška energije, nalaze tog pregleda ukazujući na moguće uštede, zahtjeve glede financiranja i radne snage, pozitivne i negativne učinke, sveopće implikacije i, iznad svega, prijedlog mjera koje treba poduzeti
*opsežno tehničko izvješće o obavljenom pregledu utroška energije u kojem se prikazuju:
:* temeljne informacije, tj. pregled tvornice i pregled energije
:* opći pristup
:* odgovarajuće opise:
*opće stanje pogonskih postrojenja
*potrošnja i distribucija energije
*određena potrošnja energije
*glavni potrošači energije
*sustav pohrane i distribucije goriva
*sustav kotlova
*sustav peći/sušenja
*sustav generatora
*obrada vode
*procesne operacije, po važnijoj opremi
:* nalazi, po određenim terminima, za svaki sustav koji se može identificirati, odjel ili mjesto stvaranja troškova
:* analiza podataka o energiji
:* preporuke, po određenim terminima, za svaki sustav
:* sve odgovarajuće informacije, podatke o ispitivanju, reference, izračune, detaljnu analizu u vidu dodataka.
Na ovom mjestu, potrebno je ukazati na to kako se pregled utroška energije može pretvoriti u izvješće koje ne slijedi predloženi format. U nekim situacijama, pregled utroška energije može biti zaustavljen tijekom provedbe iz opravdanih razloga. Stoga, izvješće se mora usredotočiti na:

# što se stvarno dogodilo
# izmjene u predloženim planovima rada
# praćenje potrebnih radnji.

==== Provedba mjera na štednji energije ====

# Zaustaviti utvrđene gubitke energije poduzimanjem korektivnih mjera
# Tražiti odobrenje uprave za predložene projekte kao i odgovarajući zahtjev za ulaganjem
# Preispitati nacrt svih novih kapitalnih projekata kako bi se osiguralo da taj nacrt uključuje učinkovito korištenje energije
# Provoditi odobrene projekte.

=== Nadzor, ocjena i praćenje učinaka mjera/projekata za uštedu energije===

Općenito, organizacije ovoj fazi ne poklanjaju osobitu pozornost. Tek kada mjere pođu jako loše, uprava poklanja pozornost i počinje tražiti da joj se dostave pojedinosti.

Direktor za energiju, bez obzira na rezultate, mora nadzirati i mjeriti učinke mjera za štednju energije. Jedan je od načina da prati:

*korištenje energije po jedinici proizvodnje po mjestu nastanka troškova
*korištenje energije po jedinici proizvodnje, na razini tvornice.

Nadalje, razmatranje učinaka složenijih promjenljivih sredstava i modela za energiju po jedinici proizvodnje:

*usporedbom produkta energije po jedinici u prethodnom radu i teoretski proizvod energije po jedinici
*promatranjem učinka mjera za štednju energije na vaše smanjenje energije po jedinici proizvodnje
*istraživanjem, utvrđivanjem i uklanjanjem uzroka povećanja do kojeg može doći u vašoj energiji po jedinici proizvodnje, kadgod je to moguće.

Prije svega, direktor za energiju mora osigurati da kanal za komuniciranje bude uvijek otvoren kako prema glavnoj upravi tako i prema onima na nižim razinama organizacije. Povremeno izvješće o napredovanju mora biti dostavljeno glavnoj upravi.

==== Ocjena programa za štednju energije ====

Dok stječete iskustvo u radu na pregledu utroška energije i poboljšavate učinkovitost vašeg korištenja energije, činite sljedeće:

*ocjenjujte napredak ili postignuća u štednji energije
*analizirajte izvorne ciljeve i po potrebi ih mijenjajte
*pravite izmjene u programu
*savjetodavne usluge (tehnička pomoć), održavajte blisku suradnju s trgovinskim udrugama ili industrijskim grupacijama,
*financijske poticaje za opremu i proces koji štede energiju kao što su korištenje otpadne topline i otpadnih proizvoda, povećavajući produktivnost sustava, kombinirane toplinske i elektro-sustave itd.
*surađujući s ustanovama i vladinim agencijama glede informacija o mogućnostima, dobiti i tehnologijama, infrastrukturi, licencija za proces, poticaja povezanih s punom zamjenom.

Nastavite s vašim aktivnostima na štednji energije i uvijek u to uključujte vaše zaposlenike. Imajte na umu da vaše rukovodeće osoblje predstavlja ključ za uspjeh vašeg programa za štednju energije.

=== Dodatci ===

'''Dodatak 1.''' Popis provjera mogućnosti za štednju energije

==== I. ZGRADE I OKUĆNICE ====

*Smanjite zrak za ventilaciju
*Povećajte odbijanje svjetlosti od zidova i stropova
*Smanjite temperaturu pogonske tople vode
Smanjite izvlačenje zraka iz objekta kao i nadomjesni zrak
*Ugasite klimatizaciju izvan radnog vremena
*Ugradite vremenske prekidače za rasvjetu u prostorijama koje se rijetko koriste
*Prebacite izravnu rasvjetu u fluorescentnu, živinu, natrijevu ili rasvjetu visoke jakosti
*Povremeno baždarite osjetila za upravljanje rešetkama za zrak i oduškama na zgradama
*Čistite kondenzatore za hlađenje zraka za klimatizaciju kako bi smanjili konjsku snagu kompresora - provjerite obradu rashladne vode
*Smanjite veličinu rešetki za zrak, prašinu i spirale za hlađenje, kako bi se smanjio otpor zraka
*Izbjegavajte dovod jako vlažnog ispušnog zraka u sustav za klimatizaciju
*Klimatizirajte samo prostore koji se koriste
*Zamijenite vrata sa zračnom zavjesom čvrstim vratima

==== II. ELEKTRIČNA ENERGIJA ====

*Provjerite snagu žarulja u vatima
*Isključite nepotrebnu vanjsku ukrasnu rasvjetu i neonske reklame u krugu
*Smanjite rasvjetu oko objekata
*Koristite sunčevu svjetlost za rasvjetu
*Isključite klimatizaciju izvan radnog vremena i neradnih dana
*Dobro pritegnite remene na elektromotoru
*Izbjegavajte da voda uđe u kaleme elektromotora kako bi izbjegli kvar i 127 promijenite nazivne vrijednosti elektromotora u tvornici
*Ograničite električnu energiju na opskrbu strujom, rasvjetom i samo specijalnih toplinskih procesa
*Svedite na minimum rad elektromotora bez opterećenja
*Koristite kombinirani ciklus generatora s plinskom turbinom s kotlovima na otpadnu toplinu spojene na izlaz iz turbine
*Zamijenite parne mlaznice na vakuum sustavima s vakuum crpkama na elektromotorni pogon
*Odredite snagu elektromotora kako bi postigli vršnu pogonsku učinkovitost - koristite najdjelotvorniji tip elektromotora
*Koristite smanjenje pritiska pare za proizvodnju energije
*Smanjite prekomjerni kapacitet transformatora
*Osigurajte odgovarajuće održavanje i podmazivanje opreme na motorni pogon
*Imajte u vidu energetsku učinkovitost kad nabavljate novu opremu
*Koristite motore s više brzina za promjenljiva opterećenja crpke, uređaja za dovod zraka i kompresora

==== III. PARA ====

*Isključite prateći cjevovod za grijanje kad nije hladno vrijeme
*Održavajte parne mlaznice koje se koriste za vakuum sustav
*Popravite oštećene izolacije na parovodima
*Popravite ili zamijenite kolektore pare
*Razmotrite zamjenu elektromotora s turbinama na povratni pritisak i koristite izlaznu paru za vlastito toplinu
*Stalno provjeravajte procesnu paru
*Izbjegavajte skupa vršna opterećenja odgovarajućim rasporedom rada
*Smanjite gubitke kod distribucije plina:
:* održavati izolaciju u dobrom stanju
:* provjeravati ventile, armature i spojeve da bi se izbjegli gubitci topline
:* zatvoriti parovode koji se ne koriste
:* koristiti odgovarajuće dimenzije cijevi
:* održavati odgovarajući dovod pare različitim korisnicima
*Ugraditi instrumente za nadzor temperature i tlaka u procesu
*Izbjegavati gubitak topline na mjestu korištenja
*Poboljšati učinkovitost prijenosa topline na mjestu korištenja pare:
:* ugraditi odvajač pare radi otklanjanja vlage
:* ugraditi ručni zračni ventil ili automatske oduške zraka da bi uklonili nakupljeni zrak na mjestima gdje se nalazi para
*Prikupiti toplinu koja je izašla iz procesnih postrojenja:
:* kondenzat kao napajanje kotla
:* niskotlačnu paru za procese s nižim tlakom
*Cjevovod za povrat kondenzata mora biti odgovarajuće izolirana
*Paziti da oprema, instrumenti itd. funkcioniraju kako treba kroz bolje održavanje i brigu
*Regulirati kolone za destilaciju da rade u uvjetima blizu prelijevanja radi što veće učinkovitosti separacije
*Dodati kolektore na kolonu za destilaciju kako bi se smanjio omjer povratnog toka
*Izolirati cijevi za kondenzat i paru
*Svesti na najmanju mjeru ispuhavanje kotla uz bolju obradu napojne vode
*Koristiti minimalni radni pritisak pare
*Zamijeniti barometarske kondenzatore površinskim kondenzatorima
*Maksimalno poboljšati rad više-faznih vakuum mlaznica pare
*Koristite optimalnu debljinu izolacije
*Koristite nadzor omjera povratnog toka umjesto nadzora toka na tornjevima za destilaciju
*Zamijenite tekućine vrućeg procesa parom

==== IV. OSTALI ENERGENTI ====

*Redovito uklanjajte nečistoće iz cijevi za vodu
*Isključite rashladnu vodu kada nije potrebna
*Redovito čistite ili zamijenite zračne filtre
*Ugradite odgovarajuća sušila na cijevi za zrak da se izbjegne pad tlaka
*U određenim situacijama procijeniti hlađenje vode u odnosu na hlađenje zrakom
*Izbjegavajte hlađenje procesne vode koja se poslije mora zagrijavati i obratno
*Koristiti što manje rashladne vode za ležajeve
*Zamijeniti predimenzionirane motore i crpke optimalnim veličinama
*Svesti temperaturu tople vode na potrebni minimum
*Smanjiti količinu obrađene vode

==== V. OBNAVLJANJE TOPLINE ====

*Koristite nadzemni kondenzator za pogon pare iz kondenzatora u procesu destilacije
*Koristite topli dimni plin u isijavajućem grijaču za uređaje za sušenje, peći itd.
*Koristite toplinu iz dimnih plinova za predgrijavanje proizvoda ili materijala koji idu u peći, uređaje za sušenje itd.
*Koristite vruće dimne plinove za predgrijavanje otpada za kotlove za sagorijevanje
*Koristite obnovljenu toplinu iz rasvjetnih tijela u korisne svrhe, tj. za pogon rashladne opreme za apsorpciju

==== VI. ZADRŽAVANJE TOPLINE ====

*Popravite oštećenu izolaciju na pećima, kotlovima itd.
*Koristite ekonomičnu debljinu izolacije za niske temperature
*Koristite meku izolaciju u kružnim pećima kako bi olakšali zagrijavanje i hlađenje
*Popravljate peći i vrata na pećima tako da budu dobro zabrtvljena.

==== VII. SAGORIJEVANJE ====

*Svakodnevno izrađujte izračun i grafičke prikaze kotla
*Napravite plan održavanja gorionika
*Podesite gorionike da učinkovito rade
*Poboljšajte sposobnost nadzora sagorijevanja
*Zagrijavajte ulje na odgovarajuću temperaturu radi dobre atomizacije
*Odstranite gorivi plin iz dimnog plina
*Svedite protok zraka za sagorijevanje na optimum
*Pretvoriti zapaljivo u učinkovitije gorivo
*Zamijeniti zastarjele gorionike učinkovitijima
*Koristiti otpad i nusproizvode kao gorivo
*Ograničiti i nadzirati zrak za sekundarno sagorijevanje u radu peći na količinu koja je prikladna za normalan rad peći

==== VIII. PLANIRANJE ====

*Isključite opremu za procesno grijanje kad nije u upotrebi
*Utvrdite uzroke troškova potražnje za električnom energijom i reprogramirajte rad postrojenja da bi se izbjegla vršna opterećenja
*Smanjite temperaturu procesne opreme za grijanje kad je na čekanju
*Koristite učinkovitiju opremu u svom maksimalnom kapacitetu, a manje učinkovitu opremu samo kad je to potrebno
*Zagrijavajte dijelove za obradu samo u skladu s odgovarajućim specifikacijama ili standardima
*Planirajte redovno održavanje u vrijeme kad oprema nije u radu
*Razmotrite tri ili četiri dana neprekidnog rada umjesto jedne ili dvije smjene dnevno
*Optimizirajte veličinu dijelova proizvodnje i inventura.

==== IX. RUKOVANJE OPREMOM ====

*Isključite transportere, viličare itd. kad se ne koriste
*Podešavati i održavati viličare spremne za što učinkovitiji rad
*Ugasiti dizel građevinske strojeve kad nisu potrebni
*Koristite opremu s optimalnim veličinama i kapacitetima
*Poboljšati transportere
*Koristite napajanje putem gravitacije gdje god je to moguće

==== X. OTPREMA, DISTRIBUCIJA I PRIJEVOZ ====

*Planirajte redovito održavanje kako bi se održala učinkovitost motora kamiona
*Ugasite motor kamiona tijekom utovara, istovara ili čekanja
*Odredite veličine kamiona prema poslu
*Smanjite plan isporuka
*Konsolidirajte isporuke
*Ugradite brtve oko vrata rampe za utovar kamiona
*Nađite što kraći put kamiona za isporuke kako bi se smanjila kilometraža
*Procijenite korištenje energije kod pakiranja

==== XI. IZMJENE U PROCESU ====

*Planirajte vrijeme pečenja malih i velikih dijelova kako bi se smanjilo korištenje energije
*Koristite rješenje rekompresije pare u procesima destilacije
*Koristite načelo "vučenja sa strane" kod projektiranja kolone za destilaciju
*Koristite neprekidnu opremu koja zadržava transportere za procesno grijanje u okviru grijane komore
*Koristite izravno djelovanje plamena ili infracrvenu obradu kod grijanja tipa komore
*Pretvorite posredno paljenje u izravno paljenje
*Pretvorite rad po šaržama u neprekinuti rad
*Koristite peći tipa vretena za predgrijavanje ulaznog materijala
*Pretvorite grijače tekućine iz onih s paljenjem ispod u ono koje se uranja ili potapa u tekućinu
*Promijenite dizajn proizvoda da bi se smanjile potrebe za energijom za obradu
*Smanjite proizvodnju s greškom
*Poboljšajte zastarjelu ili malo korištenu opremu
*Svedite na najmanju mjeru nebitni materijal u procesu toplinske obrade

==== XII. ENERGETSKA UČINKOVITOST U CEMENTNOJ INDUSTRIJI ====

Većina emisije CO<sub>2</sub> i energije koja se koristi u cementnoj industriji povezane su sa klinkerom. Naime, klinker, najvažnija komponenta cementa dobiva se termičkim raspadanjem vapnenca, procesom koji se naziva kalcinacija, unutar cementnog kalcinatora. Emisije CO<sub>2</sub> za ovaj postupak nije moguće smanjtiti zbog same kemijske prirode procesa. Do 63% emisije CO<sub>2</sub> prilikom stvaranja cementa odlazi na kalcinaciju, dok ostatak (37%) odlazi na izgaranje fosilnih goriva za pogonjenje samog procesa. Emisije CO<sub>2</sub> u EU dosegle su svoj vrhunac 2007. godine kada je emisija iznosila 173.6 Mt CO<sub>2</sub>, dok se 2008. godine vratile na emisije iz razdobolja 2005. godine (157.4 Mt CO<sub>2</sub> u 2005. i 157.8 Mt CO<sub>2</sub> u 2008. godini)

Trenutno postoje četri procesa pomoću kojih se dobiva klinkera: vlažni, poluvlažni, suhi, polusuhi. Svaki proces sastoji se od:
# Pripreme
# Drobljenje sirovne
# Proizvodnje klinkera
# Drobljenje klinkera i mješanje s ostalim materijalima kako bi se dobio krajnji proizvod cement.

Specifična potrošnja toplinske energije za tipični suhi proces je 3.38 GJ/t klinkera, gdje se 1.76 GJ/t klinkera troši na njegovu proizvodnju, 0.2 do 1 GJ/t klinkera potrebno je za sušenje smjese (za 3-15% vlage), dok otpada na termičke gubitke. Naime, ovaj iznos od 3.38 GJ/t klinkeru je nešto više od polovice energije koju bi se trebalo upotrijebiti za vlažni proces proizvodnje cementa.
Korištenjem najnovijih tehnologija za proizvodnju cementa postiže se specifična potrošnja toplinske energije od 2.9-3.3 GJ/t.
Prosječna potrošnja specifična toplinske energije za proizvodnju cementa, u EU cementnoj industriji iznosila je 3.69 GJ/t u 2006. godini.
Postotak suhih proizvodnih procesa u proizvodnji cementa u EU se povećao sa 78% u 1997. na 90% u 2008. godini.
Trenutna specifična potrošnja električne energije u postupku proizvodnje cementa je 111kWh/t cementa, gdje se oko 80% električne energije troši na proces mljevenja. Glavni potrošaći su mlinovi u kojima se drobe sirovi materijali, kruta goriva i klinker što odnosi 60% električne energije. Energetska učinkovitost procesa mljevenja je od 5 do 10% te se od 1990. do 2006. godine prosječna specifična potrošnja električne energije smanjila sa 115 kWh/t na 111kWh/t cementa.
Korištenjem naprednih tehnologija smatra se da će se prosječna specifična potrošnja električne energije smanjiti na 105 kWh/t cementa do 2030. godine.

Proizvodnja cementa u EU-27 u 2006. godini od 267.5 Mt iznosila je 10.5% ukupne svjetske proizvodnje. Godine 2008. ona je iznosila 9% odnosno 254.7 Mt. Pretpostavljena proizvodnja cementa unutar EU za 2030. godinu iznosti 234 Mt.
Potrošnja toplinske energije za proizvodnju cementa u EU-27 2007. godine iznosila je 0.76 EJ. Ako se nastavi ovim trendom možemo očekivati uštedu od 0.23 EJ u 2020. i 0.3 EJ u 2030. godini.
Glavni izvor smanjenja CO<sub>2</sub> emisije leži u smanjenju omjera klinker – cement. Naime, smanjenjem ovoga omjera sa 0.81 (1990.) na 0.77 (2009.) dovelo je do smanjenja CO<sub>2</sub> emisija. Pračenjem ovoga trenda došlo bi se do smanjenja omjer na 0.73 u 2020. godini i 0.7 u 2030. godini prilikom čega bi smanjenje emisija za 2020. godinu iznosilo 4.7 Mt i za 2030. godinu 8.0 Mt.
Korištenjem alternativnih goriva poput biomase i biodizela u cementnoj industriji smanjenje na emisijama iznosile bi 18 Mt za 2020. godinu i 23.5 Mt za 2030. godinu.
Udjel alternativnih goriva u 2006. u ukupno utrošenom gorivu cementne industrije u Hrvatskoj iznosio je oko 2 posto, što je puno manje od udjela u zemljama Europske unije gdje posljednjih
godina iznosi i do 18 posto.Uzimajući u obzir sve navedene trendove procjenjuje se da bi od 2006. do 2030. godine ušteda na toplinskoj energiji iznosila oko 10%, dok bi smanjenje emisija CO<sub>2</sub> iznosilo oko 4%.
[[Slika:Oeslika3.png|Slika prikazuje suhi proces dobivanja cementa]]

<div align="center">'''Slika 1.''' Slika prikazuje suhi proces dobivanja cementa [http://setis.ec.europa.eu/about-setis/technology-map/2011_Technology_Map1.pdf/view]</div>

Moguće uštede u procesu proizvodnje cementa[http://setis.ec.europa.eu/about-setis/technology-map/2011_Technology_Map1.pdf/view]:
# Modificiranje pogona za prizvodnju cementa pomoću suhog postupka
# Korištenjem novih tehnologija
# Korištenje alternativnih goriva poput biomase i biogoriva
# Smanjenje udjela klinkera u cementu - što rezultira uštedom goriva

[[Slika:Crta.jpg]]

==Energetska efikasnost u sektoru zgradarstva==
[[Slika:Crta.jpg]]

Zbog velike potrošnje energije u zgradama, a istovremeno i najvećeg potencijala energetskih i ekoloških ušteda, energetska efikasnost je danas prioritet suvremene arhitekture i energetike. Akcijski plan za energetsku efikasnost, niz direktiva i poticajnih mehanizama te obavezno energetsko certifikacija zgrada, upućuju na hitnu potrebu smanjenja potrošnje energije u zgradama, čime se utječe na ugodniji i kvalitetniji boravak u zgradi, duži životni vijek zgrade, te doprinosi zaštiti okoliša. Sektor stambenih i nestambenih zgrada u Hrvatskoj troši preko 40% ukupne finalne potrošnje energije, uz stalan rast potrošnje.

[[Slika:Udio potrosnje.JPG|centar|350px]]

'''Slika 13.''' Udio potrošnje po sektorima

U sektoru zgradarstva leži i najveći potencijal energetskih ušteda (min. 22% sadašnje energetske potrošnje do 2010. godine).
Na potrošnju energije u zgradi utječu:
*karakteristike građevine,
*energetski sustavi u zgradi,
*klimatski uvjeti,
*navike korisnika.

Na slici 14 prikazana je energetska bilanca zgrade.

[[Slika:Bilanca energije zgrade.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 14.''' Bilanca energije zgrade</div>

Ukupni toplinski dobici zgrade jednaki su gubicima tj.:

energija sustava za grijanje + unutarnji toplinski dobici + toplinski dobici od sunca= transmisijski gubici + ventilacijski gubici + gubici sustava grijanja

===Toplinska zaštita zgrade===

Toplinska zaštita zgrada jedan je od velikih potencijala energetskih ušteda. Nedovoljna toplinska izolacija dovodi do povećanih toplinskih gubitaka zimi, hladnih obodnih konstrukcija, oštećenja nastalih kondenzacijom (vlagom) te pregrijavanje prostora ljeti. Kao posljedica toga je oštećenje konstrukcije te neudobno i nezdravo stanovanje i rad, povećanje cijene korištenja i održavanja prostora te veće zagađenje okoliša.

[[Slika:Gubici topline.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 15.''' Gubici topline u pojedinim zemljama</div>

[[Slika:Deblijna izolacije.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 16.''' Debljina izolacije u pojedinim zemljama</div>

Europsko udruženje proizvođača toplinske izolacije Eurima u suradnji s internacionalnom tvrtkom Ecoys napravili su analizu gubitaka toplinske energije kroz pojedine konstrukcije u zgradama EU te analizu primijenjenih debljina toplinske izolacije na istim konstrukcijama.

'''Tablica 1.''' '''Koeficijenti prolaza topline, k (W/m2 oK)'''

{| border="1"
|-
! !! Vanjsku zid !! Pod !! Strop
|-
| Švicarska || 0.4 || 0.4 || 0.4
|-
| Švedska || 0.3 || 0.3 || 0.3
|-
| Njemačka || 0.38 || 0.3 || 0.38
|-
| Danska || 0.27 || 0.3 || 0.2-0.3
|-
| Engleska || 0.45 || 0.45 || 0.25-0.45
|-
| USA || 0.47 || 0.58 || 0.22
|-
| Hrvatska || 0.9 || 0.75 || 0.8
|}

'''Zakonski okviri'''

* 1970. Pravilnik o tehničkim mjerama i uvjetima za toplinsku zaštitu zgrada. Prvi propis o toplinskoj zaštiti zgrada, određene su najveće dozvoljene vrijednosti koeficijenta prolaza topline k za pojedine građevne elemente za određenu klimatsku zonu,

* 1980. Norma JUS U.J5.600 toplinska tehnika u građevinarstvu, tehnički uvjeti za projektiranje i građenje zgrada,

* 1987. Inovirano izdanje norme JUS.U.J5.600 toplinska tehnika u građevinarstvu, tehnički uvjeti za projektiranje i građenje zgrada,

* Zakon o energiji(NN 68/01, 177/04, 76/07) je prvi put izražen pozitivan stav države prema učinkovitom korištenju energije i jasno naglašeno da je učinkovito korištenje energije u interesu Republike Hrvatske,

*Zakonom o Fondu za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost (NN 107/03) osnovan je Fond koji treba obavljati poslove financiranja pripreme, provedbe i razvoja programa, projekata i sličnih aktivnosti u području očuvanja, održivog korištenja, zaštite i unaprjeđivanja okoliša, te energetske učinkovitosti i korištenja obnovljivih izvora energije,

*Zakon o gradnji (N.N. 175/03 i 100/04) '''Članak 12. Ušteda energije i toplinska zaštita''' “Građevina i njezini uređaji za grijanje, hlađenje i provjetravanje moraju biti projektirani i izgrađeni na način da, u odnosu na mjesne klimatske prilike, potrošnja energije prilikom njihovog korištenja bude jednaka propisanoj razini ili niža od nje, a da za osobe koje borave u građevini budu osigurani zadovoljavajući toplinski uvjeti,

*Zakon o prostornom uređenju i gradnji (NN 76/07) naglašava značaj energetske učinkovitosti i uvodi obvezu energetske certifikacije zgrada,

*Zakon o učinkovitom korištenju energije u neposrednoj potrošnji (NN 152/08)

*Novi [http://www.nn.hr/clanci/sluzbeno/2005/1560.htm Tehnički propis o uštedi energije i toplinskoj zaštiti kod zgrada] Tehnički propis o uštedi energije i toplinskoj zaštiti kod zgrada. Dio koji se odnosi na uštedu toplinske energije propisivanjem dopuštene godišnje potrošnje toplinske energije za grijanje po m2 grijane površine (omogućena je fleksibilnost kod projektiranja). Dio koji se odnosi na toplinsku zaštitu propisivanjem najvećih dopuštenih vrijednosti koeficijenata prolaza topline za pojedine građevne elemente zgrade propisivanje dinamičkih toplinskih značajki pojedinih građevinskih elemenata

*[http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/2010_03_36_930.html Pravilnik o certificiranju zgrada]

*Pravilnik o olakšicama za održivu gradnju – u izradi.

Usklađivanje s europskim zakonodavstvom.

Direktive na ovom području:

* 89/106/EEC od 21. 12. 1988. O usklađivanju zakonskih i upravnih propisa država članica o građevnim proizvodima.

* 93/76/EEC od 13. 09. 1993. O ograničavanju emisija ugljikovog dioksida kroz učinkovito korištenje energije.

* 2002/91/EC od 16. 12. 2002. O energetskoj učinkovitosti zgrada.

'''Pet bitnih zahtjeva direktive''' 2002/91/EC

* Uspostava općeg okvira za metodologiju proračuna energetskih karakteristika zgrada

* Primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za nove zgrade

* Primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za postojeće zgrade prilikom većih rekonstrukcija (korisne površine iznad 1000 m2)

* Energetska certifikacija zgrada

* Redovite inspekcija kotlova i sustava za kondicioniranje zraka u zgradama

[[Slika:Slikax11.jpg|centar|600px]]

'''Slika 17.''' '''Energetski certifikat'''

Energetski certifikati za zgrade na tržištu s podacima o godišnjoj potrošnji energije,koji će biti dostupni svim zainteresiranim strankama, trebali bi postati suvremeno sredstvo marketinga koje će pokrenuti tržište i građevinsku industriju prema značajnom povećanju energetske efikasnosti. U Hrvatskoj je donesen Pravilnik o certificiranju zgrada.

'''Postojeće stanje zgrada u Hrvatskoj'''

Sa stajališta energetske potrošnje - razdoblje izgradnje je izuzetno važan parametar. Zbog karakteristika gradnje i nedostatka propisa o toplinskoj zaštiti, u razdoblju najveće stambene izgradnje od 1950. do 1980. godine, izgrađen je niz stambenih i nestambenih zgrada s prosječnom potrošnjom energije za grijanje od preko 200 kWh/m<sup>2</sup>. Prosječne stare zgrade godišnje troše 200-300 kWh/m<sup>2</sup> energije za grijanje, standardno izolirane kuće ispod 100, suvremene niskoenergetske kuće ispod 40, a pasivne i nulenergetske kuće 15 kWh/m<sup>2</sup> i manje. Energijom koju potrošimo u standardno izoliranoj kući danas možemo zagrijati 3 do 4 niskoenergetske kuće ili 8 do 10 pasivnih kuća. U Hrvatskoj 83% zgrada ne zadovoljava Tehničke propise o toplinskoj zaštiti jer prije nije bilo propisa za toplinsku zaštitu već samo preporuka

[[Slika:Usteda1.JPG|center|700px]]
<div align="center">'''Slika 18.''' Potrošnja energije u zgradama</div>

[[Slika:Slikax7.jpg|centar|550px]]

'''Slika 19.''' Građevinske klimatske zone u RH.

[[Slika:Slikax9.jpg|centar|400px]]

'''Slika 20.''' Vrijednosti dozvoljenog koeficijent prolaza topline k (W/m2 oK) prema propisima o toplinskoj zaštiti u RH od 1970. do danas.

'''Toplinska izolacija'''

Da bi zadovoljili današnje propise i gradili u skladu sa suvremenim smjernicama energetske efikasnosti, sve vanjske konstrukcije potrebno je toplinski zaštititi. Toplinska izolacija smanjuje toplinske gubitke zimi, pregrijavanje prostora ljeti te štiti nosivu konstrukciju od vanjskih uvjeta i jakih temperaturnih naprezanja. Toplinski gubici kroz građevni element između ostalog ovise o sastavu građevnog elementa, orijentaciji i koeficijentu toplinske provodljivosti specifičnom za svaki materijal. Bolju toplinsku izolaciju postižemo ugradnjom materijala niske toplinske provodljivosti, odnosno visokog toplinskog otpora. Toplinski otpor materijala povećava se obzirom na debljinu materijala. Toplinsko izolacijski materijali imaju vrlo malu vrijednost vodljivosti topline λ: najčešće 0,025do 0,045 W/mK. Zahtjevi koji se postavljaju za suvremene toplinsko
izolacijske materijale:
*dobra toplinsko izolacijska svojstva,
*čvrstoća,
*postojanost oblika,
*negorivost,
*vodoneupojnost,
*postojanost na starenje, truljenje, vibracije,
*paropropusnost,
*kemijska neutralnost i ekološka prihvatljivost.

Osnovna podjela toplinsko izolacijskih materijala je na anorganske i organske. Najpoznatiji predstavnik anorganskih izolacija je kamena i staklena vuna, a organskih materijala polistiren – ekspandirani i ekstrudirani te poliuretan, odnosno poliuretanska pjena.

[[Slika:Kamena vuna.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 21.''' Toplinsko-izolacijski materijal</div>

'''Primjeri utjecaja sastava konstrukcije na potrošnju goriva'''

* '''Vanjski zid bez izolacije'''

Ako usporedimo primjer 1 i primjer 2 možemo vidjeti da zgrade koje imaju šuplju opeku troše manje goriva i s time su manji toplinski gubici. Ako usporedimo različite debljine šuplje opeke (primjer 2 i 3) vidimo da je manja potrošnja goriva ako je debljina veća.

[[Slika:replika1.jpg|centar|600px]]

'''Slika 22.''' Primjer gradnje vanjskog zida različite debljine i potrošnja goriva po sezoni

[[Slika:replika2.jpg|centar|500px]]

'''Slika 23.''' Primjer gradnje vanjskog zida različite debljine i potrošnja goriva po sezoni

[[Slika:replika3.jpg|centar|500px]]

'''Slika 24.''' Primjer gradnje vanjskog zida različite debljine i potrošnja goriva po sezoni

* '''Toplinska izolacija vanjskog zida'''

Toplinska izolacija vanjskog zida izvodi se, u pravilu, dodavanjem novog toplinsko-izolacijskog sloja s vanjske strane zida, a iznimno s unutarnje strane zida. Industrija građevinskih materijala nudi mnogo varijanti cjelovitih sustava ovih dvaju načina toplinske izolacije zidova, pri čemu za oba rješenja debljina toplinsko-izolacijskog sloja ne bi trebala biti manja od 10 do 12 cm, čime bi se vrijednost koeficijenta prolaska topline U smanjila na od cca 0,25 do 0,35 W/m<sup>2</sup>K. Iz primjera 4 vidimo da ukoliko stavimo 8 cm toplinske izolacije smanjit ćemo potrošnju goriva za tri puta u odnosu na primjer 3.

[[Slika:replika4.jpg|centar|500px]]

'''Slika 25.''' Primjer gradnje vanjskog zida sa izolacijom i potrošnja goriva po sezoni

Na slici 26 možemo vidjeti usporedbu izoliranog i neizoliranog objekta.

[[Slika:Slikax18.jpg|centar|650px]]

'''Slika 26.''' Prikaz prolaza topline kroz zid pri različitim izvedbama gradnje i izoliranja

'''Opis sustava:'''

# Unutarnja žbuka (VC 40, GV 10)
# Zid
# Sokl profil
# Poliesterska ploča
# Pričvrsnica
# Kutni profil s mrežicom
# Samoterm® / Samoterm® glet
# Armirajuća staklena mrežica SM-28F
# Impregnacija i završno dekorativne žbuke

[[Slika:Slikax21.jpg|centar|200px]]

'''Slika 27.''' Izgled sustava opisanog iznad

'''Tablica 2.''' '''Vrijednosti koeficijenta prolaza topline k (U) W/(m2K)'''

{| border="1"
|-
! Zid !! Gustoca !! Koef.Topl.Provod. !! Debljina zida !! colspan="5" | Fasadni zid sa TERMOZOL sustavom različitih debljina ploča
|-
| || || || || Bez izolacije || 5cm || 6cm || 8cm || 10cm
|-
| || kg/m3 || W/(mK) || cm || colspan="5" | W/(m2K)
|-
| Beton || 2400 || 2.04 || 15 || 4.11 || 0.68 || 0.59 || 0.46 || 0.37
|-
| || || || 20 || 3.73 || 0.67 || 0.58 || 0.45 || 0.37
|-
| Blok opeka || 1400 || 0.61 || 19 || 2.08 || 0.59 || 0.51 || 0.41 || 0.34
|-
| || || || 29 || 1.55 || 0.54 || 0.47 || 0.39 || 0.32
|-
| Puna opeka || 1600 || 0.64 || 25 || 1.78 || 0.56 || 0.49 || 0.40 || 0.33
|-
| || || || 38 || 1.31 || 0.50 || 0.45 || 0.37 || 0.31
|-
| Porobeton || 800 || 0.35 || 20 || 1.35 || 0.51 || 0.45 || 0.37 || 0.31
|-
| || || || 25 || 1.13 || 0.48 || 0.43 || 0.35 || 0.30
|-
| || || || 30 || 0.97 || 0.45 || 0.40 || 0.34 || 0.29
|-
| Betonski blok || 1600 || 0.74 || 19 || 2.34 || 0.61 || 0.53 || 0.42 || 0.35
|-
| || || || 25 || 1.97 || 0.58 || 0.51 || 0.41 || 0.34
|-
| || || || 29 || 1.78 || 0.56 || 0.49 || 0.40 || 0.33
|}

'''Opis sustava:'''

# Unutarnja žbuka (VC 40, GV 10)
# Zid
# Sokl profil
# Lamele kamene vune
# Kutni profil s mrežicom
# Samoterm®
# Armirajuća staklena mrežica SM-28
# Impregnacija i završno dekorativne žbuke

[[Slika:Slikax22.jpg|centar|200px]]

'''Slika 28.''' Izgled sustava prethodno opisanog gore

'''Tablica 3.''' '''Vrijednosti koeficijenta prolaza topline k (U) W/(m2K)'''

{| border="1"
|-
! Zid !! Gustoca !! Koef.Topl.Provod. !! Debljina zida !! colspan="5" | Fasadni zid sa TERMOZOL sustavom različitih debljina ploča
|-
| || || || || Bez izolacije || 5cm || 6cm || 8cm || 10cm
|-
| || kg/m3 || W/(mK) || cm || colspan="5" | W/(m2K)
|-
| Beton || 2400 || 2.04 || 15 || 4.11 || 0.68 || 0.59 || 0.46 || 0.37
|-
| || || || 20 || 3.73 || 0.67 || 0.58 || 0.45 || 0.37
|-
| Blok opeka || 1400 || 0.61 || 19 || 2.08 || 0.59 || 0.51 || 0.41 || 0.34
|-
| || || || 29 || 1.55 || 0.54 || 0.47 || 0.39 || 0.32
|-
| Puna opeka || 1600 || 0.64 || 25 || 1.78 || 0.56 || 0.49 || 0.40 || 0.33
|-
| || || || 38 || 1.31 || 0.50 || 0.45 || 0.37 || 0.31
|-
| Porobeton || 800 || 0.35 || 20 || 1.35 || 0.51 || 0.45 || 0.37 || 0.31
|-
| || || || 25 || 1.13 || 0.48 || 0.43 || 0.35 || 0.30
|-
| || || || 30 || 0.97 || 0.45 || 0.40 || 0.34 || 0.29
|-
| Betonski blok || 1600 || 0.74 || 19 || 2.34 || 0.61 || 0.53 || 0.42 || 0.35
|-
| || || || 25 || 1.97 || 0.58 || 0.51 || 0.41 || 0.34
|-
| || || || 29 || 1.78 || 0.56 || 0.49 || 0.40 || 0.33
|}

Na slici 29 možemo vidjeti način izgradnje i sastav zida s toplinskom izolacijom.

[[Slika:Izolacija vz.JPG|centar|600px]]

'''Slika 29.''' Prikaz gradnje vanjskog zida i izolacija

* '''Toplinska izolacija poda'''

Toplinski gubici kroz pod čine 10% od ukupnih toplinskih gubitaka kuće. Toplinski gubici kroz pod mogu biti smanjeni i za 60% postavljanjem toplinske izolacije. Debljina izolacije poda zavisi o temperaturi hladne prostorije, a iznosi 8 cm za podove iznad prostorija koje se griju, 10 cm za podove prema vanjskom zraku, a ako se radi i o podnom grijanju onda te veličine treba uvećati za 3 cm. Sanacija poda prema tlu u postojećoj kući često nije ekonomski opravdana, zbog relativno malog smanjenja ukupnih toplinskih gubitaka u usporedbi s velikom investicijom koja je potrebna za takvu sanaciju.

[[Slika:Izolacija poda.jpg|centar|700px]]

'''Slika 30.''' Izolacija poda

* '''Toplinska izolacija krova'''

Iako je udio krova zastupljen sa svega oko 10-20 posto u ukupnim toplinskim gubicima u kući, krov ima posebno važnu ulogu u kvaliteti i standardu stanovanja. Naknadna toplinska izolacija krova je jednostavna i ekonomski vrlo isplativa, jer je povratni period investicije od 1 do 5 godina. Detalj spoja toplinske izolacije vanjskog zida i krova treba riješiti bez toplinskih mostova.

Kod toplinske izolacije kosog krova preporučljiva debljina toplinske izolacije iznosi najmanje 16 do 20 cm. Izolaciju treba postaviti u dva sloja; jedan sloj između rogova, a jedan sloj ispod rogova kako bi se spriječili toplinski mostovi.

[[Slika:Izolacija kk.JPG|centar|600px]]

'''Slika 32.''' Izolacija kosog krova

Ravni krovovi su najviše izloženi atmosferskim utjecajima od svih vanjskih elemenata zgrade – važna i toplinska i hidroizolacija. Mogu biti riješen kao prohodni, neprohodni ili tzv. zeleni krovovi. Zeleni krov dobro zadržava i akumulira toplinu te doprinosi energetskoj efikasnosti. Preporuča se minimalno 16 cm toplinske izolacije.

[[Slika:Izolacija rk.JPG|centar|600px]]

'''Slika 33.''' Izolacija ravnog krova

* '''Prozori'''

Prozor je najdinamičniji dio vanjske ovojnice zgrade, koji istovremeno djeluje kao prijemnik koji propušta Sunčevu energiju u prostor te kao zaštita od vanjskih utjecaja i toplinskih gubitaka. Gubici kroz prozore dijele se na transmisijske gubitke te na gubitke ventilacijom, tj. provjetravanjem, koji zajedno iznose često preko 50 posto ukupnih toplinskih gubitaka kroz vanjsku ovojnicu zgrade. U skladu s novim Tehničkim propisom, koeficijent prolaska topline za prozore i balkonska vrata kod grijanih prostora može iznositi maksimalno U=1,80 W/m<sup>2</sup>K. EU smjernice se danas kreću uglavnom oko U=1,4-1,8 W/m<sup>2</sup>K. Na suvremenim niskoenergetskim i pasivnim kućama taj se koeficijent kreće između 0,60-1,10 W/m<sup>2</sup>K.

[[Slika:Prozori1.JPG|centar|500px]]

'''Slika 34.''' Koeficijenti prolaza topline za razne tipove prozora

Na niski U-faktor stakla utječu sljedeći čimbenici:
* Debljina i broj međuprostora - U-faktorom smanjujemo većim brojem međuprostora i čim većom širinom tih međuprostora, npr. 4+10+4+10+4, što znači 3 stakla debljine 4 mm na razmacima od 10 mm
*Punjenje međuprostora - napunimo li međuprostor izo stakla nekim od već spomenutih plinova (argon, krypton i sl.) U-faktor će se bitno smanjiti
*Odabir stakla - debljina stakla vrlo malo utječe na U-faktor, ali ga zato upotreba stakla niske emisije (Low-e staklo) značajno smanjuje. Low-e stakla premazana su sa strane koja dolazi u međuprostor izo stakla posebnim metalnim filmom koji propušta zračenja kratke valne duljine (sunčeva svjetlost), a reflektira zračenja dugih valnih duljina (IC zračenja).

[[Slika:Slikax33.jpg|centar|550px]]

'''Slika 35.''' Presjek i profil stakla

Na slici 36 možemo vidjeti utjecaj tipa prozora na potrošnju lož ulja.

[[Slika:Slikax32.jpg|centar|600px]]

'''Slika 36.''' Prikaz potrošnje lož ulja, s obzirom na vrstu stakla, i njegova izolacijska svojstva

* '''Primjer sanacije zgrade'''

[[Slika:Slikax34.jpg|centar|550px]]

'''Slika 37.''' Poslovna zgrada HEP Elektra Koprivnica (Sanacija vanjske ovojnice zgrade)
prije 240 kWh/m<sup>2</sup>......sada 70 kWh/m<sup>2</sup> (Energetski institut Hrvoje Požar, Odjel za obnovljive izvore energije i energetsku efikasnost, Željka Hrs Borković, dipl.ing.arh.)

'''Tablica 4.''' Cijena energenata za grijanje kućanstava, prema gradskoj plinari, 1998.

{| border="1"
|-
! Energent !! Jedinica mjere !! Energetska vrijednost !! Stupanj iskorištenja h !! Prodajna cijena !! Cijena bez h !! Cijena bez h !! Indeks sa h
|-
| Prirodni plin || m3 || 33.338 || 0.8 || 1.56 || 0.047 || 0.058 || 100
|-
| Drvo za loženje || kg || 14.83 || 0.5 || 0.48 || 0.032 || 0.065 || 112
|-
| Ugljen mrki || kg || 20.1 || 0.5 || 0.82 || 0.041 || 0.082 || 142
|-
| Propan-butan u kontejnerima || kg || 48.443 || 0.8 || 3.26 || 0.067 || 0.084 || 145
|-
| Ekstralako (fco rafinerija) || kg || 41.2 || 0.6 || 2.69 || 0.065 || 0.109 || 188
|-
| Ekstralako (Sisak-Zagreb) || kg || 41.2 || 0.6 || 2.76 || 0.067 || 0.112 || 193
|-
| Ekstra-lako (Rijeka-Zagreb) || kg || 41.2 || 0.6 || 2.8 || 0.068 || 0.113 || 195
|-
| Ugljen lignit || kg || 12 || 0.5 || 0.69 || 0.058 || 0.115 || 199
|-
| Propan-butan (bez dostave) || kg || 48.443 || 0.8 || 4.63 || 0.096 || 0.12 || 207
|-
| Propan-butan (s dostavom) || kg || 48.443 || 0.8 || 4.7 || 0.097 || 0.121 || 209
|-
| Propan-butan (ambulatna prodaja) || kg || 48.443 || 0.8 || 4.81 || 0.099 || 0.124 || 214
|-
| Električna energija (2-tarifna) || kWh || 3.601 || 0.9 || 4.25 || 0.118 || 0.131 || 226
|-
| Električna energija (prosjek) || kWh || 3.601 || 0.9 || 4.72 || 0.131 || 0.146 || 252
|-
| Električna energija (1-tarifna) || kWh || 3.601 || 0.9 || 5.75 || 0.16 || 0.178 || 307
|-
| || || || || || || ||
|-
| ''Izvor: Gradska plinara Zagreb'' || || || || || || || ||
|}

===Grijanje, hlađenje i ventilacija===

Sustavi grijanja, hlađenja i ventilacije čine najveće potrošače energije u zgradi. Kao što se može vidjeti iz slike 38 na potrošnju energije otpada čak 62%. Naravno taj udio varira ovisno o klimatskim uvjetima, toplinskoj zaštiti zgrade itd.

[[Slika:Sektor zgradarstva.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 38.''' Struktura potrošnje energije u kućanstvu</div>

Da bi smanjili taj udio i bili energetski efikasniji osim toplinske zaštite moguće je primijeniti neke od sljedećih mjera:

* zamjenom izvora energije i korištenjem alternativnih sustava opskrbe energijom,
* zamjenom postojeće opreme,
* regulacijom sustava,
* pravilnim korištenjem,
* ponašanjem korisnika zgrada.

'''Zamjena izvora energije'''

Općenito sustavi grijanja mogu biti s obzirom na energent:
* na lož ulje,
* na kruta goriva,
* plinski,
* električni,
* solarni,
* na toplinu iz okoliša,
* spojeni na toplinarski sustav.

Odabir sustava ovisi o raspoloživosti energenta. Primjerice zamjena lož ulja za plinom koji osim što je jeftiniji i ekološki prihvatljivi itekako je poželjna, međutim plin nije dostupan svim kućanstvima u Hrvatskoj. Primjenom obnovljivih izvora energije kao što su solarni kolektori, biomasa ili dizalice topline (toplinske pumpe), mogu se zamijeniti energenti štetni za okoliš i pri tome doprinijeti na njihovoj smanjenoj primjeni. Primjerice ako bi u dijelu godine zamijenili električni bojler sa solarnim kolektorom na području grada Zagreba, za jednu peteročlanu obitelj godišnje bi se uštedilo oko 3300 kWh električne energije ili 2800 kuna.

[[Slika:Biomasa.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 39.''' Drvena biomasa</div>

'''Zamjena postojeće opreme'''

Na potrošnju energenata uvelike utječe učinkovitost opreme sustava koja s vremenom opada. Pri odabiru nove opreme potrebno je voditi računa o kupnji što energetski učinkovitije opreme. Primjerice prilikom kupnje klima uređaja osim faktora grijanja odnosno hlađenja potrebno je paziti na energetski razred. Razred energetske efikasnosti je potvrda kvalitete uređaja s obzirom na njegovu energetsku efikasnost, pri čemu se uređaji prema potrošnji energije, dijele na sedam razreda energetske učinkovitosti označenih slovima od A do G (grupu A čine energetski najefikasniji uređaji). Kotlove stare preko 15% potrebno je zamijeniti primjerice niskotemperaturnim ili kondenzacijskim kotlom koji je energetski najefikasniji. Ugradnjom kondenzacijskog kotla postižu se uštede od 10 do 15% u odnosu na druge nove kotlove i do 25% u odnosu na kotlove starije od 30 godina. Uštede se također mogu postići izolacijom cjevovoda za grijanje jer se time smanjuju toplinski gubici i povećava učinkovitost sustava.

[[Slika:Kondenzacijski kotao.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 40.''' Kondenzacijski kotao</div>

'''Regulacija'''

Najveći i najčešći problem u sustavu grijanja je što ne postoji regulacija temperature prostora po pojedinim prostorijama. Takav sustav dovodi do toga da se zgrada jednako grije bez obzira na stvarno potrebnu temperaturu u pojedinim prostorijama. Posljedica takvog sustava je pregrijavanje pojedinih prostorija, a zbog nemogućnosti jednostavnog reguliranja temperature
osim provjetravanjem prisutni su veliki gubici topline. Jedno od najjednostavnijih rješenja je postavljanje termostatskih ventila s termostatskom glavom koji zajedno čine termostatski set, koji regulira temperaturu prostorije na način da upravlja protokom ogrjevne vode kroz radijator. Regulirati se također može sobnim termostatima koji uključuje kotao i pumpu centralnog grijanja kad temperatura u prostoru padne ispod određene zadane vrijednosti. Regulacijom samog kotla mogu se postići uštede do čak 15% na grijanju. Odsisne ventilatore u kupaonicama moguće je regulirati tako da se ugrade kombinirani prekidači koji pale ventilator kad i svjetlo i gasi automatski nekoliko minuta nakon što se ugase svjetla. Sustav hlađenja se može regulirati tako da kad se otvori prozor u prostoriji on se automatski gasi.

[[Slika:Termostatski ventil.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 41.''' Termostatski ventil</div>

'''Pravilno korištenje opreme'''

Pravilno korištenje opreme također utječe na efikasnost sustava grijanja, hlađenja ili ventilacije. Svu opremu potrebno je barem jednom godišnje servisirati da se može provjeriti pravilnost rada sustava, zamijeniti moguće kvarove i očistiti primjerice od kamenca čijim taloženjem se smanjuje efikasnost primjerice izmjenjivača topline ili prašine. Radijatore se ne smije zaklanjati zavjesama, ormarima ili nekim drugim predmetima jer se time smanjuje njihov toplinski učin. Hlađenje prostorija na preniske temperature u ljetnom razdoblju nije poželjno jer dolazi do isušivanja zraka što je energetski i zdravstveno nepovoljno. Vanjska jedinica klima uređaja ne smije biti smještena tamo gdje je izložena direktnom sunčevom zračenju jer će se inače učinkovitost uređaja smanjiti.

'''Promjena ponašanja'''

I kada se zamijeni postojeći sustav grijanja, kupi energetski efikasniji uređaji i dalje sve ovisi o ljudskom faktoru. Neke od najbitnijih stvari na koje treba obratiti pozornost su da primjerice kad se prostorija grije ili hladi ne otvaraju prozori jer onda se troši energije. Također je bitna temperatura na koju će se grijati/hladiti prostor jer sa svakim stupnjem niža ili viša temperatura troši se 5% više energije. Potrebno je i voditi računa o opremi jer neodržavanjem se smanjuje učinkovitost i ugrožava ljudsko zdravlje.

'''Finalna energetska potrošnja u sektoru kućanstava'''

Na slici 41.1 se nalazi dijagram koji prikazuje udio energije za kućanstava u ukupnoj globalnoj energiji. Iz toga je lako zaključiti da energija potrošena u kućanstvima predstavlja značajan dio u ukupnoj energetskoj bilanci svijeta. Stoga predstavlja i veliku priliku za uštede i smanjenje emisije stakleničkih plinova, prvenstveno poboljšanjem kvalitete građevina. Na taj način se mogu drastično smanjiti energetske potrebe za grijanje i hlađenje građevina. Osim toga edukacijom stanovništva mogu se steći navike koje dovode do racionalnijeg korištenja energije i većeg razmišljanja o utjecaju čovjeka na klimu.

[[Slika:Dijagram udio energija kucanstvo.jpg|center|500px]]
<div align="center">'''Slika 41.1''' Dijagram s udjelom energetske potrošnje u kućanstvima</div>

Dijagram na slici 41.2 prikazuje nam potrošnju energije unutar kućanstava u deset najvećih svjetskih potrošača. Iz dijagrama se može lagano iščitati da osim broja stanovnika na konačnu potrošnju energije utječe i stupanj razvijenosti države. Tako, na primjer, Indija koja je druga najmnogoljudnija država na svijetu i ima gotovo četiri puta više stanovnika od SAD-a, troši značajno manje energije u kućanstvima.

[[Slika:Dijagram energetska potosnja kucanstva.jpg|center|700px]]
<div align="center">'''Slika 41.2''' Prikaz finalne energetske potrošnje za sektor kućanstva za 10 najvećih svjetskih potrošača </div>

=Kućanski aparati=
[[Slika:Crta.jpg]]

==Uvod==

Kućanski aparati troše oko 20% električne energije potrebne jednom kućanstvu. Među najveće potrošače spadaju hladnjaci i perilice rublja. Pri kupnji novog uređaja treba osim cijene samog aparata pozorno pogledati i kakve karakteristike ima uređaj. U većini slučajeva je bolje kupiti skuplji uređaj koji ima veću učinkovitost. Budući da kućanski aparati spadaju među veće potrošače električne energije postoje mnogi pravilnici o tome koje uvijete trebaju zadovoljavati. Recimo aparati stari 10 godina troše oko 50% električne energije više od ovih novih. Tako se uštede struje mogu smatrati kao mjesečne rate kojim otplaćivamo aparat tokom njegovog životnog vijeka.

Među najznačajnije kućanske aparate spadaju:

* hladnjaci i zamrzivači, te njihove kombinacije;

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/c/c1/Hladnjak.jpg

'''Slika 40.''' Hladnjak

<div align="center">* perilice rublja;</div>

<div align="center">http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/5/52/Mkk.jpg</div>

<div align="center">'''Slika 41.''' Perilica rublja</div>

* bubnjaste sušilice rublja,

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/1/1d/Slika.jpg

'''Slika 42.''' Bubnjasta sušilica rublja

<div align="center">* perilice posuđa;</div>

<div align="center">http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/4/44/Perilica.jpg</div>

<div align="center">'''Slika 43.''' Perilica posuđa</div>

* električne pećnice;

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/e/e6/Stednjak.jpg

'''Slika 44.''' Električna pećnica

<div align="center">* klimatizacijske uređaje;</div>

<div align="center">http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/0/01/Klima.jpg</div>

<div align="center">'''Slika 45.''' Klimatizacijski uređaj</div>

* električne izvore svjetla napajane direktno iz mreže.

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/1/10/Stedne_zarulje.jpg

'''Slika 46.''' Štedna žarulja

Prosječni životni vijek kućanskih aparata:

Zamrzivač: 20 godina,
Hladnjak: 19 godina,
Štednjak : 18 godina,
Perilica rublja : 14 godina,
Perilica suđa: 14 godina,
Električni bojler: 13 godina,
Plinski bojler: 12 godina,
Mikrovalna pećnica: 10 godina.

==Klasa energetske efikasnosti i označavanje kućanski aparata==

Prilikom odabira kućanskih uređaja često je glavni kriterij početna cijena uređaja. Rijetki gledaju kakva je klasa uređaja te koliko troše odnosno štede energiju. Svrha energetskih klasa, koje prema Pravilniku o označavanju energetske učinkovitosti kućanskih uređaja službeno moraju imati perilice i sušilice za rublje, perilice za suđe, električne pećnice, hladnjaci i ledenice, klimatizacijski uređaji te žarulje s direktnim napajanjem iz električne mreže jest informirati kupca o tome koliko učinkovito taj uređaj iskorištava električnu energiju i vodu te o razini buke koju prilikom rada taj uređaj proizvodi. Naime hladnjak s oznakom A sigurno troši manje energije od onoga označenog oznakom D, ili perilica za rublje klase A troši manje vode i struje od onih označenih sa E ili F.

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/c/c6/Oznaka.jpg

'''Slika 47.''' Oznaka energetskih klasa

Najbolji primjer za ilustraciju ušteda bilo bi odabrati dva hladnjaka sa sličnim zapreminama, a različitih energetskih klasa. Tako ako tipični hladnjak srednje veličine s malom zapreminom klase C bude u startu 500 kuna jeftiniji od vrlo sličnog modela energetske klase A, ali zato godišnje potroši struje u vrijednosti od oko 300 kuna, za razliku od hladnjaka klase A koji potroši električne energije u vrijednosti od 200 kuna. Iz proračuna očito je da će se tih 500 kuna razlike koje ste početno izdvojili isplatiti unutar 5 godina, a kako je životni vijek hladnjaka 10 do 15 godina, to unutar životnog vijeka označava ukupnu uštedu na električnoj energiji od 500 do 1000 kuna. Slične uštede moguće je izračunati i za druge kućanske uređaje, ako su poznati podaci o potrošnji s oznaka energetske učinkovitosti i koliko se često uređaj koristi. Kod perilica za rublje i suđe, tako osim uštede električne energije treba uzeti u obzir i uštedu vode, dok perilice sa sušilicom ili samostojeći zamrzivaći rijetko, zbog visoke potrošnje električne energije, postignu energetsku klasu A. Ponekad se, također, zna dogoditi da od dva slična modela onaj više energetske klase bude čak i jeftiniji.
Potrošači prilikom kupnje mogu tražiti da se jasno istakne oznaka aparata ukoliko nije vidljiva. Naravno preporuča se kupnja uređaja koji imaju klasu A i A+.

http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/images/f/f0/Tumaoznake.jpg

'''Slika 48.''' Ozanaka energetske klase hladnjaka

Detalji oznake prema slikovnom prikazu imaju sljedeće značenje:
* I. Ime ili trgovačka oznaka dobavljača
* II. Dobavljačeva oznaka tipa/modela
* III. Razred energetske učinkovitosti.
* IV. Mjesto predviđeno za označavanje posebnim oznakama (u vezi zaštite okoliša i sl.)
* V. Potrošnja energije u skladu s HRN EN 153 izražena u kWh/godina (tj. za 24 sata × 365 dana);
* VI. Ukupni neto smještajni obujam svih odjeljaka za svježe namirnice koji ne podliježu označavanju zvjezdicama (tj. radna temperatura -6°C);
* VII. Ukupni neto smještajni obujam svih odjeljaka za smrznute namirnice koji podliježu označavanju zvjezdicama (tj. radna temperatura -6°C);
* VIII. Označavanje zvjezdicama odjeljaka za smrzavanje namirnica u skladu s prihvaćenom regulativom;
* IX. Podaci o izmjerenoj razini buke (ako su raspoloživi).

==Kako uštedjeti električnu energiju==
===Štedne žarulje===

Štedne žarulje već odavno nisu nešto nepoznato i nedostižno. Danas se mogu kupiti gotovo u svakoj trgovini mješovite robe. Kao i s kućanskim aparatima problem je što je početna cijena štednih žarulja do 5 puta veća od cijene običnih žarulja. Mnogi kupci ne čitaju sa strane gdje piše da je štedne žarulje troše do 7 puta manje te im je životni vijek do 4 puta duži od običnih žarulja. Ipak, nije svejedno koje štedne žarulje odlučujemo kupiti, te se preporuča kupnja štednih žarulja renomiranih proizvođača i višeg energetskog razreda koje dolaze s garancijom i mogućnošću zamjene u razumnom roku. Jeftinije štedne žarulje, naime, često imaju znatno kraći životni vijek, a kako s njima ne dolazi garancija nema niti mogućnosti zamjene ako se dogodi da im životni vijek bude smiješno kratak. Prednosti korištenja štednih žarulja već su postale tema i u političkim krugovima, pa je recimo, Australija već odlučila do 2010. godine zabraniti i iz upotrebe izbaciti klasične žarulje sa žarnom niti, a na pragu takve odluke je i Europska unija, koja je uvidjela da bi uvođenjem sličnih mjera za kućanstva i uslužne djelatnosti kroz uštedu energije značajno smanjila emisije stakleničkih plinova.

===Hladnjaci===

* Postavite hladnjake i zamrzivaće na što hlađnijem mjestu u kući (nikako u blizini štednjaka ili bojlera) te izbjegavajte izloženost hladnjaka i zamrzivaća sunčevom zračenju.
* Prilikom postavljanja hladnjaka i zamrzivaća obavezno ostavite dovoljno prostora za prozračivanje između stražnjeg dijela uređaja i zida (oko 10 centimetara) kako ne bi došlo do pregrijavanja koje rezultira povečanjem potrošnje energije
* Ne držite hladnjak otvorenim dulje no što je neophodno i dobro zatvorite vrata hladnjaka nakon korištenja
* Nemojte spremati u hladnjake i zamrzivaće vruća ili topla jela (pričekajte da se ohlade)
* Pravovremeno odleđujte hladnjake i zamrzivaće jer tako štedite energiju i produžavate životni vijek uređaja (čiščenje ledenice je potrebno kad debljina leda prijeđe pola centimetra)
* Kod odabira hladnjaka pripazite da ne kupite preveliki - pravilo je ovakvo: za dvije odrasle osobe dovoljan je hladnjak obujma 120-180 litara, a za svakog dodatnog člana obitelji dodajte još 20 litara.

===Štednjaci===

* Uvijek stavljajte poklopce na posude u kojima se kuha - na taj se način toplina dulje zadržava u posudi a smanjuje kondenzacija pare po kuhinji
* Prilikom pripreme kave i čaja zagrijavajte samo potrebnu količinu vode
* Uvijek koristite veličinom optimalno grijače kolo za odabranu posudu
* Mikrovalne pećnice su energetski efikasnije od običnih pećnica
* Prilikom kuhanja na plinskom štednjaku pripaziti da plamen ne bude prejak i da ne kruži oko posude
* Nikada ne zagrijavajte praznu grijaču ploču, a kratko vrijeme prije nego je jelo gotovo isključite grijaču ploču - grijača ploča će ostati topla, jelo će se nastaviti kuhati, a vi ćete smanjiti potrošnju električne energije i uštedjeti novac.
* Vrata pećnice otvarajte samo po potrebi - svaki put kada ih otvorite značajna količina topline odlazi u nepovrat.
* Redovito čistite pećnice i električna grijaća kola jer nakupljena, zapečena prljavština i masnoća smanjuje njihovu učinkovitost

===Perilice i sušilice rublja===

* Uvijek odabrati program pranja rublja s najnižom temperaturom vode dostatnom da rublje bude kvalitetno oprano
* Energetski je puno efikasnije pranje punog bubnja rublja, nego dva pranja do pola napunjenog bubnja
* Pokušajte prati standardiziranu količinu rublja za određeni tip bubnja (tipično 5-6 kg) jer se u slučaju preopterećenog bubnja rublje neće kvalitetno oprati.

===Stand-by rad uređaja===

* TV, video i stereo uređaji, računala i računalna oprema i u stand-by radu troše određenu količinu energije. Samim isključenjem ili iskapčanjem iz struje po jednom uređaju s nekoliko lampica koji bi u stand-by stanju gorio po cijele dane može se uštedjeti i par kuna godišnje.

===Zaključak===

Kako vidimo prilikom kupnje kućanskih aparata neka vam ne bude kriterij za kupnju početna cijena uređaja nego karakteristike samog uređaja. Nadamo se da smo vam ovim savjetima predočili koliko se može uštedjeti energije te tako sudjelovati u smanjenju potrošnje. To znači da sudjelujete i u smanjenju štetnih emisija. Zamjenite vaše stare uređaje, kojih se danas besplatno možete riješiti, te kupite nove i štedljivije.

[[Image:Crta.jpg]]

=Energija u uslugama=
[[Slika:Crta.jpg]]

==Uvod==
Današnja ekonomija razvijenih zemalja se temelji na uslužnim djelatnostima kao što su trgovina i turizam. Također je moderan život nezamisliv bez usluga kao što su zdravstvo, socijalna skrb, državna uprava, sudstvo… Zbog sve većeg rasta uslužnog sektora u modernim ekonomijama potrebe za energijom unutar njega znatno rastu, a samim time i važnost njene raspodjele i racionalnog korištenja.

==Potrošnja različitih oblika energije i njihov značaj unutar uslužnog sektora==

===Toplinska energija===
Toplinska energija je u uslužnim djelatnostima od jednake važnosti kao i u kućanstvima, te se koristi isključivo za grijanje objekata i toplu vodu u vodovodnim i bazenskim sustavima. Oblici njene distribucije i proizvodnje mogu biti različiti ali njena uloga je ista u cijelom sektoru.
Veći objekti mogu biti priključeni na gradske vrelovodne sustave ili ,češće, mogu imati vlastite kotlovnice za proizvodnju toplinske energije. Kod manjih objekata koristi se gradsko grijanje ili neki drugi za manje objekte pogodan oblik (centralno grijanje, peći, kamini, grijanje el. energijom…).

=== Električna energija ===
Uslužne djelatnosti su nezamislive bez upotrebe velikih količina el. energije.
====Zdravstvo====
Upotreba el. energije u zdravstvu je doslovno od vitalne važnosti. Koristi se za rasvjetu i klimatizaciju te za napajane medicinskih i drugih elektroničkih uređaja. Prestanak opskrbe zdravstvene ustanove el. energijom može imati kobne posljedice na ljudsko zdravlje i život; zbog tog razloga sve bolnice imaju pomoćne generatore (agregate) neovisne o sustavu opskrbe, koji mogu privremeno preuzeti napajanje medicinskih uređaja u slučaju nužde. Osim toga većina medicinskih uređaja koji održavaju pacijente na životu posjeduju i baterije kao dodatni oblik zaštite.
====Trgovina====
Jedan veliki trgovački centar koristi el. energije kao jedna gradska četvrt ili omanji grad. U trgovini el. energija se koristi u reklamne svrhe (veliki video-zidovi, svjetleće reklame…), za napajanje računala, sustave zaštite, klimatizaciju i hlađenje, rasvjetu… Zbog rastućeg broja trgovina i trgovačkih centara rastu opterećenja na elektro-energetski sustav, pogotovo u vremenima potrošačke groznice.
====Turizam====
Turizam, tj. broj turista utječe na vršno opterećenje u "špicama" turističke sezone, kad dolazi do značajnog porasta broja ljudi na nekom prostoru. Posebno su osjetljive zemlje koje imaju špicu turističke sezone u ljetnim mjesecima (npr. Hrvatska), kad ionako povećana potrošnja električne energije doživljava dodatni šok zbog privremenog porasta broja stanovnika.

==Načini uštede==

===Zdravstvo===
Osim općepoznatih načina uštede boljom izolacijom objekata i upotrebom uređaja višeg energetskog razreda značajne uštede mogu se ostvariti instaliranjem kogeneracijskih ili čak trigeneracijskih postrojenja u bolnice. S obzirom da većina zdravstvenih ustanova posjeduje vlastite kotlovnice za proizvodnju toplinske energije, njihovom prenamjenom u kogeneracijska ili trigeneracijska postrojenja znatno bi se mogla povećati njihova energetska učinkovitost. Osim ostvarenih ušteda u potrošnji el. energije, kogeneracije i trigeneracije imaju važnu ulogu i kao alternativni izvori energije u slučaju prestanaka redovite opskrbe el. energijom.
===Trgovina===
Velike trgovine i trgovački centri, kao i bolnice, troše velike količine električne, rashladne i toplinske energije te su zbog toga idealni kandidati za ugradnju kogeneracijskih i trigeneracijskih postrojenja čime bi se mogle ostvariti značajne uštede.
===Turizam===
Vlasnici hotela i restorana trebali bi razmišljati o izgradnji novih ili prenamjeni postojećih kotlovnica u kogeneracijska postrojenja. U njima bi iskoristili npr. velike količine otpadnog jestivog ulja, koje bi u protivnom morali zbrinjavati, te bi tako ostvarili znatne ekonomske i energetske uštede. Brojne toplice u kontinentalnom djelu Hrvatske mogle bi iskoristi svoje geotermalne izvore ne samo u turističke i medicinske svrhe, već i u energetske svrhe. Naime, upotrebom binarnog principa geotermalne elektrane moguće je iskoristiti toplinu, koja se inače gubi ohlađivanjem vode s izvorišne temperature (negdje i preko 340 K) na temperaturu pogodnu za kupanje (300 K), za izgradnju geotermalnog kogeneracijskog postrojenja. Međutim, iako teorijski moguć, takav način iskorištenja geotermalne energije još uvijek je u fazi razvoja te se njegova primjena može očekivati u budućnosti. Apartmani i obiteljski hoteli uz obalu svoju potrebu za toplinskom i dijelom električne energije mogu zadovoljiti ugradnjom solarnih kolektora. Unatoč visokoj cijeni, zahvaljujući velikom broju sunčanih sati tijekom godine, solarni kolektori predstavljaju isplativu investiciju.

=Transport=
[[Slika:Crta.jpg]]

===Trendovi u transportu===
====Porast cestovnog transporta - osobna potrošnja i privreda====
*porast životnog standarda - stalna težnja za porastom kvalitete života
*pad cijene osobnih vozila (40% manji udio u potrošnji kućanstva u Britaniji) - jedan čovjek jedno vozilo
*demasifikacija proizvodnje - decentralizacija transporta
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Lean_manufacturing lean manufacturing] - [http://en.wikipedia.org/wiki/Just_In_Time_%28business%29 just in time] - proizvodnja bez zaliha uz minimizaciju transporta - daljnja decentralizacija transporta
*uvođenje distributivno-logističkih centara
* - cca. 28% emisije CO<sub>2</sub> - očekuje se daljnji rast porastom kupovne moci u zemljama u razvoju

{| class="wikitable"

<table border="0" width="100%">
<tr>
<td width="65%">

<p align="center"><font face="Arial">[[Slika:Historical and forecast sales of p cars_EY.jpg]]</font></p>

<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 49.''' Predviđanje broja osobnih cestovnih vozila na glavnim tržištima (Izvor: J.D. Power, Ernst & Young estimates)</font></p>
</blockquote>
</td>

<td width="35%">
<p align="center"><font face="Arial">[[Slika:world_energy_by_sector.jpg]]</font></p>

<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 50.''' Energetika po sektorima. Transportni sektor je uglavnom zastupljen sa 25-30%, ovisno o regiji i publikaciji (Izvor: http://news.thomasnet.com)/</font></p>
</blockquote>
</td>
</tr>

</table>
|}

*predviđanje trendova u transportu obavlja se različitim modelima koji se koriste kod ispitivanja i razvoja novih scenarija ublažavanja klimatskih promjena
*[http://www.iea.org/publications/scenariosandprojections/ Scenarij 450], predstavljen od strane Međunarodne energetske agencije (International Energy Agency - IEA), postavlja vrijednost [http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide_in_Earth's_atmosphere antropogenog CO2 u atmosferi] (na globalnoj razini) na 450 ppm-a. U 2011. CO2 u atmosferi ima vrijednost od 395 ppm-a, dok je prije industrijske revolucije imao 280 ppm-a te trenutno raste sa vrijednošću od 2 ppm-a na godinu. Kako više od četvrtine udjela dolazi iz sektora transporta, potrebno je uvoditi hibridna i električna vozila te biogoriva.

<br/>

====Granice porasta cestovnog prometa====
*jedan čovjek jedno vozilo, više sati dnevno - krajnja granica
*zagušenje prometa zbog broja vozila - granica realnog sustava

====Štete od posljedica rasta cestovnog prometa====
*problem zagađenja i efekt staklenika - smanjenje kvalitete života
*smanjenje kvalitete života za one koji provode 4 sata dnevno na prijevoz do radnog mjesta
*štete za privredu zbog nepravovremene dostave - "just in time"

====Prednosti cestovnog prometa====
*fleksibilnost - porast kvalitete života
*individualna pokretljivost - porast kvalitete života

====Prednosti i nedostaci željezničkog prometa====
*željeznica se danas više javlja kao konkurencija zračnom prijevozu nego cestovnom - TGV, Shinkansen
*optimum 150-600 km - za vlakove velikih brzina
*pogodna za veće terete - nedovoljno fleksibilna za "just in time"
*skupa infrastruktura nije prilagodljiva vrlo brzim promjenama u proizvodnji

====Prednosti i nedostaci javnog prijevoza====
*cestovni javni prijevoz pati od zagušenja zbog velikog broja ostalih vozila - autobus, tramvaj
*problem centraliziranih sustava u zadovoljavanju decentraliziranih potreba - potreba je prijevoz kuća-posao u svim mogućim kombinacijama - nudi se prijevoz na konačnom broju linija - presjedanje i čekanje kao smanjenje kvalitete života
*per capita manje zagađivanje i potrošnja energije
*smanjenje prometnih zastoja ako se dovoljan broj ljudi prebaci na javni prijevoz

====Smanjenje potrošnje goriva povećanjem efikasnosti i/ili uvođenjem novih tehnologija====
*zahvaljujući naftnom šoku te kasnije poreznoj politici konstantno se smanjuje potrošnja goriva na 100km
*utjecaj politike na povećanje energetske efikasnosti - [http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Smanjenje_emisije_CO2_u_transportu s ciljem smanjenja CO2]: [http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_vehicle hibridnim rješenjima] ili postepenim poboljšanjem 'klasičnih' automobila (bilo mjenjača, podvozja ili motora s unutrašnjim izgaranjem).
*[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=ENERGETSKE_TRANSFORMACIJE#Gorive_.C4.87elije_i_vodik gorivna ćelija] (fuel cell) je možda najbolji kompromis između sve veće potražnje za osobnim vozilima i sve manje tolerancije prema zagađenju - Nekoliko proizvođača najavljuje automobile pogonjene gorivnim ćelijama u slobodnoj prodaji 2015. godine. ([[The Economist]]) - problemi: visoka cijena (u automobilskoj industriji cijena koja bi gorivne ćelije učinila kompetitivnom tehnologijom bi morala biti [http://www.c2es.org/technology/factsheet/HydrogenFuelCellVehicles niža od 45 USD/kW]), [http://www.economist.com/node/267022 kako uskladištiti vodik] te pitanje [http://www.economist.com/node/331995 koliko su gorive ćelije u stvari uopće ekološko rješenje]
*jednostavno objašnjenje kako radi gorivna ćelija u automobilu se nalazi [http://www.mindfully.org/Air/2002/Fuel-Cell-Car-EPA-OK25jul02.htm ovdje]

<table border="0" width="100%">
<p align="center"><font face="Arial">[[slika:Emisije_celije.gif|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 51.''' Emisije stakleničkih plinova iz gorivnih ćelija ovisno o načinu dobivanja vodika</font></p>
</blockquote>
</table>

====Finalna energetska potrošnja najvećih svjetskih potrošaća====
*potrošnja energije najvećih svjetskih potrošaća (SAD, Kina) i dalje raste
*svijet - porast potrošnje energije u zemljama u razvoju
*većina portošnje energije u cestovnom prometu

<table>
<p align="center"><font face="Arial">[[slika:10_svjetskih_potrosaca.png|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 52.''' Finalna energetska potrošnja 10 najvećih svjetskih potrošaća u sektoru transporta [TWh]</font></p>
</blockquote>
</table>

<table>
<p align="center"><font face="Arial">[[slika:potrosnja_svijet.png|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 53.''' Svjetska finalna energetska potrošnja u sektoru transporta [TWh]</font></p>
</blockquote>
</table>

===Problem prezagušenosti prometa===
*zagušenost = energetski gubitak (+ ekonomski gubitak + smanjenje kvalitete života)
*svi žele u istom trenutku doći od kuće do radnog mjesta i natrag - neefikasnost prometnica

====Mogući načini smanjenja potrošnje====
*poboljšanje javnog prijevoza
*poskupljenje vozila - cijena vozila + cijena registracije
*gradnja prometnica - problem neefikasnosti cesta
*poskupljenje goriva
*naplaćivanje korištenja cesta - "road pricing"

====Poboljšanje javnog prijevoza====
*zbog nemogućnosti spajanja javnog prijevoza i stalne potrebe za povećanjem kvalitete života - ne daje željene efekte

====Poskupljenje vozila====
*povećanjem cijene ulaska u krug posjednika vozila smanjuje se broj vozila, ali posjedniku je u interesu maksimizirati broj kilometara da bi mu se vozilo isplatilo
*primjer Singapura - vozila i do 5 puta skuplja - prosječno 20000 km/vozilu, kao u SAD ([http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=economist_singaporeroadpricing.html The Economist])
*čim osoba skupi dovoljno novca za auto kupuje ga
*zanimljiv je primjer Singapura, gdje vlast regulira povećanje prometa na način da potencijalni vlasnici automobila kupuju na aukciji [http://www.expatsingapore.com/content/view/1152 10-godišnji certifikat] koji im omogućuje kupovinu vozila. Singapur na taj način regulira porast automobila na razini od 3% godišnje.

====Gradnja prometnica====
*problem neefikasnosti cesta - svi na istom mjestu u istom trenutku, a ostalo vrijeme ceste prazne
*gradnja novih cesta samo dalje povećava broj vozila koji ulaze u promet - smatra se da je ograničenje porastu prometa dvosatni put do radnog mjesta ili natrag

<font face="Arial"><font color="#800000" size="3">There is no space, no money and no
appetite for endless road-building. That is why road pricing is coming.</font><font size="3" face="Times, Times New Roman">
</font> <font size="3">
(</font>
[http://www.economist.com/node/10214788 <font size="3"face="Times, Times New Roman">The Economist</font><font color="#000000" font
size="3" face="Times, Times New Roman">)</font></font>]

====Naplaćivanje kroz gorivo====
*smatra se da bi cijena goriva od 2,5 € po litri tek uspjela održati promet na sadašnjoj razini u Britaniji
*neefikasan način jer kažnjava jednako onoga tko vozi nezagušenom cestom, dakle obavlja svoju djelatnost efikasno, kao i onoga koji provodi sate čekajući u gužvama
*povećava trošak vozilu u zastoju, ali s obzirom da je potreba za određenom cestom u određeno vrijeme eksponencijalna, a porez na gorivo linearan, takav je trošak za vozača zanemariv
*unatoč peterostrukoj cijeni benzina u Europi (14000 km/vozilu godišnje), problemi s prometom nisu značajno manji nego u SAD (20000 km/vozilu godišnje) - sl. 52

<table border="0" width="100%">
<p align="center"><font face="Arial">[[Image:who_gets_what.jpg|center]]</font></p>
<blockquote>
<p align="center"><font face="Arial">'''Slika 54.''' Struktura cijene goriva u 2010. godini za zemlje G7 (Izvor: Research Division, OPEC, Vienna, Austria, 2011)</font></p>
</blockquote>
</table>

===Road pricing & Congestion charge===
*[http://www.economist.com/node/107679 iluzija javnih cesta] - značajna za ekonomsko čudo 20. stoljeća
*ceste se grade iz budžeta - plaćaju ih i oni koji ih ne koriste
*polako se ipak stvara javno mišljenje da ceste trebaju plaćati oni koji ih koriste
*fiksno naplaćivanje - registracija vozila
*naplaćivanje razmjerno prijeđenim kilometrima - cestarine
*naplaćivanje razmjerno prijeđenim kilometrima - skuplje gorivo uz autoceste (od 2011. i u Hrvatskoj)
*naplaćivanje razmjerno prijeđenim kilometrima - [http://en.wikipedia.org/wiki/LKW-Maut kamionski prijevoz u Njemačkoj] ( > 12t bruto ): praćenje putanje preko GPS-a te plaćanje razmjerno prijeđenim kilometrima (prosječno 0.15 EUR/km)
*[http://en.wikipedia.org/wiki/High-occupancy_vehicle_laneHigh Occupancy Toll (HOT) lanes] - korištenje pojedinih voznih traka samo za vozila sa dvije ili tri osobe u automobilu.
*naplaćivanje ulaska u centar grada (Congestion charge) - primjeri Singapur, Oslo, Riga te [http://en.wikipedia.org/wiki/London_congestion_charge Londona]
*dinamičko naplaćivanje - naplaćivanje prema tzv. graničnom društvenom trošku (eng. social marginal cost)

<font color="#800000">Studies by the World Resources Institute (WRI), an environmental research group, put the social costs of driving in the United States - that is, those not paid directly by motorists - at $ 300 billion a year, or 5.3% of GDP. That works out at about $ 2,000 a year for each car and covers items such as building and repairing roads, loss of economic activity from congestion, the cost of illnesses caused by air pollution and medical care for the victims of 2m accidents a year. Other estimates range up to 12% of GDP for America and 4.6% for Europe. A limited OECD analysis concluded that typical social costs of land transport in most developed countries were at least 2.5% of GDP, with accidents responsible for four-fifths of the costs and air pollution for the remainder. Road vehicles account for nine-tenths of the total. The study excluded congestion and wider aspects of pollution such as acid rain.</font> (<font color="#800000">[The Economist]</font>)

<font face="Arial"><font color="#800000">RATIONING by queue, rather than by price, is an economic absurdity that should have been buried with the Soviet Union</font><font size="3" face="Arial">
</font> <font size="3">(</font>
[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=economist_roadpricingpolitics.html <font size="3"face="Arial">The Economist</font><font color="#000000" font
size="3" face="Arial">)</font></font>]

====Dinamičko naplaćivanje====
*naplaćivanje prema prijeđenom konkretnom kilometru konkretne ceste u konkretno vrijeme za konkretno vozilo
*seoske ceste jeftinije od zagušenih gradskih ulica
*cijena koja eksponencijalno ovisi o zagušenju
*cijena koja ovisi o šteti koju konkretno vozilo čini cesti i okolini, prema energetskoj efikasnosti, buci, onečišćenju, itd.
*elektronički označene ceste i elektronički označena vozila
*centralni sustav
*sustav pretplaćenih kartica

<font color="#800000">The object of their attentions is Interstate Highway 15, a heavily used north-south motorway. For four hours in the morning and five in the afternoon, on a 13km stretch of I -15 in San Diego, the world’s first, and so far only, experiment in dynamic road pricing can be seen in action. Most of the lanes are free, and move very slowly. Drivers who want a quicker trip can use special toll lanes. But before they do, they had better check the price. The toll on a normal day may be anywhere between 50 cents and $4. It can be adjusted every six minutes by 50 cents, up or down, to ensure a smooth flow of traffic; a car already in the lane when the toll is changed pays the lower rate for its entire passage. If the traffic gets unusually heavy, the charge may go up to as much as $8 for a single trip.</font> (<font color="#800000">[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=economist_californiaroadpricing.html The Economist]</font>)

===Zaključak===

*očekuje se daljnji porast potrošnje energije u prometu zbog zemalja u razvoju
*daljnje povećanje efikasnosti vozila uvođenjem novih tehnologija
*povećanje efikasnosti transportnog sustava "road pricing" politikom
<BR>
[[Slika: crta.jpg]]

=Gospodarenje otpadom=

Gospodarenje otpadom podrazumijeva sakupljanje, transport, obradu, recikliranje ili odlaganje te nadgledanje otpadnih materijala. Otpadne materijale proizvodi čovijek i oni se odlažu da se smanji njihov utjecaj na zdravlje i okoliš. Oni uključuju čvrste, tekuće, plinovite ili radioaktivne supstance. Sustavi za gospodarenje otpadom se razlikuju u razvijenim zemljama i zemljama u razvoju, u urbanim i ruralnim područjima te u industriji. Postoji općeniti koncept hjerarhije otpada
(„Smanji, ponovno upotrijebi, recikliraj“) koji klasificira strategiju gospodarenja otpadom prema poželjnosti u vidu smanjenja otpada.

[[Slika:Hjerarhija otpada.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 55.''' Hjerarhija otpada</div>

Svake godine u Europskoj Uniji proizvede se oko 2 bilijona tona otpada i ta brojka raste. Gomilanje otpada nije održivo riješenje kao ni uništavanje zbog emisija štetnih tvari. Najbolje riješenje je ponovno korištenje u proizvodnom ciklusu ekološki i ekonomski održivim metodama. Postoje različite strategije koje koriste države u Europskoj Uniji pa čak i unutar samih država, kako bi se preusmjerio otpad s odlagališta. Često se takve strategije primjenjuju unutar programa za zbrinjavanje komunalnog gradskog otpada ili biorazgradivog otpada iz drugih izvora kao što je industrija. Općenito strategija za preusmjeravanje otpada s odlagališta usmjerena je na kućanstva, kompanije i proizvođače. Cilj većine zemalja je razviti nekoliko različitih metoda obrade otpada umjesto fokusiranja samo na jednu. Strategije obično uključuju kombinaciju recikliranja, spaljivanja i/ili mehaničko-biološku obradu.

Prema Eurostata statistikama iz 2009 u zemljama Europske Unije prosječno se generira 522 kilograma otpada po stanovniku . Međutim nastanak otpada varira. Dok se primjerice u Češkoj stvara manje od 300 kilograma otpada po stanovniku, u Danskoj se generira oko 800 kilograma otpada po stanovniku.

[[Slika:Stvaranje otpada po stanovniku EU.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 56.''' Stvaranje otpada po stanovniku EU</div>

Općenito zemlje u Europi možemo prema gospodarenju otpada kategorizirati u tri grupe. Prvu grupu obuhvaćaju zemlje koje održavaju visoko razinu i oporabe i spaljivanja i imaju relativno malu ovisnost o odlagalištima. Zemlje u ovoj skupini uglavnom su prije usvajanja Direktive 94/62/EC o ambalaži i ambalažnom otpadu imale neke svoje smjernice u gospodarenju otpadom. U drugu grupu spadaju zemlje s visokom stopom oporabe materijala i srednjom razinom spaljivanja i ovisnosti o odlagalištima otpada. Općenito zemlje u ovoj grupaciji su uvele mjere za gospodarenjem otpadom nakon usvajanja paketa direktiva iz 1994 i direktive o odlagalištima iz 1999. U treću grupu spadaju zemlje koje imaju nisku razninu oporabe i spaljivanja i čija je ovisnost o odlagalištima relativno visoka.

[[Slika:Podjela po grupama u EU.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 57.''' Podjela zemalja prema kategorijama gospodarenja otpadom</div>

Postoji razni instrumenti koji mogu preusmjeriti otpad s odlagališta kao što je uvođenje zakonodavnih okvira, metoda kao što su recikliranje, kompostiranje, spaljivanje, mehaničko-biološka obrada, odvojeno skupljanje otpada, informiranje javnosti, viši porezi, razvoj tržišta i drugo.

==Zakonodavni okviri==

U Republici Hrvatskoj donesen je [http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/297313.html Pravilnik o gospodarenju otpadom]. Najvažnije odredbe ove Strategije su novi način prikupljanja komunalnog otpada (odvojeno), izdvajanje i reciklaža korisnog
otpada, sanacija i zatvaranje lokalnih odlagališta, izgradnja županijskih, odnosno regionalnih centara za gospodarenje
otpadom umjesto lokalnih odlagališta.Na otocima se ne predviđa zadržavanje ni jednog odlagališta otpada.

Direktive EU:
* Direktiva o ambalažnom otpadu 94/62/EC - uvela obavezno recikliranje određenih materijala i proizvoda.
* Direktivu o odlagalištima otpada 1999/31/EZ - primarni cilj te direktive je bio zaustaviti odlaganje neobrađenog otpada na odlagališta komunalnog otpada ponovnim korištenjem, recikliranjem i oporabom (prerada otpadnih tvari u svrhu dobivanja sirovine). Također Direktiva postavlja ciljeve za postupno smanjenje količine biorazgradivog komunalnog otpada koji će biti deponiran do 2016. godine. Prema Direktivi o odlagalištima otpada države članice EU su dužne su uspostaviti nacionalne strategije za smanjenje količine biorazgradivog komunalnog otpada koji odlazi na odlagališta.
* Direktiva o obnovljivim izvorima energije (2001/77/EC) - dala poticaj za smanjenje odlaganja otpada. Naime direktiva nalaže zemljama članicama EU da odrede okvirno koliko će električne energije proizvesti iz obnovljivih izvora energije do 2010. Pošto se spaljivanjem biorazgradivog komunalnog otpada dobiva korisna energija, ono se smatra obnovljivim izvorom energije pa daje dodatni poticaj za preusmjeravanje biorazgradivog otpada s odlagališta
* Direktiva (2008/98/EC)revidirana Direktiva o odlagalištima otpada - ključne odredbe su uvođenje kvantitativnih ciljeva u recikliranju odabranih otpadnih materijala iz kućanstava i drugog podrijetla te građevinskog otpada. Produžuje rokove za prevenciju i razdvajanje otpada do 2020. Nadalje reklasificirala je spaljivanja otpada koji se koristi za dobivanje energije uz uvijet da energetska postrojenja zadovoljavaju određene standarde učinkovitosti.

==Odlagališta otpada==

Najčešći način je odlaganje otpada na odlagalištima iako je dokazano da ono zagađuje pitku vodu u određenim područjima. Ova metoda je financijski najisplativija jer sakupljanje i transport otpada čine 75% od ukupnih troškova. Kod današnjih modernih odlagališta smeće se odlaže u tankom i kompaktnom sloju i prekriva slojem zemlje. Zagađenje površinskih i podzemnih voda je minimalizirano. Najbolja zemlja za odlaganje je glina jer je manje propusna od ostalih. Smeće koje se odlaže na odlagalištima se može dodatno osigurati od propuštanja učvršćivanjem s materijalima kao što su cement, pepeo iz elektrana, asfalt ili organski polimeri. Da bi usvojili nove i prihvatljivije načine obrade otpada potrebno je smanjiti broj odlagališta otpada. Broj odlagališta u državama i regijama EU je značajno pao u posljednjih 10-15 godina. Međutim stvarni kapacitet odlagališta nije poznat. Preusmjeravanje otpada s odlagališta ovisi o trošku i izvedivosti alternativnih metoda. Predviđa se da će uz pomoć Direktive o odlagalištima otpada biti manje odlagališta, ali će biti većih kapaciteta.

[[Slika:LandfillCrossSection.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 58.''' Moderno odlagalište otpada</div>

==Odvojeno skupljanje otpada==

Odvojenim skupljanjem otpada i recikliranjem izbjegava se njegovo odlaganje. Njegova namjena je izdvajanje iskoristivog dijela (papir, staklo, karton, biootpad,plastika i dr.) s ciljem recikliranja te izdvajanje opasnog otpada (ulja, baterija, lijekova, kemikalija dr.) s ciljem detoksikacije i recikliranja.

Odvajanjem otpada se omogućuje iskorištavanje mnogih korisnih sastojaka, jer se odvojeno prikupljene vrste otpada lako koriste kao sirovine za dobivanje novih proizvoda. Pritom se smanjuje onečišćenje okoliša, a posebno štedi energija. Osim toga, odvojenim se skupljanjem i recikliranjem otpada ostvaruju i druge gospodarske koristi kao npr. smanjenje uvoza sekundarnih sirovina (npr. staklo, papir i metal), zapošljavanje radnika, smanjenje troškova odlaganja i dr. U zemljama Europske Unije razlikuju se količine odvojenog otpad. Dok se u Flamanskoj regiji Belgije svake godine skupi više od 200 kilograma odvojenog otpada po glavi stanovnika, u Mađarskoj se skupi samo 20 kg (iako ima tendenciju rasta),a u Estoniji 40 kg. Razlog tome je što samo 50% stanovništa u Mađarskoj omogućeno odvojeno skupljanje otpada. Direktiva o ambalaži otpada ima značajnu ulogu u uspostavljanju sustava za odvojeno skupljanje otpada. To je posebno uočljivo u Estoniji, Finskoj, Mađarskoj i Italiji.

[[Slika:Smece.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 59.''' Kontenjeri za odvojeno skupljanje otpada</div>

==Spaljivanje otpada==

Spaljivanje otpada je jedna od metoda uz pomoću koji se otpad preusmjerava s odlagališta. Prednost spalionica je što se one mogu iskoristiti za dobivanje topline ili električne energije i što se može spaljivati opasni otpad kao što je medicinski. Međutim spalionice doprinose u zagađenju okoliša i zbog toga nailaze na veliki otpor javnosti.

==Mehaničko-biološka obrada==

Mehaničko-biološka obrada se koristi kao alternativa spaljivanju. Obrada otpada u Mehaničko-biološkom postrojenju započinje biološkom razgradnjom (stabilizacijom) uz gubitak vode, a mehaničkom obradom se razdvaja gorivi od biorazgradivog dijela obrađenog otpada. Na taj se način znatno smanjuje nekontrolirana razgradnja i emisija stakleničkih plinova, što se dešava na odlagalištima gdje se odložio neobrađeni otpad, a znatno se smanjuje volumen otpada, odnosno površina koja je potrebna za njegovo odlaganje. Na mehaničko-biološku obradu najviše utječe uspješnost odvojenog odvajanja otpada i zakonodavne regulative. Kapacitet za mehaničko-biološku obradu se udvostručio ili utrostručio u nekim zemljama EU. Italija ima daleko najveći kapacitet obrade sa 240 kilograma po stanovniku u 2005 što je tri puta više u odnosu na 2000 godinu. Što znači da se 23% komunalnog otpada mehanički-biološki obrađivalo. U Njemačkoj se mehaničko-biološka obrada koristi prije odlaganja na odlagališta i kapacitet se udvostručio u razdoblju od 2000-2005. Flamanska regija je otvorilo prvo postrojenje u 2007 za kapacitetom od 30 kg/stanovniku. Sličan kapacitet je u Estoniji, međutim u Mađarskoj i Finskoj je puno manji.

[[Slika:Mehanicko-bioloska obrada.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 60.''' Postotni udio mehaničko-biološke obrade po stanovniku</div>

==Kompostiranje==

Kompostiranje ili anaerobna digestija je postupak oporabe biootpada iz kućanstva ili industrije hrane. Odvojeno skupljeni biootpad se obrađuje kompostiranjem ili anaerobnom digestijom u svrhu dobivanja komposta koji može služiti kao gnojivo. Također anaerobnom digestijom može se proizvesti energija. Mnoga istraživanja u Europi ukazuju da su kvaliteta i marketing najvažniji u razvitku kompostiranja. I kod proizvođača i potrošača postavlja se zahtjev za jasnim regulativama u pogledu što je pogodno za recikliranje i na koji način se treba tretirati i upravljati otpadom. Iz tog razloga potreban je program koji će osigurati dobro gospodarenje organskim otpadom. Sva markentiška istraživanja pokazuju da svi potrošači komposta zahtijevaju visoku kvalitetu komposta stoga je izuzetno bitno to osigurati od samog materijala do svih stupnjeva obrade organskog otpada. Važnost je prepoznata u zemljama kao što su Austrija, Njemačka, Danska, Nizozemska i Belgija. One su u svojim zemljama uspostavile kvalitetno gospodarenje otpadom u svojih oko 400 pogona komposta.

==Ostali instrumeni koji utječu na gospodarenje otpadom==

* Razvitak tržišta
Da bi primjerice kompostiranje imalo značajnu ulogu u preusmjeravanja otpada s odlagališta onda je potrebno dobro funkcioniranje tržišta komposta. To zauzvrat zahtijeva da je proizvod dobiven biološkim tretmanom biootpada dobre kvalitete što nije uvijek slučaj.

* Povećavanje troškova odlagališta
U skladu s odredbama Direktive o odlagalištima otpada, zemlje su uvele razne mjere za povećanje troškova odlaganja. U Estoniji su ulazne pristojbe porasle za 700%, dok je u Finskoj je porast bio oko 300%. To odgovara godišnjem povećanju ulazne pristojbe od 23% i 14%. Povećanje ulazne pristojbe uglavnom je rezultat porasta tehničkih standarda za odlagališta i ona načelno treba pokriti sve troškove koji uključuju otvaranje, rukovanje i zatvaranje odlagališta. Osim toga, Estonija, Finska, Flamanska regija i Italija koriste poreze na odlagališta da obeshrabre odlaganje otpada. Ekonomski instrumenti kao što su korisničke naknade za upravljanje komunalnim otpadom (npr. "plati kako bacaš’’), porezi na deponije i pristojbe na proizvod mogu igrati značajnu ulogu u preusmjeravanja otpada s odlagališta, ako su izvedene tako da učinkovito utječu na ponašanje kućanstava, komunalnih tvrtki i proizvođača.

* Regionalna odgovornost i suradnja
Vlada i nadležna tijela za gospodarenje otpadom trebaju postaviti jasne ciljeve gospodarenja otpadom. Također ona treba odrediti institucije i ljude odgovorne za njihovo provođenje. Suradnja između lokalnih i županijskih cjelina igra važnu ulogu u osiguravanju potrebnih financijskih i ljudskih kapaciteta za razvijanje alternative odlagalištima otpada.

* Prihvaćanje javnosti i komunikacija
Česti problem kod recikliranja otpada koji se predvidi je neprihvaćanje proizvoda dobivenih iz otpada među potencijalnim korisnicima. Primjerice u Finskoj i Mađarskoj postoji averzija prema korištenju gnojiva dobivenog iz otpada, tako da problem nije u kvaliteti komposta, već njegovoj percepciji. Prevladavanje tog problema će zahtijevati dobru kvalitetu komposta, kao i opsežnu reklamu i komunikaciju. Također veliki otpor javnosti je prema spalionicama. Njemačka i Flamanska regija su to rješile na način da su postavile ambiciozne emisijske standarde. Mjere i sredstva gospodarenja otpadom koje javnost prihvaća kao što je odvojeno skupljanje starog papira, može se dodatno ojačati. Osim toga, redovna komunikacija je vrlo važna da bi kućanstva i drugi konzumenti ostali aktivni u odvajanju otpada i kompostiranju.

==Vanjske poveznice==
[http://hr.wikipedia.org/wiki/Pasivna_ku%C4%87a Pasivna kuća]

Datoteka:5 SPPW.jpg

2020-12-02T09:55:58Z

Marko: Marko је postavio novu inačicu Datoteka:5 SPPW.jpg

Glavna stranica

2019-12-18T09:38:55Z

Marko:

Ako koristite ovaj udžbenik za predavanja, te ih želite ispraviti, popraviti ili doraditi, javite mi se. [mailto:Neven.Duic@fsb.hr?subject=Enerpedia Neven Duić]. Također, rado bih dobio feedback, čak i ako ne želite ništa mijenjati.

Pogledajte [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_i18n dokumentaciju o prilagodbi sučelja]
i [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_User%27s_Guide Vodič za suradnike] za pomoć pri uporabi i podešavanju.

[[Image:EPlogo.png]]

#[[UVOD]]
#*[[ENERGIJA I MI]]
#*[[UPOTREBNA VRIJEDNOST ENERGIJE: RAD, GRIJANJE, HLAĐENJE]]
#*[[OBLICI ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I EKONOMIJA]]
#*[[ENERGIJA I OKOLIŠ]]
#[[ENERGETSKA EKONOMIKA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Uvod:|UVOD]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Model_toka_novca:|MODEL TOKA NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kraja_perioda|Konvencija kraja perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_sredine_perioda|Konvencija sredine perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kontinuiranog_toka|Konvencija kontinuiranog toka]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Vremenska_vrijednost_novca|VREMENSKA VRIJEDNOST NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_novca|Buduća vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_novca|Sadašnja vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_toka_jednakih_rata|Buduća vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Rata_otplate|Rata otplate]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_toka_jednakih_rata|Sadašnja vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Povrat_kapitala|Povrat kapitala]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_gradijenta|Sadašnja vrijednost gradijenta]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#.C5.BDivotni_vijek_opreme|ŽIVOTNI VIJEK OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tro.C5.A1kovi_.28cijena.29_opreme|TROŠKOVI (CIJENA) OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Dobiti_i_tro.C5.A1kovi_projekta|DOBITI I TROŠKOVI PROJEKTA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Procjena_prijedloga_projekta|PROCJENA PRIJEDLOGA PROJEKTA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_otplate_.28payback.29 |Metoda otplate (payback)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_prosje.C4.8Dne_stope_povrata|Metoda prosječne stope povrata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Unutra.C5.A1nja_stopa_povrata_.28IRR.29|Unutrašnja stopa povrata (IRR)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_sada.C5.A1nje_vrijednosti|Metoda sadašnje vrijednosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Indeks_profitabilnosti|Indeks profitabilnosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Me.C4.91usobno_isklju.C4.8Divanje_i_ovisnost|Međusobno isključivanje i ovisnost]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Usporedba_razli.C4.8Ditih_metoda|Usporedba različitih metoda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Pristup_cijene_.C5.BEivotnog_ciklusa|Pristup cijene životnog ciklusa]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Investicijske_odluke.2C_investicijska_nesigurnost|Investicijske odluke, investicijska nesigurnost]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tehnike_sistematske_ekonomske_analize|TEHNIKE SISTEMATSKE EKONOMSKE ANALIZE]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Ostala_razmatranja_u_analizi_investicije|Ostala razmatranja u analizi investicije]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Porez_na_dobit|Porez na dobit]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Deprecijacija_.28amortizacija.29|Deprecijacija (amortizacija)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Inflacija|Inflacija]]
#[[PRIMARNA ENERGIJA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uvod|UVOD]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Oblici_primarne_energije|OBLICI PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Neobnovljivi_.28komercijalni_ili_konvencionalni.29|Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Obnovljivi_.28tradicionalni.2C_komercijalni_ili_konvencionalni.2C_novi_ili_alternativni.29|Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Bilance_primarne_energije|Bilance primarne energije]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Rezerve_primarne_energije|REZERVE PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potencijal_obnovljive_energije|Potencijal obnovljivih izvora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Proizvodnja_i_trgovina_primarnom_energijom|PROIZVODNJA I TRGOVINA PRIMARNOM ENERGIJOM ]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_2|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_2|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_2|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran_2|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Naftovodi.2C_plinovodi_i_geopolitika|Naftovodi, plinovodi i geopolitika]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#LNG|LNG]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potro.C5.A1nja_primarne_energije|POTROŠNJA PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_3|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_3|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_3|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nuklearna_energija|Nuklearna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Hidroenergija|Hidroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Vjetroenergija|Vjetroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Tradicionalni_obnovljivi_izvori|Tradicionalni obnovljivi izvori]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Biomasa|Biomasa]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Otpad_kao_izvor_energije|Otpad kao izvor energije]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Geotermalna_energija|Geotermalna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Solarna_energija|Solarna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Energija_mora|Energija mora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Primarna_energija_i_kvaliteta_.C5.BEivota|PRIMARNA ENERGIJA I KVALITETA ŽIVOTA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Efikasnost_potro.C5.A1nje_primarne_energije|EFIKASNOST POTROŠNJE PRIMARNE ENERGIJE]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Zaklju.C4.8Dak|ZAKLJUČAK]]
#[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Proizvodnja električne energije|PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Termoelektrane|Termoelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Nuklearne_elektrane|Nuklearne elektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Distribuirana proizvodnja|Distribuirana proizvodnja]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Otočna proizvodnja|Otočna proizvodnja]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Obnovljivi izvori|OBNOVLJIVI IZVORI]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Hidroelektrane|Hidroelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Vjetroelektrane|Vjetroelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Geotermalne elektrane|Geotermalne elektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Elektrane na biomasu i otpad|Elektrane na biomasu i otpad]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#PV|PV]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Solarne termalne elektrane|Solarne termalne elektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Elektrane na valove, plimu i oseku|Elektrane na valove, plimu i oseku]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Alternativne tehnologije|Alternativne tehnologije]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#KGH|KGH]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Grijanje|Grijanje]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Hlađenje|Hlađenje]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Klimatizacija|Klimatizacija]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Solarna energija|Solarna energija]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Geotermalna energija|Geotermalna energija]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Akumulatori energije|Akumulatori energije]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Kogeneracija|KOGENERACIJA]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#MikroCHP|MikroCHP]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Tipična kogeneracijska elektrana|Tipična kogeneracijska elektrana]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Kogeneracije u termoelektranama|Kogeneracije u termoelektranama]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Kogeneracije na biomasu|Kogeneracije na biomasu]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Trigeneracija|TRIGENERACIJA]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Gorive ćelije i vodik|GORIVE ĆELIJE I VODIK]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Dobivanje vodika reformiranjem|Dobivanje vodika reformiranjem]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Dobivanje vodika elektrolizom|Dobivanje vodika elektrolizom]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Akumulacija vodika|Akumulacija vodika]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Gorive ćelije|Gorive ćelije]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Poligeneracija|POLIGENERACIJA]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Rafiniranje nafte|RAFINIRANJE NAFTE]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Uvod|Uvod]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Proces pripreme nafte za preradu|Proces pripreme nafte za preradu]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Podjela rafinerija prema tipovima|Podjela rafinerija prema tipovima]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Procesi koji se odvijaju u rafineriji|Procesi koji se odvijaju u rafineriji]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Povijest nafte|Povijest nafte]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Ekonomija rafiniranja|Ekonomija rafiniranja]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Zaštita okoliša i sigurnost|Zaštita okoliša i sigurnost]]

#[[ENERGETSKA POLITIKA]]
#*[[ENERGETSKA_POLITIKA#Tranzicija_i_eurointegracije|TRANZICIJA I EUROINTEGRACIJE]]
#*[[EUROPSKA ENERGETSKA STRATEGIJA]]
#*[[ENERGETSKA_POLITIKA#Sigurnost dobave energije|SIGURNOST DOBAVE ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I KONKURENTNOST PROIZVODA]]
#*[[RESTRUKTURIRANJE ENERGETIKE]]
#*[[LIBERALIZACIJA ENERGETSKOG TRŽIŠTA]]
#*[[PRIVATIZACIJA]]
#[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST]]
#*[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Uvod|UVOD]]
#*[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Energija_u_poljoprivredi_i_šumarstvu|ENERGIJA U POLJOPRIVREDI I ŠUMARSTVU]]
#*[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Energija_u_industriji|ENERGIJA U INDUSTRIJI]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Dobivanje_potpore_uprave|Dobivanje potpore uprave]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Osnivanje_baze_podataka_o_energiji|Osnivanje baze podataka o energiji]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Energetski_audit_(pregled_utroška_energije)|Energetski audit (pregled utroška energije)]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Utvrđivanje,_procjena_i_provedba_izvedivih_načina_za očuvanje_energije|Utvrđivanje, procjena i provedba izvedivih načina za očuvanje energije]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Nadzor,_ocjena_i_praćenje_učinaka_mjera/projekata_za_uštedu_energije|Nadzor, ocjena i praćenje učinaka mjera/projekata za uštedu energije]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Dodatci|Dodatci]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Zgradarstvo_-_Grijanje_i_hla.C4.91enje|ZGRADARSTVO - GRIJANJE I HLAĐENJE]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Kućanski aparati|KUĆANSKI APARATI]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Uvod|Uvod]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Klasa_energetske_efikasnosti_i_označavanje_kućanski_aparata|Klasa energetske efikasnosti i označavanje kućanski aparata ]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Kako_uštedjeti_električnu_energiju|Kako uštedjeti električnu energiju]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energija u uslugama|ENERGIJA U USLUGAMA]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Transport|TRANSPORT]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Trendovi_u_transportu|Trendovi u transportu]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Congestion_dilemma|Congestion dilemma]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Road_pricing|Road pricing]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Zaključak|Zaključak]]
#[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Uvod|Uvod]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Modeli razvoja|Modeli razvoja]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Tehnološke revolucije|Tehnološke revolucije]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Demografija i resursi|Demografija i resursi]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Definicije održivosti|Definicije održivosti]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava|Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava]]
#[[ENERGETIKA I OKOLIŠ]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Uvod|UVOD]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Emisije_u_energetici|EMISIJE U ENERGETICI]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kisele_kiše|Kisele kiše]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Utjecaj_na_zdravlje|Utjecaj na zdravlje]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Klimatske_promjene|KLIMATSKE PROMJENE]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Efekt_staklenika|Efekt staklenika]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Promjena_koncentracije_CO2_i_temperature|Promjena koncentracije CO2 i temperature]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Modeliranje_globalnog_zatopljenja|Modeliranje globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kretanje_emisija_CO2|Kretanje emisija CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Posljedice_globalnog_zatopljenja|Posljedice globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Izvori_emisije_CO2|Izvori emisije CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Struktura_potrošnje_fosilnih_goriva|Struktura potrošnje fosilnih goriva]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_pri_proizvodnji_električne_energije|Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_racionalnim_korištenjem_energije|Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_u_transportu|Smanjenje emisije CO2 u transportu]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Pari.C5.A1ki_sporazum|Pariški sporazum]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kyoto_protokol|Kyoto protokol]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#EU_ETS_-_Europski_sustav_trgovanja_emisijama eng._European_Emission_Trading|EU ETS - Europski sustav trgovanja emisijama eng. European Emission Trading]]
#[[PLANIRANJE RAZVOJA ENERGETSKOG SUSTAVA]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Uvod|UVOD]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Karakterizacija_sadašnjeg_stanja|KARAKTERIZACIJA SADAŠNJEG STANJA]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Stanovništvo|Stanovništvo]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Ekonomija_po_sektorima|Ekonomija po sektorima]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Finalna_potrošnja_energije_po_sektorima|Finalna potrošnja energije po sektorima]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Energetske_transformacije|Energetske transformacije]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Primarna_energija|Primarna energija]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Demografski_scenariji|DEMOGRAFSKI SCENARIJI]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Makroekonomski_scenariji|MAKROEKONOMSKI SCENARIJI]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Scenariji_finalne_potrošnje|SCENARIJI FINALNE POTROŠNJE]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Planiranje_elektroenergetskog_sustava|PLANIRANJE ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Vertikalno_integrirani_sustav|Vertikalno integrirani sustav]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Slobodno_tržište|Slobodno tržište]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Otočni_režim|Otočni režim]]
#[[ENERGETSKA TRŽIŠTA]]
#*[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Zašto_liberalizacija|ZAŠTO LIBERALIZACIJA]]
#*[[ENERGETSKA TRŽIŠTA#Energetika_u_tranziciji|ENERGETIKA U TRANZICIJI]]
#*[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Europsko_zajedničko_tržište|EUROPSKO ZAJEDNIČKO TRŽIŠTE]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_električne_energije|Tržište električne energije]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_prirodnog_plina|Tržište prirodnog plina]]
#*[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Restrukturiranje_i_liberalizacija_energetike_u_Hrvatskoj|RESTRUKTURIRANJE I LIBERALIZACIJA ENERGETIKE U HRVATSKOJ]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_električne_energije_RH|Tržište električne energije RH]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_prirodnog_plina_RH|Tržište prirodnog plina RH]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Restrukturiranje_HEP-a_i_INA-e|Restrukturiranje HEP-a i INA-e]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Privatizacija_HEP-a_i_INA-e|Privatizacija HEP-a i INA-e]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Regionalna_integracija|Regionalna integracija]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_nafte_i_naftnih_derivata|Tržište nefte i naftnih derivata]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_topline|Tržište topline]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_ugljena|Tržište ugljena]]
#[[Testiranje]]

[[Disklejmer]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2019-10-16T12:34:08Z

Marko: /* Promjena koncentracije CO2 i temperature */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

=Cilj poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

=Svrha poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Pariškog sporazuma, Kyoto Protokola i politike smanjenja emisija stakleničkih plinova'''

=Uvod=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša do kojih dolazi kod tih transformacija. Prateći primarnu energiju do krajnjeg korisnika, najveći je utjecaj fosilnih goriva, koja se s jedne strane transformiraju u električnu energiju, u toplinsku energiju, ili u energiju za hlađenje, te s druge strane u mehaničku energiju za pokretanje vozila. Pri tim transformacijama nastaju emisije koje utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. Ne treba zaboraviti međutim da i drugi oblici primarne energije imaju negativne posljedice na okoliš, npr. hidroenergija obično podrazumijeva velike promjene zbog gradnje akumulacionih jezera, koje osim devastacije flore i faune na području budućeg jezera, imaju i efekt na bližu okolinu, a kroz procese truljenja vegetacije koja se u akumulacijama skuplja i na same globalne procese. Također, nuklearna energija, sa svojim radioaktivnim otpadom, nije neutralna u odnosu na okoliš, ali i novi i obnovljivi energetski izvori imaju i svojih štetnih posljedica. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

==Kisele kiše==

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO<sub>3</sub> => NO<sub>3</sub><sup>-</sup>+ H<sup>+</sup>

H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = > SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>+ 2H<sup>+</sup>

Emisije SO<sub>x</sub> i NO<sub>x</sub> pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SO<sub>x</sub>.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m<sup>2</sup>

Djelovanje je emisija SO<sub>x</sub> regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SO<sub>x</sub> u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SO<sub>x</sub> su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSO<sub>x</sub> desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

==Utjecaj na zdravlje==

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

==Efekt staklenika==

Sunčevo zračenje djelomično prolazi kroz atmosferu, a djelomično se od nje reflektira. Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u atmosferi u stakleničkim plinovima. Najvažniji staklenički plin je vodena para, ali ona je dio prirodnog ciklusa vode, te nije u značajnoj mjeri posljedica ljudske djelatnosti. Staklenički plinovi, koji u atmosferu ulaze kao posljedica ljudske djelatnosti (antropogeni staklenički plinovi) su CO<sub>2</sub>, N<sub>x</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC i SF<sub>6</sub>. Ugljični dioksid (CO<sub>2</sub>), ili prema ispravnoj terminologiji, ugljik (IV) oksid, uglavnom nastaje izgaranjem fosilnih goriva. Didušični oksid (N<sub>2</sub>O), ili dušik (I) oksid, također nastaje pri procesima izgaranja, ali je značajniji izvor u raznim industrijskim procesima, te naročito u poljoprivredi. Metan (CH<sub>4</sub>) se ispušta u atmosferu prilikom rukovanja, proizvodnje, transmisije, prerade i distribucije fosilnim gorivima, ali i u poljoprivredi, enteričkom fermentacijom u domaćih životinja, te fermentacijom otpada. Preostala tri plina koriste se u industrijskim procesima, te iako se radi o malim količinama, imaju veliki utjecaj na efekt staklenika.
Efekt staklenika je značajan mehanizam održanja temperature atmosfere, naime bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža, te postojeći život ne bi bio moguć.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC, SF<sub>6</sub>).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža.

==Promjena koncentracije CO<sub>2</sub> i temperature==

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Slika:Co2hist2019.jpg]]

Slika 3. Promjena povijesne koncentracije CO<sub>2</sub> mjerene
u atmosferi (Mauna Loa) od 1958.-2012. te u vječnom ledu do 1958.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima.

[[Slika:201601.gif]]

Slika 4. Global warming trend 1880.-2016. Izvor: https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/201601

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 5. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 400000 godina. Koncentracija CO<sub>2</sub> dobivena je iz uzoraka antartičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 400000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO<sub>2</sub> vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Slika:Slikka7nova.jpg]]

Slika 5. Usporedba promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 400 000 godina, Izvor: http://www.grida.no/publications/vg/climate/page/3057.aspx

Sigurno je da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO<sub>2</sub> (među ostalim i vulkanske erupcije). Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

==Modeliranje globalnog zatopljenja==

Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtempnova.jpg]]

Slika 6. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem s posebnim naglaskom na ljudske faktore i efekt staklenika. Izvor te prikaz ostalih utjecajnih faktora: http://www.bloomberg.com/graphics/2015-whats-warming-the-world/

Iz Slike 6. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija kao na slici 7.

[[Slika:Tempdiffnova.jpg]]

Slika 7. Raspored porasta temperature od danas pa do 2099. u tri scenarija.

==Kretanje emisija CO<sub>2</sub>==

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO<sub>2</sub> na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je na slici 8.

<div align="center>[[Slika:Emisstabnova.jpg|800px]]<div>

<div align="center>Slika 8. Prikaz potrebnih godišnjih emisija za stabilizaciju koncentracije CO<sub>2</sub> na određenom nivou<div>

<div align="left">

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 9. prikazuje povijesne vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 10. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova. Prema navedenom scenariju do 2050. GHG emisije će dostići vrijednost od 685 ppm CO2 eqv.

[[Slika:WE region IEA.jpg|800px]]
[[Slika:WE fuel IEA.jpg|800px]]
[[Slika:WE fractions.jpg|800px]]<div>

<div align="center>Slika 9. Emisije CO<sub>2</sub> po regijama (Mt CO<sub>2</sub>, ***Azija bez Kine), po gorivu (Mt CO<sub>2</sub>) te udjeli emisija po regijama (a) i kumulativno (b) 1800.-2010.<div>

<div align="center>[[Slika:co2futureemission2.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 10. Procjena kretanja emisija 2010. do 2050., business as usual scenarij, te scenariji uz povećanje temperature od 3 C i 2 C <div>

<div align="left">

==Posljedice globalnog zatopljenja==

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 11.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 12.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 11. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Wheatprices.jpg]]

Slika 12. Promjene u cijeni pšenice uslijed globalnog zatopljenja

==Posljedice globalnog zatopljenja na poljoprivredu==
===Povijesni prinosi===

[[Slika:Ostvareni i ocekivani prinosi.gif|center|400px]]
<div align="center">Slika 13. Ostvareni i očekivani prinosi (t/ha) u svijetu za rižu, kukuruz, pšenicu, soju, sjeme pamuka, kikiriki, šećernu trsku, proso<div>[http://www.fao.org/docrep/004/y3557e/y3557e08.htm]

[[Slika:Svijetska potraznja.gif|center|400px]]
Slika 14. Ostvarena i očekivana svjetska potražnja (t) za žitaricama od 1964.do 2030. (izvor FAO podaci i projekcije)[http://www.fao.org/docrep/004/y3557e/y3557e08.htm]

[[Slika:Predvidjanja promjena poljoprivrednih prinosa 2080.jpg|center|400px]]
Slika 15. Predviđanja promjena poljoprivrednih prinosa-2080.<div align="center">[http://www.climatecommunication.org/affects/food-production/]<div align="left">

Povećanje temperature će, ovisno o geografskom položaju, dovesti do raznih promjena u poljoprivrednoj proizvodnji. Pad poljoprivredne proizvodnje očekuje se na tropskim područjima, a zbog smanjenja zemljišta pogodnih za poljoprivredu, posebno osjetljiva na nestašicu hrane su područja Afrike sklona suši. Istraživanja pokazuju da bi u ekstremnim godinama poljoprivredna proizvodnja pala za čak 50 posto (u odnosu na trenutnu). Ako će lokalna povećanja temperature biti ograničena na 1-3°C, neke bi regije, poput Sjeverne Europe i Sjeverne Amerike, mogle imati koristi od više padalina, dulje vegetacije, a manje mraza. Međutim, te iste regije mogu očekivati više poplava, što može smanjiti prinose.

Izvor:http://www.climatecommunication.org/affects/food-production/

<div align="center">[[Slika:Utjecaj globalnog zatopljenja na poljoprivredu.gif|center|300px]]
Slika 16. Neki od utjecaja globalnog zatopljenja na poljoprivredu [http://www.fao.org/News/FACTFILE/FF9721-E.HTM]<div align="left">

===Utjecaj klime na druge poljoprivredne grane===
====Utjecaj globalnog zatopljenja na vinarstvo====
Klima je jedan od ključnih čimbenika koji utječe na kvalitetu vina i prikladnost određenih vrsta grožđa na nekom području.
Globalno zatopljenje će rezultirati povećanim brojem sunčanih dana, tako da će područja koja nisu bila pogodna za vinarstvo, postati pogodna. Povišenje temperature dovodi do ubrzanja zrenja, proizvodnje grožđa s izraženijim okusom, većeg postotka šećera i alkohola.
<div align="center">[[Slika:Utjecaj gz na vinarstvo.jpg|center|700px]]<div>Slika 17.Promjene u područjima pogodnim za uzgoj vinove loze do 2050. zbog globalnog zatopljenja[http://www.conservation.org/NewsRoom/pressreleases/Pages/Study-Climate-Change-Will-Put-the-Squeeze-on-World%E2%80%99s-Wineries--Wilderness.aspx]
<div align="left">
Istraživanja su pokazala da će mjesta na višim zemljopisnim širinama i višim visinama biti pogodnija za vinarstvo . No, neke od poznatih vinskih država, kao što je Francuska, mogu postati nepogodne za vinarstvo. Nestabilno vrijeme već je utjecalo na rast grožđa čineći berbu 2012. godine jednu od najslabijih ikad. Rani početak toplog vremena može uzrokovati prebrzo zrenje grožđa i trunjenje na trsu. Toplija područja morat će se prilagoditi višim temperaturama ranijom berbom ili proizvodnjom sorta grožđa koje bolje podnose više temperature (sorte iz kojih se dobiva crno vino).
Izvor:
http://www.conservation.org/NewsRoom/pressreleases/Pages/Study-Climate-Change-Will-Put-the-Squeeze-on-World%E2%80%99s-Wineries--Wilderness.aspx
http://e360.yale.edu/feature/what_global_warming_may_mean_for_worlds_wine_industry/2478/

http://inhabitat.com/wine-production-fails-to-meet-demand-as-global-warming-affects-grape-harvests/

====Utjecaj globalnog zatopljenja na šumarstvo====

Povećanje CO<sub>2</sub> povoljno utječe na brzinu rasta i proširenja šuma. Znanstveno je dokazano da šume u odnosu na početak 20. stoljeća ubrzano rastu, proširuju se i udomaćuju na područjima središnje Europe i polaku napreduju dalje prema sjeveru gdje ih do tada nije bilo.
Zbog sve većih temperaturnih ekstrema, posebno u središnjoj i južnoj Europi, opasnost od šumskih požara bit će produljena s ljetnih na proljetne i jesenske mjesece. To je zabrinjavajući podatak jer je obnova požarišta dugotrajan proces ne samo zbog uništenog biljnog pokrova nego i značajne štete koju pretrpi tlo. Ljetne suše mogu uzrokovati velike štete na šumama koje su osjetljive na klimatske promjene.

Izvor:
http://dubravkabartolec.files.wordpress.com/2012/12/utjecaj-klimatskih-promjena-na-poljoprivredu-i-sumarstvo-u-kontinentalnoj-hrvatskoj.pdf

====Utjecaj globalnog zatopljenja na voćarstvo====
Zbog rasta zimskih temperatura neke od voćaka više neće moći rasti na područjima na kojima su rasla. Problem je u tome što drveće na kojima rastu ti plodovi trebaju određen broj sati na niskim temperaturama(tzv. zimsku hladnoću) kako bi cvatnja i urod bili maksimalni.

====Utjecaj globalnog zatopljenja na ribarstvo====
Klimatske promjene će dovesti do promjene temperature mora. Promjena temperature mora će rezultirati promjenu tjelesnih temperatura vodenih vrsta koje se koriste za prehranu ljudi, što će utjecati na metabolizam, rast, reprodukciju i osjetljivost na bolesti vodenih vrsti.

Povišenje CO<sub>2</sub> utjeće na kiselost oceana. Kiselost oceana se povećava zbog upijanja CO<sub>2</sub> iz atmosfere. Procjenjuje se, da se oko 30-40% od ugljičnog dioksida izdanog u atmosferu od strane ljudi otapa u oceanima, rijekama i jezerima. Da bi se postogla kemijska ravnoteža dio CO<sub>2</sub> reagira s vodom pa se formira ugljična kiselina.

<div align="center">[[Slika:Povisenje kiselosti oceana.png|center|300px]]Slika 18.Procjenjena promjena pH vrijednosti morske vode, uzrokovana ugljičnim dioksidom stvorenim od strane ljudi između 1700. i 1900.<div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Fisheries_and_climate_change]
<div align="left">

Povišenje kiselosti oceana otežava morskim organizmima kao što što su škampi, kamenice ili koralji proces kalcifikacije kojim se formiraju školjke. Proces kalcifikacije je također važan za zooplankton koji je baza morskog prehrambenog lanca. Stoga povišenje kiselosti oceana može dovesti do pukotina u „prehrambenom lancu“.

Izvor:http://www.un.org/apps/news/story.asp?NewsID=27330#.U_UoDsV_tUk

http://en.wikipedia.org/wiki/Fisheries_and_climate_change

===Promjene u precipitaciji===
Globalno zatopljenje ima izravan utjecaj na padaline. Povećanjem temperature dolazi do većeg isparavanja i sušenja tla, a time i povećanja intenziteta i trajanja suše. Također, povećanjem temperature zraka povećava se i količina vlage koju zrak može primiti do zasićenja ( povećanjem temperatura za 1 ° C zrak može primiti 7% više vlage). To dovodi do povećanja vodene pare u atmosferi, što rezultira rjeđim, ali intenzivnijim oborinama. Intenzivnije oborine povećavaju rizik od poplava.
Povišenjem temperature više oborina se javlja kao kiša, umjesto snijega , a i led se topi ranije što dovodi do povećanja rizika od poplava u rano proljeće, ali i i povećanja rizika od suša ljeti.

Izvor: http://www.int-res.com/abstracts/cr/v47/n1-2/p123-138

[[Slika:Promjene precipitacije.jpg |center|400px]]<div align="center">Slika 19.Utjecaj globalnog zatopljenja na precipitaciju[http://www.mpg.de/7501454/weather-extreme_carbon-cycle_cimate-change]<div align="left">

===Prilagodbe i mjere za smanjenje utjecaja globalnog zatopljenja na poljoprivredu===

Mjera prilagodbe smanjenja utjecaja globalnog zatopljenja na poljoprivredu je promjena datuma i načina sijanja. Također jedna od mjera koja bi dovela do smanjenja utjecaja globalnog zatopljenja na poljoprivredu je istraživanje i širenje kultura otpornih na poplavu, sušu i toplinu, uključujući očuvanje tradicionalnih biljnih sorti s tim karakteristikama. Zbog globalnog zatopljenja doći će do veće varijabilnosti oborina i površinskih voda, što treba biti uzeto u obzir pri izradi novih programa navodnjavanja i prilagodbi postojećih.

Izvor:http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTERNAL/EXTDEC/EXTRESEARCH/EXTWDRS/0,,contentMDK:21500639~pagePK:478093~piPK:477627~theSitePK:477624~isCURL:Y,00.htm

===Utjecaj globalnog zatopljenja na poljoprivredu u Hrvatskoj===

Postojeća klimatska varijabilnost je već značajno ugrozila prihode hrvatske poljoprivrede. U razdoblju od 2000. – 2007. godine ekstremni vremenski uvjeti su nanjeli prosječne gubitke od 1,3 milijarda kuna na godinu . To je oko 30 posto bruto dodane vrijednosti koju proizvodi sektor poljoprivrede. Manjak vode (suša) i povišene temperature dva su ključna problema u vezi vremenskih prilika i poljoprivredne proizvodnje u Hrvatskoj. Izražen je i problem toplinskih stresova uzrokovan čestim temperaturama zraka iznad 25 °C, praga iznad kojeg usjevi trpe toplinski stres. Zbog visokih temperatura i rizika od ljetne suše, naročito je ranjiva poljoprivreda na središnjem dijelu jadranske obale te otocima.
Procjenjuje se da bi usljed globalnog zatopljenja štete po Hrvatsku, samo na kukuruzu (koji zauzima 32 % zasijane površine), mogle iznositi i do 116 milijuna kuna u 2050.godini, odnosno 305 milijuna kuna u 2100. godini . S druge pak strane, potencijalno zatopljenje omogućiti će duži vegetacijski period i uzgoj nekih novih kultura.

Izvor
http://www.hr.boell.org/downloads/klima_i_poljoprivreda__darko_znaor.pdf

http://dubravkabartolec.files.wordpress.com/2012/12/utjecaj-klimatskih-promjena-na-poljoprivredu-i-sumarstvo-u-kontinentalnoj-hrvatskoj.pdf

==Izvori emisije CO<sub>2</sub>==

Emisije CO<sub>2</sub>, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO<sub>2</sub>, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO<sub>2</sub>, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO<sub>2</sub>, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO<sub>2</sub>
1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO<sub>2</sub>

'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Europi (EU-28) i Hrvatskoj 2015.</div>

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">EU-28</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> [http://www.iea.org/Textbase/stats Hrvatska]</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">nafta</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">4179.1</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">601.8</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">3,6</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">ugljen</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">3867</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">288.6</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">0,67</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">plin</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">3052.8</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">394.1</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">2,8</font>
|}

<br /></div><br />

==Struktura potrošnje fosilnih goriva==

'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">energetska pretvorba</font>
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privredna potrošnja</font>
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privatna potrošnja</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">električna energija</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">poljoprivreda, šumarstvo, ribolov</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">kućanstva</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">para i topla voda</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">industrija i rudarstvo</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">promet</font>
|-
| width="162" height="36" | <font face="Arial"> </font>
| width="263" height="36" | <font face="Arial">neenergetska potrošnja u industriji</font>
| width="194" height="36" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">građevinarstvo</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">usluge</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|}

{|
| width="11%" |
|}

<div align="left">

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO<sub>2</sub> bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Neposredna_potr_po_sekt_bijelaknjiga.png|center]]

<div align="center">Slika 20. Neposredna potrošnja energije u pojedinim sektorima 2012.-2050. [http://www.mzoip.hr/doc/bijela_knjiga.pdf Bijela knjiga] </div>

<div align="left">

Slika 20. prikazuje neposrednu potrošnju energije u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO<sub>2</sub>. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO<sub>2</sub> u prometu.

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> pri proizvodnji električne energije==

Energetska politika mnogih zemalja vođena je ciljem smanjenja emisija ugljičnog dioksida u atmosferu. Proizvodnja električne energije i topline vodeći je pojedinačni sektor s najvećim emisijama GHG u EU-27 te je logično da se tu traže i najveća smanjenja emisija. Obnovljivi izvori energije mogu znatno pridonijeti smanjenju emisija CO<sub>2</sub>, a najnovije studije pokazuju da je moguće i potpuno eliminirati emisije u proizvodnji električne energije. Tako da se elektroenergetski sustavi bez emisija CO<sub>2</sub> sve više postavljaju kao politički problem, a ne tehnički ili ekonomski.

[[Slika:Crvelin1.png|center]]

<div align="center">Slika 21. Emisija GHG po pojedinim sektorima u EU-27 u 2011. godine (izvor EEA)</div>

[[Slika:EU-GHG1990-2050.jpg|center]]

<div align="center">Slika 22. Emisija GHG u EU-27 1990-2050 (izvor EEA) </div>

[[Image:Emisije_termoelektrane_EU.jpg|center]]

<div align="center">Slika 23. Emisija CO<sub>2</sub> iz termoenergetskih postrojenja u EU(izvor EEA)</div>

Prije je spomenuta karakteristika hrvatskog elektroenergetskog sektora gdje se zadovoljava više od 65 posto potrošnje električne energije bez izravnih emisija stakleničkih plinova i drugih onečišćujućih tvari u zrak (hidroelektrane, NE Krško i uvoz). Sve to dovodi do malog udjela emisija iz termoelektrana HEP-a u ukupnim nacionalnim emisijama CO<sub>2</sub> ( ovisno o hidrologiji i uvozu od 14-24 %).

[[Image:EmisijeHEP.jpg|center]]

<div align="center">Slika 24. Emisija CO<sub>2</sub> (kt) iz termoenergetskih postrojenja HEP-a</div>

===Nuklearna energija===

[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Link52 Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje] (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents.
[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Clanak_iz_ekonomist (članak iz The Economist)]

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

Do nedavno se očekivala renesansa nuklearne energije, no očekivanja su naglo promijenjena nakon potresa, tsunamija i nesreće u Fukushimi, u ožujku 2011. Nakon toga je uslijedila odluka njemačke Vlade da ugasi sve reaktore do 2022., a što će znatno utjecati i na mjere za smanjenja emisija CO<sub>2</sub> jer će se morati uložit dodatni napori za zamjenu nuklearne energije. Značajne posljedice na javno mijenje o nuklearnoj energiji u Europi će ostaviti i eksplozija te požara u nuklearnoj elektrani Marcoule u južnom dijelu Francuske 12.9.2011.

No pored ekološko-političkih faktora do kojih dovode nesreće u nuklearnim elektranama, osnovno pitanje i prije Fukushime je bilo zašto se gradi toliko malo nuklearnih elektrana na slobodnom tržištu? U vrijeme kada je politički faktor bio manje značajan, glavni razlog za ne investiranje u nuklearne elektrane su bile vrlo nepovoljne financije. Investiranje u nuklearne elektrane si može priuštiti Kina te neke bogatije zemlje (Saudijska Arabija, Južna Koreja) te se u njima i grade ovi objekti. Prema dosadašnjim nesrećama, žrtvama i posljedicama moglo bi se reći da su nuklearne elektrane sigurna tehnologija, te je samo pitanje, da li se treba subvencionirati njihova izgradnja, a kako bi se ostvarili drugi benefiti, kao što su smanjenje emisije CO<sub>2</sub> sigurnost dobave električne energije i dr.

Današnja gradnja nuklearnih elektrana s cijenom od 2000 EUR/kW (što je na donjoj granici), uz 90% load factor, 12% kamata i 12 godina otplate (investitori će vjerojatno tražiti povrat ulaganja nakon 12 godine projekta ako ne i prije) proizvodila bi električnu energiju po 4 c/kWh (bazirano samo na investiciji). Ugrubo se mogu procijeniti troškovi pogona i održavanja na 1 c/kWh za O&M i 1 c/kWh za gorivo što bi dovelo do cijene od 6 c/kWh. No kod gradnje prve elektrane, treba dodati i cijenu uspostave sustava koja može biti kao još jedna elektrana. Isto tako na tu cijenu trebali bi se dodati i troškovi dekomisije i skladištenje otpada koje netko treba platiti? Za više informacija treba pogledati [http://en.wikipedia.org/wiki/Cost_of_electricity_by_source].

'''Tablica 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska - premali energetski sistem<br />1 centrala = 1/4 sistema</font></span>
|}

Link:

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]

===Kombinirani ciklus===

Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%.

'''Tablica 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="378" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="293" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">relativno komplicirana tehnologija</font></span>
|-
| width="378" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">fleksibilan rad</font></span>
| width="293" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">visoka cijena plina</font></span>
|}

<span lang="hr"><br /></span>

===Kogeneracija===

Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima područnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Još je bolje ako se koristi otpadna toplina iz kombiniranog ciklusa, ili otpadna toplina iz industrije. Prema slici 22. vidi se da je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO<sub>2</sub>. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, samo se dio električne i toplinske energije može zadovoljiti kogeneracijom.

'''Tablica 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna gradnja vrelovoda</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">problem kondenzata</font></span>
|}

linkovi:

[http://www.heatroadmap.eu Heat Roadmap Europe]
[http://www.euroheat.org Euroheat & Power]
[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]
[http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm Cogeneration Buyers Guide]

===Obnovljivi izvori===

Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu:

* hidroenergija
* biomasa i otpad
* sunčeva energija
* energija vjetra
* geotermalna energija
* energija valova
* energija plime i oseke
* energija morskih struja

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. EU je još 1997. imala cilj instalirati 40.000 MW vjetroelektrana do 2010. u zemljama EU-15, u tim zemljama nekoliko godina ranije prije roka, već krajem 2005. bilo je instalirano 40.301 MW vjetoelektrana. Izvrsni rezultati su potakli industriju da poveća ciljeve na 75.000 MW instaliranih vjetroelektrana u 2010. godini što je isto tako ispunjeno. Ipak, unatoč rezultatima koje ostvaruje energija vjetra (20% u proizvodnji električne energije iz obnovljivih izvora) može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa te polotičkih barijera koje se postavljaju od strane drugih energetskih lobija.

'''Tablica 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">zanemariva emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">jefitini potencijali već iskorišteni</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">male HE su teško isplative</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta</font></span>
|}

Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO<sub>2</sub>, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO<sub>2</sub> pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla.

'''Tablica 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">"zanemariva" emisija CO<sub>2</sub> ukoliko se šume obnavljaju</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">slaba energetska moć</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">teška kontrola nad ostalim emisijama</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna velika površina</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa</font></span>
|}

'''Tablica 8.''' Prednosti i nedostaci vjetroenergije

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">zanemariva emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">varijabilni rad, samo kada ima vjetra</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">potencijali gotovo svugdje</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"></font></span>
|}

'''Tablica 9.''' Prednosti i nedostaci solarne energije

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">zanemariva emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">varijabilni rad, samo kada ima Sunca</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">najveći potencijal od svih primarnih energenata, dostupan gotovo svugdje</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"></font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">skalabilna, od krova pa do velikih elektrana</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"></font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">vlastita proizvodnja jeftinija od električne energije iz mreže na niskom naponu</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"></font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">veliko lokalno zapošljavanje</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"></font></span>
|}

===Uvoz električne energije===

Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? No emisije CO<sub>2</sub> su ipak globalni problem pa treba voditi računa da proizvodnja električne energije iz fosilnih goriva, izvan granica nekog područja, nužno ne dovodi do ukopnog smanjenja emisija CO<sub>2</sub>.

'''Tablica 10.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada</font></span>
| width="50%" |
<span lang="hr"><font face="Arial">bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
|}

{| width="100%"
|}

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> racionalnim korištenjem energije==

Jedno od najlogičnijih i najisplativijih rješenja koja se nameću u borbi protiv globalnog zagrijavanja, odnosno povećane emisije CO<sub>2</sub>, jest racionalno korištenje energije. Od najjednostavnijih energetskih korekcija, odnosno navika u kućanstvima do složenih konstrukcijskih zahvata u industrijskim postrojenjima racionalno korištenje energije predstavlja i značajnu ekonomsku komponentu koju isto tako treba istaknuti.

Kao nastavak diskusije može poslužiti nekoliko primjera neučinkovitog i neracionalnog korištenja energije u dva vrlo energetski intenzivna sektora, zgradarstvu i industriji.

=== Industrija ===
Zbog svoje kompleksnosti sektor industrije predstavlja pravi izazov u području energetske učinkovitosti. Ovdje možemo vidjeti izrazitu ekonomsku notu racionalnog korištenja energije obzirom da smanjenje troškova energije ima za posljedicu i smanjenje proizvodne cijene krajnjeg proizvoda, što u tržišnoj utakmici može biti presudno. Možemo prodiskutirati neke od primjera neracionalnog korištenja energije u sektoru industrije[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energija_u_industriji]:

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije
* proizvodi s greškom (škart)
* učestali prekidi proizvodnje
* loša optimizacija procesa

=== Zgradarstvo ===
Obzirom na dugi niz godina donedavno bez kvalitetne energetske regulative u području zgradarstva te sustavnog nepridržavanja energetske regulative u periodu od kada ona postoji, sektor zgradarstva predstavlja izuzetni potencijal za uštedu energije. Bilo kroz napredna rješenja vezana za vanjsku ovojnicu, toplinske sustave ili pak energetski učinkovitu opremu i aparate. Spomenimo neke od primjera neracionalnog korištenja energije u zgradarstvu[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energetska_efikasnost_u_sektoru_zgradarstva]:

* gradnja bez potpune izolacije vanjske ovojnice
* korištenje nezadovoljavajućih materijala
* loša optimizacija sustava grijanja i hlađenja
* energetski neučinkovita oprema i aparati
* korištenje energije kada za time nema potrebe

Metode dekarbonizacije zgradarstva:

* gradnja zgrada sa skoro nultom potrošnjom
* retrofit postojećih zgrada na standard skoro nulte potrošnje
* opremanje zgrada obnovljivim izvorima
* zabrana korištenja fosilnih goriva, uključivo plina, za grijanje, potrošnu toplu vodu i kuhanje
* obavezno priključenje na centralizirane toplinske sustave u naseljima
* korištenje dizalica topline izvan gusto naseljenih dijelova zemlje

'''Tablica 11.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO<sub>2</sub>, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO<sub>2</sub>,

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial"> [http://en.wikipedia.org/wiki/Kilogram_oil_equivalent] - kg of oil equivalent</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Bogate zemlje (OECD)</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Zemlje u tranziciji</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Hrvatska</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://www.google.com/publicdata/explore?ds=d5bncppjof8f9_&met_y=eg_use_pcap_kg_oe&tdim=true&dl=en&hl=en&q=energy+consumption+per+capita+world] kgoe/capita (2013. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1894</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">6900</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1650</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1814</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://data.worldbank.org/indicator/EN.ATM.CO2E.PC/countries?display=default] tCO<sub>2</sub>/capita (2013. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.00</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">11.2</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">6.6</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4.8</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_GDP_%28nominal%29] GDP$/kgoe (2010. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.09</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">9</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">6.16</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_carbon_dioxide_emissions] kgCO<sub>2</sub>/GDP$ (2008.godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.47</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.25</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.7</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.39</font>
|}

<br /><br />

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 11. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO<sub>2</sub> po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju skoro 2,5 puta više energije za isti proizvod, a za taj isti proizvod emitiraju skoro 3 puta više CO<sub>2</sub> u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću. Povijesni trend energetskog intenziteta možete vidjeti na slici 25., dok je na slici 26. prikazan energetski intenzitet za nekolicinu zemalja (2011. godina)[http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity].

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 25. Povijesni trend energetskog intenziteta

[[Slika:Energyintensity.png]]

Slika 26. Prikaz energetskog intenziteta nekih zemalja za 2011. godina (izvor OECD-ilibrary)

Obrnuti pogled bi bio putem „'''Ekonomske energetske učinkovitosti'''“ ili ekonomske stope povrata od potrošene energije. Ova vrijednost bi nam pokazala koliko jedinica BDP-a je „proizvedeno“ po jedinici energije. Detaljnije objašnjenje potražite na [http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity#Economic_Energy_Efficiency]. Na slici 27 prikazan je omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti".

[[Image:eee.jpg]]

Slika 27. Omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti"[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gdp-energy-efficiency.jpg]

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> u transportu==

====Trendovi i nove tehnologije u smanjenju CO<sub>2</sub> u transportu====

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO<sub>2</sub>, kao što se vidi na slici 28. U Hrvatskoj imamo isti trend, slika 20. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 30 godina od naftne krize (primjer: downsizing - slika 29.). Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim tada nije postala komercijalna, jer nisu razvijene baterije koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću (''price & range parity'' - izravno uspoređivanje sa IC motorima od strane kupaca).

[[Image:energy_consumption_by_sectors_world_2008.png|center]]
<div align="center">Slika 28. Svjetska potrošnja nafte i zemnog plina po sektorima u 2008. godini (izvor: BP, 2009)</div>

[[Image:IC engines_downsizing.png|center]]
<div align="center">Slika 29. Povećanje efikasnosti motora s unutrašnjim izgaranjem uvođenjem varijabilnog kompresijskog omjera (izvor: MCE-5 VCRi, 2010)</div>

[[Image:prius.jpg|center]]
<div align="center">Slika 30. Toyota Prius hibridno vozilo (izvor: www.google.com) </div>

[[Image:Tesla@FSB.jpg|center|300px]]
<div align="center">Slika 31. Tesla S na parkiralistu FSB-a</div>

S razvojem baterija hibridna vozila i električna vozila postaju najvažnija opcija za dekarbonizaciju transporta. Dok čisti hibridi tipično štede do 15% goriva, emisije električnih vozila ovise o emisijama u proizvodnji električne energije. Tako npr. Tesla S model ima emisiju od pola (cca 60 gCO2/km) od novih benzinskih vozila (120 gCO2/km), te trećina od postojećeg voznog parka. U 2016 u svijetu je 1% tržišta automobila bilo električno.

[[Image:battery_energy_density.png|center]]
<div align="center">Slika 32. Gustoća pohranjene energije po jedinici mase (težina) i volumena (zauzeće prostora) za različite tipove baterija za potrebe električnih vozila(izvor: www.iae.org, 2007)</div>

Kad je cijena nafte iznad 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva (slika 33.), te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 7% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo.

[[Image:Biofuels_ethanol_biodiesel_2007.png|center]]
<div align="center">Slika 33. Svjetska proizvodnja biogoriva u 2006. godini (izvor: F. O. Licht Consulting Company, 2007.)</div>

Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem i gorivim ćelijama (FC, slika 34.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su predmet mnogih kritika kao najmanje efikasan i vjerojatno najskuplji način za smanjenje stakleničkih plinova. Svakako nije ohrabrujuća niti izjava Predsjedavajućeg i CEO General Motors-a :""The car is still too expensive and probably won't be practical until the 2020-plus period, I don't know." (lipanj 2011)
'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">Slika 34. DaimlerChrysler Commander 2, automobil <br>pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250<sup>o</sup>C, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 35.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">Slika 35. BMW automatska stanica za komprimiranje <br>vodika (cca. 3 min)</div>

====Push-pull metode====

''Push-pull'' metode su jedan od načina kako utjecati na individualne odluke u putničkom i teretnom prijevozu. ''Push'' metode financijskim (porezi, cestarine...) i tehničkim (zabrana prometa) instrumentima nastoji racionalizirati transportni sustav. ''Pull'' metode nastoje sudionicima u prometu ukazati na prednosti alternativnih načina transporta koji vode smanjenju CO2 (''commuting'', javni prijevoz) +

[[Image:push_methods.png|center]]
<div align="center">Slika 36. ''Push'' metode u smanjenju CO2 u transportu</div>

[[Image:pull_methods.png|center]]
<div align="center">Slika 37. ''Pull'' metode u smanjenju CO2 u transportu</div>

====CO<sub>2</sub> emisije i porezi====
Neke od zemalja Europske unije su uvele oporezivanje vozila temeljem njihove proizvodnje CO2 (u g/km), slika 38.

[[Image:Co2_tax_lease.png|center]]
<div align="center">Slika 38. Oporezivanje vozila bazirano na emisijama CO2 (izvor: Frost & Sulivan)</div>

Dok Euro norme (trenutno na snazi Euro 5) propisuju emisije dušikovih oksida (NOx), neizgorenog ugljikovodika (THC), nemetanovih ugljikovodika (NTHC), ugljičnog monoksida (CO) i čestica (PM), smanjenje emisije ugljičnog dioksida (CO2) je propisana tek dobrovoljnim ugovorom između Europske asocijacije proizvođača automobila (ACEA) i Europske komisije (slika 39.). Inače, u smanjenju emisija prednjači Fiat Group koja već u 2010. godini ima 123.1 gCO2/km.

[[Image:ACEA_2009_progress.png|center]]
<div align="center">Slika 39. Udio novih automobila s obzirom na deklariranu emisiju CO2 (izvor: ACEA, 2009)</div>

====Road pricing & Congestion pricing====
Road pricing: razbija iluzije javnih cesta. Primjeri: Singapore, Oslo, Riga, London, Shanghai... itd.

[[Image:Road_pricing_Singapore.png|center]]
<div align="center">Slika 40. Road pricing Singapore, ulazak u zonu naplate (elektronsko očitavanje tablica)</div>

[[Image:Road_pricing_London.png|center]]
<div align="center">Slika 41. Road pricing London, ulazak u zonu naplate</div>

== Pariški sporazum ==

Pariški sporazum iz 2015 je nastavak procesa odpočetog UN okvirnom konvencijom o klimatskim promjenama (UNFCCC) iz 1992, čiji je uvodni implementacijski protokol bio onaj iz Kyota 1997.

The aim of the convention is described in Article 2, "enhancing the implementation" of the UNFCCC through:
"(a) Holding the increase in the global average temperature to well below 2 °C above pre-industrial levels and to pursue efforts to limit the temperature increase to 1.5 °C above pre-industrial levels, recognizing that this would significantly reduce the risks and impacts of climate change;
(b) Increasing the ability to adapt to the adverse impacts of climate change and foster climate resilience and low greenhouse gas emissions development, in a manner that does not threaten food production;
(c) Making finance flows consistent with a pathway towards low greenhouse gas emissions and climate-resilient development."

Zemlje će se truditi postići "global peaking of greenhouse gas emissions as soon as possible". Prema IPCC izvještaju o scenarijima za 1.5 °C, potrebno je smanjiti emisije CO2 za 45% do 2030, i za 100% do 2050.

Pariški sporazum je prvi svjetski klimatski dogovor koji obuhvaća sve zemlje, a ne samo bogate. Ratificiralo ga je 187 zemalja, a potpisalo još 10: [https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_parties_to_the_Paris_Agreement https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_parties_to_the_Paris_Agreement]

== Kyoto protokol ==

The Protocol sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

<br>[http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
<br>[http://unfccc.int/essential_background/kyoto_protocol/items/1678.php Konvencija tekst]
<br>[http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Potpisnici]

<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače 2005. [https://en.wikipedia.org/wiki/Kyoto_Protocol Ratificiran od 192 zemlje.]

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

Kyoto Protokol produljen je amandmanom iz Dohe do 2020.

[[Image:CO2.jpg]]

Slika 42. Očekivani trend emisije CO<sub>2</sub> u Hrvatskoj [http://www.mzoip.hr/doc/bijela_knjiga.pdf Bijela knjiga]

Danas jedan od najvećih ekoloških problema predstavlja zagrijavanje našeg planeta uslijed emisija stakleničkih plinova. Zbog toga je međunarodna zajednica potpisala dva ključna sporazuma s ciljem stabilizacije emisije stakleničkih plinova u atmosferi:
* 1992. Okvirna konvencija o promjeni klime (UNFCCC) kako bi se ograničila globalna koncentracija plinova uzročnika globalnog zatopljenja;
* 1997 Kyotski Protokol s ciljem postavljanja obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova.

Republika Hrvatka je ratificirala Kyotski protokol 2007. godine te time preuzela obveze smanjenja emisije stakleničkih plinnova 2008-2012 godine na 95% od količine emisije u baznoj, 1990. godini. Republika Hrvatska također se obvezala i za sudjelovanje u EU –ETS shemi -Europskom sustav trgovanja emisijama.

Kyoto protokol je uveo tri fleksibilna mehanizma i na taj način omogućio je da se smanjenje emisija provodi tamo gdje je to najjeftinije.:
* Trgovanje emisijama – omogućavanje trgovine emisije između zemalja odnosno zemlja koja ima viškova prava stečenih temeljem smanjenja vlastitih emisija može prodati svoje AAU ''eng. assigned amount per unit'';
* Mehanizam čistog razvoja – omogućavanje primjenu projekata za smanjenje emisija u zemljama u razvoju tj. oni koji ulažu u takve projekte oni ostvaruju prava u obliku CERa (Certificiranih smanjenja emisija ''engl. Certified Emission Reductions'');
* Zajednička implementacija – omogućavanje industrijski razvijenim zemljama da surađuju na postizanju ciljanog smanjenja emisija (smanjenjem emisija prebacuju se emisije iz zemlje gdje se ulaže u zemlju koja ulaže).

== EU ETS - Europski sustav trgovanja emisijama ''eng. European Emission Trading'' ==

Europska shema trgovanja emisijama stakleničkih plinova predstavlja najznačajniju mjeru kojom EU nastoji izvršiti obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova. 2003. godine Europska komisija je objavila smjernice o tržištu emisija poznate kao sustav trgovanjem emisija. 2005. godine pokrenuta je shema trgovanjem emisijama u kojem sudjeluje preko 12 000 postrojenja uključujući elektrane, rafinerije, cementare, vapnare, ciglane, željezare, čeličane, papirne industrije i sva postrojenja veća od 20 MW toplinske snage.U EU ETS shemi svako postrojenje dobije emisijsku kvotu te se omogućuje da se trguje emisijskim pravima među postrojenjima. Trgovanje emisija znači trgovanje emisijskim pravima pri čemu je jedno pravo na emisiju ekvivalentno dozvoli za emitiranje jedne tone ekvivalentnog CO2. Transakcije na EU ETS tržištu se vrše na burzama.

Europski sustav trgovanjem emisijama je podijeljen u tri faze odnosno tri razdoblja: ETS1, ETS2 i ETS3. Prva faza trgovanja je predstavljala probno razdoblje i trajala je od 2005. do 2007. godine gdje su sve države članice EU samostalno izradile vlastiti NAP i izvršena je besplatna dodjela emisija prema povijesnim emisijama, prema NAPu. Druga faza predstavlja razdoblje od 2008. do 2012. godine, gdje je podjela emisija većinom prema povijesnim emisijama, prema NAP i EK, te djelomiočno aukcija emisija. Treća faza u razdoblje od 2013. do 2020. godine proizvodnja električne eneregija mora kupovati emisija, dok industrija samo djelomičn o dobiva besplatne emisijske jedinice prema sektorskim benchmarku. U 2013. godini je besplatno podijeljena količina emisijskih jedinica u iznosu od 80% od sektorskog benchmarka. Svake sljedeće godine količina emisijskih jedinica koja će se dodjeljivati besplatno smanjuje se za jednake iznose tako da u 2020. godini iznosi 30 % od količine utvrđene u skladu s tim pravilima. Industrija za koju postoji opasnost da će se iseliti iz EU dobiva 100% emisija u odnosu na sektorski benchmark.

[https://www.eex.com/en/market-data/environmental-markets/spot-market/european-emission-allowances Cijena EU ETS EEA (European Emission Allowances) na sekundarnom tržištu EEX]

'''Pariški sporazum i Kyoto protokol - linkovi :'''
<br>[https://en.wikipedia.org/wiki/Paris_Agreement Paris Agreement]
<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/kyoto_protocol/doha_amendment/items/7362.php Doha Amendment]
<br>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

=Zaključak=
[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Pariški sporazum, kao nastavak na Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO<sub>2</sub>
* Racionalno korištenje energije u industriji, prometu i kućanstvima može značajno smanjiti emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda, tako da treba tražiti tehnička rješenje - elektrifikacija i digitalizacija se čini najvjerojatnije rješenje
* Obnovljivi izvoru su jeftina zamjena za fosilna goriva, ali njihova integracija traži velike promjene u energetskim sustavima
* Nuklearna energija je moguća, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama, te skuplja od energije dobivene iz obnovljivih izvora - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je optimalno rješenje uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), što obuhvaća centralizirane toplinske sustave, elektrifikaciju grijanja i prometa, potpuni prijelaz na obnovljive izvore energije.

[[Image:Crta.jpg]]

Datoteka:Co2hist2019.jpg

2019-10-16T12:31:09Z

Marko: Co2hist update 2019

== Opis ==
Co2hist update 2019

Glavna stranica

2019-04-23T11:36:24Z

Marko:

<font color="red">ENERPEDIA JE MIGRIRANA NA NOVI SERVER I DOMENU. AKO NAIĐETE NA PROBLEME JAVITE MARKU.</font>

Ako koristite ovaj udžbenik za predavanja, te ih želite ispraviti, popraviti ili doraditi, javite mi se. [mailto:Neven.Duic@fsb.hr?subject=Enerpedia Neven Duić]. Također, rado bih dobio feedback, čak i ako ne želite ništa mijenjati.

Pogledajte [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_i18n dokumentaciju o prilagodbi sučelja]
i [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_User%27s_Guide Vodič za suradnike] za pomoć pri uporabi i podešavanju.

[[Image:EPlogo.png]]

#[[UVOD]]
#*[[ENERGIJA I MI]]
#*[[UPOTREBNA VRIJEDNOST ENERGIJE: RAD, GRIJANJE, HLAĐENJE]]
#*[[OBLICI ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I EKONOMIJA]]
#*[[ENERGIJA I OKOLIŠ]]
#[[ENERGETSKA EKONOMIKA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Uvod:|UVOD]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Model_toka_novca:|MODEL TOKA NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kraja_perioda|Konvencija kraja perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_sredine_perioda|Konvencija sredine perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kontinuiranog_toka|Konvencija kontinuiranog toka]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Vremenska_vrijednost_novca|VREMENSKA VRIJEDNOST NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_novca|Buduća vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_novca|Sadašnja vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_toka_jednakih_rata|Buduća vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Rata_otplate|Rata otplate]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_toka_jednakih_rata|Sadašnja vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Povrat_kapitala|Povrat kapitala]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_gradijenta|Sadašnja vrijednost gradijenta]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#.C5.BDivotni_vijek_opreme|ŽIVOTNI VIJEK OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tro.C5.A1kovi_.28cijena.29_opreme|TROŠKOVI (CIJENA) OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Dobiti_i_tro.C5.A1kovi_projekta|DOBITI I TROŠKOVI PROJEKTA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Procjena_prijedloga_projekta|PROCJENA PRIJEDLOGA PROJEKTA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_otplate_.28payback.29 |Metoda otplate (payback)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_prosje.C4.8Dne_stope_povrata|Metoda prosječne stope povrata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Unutra.C5.A1nja_stopa_povrata_.28IRR.29|Unutrašnja stopa povrata (IRR)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_sada.C5.A1nje_vrijednosti|Metoda sadašnje vrijednosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Indeks_profitabilnosti|Indeks profitabilnosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Me.C4.91usobno_isklju.C4.8Divanje_i_ovisnost|Međusobno isključivanje i ovisnost]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Usporedba_razli.C4.8Ditih_metoda|Usporedba različitih metoda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Pristup_cijene_.C5.BEivotnog_ciklusa|Pristup cijene životnog ciklusa]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Investicijske_odluke.2C_investicijska_nesigurnost|Investicijske odluke, investicijska nesigurnost]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tehnike_sistematske_ekonomske_analize|TEHNIKE SISTEMATSKE EKONOMSKE ANALIZE]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Ostala_razmatranja_u_analizi_investicije|Ostala razmatranja u analizi investicije]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Porez_na_dobit|Porez na dobit]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Deprecijacija_.28amortizacija.29|Deprecijacija (amortizacija)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Inflacija|Inflacija]]
#[[PRIMARNA ENERGIJA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uvod|UVOD]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Oblici_primarne_energije|OBLICI PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Neobnovljivi_.28komercijalni_ili_konvencionalni.29|Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Obnovljivi_.28tradicionalni.2C_komercijalni_ili_konvencionalni.2C_novi_ili_alternativni.29|Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Bilance_primarne_energije|Bilance primarne energije]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Rezerve_primarne_energije|REZERVE PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potencijal_obnovljive_energije|Potencijal obnovljivih izvora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Proizvodnja_i_trgovina_primarnom_energijom|PROIZVODNJA I TRGOVINA PRIMARNOM ENERGIJOM ]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_2|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_2|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_2|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran_2|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Naftovodi.2C_plinovodi_i_geopolitika|Naftovodi, plinovodi i geopolitika]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#LNG|LNG]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potro.C5.A1nja_primarne_energije|POTROŠNJA PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_3|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_3|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_3|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nuklearna_energija|Nuklearna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Hidroenergija|Hidroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Vjetroenergija|Vjetroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Tradicionalni_obnovljivi_izvori|Tradicionalni obnovljivi izvori]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Biomasa|Biomasa]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Otpad_kao_izvor_energije|Otpad kao izvor energije]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Geotermalna_energija|Geotermalna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Solarna_energija|Solarna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Energija_mora|Energija mora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Primarna_energija_i_kvaliteta_.C5.BEivota|PRIMARNA ENERGIJA I KVALITETA ŽIVOTA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Efikasnost_potro.C5.A1nje_primarne_energije|EFIKASNOST POTROŠNJE PRIMARNE ENERGIJE]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Zaklju.C4.8Dak|ZAKLJUČAK]]
#[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Proizvodnja električne energije|PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Termoelektrane|Termoelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Nuklearne_elektrane|Nuklearne elektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Distribuirana proizvodnja|Distribuirana proizvodnja]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Otočna proizvodnja|Otočna proizvodnja]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Obnovljivi izvori|OBNOVLJIVI IZVORI]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Hidroelektrane|Hidroelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Vjetroelektrane|Vjetroelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Geotermalne elektrane|Geotermalne elektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Elektrane na biomasu i otpad|Elektrane na biomasu i otpad]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#PV|PV]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Solarne termalne elektrane|Solarne termalne elektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Elektrane na valove, plimu i oseku|Elektrane na valove, plimu i oseku]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Alternativne tehnologije|Alternativne tehnologije]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#KGH|KGH]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Grijanje|Grijanje]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Hlađenje|Hlađenje]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Klimatizacija|Klimatizacija]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Solarna energija|Solarna energija]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Geotermalna energija|Geotermalna energija]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Akumulatori energije|Akumulatori energije]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Kogeneracija|KOGENERACIJA]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#MikroCHP|MikroCHP]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Tipična kogeneracijska elektrana|Tipična kogeneracijska elektrana]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Kogeneracije u termoelektranama|Kogeneracije u termoelektranama]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Kogeneracije na biomasu|Kogeneracije na biomasu]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Trigeneracija|TRIGENERACIJA]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Gorive ćelije i vodik|GORIVE ĆELIJE I VODIK]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Dobivanje vodika reformiranjem|Dobivanje vodika reformiranjem]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Dobivanje vodika elektrolizom|Dobivanje vodika elektrolizom]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Akumulacija vodika|Akumulacija vodika]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Gorive ćelije|Gorive ćelije]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Poligeneracija|POLIGENERACIJA]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Rafiniranje nafte|RAFINIRANJE NAFTE]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Uvod|Uvod]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Proces pripreme nafte za preradu|Proces pripreme nafte za preradu]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Podjela rafinerija prema tipovima|Podjela rafinerija prema tipovima]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Procesi koji se odvijaju u rafineriji|Procesi koji se odvijaju u rafineriji]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Povijest nafte|Povijest nafte]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Ekonomija rafiniranja|Ekonomija rafiniranja]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Zaštita okoliša i sigurnost|Zaštita okoliša i sigurnost]]

#[[ENERGETSKA POLITIKA]]
#*[[ENERGETSKA_POLITIKA#Tranzicija_i_eurointegracije|TRANZICIJA I EUROINTEGRACIJE]]
#*[[EUROPSKA ENERGETSKA STRATEGIJA]]
#*[[ENERGETSKA_POLITIKA#Sigurnost dobave energije|SIGURNOST DOBAVE ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I KONKURENTNOST PROIZVODA]]
#*[[RESTRUKTURIRANJE ENERGETIKE]]
#*[[LIBERALIZACIJA ENERGETSKOG TRŽIŠTA]]
#*[[PRIVATIZACIJA]]
#[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST]]
#*[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Uvod|UVOD]]
#*[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Energija_u_poljoprivredi_i_šumarstvu|ENERGIJA U POLJOPRIVREDI I ŠUMARSTVU]]
#*[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Energija_u_industriji|ENERGIJA U INDUSTRIJI]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Dobivanje_potpore_uprave|Dobivanje potpore uprave]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Osnivanje_baze_podataka_o_energiji|Osnivanje baze podataka o energiji]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Energetski_audit_(pregled_utroška_energije)|Energetski audit (pregled utroška energije)]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Utvrđivanje,_procjena_i_provedba_izvedivih_načina_za očuvanje_energije|Utvrđivanje, procjena i provedba izvedivih načina za očuvanje energije]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Nadzor,_ocjena_i_praćenje_učinaka_mjera/projekata_za_uštedu_energije|Nadzor, ocjena i praćenje učinaka mjera/projekata za uštedu energije]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Dodatci|Dodatci]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Zgradarstvo_-_Grijanje_i_hla.C4.91enje|ZGRADARSTVO - GRIJANJE I HLAĐENJE]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Kućanski aparati|KUĆANSKI APARATI]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Uvod|Uvod]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Klasa_energetske_efikasnosti_i_označavanje_kućanski_aparata|Klasa energetske efikasnosti i označavanje kućanski aparata ]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Kako_uštedjeti_električnu_energiju|Kako uštedjeti električnu energiju]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energija u uslugama|ENERGIJA U USLUGAMA]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Transport|TRANSPORT]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Trendovi_u_transportu|Trendovi u transportu]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Congestion_dilemma|Congestion dilemma]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Road_pricing|Road pricing]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Zaključak|Zaključak]]
#[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Uvod|Uvod]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Modeli razvoja|Modeli razvoja]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Tehnološke revolucije|Tehnološke revolucije]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Demografija i resursi|Demografija i resursi]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Definicije održivosti|Definicije održivosti]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava|Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava]]
#[[ENERGETIKA I OKOLIŠ]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Uvod|UVOD]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Emisije_u_energetici|EMISIJE U ENERGETICI]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kisele_kiše|Kisele kiše]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Utjecaj_na_zdravlje|Utjecaj na zdravlje]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Klimatske_promjene|KLIMATSKE PROMJENE]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Efekt_staklenika|Efekt staklenika]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Promjena_koncentracije_CO2_i_temperature|Promjena koncentracije CO2 i temperature]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Modeliranje_globalnog_zatopljenja|Modeliranje globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kretanje_emisija_CO2|Kretanje emisija CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Posljedice_globalnog_zatopljenja|Posljedice globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Izvori_emisije_CO2|Izvori emisije CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Struktura_potrošnje_fosilnih_goriva|Struktura potrošnje fosilnih goriva]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_pri_proizvodnji_električne_energije|Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_racionalnim_korištenjem_energije|Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_u_transportu|Smanjenje emisije CO2 u transportu]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kyoto_protokol|Kyoto protokol]]
#[[PLANIRANJE RAZVOJA ENERGETSKOG SUSTAVA]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Uvod|UVOD]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Karakterizacija_sadašnjeg_stanja|KARAKTERIZACIJA SADAŠNJEG STANJA]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Stanovništvo|Stanovništvo]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Ekonomija_po_sektorima|Ekonomija po sektorima]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Finalna_potrošnja_energije_po_sektorima|Finalna potrošnja energije po sektorima]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Energetske_transformacije|Energetske transformacije]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Primarna_energija|Primarna energija]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Demografski_scenariji|DEMOGRAFSKI SCENARIJI]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Makroekonomski_scenariji|MAKROEKONOMSKI SCENARIJI]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Scenariji_finalne_potrošnje|SCENARIJI FINALNE POTROŠNJE]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Planiranje_elektroenergetskog_sustava|PLANIRANJE ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Vertikalno_integrirani_sustav|Vertikalno integrirani sustav]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Slobodno_tržište|Slobodno tržište]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Otočni_režim|Otočni režim]]
#[[ENERGETSKA TRŽIŠTA]]
#*[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Zašto_liberalizacija|ZAŠTO LIBERALIZACIJA]]
#*[[ENERGETSKA TRŽIŠTA#Energetika_u_tranziciji|ENERGETIKA U TRANZICIJI]]
#*[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Europsko_zajedničko_tržište|EUROPSKO ZAJEDNIČKO TRŽIŠTE]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_električne_energije|Tržište električne energije]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_prirodnog_plina|Tržište prirodnog plina]]
#*[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Restrukturiranje_i_liberalizacija_energetike_u_Hrvatskoj|RESTRUKTURIRANJE I LIBERALIZACIJA ENERGETIKE U HRVATSKOJ]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_električne_energije_RH|Tržište električne energije RH]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_prirodnog_plina_RH|Tržište prirodnog plina RH]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Restrukturiranje_HEP-a_i_INA-e|Restrukturiranje HEP-a i INA-e]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Privatizacija_HEP-a_i_INA-e|Privatizacija HEP-a i INA-e]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Regionalna_integracija|Regionalna integracija]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_nafte_i_naftnih_derivata|Tržište nefte i naftnih derivata]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_topline|Tržište topline]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_ugljena|Tržište ugljena]]
#[[Testiranje]]

[[Disklejmer]]

ENERGETSKE TRANSFORMACIJE

2018-03-28T07:19:39Z

Marko: /* Osnovne komponente klasične hidroelektrane */

[[Image:Energetsketransformacije.jpg]]

=Uvod=
[[Image:Crta.jpg]]

U fizici kao i tehnici (inženjerstvu) pod pojmom energetske transformacije ili pretvorbe, smatramo svaki proces pretvorbe energije iz jednog oblika u drugi. Promjena energije u sustavima može biti ostvarena samo dodavanjem ili oduzimanjem energije iz sustava, jer je energija količina koja je sačuvana. Energija u sustavu može biti transformirana tako što se nalazi u drugom obliku, pa se ta energija u raznim oblicima koristi za vršenje raznolikih fizičkih radova.

Energija fosilnih goriva, sunčevog zračenja ili nuklearnog goriva može biti pretvorena u drugi oblik energije poput električne, mehaničke ili toplinske koje su nam potrebnije pa se stoga koriste strojevi za pretvorbu energije. Stupanj korisnosti stroja okarakteriziran je vrijednošću izlazne jedinice koja je dobivena u samom procesu pretvorbe. Energetske transformacije su bitne pri primjeni energetskih koncepata u raznim prirodoslovnim znanostima kao što su biologija, kemija, geologija, kozmologija.

Energija se može pretvoriti u oblik koji je potreban u drugom prirodnom procesu ili stroju te da omogući pogodnosti u društvu poput grijanja, rasvjete ili kretanja. Na primjer, motor s unutarnjim izgaranjem pretvara potencijalnu kemijsku energiju goriva i zraka u mehaničku energiju koja omogućava gibanje vozila ili kao što solarne ćelije pretvaraju sunčevu energiju u električnu kojom se pali svjetlo ili napaja računalo.

Opći naziv za uređaj koji pretvara energiju iz jednog oblika u drugi je pretvarač.

Na primjer, kod elektrane na ugljen se događaju sljedeće transformacije energije:

#Kemijska energija u ugljenu pretvara se u toplinsku energiju
#Toplinska energija se pretvara u kinetičku energiju u obliku pare
#Kinetička energija se pretvara u mehaničku u turbini
#Mehanička energija turbine se pretvara u električnu energiju

[[Image:Crta.jpg]]

=Proizvodnja električne energije=
[[Image:Crta.jpg]]

==Termoelektrane==

===Uvod===

Termoelektrane su energetska postrojenja čija je osnovna namjena proizvodnja i transformacija primarnih oblika energije u koristan rad, koji se kasnije u obliku mehaničke energije dalje iskorištava za proizvodnju električne energije (Slika 1). Imamo pretvaranje kemijske energije u toplinsku koja se različitim procesima predaje nekom radnom mediju. Radni medij služi kao prijenosnik te energije do mjesta gdje će ona biti dalje transformirana i iskorištena. Termoelektrana se sastoji od mnogo različitih dijelova koji tvore jednu kompleksnu cjelinu. Najvažnije dijelove koji tvore zatvorenu cjeline unutar jedne termoelektrane su: generator pare, turbina, generator električne energije i kondenzator, no o tim cjelinama će biti govora u daljnjem tekstu. Glavna primjena i svrha termoenergetskih postrojenja je proizvodnja pare koja će pokretati turbinu, a zatim i generator električne energije.

[[Slika:Ter1.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 2.1.1/1.''' Termoelektrana - Richemont, Francuska <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_power_station]
<div align="left">

U samom procesu dobivena toplinska energija može se iskorištavati, ne samo za paru koja će ići u turbinu, već i kao energija koja će poslužiti kod grijanja. Za potrebe grijanje koristi se para manjih toplinskih i temperaturnih parametara. Najveći problem kod ovih postrojenja su gubici i velike emisije stakleničkih plinova, a naš cilj je da te gubitke i emisije pokušamo smanjiti i samim time povećati iskoristivost samog procesa i cijelog postrojenja uopće.

<div align="left">

===Povijest===

Primitivne verzije parnog stroja javljaju se već u antici dok se konkretnija primjena javlja u 17. stoljeću. Industrijska revolucija započinje izumom parnog stroja (James Watt)(1765.) koji je radio s pretlakom (Slika 2.1.2/1.). Glavni parametri termoenergetskih postrojenja su se mijenjali kroz povijest, a najveće promijene su doživjeli tlak i temperatura pare. Od nekih 15 bara i 300 °C došli smo do današnjih 100-tinjak bara i oko 600 °C. Količina pare se povećava, a samim time i snaga postrojenja te tako smanjujemo potrošnju goriva i podižemo iskoristivost postrojenja. Daljnje povećanje iskoristivosti postrojenja je postignuto primjenom pregrijača i međupregrijača, a nova revolucija nastaje razvojem takozvanih blok postrojenja (kotao i turbina su jedan zatvoreni upravljački krug).

[[Slika:Steam.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.2/1.''' Prikaz rane faze parnog stroja <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Steam_engine]
<div align="left">

Možemo pratiti povijesni razvoj turbina, generatora pare te plinskih turbina.
Ideje su postojale i postupno se razvijale kroz povijest, ali za termoelektrane kakve mi danas poznajemo najvažnija je stvar patentiranje i razvoj parne turbine (1791.) Plinska turbina dolazi mnogo kasnije, početkom 20. stoljeća.
Danas imamo situaciju da se oko 80% električne energije u industrijski razvijenim zemljama dobiva iz termoenergetskih izvora (tu naravno ubrajamo i plinska, ali i nuklearna postrojenja).
U modernom društvu potreba za električnom energijom raste, a samim time raste i potrošnja električne energije po stanovniku, što je ujedno i pokazatelj gospodarskog razvitka pojedine zemlje.
Osim što proizvode električnu energiju termoenergetska postrojenja služe i za proizvodnju topline koja je također itekako bitna u krajevima gdje je potrebno grijanje.
Važnost ovakvih postrojenja raste iz dana u dan bez obzira na nove izvore i načine proizvodnje električne energije. Naravno u svemu tome raste i opterećenje na okoliš što je pitanje kojim se također moramo aktivno pozabaviti kad govorimo o termoelektranama. O zaštiti okoliša nešto kasnije.
Na projektiranju, izgradnji, radu i održavanju jedne termoelektrane sudjeluje velika grupa ljudi, inženjera različitih struka. Svi ti ljudi objedinjuju široki spektara znanja potrebnih da se obave svi zadaci i osigura nesmetan rad jedne elektrane.

===Parno i plinsko-turbinsko postrojenje===

Već je rečeno da u klasičnim termoelektranama izgaranjem goriva proizvodimo toplinu koja kasnije služi za proizvodnju pare. Proizvedena para odvodi se u turbinu gdje na razne načine ekspandira stvarajući moment koji pak služi za proizvodnu električne energije u generatoru. Dakle parne turbine su najčešće i najvažnije te ćemo najviše govoriti o njima.Druga velika skupina su plinske turbine koje se prilično razlikuju od parnih turbina što u konstrukciji što u načinu rada.

===Plinsko-turbinsko postrojenje===

Plinsko-turbinska postrojenja rade na principu Brayton-ovog ciklusa (Slika 2.1.4/1.). Dakako da je Braytonov proces idealizirani kružni proces koji ne odgovara u potpunosti sa stvarnim promjenama stanja u plinskim turbinama. Zbog trenja i turbulencije tijekom kompresije, izgaranja, te ekspanzije, promjene stanja u p,v dijagramu neće pratiti ravnotežne izentrope i izobare. Najprije se usisava zrak tlaka p<sub>1</sub>, temperature T<sub>1</sub> centrifugalnim/aksijalnim kompresorom, te ga se komprimira na tlak p<sub>2</sub>, te na temperaturu T<sub>2</sub>. Tlak p<sub>2</sub> je ujedno i najveći tlak kružnog procesa plinske turbine. U idealiziranom sustavu bi ova promjena bila izentrospka. Međutim, zbog već spomenutog trenja i turbulencije će se dio energije fluida pretvoriti u toplinu, te će u stvarnosti temperatura nakon kompresije biti T<sub>2</sub>' (T<sub>2</sub>' > T<sub>2</sub>). Komprimirani fluid tlaka p<sub>2</sub>, T<sub>2</sub>' se onda dovodi u komoru izgaranja. Tu se zrak visoke temperature miješa sa plinovitim gorivom gdje onda izgara. U idealnim uvjetima bi se izgaranje smatralo izobarnim procesom. Kako nemamo promjenu tlaka, uslijed porasta temperature kao posljedica izgaranja raste i specifični volumen dimnih plinova. Dakako da u praksi postoji mali pad tlaka tijekom izgaranja zbog trenja. Zbog toga termodinamičko stanje dimnih plinova nakon izgaranja nije p<sub>3</sub>, T<sub>3</sub> već p<sub>3</sub>', T<sub>3</sub>' (p<sub>3</sub>' < p<sub>3</sub>, T<sub>3</sub>' < T<sub>3</sub>). Nakon izgaranja dimni plinovi ekspandiraju kroz turbinske lopatice te daju okretni moment vratilu turbine. Time se toplinska energija pretvara u mehaničku. Mehanička energija se koristi za pokretanje generatora za proizvodnju električne energije (slika 4a). Međutim, i dio mehaničke energije dobivene od turbine se koristi za pogon kompresora. Ekspanzija dimnih plinova iz stanja p<sub>3</sub>', T<sub>3</sub>' do p<sub>4</sub>, T<sub>4</sub> bi u idealnim uvjetima bila izentropska. Ali zbog postojećeg trenja je temperatura na izlazu T<sub>4</sub>' (T<sub>4</sub>' > T<sub>4</sub>). Kod kompresije i ekspanzije fluida u kompresoru i turbini, promjena stanja se ne odvija izentrospki već politropski. [http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_turbine] Kod pokretanja plinsko-turbinskog postrojenja potrebno je najprije omogućiti rad kompresora. Za to se koristiti se Diesel motor ili elektromotor, dok tijekom rada plinske turbine kompresor dobiva mehaničku snagu od turbine. [http://marjan.fesb.hr/~fbarbir/PDFs%20Termoenergetska%20postrojenja/07%20Plinske%20turbine%20i%20postrojenja.pdf]

[[Slika:Braytoncycle.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/1.''' Idealni Braytonov kružni proces <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Brayton_cycle.svg]
<div align="center">

[[Slika:tur1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/2.''' Plinsko-turbinsko postrojenje <div>[http://cogeneration.net/combined-cycle-power-plants/]
<div align="left">

'''Kompresor'''

Klasični kompresori javljaju se kod plinsko-turbinskih postrojenja, mlaznih motora i sl. Kompresori mogu biti radijalni ili aksijalni. Kod aksijalnih strujanje zraka vrši se u smjeru vratila, dok kod radijalnih kompresora imamo radijalno strujanje na rotorsko kolo. Radijalni kompresori lakši su i mnogo efikasniji, nego aksijalni kompresori, ali za manje kompresijske omjere. Kod većih postrojenja koriste se aksijalni kompresori (Slika 2.1.4/3.) obzirom da su efikasniji (za veće kompresijske omjere).

'''''Aksijalni kompresor'''''

*Način Rada

Aksijalni kompresor se sastoji od tri glavna dijela:

1. Rotirajući disk
2. Nepokretne statorske lopatice
3. Kućište

Lopatice određenog aerodinamičkog oblika su ugrađene na rotirajuće diskove aksijalnih kompresora (slika 2.1.4/4.). Profil ugrađenih lopatica je sličan aeroprofilu krila (slika 2.1.4/4.). Pomoću suženog kućišta te rotirajućih diskova, radni medij se prolaskom kroz kompresor kontinuirano sabija. Statorske lopatice aksijalnog kompresora služe za usmjeravanja fluida sa jednog rotirajućeg diska prema drugom. Stoga je između svakog para rotirajućih diskova ugrađen nepokretni statorski disk (Slika 2.1.4/3.). Kako se fluid kontinuirano tlači od ulaza do izlaza iz aksijalnog kompresora tako se njegov tlak i brzina povećava. [http://hr.wikipedia.org/wiki/Mlazni_motor]

[[Slika:Axial compressor.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/3.''' Aksijalni kompresor <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_compressor]
<div align="left">

[[Slika:Aeroprofil.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/4.''' Aeroprofil krila <div>[http://hr.wikipedia.org/wiki/Aeroprofil_krila]
<div align="left">

'''''Centrifugalni kompresori'''''

*Način Rada

Centrifugalni kompresor se sastoji od četiri glavna dijela:

1. Rotor
2. Difuzor
3. Kućište
4. Regulacija pomoću podesivih lopatica

Centrifugalni kompresor može biti pogonjen elektromotorom, parnom turbinom, motorom sa unutarnjim izgaranjem, ili plinskom turbinom. Rotor kompresora rotira sa zakrivljenim lopaticama na velikim brzinama vrtnje. Kako on rotira, tako i usisava fluid kroz sredinu kompresora te ga pomoću centrifugalne sile tjera prema vanjskim rubovima rotora. Tamo radni medij ulazi u difuzor. Rotor centrifugalnog kompresora predaje svoju rotacionalnu energiju fluidu te mu time znatno povećava izlaznu brzine, ali ne i statički tlak. Statički tlak se povećava prolaskom fluida kroz difuzor. U difuzoru se brzina fluida smanjuje, te se ta kinetička energija pretvara u energiju tlaka. Ova činjenica se može dokazati pomoću Bernoullijeve jednadžbe (slika 2.1.4/5.). Zbog toga je i statički tlak i brzina fluida na izlazu iz difuzora veća nego na ulazu u centrifugalni kompresor na samom početku procesa. Na izlazu iz difuzora je fluid pomoću kućišta usmjeren prema izlazu iz centrifugalnog kompresora. Protok komprimiranog fluida se regulira pomoću podesivih lopatica. Veći kompresori su građeni kao više stupnjevani što znači da imaju dva ili više rotora. [http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifugal_compressor]

[[Slika:Bernoulli.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/5.''' Bernoullijeva jednadžba <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Bernoulli%27s_principle]
<div align="left">

*Primjena

Primjena centrifugalnih kompresora je velika. Centrifugalni kompresori se primjenjuju u automobilskoj industriji, u Dieselovim motorima za turbopuhala, za transport prirodnog plina, u naftnim rafinerijama, petrokemijskim i kemijskim postrojenjima, u klimatizaciji i hlađenju. [http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifugal_compressor]

'''Komora izgaranja'''

Komora izgaranja je dio plinsko-turbinskog postrojenja u kojem se kemijska energija goriva oslobađa u obliku topline. Izgaranjem gorivo i fluida (najčešće zrak) stvaraju se dimni plinovi i do 1950°C. Sa velikom brzinom i temperaturom kao takvi ulaze u turbinu gdje ekspandiraju. Prije nego što zrak uđe u komoru izgaranja njegova mu se brzina smanjuje sa 150 m/s (pri izlasku iz kompresora) na 25 m/s putem difuzora koji je smješten na ulazu komore. Smanjenjem brzine fluida omogućujemo stabilno izgaranje. Sastav gorive smjese je također jedan od faktora koji utječe na stabilnost izgaranja. Omjer zraka i goriva u plinsko-turbinskim postrojenjima je 50/1. Kako je taj omjer tri puta veći od stehiometrijskog, dovođenjem takve smjese u komoru za izgaranje bi se onemogućilo stabilno izgaranje. Stoga se ovaj problem rješava tako da se u tzv. primarnoj zoni izgaranja dovede samo 20% više zraka od stehiometrijskog iznosa. [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/energetska_postrojenja/11.pdf]

Inženjeri koji projektiraju turbinu moraju osigurati da se izgaranje odvija upravo u komori za izgaranje, a ne blizu same turbine, tako da se turbinske lopatice ne bi oštetile. Treba osigurati uniformni izlazni temperaturni profil tako da sama turbina ne bi bila podvrgnuta toplinskom naprezanju. U unutrašnjosti komore treba spriječiti postojanje ekstremno vrućih mjesta tako da se komora ne ošteti. Poželjno je da komora za izgaranje u plinskoj turbini ima široko područje rada. Široko područje rada omogućuje da se izgaranje uspješno odvija neovisno o mijenjanju ulaznog tlaka, temperature, ili masenog protoka. [http://en.wikipedia.org/wiki/Combustor]

[[Slika:turbine2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/6.''' Komora izgaranja (combustor) <div>[http://www.britannica.com/EBchecked/topic/226481/gas-turbine-engine/45721/Combustion-chamber]
<div align="left">

'''Plinska turbina'''

Proizvodi izgaranja prisilno ulaze u turbinu, s velikom brzinom i protokom, gdje se preko mlaznica usmjeruje na lopatice, koje se okreću, a ispušni plinovi izlaze sa smanjenom temperaturom i tlakom. [http://hr.wikipedia.org/wiki/Plinska_turbina]

[[Slika:Ter7.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/7.''' Prikaz plinske turbine <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_turbine]
<div align="left">

Kao i kod svih toplinskih strojeva, veća temperatura izgaranja će omogućiti veći stupanj termičkog iskorištenja. Ipak, temperature su ograničene sa mogućnostima čelika, nikla, keramike i ostalih materijala da se odupru temperaturama i naprezanjima. Zbog toga, lopatice turbine imaju često veoma složen postupak hlađenja. [http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_turbine]. Unutarnja iskoristivost turbina se kreće između 0,89 i 0,94. [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/energetska_postrojenja/11.pdf]

'''''Regulacija plinskih turbina'''''

Snaga plinskih turbina koje rade kao otvoreni sustav se mogu regulirati na dva načina:

1. Temperaturna regulacija
2. Kombinirana temperaturna i količinska regulacija

Mijenjanje snage turbine putem temperaturne regulacije se provodi promjenom ulazne temperature fluida u turbinu. Uz konstantan maseni protok, te snagu kompresora, ulazna temperatura fluida se može regulirati promjenom količine goriva za izgaranje. Ovakva vrsta regulacije se može koristiti kod manjih i kratkotrajnih promjena snage turbina, dok je ne-ekonomična kod većih promjena snage. [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/energetska_postrojenja/11.pdf]

Kombinirana temperaturna i količinska regulacija je također jedna od mogućih načina mijenjanja snage turbine. Naime, ovdje se radi o istovremenoj promjeni količine usisanog fluida regulacijom podesivih lopatica na kompresoru te o promjeni količine ubrizganog goriva u komoru izgaranja. Ova istovremena regulacija je moguća do otprilike 40%-tnog opterećenja turbine. Daljnje smanjenje snage se može samo vršiti smanjenjem količine ubrizganog goriva jer je kompresor ušao u područje nestabilnog rada. [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/energetska_postrojenja/11.pdf]

===Parno-turbinsko postrojenje===

Klasično parno-turbinsko postrojenje zasniva se na Rankinovom procesu (2.1.5/2.), poznatom iz termodinamike. Temelj većine parno-turbinskih postrojenja (termoelektrana) jest postrojenja sa slike 2.1.5/1.. Generator pare, turbina, generator električne energije, kondenzator, kondenzatorska pumpa, napojna pumpa i spremnik napojne vode.

[[Slika:Ter8-ivana.jpg|450px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/1.''' Shema parno-turbinskog postrojenja<div>
<div align="left">

[[Slika:Ter9-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/2.''' Proces prikazan Ts dijagramom<div>
<div align="left">

Naravno postoje tu još mnogi dijelovi termoenergetskog postrojenja o kojima ćemo reći nešto više: pregrijači pare, međupregrijači, ekonomajzeri i sl (kao sastavni dio generatora pare).

'''Generator pare'''

Za generator pare mogli bismo reći da čini središnji dio svake termoelektrane. Ukratko generator pare, što mu i samo ime kaže, služi za proizvodnju pare s određenim parametrima (temperature i tlaka) koja će se kasnije u turbini iskoristiti za proizvodnju električne energije.Generatore pare možemo ugrubo podijeliti na:
* čelične generatore pare
* lijevane
* generatore pare posebne namjene

U našem razmatranju osvrnuti ćemo se samo na čelične generatore pare s obzirom da su oni najzastupljeniji i najčešći u primjeni.
Čelične generatore pare možemo još podijeliti na par podvrsta:
* vatrocjevni
* vodocjevni
* cilindrični

Vartocjevni generatori pare funkcioniraju tako da plamen struji kroz cijevi i tako grije vodu koja te cijevi okružuje. Mi se nećemo baviti vatrocijevnim generatorima pare, nego vodocijevnim generatorima pare kao najčešćim i najbrojnijim te nama najzanimljivijima s aspekta termoelektrana.
Kao što i samo ime kaže kod vodocjevnih generatora pare voda ili para nalaze se u samim cijevima. Na taj način moguće je postići znatno veće tlakove i temperature nego kod vatrocjevnih generatora pare. Vodocjevne generatore pare opet možemo podijeliti na:
* horizontalne s ravnim cijevima
* vertikalne sa savinutim cijevima (prirodna ili prisilna cirkulacija)

Vertikalni generatori pare sa savinutim cijevima predstavljaju najveću i nama najvažniju skupinu. Ovakvi tipovi generatora pare se nalaze u velikim termoenergetskim postrojenjima za proizvodnju električne energije. Za izgaranje mogu koristiti sve vrste goriva: kruto gorivo na rešetci (ravnoj ili kosoj), kruto gorivo u fluidiziranom sloju te izgaranje u prostoru (ugljena prašina, tekuće i plinsko gorivo).
Prirodna cirkulacija u generatoru pare ostvaruje se zbog razlike u gustoćama vode i vodene pare. Silazne cijevi upravo zbog toga nisu grijane tako da se lakše uspostavi cirkulacija. Temelji hidrodinamike, toplija voda će strujati prema gore dok će se hladna voda kretati prema dolje. Kada ne možemo osigurati uvijete za prirodnu cirkulaciju koristimo različite pumpe kako bismo osigurali nesmetanu cirkulaciju (La Mont generatori pare).

Postoje postupci i dijelovi koji se ugrađuju u generator pare kako bismo osigurali veću iskoristivost i povećanje snage. Ovo su neki od njih:

'''Pregrijač pare'''

Kako bismo povećali stupanj iskoristivosti čitavog procesa koristimo pregrijanu paru. To ima utjecaj i na samu tehnologiju izrade s obzirom da para nema kapljica vode u sebi pa je manje korozivna i erozivna. Kod današnjih termoelektrana pregrijana para je imperativ zbog strog određenih zahtjeva za parametre pare na ulazu u turbinu.

[[Slika:Ter11.-NOVO1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/3.''' Prikaz pregrijanja pare u T-S dijagramu<div>
<div align="left">

<div align="left">

Prijelaz topline može biti konventivan ili putem zračenja. U praksi se uvijek koristi mješavina ova dva navedena.

'''Međupregrijači'''

Kod ugradnje međupregrijača moramo imati na raspolaganju i turbinu podijeljenu na visokotlačni i niskotlačni dio. Para ekspandira u visokotlačnom dijelu turbine do tlaka međupregrijanja te se nakon toga vraća u generator pare. U generatoru pare se još jednom zagrijava, najčešće ponovno na temperaturu svježe pare, te se odvodi u niskotlačni dio turbine. Tu para ponovno ekspandira stvarajući koristan rad.

[[Slika:Ter13-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/4.''' Međupregrijanje u T-S dijagramu<div>
<div align="left">

Kao i kod pregrijača , kod ugradnje međupregrijača povećava se ukupan stupanj iskoristivosti postrojenja. Smanjujemo vlažnost pare što je izuzetno bitno za dugovječnost turbine. Smanjujemo veličinu kondenzatora, gorionika i samog generatora pare. Negativna strana je povećanje cijene turbine,ali i povećanje ukupnih investicijskih troškova.

'''Ekonomajzerske površine'''

Ekonomajzerske površine smještaju se u stražnji dio generatora pare tako da se iskorištava dio topline koja bi se inače ispustila u okoliš. Time ujedno i smanjujemo temperaturu dimnih plinova. Na ekonomajzerskim površinama zagrijavamo napojnu vodu i zrak. U zagrijačima napojne vode treba paziti na koju temperaturu se medij zagrijava obzirom da prelaskom temperature zasićenja može doći do oštećenja. Za svoj rad zagrijači vode troše relativno malo energije te zauzimaju malo prostora. Ukoliko imamo zagrijače vode brže ćemo pustiti generator pare u pogon te ćemo smanjiti opterećenje ogrjevnih površina.

'''Zagrijači zraka'''

Zagrijači zraka smješteni su iza zagrijača napojne vode te su posljednji u generatoru pare. Pošto rade na manjim tlakovima ,za razliku od zagrijača vode, manji su svojom konstrukcijom. Zrak zagrijavamo zbog podizanja stupnja iskoristivosti, sušenja goriva i poboljšanja izgaranja. Većina zagrijača zraka su rotacioni (Ljungstrom) (Slika 2.1.5/5.) zagrijači, saćasto konstruirani te grijani dimnim plinovima, a hlađeni zrakom.

[[Slika:Ter14.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/5.''' Ljungstrom zagrijač zraka <div>[http://www.alstom.com/power/fossil/coalandoil/products/boiler/air-preheater/]
<div align="left">

'''Kondenzator'''

Kondenzator je klasični izmjenjivač topline koji „vraća“ paru natrag u tekuće stanje, nakon što ekspandira u turbini. Kondenzat se pumpama vraća natrag u proces. Tlak u klasičnom kondenzatoru je izuzetno mali (potlak – oko 0,045 bara). Pošto je kondenzator izmjenjivač topline potrebno je osigurati i medij kojem će se ta topline predati kako bi se para ohladila do temperature kondenzata. Upravo zbog toga su termoelektrane smještene na rijekama, moru i sl. kako bi se osigurao medij koji će preuzimati svu tu toplini. Naravno postoji mogućnost da termoelektrana radi dvofazno, odnosno kao i toplana. Tada se ta para može odvoditi vrelovodima i služiti kao grijanje.

===Kombinirani procesi===

Kada govorimo o kombiniranom procesu mislimo na proces sastavljen od plinsko-turbinskog i parno-turbinskog dijela. Glavne sastavnice su naravno plinska i parna turbina. Osnovna namjena ovakvih postrojanje je da se iskoristi toplina nastala na izlazu iz plinske turbine. Pošto ispušni plinovi koji izlaze iz plinske turbine imaju izuzetno visoke temperature, oko 600 °C mogu se iskoristiti kao sredstvo koje će grijati vodu i proizvoditi vodenu paru za parnu turbinu. Time povećavamo iskoristivost samog procesa pošto je toplina koju bi inače izgubili iskorištena za daljnju proizvodnju pare. Iskoristivost takvog postrojenja doseže i do 60%. Na Slici 2.1.6/1. prikazano je jedno takvo postrojenje s plinskom i parnom turbinom te kompresorom. U kombiniranom postrojenju kompresor komprimira zrak i šalje ga u komoru izgaranja gdje se istovremeno dovodi gorivo za izgaranje. Plinovi izgaranja vrlo visoke temperature vode se iz komore izgaranja u plinsku turbinu, gdje ekspandiraju dajući koristan rad na vratilu spojenom na rotor plinske turbine. Vratilo pokreće generator električne struje i proizvodi električnu energiju koja se šalje u mrežu. Nakon ekspanzije, ispušni se plinovi iz plinske turbine vode u utilizator (generator pare na otpadnu toplinu). Jedna od vrlo dobrih karakteristika plinske turbine je ta što je kod nje prisutan vrlo visok omjer zrak/gorivo budući se dodaje nekoliko puta više zraka zbog hlađenja lopatica plinske turbine.

[[Slika:Ter15-NOVO1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.6/1.''' Shema kombiniranog postrojenja<div>
<div align="left">

[[Slika:Komb_proces_Ts_dijagram-novo.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.6/2.''' T-S dijagram kombiniranog procesa<div>
<div align="left">

Zbog toga na izlazu iz plinske turbine ostaje još dosta neiskorištenog zraka, te se taj višak zraka koristi za izgaranje dodatnog goriva u utilizatoru. U utilizatoru se napojna voda zagrijava do isparavanja i pregrijava na zadane parametre. Pregrijana para odlazi iz generatora pare u parnu turbinu gdje ekspandira i predaje mehanički rad generatoru električne struje. Nakon toga para, sada već niskih parametara, odlazi u kondenzator gdje kondenzira. Nakon kondenzacije, voda se napojnom pumpom vraća u utilizator na ponovno zagrijavanje.

[[Slika:Ter16-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.6/3.''' Prikaz rada u T-S dijagramu<div>
<div align="left">

Već je napomenuto da ovim principom povećavamo iskoristivost čitavog procesa. Razlog pronalazimo u osnovama termodinamike. Temelje možemo vidjeti u bazičnom Carnotovom procesu (izentropsko-izotermnom) ('''Slika 2.1.6/3.'''). Princip je sljedeći: ukoliko su temperaturne razlike manje, manji je i prijenos topline. Dakle nama je od izuzetne važnosti da je ta razlika temperatura „ spremnika“ što veća. Naravno idealni slučaj bi bio ukoliko bi temperatura radne tvari kod dovođenja topline bila jednaka temperaturi ogrjevnog spremnika, a temperatura radne tvari kod odvođenja postane jednaka temperaturi rashladnog spremnika. Tada govorimo o idealnom Carnotovom procesu.
Znamo da kod Carnotovog procesa iskoristivost ovisi samo o temperaturi, odnosno temperaturi toplinskih spremnika te se nikakvim drugim varijablama ta iskoristivost ne može promijeniti.

Stupanj korisnosti kombiniranog postrojenja može se definirati kao omjer ukupne električne snage i toplinske snage dovedene u proces:

[[Slika:Formula_kombinirani.jpg|center]]

:::::::::::::::gdje je:

:::::::::::::::P<sub>pl</sub> – električna snaga plinske turbine

:::::::::::::::P<sub>pa</sub> – električna snaga parne turbine

:::::::::::::::Q<sub>pl</sub> – dovedena toplinska snaga u plinskom procesu

:::::::::::::::Q<sub>pa</sub> – dovedna toplinska snaga za dogrijavanje parnog procesa

Izraz '''(1)''' naziva bruto korisnost kombi procesa zato što nije uzeta u obzir potrošnja snage na pomoćne sustave postrojenja (P<sub>ps</sub>) i nisu uzeti u obzir električni gubici.

Ako potrošnju snage na pomoćne sustave uzmemo u obzir tada dobivamo neto korisnost kombi procesa koja se definira kao:

[[Slika:Formula_kombinirani2.jpg|center]]

Uz povećani stupanj iskoristivosti koji dobivamo kod kombiniranih postrojenja možemo istaknuti još neke prednosti:

Treba istaknuti ekološki aspekt ovog postrojenja jer je ovdje jedino gorivo prirodni plin. Samim time nema emisije sumpornog oksida, a emisija NO<sub>x</sub> je manja. Sustav izgaranja je mnogo napredniji te se ponekad i koristi ubrizgavanje pare u komoru izgaranja te se postiže sniženje temperature izgaranja. Isto tako produkcija CO<sub>2</sub> je manja s obzirom na niži postotak ugljika u prirodnim plinu.No kao problem javlja se (ne)mogućnost opskrbe plinom što bi, konkretno, u Hrvatskoj moglo ponekad predstavljati problem.Da spomenemo još i kraći rok projektiranja i izgradnje te veća fleksibilnost kod rada i samog pokretanja. Troškovi održavanja su niži nego u klasičnih termoelektrana te su samim time niži i ukupni troškovi proizvodnje struje.Što se budućih trendova na tržištu energenata tiče stvar je prilično jasna. Sve veća potreba za električnom energijom će dovesti i do povećane izgradnje termoelektrana s obzirom da su upravo termoelektrane najveći svjetski proizvođači električne energije. Naravno trenutna situacije je da se većina te električne energije proizvodi u elektranama na ugljen, no s obzirom na trendove očekuje se znatno povećanje udjela termoelektrana na plin, a samim time i kombiniranih postrojenja.
Plinska turbina sa zadatkom proizvodnje električne energije javlja se krajem 1930-tih godina, no razvoj se zaustavlja u periodu II. svjetskog rata budući se u to vrijeme sva pozornost posvetila propulziji mlaznih motora. Prvo plinskoturbinsko postrojenje bilo je instalirano u elektroenergetskom sustavu SAD 1949. godine, a bilo je u sastavu kombi-procesa. Tek 60-tih godina imamo prve turbine za proizvodnju električne energije u većem broju elektrana. Prednost je bila mogućnost brzog starta. U 70-tim godinama dolazi do nagliog razvoja u izgradnji kombi-procesa u elektroenergetskim sustavima, kada je proizvodnja plinsko-turbinskih postrojenja dostigla snagu veću od 50 MW i početne temperature veće od 850°C. S pojavom plinskoturbinskog postrojenja snaga većih od 150 MW i početne temperature veće od 1100 °C došlo je do intenzivnijeg razvoja izgradnje kombi-procesa za proizvodnju električne energije i kombiniranu proizvodnju toplinske i električne energije.

===Termoelektrane na ugljen i plin===

Ove termoelektrane koriste fosilna goriva za izgaranje te pretvaraju dobivenu toplinsku energiju u mehaničku te se tako pokreće električni generator i stvara se električna energija.
Termoelektrane na fosilna goriva (ugljen, plin i petrolej) se konstruiraju u velikim razmjerima za kontinuirani rad, pa tako upravo ove termoelektrane u velikom broju država osiguravaju najveći dio dobivanja električne energije.

Nusprodukti termoelektrane se moraju uzeti u obzir pri konstruiranju i u samom radu. Otpadna toplina nastala iz toplinskog ciklusa se mora pustiti u atmosferu zbog konačne efikasnosti sustava, često korištenjem rashladnog tornja, rijeke ili jezera kao rashladnog sredstva (pogotovo za kondenziranu paru). Dimni plinovi nastali izgaranjem fosilnih goriva sadrže ugljični dioksid, vodenu paru, i još neke tvari kao dušik, sumporne okside, azotast okside i u slučaju termoelektrane na ugljen još pepeo i živu. Čvrsti otpad pepela iz kotlova na ugljen se mora ukloniti iako se jedan dio pepela može reciklirati i koristiti kao građevinski materijal.

Termoelektrane na ugljen,plin i petrolej emitiraju velike količine stakleničih plinova u atmosferu i neke ih znanstvaene organizacije smatraju velikim "krivcima" globalnog zatopljenja u zadnjih 100 godina. Mrki ugljen emitira tri puta više stakleničkih plinova nego prirodni plin, a crni ugljen 2 puta više. Postoje nastojanja da se počne koristiti hvatanje i skladištenje tih plinova al se ne očekuje da će bit u komercijalno i ekonomski dostupan prije 2020. godine, ako i tad.

====Hvatanje i skladištenje ugljika====

"Carbon capture and storage" CCS je teorijski pristup hvatanja i skladištenja ugljikovog dioksida sa svrhom smanjivanja emisija stakleničih plinova u atmosferu. Temelji se na skladištenju ugljikovog dioksida iz velikih izvora kao što su termoelektrane na fosilna goriva. Također bi se moglo koristiti i za "čišćenje" zraka od ugljičnog dioksida te bi se tako mogao trajno uskladištiti daleko od atmosfere i na taj način smanjiti utjecaje globalnog zatopljenja.

Iako se CO<sub>2</sub> ubrizgavao u geološku formaciju za razne namjene njegovo skladištenje je još neiskušan koncept. Prva integrirana elektrana za skladištenje CO<sub>2</sub> je stavljena u rad u rujnu 2008. godine u istočnoj Njemačkoj elektrani "Schwarze Pumpe" u nadi da se dobiju neki odgovori o tehnološkoj izvedivosti i ekonomskoj efikasnosti.

Utvrđeno je da bi se primjenom ovog sustava na moderne konvencionalne elektrane mogla smanjiti emisija CO<sub>2</sub> u atmosferu mogla smanjiti za 80-90% u odnosu na elektrane bez ovog sustava. Procjenjeno je i da se ekonomski potencijal ovog sustava kreće između 10-50%. Hvatanje i skladištenje CO<sub>2</sub> zahtijeva mnogo energije pa bi se potrebe za gorivom kod termoelektrane na ugljen povećalo za 25-40%. Ovakvi i drugi sustavi bi utjecali na povećavanje troškova energije u iznosu od 21-90%.

Zamišljeno je da bi se CO<sub>2</sub> mogao skladištiti u dubokim geološkim formacijama, u dubokim oceanskim masama ili u obliku mineralnih karbonata. U slučaju pohranjivanja u dubokim oceanima povećava se rizik od okiseljavanja oceana koji također potječe od viška ugljičnog dioksida u atmosferi i oceanu. Skladištenje u geološke formacije se trenutno čini najboljim rješenjem. "National Energy Technology Laboratory" (NETL) je izvjestio da Sjeverna Amerika ima dovoljan kapacitet skladišta u svojoj sadašnjoj stopi proizvodnje za više od 900. godina. Generalni problem su dugoročne prognoze o podzemnim skladištima te njihova sigurnost jer su one još vrlo teške i neizvjesne jer bi se moglo dogoditi da CO<sub>2</sub> procuri iz skladišta u atmosferu.

Potencijalno koristan način na koji bi se CO<sub>2</sub> mogao koristiti u industriji je njegovo pretvaranje u ugljikovodik gdje bi se mogao ponovno koristiti kao gorivo ili pri izradi plastike. Postoje brojni projekti koji istražuju tu mogućnost zbog toga što trenutno biogoriva predstavljaju drugi potencijalno oblik "ugljik-neutralnih" mlaznih goriva.

===Termoelektrane u Hrvatskoj===

'''Uvod'''

*Instalirani kapaciteti za proizvodnju električne energije u Republici Hrvatskoj obuhvaćaju hidro i termoelektrane u sastavu HEP grupe (oko 95% kapaciteta), određeni broj industrijskih termoelektrana i nekoliko elektrana na obnovljive izvore energije u privatnom vlasništvu.<br>
*U vlasništvu HEP-a je sedam termoelektrana, s tim da su TE Sisak, TE Rijeka, TE Plomin 1 i KTE Jertovec kondenzacijske za proizvodnju električne energije, a TE-TO Zagreb, EL-TO Zagreb i TE-TO Osijek su termoelektrane toplane u kojima se u spojenom procesu proizvodi električna i toplinska energija. Kao pogonsko gorivo koriste loživo ulje, prirodni plin i ugljen.
*HEP je vlasnik 50 postotnog dijela drugog bloka TE Plomin 2, a temeljem vlasništva polovice NE Krško, hrvatskom elektroenergetskom sustavu raspoloživo je na pragu 338 MW. Ukupna raspoloživa snaga elektrana u sastavu HEP grupe na teritoriju Republike Hrvatske je 3 817,76 MW (uračunata TE Plomin 2, bez NE Krško d.o.o.). Od toga je 1 681 MW u termoelektranama (uračunata TE Plomin 2, bez NE Krško d.o.o).<br>
*U 2012. godini ukupno je u elektranama HEP Proizvodnje d.o.o. proizvedeno 8.100 GWh električne energije (u hidroelektranama 4.773 GWh ili 58,9%, a u termoelektranama 3.327 GWh ili 41,1%. Time je vlastitim izvorima pokriveno 42,35% ukupnih potreba za električnom energijom Republike Hrvatske. U odnosu na planiranu proizvodnju za 2012. godinu ostvarena je manja ukupna proizvodnja za 1,94%, pri čemu je proizvodnja hidroelektrana povećana 4,9%, a proizvodnja termoelektrana smanjena 10,3%.
*Osim proizvodnje ostvarene u objektima u isključivim vlasništvu HEP-a, ostvarena je proizvodnja i u TE Plomin d.o.o. Za vođenje i održavanje TE Plomin 2, RWE Power (od 01.01.2011. RWE East) i HEP Proizvodnja d.o.o. osnovali su društvo TE Plomin d.o.o. (udio vlasništva 50:50 posto). U TE Plomin d.o.o u 2012. godini proizvedeno je 1.372 GWh električne energije, što je u odnosu na proizvodnju porast od 11 %. U 2012. godini, ukupno je u elektranama HEP Proizvodnje i TE Plomin d.o.o. proizvedeno 9.472 GWh što je pad od 3% u odnosu na 2011 kada je proizvedeno 9.725 GWh električne energije.

[[Slika:God proizvodnja 2013.png|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/1''' Ostvarena godišnja proizvodnja (GWh)<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/onama/default.aspx]<div align="center
">

[[Slika:Ter19-ivana.jpg|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/2''' Prikaz raspoloživosti električne energije (HEP d.d.) u GWh<div>(Izvor HEP d.d.)[http://www.hep.hr]
<div align="left">

'''Termoelektrane'''

'''1. TE Sisak'''
*U TE Sisak 2009. godine započela je izgradnja plinskog kombi kogeneracijskog postrojenja BLOK C 230 MWe + 50 MWt. Očekivano puštanje u pogon novog postrojenja je početkom 2013. godine. Novo postrojenje sastoji se od jedne plinske turbine snage 160 MWe sa vlastitim generatorom, jedne parne turbine snage 80 MWe sa generatorom i kotla utilizatotra na otpadne plinove iz plinske turbine. Parna turbina ima regulirano oduzimanje pare za potrebe napajanja parom toplinskog sustava grada Siska snage 50 MWt.
*Opći podaci:
** položaj: Sisak, Čret, četiri kilometra nizvodno od Siska na desnoj obali Save
** tip : kondenzacijska termoelektrana s dva bloka - svaki blok ima dva parna kotla (2x330 t/h, 540°C, 135bara) i po jednu parnu turbinu sa generatorom (210MW na generatoru, 198 MW na pragu)
** vrsta goriva: teško lož ulje, prirodni plin ili kombinirano
** ukupna snaga: 420 MW (2x210 MW) GENERATOR, 396 MW (2x198 MW) PRAG
** vrste proizvoda: električna energija, tehnološka para

[[Slika:TE u HR1.png|600px|center]]

<div align="center">'''tablica 1.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh) i godine izgradnje agregata<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/sisak.aspx]<div align="center
">

[[Slika:Te_sisak.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/3''' TE Sisak <div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/sisak.aspx]<div align="left
">

<div align="left">'''2. TE Rijeka'''
*Opći podaci:
** položaj: jugoistočno od Rijeke, na morskoj obali
** tip: regulacijska kondenzacijska, kotao i jedna parna turbina
** vrsta goriva: teško loživo ulje
** ukupna snaga: 320 MW
** vrste proizvoda: električna energija
** godina izgradnje: 1974.-1978.

[[Slika:TE u HR2.png|700px|center]]

<div align="center">'''tablica 2.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh)<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/rijeka.aspx]<div align="center
">

[[Slika:TE_Rijeka.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/4''' TE Rijeka <div> Izvor: [http://sim.riteh.hr/albums/14/fig01.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''3. TE Plomin'''
*Termoelektrana Plomin je termoelektrana pored Plomina. Sastoji se od TE Plomin 1 (sagrađene 1969.) i TE Plomin 2 (sagrađene 2000.). To je kondenzacijska termoelektrana s dva bloka, te svaki ima kotao i po jednu parnu turbinu. Pogonsko gorivo je ugljen. Ukupna snaga termoelektrane iznosi oko 330 MW, te prema podacima iz 2007. proizvodi 2 187 GWh električne energije (Plomin 1 786, a Plomin 2 1 401). S visinom od 340 metara, dimnjak TE Plomin najviša je građevina u Hrvatskoj.
*Opći podaci:
** položaj: Luka Plomin
** naziv: TE Plomin: TE Plomin 1 i TE Plomin 2
** tip elektrane: kondenzacijska termoelektrana s dva bloka: svaki ima kotao i po jednu parnu turbinu
** vrsta goriva: ugljen
** ukupna snaga: 330 MW
** vrste proizvoda: električna energija

[[Slika:TE_u_HR3.png|700px|center]]

<div align="center">'''tablica 3.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh)<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/plomin.aspx]<div align="center
">

[[Slika:TE_Plomin.jpg|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/5''' TE Plomin <div> Izvor: [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Plomin2.JPG]<div align="center
">

<div align="left">'''4. KTE Jertovec'''
*Opći podaci:
** položaj: Konjščina, Jertovec
** naziv elektrane: kombinirana (plinsko-parna) termoelektrana Jertovec
** tip: interventna (vršna)
** vrsta goriva: prirodni plin, ekstra lako ulje za loženje
** ukupna snaga: 88 MW
** vrste proizvoda: električna energija i usluge sustava

[[Slika:TE_u_HR4.png|600px|center]]

<div align="center">'''Tablica 4.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh) i godine izgradnje agregata<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/jertovec.aspx]<div align="center
">

[[Slika:KTE_Jertovec.jpg|300px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/6''' KTE Jertovec<div> Izvor: [http://www.mzoip.hr/doc/IPPC/IMAGE_26_06_2013_1.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''5. TE-TO Zagreb'''
*Pogon TE-TO Zagreb nalazi se na teritoriju Grada Zagreba. Smješten je na lijevoj obali Save, u istočnom dijelu grada Zagreba, južno od industrijske zone Žitnjak. Područje u promjeru 20 km od lokacije uključuje gradski teritorij Zagreba, područje grada Velike Gorice, općinu Sv. Nedjelje, krajnji istočni dio administrativnog područja grada Samobora, veći dio grada Zaprešića, južne dijelove grada Sv. Ivan Zelina, gradove Sesvete i Dugo Selo te područje općine Rugvica.
*Termoelektrana-toplana Zagreb dobila je u veljači 2006. godine međunarodno priznati certifikat ISO 14001:2004, što predstavlja potvrdu da je uvedeni sustav upravljanja okolišem u potpunosti usuglašen sa svim zahtjevima norme, prihvaćenom politikom upravljanja okolišem te sa zakonskim i ostalim zahtjevima koje je Pogon TE-TO Zagreb obvezan primjenjivati.
*Opći podaci:
** položaj: Zagreb, Žitnjak
** tip: kogeneracija električne i toplinske energije
** vrsta goriva:
*** g1: prirodni plin
*** g2: ekstra lako loživo ulje
*** g3: teško loživo ulje
** ukupna snaga: 440 MWe / 850 MW t
** proizvod: električna i toplinska energija

[[Slika:TE_u_HR5.png|600px|center]]

<div align="center">'''Tablica 5.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh)<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/teto.aspx]<div align="center
">

[[Slika:TE-TO_Zagreb.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/7''' TE-TO Zagreb<div> Izvor: [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2d/Toplana_Zagreb.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''6. TE Osijek'''
*Pogon TE-TO Osijek nalazi se u istočnoj industrijskoj zoni grada Osijeka, u blizini velikih toplinskih i električnih potrošača. Pogon je smješten na periferiji grada, na udaljenosti oko 1 km od rijeke Drave i oko 5,5 km od centra grada i zauzima površinu od oko 12 ha. Najbliži stambeni objekti su udaljeni oko 200 metara od postrojenja.
*Opći podaci:
** položaj: Osijek
** tip: kogeneracijska
** proizvodnja: električne i toplinske energije
** vrsta goriva:
*** g1: prirodni plin / l.ulje
*** g2: teško lož ulje / plin
** ukupna snaga: 89 MWe / 139 MW t +50 t/h

[[Slika:TE_u_HR6.png|600px|center]]

<div align="center">'''Tablica 6.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh) i godine izgradnje agregata<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/osijek.aspx]<div align="center
">

[[Slika:TE-TO_Osijek.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/8''' TE-TO Osijek<div> Izvor: [http://static.panoramio.com/photos/large/14458864.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''7. EL-TO zagreb'''
*Opći podaci:
** položaj: Zagreb, Trešnjevka
** tip: kogeneracijska
** proizvodnja: električne i toplinske energije
** vrsta goriva:
*** g1: prirodni plin
*** g2: teško lož ulje
** ukupne snaga: 88.8 MWe / 439 MW t + 160 t/h

[[Slika:TE_u_HR7.png|500px|center]]

<div align="center">'''Tablica 7.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/elto.aspx]<div align="center
">

[[Slika:EL-TO_Zagreb.jpg|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/9''' EL-TO zagreb<div> Izvor: [http://www.hep.hr/hep/novosti/img/EL-TO-Zagreb.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''Reference'''

#http://www.mzoip.hr/doc/zastita_okolisa/izvjesce_22_11_2010_1.pdf
#http://en.wikipedia.org/wiki/TE_Rijeka
#http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/default.aspx
#http://www.hep.hr/proizvodnja/onama/default.aspx
#http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane
#http://setis.ec.europa.eu/about-setis/technology-map/2011_Technology_Map1.pdf/view
#http://www.eihp.hr/hrvatski/projekti/EUH_od_45/EUH11web.pdf
#http://www.mzoip.hr/doc/zastita_okolisa/izvjesce_22_11_2010_4.pdf
#http://www.mzoip.hr/doc/Zastita_okolisa/Izvjesce_19_06_2012_5.pdf

===Zaštita okoliša===

Kod termoelektrana (klasičnih-hlađenih) dva su osnovna učinka koji utječu na onečišćenje okoliša. Prvi i osnovni je učinak koji nastaje zbog izgaranja fosilnih goriva. Drugi i manje bitni jest toplinsko onečišćenje rijeka ili jezera. Mi ćemo se o ovom poglavlju baviti samo ovim prvim, odnosno onečišćenjem usljed izgaranja fosilnog goriva. Izgaranje je proces u kojem se kemijska energija sadržana u gorivu transformira u unutrašnju energiju koja se opet dalje iskorištava u raznim procesima. Kod izgaranja u atmosferu se ispuštaju plinovi kao što su CO<sub>2</sub>, CO, voda, NO<sub>x</sub>, SO<sub>2</sub>, različiti ugljikovodici (C<sub>m</sub>H<sub>n</sub>). Od svih navedenih ugljik dioksid (CO<sub>2</sub>) i voda (H<sub>2</sub>O) nisu direktno otrovni za ljude. No oni izravno utječu svojom koncentracijom na zagrijavanje atmosfere (apsorpcija toplinskog zračenja u atmosferi). Vrsta i sastav plinova nastalih uslijed izgaranja ovisi o sastavu goriva koje izgara u procesu. Elementi koji čine većinu fosilnih goriva su ugljik, vodik i sumpor. Ugljik može izgara potpuno i djelomično. U potpunom izgaranju imamo CO<sub>2</sub> kao produkt dok kod djelomičnog izgaranja kao produkt imamo CO. Upravo zbog toga veći udio CO imamo u termoelektranama na ugljen jer je teže osigurati kvalitetno miješanje goriva i zraka. Izgaranjem vodika dobivamo vodu, a izgaranjem sumpora SO<sub>2</sub>. Kod izgaranja težimo što potpunijem izgaranju. Da bismo to ostvarili cilj je imati što bolje miješanje zraka i goriva. Naravno da je to najjednostavnije ostvariti kod plinskih goriva, a najteže kod krutog. Za izgaranje potrebno je osigurati minimalnu količinu zraka, no u realnom procesu uvijek imamo određeni pretičak zraka. Loša strana pretička zraka jest činjenica da povećanjem pretička zraka smanjujemo stupanj djelovanja zbog povećanja vrelih plinova koji napuštaju sustav.
O količini sumpora u produktima izgaranja najviše ovisi udio sumpora u samom gorivu. Dakle težimo ugljenu i nafti sa što manje sumpora. Kod dušika i njegovih oksida gorivo ne utječe toliko na produkciju NO<sub>x</sub>-a. Isto tako treba spomenuti i izuzetno veliku količinu pepela kojeg jedna prosječna termoelektrana izbaci u okoliš. U svrhu zaštite okoliša u posljednjih desetak godina donijelo se mnoštvo zakona odredaba koje bi trebale pridonijeti smanjenju zagađenja okoliša iz termoelektrana. Jedan od glavnih parametara je kontrola i smanjenje sumpornih oksida. Postupak odsumporavanja može se vršiti tako da se odvaja već iz goriva ili iz produkata izgaranja. Veći efekt se postiže ukoliko sumporove okside uklanjamo iz produkata izgaranja. Ovakvi postupci zahtijevaju dodatna ulaganja koja poskupljuju i krajnju cijenu električne energije. Dušikove spojeve je najjednostavnije reducirati stupnjevanim izgaranjem. Na taj način možemo smanjiti emisiju dušičnih oksida za oko 50%.

===Kretanja fosilnih goriva u svjetskoj energetici===

===Potrošnja energije===

Svjetska potrošnja energije odnosi se na ukupnu energiju koju troši cjelokupna ljudska civilizacija. Provedena godišnja mjerenja uključuju svu energiju, korištenu iz svakog energetskog izvora kojeg crpimo. Potrošnja energije društva je pokazatelj njegove razvijenosti jer je duboko povezana sa socijalnom, ekonomskom kao i političkom sferom društva. Institucije kao International Energy Agency (IEA)[http://www.iea.org/], američki Energy Information Administration [http://www.eia.gov/] i European Enviroment Agency (EEA) [http://www.eea.europa.eu/] periodički snimaju i bilježe podatke o potrošnji energije kako bi imali uvid u njezina kretanja. Kvalitetni podaci nam vjerno prikazuju sistemske trendove i uzorke, a bolje razumijevanje svjetske potrošnje energije je nužno za izradu strategije energetskog razvoja.
<div align="center">
<div>(Izvor: Wikipedia) [http://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption]

[[Slika:Slika19.png|800px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.11/1.'''
Prikaz godišnje potrošnje energije u ekvivalentnim kilogramima nafte (kgoe) po stanovniku po zemlji, prema podacima iz 2001. godine; Tamnija područja pokazju veću potrošnju, zelena područja pokazuju padajući trend potrošnje u razdoblju od 1990. do 2001. godine
<div align="center">
<div>(Izvor: Wikipedia)[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Energy_per_capita.png]

http://i44.tinypic.com/2hmlezb.png

<div align="center">'''Slika 2.1.11/2.'''
Prikaz godišnje potrošnje energije u 1000 Twh po godini i prema obliku primarne energije. Podaci iz 2013. godine <div>(Izvor: Wikipedia)[http://en.wikipedia.org/wiki/File:World_energy_consumption.svg]

http://i42.tinypic.com/2s6nfb8.jpg

<div align="center">'''Slika 2.1.11/3.'''
Prikaz godišnjeg potrošnje energije naspram povećanja broja stanovnika <div>(Izvor: Our Finite World)[http://ourfiniteworld.com/2012/03/12/world-energy-consumption-since-1820-in-charts/]

http://i44.tinypic.com/raqj2q.jpg

<div align="center">'''Slika 2.1.11/4.'''
Prikaz godišnje potrošnje po glavi stanovnika. Potrošna je izražena u Btu (British thermal unit).
<div>(Izvor: BURN an energy journal)[http://burnanenergyjournal.com/how-much-energy-are-we-using/]
<div align="left">
<div align="center">
1 Btu = 1055 J

===Trendovi===

Fosilna goriva su najveći skok u potrošnji doživjela u razdoblju između 2000. i 2008. godine. IEA je u listopadu 2012. godine zabilježila kako je ugljen sa 50% sudjelovao kao energent za rast proizvodnje energije u posljednjem desetljeću. Nagli rast u G20 je smanjen na 2% u 2011. godini što je direktni utjecaj globalne krize. Posljednjih nekoliko godina zahtjevi za energentima su okarakterizirani brzorastućim kineskim i indijskim tržištem, dok se razvijene zemlje bore sa ekonomskom stagnacijom i visokim cijenama nafte koje rezultiraju konstantnim ili padajućim trendovima u potrošnji energije. Prema podacima IEA od 1990. do 2008. godine, potrošnja energije po osobi je porasla za 10%, dok je ukupna ljudska populacija povećana za 27% u istom razdoblju. Ukupna svjetska potrošnja energije 2008. godine je bila 132 000 tWh/god. Od tog broja, 37% proizvede se u termoelektranama na ugljen, 15% u termoelektranama na prirodni plin, te 10% u postrojenjima na naftu. U hidroelektranama proizvodi se 20%, a u nuklearnim elektranama 17% svjetske proizvodnje. Iz ovih podataka vidi se da se u biti preko 60% svjetske proizvodnje električne energije proizvodi u nekom obliku termoelektrane.Trendovi pokazuju smanjenje korištenja fosilnih goriva kao energenta u budućnosti. To će se postići mjerama kao što su gašenje postojećih termoelektrana, ograničavanje gradnje novih termoelektrana i elektrifikacija transporta. Cilj je smanjiti zagađenje zraka, izbjeći tragedije koje se događaju u rudnicima i smanjiti emisije stakleničkih plinova koji uzrokuju klimatske promjene. Udio fosilnih goriva kao neobnovljivog izvora energije u budućnosti će preuzeti obnovljivi izvori energije.

<div align="center">Izvor: Wikipedia [http://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption][http://en.wikipedia.org/wiki/Fossil-fuel_phase-out]
<div align="left">

[[Slika:Slika18.png|800px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.12/1.''' Prikaz godišnje proizvodnje električne energije u svijetu <div>(Izvor: Wikipedia)[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Annual_electricity_net_generation_in_the_world.svg]
<div align="left">

Literatura korištena za poglavlje "Termoelektrane":

Bogdan Ž., Generatori pare - Interna skripta, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Sveučilište u Zagrebu

Bogdan Ž., Termoenergetska postrojenja - Interna skripta, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Sveučilište u Zagrebu

Kreuh, L., Generatori pare, Školska knjiga, Zagreb, 1978. [http://katalog.nsk.hr/F/E8S8FP36EME2Q4A7YM2YE9XG9IDSCJC9D3BTGI79R1F83MRKD2-34572?func=full-set-set&set_number=057189&set_entry=000001&format=999]

==Nuklearne elektrane==

Nuklearna elektrana je vrsta termoelektrane koja kao izvor energije koristi toplinu dobivenu fisijama nuklearnog goriva u nuklearnom reaktoru. Dobivena toplina ovim postupkom služi za proizvodnju pare koja pokreće parnu turbinu spojenu na električni generator.

===Princip rada nuklearne elektrane===

Da bi se oslobodila dovoljna količina energije nužno je koristiti moderatore nuklearne reakcije. U nuklearnim elektranama kao moderator se najčešće koristi teška voda koja je dobila takav naziv iz razloga što je teža od obične vode za otprilike 10%, ali još se može koristiti i obična voda,grafit, itd. To je zbog toga što teška voda sadrži veću koncentraciju deuterija, izotopa atoma vodika. U trenutku sudara slobodnog neutrona i atoma urana U-235 dolazi do cijepanja atoma U-235 na dva manja atoma i nekoliko slobodnih čestica uz oslobađanje ogromne količine energije. Teška voda koja se nalazi unutar reaktora skuplja tu energiju u obliku topline i prenosi je do rezervoara koji sadrži običnu vodu. Obična voda tom se prilikom pretvara u paru koja pokreće turbine rotora generatora električne energije.

[[Slika:nukel2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.1/1.'''Tipična nuklearna elektrana u pogonu<div>
<div align="left">

[[Slika:ne_2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.1/2.'''Elektrana North Anna<div>
<div align="left">

===Nuklearni otpad===

Treba napomenti kako je odlaganje nuklearnog otpada jedan od najvećih izazova kod korištenja nuklearnih elektrana. Samo Sjedinjene Američke Države proizvedu oko 2000 tona nuklearnog otpada godišnje u svojim nuklearnim elektranama. S obzirom da nuklearne elektrane moraju zadovoljavati najveće sigurnosne uvjete incidenti su jako rijetki. Nuklearni otpad ostaje radioaktivan više stotina, pa i tisuća godina, te su iz toga razumljivi postavljeni visoki sigurnosni uvjeti. Za to vrijeme potrebno je osigurati mjesto za čuvanje od istjecanja radijacije.

===Dijelovi nuklearne elektrane===

1. '''Nuklearni reaktor''' je element u kojoj je odvija kontrolirana lančana reakcija nuklearne fisije. Postoji nekoliko podjela energetskih nuklearnih reaktora ili prema tipu fisije koja se koristi, vrsti goriva, hladioca i moderatora. Fisijom atoma goriva nastaju brzi neutroni, odnosno atomi velike energije. Gorivo je najčešće prirodni ili obogaćeni uranij u formi metala ili oksida. Nuklearne elektrane većinom koriste obogaćeno gorivo koje sadrži 1 do 5 % urana 235. Prirodni uran sadrži samo 0,71 % tog izotopa. Zato uran treba obogatiti. Za razdvajanje obaju izotopa urana (urana 235 i urana 238) najprimjereniji je uran u plinovitom obliku (UF6). Hladioc je medij koji odvodi toplinu nastalu fisijama iz nuklearnog reaktora. Često je hladioc voda (obična ili teška), a može biti i ugljikov dioksid ili helij. Moderator je tvar koja usporava brze neutrone nastale fisijama do termičkih brzina, odnosno energija.

2. '''Tlačna posuda''' je element kojom se osigurava konstantan tlak primarnog kruga. U osnovi, to je posuda volumena 40-60 m^3 opremljena grijačem snage 1 - 2 MW. Zagrijavanjem u tlačniku može se ispariti određena količina vode, čime se podiže tlak i sprječava isparavanje u reaktoru.

3. '''Generator pare''' je komponenta nuklearne elektrane u kojoj se odvija predaja topline iz primarnog u sekundarni krug i isparavanje sekundarne vode. U donjem dijelu se nalazi nekoliko tisuća U-cijevi kroz koje teče primarna voda. Oko U-cijevi teče voda sekundarnog kruga, koja s njih uzima toplinu. Para nastala vrenjem sekundarne vode odlazi prema gornjem dijelu parogeneratora, gdje se nalaze separatori vlage, koji osiguravaju da u pari koja odlazi prema turbinama nema kapljica tekuće vode.

4.'''Parne turbine''' - nakon prolaska kroz visokotlačnu turbinu, tlak pare je znatno niži. Iz pare se prije ulaska u niskotlačnu turbinu dodatno separira vlaga, da bi se spriječila oštećenja lopatica turbine. Niskotlačne turbine su dimenzijama veće od visokotlačnih, a ovisno o snazi elektrane postojat će više niskotlačnih turbina.

5. '''Električni generatori''' u upotrebi u nuklearnim elektranama su najčešće 4-polni sinkroni generatori. Električna snaga današnjih nuklearnih elektrana iznosi od 500 do 1500 MW po reaktoru. Na lokaciji nuklearne elektrane se može nalaziti više reaktora, ali na svaki reaktor dolazi po jedan generator.

6. '''Kondenzator''' je izmjenjivač topline u kojem se para koja je prošla kroz turbine kondenzira, kako bi se mogla vratiti u parogenerator i zatvoriti sekundarni krug.

===Utjecaj nuklearne energije na okoliš===

Nuklearna energija ima najmanje 3 vrste zagađenja okoliša:
*stvaranje radioaktivnog otpada u nuklearnim elektranama
*oslobađanje malih količina radioaktivnih izotopa tijekom rada
*zagađenje u slučaju nuklearne katastrofe

'''Emisije nuklearnih elektrana'''

Krajem svakog radnog ciklusa (do dvije godine) reaktori pod tlakom smanjuju količinu bora u primarnom sustavu za hlađenje (voda koja hladi reaktor), što ima za posljedicu da određena količina ozračenog bora izađe iz elektrane. Tricij je radiaktivni izotop vodika koji emitira beta čestice niske energije i mjeri se u becquerelima po litri. Tricij ostaje otopljen u vodi kad izlazi iz nukelarne elektrane. Primarna briga o otpuštenom triciju je kontrola prisutnosti u vodi. Tricij je najmanje opasan jer emitira vrlo slaba zračenja i relativno brzo napušta tijelo. Neka istraživanja su pokazala povećan rizik od zaraznih bolesti i raka, među ljudima koji žive u blizini nuklearnih elektrana. Najnoviji rezultati ipak nisu u skladu s ranijim istraživanjima, tako da nema uvjerljivih dokaza da nuklearne elektrane štetno dijeluju na čovjeka.

'''Nuklearne nesreće'''

1957. godine požar u Windscaleu u Velikoj Britaniji zapalio je plutonij što je rezultiralo zagađenjem okolnih farmi za proizvodnju mlijeka. Nesreća je uzrokovala 33 smrti od raka i 78 milijuna dolara štete. 1986. godine Černobilska katastrofa u Ukrajni je bila najveća nuklearna katastrofa koja je odnijela 5000 života. Velike količine radioaktivne prašine su se proširile Europom. Zadnja velika katastrofa dogodila se 2011. godine u Fukushimi.

[[Slika:Ne_3.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.4/1.''' Područja pogođena većim količinama radioaktivne prašine odmah nakon nesreće u Ukrajini<div>
<div align="left">

===Nuklearne elektrane u svijetu===

[[Slika:Ne_4.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.5/1.''' Nuklearne elektrane u svijetu<div>
<div align="left">

===Nuklearne elektrane u europi===

[[Slika:Ne_5.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.6/1.''' Nuklearne elektrane u Europi<div>
<div align="left">

==Fuzijske elektrane==
===Energija nuklearne fuzije===
U fizici je nuklearna fuzija proces u kome se spaja više lakih atomskih jezgri pri čemu nastaje teža atomska jezgra. To je praćeno oslobađanjem ili apsorpcijom energije što je ovisno o masi uključenih atomskih jezgri. Nuklearna fuzija lakih elemenata (do željeza) oslobađa energiju koja uzrokuje sjaj zvijezda i eksploziju termonuklearne bombe. Ova reakcija se koristi kod dobivanja energije nuklearne fuzije. Potrebna je znatna energija da bi se izazvala nuklearna fuzija, čak i kod najlakšeg elementa vodika. Međutim, fuzijom lakših jezgri kojom nastaje teža jezgra i slobodni neutron, obično se oslobađa više energije nego što je potrebno da bi se jezgre spojile. Energija oslobođena u većini nuklearnih reakcija je mnogo veća od energije kemijskih reakcija. Fuzijska reakcija može održavati samu sebe ukoliko se dovoljna količina proizvedene energije koristi za održavanje goriva na visokoj temperaturi. U jezgri Sunca visoki pritisak gravitacije omogućava događanje fuzijske reakcije na oko 10 milijuna stupnjeva Celzijeva.
===Projekt ITER===
Na puno nižem pritisku (10 milijardi puta manjem nego u jezgri Sunca) kojeg mozemo proizvesti na Zemlji, temperature iznad 100 miliona stupnjeva potrebne su za dobivanje fuzijske energije. Kako bi se tolike temperature postigle potrebno je plazmu (ionizirani plin na visokim temperaturama) zadržati dalje od kućišta spremnika te plazme. To se postiže postavljanjem plazme unutar spremnika oblika torusa obavijenog magnetskim poljem kako bi sprijecili izlazak plazme. Ta napredna tehnologija osnova je međunarodnog fuzijskog eksperimenta ITER (International Thermonuclear Energy Reactor - Međunarodni termonuklearni energetski reaktor).
Fuzijska reakcija događa se između dva izotopa vodika – deuterija i tricija – razvoj prve generacije fuzijskog reaktora se temelji na toj reakciji (druge fuzijske reakcije zahtjevaju puno više temperature). Deuterij je prirodni izotop koji može biti izdvojen iz vode (u prosjeku 35g na metar kubični vode), dok tricija nema na Zemlji, ali on može biti proizveden iz litija unutar fuzijskog reaktora. Svaka fuzijska reakcija proizvede atom helija i neutron visoke energije. Gorivo koje stane u jedan kamion-cisternu moglo bi proizvest električnu energiju koja bi opskrbila grad s milion stanovnika na godinu dana.
Fuzijski reaktori ne proizvode stakleničke plinove, ne zagađuju i ne mogu naštetiti okolini ili uzrokovati klimatske promjene. Deuterij, litij i reakcijski produkti nisu radioaktivini te im je vrijeme poluraspada relativno malo. Tricij jest štetan ali nastaje i nestaje unutar fuzijskog reaktora koji u slučaju kvara, proboja ili bilo kakve nezgode trenutno prestaje s reakcijama i počinje se hladiti.
Energija proizvedena u fuzijskim elektranama koristila bi se za proizvodnju električne energije, za proizvodnju topline za industrijske potrebe, a postoji i mogućnost da bi se koristila za prozivodnju vodika.

[[Slika:efdaorg.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.3.2/1.''' Shema fuzijske elektrane<div>(Izvor EFDA)[http://www.efda.org]
<div align="left">

===Europska strategija===
Dugoročni cilj istraživanja i razvoja fuzije zemalja članica Europske Unije i Švicarske je izgradnja prototipa reaktora za elektrane koji su sigurni, održivi, ekološki prihvatljivi i ekonomski isplativi. ITER je trenutno najveći svjetski energetski istraživački projekt u gradnji. Sljedeća generacija fuzijskog reaktora – projekt DEMO, čija bi gradnja trebala započeti 2025. godine, bila bi prva komercijalna fuzijska elektrana koja bi od 2035. godine sa snagom od 3 - 4 GW prvi puta trebala proizvest značajnu količinu električne energije i biti model za komercijalne fuzijske reaktore. Ključni problemi izgradnje ne tiču se same fuzije već fizike materijala i fizike plazme tako da paralelno s razvijanjem reaktora je potrebno tražiti i testirati nove izdržljive materijale.

Literatura korištena za poglavlje "Fuzijske elektrane":

(1) Fusion Research, An Energy Option for Europe's Future, European Commission, Directorate-
General for Research, Fusion energy Research, Brussels 2007, ISBN 92-79-00513-8

(2) ITER: Uniting science today global energy tomorrow, European Commission, Directorate-
General for Research, Fusion energy Research, Brussels 2007, ISBN 978-92-79-05548-5

(3) Fusion power, Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power

==Obnovljivi izvori==

===Hidroelektrane===

====Uvod====

Hidroelektrane su energetska postrojenja u kojima se potencijalna energija vode pomoću vodne turbine pretvara u mehaničku (kinetičku) energiju, koja se u električnom generatoru koristi za proizvodnju električne energije. Iskorištavanje energije vodnog potencijala ekonomski je konkurentno proizvodnji električne energije iz fosilnih i nuklearnog goriva, zato je hidroenergija najznačajniji obnovljivi izvor energije. U zadnjih trideset godina proizvodnja u hidroelektranama je utrostručena, a njen udio povećan je za 50 %, za to je vrijeme proizvodnja u nuklearnim elektranama povećana za 100 puta, a
udio oko 80 puta. Ti podaci pokazuju da se proizvodnja u hidroelektranama brzo povećava, ali značajno zaostaje za proizvodnjom u nuklearnim (ali i termoelektranama). Razlog takvom stanju leži u činjenici da iskorištavanje hidroenergije ima bitna tehnička i prirodna ograničenja. Glavno ograničenje jest zahtjev za postojanjem razlike geodetske visine i obilnog izvora vode kroz cijelu godinu jer je skladištenje el. energije skupo i vrlo štetno za okoliš, osim toga na određenim lokacijama je za poništavanje utjecaja oscilacija vodostaja potrebno izgraditi brane i akumulacije. Njihovom izgradnjom značajno se povećava investicija, utjecaj na okoliš, potrebna je zaštita od potresa, a u zadnje vrijeme postoje i
značajne terorističke prijetnje.

Utjecaji na okoliš dijele se na:

* fizičke faktore: količina vode i kvaliteta površinskih voda, klimatski faktori, kvaliteta zraka, geologija i seizmologija, erozija, promjena pejzaža.
* biološke: riblji fond, biljni i životinjski svijet, vodni i ekosustavi.
* socioekonomske faktore: ljudske aktivnosti (vodoopskrba, poljoprivreda, kontrola poplava, transport-putovi), korištenje zemljišta, zdravstvo te arheološki i povijesni.

U većini slučajeva potapa se kvalitetno zemljište, a u zamjenu se dobiva manje kvalitetno zemljište, u nekim slučajevima postoji nužnost iseljavanja lokalnog stanovništva, uništava se zdrava šuma, nestaje vegetacija, svi postojeći objekti na mjestu potapanja uklanjaju se ili ostaju potopljeni.

Pozitivna strana kod akumulacija je mogućnost stvaranja ribolovnog i zabavnog turizma koji donosi lokalnoj zajednici velika finacijska sredstva. Veoma važna karakteristika akumulacija je regulacija vodotoka rijeka. U vrijeme kad su riječni vodotoci visoki postoji mogućnost njihove regulacije pomoću akumulacije.

Danas je u svijetu iskorišteno oko 25 % raspoloživog vodnog potencijala, a neiskorištena većina nalazi se u nerazvijenim zemljama. Takvo stanje je s jedne strane dobro jer se u budućnosti najveći porast potrošnje očekuje upravo u nerazvijenim zemljama, a s druge strane pokrivanje daljnjeg porasta potrošnje u razvijenim zemljama bazirat će se na fosilnom i nuklearnom gorivu te ostalim oblicima obnovljivih izvora energije. Hidroelektrane se značajno koriste u proizvodnji električne energije iz više razloga:

* Nema troškova goriva, voda je besplatna, pod uvjetom da je ima u dovoljnoj količini. Puštanje hidroelektrane u pogon vrlo je brzo, te se koristi za pokrivanje dnevnih vršnih opterećenja električne mreže.
* Moderne hidroelektrane mogu do 90% energije vode pretvoriti u električnu energiju.
* Ne postoji utjecaj povećanja cijene goriva, a svjedoci smo velikih povećanja u zadnjih nekoliko godina.
* Neovisnost o uvozu goriva.
* Hidroenergija je glavni izvor obnovljive energije i predstavlja 97% energije proizvedene u svim obnovljivim izvorima električne energije.
* Hidroenergija je čista, nema otpada. Postoje doprinosi efektu staklenika (uništavanje vegetacije, truljenje), ali su u većini slučajeva zanemarivi u odnosu na termoelektrane i sl.
* Umjetna jezera nastala izgradnjom hidroelektrana lokalno doprinose ekonomiji i omogućavaju navodnjavanje, vodoopskrbu, turizam i rekreaciju

Snaga postrojenja i proizvedena energija ovise o:

# Raspoloživom vodenom padu (razlici geodetske visine). Visina pada ovisi o visini brane, što je pad veći, postoji veći energetski potencijal. Energetski potencijal je direktno proporcionalan visini pada, tako da ista količina vode, ukoliko pada sa dva puta veće visine proizvodi duplo više električne energije.
# Raspoloživom protoku vode. Električna snaga i energija također su direktno proporcionalni količini vode koja prolazi kroz turbinu. Dva puta veća količina vode proizvest će dva puta više električne energije kod iste visine vodenog pada.

Ovisnost snage o navedenim veličinama izražena je sljedećim izrazom:

<div align="center">P = eta * Q * h * ρ * g<div>
<div align="left">
gdje je:

:P - Snaga [W]

:eta - stupanj iskoristivosti postrojenja

:Q - raspoloživi protok vode [m3/s]

:h - raspoloživi vodeni pad [m]

:ρ - gustoća vode [kg/m3]

:g - ubrzanje sile teže [m/s2]

[[Slika:hydro1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.1/1.''' Voda šiklja iz izlaznog presjeka za vrijeme testa u hidroelektrani Hoover na granici Nevade i Arizone, USA.<div> http://www.usbr.gov/lc/hooverdam/
<div align="left">

Tehnologija gradnje hidroelektrana se nije mijenjala kroz 20. stoljeće.
Hidroelektrane u principu funkcioniraju na vrlo jednostavnoj osnovi: voda iz akumulacijskog jezera prolazi kroz branu, pokreće turbinu koja onda pokreće generator električne energije.

====Osnovne komponente klasične hidroelektrane====

* Brana - Većina hidroelektrana se opskrbljuje vodom iz akumulacijskih jezera. Brana predstavlja građevinu kojoj je zadaća osiguravati akumulaciju vode. Akumulacijska jezera su često urbanizacijski tako riješena da su ujedno i rekreacijska jezera.
* Ulazni presjek - Otvor na brani se otvori i kroz kontrolna vrata voda cjevovodom (najčešće uslijed gravitacije) dolazi do turbine određenim masenim protokom.
* Turbina - mlaz vode udara i okreće lopatice turbine koja je vratilom vezana na generator. Najčešći tip turbina za hidroelektrane su Francisove. Takve turbine teže do 172 tone i postižu brzinu vrtnje do 90 okretaja u minuti.

[[Slika:hydro2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.2/1.''' Vratilo koja povezuje generator i turbinu (Photo courtesy U.S. Bureau of Reclamation)<div>
<div align="center"> http://www.historylink.org/_content/printer_friendly/pf_output.cfm?file_id=9798</div>

* Generator - Kako samo ime govori, generator generira električnu energiju. U osnovi proces se sastoji od rotacije serija magneta unutar namotaja žica. Ovime se ubrzavaju elektroni, koji proizvode električni naboj. Broj generatora zavisi od elektrane do elektrane. Osnovni dijelovi svakog generatora su:
::* Vratilo
::* Uzbudni namot
::* Rotor
::* Stator
Kako se turbina okreće uzbudni namot šalje električni napon rotoru. Rotor predstavlja seriju velikih elektromagneta koji se okreću unutar gustih namotaja bakrenih žica, koje predstavljaju stator. Magnetsko polje između magneta i žičanih namotaja stvara električni napon.

[[Slika:hydro3.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.2/2.''' Generatori električne energije u hidroelektrani.<div>
<div align="center">http://www.threeohsevenphysics.blogspot.com/

* Transformator - Na izlazu iz elektrane povećava napon izmjenične struje (smanjujući jakost struje) da bi se smanjili gubici prijenosa energije.
* Dalekovodi - Iz svake elektrane vode dalekovodi, koji osim stupa dalekovoda redovito imaju i 4 vodiča. Tri nose struju napona koja izlazi iz transformatora, istog iznosa i međusobno pomaknutih u fazi za 120 stupnjeva, dok četvrta predstavlja nul-vodič.
* Izlazni presjek - Iskorištena voda se cjevovodima vraća u donji tok rijeke.

[[Slika:hydro4.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.2/3.''' Komponente hidroelektrane<div>
<div align="center"> http://www.threeohsevenphysics.blogspot.com/

Voda u akumulacijskom jezeru je zapravo uskladištena energija. Kada se zaslon na brani otvori voda poteče kroz cjevovod povećavajući svoju kinetičku energiju. Količina generirane električne energije se određuje s nekoliko faktora. Dva najvažnija faktora su maseni protok vode i raspoloživi vodeni pad. Raspoloživi vodeni pad je parametar koji označava udaljenost od površine vode do turbina. Kako raspoloživi vodeni pad i maseni protok vode rastu, tako raste i količina proizvedene struje. Raspoloživi pad je u većini slučajeva ovisan o količini vode u akumulacijskom jezeru.

Hidroelektrane su učinkovitija postrojenja od termoelektrana. Kao što je prethodno spomenuto, predstavljaju elektrane obnovljivih izvora energije. S tim u vezi, i s obzirom da je hidroenergija jedini obnovljivi izvor energije iz kojeg je moguće dobiti veće snage, u interesu je graditi što više hidroelektrana. Međutim, postoje određene prepreke. Većina pogodnih lokacija za izgradnju hidroelektrana je već iskorištena i ostaju samo manje pogodne lokacije na kojima je smanjena učinkovitost elektrane i za čiju je gradnju potrebno raditi i veće promjene u okolišu.

Hidroenergija se tradicionalno smatra čistom i ekološkom. Proizvodnja električne energije u hidroelektranama ne zagađuje atmosferu, ne pridonosi stvaranju kiselih kiša i ne uzrokuje stvaranje otrovnog otpada. Ipak, gradnja hidroelektrana uzrokuje promjene u ekosustavu riječnih tokova na kojima se grade. Učinci koje hidroelektrana može imati na ekosustav zavise o 4 čimbenika:

# Veličina i brzina protoka rijeke ili sl. na kojoj je hidroelektrana locirana.
# Klimatski uvjeti i oblik sredine prije gradnje elektrane.
# Vrsta, veličina i konstrukcija elektrane i način na koji je pogonski vođena.
# Ako postoji više od jedne elektrana na istoj rijeci, i ako nisu relativno blizu jedna drugoj, moguće je da učinci na ekosustav jedne elektrane su zavisni o učincima druge elektrane.

Čimbenici 1 i 2 zavise od spektra kompleksnih geoloških, zemljopisnih i meteoroloških uvjeta. Ova dva čimbenika su najbitniji faktor pri određivanju veličine, vrste, konstrukcije i načina na koji će buduća elektrana raditi.

Loše posljedice koje gradnja hidroelektrane može imati na okoliš su sljedeće:

* Usporenje toka rijeke radi stvaranja akumulacijskih jezera i povećanje prosječne temperature vode.
* Povećanje udjela dušika u riječnoj vodi.
* Sedimentacija i erozija.
* Poplave.
* Klimatske promjene.
* Potencijalno povećanje tektonske aktivnosti područja.
* Potencijalno izumiranje nekih biljnih ili životinjskih vrsta.
* Poremećenje migracije ribljih vrsta.

====Tipovi hidroelektrana====

Tri su osnovna tipa: protočne, akumulacijske i reverzibilne.
=====Protočne hidroelektrane=====
Protočne hidroelektrane su one čija se uzvodna akumulacija može isprazniti za manje od dva sata rada kod nazivne snage ili takva akumulacija uopće ne postoji. Kinetička energija vode se skoro direktno koristi za pokretanje turbina. Ako postoji akumulirana voda onda se može regulirat vodeni tok i elektrana može služit kada je najveće opterećenje mreže ili za kontinuiranu proizvodnju električne energije dok bez akumulirane vode služi samo za najveća opterećenja mreže. Ovisne su o trenutno raspoloživom vodenom toku. Grade se na rijekama koje koje imaju konstantan protok tokom cijele godine ili imaju vrlo male razlike. Kinetička energija vode se skoro direktno koristi za pokretanje vodnih turbina. U protočnim hidroelektranama upotrebljavaju se Kaplan turbine.

[[ Prednosti protočnih hidroelektrana]]

* Imaju mali utjecaj na okoliš i izgradnjom protoćnih elektrana smanjuje se utjecaj termoelektrana za vrijeme vršnih opterećenja mreže
* Ne stvara se akumulirana voda i voda ne mjenja svoj prirodni tok. Nije potrebno raseljavat okolno stanovništvo jer ne dolazi do poplava

[[Nedostaci protočnih hidroelektrana ]]
* Zbog toga što imaju malen vodeni kapacitet ili uopce nemaju, ne moze zadovoljit ukupnu potražnju koju mreža zahtjeva
* Ovise o prirodnom toku rijeke ,nemaju konstantnu proizvodnju elektrićne energije tokom cijele godine

Primjer protočne hidro elektrane je HE Đale sa strojarnicom u tijelu armiranobetonske gravitacijske brane. Akumulacijsko jezero HE Đale služi za dnevno izravnanje protoka. Branom visine 40,5 metara ostvaruje se akumulacija za dnevno izravnanje dotoka. Maksimalni obujam akumulacije je 3,7 hm3. Ukupna instalirana snaga HE Đale je 40,8 MW (2 Kaplanove turbine x 20,4 MW iz 1989.). Raspoloživi konstruktivni pad vode je 21 metar. Ukupni instalirani volumni protok je 220 m3/s (2 x 110 m3/s). Srednja godišnja proizvodnja električne energije je 128 GWh, dok je masimalna proizvodnja bila 208 GWh (2010.)

[[Image:HE-Djale.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.1/1.''' HE "ĐALE" - protočna hidroelektrana, ukupna snaga 40.8MW<div>
<div align="center">http://www.konstruktor-split.hr/reference/tabid/905/agentType/View/PropertyID/892/Default.aspx

[[Slika:protocna_hidroelektrana.png|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.1/2.''' HE "ĐALE"-shematski prikaz

<div align="center">http://hand2hand2hand.blogspot.com/2012/12/hydroelectric-power-generation.html

=====Akumulacijske hidroelektrane=====
Akumulacijske su najčešće hidroelektrane, dobra strana je mogućnost akumulacije jeftinog izvora energije kad je ima u izobilju i planiranje potrošnje po potrebi. Snaga akumulacijske hidroelektrane zavisi o visini vodenog stupca između površine vode u akumulacijskom jezeru i odvodu koji se nalazi poslije vodene turbine. Rade na način da skladištu potencijalnu energiju stvaranjem akumulacijskog jezera. Tlačna cijev služi za protok vode od akumulacijskog jezera do vodene turbine. Hidroelektrane se mogu podijeliti prema smještaju strojarnice, prema načinu korištenja vode, prema obujmu akumulacijskog bazena i raspoloživom padu.

[[Prema smještaju strojarnice]]
:::*''Pribranske hidroelektrane'' - čija je strojarnica smještena ispod same brane.Primjer pribranske hidroelektrane je HE Peruća.

:: HE Peruća je hidroelektrana na rijeci Cetini. Sagrađena 1960. godine sa snagom od 41,6 MW na dva generatora od 20,8 MW, koja je poslije renoviranja pojačana na 61,4 MW na dva Francisova generatora od 30,7 MW. bBrana je duga 467 metara, visoka 67 metara te ima volumen od 925 000 m3. Brana je građena od prirodnog materijala naročito gline koja je kao materijal gotovo vodonepropusna. Nakon što je brana nasuta na njoj je navučena betonska ovojnica koja je spriječila osipanje nasutog materijala.

[[Slika:HE_Peruca.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/1.''' HE "Peruća"
<div align="center">http://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:HE_Peruca_1.jpg

[[Slika:Hidroelektrana.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/2.''' HE ˇ"Peruća" -shematski prikaz
<div align="center">http://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:Hydroelectric_dam_hr.svg

:::* ''Derivacijske hidroelektrane'' - strojarnica je smještena puno niže i spojene su cjevovodima s akumulacijskim jezerom. Primjer derivacijske hidroelektrane je HE Zakučac.

:: HE Zakučac je hidroelektrana na rijeci Cetini. Ukupna instalirana snaga HE Zakučac je 486 MW (2 Francisove turbine x 108 MW iz 1962. + 2 Francisove turbine x 135 MW iz 1980.). Maksimalna godišnja proizvodnja električne energije je 2 430 GWh (2010.), dok je srednja godišnja proizvodnja 1440,46 GWh.

[[Slika:HE_Zakucac.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/3.''' HE ˇ"Zakučac"
<div align="center">http://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:HE_Zakucac_3.jpg

[[Prema veličini akumulacijskog jezera]]

:::*''Dnevnom akumulacijom'', kod kojih se akumulacija puni po noći, a prazni po danu
:::*''Sezonskom akumulacijom'', kod kojih se akumulacija puni tijekom kišnog, a prazni tijekom sušnog razdoblja
:::*''Godišnjom akumulacijom'', kod kojih se akumulacija puni tijekom kišnih, a prazni tijekom sušnih godina

[[Prema raspoloživoj visini pada vodotoka]]
:::*''Niskotlačne'', grade se za specifične padove do 25m. Pri tome je karakteristično da im cjelokupni pad stoji na raspolaganju neposredno kod elektrane, bez potrebe za tlačnim dovodima i cjevovodima. Mogu biti pribranske i derivacijske. Koriste se takozvane Kaplanove turbine koje rade slično kao i Francisove turbine, s tim da je broj lopatica daleko manji. Primjerice, na rijeci Dravi izgrađene su tri niskotlačne, derivacijske hidroelektrane (HE Sjever).

:::*''Srednjotlačne'', s padom između 25 i 200 m. Mogu biti pribranske i derivacijske, koje se najčešće grade na mjestima gdje rijeka stvara zavoj koji se tada presiječe kanalom ili cjevovodom.Koriste se takozvane Francisove turbine, kod kojih provodni dio s lopaticama okružuje kotač. U provodnom dijelu ovih turbina potencijalna se energija vode samo djelomično pretvara u kinetičku, tako da s određenim pretlakom dospijeva u obrtno kolo (kotač) i njemu predaje svoju energiju.

:::*''Visokotlačne'', grade se u brdovitim krajevima za padove veće od 200 m. Mogu biti pribranske i derivacijske. Radi li se o pribranskim hidroelektranama, s obzirom na veličinu pada vodotoka, ove hidroelektrane su obično s djelomičnom ili potpunom godišnjom regulacijom protoka i mogućnošću vršnog rada u tijeku dana. Najčešće su međutim visokotlačne hidroelektrane derivacijske budući da su zahvat i strojarnica prostorno odijeljeni; voda se naime dovodi do turbina cjevovodom dugačkim i više kilometara. Primjenjuju se takozvane Peltonove turbine kod kojih se potencijalna energija vode u provodnom dijelu potpuno pretvara u kinetičku, i u obliku vodenog mlaza pokreće lopatice turbine pretvarajući kinetičku energiju u mehaničku.

[[Prema instaliranoj snazi]]
*velike
*male
*mikro
*piko

*Razlika između velikih i malih hidroelektrana, odnosno donji i gornji granični iznosi snage u cijelom svijetu pri tome nisu jednoznačno određeni pa se, na primjer, mogu kretati od 5 kW (u Kini) do 30 MW (SAD-u), dok se kod nas malom smatra HE snage između 50 i 5000 kW. Također valja reći da u nekim zemljama postoji i dodatna podjela hidroelektrana malih snaga na mikro, mini i male hidroelektrane.

[[Slika:hydro06.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/4.''' Velika akumulacijska hidroelektrana '''Tri kanjona''' u Kini, (potopljeno je 118 gradova i iseljeno oko 1.000.000 ljudi)<div>

<div align="center"> http://www.eoearth.org/article/Three_Gorges_Dam,_China

[[Slika:Vjetnam2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/5.''' Mikro hidroelektrana u Vjetnamu

<div align="center">http://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:Nw_vietnam_hydro.jpg

=====Reverzibilne hidroelektrane=====

To je posebna vrsta hidroelektrane koja osim što proizvodi električnu energiju iz vode kao i svaka druga hidroelektrana, tu istu vodu može pumpati u doba kada je to najisplativije, (najjeftinije) što je uglavnom noću. reverzibilne hidroelektrane (eng.: pumped-storage plant), koja ima dva skladišta vodene mase. To su:

::*Gornje akumulacijsko jezero je isto kao kod klasičnih hidroelektrana. Gradnjom brane osigurava se akumulacija vode, koja protiče kroz postrojenje i rezultira proizvodnjom električne energije.
::*Donje akumulacijsko jezero ulijeva se u drugo, donje, akumulacijsko jezero, umjesto da se vraća u osnovni tok rijeke.

Reverzibline elektrane su vrlo ekonomične jer poravnava razlike u opterečenju mreže. Reverzibilna turbina/generator može se ponašati i kao pumpa i kao turbina. U razdoblju niske potražnje električne energije voda se pumpa iz nižeg u viši spremnik vode. U razdoblju više potražnje za električnom energijom voda se propušta, kroz turbinu natrag u niži rezervoar i pritom se proizvodi električna struja. Ovaj tip hidroelektrana je najisplativiji za spremanje velike količine potencijalne energije vode koja može kasnije biti upotrebljena za proizvodnju električne energije. Uzimajući u obzir gubitke uslijed isparavanja akumulirane vode i gubitke uslijed pretvorbe, približno 70% do 85% električne energije koja se koristi za pumpanje vode u viši spremnik može biti ponovno dobijeno, su kritični čimbenici pri odlučivanju o izgradnji. Relativno niska gustoća energije pumpanog spremnika iziskuje ili veliku količinu vode ili veliku razliku u visini između dvaju spremnika. Jedini način da stvorimo značajniju količinu električne energije je taj da imamo veliku količinu vode na što višem mjestu iznad donjeg spremnika. Na nekim područjima ovo se pojavljuje prirodno, a na nekim je čovjek svojim djelovanjem to omogućio. Novi planovi za sustave napumpanih spremnika je iskoristit što je više moguće vjetroturbine ili solarnu energiju za pogon pumpi. To bi moglo omogućiti da cijeli proces bude mnogo učinkovitiji i da se uglade promjenjivosti energije dobijene od vjetra ili sunca.

[[Prednosti reverzibilnih hidroelektrana]]

:*Spremanje velike količine potencijalne energije vode , koja kasnije može biti upotrebljena za proizvodnju električne energije
:*Poravnava razlike u opterečenju mreže
:*Dozvoljava termoelektranama , nuklearnim elektranama, obnovljivim izvorima da rade s vršnom iskoristivošću , a da pritom se izbjegne rad na maksimalnom opterečenju
:*Velike uštede goriva za termoelektrane

[[Nedostaci reverzibilnih hidroelektrana]]

:*Veliki investicijski troškovi
:*Ne moze zadovoljit ukupnu potražnju koju mreža zahtjeva

'''RHE Velebit''' sastoji se od gornjeg umjetno jezero koje se zove Štikada, te se nalazi iza Velebita na Gračačkoj visoravni. Voda iz jezera Štikade se u turbinskom radu spušta dolje i koristi za proizvodnju električne energije, a u crpnom radu se ta ista voda pumpa u to gornje jezero. Prosječni srednji godišnji dotok u to jezero je 11,94 m3/s. Ukupna instalirana snaga hidroelektrane je 276 MW (instalirana snaga vodnih turbina), dok je u crpnom režimu snaga 240 MW (instalirana snaga crpki).

[[Slika:hydro7.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.3/1.''' RHE Velebit<div>
<div align="center"> http://www.geog.pmf.hr/e_skola/geo/mini/obnov_izvori_energ/hidroenergija.html

[[Slika:Reverzibilna_HE.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.3/2.''' Presjek kroz tlačni cjevovod, strojarnicu i odvodni tunel RHE Velebit<div>
<div align="center"> http://www.hk-phy.org/energy/alternate/print/hydro_is_print_e.html

Literatura korištena za "Tipovi hidroelektrana"
*http://en.wikipedia.org/wiki/Pumped-storage_hydroelectricity
*http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Velebit
*http://en.wikipedia.org/wiki/Run-of-the-river_hydroelectricity
*http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana
*http://www.darvill.clara.net/altenerg/pumped.htm
*http://www.ijitee.org/attachments/File/v3i2/B0971073213.pdf

====Male hidroelektrane====

'''Uvod'''

Velike količine vode u cjevovodima pitke vode same se nameću kao potencijalni izvor energije. S obzirom da je protok kroz cjevovod postoji kod vodocrpilišta, posebno na dijelu cjevovoda oko izvorišta, vodosprema i crpilišta, gdje se tok vode kroz cijevi uglavnom postiže samom gravitacijskom silom, postavljanje turbine i pripadnih električnih generatora su zahvati koji ne ugrožavaju dobavu pitke vode, a istovremeno proizvode električnu energiju.
Svjetski energetski trend posljednjih godina je sve veći iskorak ka obnovljivim izvorima energije. Za male hidroelektrane se smatra da nemaju nikakav štetan utjecaj na okoliš, za razliku od velikih čija se štetnost opisuje kroz velike promjene ekosustava (gradnja velikih brana), utjecaji na tlo, poplavljivanje, utjecaji na slatkovodni živi svijet, povećana emisija metana i postojanje štetnih emisija u čitavom životnom ciklusu hidroelektrane koje su uglavnom vezane za period izgradnje elektrane, proizvodnje materijala i transport.

Danas se za tehnologiju vezanu za hidroenergiju, koja se smatra obnovljivim izvorom energije, može reći da je tehnički najpoznatija i najrazvijenija na svjetskoj razini, sa iznimno visokim stupnjem učinkovitosti. 22% svjetske proizvodnje električne energije dolazi iz malih i velikih hidroelektrana.

Pojam male hidroelektrane se može promatrati sa različitih točaka gledišta i razlikuje se od zemlje do zemlje, zavisno o njezinom standardu, hidrološkim, meteorološkim, topografskim i morfološkim karakteristikama lokacije, te o stupnju tehnološkog razvoja i ekonomskom standardu zemlje. Generalno, klasifikacija hidroelektrana na velike i male se vrši prema instaliranoj snazi, klasifikacija se vrši od strane nacionalnih energetskih odbora. Male hidroelektrane se često dalje kategoriziraju u male, mini i micro hidroelektrane.

<div align="center">'''Tablica 2.4.1.4/a''' kategorizacija malih hidroelektrana u nekim zemljama<div>

{| align="center" border="1" width="70%"<tbody>
| rowspan="2" | <b>Zemlja</b>
| <b>micro</b>
| <b>mini</b>
| <b>male</b>
|-
| [kW]
| [kW]
| [MW]
|-
| SAD
| <100
| 100 - 1000
| 1 - 30
|-
| Kina
| -
| <500
| 0,5 - 25
|-
| Francuska
| 5 - 5000
| -
| -
|-
| Indija
| <100
| 101 - 1000
| 1 - 15
|-
| Brazil
| <100
| 101 - 1000
| 1 - 30
|-
| <b>općenito</b>
| <b><100</b>
| <b><1000</b>
| <b><10</b>
|}

<div align="left">

<div align="center">'''Tablica 2.4.1.4/b''' Instalirana snaga i hidropotencijal na svjetskoj razini<div>

{| align="center" border="1" width="70%"<tbody>
| rowspan="4" | <b>Svjetski izvori</b>
| <b>Instalirana snaga hidroelektrana</b>
| <b>Instalirana snaga malih hidroelektrana</b>
|-
| <b>680 GW</b>
| <b>47GW</b>
|-
| <b>Hidroenergetski potencijal</b>
| <b>Hidroenergetski potencijal za male hidroelektrane</b>
|-
| <b>3000 GW</b>
| <b>180 GW</b>
|}

<div align="left">

Male hidroelektrane predstavljaju kombinaciju prednosti proizvodnje električne energije iz energije hidropotencijala i decentralizirane proizvodnje električne energije, dok istovremeno ne pokazuju negativan utjecaj na okoliš kao velike hidroelektrane.

U usporedbi sa velikim neke od prednosti malih hidroelektrana su sljedeće:
* gotovo da nemaju nedostataka.
* nema troška distribucije električne energije.
* nema negativnog utjecaja na ekosustav kao kod velikih hidroelektrana.
* jeftino održavanje

U Republici Hrvatskoj trenutno je u pogonu 18 hidroelektrana (izvor: "MAHE: program izgradnje malih hidroelektrana: prethodni rezultati i buduće aktivnosti", 1998.).

<div align="center">'''Tablica 2.4.1.4/c''' Popis malih hidroelektrana u RH (izvor: "MAHE: program izgradnje malih hidroelektrana: prethodni rezultati i buduće aktivnosti", 1998.)</div>

{| align="center" border="1" width="90%"<tbody>
| rowspan="2" | <b>Male hidroelektrane</b>
| colspan="2" | <b>Instalirana snaga [MW]</b>
| rowspan="2" | <b>Godina puštanja u pogon</b>
|-
| <b>Po generatoru </b>
| <b>Ukupno</b>
|-
| HE Jaruga
| 2 x 2,8
| 5,6
| 1898.
|-
| HE Ozalj I
| 2 x 1 + 2 x 0,8
| 3,6
| 1908.
|-
| HE Roški Slap *
| 2 x 0,886
| 1,772
| 1910.
|-
| HE T.C. "10. kolovoz" Majdan **
| 2 x 0,6
| 1,2
| 1913.
|-
| HE Zeleni Vir
| 2 x 0,85
| 1,7
| 1922.
|-
| HE P.I. "Duga Resa" **
| 0,53 + 0,25 + 0,32
| 1,1
| 1937.
|-
| HE Ozalj II
| 2 x 1,1
| 2,2
| 1952.
|-
| HE Zavrelje
| 1,5
| 1,5
| 1953.
|-
| HE Čakovec
| 0,34
| 0,34
| 1982.
|-
| HE Krčić
| 0,44
| 0,44
| 1988.
|-
| HE Dubrava
| 2 x 0,34
| 0,68
| 19889.
|-
| HE Finvest I *
| 4 x 0,315
| 1,26
| 1995.
|-
| HE Finvest II *
| 0,03
| 0,03
| 1997.
|-
| Kupčina 6 - Stančaki *
| 0,045
| 0,045
| -
|-
| Orljava 7 - Požeška Kopanica*
| 0,065
| 0,065
| -
|-
| colspan="4" | Pribranske elektrane biološkog minimuma
|-
| HE Varaždin
| 0,585
| 0,585
| 1975.
|-
| HE Čakovec
| 1,1
| 1,1
| 1982.
|-
| HE Dubrava
| 1,12
| 1,12
| 1989.
|-
| colspan="2" | Ukupno
| 24,337
|  
|}

<div align="left">

::::::* .<sup>*</sup>u privatnom vlasništvu
::::::* .<sup>**</sup>u sklopu industrijskog pogona
::::::* vlasništvo Hrvatske elektroprivrede

Glavni dijelovi malih hidroelektrana su sljedeće strukture i uređaji:
* građevinski objekti
* hidromehanička oprema
* elektrostrojarska oprema
* priključak na dalekovodnu mrežu

[[Slika:hydro9.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.4/1.''' Princip sustava male hidroelektrane<div>
<div align="center"> http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrane

'''Tehnička rješenja malih hidroelektrana u cilju zaštite okoliša'''

Da bi se hidroelektrana smatrala malom hidroelektranom, sa ciljem zaštite okoliša, pod samim pojmom se kategoriziraju energetski objekti koji iskorištavaju hidropotencijal, a istovremeno imaju sljedeća svojstva:
* karakterizira ih protočni rad ili iznimno mala akumulacija (minimiziran utjecaj na vodotok)
* paralelan rad sa mrežom i ugradnja asinkronih generatora
* kod objekata sa instaliranom snagom manjom od 100 kW nema gradnje trafostanice već se predviđa izvedba transformatora na stupu
* postrojenje se sastoji od brane (niskog preljevnog praga), dovodnog kanala i/ili cjevovoda, zgrade strojarnice i odvodnog kanala
* preljevni prag služi samo zato da uspori vodotok prije ulaska u dovodni kanal
* umjesto niskog preljevnog kanala može se upotrijebiti tzv. tirolski zahvat
* dovodni kanal zatvorenog tipa predviđen je samo za vođenje zahvaćene vode po strmim obroncima i većim dijelom je ukopan (može biti i potpuno ukopan)
* dovodni kanal otvorenog tipa predviđen je za veće količine vode i u pravilu se nalazi na manje strmim terenima
* tlačni cjevovod treba biti što manjih dimenzija i predviđen je da vodu najkraćim putem dovede do strojarnice
* zgrada strojarnice je što manjih gabarita i operacija je u potpunosti automatizirana
* odvodni kanal je otvoren i kratak i njime se voda vraća iz strojarnice u vodotok (ova voda je gotovo redovito jako obogaćena kisikom, tako da se ribe rado zadržavaju u ovom području)

Ako se pri kategorizaciji i projektiranju malih hidroelektrana drži ovih načela utjecaji na okoliš su svedeni na minimum.

'''Utjecaj na okoliš'''

Male hidroelektrane, u slučaju da su izbor lokacije i tehnološkog rješenja primjereni, nema gotovo nikakvih štetnih utjecaja na okoliš. Ako taj utjecaj i postoji, onda je on toliko mali da ne može biti mjerljiv i ne može se sa sigurnošću pripisati postojanju i radu male hidroelektrane, a ne nekom drugom od mogućih utjecaja.

Prednosti iskorištenja energije vodotokova se u prvom redu očituju u eliminiranju emisija štetnih plinova u atmosferu koju susrećemo kod elektrana na fosilna goriva. Dok je kod velikih hidroelektrana, kao posljedica gradnje velike brane sa zaštitnim mrežama koje se nalaze prije ulaska u turbinski dovodni kanal ipak prisutna emisija metana zbog zadržavanja žive tvari na zaštitnoj mreži koja tamo truli i emitira metan kao posljedicu procesa raspada organske materije, kod malih hidroelektrana brane su male, preljevne, a u slučaju, tzv., tirolskog zahvata kanal ne smije sadržavati zaštitnu mrežu i voda sa svim tvarima koje nosi sa sobom u nepromijenjenom sadržaju struji kanalom. Ovakva filozofija gradnje i tehnologija u potpunosti isključuje ikakve štetne emisije u atmosferu.

Procjena je da male hidroelektrane, instalirane snage od oko 5 MW, godišnjom produkcijom energije zamjenjuju oko 1400 toe fosilnih goriva, a time i smanjuju emisiju stakleničkih plinova u količini od 16 000 tona CO<sub>2</sub> i 1100 tona SO<sub>2</sub> godišnje. Zagađenje bukom je ispod svih minimalnih propisanih i predloženih razina zbog sofisticirane tehnologije koja je danas postala pravilo pri konstruiranju strojarnice male hidroelektrane.

Pri planiranju gradnje male hidroelektrane posebnu pozornost treba posvetiti:

* adekvatnom izboru lokacija malih hidroelektrana
* protoku vode
* riziku od pogrešnog gospodarenja vodenim resursima
* nedostatku biološkog minimuma količine vode
* utjecaju na floru i faunu

Također bi trebalo posebno naglasiti doprinos takvih postrojenja razvitku gospodarstva, pogotovo u nerazvijenim i dislociranim područjima.

'''Pogonski troškovi i mogući problemi pri provedbi projekta'''

Svako energetsko postrojenje, osim proizvodnje energije, također koristi i energiju za vlastiti rad. Ti troškovi se nazivaju pogonskim troškovima.

Kod vodoopskrbnih sustava u cjevovodima, hidraulička snaga koja se manifestira porastom tlaka anulira se prigušnim elementima koji su potrošači energije. Samo prigušenje tlaka može se također dobiti postavljanjem turbina na pogodna mjesta u cjevovodu i time je iz vodoopskrbnog cjevovoda moguće dobiti dio energije potrebne za, npr., pogon pumpi. Ako je moguće dobiti suvišak energije, ta energija se može dalje eksploatirati ili prodavati, čime se minimiziraju pogonski troškovi postrojenja i dodatno proizvodi korisna energija uz ekonomske beneficije.

Problemi vezani za projektiranje i puštanje u rad male hidroelektrane leže u ekonomskim i zakonodavnim izvorima. Gradnja male hidroelektrane je ekonomski zahtjevan projekt i danas je u Republici Hrvatskoj glavni problem nezainteresiranost mjerodavnih tijela za ulaganja u obnovljive izvore energije.

Dodatni problem predstavljaju česti neriješeni imovinsko-pravni odnosi na potencijalnim lokacijama izgradnje malih hidroelektrana ili implementacije istih u vodoopskrbne sustave, kao i neriješena katastarska pitanja i njihovo sporo rješavanje.

====Hidroelektrane u Republici Hrvatskoj====

<div align="left">Hidroelektrane u Republici Hrvatskoj čine više od polovice izvora u strukturi elektroenergetskog sustava. Time Republika Hrvatska spada među vodeće zemlje u proizvodnji energije iz obnovljivih izvora. U pogonu je 26 hidroelektrana, akumulacijskog i protočnog tipa, a raspoređene su u tri proizvodna područja (PP HE Sjever, PP HE Zapad i PP HE Jug) uz pogon HE Dubrovnik kao samostalno proizvodno područje. Prema raspoloživoj snazi, hidroelektrane se klasificiraju na 17 velikih hidroelektrana (više od 10 MW), oko 20 malih hidroelektrana (0.5-10 MW) i nekoliko mini (0.1-0.5 MW) i mikroelektrana (5-100 kW). Prva velika hidroelektrana u Republici Hrvatskoj, HE Jaruga, izgrađena je još 1895. godine i puštena u rad 1903. godine, dok se zadnja velika hidroelektrana, HE Lešće, počela graditi 2005. godine te je puštena u rad 2010. godine. Što se tiče buduće gradnje, Hrvatska Elektroprivreda d.d. (HEP) planira izgradnju nove velike hidroelektrane na početku zaljeva Rijeka Dubrovačka u blizini izvora Ombla predviđene nazivne snage od 68 MW. Sve hidroelektrane u Republici Hrvatskoj imaju certifikate o proizvodnji električne energije iz obnovljivih izvora. Nedostaci hidroelektrana su nanosi mulja i pijeska koji se talože u vodenom bazenu hidroelektrana i na taj način smanjuju dubinu vodenog bazena koji gubi svoju ulogu, promjena okoliša pri gradnji brana u vidu uništavanja gospodarskih i prirodnih dobara te uništavanja flore i faune. <div>

{| border="1"
|+ '''Tablica 2.4.1.5/a''' Popis velikih hidroelektrana u RH
|-
| Naziv hidroelektrane ||Nazivna snaga [MW] || Tip hidroelektrane || Proizvedena energija u 2012. godini [GWh]
|-
|HE ZAKUČAC ||486|| Derivacijska || 827
|-
|HE SENJ ||216 ||Derivacijska || 687
|-
|HE DUBROVNIK|| 216|| Akumulacijska || 640
|-
|HE VARAŽDIN ||94 ||Derivacijska s akumulacijom za dnevno uređenje dotoka(višenamjenska)|| 457
|-
|HE ORLOVAC|| 237 ||Akumulacijska|| 127
|-
|RHE VELEBIT|| 276/240|| Reverzibilna/akumulacijska ||470/228,7
|-
|HE ČAKOVEC ||76|| Derivacijska s akumulacijom za dnevno i djelomično tjedno uređenje dotoka(višenamjenska)|| 378
|-
|HE DUBRAVA ||76 ||derivacijska s akumulacijom za dnevno i djelomično tjedno uređenje dotoka(višenamjenska)|| 387
|-
|HE GOJAK ||55,5|| Akumulacijsko/protočna ||175
|-
|HE VINODOL ||94,5 ||visokotlačna akumulacijska derivacijskog tipa ||123
|-
|HE ĐALE ||40,8 ||Pribranska akumulacijska ||78
|-
|HE MILJACKA ||24 ||Derivacijska || 51
|-
|HE PERUČA || 60 ||Pribranska s akumulacijskim jezerom|| 56
|-
|HE RIJEKA|| 36,8 ||Protočna || 79
|-
|HE SKLOPE|| 22,5 ||Pribranska|| 50
|-
|HE KRALJEVAC ||46,4|| Derivacijska, protočna ||39
|-
|HE LEŠĆE ||55,5|| Akumulacijsko/protočna|| 77

|}

[[Slika: Slika HE Varazdin.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.1.5/1.''' HE Varaždin<div>

[[Slika: Slika HE Peruca.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.1.5/2.''' HE Peruća<div>

{| border="1"
|+ '''Tablica 2.4.1.5/b''' Popis malih hidroelektrana (uz mini i mikrohidroelektrane) u RH
|-
| Naziv hidroelektrane ||Nazivna snaga [MW] || Tip hidroelektrane || Proizvedena energija u 2012. godini [GWh]
|-
|MHE JARUGA ||7,2|| Derivacijska|| 24
|-
|MHE OZALJ|| 5,5|| protočna|| 21
|-
|MHE GOLUBIĆ|| 7,5|| Derivacijska|| 12
|-
|MHE ZELENI VIR ||1,7|| Derivacijska,protočna|| 6,7
|-
|MHE ROŠKI SLAP|| 1,764 ||Derivacijska || 7,5
|-
|MHE DUBRAVA|| 1,1|| Višenamjenska ||7,3
|-
|MHE ČAKOVEC|| 1,1|| Višenamjenska|| 6,8
|-
|CHE FUŽINE|| 4,6|| Crpna|| 1,8
|-
|MHE ZAVRELJE|| 2|| Akumulacijska|| 5
|-
|m He DUBRAVA|| 0,68|| Višenamjeska ||4,0
|-
|MHE VARAŽDIN ||0,58 ||Višenamjenska|| 3,8
|-
|MHE TVORNICA CEMENTA MAJDAN|| 1,2|| ||3,5
|-
|MHE FINVEST I ||1|| ||3,2
|-
|m HE ČAKOVEC|| 0,34 ||Višenamjenska ||2,2
|-
|MHE PAMUČNA INDUSTRIJA DUGA RESA ||1,1 || ||2,0
|-
|m HE KRČIĆ ||0,375|| Derivacijska ||1
|-
|m HE PLETERNICA ||0,22|| ||1,1
|-
|RHE LEPENICA|| 1,14|| Reverzibilna|| 0,4
|-
|µHE BUJAN-KUPČINA ||0,03|| ||0,1
|-
|µHE FINVEST II|| 0,03 || ||0,1
|-
|µHE MATAKOVIĆ ||0,015 || ||0,1
|-
|µHE URH-ČABRANKA|| 0,008 || ||0,05

|}

MHE - mala hidroelektrana ;

m HE - mini hidroelektrana ;

µHE - mikro hidroelektrana

[[Slika: Slika Hidroelektrane u RH 1.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.1.5/3.''' Hidroelektrane u RH<div>

<div align="left">Korištena literatura za uređivanje odlomka : Hidroelektrane u Republici Hrvatskoj

(1) Hidroelektrane, Wikipedia : http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana ;

(2) Hidroelektrane u RH , Wikipedia: http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrane_u_Hrvatskoj ;

(3) Hidroelektrane, HEP : http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/hidroelektrane<div>

===Vjetroelektrane===

====Uvod====

Pojam '''vjetroelektrana''' podrazumijeva sustav za transformaciju (pretvorbu) gibajuće zračne mase, odnosno vjetra u električnu energiju.

Dakle, unutar kompleksne problematike vjetrenjača vrlo značajno mjesto zauzima '''vjetar i vjetropotencijal''' kao jedan od preduvjeta funkcionalnosti takvog sustava. '''Vjetar kao energetski resurs''' karakterizira promjenjivost i nemogućnost uskladištenja što za sobom posljedično povlači potrebu za definiranjem uvjeta pogona (vjetroenergetskog sustava unutar elektroenergetskog sustava). Budući da kinetička energija vjetra ovisi o kvadratu brzine, a snaga vjetroelektrane je proporcionalna površini lopatica i trećoj potenciji brzine vjetra, promjena brzine vjetra uzrokovat će dakle promjenu aerodinamičke snage, odnosno prema jednadžbi gibanja promjenu električne snage koju generator injektira u mrežu. Brzina vjetra mjeri se '''anemometrom'''. Pri analizi stabilnosti vjetroelektrane dominantan je model promjene brzine strujanja vjetra. Kod provođenja proračuna, uglavnom se pretpostavlja da brzina vjetra u najsloženijom obliku ima 4 komponente: osnovnu komponentu brzine vjetra (eng. base), komponentu linearne promjene brzine vjetra (eng. ramp), komponentu udarne promjene brzine vjetra(eng. gust) i komponentu promjene brzine vjetra koja je podložna šumu (eng. noise). '''Budući da do visine 200m''' postoje tehnička rješenja koja kinetičku energiju gibanja zračnih masa tj. vjetra pretvaraju u električnu energiju, moguće je koristiti naziv '''tehnički vjetar'''. '''Struja tog vjetra poremećena je različitim utjecajima''' kao što su turbulencija (mehanički i termički uvjetovana lokalna nepravilna gibanja), hrapavost površine, dnevni i noćni temperaturni gradijent, topografija terena ( prepreke, uzvisine, građevine i slično) i vanjski poremećaji (silazna strujanja od oluja). Navedene prepreke na koje vjetar nastrujava na putu do vjetroturbine, dakle ometaju strujanje i općenito umanjuju vjetropotencijale.

Prilikom postavljanja vjetrenjača potrebno je izvršiti '''dodatni proračun vjetropotencijala''' (korekciju vjetropotencijala) na mjestima udaljenim od mjernih postaja, jer podaci o vjetropotencijalu (dobiveni dugotrajnim mjerenjima) na jednom mjestu nisu isti i na nekom drugom mjestu čak i ako je relativno mala njihova međusobna udaljenost.

Zbog turbulentnog karaktera strujanja vjetra potrebno je izvršiti osrednjavanje prikupljenih podataka o brzinama vjetra u određenom vremenu ( u praksi klimatologije iznosi 1h, a u sinoptičkoj praksi 10 min). Mjerenja brzine vjetra se najčešće vrše na visini od 10m. Višegodišnji prikupljeni podaci se najbolje aproksimiraju '''Weibullovom funkcijom (razdiobom)''' koja daje vjerojatnost pojave vjetra '''f(v)''' tijekom nekog vremenskog perioda.

[[Slika:Weibull-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.1/1.''' Weibull-ova razdioba<div>
<div align="left">

Uslijed utjecaja hrapavosti dolazi u graničnom sloju do promjene profila brzine; brzina vjetra se mijenja po visini od 0 na tlu, do iznosa beskonačne struje.

[[Slika:Parvis-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.1/2.''' Parametri po visini, u logaritamskoj razdiobi<div>
<div align="left">

====Vrste vjetrenjača i njihova primjena====

'''Vjetroturbina''' može imati jednu ili više elisa. Njezinim korištenjem transformira se energija vjetra u mehaničku energiju. Najčešće rješenje predstavlja izvedba s tri elise (s obzirom na razinu buke i vizualni efekt).

Vjetroturbine se mogu podijeliti prema različitim kriterijima. Tako npr. s obzirom na neke konstrukcijske i radne značajke postoji '''podjela''' ovisno o:

* '''položaju osi turbinskog kola''': vjetroturbine s vodoravnom osi i okomitom osi.
* '''omjeru brzine najudaljenije točke rotora i brzine vjetra''': brzohodne i sporohodne.
* '''broju lopatica''': višelopatične, s nekoliko lopatica i s jednom lopaticom.
* '''veličini zakretnog momenta''': visokomomentne i niskomomentne.
* '''načinu pokretanja''': samokretne i nesamokretne.
* '''efikasnosti pretvorbe energije vjetra u zakretni moment''': nisko i visoko efikasne.
* '''načinu okretanja rotora prema brzini vjetra''': promjenjive i nepromjenjive.

'''Izvedbe vjetrenjača s vodoravnim vratilom''', brzohodne s dvije do četiri lopatice predstavljaju klasične vjetrenjače, odnosno najveće i opće prihvaćene vrste vjetroturbina koje se koriste za proizvodnju električne energije. One se dakle najčešće nalaze u serijskoj proizvodnji,a i konstrukcijski su najviše napredovale dok su ostali tipovi primjenjivi u manjem broju ( više kao eksperimentalna postrojenja ili kao npr. višelopatične vjetrenjače koje se koriste za crpljenje vode zbog velikog '''torzijskog momenta''' koji stvaraju).U vjetroelektranama europskih zemalja i Kalifornije najčešće su korištene '''brzohodne vjetroturbine''', okomitog vratila te propelera s dvije do tri lopatice, snage od '''500''' do '''1500''' kW.

'''Dijelovi vjetroturbinskog - generatorskog sustava i njihova funkcija'''

[[Slika:Vjturb-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.2/1.''' Osnovni dijelovi turbine okomitog vratila<div>
<div align="left">

Segmenti turbine '''okomitog vratila''' (prikazane na '''slici 2.4.2.2/1.''') su slijedeći:

* '''(1) rotor'''
* '''(2) kočnice'''
* '''(3) upravljački i nadzorni sustav'''
* '''(4) generator'''
* '''(5) zakretnik'''
* '''(6) kućište'''
* '''(7) stup'''
* '''(8) temelj'''
* '''(9) transformator'''
* '''(10) posebna oprema'''
* '''(11) prijenosnik snage'''

'''(1) Rotor'''

Sastavni dijelovi rotora vjetroturbine su '''glavčina''' i '''lopatica'''. Ovisno o tome kako reguliramo snagu, rotor može biti izveden:

* tako da se regulaciju napadnog kuta tijekom rada vrši zakretanjem lopatice, na način da se profil namješta u optimalni položaj (eng. pitch). Ovakva regulacija je složena i rotori ovakve izvedbe su skuplji, ali nužno primjenjeni za lopatice duže od 25-30 m. Također postoji poseban motor za zakretanje, koji mijenjajući postavni kut lopatice mijenja napadni kut struje zraka. Na taj način se postiže smanjenje snage turbine za brzine vjetra manje od projektne, odnosno brzine vjetra iznad projektne (namještajući na optimalnu vrijednost na početku rada vjetroturbine).

* tako da se regulacija snage vjetroturbine vrši korištenjem aerodinamičkog efekta poremećenog trokuta brzina (eng. stall). Dakle s promjenom brzine vjetra mijenja se na aeroprofilu napadni kut struje zraka, odnosno dolazi do poremećaja trokuta brzina te do porasta ili gubitaka uzgona (tako npr. ako brzina vjetra poraste iznad projektne vrijednosti, kut više nije optimalan). Za ovaj slučaj izvedbe rotora lopatice nemaju mogućnost zakretanja. Međutim, kako je vjetroturbina projektirana za neko područje brzina, u ovom slučaju izvedbe lopatice imaju unaprijed namješten kut za dotično područje brzina (što omogućuje najveću transformaciju energije vjetra u električnu energiju).

'''Lopatice'''

Također, s obzirom na izvedbu možemo razlikovati lopatice sa '''zakretnim vrhovima''' (kao aerodinamičkim kočnicama) ili s '''krilcima'''. Ove druge funkcioniraju na način da se krilca odvajaju od površine, smanjujući aerodinamičke značajke profila kod brzine iznad projektne. Obje izvedbe su ujedno sekundarni kočioni sustavi, koji u slučaju otkaza primarnog kočionog sustava (mehanička kočnica) stvaraju '''moment kočenja''' (zakretanjem vrha lopatice ili pomičnom ravnom površinom (eng. spoiler) ) te na taj način ograničavaju brzinu vrtnje rasterećenog kola. Dakle, zakretni vrh i pomična površina sekundarnog kočionog sustava nazivaju se kočnici, koje je moguće aktivirati središnjim zakretnim sustavom (signali ispada ili vrtnje) ili pojedinačnim neovisnim sustavom (centrifugalnom silom). Rotor za ove kočnice treba biti opskrbljen posebnim polužnim napravama namijenjenim za zakretanje. Kada je postignuto smanjenje brzine vrtnje, kočnici se vraćaju u početni položaj i čine radni dio lopatice.

'''(2) Kočioni sustav'''

Kada generator ispadne iz mreže (pobjeg), odnosno brzina naleta vjetra prijeđe maksimalnu vrijednost (isključnu vrijednost, npr. 25 m/s) dolazi do izrazitog dinamičkog opterećenja. Zato mora postojati kočioni sustav kako bi rasteretio prijenosnik snage, odnosno zaustavio rotor. Osim toga, bitno je reći da je također zadatak ovog sustava održati projektnu brzinu vrtnje konstantnom, odnosno osigurati sustav čije je djelovanje dinamički uravnoteženo.
Disk kočnica - je najčešća izvedba kočionog sustava (kojom se na suvremenim strojevima upravlja mikroprocesorski), a smještena je na sporookretnom vratilu kola prije prijenosnika (11) ili na brzookretnom vratilu generatora. Prilikom odabira broja kočionih elemenata na disku kočnice, naglasak treba staviti na izbjegavanje neuravnoteženosti obodnih sila kočenja, odnosno na postizanje opterećenosti turbine isključivo momentom kočenja. Djelovanje im može biti elektromagnetsko ili hidrauličko, a aktiviraju se signalom generatora (zbog ispada iz mreže, dakle prekid strujnog kruga) ili signalom uređaja kojim se mjeri brzina vrtnje generatora.

'''(3) Upravljački i nadzorni sustav'''

Kao što samo ime kaže, ovaj sustav je u osnovi zadužen za upravljanje i nadziranje rada vjetroturbinsko-generatorskog sustava.
Ako ovakav sustav nije u cijelosti smješten na vjetroturbinskoj jedinici (kao što može biti slučaj), već je jednim dijelom na nekom udaljenijem mjestu onda sustav zahtjeva i posebnu telekomunikacijsku opremu. Dakle, mikroprocesorski upravljani sustav nadzire i upravlja radnim procesima i zaštitom, daje podatke o radu, električkim i mehaničkim stanjima, obrađuje podatke, komunicira sa zaduženim osobljem te izvještava ili alarmira u slučaju nekakvog kvara, požara ili slično.

'''(4) Generator'''

Turbinski dio vjetrenjače s rotorom, kočnicama i prijenosnikom snage predstavlja važan dio cjelokupnog sustava, čija je osnovna funkcija pogon generatora.

Za pravilno i sigurno funkcioniranje vjetroturbinsko - generatorskog sustava, generator mora ispunjavati zahtjeve kao što su:

* visok stupanj iskoristivosti u širokom krugu opterećenja i brzine okretanja
* izdržljivost rotora na povećanim brojevima okretaja u slučaju otkazivanja svih zaštitnih sustava
* izdržljivost, odnosno postojanost konstrukcija na visokim dinamičkim opterećenjima prilikom kratkih spojeva, te pri uključivanju i isključivanju generatora
* uležištenje generatora na način da jamče dugotrajnost

Uzimajući u obzir uvjete povećane '''vlažnosti''', '''slanosti''', zatim '''otpornost na krute čestice''', '''povišenu temperaturu''' i slične uvjete, pred generatore se također postavlja zahtjev pouzdanosti sa što je moguće manje održavanja. Razni su kriteriji prema kojima se može izvršiti podjela generatora. Tako npr. prema načinu rada generatori se mogu podijeliti na one:

* za paralelni rad s postojećom distributivnom mrežom
* samostalni rad
* spregnuti rad s drugim izvorima

Prema '''vrsti struje''' mogu biti: '''istosmjerni''' ili '''izmjenični'''. Istosmjerni se zbog problema s pouzdanosti rijetko primjenjuju.

Prema '''načinu okretanja''' postoje generatori: s '''promjenjivom''' ili s '''nepromjenjivom brzinom okretanja''' uz zadržavanje iste frekvencije. Također postoji podjela prema veličini tj. snazi.

'''(5) Zakretnik'''

Služi za zakretanje turbinskog ili generatorskog sustava. Nalazi se ispod kućišta vjetroturbine, na vrhu stupa. Preko pužnog prijenosa (omjera reda veličine 1:1000) s velikim zupčastim prstenom, učvršćenim na stupu, izravnava se os vratila rotora s pravcem vjetra. To je naravno, u ovisnosti o vrsti vjetroturbine, odnosno dali je ista postavljena niz vjetar ili uz vjetar. Zakretanje zapravo vrši motor. On na sebi ima ugrađenu kočnicu koja onemogućuje zakretanje kućišta zbog naleta vjetra. Zakretanje kućišta regulira sustav koji je izvan funkcije kad su poremećaji smjera vjetra manji (u prosjeku - jednom u deset minuta dogodi se zakretanje kućišta).

'''(6) Kućište stroja'''

- s jedne strane štiti generatorski sustav od okolišnih utjecaja, a s druge štiti okoliš od buke dotičnog sustava.

'''(7) Stup'''

Može biti izveden kao cjevasti konični, teleskopski, rešetkasti, učvršćeni i povezani. Danas se najčešće koristi cjevasta konstrukcija, a prednost joj se nalazi u tome što ju osim visoke čvrstoće karakterizira i veća otpornost na vibracije. Prednost rešetkaste konstrukcije nalazi se u jednostavnosti, a budući da ju je moguće rastaviti na manje dijelove prikladnija je za transport i montažu.

[[Slika:Stupvj5-ivana.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.2/2.''' a) '''teleskopski''' b) '''cjevasti konični''' c) '''učvršćeni''' d) '''povezani''' e) '''rešetkasti'''<div>
<div align="left">

'''(11) Prijenosnik snage'''

U većini slučajeva je '''multiplikator''' i može biti različitih izvedbi. Hlađenje prijenosnika se najčešće vrši zrakom, a podmazivanje sintetičkim uljem. Prilikom analiziranja načina na koji se vrtnja prenosi s vjetroturbinskog kola na električni generator, naročitu važnost zauzimaju materijali izrade elemenata sklopa, vrsta prijenosa i prijenosni omjer.

'''Ukratko''':

* vjetroturbina i generator su spojeni pomoću mehaničke spojke za koju se najčešće podrazumijeva da u sebi ima mjenjačku kutiju s prijenosnikom. Prijenosnik, kao što je već rečeno, ima funkciju prilagođavanja niže brzine vrtnje rotora vjetroturbine višoj brzini vrtnje rotora generatora.
* ukoliko su generatori višepolni niskobrzinski i po mogućnosti sinkroni s uzbudnim namotom ili uzbudnim permanentnim magnetima, mehanički prijenosnik nije potreban (što je slučaj kod vjetroturbina novijeg dizajna).
* iznos snage pretvorbe vjetroturbine regulira se pomoću sustava za upravljanje kutom zakreta elise (eng. pitch regulated), koji također može postojati unutar opreme nekih vjetroturbina ali i ne mora. Korištenjem tog regulacijskog mehanizma elisa se zakreće oko svoje duže osi i omogućuje smanjenje mehaničke snage, ovisno o karakteristikama vjetroturbine. Ako vjetroturbina nema regulacijski sustav zakretanja, naglasak se stavlja na konstrukciju elisa koje se projektiraju prema aerodinamičkom efektu - tako je, u slučaju previsokih brzina vjetra, vjetroturbina zaštićena od povišenja snage.

====Mreža====

Prema '''vrsti priključenja''' na mrežu vjetroelektrane se mogu podijeliti na:
(izvor: CIGRE)

'''1. Vjetroelektrane izravno priključene na mrežu i u izvedbi sa stalnom brzinom vrtnje''':

a) '''Vjetroturbina s asinkronim generatorom'''

Asinkroni generatori se najčešće koriste kada je vjetroelektrana priključena na krutu mrežu. Krutu mrežu karakterizira velika naponska i frekvencijska krutost. Osnovna prednost im je jednostavnija i jeftinija konstrukcija, iako s druge strane moraju imati kompenzacijski uređaj (uglavnom uklopive kondenzatorske baterije) i priključni uređaj kako bi se omogućilo početnu sinkronizaciju s mrežom (eng. soft. starter).

b) '''Vjetroturbina sa sinkronim generatorom'''

Sinkroni generatori se najčešće primjenjuju za pretpostavljene uvjete otočnog pogona. Ovdje su potrebni uzbudni sustav i regulator brzine koji će održavati napon i frekvenciju. Ovakvi generatori ne mogu se pronaći u komercijalnim izvedbama sa stalnom brzinom u pogonu na krutu mrežu. Kod vjetroturbina nazivnih snaga većih od 500 kW naročito je izražena potreba za uključivanjem sustava za regulaciju kuta zakretanja elise propelera, što inače nije slučaj, pa tako da se spomenuti sustav ne izvodi u svim jedinicama.

'''2. Vjetroelektrane u izvedbi s promjenjivom ili djelomično promjenjivom brzinom vrtnje''':

a) '''Sinkroni ili asinkroni generator s pretvaračem u glavnom strujnom krugu'''

c) '''Asinkroni generator s upravljivim promjenljivim klizanjem'''

c) '''Asinkroni generator s nadsinkronom ili podsinkronom pretvaračkom kaskadom'''

Svaki od navedenih sustava može ali i ne mora imati sustav za regulaciju kuta zakreta elisa.
U odnosu na vjetroelektrane u izvedbi sa stalnom brzinom vrtnje, koje karakterizira jednostavnost i jeftinoća, vjetroelektrane u izvedbi s promjenjivom brzinom vrtnje pružaju mogućnost: veće proizvodnje električne energije, manjih mehaničkih naprezanja mehaničkih dijelova i ravnomjernije proizvodnje, manje ovisne o promjenama vjetra i njihajima u sustavu. '''Vjetroelektrane s vjetroturbinama čiji je raspon nazivnih snaga između 50 kW i 1500 kW, najčešće su izvedene s asinkronim generatorom izravno priključenim na mrežu, dok je priključak sinkronog generatora na mrežu korišten kod nekih malih vjetroelektrana, koje su uglavnom u samostojećim sustavima. Regulacijski sustav zakretanja elisa obično se ne izvodi kod najvećih jedinica. Pogon s promjenjivom brzinom vrtnje vjetroturbine karakterizira postizanje optimizacije učinkovitosti vjetroturbine, odnosno maksimalnog iskorištenja raspoložive energije vjetra'''.
Odgovarajućom kombinacijom generatora i pretvarača (koji je utemeljen na energetskoj elektronici) moguće je realizirati pogon s promjenjivom brzinom vrtnje. Postoji više takvih kombinacija, a svaka nosi sa sobom svoje prednosti i nedostatke vezano za troškove, pogonske i upravljačke karakteristike, regulaciju faktora snage, složenost, harmoničke članove, dinamička svojstva itd.
Kako bi se smanjili troškovi, električne komponente agregata se projektiraju za niske napone (do 1000 V) zbog čega su najčešće potrebni transformatori. U slučaju individualnog priključenja agregata na mrežu i vrijednosti nazivne snage vjetroelektrane manje od 100 kW, priključak je izveden na srednjenaponsku mrežu - od 10 kV do 66 kV. Za vjetroelektrane veće od 50 MW, priključak se izvodi na visokonaponsku mrežu.
U nekim zemljama priključenje vjetroelektrana na mrežu ovisi o omjeru snage kratkog spoja u točki priključenja i nazivne snage vjetroelektrane. Međutim, to vrijedi samo za slučajeve kada vjetroelektrana nije smještena u području s niskom prijenosnom moći, jer u suprotnom je teško ostvariti taj zahtjev.

'''Stabilnost EES-a'''
(izvor: CIGRE)

Sposobnost održavanja stanja pogonske ravnoteže pri normalnim uvjetima i sposobnost postizanja prihvatljivog stanja ravnoteže pri pogonskim uvjetima nakon pojave poremećaja, može se definirati kao stabilnost ees-a.
Pod pojmom stabilnost podrazumijeva se iznos napona, kut utora, frekvencija, koji mogu biti promijenjeni (poremećeni) uslijed priključenja vjetroelektrana na električnu mrežu.
Najčešća vrsta priključka vjetroelektrana je na distribucijsku mrežu. Današnji distribucijski sustavi se izvode na način da omoguće prihvat snage iz prijenosne mreže, koju će zatim razdijeliti potrošačima tako da se tokovi djelatne i jalove snage uvijek kreću u smjeru od više prema nižoj naponskoj razini.
Distribucijska mreža može biti aktivne ili pasivne naravi. Kad se kaže pasivne naravi misli se na napajanje potrošača, dok aktivna podrazumijeva tokove snaga i napone koji su određeni na osnovi kako opterećenja, tako i proizvodnje. Dakle, distribuirana proizvodnja uzrokuje promjene tokova djelatne i jalove snage, te stvara značajne tehničke i ekonomske posljedice po ees.
Kako je mreža do sad bila pasivne naravi, te je gotovo uvijek zadržavala stabilnost uz stabilnu prijenosnu mrežu, problem stabilnosti nije ulazio u analizu distribucijskih mreža. Isto tako pri procjeni iskoristivosti proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora, stabilnost se u većini zemalja rijetko uzima u obzir i analizira. Međutim, s očekivanim povećanjem prodiranja obnovljivih izvora te njihovim doprinosom sigurnosti mreže, predviđa se da će se takav pristup stabilnosti promijeniti s posebnim naglaskom na analizu stabilnosti kuta i napona. Stabilnost frekvencije pojavljuje se kao problem u izoliranim sustavima, kao što su oni na udaljenim otocima.
Ako postoji povećana integriranost vjetroelektrana i ees-a, u slučaju brzih promjena vjetra i vrlo visokih brzina vjetra, može doći do iznenadnih gubitaka proizvodnje, odnosno do odstupanja frekvencije i dinamički nestabilnih stanja.
Generički model proizvodne jedinice je polazna točka analize stabilnosti. Kod modeliranja vjetroelektrane, ne smije se zanemariti razmatranje elektroničkog sučelja (suvremene izvedbe) prema izmjeničnoj mreži, generatora, vjetroturbine (pogonskog stroja), te naravno vjetra kao primarnog energenta.

Zaključno, za vjetroelektrane se može reći da ih karakterizira različito električko ponašanje na naponski različitim lokacijama mreže. Dakle, priključenje vjetroelektrane u ees može biti ograničeno električkim uvjetima u mreži, usprkos visokoj tehnološkoj kvaliteti izvedbe.

Prema studijama Doc.dr.sc. Ranka Goića (jedan od većih eksperata za vjetroenergetiku u Hrvatskoj) rad vjetroelektrane na EES utječe: na lokalnoj razini (mreža), na sistemskoj razini (mreža) i na sistemskoj razini (planiranje i vođenje ees-a). Lokalni utjecaj odnosi se na zaštitu mreže, povećanje statičkih varijacija napona (što je specifično za slabije distribucijske mreže), strujno opterećenje okolne mreže te dinamičke promjene napona, flikere, harmonike. Utjecaj na mrežu na sistemskoj razini podrazumijeva dinamičku i naponsku stabilnost te održavanje frekvencije, a sistemski utjecaj i smislu planiranja i vođenja ees-a odnosi se na: regulaciju radne snage (frekvencije), nemogućnost garancije snage, na ograničenje mogućnosti planiranja proizvodnje na razini nekoliko dana, na nemogućnost dugoročnog planiranja proizvodnje, na odstupanje od ugovorenog plana razmjene sa susjednim ees-om, te na pokrivanje odstupanja planirane i realizirane potrošnje, odnosno proizvodnje npr. na satnoj razini - balansna energija.

====Vjetroelektrane u novije vrijeme====

Proizvodnja električne energije iz obnovljivih izvora, a posebno iz vjetroelektrana, danas zauzima značajno mjesto u okviru ekološki prihvatljivih tehnologija. Vjetroelektranu čini nekoliko blisko smještenih vjetroturbina priključenih preko zajedničkog rasklopnog uređaja na električnu mrežu. Svi vodeći svjetski proizvođači vjetroturbina ( Enercon, Vestas, GE, Gamesa itd. ) imaju u proizvodnom asortimanu turbine nominalne snage oko 1 MW i turbine s nominalnom snagom između 2 i 3 MW. Projekti vjetroparkova koji se razvijaju, kako u svijetu tako i u Hrvatskoj, predviđaju upravo vjetroturbine pojedinačne snage između 2 i 3 MW. Vjetroturbine mogu biti instalirane na kopnu ( ''onshore'' ) ili na području mora ( ''offshore'' ). Na kopnu se uglavnom postavljaju vjetroturbine snage do 3 MW, dok se vjetroturbine snage preko 3 MW instaliraju na moru. [1]

Danas se vjetroturbina pokreće automatski pri prosječnoj brzini vjetra od otprilike 3 do 5 m/s. Tijekom pogona ispod nazivne snage generatora, kut zakreta lopatica vjetroturbine i brzina rotora stalno se podešavaju za optimiranje aerodinamične učinkovitosti. Nazivnu snagu generator proizvodi pri otprilike 13 do 14 m/s te se pri višim brzinama vjetra, snaga regulira na nazivnu snagu. Konstantnost proizvodnje snage i regulacija pri različitim brzinama vrtnje smanjuje dinamičko opterećenje na konstrukciju vjetroturbine kao i na elektroenergetsku mrežu.

Ukoliko prosječna brzina vjetra premaši graničnu brzinu od 25 m/s, vjetroturbina se isključuje iz pogona okretanjem lopatica u smjer okomit na smjer vjetra. Kad se brzina vjetra spusti ispod brzine za ponovno pokretanje ( restartna brzina ), sigurnosni sustav automatski ponovno uključuje vjetroturbinu. [2]

U periodu od 2005. do 2011. proizvodnja električne energije iz vjetroelektrana se više nego udvostručila, dok od 2000-e slovi kao drugi najveći izvor obnovljive energije. [3]

Global Wind Energy Council ( GWEC ) je vijeće osnovano 2005. s ciljem osiguranja stabilne vjetroenergetike kao jednog od vodećih energetskih izvora budućnosti. [4]
GWEC procjenjuje da će u slijedećih 10 - 15 godina otprilike 30 - 35% investicija u nove elektrane odlaziti upravo u energiju vjetra. Sve veća globalna svijest o štetnosti emisija stakleničkih plinova koji se razvijaju pri klasičnim energetskim postrojenjima guraju obnovljive izvore energije u prvi plan energenata budućnosti. Budući da je u razvijenim zemljama ekonomski isplativa hidroenergija uglavnom iskorištena, energija vjetra postaje primarno rješenje energetike 21. stoljeća.

Krajem 2010. na svijetu je bilo instalirano oko 197 GW vjetroturbina, a godišnji prirast je bio oko 35 - 40 GW ( 37,642 GW 2010. ). Kina je preuzela vodeće mjesto u količini godišnjih instalacija s udjelom većim od 50% kao i vodeće mjesto u ukupno instaliranoj snazi u čemu je premašila SAD. U Europi prva dva mjesta drže Njemačka i Španjolska. Sektor vjetra u svijetu je tokom 2010. napravio profit od 40 milijardi eura, a u industriji vjetra je bilo zaposleno oko 670 000 ljudi. Najveći udio energije vjetra u ukupnoj proizvodnji električne energije je u Danskoj (21%), Portugalu (18%) i Španjolskoj (16%). [5]

EU energetski sektor je u 2012.g. izgradio vjetroelektrane kapaciteta 11.600 MW, a čime je ukupno instalirani kapacitet iz vjetra porastao na 105.600 MW. Energija iz vjetra predstavljala je 26% od svih novo izgrađenih kapaciteta u EU u 2012.godini, investicije veličine od oko 15 milijardi eura. Na kraju 2012.g. energija iz vjetra zadovoljavala je 7% europske potražnje za električnom energijom, što je povećanje u odnosu na kraj 2011.g. kada je to bilo 6.3%. Cilj EU je udjel od 20% iz (svih) obnovljivih izvora do 2020.g.
Sukladno podacima Europske udruge za energiju iz vjetra ( EWEA ), izgradnja vjetroelektrana rasla je u posljednjih 12 godina ( od 2000.g. kada je bilo izgrađeno 3.200 MW do 11.900 MW u 2012.g. ) prosječnom stopom rasta od preko 11.6%. Rast u 2012.g. bio je 12.6%. Njemačka je i dalje EU članica s najviše izgrađenih kapaciteta ( 31.307 MW na kraju 2012. ), a slijede Španjolska s 22.796 MW , Ujedinjeno Kraljevstvo s 8.445 MW i Italija s 8.144 MW. Zemlja s najvećim udjelom energije iz vjetra u ukupnoj potrošnji električne energije je Danska (27% na kraju 2012.g.), a slijede Portugal (17%), Španjolska (16%), Irska (13%) i Njemačka (11%). [2]

LITERATURA:

[1] http://www.koncar-ket.hr/docs/koncarketHR/documents/77/Original.pdf

[2] http://www.poslovni.hr/hrvatska/1200-mw-do-2020-hrvatskoj-treba-nova-strategija-vjetroenergetike-248055

[3] http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Energy_from_renewable_sources

[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Wind_Energy_Council

[5] http://hr.wikipedia.org/wiki/Vjetroelektrana

====Priobalne vjetroelektrane====

Priobalna vjetroelektrana (engl.Offshore windturbine) je vrsta vjetroelektrane s čvrstim temeljima koja se gradi na priobalnom području. Potrebno ih je razlikovati od plutajućih vjetroelektrana koje nemaju čvrste temelje nego su postavljene na pontonima i predviđene su za postavljanje na pučini. Priobalne vjetroelektrane se grade na dubinama ne većim od 80m i nisu predviđene za udaljenosti od obale veće od 50km. Evropa trenutno prednjači sa instaliranih 6,040MW (lipanj, 2013) u sektoru kombiniranog offshore vjetroenergetskog potencijala. U tome posebno prednjače Velika Britanija, Danska, Nizozemska, Belgija i Njemačka. Velika Britanija je u prvoj polovici 2013-te instalirala 513.5MW, a rujnu 2013 London Array u Velikoj Britaniji je bio najveći park priobalnih vjetroelektrana na svijetu, sa ukupnom instaliranom snagom od 630MW za što je zaslužno 175 Siemens vjetroagregata. Ova vjetroelektrana smještena je na ušću Temze, na oko 20 kilometara od obala Kenta i Eseksa. U vlasništvu je konzorcijuma kompanija Dong Energy, E.ON UK Renewables i Masdar, i stvarat će dovoljno električne energije za potrebe 500.000 britanskih domaćinstava. London Array će smanjiti godišnje emisije ugljen-dioksida za oko 900 tona, što je jednako emisiji iz 300.000 putničkih automobila, priopćeno je iz Siemens-a.

[[Slika:Stankovic1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.3/1.'''Priobalni (Offshore) vjetropark London Array (Velika Britanija), ukupne snage 630MW.<div>
<div align="left">

Europska udruga za korištenje energije vjetra (EWEA) ima u cilju do 2020-te instalirati 40GW, a do 2030-te 150GW snage čiji bi iznos trebao zadovoljiti 13-17% potreba za električnom energijom Europske unije. Unutar državnih akcijskih planova za obnovljive izvore energije (NREAP), koje su članice EU napravile, svaka država je stavila svoju procjenu instalirane snage priobalnih vjetroelektrana koje
će biti u pogonu do 2020. Sa samo sedam godina do tog cilja, izgleda da će samo rijetke države ispuniti svoje ciljeve do kraja 2020.
Za mnoge države kombinacija ograničenih financijskih tržišta i lokalne birokratske neefikasnosti su uzrok smanjenja broja novih instalacija. Glavni prekršitelji od većih država EU su Francuska i Njemačka. U Njemačkoj je glavni razlog sporost tijeka natječaja za zone razvijanja projekata. U Francuskoj je situacija slična, s tim da je tamo u zadnjih desetak godina tri puta promijenjena politika. Države kao Italija i Španjolska su pod udarom slabe ekonomije te priobalne vjetroelektrane više nisu proritet. Velika Britanija pak nastavlja sa razvojem po planu, dok Poljska ima potencijal izgraditi četiri puta više nego što im je bio NREAP cilj za 2020.

Tehničke karakteristike

Kod izgradnje Priobalnih vjetroelektrana velika pozornost se obraća ka stabilnosti, koja je u ovisnosti o dubini. Prema tome inženjeri su predstavili više različitih tipova temelja:
• Jedan stupac (Monopile), promjera oko 6m, koristi se do dubine od 30m.
• Gravitacijski temelj (Gravity-based structure), 20-80m dubine.
• Conventional steel jacket temelj, koje se koriste u naftnoj i plinskoj industriji, 20-80m dubine
• Tronošci (Tripod foundation), 20-80m dubine.

[[Slika:Tripod.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.3/2.'''Tipovi temelja priobalnih vjetroelektrana.<div>
<div align="left">

Temelj vjetroelektrane je pod uticajem više sila istovremeno: vlastita težina, protok vode (plima i oseka), i valovi. Dok na gornji dio konstrukcije, koji je izvan vode, djeluje sila vjetra, koja indirektno djeluje na temelj vjetroelektrane.
Veliki zahtjevi se postavljaju i po pitanju otpornosti konstrukcije na koroziju, jer je izložena djelovanju morske vode i vjetra. Ovaj problem korozije se riješava katodnom zaštitom.

Do sada je najveći broj vjetroturbina i na kopnu i na moru bio sa dvo ili trostupanjskim prijenosnikom, međutim istraživanje je pokazalo da konstrukcija sa zupčanicima (veliki broj pokretnih dijelova), zbog trošenja ne može uvijek zadovoljiti previđeni vijek trajanja od 20 godina, a svaki popravak na moru je vrlo skup. Stoga su dva velika proizvođača vjetroturbina General Electric (USA) i Siemens usvojili kostrukciju bez zupčaničnog prijenosnika tj. Direct drive design. Ta tehnologija ima jedan drugi problem, a to je da za permanentni magnet u generatoru treba od 500-1000kg legure neodimij-željezo-bor za svaki MW snage. Neodimij (rijetka zemlja) je metal kojeg ima u ograničenim količinama samo u jednom rudniku u Kini.

[[Slika:Turbina 1 .jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.3/3.'''Usporedba sustava sa transmisijom(lijevo) i sa direktnim pogonom(desno).<div>
<div align="left">

Prijenos električne energije na kopno

Električna energija dobijena u vjetroagregatima, podvodnim kabelima se prenosi na kopno gdje se priključuje na električnu mrežu. Ukoliko se radi o većim udaljenostima ekonomičnije je prenositi istosmjernu struju visokog napona (High-Voltage, Direct Current(HVDC), jer su manji gubici, koji se manifestiraju kao jalova struja pri prijenosu izmjenične struje. Dovedena istosmjerna struja se pretvara u izmjeničnu koja se dalje razvodi na električnu mrežu. Europska transnacionalna prijenosna elektromreža za vjetroelektrane ne moru treba omogućiti prijenos električne energije iz novih 40GW do 2020.god. i očekivanih 150GW do 2030.god. Ta elektromreža sastoji se od 11 mreža koje su već u pogonu, te od 21 mreže koje su u gradnji, u projektiranju ili su u fazi studija.

[[Slika:Stankovic5.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.3/4.'''Presjek podvodnog kabela za prijenos
istosmjerne struje visokog napona.<div>
<div align="left">

Ekonomska isplativost

Europski potencijal vjetra na moru je enorman. On je od vitalnog značaja za budućnost Europe, jer daje dobar dio odgovora na europsku dilemu: „kako riješiti povećane potrebe za električnom energijom i zadovoljiti uvjete u vezi s klimatskim promjenama?“ Izgradnjom vjetroelektrana na moru, odgovor na to pitanje postiže se:

• Eksploatacijom preobilnog i besplatnog izvora energije (vjetra), bez emitiranja stakleničkih plinova;

• Smanjenjem ovisnosti o uvozu sve skupljih energenata;

• Stvaranjem nove visokotehnološke industrije, koja će kreirati tisuće novih radnih mjesta;

Tehnologija dobijanja energije iz priobalnih vjetroparkova je među najskupljim, međutim imaju veći stupanj iskoristivosti u odnosu na kopnene vjetroelektrane jer je vjetar koji puše na moru intenzivniji i kontinuiraniji, pogotovo u posljepodnevnim satima kada je i potražnja za električnom energijom najveća.

Izvori:

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Offshore_wind_power

2. http://de.wikipedia.org/wiki/Offshore-Windpark

3. http://www.energy.siemens.com/hq/en/renewable-energy/wind-power/

4. http://www.4coffshore.com/offshorewind/

====Razvoj i cijena vjetroelektrana====

Ulaganje u razvoj vjetronergetike kao alternativnog izvora energije prvenstveno je bilo potaknuto ekološkim osvještavanjem čovječanstva.

Prije 10-ak godina vjetroelektrane su predstavljale neisplativ izvor energije, jer tada sa svojom cijenom i snagom nisu mogle konkurirati dominantnim tehnikama proizvodnje električne energije, kao što su hidroelektrane, termoelektrane na fosilna goriva te nuklearne elektrane. Osim toga, kako su snage koje su vjetrenjače razvijale bile male,a instalacije relativno skupe te je zbog čestih varijacija vjetra (uzrokovanih meteorološkim uvjetima) sam proces proizvodnje nekontinuiran, to je posljedično i efektivnost vjetrenjača bila mala.

Dakle, rastom ekološke svijesti čovječanstva prema okolišu koje je bilo ugroženo različitim vidovima zagađenja (kao što je uslijed izgaranja fosilnih goriva u termoelektranama dobro poznat- efekt staklenika, zatim kod nuklearnih elektrana- ekološki problem skladištenja nuklearnog otpada ili kod izgradnje hidroelektrana- uništenje riječnih staništa) rasla je i zanimacija za razmatranjem alternativnih izvora. Budući da je civilizacijskim rastom rasla i neizbježna činjenica da je potreba za energijom sve veća nastojalo se, dakle primjenom alternativnih izvora barem djelomično rasteretiti atmosferu i geosferu od spomenutih negativnih utjecaja. Tako je u cilju realizacije tog nastojanja 1997. u Kyotu održana Konferencija, gdje je donesena važna odluka u pogledu stakleničkih emisija, odnosno postavljene su smjernice za limitiranje istih kao i prijedlog prelaska na alternativne izvore energije. Razvoj tehnologija u zrakoplovstvu te tehnologije materijala u SAD-u i Europi pridonijeo je krajem 70-ih godina razvoju vjetrenjača i zamjetnijem iskorištavanju energije vjetra. Međutim, ipak se može reći da tek početkom 90-ih vjetrenjače zapravo dolaze do izražaja, a prije toga njihova upotreba se može okarakterizirati kao beznačajna.
U drugoj polovici 90-ih neke europske države su (potaknute razvijenom ekološkom sviješću, tehnološkom razvijenošću, te činjenicom da značajnija kontrola nad izvorima fosilnih goriva ne postoji) krenule sa uvođenjem i značajnijim razvijanjem alternativnih izvora energije, među kojima posebno istaknuto mjesto zauzima proizvodnja električne energije pomoću vjetrenjača.

'''Cijena'''

S ekološkog stajališta energija vjetra predstavlja potpuno zadovoljavajući izvor energije. Vjetroenergetici u prilog ide i visina cijene same energije koja se, zahvaljujući unaprjeđenju tehnologije proizvodnje vjetroenergetskih postrojenja, približava prihvatljivim vrijednostima.

Tako je npr. krajem 80-ih godina cijena električne energije dobivene vjetroelektranama u SAD-u iznosila 38 c/kWh, dok je 2003. godine cijena tako dobivene energije pala na samo 3 c/kWh, a danas je uobičajeno 4 do 6 c/kWh. Dakle, osnovno nastojanje stručnjaka, prilikom osnivanja vjetrenjače, u budućnosti je smanjenje cijene proizvodnje energije na 2 do 3 c/kWh. Time bi vjetar kao energetski izvor postao konkurentan elektranama na fosilna goriva, odnosno iskorištenje energije vjetra bi podrazumijevalo prodor obnovljivih izvora energije na svjetskom tržištu energenata. Budući da Europa nema dovoljnu kontrolu tržišta fosilnih goriva, zadnjih 10 godina može se uočiti njezino stremljenje ka istraživanju i gradnji postrojenja koja koriste alternativne izvore energije, a kao najrazvijenije među njima ističe se iskorištavanje vjetra.

Cijena je jedan od važnih faktora i zapravo predstavlja najveći limit pri projektiranju i odabiru materijala i postupka za izradu vjetrenjače. Da bi dobili ciljanu cijenu proizvodnje energije vjetrom od 2 do 3 c/kWh (što je, kao što je već naglašeno, primarni cilj inženjera u budućnosti) jako je važno koncentriranje na izbjegavanje preskupih komponenti od kojih je vjetrenjača izrađena. Prema nekim statistikama npr. pogon s promjenjivom brzinom vrtnje u odnosu na pogon sa stalnom brzinom postiže na godinu i do 40% veći iznos predane električne energije. Najskuplji dio vjetroelektrane je njezina turbina, međutim veličina i cijena generatora uz uključenu učinkovitost regulacijskog sustava bez sumnje čine značajne investicijske troškove. Da bi opravdali uvođenje pogona s promjenjivom brzinom vrtnje, nužna je pažljiva financijska analiza. Ekonomsku isplativost moguće je postići i uz veće početne investicijske troškove pogona s promjenjivom brzinom vrtnje, pod uvjetom da je cijena isporučene energije dovoljno visokog iznosa.

[[Slika:Vjcij.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.5/1.''' Cijena električne energije iz vjetroelektrana po godinama<div>
<div align="left">

====Vjetroenergetika u Hrvatskoj====

Vjetroelektrane u Hrvatskoj započele su svoj razvoj 1988. godine, kada Končar postavlja prvi vjetroagregat u brodogradilištu Uljanik, koji je u međuvremenu obustavljen, ali se i danas tamo nalazi. Trenutno u Hrvatskoj ima 9 aktivnih vjetroelektrana koje zajedno daju snagu od 176,25 MW i isporučuju električnu energiju u elektroenergetski sustav Hrvatske.

U planu je izgradnja novih 7 vjetroelektrana. Za primjer, samo ove godine u pogon su puštene VE Ponikve i VE Bruška, započeti su radovi na VE Jelinak i VE Glunča i dodano je 5 novih agregata na VE Pometeno Brdo. Za ovu godinu planiran je početak izgradnje VE Bubrig, Crni Vrh i Velika Glava, a u sljedećih godinu dana i VE Rudine (iako se trenutno ne nalazi u kvoti). Također, za budućnost su planirane izgradnja VE Voštane i VE Kamensko, zajedničke snage do 40 MW, VE Zelengrad, snage 42 MW i VE Ogorje snage 44 MW. (izvor: hep.hr) [http://www.hep.hr/ops/usluge/sustav/VE_u_pogonu_i_sa_sklopljenim_UOP-om_30_10_2013.pdf]

{| border="1"
|+ Tablica 2.4.2.6/a Postojeće vjetroelektrane i njihove karakteristike: (izvor: Wikipedia, koncar-ket.hr, hep.hr) [http://hr.wikipedia.org/wiki/Vjetroelektrane_u_Hrvatskoj] [http://www.koncar-ket.hr/podrucja_djelovanja/obnovljivi_izvori/vjetroagregati] [http://www.hep.hr/ops/usluge/sustav/VE_u_pogonu_i_sa_sklopljenim_UOP-om_30_10_2013.pdf]
! Vjetroelektrana !! Instalirana snaga (MW) !! Županija !! Godišnja proizvodnja (GWh) !! Vjetroagregati i modeli !! Puštena u rad
|-
| VE Vrataruša || 42 || Ličko- senjska || 125 || 14 × Vestas V90 - 3 MW || 2010.
|-
| VE Bruška || 36,8 || Zadarska || 122 || 16 × Siemens SWT-93 - 2,3 MW || 2012.
|-
| VE Ponikve || 34 || Dubrovačko- neretvanska || 122 || 16 × Enercon E-70 - 2,3 MW || 2013.
|-
| VE Trtar- Krtolin || 11,2 || Šibensko- kninska || 28 || 14 × Enercon E-48 - 0,8 MW || 2006.
|-
| VE Crno Brdo || 10 || Šibensko- kninska || 27 || 7 × Leitwind LTW77 – 1,5 MW || 2011.
|-
| VE Orlice || 9,6 || Šibensko- kninska || 25 || 11 × Enercon (3 x E-48 – 0,8 MW + 8 x E-44 – 0,9 MW) || 2009.
|-
| VE Velika Popina || 9,2 || Zadarska || 26 || 4 × Siemens SWT 93 – 2,3 MW || 2011.
|-
| VE Ravne 1 || 5,95 || Zadarska || 15 || 7 × Vestas V52 – 0,85 MW || 2005.
|-
| VE Pometeno Brdo || 17,5 || Splitsko- dalmatinska || 15 || 16 × Končar (15 × KO-VA 57/1 – 1 MW+1 × VA K80-2,5 MW) || 2012.
|-
|'''UKUPNO''' || 176,25 || || 505 || 105 ||
|}

Najveća vjetroelektrana u Hrvatskoj je VE Vrataruša u blizini Senja, na obroncima Velebita. Izgrađena je 2009. godine, ali je zbog dugog probnog perioda puštena u pogon u siječnju 2011. Elektrana ima ukupno instaliranih 42 MW snage što ju čini najvećom u ovom dijelu Europe i ujedno je i prva vjetroelektrana u Hrvatskoj priključena na prijenosnu mrežu, na 110 kV. Sastoji se od 14 vjetroagregata pojedinačne snage 3 MW.

[[Slika:VE_Vratarusa_2011.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.6/1.''' VE Vrataruša kod Senja, snage 42 MW, najveća vjetroelektrana u Hrvatskoj (izvor: Wikipedia)</div> [http://hr.wikipedia.org/wiki/Vjetroelektrana_Vrataru%C5%A1a]

Vjetroelektrana Pometeno Brdo najznačajnija je po tome što je prva na kojoj su korišteni vjetroagregati koji su proizvedeni i dizajnirani u Hrvatskoj. Tvrtka Končar prije 5 godina postavila je prve agregate koje su počeli razvijati 2004. godine, a danas radi svojim punim predviđenim kapacitetom sa ukupno instaliranih 16 vjetroagregata i 17,5 MW.

[[Slika:VE Pometeno Brdo.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.6/2.''' VE Pometeno Brdo kraj Dugopolja</div>

'''Vjetropotencijal u Hrvatskoj'''

Vjetropotencijal je najvažniji element za izbor lokacije vjetroelektrane. U godišnjem hodu najveća srednja brzina vjetra javlja se u siječnju ili veljači, što su ujedno i mjeseci s najviše bure. Jugo u jadranskim ciklonama može znatno povisiti srednju brzinu vjetra u rano proljeće ili kasnu jesen. Kako Jadran ne obiluje jakim i olujnim vjetrom, pogodan je za iskorištavanje energije vjetra. Tome u prilog govori i činjenica što se određeni smjerovi vjetra često javljaju i dugo traju. Međutim, potencijal bure i juga nije moguće potpuno iskoristiti. Naime, vjetrovi ovakvog tipa vrlo često imaju jake udare, i do preko 100 km/h i velike oscilacije u brzini što ne samo da nije moguće iskoristiti za proizvodnju električne energije, nego i dodatno povećava zahtjeve na mehaničku stabilnost vjetroturbina. Zato se biraju lokacije na kojima bura i jugo rijetko dosežu orkansku snagu.

Atlas vjetra za cijelu Hrvatsku ne postoji, iako je u travnju ove godine Energetski institut Hrvoje Požar predstavio Atlas vjetra Zadarske županije. To istraživanje pokazalo je kako Zadarska županija ima najviše potencijala za gradnju vjetroelektrana u cijeloj Hrvatskoj. Županije koje također imaju veliki vjetropotencijal su Dubrovačko- neretvanska, Splitsko- dalmatinska i Šibensko- kninska. (izvor: eihp.hr) [http://www.eihp.hr/hrvatski/detaljnije.php?Tip=vijest&id=2634]

[[Slika:Karta.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.6/3.''' Potencijalne lokacije vjetroelektrana u Hrvatskoj (izvor: atlas.geog.pmf.unizg.hr)</div> [http://atlas.geog.pmf.unizg.hr/e_skola/geo/mini/vjetar_u_hrvatskoj/postojece_u_izradi_u_planu.html]

Bitno je napomenuti da je Vlada Uredbom o uređenju i zaštiti zaštićenog obalnog područja zabranila između ostalog i gradnju vjetroelektrana na otocima i obali 1000 metara od obalne crte. Sve je više glasova protiv takve zabrane, kako među energetičarima, tako i među aktivistima u zaštiti okoliša i predstavnicima lokalne samouprave u područjima gdje je planirana takva gradnja. Primjerice, Novalja je u prostornom planu predvidjela gradnju vjetroelektrane na predjelu Komorovac. (izvor: www.vjesnik.hr) [http://vjesnik.hr/]

U pogledu daljnjeg razvoja elektro- energetskog sustava u Hrvatskoj u planu je značajnija integracija vjetroelektrana, ali to znači da ona podrazumijeva značajno povećanje troškova za energiju uravnoteženja, kao i za pomoćne usluge, te povećanje investicijskih ulaganja u razvoj i revitalizaciju prijenosne mreže. Napredak u integraciji neće biti moguć ukoliko se efikasno i cjelovito ne riješi problem sekundarne regulacije i energije uravnoteženja u cijelom elektro-energetskom sustavu Republike Hrvatske. Međutim, do 2020. godine, za troškove mjera poticanja primjene vjetroelektrana u proizvodnji električne energije predviđeno je preko 700 milijuna kuna, najviše što se tiče obnovljivih izvora nakon elektrana na biomasu. (izvor: vlada.hr) [https://www.google.hr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved=0CDsQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.vlada.hr%2Fhr%2Fcontent%2Fdownload%2F275263%2F4062911%2Ffile%2F120.%2520-%25202.pdf&ei=o4B_UuvIG8rL4ATlhIHgCQ&usg=AFQjCNHktoZCEpr6Usv7vhkqoZkz0vslqg&sig2=S6QG-kTvnvo8wC6qW9Ksdw&bvm=bv.56146854,d.bGE&cad=rja]

Prema istom planu, kvota za vjetroelektrane određena je na brojku od 400 MW do 2020. godine, što je po nekim kritičarima premala brojka i vode se brojne rasprave upravo o toj temi.

O vjetroelektranama će se u Hrvatskoj u budućnosti sve više raspravljati, sve će ih više biti i one će postajati sve značajnije. Naravno, vjerojatno nikada neće biti vodeće u proizvodnji električne energije u RH, ali one su budućnost i u njih će se sve više ulagati.

====Povijest vjetrenjača====

Prijašnje izvedbe vjetrenjača koristile su drvene lopatice ili lopatice od drvene rešetke presvučene tekstilom ili lakim daščicama, koje su bile postavljene na građevinu s mlinom ili pumpom za vodu. Današnje pak vjetrenjače su karakteristične po sastavnim dijelovima kao što su vertikalna cjevasta platforma, odnosno toranj na kojemu se nalaze dvije do četiri lopatice te generator za proizvodnju električne energije.
Vjetrenjače su u primjeni još od 10-og stoljeća, a Europom su se rasprostranile u 18-om stoljeću. Četrdesetih godina 20-og stoljeća Njemačka, SAD i Danska postaju značajne po proizvodnji električne energije iz vjetroelektrana, te od tada zapravo započinje masovna proizvodnja kako komponenti tako i vjetroenergetskih sustava.
U 19-om stoljeću, točnije 1887. godine Charles Brush je u SAD-u napravio "gigantsku vjetrenjaču" promjera 17m s 144 lopatice od cedrovog drveta. Takva vjetrenjača punila je baterije snagom od 12 kW idućih 20 godina.
Suvremene vjetrenjače su, za razliku od onih početnih, karakteristične npr. po rotoru promjera 123m te mogućnošću generiranja 5 - 6 MW energije. Za postizanje optimalnih vrijednosti, današnji proračuni ukazuju na korištenje 3 visoko učinkovite aerodinamičke lopatice i to po mogućnosti na što većoj visini, kako bi se lopatice što bolje distancirale od turbulentnog okružja. Budući otprilike 500m visine predstavlja granicu laminarnog sloja zemlje, posljedično se lopatice nastoji postaviti na što je moguće višu poziciju.

===Geotermalne elektrane===

Dva su osnovna načina iskorištavanja geotermalne energije: izravni i neizravni (konverzijski). U izravne načine spadaju svi postupci korištenja topline prirodnih izvora zagrijanog fluida iz Zemljine kore. Prirodno prisutni fluidi u kori mogu biti kapljevita voda s otopljenim mineralnim solima, zasićena mokra para te pregrijana para. Ovakav način je najprimitivniji i koristi se od davnina. Neke od najraširenijih primjena su: grijanje kućanstava, kuhanje, kupke te grijanje manjih poljoprivrednih plastenika.

[[Slika:brajkovic1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.3/1.''' Temperaturna distribucija po Zemljinim slojevima.<div>
<div align="left">

Neizravan način korištenja sadrži energetsku transformaciju u sustavu korištenja. Geotermalna energija sadržana u zagrijanom fluidu koristi se za pogon generatora odnosno proizvodnju električne energije. Potencijal proizvodnje električne energije geotermalnim elektranama prema procjenama varira od 35 do 2000 GW. Glavni faktori o o kojima ovisi konačna brojka su: investicije, istraživanja i nadogradnja sustava za korištenje (kogeneracijski sustavi).
Najrašireniji sustav za prozivodnju električne energije korištenjem geotermalnih potencijala je enhanced geothermal system (EGS). EGS je sustav konverzijskog korištenja geotermalne energije u kojem se uspostavlja kružni proces. Prirodni tok fluida iz kore često je ograničen i otežan nepropusnošću granitnih struktura u kori. Ovaj nedostatak se rješava uvođenjem injekcijskih cijevi u kojima se uspostavlja tok hladne vode pod povišenim tlakom. Djelovanjem tokova te vode pod povišenim tlakom dolazi do probijanja stijena te oslobađanja zagrijanog fluida u pukotinama i podzemnim zdencima te također do zagrijavanja vode iz injekcijskih cijevi. Nakon prolaska kroz zagrijani sloj voda se zbog povišenog tlaka kroz drugu cijev pumpa prema površini. Na površini se zagrijani fluid iskoristi u generatoru te u kogeneracijskom dijelu postrojenja ako on postoji. Nakon što se prolaskom ohladio, fluid se ponovno pumpa kroz injekcijsku cijev i time se zatvara kružni proces.

[[Slika:brajkovic2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.3/2.''' EGS postrojenje.<div>
<div align="left">

Osnovne izvedbe geotermalnih postrojenja su:

'''SUSTAV SA SUHOM PAROM (direktni sustav)'''

Sam naziv govori da ove elektrane koriste suhu paru, odnosno pregrijanu paru. Takve izvedbe su najstarije budući da nema nikakvih dodatnih promjena stanja radnog fluida do ulaska u turbinski proces. Para direktno ulazi iz podzemnog spremnika tj. pokreće parnu turbinu. Nedostatak ovakve izvedbe je u tome što se isključivo iskorištava faza pregrijane pare i time se zapravo znatno ograničava potencijal izvora geotermalnog fluida. Danas je pojava ovakvih elektrana rjeđa ipak još uvijek se nalaze u primjeni kod postrojenja s jednostavnijom opremom i ograničenom investicijom a gdje je prirodni potencijal za nastanak pregrijane pare kao geotermalnog fluida dovoljan. Najveća ovakva elektrana u svijetu danas je u sjevernoj Kaliforniji (SAD).

'''FLASH SUSTAV'''

Flash sustav koristi više faza radnog medija tijekom procesa. U injekcijskoj cijevi nalazi se hladni fluid u kapljevitom stanju koji je pod visokim tlakom. Prolazeći proces zagrijavanja u podzemnim slojevima ulazi u izlaznu cijev i penje se prema površini. U cijevi dolazi do pojave razdvajanja (flashing) te kapljeviti fluid gura pred sobom parnu fazu. Prolaskom kroz separator plina odvaja se zagrijana kapljevina koja može biti podvrgnuta daljnjim stupnjevima vaporizacije na nižem tlaku, a para ulazi u turbinu. Ovaj princip danas je jedan od najzastupljenijih. Uz osnovnu izvedbu često se ugrađuju u sustav i kogeneracijski spremnici te tornjevi za hlađenje. Bitno je napomenuti da je potrebno nadomiještati geotermalni fluid na način da se iskorišteni preko kondenzatora pretvori u kapljevitu fazu i vrati se u podzemni sloj podalje od crpilišta.

[[Slika:brajkovic3.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.3/3.''' FLASH STEAM postrojenje.<div>
<div align="left">

'''BINARY CYCLE IZVEDBA'''

Najnoviji način korištenja geotermalnih elektrana je upravo Binary cycle izvedba koja sadrži dva radna medija vezana samo izmjenom topline bez miješanja tvari. Osnovni proces se odvija na način da se zagrijani fluid iz izlazne cijevi doprema u veći broj turbniskih jedinica. Međutim fluid ne ulazi u samu turbinu već prolaskom kroz izmjenjivačku površinu predaje toplinu drugom radnom mediju koji je karakteriziran znatno nižim temperaturama vrelišta čak do 14 stupnjeva Celzija. Radni medij zatim isparava i pokreće turbinu koja je preko vratila vezana na generator i tako se proizvede električna struja. Nakon prolaska kroz turbinu radni medij odlazi u izmjenjivač topline u kojem dolazi do kondenzacije a voda koja je dopremljena iz tornja za hlađenje se zagrijava i vraća u injekcijsku cijev skupa s vodom koja je izmjenila toplinu neposredno prije turbinskog procesa. Najveća prednost ovakve izvedeb je u znatno nižim temperaturama ekstrahiranog fluida. Međutim proračuni pokazuju da je zbog niže eksergije kod ovakvih proces teže postići odgovarajući output snage.

[[Slika:brajkovic4.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.3/4.'''BINARY CYCLE postrojenje.<div>
<div align="left">

'''Prednosti i nedostaci geotermalnih elektrana'''

Geotermalna energija smatra se obnovljivim izvorom energije jer je toplinski potencijal Zemlje praktički beskonačan. Fluid koji se nalazi u slojevima nadomješta se prirodnom cirkulacijom vode. Razvojem EGS sustava omogućilo se korištenje geotermalnih potencijala i u područjima koji nemaju prirodne izvore kao što su gejziri i vruća vrela. Emisije stakleničkih plinova su znantno niže nego kod postrojenja s fosilnim gorivima zapravo je najveći nusprodukt vodena para. Budući da je zagađenje na niskoj razini gradnja ovakvih elektrana moguća je bez opasnog utjcaja na lokalni ekosustav. Mogućnosti kogeneracije kod ovih sustava su iznimno velike te podižu efikasnost koja je svojstveno niska.

Nedostaci geotermalnih postrojenja možda se najbolje očituju u visokim investicijskim troškovima te vrlo skupoj tehnologiji i održavanju. Također otkriveni su nepovoljni utjecaji na sezmološke pojave u područjima crpilišta geotermalnog fluida. Jedna od potencijalno opasnih pojava je i oslobađanje opasnih plinova kao npr. amonijaka koji se može naći u bušotinama i opasno ugroziti zdravlje ljudi.
Prirodni geološki uvjeti odlučujući su faktor za izgradnju postrojenja i time onemogućavaju široku rasprostranjenost geotermalnih elektrane te podrazumijevaju nemogućnost transporta proizvodnje energije.

===Elektrane na biomasu i otpad===

Elektrane na biomasu i otpad su termoelektrane gdje se toplina potrebna za proizvodnju električne energije dobiva izgaranjem biomase i otpada. Pod biomasu spada svaki organski materijal koji ima neku energetsku vrijednost. Za razliku od ostalih energenata koji se koriste u konvencionalnim termoelektranama, biomasa spada pod obnovljive izvore energije. Izgaranjem biogoriva se u atmosferu oslobađa ista količina CO2 kao što bi to bio slučaj da nismo koristili biomasu za gorivo. Ugljik iz atmosfere je pohranjen u biljkama te bi u svakom slučaju ta količina CO2 bila oslobođena u atmosferu. Treba samo održavati princip obnovljivog izvora (isti broj posječenih i zasađenih drva). Isto kao i kod konvencionalnih termoenergetskih postrojenja, elektrane na biomasu i otpad posjeduju četiri glavna dijela – kotao, turbina, kondenzator i pumpa. Postoje dvije osnovne vrste tehnologije izgaranja u procesima koji se odvijaju u bioelektranama, a to su izgaranje na rešetci i izgaranje u fluidiziranom sloju.

[[Image:Sl1_shema_procesa_u_bioelektrani.png|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.4/1.''' Shema procesa u bioelektrani<div>
<div align="left">

====Tehnologije izgaranja====

Zbog manje homogenosti biomase od konvencionalnih energenata poput plina, nafte i ugljena potrebno je više prilagoditi tehnologije izgaranja takvoj vrsti goriva. Danas se najčešće koriste dvije tehnologije izgaranja – tehnologija izgaranja na rešetci i tehnologija izgaranja u fluidiziranom sloju

[[Image:Sl2_Drax_Biomass_Power_Station.png|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.4.1/1.''' Drax Biomass Power Station<div>
<div align="left">

====Tehnologija izgaranja na rešetci====

Ova tehnologija izgaranja je tradicionalnija tehnologija. Korištena je duži niz godina i u isto vrijeme se dosta razvila pa su neki nedostatci otklonjeni. Izgaranje se odvija u kotlu. Na kotlu je smještena rešetka na kojoj se nalaze biomasa i otpad. Sam postupak izgaranja je sličan onome kod tehnologije izgaranja u fluidiziranom sloju, razlika je samo u pripremanju biomase i otpada za samo izgaranje. Tehnologija izgaranja u rešetci je pogodnija za kruta goriva (poljoprivredni i šumarski ostatci) te za postrojenja manje snage (do 5 MW). Kontrola i regulacija izgaranja se temelje na stvaranju turbulencije što pospješuje sam proces izgaranja. To se izvršava na način da se zrak upuhuje ispod same rešetke. Nedostatak ove tehnologije izgaranja jest veća nepotpunost izgaranja nego kod tehnologije fluidiziranog sloja. Nepotpunost izgaranja sama po sebi znači gubitak određene topline. To se može dogoditi zbog nedovoljne homogenosti goriva ili zbog nedovoljne količine zraka u ložištu. Zbog toga je pri samom procesu izgaranja potrebno pronaći ravnotežu između tih parametara jer preveliki pretičak zraka znači da je izgaranje nepotpuno te da je izlazna entalpija dimnih plinova veća nego li je poželjno.

====Tehnologija izgaranja u fluidiziranom sloju====
Tehnologija izgaranja u fluidiziranom sloju je naprednija i ekifasnija tehnologija izgaranja. Postoji razlika u pripremi samog goriva u odnosu na izgaranje na rešetci. Biomasa se miješa sa pijeskom kojeg ima više te nastaje granulirani sloj pijeska. Taj sloj se odvodi u kotao gdje se ubacuje predgrijani zrak pod nekim tlakom. Pošto pijeska u samom sloju ima više, pod utjecajem predgrijanog zraka se granulirani sloj raspršuje po cijelom prostoru što uzrokuje turbulencije koje pospješuju kontakt goriva sa kisikom. To uzrokuje bolju potpunost izgaranja koja iznosi oko 99% te sveukupnu korisnost kotla koja je otprilike 90% bez obzira na udio vlage u otpadu i jesu li komponente goriva slične kvalitete ili ne. Glavni nedostatak ove tehnologije izgaranja jest cijena koja je u odnosu na tehnologiju izgaranja na rešetci dosta veća pa se tehnologija fluidiziranog sloja koristi samo u bioelektranama snage preko 5 MW. Gledajući sveukupno, ova tehnologija izgaranja pruža veću fleksibilnost u pogledu zahtjeva na kvalitetu i vlažnost goriva. Kotlovi u kojima se koristi fluidizirani sloj mogu koristiti goriva sa visokom koncentracijom pepela i niskokalorična goriva poput raznih ostataka iz poljoprivredne proizvodnje i ostataka od sječe šuma što dodatno pospješuje fleskibilnost samog tehnološkog procesa.

[[Image:izgaranje_biomase.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.4.3/3.''' Postrojenje u kojem se upotrebljava fluidizirani sloj kao tehnika izgranja<div>
<div align="left">

===PV===

====Uvod====

Naziv fotonaponski sustav dolazi od riječi photovoltaic ili skraćeno PV što je složenica grčke riječi photo-svjetlo i pojma Volt koje dolazi od imena Alessandra Volte (1745-1827), začetnika proučavanja električne energije te se odnosi na napon. Suprotno solarnom grijanju, fotonaponski sustav direktno pretvara sunčevu energiju u električnu. Proces konverzije je zasnovan na fotoelektričnom efektu kojeg je otkrio Heinrich Rudolf Hertz 1887., a prvi ga objasnio Albert Einstein 1905. za što je 1921. dobio Nobelovu nagradu.Fotonaponski efekt je stvaranje napona u materijalu nakon izlaganja svjetlu. Iako je fotonaponski efekt izravno vezan uz fotoelektrični efekt, treba ih razlikovati. Kod fotoelektričnog efekta, elektroni se oslobađaju sa površine materijala nakon izlaganja dovoljnoj količini energije sunčeva zračenja. Fotonaponski efekt je drugačiji, kod njega se oslobođeni elektroni provode između molekula različitih spojeva materijala, što rezultira povećanjem napona između dvije elektrode.

[[Slika:PV-001.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.5.1/1.''' Solarna elektrana Nellis, savezna država Nevada<div>[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Nellis_AFB_Solar_panels.jpg]
<div align="left">

Korisnost solarnih ćelija kreće se od svega nekoliko postotaka do četrdesetak posto. Ostala energija koja se ne pretvori u električnu uglavnom se pretvara u toplinsku i na taj način grije ćeliju. Općenito porast teperature solarne ćelije utječe na smanjene korisnosti ćelije.

[[Slika:PV-002.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika ''' . Dijagram prikazuje teorijsku efikasnost u ovisnosti o energiji praga za fotonaponske solarne ćelije<div>[http://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija]
<div align="left">

Prema načinu izrade fotonaponske ćelije se dijele na:
::::::• monokristalne (najčešće Si, η oko 18 %)
::::::• polikristalne (najčešće Si, η oko 14 %)
::::::• amorfne (Si, η 4 do 6 %)
::::::• tankoslojne (film CuInSe2, η oko 16%),
gdje je η korisnost.

'''Povezivanje ćelija u veće cjeline'''

Pojedine ćelije se slažu i povezuju u veće cjeline (panele) s ciljem osiguranja prikladnog napona i struje za različite aplikacije. Paralelno složene daju veću električnu struju dok serijski spojene ostvaruju viši napon. Tipične veličine snage takvih modula su između 10 W i 100 W vršne snage pri standardnim uvjetima, koji su: 1000 W/m² sunčevog zračenja i temperatura ćelije od 25°C. Standardna garancija proizvođača na takve proizvode iznosi 10 ili više godina.

[[Slika:PV-003.jpg|center[http://etap.com/renewable-energy/photovoltaic-101.htm]]]

<div align="center">'''Slika 48.''' . Prikaz povezivanja ćelija u veće cjeline<div>[http://etap.com/renewable-energy/photovoltaic-101.htm]
<div align="left">

====Primjena====

Područje primjene solarnih panela je ograničeno s relativno malom snagom po metru kvadratnom panela. Tehničkim rješenjima možemo oblikovati panel s naglaskom na naponu ili jakosti struje po metru kvadratnom. S obzirom na međusobnu zavisnost P = U * I postoji idealna radna točka kada je taj umnožak najveći odnosno P<sub>max</sub> za zadano osvjetljenje, tako da postoje sustavi regulacije koji osiguravaju P<sub>max</sub>. Najčešća primjena je napajanje električnom energijom uređaja, industrijskih objekata, kućanstava na mjestima gdje nema električne energije, na lokacijama koji su udaljene od elektroenergetskog sustava ili je jeftinije ugraditi fotonaponski sustav nego napraviti instalacije za napajanje iz elektroenergetskog sustava. Koriste se na kao izvori napajanja na umjetnim satelitima i svemirskim stanicama. Fotonaponski sustav čine fotonaponske ćelije spojene sa baterijama i potrošačem.Postoje pokušaji da se PV ćelije koriste u transportu.

[[Slika:PV-00456.jpg|center]]]

<div align="center">'''Slika 49.''' Prikaz '''BIPV''' (Building Integrated Photovoltaics)[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sasc2010_tokai_challenger_table_mountain.jpg]
[http://www.google.hr/imgres?lr=&hl=en&biw=1567&bih=777&tbs=sur:f&tbm=isch&tbnid=VtgNs6iHoYlTZM:&imgrefurl=http://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaics&docid=gF5oVXIGcenq5M&imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/Fa%2525C3%2525A7ana_Fotvoltaica_MNACTEC.JPG&w=3648&h=2736&ei=B1WHUuTAMJOqhQfMzYBw&zoom=1&ved=1t:3588,r:3,s:0,i:93&iact=rc&page=1&tbnh=182&tbnw=234&start=0&ndsp=21&tx=136&ty=115]
</div>

[[Image:PV-007.png|center]]

<div align="center">'''Slika 50.''' Prikaz '''Stand-Alone''' sistema sa jednom od mogućih aplikacija u napajanju komunikacijskih i senzorskih uređaja[http://www.swiss-miss.com/2012/09/pocket-solar-charger.html]</div>

Fotonaponski sustavi mogu se povezivati i s drugim alternativnim izvorima energije kao što su vjetroturbine, hidrogeneratori, plinski i dizel agregati.

Prednosti upotrebe solarnih fotonaponskih sustava:

::::• visoka pouzdanost
::::• niski troškovi rada i najekonomičniji izvor energije
::::• minimalna potreba za održavanjem i bez potrebe za nadolijevanjem bilo kakvog goriva
::::• najbolji urbani obnovljiv izvor energije
::::• jednostavna mehanika, nema pokretnih dijelova koji su potrebni za rad sustava
::::• primjenjivost sustava praktički bilo gdje na Zemlji
::::• ne buče i ne zagađuju okoliš
::::• pružaju mogućnost uvođenja električne energije na mjestima gdje bi to inače bilo preskupo ili čak neizvodivo

Nedostaci upotrebe solarnih fotonaponskih sustava

Najveći problem za modernu PV-industriju je cijena. Fotonaponske ćelije su skupe za nabaviti i proizvesti. Zahtjevi za kvalitetom silicija moraju biti izuzetno veliki. Iako je silicij jedan od zastupljenijih elemenata na svijetu, dobivanje njegovih najčišćih oblika zahtijeva specijalne uređaje tj. velike količine novca.
Neki od ostalih nedostataka su :
PV moduli nisu ekološki prihvatljivi u odnosu na druge energente jer zahtjevaju otrovne materijale za njihovu izradu.
::::• Solarna energija je često skuplja nego struja dobivena od drugih izvora.
::::• Solarna energija nije dostupna noću te pri lošim vremenskim uvijetima, stoga moramo koristiti spremnike.
::::• Solarne ćelije proizvode istosmjernu struju koji mora biti pretvorena kada se struja koristi u već postojećim razvodnim vodovima, to podrazumijeva gubitak energije od 4 do 12%.
::::• Solarna energija ima jako malu gustoću tj. daje malo energije po jedinici površine.

====Građa Si - PV ćelije====

Jedna fotonaponska ćelija sastoji se od dva ili više tankih slojeva poluvodićkog materijala (najčešće od silicija). Ispod silicija nalazi se tanki metalni vodljivi sloj. Kada se silicij izloži sunčevoj svjetlosti stvaraju se mali električni izboji koji se provode na metalni sloj kao istosmjerna struja (DC). Fotonaponski moduli će raditi i za vrijeme difuznog svjetla kada su oblačni dani, ali sa manje izlazne snage. Fotonaponska ćelija je PN-spoj (dioda). U silicijskoj fotonaponskoj ćeliji na površini pločice P-tipa silicija difundirane su primjese npr. fosfor, tako da na tankom površinskom sloju nastane područje N-tipa poluvodiča. Da bi se skupili naboji nastali apsorpcijom fotona iz sunčeva zračenja, na prednjoj površini nalazi se metalna rešetka, a stražnja strana je prekrivena metalnim kontaktom. Rešetkasti kontakt na prednjoj strani načinjen je tako da ne prekrije više od 5 % površine, te on gotovo i ne utječe na apsorpciju sunčeva zračenja. Prednja površina ćelije može biti prekrivena i prozirnim antirefleksijskim slojem koji smanjuje refleksiju sunčeve svjetlosti i tako povećava djelotvornost ćelije. U svrhu zaštite ćelija, gornji sloj modula je najčešće zaštićen staklom. Fotonaponski moduli se međusobno spajaju u veće sustave te se tako izgrađuju PV sustavi bilo koje veličine.

[[Slika:PV-008.png|center]]

<div align="center">'''Slika 51.''' Princip izrade fotonaponskih ćelija[http://rgn.hr/~drajkovi/nids_damirrajkovic/skripta/Skripta_PiPE.pdf]</div>

'''Funkcioniranje'''

Da bi dobili električnu energiju fotoelektričnim efektom trebamo imati usmjereno gibanje fotoelektrona, odnosno struju. Sve nabijene čestice, a tako i fotoelektroni gibaju se usmjereno pod utjecajem električnog polja. Električno polje koje je ugrađeno u sam materijal nalazi se u poluvodičima i to u osiromašenom području PN spoja (diode). Za poluvodiče treba naglasiti da uz slobodne elektrone u njima postoje i šupljine kao nosioci naboja koje su svojevrstan nusprodukt pri nastanku slobodnih elektrona. Šupljina nastaje svaki put kada od valentnog elektrona nastane slobodni elektron i taj proces naziva se generacija, dok se obrnuti proces, kada slobodni elektron popuni prazno mjesto - šupljinu, zove rekombinacija. Ako parovi elektron-šupljina nastanu daleko od osiromašenog područja moguće je da rekombiniraju, prije nego što ih razdvoji električno polje. Parovi koji nastanu uz osiromašeno područje ili u njemu bivaju privučeni, i to šupljine prema P strani poluvodiča, te elektroni prema N strani poluvodiča. Zbog toga se fotoelektroni i šupljine u poluvodičima, nagomilavaju na suprotnim krajevima i na taj način stvaraju elektromotornu silu. Ako na takav sustav spojimo trošilo, poteći će struja i dobiti ćemo električnu energiju.

[[Slika:PV-009.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 52.''' Fotoelektrična konverzija u PN spoju[http://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija]</div>

'''Spektralna karakteristika PV'''

Pri fotoelektričnom efektu samo dio fotona može izazvati fotoelektrični efekt. Za pojedine materijale postoje različite granice energija fotona koje mogu izazvati fotoelektrični efekt. Na primjer, silicijska PV ćelija ima maksimum spektralne osjetljivosti za valnu duljinu od 800nm, tj. najbolje apsorbira svjetlost te valne duljine. PV iz različitih materijala imaju maksimalne spektralne osjetljivosti za raličite valne duljine. Pri upotrebi samo jednog materijala za izradu PV solarne ćelije veliki dio energetskog spektra fotona ostaje neiskorišten. Zbog toga se istražuju PV solarne ćelije izrađene od više PN spojeva, odnosno od više poluvodičkih materijala. Svaki materijal koristi dio spektra sunčevog zračenja. Ovakve solarne ćelije nazivaju se višeslojne fotonaponske solarne ćelije (eng. multijunction photovoltaic cells). Na ovaj način moguće je postići veće korisnosti, čak veće od teorijskih korisnosti pri upotrebi samo jednog materijala. Do sada su postignute korisnost FN solarnih ćelija do oko četrdesetak posto.

'''Povezivanje ćelija u veće cjeline'''

Povezivanje ćelija može biti izvedeno na dva načina:
#Serijski – serijskim spajanjem dolazi do povećanja jakosti struje s povećanjem površine, izvodi se tako da se svi (+) polovi spoje na isti vodič, analogija i za (-) vodiče.
#Paralelno – paralelnim spajanjem dolazi do povećanja napona s povećanjem površine, izvodi se tako da se naizmjenično spajaju (+) i (-) pol ćelija u nizu.

[[Slika:PV-010v2.png|center]]

<div align="center">'''Slika 53.''' U-I karakteristika serije i paralele dviju istih ćelija u istim uvjetima[http://www.google.hr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCoQFjAA&url=http%3A%2F%2Frgn.hr%2F~dkuhinek%2Fnids_daliborkuhinek%2F1%2520OEE-RN%2F5Seminari%2F2006_2007%2F17%2520Solarne%2520celije.PPT&ei=YKOHUuqzGsaS7QbNtoCgBA&usg=AFQjCNE7kSnthNbL-HrLIH33jeF6bTMNyg&sig2=2sIrDgJGy-WtZOE7yMYmdg]</div>

Točne podatke radne karakteristike mogu dati jedino proizvođači ali su ovog reda veličine:

Napon praznog hoda U = 0,55-0,60 V, struja kratkog spoja I = 20-25 mA/cm<sup>2</sup>, serijski unutarnji otpor Ra = 0,0025 W m<sup>2</sup>

Karakteristika solarne ćelije:

Iskoristivi napon ovisi o poluvodičkim materijalima i kod Si ćelija je oko 0.5 V.
Napon praznog hoda je malo ovisan o Sunčevom zračenju dok jakost struje raste s porastom osvjetljenja.
Izlazna snaga ćelije je također temperaturno zavisna. Viša temperatura ćelije uzrokuje
manju efikasnost.

====Karakteristike pojedinih ćelija====

PV ćelije iz silicija se izvode u više morfoloških oblika kao monokristalne, polikristalne i amorfne.

'''Monokristalne Si ćelije'''. Sunčeve ćelije izrađene od monokristalnog silicija imaju tzv. homojunction strukturu, što znači da se sastoje od istog materijala koji je modificiran tako da je na jednoj strani ćelije p-sloj, a na drugoj n-sloj Si poluvodiča.Teorijska efikasnost im je oko 22%, dok je stvarna efikasnost oko 15%. Jedina mana ćelija izrađenih od monokristalnog silicija je visoka proizvodna cijena, zbog zamršenog procesa proizvodnje

'''Polikristalne Si ćelije'''. Identično monokristalnim Si ćelijama, sunčeve ćelije izrađene od polikristalnog silicija imaju tzv. homojunction strukturu. Suprotno monokristalnom siliciju, polikristalni silicij sačinjen je od više malih kristala, zbog čega dolazi do pojave granica. Granice priječe tok elektronima te ih potiču na rekombiniranje sa šupljinama što rezultira smanjenjem izlazne snage takvih ćelija. Polikristalinski silicij moguće je proizvesti na više načina, najraširenije metoda sastoji se od izlijevanja tekućeg silicija u kalup, koji se ostavlja da se zgusne u četvrtasti oblik poput cigle. Rasijecanjem četvrtastog oblika (cigle) dobiju se tanke pločice. Proces proizvodnje ćelija od polikristalnog silicija je znatno jeftiniji od procesa proizvodnje monokristalnih ćelija, ali p-Si fotonaponske ćelije imaju manju efikasnost od c-Si ćelija. Teorijska efikasnost im je oko 18%, stvarna efikasnost im je između 10 i 13% .

'''Amorfne Si ćelije'''. Atomi unutar amorfnih materijala formiraju kristalnu strukturu. Također, amorfni materijali sadrže velik broj strukturnih defekata te lošu povezanost atoma. Zbog navedenog razloga elektroni će rekombinirati sa šupljinama umjesto da "uđu" u strujni krug. Budući da defekti limitiraju tok električne struje, ovakve vrste materijala su inače neprihvatljive u elektroničkim napravama. Defekti se mogu djelomično ukloniti ako se u amorfni silicij ugradi mala količina vodika. Posljedica takvog tretiranja amorfnog silicija je kombiniranje atoma vodika sa atomima amorfnog silicija tako da elektroni mogu nesmetano putovati kroz materijal. Danas se amorfni silicij koristi u napravama koje koriste sunčevu energiju kao izvor napajanja te imaju male energetske zahtjeve (kalkulatori, ručni satovi i sl.). Amorfni silicij upija sunčevo zračenje 40 puta efikasnije naspram monokristalnog silicija tako da sloj debljine 1 μm može upiti oko 90% energije sunčevog zračenja. Upravo to svojstvo amorfnog silicija bi moglo sniziti cijenu PV tehnologije. Ostale prednosti amorfnog silicija također su ekonomskog karaktera, primjerice amorfni silicij je moguće proizvesti na niskim temperaturama te može biti položen na jeftine podloge (plastika, staklo, metal i sl.) što ga čini idealnim za integriranje PV tehnologije kao sastavni dio objekata.

'''Galij arsenidne GaAs ćelije'''. Galij arsenid je poluvodič napravljen iz mješavine galija Ga i arsena As.Teorijska efikasnost takvih ćelija bila bi iznad 35%, ali pod djelovanjem fokusiranog sunčevog zračenja. Poluvodički materijal Galij-Arsenid prikladan je kod visoko efikasnih sunčevih ćelija te ćelija koje imaju multijunction strukturu.Zbog izrazito visokog svojstva apsorbiranja, sunčeve ćelije izrađene od Ga-As debljine su nekoliko mikrometara, naspram Si ćelija koje su debljine 100 μm i više. Relativno su neosjetljive na temperaturu i izrazito otporane na oštećenja izazvana sunčevim zračenjem, pa su zbog toga ali i zbog visoke efikasnosti idealane za svemirske aplikacije i u sustave s koncentriranim zračenjem gdje se štedi na ćelijama.Galij indijum fosfidna/galij arsenid (GaInP)/GaAs dvoslojna ćelija ima iskoristivost od 30% i koristi se u komercijalne svrhe za svemirske aplikacije. Ovaj tip ćelije može pretvoriti 1000 W/m2 sunčevog zračenja u 300 W električne energije sa površinom ćelija od 1 m<sup>2</sup>. Galij arsenid je poluvodič napravljen iz mješavine galija Ga i arsena As. Pogodan je za upotrebu u višeslojnim i visoko učinkovitim ćelijama.

Širina zabranjene vrpce (band gap) je pogodna za jednoslojne solarne ćelije. Ima visoku apsorpciju pa je potrebna debljina od samo nekoliko mikrona da bi apsorbirao sunčeve zrake. Relativno je neosjetljiv na toplinu u usporedbi sa Si ćelijama te na zračenja. Zbog visoke cijene koristi se u svemirskim programima i u sustavima s koncentriranim zračenjem gdje se štedi na ćelijama. Projekti koncentriranog zračenja su još u fazi istraživanja. Galij indijum fosfidna/galij arsenid (GaInP)/GaAs dvoslojna ćelija ima iskoristivost od 30% i koristi se u komercijalne svrhe za svemirske aplikacije. Ovaj tip ćelije može pretvoriti 1000 W/m<sup>2</sup> sunčevog zračenja u 300 W električne energije sa površinom ćelija od 1 m<sup>2</sup>.

'''Kadmij telurijeve CdTe ćelije'''. Kadmij-Teluirid je polikristalni tankoslojni materijal koji ima gotovo idealan energetski procjep od 1.44 eV te veliko svojstvo apsorbiranja. Iako se najčešće koristi u PV napravama bez dodavanja drugih materijala, relativno je lagano postići leguru sa cinkom ili živom kako bi poboljšali svojstva naprave. Isto kao i kod CIS tanki filmovi, CdTe filmovi mogu se polagati na jeftine podloge (plastika, staklo i sl.). Usprkos navedenim prednostima zbog kadmijeve otrovnosti i sumnje na kancerogenost nije u širokoj upotrebi. Za antirefleksijski sloj ali i transparentni vodljivi sloj koristi se tanki sloj oksida. Zbog unutarnjeg otpora p-tipa CdTe materijala, CdTe materijal se postavlja kao intristični sloj dok se kao p-tip materijala koristi Zink-Telurid (ZnTe). Teorijska efikasnost ovakvih ćelija je oko 15%, stvarna efikasnost je puno manja.

====Metode povećanja iskoristivosti fotonaponskih ćelija====

Povećanje iskoristivosti solarnih modula može se postićina različite načine. Jedan od relativno dobrih načina koji ne iziskuje velika materijalna ulaganja je sistem za praćenje kretanja Sunca i postizanje maksimalnog zračenja na solarnom modulu. Intenzitet Sunčevog zračenja koje pada na površinu plohe fotonaponskog modula je najveći ukoliko pada pod pravim kutem. Konstrukcijom uređaja koji prati putanju Sunca tokom dana, te prilagođava položaj solarnog panela na najveći intenzitet zračenja, dobija se sistem koji će imati mnogo bolju iskoristivost u odnosu na fiksni sistem.
Eventualni nedostatak takvih sistema je dodatna potrošnja energije za pokretanje modula, koja je uvijek manja od dobitka koji se postiže pomoću takvih sistema. Dobiveni rezultati kod korištenja takvog sistema mogu biti i do 30% bolji u odnosu na fiksne sisteme, što zavisi od konkretnog sistema, njegove veličine i položaja na površini Zemlje. Drugi način je povećanje snage insolacije koncentriranjem sunčevih zraka. Sunčeva svjetlost se optičkim sustavom zrcala ili leća koncentrira na male površine fotonaponskih ćelija. Metoda se obični primjenjuje kod skupih višeslojnih fotonaponskih ćelija.

[[Slika:PV-012.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 55.''' Modul fotonaponskih solarnih ćelija sa optičkim sustavom koncentriranja svjetlosti[http://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija]</div>

Postoje i metode povećanja iskoristivosti koje još nisu u komercijalnim terestrijalnim aplikacijama već su vezane za istraživačke i pilot projekte. Primjer je tehnologija koja se sastoji u iskoristivosti što većeg spektra prispjelog svjetla. Konstrukcije kojima se to postiže su slaganjem različitih tipova ćelija jednih na druge pri čemu su gornji slojevi propusni za svjetlost koje apsorbiraju donji slojevi PV kompozita. Također je razvijena PVCC tehnologija.

[[Slika:PV-01314.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 56.''' Iskorištavanje što većeg dijela ulaznog Sunčevog snopa, ulazna zraka dolazi u crno tijelo koje na raznim dijelovima preuzima zrake različitih valnih duljina, PVCC tehnologija (photovoltaic cavity converter)[http://www.raytheon.com/newsroom/technology_today/2011_i1/solar.html]</div>

====Problem zasjenjenja PV-a====

Problem koji treba riješiti pri pojačanoj insolaciji, (pojačanje od 10-100x definira kao malo do srednje a, pojačanje od 100-1000x kao visoko koncentrirano zračenje) je zasjenjenje. Zasjenjenje uzrokuje da solarne ćelije istih radnih karakteristika zbog nejednolike osvijetljenosti ne daju jednaki napon što može uzrokovati promjenu smjera struje zbog pojave lokalnog izvora i ponora na panelu. (Na primjer kad padne list s drveta na solarni panel njegova izlazna struja i napon slabe zbog unutarnjih gubitaka).

Tehnička rješenja kojima se rješava taj problem su:
#Postavljanje prozirnog materijala ispred ćelija radi disperzije sunčevih zraka koje onda ravnomjernije osvjetljavaju površinu.
#Prilikom usmjeravanja ne fokusira se u jednu točku nego što ravnomjernije po površini solarnih ćelija. Primjer toga su usavršeni usmjerivači koji zadržavaju formu elipsoida, no diskretizirani s ravnim površinama radi što ravnomjernijeg zračenja po ćelijama.
#Ugradnja bypass dioda radi sprječavanja promjene smjera toka struje i pojave unutarnjih gubitaka.

====Ukupna emisija štetnih tvari tijekom ukupnog životnog ciklusa ćelije====

Ekološku prihvatljivost PV-a nužno je sagledati u cjelovitom kontekstu od proizvodnje PV-a do njihovog zbrinjavanja. Sam rad solarnih ćelija praktički ne opterećuje okoliš. Pri radu ćelija ne proizvode se staklenički plinovi. Studije IEA-e pokazuju da PV ćelije promatrane kroz ukupni životni ciklus utječu na smanjenje ispuštanja CO2. Za radnog vijeka proizvedu više energije nego što je potrebno za njihovu izradu čime se štedi na upotrebi fosilnih goriva.
Ono što u fotonaponskoj tehnologiji opterećuje okoliš jest proizvodnja, te uporaba toksičnih materijala poput kadmija. Proces dobivanja silicija, kao najčešćeg materijala od kojega se izrađuju fotonaponske ćelije, energetski je vrlo zahtjevan. O tome najbolje govori činjenica da vrijeme povrata uložene energije za proizvodnju PV ćelija od kristalnog silicija iznosi oko 3 godine. To se može ublažiti upotrebom drugačijih tehnologija, poput tehnologije tankog filma. Zbrinjavanje PV nakon isteka vijeka trajanja također predstavlja problem (IEA u svom izvješću navodi da odlaganje može biti napose problem u zemljama gdje skladištenje otpada nije dobro regulirano ili prilikom upotrebe u udaljenim nenadziranim područjima).
Loša strana, što se tiče utjecaja na okoliš, je i to što je potrebno zauzeti vrlo veliku površinu za instalaciju kapaciteta kako bi se osigurala dovoljna količina električne energije što utječe na ekosistem i njihove obitavaoce (na to treba obratiti pažnju prilikom izgradnje postrojenja velikih snaga).

<div align="left">Korištena literatura za uređivanje odlomaka : PV

[1] Skripta iz kolegija: Proizvodnja i pretvorba energije, RGN [http://rgn.hr/~drajkovi/nids_damirrajkovic/skripta/Skripta_PiPE.pdf]

[2] Wikipedija: Solarna fotonaponska energija [http://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija#Karakteristike_pojedinih_.C4.87elija]

[3] Predavanje: Upravljanje novim izvorima energije-Upravljanje fotonaponskim agregatom [http://www.fer.unizg.hr/_download/repository/Predavanje03_UOIE.pdf]

[4] Wikipedija: Fotovoltaici [http://hr.wikipedia.org/wiki/Fotovoltaici]

[5] Wikipedija: Solarna fotonaponska energija [http://sh.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija]

[6] Povećanje stepena efikasnosti fotonaponskih sistema [http://www.infoteh.rs.ba/rad/2010/D/D-12.pdf]

[7] Diplomski rad: Pretvaranje energije sunčevog zračenja u električnu- fotonaponski sitemi [http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:tp8Fm_2qbi0J:www.etf.unssa.rs.ba/~slubura/diplomski_radovi/diplomski_jovancic.doc+&cd=1&hl=hr&ct=clnk&gl=hr]

[8] Diplomski rad: Optimiranje korištenja solarne energije fotonaponskom pretvorbom, FER [http://www.ieee.hr/_download/repository/DR08ICvrk.pdf]

[9] Enerpedia:[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=ENERGETSKE_TRANSFORMACIJE#PV]

===Solarne termalne elektrane===

====Uvod====

'''Solarne termalne elektrane''' su izvori električne struje dobivene pretvorbom sunčeve energije u toplinsku tako što zagrijavamo fluid ili krutinu, a zatim taj produkt iskoristimo u kružnom procesu (najčešće se koristi Rankineov) za generiranje električne energije. S obzirom da nemaju štetnih produkata prilikom proizvodnje električne energije, a imaju razmjernu dobru efikasnost (20-40 %), proriče im se svjetla budućnost. Kako je količina energija koja pada na površinu izuzetno velika, izgradnjom takvih elektrana na sunčanim područjima (npr. Sahara) mogao bi se energijom opskrbljivati veliki dio potrošača, barem dok ne uzmemo ekonomiju u obzir. Ipak, čak i kao manji energetski sustav mogu postati vrlo bitan faktor (npr. na otocima). Napredak ove tehnologije ovisi i o samom Rankineovom kružnom procesu. Trenutno eksperimentira s vodikom kao radnom tvari pošto ima veliki specifični toplinski kapacitet (c<sub>p</sub>=14.235 kJ/ (kg K)) jer je prijenos topline definiran kao umnožak mase, specifičnog toplinskog kapaciteta i razlike temperatura.

[[Image:STE-1.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.1/1.''' Shematski prikaz solarne termalne elektrane</div>

Zbog potrebe za visokim temperaturama, gotovo svi oblici solarnih termalnih elektrana moraju koristiti nekakav oblik koncentriranja sunčevih zraka s velikog prostora na malu površinu. Kako se tokom dana položaj Sunca na nebu mijenja, tako se stalno mijenja i najpovoljniji kut pod kojim padaju sunčeve zrake na zrcala, stoga je potrebno ugraditi sustave koji će stalno prilagođavati njihov položaj. Ti sustavi su neophodni kako bi se dobila što veća efikasnost, ali ujedno i najveći čimbenik u vrlo visokim cijenama solarnih termalnih elektrana. Ovisno o temperaturi radne tvari u solarnim elektrana koriste se odgovarajući pogonski strojevi za proizvodnju električne energije. Parne turbine koriste se do 600 °C, a iznad te temperature plinske turbine. Vrlo visoke temperature uvjetuju korištenje različitih materijala i tehnika. Za temperature iznad 1100 °C predlaže se korištenje tekuće fluoridne soli kao radnog medija te višestupanjski turbinski sustav, čime je moguće postizanje energetske učinkovitosti i do 60 %. Tako visoka radna temperatura omogućava znatne uštede vode, što posebno dolazi do izražaja u pustinjama, gdje se izgradnja upravo takvih solarnih elektrana i očekuje.

Smanjenja u cijeni su moguća skladištenjem topline, a ne struje, budući da je takva tehnologija danas jeftinija, a proizvodnja topline je ionako neophodna za funkcioniranje ovakvog tipa elektrana. Time je moguće također dobivati električnu energiju i onda kada to inače ne bi bilo moguće. Ti se sustavi baziraju na pohranjivanju toplinske energije u materijal velike energetske gustoće. Trenutno se kao takav materijal koristi rastopljena sol, čiji je sastavni element natrij - metal velike energetske gustoće. Danas se također danas koristi para pod visokim pritiskom (50 bara na 285 °C), ali vrijeme pohrane je svega jedan sat.

====Vrste====

Danas se koriste jedino koncentrirajuće solarne termalne elektrane (CSP – Concentrated Solar Plant). Sastoje se od zrcala i spremnika fluida koji se zagrijava te takav prolazi kroz turbine ili toplinske motore (npr. Strilnigov motor). S obzirom na raznolikosti među zrcalima i cjelokupnoj izvedbi sustava možemo ih podijeliti u sljedeće kategorije:

'''Parabolični kolektori'''

Oni su najstariji i najčešće korišteni tip koncetrirajućih solarnih termalnih elektrana (90 %). Takve elektrane uglavnom generiraju između 14-80 MW. Sastoje se od dugih nizova paraboličnih zrcala (zakrivljenih oko samo jedne osi) i kolektora koji se nalazi iznad njih. Njihova je prednost što je potrebno pomicanje zrcala samo kada je promjena položaja Sunca u ortogonalnom smjeru, dok prilikom paralelnog pomaka to nije potrebno jer svjetlost i dalje pada na kolektore. Kroz kolektore najčešće struji sintetičko ulje koje se pod utjecajem Sunčevih zraka zagrijavaju do maksimalnih 390 °C. Efikasnost u tim slučajevima je oko 14-16 %, dok korištenjem otopljene soli možemo postići maksimalno 550 °C, a efikasnost raste na 15-17 %. S druge strane, glavni problem je što se otopljena sol zaledi na temperaturama između 120-200 °C, a ta pojava se mora spriječiti.

[[Image:STE-2.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/1.''' Parablolični kolektori u pustinji Mojave(California) koji će generirati 553 MW</div>

'''Fresnel reflektori'''

Koriste nizove dugih malo zakrivljenih ili potpuno ravnih zrcala, a izgledom podsjećaju na parabolične kolektore. Sustav je napravljen tako da više nizova ogledala cilja u isti kolektor što dovodi do financijskih ušteda, a i sama zrcala se okreću oko samo jedne osi. Ciljanjem zrcala u različite kolektore u različita doba dana moguće je postaviti gust raspored zrcala, čime se dobiva više energije usprkos efikasnosti manjoj od 20 %. Pošto je ovo najmlađa tehnologija bazirana na koncetriranju zraka postoji svega par elektrana koje rade na tom principu. Najveće su Puerto Errado 2 u Španjolskoj od 30 MW i jedna od 5 MW u Australiji. Trenutno je u fazi izrade elektrana snage 44 MW Kogan Creek, također u Australiji.

[[Image:STE-5.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/2.''' Fresnel reflektori</div>

'''Solarni tornjevi'''

Ove elektrane imaju veliki broj zrcala postavljenih oko središnjeg mjesta gdje se nalazi toranj. Zrcala su upravljana računalima te pomoću njih pronalaze najbolji kut za reflektiranje prema solarnom tornju. Ovisno o radnoj tvari možemo postići vrlo visoke temperature. Osim ranije spomenutih rastopljenih soli i sintetičkih ulja, možemo koristiti i plinove kako bi postigli temperature iznad 800 °C. Trenutno najisplativije je koristiti rasotpljenu sol pri 565 °C, makar se smatra da će se kroz par godina prijeći na plinove pri visokim temperaturama. Trenutno je u izgradnji najveća elektrana Ivanpah(California) koja će za generiranje 370 MW koristiti vodenu paru pri 565 °C uz učinkovitost od 29 %. Nedostatak ove tehnologije je što zahtijeva relativno ravnu površinu, naime cijela radna površina (polje zrcala) dopušta maksimalno odstupanje od svega 1 % na ravninu.

[[Image:STE-3.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/3.''' PS10 solarni toranj pokraj Seville u Španjolskoj od 11 MW</div>

'''Solarni tanjuri'''

Zbog paraboličnog izgleda podsjećaju na satelitske tanjure, ali su otprilike 10 puta veći. Zrake svjetlosti, odbijajući se od zrcala, padaju u jednu točku (kolektor) koji se nalazi iznad njih. Tu se razvijaju temperature oko 900 °C , a za dobivanje električne energije se koristi Stirlingov ili parni motor. Radna tvar je helij ili vodik, a s njima se po jednom tanjuru koji generira snagu između 5-50 kW se postiže efikasnost od 30 %.Zbog pomičnih mehanizama potrebna su česta servisiranja, a cijeli sustav zahtijeva rotaciju oko dvije osi i skupa parabolična zrcala, što se na kraju odražava na ukupnoj isplativosti ovakvog sustava.

[[Image:STE-4.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/4.''' Solarni tanjuri u Španjolskoj</div>

'''Solarne uzgonske elektrane''' (nisu koncentrirajuće)

Elektrana se sastoji od 3 osnovna elementa, solarnih kolektora u kojima se zrak zagrijava, vjetroturbina koje pogoni zagrijani zrak, te dimnjaka kroz koji se diže vrući zrak. Solarni kolektori su u suštini građevine nalik na staklenik u kojima se zagrijava zrak odnosno voda toplinom sunčevog zračenja. Topli zrak se zbog efekta dimnjaka diže, prolazi preko turbina proizvodeći električnu energiju te odlazi u dimnjak. Glavni parametri koji određuju veličinu ove vrste elektrane su površina kolektora te visina dimnjaka. Veća površina kolektora omogućuje većoj količini zraka da se zagrije i struji preko turbina, dok viši dimnjak omogućuje veću razliku tlaka i efikasniji efekt dimnjaka. Kako bi elektrana mogla proizvoditi energiju i tijekom noćnih sati, moguće je u kolektore ugraditi cijevi u kojima se nalazi već ranije spomenuta voda. Kako voda ima vrlo visoki toplinski kapacitet idealna je za pohranu toplinske energije koju oslobađa u noćnim satima te na taj način omogućava rad elektrane i u noćnim satima (iako sa smanjenim kapacitetom). Ova vrsta postrojenja ima izuzetno malu učinkovitost. Predviđa se da kolektori od 38 km<sup>2</sup> mogu dobiti tek 0,5 % (oko 5 W/m<sup>2</sup>) od sveukupnog sunčevog zračenja koje padne na njih. Također je veliki nedostatak je izuzetno velika površina koju zauzimaju kolektori te se procjenjuje da bi za postrojenje od 200 MW bilo potrebno 38 km<sup>2</sup> kolektora). Budućnost ovog tipa postrojenja zasad je vrlo nesigurna iako postoje neki planovi o izgradnji u zemljama sa velikim brojem sunčanih i toplih dana (Australija, Namibija). Od izgrađenih je jedino poznata elektrana u Jinshawanu u Kini, snage 200 kW, koja je uz investiciju od 208 milijuna američkih dolara 2010. godine puštena u pogon.

[[Image:STE-6.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/5.''' Prikaz solarne uzgonske elektrane</div>

[[Image:STE-7.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/6.''' Prototip solarne uzgonske elektrane u Španjolskoj iz 1982. godine</div>

'''Solarne elektrane u pogonu'''

#SEGS –9 solarnih elektrana, USA, Kalifornija (pustinja Mojave), kapacitet 354 MW, parabolični kolektori
#SGS - USA, Arizona, kapacitet 280 MW, parabolični kolektori
#SGS - Španjolska, Logrosan, kapacitet 200 MW, parabolični kolektori
#ASPS – Španjolska, Guadix, kapacitet 150 MW, parabolični kolektori
#Puerto Errado - Španjolska, Murcia, 31.4 MW, Fresnel reflektori
#PS20 solar power tower – Španjolska, Sevilla, 20 MW, solarni toranj
#Jinshawan – Kina, 200 kW, solarna uzgonska elektrana

'''Solarne elektrane u konstrukciji'''

#Mojave Solar Park – USA, Kalifornija, 553 MW, parabolični kolektori
#Ivanpah Solar – USA, Kalifornija, 392 MW, solarni toranj
#Ashalim power station 1 – Izrael, pustinja Negev, 121 MW, solarni toranj
#KaXu Solar One – J.A.R. , Northern Cape, 100 MW, parabolični kolektori
#Dhursar – Indija, 100 MW, Fresnel reflektori

'''Najavljene solarne elektrane'''

#Bez imena – Kina, Mongolijska pustinja, 2000 MW, solarni toranj
#Palen – USA, Kalifornija, 500 MW, solarni toranj
#Bez imena – USA, Florida, 300 MW, Fresnel reflektori
#EnviroMission – USA, Arizona, 200 MW, solarna uzgonska elektrana
#Al-Abdaliya – Kuvajt, 280 MW, parabolični kolektori

===Elektrane na valove, plimu i oseku===

====Elektrane na valove====

=====Uvod=====

Energija valova mehanička je transformirana sunčeva energija. Valove, naime, uzrokuju vjetrovi koji nastaju kao posljedica razlika u tlaku zraka, a te razlike nastaju zbog različitog zagrijavanja pojedinih dijelova Zemljine površine. Stalni (planetarni) vjetrovi uzrokuju stalnu valovitost na određenim područjima i to su mjesta na kojima je moguće iskorištavanje njihove energije za pokretanje turbine povoljno. Valovi se razlikuju po visini, dužini i brzini, a o tome ovisi i njihova energija.
Svaki val nosi potencijalnu energiju uzrokovanu deformacijom površine i kinetičku energiju koja nastaje zbog gibanja vode. Snagu vala definiramo po jedinici površine okomitu na smjer kretanja vala. Ona može iznositi i 10 kW/m^2, ali i oko nule. Na primjer za područje sjevernog Atlantika, na otvorenom moru između Škotske i Islanda, u 50% vremena snaga valova je 3,9 kW/m^2 ili veća. Snagu valova možemo odrediti po metru dužine na morskoj površini. Tako definirana snaga vala mijenja se s brzinom vjetra te zavisi od godišnjeg doba i vremenskih prilika.
Energija valova obnovljiv je izvor energije koji varira u vremenu (npr. veći valovi javljaju se u zimskim mjesecima). Jednostavniji oblik iskorištavanja energije valova bio bi neposredno uz obalu zbog lakšeg, to jest jeftinijeg dovođenja energije potrošačima. Međutim, energija valova na pučini znatno je veća, ali je i njezino iskorištavanje puno skuplje.
Energija vala naglo opada s dubinom vala (Sl. 64.), pa u dubini od 50 m iznosi svega 2% od energije neposredno ispod površine. Tu pojavu možemo opisati preko jedne čestice koja se giba u vodi. Na površini ta čestica ima veći put gibanja, dok što se više kreće u dubinu , njezin put gibanja se smanjuja.

[[Image:123_valovi.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.1/1.''' Prikaz rada elektrane na valove</div>

Ukupna energija valova koji udaraju u svjetsku obalu je procijenjena na 2-3 miliona MW što je ogroman neiskorišten potencijal. Energetski najbogatiji valovi su koncentrirani na zapadnim obalama na području od 40 stupnjeva - 60 stupnjeva zemljopisne širine na sjevernoj i južnoj hemisferi. Energija valova na tom području varira izmedu 30 - 70 kW/m sa najvišim od 100 kW/m u Atlantiku .
Visina valova je najviša za vrijeme zime što se poklapa sa vremenom najviše potrošnje električne energije.
Kinetička energija valova može se početi efikasno transformirati u elektrienu energiju kada je visina vala veća od 1 m. Pri određivanju prikladnosti valova eksplataciji ne može se uzeti samo parametar snage po dužnom metru. Amplituda , frekvencija i oblik valova su jednako važni parametri koji se treba tražiti unutar energetski prihvatljive zone valova.

[[Image:World.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.1/2.''' Prosječna energija valova u kW po metru dužnom vala</div>

Najdalje u razvoju komercijalnih elektrana na valove su došle visoko industrijalizirane maritimne zemlje Velika Britanija, Japan, Skandinavske zemlje i Australija. Potaknute prirodnim potencijalom valova, visokim tehnološkim stupnjem razvoja, velikim energetskim zahtjevima i ekološkom sviješću.

[[Image:Untitled_val-ivana.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.1/3.''' Prikaz razdiobe snage morskih valova po dubini (h) ispod morske površine</div>

[[Image:Untitled_postanak_vala.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.1/4.''' Načelni prikaz nastanka vala</div>

Danas su u osnovi poznata tri načina korištenja energije valova, ako su kategorizirana po metodi kojom prihvaćaju valove. To su preko ''plutača'', ''pomičnog klipa'' i ''njihalica'' ili ''lopatica''. U fazi istraživanja i ispitivanja su još ''crijevna'' i ''McCabova pumpa'', ''čuškaš'', te ''morska zmija''. Još mogu biti karakterizirana i po lokaciji odnosno kao ''elektrane na valove na otvorenom moru'' i na ''morskoj obali''. Niti jedan od navedenih načina za korištenje energije valova ne može danas konkurirati klasičnim izvorima električne energije.

=====Razvoj tehnologije=====

Prvi poznati oblik elektrane na valove bilježi se još 1799. godine i bio je notiran u Parizu od strane Girarda i njegova sina. Godine 1910., Bochaux-Praceique, konstruirao je prvu napravu za korištenje snage valova kako bi njome napajao svoju kuću u Royanu, blizu Bordeaux-a u Francuskoj. Međutim, Yoshio Masuda-ini eksperimenti u 1940. godinama su bili prvi pravi znanstveni eksperimenti na ovome području. On je testirao razne koncepte predviđene za iskorištavanje energije valova na moru, sa nekoliko stotina jedinica korištenih za pogonjenje navigacijskih svjetala. Među njima je bio i koncept koji je konvertirao snagu vala preko kutnog gibanja među zglobovima plutače, kojeg je utemeljio 1950. godine.Godine 1973. je zavladala naftna kriza, što je doprinijelo ponovnom razvoju interesa za energiju valova. Velik broj sveučilišnih istraživača i znanstvenika je nanovo istražilo potencijal eksploatacije oceanskih valova, među kojima su se istaknuli Kjell Budal i Johannes Falnes sa Norveškog Tehnološkog Instituta, Michael E McCormick sa Brodarske Akademije Ujedinjenih Naroda, David Evans sa Sveučilišta u Bristolu, Michael French sa Sveučilišta Lancastera, John Newman i Chiang C. Mei sa MIT-a i Stephen Salter sa Sveučilišta Edinburga.

=====Salterova patka=====

Stephen Salter 1974. godine osmislio je izum kojeg je nazvao „Salterova patka“ ili „Kimajuća patka“, iako je službeno zvana „Edinburška patka“. Patka je samo jedan od mnogih koncepata pretvarača energije valova, koji potencijalno može snagu valova pretvoriti u korisnu energiju. Patka spada pod klasu WEC-a poznatu kao terminatori. Terminatori su orijentirani okomito na smjer vala. Ovo je prikladno jer uništava valove koji nailaze, ostavljajući mirnije more s druge strane.Sama patka je oblikovana poput kapljice, a mnoge od tih „kapljica“ su spojene na dugačku sajlu i čine cijeli Salterov sustav. Nos kapljice je okrenut prema nadolazećim valovima i njiše se kako oni prolaze. U osnovi, to uključuje prijenos ili „zarobljavanje“ energije valova. U teoriji, ovaj proces njihanja bi sakupio 90% masivne energije valova, i koristio tu energiju da održi klipove u pokretu. Klipovi naizmjenice komprimiraju hidrauličko ulje. Nakon što je dovoljno komprimirano, ulje ulazi u hidraulički motor, gdje se proizvodi električna energija. Sustav bi teoretski iskoristio 90% pohranjene energije. Ova visoka učinkovitost čini patku najboljim od svi WEC-a.
Na kraju Salterova patka nije pronasla primjenu u svijetu jer su projekt prestali financirati vjerojatno radi nuklearne energije koja se u to doba činila kao puno bolji izbor.

[[Image:worldddd.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.3/1.''' Salterova patka</div>

=====Podjela elektrana na valove=====

Prema lokaciji elektrane na valove mogu biti na otvorenom moru i na morskoj obali.

NA MORSKOJ OBALI

- Ljuljajući uređaj

NA OTVORENOM MORU

- Plutače

- Arhimedova valna ljuljačka (AWS)

- Morska zmija (Pelamis)

- McCabova crpka na valove

- Crijevna crpka

- Čuškaš (Flapper)

- Elise

- Zmajevi

- Školjkasta elektrana na valove

=====Elektrane na valove na morskoj obali=====

Prednosti izgradnje elektrana u neposrednoj blizini obale u odnosu na plutajuće sisteme su slijedeće:

*lakša izgradnja jer se koriste klasični građevinski strojevi
*lakše održavanje postrojenja jer nisu potrebni ronioci i brodovi
*lakša i brža kontrola i zamjena pokvarenih dijelova
*mogu služiti kao lukobran

Uređaj radi tako što valovi svojim gibanjem uvjetuju pomicanje razine vode u zatvorenom stupcu prilikom čega dolazi do potiskivanja zraka kroz turbinu na vrhu stupca. Najveći uspjeh je elektrana projeka Limpetnazivne snage 500 KW uspješno uključena u elektrosustav Škotske.

Tehnička ograničenja konstrukcije jesu :

*izbor pogodne lokacije, što dublje more i što veći valovi
*slabi (eta) turbine zbog stohastične prirode valova a samim time i protoka, niski stupanj iskoristivosti Wellsove turbine
50-60 % (dvosmjerna turbina, simetričnog profila lopatica koja koristi usis i isis zraka prednost nad ventilina jer oni imaju potrebno određeni period za djelovanje a i trajnost sustava opada

[[Image:Untitled_turb.JPG|center]]
[[Image:Untitled_turb_2.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/1.''' Wellsova turbina</div>

[[Image:Untitled_turb3.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/2.''' Wellsova turbina 20 kW</div>

[[Image:Proto.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/3.''' Idejni nacrt lijevo i prototip desno Mighty-Whale OWC
uređaja ispitanog u Japanu. Razlikuje se od ostalih OWC po tome što valovi horizontalno ulaze u usisnu komoru (OWC (Oscilating Water Column ) - Oscilirajući vodeni stupac)</div>

[[Image:Untitled_pro.JPG]]
[[Image:Untitled_pro2.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/4.''' Slike su vezane za pilot projek ART-OSPREY (fotografija A. Lewisa) 1995. prilikom polaganja uređaja došlo je o njegovog uništenja</div>

[[Image:Untitled_pro3.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/5.''' Slika prikazuju OWC izgrađenu u Japanu ukomponiranu u lukobran, turbina je jednosmjerna sa sustavom ventila</div>

'''Ljuljajući uređaj'''

Uređaj funkcionira tako što se kinetička energija vala pretvara u rad gibanja zaustavne ploče i hidrauličke pumpe koja pogoni generator. Postoji eksperimentalni model u Japanu. Tehnički podaci o konstrukciji i rezultati mjerenja nisu poznati.

[[Image:Untitled_pro_4.JPG|center]]

<div align="center">Slika 2.4.7.1.5/6. Ljuljajući uređaj</div>

=====Elektrane na valove na otvorenom moru=====

Prednosti gradnje elektrana na otvorenom mora :

*bolja iskorištenost valnog potencijala - veća raspoloživa površina za polja elektrana sa tim ujedno i veća ukupna snaga za određenu geografsku lokaciju
*mogućnost napajanja offshore objekata
*mogućnost napajanja raznih tipova senzora kao autonomnim energetskim sustavom

Objektivni nedostatci plutajućih objekata su njihova pouzdanost uslijed korozivne i mehanički nepredvidive okoline. Zahvaljujući velikom razvoju offshore naftne industrije puno toga se danas da tehnički izvesti u usporedbi sa 70-im godinama
kada su projekti bili ekonomski zanimljivi .

'''Plutače'''

Snage ovakvih uređaja se kreću do 50-ak kW snage, no prednost im je u mogućnosti polaganja velikog broja na određenoj površini čime se nadoknađuje mala pojedinačna snaga. Ovakvi uređaji su posebno interesantni za aktivne oceanske senzore kao svjetionike, mamce riba, sonare, komunikacijske repetitore etc.

'''Arhimedova valna ljuljačka (Archimedes Wave Swing AWS)'''

Sastoji se od cilindrične zrakom napunjene komore koja se može pomicati vertikalno u odnosu na usidreni cilindar manjeg promjera. Zrak u 10-20m širokom gornjem plutajućem cilindru omogućuje plutanje. Kada val prijeđe preko plutače njezina dubina se mijenja u skladu sa promjenom tlaka uzrokujući njezino pomicanje gore dolje. Relativno gibanje između usidrenog i plutajućeg dijela se koristi za proizvodnju energije. Do sada je AWS najjači izgrađeni uređaj ove namjene 2 MW pilot projekt bio je planiran, biti pušten u ljeto 2004 u Portugalskom akvatoriju.

[[Image:Untitled_arh.JPG]]
[[Image:Untitledarh2.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/1.''' Lijeva slika prikazuje shematski prikaz AWS , desna slika prikazuje prototip koji se isprobava u Portugalu</div>

[[Image:arhi.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/2.''' Prikaz rada Arhimedove ljuljačke</div>

'''Morska zmija (Pelamis)'''

Konstrukcija radi na principu spojenih plutača koje pretvaraju vertikalno gibanje valova u horizontalno pomicanje klipova pumpi na kardanskom principu. Sustav je u potpunosti odvojen od mora. Radi tako da pumpa, crveno obojena na slici ispod komprimira zrak u sivi spremnik koji zatim pokreće zračnu turbinu i generator plave boje na slici ispod. Na taj način je postignuta jednolikija rotacija generatora manje ovisna o stohastičnoj prirodi valova. Uređaj je fazi izrade prototipa i ispitivanja u radnim uvjetima u Škotskom akvatoriju. Dimenzije uređaja su 120 m duljine , 3.5 m promjera 750 T mase i maksimalne snage od 750 kW.

[[Image:Untitled_snake.JPG]]
[[Image:Untitled_snake3.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/3.''' Prikazi "zmije"</div>

'''McCabova pumpa na valove'''

McCabeova pumpa na valove je u razvojnom stadiju od 1980 i originalno je dizajnirana za desalinizaciju morske vode koristeći reverznu osmozu. To su uređaji koji izvlače energiju iz valova pomoću rotacije pontona oko nosača preko linearnih hidrauličkih pumpi. Konstrukcije mogu biti sa zatvorenim krugom koristeći ulje ili sa otvorenim krugom koristeći morsku vodu.

[[Image:Untitled_b2b3.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/4.''' Shema konstrukcije McCabove pumpe</div>

'''Crijevna pumpa'''

Sastoji se od elastičnog crijeva koji smanjuje unutarnji volumen dok se rasteže. Crijevo je povezano za plovak koji oscilira sa površinskim valovima. Rezultirajuče tlačenje vode u crijevu tjera vodu van kroz protupovratni ventil na turbinu. Niz takvih pumpi može biti povezan na centralnu turbinu za veće sisteme.

[[Image:Image048.png]]
[[Image:Image050.jpg]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/5.''' Prikazuje neka tehnička rješenja, desno gore konstrukcija obustavljenog Danskog projekta plutača</div>

[[Image:Image054.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/6.''' slike iznad prikazuju plutače kompanije Ocean Power Tecnologies snage 20 kW</div>

'''Čuškaš (Flapper)'''

Polaže se na otvorenom moru pomoću pontona ili bova. Uređaj se sastoji od niza plutajućih pontona koji su oblikovani poput bregaste osovine. Svaki ponton je u principu zub koji rotira odvojeno prilikom prelaska vala preko njega. Taj efekt pogoni kapilarne pumpe koje tjeraju radni medij kroz zajedničko crijevo na turbinu. Zbog okomitog položaja na valove uređaj je pogodan za nemirno more i oluje.

[[Image:Image056.jpg]]
[[Image:Image058.gif]]
[[Image:Kj5.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/7.''' Konstrukcije kojima je teoretski moguće iskoristiti energiju valova</div>

'''Elise'''

Elise su uređaji slični vjetroturbinama, vrte se s promjenom plime i oseke.

'''Zmajevi'''

Zmajevi su niz malih turbina usidren za morsko ili riječno dno može proizvesti energiju i od relativno slabog toka.

'''Školjkasta elektrana na valove'''

Školjkasta elektrana na valove pomiče se pokretima valova i na taj način pumpa hidraulični fluid koji se odvodi do stanice na obali gdje generira struju.

[[Image:ojster.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/8.''' Prikaz školjkaste elektrane na valove</div>

=====Zanimljivosti=====

PORT KEMBALA, Australija - Svjetsko energetsko vijeće (WEC, World Energy Council) potvrdilo je da se najbolje lokacije na svijetu za iskorištavanje energije valova nalaze na južnoj obali Australije. Može se od energije valova proizvesti pet puta više električne energije od trenutne potrošnje cijele Australije.

Trenutno je na svijetu u produkcijskim okruženjima instalirano tek oko četiri megavata snage. Kad usporedimo tih četiri megavata s 200.000 MW instaliranih kapaciteta za iskorištavanje energije vjetra vidimo da je energija valova još uvijek daleko od isplativosti.

Mutriku, (DW) - Prva komercijalna elektrana na morske valove već strujom opskrbljuje oko 600 ljudi. To postrojenje u španjolskom Mutrikuu ogledni je primjer korištenja energije mora za proizvodnju struje.

====Elektrane na plimu i oseku====

=====Uvod=====

Energija plime i oseke spada u oblik hidro-energije koja gibanje mora uzrokovano mjesečevim mjenama ili padom i porastom razine mora koristi za transformaciju u električnu energiju i druge oblike energije. Za sad još nema većih komercijalnih dosega na eksploataciji te energije, ali potencijal nije mali. Energija plime i oseke ima potencijal za stvarnje električne energije u određenim dijelovima svijeta, odnosno tamo gdje su morske mijene izrazito naglašene. Taj način proizvodnje električne energije ne može pokriti svjetske potrebe, ali može dati veliki doprinos u obnovljivim izvorima. Razlika u visini plime i oseke varira između (4.5-12.5 m) ovisno o geografskoj lokaciji. Za ekonomičnu proizvodnju je potrebna minimalna visina od 7 m. Procjenjuje se da na svijetu postoji oko 40 lokacija pogodnih za instalaciju plimnih elektrana. Morske mijene su periodične te ih je moguće predvidjeti u 98% slučajeva.[http://tidalturbines.wikispaces.com/pros+and+cons] što je velika prednost za razvoj ovih turbina. Povjesno gledano energija plime i oseke datira od Srednjeg vijeka pa čak i za razdoblja Rimskog carstva. Najpoznatiji oblik pretvorbe energije plime i oseke su vodena kola. Vodena kola koja su se pokretala energijom plime i oseke možemo pronaći u Europi i u Sjevernoj Americi.

[[Image:Untitled.JPG]]
[[Image:Untitled9999.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.1/1.''' Prikaz rada plimne elektrane</div>

=====Podjela plimnih elektrana=====

'''Konvencionalne - Brane sa dvosmjernim propuštanjem vode '''
(turbine kroz koje voda može strujati kako u jednom tako i u drugom, suprotnom smjeru)

Tehnologija koja se koristi za konverziju je jako slična tehnologiji koja se koristi u konvencionalnim hidroelektranama. Brana spriječava ulaz vode u bazen sve do trenutka nastajanja visinske razlike između razina vode mora i one u bazenu. Nakon toga dopušta se da voda iz mora kroz turbine struji u bazen. Osim plimnog potencijala nužna je brana koja osigurava razliku hidrostatskog potencijala između stvorenog bazena i mora.

Kako je izrada brana skupa, idealna mjesta su što zatvorenije uvale, fjordovi ili ušća rijeka, čime se štedi na duljini pregrada. Na pogodnim mjestima u brani se ugrađuju turbine koje se puštaju u pogon kada se postigne adekvatna razlika hidrostatskog potencijala. Električna energija se može proizvoditi kada voda teče u i iz bazena. Peridičnost je uvjetovana Zemljanom rotacijom ostvarujući dvije plime i oseke dnevno. Proizvodnja električne struje je karakteristična po maksimalnoj proizvodnji svakih 12h sa stajanjem u polovici tog perioda kada je visina vode sa obje strane brane jednaka.

Ako se promatra aplituda plime na nekom mjestu, lako će se moći zaključiti da ona nije uvjek jednaka. Ona se mjenja (na istočnj obali antlatika u zaljevu La Rance) u dosta širokom rasponu, ovisi o međusobnom razmaku Sunca, Mjeseca i Zemlje, što uvjetje oscilacije po kojimase obično razlikuje: vrlo visoka plima (krivulja a na slici 2.4.7.2.2/1.) koja se pojavljuje za vrijeme proljetnog i jesenskog ekvinocija, visoka plima (krivulja b na slici 49.) koja se pojavljuje dva puta u toku 29,5 dana, jedan ili dva dana nakon mladog punog mjeseca , te niska plima (krivulja c na slici 81.) koja se također pojavljuje u dva puta u toku 29,5 dana, jedan ili dva dana nakon prve i druge mjesečeve četvrti.

[[Image:Clip_image002e-ivana.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/1.''' Dijagramski prikaz plime i oseke</div>

Najveća i najstarija elektrana ovog tipa je '''La Rance''' u Francuskoj na ušću istoimene rijeke, snage 240 MW, u upotrebi je od 1966 god.

Obilježja elektrane La Rance:

*Alternator: sinhroni stroj
*Uzbuda: statička
*Nominalni br. okretaja: 93,75 o/min
*Maksimalno prekoračenje brzine: 260 o/min
*Izlazni napon: 3,5 kV
*Hlađenje: s komprimiranim zrakom tlaka 2 bara

[[Image:Untitled_0.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/2.''' Elektrana La Rance</div>

Eksperimentalno postrojenje '''Annapolis Royal''' u Novoj Škotskoj snage snage 20 MW. Eksperimentalno postrojenje Murmansk u Rusiji snage 0.4 MW te kanadsko u Annapolisu na malom ulazu u Fundy-ev zaljev snage 17.4 MW. Također je niz malih postrojenja postavljeno u Kini.

[[Image:Clip_image002ea.JPG]]
[[Image:Clip_image002eb.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/3.''' Postrojenje plimne elektrane</div>

Prednost konvencionalnih elektrana je jeftina, čista i obnovljiva energija.
Glavni nedostaci u povećanju upotrebe elektrana ovog tipa su veliki troškovi izgradnje, malo pogodnih lokacija za izgradnju, velik utjecaj na okoliš ( uzrokuje migracije riba itd, ).
Veliki kapitalni troškovi ovakvih elektrana sa dugim periodom izgradnje do 10 godina čine cijenu struje vrlo osjetljivu na diskontnu stopu. Osim što je dobro razvijena energija plime i oseke je trenutačno komercijalno neatraktivna.

Princip rada po pojedinim etapama izgleda ovako:

U prvoj etapi pogona zatvara se zapornica i voda u bazenu ostaje na određenoj koti, a razina mora otpada. Kada razina mora postane toliko niska da postoji sovoljna razlika kota (odnosno dovoljan pad) pa se tako potencijalna energija vode nagomilane u bazenu pretvara u mehaničku, a ova u električnuenergiju, sve dok razlika pada omogućava rad turbine. Turbina se zaustavlja kada se postigne minimalni pad, ali se bazen nakon toga dalje prazni (etapa 3) kroz zapornicu, da bi se u njemu postigla što niža razina, kako bi se ostvario što veći pad za etapu pogona u obrnutom smjeru. Kada se izjednače-razine u bazenu i moru počinje crpljenje vode iz bazena u more (etapa 4) da bi se što niže snizila razina vode u bazenu. Kada se postigne kota koja odgovara nižoj koti mora, obustavlja se rad crpki, pa bazen ostaje na konstantnoj razini (etapa 5) sve dok se ne postigne takav pad kod kojeg će turbina moći raditi u obrnutm smjeru. Nakon toga stavlja se turbina u pogon koristići vodu iz mora prema bazenu (etapa 6) sve dok se postigne minimalan pad kod kojeg turbina može raditi. Zatim se turbina obustavlja, otvara se zapornica da bi se dalje punio akumulacijski bazen (etapa 7).

[[Image:Clip_image002ec-ivana.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/4.''' Način korištenja potencijalne energije plime i oseke za elektranu s ugrađenim turbinama za rad u oba smjera i mogućnošću crpljenja vodom.</div>

'''Nekonvencionalne'''

Rad ovih elektrana u principu je isti kao kod vjetroelektrana, jedino što kao fluid umjesto zraka služi voda. Morske struje mogu prenositi jednake količine energije kao i vjetrovi. Turbine ovakvih elektrana grade se na dubinama od 20-30 metara, obično na mjestima gdje su jake morske struje. Ove elektrane generiraju 3-4 puta više snage nego konvencionalne. Ekološki su prihvatljive. Trenutno ne postoji ni jedna izgrađena elektrana ovog tipa.

[[Image:800px-SeaGen_marine_current_turbine_HandW-1-.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/5.''' Prototip turbine nekonvencionalne plimne elektrane</div>

Da bi se smanjili veliki kapitalni troškovi razvijene su turbine koje rade na istom načelu kao vjetroelektrane , ali koristeći energiju morskih struja izazvanih plimom i osekom u kanalima. Njihova prednost je u pouzdanoj periodičnosti morskih struja čiju energiju koriste.

Podjela turbina na plimu i oseku prema EMEC-u kategorizirane su[http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_stream_generator]:
# Oscijlirajuće – ne koriste rotirajuće elemente kao rotor već su bazirane kao aerotijela koja se pomiću napred i nazad čime se preko hidraulike generira električna energija.
#Trubine sa vodoravnom osi – najpoznatiji princip turbina, izvedbom sliče na vjetroturbine
#Turbine sa okomitom osi
#Turbine sa venturijevim efektom - koriste se za ubrzavanje vode kroz turbinu, mogu biti kombinirane sa turbinama vodoravne i okomite osi.

Dva su projekta financirana od European Commission's energy programme. Kvasalund i Devon.

'''Kvasalundski kanal'''

Brzina struje u kanalu iznosi 2,5 m/s ( najviša brzina periodičke prirode). Treba biti ugrađena je prototipna turbina snage 300 kW ukupnih procjenjenih troškva od US $11 milliona. Turbina ima podesive lopatice radiusa 10 m pri čemu se ugrađuje na dubinu od 50 m sa centrom rotacije 20 m od morskog dna. Ukupna masa uređaja je 200 T. Zbog spore rotacije lopatica pretpostavlja se da nema negativan utjecaj na migraciju riba, velika dubina omogućava nesmetan prolazak brodova iznad turbine. Postoji objektivni problem održavanja zbog potrebe obavljanja svih poslova pod vodom.

[[Image:Clip_image002ebe.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/6.''' Kvasalundski kanal</div>

'''Devon'''

Položaj ove pilot elektrane na struje plime i oseke vrijednosti L3m je 1.5 km od obale Lynmoutha.
Projektirana je za proizvodnju 300 kW električne energije pomoću rotora duljine 11 m sa 20 okretaja u minuti. Mali broj okretaja ne ugožava populaciju riba. Uređaj je konstruiran da se može izvaditi iz vode tako da se popravci mogu obavljati na suhom. Podaci za prosječnu i maksimalnu brzinu struje nisu poznati.Nasljednica ove elektrane jest SeaGen i u mogućnosti je generirati 1.2 MW unutar 18-20 h dnevno. SeaGen se sastoji od dva rotora.[http://en.wikipedia.org/wiki/SeaGen]

[[Image:Image011.png]]
[[Image:123.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/7.''' Slika prikazuje shemu i izvedbu turbine na struju plime i oseke</div>

<div align="center">[[Image:seagen.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/8.''' Slika prikazuje SeaGen turbinu iznad vode</div>

<div align="center">[[Image:devonskikanal.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/9.''' Slika prikazuje geografski položaj Devonskog kanala gdje dnevno prolazi 400 miliona galona vode.'''</div>

'''Snaga turbine na plimu i oseku'''

Proračun snage turbine na plimu i oseku bazira se na sljedećoj formuli[http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_stream_generator]:

[[Image:CodeCogsEqn.gif]]

Gdje je:

:[[Image:ro1.png]]=gustoća (morska voda 1027 [[Image:gustoca.png]])
:[[Image:cp1.png]]=keoficijent snage
:P = snaga (W)
:A = efektivna površina ([[Image:Povrsina.png]])
:v = brzina protoka ([[Image:brzina.png]])

Turbine na plimu i oseku imaju različite načine rada i kao takve imaju i različite iznose snaga. Ukoliko znamo koeficijent snage turbine moguće je u dobiti konačnu snagu za određenu turbinu. Ovaj koeficijent snage ograničen je Betz-ovim koeficijentom. Turbine na plimu i oseku pri brzinama vode od 2-3 m/s mogu generirati i do 4 puta više energije po okretu rotora nego slično dimenzionirane vjetroturbine. Betz-ov koeficijent za vjetroturbine kreće se od 0.25 - 0.3, dok se za turbine na plimu i oseku kreće od 0.35 - 0.5 što ih čini isplativijima i efektivnijima po vatu snage.

'''Neke od prototipnih turbina na plimu i oseku'''

Prototipne turbine na plimu i oseku koje se trenutno testiraju i od kojih su neke već povezane sa električnom mrežom.

# OpenHydro
# AR 1000
# HS 1000
# Evopod

'''1. OpenHydro'''

OpenHydro jedna je od nekonvencionalnih turbina na plimu i oseku. Prva je turbina na plimu i oseku koja je spojena na nacionalnu mrežu. Izgledom podsjeća na mlazni motor, ali ova jednostavna turbina ima mogućnost generiranja 250 MW električne energije. Iako je projekt tek prototip pokazuje iznimne mogućnosti te se ispitivanja na projektu i dalje provode. Prednost ovakve turbine glede ekološkog utjecaja jest velika. Zbog svoje konstrukcije u kojem rotor nije spojen na vratilo nema potrebe za podmazivanjem, odnosno rotor sjedi u ležištu unutar prstena[http://www.emec.org.uk/about-us/our-tidal-clients/open-hydro/].

<div align="center">[[Image:testiranje_oh.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/10. ''' Slika prikazuje testiranje OpenHydro turbine[http://en.wikipedia.org/wiki/European_Marine_Energy_Centre]</div>

'''2. AR 1000'''

AR 1000 turbina na plimu i oseku započela je svoje testiranje 2011. godine. Ova 1MW turbina (mjereno za brzine 2.65 m/s) ima rotor radijusa 18 m i teži gotovo 140 t.[http://www.emec.org.uk/index.php/about-us/our-tidal-clients/atlantis-resources-corporation-2/].

'''3. HS 1000'''

U prosincu 2011. godine započelo je testiranje 1MW turbine HS 1000. Ova buduća komercijalna turbina nasljednica je prototipne turbina HS 300 koja je trajno postavljena na mrežu u Norveškoj 2004. godine te je unutar 17 000 sati generirala 1.5 GWh i pokazala se veoma učikovitom sa čak 98% spremnosti prilikom rada.[http://www.emec.org.uk/about-us/our-tidal-clients/andritz-hydro-hammerfest/]

'''4.Evopod'''

Eksperimentalna turbina postavljena je u pogon 2008. godine. Veličina prototipa koji se testira je 1/10 stvarne veličine[http://en.wikipedia.org/wiki/Evopod].

'''Prednosti koje možemo pronaći kod Evopod-a su:

# Brzine plime i oseke su veće pri površini i padaju prema dubini
# Tok vode je neometan pri površini nego pri dnu zbog topografije morskog dna.
# Ne zahtjeva konstrukciju koja bi je pridržavala na morskom dnu kao kod drugih turbina na plimu i oseku.
# Brtvljenje je znatno jednostavnije zbog dubine na kojoj se nalazi
# Lakši pristup za održavanje nego kod turbina koje su postavljene na dno

'''Mane koje se mogu javiti kod Evo-a su:

# Naleti valova mogu uzrokovati oštečenje dijelova te uzrokovati oscilaciju u dobavi
# Moguće je potapljanje
# Otežavanje prometa

<div align="center">[[Image:evopod2.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/11.''' Slika prikazuje prototipnu turbinu Evopod.[http://en.wikipedia.org/wiki/Evopod]</div>

<div align="center">[[Image:evopod1.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/12.''' Slika prikazuje eksperimentalni prikaz 3D modela.[http://en.wikipedia.org/wiki/Evopod]</div>

'''Utjecaj na okoliš'''

Problematika turbina na plimu i oseku osim visokih investicijskih troškova jest štetnost po podvodnu floru i faunu. Ispitivanja glede ekolokškog utjecaja jedan su od ključnih kriterija kojima se kompanije koji proizvode ovakve turbine bave.
Mogući problemi koji mogu nastati[http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_stream_generator]:
# Istjecanje maziva
# Buka
# Opasnost za podvodni svijet

=====Zaključak=====

Energija dobivena iz plime i oseke ima dugoročnu budućnost, posebice u vrijeme koje dolazi i koje prijeti nestašicom fosilnih goriva, jedna od alternativa će bit baš ovaj oblik dobivene energije.

Studije EU-a o plimnom potencijalu su ustanovile 106 Europskih lokacija sa jakim morskim strujama i procijenile da mogu osigurati 48TWh struje /godišnje (equivalentno 12500MW instalirane snage ) u električnu mrežu Europe. Tehnički RD&D programi trebaju biti razvijeni da bi se cijena eksploatacije mogla pouzdano odrediti.
(Najveći broj RD&D programa na polju iskorištavanja energije valova, plime i oseka te morskih struja trenutačno provodi V. Britanija stvaranjem subvencioniranog okruženja za njihov razvoj iz razloga potrebe osiguranja 10% obnovljive energije svakog proizvođača električne energije u zemlji.) Ciljana godina za anticipaciju energije mora u sustavima energetske opskrbe je procijenjena ili i predviđena od EU između 2010 i 2020 godine.

===Alternativne tehnologije===

==Distribuirana proizvodnja==

Distribuirana proizvodnja energije igrat će ključnu ulogu u razvoju novih energetskih sustava primjenom novih i naprednih tehnologija, koje se temelje na iskorištavanju lokalno prisutnih resursa, a to su najčešće obnovljivi izvori energije dostupni na mjestu potrošnje. Distribuiranom proizvodnjom mogu se zamijeniti znatne količine energije koje dolaze mrežnim sustavima te se tako smanjuju transmisijski i distribucijski gubici, a ponekad se izbjegavaju ulaganja u nove mrežne (transmisijske i distribucijske) kapacitete, koji u slučaju električne energije mogu imati udio u njenoj cijeni viši od 30%.
Distribuirana proizvodnja energije je i osnova za razvoj pametnih mreža - „Smart grids“ i virtualnih elektrana - „Virtual power plants“. Ovi novi koncepti razvijaju se uz pomoć IT tehnologija te nastoje transformirati transmisijsku i distribucijsku mrežu u jedinstven interaktivan sustav.

<div align="center"> [[Slika:Smart_grid.jpg]] </div>

<div align="center">'''Slika 2.4.1.''' Vizija „Smart grid“ koncepta razvijena od strane japanskih i US tvrtki za otočje Hawaii (izvor: http://theasiacareertimes.com) </div>

Gledajući samo elektroenergetske sustave distribuirana proizvodnja električne energije nije novi koncept jer se u počecima razvoja ovih sustava energija proizvodila na mjestu potrošnje i to najčešće u industrijskim elektranama. Daljnjim razvojem energetskih sustava i nastojanju dobivanja što jeftinije energije proizvodni kapaciteti su bivali sve veći te su se gradili blizu izvora primarnih resursa, kao što su rudnici ugljena ili mjesta s pogodnim hidropotencijalom, a koja su često bila udaljena od potrošača. Tako se došlo do razvoja centralizirane proizvodnje električne energije koja je obilježila drugu polovicu 20. stoljeća.
IEA definira distribuiranu proizvodnju električne energije kao proizvodnju koja služi kupce na mjestu potrošnje ili koja pruža potporu distribucijskoj mreži te je priključena na napon distribucije. Tehnologije generalno uključuju motore s unutarnjim izgaranjem, male i mikro turbine, gorive ćelije i solarne fotonapnske sustave. Kao što se može zaključiti iz definicije vjetroelektrane i male hidroelektrane se ne nalaze na IEA popisu tehnologija jer su one najčešće instalirane na mjestima s pogodnim potencijalom, a koji može biti dosta udaljen od mjesta potrošnje. Zbog toga se manji sustavi za proizvodnju energije, koji se ne nalaze blizu mjesta potrošnje nazivaju sustavima za decentraliziranu proizvodnju energije.

==Otočna proizvodnja==

Otočna proizvodnja karakterizira izolirane i autonomne energetske sustave. U slučaju proizvodnje električne energije to su distribucijski sustavi male i srednje veličine najčešće, no ne nužno, snabdjevani energijom iz malih dizelskih agregata ili malih termoelktrana s diesel motorima. Zadnjinih dvadesetak godina sve se više razvijaju otočni sustavi s korištenjem energije iz obnovljivih izvora u kombinaciji s nekim oblikom skladištenja električne energije (baterije, reverzibilne hidroelektrane i vodikova tehnologija). Intermitentna priroda većine obnovljivih izvora energije (OIE) predstavlja poteškoće pri usklađivanju dobave i potražnje te izaziva tehničke probleme vezane uz slabe i izolirane mreže. Skladištenje energije može imati ključnu ulogu u rješavanju ovih problema, te može pridonijeti povećanju penetracija OIE u slabim mrežama, pogotovo u izoliranim zajednicama i na otocima.

<div align="center">[[Slika:Otok_PHS.jpg]] </div>

<div align="center">'''Slika 2.5.1.'''Konfiguracija vjetroelektrane i reverzibilne hidroelektrane u autonomnim energetskim sustavima </div>

Kao što joj ime govori otočna proizvodnja je karakteristična za elektroenergetske sustave otoka koji nemaju vezu s kopnom podmorskim kabelima. Analizama elektroenergetskih sustava otoka za različite vrijednosti potražnje energije i različite razine potencijala vjetra je utvrđeno da reverzibilne hidroelektrane mogu pomoći u značajnom povećanju penetracije električne energije iz vjetroelektrana. Reverzibilne hidroelektrane mogu pripomoći čak i u uvjetima blagog vjetra, no bitno je znati da za razvoj reverzibilnih hidroelektrana treba imati pogodnu konfiguraciju terena, što najčešće znači pogodne lokacije dva rezervoara ili akumulacije te raspoloživu visinsku razliku. Iako se za donji rezervoar može koristiti more, reverzibilne hidroelektrane s morskom vodom se izbjegavaju zbog mogućnosti havarije te trajnog zasoljivanja okoliša. U tom slučaju, gdje nedostaje pitke vode, mogu se reverzibilne elektrane integrirati s desalinizacijskim postrojenjima.

Na otocima je moguće koristiti i sustave za skladištenje pomoću vodika, gdje oni nadopunjavaju OIE zbog njihove intermitentne prirode te tako pomažu većoj penetraciji OIE. Analize uvođenje energije vjetra i sustava za skladištenje pomoću vodika u energetski sustavima otoka Milosa u Grčkoj (STORIES projekt: http://storiesproject.eu/) pokazalo je da su smanjenje ovisnosti o fosilnim gorivima, povećanje sigurnosti opskrbe i smanjenje emisija vezanih uz fosilna goriva isplativi te ih je moguće postići mnogo manjim troškom u odnosu na sadašnji trošak proizvodnje električne energije.

Pored vodika za skladištenje energije se mogu koristiti i razne baterije, no za njihovu primjenu na udaljenim otocima ipak treba imati razvijen sustav oporabe i reciklaže jer njihovo neplanirano odlaganje ima štetne posljedice za okoliš.

Otočna proizvodnja energije može nastupiti i u velikim energetskim sustavima, kod ispada nekih vodova i dijelova sustava, no takva proizvodnja nije poželjna i nastoji se izbjegavati.

[[Image:Crta.jpg]]

=KGH sustavi (klimatizacija, grijanje i hlađenje)=
[[Image:Crta.jpg]]

KGH sustavi bave se postizanjem i održavanjem parametara toplinske ugodnosti za osobe koje borave u zatvorenom prostoru tokom cijele godine. Kao komponenta zgrade, KGH sustav košta mnogo novaca, troši puno energije, ima veliki utjecaj na ugodnost i veliki potencijal da poboljša ili naruši zdravlje osoba koje borave u zgradi. Pod KGH sustave podrazumijevamo grijanje, hlađenje i ventilaciju što sve objedinjuje klimatizacija.

[[Slika:Kgh-sustav.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 88.''' Koncept KGH sustava</div>

==Grijanje==

===Povijest grijanja===

Prvim "sustavom" grijanja koji je čovjeku bio poznat se može smatrati izlaganje Sunčevim zrakama. Tek nakon "otkrića" vatre, čovjeku je, osim jednostavnijeg pripremanja hrane, omogućena zaštita od hladnog vremena u svako doba dana i godine. Ognjište, odnosno ložište s otvorenim plamenom u pravilu se nalazilo u središnjem dijelu nastambe i ujedno je služilo za pripremanje hrane i kao sustav grijanja.

Prvi složeniji sustavi grijanja na području Europe nastaju tek u antičko doba. Bili su to sustavi centralnog površinskog grijanja starih Rimljana koji su bili poznati pod nazivom hipokaustično grijanje. Ložište se nalazilo ispod kuće, a gorivo (drvo ili drveni ugljen izgarali su u ložištu bez rešetke. Dimni plinovi kao produkt izgaranja prolazili su kroz posebno izvedene šupljine u zidovima i podovima (tibulama) i izlazili sa strane kroz otvore. Posude za vodu iznad ložišta bili su prvi prethodnici centralne pripreme vode.

[[Slika:Hipokaust.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 89.''' Hipokaust</div>

U srednjem vijeku u europskim zemljama nije zabilježen neki značajni pomak, kao izvor topline u nastambama običnog puka koristi se otvoreno ognjište postavljano u središte prostorije, a kućama plemenitaša otvoreni kamin postavljen u prostoriju gdje se najčešće boravilo, dok se ostale prostorije ili nisu grijale ili su se grijale tako što je uz njih prolazio dimnjak.

Najznačajnije promjene pojavljuju se u 18. stoljeću. Godine 1716. u Švedskoj je izveden prvi sustav centralne pripreme potrošne tople vode (Triewald), a 1745. godine u Engleskoj je izveden prvi sustav parnog grijanja. Godine 1763. proizvedena je prva peć na drva s povećanom učinkovitošću (tzv. berlinska peć) kao posljedica velike nestašice energenata (ogrjevnog drva zbog nekontrolirane sječe šuma) u tadašnjoj Pruskoj,a 1770. godine glasoviti izumitelj James Watt za grijanje svojih pogona počinje koristiti radijatore s parom kao prijenosnikom energije, dok 1777. godine u Francuskoj započinje primjena centralnog toplovodnog grijanja u inkubatorima za uzgoj pilića i u staklenicima. Potkraj 18. stoljeća konstruirana je prva željezna peć i lijevanoželjezni kotao.

U prvoj polovici 19. stoljeća postavljene su tehničke osnove sustava vrelovodnog (Perkins, 1831. godine). U istom razdoblju izveden je i jedan od prvih sustava centralnog toplovodnog grijanja ( u glasovitom dvorcu Neuschwannstein u južnoj Bavarskoj). Topli zrak grijan u velikim pećima na drva koje su se nalazile u podrumu prolazio je kroz otvore do soba i gornjih katova.
Godine 1860. u SAD-u započinje tvornička proizvodnja lijevano željeznih kotlova i radijatora, a u posljednja desetljeća 19. stoljeća donose pravu ekspanziju proizvođača opreme za grijanje, od kojih su neki opstali i do danas.

Tehnički razvoj u 20. stoljeću donosi brojne novosti. Izgrađuju se prve toplane i toplinarski sustavi: parni u Dresdenu 1901. godine i toplovodni u Plauenu (također u Saskoj) 1906. godine. Godine 1930. konstruirana je prva cirkulacijska crpka za sustave grijanja (Oplaender). Već u to vrijeme primijećene su prednosti centralnog toplovodnog grijanja, koje najveći zamah doživljavaju pedesetih godina prošlog stoljeća. U doba tzv. energetske krize sedamdesetih godina prošlog stoljeća dolazi do velikih promjena u tehnici grijanja jer osnovni zahtjev postaje istodobno smanjivanje potrošnje goriva uz očuvanje ugodnosti boravka u prostorijama. Tada nastaju prvi niskotemperaturni kotlovi i počinje se primjenjivati regulacija u ovisnosti o vanjskoj temperaturi. Sljedeći veliki korak u razvoju tehnike grijanja predstavljaju kondenzacijski kotlovi, čija primjena započinje početkom 80-ih godina prošlog stoljeća. Kada je riječ o sustavima grijanja budućnosti, mogu se primijetiti naznake daljnjeg razvoja. Jedna od njih je svakako povezivanje sustava grijanja sa sustavom za decentraliziranu proizvodnju električne energije, odnosno primjena kogeneracije.
Isto tako u posljednje vrijeme se može primijetiti sve veća težnja za primjenom energije iz obnovljivih izvora, primjerice pomoću solarnih sustava ili dizalica topline.

===Toplinska ugodnost===

Zadatak sustava grijanja je dovođenje dovoljne količine topline za pokrivanje toplinskih gubitaka zgrade te osiguravanje toplinskih uvjeta pri kojim se korisnici u prostoriji osjećaju ugodno.

Prema normi ISO 7730 toplinska ugodnost je stanje svijesti koje izražava zadovoljstvo s toplinskim stanjem okoliša. Osjećaj ugodnosti nužno je individualan i ne postoji određeni skup stanja okoliša u kojem bi baš svaka osoba iskazala zadovoljstvo.
Toplinska ugodnost je određena s nekoliko osnovnih faktora:
*temperaturom zraka u prostoriji,
*temperaturom ploha u prostoriji,
*vlažnošću zraka,
*brzini strujanja zraka,
*razini odjevenosti,
*razini fizičke aktivnosti,
*ostalim faktorima (kvaliteta zraka, buka, namjena prostora, dob, spol, rasa…).
Toplinska ravnoteža između tijela i njegove okoline, rezultirat će promjenom temperature tijela. Ljudsko tijelo ima vrlo učinkovit mehanizam za održavanje temperature tijela koja se održava na približno 37<sup>o</sup>C. Kako bi održala stanje toplinske ravnoteže, osoba mora proizvedenu toplinu predati okolini. Izmjena topline s ljudskog tijela može biti osjetna i latentna. Ljudsko tijelo osjetnu toplinu izmjenjuje konvekcijom (izmjena topline sa zrakom), zračenjem (izmjena topline s plohama u prostoru bez kontakta) i provođenjem (izmjena topline s čvrstim predmetima s kojima je tijelo u kontaktu, kao npr. pod), dok latentnu transpiracijom (ishlapljivanje vlage) preko kože i disanjem.

[[Slika: Mehanizmi_odrzavanja_toplinske_ravnoteze.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 90.''' Mehanizmi održavanja toplinske ravnoteže</div>

===Sustavi grijanja===

Općenito sustave grijanja možemo podijeliti na:
*lokalno grijanje,
*centralno grijanje,
*daljinsko grijanje.

'''Lokalno grijanje'''

Predstavlja najstariji način grijanja koji omogućava izravno zagrijavanje prostorije iz izvora topline koji je u njoj smješten. Izvori topline za lokalno grijanje mogu biti kamini, štednjaci, peći, grijalice, električno podno grijanje itd.

'''Centralno grijanje'''

Centralno grijanje može biti toplovodno, parno ili zračno. Kod centralnog grijanja, ogrjevni medij (voda, zrak, para) zagrijava se na jednom mjestu (kotlu smještenom u kotlovnici) i uz pomoć pumpi (rjeđe se koriste gravitacijski sustavi) preko razvoda distribuira u ogrjevna tijela smještena u prostorijama kuće ili zgrade. Sustavi centralnog toplovodnog grijanja su prema HRN EN 18282 određeni kao sustavi grijanja kod kojih temperatura ogrjevnog medija (tople vode) nije viša od 105 °C i danas predstavljaju najčešću izvedbu sustava grijanja u stanovima, obiteljskim kućama i zgradama. Sustav centralnog parnog grijanja koristi kao radni medij vodenu paru koja se proizvodi u kotlu i dovodi parnim vodovima do ogrjevnih tijela gdje kondenzira i kondenzacijski vodovima vraća u kotao. Para se koristi kod zagrijavanja velikih dvorana koje se povremeno griju ili u slučajevima kada se koristi i za druge svrhe kao na primjer u tvornicama. Kod zračnog centralnog grijanja koristi se zrak koji se zagrijava u izmjenjivaču topline i distribuira kanalima u prostorije.

[[Slika: Centralno grijanje.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 91.''' Shema centralnog grijanja</div>

'''Daljinsko grijanje'''

Kod daljinskog grijanja izvor topline je u toplani iz koje se toplinom snabdijeva jedna ili više grupa građevina, stambeni blokovi ili gradske četvrti. Često su ova postrojenja građena kao termoelektrane – toplane, tj. kogeneracijska postrojenja s istovremenom proizvodnjom električne i toplinske energije. Kao distribucijske pozicije služe toplinske podstanice.

[[Slika: daljinsko grijanje.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 92.''' Daljinsko grijanje</div>

===Ogrijevna tijela===

Ogrijevna tijela su dijelovi sustava grijanja koji služe za izmjenu topline s prostorijom (tj. zrakom, osobama i objektima u njoj), kako bi se u njoj ostvarili uvjeti toplinske ugodnosti, odnosno zadovoljile potrebe radnog procesa. Kod centralnih su sustava grijanja izvedeni kao zasebni elementi i do njih se pomoću cijevnog razvoda dovodi prikladan ogrjevni medij zagrijan u izvoru topline smještenom na jednom mjestu za cijeli objekt, odnosno za više prostorija. Za razliku od toga , kod lokalnih su sustava grijanja s izvorom topline objedinjena u jedinstveni element, pri čemu dodatni prijenosnik topline i njegov razvod nisu potrebni jer se toplina izmjenjuje izravno. S obzirom na izvedbu, način izmjene topline i korišteni ogrjevni medij, postoji nekoliko osnovnih vrsta ogrjevnih tijela:
*Radijatori (npr. člankasti, pločasti, cijevni i sl.),
*Konvektori,
*Kaloriferi i zračeći paneli,
*Površinski sustavi grijanja (podno, zidno i stropno grijanje),
*Toplozračna,
*S izravnom izmjenom topline (peći, grijalice, kamini i sl.),
*U posebnim izvedbama.

[[Slika: Radijator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 93.''' Radijator</div>

'''Radijatori'''

Radijatori su ogrjevna tijela kod kojih se izmjena topline odvija konvekcijom i zračenjem, a građena su od jedne ili više ogrjevnih ploha različitog oblika, izvedbe i veličine. Radijatori mogu prema izvedbi ogrjevnih ploha biti: člankasti, pločasti, cijevni i u posebnim izvedbama.

Člankasti ili rebrasti radijatori sastoje se od više članaka izrađenih od tlačno lijevanog aluminija, lijevanog željeza ili čelika. Članci su međusobno povezani spojnicama s lijevim i desnim navojem dimenzija, pri čemu se njihov broj mijenja ovisno o potrebnom toplinskom učinu radijatora. Ukupne dimenzije i učin radijatora jednake su zbroju dimenzija i učina svakog članka. Prema DIN 4703 člankasti radijator mora biti minimalno 70mm odmaknut od poda, 40mm od ploče unutrašnjeg zida te od peripeta 65mm.

[[Slika: clankasti radijator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 94.''' Člankasti radijator</div>

Pločasti radijatori sastoje se od tijela koje čini ogrjevna ploha, odnosno ploča s ravnom i glatkom vanjskom površinom koja je izrađena od čeličnog lima i koja je najvećim dijelom svoje unutarnje površine u doticaju s ogrjevnim medijem. Ploče se mogu postaviti u više redova, a za poboljšanje izmjene topline na njih se postavljaju tzv. konvekcijske lamele. Odabiru se s obzirom na učin koji se uobičajeno izražava po duljini. U odnosu na člankaste radjatore imaju razmjerno male ugradbene dimenzije (posebice dubinu), glatku površinu za izmjenu topline čime se olakšava održavanje i čišćenje pa se ostvaruje mnogo veća higijenska razina uporabe te kompaktnu izvedbu što olakšava odabir, isporuku i ugradnju. Prema DIN 4703 pločasti radijator mora biti 50mm odmaknut od zida i 100 mm od poda.

[[Slika: Plocasti radijator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 95.''' Pločasti radijatori</div>

Cijevni radijatori se sastoje od dvije ili više čeličnih cijevi postavljenih vodoravno ili okomito koje su na odgovarajući način spojene na krajevima, pri čemu se spojevi u pravilu izvode zavarivanjem. S obzirom na to da se vrlo često koriste u kupaonicama i drugim sanitarnim prostorijama, nazivaju se i kupaoničkim radijatorima.

[[Slika: cijevni radijator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 96.''' Cijevni radijator</div>

'''Konvektori'''

Konvektori su ogrjevna tijela za centralne sustave grijanja (toplovodne, vrelovodne ili parne) kod kojih se topline gotovo isključivo izmjenjuje konvekcijom. Sastoj se od jednog ili više izmjenjivača topline u obliku cijevi na koju su ugrađene gusto raspoređene lamele za izmjenu topline. Prema mjestu ugradnje mogu biti zidni, podni i s pokrovom, dok prema ostvarenju strujanja zraka mogu biti s prirodnom i prisilnom cirkulacijom. Uglavnom se koriste za grijanje velikih prostora s velikim ostakljenim površinama (npr. izloga, automobilskih salona i sl.), a mogu se izvesti i tako da se do njih dovodi svježi zrak izvana, odnosno mogu se povezati sa sustavom ventilacije. Ipak u odnosu na radijatore, imaju nekoliko nedostataka, među kojima su najveći složena izvedba i ugradnja, otežano održavanje i čišćenje, odnosno razmjerno niža higijenska razina uporabe. Odabiru se s obzirom na dimenzije (ugradbenu visinu i dubinu) i učin koji se izražava po duljini.

[[Slika: Konvektor.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 97.''' Konvektor</div>

'''Sustavi površinskog grijanja'''

Sustavi površinskog grijanja kao ogrjevna tijela koriste građevinske elemente, odnosno plohe prostorije: pod, zidove i strop, pri čemu se toplina izmjenjuje zračenjem i konvekcijom, a s obzirom na ogrjevnu plohu dijele se na podne, zidne i stropne. Mogu biti izvedeni kao električni ili toplovodni, pri čemu se koriste snižene temperature ogrjevnog medija (npr. 55/45, 40/30°C), a kao izvori topline služe niskotemperaturni i kondenzacijski kotlovi, solarni sustavi i toplinske crpke.

[[Slika: Podno_grijanje.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 98.''' Podno grijanje</div>

===Priprema potrošne tople vode===

Na pripremu potrošne tople vode (PTV) u prosječnom kućanstvu u kontinentalnom dijelu Hrvatske otpada otprilike 20% ukupne godišnje potrošnje toplinske energije, dok se ostatak troši na grijanje prostora (oko 73%) i kuhanje (oko 7%). U primorskim dijelovima taj je udio energije za pripremu PTV-a još i veći. Prosječni građanin potroši dnevno oko 200-300 litara pitke vode, od čega u prosjeku 40-70 litara otpada na potrošnu toplu vodu temperature 45°C koja se uglavnom koristi za održavanje osobne higijene i pranje posuđa. U sezoni kada nema grijanja priprema, PTV-a predstavlja pojedinačno najveći izdatak za energiju jednog kućanstva, bez obzira koji se energent koristi. Učinkovita priprema i korištenje PTV-a može stoga znatno utjecati na smanjenje ukupnih troškova za energiju u kućanstvu.

Sustavi za pripremu potrošne tople vode služe za zagrijavanje pitke vode i zbog svojih se sličnosti u tehničkom smislu vrlo često promatraju zajedno sa sustavima grijanja, a nerijetko su izvedeni s istim izvorom topline. U njihove se osnovne dijelove ubrajaju odgovarajuće izvedeni izvor topline, vodovi do trošila (slavina i sl.), a često i povratni, odnosno recirkulacijski vodovi te sigurnosni i regulacijski elementi.

[[Slika: Ptv.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 99.''' Priprema potrošne tople vode</div>

Prema načinu zagrijavanja vode sustavi za pripremu potrošne vode mogu biti:
*Protočni – zagrijavaju vodu neposredno u trenutku potrošnje, pri čemu izmjena topline započinje otvaranjem protoka kroz trošilo.
*Spremnički ili akumulacijski – zagrijavaju vodu prije potrošnje, pri čemu se zagrijana voda sve dok nije potrebna pohranjuje u odgovarajućem spremniku.

Izvori topline su dijelovi sustava za pripremu PTV-a u kojim dolazi do pretvorbe prikladnog primanog izvora energije u toplinu koja se potom izravno ili posredno (ovisno o izvedbi sustava) predaje vodi. U najvećem broju slučajeva po svojoj su izvedbi jednaki izvorima topline sustava grijanja i nerijetko se izvode kao jedinstveni uređaj. Kao izvori topline sustava za pripremu PTV-a u stanovima, obiteljskim kućama i zgradama razne namjene danas se najčešće koriste:
*Protočni plinski ili električni bojler (< 2 osobe)
*Akumulacijski plinski ili električni bojler (< 4-5 osoba)
*Kombinirani plinski bojler za PTV i grijanje prostora-protočni ili akumulacijski (< 4-5 osoba)
*Kotao s indirektno grijanim spremnikom za centralnu pripremu vode ( > 4-5 osoba)
*Solarni kolektori sa spremnikom ( > 3 osobe)
*Dizalica topline ( > 3 osobe)

Spremnici topline su dio sustava za pripremu PTV-a i služe za pohranu zagrijane vode kako bi njezina potrošnja bila moguća u bilo koje vrijeme. Spremnici topline mogu biti protočni (direktno se zagrijava ona količina vode koja se troši) i akumulacijski (priprema veća količina vode pri čemu se toplina akumulira).

[[Slika: Spremnik.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 100.''' Akumulacijski spremnik</div>

==Ventilacija==

Zadaća ventilacije u zgradama je stalna zamjena onečišćenog zraka iz prostorije, svježim zrakom iz slobodne atmosfere radi održavanja potrebnih higijenskih uvjeta neophodnih za zdrav i ugodan boravak ljudi. Uloga ventilacije je također zagrijavanje zraka ukoliko je potrebno, odstranjivanje suvišne vlage i štetnih plinova iz prostora, te rashlađivanje zraka u ljetnom razdoblju. Za ugodno stanovanje i očuvanje zdravlja i pune radne sposobnosti osoba, važne su sljedeće preporuke:
*temperatura zraka zimi u stambenim bi prostorijama trebala bit 21 ± 1 °C. Ljeti su ugodne temperature između 24 i 26 °C;
*odstupanja srednje temperature obodnih površina (zidovi) od temperature zraka, ne smije iznositi više od 2 do 3 °C;
*zimi je udobna relativna vlažnost zraka od 40% do 50%, a ljeti 50 ± 5%. Vrijednosti ispod 30% medicinski su nepoželjne, jer imaju za posljedicu isušivanje dišnih puteva;
*brzina strujanja zraka u zoni boravka osoba trebala bi biti od 0,1 do 0,3 m/s.

Ventilaciju možemo podijeliti na:
*Prirodnu ventilaciju,
*Mehaničku ventilaciju.

===Prirodna ventilacija===

Prirodna ventilacija podrazumijeva izmjenu zraka u prostoriji bez korištenja ventilatora, to jest iskorištava prirodne zakone pri izmjeni zraka u nekoj zatvorenoj prostoriji. Zrak u zatvorenoj prostoriji se izmjenjuje zbog efekta dimnjaka (uzrok strujanja). Efekt dimnjaka je pojava koja uzrokuje strujanje toplijeg zraka kroz zgradu prema gore zbog razlike u temperaturi, tj razlike gustoća toplijeg i hladnijeg zraka. Ona se odvija putem infiltracije zraka kroz zazore prozora i vrata, te zidova, otvaranjem prozora i vrata te izmjenom zraka kroz ventilacijske kanale.

[[Slika:Efekt dimnjaka.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 101.''' Efekt dimnjaka</div>

Prednosti ovakvog tipa ventilacije su mali investicijski troškovi, jednostavno održavanje, jeftina pogonska energija, mala brzina strujanja zraka, niska razina buke i smanjenje emisija stakleničkih plinova.
Nedostaci su slaba učinkovitost, slaba mogućnost upravljanja te ovisnost o vremenskim uvjetima.

Infiltracija kroz zazore podrazumijeva prodor zraka kroz zazore na prozorima i vratima te malenim dijelom kroz vanjske zidove. Prodor svježeg zraka u prostoriju procesom infiltracije ovisi o veličini zazora na vanjskim prozorima i vratima. Uvjet za ovakvu izmjenu je razlika tlaka između unutarnjeg i vanjskog zraka kao posljedica razlike temperature i energije vjetra. Zimi je u stambenim prostorijama broj izmjena zraka od 0,3 do 0,8 h-1. Noviji prozori koji imaju manji koeficijent prijelaza topline često imaju izmjenu zraka samo 0,1 h-1 pa prostorije koje imaju takve prozore ili bi trebale otvarati prozore ili koristiti mehaničku ventilaciju. Minimalni broj izmjena zraka u jednom satu u stambenoj prostoriji ne smije biti manji od 0,5 h-1. Ovakav tip ventilacije nije dovoljan i treba se koristiti u kombinaciji sa otvaranjem prozora i vrata.

Otvaranjem prozora i vrata postiže se najintenzivnija izmjena zraka u prostoriji. Ona ovisio o brzini vjetra, razlici između temperatura unutarnjeg i vanjskog zraka, vrsti prozora i roleta te rasporedu prozora u zgradi. Približan broj izmjena zraka koji se može postići u uporabi pri zatvorenom prozoru i balkonskim vratima, te pri različitim položajima krila prozora i prozorskih roleta prikazani su u tablici. Većina ljudi prozračuje svoje prostorije otvaranjem prozora pri čemu se razlikuje dugotrajno i kratkotrajno prozračivanje. Treba imati na umu da je kratko prozračivanje potpunim otvaranjem krila prozora i balkonskih vrata osobito s aspekta zaštite od prehlade i uštede toplinske energije za grijanje, bolje od trajnog prozračivanja kroz poluotvorena krila vrata ili prozora. U jednakim vremenskim intervalima na primjer svakih sat vremena otvorim prozor na 5 do 10 minuta i time izmijenimo kompletnu količinu staroga zraka. Na slici 103 su prikazani načini i vremenski period potreban da se cijeli zrak u prostoriji izmjeni.

[[Slika:Prozracivanje_tablica.PNG|center]]
<div align="center">'''Slika 102.''' Broj izmjena zraka pri prirodnoj ventilaciji kroz prozore i vrata</div>

[[Slika:Pravilno prozracivanje.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 103.''' Pravilno prozračivanje</div>

Prirodna ventilacija kroz kanale znači izmjenu zraka u prostoriji bez prozora kroz vertikalne zidane ventilacijske kanale koji se izvode od pripadajuće prostorije do iznad krova zgrade. Pri tome treba imati na umu da ovakav tip ventilacije funkcionira ispravno samo ako je osigurano stalno dovođenje svježeg zraka u odgovarajućim količinama. Zrak se dovodi kroz otvor na zidu ili dnu krila vrata a odvodi iz prostorije kroz otvor ispod stropa s priključkom na ventilacijski kanal. Da bi se mogla regulirati izmjena zraka u prostorijama okomiti kanali imaju zaklopke za podešavanje.

[[Slika:Okomiti kanali.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 104.''' Okomiti kanali</div>

===Mehanička ventilacija===

Mehanička je ventilacija prisilna izmjena zraka u zatvorenome prostoru kroz vertikalne kanale na mehanički pogon pomoću ventilatora. Takva ventilacija se izvodi u području s jakim vrtlogom vjetrova ili u razdoblju kad nema prirodne ventilacije odnosno kad nije dovoljno djelotvorna. Prednosti ovakve ventilacije su: ne ovisi o vremenskim uvjetima, veliki izbor opreme, mogućnost regulacije te je pojednostavljen proces projektiranja sustava. Nedostaci su veliki investicijski troškovi, velika potrošnja energije, recirkulacija zraka te problem buke.

[[Slika:PRISILNA VENTILACIJA.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 105.''' Mehanička ventilacija</div>

Mehanička ventilacija dijeli se na:
*odsisnu
*tlačnu
*odsisno-tlačnu

Odsisna ventilacija - prostorija se nalazi u podtlaku (tlaku manjem od okolišnog) čime se sprečava širenje lošeg zraka. Ventilator isisava zrak i izbacuje ga van. Primjenjuje se u kuhinjama (napa), kupaonicama itd.

[[Slika:Kuhinjska napa.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 106.''' Kuhinjska napa</div>

Tlačna ventilacija funkcionira na način da uređaji za tlačnu ventilaciju ubacuju vanjski zrak u prostor koji se ventilira. Prostorija se drži u pretlaku u odnosu na susjedne prostorije i okolinu, te je time spriječen dotok onečišćenog zraka u ventilirani prostor, odnosno višak zraka struji u susjedne prostorije ili prema okolini kroz prozore i vrata. Zimi je potrebno zrak koji se ubacuje u prostoriju zagrijati približno do sobne temperature pomoću grijača zraka. Osnovni dijelovi ventilacijske komore su ventilator, grijač i filtar zraka, te kanal za dovod zraka. Nedostatak tlačne ventilacije je nemogućnost povrata topline iz sobnog zraka. Ovaj tip ventilacije primjenjuje se u sobama, učionicama itd.

Tlačna i odsisna ventilacija pogodna je za velike prostorije. Svježi zrak se ubacuje u prostoriju, dok se iskorišteni izbacuje van. Primjenjuje se za komfornu i industrijsku ventilaciju.

[[Slika:Odsisno tlacna ventilacija.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 107.''' Odsisno-tlačna ventilacija</div>

===Izrazi za računanje ventilacije i norme===

Minimalno potreban broj izmjena vanjskog zraka: (prema tehničkom propisu koji se odnosi na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu u zgradama):

Stambene zgrade:

Sustavi s konstantnim protokom zraka:
[[Slika:formula_1.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

Sustav s promijenjivim protokom zraka:
[[Slika:formula_2.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

Nestambene zgrade:

Sustavi s konstantnim protokom zraka:
[[Slika:formula_3.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

Sustavi s promijenjivim protokom zraka:
[[Slika:formula_4.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

Minimalno potreban volumni protok zraka:
[[Slika:formula_5.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

===Filteri za ventilacijske sustave===

Filter je dio opreme ventilacijskog sustava koji uklanja čestice zagađivača iz ventilacijskog zraka. Korištenjem filtera povećava se razina ugodnosti, ali povećavaju se i troškovi pogona i održavanja sustava. Postavljanjem filtera u ventilacijsku ili klima jedinicu provodi se, ne samo pročišćavanje zraka, nego i zaštita ostalih uređaja ugrađenih u sustav od nakupljanja i taloženja nečistoća. Time se posredno dodatno čuvaju elementi građevine od onečišćenja i oštećenja. Osnovni činilac u filtraciji zraka su filterski materijali tj. Filterski ulošci, ili kraće, filteri. Filter kao finalni proizvod sastoji se od jednog, dva ili tri filterska uloška, pri čemu zadnji ugrađen u nizu zovemo filterom, a predhodne predfilterima. Moderni filteri danas omogućuju zadržavanje čestica u širokom rasponu 0,1-500 μm.

Filter za čestice treba imati tri važne osobine:
*visoka efikasnost- sposobnost uklanjanja čestica iz struje zraka
*veliki kapacitet zadržavanja prašine – određena količina prašine koju filter zraka može zadržati u pogonu
*mali otpor strujanju zraka – pad statičkog tlaka na filteru

Osnovna podjela filtera po klasama vrši se prema europskim smjernicama i normama:
*Grubi filter - predfilter
*Fini filter – prvi/drugi stupanj filtracije
*Apsolutni filter – završni stupanj filtracije

Grubi filteri vrše zadržavanje krupne prašine (čestice promjera 5-100 μm) i najčešće se koriste u klimatizaciji proizvodnih hala, kompresorskih stanica, za zaštitu električnih uređaja ili kao predfilteri u zahtjevnijim klima komorama (lakirnice, poslovne zgrade...)

Fini filteri vrše zadržavanje fine prašine (čestice promjera 0.3-5 μm) i koriste se u bolnicama, labaratorijima, elektranama, lakirnicama i drugdje.

Apsolutni filteri vrše zadržavanje najfinije prašine (lebdeće čestice vrlo malog promjera <0.3 μm), te se najčešće koriste u operacijskm dvoranama, medicinskoj i farmaceutskoj industriji, sterilnim punionicama, pogonima za mikrotehnologiju i mikroelektroniku, u prehrambenoj industriji i drugim pogonima u kojima je potrebno ispuniti najviše zahtjeve za čistoću zraka.

[[Slika:Filter_vreca_fini.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 108.''' Grubi sintetički filter F9</div>
[[Slika:Filter_sinteticki_grubi.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 109.''' Vrećasti fini filter G3</div>

==Hlađenje==

Rashladna tehnika je ona grana tehnike koja se bavi pojavama i postupcima hlađenja tijela. U tom smislu, hladiti znači nekom tijelu smanjivati unutrašnju energiju odvođenjem energije, što se manifestira sniženjem njegove temperature. Hlađenje je lijevokretni kružni proces snižavanja temperature u nekom prostoru u svrhu, npr., rashlađivanja hrane, očuvanja neke supstance ili stvaranja ugodnog osjetilnog doživljaja. Hladnjaci, strojevi za hlađenje, usporavaju razvoj bakterija koje uzrokuju kvarenje prehrambenih proizvoda kao i kemijskih reakcija koje se događaju u normalnoj atmosferi.

Čovjek je već u dalekoj prošlosti shvatio korisnost hlađenja, tako je još pračovjek skupljao snijeg i led i čuvao ga u svojim pećinama. U starom Egiptu, gdje niti zimi nema leda, koristila se tehnika hlađenja vode u poroznim glinenim ćupovima koje su robovi hladili lepezama. U Indiji se za vedrih ljetnih noći ostavljala na slobodnom prostoru u plitkim glinenim posudama i tako se hladila. 1913. godine Escher Wyss po prvi puta upotrebljava monoklormetan kao radnu tvar u rashladnom uređaju. Dvadesetih godina prošlog stoljeća započinje serijska proizvodnja kućanskih hladnjaka sa monoklormetanom ili sumpor-dioksidom kao radnom tvari. 1945. godine freoni postaju najznačajnija radna tvar u rashladnoj tehnici, i to značenje zadržavaju do danas.

[[Slika:Hladnjak.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 107.''' Moderni hladnjak za kućanstvo</div>

Konstantan rashladni učinak kod tehničkog hlađenja je postignut cirkulacijom radne tvari u zatvorenom sustavu, u kojem radna tvar isparava (radna tvar ima nisku temperaturu isparavanja) da bi zatim opet kondenzirala u kontinuiranim ciklusima. Ako ne dođe do curenja radne tvari, radna tvar zadržava svoja svojstva kroz čitav uporabni vijek rashladnog uređaja i nije potrebna njena zamjena. Sve što je potrebno za održavanje rashladnog efekta je stalan dovod energije ili snage u sustav, i mogućnost odvođenja topline iz sustava.

Kružni procesi u rashladnoj tehnici su lijevokretni procesi uz utrošak kompenzacijske energije koja se dovodi procesu najčešće kao mehanički rad. Razlikujemo tri vrste takvih procesa. Kada se procesom prenosi toplina od niže na višu okolišnu temperaturu, proces se naziva rashladnim procesom. Kada se kružnim procesom prenosi temperatura s okolišne na neku višu temperaturu, takav proces se naziva ogrjevnim procesom ili dizalicom topline. Treću vrstu lijevokretnih kružnih procesa čine procesi u kojima se uz utrošak mehaničkog rada prenosi toplina od niske na visoku temperaturu grijanja, tkz. ogrjevno-rashladni procesi.

Dva osnovna tipa rashladnih sustava su kompresijski rashladni uređaji (koriste mehanički rad za strujanje radne tvari) i apsorpcijski rashladni uređaji (koriste toplinu za strujanje radne tvari).

===Kompresijski sustavi===

Svaki kompresijski sustav se sastoji od četri osnovna elementa, a to su:

'''Kompresor'''

Omogućava proces hlađenja jer nije moguće prirodnim putem toplinu prenijeti s tijela niže temperature na višu. Kompresor usisava suhozasićenu paru radne tvari s tlaka isparavanja i komprimira ju na tlak kondenzacije odnosno na temperaturu koja je viša od temperature okoline. Kompresori mogu biti klipni, rotacioni, vijčani itd.

'''Kondenzator'''

Pregrijana para radne tvari iz kompresora ulazi u kondenzator gdje se hladi predajući toplinu okolišu do temperature kondenzacije pri čemu daljnjim odvođenjem topline dolazi do kondenzacije radne tvari. Odavanjem topline okolini sadržaj pare u kondenzatoru se sve više smanjuje, a udio kapljevine raste. Radna tvar na izlazu iz kondenzatora je sva u kapljevitom stanju. Za bolju učinkovitost sustava poželjno je da se radna tvar na izlazu kondenzatora pothladi za par stupnjeva. Prema načinu hlađenja kondenzatori se dijele na vodom hlađene, zrakom hlađene, i kombinirano.

'''Prigušni ventil'''

Prigušuje radnu tvar s tlaka kondenzacije na tlak isparavanja. Kapljevita radna tvar prolazi kroz prigušni ventil iz područja visokog tlaka u područje nižeg tlaka. Zbog toga radna tvar ekspandira i istodobno isparava. U prigušne ventile ubrajaju se termoekspanzijski ventil (TEV), kapilara, elektronski ekspanzijski ventil (EEV), ventil s plovkom itd.

'''Isparivač'''

U isparivaču radna tvar isparava pri tlaku isparavanja najčešće primajući toplinu s medija kojeg hladi. Radna tvar na ulazu u isparivač je većinom u kapljevitom stanju ), dok je radna tvar na izlasku iz isparivaču u suhozasićenom ili blago pregrijanom stanju
(stanje 1). Temperatura isparavanja je uvijek niža od temperature medija koji se hladi na isparivaču (najčešće je to zrak, a može biti i kapljevina – voda ili neka smjesa vode i glikola). Isparivači mogu biti potopljeni i suhi.

[[Slika:Split sustav.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 108.''' Split sustav </div>

===Apsorbcijski sustavi===

Apsorpcijski rashladni proces se od kompresijskog samo po tome što je mehanički kompresor zamijenjen termičkim kompresorom (ili “toplinskim kompresorom”). To znači da kao kompenzacijska energije više ne služi mehanički rad (kojeg dovodimo kompresijskom sustavu u vidu električne energije), već toplinska energije dovedena u sustav pri temperaturi višoj od temperature okoline. Prednost je u tome što je kompenzacijska energija obično neka jeftina otpadna toplina. Da bi termički kompresor radio potrebno je da radna tvar bude smjesa dvije tvari. Jedna tvar je rashladna radna tvar koja kondenzira u kondenzatoru i isparava u isparivaču, a druga tvar mora imati sposobnost da prvu tvar apsorbira (otopi) da bi kao smjesa kružila u krugu termokompresora. Većina industrijskih apsorpcijskih uređaja i malih kućanskih aparata rade sa smjesom amonijaka i vode(NH<sub>3</sub>/H<sub>2</sub>O). Za hlađenje u uređajima za klimatizaciju ponekad se koristi smjesa vode i litij bromida (H<sub>2</sub>O/LiBr). Termički kompresor sastoji se od kuhala i apsorbera. Kuhalo se nalazi na visokotlačnoj strani toplinskog kompresora i u njemu dolazi do izdvajanja rashladne tvari iz apsorbenta s time da rashladna tvar isparava. Za isparavanje je potrebna toplina koja se dovodi kuhalu pri visokoj temperaturi i tlaku. Apsorber se nalazi na niskotačnoj strani termičkog kompresora u kojem dolazi do otapanja rashladne tvari u otapalu pri niskom tlaku. Prilikom tog procesa oslobađa se toplina miješanja.

[[Slika:ARU.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 109.''' Apsorpcijski rashladni sustav </div>

===Radne tvari===

Radna tvar koja cirkulira unutar uređaja ima funkciju prijenosnika energije, preuzimajući toplinsku energiju u jednom dijelu rashladnog uređaja i prenoseći je na drugi dio na kojem se toplina predaje okolišu. Svojstva radnih tvari moraju biti takva da se toplina s niže na višu temperaturu može prenositi pod uvjetima koji vladaju unutar rashladnog uređaja. Radne tvari moraju zadovoljavati posebne termodinamičke, sigurnosne i fizikalno-kemijske zahtjeve. Zbog relativno velikog spektra tvari koje se mogu koristiti kao radne tvari u rashladnim sustavima, uvedeno je univerzalno internacionalno označivanje. Za svaku radnu tvar u rashladnim uređajima oznaka započinje velikim slovom R (eng.: refrigerant), a iza njega slijede dvije ili tri brojke (npr. metan, CH<sub>4</sub>, ima oznaku R 50).

Najčešće korištene radne tvari u hladnjacima za kućanstva, halogeni derivati metana i etana, R 11, R 12 i R 22, inače izvanredno kemijski stabilne, predstavljaju veliku opasnost za okoliš u slučaju da radna tvar iscuri iz sustava. Za navedene spojeve se pouzdano zna da uništavaju ozonski omotač. Montrealskim protokolom je zabranjena proizvodnja rashladnih uređaja sa ovim radnim tvarima, i do danas bi zabrana trebala u potpunosti biti provedena.

===Energetska bilanca===

Za svaki kružni proces vrijede zakoni očuvanja energije. Tako energija koja ulazi u sustav mora biti jednaka energiji koja iz tog sustava i izlazi. Tako za rashladni uređaj vrijedi ista formula kao i za toplinsku pumpu pri kompresijskom procesu sa hladnom parom. Pojednostavljeno to izgleda:

'''Q<sub>0</sub> + P = Q<sub>c</sub> + Q<sub>gub</sub>'''

gdje je:

Q<sub>0</sub> – rashladni kapacitet u kW

P – dovedena energija u kW

Q<sub>c</sub> – toplinski kapacitet u kW

Q<sub>gub</sub> – toplinski gubici u kW

U kompresoru se javljaju toplinski gubici te upravo zbog toga ukupna dovedena energija P ne prelazi u toplinu koja se odvodi iz kondenzatora, nego se smanjuje za faktor α.

'''Q<sub>c</sub> = Q<sub>0</sub> + α * P'''

Dva parametra utječu na iznos faktora α: konstrukcija samog kompresora te toplinska izolacija dijelova postrojenja.

Kod grubog proračuna možemo koristiti vrijednosti α:

α = 0 – idealan proces, bez gubitaka

α = 0,9 – obzirom na mehaničku snagu vratila

α = 0,9 – obzirom na primljenu električnu snagu kompresora (hermetičkih)

α = 0,8 – obzirom na primljenu električnu snagu kompresora (otvorenih)

Za sam proračun rashladnog uređaja nije dovoljan samo ovaj zakon održanja energije. Za proračun bitan je i zakon o održanju mase odnosno masenih protoka na hladnoj i toploj strani s ostvarenim temperaturnim razlikama.

Q<sub>0</sub> = m<sub>c</sub> *c<sub>c</sub> * (t<sub>cu</sub> – t<sub>ci</sub>)

Q<sub>0</sub> = m<sub>c</sub> * (h<sub>cu</sub> – h<sub>ci</sub>)

Q<sub>0</sub> = A<sub>c</sub> * k<sub>c</sub> * t<sub>lc</sub>

Q<sub>0</sub> = f (t<sub>c</sub>, t<sub>0</sub>, V<sub>m</sub>)

P = f (t<sub>c</sub>, t<sub>o</sub>, V<sub>m</sub>)

Q<sub>c</sub> = Q<sub>0</sub> + α * P

Q<sub>c</sub> = m<sub>w</sub> * c<sub>w</sub> * (t<sub>wi</sub> – t<sub>wu</sub>)

Q<sub>c</sub> = A<sub>w</sub> * k<sub>w</sub> * T<sub>lw</sub>

Indeksi C i W označuju hladnu i toplu stranu procesa. Indeksi I i U označavaju izlaz i ulaz za određeni medij.

Kratko pojašnjenje oznaka i veličina navedenih u prethodno navedenim jednadžbama:

*k – koeficijent prijelaza topline u W/m<sup>2</sup>K
*c – specifični toplinski kapacitet u kJ/kgK
*A – površina izmjenjivača u m<sup>2</sup>
*t<sub>l</sub> – logaritamska temperatura u K
*h – entalpija u kJ/kg
*m – maseni protok u kg/s
*t<sub>c</sub> – temperatura smrzavanja u °C
*t<sub>0</sub> – temperatura isparavanja u °C
*V<sub>m</sub> – protok kompresora u m<sup>3</sup>/h

Položaj radnih temperatura t<sub>c</sub> i t<sub>0</sub> znatno utječe na rashladni kapacitet i potrošnju energije. Isto tako važan faktor je i veličina kompresora i njegov protok.
Za svako postrojenje postoji jedinstvena točak u kojoj navedene zavisnosti i jednadžbe postižu jednakost. To je točka ravnoteže ili pogonska točka. Postizanjem te točke najbolje optimirano određeno rashladno postrojenje.

[[Slika:Rashladni ciklus.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 110.''' Prikaz rashladnog ciklusa</div>

===Faktori ekonomičnosti (hlađenja i grijanja)===

Za ekonomičnost svakog rashladnog uređaja mjerodavan je stupanj iskoristivosti. Stupanj iskoristivosti definiramo kao omjer korisne energije (energije koju možemo iskoristiti za neki koristan rad) i ukupne energije (utrošena energije). Ovaj omjer nikad ne može biti veći od jedan. Iskoristivost od 100% predstavlja idealizirani slučaj u kojem teoretski nemamo nikakvih gubitaka te je sva uložena energije pretvorena u koristan rad. Naravno ovakav slučaj nije mogući u nekom realnom postrojenju.

Stupanj iskoristivosti za klasičan desnokretni proces:

[[Slika:faktor1.jpg]]

Iz navedene jednadžbe vidimo da η ne može biti veća od 1. Teoretski ne možemo dobivati više rada nego što ulažemo energije.

Temelje prolazimo u termodinamici, odnosno ljevokretnim kružnim procesima. Izrazi koje ćemo koristiti u nastavku, prije svega za faktor ekonomičnosti, ne ovise o svojstvima radne tvari te vrijede za svaku tvar koja se koristi u ljevokretnom kružnom procesu.

Transport topline kod ljevokretnog procesa ne odvija se sam od sebe nego je za prijenos topline potreban nekakav rad koji se dovodi izvana.

Isto tako moramo uvesti jednu novu veličinu koja će opisivati „dovođenje“ topline kod rashladnog spremnika i toplinske pumpe. Radi se o faktoru efikasnosti. Moguća su dva faktora efikasnosti i to za rashladne uređaje i toplinske pumpe (radi se naravno o ljevokretnim procesima).
Faktor efikasnosti za rashladne uređaje može se definirati kao:

[[Slika:faktor2.jpg]]

Faktor ekonomičnosti kod rashladnog uređaja definira se kao količina topline u đulima preuzeta iz ogrjevnog spremnika na račun jednog đula dovedenog rada.

Za toplinsku pumpu faktor ekonomičnosti se definira kao:

[[Slika:faktor3.jpg]]

Faktor ekonomičnosti za toplinske pumpe nam pokazuje koliko se đula ogrjevne topline dobije za grijanje na račun jednog đula dovedenog rada.

Postoji mogućnost da se dio rashladnog kapaciteta iskoristi i kod toplinske pumpe. Ukoliko imamo takav sustav povećavamo i stupanj ekonomičnosti.
Tada dobivamo:

[[Slika:faktor4.jpg]] - rashladni uređaj

[[Slika:faktor5.jpg]]- toplinska pumpa

Za određivanje ukupne vrijednosti rashladnog procesa koristimo omjere faktora ekonomičnosti realnog i idealnog Carnotovog procesa.

[[Slika:faktor6.jpg]]

==Klimatizacija==

Klimatizacija prostora je proces pripreme zraka u svrhu stvaranja odgovarajućeg stupnja ugodnosti za boravak ljudi, a u modernom načinu života i ostalih živih bića.

Klimatizacija kao grana tehnike obuhvaća tehničke postupke za ostvarivanje željenih parametara zraka i njihovo održavanje u prostoru, pomoću termotehničkih sustava tijekom čitave godine. Željeni parametri su veličine u optimalnim graničnim vrijednostima, a vezani su uz uvjete toplinske ugodnosti (temperatura, vlažnost, brzina strujanja, čistoća zraka, buka, …). Klimatizacijski sustavi obavezno uključuju i dovođenje svježeg zraka u prostor koji se klimatizira, tj. uključuje i ventilaciju prostora. U tehničkom smislu, sustavi koji nemaju dovod svježeg nisu sustavi klimatizacije (npr. split sustavi nisu klimatizacijski uređaji jer nemaju mogućnost ovlaživanja niti odvlaživanja zraka, već služe samo za grijanje i hlađenje zraka).

[[Slika:Split.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 111.''' Split sustav-nije sustav klimatizacije</div>

Osnovna podjela klimatizacijskih sustava:

*'''''Niskotlačni ili niskobrzinski klimatizacijski sustavi'''''

Brzina strujanja u kanalskom razvodu iznosi 2 do 10 m/s (2-6 m/s za komfornu klimatizaciju, 6-10 m/s za industrijsku klimatizaciju). Vezan za brzinu strujanja je problem buke koju stvara zrak strujeći kroz kanale, pogotovo pri strujanju kroz kanale velikih dimenzija. Padovi tlaka iznose od 500 do 2000 Pa. Koriste se kod sustava komforne klimatizacije: hoteli, kazališta, muzeji, itd.

*'''''Visokotlačni ili visokobrzinski klimatizacijski sustavi'''''

Brzina strujanja u kanalskom razvodu iznosi 10 do 30 m/s, uz padove tlaka od 1500 do 3000 Pa. Kanali su najčešće kružnog presjeka (inače kod niskotlačnih sustava mogu i najčešće jesi pravokutnog presjeka, radi izgleda interijera) prvenstveno zbog krutosti stijenki. Koriste se kada je ograničena mogućnost smještaja kanalskog razvoda, obično za urede na izlazima (anemostati – uređaji koji raspršuju mlaz u mnogo smjerova i na taj način smanjuju brzinu strujanja). Još jedan konstrukcijski element je rasteretna kutija koja služi za smanjenje brzine strujanja zraka.

Klimatizacijski sustavi prema području primjene se dijele na:

*'''''Komfornu klimatizaciju'''''

Sustavi koji stvaraju temperaturne uvjete za boravak ljudi. Održavaju temperaturu od 20 do 27°C te relativnu vlažnost od 40 do 60% uz brzinu strujanja zraka u zoni boravka ljudi do 0,3 m/s. Primjenjuje se u stambenim prostorima, trgovinama, bolnicama, komercijalnim zgradama, bazenima, hotelima itd.

*'''''Industrijsku klimatizaciju'''''

Sustavi koji stvaraju optimalne uvjete za odvijanje nekog proizvodnog ili tehnološkog procesa, kao što su temperatura, vlaga, čistoća zraka. Primjenjuju se u pogoni za proizvodnju elektroničkih čipova, mlijeka, računarskih sustava, vina, šampanjca, … Parametre sustava definira tehnologija i zahtjevi proizvodnje, a ne potreba osoba koje borave u industrijskom prostoru.
Prema vrsti klimatizacijskog sustava osnovna podjela je sljedeća i vrijedi i za sustave komforne klimatizacije i za sustave industrijske klimatizacije:

'''Osnovni kriteriji za izbor sustava klimatizacije su sljedeći:'''

#funkcionalnost
#toplinski i rashladni učinak
#mogućnosti smještaja u prostoru
#investicijski troškovi
#trošak pogona
#pouzdanost pogona
#fleksibilnost sustava
#održavanje

Između navedenih kriterija uspostavlja se međusobna veza, i projektant u dogovoru s investitorom određuje koje je najpogodnije rješenje za projektiranje određenog klimatizacijskog sustava.

'''Prema DIN1946 sustavi klimatizacije se prema složenosti procesa pripreme zraka dijele na:'''

*'''''ventilacijski sustavi'''''

Prema normi to su takvi sustavi koji osim dovođenja svježeg zraka mogu obaviti i jedan od u nastavku teksta navedena 4 termodinamička procesa pripreme zraka, najčešće grijanje.

*'''''sustavi djelomične klimatizacije'''''

U skladu s normom ti sustavi, osim dovođenja svježeg zraka mogu obaviti još 2 ili 3 termodinamička procesa pripreme zraka, najčešće grijanje, hlađenje i odvlaživanje.

*'''''sustavi klimatizacije'''''

Sustavi klimatizacije, osim dovoda svježeg zraka, mogu ostvariti sva 4 osnovna termodinamička procesa pripreme zraka.

Temelje se na procjeni mogućnosti sustava da tijekom pogona ostvari 4 termodinamička procesa pripreme zraka: grijanje, hlađenje, ovlaživanje, odvlaživanje.

Materijal prikupili:
Danica Maljković i Tomislav Pukšec

===Komponente sustava klimatizacije===

Osnovne komponente klimatizacijskog sustava su:
*sustav pripreme zraka,
*sustav s vodom,
*postrojenje za hlađenje (rashladnik vode) i grijanje (kotao),
*sustav odvođenja viška topline (npr. rashladni toranj),
*regulacija.

Osnovne komponente sustava pripreme zraka su:

'''Rešetka''' - namijenjene za dovod ili odvod zraka te štiti sustav od primjerice kiše.

'''Filter''' - uklanja čestice zagađivača. Prednost im je što su visoko efikasni (uklanjaju čestice), imaju veliki kapacitet zadržavanja prašine te mali otpor strujanju. Mogu biti grubi, fini i apsolutni.

'''Ventilator''' - služe za dobavu i odsis ventilacijskog zraka. Mogu biti centrifugalni i aksijalni.

'''Grijač i hladnjak''' - izmjenjivači topline koji služe za grijanje/hlađenje vanjskog zraka.

'''Ovlaživač''' - služi za ovlaživanje zraka. Učinak mu ovisi o količini vode/vodene pare koju trebamo predati zraku, količini vanjskog zraka i izvorima vlage unutar prostorije.

'''Odvlaživač''' - služi za smanjenje relativne vlažnosti, ali da se pri tome osigura željena temperatura prostorije. Mogu biti kemijski sušači zraka i sušači s niskotemperaturnim hlađenjem.

[[Slika:Klima komora.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 112.''' Sustav pripreme zraka</div>

Osnovne komponente sustava distribucije zraka:

'''Kanalski razvod''' - postoje četiri kategorije kanala: dobavni, povratni, usisni i ispušni kanal. Kanali mogu biti pravokutni, okrugli, ovalni i fleksibilni.

'''Elementi za distribuciju zraka''' - mogu biti sapnice, rešetke, distributeri i perforirani strop. Kod projektiranja sustava izuzetno je bitan smještaj distributera u prostoriji.

'''Miješajuća kutija''' - postavlja se u kanalski razvod i služi za miješanje svježeg i istrošenog zraka.

[[Slika:Kanalski razvod.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 113.''' Kanalski razvod</div>

===Sustavi povrata topline===

Sustavi povrata topline koriste toplinu otpadnog zraka. Prednost ime je što smanjuju pogonske troškove, učinak i dimenzije opreme te su pogodni u vidu zaštite okoliša. Tehnički propis o sustavima ventilacije, djelomične klimatizacije i klimatizacije zgrada (NN 03/07) navodi obavezu korištenja sustava povrata topline za sustave koji koriste više od 2500 m<sup>3</sup>/h vanjskog zraka. Sustavi povrata topline mogu biti:
* rekuperativni (direktna i indirektna izmjena),
* regenerativni (brzorotirajući i spororotirajući te s akumulacijskim pločama).

'''Rekuperativni sustavi'''

Kod rekuperativnih sustava prijelaz topline odvija se preko ploha (cijevi, ploče) bez međusobnog dodira medija. Moguć je povrat samo osjetne topline. Prednost ovakvih sustava je razdvajanje struje fluida te mogućnost prijelaza topline za različite medije (voda, zrak, ulje itd.). Nedostatak im je manji stupanj iskorištenja, veći pad tlaka te potreban prostor za ugradnju.

[[Slika: Rekuperator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 114.''' Rekuperator</div>

Izmjena topline može biti direktna pri čemu se koriste cijevni orebreni i pločasti izmjenjivači te indirektna (kružni cirkulacijski sustav i toplinske cijevi).

'''Regenerativni sustavi'''

Kod regenerativnih sustava prijelaz topline odvija se preko akumulacijske mase uz međusobni kontakt medija. Moguć je povrat osjetne i latentne topline. Prednost ovakvog sustava je što je moguć povrat topline i vlage, veći je stupanj iskorištenja te je kompaktne izvedbe. Nedostatak je što nema potpunog razdvajanja fluida i što je moguća izmjena toplina samo između plinova.

[[Slika: Regenerator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 115.''' Regenerator</div>

Mogu se podijeliti na brzortirajće regeneratore i spororotirajuće regeneratore koji mogu biti sorpcijski i kondenzacijski.

==Dizalice topline (toplinske pumpe)==

Za dizalicu topline često možemo naići na nazive toplinska pumpa ili toplinska crpka. Ti izrazi su doslovni prijevodi primjerice engleskog izraza heat pump i ne zadovoljavaju ni smisleno ni stručno. Izraz toplinska pumpa ili crpka u duhu hrvatskog jezika bi upućivao na pumpu ili crpku koja radi pomoću topline. Stoga bi prava kombinacija riječi bila pumpa topline ili crpka topline jer taj uređaj toplinsku energiju s niske temperaturne razine diže na višu kako bi omogućio njezinu uporabu za grijanje. Iz tog razloga se koristi izraz dizalica topline.

Dizalica topline je uređaj koji omogućuje prijenos (toplinske) energije iz sustava (toplinskog spremnika) niže temperaturne razine korištenjem dodatne energije (rada) pomoću lijevokretnog kružnog procesa prikladnog radnog medija. Zahvaljujući tom svojstvu dizalice topline su vrlo prikladne kao izvori toplinskog (i rashladnog) učina u sustavima grijanja, pripreme potrošne tople vode, ventilacije i klimatizacije. Vrijedi napomenuti da je svaki rashladni uređaj dizalica topline. Toplinski spremnici različitih temperaturnih razina pri tome su:
* toplinski izvor: prostor ili medij niže temperaturne razine od kojeg se toplina odvodi (tlo, površinske ili podzemne vode, okolni zrak, otpadni, istrošeni ili onečišćeni zrak iz prostorija ili raznih procesa itd.)
* toplinski ponor: prostor ili medij više temperaturne razine kojem se toplina dovodi ( zrak u prostoriji, voda u sustavu grijanja, potrošna topla voda itd.)

[[Slika:Dizalica topline.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 116.''' Dizalica topline</div>

Osnovna zamisao primjene dizalica topline temelji se na mogućnosti iskorištavanja dijela besplatne i neograničene topline iz neposredne okoline tj. toplinskih izvora kao što su voda, zemlja i zrak. Za njihovu učinkovitu primjenu treba ispuniti nekoliko osnovnih uvjeta kao što su:
* raspoloživost toplinskog izvora dovoljno visoke i razmjerno konstantne temperature dulje vrijeme
* mala udaljenost toplinskih izvora i ponora
* umjerena temperaturna razina toplinskog ponora (npr. niskotemperaturni sustav grijanja)
* veliki broj sati uporabe tijekom godine radi veće isplativosti
* visoke cijene drugih izvora energije (ostvaruju se veće uštede)

S obzirom na izvor dodatne energije dizalice topline mogu biti s tlom kao izvorom topline, s vodom i zrakom.

===Dizalice topline s tlom kao izvorom topline===

Kada se govori o tlu kao izvoru topline za dizalice topline, misli se na toplinsku energiju površinskih ili podzemnih slojeva Zemlje odnosno geotermalnu energiju. Ona najvećim djelom potječe od Sunčeve energije koja je do tla došla zračenjem ili izmjenom topline s padalinama. Osnovna značajka tla kao izvora je sposobnost pohrane toplinske energije cijele godine, što omogućava njegovo iskorištavanje tokom cijele godine. Izmjena topline s tlom ovisi o njegovom koeficijentu toplinske vodljivosti, gustoći i sastavu te specifičnom odavanju topline. Geološkim i termodinamičkim ispitivanjima pokazano je da se temperatura do oko 10 m dubine tla tijekom godine mijenja zbog atmosferskih utjecaja (padalina, izmjene godišnjih doba), dok je na većim dubinama razmjerno stalna. Za iskorištavanje topline tla koriste se dizalica topline tlo-voda (rasolina-voda). Kako bi se omogućila izmjena topline između tla i posrednog medija dizalice topline koriste se izmjenjivači topline koji se ukopavaju u tlo. pri tome postoje dvije osnovne izvedbe izmjenjivača:
* podzemni toplinski kolektori ili kolektorska polja
* podzemne toplinske sonde

'''Podzemni toplinski kolektori'''

Podzemni toplinski kolektori služe za izmjenu topline posrednog medija i površinskih slojeva tla (do dubine 2 m) kod primjene dizalice topline tlo-voda. Radi se o izmjenjivačima topline koji se pojavljuju u nekoliko osnovnih izvedbi:
* vodoravna kolektorska polja
* kanalni, kompaktni ili kolektori u jarku
* spiralni kolektori
Osnovna vrijednost koja se koristi pri dimenzioniranju podzemnog toplinskog kolektora je rashladni učin dizalice topline, odnosno učin isparivača. Pri izvođenju treba uzeti u obzir raspoloživu površinu zemljišta, dubinu polaganja (1.2-1.5 m), način polaganja, međusobni razmak cijevi (0.5-1.2 m),duljinu cijevi te način punjenja sustava. Cijevi kolektora polažu se na dubinu najmanje 20 do 30 cm ispod razine smrzavanja tla.

[[Slika:Podzemni toplinski kolektor.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 117.''' Podzemni toplinski kolektor</div>

'''Podzemne toplinske sonde'''

Podzemne toplinske sonde služe za izmjenu topline posrednog medija i dubokih slojeva tla kod primjene dizalica topline tlo-voda. Radi se o okomitim izmjenjivačima topline koji se uobičajeno koriste kada na raspolaganju nisu veće slobodne površine zemljišta. Dubina, promjer i broj bušotina u koje se ugrađuju cijevi izmjenjivača ovise o potrebama zgrade za toplinom, odnosno o toplinskom i rashladnom učinu dizalice topline. Postoje dvije uobičajene izvedbe podzemnih toplinskih sondi i to kao dvostruka U-cijev od polietilena i kao koaksijalna cijev. Kao posredni medij koristi se glikolna smjesa u omjeru 30% glikola i 70% vode. Specifično odavanje topline tla prosječno iznosi 25-100 W/m duljine sonde, a značajno ovisi o sastavu i kvaliteti tla jer količina vlage i poroznost imaju veliki utjecaj na toplinsku vodljivost. Prosječna dubina sondi je 40 do 100 m i udaljenost bušotina je 5 m (za sonde duljine 40-50 m), odnosno 6 m (za sonde duljine veće od 50 m).

[[Slika:Podzemna toplinska sonda.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 118.''' Podzemna toplinska sonda</div>

===Dizalice topline s vodom kao izvorom topline===

Kada se govori o vodi kao toplinskom izvoru za dizalice topline, misli se na toplinsku energiju površinskih (potok, rijeka,jezero, more), podzemnih ili otpadnih voda. Osnovna značajke vode kao toplinskog izvora je razmjerno konstantna temperatura tokom cijele godine. Za iskorištavanje toplinske energije vode koriste se dizalice topline voda-voda. Sustav pri tom može biti izveden kao izravni, kada se podzemna voda (uz filtriranje) izravno dovodi do isparivača dizalice topline ili neizravni, kada se ugrađuje dodatni izmjenjivač topline. Ipak prednost treba dati neizravnoj izvedbi. Voda se tada iz jedne bušotine crpi, a kroz drugu vraća u podzemne slojeve. Zbog razmjerno visoke i konstantne temperaturne razine vode kao toplinskog izvora faktor grijanja dizalice topline voda-voda je razmjerno velik. Temperatura podzemne vode se mijenja ovisno o dobu godine i dubini, a najčešće iznosi 8 do 12 °C. Temperatura površinskih voda je također razmjerno stalna i pri dnu nikada ne pada niže od +4°C, dok se temperatura morske vode kreće u rasonu 11-24 °C.

[[Slika:Dizalica topline voda.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 119.''' Dizalica topline voda-voda</div>

===Dizalice topline sa zrakom kao izvorom topline===

Kada se govori o zraku kao toplinskom izvoru, misli se na toplinsku energiju vanjskog ili otpadnog, istrošenog ili onečišćenog zraka iz sustava ventilacije i klimatizacije ili raznih procesa. Osnovna značajka zraka kao toplinskog izvora je nepodudarnost vremena kada su vanjske temperature najviše i kada su potrebe za toplinom za grijanje najveće. Za iskorištavanje toplinske energije zraka koriste se dizalice topline zrak-voda ili zrak-zrak. Pri tome se kao dizalice topline zrak-zrak često koriste klima uređaji kod kojih je omogućeno prekretanje rashladnog procesa. Kod dizalica topline zrak-voda dobivena topline može koristiti u sustavu toplovodnog (niskotemperaturnog) grijanja ili klimatizacije, a kod dizalice topline zrak-zrak u sustavu ventilacije i klimatizacije (toplozračno grijanje) ili se pak zrak zagrijan prolaskom kroz kondenzator izravno ubacuje u prostoriju. Mogu se pojaviti u tri izvedbe i to za postavljanje na otvorenom prostoru, zatvorenom prostoru ili u odvojenoj izvedbi (split sustav). Iako je zrak kao toplinski izvor svuda dostupan i neiscrpan, u obzir treba uzeti da faktor grijanja značajno opada sa snižavanjem vanjske temperature. Zbog toga kad su vanjske temperature zraka niske, potreban je dodatni izvor topline sustava grijanja (npr. kondenzacijski kotao)

[[Slika:Dizalica topline zrak.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 120.''' Dizalica topline zrak-voda</div>

==Solarna energija==

U svrhu KGH razmotrit ćemo korištenje sunčeve energije koja se koristi direktno za zagrijavanje vode za grijanje, odnosno grijanje silicijskog gela za klimatizacijske i rashladne sisteme pokretane toplinom. Osnovni princip rada ovih sistema je da se sunčeva energija sakuplja u kolektorima u kojima se grije voda. Upotreba takvih sistema za grijanje je najznačajnija u domaćinstvima. Takvi solarni kolektori se obično postavljaju na krovove kuća ili zgrada. Solarni kolektori pretvaraju sunčevu energiju u toplinsku energiju vode (ili neke druge tekućine). Sistemi za grijanje vode mogu biti ili otvoreni, u kojima voda koju treba zagrijati prolazi direktno kroz kolektor na krovu, ili zatvoreni, u kojima su kolektori popunjeni tekućinom koja se ne smrzava (npr. antifriz). Zatvoreni sustavi mogu se koristiti bilo gdje, čak i kod vanjskih temperatura ispod nule. Tijekom dana, ako je lijepo vrijeme, voda može biti grijana samo u kolektorima. Ako vrijeme nije lijepo, kolektori pomažu u grijanju vode i time smanjuju potrošnju struje. Solarni kolektori su vrlo korisni i kod grijanja bazena. U tom slučaju temperatura vode je niska i jednostavnije je održavati temperaturu pomoću otvorenih sistema grijanja. Na takav način optimalna temperatura bazena održava se nekoliko tjedana više u godini nego bez sistema grijanja vode.
Postoje i kolektori koji direktno griju zrak. Ti sustavi cirkuliraju zrak kroz kolektore i na taj način prenose velik dio energije na zrak. Taj se zrak kasnije vraća u grijanu prostoriju i na taj način se održava temperatura u prostoriji. Kombinacijom grijanja zraka i grijanja vode može se postići vrlo velika ušteda.

[[Slika:Skse1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 121.''' Shema korištenja sistema za grijanje domanćinstva preko sunčeve energije.</div>

Ovakvi solarni sistemi danas postaju sve isplativiji. Zbog kretanja cijena energenta na svjetskom tržištu ovakvi sistemi omogućavaju sve veće uštede i sve bržu amortizaciju početne investicije. U Hrvatskoj oni imaju najveću priliku u Dalmaciji i Istri zbog velikog broja sunčanih sati godišnje. Primjenom sunčanih kolektora za proizvodnju tople vode ostvaruje se značajna ušteda u utrošku goriva ili električne energije, smanjuje onečišćenje zraka, smanjuje ispuštanje ugljičnog dioksida u atmosferu, smanjuje se ovisnost o uvozu fosilnih goriva, smanjuju se troškovi i opasnosti vezani uz prijevoz fosilnih goriva, stvaraju se lokalna radna mjesta i omogućava veća predvidljivost troškova grijanja. Međutim, nedostatak primjene sunčanih kolektora je njihova relativno visoka cijena. Sunce jest besplatno, ali njegovo korištenje nije. Za razliku od električnih bojlera s relativno niskom investicijom i visokim troškovima pogona, sunčani sustavi imaju relativno visoke investicijske troškove, a vrlo male troškove pogona i održavanja.

===Solarno grijanje===

Solarni sistemi koji se koriste za grijanje vode za korištenje u domaćinstvu ili za grijanje prostorija se sastoje od četiri glavne komponente. To su solarni kolektori, solarna regulacija, solarna stanica i spremnik topline.

'''Solarni kolektor'''

Najbitnija karika svakog solarnog sustava je solarni kolektor koji prenosi sunčevu energiju na medij kojime se indirektno zagrijava voda u solarnom spremniku. Preko jednog kvadratnog metra solarnog kolektora možemo dobiti i do 700 W topline za grijanje vode ili prostorija. Kod instaliranja solarnih kolektora vrlo je bitan kut pod kojim će se postaviti jer se tokom mjeseca mijenja kut Sunca pa bi se i s time trebao mijenjati kut kolektora. Ukoliko se kolektori instaliraju pod fiksnim kutom od 37 do 43° u smjeru juga, ukupna godišnja dozračena energija na plohu kolektora će biti samo oko 6% niža od one koja bi se dozračila ukoliko bi se nagib kolektora mijenjao svaki mjesec.

Prema izvedbi, solarni kolektori s vodom mogu se podijeliti u sljedeće vrste:
* ravni (pločasti) kolektori
* vakuum – cijevni kolektori
* apsorberi za zagrijavanje bazenske vode
* kolektori s integriranim spremnikom
* koncentrirajući kolektori

[[Slika:Plocasti kolektor.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 122.''' Solarni pločasti kolektor</div>

Pločasti solarni kolektor se općenito sastoji od sljedećih dijelova:
* pokrivna ploča od stakla ili drugog dijatermijskog materijala u jednom ili više slojeva,
* apsorber za apsorpciju toplinskog zračenja Sunca na kojeg su spojene cijevi,
* cijevni registar za protjecanje ogrjevnog medija (npr.vode) priključci s armaturom za punjenje, pražnjenje i odzračivanje kolektora,
* izolacija za smanjenje toplinskih gubitaka kroz bočne i stražnju stranicu kolektora,
* kućište za smještaj sastavnih dijelova kolektora i njihovu zaštitu od prašine i vlage.

Sunčevo zračenje koje prodire kroz pokrivnu ploču apsorbira se u apsorberu, koji se zagrijava i predaje toplinu ogrjevnom mediju koji struji kroz cijevi pričvršćene na apsorber. Kao ogrjevni medij najčešće se koristi voda ili mješavina voda/etilen-glikol u području gdje se temperatura može sniziti ispod 0 °C. Ovisno o učinku sustava i vanjskoj temperaturi, ravnim kolektorima postižu se temperature ogrjevnog medija do 100°C. U slučaju prestanka cirkulacije ogrjevnog medija, ravni kolektori mogu izdržati temperaturu do 200 °C. Površina jednog kolektora kreće se od 1.5m2 do 8 m2, no najčešće iznosi oko 2m<sup>2</sup>. Vijek trajanja im je 25 do 30 godina. Apsorber sa selektivnim slojem je vrlo značajan dio kolektora, jer o optičkim svojstvima, geometriji i materijalu apsorbera najviše ovisi toplinski učinak kolektora. Pokrivna ploča izrađuje se iz jednog ili dva sloja najčešće staklena. Toplinska izolacija smanjuje toplinske gubitke ravnog kolektora kroz bočne i stražnju stranicu. Izolacijski materijali su najčešće kamena ili staklena vuna i poliuretanska ili polistirenska pjena.

Efikasnost kolektora je definirana omjerom korisne topline, prikupljene kolektorom i intenziteta upadnog sunčevog zračenja na plohu kolektora. Na efikasnost kolektora ponajviše utječu svojstva premaza apsorbera te kvaliteta pričvršćivanja cijevi za apsorbersku ploču (tj. veličina toplinskog otpora provođenju topline prema nosiocu topline u cijevima). Efikasnost kolektora pada sa smanjenjem insolacije i temperature zraka te s povećanjem srednje temperature nosioca topline. Stoga je poželjno osigurati da temperatura u kolektoru ne bude previsoka, s obzirom na željenu temperaturu vode u spremniku (oko 50°C). To je moguće postići pravilnim odabirom protoka nosioca topline (tj. pumpe i promjera cjevovoda) te načinom spajanja i brojem kolektora u spoju. Kolektori se mogu montirati u paralelnom i serijskom spoju. Paralelni spoj omogućuje približno jednaku temperaturu na ulazu i izlazu svakog kolektora, dok kod serijskog spoja izlazna temperatura iz jednog kolektora predstavlja zapravo ulaznu temperaturu u drugi. Iz tog razloga serijski spoj omogućuje veći prirast temperature nosioca topline prilikom prolaza kroz grupu, ali i nižu ukupnu efikasnost svih kolektora u spoju zbog znatno viših prosječnih temperatura nosioca topline od temperature vode u spremniku te uz sve to i veći pad tlaka. Iz tih se razloga češće koristi paralelni spoj unatoč tomu što zahtijeva veće protoke, cjevovode većih promjera i dulje vrijeme zagrijavanja vode u spremniku zbog manjeg prirasta temperature nosioca topline u spoju (tj. manje razlike temperature između nosioca topline i vode u spremniku). Serijski spoj se češće koristi u područjima niže insolacije (poput Njemačke, Austrije) gdje bi paralelni spoj zahtijevao prevelike izmjenjivačke površine u spremnicima.

[[Slika:Spajanje kolektora.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 123.''' Paralelni i serijski spoj kolektora</div>

'''Regulacija solarnog sustava'''

Drugi dio takvog sisteme je automatska regulacija. Rad solarnog sustava nezamisliv je bez solarnog regulatora. Taj regulator je mozak sustava i osnovna funkcija mu je da uključuje odnosno isključuje cirkulacijsku crpku čim se temperaturna razlika između kolektora i spremnika prekorači ili smanji ispod zadane vrijednosti.

[[Slika:Regulator.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 124.''' Solarni regulator</div>

'''Solarna stanica'''

Treća komponenta ovih sistema je solarna stanica. Solarna stanica s crpkom predstavlja središnji dio cijelog solarnog sustava jer omogućava strujanje solarnog medija, dok automatska regulacija vodi računa o sigurnom pogonu cijelog sustava i usklađivanju njegovog rada sa sustavom grijanja, odnosno uvjetima u okolici kao što su promijenjene potrebe za toplinom, iznimno niske ili visoke vanjske temperature koje mogu oštetiti sustav i sl. Treba napomenuti da postoje i izvedbe solarnih sustava koje ne koriste crpku (tzv. termosifonski sustavi), već se u njima strujanje zasniva na gravitacijskom djelovanju zbog razlike temperatura, odnosno gustoće solarnog medija.

[[Slika:PS6.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 125.''' Solarna stanica</div>

'''Spremnik topline'''
Poslijedna komponenta je spremnik topline. Spremnik je zaštićen od korozije i toplinski izoliran. Njegova je zadaća zagrijavanje vode pomoću prijenosnika topline, čuvanje vode, održavanje različite temperature u različitim slojevima, te sprječavanje brzog gubitka topline. U spremniku tople vode su slojevi vode različite temperature pa su iz tog razloga spremnici uski i visoki kako bi se omogućilo optimalno strujanje topline. Sunčeva energija dovodi se preko donjeg prijenosnika topline u spremniku, a gornji prijenosnik zadužen je za dogrijavanje, najčešće putem kotla za grijanje . Dogrijavanje u dijelu spremnika u kojem se nalazi topla voda u pripravnosti jamči da će korisnici imati na raspolaganju dovoljno tople vode, čak i ako nema dosta sunčeve energije.

[[Slika:Spremnik_solarnog_sustava.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 126.''' Solarni spremnik</div>

===Solarno hlađenje===

Solarni sistemi koji se koriste za zagrijavanja medija koji se kasnije koristi u sistemu za hlađenje predstavljaju zasad još uvijek nove i preskupe tehnologije. Njihova cijena i dosta velik period amortizacije predstavljaju kočnicu u njihovom širem korištenju. Njihova isplativost se povećava ako se takvi sistemi ugrađuju dodatno kao nadogradnja na sisteme za grijanje. Također njihova isplativost varira o geografskim klimatskim uvjetima, a najviša se postize upravo tamo gdje ima dovoljno sunčanih sati zimi za grijanje i ljeti za hlađenje.

Osnovni princip rada takvih sistema ja u tome da se toplina koristi za isparavanje rashladnog medija koji se nalazi pod tlakom iz mješavine absorbera i rashladnog medija odnosno dolazi do njihovog odvajanja. Kondenzacija tih para dovodi do istog rashladnog efekta kao i u klasičnim mehaničkim rashladnim sistemima. Iako je i u takvim sistemima potrebna električna energija za pumpe za rashladni medij ušteda u odnosu na klasične kompresore je ogromna. Takvi sistemi se obično projektiraju da zadovolje cjelokupnu rashladnu potrebu tijekom cijelog toplog perioda, odnosno ne ugrađuju se dodatni klasični rashladni uređaji već se u vrijeme kad nema sunca koristi neki drugi način dovoda topline sistemu (prirodni plin ili lož ulje).

[[Slika:Solarno_hladenje-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 127.''' Osnovna shema rada rashladnog sistema</div>

Termalni kompresor se sastoji od absorbera, generatora, pumpe i uređaja za povrat mješavine. U ovakvom rashladnom sistemu on zamjenjuje klasični kompresor. Najznačajniji dio ovog sistema je absorber. U njemu se ispareni rashladni medij absorbira u mješavinu. Ta mješavina se zatim uz pomoć pumpe prenosi u generator. Tamo rashladni medij opet isparava koristeći dovedenu mu toplinu, a iskorištena se mješavina potom opet vraća u absorber. Dvije najuobičajnije komponente mješavine su voda-litijev bromid i amonijak-voda.

[[Slika:Absorption_chiller.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 128.''' Absorption chiller (Glavna jedinica solarnog rashladnog sistema)</div>

[[Slika:Absorption_chiiler_shema.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 129.''' Shematski prikaz Absorption chiller-a</div>

==Geotermalna energija==

===Direktno korištenje energije topline===

Geotermalna energija u svrhu KGH koristi se za grijanje i hlađenje stambenih objekata. Najšire se primjenjuje kao direktni izvor, što znači bez pretvorbe u neki drugi oblik energije.

Potencijal geotermalne energije leži u razlici temperature prostora kojeg grijemo ili hladimo i Zemlje. Temperatura u Zemlji je gotovo konstantna tokom cijele godine, a prosječna vrijednost iznosi oko 13°C. Da bi iskoristili taj potencijal buše se rupe u zemlji između 15 i 30 metara dubine gdje se smještaju cijevi koje su povezane sa geotermalnom dizalicom topline. Zimi voda preuzima toplinu iz zemlje te se komprimira na više temperature kako bi se dio preuzete energije predao prostoru. Tokom ljeta proces je obrnut osim što se sada tlo koristi kao rashladni spremnik.

http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/images/8/88/Smjer_izmjene_energije_ljeti_i_zimi.gif

<div align="center">'''Slika 130. Smjer_izmjene_energije_ljeti_i_zimi.gif.</div>

Drugi princip grijanja je da se koristi geotermalna energija iz vode koja dolazi iz nešto dubljih dijelova Zemlje. Izvori vode iznad 65°C koriste se za grijanje, a voda niže temperature za balneološke i rekreativne svrhe. Prijenos topline može se vršiti vodom proizvodne bušotine ili preko posrednog medija, odnosno da voda iz bušotine predaje toplinu nekom drugom fluidu, najčešće gradskoj vodi. Geotermalna voda nakon predaje topline pomoću utisne pumpe vraća se nazad u ležište kroz utisnu bušotinu.

Ovakvo korištenje geotermalne energije za grijanje, za industrijske procese ili za bilo koju drugu svrhu uvijek se sastoji od sistema sa tri osnovne komponente :

*Proizvodna bušotina - za dovod vruće vode na površinu

*Mehanički sistem - obuhvaća pumpe, toplinske izmjenjivače i kontrolne elemente, da bi se toplina dovela prostoru ili procesu

*Utisna bušotina - za prihvat ohlađenog geotermalnog fluida

===Prednosti i nedostatci geotermalne energije===

*PREDNOSTI:

Najvjerojatnije najveće prednosti geotermalne energije su niska cijena grijanja (ušteda može biti i do 80% u odnosu na fosilna goriva) i mala količina potrošene električne energije.

Efikasnost geotermalnog grijanja i hlađenja je znatno veća od standardnih oblika. Iskorištavanjem geotermalne energije ispušta se vrlo malo štetnih i stakleničkih plinova u atmosferu pa je prema tome ekološki vrlo prihvatljiva.

Također, geotermalni sustav je vrlo uniforman što znači da nema hladnih ili vrućih točaka i naravno nema nikakvih peći i dimnjaka. Održavanje sustava geotermalnog grijanje je također jeftino, treba povremeno samo zamijeniti filtar u toplinskoj pumpi. Geotermalno grijanje se može uvesti i u postojeće domove, osobito ukoliko postoji sustav prozračivanja, a sustav podzemnih cijevi potrebnih za ovaj oblik grijanja ima vijek trajanja od oko 50 godina.

*NEDOSTATCI:

Glavni nedostaci iskorištavanja geotermalne energije su vrlo visoki inicijalni troškovi i slaba raširenost područja pogodnih za iskorištavanje ovakvog izvora energije. Takva područja nalaze se uz rubove tektonskih ploča, a van tog područja je zemljina kora jednostavno previše debela za ozbiljnije iskorištavanje geotermalne energije.

==Spremnici topline==

Akumulacija energije je izuzetno bitna danas jer se javlja potreba da pohranjujemo energiju u vrijeme kada je ima dovoljno za vrijeme kada je ima premalo. Potrošnja energije na dnevnoj bazi premašuje noćnu i s time po danu u vrhu potrošnje može doći do osjetnog nedostatka energije dok je po noći ima viška. Također noćna cijena energije je niža od dnevne pa se s time mogu smanjiti troškovi i povećati učinkovitost sustava. Sve veći trend porasta korištenja obnovljivih izvora kao vjetar ili sunce koji su nestalni jer ovise o vremenskim prilikama, zahtjeva pohranu energije. Akumulaciija energije može biti na razne načine i možemo pohranjivati razne oblike energije od toplinske do električne energije. Postoje razne tehnologije koje pohranjuju toplinu, a one se baziraju na akumulaciji topline od nekog izvora kao što je solarni kolektor ili dizalica topline u dobro izoliranom spremniku topline. Pohranjena toplinska energija kasnije se koristi za zagrijavanje prostorija, potrošne tople vode ili za proizvodnju električne energije.

Spremnik topline se može definirati kao uređaj koji privremeno pohranjuje toplinu pri visokim i niskim temperaturama i ima važnu ulogu u pohrani energije. On poboljšava izvedbu energetskog sustava osiguravajući opskrbu energijom i povećavajući sigurnost te smanjujući troškove. Najznačajniji parametri spremnika topline su:
* vrijeme trajanja pohrane s prihvatljivim gubicima topline,
* količina energije pohranjena po jedinici volumena (što je manji volumen, bolja je pohrana).

Spremnici topline mogu biti osjetni, latentni i sorpcijski. Koji tip spremnika će se odabrati ovisi o:
* temperaturnom rasponu,
* kapacitetu spremnika,
* gubicima topline iz spremnika,
* razdoblje punjenja i korištenja spremnika,
* cijena spremnika.

===Osjetni spremnik===

Kod osjetnog spremnika ogrijevni medij (tekući ili kruti) se grije bez promjene agregatnog stanja. Količina spremljene energije ovisi o promjeni temperature. Za ovakve spremnike mogu se koristiti razni ogrijevni mediji kao što su voda, ulja, određene otopljene soli, kamen, šljunak itd. Krutine su u nepromjenjivom, poroznom obliku i toplina se pohranjuje ili distribuira uz pomoć plinova ili tekućina koje struje kroz pore ili šupljine. Odabir medija ovisi o temperaturnom nivou sustava za koji se pohranjuje energija. Osjetni spremnik je puno jednostavniji od latentnog ili sorpcijskog međutim puno je većih dimenzija i iz tog razloga je bitno koji će se ogrijevni medij odabrati, odnosno njegova gustoća i toplinski kapacitet. Još jedna mana ovakvih spremnika je ta da ne mogu održavati konstantnu temperaturu.

Najčešće korišteni medij u osjetnim spremnicima topline je voda jer ona ima najveći specifični toplinski kapacitet. Većina sustava za grijanje i solarno zagrijavanje voda koriste osjetne spremnike koji su smješteni van objekta ili pod zemljom. Veličina tih spremnika varira od nekoliko stotina litara do nekoliko tisuća. Spremnici mogu biti od čelika ili betona, izolirani staklenom vunom ili poliuretanom debljine izolacije 10 do 20 centimetara koja čini značajne troškove spremnika. Osim vode može se koristiti ulje, ali ono je zapaljivo i koeficijent prijelaza topline mu degradira s vremenom. Također mogu se koristiti i neke soli međutim kod njih se javlja problem s korozijom. Za temperature do 100 °C koristi se kamen. Tipične veličine kamena su 1 do 5 cm smještene u izoliranoj komori. Prednosti su što kamen nije toksičan ni zapaljiv, jeftin je, može se iskoristiti i za prijenos topline i za spremanje topline te je prijelaz topline između sloja zraka i kamena dobar.

[[Slika:Podzemni spremnik.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 131.''' Podzemni osjetni spremnik topline</div>

===Latentni spremnik===

Kod latentnog spremnika, radni medij prilikom izmjene topline mijenja agregatno stanje od čvrstog u tekuće ili iz tekućeg u plinovito. Svaki sustav s latentnom pohranom energije treba imati tri komponente:

1. radni medij koji mijenja agregatno stanje za potrebni temperaturni raspon

2. spremnik za radni medij

3. fluid za transport energije iz izvora do spremnika

Primjenjuju se za velike kapacitete, kada je potrebna konstantna temperatura ili temperatura u uskom rasponu. Primjer takvog sustava su banke leda. One se koriste u sustavima klimatizacije za hlađenje zraka. Tokom niže tarife električne energije smjesa vode i etilen glikola hladi se u rashladnom agregatu i odlazi u izmjenjivač topline koji se nalazi u latentnom spremniku. Prolaskom kroz izmjenjivač pri niskoj temperaturi hladi vodu u spremniku i stvara led. Energija pohranjena u bankama leda koristi se preko dana kada je viša tarifa. Skladištenjem toplinske energije u vremenu kad se ne koristi hlađenje, osim uštede energije, može se povećati kapacitet rashladnih agregata, koristeći rashladni agregat i banku leda istodobno u vremenu kad je to potrebno. Spremnici latentne topline pridonose uštedi energije kao i početnom trošku za angažiranu električnu snagu, osobito u objektima koji neravnomjerno troše velike količine rashladne energije. Ravnomjernom potrošnjom električne energije tijekom dana spremnici uklanjaju vršna opterećenja potrošnje i tako se eliminira potreba za dodatnim investicijama u objekte (trafostanice i sl.). Također, maksimalno se koristi niža obračunska tarifa električne energije. Spremnici latentne topline, odnosno akumulacija rashladne energije često se koristi kod klimatizacije ureda, bolnica, banki, kina, sportskih centara i sl.

===Sorpcijski spremnik===

Kod sorpcijskih spremnika energije se pohranjuje u sustav koji se sastoji od jednog ili više kemijskih spojeva koji apsorbiraju ili oslobađaju toplinu kroz kemijske reakcije. Takva pohrana energije zahtjeva endotermnu reverzibilnu reakciju. Kemikalije koje se pri tome oslobode mogu se spremiti bez gubitaka te se lako transportirati. Da bi se primijenio ovakav sustav treba uzeti u obzir da:
* kemijske reakcije trebaju biti reverzibilne,
* reaktanti trebaju biti što jeftiniji,
* pohranjena energija treba biti što veća.

Trenutno ovakvi spremnici još nisu u upotrebi.

==Centralni toplinski sustavi==

'''Centralni toplinski sustav''' je sistem distribucije toplinske energije koja je proizvedena na centralnoj lokaciji, a koristi se za zadovoljavanje potreba za toplinskom energijom komecijalnih korisnika, kao i privatnih stambenih objekata. Potrošači proizvedenu toplinu mogu koristiti za grijanje prostora ili za grijanje potrošne tople vode. Toplinska energija se najčešće proizvodi u centralnim kogeneracijskim postrojenjima u kojima se kao energent sve više koristi biomasa koja iz upotrebe istiskuje fosilna goriva. Osim u kogeneracijskim postrojenjima, toplina za centralne toplinske sustave proizvodi se i u samim toplanama. Sve češće kao izvor topline za zagrijavanje koristimo geotermalne izvore, toplinsku energiju Sunca i nuklearnu energiju.

Toplane-elektrane, tj. kogeneracijska postrojenja za centralne toplinske sustave su efikasnija i pružaju bolju kontrolu emisija štetnih plinova u okoliš od lokaliziranih kotlova po domaćinstvima. Prema nekim istraživanjima, centralni toplinski sustav kod kojeg je toplinska energija proizvedena u kogeneracijskim postrojenjima (CHPDH), najjeftinija je metoda za smanjenje emisija staklenčkih plinova u okoliš. U Danskoj su razvijeni CHPDH sustavi koji koristite električnu energiju za pogon velikih toplinskih pumpi (MW) i napajanje toplinskih spremnika. Ova postrojenja pomažu uravnoteženju elektroenergetskog sustava, kada proizvodnja energije u vjetroelektranama postaje značajna odnosno veća od predviđene potražnje.

[[Image:Pimlico accumulator tower 1.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 132.''' Akumulacijski toranj koji se koristi u centralnom toplinskom sustavu, lokacija: Churchill Gardens Estate, Pimlico, London <div>
<div align="center">[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Pimlico_accumulator_tower_1.jpg]<div align="left">

===Proizvodnja toplinske energije===

Toplina potrebna za zagrijavanje vode u centralnom toplinskom sustavu sadržana je u geotermalnim izvorima, kao i u Sunčevoj energiji. Toplinska energija se može proizvoditi i s pomoću velikih toplinskih pumpi koje izvlače toplinu iz morske vode, rijeka, jezera, pa čak i otpadnih voda u kanalizaciji i predaju ju u centralni toplinski sustav. Predstavnik neobnovljivih izvora energije za proizvodnju topline su fosilna goriva u kogeneracijskim postrojenjima, a zanimljiva je i primjena otpadne topline iz industrijskih procesa.

U razvijenim Europskim zemljama, kao što su Njemačka i Danska, koje imaju veliki udio obnovljivih izvora u ukupnoj proizvodnji električne energije, sve češće se događa da postoji više proizvedene električne energije nego što je potrebno kako bi se zadovoljila potrošnja u datom trenutku. Na mreži se pojavljuje višak, a njegovo skladištenje kao potencijalne električne energije u primjerice, obliku tekućeg vodika je vrlo skupo. Međutim, iskorištenje viška električne energije za proizvodnju topline u toplinskom centralnom sustavu, znatno je jeftinije. Ovdje se višak električne energije koja je dobivena iz obnovljivih izvora, preko visokonaponske mreže dovodi do MW toplinskih pumpi koje zagrijavaju medij za prijenos topline.

===Distribucija toplinske energije===

Toplinska se energija, nakon što je proizvedena, kroz izolirane parovode ili toplovode odvodi do potrošača. Centralni toplinsku sustav se sastoji od dolaznog i odlaznog voda. Cijevi su obično smještene ispod površine zemlje, ali postoje i nadzemne izvedbe. Unutar sustava mogu biti ugrađeni spremnici topline koji imaju ulogu kompenzacije vršne potrošnje toplinske energije.

Najčešći mediji koji se koriste za prijenos toplinske energije su voda, vrela voda pod pritiskom i vodena para. Prednost vodene pare je ta da uz zadovoljavanje potreba za grijanjem, može poslužiti i u industrijskim procesima zbog svoje visoke temperature. Nedostatak pare su veći toplinski gubitci zbog njezine visoke temperature. Efikasnost kogeneracijskih postrojenja je značajno niža ukoliko je medij korišten pri hlađenju pregrijana para, što uzrokuje manju proizvodnju električne energije.

Ulja za transport topline se uglavnom ne koriste u centralnim toplinskim sustavima, iako imaju veći toplinski kapacitet od vode, nedostatak im je što su skuplji i manje ekološki čist medij.

Toplinska mreža centralnog toplinskog sustava, obično je spojena sa sustavom centralnog grijanja samog potrošača (stambenog ili nestambenog objekta) preko toplinskih aparata, tkz. izmjenjivača topline. Voda ili para korištena u centralnom toplinskom sustavu se ne miješa sa vodom koja kruži u sistemu centralnog grijanja objekta samog potrošača.

Prosječni godišnji gubitak toplinske energije je oko 10% u norveškim centralnim toplinskim sustavima.

===Prednosti i nedostatci centralnih toplinskih sustava===

Centralni toplinski sustav ima višestruke prednosti ispred pojedinačnog sustava grijanja, npr. energetski je efikasniji jer istovremeno proizvodi električnu i toplinsku energiju u kogeneracijskim postrojenjima. Samim time se smanjuje količina emisija stakleničkih plinova u okoliš. Druga velika prednost centralnog toplinskog sustava je ta što veća postrojenja za izgaranje obično imaju bolje sustave za filtriranje ispušnih dimnih plinova nego što ih imaju kotlovi u domaćinstvima, što opet rezultira benefitima za okoliš.

U slučaju da koristi višak toplinske energije dobiven od industrije, centralni toplinski sustav ne troši dodatno gorivo za izgaranje te se time ostvaruje određena ušteda, ali se i iskorištava maksimum iz otpadne topline koja bi inače bila ispuštena u okoliš.

Izgradnja centralnog toplinskog sustava zahtijeva velika kapitalna ulaganja, te se razmatra kao dugoročna investicija. Koristi za samu zajednicu su višestruke jer uključuju izbjegnutu nepotrebnu potrošnju energije kroz veću efikasnost kogeneracijskih postrojenja, iskorištenje viškova električne energije ili iskorištavanje industrijske otpadne topline. Investicijom u izgradnju centralnog toplinskog sustava smanjuje se individualni trošak ulaganja potrošača u sustav grijanja što je također bitno naglasiti jer se odnosi direktno na kućne budžete korisnika. Centralni toplinski sustavi su manje interesantni u područjima male naseljenosti, jer je ulaganje po potrošaču značajno veće nego u područjima guste naseljenosti.

<div align="center"><div>(Izvor : Wikipedija) http://en.wikipedia.org/wiki/District_heating<div align="left">

===4DH===

'''4DH''' je međunarodni istraživački centar koji razvija četvrtu generaciju centralnih toplinskih sustava, kao i nove tehnologije koje će se koristiti u centralnim toplinskim sustavima. Taj razvoj čini osnovu za ispunjenje danskog cilja koji je zadovoljavanje sveukupnih vlastitih potreba za energijom iz obnovljivih izvora do 2050 godine, kao i ispunjenje ciljeva Europske unije za 2020. godinu.
Niže i fleksibilnije temperature kojima se distribuira toplinska energija, omogućuju četvrtoj generaciji centralnih toplinskih sustava (4GDH) iskorištenje obnovljivih izvora energije za ispunjavanje zahtjeva niskoenergetskih objekata kao i zakona o očuvanju energije na postojećim zgradama.
U centralnim toplinskim sustavima četvrte generacije ostvarena je sinergija između tri bitna područja koja je istraživao 4DH istraživački centar: toplovod i njegove komponente, proizvodnja toplinske energije i utjecaji njene integracije u sustav, planiranje i ugradnja u sustav.

===Velike toplinske pumpe u centralnim toplinskim sustavima===

Prema '''4DH''' velike toplinske pumpe su od velikog značaja za centralne toplinske sustave i mogu cijenom konkurirati čak i najjeftinijim gorivima. Iskustva iz Danske i ostalih zemalja pokazuju da velike toplinske pumpe predstavljaju isprobanu tehnologiju i konkurentnu alternativu raznim gorivima.
Kada ugrađujemo velike toplinske pumpe, posebnu pozornost moramo obratiti na lokalne uvjete, jer upravo lokalni uvjeti odlučuju koje od mnogobrojnih rješenja je ispravno za specifičnu toplanu. U mnogim slučajevima je dokazano da jednostavno standardno rješenje donosi jednake rezultate kao i komplicirani sustavi.

<div align="center"><div>(Izvor : Međunarodni istraživački centar 4DH) http://www.4dh.dk/<div align="left">

===Heat Roadmap Europe 2050===

Sektor grijanja i hlađenja je velik, samim time čini velik udio u ukupnoj potrošnji energije. Iako već danas postoje rješenja konstruiranja sustava grijanja i hlađenja koja emitiraju male emisije stakleničkih plinova u okoliš ili su u potpunosti bez emisija, razvoj ovog sektor je u velikoj mjeri bio zanemarivan u svim scenarijima razvoja energetike u budućnosti prema 2050. godini. Zbog toga su Euroheat & Power, kao i sveučilišta u Aalborgu u Danskoj i Halmstadu u Švedskoj, uvidjeli potrebu za razvojem glavnog europskog istraživačkog projekta kojeg su nazvali Heat Roadmap Europe. Taj projekt je fokusiran na budućnost europskog tržišta toplinskom i rashladnom energijom, kao i interakcijom tih tržišta sa drugim sektorima na energetskom tržištu.

'''Europska komisija''' za Heat Roadmap Europe tvrdi:
:::''Potrebno je analizirati više mogućih načina razvoja sektora grijanja i hlađenja u Europi, imajući na umu kriterije energetske efikasnosti i optimalnog troška. Veća energetska efikasnost znači i veće uštede, tj. novi ekonomski potencijal. Postavlja se pitanje na koji način urbano i prostorno planiranje, prošireno na veća područja, može pridonijeti uštedi energije. Treba pronaći postupak kojim bi se uz minimalni trošak izolirale zgrade, u cilju smanjenja potrošnje energije za grijanje i hlađenje, te put kojim bi se uz što manje financijskih sredstava otpadna toplina iz kogeneracijskih postrojenja dovela do potrošača.''

<div align="center"><div>(Izvor : Heat Roadmap Europe, službena web stranica) http://www.euroheat.org/Heat-Roadmap-Europe-165.aspx<div align="left">

=Kogeneracija=
[[Image:Crta.jpg]]

Veliki gubici koji nastaju u energetskim postrojenjima, odnosno termoelektranama natjerali su nas da počnemo razmišljati kako povećati ukupnu iskoristivost postrojenja. U nekakvoj prosječnoj termoelektrani na ugljen iskoristivost postrojenja se kreće od 35-40%. Dakle više od polovice energije nepovratno trošimo, što kroz hlađenje i kondenzaciju, što kroz gubitke u samom sistemu. Energija koja se gubi u kondenzatoru predstavlja najveći dio ukupne izgubljene energije. Da bismo nekako iskoristili tu energiju, odnosno eksergiju goriva, primjenjujemo tzv. kogeneracijska postrojenja. Kogeneracija (Combined Heat and Power ili CHP) je sekvencijalno korištenje primarne energije goriva za proizvodnju dvaju korisnih energetskih oblika: toplinske energije i mehaničkog rada.Pritom se dobiveni mehanički rad najčešće koristi za dobivanje električne energije, dok se toplinska energija može koristiti u raznim tehnološkim procesima, procesima grijanja te u procesima hlađenja. Kao gorivo može se koristiti prirodni plin, biomasa, drvna građa ili vodik (u slučaju gorivnih ćelija), a izbor tehnologije za kogeneraciju ovisi o raspoloživosti i cijeni goriva. Učinkovitost kogeneracije iznosi od 70-85% (od 27-45% električne energije i od 40-50% toplinske energije), za razliku od konvencionalnih elektrana gdje je ukupna učinkovitost od 30-51% (električne energije).

[[Slika:Prikaz kogeneracijskog sistema.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 132.''' Jednostavna shema kogeneracije</div>

Prednosti kogeneracijskih sustava pred klasičnim sustavima s odvojenom opskrbom raznih oblika energije proizlaze prije svega iz visoke efikasnosti kogeneracijskih sustava. Pritom treba istaknuti da je ovakav stupanj iskoristivosti kogeneracijskog postrojenja svojstven režimu rada pri kojem se utroši sva toplinska energija proizvedena u sustavu.
Direktna posljedica visoke efikasnosti kogeneracijskih postrojenja niske su vrijednosti emisija CO2 u atmosferu pri njihovom radu.
Komercijalno dostupne CHP tehnologije su parne i plinske turbine, mikroturbine, motori s unutrašnjim sagorijevanjem, Stirlingov stroj i gorivne ćelije, u širokom rasponu snage od 1 kW za Stirlingov stroj do 250 MW za plinske turbine.
Konvencionalne elektrane emitiraju toplinu kao postprodukt pri generiranju električne struje u okoliš kroz tornjeve za hlađenje, kao ispušne plinove, ili nekim drugim sredstvima. CHP troši toplinsku energiju ili za industrijske potrebe ili za domaćinstva,
bilo vrlo blizu elektrani ili osobito kao u Skandinaviji i istočnoj Europi energija se kroz toplovode vodi do lokalnih kućanstava.Toplinska energija dobivena kogeneracijskom tehnikom također može biti korištena i u apsorcijskim hladnjacima za hlađenje. Elektrane koje proizvode struju, toplinu i hlade nazivaju se i trigeneracijama, ili općenito poligeneracijama. Kogeneracija je termodinamički najpovoljnija u iskorištavanju goriva. U odvojenoj proizvodnji el. struje toplina koja se javlja kao nusprodukt mora biti bačena kao toplinski otpad.
Termoelektrane (uključujući i nuklearne) i općenito toplinski strojevi ne pretvaraju svu raspoloživu energiju u koristan oblik ( ll. glavni stavak ). CHP hvata odbačenu toplinu i time omogućava veću iskoristivost od oko 70%. To znači da se manje goriva mora potrošiti za isti iznos korisne energije. CHP je efikasniji ako je mjesto potrošnje bliže mjestu proizvodnje, dok mu korisnost pada sa udaljenošću potrošača. Udaljenost znači da mu trebaju dobro izolirane cijevi, što je skupo, dok se struja može transportirati na daleko veću udaljenost za iste gubitke.
Kogeneracijske elektrane se mogu naći u područjima sa centralnim grijanjem ili u velikim gradovima, bolnicama, rafinerijama..
CHP elektrane mogu biti dizajnirane da rade s obzirom na potražnju za toplinskom energijom (heat driven operation) ili primarno kao elektrana čiji se toplinski otpad iskorištava.
Tipovi kogeneracijskih elektrana
Topping ciklusne elektrane prvo proizvode el. struju, a zatim od ispuha toplinsku energiju. Ove elektrane koje su rijetke, proizvode toplinu za industrijske procese prvo, zatim se proizvodi struja pomoću otpadne topline. Iste se koriste kod industrijskih procesa kod kojih je potrebna visoka temperatura npr. pri proizvodnji stakla i metala.
Veliki kogeneracijski sistemi osiguravaju toplu vodu i energiju za tvornicu ili čak cijeli grad.

Tipične CHP elektrane su:
* postrojenje protutlačne turbine,
* postrojenje kondenzacijske turbine s reguliranim oduzimanjem pare,
* postrojenje plinske turbine s korištenjem otpadne topline dimnih plinova,
* gorive ćelije s rastaljenim karboratima.

Manje kogeneracijske jedinice obično koriste Stirling-ov motor, a postoje i bojleri koji služe samo za grijanje tople vode za centralno grijanje.

[[Slika:Ter18-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 133.''' Prikaz udjela električne i toplinske energije kod kogeneracije i konvencionalnog postrojenja</div>

===Postrojenje protutlačne turbine===

Najjednostavniji i najčešći oblik, postrojenje protutlačne turbine je bazični proces gdje imamo paru proizvedenu u generatoru pare, ekspandiranu u turbini i potom dovedenu do razvodnika koji odvodi toplinu dalje u vrelovodni sustav. Turbina je protutlačna i vrši se ekspanzija do protutlaka s temperaturom zasićenja. Ovaj tip postrojenja prisutan je najčešće u industriji kod proizvodnje topline i električne energije. Ova postrojenja su jeftinija, a samim time i jednostavnije za održavanje i upravljanje.
Potreba i potrošnja toplinske i električne energije varira tako da u slučaju da imamo preveliku količinu pare, višak uvijek možemo izbacivati u atmosferu. Potreba koju imamo za toplinskom energijom u pogonu određivati će režim rada postrojenja. Količina proizvedene električne i toplinske energije ne može se bilancirati što je najveći problem. Naprosto ne možemo zbrajati toplinsku i električnu energiju.

===Postrojenje kondenzacijske turbine s reguliranim oduzimanjem pare===

Za ovakav sustav potrebno je imati na raspolaganju turbinu s dva stupnja: visoko i niskotlačni. Nakon ekspanzije u visokotlačnom dijelu turbine vrši se ekspanzija nakon koje dolazi do oduzimanja pare. Sve se to odvija na konstantnom tlaku. Ovaj pogon je povoljniji pošto imamo dva stupnja rada:
* čisti kondenzatorski
* čisti protutlačni
Čisti kondenzatorski pogon znači da ne postoji potreba za toplinom pa se proizvodi samo električna energija. U suprotnom primjeru kogd čistog protutlačnog slučaja potreba za toplinskom energijom je toliko velika da uopće nema proizvodnje u niskotlačnom dijelu turbine. Realno protutlačni (čisti) režim se ne može voziti. Niskotlačni dio turbine ne može ostati bez pare (hlađenje).

===Postrojenje plinske turbine s korištenjem otpadne topline dimnih plinova===

Princip rada postrojenja s plinskom turbinom s korištenjem otpadne topline je sljedeći. Na ispuh plinske turbine dodaje se kotao koje služi za proizvodnju pare koja pak služi li u industrijske svrhe ili za grijanje. Temperature na izlazu iz plinske turbine su izuzetno visoke (do 600 °C) tako da mogu poslužiti u daljnjoj proizvodnji pare. Tu vidimo povezanost kombiniranog i kogeneracijskog procesa – proizvodnja pare za grijanje, ali i ponovnu proizvodnju električne energije. Dodatna proizvodnja i električne energije još dodatno povećava iskoristivost procesa. Eventualno dodatno izgaranje struja ispušnih plinova, s obzirom na visoki udio kisika, objašnjeno je u poglavlju o kombiniranim procesima.

Stupanj iskoristivosti kogeneracijskog procesa

:::::::::::[[Slika:stupanjiskoristivosti1.jpg]]

:::::::::::[[Slika:stupanjiskoristivosti2.jpg]] proizlazi da je [[Slika:stupanjiskoristivosti3.jpg]]

Stupanj ekonomske iskoristivosti:

::::::::[[Slika:stupanjiskoristivosti4.jpg]]

==Tipična kogeneracijska elektrana==

[[Slika:Avedore.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 134.''' Kogeneracijska elektrana Avedore u Danskoj</div>

'''Avedore'''

Mjesto: Danska

Operator: Energi E2

Specifikacije: 1 X 250 MW, 1 X 570 MW

Operativnost: 1990-2002

Gorivo: prirodni plin, ugljen, biomasa, nafta

Proizvođač bojlera: Deutsche Babcock, BWE

T/G nabavlač: BBC, Ansaldo

Činjenice: Avedore supplies electricity to Eastern Denmark's grid and heat to Greater Copenhagen's district heating network. Avedore-2 has a supercritical boiler with two topping gas turbines from Rolls-Royce. There is a separate biomass combustion unit.

==MikroCHP==

Mikrokogeneracija je također naziv za distribuirani energijski izvor (Distributed Energy Resource - DER), i reda veličine je kućanstva ili male proizvodne jedinice. Umjesto da se sve gorivo potroši na grijanje dio se koristi i za proizvodnju električne energije. Ta se el. energija može koristiti unutar domaćinstva (obrta), ili uz dopuštenje mreže prodavati je natrag u istu. Postojeće mikroCHP instalacije koriste četiri različite tehnologije: motore na unutrašnje izgaranje, Stirling-ove motore, kružne procese s vodenom parom i gorive ćelije.

==Kogeneracije na biomasu==

Kogeneracijsko postrojenje koristi biomasu za proizvodnju električne i toplinske energije u indirektnom plinsko turbinskom procesu. Osnova sustava je klasična plinska turbina sa vanjskom komorom izgaranja čija koncepcija omogućava da se zrak iz kompresora prije uvođenje u turbinu odvede u vanjski dogrijač zraka sa loženjem biomase, te se tako dogrijan uvodi u turbinu. Ovim se omogućava da plinska turbina umjesto sa plinovima izgaranja radi sa čistim zagrijanim zrakom čime se osigurava njen rad u idealnim radnim uvjetima te se značajno produžava njen radni vijek.

[[Slika:Kogeneracijsko_postrojenje.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 135.''' Kogeneracijsko postrojenje na biomasu</div>

Kogeneracijska postrojenja se koriste kako bi se pored ekonomskih ostvarile i ekološke uštede, doprineseći tako smanjivanju štetnog utjecaja na okoliš. Potencijalna mjesta za primjenu kogeneracije nalaze se svugdje gdje postoji istovremena potreba za električnom i toplinskom energijom. Prednosti kogeneracijskih sustava u odnosu na sustave odvojene opskrbe vidljive su pri usporedbi gubitaka koji nastaju proizvodnjom električne i toplinske energije.

[[Slika:Anina slika za enerpediju 1.png|center|550px]]

U kogeneracijskoj proizvodnji električne i toplinske energije iz biomase dominira tehnologija izravnog izgaranja krute biomase u ložištima termoenergetskih postrojenja. Načelno se razlikuju dva tipa izgaranja krute biomase: samostalno, u postrojenjima manje i srednje snage, te suizgaranje (suspaljivanje) s fosilnim gorivima (najčešće ugljenom) u postrojenjima srednje i velike snage. Premda je troškovno najpovoljniji način korištenje biomase u proizvodnji električne energije suspaljivanje u ugljenom loženim termoelektranama, poticajno zakonodavno okruženje u mnogim razvijenim zemljama omogućilo je ekspanziju postrojenja koja kao gorivo koriste isključivo biomasu. Ograničena raspoloživost goriva i visoki transportni troškovi uvjetuju izgradnju postrojenja manjeg kapaciteta koja tek u rijetkim slučajevima premašuju 30 MWe. U usporedbi s ugljenom loženim elektranama postrojenja ložena biomasom su skuplja i manje efikasna. Tek novija postrojenja kapaciteta većeg od 20 MWe, koja su izgrađena nakon 2000. godine postižu iskoristivost veću od 30 % .

U kogeneracijskoj proizvodnji električne i toplinske energije iz biomase dominira tehnologija izravnog izgaranja krute biomase u ložištima termoenergetskih postrojenja. Načelno se razlikuju dva tipa izgaranja krute biomase: samostalno, u postrojenjima manje i srednje snage, te suizgaranje (suspaljivanje) s fosilnim gorivima (najčešće ugljenom) u postrojenjima srednje i velike snage. Premda je troškovno najpovoljniji način korištenje biomase u proizvodnji električne energije suspaljivanje u ugljenom loženim termoelektranama, poticajno zakonodavno okruženje u mnogim razvijenim zemljama omogućilo je ekspanziju postrojenja koja kao gorivo koriste isključivo biomasu. Ograničena raspoloživost goriva i visoki transportni troškovi uvjetuju izgradnju postrojenja manjeg kapaciteta koja tek u rijetkim slučajevima premašuju 30 MWe. U usporedbi s ugljenom loženim elektranama postrojenja ložena biomasom su skuplja i manje efikasna. Tek novija postrojenja kapaciteta većeg od 20 MWe, koja su izgrađena nakon 2000. godine postižu iskoristivost veću od 30 % .

[[Slika:Anina slika za enerpediju 2.png|center|550px]]

1.međuspremnik goriva 2. dobava goriva 3. rešetka 4. ložište 5. pregrijač pare 6.isparivač, 7.ekonomajzer 8. zrak za izgaranje 9. vlažno otpepeljavanje 10. odvod dimnih plinova

Ložišta s izgaranjem u mjehurićastom sloju (eng. bubbling fluidized bed-BFB) prikladna su za postrojenja čija je snaga veća od 10 MWt. Na dnu BFB ložišta nalazi se sloj pijeska ispod kojeg se kroz distribucijsku ploču upuhuje primarni zrak. Temperatura sloja održava se u rasponu između 800 i 900 °C posredstvom ugrađenog izmjenjivača topline kroz koji protječe pregrijana vodena para.Sekundarni zrak uvodi se kroz nekoliko ulaza smještenih u gornjem djelu ložišta.

Suvremena postrojenja s izgaranjem na rešetki uobičajeno su jeftinija od postrojenja s izgaranjem u fluidiziranom sloju.Fluidizacija sloja povećava efikasnost izgaranja ali i zahtijeva dodatnu energiju za pogon ventilatora zraka što povećava vlastitu potrošnju električne energije kogeneracijskog postrojenja.

Rasplinjavanje biomase predstavlja alternativu klasičnim procesima izgaranja i proširuje mogućnosti korištenja biomase. Rasplinjavanjem se kruta biomasa transformira u gorivi ili reaktorski plin koji se može koristiti za pogon plinske turbine, plinskog motora ili gorivnih članaka u proizvodnji električne energije, ali i u procesima kemijske sinteze za proizvodnju etanola ili drugih organskih proizvoda. Rasplinjavanje još nema status potpuno komercijalne tehnologije.

Pored tehnologije primarne pretvorbe biomase (izgaranje ili rasplinjavanje) kogeneracijska postrojenja razlikuju se i prema tehnološkom procesu. Trenutni tržišni status različitih tehnologija kao i raspon primjena s obzirom na veličinu kogeneracijskog postrojenja ilustriran je na slici .

[[Slika:Anina slika za enerpediju 3.png|center|600px]]

<div align="center"> Tržišni status i raspon primjene različitih tehnologija korištenja biomase u kogeneraciji </div>

Većina kogeneracijskih postrojenja loženih biomasom temelji se na Rankineovom kružnom procesu s pregrijanom vodenom parom.
Ukupna iskoristivost kogeneracijskog procesa definirana je kao omjer zbroja proizvedene električne i toplinske energije i energije utrošenog goriva. Premda je ukupna iskoristivost kogeneracijskog procesa viša u usporedbi s kondenzacijskim postrojenjima, kogeneracijska postrojenja imaju nižu iskoristivost proizvodnje električne energije Mjere povećanja iskoristivosti parno-turbinskog procesa temelje se prije svega na povećanju prosječne temperature dovođenja topline.

===Modularni kogeneracijski sustav===

Temelji se na klasičnom otvorenom plinsko - turbinskom procesu prikazanom na dijagramu. Klasični proces plinske turbine karakterizira kompresija zraka iz okoline ( P1,t1 >>> P2,t2`) koji se dogrijava u izmjenjivaču – regeneratoru sa ispušnom toplinom iz turbine ( t2` >>> t2``) te odlazi u komoru izgaranja za plin ili tekuće gorivo gdje se stvaraju plinovi izgaranja ( t2`` >>> t3 ). Plinovi u turbini ekspandiraju ( P3,t3 >>> Pit,t4`) i oslobađaju energiju za pogon kompresora i električnog generatora. Nakon izlaska iz turbine ispušni plinovi se hlade u regeneratoru ( t4` >>> t4`` ) gdje zagrijavaju zrak iz kompresora čime se smanjuje potrošnja goriva i povećava stupanj korisnosti. Za razliku od opisanog klasičnog procesa - za korištenje energije biomase u plinskoj turbini potrebno je dograditi vanjske instalacije za izgaranje biomase čija se energija direktno ili indirektno uvodi u turbinu.

[[Slika:Clip_image003.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 136.''' Modularni kogeneracijski sustav</div>

[[Image:Crta.jpg]]

=Trigeneracija=
[[Image:Crta.jpg]]

Trigeneracija (Combined Heat, Cooling and Power production = CHCP) je proces istodobne proizvodnje električne i toplinske energije i hlađenja u jedinstvenom procesu. Toplinska energija se dodatkom apsorpcionih uređaja koristi za hlađenje (klimatizacija).U usporedbi s kogeneracijom učinkovitost trigeneracije se povećava za čak 50%.Potreba za korištenjem trigeneracije u razdoblju ljetnih mjeseci uvjetovala je razvijanje nove CHP tehnologije (osobito u južnim državama SAD-a). Trigeneracija nudi značajno smanjenje opterećenja elektroenergetskog sustava u vrućim ljetnim mjesecima.
Prednosti trigeneracije u odnosu na klasične rashladne strojeve su:
*neemitiranje štetnih freona u atmosferu i
*korištenje otpadne topline iz kogeneracijskih postrojenja.
No, trigeneracija se ne koristi samo za procese grijanja i hlađenja objekata, nego i za proizvodne industrijske procese koji zahtijevaju niske temperature. Trigeneracijsko postrojenje je izvrstan način rješavanja opskrbe električnom energijom npr. u bolnicama, hotelima, trgovačkim centrima itd., te industrijskim postrojenjima u kojima se uz električnu energiju troši i znatna količina toplinske ali i rashladne energije.

[[Slika:Jednostavna shema trigeneracije.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 137.''' Jednostavna shema trigeneracije</div>

[[Image:Crta.jpg]]

=Gorive ćelije i vodik=
[[Image:Crta.jpg]]

==Dobivanje vodika reformiranjem==

==Dobivanje vodika elektrolizom==

<br>
*1. UVOD
Vodik je kemijski element koji u periodnom sustavu elemenata ima oznaku H te se nalazi pod rednim brojem 1. U energetici ga je moguće koristiti kao gorivo u motorima za dobivanje mehaničke energije, u gorivim ćelijama ili spajanjem s kisikom za dobivanje električne energije ili kao energetski međuspremnik za regulaciju zahtjeva potrošnje električne energije u energetskim sustavima koji koriste izvore koji nemaju konstantnu dobavu energije (npr. vjetroelektrane, solarne elektrane). Budući da elementarnog vodika u prirodi ima jako malo, potrebno ga je proizvoditi. Može se proizvesti iz fosilnih goriva, ali na taj način nastaje ugljikov dioksid kojeg želimo izbjeći. Jedan od ekološki prihvatljivih načina je dobivanje vodika elektrolizom vode pod uvjetom da se električna energija za elektrolizu dobije iz OIE čime nismo stvorili ugljikov dioksid.
<br/>
<br>
*2. ELEKTROLIZA
Elektroliza je elektrokemijska reakcija razlaganja elektrolita djelovanjem istosmjerne struje. Za elektrolizu su nam potrebni: 1) elektrolit – najčešće vodena otopina kiseline, lužine ili soli koja ima slobodne ione koji imaju ionsku vodljivost; 2) elektrode – vodljivi materijal, najčešće metal ili ugljik; 3) izvor istosmjerne električne struje – daje energiju potrebnu za elektrolizu. Sve to se nalazi ukomponirano u elektrolizatoru – uređaju za elektrolizu. Elektrode su spojene vodičima na izvor istosmjerne struje te uronjene u elektrolit. Jedna elektroda ima pozitivan naboj i naziva se anoda, dok druga ima negativan i naziva se katoda. Zbog razlike u predznaku naboja, katoda privlači katione (pozitivno nabijene ione), a anoda privlači anione (negativno nabijene ione). Kada kation dođe na katodu potrebno mu je dodati elektrone kako bi postao neutralan u smislu nabijenosti. Kation prima elektrone (reducira se) i time se odvaja od elektrolita. Za anion se slučaj obrnut. Anion dolazi na anodu, predaje elektrone (oksidira se) i izlazi iz elektrolita. Budući da se anioni i kationi, prema elektronskoj konfiguraciji iona, nalaze u energetski najnižem, najpovoljnijem stanju, potrebno je uložiti energiju za njihovo izbijanje. Ta se energija dobiva iz izvora električne struje. Naime, napon izvora mora biti veći ili jednak naponu članka, koji je jednak razlici elektrodnih potencijala elektroda (elektrodni potencijal elektrode se ne može izmjeriti, nego se određuje prema [http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_hydrogen_electrode/Standard_hydrogen_electrode | standardnoj vodikovoj elektrodi] čiji je elektrodni potencijal dogovorno uzet kao nula).
[[Image:princip_elektrolize.jpg|400px|center]]
<div align="center">'''Slika 1:''' Princip elektrolize (Izvor: [http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electrolysis.svg | Wikipedia[6]])</div>
<br> <br/>
<br>
Kvantitativni odnosi u elektrolizi definirani su Faradayevim zakonom. Množina tvari koje nastaju elektrolizom ovisi o jakosti struje (I), vremenu trajanja elektrolize (t) te o broju elektrona koji sudjeluju u redoks reakciji (z).
<br/>
<br> <br/>
<br>
[[Image:jedna.jpg|800px|center]]
<br/>
<br/>
<br>
*2.1. Elektroliza vode
Za dobivanje vodika najčešće se kao elektrolit koristi voda. Ta voda ne smije biti destilirana budući da onda ne bi bila vodljiva. Najčešće se u vodu dodaje nekakva sol (npr. NaCl, KOH) kako bi joj povećali električnu vodljivost. Voda disocira na vodikove katione i hidroksidne anione. Kationi idu prema katodi pa se na njoj izlučuje vodik, a anioni prema anodi pa se na njoj izlučuje kisik.
Kod elektrolize vode, u elektrolizator moramo ugraditi polupropusnu membranu koja je propusna za elektrone, a nije za molekule vodika i kisika kako ne bi nastao elektrolitički plin. To je smjesa vodika i kisika u molarnom omjeru 2:1, eksplozivna je te se još naziva plin praskavac.
<br/>
<br> <br/>
[[Image:jednadzbe.jpg|400px|center]]
<br>
*3. Dostignuća
Učinkovitost procesa je oko 65% za alkalni elektrolizator (koji koristi lužinu kao elektrolit). Do 2020. bi se, prema predviđanjima, trebala podići na 70%. Razvijaju se i elektrolizatori, koji koriste kruti polimerni elektrolit, koji bi mogli raditi i na 700 do 900°C (viša temperatura povećava efikasnost). Također, većina sustava je pogodna za rad pri višim tlakovima čime se izbjegava korištenje velikih spremnika. Princip dobivanja vodika elektrolizom je pogodan za decentraliziranu proizvodnju manjih količina vodika, kao u prometu.
<br/>
<br> <br/>
[[Image:tablica.jpg|600px|center]]

<br> <br/>
<br> <br/>
Izvori: <br>
[1] http://setis.ec.europa.eu/setis-deliverables/technology-mapping/technology-map-chapters-2011/fuel-cells-and-hydrogen <br>
[2] [http://www.profil-international.hr/webshop/kemija/opca-kemija-2 |Habuš A., Stričević D., Liber S.: Opća kemija 2, udžbenik za drugi razred gimnazije, PROFIL, 2006.] <br>
[3] [http://www.fsb.unizg.hr/atlantis/upload/newsboard/05_11_2013__19785_Ankica-Doktorski_rad.pdf | Ankica Dukić: Proizvodnja vodika elektrolizom vode pomoću Sunčeve energije i fotonaponskog modula, 2013.] <br>
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis#Competing_half-reactions_in_solution_electrolysis<br>
[5] http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis_of_water<br>
[6] http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electrolysis.svg<br>
[7] http://hr.wikipedia.org/wiki/Vodik<br>
[8] http://hr.wikipedia.org/wiki/Elektroliza<br>
[9] http://www.fchea.org/core/import/PDFs/factsheets/Renewable%20Hydrogen%20Production%20Using%20Electrolysis_NEW.pdf<br>
[10] http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electrolysis.svg<br>

==Akumulacija vodika==

Vodik je plin male mase koji zauzima znatan volumen pri standardnim uvjetima tlaka, tj. atmosferskog tlaka. Gustoća vodika normalnog stanja je 0,090 kg/m<sup>3</sup>. To znači da je za akumulaciju 1 kg vodika normalnog stanja, potreban spremnik volumena 11 m<sup>3</sup>. Kako bi transport i akumulacija vodika bili učinkoviti, ovaj volumen mora biti znatno smanjen.

Kako bi se smanjio volumen vodika, najčešće se koriste sljedeće tehnologije:
*Visokotlačna akumulacija u plinovitom stanju;
*Niskotemperaturna akumulacija u tekućem stanju;
*Akumulacija pomoću metalnih hidrida.

'''Visokotlačna akumulacija u plinovitom stanju'''

Najjednostavniji način smanjenja volumena plina konstantne temperature jest povećanjem njegovog tlaka. Tako pod tlakom od 700 bara, vodik ima gustoću od 42 kg/m<sup>3</sup>. Pri tom tlaku, 10 kg vodika se može pohraniti u 245-litarski spremnik.

Danas su najčešće u uporabi čelični i aluminijski spremnici. Kako bi se dodatno poboljšali kapaciteti za akumulaciju, proizvođači razvijaju kompozitne spremnike koji su napravljeni od mnogo lakših materijala nego što je čelik. Današnji kompozitni spremnici su izrađeni od aluminija preko kojeg su unakrsno motana ugljikova vlakna i ujedno lijepljena epoksidnim smolama.

Najčešća primjena ovakve akumulacije vodika je u automobilskoj industriji.

[[Slika:Spremnik plinovitog vodika pod tlakom.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 6.3/1.''' Spremnik plinovitog vodika pod tlakom</div>

'''Niskotemperaturna akumulacija u tekućem stanju'''

Kod niskotemperaturne akumulacije vodika u tekućem stanju, smanjenje volumena (povećanje gustoće) vodika se provodi smanjenjem njegove temperature. Vodik pri standardnim tlakom (1.013 bar) se pretvara u tekućinu kad se ohladi ispod -250 °C. Pri toj temperaturi, gustoća vodika iznosi 71 kg/m<sup>3</sup> što znači da se pri standardnom tlaku, 10 kg vodika može akumulirati u 145-litarski spremnik.

Ukapljivanje vodika zahtjeva veliki utrošak energije. U cilju održavanja tekućeg vodika na dovoljno niskoj temperaturi, spremnici moraju biti posve izolirani što pri konstruiranju ovakvih spremnika zahtjeva dodatni trošak.

Najčešća primjena ovakve akumulacije vodika je u svemirskoj tehnici.

[[Slika:Linde-Wasserstofftank.JPG|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 6.3/2.''' Spremnik tekućeg vodika</div>

'''Akumulacija pomoću metalnih hidrida'''

Metalni hidridi kao što su MgH<sub>2</sub>, NaAlH<sub>4</sub>, LiAlH<sub>4</sub>, LiH, LaNi<sub>5</sub>H<sub>6</sub>, TiFeH<sub>2</sub> i paladijev hidrid, s različitim stupnjevima učinkovitosti, mogu se koristiti kao medij za akumulaciju vodika i to često reverzibilno.

Mnogi metalni hidridi se snažno vežu za vodik. Kod vrlo visokih temperatura (između 120 °C i 200 °C) oslobađaju vodik. Ovaj trošak energije može se smanjiti korištenjem legura kao što su LiNH<sub>2</sub>, LiBH<sub>4</sub> i NaBH<sub>4</sub>. Ove legure stvaraju slabije veze s vodikom što znači da je potreban manji utrošak energije kako bi se oslobodio akumulirani vodik. Međutim, ako je veza preslaba, tlak koji je potreban za ponovno stvaranje hidrida mora biti vrlo visok što eliminira ušteđenu energiju. Cilj sustava koji koriste vodik kao gorivo je ostvariti akumulaciju vodika pri temperaturi manjoj od 100 °C i tlaku manjem od 700 bara.

Alternativna metoda za smanjenje temperature pri akumulaciji vodika je korištenjem aktivatora. To se uspješno koristi kod aluminijevog hidrida ali kompleksna sinteza ove metode, čini ovu metodu nepoželjnu za mnogu primjenu.

Preporučeni hidridi za korištenje u vodikovoj ekonomiji uključuju jednostavne magnezijeve hidride ili prijelazne metale i kompleksne metalne hidride koji obično sadrže natrij, litij ili kalcij i aluminij ili bor. Hidridi koji se koriste za akumulaciju vodika pružaju nisku reaktivnost (visoku sigurnost) i visoku gustoću akumuliranog vodika. Vodeći kandidati su litijev hidrid, natrijev borohidrid i litij-aluminijev hidrid.

Nedostaci ove metode akumulacije vodika su razmjerno mali kapacitet i veliki utjecaj nečistoća metalnih hidrida. Osim toga, mase spremnika metalnih hidrida su velike što je također nepoželjna karakteristika.

[[Slika:Metal hydride hydrogen storage.gif|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 6.3/3.''' Akumulacija vodika pomoću metalnih hidrida</div>

==Gorive ćelije==

'''Gorive ćelije''' su elektrokemijski uređaji za neposrednu pretvorbu kemijske energije, sadržane u nekom kemijskom elementu ili spoju, u istosmjernu električnu struju.

'''Povijesni razvoj'''

Britanski fizičar '''William R. Grove''' je 1839. otkrio da se elektrokemijskim spajanjem vodika i kisika dobiva električna struja. Svoje eksperimente je opisao 1842. i gorivu ćeliju naziva '''voltina plinska baterija'''. Godine 1889. '''L. Mond''' i '''C. Langer''' unaprijedili su gorivu ćeliju dodajući između elektroda poroznu vodljivu membranu. Krajem XIX. stoljeća uvode naziv [http://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell goriva ćelija](Fuel cell). Na istraživanju gorivih ćelija radili su mnogi elektrokemičari. Tek 1932. F.T. Bacon smišlja tehnički upotrebljiva rješenja. Sredinom 50-tih godina proizvode se prve gorive ćelije za pogon malih električnih uređaja, a sredinom 60-tih godina započela je upotreba gorivih ćelija u svemirskim letjelicama.

===Princip rada gorive ćelije===

Na anodi gorive ćelije vrši se proces deelektronacije goriva (elektrooksidacija). Tako oslobođeni elektroni putuju vanjskim električnim krugom, preko trošila, do katode. Kationi nastali na anodi putuju kroz elektrolit do katode. Na katodi gorive ćelije reducira se drugi element ili spoj koji sudjeluje u kemijskoj reakciji. Najčešće je to [http://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen kisik]. Tako nastali ioni spajaju se u konačni produkt reakcije koji se odvodi iz gorive ćelije. Često su reaktanti [http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen vodik] i kisik i u tom slučaju su reakcije slijedeće:

*Anodna reakcija: '''H<sub>2</sub>''' [[Slika:Rightarrow.gif]] '''2H<sup>+</sup> + 2e'''
*Katodna reakcija: '''O<sub>2</sub> + 4H<sup>+</sup> + 4e''' [[Slika:Rightarrow.gif]] '''2H<sub>2</sub>O'''

[[Slika:Osnovnashema-ivana.jpg|300px|center]]

<div align="center">'''Slika 138.''' Osnovna shema</div>

Radi ubrzavanja reakcija '''elektrode''' su prekrivene slojem '''katalizatora'''. Vrsta katalizatora ovisi o tipu gorive ćelije.

'''Elektrolit''' može biti čvrsti i tekući. Bilo koja tekućina sa sposobnošću provođenja iona može biti tekući elektrolit. Radna temperatura gorive ćelije, zbog isparavanja elektrolita, predstavlja ograničenje pri upotrebi kiselih vodenih otopina pa se zbog toga kao kiseli elekrolit upotrebljava koncentrirana '''fosforna kiselina'''. Postoje i gorive ćelije s alkalnim elektrolitom. Kao čvrsti elektroliti upotrebljavaju se polimerne membrane s mogućnošću ionske izmjene, dok se kod nekih visoko temperaturnih gorivih ćelija upotrebljavaju i dopirani keramički elektroliti.

===Podjela gorivih ćelija===

'''Prema načinu rada'''

* '''primarne'''
* '''sekundarne'''

'''Primarne gorive ćelije'''

Kod primarnih se gorivih ćelija gorivo i oksidans dovode iz vanjskih spremnika, a nastali se produkt reakcije odvodi. Primjer takvih gorivih ćelija su alkalne gorive ćelije u svemirskim letjelicama kod kojih se nastala voda koristi za piće.

[[Slika:Primarnacelija-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 139.''' Skica primarne ćelije</div>

Moguća je i izvedba kod koje se vodik potreban za rad gorive ćelije izdvaja iz nekog vodikom bogatog spoja. Takav pristup rješava problem skladištenja vodika potrebnog za rad, a nedostatak je emisija CO<sub>2</sub> . Jedno od mogućih goriva je metanol iz kojeg se vodik izdvaja pomoću vodene pare na 280 °C i uz prisutnost katalizatora.

[[Slika:Primarnacelija2-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 140.''' Primarna ćelija</div>

'''Sekundarne gorive ćelije'''

Kod '''sekundarnih''', '''regenerativnih''' gorivih ćelija produkti reakcije se regeneriraju u polazne elemente uz dovođenje energije.

[[Slika:Sekundarnacelija-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 141.''' Sekundarna ćelija</div>

'''Prema vrsti elektrolita'''

* '''Gorive ćelije s alkalnim elektrolitom'''
* '''Gorive ćelije sa fosfornom kiselinom (PAFC)'''
* '''Gorive ćelije s polimernom membranom kao elektrolitom (PEMFC)'''
* '''Gorive ćelije s rastaljenim karbonatima kao elektrolitom (MCFC)'''
* '''Gorive ćelije s čvrstim oksidima kao elektrolitom (SOFC)'''

'''Gorive ćelije s alkalnim elektrolitom'''

Najčešće upotrebljavani elektrolit je '''KOH''' ('''kalij-hidroksid'''). Ova vrsta gorivih ćelija koristi se u svemirskim letjelicama kao izvor električne energije, a voda nastala reakcijom kisika i vodika se koristi za piće. Glavna prepreka komercijalnoj upotrebi ovih gorivih ćelija je relativno velika potrebna količina [http://en.wikipedia.org/wiki/Platinum platine], kao katalizatora, što uzrokuje visoke troškove. Moguće je postići iskoristivost do '''80 %''' ako se otpadna toplina koristi za zagrijavanje vode.

[[Slika:Alkalnacelija.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 142.''' Principjelna shema gorive ćelije s alkalnim elektrolitom</div>

'''Nedostaci alkalnih gorivih ćelija:'''

* visoka cijena zbog velikih količina platine
* potrebna je visoka čistoća vodika i kisika zbog osjetljivosti ovog tipa gorivih ćelija na prisustvo ugljikovih spojeva

'''Prednost alkalnih gorivih ćelija:'''

* visoka iskoristivost

'''Primjena i perspektive:'''

Upotrebljavaju se u svemirskim letjelicama, a moguća je primjena u vozilima, podmornicama i stacionarnim objektima. Jedan od proizvođača ovog tipa gorivih ćelija je Zetek Power plc .

'''Gorive ćelije sa fosfornom kiselinom (PAFC)'''

Kao elektrolit se upotrebljava koncentrirana '''fosforna kiselina'''. Radna temperatura ovog tipa gorivih ćelija je oko '''200 °C'''. Ova goriva ćelija dozvoljava prisutnost 1-2% CO i par ppm fosfora u vodiku. Nema dovoljno topline za proizvodnju pare, ali se iskoristivost može povećati iskorištenjem otpadne topline za zagrijavanje vode. Iskoristivost doseže '''40-50%'''. Cijena ovih gorivih ćelija je '''$2500-$4000/kW'''.

[[Slika:Kiselacelija-ivana.jpg|350px|center]]

<div align="center">'''Slika 143.''' Principijelna shema gorive ćelije s kiselim elektrolitom</div>

'''Prednosti gorivih ćelija sa fosfornom kiselinom:'''

* relativno dobro podnošenje prisutnosti CO i sumpora što omogućava upotrebu vodika dobivenog na mjestu eksploatacije iz metanola, benzina ili drugih ugljikovodika
* dobro poznavanje problema pogona

'''Nedostatak gorivih ćelija sa fosfornom kiselinom:'''

* upotreba platine kao katalizatora

'''Primjena i perspektive:'''

Postoje jedinice snaga od nekoliko kilovata do par stotina kilovata. Jedan od proizvođača gorivih ćelija za komercijalnu upotrebu je '''ONSI Corporation''' , čije se jedinice upotrebljavaju za opskrbu električnom energijom poslovnih zgrada, bolnica, udaljenih objekata i sl. Mjesta moguće primjene gorivih ćelija kao komercijalno prihvatljivih izvora električne energije su udaljeni objekti i poslovne zgrade. [http://www.fuelcellmarkets.com/fuel_cell_markets/member_view.aspx?articleid=487&subsite=1&language=1 SUREPOWER™ Corporation] navodi da američka poduzeća troše oko 4 milijarde dolara godišnje radi osiguranja sigurnog napajanja računala i da su 1991. godine, prema istraživanju časopisa Busness Week, gubici zbog prekida napajanja računala iznosili oko 18 milijardi dolara. Postrojenje dosad najveće snage,11 MW, je ispitivano u Japanu.

'''ONSI Corporation''' navodi da su isporučili više od 200 komada sistema PC25 snage 200 kW i da je zbir radnih sati prešao 3 400 000.

'''Gorive ćelije s polimernom membranom kao elektrolitom (PEMFC)'''

Kao elektrolit se upotrebljavaju membrane od polimera koje imaju mogućnost propuštanja kationa, a elektrone ne propuštaju. Napon jednog sklopa anoda-membrana-katoda je oko 0,7 V s gustoćom struje od 0,5-1 A/cm2. Za dobivanje većih snaga spaja se više sklopova anoda-membrana-katoda u serijsku vezu. Gorivo je vodik, a kao oksidans se može koristiti čisti kisik ili kisik iz zraka. Ova vrsta gorivih ćelija nije osjetljiva na prisutnost CO2 u struji vodika, što omogućuje upotrebu vodika dobivenog na mjestu upotrebe iz metanola ili benzina, uz uklanjanje CO. Iskoristivost je do 60%. Katalizator na elektrodama je platina. Količine potrebne platine su znatno smanjene i danas se kreću oko 0,5 mg/cm2. Ispitivane su i ćelije sa 0,3 mg/cm2 kod kojih je trošak za katalizator oko $2/kW.

Reakcije:

* Anodna reakcija: H<sub>2</sub> [[Slika:Rightarrow.gif]] 2H<sup>+</sup> + 2e
* Katodna reakcija: O<sub>2</sub> + 4H<sup>+</sup> + 4e [[Slika:Rightarrow.gif]] 2H<sub>2</sub>O

[[Slika:Pemfc-ivana.jpg|350px|center]]

<div align="center">'''Slika 144.''' Principijelna shema gorive ćelije s polimernom membranom</div>

'''Prednosti gorivih ćelija sa polimernom membranom:'''

* niska radna temperatura omogućuje mobilnu upotrebu
* u odnosu na druge gorive ćelije ima relativno veliku snagu po jedinici volumena
* moguća je izvedba regenerativnog sistema sa membranskim elektrolizerom koji upotrebljava istu tehnologiju

'''Nedostaci gorivih ćelija sa polimernom membranom:'''

* nedovoljna količina topline za izdvajanje vodika iz metanola ili benzina
* osjetljivost na prisutnost CO i sumpora u struji vodika
* potrebno je ovlaživati struju vodika radi povećanja trajnosti membrane

'''Perspektive i primjena:'''

Intenzivno se radi na istraživanju minijaturnih PEMFC za mobilnu primjenu. Napravljeno je više prototipova vozila sa PEMFC, neki od proizvođača su Daimler-Benz, Toyota, Mazda, Renault, General Motors, Ballard, Energy Partners, Inc.. Više informacija o vozilima na alternativni pogon moguće je dobiti na internet stranici Alternative-fuel Vehicle Directory . Mnoge kompanije koje se bave istraživanjem i razvojem gorivih ćelija razvijaju i sisteme sa PEM gorivim ćelijama za opskrbu zgrada električnom energijom, jedan od takvih proizvođača je i [www.vaillant.com Vaillant].

'''Gorive ćelije s rastaljenim karbonatima kao elektrolitom (MCFC)'''

Sastav elektrolita ovih gorivih ćelija ovisi o izvedbi. Elektrolit je najčešće mješavina '''Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>''' i '''K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>'''. Radna temperatura je oko '''650 °C'''. Iskoristivost je, kod sistema koji iskorištavaju otpadnu toplinu, prešla '''50%'''. Potrebna je visoka radna temperatura da bi se postigla zadovoljavajuća vodljivost elektrolita i iskoristivost naglo pada smanjenjem temperature.

Reakcije:

* Anodne reakcije: H<sub>2</sub> + CO<sub>3</sub><sup>--</sup> [[Slika:Rightarrow.gif]] H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub> + 2e<sup>-</sup>
:::::CO + CO<sub>3</sub><sup>--</sup> [[Slika:Rightarrow.gif]] 2CO<sub>2</sub> + 2e<sup>-</sup>
* Katodna reakcija: O<sub>2</sub> + 2CO<sub>2</sub> + 4e<sup>-</sup>[[Slika:Rightarrow.gif]] 2CO<sub>3</sub><sup>--</sup>

[[Slika:Mcfc-ivana.jpg|350px|center]]

<div align="center">'''Slika 145.''' Principijelna shema gorive ćelije s rastaljenim karbonatima</div>

'''Prednosti gorivih ćelija s rastaljenim karbonatioma:'''

* mogućnost proizvodnje pare za izdvajanje vodika iz benzina ili metanola
* mogućnost kogeneracije
* visoka radna temperatura omogućuje direktnu upotrebu metanola kao goriva
* nisu potrebni plemeniti metali kao katalizator

'''Nedostaci gorivih ćelija s rastaljenim karbonatima:'''

* zbog visokih temperatura potrebni su skupi materijali
* potrebno je izolirati ćeliju

'''Perspektive i primjena:'''

Zbog visokih radnih temperatura predviđena je upotreba za stacionarne sisteme s iskorištenjem otpadne topline. Neke kompanije koje razvijaju ovaj tip gorivih ćelija su: [http://www.fuelcellenergy.com/ Fuel Cell Energy, Inc.] i [http://www.mcpowerequip.ca/ M-C Power].

'''Gorive ćelije s čvrstim oksidima kao elektrolitom (SOFC)'''

Elektrolit je dopirani '''ZrO<sub>2</sub>'''. Radna temperatura se kreće oko '''1000-1100 °C'''. Zbog visoke radne temperature nisu potrebni skupi katalizatori. Iskoristivost ovog tipa gorivih ćelija je relativno loša zbog slabe vodljivosti elektrolita, no provode se istraživanja u cilju povećanja iskorisvosti procesa pretvorbe kemijske u električnu energiju u ovakvim gorivim ćelijama. Ukupna iskoristivost se može povećati iskorištenjem otpadne topline za proizvodnju pare. Predviđaju se iskoristivosti preko '''60%'''.

[[Slika:Sofc-ivana.jpg|350px|center]]

<div align="center">'''Slika 146.''' Principijelna shema gorive ćelije s čvrstim oskidima</div>

'''Prednosti gorivih ćelija s čvrstim oskidima:'''

* nema potrebe za ovlaživanjem plinova
* visoka radna temperatura smanjuje cijenu katalizatora
* mogućnost kogeneracije
* čvrsti elektrolit

'''Nedostaci gorivih ćelija s čvrstim oskidima:'''

* upotreba skupih keramičkih materijala
* potrebna je izolacija ćelije

'''Perspektive i primjena:'''

Isto kao i kod gorivih ćelija s rastaljenim karbonatima, zbog visokih radnih temperatura predviđena je upotreba za stacionarne sisteme s iskorištenjem otpadne topline. Ispituju se sistemi od stotinjak kilovata. Neke kompanije koje se bave istraživanjem gorivih ćelija s čvrstim oksidima su: [http://www.cfcl.com.au/ Ceramic Fuel Cells Ltd.] , [http://www.powergeneration.siemens.com/home Siemens Westinghouse], [http://www.sulzer.com/en/desktopdefault.aspx Sulzer Hexis Ltd.] .

[[Image:Crta.jpg]]

=Poligeneracija=
[[Image:Crta.jpg]]

Poligeneracija bi se mogla opisati kao sustav ili proces energetske opskrbe, koji ima zadaću potrošača opskrbiti sa različitim oblicima energije npr. električnom, toplinskom, rashladnom energijom dostavljenom iz istog postrojenja, tj. poligeneracija je integrirani proces koji ima tri ili više različitih oblika izlazne energije proizvedena iz jednog ili više prirodnih resursa. S ciljem poboljšavanja energetske efikasnosti ukupnog sustava.

[[Image:Diagram_polygeneration-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 147.''' Poligeneracijski sustav</div>
Poligeneracija uključuje kombinaciju kogeneracijskih, (tj. istodobnu proizvodnju električne i toplinske energije) i trigeneracijskih, (proizvodnja električne, i mogućnost grijanja i hlađenja) elektrana.

Za poligeneracijski sustav može se upotrebljavati širok spektar fosilnih i obnovljivih izvora energije kao što su plin, ugljen, biomasa, otpad, vjetar, itd. koristeći različite tehnologije pretvorbe za proizvodnju različitih produkata (oblika) energije.

Veličine poligeneracijskih elektrana (postrojenja) može isto tako varitati, od velikih centraliziranih elektrana do srednjih i malih, smještenih uz naseljena područja.

[[Image:Untitled2.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 148.''' Shematski prikaz poligeneracije</div>

[[Image:Crta.jpg]]

=Rafiniranje nafte=
[[Image:Crta.jpg]]

==Uvod==

Rafiniranje nafte je industrijski proces gdje se glavna sirovina nafta u određenima postrojenjima rafinira ( pretvara ) u upotrebljive produkte kao što su : tekući plin, benzin, dizelsko gorivo, mlazno gorivo, motorna ulja, bitumen, parafin, lož ulje.
Po svom kemijskom satavu nafta je vrlo složena smjesa, koja se sastoji od približnog masenog udjela:

ugljika: 83-87 %

vodika: 11-15 %

sumpora: 0-5,5 %

dušika: 0-2 %

kisika: 0-2 %

===Tekući plin===

To je najlakši derivat nafte, sastoji se od smjese propana i butana. Kao takav mora se rafinirati da bi se uklonili korozivni sumporni spojevi,gdje tako prerađen može ići na tržište.

===Benzin===

Koristi se kao pogonsko gorivo u većini motornih vozila. Proizvodi se u dvije gradacije: normal benzin koji ima od 86-88 oktana i super sa 95-100 oktana. Oktanski broj je mjera za antidetonatorsko svojstvo benzina. Za povećanje oktanskog spoja dodaju se olovni spojevi, TEO, TMO, odnosno tetraetil olovo i tetrametil olovo

===Dizel===

Za proizvodnju dizelskog goriva koristi se petrolej i dijelovi lakog plinskog ulja, ti elementi destiliraju na 170º do 360º C. Osim temperaturne filtrabilnosti važan je i maseni udio ukupnog sumpora koji ne smije biti većo od 1,0 % zbog korozivnog djelovanja.Cetanski broj i dizel index su mjere za sposobnost paljenja dizelskog goriva.

===Mlazno gorivo===

To su smjese teškog benzina i petroleja, odnosno spijevi nafte koji destilirsju na 145º do 225º C. Kako tu vrstu goriva koriste mlažnjaci koji lete na niskim temperaturama, pa je temperatura zamrzivanja ispod -55º C.

===Motorna ulja===

Ulja se koristeu različite svrhe, osnovna im je funkcija podmazivanje motora, štednja goriva, hlađenje i vrtvljenje motora, sprečavanje korozije. Indeks viskoznost im je vrlo visok zbog specifičnih uvjeta rada, ujedno indeks viskoznosti je i mjera po kojoj se ulja klasificiraju.

===Bitumen===

To je derivat nafte koji se dobiva oksidacijom vakuum ostataka nafte. Važna svojsta su elastičnost, penetracija, temperatura mekšanja, rasrezljivost. Svojstva bitumena ovise o stupnju disperzije asfaltina u u maltenima. Svoju uporabu pronašao je u cestogradnji i industriji.

===Parafin===

Dobiva se iz uljnih destilata, što je sadržaj ulja manji to je parfin kvalitetniji. Primjenjuje se u prehrambenij industriji, proizvodnji oaoira, šibica, svijeća, itd.

===Lož ulje===

Za proizvodnju lož ulja iskorištavaju se nusprodukti pri preradi nafte. Uvjete koji moraju zadovoljiti su viskoznost i količina sumpora. Koristi se kao gorivo u energetici.

[[Image:Untitled_raf.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 149. Što sve čini barel nafte (barel=158.987 l)</div>

[[Image:Oil-refining-diagram.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 150.''' Proces prerade sirove nafte</div>

==Proces pripreme nafte za preradu==

Nafta je nastala iz ostataka biljaka i životinja koje su postojale prije nekoliko stotina milijuna godina u vodi. Sam taj proces se odvijao u nekoliko faza: taloženju ostataka na dnu oceana koje je tijekom vremena prekrio pijesak i mulj, nastanak plina i sirove nafte usljed djelovanja ogromnih pritisaka i visokih temperatura.

Sam proces prerade nafte počinje istarživanjem i to geološkim i geofizičkim, područja potencijalno bogato nafom od strane znavstvenika i inžinjera, ukoliko se utvrdi postojanje nafte, (plina) koja se nalazi zbijena u sitnim porama između stijena pod vrlo velikim pritiskom, buši se eksplatacijska bušotina kroz debele slojeve pijeska, mulja i stijena iz koje se vrši crpljenje iste te transport do rafinerije za preradu.
Transport se može izvršiti na različite načine: tankerima, cisternama željezničkim putem, odnosno cestovnim te naftovodima što je ujedno i najjeftinija opcija. Velik problem prilikom bušenja i transporta je mogućnost istjecanje nafte u okoliš. Nove tehnologije su doprinjele povećanju preciznosti kod pronalaženja, a to je rezultiralo manjim brojem bušotina.

Nafta transportirana u rafinerijama sadržava vodu, soli, sumporne spojeve, kiseline i neke nečistoće. Kako ovi elementi izazivaju korziju i ostale negativne efekte na postrojenje, nastoje se ukloniti. Voda se uklanja na način da se s dna spremnika u kojem se nalazi nafta, ispušta voda, jer se nafta, pošto je lakša od vode, nataložila na površini. Drugi način je dodavanja deemulgatora.
Soli se uklanjaju dodavanjem visoko zagrijane vode u tok nafte. Zagrijana voda otapa soli koji se talože na dnu.

[[Slika:Procesi i produkti rafiniranja]]

[[Image:RefineryFlow.png|center]]

<div align="center">'''Slika 151.''' Shema toka rafiniranja</div>

==Podjela rafinerija prema tipovima==

Najčešće podjele rafinerija su prema '''''S. Baarnu'' i ''G. Heinrichu''''', a pored tih podjela rafinerije možemo još svrstati u tri grupe: ''''''rafinerije loživih ulja, rafinerije motornih goriva i rafinerije

'''Baarn''' djeli rafinerije u četri skupine:

A)NAJJEDNOSTAVNIJI TIP RAFINERIJE

-rafinerije koje imaju samo atmosfersku destilaciju, katalitički reforming i proces rafimacije

B) SLOŽENI TIP RAFINERIJE

-osim postrojenja iz grupe A i postrojenja za vakuum-destilaciju katalitički kreking

C) KOMPLEKSNE RAFINERIJE

-uključije i proizvodnju mazivih ulja

D) PETROKEMIJSKE RAFINERIJE

-obuhvaća i petrokemijska postrojenja

'''Heinrich''' također dijeli na četri grupe:

A) HYDROSKIMING-RAFINERIJE

-najjednostavij tip rafinerije

-benzin se dobije mješanjem primarnog benzina, butana

B) RAFINERIJE S KATALITIČKIM KREKINGOM

-ovaj tip se gradi kada se želi proizvesti veća količina benzina

C) RAFINERIJE ZA DUBOKU KONVERZIJU ( HIDROKREKING – KATALITIČKI KREKING )

-tip rafinerije koji omogućava veliku fleksibilnost prerade bez obzira na vrstu nafte, međutim troškovi investicija i prerade su vrlo visoki
- proces iziskuje velike količine vodika

D) RAFINERIJE ZA DUBOKU KONVERZIJU ( HIDROKREKING – KOKING )

-koks dobivem kokingom može se iskoristiti kao gorivo u industriji, ili se spaljuje u niskokalrični plin

- troškovi proizvodnje niži nego u ostalim tipovima

===RAFINERIJE LOŽIVIH ULJA===

To su rafinerije najjednostavnijeg tipa, koje mogu racionalno poslovati kad su na tržištu najvažniji proizvodi benzin, dizelsko gorivo i teško loživo ulje. U njima se naime mogu proizvoditi samo spomenuti derivati nafte. Atmosferskom destilacijom dobivaju se i plinoviti ugljikovodici koji se upotrebljavaju kao rafinerijsko gorivo. Također se dobivaju laki i teški benzin, plinsko ulje i destilacijski ostatak. Iz nafte prikladnih svojstava može se dobiti plinsko ulje izravno upotrebljivo kao teško loživo ulje. Takvom destilacijom dobiveni laki benzin zahtijeva samo jednostavnu kemijsku obradu (tzv. slađenje). Teški benzin dobiven takvom destilacijom ima vrlo nizak oktanski broj (oko 40). Ako je potreban benzin s oktanskim brojem 90, teški se benzin mora katalitički reformirati, pa se dobiva benzin s oktanskim brojem 95 do 105. Taj se reformat miješa s lakim benzinom, pa se dobiva motorni benzin potrebne hlapljivosti i oktanskog broja. Kapacitet takvih jednostavnih rafinerija, koje imaju postrojenje za destilaciju, za slađenje i katalitičko reformiranje, obično je vrlo mali (2 do 4 tisuće tona nafte dnevno).
Složenost se rafinerije loživih ulja dalje povećava dodavanjem postrojenja za hidrodesulfuraciju plinskog ulja. Tako se smanjuje ovisnost o vrsti nafte, pa se omogućuje prerada jeftinije nafte s većim udjelom sumpora.

[[Slika:Sl1.jpg|700px|center]]

<div align="center">'''Slika 152.'''Principna blok-shema procesa u rafineriji loživih ulja </div>

Takve rafinerije obično proizvode i ukapljeni naftni plin i kerozin, od koga se dobiva petrolej ili mlazno gorivo. Kerozin treba također sladiti, da se ukloni neugodni vonj i, već prema vrsti nafte, desulfurirati.

===RAFINERIJE MOTORNIH GORIVA===

Rafinerije motornih goriva grade se kad je veća potrošnja motornih goriva, pa se želi povećati njihova proizvodnja, i kad se želi povećati ekonomičnost prerade nafte. One su složenije od rafinerija loživih ulja, ali su i vrlo efikasne, jer promjene vrste nafte ne utječu osjetno na prinose i ekonomičnost.
Veći se prinos motornih goriva postiže primjenom termičkih procesa prerade ostataka atmosferske i vakuumske destilacije te katalitičkom preradom vakuumskog plinskog ulja. Moguća je i kombinacija tih postupaka. Takve rafinerije imaju velike proizvodne kapacitete (obično 10 do 40, a ponegdje i 60 tisuća tona nafte dnevno).

[[Slika:Sl2.jpg|700px|center]]

<div align="center">'''Slika 153.'''Principna blok-shema procesa u rafineriji motornih goriva </div>

Od termičkih procesa koji se primjenjuju u takvim rafinerijama najčešći su koksiranje i lomljenje viskoznosti. Termičko krekiranje, koje je svojedobno bilo važan proces, danas je gotovo potpuno zamijenjeno katalitičkim procesima. Koksiranjem se dobivaju viši prinosi lakših frakcija (plina, benzina i lakog plinskog ulja) nego lomljenjem viskoznosti. Usto se dobiva i tzv. zeleni koks, koji se može preraditi kalcinacijom u koks prikladan za proizvodnju elektroda.
Katalitičko krekiranje u fluidiziranom sloju (FCC) najrašireniji je katalitički postupak prerade teških plinskih ulja. Manje se primjenjuje hidrokrekiranje, kojim se iz sličnih sirovina dobiva benzin pogodan za katalitičko reformiranje. Prednost je hidrokrekiranja što je vrlo fleksibilno u prinosima plina, benzina i lakog plinskog ulja, a katalitičkog krekiranja što se postiže veliki prinos benzina s velikim oktanskim brojem, koji je vrlo pogodan za miješanje s motornim benzinom radi poboljšanja njegove kvalitete. Većina frakcija dobivenih tim sekundarnim procesima traži dalju rafinaciju, kao što su rekuperacija i rafinacija plinova, hidrodesulfuracija plinskih ulja i izdvajanje sumpora iz plinova.

===RAFINERIJE MAZIVA===

Svaka rafinerija motornih goriva može imati i pogon za proizvodnju maziva. Ostatak atmosferske destilacije, koji je sirovina za proizvodnju maziva, obično se frakcionira vakuumskom destilacijom na bazna ulja različite vikoznosti. Dalji postupci ovise o kvaliteti sirove nafte i o željenim svojstvima proizvoda.
Za proizvodnju motornih mazivih ulja potrebno je više separacijskih operacija. Najprije se iz ostatka vakuumske destilacije uklanjaju asfaltne tvari, pa se dobiva najviskoznija uljna frakcija. Iz baznih ulja uklanjaju se aromatski ugljikovodici estrakcijom furfuralom, pa se tako povisuje indeks viskoznosti i otpornost prema oksidaciji. Deparafinacijom izdvajaju se čvrsti parafinski voskovi, pa se snizuje stinište baznih ulja. Za dalje prilagođavanje koeficijenta viskoznosti i kemijske stabilnosti ulje se obrađuje vodikom. Da bi se proizvela motorna maziva ulja različite viskoznosti i različitih svojstava, dobivena se ulja miješaju u potrebnim omjerima uz dodatak aditiva. Iz izdvojenih parafinskih voskova odstranjuje se zaostalo ulje, pa se dobiva rafinirani parafinski vosak. Često se uz proizvodnju mazivih ulja proizvodi i bitumen propuhivanjem zrakom ostatka od vakuumske destilacije i nekih sporednih proizvoda prerade mazivih ulja.

[[Slika:Sl3.jpg|700px|center]]

<div align="center">'''Slika 154.'''Principna blok-shema procesa u rafineriji maziva </div>

==Procesi koji se odvijaju u rafineriji==

To su procesi kojima se iz sirove nafte dobivaju iskoristivi derivati nafte od kojih su najvažniji benzin, dizel, plin, petrolej, ulja...

===Podjela===

Procesi koji se odvijaju u rafineriji dijele se na primarne i sekundarne procese, te na procese obrade.

[[Slika:Slika 1-png.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 155.''' Procesi i produkti rafiniranja </div>

===Primarni procesi===

To su procesi u kojima se pri preradi nafte ne mijenja struktura ni veličina prisutnih ugljikovodika. U tu skupinu spadaju procesi jedinične operacije kao što su destilacija, adsorpcija, apsorpcija, desorpcija, kristalizacija...

====Destilacija====

Prvi proces koji se provodi kod prerade nafte kojim se dobivaju temeljne frakcije nafte koje se koriste kao sirovine u sekundarnim procesima prerade nafte. Najrašireniji je i najstariji postupak prerade nafte, a svrha mu je da se različite komponente (frakcije) iz nafte odvoje na temelju njihovih različitih temperatura isparivanja. Svaka frakcija ima početak i kraj destilacije, određen početnom i krajnjom temperaturom destilacije. Vidljivo iz krivulje destilacije da postoje preklapanja početaka destilacije jedne frakcije sa svršetkom destilacije druge frakcije. To preklapanje se naziva oštrina diobe i nastoji se postići što manje preklapanja različitih frakcija. Temeljne frakcije nafte koje se dobivaju destilacijom su plinske frakcije, laki benzin, teški benzin, lako plinsko ulje, teško plinsko ulje, vakuumski destilati, te ostatak. Destilacija se provodi u destilacijskim kolonama, a prema tlaku na kojem se provodi djeli se na atmosfersku destilaciju, vakuumsku destilaciju (destilaciju pri sniženom tlaku) i destilaciju pri povišenom tlaku . Atmosferskom destilacijom odvajaju se frakcije s vrelištem do 400°C, jer porastom na više temperature dolazi do procesa krekiranja, pa se destilacija na višim temperaturama odvija pri sniženim tlakovima, odnosno vakuumskom destilacijom. Rasponi vrelišta pojedine frakcije nafte ovise o sastavu nafte i željenim svojstvima proizvoda. Produkti destilacije su bočne frakcije ili rezovi, vršni proizvod i destilacijski ostatak.

[[Slika:Primjer_krivulje_destilacije.png|center]]

<div align="center">'''Slika 156.''' Primjer krivulje destilacije </div>

=====Atmosferska destilacija=====

[[Slika:Shema_procesa_rektifikacije.png|center]]
<div align="center">'''Slika 157.''' Shema procesa rektifikacije </div>

[[Slika:Plitica_sa_zvoncima.png|center]]

<div align="center">'''Slika 158.''' Plitica sa zvoncima </div>

Destilacija se provodi u tri faze: zagrijavanje, isparivanje i kondenzacija. Zagrijavanje se provodi u cijevnim pećima na loživo ulje ili rafinerijski plin. Kroz cijevi struji sirova nafta i grije se, a zatim dolazi u kolonu za frakcioniranje, u kojoj se provodi rektifikacija (niz isparivanja i kondenzacija). Kolona za rektifikaciju je uspravna cilindrična posuda od čeličnog lima, visine i promjera ovisno o kapacitetu postrojenja. Pri dnu kolone uvodi se sirova nafta ugrijana do temperature koja omogućuje isparivanje onih frakcija koje se žele proizvoditi. Na taj je način osigurano da će se u koloni ispirati sve frakcije koje imaju vrelište na istoj ili nižoj temperaturi od temperature zagrijane nafte, a ostale će ostati u tekućem stanju. Kad bi kolona bila prazna posuda, sve bi pare strujile prema njezinu vrhu, pa se frakcije nebi odjeljivale. Zato su u kolonu ugrađeni horizontalni tanjuri (plitice) sa zvonima (SLIKA 4.), pa je ona po visini podijeljena u više dijelova. Pare se iz nižih tanjura dižu i ulaze u viša zvona, iz kojih im dalje strujanje onemogućuje tekućina koja se nalazi na tanjuru i djeluje kao zapor, pa se pare s njom miješaju. U toj se smjesi kondenziraju pare frakcije više temperature isparivanja pa se kao tekućina prelijevaju preko ruba cijevi (koje se nalaze na rubovima tanjura) u niže tanjure kad razina tekućine u tanjuru dostigne rub cijevi. Pare koje se nisu kondenzirale i koje su isparile iz tekućine na tanjuru, prodiru u tekućinu skupljenu u jos višem tanjuru. Tako, idući prema vrhu kolone, i pare i tekućina imaju sve niže temperature, pa se u višim dijelovima kondenziraju pare s višim temperaturama isparivanja. Zbog toga se u pojedinim visinama kolone pojavljuju pare samo određene frakcije, pa je njihovim odvođenjem i kondenziranjem moguće odjeljivati pojedine frakcije. Budući da kolona radi kontinuirano, na pojedinim njezinim visina frakcije se odvode, pa, da bi se osigurala ujednačena kvaliteta frakcija u koloni za ratifikaciju mora postojati stalni temperaturni režim. To se postiže ujednačenom temperaturom sirove nafte koja ulazi u kolonu, te hlađenjem dijelova kolone pomoću sistema kroz koji protječe voda ili ponovim dovođenjem dijela kondenzirane frakcije u kolonu. Para pojedinih frakcija dovodi se iz kolone u kondenzator, a nakon toga kondenzirana frakcija prolazi kroz hladnjak hlađen vodom, kako bi se frakcija ohladila na temperaturu okoline. Opisani postupak naziva se primarna ili atmosferska destilacija koja je naziv dobila prema tome što se odvija pod atmosferskim tlakom. Atmosferskom destilacijom destiliraju se ugljikovodici s najviše 18 atoma ugljika po molekuli.

[[Slika:Shema_procesa_atmosferske_destilacije.png|center]]

<div align="center">'''Slika 159.''' Shema postrojenja za atmosfersku destilaciju </div>

=====Vakuumska destilacija=====

Ako se destilira uz znatno niži tlak od atmosferskog, govori se o vakuumskoj destilaciji. Sa sniženjem tlaka smanjuje se i temperatura isparivanja, što je vidljivo iz p-T dijagrama za realne tvari. To smanjenje temperature isparivanja omogućit će da isparuju i frakcije s većim brojem ugljika po molekuli, a da temperatura ne premaši maksimalnu vrijednost. Vakuumska destilacija provodi se u principu na isti način kao i atmosferska destilacija, ali s tom razlikom što se u kolonu za rektifikaciju dovodi laki ostatak iz atmosferske destilacije i u koloni vlada tlak manji od 0,01 MPa (tlak atmosfere kreće se oko 0,1 Mpa). Laki ostatak zagrijava se na 350°C u cijevnim pećima na isti način kao i sirova nafta. Na vrhu kolone za vakuumsku rektifikaciju pojavljuje se teže dizelsko gorivo kao najlakša frakcija, a na pojedinim visinama kolone destilati ulja za ležajeve, specijalna i motorna ulja te cilindarska ulja. Niski tlak u koloni održava se parnim ejektorima ili vakuum-pumpama. Pri preradi lakih frakcija, atmosferska i vakuumska rektifikacija mogu se povezati u jedinstveni tehnološki proces. Izvode se mnoge kombinacije s obzirom na zagrijavanje sirove nafte i atmosferskih ostataka, a i s obzirom na broj kolona za jednu i drugu rektifikaciju. Kad se prerađuje teška sirova nafta, koja nema laganih frakcija, vakuumska rektifikacija provodi se samostalno.

=====Rektifikacija benzina=====

Rektifikacija ili ponovna destilacija benzina dobivenog atmosferskom rektifikacijom provodi se radi dobivanja tehničkih ili specijalnih benzina. To su benzini uskih granica destilacije. Postupak se obavlja u koloni kao i atmosferska destilacija. Broj frakcija ovisi o svojstvima ulaznog benzina i o potrebnim tehničkim benzinima. Ostatak rektifikacije benzina je teški benzin.

=====Destilacija pod tlakom=====

Destilacija pod tlakom se odvija da bi se mogao odijeliti suhi rafinerijski plin, koji se sastoji od vodika, metana i etana, od plinova propana, butana i težih ugljikovodika koji čine ukapljeni plin. Stlačeni na 1,0 do 2,0 Mpa (10 do 20 bara) butan i propan pri temperaturama okoline prelaze u tekuće agregatno stanje, pa ih je moguće destilacijom odijeliti od plinova s više od četiri ugljikova atoma po molekuli. U procesu destilacije pod tlakom plinovi se komprimiraju i provode kroz petrolej. Taj petrolej služi kao adsorpcijsko sredstvo jer upija sve plinove osim vodika, metana i etana, koji izlaze kao suhi rafinerijski plin. Petrolej s apsorbiranim plinovima zagrijava se u cijevnoj peći i dovodi u kolonu za rektifikaciju, gdje se odjeljuje smjesa ugljikovodika sa tri i četiri atoma ugljika po molekuli (propan i butan) te frakcije težih ugljikovodika, a ostatak je petrolej koji ponovo preuzima ulogu adsorpcijskog sredstva. Opisani postupak naziva se razdvajanje plinova.

===Sekundarni procesi===

To su konverzijski procesi u kojima dolazi do pretvorbe prisutnih ugljikovodika, najčešće mijenjajući njihov sastav. Provode se da bi se povećao udio pojedinih ekonomičnijih proizvoda , te da bi se povećala njihova kvalitete. Glavna namjena sekundarnih procesa je pretvorba proizvoda višeg u proizvode nižeg vrelišta. Tipični sekundarni procesi su krekiranje, alkilacija, izomerizacija, oligomerizacija i reformiranje.

====Krekiranje====

Ugljikovodici ugrijani do temperatura viših od 300°C počinju se raspadati stvarajući nove ugljikovodike, ali s manjim brojem ugljikovih atoma u molekuli. Proces krekiranja našao je u preradi nafte široku primjenu, a služi za dobivanje benzina iz dizelskog goriva i za dobivanje lakših derivata iz ostataka destilacije. Krekiranjem se dakle može bitno izmijeniti struktura derivata proizvedenih iz sirove nafte. To je potrebno jer redovito struktura potrošnje ne odgovara strukturi proizvodnje osnovanoj na destilaciji, pa se krekiranjem korigira struktura proizvodnje.

=====Termičko krekiranje=====

Termičko krekiranje je u širem smislu razgradnja (piroliza) ugljikovodika, prije svega dizelskog goriva i ostataka od destilacije, kako atmosferske tako i vakuumske, da bi se njihovom djelomičnom konverzijom u lakše frakcije povećala proizvodnja tih frakcija. S obzirom na to da se katalitičkim krekiranjem postiže veća količina i bolja kvaliteta proizvoda termičko se krekiranje koristi samo onda kad se ne može koristiti katalitičko krekiranje, primjerice postupci kod kojih se trebaju koristiti katalizatori koji nepoželjno reagiraju s katalitičkim otrovima. Međutim, česta je upotreba termičkog krekiranja, ostataka od destilacije, u postupku loma viskoznosti i koksiranja. Krekiranje ili raspadanje je složen proces u kojem se kao produkti dobivaju lagani alkani koji pripadaju u grupu izoalkana, olefina, cikloparafina, cikloolefina i aromata. Tlak i temperatura krekiranja ovise o tome provodi li se krekiranje u kapljevitom ili plinovitom stanju. Za kapljevito stanje temperatura iznosi oko 430°C, tlak 2,3 do 3,5 Mpa (23 do 35 bara), vrijeme reakcije traje i do 200 sekundi. Kod termičkog krekiranja u plinovitoj fazi potrebna je temperatura do 450°C i tlak od oko 1 Mpa (10 bara), ali je reakcija puno brža i prosječno trajanje iznosi oko 1 sekundu. Pri određenom tlaku i temperaturi sastav produkata ovisi o trajanju reakcije. Izvorni materijal se najprije raspada u laganije međuprodukte pa, što je proces krekiranja duži, veći je i broj međuprodukata, a izvornog materijala sve manje, te će dužim trajanjem krekiranja nastati sve više laganih frakcija nafte (benzin i dizelsko ulje). Dovoljnim trajanjem krekiranja dobit će se samo plinovi i koks. Budući da je najvažniji produkt krekiranja benzin, proces se vodi tako dugo koliko je potrebno za nastajanje maksimalne količine benzina iz ulazne sirovine. Na slici 6 prikazano je postrojenje za krekiranje. Sirovina se dovodi u peć za grijanje i u njoj se miješa s vrućim dizelskim gorivom koje dolazi s dna kolone za destilaciju. U drugom dijelu peći ta se mješavina zagrijava na temperaturu krekiranja. Proces raspadanja dovršava se u retortama, uz dodatno zagrijavanje, u kojima se taloži koks, a na dnu ostaje teški ostatak, upotrebljiv kao loživo ulje. Mješavina plinova i para ugljikovodika s vrha retorta dovodi se u kolonu za atmosfersku destilaciju u kojoj se na dnu skuplja dizelsko ulje. Ono se vraća u proces, a produkti se s vrha kolone odvode u rezervoar u kojem se odjeljuju plinovi od benzina. Da bi se skratilo vrijeme krekiranja, ugrijanom materijalu se na izlazu iz peći dodaje dizelsko ulje.

=====Lom viskoznosti=====

Na principu termičkog krekiranja razvio se postupak za raspadanje teških ostataka destilacija nafte nazvan lomom viskoznosti, kojemu je svrha pretvaranje vrlo gustih ostataka u loživo ulje male viskoznosti. Proces se vodi iz niže temperature i tlakove nego termičko krekiranje, a vrijeme raspada je relativno kratko. Na taj način dolazi se do vrlo male količine laganijih produkata.

=====Koksiranje=====

[[Slika:Shema_postrojenja_za_koksiranje_u_fluidiziranom_sloju.png|center]]

<div align="center">'''Slika 160.''' Shema postrojenja za koksiranje u fluidiziranom sloju </div>

Kad se želi proizvoditi petrolkoks, upotrijebit će se proces koksiranja. Proces koksiranja je vremenski produljeno krekiranje kojim kako je već prije opisano nastaju lagane frakcije nafte koks i plinovi. Sirovina za koksiranje su ostaci destilacije. Oni se ugriju u peći do temperature od oko 400°C pa se odvode u kolonu za destilaciju da bi se odijelile lakše frakcije. Ostatak destilacije dovodi se u drugi dio peći, gdje se zagrijava do oko 500°C. a odatle u jednu od retorta za koks. U retorti se ostaci raspadaju i stvaraju se koks i destilati. destilati s vrha retorte odlaze u kolonu za frakcioniranje, a koksa koji ostaje u retorti sve je više, pa se pogon retorte mora zaustavljati svakih 24 sata da bi se odstranio proizvedeni koks. Osim toga je moguće, kako je prikazano na slici 8, koksiranje ostvariti u fluidiziranom sloju. Reaktor i predgrijač su dijelovi postrojenja za koksiranje u fluidiziranom sloju. Predgrijač služi za ugrijavanje čestica koksa na temperaturu od 550 do 650°C. Ugrijane čestice koksa se vraćaju u reaktor. Tamo se održavaju u fluidiziranom sloju ubrizgavanjem pare koja služi za fluidizaciju i isparivanje hlapljivih sastojaka sirovine. Vruća sirovina dovodi se u reaktor gdje se raspršuje. U reaktoru se provodi koksiranje pri temperaturi od 480 do 570°C pod tlakom od 0.137 do 0.172Mpa (1.37 do 1.72 bara). Sirovi koks koji je nastao u reaktoru odvodi se u predgrijač gdje se dovršava proces.

=====Katalitičko krekiranje=====

Za katalitičko krekiranje važna su dva činitelja; temperatura i katalizator. Katalizator je materija koja inicira potrebnu reakciju, ubrzava je i proširuje, a pritom ne mijenjaju kemijski sastav produkata reakcije. Kao katalizatori upotrebljavaju se različiti spojevi aluminija i silicija. Da bi se postiglo raspadanje, moraju se pare ugljikovodika pri stanovitoj temperaturi dovesti u kontakt s katalizatorom. Pri tome se stvaraju plinovi, koks i ugljikovodici, kao pri termičkom krekiranju. Pare destilata ugrijane u peći do oko 450°C uvode se u reaktor, u kojem je temperatura nešto veća, gdje se miješaju sa zrncima katalizatora. Produkti dobiveni raspadanjem odvode se u kolonu za rektifikaciju, gdje se odjeljuju na plinove, benzin i dizelsko ulje. Ostatak je loživo ulje. Koks se taloži na katalizator čime smanjuje aktivnost katalizatora, te pada u regenerator, iz kojeg ga ponovo diže struja komprimiranog zraka. Istaloženi koks u struji zraka izgara, pa se na taj način katalizator regenerira za ponovu upotrebu.

====Hidrokrekiranje====

Hidrokrekiranje je proces krekiranja u prisutnosti vodika. Koristi se difunkcionalni katalizator koji istodobno pospješuje reakcije krekiranja i hidrogenacije ugljikovodika. Kao katalizatori koriste se najčešće zeoliti uz metalne okside i sulfide (Co-Mo, Ni-Mo). Poznat je veći broj izvedbi procesa (jednostupanjski i višestupanjski), a primjenjuju se s ciljem konverzije šireg spektra lakih i teških frakcija u vrijednije proizvode, kao na primjer benzin u ukapljeni naftni plin, plinsko ulje u benzin, destilacijski ostatak u dizelsko gorivo.

====Katalitičko reformiranje benzina====

Katalitičko reformiranje je proces kojim se frakciji benzina s atmosferske destilacije (primarni benzin) povećava vrijednost oktanskog broja. Reformiranjem dolazi do kemijske pretvorbe ugljikovodika u prisutnosti katalizatora reakcijama dehidrogenacije naftena (aromatizacije), dehidrociklizacije parafina, hidrokrekiranja parafina te izomerizacije parafina i naftena. Reakcije se zbivaju u prisustvu difunkcionalnih katalizatora, najčešće Pt-Re i Al2O3. Procesi katalitičkog reformiranja benzina koji su u primjeni su procesi s nepokretnim slojem katalizatora i procesi s kontinuiranom regeneracijom katalizatora. Na prinose i sastav reformat-benzina, uz svojstva sirovine utječu procesne varijable, prvenstveno tlak, temperatura, prostorna brzina i omjer vodika ugljikovodika.

====Alkilacija====

Alkilacija je sekundarni proces u proizvodnji nafte koji se temelji na katalitičkoj reakciji izobutana s laganim olefinima (propen, buten) radi proizvodnje visoko razgranatih parafina višeg vrelišta, tzv. alkilat- benzina. Tim procesom se nekom ugljikovodiku dodaje alkilna grupa (CH3) i dobivaju se ugljikovodici s bočnim lancima vrlo visokih oktanskih brojeva koji služe za proizvodnju visokooktanskih avionskih goriva. Mehanizam reakcije se temelji na stvaranju karbokationa iz izobutana uz kiseli katalizator (HF, H2SO4). Primarni proizvodi su izoparafini, izomeri heptana i oktana, dok su sekundarni proizvodi lakši ili teži od primarnih i nisu poželjni. Procesom alkilacije dobiva se primijenjivi i ekološki najprihvatljiviji benzin koji služi kao komponenta za poboljšanje kvalitete motornim benzinima.

====Oligomerizacija (polimerizacija====

Oligomerizacija je proces kojim se iz plinovitih alkena, nastalih uglavnom u procesima krekiranja uz kationski katalizator (H3PO4) dobivaju kapljevite komponente motornih benzina vrlo visokih vrijednosti oktanskog broja, tzv. polimer-benzin.

====Izomerizacija====

Izomerizacija je mijenjanje strukture ugljikovodika bez promjene molekularne mase (npr. pretvaranje alkana u izoalkane). Takve promjene strukture provode se krekiranjem i reformiranjem, ali mogući su procesi u kojima je izomerizacija osnovna reakcija. Pri izomerizaciji djeluju i posebni katalizatori. Katalizatori koji se koriste su aluminij-triklorid sa solnom kiselinom ili aluminosilikat s platinom. Izomerizacija je potrebna jer u benzinu dobivenim krekiranjem i reformiranjem nema dovoljno izoalkana, koji osiguravaju visoke oktanske brojeve motornih i avionskih goriva. Tim procesom se alkani pretvaraju u izoalkane.

===Procesi obrade===

Procesi obrade koriste se za poboljšanje kvalitete naftnih međuproizvoda i gotovih proizvoda, uglavnom za uklanjanje sumporovih, dušikovih i kisikovih spojeva, te poboljšanje oksidacijske stabilnosti. Najvažniji procesi obrade su obrada vodikom, oksidacijski procesi, procesi pri dobivanju mazivih ulja i kemijske metode.

====Obrada vodikom====

Obuhvaća procese blage hidrogenacije uz potrošnju od oko 20 m3 vodika po m3 sirovine. Njima se odstranjuju nepoželjne komponente koje su većinom spojevi sumpora, a zatim i spojevi kisika i spojevi dušika. To se provodi reakcijama hidrodesulfurizacije, hidrodenitrifikacije, hidrodeoksigenacije te hidrogenacije olefina. Parametri koji utječu na procese obrade vodikom su temperatura, tlak, prostorna brzina te omjer vodika i ugljikovodika. Zadnji se prilagođava odabirom sirovine koja mogu biti benzini, mlazna goriva, dizelska goriva, vakuumski destilati, bazna mineralna ulja i destilacijski ostaci.

====Odvajanje spojeva sumpora (Proces blending)====

Spojevi sumpora u lakšim se frakcijama nalaze u obliku merkaptana a iz njih se odvajaju procesima slađenja, odnosno njihovim prevođenjem u disulfide koji su neškodljivi i topljivi u lužinama. Taj se proces odvija uz dodavanje zraka. Slađenje je potrebno jer su merkaptani štetni, korozivni spojevi, lošeg mirisa, prisutni uglavnom u srednjim i lakšim frakcijama kao što su butan, benzini, otapala, kerozinska frakcija, plinska ulja. Merkaptani čine 40 do 100 % spojeva sumpora u tim frakcijama. Jedan od procesa odvajanja merkaptana je Merox proces kojim se merkaptani oksidacijom prevode u disulfide procesom tekućinske ekstrakcije, koji se potom uklanjaju natrijevom lužinom.

====Uklanjanje ugljikovodika====

Pod ugljikovodicima ovdje se podrazumijevaju oni koji imaju nepovoljne utjecaje na određena svojstva produkata. Oni se uklanjaju najčešće postupcima rafinacije otapalima. Ti postupci se dijele na deasfaltaciju, odvajanje aromata iz vakuum destilata, te odvajanje aromata iz kerozina.

==Povijest nafte==

Naziv nafta potječe iz korjena riječi nafata što u prijevodu na perzijskom jeziku znači znojiti se. Čovječanstvu je nafta odavnina poznata i kao fosilno gorivo koristilo se u različite svrhe: za impregnaciju zidova, kao sredstvo za brtvljenje brodova, za balzamiranje, za rasvjetu, u medicini itd.

Više od četiri tisuće godina ,prema Herodotu, nafta je bila zastupljena u graditeljstvu u starom Babilonu. U rimskoj provinciji Daciji, za vrijeme rimskog carstva koristila se nafta. Najstarije poznate naftne bušotine datiraju iz 4. stoljeća poslije Krista, a iskopane su u Kini. Sve do 19. stoljeća nafta je korištena u građevini, vojnom naourožanju , medicini i sl. Nafta svoju pravu važnost dobiva tek otkrićem parnoga stroja. Tek naglim razvitkom automobilske industrije i sve većom potražnjom za naftom, počinju se razvijati tehnologije dobivanja goriva iz nafte, odnoso tehnologije rafiniranja. Ignacy Lukasiewicz prvi je kemičar koji dobiva kerozin iz nafte procesom rafiniranja .Prva velika rafinerija otvorena je u Rumunjskoj, točnije u Ploiesti 1856. god. U to se doba koristila isključivo za dobivanje petroleja i kao mast za podmazivanje ( kolomast ). Najveći svjetski kompleks rafinerija je "Centro de Refinación de Paraguaná" u Venecueli čiji kapacitet iznosi 956,000 barela na dan. 1950-ih nafta prestiže ugljen ,te postaje svijetsko gorivo broj jedan. [http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_petroleum]

[[Image:Povijest.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 153.''' Nafta kao povod rata</div>

Nafta je rudno bogatstvo zemlje, ali ona je i bitna stavka politike i ekonomije ovog planeta. 1973. I 1979. godine svijet pogađaju naftne krize nakon kojih je slijedio drastičan porast cjene nafte. Trenutno najveća tri proizvođača nafte su Saudijska Arabija, Rusija i SAD. OPEC (Organizacija zemalja izvoznica nafte) je međunarodna organizacija koju tvore Alžir, Angola, Ekvador, Irak, Iran, Kuvajt, Libija, Nigerija, Katar, Saudijska Arabija, Ujedinjeni Arapski Emirati i Venezuela. Od godine 1965. sjedište joj se nalazi u Beču. Glavni cilj ove organizacije jest čuvanje interesa zemalja izvoznica nafte , te osiguravanje dobave zemljama uvoznicama. [http://hr.wikipedia.org/wiki/OPEC]

[[Slika:Cijena nafte kroz povijest.png|center]]

<div align="center">'''Slika 154.''' Cijena nafte kroz povijest</div>
[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Oil_Prices_1861_2007.svg]

==Ekonomija rafiniranja==

Problem ekonomske računice, financiranja u sferi rafiniranja uvelike ovisi o ponudi i potražnji. Cijena produkta rafiniranja ovisi o niz faktora kao što su : ekonomija (globalna, lokalna), vremenskim uvjetima, vrijednostima (rastu, padu) dionica naftnih kompanijai drugih kompanija u naftnoj branši. Cijena dionica ovisi o potražnji, određenim odlukama vlasti, i akcijama OPEC-a

(OPEC - Organization of the Petroleum Exporting Countries). To je udruženje država izvoznika nafte koje kontrolira cijenu i količinu nafte koja će se proizvesti. Države članice OPEC-a su: Alžir, Indonezija, Iran, Irak, Kuvajt, Libija, Nigerija, Katar, Saudijska Arabija, Ujedinjeni Arapski Emirati i Venezuela. Budući da je izvoz nafte najznačajniji dio gospodarstva tih država, održavaju se minimalno dva sastanka godišnje na kojima se određuje optimalna količina proizvodnje. 11 članica OPEC-a proizvodi oko 40% ukupne svjetske proizvodnje nafte, a u potvrđenim zalihama ima tri četvrtine ukupno potvrđenih zaliha u svijetu

[[Image:Gas-price-breakdown-3.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 154.''' Što sve utječe na cijenu goriva</div>
[[Image:Untitled32.GIF|center]]

<div align="center">'''Slika 155.''' Odnos potražnje i profita</div>

==Zaštita okoliša i sigurnost==

Rafinerije su u dosta slučajeva smještene u blizini naseljenih područja, gdje uzrokuju povećanje zdravstveno rizične populacije i mogućnosti od ekoloških incidenata. Uzrok tome je priroda rada rafinerije koja u svom procesu ispušta velik broj različitih kemikalija i kemijskih spojeva u atmosferu što dovodi do zagađenja zraka, osim toga dovodi u pitanje i zdravstvenu ispravnost vode. Dakako tu su još opasnosti od mogućih eksplozija i požara, velikih buka, itd.

U mnogim zemljama javnost je "prisilila " vlade da tome stanu na kraj i posebnim restrikcijama, odnosno osnivanjem agencija koje će obvezati rafinerije na instalaciju opreme potrebnu za zaštitu okoliša i zaštitu od ostalih štetnih utjecaja. One rafinerije koje ne budu mogle zadovoljiti te kriterije biti će zatvorene, što u nekim slučajevima dovodi i do porasta cijena goriva.

[[Image:Oil20Refinery20CA.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 156.''' Rafinerija u pogonu</div>
[[Image:Crta.jpg]]

Datoteka:Picture1.png

2018-03-21T11:52:57Z

Marko:

Datoteka:602px-Cn2-nova MB2.jpg

2018-03-21T11:50:29Z

Marko:

Datoteka:Cn2-novaMB.jpg

2018-03-21T11:49:44Z

Marko:

OBLICI PRIMARNE ENERGIJE

2017-03-14T13:39:49Z

Marko:

#REDIRECT [[PRIMARNA_ENERGIJA#Oblici_primarne_energije]]

Datoteka:Sdewes logo.jpg

2015-12-06T09:49:17Z

Marko: sdewes_logo

sdewes_logo

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2014-07-08T10:14:26Z

Marko: /* Struktura potrošnje fosilnih goriva */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

=Cilj poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

=Svrha poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša do kojih dolazi kod tih transformacija. Prateći primarnu energiju do krajnjeg korisnika, najveći je utjecaj fosilnih goriva, koja se s jedne strane transformiraju u električnu energiju, u toplinsku energiju, ili u energiju za hlađenje, te s druge strane u mehaničku energiju za pokretanje vozila. Pri tim transformacijama nastaju emisije koje utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. Ne treba zaboraviti međutim da i drugi oblici primarne energije imaju negativne posljedice na okoliš, npr. hidroenergija obično podrazumijeva velike promjene zbog gradnje akumulacionih jezera, koje osim devastacije flore i faune na području budućeg jezera, imaju i efekt na bližu okolinu, a kroz procese truljenja vegetacije koja se u akumulacijama skuplja i na same globalne procese. Također, nuklearna energija, sa svojim radioaktivnim otpadom, nije neutralna u odnosu na okoliš, ali i novi i obnovljivi energetski izvori imaju i svojih štetnih posljedica. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

==Kisele kiše==

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO<sub>3</sub> => NO<sub>3</sub><sup>-</sup>+ H<sup>+</sup>

H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = > SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>+ 2H<sup>+</sup>

Emisije SO<sub>x</sub> i NO<sub>x</sub> pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SO<sub>x</sub>.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m<sup>2</sup>

Djelovanje je emisija SO<sub>x</sub> regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SO<sub>x</sub> u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SO<sub>x</sub> su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSO<sub>x</sub> desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

==Utjecaj na zdravlje==

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

==Efekt staklenika==

Sunčevo zračenje djelomično prolazi kroz atmosferu, a djelomično se od nje reflektira. Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u atmosferi u stakleničkim plinovima. Najvažniji staklenički plin je vodena para, ali ona je dio prirodnog ciklusa vode, te nije u značajnoj mjeri posljedica ljudske djelatnosti. Staklenički plinovi, koji u atmosferu ulaze kao posljedica ljudske djelatnosti (antropogeni staklenički plinovi) su CO<sub>2</sub>, N<sub>x</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC i SF<sub>6</sub>. Ugljični dioksid (CO<sub>2</sub>), ili prema ispravnoj terminologiji, ugljik (IV) oksid, uglavnom nastaje izgaranjem fosilnih goriva. Didušični oksid (N<sub>2</sub>O), ili dušik (I) oksid, također nastaje pri procesima izgaranja, ali je značajniji izvor u raznim industrijskim procesima, te naročito u poljoprivredi. Metan (CH<sub>4</sub>) se ispušta u atmosferu prilikom rukovanja, proizvodnje, transmisije, prerade i distribucije fosilnim gorivima, ali i u poljoprivredi, enteričkom fermentacijom u domaćih životinja, te fermentacijom otpada. Preostala tri plina koriste se u industrijskim procesima, te iako se radi o malim količinama, imaju veliki utjecaj na efekt staklenika.
Efekt staklenika je značajan mehanizam održanja temperature atmosfere, naime bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža, te postojeći život ne bi bio moguć.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC, SF<sub>6</sub>).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža.

==Promjena koncentracije CO<sub>2</sub> i temperature==

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Slika:ppmCO2.jpg]] [[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO<sub>2</sub> mjerene
u atmosferi (Mauna Loa) od 1958.-2012. te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4<sup>o</sup>C.

[[Image:HTC_1860_2010.jpg]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature 1880.-2010. prema Goddard Institute (GISS)
:http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:US_TC_1880_2010.jpg]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880.-2010. prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:TC_UAH_SATELIT.jpg]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979.-2012. mjerena iz NOAA satelita te obrađena na UAH :http://www.drroyspencer.com/latest-global-temperatures/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO<sub>2</sub> dobivena je iz uzoraka antartičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO<sub>2</sub> vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO<sub>2</sub> među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

==Modeliranje globalnog zatopljenja==

Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.

a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)

b)Scenario u kojem se koncentracija CO<sub>2</sub> stabilizira na 750 ppm

c)Scenario u kojem se koncentracija CO<sub>2</sub> stabilizira na 550 ppm

==Kretanje emisija CO<sub>2</sub>==

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO<sub>2</sub> na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

<div align="center>[[Slika:Emisstab.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm<div>

<div align="left">

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova. Prema navedenom scenariju do 2050 GHG emisije će dostići vrijednost od 685 ppm CO2 eqv.

[[Slika:WE region IEA.jpg]] [[Slika:WE fuel IEA.jpg]]
[[Slika:WE fractions.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 11. Emisije CO<sub>2</sub> po regijama (Mt CO<sub>2</sub>, ***Azija bez Kine), po gorivu (Mt CO<sub>2</sub>) te udjeli emisija po regijama (a) i kumulativno (b) 1800.-2010.<div>

<div align="center>[[Slika:co2futureemission2.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 12. Procjena kretanja emisija 2010 do 2050 po regijama prema business as usual scenariju<div>

<div align="left">

==Posljedice globalnog zatopljenja==

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO<sub>2</sub>

==Izvori emisije CO<sub>2</sub>==

Emisije CO<sub>2</sub>, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO<sub>2</sub>, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO<sub>2</sub>, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO<sub>2</sub>, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO<sub>2</sub>
1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO<sub>2</sub>

'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Europi (EU-27) i Hrvatskoj 2011.</div>

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">EU-27</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> [http://www.iea.org/Textbase/stats Hrvatska]</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">nafta</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">4131</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">611</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">3,7</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">ugljen</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">3730</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">294</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">0,7</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">plin</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">2987</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">399</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">2,6</font>
|}

<br /><br />

==Struktura potrošnje fosilnih goriva==

'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">energetska pretvorba</font>
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privredna potrošnja</font>
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privatna potrošnja</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">električna energija</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">poljoprivreda, šumarstvo, ribolov</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">kućanstva</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">para i topla voda</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">industrija i rudarstvo</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">promet</font>
|-
| width="162" height="36" | <font face="Arial"> </font>
| width="263" height="36" | <font face="Arial">neenergetska potrošnja u industriji</font>
| width="194" height="36" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">građevinarstvo</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">usluge</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO<sub>2</sub> bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Neposredna_potr_po_sekt_eph_2011.jpg|center]]

<div align="center">Slika 15. Neposredna potrošnja energije u pojedinim sektorima 2009. godine</div>

Slika 15. prikazuje neposrednu potrošnju energije u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO<sub>2</sub>. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO<sub>2</sub> u prometu.

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> pri proizvodnji električne energije==

Energetska politika mnogih zemalja vođena je ciljem smanjenja emisija ugljičnog dioksida u atmosferu. Proizvodnja električne energije i topline vodeći je pojedinačni sektor s najvećim emisijama GHG u EU-27 te je logično da se tu traže i najveća smanjenja emisija. Obnovljivi izvori energije mogu znatno pridonijeti smanjenju emisija CO<sub>2</sub>, a najnovije studije pokazuju da je moguće i potpuno eliminirati emisije u proizvodnji električne energije. Tako da se elektroenergetski sustavi bez emisija CO<sub>2</sub> sve više postavljaju kao politički problem, a ne tehnički ili ekonomski.

[[Slika:Crvelin1.png|center]]

<div align="center">Slika 16. Emisija GHG po pojedinim sektorima u EU-27 u 2011. godine (izvor EEA)</div>

[[Slika:GHGelectricityandheat.png|center]]

<div align="center">Slika 17. Emisija GHG u proizvodnji električne energije i topline u EU-27 (izvor EEA) </div>

[[Image:Emisije_termoelektrane_EU.jpg|center]]

<div align="center">Slika 18. Emisija CO<sub>2</sub> iz termoenergetskih postrojenja u EU(izvor EEA)</div>

Prije je spomenuta karakteristika hrvatskog elektroenergetskog sektora gdje se zadovoljava više od 65 posto potrošnje električne energije bez izravnih emisija stakleničkih plinova i drugih onečišćujućih tvari u zrak (hidroelektrane, NE Krško i uvoz). Sve to dovodi do malog udjela emisija iz termoelektrana HEP-a u ukupnim nacionalnim emisijama CO<sub>2</sub> ( ovisno o hidrologiji i uvozu od 14-24 %).

[[Image:Emisije_HEP_2004.jpg|center]]

<div align="center">Slika 19. Emisija CO<sub>2</sub> (kt) iz termoenergetskih postrojenja HEP-a (izvor Hrvatska elektroprivreda, "HEP i okoliš 2003. - 2004.", EKONERG, veljača 2006.)</div>

===Nuklearna energija===

[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Link52 Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje] (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents.
[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Clanak_iz_ekonomist (članak iz The Economist)]

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

Do nedavno se očekivala renesansa nuklearne energije, no očekivanja su naglo promijenjena nakon potresa, tsunamija i nesreće u Fukushimi, u ožujku 2011. Nakon toga je uslijedila odluka njemačke Vlade da ugasi sve reaktore do 2022., a što će znatno utjecati i na mjere za smanjenja emisija CO<sub>2</sub> jer će se morati uložit dodatni napori za zamjenu nuklearne energije. Značajne posljedice na javno mijenje o nuklearnoj energiji u Europi će ostaviti i eksplozija te požara u nuklearnoj elektrani Marcoule u južnom dijelu Francuske 12.9.2011.

No pored ekološko-političkih faktora do kojih dovode nesreće u nuklearnim elektranama, osnovno pitanje i prije Fukushime je bilo zašto se gradi toliko malo nuklearnih elektrana na slobodnom tržištu? U vrijeme kada je politički faktor bio manje značajan, glavni razlog za ne investiranje u nuklearne elektrane su bile vrlo nepovoljne financije. Investiranje u nuklearne elektrane si može priuštiti Kina te neke bogatije zemlje (Saudijska Arabija, Južna Koreja) te se u njima i grade ovi objekti. Prema dosadašnjim nesrećama, žrtvama i posljedicama moglo bi se reći da su nuklearne elektrane sigurna tehnologija, te je samo pitanje, da li se treba subvencionirati njihova izgradnja, a kako bi se ostvarili drugi benefiti, kao što su smanjenje emisije CO<sub>2</sub> sigurnost dobave električne energije i dr.

Današnja gradnja nuklearnih elektrana s cijenom od 2000 EUR/kW (što je na donjoj granici), uz 90% load factor, 12% kamata i 12 godina otplate (investitori će vjerojatno tražiti povrat ulaganja nakon 12 godine projekta ako ne i prije) proizvodila bi električnu energiju po 4 c/kWh (bazirano samo na investiciji). Ugrubo se mogu procijeniti troškovi pogona i održavanja na 1 c/kWh za O&M i 1 c/kWh za gorivo što bi dovelo do cijene od 6 c/kWh. No kod gradnje prve elektrane, treba dodati i cijenu uspostave sustava koja može biti kao još jedna elektrana. Isto tako na tu cijenu trebali bi se dodati i troškovi dekomisije i skladištenje otpada koje netko treba platiti? Za više informacija treba pogledati [http://en.wikipedia.org/wiki/Cost_of_electricity_by_source].

'''Tablica 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska - premali energetski sistem<br />1 centrala = 1/4 sistema</font></span>
|}

Link:

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]

===Kombinirani ciklus===

Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%.

'''Tablica 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="378" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="293" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">relativno komplicirana tehnologija</font></span>
|}

<span lang="hr"><br /></span>

===Kogeneracija===

Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO<sub>2</sub>. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom.

'''Tablica 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna gradnja vrelovoda</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">problem kondenzata</font></span>
|}

linkovi:

[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]

[http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm Cogeneration Buyers Guide]

===Obnovljivi izvori===

Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu:

* hidroenergija
* biomasa i otpad
* sunčeva energija
* energija vjetra
* geotermalna energija
* energija valova
* energija plime i oseke
* energija morskih struja

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. EU je još 1997. imala cilj instalirati 40.000 MW vjetroelektrana do 2010. u zemljama EU-15, u tim zemljama nekoliko godina ranije prije roka, već krajem 2005. bilo je instalirano 40.301 MW vjetoelektrana. Izvrsni rezultati su potakli industriju da poveća ciljeve na 75.000 MW instaliranih vjetroelektrana u 2010. godini što je isto tako ispunjeno. Ipak, unatoč rezultatima koje ostvaruje energija vjetra (20% u proizvodnji električne energije iz obnovljivih izvora) može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa te polotičkih barijera koje se postavljaju od strane drugih energetskih lobija.

'''Tablica 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">zanemariva emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">jefitini potencijali već iskorišteni</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">male HE su teško isplative</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta</font></span>
|}

Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO<sub>2</sub>, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO<sub>2</sub> pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla.

'''Tablica 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">"zanemariva" emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">slaba energetska moć</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">teška kontrola nad ostalim emisijama</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna velika površina</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa</font></span>
|}

===Uvoz električne energije===

Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? No emisije CO<sub>2</sub> su ipak globalni problem pa treba voditi računa da proizvodnja električne energije iz fosilnih goriva, izvan granica nekog područja, nužno ne dovodi do ukopnog smanjenja emisija CO<sub>2</sub>.

'''Tablica 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada</font></span>
| width="50%" |
<span lang="hr"><font face="Arial">bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
|}

{| width="100%"
|}

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> racionalnim korištenjem energije==

Jedno od najlogičnijih i najisplativijih rješenja koja se nameću u borbi protiv globalnog zagrijavanja, odnosno povećane emisije CO<sub>2</sub>, jest racionalno korištenje energije. Od najjednostavnijih energetskih korekcija, odnosno navika u kućanstvima do složenih konstrukcijskih zahvata u industrijskim postrojenjima racionalno korištenje energije predstavlja i značajnu ekonomsku komponentu koju isto tako treba istaknuti.

Kao nastavak diskusije može poslužiti nekoliko primjera neučinkovitog i neracionalnog korištenja energije u dva vrlo energetski intenzivna sektora, zgradarstvu i industriji.

=== Industrija ===
Zbog svoje kompleksnosti sektor industrije predstavlja pravi izazov u području energetske učinkovitosti. Ovdje možemo vidjeti izrazitu ekonomsku notu racionalnog korištenja energije obzirom da smanjenje troškova energije ima za posljedicu i smanjenje proizvodne cijene krajnjeg proizvoda, što u tržišnoj utakmici može biti presudno. Možemo prodiskutirati neke od primjera neracionalnog korištenja energije u sektoru industrije[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energija_u_industriji]:

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije
* proizvodi s greškom (škart)
* učestali prekidi proizvodnje
* loša optimizacija procesa

=== Zgradarstvo ===
Obzirom na dugi niz godina bez kvalitetne energetske regulative u području zgradarstva te sustavnog nepridržavanja energetske regulative u periodu od kada ona postoji, sektor zgradarstva predstavlja izuzetni potencijal za uštedu energije. Bilo kroz napredna rješenja vezana za vanjsku ovojnicu, toplinske sustave ili pak energetski učinkovitu opremu i aparate. Spomenimo neke od primjera neracionalnog korištenja energije u zgradarstvu[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energetska_efikasnost_u_sektoru_zgradarstva]:

* gradnja bez potpune izolacije vanjske ovojnice
* korištenje nezadovoljavajućih materijala
* loša optimizacija sustava grijanja i hlađenja
* energetski neučinkovita oprema i aparati
* korištenje energije kada za time nema potrebe

'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO<sub>2</sub>, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO<sub>2</sub>,

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial"> [http://en.wikipedia.org/wiki/Kilogram_oil_equivalent] - kg of oil equivalent</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Bogate zemlje (OECD)</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Zemlje u tranziciji</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Hrvatska</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://www.google.com/publicdata/explore?ds=d5bncppjof8f9_&met_y=eg_use_pcap_kg_oe&tdim=true&dl=en&hl=en&q=energy+consumption+per+capita+world] kgoe/capita (2009. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1790</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4426</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1723</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1964</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://data.worldbank.org/indicator/EN.ATM.CO2E.PC/countries?display=default] tCO<sub>2</sub>/capita (2007. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4.62</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">12.30</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.54</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.59</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_GDP_%28nominal%29] GDP$/kgoe (2010. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.09</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">9</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">6.16</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_carbon_dioxide_emissions] kgCO<sub>2</sub>/GDP$ (2008.godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.47</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.25</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.7</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.39</font>
|}

<br /><br />

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO<sub>2</sub> po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju skoro 2,5 puta više energije za isti proizvod, a za taj isti proizvod emitiraju skoro 3 puta više CO<sub>2</sub> u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću. Historijski trend energetskog intenziteta možete vidjeti na slici 20, dok je na slici 21 prikazan energetski intenzitet za nekolicinu zemalja (2006. godina)[http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity].

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 20. Historijski trend energetskog intenziteta

[[Slika:Energyintensity.png]]

Slika 21. Prikaz energetskog intenziteta nekih zemalja za 2011. godina (izvor OECD-ilibrary)

Obrnuti pogled bi bio putem „'''Ekonomske energetske učinkovitosti'''“ ili ekonomske stope povrata od potrošene energije. Ova vrijednost bi nam pokazala koliko jedinica BDP-a je „proizvedeno“ po jedinici energije. Detaljnije objašnjenje potražite na [http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity#Economic_Energy_Efficiency]. Na slici 22 prikazan je omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti".

[[Image:eee.jpg]]

Slika 22. Omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti"[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gdp-energy-efficiency.jpg]

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> u transportu==

====Trendovi i nove tehnologije u smanjenju CO<sub>2</sub> u transportu====

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO<sub>2</sub>, kao što se vidi na slici 23. U Hrvatskoj imamo isti trend, slika 15. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 30 godina od naftne krize (primjer: downsizing - slika 24.). Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću (''price & range parity'' - izravno uspoređivanje sa IC motorima od strane kupaca).

[[Image:energy_consumption_by_sectors_world_2008.png|center]]
<div align="center">Slika 23. Svjetska potrošnja nafte i zemnog plina po sektorima u 2008. godini (izvor: BP, 2009)</div>

[[Image:IC engines_downsizing.png|center]]
<div align="center">Slika 24. Povećanje efikasnosti motora s unutrašnjim izgaranjem uvođenjem varijabilnog kompresijskog omjera (izvor: MCE-5 VCRi, 2010)</div>

[[Image:prius.jpg|center]]
<div align="center">Slika 25. Toyota Prius hibridno vozilo (izvor: www.google.com)</div>

[[Image:battery_energy_density.png|center]]
<div align="center">Slika 26. Gustoća pohranjene energije po jedinici mase (težina) i volumena (zauzeće prostora) za različite tipove baterija za potrebe električnih vozila(izvor: www.iae.org, 2007)</div>

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva (slika 25.), te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:Biofuels_ethanol_biodiesel_2007.png|center]]
<div align="center">Slika 27. Svjetska proizvodnja biogoriva u 2006. godini (izvor: F. O. Licht Consulting Company, 2007.)</div>

Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 24.) i gorivim ćelijama (FC, slika 25.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su predmet mnogih kritika kao najmanje efikasan i vjerojatno najskuplji način za smanjenje stakleničkih plinova. Svakako nije ohrabrujuća niti izjava Predsjedavajućeg i CEO General Motors-a :""The car is still too expensive and probably won't be practical until the 2020-plus period, I don't know." (lipanj 2011)
'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">Slika 28. Ford Model U, Automobil pogonjen<br>
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">Slika 29. DaimlerChrysler Commander 2, automobil <br>pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250<sup>o</sup>C, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 30.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">Slika 30. BMW automatska stanica za komprimiranje <br>vodika (cca. 3 min)</div>

====Push-pull metode====

''Push-pull'' metode su jedan od načina kako utjecati na individualne odluke u putničkom i teretnom prijevozu. ''Push'' metode financijskim (porezi, cestarine...) i tehničkim (zabrana prometa) instrumentima nastoji racionalizirati transportni sustav. ''Pull'' metode nastoje sudionicima u prometu ukazati na prednosti alternativnih načina transporta koji vode smanjenju CO2 (''commuting'', javni prijevoz) +

[[Image:push_methods.png|center]]
<div align="center">Slika 20. ''Push'' metode u smanjenju CO2 u transportu</div>

[[Image:pull_methods.png|center]]
<div align="center">Slika 20. ''Pull'' metode u smanjenju CO2 u transportu</div>

====CO<sub>2</sub> emisije i porezi====
Neke od zemalja Europske unije su uvele oporezivanje vozila temeljem njihove proizvodnje CO2 (u g/km), slika 20.

[[Image:Co2_tax_lease.png|center]]
<div align="center">Slika 31. Oporezivanje vozila bazirano na emisijama CO2 (izvor: Frost & Sulivan)</div>

Dok Euro norme (trenutno na snazi Euro 5) propisuju emisije dušikovih oksida (NOx), neizgorenog ugljikovodika (THC), nemetanovih ugljikovodika (NTHC), ugljičnog monoksida (CO) i čestica (PM), smanjenje emisije ugljičnog dioksida (CO2) je propisana tek dobrovoljnim ugovorom između Europske asocijacije proizvođača automobila (ACEA) i Europske komisije (slika 31). Inače, u smanjenju emisija prednjači Fiat Group koja već u 2010. godini ima 123.1 gCO2/km.

[[Image:ACEA_2009_progress.png|center]]
<div align="center">Slika 32. Udio novih automobila s obzirom na deklariranu emisiju CO2 (izvor: ACEA, 2009)</div>

====Road pricing & Congestion pricing====
Road pricing: razbija iluzije javnih cesta. Primjeri: Singapore, Oslo, Riga, London, Shanghai... itd.

[[Image:Road_pricing_Singapore.png|center]]
<div align="center">Slika 33. Road pricing Singapore, ulazak u zonu naplate (elektronsko očitavanje tablica)</div>

[[Image:Road_pricing_London.png|center]]
<div align="center">Slika 34. Road pricing London, ulazak u zonu naplate</div>

== Kyoto protokol ==

The Protocol sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

<br>[http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
<br>[http://unfccc.int/essential_background/kyoto_protocol/items/1678.php Konvencija tekst]
<br>[http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Potpisnici]

<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od preko 168 zemalja (bez Australije, Kazahstana i SAD).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO<sub>2</sub> u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

Danas jedan od najvećih ekoloških problema predstavlja zagrijavanje našeg planeta uslijed emisija stakleničkih plinova. Zbog toga je međunarodna zajednica potpisala dva ključna sporazuma s ciljem stabilizacije emisije stakleničkih plinova u atmosferi:
* 1992. Okvirna konvencija o promjeni klime (UNFCCC) kako bi se ograničila globalna koncentracija plinova uzročnika globalnog zatopljenja;
* 1997 Kyotski Protokol s ciljem postavljanja obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova.

Republika Hrvatka je ratificirala Kyotski protokol 2007. godine te time preuzela obveze smanjenja emisije stakleničkih plinnova 2008-2012 godine na 95% od količine emisije u baznoj, 1990. godini. Republika Hrvatska također se obvezala i za sudjelovanje u EU –ETS shemi -Europskom sustav trgovanja emisijama.

Kyoto protokol je uveo tri fleksibilna mehanizma i na taj način omogućio je da se smanjenje emisija provodi tamo gdje je to najjeftinije.:
* Trgovanje emisijama – omogućavanje trgovine emisije između zemalja odnosno zemlja koja ima viškova prava stečenih temeljem smanjenja vlastitih emisija može prodati svoje AAU ''eng. assigned amount per unit'';
* Mehanizam čistog razvoja – omogućavanje primjenu projekata za smanjenje emisija u zemljama u razvoju tj. oni koji ulažu u takve projekte oni ostvaruju prava u obliku CERa (Certificiranih smanjenja emisija ''engl. Certified Emission Reductions'');
* Zajednička implementacija – omogućavanje industrijski razvijenim zemljama da surađuju na postizanju ciljanog smanjenja emisija (smanjenjem emisija prebacuju se emisije iz zemlje gdje se ulaže u zemlju koja ulaže).

== EU ETS - Europski sustav trgovanja emisijama ''eng. European Emission Trading'' ==

Europska shema trgovanja emisijama stakleničkih plinova predstavlja najznačajniju mjeru kojom EU nastoji izvršiti obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova. 2003. godine Europska komisija je objavila smjernice o tržištu emisija poznate kao sustav trgovanjem emisija. 2005. godine pokrenuta je shema trgovanjem emisijama u kojem sudjeluje preko 12 000 postrojenja uključujući elektrane, rafinerije, cementare, vapnare, ciglane, željezare, čeličane, papirne industrije i sva postrojenja veća od 20 MW toplinske snage.U EU ETS shemi svako postrojenje dobije emisijsku kvotu te se omogućuje da se trguje emisijskim pravima među postrojenjima. Trgovanje emisija znači trgovanje emisijskim pravima pri čemu je jedno pravo na emisiju ekvivalentno dozvoli za emitiranje jedne tone ekvivalentnog CO2. Transakcije na EU ETS tržištu se vrše na burzama.

Europski sustav trgovanjem emisijama je podijeljen u tri faze odnosno tri razdoblja: ETS1, ETS2 i ETS3. Prva faza trgovanja je predstavljala probno razdoblje i trajala je od 2005. do 2007. godine gdje su sve države članice EU samostalno izradile vlastiti NAP i izvršena je besplatna dodjela emisija prema povijesnim emisijama, prema NAPu. Druga faza predstavlja razdoblje od 2008. do 2012. godine, gdje je podjela emisija većinom prema povijesnim emisijama, prema NAP i EK, te djelomiočno aukcija emisija. Treća faza predstavlja razdoblje od 2013. do 2020. godine gdje će biti samo djelomična podjela emisijskih jedinica prema sektorskim benchmarku. U 2013. godini količina emisijskih jedinica koja će se dodijeliti besplatno iznosi 80% od količine utvrđene u skladu s pravilima o besplatnoj dodjeli emisijskih jedinica. Svake sljedeće godine količina emisijskih jedinica koja će se dodjeljivati besplatno smanjuje se za jednake iznose
tako da u 2020. godini iznosi 30 % od količine utvrđene u skladu s tim pravilima.

== PostKyoto ==

Krajem 2012. godine istječe rok unutar kojeg su se 190 stranaka, uključujući 40 država stranaka, obvezale smanjiti emisije stakleničkih plinova. Za period nakon 2012. godine
Europsko Vijeće je 2007 izrazilo čvrstu opredijeljenost za smanjivanje ukupnih emisija stakleničkih plinova u Europskoj uniji '''do 2020. za najmanje 20 %''' u odnosu na razine iz 1990., odnosno '''za 30 %''' pod uvjetom da se i druge razvijene zemlje obvežu na odgovarajuća smanjenja emisija te da zemlje u razvoju koje su gospodarski naprednije isto tako daju odgovarajući doprinos u skladu sa svojim odgovornostima i mogućnostima. '''Do 2050. godine''' globalne emisije stakleničkih plinova trebalo bi smanjiti '''za najmanje 50 %''' u odnosu na razine iz 1990. Svi gospodarski sektori trebaju dati svoj doprinos postizanju tih smanjenja emisija, uključujući i međunarodni pomorski promet i zrakoplovstvo.
U svojoj rezoluciji u 2008. o ishodu konferencije o klimatskim promjenama održane na Baliju Europski je parlament ponovio svoje stajalište da bi se industrijski razvijene zemlje trebale obvezati da će smanjiti svoje emisije stakleničkih plinova '''za najmanje 30 % do 2020.''' godine te za '''60 do 80 % do 2050. godine''' u odnosu na razine iz 1990. godine.

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
<br>[http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
<br>[http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
<br>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
<br>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
<br>[http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
<br>[http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

=Zaključak=
[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO<sub>2</sub>
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz električne energije iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

Datoteka:Neposredna potr po sekt eph 2011.jpg

2014-07-08T10:13:45Z

Marko: Neposredna potrosšnja po sektoru za 2011 (izvor EPH)

Neposredna potrosšnja po sektoru za 2011 (izvor EPH)

ENERGETSKE TRANSFORMACIJE

2014-04-04T12:00:31Z

Marko: /* Ekonomija rafiniranja */

[[Image:Energetsketransformacije.jpg]]

=Uvod=
[[Image:Crta.jpg]]

U fizici kao i tehnici (inženjerstvu) pod pojmom energetske transformacije ili pretvorbe, smatramo svaki proces pretvorbe energije iz jednog oblika u drugi. Promjena energije u sustavima može biti ostvarena samo dodavanjem ili oduzimanjem energije iz sustava, jer je energija količina koja je sačuvana. Energija u sustavu može biti transformirana tako što se nalazi u drugom obliku, pa se ta energija u raznim oblicima koristi za vršenje raznolikih fizičkih radova.

Energija fosilnih goriva, sunčevog zračenja ili nuklearnog goriva može biti pretvorena u drugi oblik energije poput električne, mehaničke ili toplinske koje su nam potrebnije pa se stoga koriste strojevi za pretvorbu energije. Stupanj korisnosti stroja okarakteriziran je vrijednošću izlazne jedinice koja je dobivena u samom procesu pretvorbe. Energetske transformacije su bitne pri primjeni energetskih koncepata u raznim prirodoslovnim znanostima kao što su biologija, kemija, geologija, kozmologija.

Energija se može pretvoriti u oblik koji je potreban u drugom prirodnom procesu ili stroju te da omogući pogodnosti u društvu poput grijanja, rasvjete ili kretanja. Na primjer, motor s unutarnjim izgaranjem pretvara potencijalnu kemijsku energiju goriva i zraka u mehaničku energiju koja omogućava gibanje vozila ili kao što solarne ćelije pretvaraju sunčevu energiju u električnu kojom se pali svjetlo ili napaja računalo.

Opći naziv za uređaj koji pretvara energiju iz jednog oblika u drugi je pretvarač.

Na primjer, kod elektrane na ugljen se događaju sljedeće transformacije energije:

#Kemijska energija u ugljenu pretvara se u toplinsku energiju
#Toplinska energija se pretvara u kinetičku energiju u obliku pare
#Kinetička energija se pretvara u mehaničku u turbini
#Mehanička energija turbine se pretvara u električnu energiju

[[Image:Crta.jpg]]

=Proizvodnja električne energije=
[[Image:Crta.jpg]]

==Termoelektrane==

===Uvod===

Termoelektrane su energetska postrojenja čija je osnovna namjena proizvodnja i transformacija primarnih oblika energije u koristan rad, koji se kasnije u obliku mehaničke energije dalje iskorištava za proizvodnju električne energije (Slika 1). Imamo pretvaranje kemijske energije u toplinsku koja se različitim procesima predaje nekom radnom mediju. Radni medij služi kao prijenosnik te energije do mjesta gdje će ona biti dalje transformirana i iskorištena. Termoelektrana se sastoji od mnogo različitih dijelova koji tvore jednu kompleksnu cjelinu. Najvažnije dijelove koji tvore zatvorenu cjeline unutar jedne termoelektrane su: generator pare, turbina, generator električne energije i kondenzator, no o tim cjelinama će biti govora u daljnjem tekstu. Glavna primjena i svrha termoenergetskih postrojenja je proizvodnja pare koja će pokretati turbinu, a zatim i generator električne energije.

[[Slika:Ter1.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 2.1.1/1.''' Termoelektrana - Richemont, Francuska <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_power_station]
<div align="left">

U samom procesu dobivena toplinska energija može se iskorištavati, ne samo za paru koja će ići u turbinu, već i kao energija koja će poslužiti kod grijanja. Za potrebe grijanje koristi se para manjih toplinskih i temperaturnih parametara. Najveći problem kod ovih postrojenja su gubici i velike emisije stakleničkih plinova, a naš cilj je da te gubitke i emisije pokušamo smanjiti i samim time povećati iskoristivost samog procesa i cijelog postrojenja uopće.

<div align="left">

===Povijest===

Primitivne verzije parnog stroja javljaju se već u antici dok se konkretnija primjena javlja u 17. stoljeću. Industrijska revolucija započinje izumom parnog stroja (James Watt)(1765.) koji je radio s pretlakom (Slika 2.1.2/1.). Glavni parametri termoenergetskih postrojenja su se mijenjali kroz povijest, a najveće promijene su doživjeli tlak i temperatura pare. Od nekih 15 bara i 300 °C došli smo do današnjih 100-tinjak bara i oko 600 °C. Količina pare se povećava, a samim time i snaga postrojenja te tako smanjujemo potrošnju goriva i podižemo iskoristivost postrojenja. Daljnje povećanje iskoristivosti postrojenja je postignuto primjenom pregrijača i međupregrijača, a nova revolucija nastaje razvojem takozvanih blok postrojenja (kotao i turbina su jedan zatvoreni upravljački krug).

[[Slika:Steam.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.2/1.''' Prikaz rane faze parnog stroja <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Steam_engine]
<div align="left">

Možemo pratiti povijesni razvoj turbina, generatora pare te plinskih turbina.
Ideje su postojale i postupno se razvijale kroz povijest, ali za termoelektrane kakve mi danas poznajemo najvažnija je stvar patentiranje i razvoj parne turbine (1791.) Plinska turbina dolazi mnogo kasnije, početkom 20. stoljeća.
Danas imamo situaciju da se oko 80% električne energije u industrijski razvijenim zemljama dobiva iz termoenergetskih izvora (tu naravno ubrajamo i plinska, ali i nuklearna postrojenja).
U modernom društvu potreba za električnom energijom raste, a samim time raste i potrošnja električne energije po stanovniku, što je ujedno i pokazatelj gospodarskog razvitka pojedine zemlje.
Osim što proizvode električnu energiju termoenergetska postrojenja služe i za proizvodnju topline koja je također itekako bitna u krajevima gdje je potrebno grijanje.
Važnost ovakvih postrojenja raste iz dana u dan bez obzira na nove izvore i načine proizvodnje električne energije. Naravno u svemu tome raste i opterećenje na okoliš što je pitanje kojim se također moramo aktivno pozabaviti kad govorimo o termoelektranama. O zaštiti okoliša nešto kasnije.
Na projektiranju, izgradnji, radu i održavanju jedne termoelektrane sudjeluje velika grupa ljudi, inženjera različitih struka. Svi ti ljudi objedinjuju široki spektara znanja potrebnih da se obave svi zadaci i osigura nesmetan rad jedne elektrane.

===Parno i plinsko-turbinsko postrojenje===

Već je rečeno da u klasičnim termoelektranama izgaranjem goriva proizvodimo toplinu koja kasnije služi za proizvodnju pare. Proizvedena para odvodi se u turbinu gdje na razne načine ekspandira stvarajući moment koji pak služi za proizvodnu električne energije u generatoru. Dakle parne turbine su najčešće i najvažnije te ćemo najviše govoriti o njima.Druga velika skupina su plinske turbine koje se prilično razlikuju od parnih turbina što u konstrukciji što u načinu rada.

===Plinsko-turbinsko postrojenje===

Plinsko-turbinska postrojenja rade na principu Brayton-ovog ciklusa (Slika 2.1.4/1.). Dakako da je Braytonov proces idealizirani kružni proces koji ne odgovara u potpunosti sa stvarnim promjenama stanja u plinskim turbinama. Zbog trenja i turbulencije tijekom kompresije, izgaranja, te ekspanzije, promjene stanja u p,v dijagramu neće pratiti ravnotežne izentrope i izobare. Najprije se usisava zrak tlaka p<sub>1</sub>, temperature T<sub>1</sub> centrifugalnim/aksijalnim kompresorom, te ga se komprimira na tlak p<sub>2</sub>, te na temperaturu T<sub>2</sub>. Tlak p<sub>2</sub> je ujedno i najveći tlak kružnog procesa plinske turbine. U idealiziranom sustavu bi ova promjena bila izentrospka. Međutim, zbog već spomenutog trenja i turbulencije će se dio energije fluida pretvoriti u toplinu, te će u stvarnosti temperatura nakon kompresije biti T<sub>2</sub>' (T<sub>2</sub>' > T<sub>2</sub>). Komprimirani fluid tlaka p<sub>2</sub>, T<sub>2</sub>' se onda dovodi u komoru izgaranja. Tu se zrak visoke temperature miješa sa plinovitim gorivom gdje onda izgara. U idealnim uvjetima bi se izgaranje smatralo izobarnim procesom. Kako nemamo promjenu tlaka, uslijed porasta temperature kao posljedica izgaranja raste i specifični volumen dimnih plinova. Dakako da u praksi postoji mali pad tlaka tijekom izgaranja zbog trenja. Zbog toga termodinamičko stanje dimnih plinova nakon izgaranja nije p<sub>3</sub>, T<sub>3</sub> već p<sub>3</sub>', T<sub>3</sub>' (p<sub>3</sub>' < p<sub>3</sub>, T<sub>3</sub>' < T<sub>3</sub>). Nakon izgaranja dimni plinovi ekspandiraju kroz turbinske lopatice te daju okretni moment vratilu turbine. Time se toplinska energija pretvara u mehaničku. Mehanička energija se koristi za pokretanje generatora za proizvodnju električne energije (slika 4a). Međutim, i dio mehaničke energije dobivene od turbine se koristi za pogon kompresora. Ekspanzija dimnih plinova iz stanja p<sub>3</sub>', T<sub>3</sub>' do p<sub>4</sub>, T<sub>4</sub> bi u idealnim uvjetima bila izentropska. Ali zbog postojećeg trenja je temperatura na izlazu T<sub>4</sub>' (T<sub>4</sub>' > T<sub>4</sub>). Kod kompresije i ekspanzije fluida u kompresoru i turbini, promjena stanja se ne odvija izentrospki već politropski. [http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_turbine] Kod pokretanja plinsko-turbinskog postrojenja potrebno je najprije omogućiti rad kompresora. Za to se koristiti se Diesel motor ili elektromotor, dok tijekom rada plinske turbine kompresor dobiva mehaničku snagu od turbine. [http://marjan.fesb.hr/~fbarbir/PDFs%20Termoenergetska%20postrojenja/07%20Plinske%20turbine%20i%20postrojenja.pdf]

[[Slika:Braytoncycle.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/1.''' Idealni Braytonov kružni proces <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Brayton_cycle.svg]
<div align="center">

[[Slika:tur1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/2.''' Plinsko-turbinsko postrojenje <div>[http://cogeneration.net/combined-cycle-power-plants/]
<div align="left">

'''Kompresor'''

Klasični kompresori javljaju se kod plinsko-turbinskih postrojenja, mlaznih motora i sl. Kompresori mogu biti radijalni ili aksijalni. Kod aksijalnih strujanje zraka vrši se u smjeru vratila, dok kod radijalnih kompresora imamo radijalno strujanje na rotorsko kolo. Radijalni kompresori lakši su i mnogo efikasniji, nego aksijalni kompresori, ali za manje kompresijske omjere. Kod većih postrojenja koriste se aksijalni kompresori (Slika 2.1.4/3.) obzirom da su efikasniji (za veće kompresijske omjere).

'''''Aksijalni kompresor'''''

*Način Rada

Aksijalni kompresor se sastoji od tri glavna dijela:

1. Rotirajući disk
2. Nepokretne statorske lopatice
3. Kućište

Lopatice određenog aerodinamičkog oblika su ugrađene na rotirajuće diskove aksijalnih kompresora (slika 2.1.4/4.). Profil ugrađenih lopatica je sličan aeroprofilu krila (slika 2.1.4/4.). Pomoću suženog kućišta te rotirajućih diskova, radni medij se prolaskom kroz kompresor kontinuirano sabija. Statorske lopatice aksijalnog kompresora služe za usmjeravanja fluida sa jednog rotirajućeg diska prema drugom. Stoga je između svakog para rotirajućih diskova ugrađen nepokretni statorski disk (Slika 2.1.4/3.). Kako se fluid kontinuirano tlači od ulaza do izlaza iz aksijalnog kompresora tako se njegov tlak i brzina povećava. [http://hr.wikipedia.org/wiki/Mlazni_motor]

[[Slika:Axial compressor.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/3.''' Aksijalni kompresor <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_compressor]
<div align="left">

[[Slika:Aeroprofil.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/4.''' Aeroprofil krila <div>[http://hr.wikipedia.org/wiki/Aeroprofil_krila]
<div align="left">

'''''Centrifugalni kompresori'''''

*Način Rada

Centrifugalni kompresor se sastoji od četiri glavna dijela:

1. Rotor
2. Difuzor
3. Kućište
4. Regulacija pomoću podesivih lopatica

Centrifugalni kompresor može biti pogonjen elektromotorom, parnom turbinom, motorom sa unutarnjim izgaranjem, ili plinskom turbinom. Rotor kompresora rotira sa zakrivljenim lopaticama na velikim brzinama vrtnje. Kako on rotira, tako i usisava fluid kroz sredinu kompresora te ga pomoću centrifugalne sile tjera prema vanjskim rubovima rotora. Tamo radni medij ulazi u difuzor. Rotor centrifugalnog kompresora predaje svoju rotacionalnu energiju fluidu te mu time znatno povećava izlaznu brzine, ali ne i statički tlak. Statički tlak se povećava prolaskom fluida kroz difuzor. U difuzoru se brzina fluida smanjuje, te se ta kinetička energija pretvara u energiju tlaka. Ova činjenica se može dokazati pomoću Bernoullijeve jednadžbe (slika 2.1.4/5.). Zbog toga je i statički tlak i brzina fluida na izlazu iz difuzora veća nego na ulazu u centrifugalni kompresor na samom početku procesa. Na izlazu iz difuzora je fluid pomoću kućišta usmjeren prema izlazu iz centrifugalnog kompresora. Protok komprimiranog fluida se regulira pomoću podesivih lopatica. Veći kompresori su građeni kao više stupnjevani što znači da imaju dva ili više rotora. [http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifugal_compressor]

[[Slika:Bernoulli.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/5.''' Bernoullijeva jednadžba <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Bernoulli%27s_principle]
<div align="left">

*Primjena

Primjena centrifugalnih kompresora je velika. Centrifugalni kompresori se primjenjuju u automobilskoj industriji, u Dieselovim motorima za turbopuhala, za transport prirodnog plina, u naftnim rafinerijama, petrokemijskim i kemijskim postrojenjima, u klimatizaciji i hlađenju. [http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifugal_compressor]

'''Komora izgaranja'''

Komora izgaranja je dio plinsko-turbinskog postrojenja u kojem se kemijska energija goriva oslobađa u obliku topline. Izgaranjem gorivo i fluida (najčešće zrak) stvaraju se dimni plinovi i do 1950°C. Sa velikom brzinom i temperaturom kao takvi ulaze u turbinu gdje ekspandiraju. Prije nego što zrak uđe u komoru izgaranja njegova mu se brzina smanjuje sa 150 m/s (pri izlasku iz kompresora) na 25 m/s putem difuzora koji je smješten na ulazu komore. Smanjenjem brzine fluida omogućujemo stabilno izgaranje. Sastav gorive smjese je također jedan od faktora koji utječe na stabilnost izgaranja. Omjer zraka i goriva u plinsko-turbinskim postrojenjima je 50/1. Kako je taj omjer tri puta veći od stehiometrijskog, dovođenjem takve smjese u komoru za izgaranje bi se onemogućilo stabilno izgaranje. Stoga se ovaj problem rješava tako da se u tzv. primarnoj zoni izgaranja dovede samo 20% više zraka od stehiometrijskog iznosa. [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/energetska_postrojenja/11.pdf]

Inženjeri koji projektiraju turbinu moraju osigurati da se izgaranje odvija upravo u komori za izgaranje, a ne blizu same turbine, tako da se turbinske lopatice ne bi oštetile. Treba osigurati uniformni izlazni temperaturni profil tako da sama turbina ne bi bila podvrgnuta toplinskom naprezanju. U unutrašnjosti komore treba spriječiti postojanje ekstremno vrućih mjesta tako da se komora ne ošteti. Poželjno je da komora za izgaranje u plinskoj turbini ima široko područje rada. Široko područje rada omogućuje da se izgaranje uspješno odvija neovisno o mijenjanju ulaznog tlaka, temperature, ili masenog protoka. [http://en.wikipedia.org/wiki/Combustor]

[[Slika:turbine2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/6.''' Komora izgaranja (combustor) <div>[http://www.britannica.com/EBchecked/topic/226481/gas-turbine-engine/45721/Combustion-chamber]
<div align="left">

'''Plinska turbina'''

Proizvodi izgaranja prisilno ulaze u turbinu, s velikom brzinom i protokom, gdje se preko mlaznica usmjeruje na lopatice, koje se okreću, a ispušni plinovi izlaze sa smanjenom temperaturom i tlakom. [http://hr.wikipedia.org/wiki/Plinska_turbina]

[[Slika:Ter7.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.4/7.''' Prikaz plinske turbine <div>[http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_turbine]
<div align="left">

Kao i kod svih toplinskih strojeva, veća temperatura izgaranja će omogućiti veći stupanj termičkog iskorištenja. Ipak, temperature su ograničene sa mogućnostima čelika, nikla, keramike i ostalih materijala da se odupru temperaturama i naprezanjima. Zbog toga, lopatice turbine imaju često veoma složen postupak hlađenja. [http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_turbine]. Unutarnja iskoristivost turbina se kreće između 0,89 i 0,94. [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/energetska_postrojenja/11.pdf]

'''''Regulacija plinskih turbina'''''

Snaga plinskih turbina koje rade kao otvoreni sustav se mogu regulirati na dva načina:

1. Temperaturna regulacija
2. Kombinirana temperaturna i količinska regulacija

Mijenjanje snage turbine putem temperaturne regulacije se provodi promjenom ulazne temperature fluida u turbinu. Uz konstantan maseni protok, te snagu kompresora, ulazna temperatura fluida se može regulirati promjenom količine goriva za izgaranje. Ovakva vrsta regulacije se može koristiti kod manjih i kratkotrajnih promjena snage turbina, dok je ne-ekonomična kod većih promjena snage. [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/energetska_postrojenja/11.pdf]

Kombinirana temperaturna i količinska regulacija je također jedna od mogućih načina mijenjanja snage turbine. Naime, ovdje se radi o istovremenoj promjeni količine usisanog fluida regulacijom podesivih lopatica na kompresoru te o promjeni količine ubrizganog goriva u komoru izgaranja. Ova istovremena regulacija je moguća do otprilike 40%-tnog opterećenja turbine. Daljnje smanjenje snage se može samo vršiti smanjenjem količine ubrizganog goriva jer je kompresor ušao u područje nestabilnog rada. [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/energetska_postrojenja/11.pdf]

===Parno-turbinsko postrojenje===

Klasično parno-turbinsko postrojenje zasniva se na Rankinovom procesu (2.1.5/2.), poznatom iz termodinamike. Temelj većine parno-turbinskih postrojenja (termoelektrana) jest postrojenja sa slike 2.1.5/1.. Generator pare, turbina, generator električne energije, kondenzator, kondenzatorska pumpa, napojna pumpa i spremnik napojne vode.

[[Slika:Ter8-ivana.jpg|450px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/1.''' Shema parno-turbinskog postrojenja<div>
<div align="left">

[[Slika:Ter9-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/2.''' Proces prikazan Ts dijagramom<div>
<div align="left">

Naravno postoje tu još mnogi dijelovi termoenergetskog postrojenja o kojima ćemo reći nešto više: pregrijači pare, međupregrijači, ekonomajzeri i sl (kao sastavni dio generatora pare).

'''Generator pare'''

Za generator pare mogli bismo reći da čini središnji dio svake termoelektrane. Ukratko generator pare, što mu i samo ime kaže, služi za proizvodnju pare s određenim parametrima (temperature i tlaka) koja će se kasnije u turbini iskoristiti za proizvodnju električne energije.Generatore pare možemo ugrubo podijeliti na:
* čelične generatore pare
* lijevane
* generatore pare posebne namjene

U našem razmatranju osvrnuti ćemo se samo na čelične generatore pare s obzirom da su oni najzastupljeniji i najčešći u primjeni.
Čelične generatore pare možemo još podijeliti na par podvrsta:
* vatrocjevni
* vodocjevni
* cilindrični

Vartocjevni generatori pare funkcioniraju tako da plamen struji kroz cijevi i tako grije vodu koja te cijevi okružuje. Mi se nećemo baviti vatrocijevnim generatorima pare, nego vodocijevnim generatorima pare kao najčešćim i najbrojnijim te nama najzanimljivijima s aspekta termoelektrana.
Kao što i samo ime kaže kod vodocjevnih generatora pare voda ili para nalaze se u samim cijevima. Na taj način moguće je postići znatno veće tlakove i temperature nego kod vatrocjevnih generatora pare. Vodocjevne generatore pare opet možemo podijeliti na:
* horizontalne s ravnim cijevima
* vertikalne sa savinutim cijevima (prirodna ili prisilna cirkulacija)

Vertikalni generatori pare sa savinutim cijevima predstavljaju najveću i nama najvažniju skupinu. Ovakvi tipovi generatora pare se nalaze u velikim termoenergetskim postrojenjima za proizvodnju električne energije. Za izgaranje mogu koristiti sve vrste goriva: kruto gorivo na rešetci (ravnoj ili kosoj), kruto gorivo u fluidiziranom sloju te izgaranje u prostoru (ugljena prašina, tekuće i plinsko gorivo).
Prirodna cirkulacija u generatoru pare ostvaruje se zbog razlike u gustoćama vode i vodene pare. Silazne cijevi upravo zbog toga nisu grijane tako da se lakše uspostavi cirkulacija. Temelji hidrodinamike, toplija voda će strujati prema gore dok će se hladna voda kretati prema dolje. Kada ne možemo osigurati uvijete za prirodnu cirkulaciju koristimo različite pumpe kako bismo osigurali nesmetanu cirkulaciju (La Mont generatori pare).

Postoje postupci i dijelovi koji se ugrađuju u generator pare kako bismo osigurali veću iskoristivost i povećanje snage. Ovo su neki od njih:

'''Pregrijač pare'''

Kako bismo povećali stupanj iskoristivosti čitavog procesa koristimo pregrijanu paru. To ima utjecaj i na samu tehnologiju izrade s obzirom da para nema kapljica vode u sebi pa je manje korozivna i erozivna. Kod današnjih termoelektrana pregrijana para je imperativ zbog strog određenih zahtjeva za parametre pare na ulazu u turbinu.

[[Slika:Ter11.-NOVO1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/3.''' Prikaz pregrijanja pare u T-S dijagramu<div>
<div align="left">

<div align="left">

Prijelaz topline može biti konventivan ili putem zračenja. U praksi se uvijek koristi mješavina ova dva navedena.

'''Međupregrijači'''

Kod ugradnje međupregrijača moramo imati na raspolaganju i turbinu podijeljenu na visokotlačni i niskotlačni dio. Para ekspandira u visokotlačnom dijelu turbine do tlaka međupregrijanja te se nakon toga vraća u generator pare. U generatoru pare se još jednom zagrijava, najčešće ponovno na temperaturu svježe pare, te se odvodi u niskotlačni dio turbine. Tu para ponovno ekspandira stvarajući koristan rad.

[[Slika:Ter13-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/4.''' Međupregrijanje u T-S dijagramu<div>
<div align="left">

Kao i kod pregrijača , kod ugradnje međupregrijača povećava se ukupan stupanj iskoristivosti postrojenja. Smanjujemo vlažnost pare što je izuzetno bitno za dugovječnost turbine. Smanjujemo veličinu kondenzatora, gorionika i samog generatora pare. Negativna strana je povećanje cijene turbine,ali i povećanje ukupnih investicijskih troškova.

'''Ekonomajzerske površine'''

Ekonomajzerske površine smještaju se u stražnji dio generatora pare tako da se iskorištava dio topline koja bi se inače ispustila u okoliš. Time ujedno i smanjujemo temperaturu dimnih plinova. Na ekonomajzerskim površinama zagrijavamo napojnu vodu i zrak. U zagrijačima napojne vode treba paziti na koju temperaturu se medij zagrijava obzirom da prelaskom temperature zasićenja može doći do oštećenja. Za svoj rad zagrijači vode troše relativno malo energije te zauzimaju malo prostora. Ukoliko imamo zagrijače vode brže ćemo pustiti generator pare u pogon te ćemo smanjiti opterećenje ogrjevnih površina.

'''Zagrijači zraka'''

Zagrijači zraka smješteni su iza zagrijača napojne vode te su posljednji u generatoru pare. Pošto rade na manjim tlakovima ,za razliku od zagrijača vode, manji su svojom konstrukcijom. Zrak zagrijavamo zbog podizanja stupnja iskoristivosti, sušenja goriva i poboljšanja izgaranja. Većina zagrijača zraka su rotacioni (Ljungstrom) (Slika 2.1.5/5.) zagrijači, saćasto konstruirani te grijani dimnim plinovima, a hlađeni zrakom.

[[Slika:Ter14.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.5/5.''' Ljungstrom zagrijač zraka <div>[http://www.alstom.com/power/fossil/coalandoil/products/boiler/air-preheater/]
<div align="left">

'''Kondenzator'''

Kondenzator je klasični izmjenjivač topline koji „vraća“ paru natrag u tekuće stanje, nakon što ekspandira u turbini. Kondenzat se pumpama vraća natrag u proces. Tlak u klasičnom kondenzatoru je izuzetno mali (potlak – oko 0,045 bara). Pošto je kondenzator izmjenjivač topline potrebno je osigurati i medij kojem će se ta topline predati kako bi se para ohladila do temperature kondenzata. Upravo zbog toga su termoelektrane smještene na rijekama, moru i sl. kako bi se osigurao medij koji će preuzimati svu tu toplini. Naravno postoji mogućnost da termoelektrana radi dvofazno, odnosno kao i toplana. Tada se ta para može odvoditi vrelovodima i služiti kao grijanje.

===Kombinirani procesi===

Kada govorimo o kombiniranom procesu mislimo na proces sastavljen od plinsko-turbinskog i parno-turbinskog dijela. Glavne sastavnice su naravno plinska i parna turbina. Osnovna namjena ovakvih postrojanje je da se iskoristi toplina nastala na izlazu iz plinske turbine. Pošto ispušni plinovi koji izlaze iz plinske turbine imaju izuzetno visoke temperature, oko 600 °C mogu se iskoristiti kao sredstvo koje će grijati vodu i proizvoditi vodenu paru za parnu turbinu. Time povećavamo iskoristivost samog procesa pošto je toplina koju bi inače izgubili iskorištena za daljnju proizvodnju pare. Iskoristivost takvog postrojenja doseže i do 60%. Na Slici 2.1.6/1. prikazano je jedno takvo postrojenje s plinskom i parnom turbinom te kompresorom. U kombiniranom postrojenju kompresor komprimira zrak i šalje ga u komoru izgaranja gdje se istovremeno dovodi gorivo za izgaranje. Plinovi izgaranja vrlo visoke temperature vode se iz komore izgaranja u plinsku turbinu, gdje ekspandiraju dajući koristan rad na vratilu spojenom na rotor plinske turbine. Vratilo pokreće generator električne struje i proizvodi električnu energiju koja se šalje u mrežu. Nakon ekspanzije, ispušni se plinovi iz plinske turbine vode u utilizator (generator pare na otpadnu toplinu). Jedna od vrlo dobrih karakteristika plinske turbine je ta što je kod nje prisutan vrlo visok omjer zrak/gorivo budući se dodaje nekoliko puta više zraka zbog hlađenja lopatica plinske turbine.

[[Slika:Ter15-NOVO1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.6/1.''' Shema kombiniranog postrojenja<div>
<div align="left">

[[Slika:Komb_proces_Ts_dijagram-novo.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.6/2.''' T-S dijagram kombiniranog procesa<div>
<div align="left">

Zbog toga na izlazu iz plinske turbine ostaje još dosta neiskorištenog zraka, te se taj višak zraka koristi za izgaranje dodatnog goriva u utilizatoru. U utilizatoru se napojna voda zagrijava do isparavanja i pregrijava na zadane parametre. Pregrijana para odlazi iz generatora pare u parnu turbinu gdje ekspandira i predaje mehanički rad generatoru električne struje. Nakon toga para, sada već niskih parametara, odlazi u kondenzator gdje kondenzira. Nakon kondenzacije, voda se napojnom pumpom vraća u utilizator na ponovno zagrijavanje.

[[Slika:Ter16-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.6/3.''' Prikaz rada u T-S dijagramu<div>
<div align="left">

Već je napomenuto da ovim principom povećavamo iskoristivost čitavog procesa. Razlog pronalazimo u osnovama termodinamike. Temelje možemo vidjeti u bazičnom Carnotovom procesu (izentropsko-izotermnom) ('''Slika 2.1.6/3.'''). Princip je sljedeći: ukoliko su temperaturne razlike manje, manji je i prijenos topline. Dakle nama je od izuzetne važnosti da je ta razlika temperatura „ spremnika“ što veća. Naravno idealni slučaj bi bio ukoliko bi temperatura radne tvari kod dovođenja topline bila jednaka temperaturi ogrjevnog spremnika, a temperatura radne tvari kod odvođenja postane jednaka temperaturi rashladnog spremnika. Tada govorimo o idealnom Carnotovom procesu.
Znamo da kod Carnotovog procesa iskoristivost ovisi samo o temperaturi, odnosno temperaturi toplinskih spremnika te se nikakvim drugim varijablama ta iskoristivost ne može promijeniti.

Stupanj korisnosti kombiniranog postrojenja može se definirati kao omjer ukupne električne snage i toplinske snage dovedene u proces:

[[Slika:Formula_kombinirani.jpg|center]]

:::::::::::::::gdje je:

:::::::::::::::P<sub>pl</sub> – električna snaga plinske turbine

:::::::::::::::P<sub>pa</sub> – električna snaga parne turbine

:::::::::::::::Q<sub>pl</sub> – dovedena toplinska snaga u plinskom procesu

:::::::::::::::Q<sub>pa</sub> – dovedna toplinska snaga za dogrijavanje parnog procesa

Izraz '''(1)''' naziva bruto korisnost kombi procesa zato što nije uzeta u obzir potrošnja snage na pomoćne sustave postrojenja (P<sub>ps</sub>) i nisu uzeti u obzir električni gubici.

Ako potrošnju snage na pomoćne sustave uzmemo u obzir tada dobivamo neto korisnost kombi procesa koja se definira kao:

[[Slika:Formula_kombinirani2.jpg|center]]

Uz povećani stupanj iskoristivosti koji dobivamo kod kombiniranih postrojenja možemo istaknuti još neke prednosti:

Treba istaknuti ekološki aspekt ovog postrojenja jer je ovdje jedino gorivo prirodni plin. Samim time nema emisije sumpornog oksida, a emisija NO<sub>x</sub> je manja. Sustav izgaranja je mnogo napredniji te se ponekad i koristi ubrizgavanje pare u komoru izgaranja te se postiže sniženje temperature izgaranja. Isto tako produkcija CO<sub>2</sub> je manja s obzirom na niži postotak ugljika u prirodnim plinu.No kao problem javlja se (ne)mogućnost opskrbe plinom što bi, konkretno, u Hrvatskoj moglo ponekad predstavljati problem.Da spomenemo još i kraći rok projektiranja i izgradnje te veća fleksibilnost kod rada i samog pokretanja. Troškovi održavanja su niži nego u klasičnih termoelektrana te su samim time niži i ukupni troškovi proizvodnje struje.Što se budućih trendova na tržištu energenata tiče stvar je prilično jasna. Sve veća potreba za električnom energijom će dovesti i do povećane izgradnje termoelektrana s obzirom da su upravo termoelektrane najveći svjetski proizvođači električne energije. Naravno trenutna situacije je da se većina te električne energije proizvodi u elektranama na ugljen, no s obzirom na trendove očekuje se znatno povećanje udjela termoelektrana na plin, a samim time i kombiniranih postrojenja.
Plinska turbina sa zadatkom proizvodnje električne energije javlja se krajem 1930-tih godina, no razvoj se zaustavlja u periodu II. svjetskog rata budući se u to vrijeme sva pozornost posvetila propulziji mlaznih motora. Prvo plinskoturbinsko postrojenje bilo je instalirano u elektroenergetskom sustavu SAD 1949. godine, a bilo je u sastavu kombi-procesa. Tek 60-tih godina imamo prve turbine za proizvodnju električne energije u većem broju elektrana. Prednost je bila mogućnost brzog starta. U 70-tim godinama dolazi do nagliog razvoja u izgradnji kombi-procesa u elektroenergetskim sustavima, kada je proizvodnja plinsko-turbinskih postrojenja dostigla snagu veću od 50 MW i početne temperature veće od 850°C. S pojavom plinskoturbinskog postrojenja snaga većih od 150 MW i početne temperature veće od 1100 °C došlo je do intenzivnijeg razvoja izgradnje kombi-procesa za proizvodnju električne energije i kombiniranu proizvodnju toplinske i električne energije.

===Termoelektrane na ugljen i plin===

Ove termoelektrane koriste fosilna goriva za izgaranje te pretvaraju dobivenu toplinsku energiju u mehaničku te se tako pokreće električni generator i stvara se električna energija.
Termoelektrane na fosilna goriva (ugljen, plin i petrolej) se konstruiraju u velikim razmjerima za kontinuirani rad, pa tako upravo ove termoelektrane u velikom broju država osiguravaju najveći dio dobivanja električne energije.

Nusprodukti termoelektrane se moraju uzeti u obzir pri konstruiranju i u samom radu. Otpadna toplina nastala iz toplinskog ciklusa se mora pustiti u atmosferu zbog konačne efikasnosti sustava, često korištenjem rashladnog tornja, rijeke ili jezera kao rashladnog sredstva (pogotovo za kondenziranu paru). Dimni plinovi nastali izgaranjem fosilnih goriva sadrže ugljični dioksid, vodenu paru, i još neke tvari kao dušik, sumporne okside, azotast okside i u slučaju termoelektrane na ugljen još pepeo i živu. Čvrsti otpad pepela iz kotlova na ugljen se mora ukloniti iako se jedan dio pepela može reciklirati i koristiti kao građevinski materijal.

Termoelektrane na ugljen,plin i petrolej emitiraju velike količine stakleničih plinova u atmosferu i neke ih znanstvaene organizacije smatraju velikim "krivcima" globalnog zatopljenja u zadnjih 100 godina. Mrki ugljen emitira tri puta više stakleničkih plinova nego prirodni plin, a crni ugljen 2 puta više. Postoje nastojanja da se počne koristiti hvatanje i skladištenje tih plinova al se ne očekuje da će bit u komercijalno i ekonomski dostupan prije 2020. godine, ako i tad.

====Hvatanje i skladištenje ugljika====

"Carbon capture and storage" CCS je teorijski pristup hvatanja i skladištenja ugljikovog dioksida sa svrhom smanjivanja emisija stakleničih plinova u atmosferu. Temelji se na skladištenju ugljikovog dioksida iz velikih izvora kao što su termoelektrane na fosilna goriva. Također bi se moglo koristiti i za "čišćenje" zraka od ugljičnog dioksida te bi se tako mogao trajno uskladištiti daleko od atmosfere i na taj način smanjiti utjecaje globalnog zatopljenja.

Iako se CO<sub>2</sub> ubrizgavao u geološku formaciju za razne namjene njegovo skladištenje je još neiskušan koncept. Prva integrirana elektrana za skladištenje CO<sub>2</sub> je stavljena u rad u rujnu 2008. godine u istočnoj Njemačkoj elektrani "Schwarze Pumpe" u nadi da se dobiju neki odgovori o tehnološkoj izvedivosti i ekonomskoj efikasnosti.

Utvrđeno je da bi se primjenom ovog sustava na moderne konvencionalne elektrane mogla smanjiti emisija CO<sub>2</sub> u atmosferu mogla smanjiti za 80-90% u odnosu na elektrane bez ovog sustava. Procjenjeno je i da se ekonomski potencijal ovog sustava kreće između 10-50%. Hvatanje i skladištenje CO<sub>2</sub> zahtijeva mnogo energije pa bi se potrebe za gorivom kod termoelektrane na ugljen povećalo za 25-40%. Ovakvi i drugi sustavi bi utjecali na povećavanje troškova energije u iznosu od 21-90%.

Zamišljeno je da bi se CO<sub>2</sub> mogao skladištiti u dubokim geološkim formacijama, u dubokim oceanskim masama ili u obliku mineralnih karbonata. U slučaju pohranjivanja u dubokim oceanima povećava se rizik od okiseljavanja oceana koji također potječe od viška ugljičnog dioksida u atmosferi i oceanu. Skladištenje u geološke formacije se trenutno čini najboljim rješenjem. "National Energy Technology Laboratory" (NETL) je izvjestio da Sjeverna Amerika ima dovoljan kapacitet skladišta u svojoj sadašnjoj stopi proizvodnje za više od 900. godina. Generalni problem su dugoročne prognoze o podzemnim skladištima te njihova sigurnost jer su one još vrlo teške i neizvjesne jer bi se moglo dogoditi da CO<sub>2</sub> procuri iz skladišta u atmosferu.

Potencijalno koristan način na koji bi se CO<sub>2</sub> mogao koristiti u industriji je njegovo pretvaranje u ugljikovodik gdje bi se mogao ponovno koristiti kao gorivo ili pri izradi plastike. Postoje brojni projekti koji istražuju tu mogućnost zbog toga što trenutno biogoriva predstavljaju drugi potencijalno oblik "ugljik-neutralnih" mlaznih goriva.

===Termoelektrane u Hrvatskoj===

'''Uvod'''

*Instalirani kapaciteti za proizvodnju električne energije u Republici Hrvatskoj obuhvaćaju hidro i termoelektrane u sastavu HEP grupe (oko 95% kapaciteta), određeni broj industrijskih termoelektrana i nekoliko elektrana na obnovljive izvore energije u privatnom vlasništvu.<br>
*U vlasništvu HEP-a je sedam termoelektrana, s tim da su TE Sisak, TE Rijeka, TE Plomin 1 i KTE Jertovec kondenzacijske za proizvodnju električne energije, a TE-TO Zagreb, EL-TO Zagreb i TE-TO Osijek su termoelektrane toplane u kojima se u spojenom procesu proizvodi električna i toplinska energija. Kao pogonsko gorivo koriste loživo ulje, prirodni plin i ugljen.
*HEP je vlasnik 50 postotnog dijela drugog bloka TE Plomin 2, a temeljem vlasništva polovice NE Krško, hrvatskom elektroenergetskom sustavu raspoloživo je na pragu 338 MW. Ukupna raspoloživa snaga elektrana u sastavu HEP grupe na teritoriju Republike Hrvatske je 3 817,76 MW (uračunata TE Plomin 2, bez NE Krško d.o.o.). Od toga je 1 681 MW u termoelektranama (uračunata TE Plomin 2, bez NE Krško d.o.o).<br>
*U 2012. godini ukupno je u elektranama HEP Proizvodnje d.o.o. proizvedeno 8.100 GWh električne energije (u hidroelektranama 4.773 GWh ili 58,9%, a u termoelektranama 3.327 GWh ili 41,1%. Time je vlastitim izvorima pokriveno 42,35% ukupnih potreba za električnom energijom Republike Hrvatske. U odnosu na planiranu proizvodnju za 2012. godinu ostvarena je manja ukupna proizvodnja za 1,94%, pri čemu je proizvodnja hidroelektrana povećana 4,9%, a proizvodnja termoelektrana smanjena 10,3%.
*Osim proizvodnje ostvarene u objektima u isključivim vlasništvu HEP-a, ostvarena je proizvodnja i u TE Plomin d.o.o. Za vođenje i održavanje TE Plomin 2, RWE Power (od 01.01.2011. RWE East) i HEP Proizvodnja d.o.o. osnovali su društvo TE Plomin d.o.o. (udio vlasništva 50:50 posto). U TE Plomin d.o.o u 2012. godini proizvedeno je 1.372 GWh električne energije, što je u odnosu na proizvodnju porast od 11 %. U 2012. godini, ukupno je u elektranama HEP Proizvodnje i TE Plomin d.o.o. proizvedeno 9.472 GWh što je pad od 3% u odnosu na 2011 kada je proizvedeno 9.725 GWh električne energije.

[[Slika:God proizvodnja 2013.png|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/1''' Ostvarena godišnja proizvodnja (GWh)<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/onama/default.aspx]<div align="center
">

[[Slika:Ter19-ivana.jpg|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/2''' Prikaz raspoloživosti električne energije (HEP d.d.) u GWh<div>(Izvor HEP d.d.)[http://www.hep.hr]
<div align="left">

'''Termoelektrane'''

'''1. TE Sisak'''
*U TE Sisak 2009. godine započela je izgradnja plinskog kombi kogeneracijskog postrojenja BLOK C 230 MWe + 50 MWt. Očekivano puštanje u pogon novog postrojenja je početkom 2013. godine. Novo postrojenje sastoji se od jedne plinske turbine snage 160 MWe sa vlastitim generatorom, jedne parne turbine snage 80 MWe sa generatorom i kotla utilizatotra na otpadne plinove iz plinske turbine. Parna turbina ima regulirano oduzimanje pare za potrebe napajanja parom toplinskog sustava grada Siska snage 50 MWt.
*Opći podaci:
** položaj: Sisak, Čret, četiri kilometra nizvodno od Siska na desnoj obali Save
** tip : kondenzacijska termoelektrana s dva bloka - svaki blok ima dva parna kotla (2x330 t/h, 540°C, 135bara) i po jednu parnu turbinu sa generatorom (210MW na generatoru, 198 MW na pragu)
** vrsta goriva: teško lož ulje, prirodni plin ili kombinirano
** ukupna snaga: 420 MW (2x210 MW) GENERATOR, 396 MW (2x198 MW) PRAG
** vrste proizvoda: električna energija, tehnološka para

[[Slika:TE u HR1.png|600px|center]]

<div align="center">'''tablica 1.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh) i godine izgradnje agregata<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/sisak.aspx]<div align="center
">

[[Slika:Te_sisak.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/3''' TE Sisak <div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/sisak.aspx]<div align="left
">

<div align="left">'''2. TE Rijeka'''
*Opći podaci:
** položaj: jugoistočno od Rijeke, na morskoj obali
** tip: regulacijska kondenzacijska, kotao i jedna parna turbina
** vrsta goriva: teško loživo ulje
** ukupna snaga: 320 MW
** vrste proizvoda: električna energija
** godina izgradnje: 1974.-1978.

[[Slika:TE u HR2.png|700px|center]]

<div align="center">'''tablica 2.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh)<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/rijeka.aspx]<div align="center
">

[[Slika:TE_Rijeka.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/4''' TE Rijeka <div> Izvor: [http://sim.riteh.hr/albums/14/fig01.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''3. TE Plomin'''
*Termoelektrana Plomin je termoelektrana pored Plomina. Sastoji se od TE Plomin 1 (sagrađene 1969.) i TE Plomin 2 (sagrađene 2000.). To je kondenzacijska termoelektrana s dva bloka, te svaki ima kotao i po jednu parnu turbinu. Pogonsko gorivo je ugljen. Ukupna snaga termoelektrane iznosi oko 330 MW, te prema podacima iz 2007. proizvodi 2 187 GWh električne energije (Plomin 1 786, a Plomin 2 1 401). S visinom od 340 metara, dimnjak TE Plomin najviša je građevina u Hrvatskoj.
*Opći podaci:
** položaj: Luka Plomin
** naziv: TE Plomin: TE Plomin 1 i TE Plomin 2
** tip elektrane: kondenzacijska termoelektrana s dva bloka: svaki ima kotao i po jednu parnu turbinu
** vrsta goriva: ugljen
** ukupna snaga: 330 MW
** vrste proizvoda: električna energija

[[Slika:TE_u_HR3.png|700px|center]]

<div align="center">'''tablica 3.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh)<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/plomin.aspx]<div align="center
">

[[Slika:TE_Plomin.jpg|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/5''' TE Plomin <div> Izvor: [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Plomin2.JPG]<div align="center
">

<div align="left">'''4. KTE Jertovec'''
*Opći podaci:
** položaj: Konjščina, Jertovec
** naziv elektrane: kombinirana (plinsko-parna) termoelektrana Jertovec
** tip: interventna (vršna)
** vrsta goriva: prirodni plin, ekstra lako ulje za loženje
** ukupna snaga: 88 MW
** vrste proizvoda: električna energija i usluge sustava

[[Slika:TE_u_HR4.png|600px|center]]

<div align="center">'''Tablica 4.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh) i godine izgradnje agregata<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/jertovec.aspx]<div align="center
">

[[Slika:KTE_Jertovec.jpg|300px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/6''' KTE Jertovec<div> Izvor: [http://www.mzoip.hr/doc/IPPC/IMAGE_26_06_2013_1.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''5. TE-TO Zagreb'''
*Pogon TE-TO Zagreb nalazi se na teritoriju Grada Zagreba. Smješten je na lijevoj obali Save, u istočnom dijelu grada Zagreba, južno od industrijske zone Žitnjak. Područje u promjeru 20 km od lokacije uključuje gradski teritorij Zagreba, područje grada Velike Gorice, općinu Sv. Nedjelje, krajnji istočni dio administrativnog područja grada Samobora, veći dio grada Zaprešića, južne dijelove grada Sv. Ivan Zelina, gradove Sesvete i Dugo Selo te područje općine Rugvica.
*Termoelektrana-toplana Zagreb dobila je u veljači 2006. godine međunarodno priznati certifikat ISO 14001:2004, što predstavlja potvrdu da je uvedeni sustav upravljanja okolišem u potpunosti usuglašen sa svim zahtjevima norme, prihvaćenom politikom upravljanja okolišem te sa zakonskim i ostalim zahtjevima koje je Pogon TE-TO Zagreb obvezan primjenjivati.
*Opći podaci:
** položaj: Zagreb, Žitnjak
** tip: kogeneracija električne i toplinske energije
** vrsta goriva:
*** g1: prirodni plin
*** g2: ekstra lako loživo ulje
*** g3: teško loživo ulje
** ukupna snaga: 440 MWe / 850 MW t
** proizvod: električna i toplinska energija

[[Slika:TE_u_HR5.png|600px|center]]

<div align="center">'''Tablica 5.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh)<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/teto.aspx]<div align="center
">

[[Slika:TE-TO_Zagreb.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/7''' TE-TO Zagreb<div> Izvor: [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2d/Toplana_Zagreb.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''6. TE Osijek'''
*Pogon TE-TO Osijek nalazi se u istočnoj industrijskoj zoni grada Osijeka, u blizini velikih toplinskih i električnih potrošača. Pogon je smješten na periferiji grada, na udaljenosti oko 1 km od rijeke Drave i oko 5,5 km od centra grada i zauzima površinu od oko 12 ha. Najbliži stambeni objekti su udaljeni oko 200 metara od postrojenja.
*Opći podaci:
** položaj: Osijek
** tip: kogeneracijska
** proizvodnja: električne i toplinske energije
** vrsta goriva:
*** g1: prirodni plin / l.ulje
*** g2: teško lož ulje / plin
** ukupna snaga: 89 MWe / 139 MW t +50 t/h

[[Slika:TE_u_HR6.png|600px|center]]

<div align="center">'''Tablica 6.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama(GWh) i godine izgradnje agregata<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/osijek.aspx]<div align="center
">

[[Slika:TE-TO_Osijek.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/8''' TE-TO Osijek<div> Izvor: [http://static.panoramio.com/photos/large/14458864.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''7. EL-TO zagreb'''
*Opći podaci:
** položaj: Zagreb, Trešnjevka
** tip: kogeneracijska
** proizvodnja: električne i toplinske energije
** vrsta goriva:
*** g1: prirodni plin
*** g2: teško lož ulje
** ukupne snaga: 88.8 MWe / 439 MW t + 160 t/h

[[Slika:TE_u_HR7.png|500px|center]]

<div align="center">'''Tablica 7.''' Godišnja proizvodnja električne energije po godinama<div>(izvor HEP. d.o.o.) [http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane/elto.aspx]<div align="center
">

[[Slika:EL-TO_Zagreb.jpg|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.8/9''' EL-TO zagreb<div> Izvor: [http://www.hep.hr/hep/novosti/img/EL-TO-Zagreb.jpg]<div align="center
">

<div align="left">'''Reference'''

#http://www.mzoip.hr/doc/zastita_okolisa/izvjesce_22_11_2010_1.pdf
#http://en.wikipedia.org/wiki/TE_Rijeka
#http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/default.aspx
#http://www.hep.hr/proizvodnja/onama/default.aspx
#http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/termoelektrane
#http://setis.ec.europa.eu/about-setis/technology-map/2011_Technology_Map1.pdf/view
#http://www.eihp.hr/hrvatski/projekti/EUH_od_45/EUH11web.pdf
#http://www.mzoip.hr/doc/zastita_okolisa/izvjesce_22_11_2010_4.pdf
#http://www.mzoip.hr/doc/Zastita_okolisa/Izvjesce_19_06_2012_5.pdf

===Zaštita okoliša===

Kod termoelektrana (klasičnih-hlađenih) dva su osnovna učinka koji utječu na onečišćenje okoliša. Prvi i osnovni je učinak koji nastaje zbog izgaranja fosilnih goriva. Drugi i manje bitni jest toplinsko onečišćenje rijeka ili jezera. Mi ćemo se o ovom poglavlju baviti samo ovim prvim, odnosno onečišćenjem usljed izgaranja fosilnog goriva. Izgaranje je proces u kojem se kemijska energija sadržana u gorivu transformira u unutrašnju energiju koja se opet dalje iskorištava u raznim procesima. Kod izgaranja u atmosferu se ispuštaju plinovi kao što su CO<sub>2</sub>, CO, voda, NO<sub>x</sub>, SO<sub>2</sub>, različiti ugljikovodici (C<sub>m</sub>H<sub>n</sub>). Od svih navedenih ugljik dioksid (CO<sub>2</sub>) i voda (H<sub>2</sub>O) nisu direktno otrovni za ljude. No oni izravno utječu svojom koncentracijom na zagrijavanje atmosfere (apsorpcija toplinskog zračenja u atmosferi). Vrsta i sastav plinova nastalih uslijed izgaranja ovisi o sastavu goriva koje izgara u procesu. Elementi koji čine većinu fosilnih goriva su ugljik, vodik i sumpor. Ugljik može izgara potpuno i djelomično. U potpunom izgaranju imamo CO<sub>2</sub> kao produkt dok kod djelomičnog izgaranja kao produkt imamo CO. Upravo zbog toga veći udio CO imamo u termoelektranama na ugljen jer je teže osigurati kvalitetno miješanje goriva i zraka. Izgaranjem vodika dobivamo vodu, a izgaranjem sumpora SO<sub>2</sub>. Kod izgaranja težimo što potpunijem izgaranju. Da bismo to ostvarili cilj je imati što bolje miješanje zraka i goriva. Naravno da je to najjednostavnije ostvariti kod plinskih goriva, a najteže kod krutog. Za izgaranje potrebno je osigurati minimalnu količinu zraka, no u realnom procesu uvijek imamo određeni pretičak zraka. Loša strana pretička zraka jest činjenica da povećanjem pretička zraka smanjujemo stupanj djelovanja zbog povećanja vrelih plinova koji napuštaju sustav.
O količini sumpora u produktima izgaranja najviše ovisi udio sumpora u samom gorivu. Dakle težimo ugljenu i nafti sa što manje sumpora. Kod dušika i njegovih oksida gorivo ne utječe toliko na produkciju NO<sub>x</sub>-a. Isto tako treba spomenuti i izuzetno veliku količinu pepela kojeg jedna prosječna termoelektrana izbaci u okoliš. U svrhu zaštite okoliša u posljednjih desetak godina donijelo se mnoštvo zakona odredaba koje bi trebale pridonijeti smanjenju zagađenja okoliša iz termoelektrana. Jedan od glavnih parametara je kontrola i smanjenje sumpornih oksida. Postupak odsumporavanja može se vršiti tako da se odvaja već iz goriva ili iz produkata izgaranja. Veći efekt se postiže ukoliko sumporove okside uklanjamo iz produkata izgaranja. Ovakvi postupci zahtijevaju dodatna ulaganja koja poskupljuju i krajnju cijenu električne energije. Dušikove spojeve je najjednostavnije reducirati stupnjevanim izgaranjem. Na taj način možemo smanjiti emisiju dušičnih oksida za oko 50%.

===Kretanja fosilnih goriva u svjetskoj energetici===

===Potrošnja energije===

Svjetska potrošnja energije odnosi se na ukupnu energiju koju troši cjelokupna ljudska civilizacija. Provedena godišnja mjerenja uključuju svu energiju, korištenu iz svakog energetskog izvora kojeg crpimo. Potrošnja energije društva je pokazatelj njegove razvijenosti jer je duboko povezana sa socijalnom, ekonomskom kao i političkom sferom društva. Institucije kao International Energy Agency (IEA)[http://www.iea.org/], američki Energy Information Administration [http://www.eia.gov/] i European Enviroment Agency (EEA) [http://www.eea.europa.eu/] periodički snimaju i bilježe podatke o potrošnji energije kako bi imali uvid u njezina kretanja. Kvalitetni podaci nam vjerno prikazuju sistemske trendove i uzorke, a bolje razumijevanje svjetske potrošnje energije je nužno za izradu strategije energetskog razvoja.
<div align="center">
<div>(Izvor: Wikipedia) [http://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption]

[[Slika:Slika19.png|800px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.11/1.'''
Prikaz godišnje potrošnje energije u ekvivalentnim kilogramima nafte (kgoe) po stanovniku po zemlji, prema podacima iz 2001. godine; Tamnija područja pokazju veću potrošnju, zelena područja pokazuju padajući trend potrošnje u razdoblju od 1990. do 2001. godine
<div align="center">
<div>(Izvor: Wikipedia)[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Energy_per_capita.png]

http://i44.tinypic.com/2hmlezb.png

<div align="center">'''Slika 2.1.11/2.'''
Prikaz godišnje potrošnje energije u 1000 Twh po godini i prema obliku primarne energije. Podaci iz 2013. godine <div>(Izvor: Wikipedia)[http://en.wikipedia.org/wiki/File:World_energy_consumption.svg]

http://i42.tinypic.com/2s6nfb8.jpg

<div align="center">'''Slika 2.1.11/3.'''
Prikaz godišnjeg potrošnje energije naspram povećanja broja stanovnika <div>(Izvor: Our Finite World)[http://ourfiniteworld.com/2012/03/12/world-energy-consumption-since-1820-in-charts/]

http://i44.tinypic.com/raqj2q.jpg

<div align="center">'''Slika 2.1.11/4.'''
Prikaz godišnje potrošnje po glavi stanovnika. Potrošna je izražena u Btu (British thermal unit).
<div>(Izvor: BURN an energy journal)[http://burnanenergyjournal.com/how-much-energy-are-we-using/]
<div align="left">
<div align="center">
1 Btu = 1055 J

===Trendovi===

Fosilna goriva su najveći skok u potrošnji doživjela u razdoblju između 2000. i 2008. godine. IEA je u listopadu 2012. godine zabilježila kako je ugljen sa 50% sudjelovao kao energent za rast proizvodnje energije u posljednjem desetljeću. Nagli rast u G20 je smanjen na 2% u 2011. godini što je direktni utjecaj globalne krize. Posljednjih nekoliko godina zahtjevi za energentima su okarakterizirani brzorastućim kineskim i indijskim tržištem, dok se razvijene zemlje bore sa ekonomskom stagnacijom i visokim cijenama nafte koje rezultiraju konstantnim ili padajućim trendovima u potrošnji energije. Prema podacima IEA od 1990. do 2008. godine, potrošnja energije po osobi je porasla za 10%, dok je ukupna ljudska populacija povećana za 27% u istom razdoblju. Ukupna svjetska potrošnja energije 2008. godine je bila 132 000 tWh/god. Od tog broja, 37% proizvede se u termoelektranama na ugljen, 15% u termoelektranama na prirodni plin, te 10% u postrojenjima na naftu. U hidroelektranama proizvodi se 20%, a u nuklearnim elektranama 17% svjetske proizvodnje. Iz ovih podataka vidi se da se u biti preko 60% svjetske proizvodnje električne energije proizvodi u nekom obliku termoelektrane.Trendovi pokazuju smanjenje korištenja fosilnih goriva kao energenta u budućnosti. To će se postići mjerama kao što su gašenje postojećih termoelektrana, ograničavanje gradnje novih termoelektrana i elektrifikacija transporta. Cilj je smanjiti zagađenje zraka, izbjeći tragedije koje se događaju u rudnicima i smanjiti emisije stakleničkih plinova koji uzrokuju klimatske promjene. Udio fosilnih goriva kao neobnovljivog izvora energije u budućnosti će preuzeti obnovljivi izvori energije.

<div align="center">Izvor: Wikipedia [http://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption][http://en.wikipedia.org/wiki/Fossil-fuel_phase-out]
<div align="left">

[[Slika:Slika18.png|800px|center]]

<div align="center">'''Slika 2.1.12/1.''' Prikaz godišnje proizvodnje električne energije u svijetu <div>(Izvor: Wikipedia)[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Annual_electricity_net_generation_in_the_world.svg]
<div align="left">

Literatura korištena za poglavlje "Termoelektrane":

Bogdan Ž., Generatori pare - Interna skripta, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Sveučilište u Zagrebu

Bogdan Ž., Termoenergetska postrojenja - Interna skripta, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Sveučilište u Zagrebu

Kreuh, L., Generatori pare, Školska knjiga, Zagreb, 1978. [http://katalog.nsk.hr/F/E8S8FP36EME2Q4A7YM2YE9XG9IDSCJC9D3BTGI79R1F83MRKD2-34572?func=full-set-set&set_number=057189&set_entry=000001&format=999]

==Nuklearne elektrane==

Nuklearna elektrana je vrsta termoelektrane koja kao izvor energije koristi toplinu dobivenu fisijama nuklearnog goriva u nuklearnom reaktoru. Dobivena toplina ovim postupkom služi za proizvodnju pare koja pokreće parnu turbinu spojenu na električni generator.

===Princip rada nuklearne elektrane===

Da bi se oslobodila dovoljna količina energije nužno je koristiti moderatore nuklearne reakcije. U nuklearnim elektranama kao moderator se najčešće koristi teška voda koja je dobila takav naziv iz razloga što je teža od obične vode za otprilike 10%, ali još se može koristiti i obična voda,grafit, itd. To je zbog toga što teška voda sadrži veću koncentraciju deuterija, izotopa atoma vodika. U trenutku sudara slobodnog neutrona i atoma urana U-235 dolazi do cijepanja atoma U-235 na dva manja atoma i nekoliko slobodnih čestica uz oslobađanje ogromne količine energije. Teška voda koja se nalazi unutar reaktora skuplja tu energiju u obliku topline i prenosi je do rezervoara koji sadrži običnu vodu. Obična voda tom se prilikom pretvara u paru koja pokreće turbine rotora generatora električne energije.

[[Slika:nukel2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.1/1.'''Tipična nuklearna elektrana u pogonu<div>
<div align="left">

[[Slika:ne_2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.1/2.'''Elektrana North Anna<div>
<div align="left">

===Nuklearni otpad===

Treba napomenti kako je odlaganje nuklearnog otpada jedan od najvećih izazova kod korištenja nuklearnih elektrana. Samo Sjedinjene Američke Države proizvedu oko 2000 tona nuklearnog otpada godišnje u svojim nuklearnim elektranama. S obzirom da nuklearne elektrane moraju zadovoljavati najveće sigurnosne uvjete incidenti su jako rijetki. Nuklearni otpad ostaje radioaktivan više stotina, pa i tisuća godina, te su iz toga razumljivi postavljeni visoki sigurnosni uvjeti. Za to vrijeme potrebno je osigurati mjesto za čuvanje od istjecanja radijacije.

===Dijelovi nuklearne elektrane===

1. '''Nuklearni reaktor''' je element u kojoj je odvija kontrolirana lančana reakcija nuklearne fisije. Postoji nekoliko podjela energetskih nuklearnih reaktora ili prema tipu fisije koja se koristi, vrsti goriva, hladioca i moderatora. Fisijom atoma goriva nastaju brzi neutroni, odnosno atomi velike energije. Gorivo je najčešće prirodni ili obogaćeni uranij u formi metala ili oksida. Nuklearne elektrane većinom koriste obogaćeno gorivo koje sadrži 1 do 5 % urana 235. Prirodni uran sadrži samo 0,71 % tog izotopa. Zato uran treba obogatiti. Za razdvajanje obaju izotopa urana (urana 235 i urana 238) najprimjereniji je uran u plinovitom obliku (UF6). Hladioc je medij koji odvodi toplinu nastalu fisijama iz nuklearnog reaktora. Često je hladioc voda (obična ili teška), a može biti i ugljikov dioksid ili helij. Moderator je tvar koja usporava brze neutrone nastale fisijama do termičkih brzina, odnosno energija.

2. '''Tlačna posuda''' je element kojom se osigurava konstantan tlak primarnog kruga. U osnovi, to je posuda volumena 40-60 m^3 opremljena grijačem snage 1 - 2 MW. Zagrijavanjem u tlačniku može se ispariti određena količina vode, čime se podiže tlak i sprječava isparavanje u reaktoru.

3. '''Generator pare''' je komponenta nuklearne elektrane u kojoj se odvija predaja topline iz primarnog u sekundarni krug i isparavanje sekundarne vode. U donjem dijelu se nalazi nekoliko tisuća U-cijevi kroz koje teče primarna voda. Oko U-cijevi teče voda sekundarnog kruga, koja s njih uzima toplinu. Para nastala vrenjem sekundarne vode odlazi prema gornjem dijelu parogeneratora, gdje se nalaze separatori vlage, koji osiguravaju da u pari koja odlazi prema turbinama nema kapljica tekuće vode.

4.'''Parne turbine''' - nakon prolaska kroz visokotlačnu turbinu, tlak pare je znatno niži. Iz pare se prije ulaska u niskotlačnu turbinu dodatno separira vlaga, da bi se spriječila oštećenja lopatica turbine. Niskotlačne turbine su dimenzijama veće od visokotlačnih, a ovisno o snazi elektrane postojat će više niskotlačnih turbina.

5. '''Električni generatori''' u upotrebi u nuklearnim elektranama su najčešće 4-polni sinkroni generatori. Električna snaga današnjih nuklearnih elektrana iznosi od 500 do 1500 MW po reaktoru. Na lokaciji nuklearne elektrane se može nalaziti više reaktora, ali na svaki reaktor dolazi po jedan generator.

6. '''Kondenzator''' je izmjenjivač topline u kojem se para koja je prošla kroz turbine kondenzira, kako bi se mogla vratiti u parogenerator i zatvoriti sekundarni krug.

===Utjecaj nuklearne energije na okoliš===

Nuklearna energija ima najmanje 3 vrste zagađenja okoliša:
*stvaranje radioaktivnog otpada u nuklearnim elektranama
*oslobađanje malih količina radioaktivnih izotopa tijekom rada
*zagađenje u slučaju nuklearne katastrofe

'''Emisije nuklearnih elektrana'''

Krajem svakog radnog ciklusa (do dvije godine) reaktori pod tlakom smanjuju količinu bora u primarnom sustavu za hlađenje (voda koja hladi reaktor), što ima za posljedicu da određena količina ozračenog bora izađe iz elektrane. Tricij je radiaktivni izotop vodika koji emitira beta čestice niske energije i mjeri se u becquerelima po litri. Tricij ostaje otopljen u vodi kad izlazi iz nukelarne elektrane. Primarna briga o otpuštenom triciju je kontrola prisutnosti u vodi. Tricij je najmanje opasan jer emitira vrlo slaba zračenja i relativno brzo napušta tijelo. Neka istraživanja su pokazala povećan rizik od zaraznih bolesti i raka, među ljudima koji žive u blizini nuklearnih elektrana. Najnoviji rezultati ipak nisu u skladu s ranijim istraživanjima, tako da nema uvjerljivih dokaza da nuklearne elektrane štetno dijeluju na čovjeka.

'''Nuklearne nesreće'''

1957. godine požar u Windscaleu u Velikoj Britaniji zapalio je plutonij što je rezultiralo zagađenjem okolnih farmi za proizvodnju mlijeka. Nesreća je uzrokovala 33 smrti od raka i 78 milijuna dolara štete. 1986. godine Černobilska katastrofa u Ukrajni je bila najveća nuklearna katastrofa koja je odnijela 5000 života. Velike količine radioaktivne prašine su se proširile Europom. Zadnja velika katastrofa dogodila se 2011. godine u Fukushimi.

[[Slika:Ne_3.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.4/1.''' Područja pogođena većim količinama radioaktivne prašine odmah nakon nesreće u Ukrajini<div>
<div align="left">

===Nuklearne elektrane u svijetu===

[[Slika:Ne_4.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.5/1.''' Nuklearne elektrane u svijetu<div>
<div align="left">

===Nuklearne elektrane u europi===

[[Slika:Ne_5.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.2.6/1.''' Nuklearne elektrane u Europi<div>
<div align="left">

==Fuzijske elektrane==
===Energija nuklearne fuzije===
U fizici je nuklearna fuzija proces u kome se spaja više lakih atomskih jezgri pri čemu nastaje teža atomska jezgra. To je praćeno oslobađanjem ili apsorpcijom energije što je ovisno o masi uključenih atomskih jezgri. Nuklearna fuzija lakih elemenata (do željeza) oslobađa energiju koja uzrokuje sjaj zvijezda i eksploziju termonuklearne bombe. Ova reakcija se koristi kod dobivanja energije nuklearne fuzije. Potrebna je znatna energija da bi se izazvala nuklearna fuzija, čak i kod najlakšeg elementa vodika. Međutim, fuzijom lakših jezgri kojom nastaje teža jezgra i slobodni neutron, obično se oslobađa više energije nego što je potrebno da bi se jezgre spojile. Energija oslobođena u većini nuklearnih reakcija je mnogo veća od energije kemijskih reakcija. Fuzijska reakcija može održavati samu sebe ukoliko se dovoljna količina proizvedene energije koristi za održavanje goriva na visokoj temperaturi. U jezgri Sunca visoki pritisak gravitacije omogućava događanje fuzijske reakcije na oko 10 milijuna stupnjeva Celzijeva.
===Projekt ITER===
Na puno nižem pritisku (10 milijardi puta manjem nego u jezgri Sunca) kojeg mozemo proizvesti na Zemlji, temperature iznad 100 miliona stupnjeva potrebne su za dobivanje fuzijske energije. Kako bi se tolike temperature postigle potrebno je plazmu (ionizirani plin na visokim temperaturama) zadržati dalje od kućišta spremnika te plazme. To se postiže postavljanjem plazme unutar spremnika oblika torusa obavijenog magnetskim poljem kako bi sprijecili izlazak plazme. Ta napredna tehnologija osnova je međunarodnog fuzijskog eksperimenta ITER (International Thermonuclear Energy Reactor - Međunarodni termonuklearni energetski reaktor).
Fuzijska reakcija događa se između dva izotopa vodika – deuterija i tricija – razvoj prve generacije fuzijskog reaktora se temelji na toj reakciji (druge fuzijske reakcije zahtjevaju puno više temperature). Deuterij je prirodni izotop koji može biti izdvojen iz vode (u prosjeku 35g na metar kubični vode), dok tricija nema na Zemlji, ali on može biti proizveden iz litija unutar fuzijskog reaktora. Svaka fuzijska reakcija proizvede atom helija i neutron visoke energije. Gorivo koje stane u jedan kamion-cisternu moglo bi proizvest električnu energiju koja bi opskrbila grad s milion stanovnika na godinu dana.
Fuzijski reaktori ne proizvode stakleničke plinove, ne zagađuju i ne mogu naštetiti okolini ili uzrokovati klimatske promjene. Deuterij, litij i reakcijski produkti nisu radioaktivini te im je vrijeme poluraspada relativno malo. Tricij jest štetan ali nastaje i nestaje unutar fuzijskog reaktora koji u slučaju kvara, proboja ili bilo kakve nezgode trenutno prestaje s reakcijama i počinje se hladiti.
Energija proizvedena u fuzijskim elektranama koristila bi se za proizvodnju električne energije, za proizvodnju topline za industrijske potrebe, a postoji i mogućnost da bi se koristila za prozivodnju vodika.

[[Slika:efdaorg.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.3.2/1.''' Shema fuzijske elektrane<div>(Izvor EFDA)[http://www.efda.org]
<div align="left">

===Europska strategija===
Dugoročni cilj istraživanja i razvoja fuzije zemalja članica Europske Unije i Švicarske je izgradnja prototipa reaktora za elektrane koji su sigurni, održivi, ekološki prihvatljivi i ekonomski isplativi. ITER je trenutno najveći svjetski energetski istraživački projekt u gradnji. Sljedeća generacija fuzijskog reaktora – projekt DEMO, čija bi gradnja trebala započeti 2025. godine, bila bi prva komercijalna fuzijska elektrana koja bi od 2035. godine sa snagom od 3 - 4 GW prvi puta trebala proizvest značajnu količinu električne energije i biti model za komercijalne fuzijske reaktore. Ključni problemi izgradnje ne tiču se same fuzije već fizike materijala i fizike plazme tako da paralelno s razvijanjem reaktora je potrebno tražiti i testirati nove izdržljive materijale.

Literatura korištena za poglavlje "Fuzijske elektrane":

(1) Fusion Research, An Energy Option for Europe's Future, European Commission, Directorate-
General for Research, Fusion energy Research, Brussels 2007, ISBN 92-79-00513-8

(2) ITER: Uniting science today global energy tomorrow, European Commission, Directorate-
General for Research, Fusion energy Research, Brussels 2007, ISBN 978-92-79-05548-5

(3) Fusion power, Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_power

==Obnovljivi izvori==

===Hidroelektrane===

====Uvod====

Hidroelektrane su energetska postrojenja u kojima se potencijalna energija vode pomoću vodne turbine pretvara u mehaničku (kinetičku) energiju, koja se u električnom generatoru koristi za proizvodnju električne energije. Iskorištavanje energije vodnog potencijala ekonomski je konkurentno proizvodnji električne energije iz fosilnih i nuklearnog goriva, zato je hidroenergija najznačajniji obnovljivi izvor energije. U zadnjih trideset godina proizvodnja u hidroelektranama je utrostručena, a njen udio povećan je za 50 %, za to je vrijeme proizvodnja u nuklearnim elektranama povećana za 100 puta, a
udio oko 80 puta. Ti podaci pokazuju da se proizvodnja u hidroelektranama brzo povećava, ali značajno zaostaje za proizvodnjom u nuklearnim (ali i termoelektranama). Razlog takvom stanju leži u činjenici da iskorištavanje hidroenergije ima bitna tehnička i prirodna ograničenja. Glavno ograničenje jest zahtjev za postojanjem razlike geodetske visine i obilnog izvora vode kroz cijelu godinu jer je skladištenje el. energije skupo i vrlo štetno za okoliš, osim toga na određenim lokacijama je za poništavanje utjecaja oscilacija vodostaja potrebno izgraditi brane i akumulacije. Njihovom izgradnjom značajno se povećava investicija, utjecaj na okoliš, potrebna je zaštita od potresa, a u zadnje vrijeme postoje i
značajne terorističke prijetnje.

Utjecaji na okoliš dijele se na:

* fizičke faktore: količina vode i kvaliteta površinskih voda, klimatski faktori, kvaliteta zraka, geologija i seizmologija, erozija, promjena pejzaža.
* biološke: riblji fond, biljni i životinjski svijet, vodni i ekosustavi.
* socioekonomske faktore: ljudske aktivnosti (vodoopskrba, poljoprivreda, kontrola poplava, transport-putovi), korištenje zemljišta, zdravstvo te arheološki i povijesni.

U većini slučajeva potapa se kvalitetno zemljište, a u zamjenu se dobiva manje kvalitetno zemljište, u nekim slučajevima postoji nužnost iseljavanja lokalnog stanovništva, uništava se zdrava šuma, nestaje vegetacija, svi postojeći objekti na mjestu potapanja uklanjaju se ili ostaju potopljeni.

Pozitivna strana kod akumulacija je mogućnost stvaranja ribolovnog i zabavnog turizma koji donosi lokalnoj zajednici velika finacijska sredstva. Veoma važna karakteristika akumulacija je regulacija vodotoka rijeka. U vrijeme kad su riječni vodotoci visoki postoji mogućnost njihove regulacije pomoću akumulacije.

Danas je u svijetu iskorišteno oko 25 % raspoloživog vodnog potencijala, a neiskorištena većina nalazi se u nerazvijenim zemljama. Takvo stanje je s jedne strane dobro jer se u budućnosti najveći porast potrošnje očekuje upravo u nerazvijenim zemljama, a s druge strane pokrivanje daljnjeg porasta potrošnje u razvijenim zemljama bazirat će se na fosilnom i nuklearnom gorivu te ostalim oblicima obnovljivih izvora energije. Hidroelektrane se značajno koriste u proizvodnji električne energije iz više razloga:

* Nema troškova goriva, voda je besplatna, pod uvjetom da je ima u dovoljnoj količini. Puštanje hidroelektrane u pogon vrlo je brzo, te se koristi za pokrivanje dnevnih vršnih opterećenja električne mreže.
* Moderne hidroelektrane mogu do 90% energije vode pretvoriti u električnu energiju.
* Ne postoji utjecaj povećanja cijene goriva, a svjedoci smo velikih povećanja u zadnjih nekoliko godina.
* Neovisnost o uvozu goriva.
* Hidroenergija je glavni izvor obnovljive energije i predstavlja 97% energije proizvedene u svim obnovljivim izvorima električne energije.
* Hidroenergija je čista, nema otpada. Postoje doprinosi efektu staklenika (uništavanje vegetacije, truljenje), ali su u većini slučajeva zanemarivi u odnosu na termoelektrane i sl.
* Umjetna jezera nastala izgradnjom hidroelektrana lokalno doprinose ekonomiji i omogućavaju navodnjavanje, vodoopskrbu, turizam i rekreaciju

Snaga postrojenja i proizvedena energija ovise o:

# Raspoloživom vodenom padu (razlici geodetske visine). Visina pada ovisi o visini brane, što je pad veći, postoji veći energetski potencijal. Energetski potencijal je direktno proporcionalan visini pada, tako da ista količina vode, ukoliko pada sa dva puta veće visine proizvodi duplo više električne energije.
# Raspoloživom protoku vode. Električna snaga i energija također su direktno proporcionalni količini vode koja prolazi kroz turbinu. Dva puta veća količina vode proizvest će dva puta više električne energije kod iste visine vodenog pada.

Ovisnost snage o navedenim veličinama izražena je sljedećim izrazom:

<div align="center">P = eta * Q * h * ρ * g<div>
<div align="left">
gdje je:

:P - Snaga [W]

:eta - stupanj iskoristivosti postrojenja

:Q - raspoloživi protok vode [m3/s]

:h - raspoloživi vodeni pad [m]

:ρ - gustoća vode [kg/m3]

:g - ubrzanje sile teže [m/s2]

[[Slika:hydro1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.1/1.''' Voda šiklja iz izlaznog presjeka za vrijeme testa u hidroelektrani Hoover na granici Nevade i Arizone, USA.<div> http://www.usbr.gov/lc/hooverdam/
<div align="left">

Tehnologija gradnje hidroelektrana se nije mijenjala kroz 20. stoljeće.
Hidroelektrane u principu funkcioniraju na vrlo jednostavnoj osnovi: voda iz akumulacijskog jezera prolazi kroz branu, pokreće turbinu koja onda pokreće generator električne energije.

====Osnovne komponente klasične hidroelektrane====

* Brana - Većina hidroelektrana se opskrbljuje vodom iz akumulacijskih jezera. Brana predstavlja građevinu kojoj je zadaća osiguravati akumulaciju vode. Akumulacijska jezera su često urbanizacijski tako riješena da su ujedno i rekreacijska jezera.
* Ulazni presjek - Otvor na brani se otvori i kroz kontrolna vrata voda cjevovodom (najčešće uslijed gravitacije) dolazi do turbine određenim masenim protokom.
* Turbina - mlaz vode udara i okreće lopatice turbine koja je vratilom vezana na generator. Najčešći tip turbina za hidroelektrane su Francisove. Takve turbine teže do 172 tone i postižu brzinu vrtnje do 90 okretaja u minuti.

[[Slika:hydro2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.2/1.''' Vratilo koja povezuje generator i turbinu (Photo courtesy U.S. Bureau of Reclamation)<div>
<div align="center"> http://www.historylink.org/_content/printer_friendly/pf_output.cfm?file_id=9798

* Generator - Kako samo ime govori, generator generira električnu energiju. U osnovi proces se sastoji od rotacije serija magneta unutar namotaja žica. Ovime se ubrzavaju elektroni, koji proizvode električni naboj. Broj generatora zavisi od elektrane do elektrane. Osnovni dijelovi svakog generatora su:
::* Vratilo
::* Uzbudni namot
::* Rotor
::* Stator
Kako se turbina okreće uzbudni namot šalje električni napon rotoru. Rotor predstavlja seriju velikih elektromagneta koji se okreću unutar gustih namotaja bakrenih žica, koje predstavljaju stator. Magnetsko polje između magneta i žičanih namotaja stvara električni napon.

[[Slika:hydro3.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.2/2.''' Generatori električne energije u hidroelektrani.<div>
<div align="center">http://www.threeohsevenphysics.blogspot.com/

* Transformator - Na izlazu iz elektrane povećava napon izmjenične struje (smanjujući jakost struje) da bi se smanjili gubici prijenosa energije.
* Dalekovodi - Iz svake elektrane vode dalekovodi, koji osim stupa dalekovoda redovito imaju i 4 vodiča. Tri nose struju napona koja izlazi iz transformatora, istog iznosa i međusobno pomaknutih u fazi za 120 stupnjeva, dok četvrta predstavlja nul-vodič.
* Izlazni presjek - Iskorištena voda se cjevovodima vraća u donji tok rijeke.

[[Slika:hydro4.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.2/3.''' Komponente hidroelektrane<div>
<div align="center"> http://www.threeohsevenphysics.blogspot.com/

Voda u akumulacijskom jezeru je zapravo uskladištena energija. Kada se zaslon na brani otvori voda poteče kroz cjevovod povećavajući svoju kinetičku energiju. Količina generirane električne energije se određuje s nekoliko faktora. Dva najvažnija faktora su maseni protok vode i raspoloživi vodeni pad. Raspoloživi vodeni pad je parametar koji označava udaljenost od površine vode do turbina. Kako raspoloživi vodeni pad i maseni protok vode rastu, tako raste i količina proizvedene struje. Raspoloživi pad je u većini slučajeva ovisan o količini vode u akumulacijskom jezeru.

Hidroelektrane su učinkovitija postrojenja od termoelektrana. Kao što je prethodno spomenuto, predstavljaju elektrane obnovljivih izvora energije. S tim u vezi, i s obzirom da je hidroenergija jedini obnovljivi izvor energije iz kojeg je moguće dobiti veće snage, u interesu je graditi što više hidroelektrana. Međutim, postoje određene prepreke. Većina pogodnih lokacija za izgradnju hidroelektrana je već iskorištena i ostaju samo manje pogodne lokacije na kojima je smanjena učinkovitost elektrane i za čiju je gradnju potrebno raditi i veće promjene u okolišu.

Hidroenergija se tradicionalno smatra čistom i ekološkom. Proizvodnja električne energije u hidroelektranama ne zagađuje atmosferu, ne pridonosi stvaranju kiselih kiša i ne uzrokuje stvaranje otrovnog otpada. Ipak, gradnja hidroelektrana uzrokuje promjene u ekosustavu riječnih tokova na kojima se grade. Učinci koje hidroelektrana može imati na ekosustav zavise o 4 čimbenika:

# Veličina i brzina protoka rijeke ili sl. na kojoj je hidroelektrana locirana.
# Klimatski uvjeti i oblik sredine prije gradnje elektrane.
# Vrsta, veličina i konstrukcija elektrane i način na koji je pogonski vođena.
# Ako postoji više od jedne elektrana na istoj rijeci, i ako nisu relativno blizu jedna drugoj, moguće je da učinci na ekosustav jedne elektrane su zavisni o učincima druge elektrane.

Čimbenici 1 i 2 zavise od spektra kompleksnih geoloških, zemljopisnih i meteoroloških uvjeta. Ova dva čimbenika su najbitniji faktor pri određivanju veličine, vrste, konstrukcije i načina na koji će buduća elektrana raditi.

Loše posljedice koje gradnja hidroelektrane može imati na okoliš su sljedeće:

* Usporenje toka rijeke radi stvaranja akumulacijskih jezera i povećanje prosječne temperature vode.
* Povećanje udjela dušika u riječnoj vodi.
* Sedimentacija i erozija.
* Poplave.
* Klimatske promjene.
* Potencijalno povećanje tektonske aktivnosti područja.
* Potencijalno izumiranje nekih biljnih ili životinjskih vrsta.
* Poremećenje migracije ribljih vrsta.

====Tipovi hidroelektrana====

Tri su osnovna tipa: protočne, akumulacijske i reverzibilne.
=====Protočne hidroelektrane=====
Protočne hidroelektrane su one čija se uzvodna akumulacija može isprazniti za manje od dva sata rada kod nazivne snage ili takva akumulacija uopće ne postoji. Kinetička energija vode se skoro direktno koristi za pokretanje turbina. Ako postoji akumulirana voda onda se može regulirat vodeni tok i elektrana može služit kada je najveće opterećenje mreže ili za kontinuiranu proizvodnju električne energije dok bez akumulirane vode služi samo za najveća opterećenja mreže. Ovisne su o trenutno raspoloživom vodenom toku. Grade se na rijekama koje koje imaju konstantan protok tokom cijele godine ili imaju vrlo male razlike. Kinetička energija vode se skoro direktno koristi za pokretanje vodnih turbina. U protočnim hidroelektranama upotrebljavaju se Kaplan turbine.

[[ Prednosti protočnih hidroelektrana]]

* Imaju mali utjecaj na okoliš i izgradnjom protoćnih elektrana smanjuje se utjecaj termoelektrana za vrijeme vršnih opterećenja mreže
* Ne stvara se akumulirana voda i voda ne mjenja svoj prirodni tok. Nije potrebno raseljavat okolno stanovništvo jer ne dolazi do poplava

[[Nedostaci protočnih hidroelektrana ]]
* Zbog toga što imaju malen vodeni kapacitet ili uopce nemaju, ne moze zadovoljit ukupnu potražnju koju mreža zahtjeva
* Ovise o prirodnom toku rijeke ,nemaju konstantnu proizvodnju elektrićne energije tokom cijele godine

Primjer protočne hidro elektrane je HE Đale sa strojarnicom u tijelu armiranobetonske gravitacijske brane. Akumulacijsko jezero HE Đale služi za dnevno izravnanje protoka. Branom visine 40,5 metara ostvaruje se akumulacija za dnevno izravnanje dotoka. Maksimalni obujam akumulacije je 3,7 hm3. Ukupna instalirana snaga HE Đale je 40,8 MW (2 Kaplanove turbine x 20,4 MW iz 1989.). Raspoloživi konstruktivni pad vode je 21 metar. Ukupni instalirani volumni protok je 220 m3/s (2 x 110 m3/s). Srednja godišnja proizvodnja električne energije je 128 GWh, dok je masimalna proizvodnja bila 208 GWh (2010.)

[[Image:HE-Djale.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.1/1.''' HE "ĐALE" - protočna hidroelektrana, ukupna snaga 40.8MW<div>
<div align="center">http://www.konstruktor-split.hr/reference/tabid/905/agentType/View/PropertyID/892/Default.aspx

[[Slika:protocna_hidroelektrana.png|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.1/2.''' HE "ĐALE"-shematski prikaz

<div align="center">http://hand2hand2hand.blogspot.com/2012/12/hydroelectric-power-generation.html

=====Akumulacijske hidroelektrane=====
Akumulacijske su najčešće hidroelektrane, dobra strana je mogućnost akumulacije jeftinog izvora energije kad je ima u izobilju i planiranje potrošnje po potrebi. Snaga akumulacijske hidroelektrane zavisi o visini vodenog stupca između površine vode u akumulacijskom jezeru i odvodu koji se nalazi poslije vodene turbine. Rade na način da skladištu potencijalnu energiju stvaranjem akumulacijskog jezera. Tlačna cijev služi za protok vode od akumulacijskog jezera do vodene turbine. Hidroelektrane se mogu podijeliti prema smještaju strojarnice, prema načinu korištenja vode, prema obujmu akumulacijskog bazena i raspoloživom padu.

[[Prema smještaju strojarnice]]
:::*''Pribranske hidroelektrane'' - čija je strojarnica smještena ispod same brane.Primjer pribranske hidroelektrane je HE Peruća.

:: HE Peruća je hidroelektrana na rijeci Cetini. Sagrađena 1960. godine sa snagom od 41,6 MW na dva generatora od 20,8 MW, koja je poslije renoviranja pojačana na 61,4 MW na dva Francisova generatora od 30,7 MW. bBrana je duga 467 metara, visoka 67 metara te ima volumen od 925 000 m3. Brana je građena od prirodnog materijala naročito gline koja je kao materijal gotovo vodonepropusna. Nakon što je brana nasuta na njoj je navučena betonska ovojnica koja je spriječila osipanje nasutog materijala.

[[Slika:HE_Peruca.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/1.''' HE "Peruća"
<div align="center">http://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:HE_Peruca_1.jpg

[[Slika:Hidroelektrana.png|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/2.''' HE ˇ"Peruća" -shematski prikaz
<div align="center">http://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:Hydroelectric_dam_hr.svg

:::* ''Derivacijske hidroelektrane'' - strojarnica je smještena puno niže i spojene su cjevovodima s akumulacijskim jezerom. Primjer derivacijske hidroelektrane je HE Zakučac.

:: HE Zakučac je hidroelektrana na rijeci Cetini. Ukupna instalirana snaga HE Zakučac je 486 MW (2 Francisove turbine x 108 MW iz 1962. + 2 Francisove turbine x 135 MW iz 1980.). Maksimalna godišnja proizvodnja električne energije je 2 430 GWh (2010.), dok je srednja godišnja proizvodnja 1440,46 GWh.

[[Slika:HE_Zakucac.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/3.''' HE ˇ"Zakučac"
<div align="center">http://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:HE_Zakucac_3.jpg

[[Prema veličini akumulacijskog jezera]]

:::*''Dnevnom akumulacijom'', kod kojih se akumulacija puni po noći, a prazni po danu
:::*''Sezonskom akumulacijom'', kod kojih se akumulacija puni tijekom kišnog, a prazni tijekom sušnog razdoblja
:::*''Godišnjom akumulacijom'', kod kojih se akumulacija puni tijekom kišnih, a prazni tijekom sušnih godina

[[Prema raspoloživoj visini pada vodotoka]]
:::*''Niskotlačne'', grade se za specifične padove do 25m. Pri tome je karakteristično da im cjelokupni pad stoji na raspolaganju neposredno kod elektrane, bez potrebe za tlačnim dovodima i cjevovodima. Mogu biti pribranske i derivacijske. Koriste se takozvane Kaplanove turbine koje rade slično kao i Francisove turbine, s tim da je broj lopatica daleko manji. Primjerice, na rijeci Dravi izgrađene su tri niskotlačne, derivacijske hidroelektrane (HE Sjever).

:::*''Srednjotlačne'', s padom između 25 i 200 m. Mogu biti pribranske i derivacijske, koje se najčešće grade na mjestima gdje rijeka stvara zavoj koji se tada presiječe kanalom ili cjevovodom.Koriste se takozvane Francisove turbine, kod kojih provodni dio s lopaticama okružuje kotač. U provodnom dijelu ovih turbina potencijalna se energija vode samo djelomično pretvara u kinetičku, tako da s određenim pretlakom dospijeva u obrtno kolo (kotač) i njemu predaje svoju energiju.

:::*''Visokotlačne'', grade se u brdovitim krajevima za padove veće od 200 m. Mogu biti pribranske i derivacijske. Radi li se o pribranskim hidroelektranama, s obzirom na veličinu pada vodotoka, ove hidroelektrane su obično s djelomičnom ili potpunom godišnjom regulacijom protoka i mogućnošću vršnog rada u tijeku dana. Najčešće su međutim visokotlačne hidroelektrane derivacijske budući da su zahvat i strojarnica prostorno odijeljeni; voda se naime dovodi do turbina cjevovodom dugačkim i više kilometara. Primjenjuju se takozvane Peltonove turbine kod kojih se potencijalna energija vode u provodnom dijelu potpuno pretvara u kinetičku, i u obliku vodenog mlaza pokreće lopatice turbine pretvarajući kinetičku energiju u mehaničku.

[[Prema instaliranoj snazi]]
*velike
*male
*mikro
*piko

*Razlika između velikih i malih hidroelektrana, odnosno donji i gornji granični iznosi snage u cijelom svijetu pri tome nisu jednoznačno određeni pa se, na primjer, mogu kretati od 5 kW (u Kini) do 30 MW (SAD-u), dok se kod nas malom smatra HE snage između 50 i 5000 kW. Također valja reći da u nekim zemljama postoji i dodatna podjela hidroelektrana malih snaga na mikro, mini i male hidroelektrane.

[[Slika:hydro06.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/4.''' Velika akumulacijska hidroelektrana '''Tri kanjona''' u Kini, (potopljeno je 118 gradova i iseljeno oko 1.000.000 ljudi)<div>

<div align="center"> http://www.eoearth.org/article/Three_Gorges_Dam,_China

[[Slika:Vjetnam2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.2/5.''' Mikro hidroelektrana u Vjetnamu

<div align="center">http://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:Nw_vietnam_hydro.jpg

=====Reverzibilne hidroelektrane=====

To je posebna vrsta hidroelektrane koja osim što proizvodi električnu energiju iz vode kao i svaka druga hidroelektrana, tu istu vodu može pumpati u doba kada je to najisplativije, (najjeftinije) što je uglavnom noću. reverzibilne hidroelektrane (eng.: pumped-storage plant), koja ima dva skladišta vodene mase. To su:

::*Gornje akumulacijsko jezero je isto kao kod klasičnih hidroelektrana. Gradnjom brane osigurava se akumulacija vode, koja protiče kroz postrojenje i rezultira proizvodnjom električne energije.
::*Donje akumulacijsko jezero ulijeva se u drugo, donje, akumulacijsko jezero, umjesto da se vraća u osnovni tok rijeke.

Reverzibline elektrane su vrlo ekonomične jer poravnava razlike u opterečenju mreže. Reverzibilna turbina/generator može se ponašati i kao pumpa i kao turbina. U razdoblju niske potražnje električne energije voda se pumpa iz nižeg u viši spremnik vode. U razdoblju više potražnje za električnom energijom voda se propušta, kroz turbinu natrag u niži rezervoar i pritom se proizvodi električna struja. Ovaj tip hidroelektrana je najisplativiji za spremanje velike količine potencijalne energije vode koja može kasnije biti upotrebljena za proizvodnju električne energije. Uzimajući u obzir gubitke uslijed isparavanja akumulirane vode i gubitke uslijed pretvorbe, približno 70% do 85% električne energije koja se koristi za pumpanje vode u viši spremnik može biti ponovno dobijeno, su kritični čimbenici pri odlučivanju o izgradnji. Relativno niska gustoća energije pumpanog spremnika iziskuje ili veliku količinu vode ili veliku razliku u visini između dvaju spremnika. Jedini način da stvorimo značajniju količinu električne energije je taj da imamo veliku količinu vode na što višem mjestu iznad donjeg spremnika. Na nekim područjima ovo se pojavljuje prirodno, a na nekim je čovjek svojim djelovanjem to omogućio. Novi planovi za sustave napumpanih spremnika je iskoristit što je više moguće vjetroturbine ili solarnu energiju za pogon pumpi. To bi moglo omogućiti da cijeli proces bude mnogo učinkovitiji i da se uglade promjenjivosti energije dobijene od vjetra ili sunca.

[[Prednosti reverzibilnih hidroelektrana]]

:*Spremanje velike količine potencijalne energije vode , koja kasnije može biti upotrebljena za proizvodnju električne energije
:*Poravnava razlike u opterečenju mreže
:*Dozvoljava termoelektranama , nuklearnim elektranama, obnovljivim izvorima da rade s vršnom iskoristivošću , a da pritom se izbjegne rad na maksimalnom opterečenju
:*Velike uštede goriva za termoelektrane

[[Nedostaci reverzibilnih hidroelektrana]]

:*Veliki investicijski troškovi
:*Ne moze zadovoljit ukupnu potražnju koju mreža zahtjeva

'''RHE Velebit''' sastoji se od gornjeg umjetno jezero koje se zove Štikada, te se nalazi iza Velebita na Gračačkoj visoravni. Voda iz jezera Štikade se u turbinskom radu spušta dolje i koristi za proizvodnju električne energije, a u crpnom radu se ta ista voda pumpa u to gornje jezero. Prosječni srednji godišnji dotok u to jezero je 11,94 m3/s. Ukupna instalirana snaga hidroelektrane je 276 MW (instalirana snaga vodnih turbina), dok je u crpnom režimu snaga 240 MW (instalirana snaga crpki).

[[Slika:hydro7.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.3/1.''' RHE Velebit<div>
<div align="center"> http://www.geog.pmf.hr/e_skola/geo/mini/obnov_izvori_energ/hidroenergija.html

[[Slika:Reverzibilna_HE.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.3.3/2.''' Presjek kroz tlačni cjevovod, strojarnicu i odvodni tunel RHE Velebit<div>
<div align="center"> http://www.hk-phy.org/energy/alternate/print/hydro_is_print_e.html

Literatura korištena za "Tipovi hidroelektrana"
*http://en.wikipedia.org/wiki/Pumped-storage_hydroelectricity
*http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Velebit
*http://en.wikipedia.org/wiki/Run-of-the-river_hydroelectricity
*http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana
*http://www.darvill.clara.net/altenerg/pumped.htm
*http://www.ijitee.org/attachments/File/v3i2/B0971073213.pdf

====Male hidroelektrane====

'''Uvod'''

Velike količine vode u cjevovodima pitke vode same se nameću kao potencijalni izvor energije. S obzirom da je protok kroz cjevovod postoji kod vodocrpilišta, posebno na dijelu cjevovoda oko izvorišta, vodosprema i crpilišta, gdje se tok vode kroz cijevi uglavnom postiže samom gravitacijskom silom, postavljanje turbine i pripadnih električnih generatora su zahvati koji ne ugrožavaju dobavu pitke vode, a istovremeno proizvode električnu energiju.
Svjetski energetski trend posljednjih godina je sve veći iskorak ka obnovljivim izvorima energije. Za male hidroelektrane se smatra da nemaju nikakav štetan utjecaj na okoliš, za razliku od velikih čija se štetnost opisuje kroz velike promjene ekosustava (gradnja velikih brana), utjecaji na tlo, poplavljivanje, utjecaji na slatkovodni živi svijet, povećana emisija metana i postojanje štetnih emisija u čitavom životnom ciklusu hidroelektrane koje su uglavnom vezane za period izgradnje elektrane, proizvodnje materijala i transport.

Danas se za tehnologiju vezanu za hidroenergiju, koja se smatra obnovljivim izvorom energije, može reći da je tehnički najpoznatija i najrazvijenija na svjetskoj razini, sa iznimno visokim stupnjem učinkovitosti. 22% svjetske proizvodnje električne energije dolazi iz malih i velikih hidroelektrana.

Pojam male hidroelektrane se može promatrati sa različitih točaka gledišta i razlikuje se od zemlje do zemlje, zavisno o njezinom standardu, hidrološkim, meteorološkim, topografskim i morfološkim karakteristikama lokacije, te o stupnju tehnološkog razvoja i ekonomskom standardu zemlje. Generalno, klasifikacija hidroelektrana na velike i male se vrši prema instaliranoj snazi, klasifikacija se vrši od strane nacionalnih energetskih odbora. Male hidroelektrane se često dalje kategoriziraju u male, mini i micro hidroelektrane.

<div align="center">'''Tablica 2.4.1.4/a''' kategorizacija malih hidroelektrana u nekim zemljama<div>

{| align="center" border="1" width="70%"<tbody>
| rowspan="2" | <b>Zemlja</b>
| <b>micro</b>
| <b>mini</b>
| <b>male</b>
|-
| [kW]
| [kW]
| [MW]
|-
| SAD
| <100
| 100 - 1000
| 1 - 30
|-
| Kina
| -
| <500
| 0,5 - 25
|-
| Francuska
| 5 - 5000
| -
| -
|-
| Indija
| <100
| 101 - 1000
| 1 - 15
|-
| Brazil
| <100
| 101 - 1000
| 1 - 30
|-
| <b>općenito</b>
| <b><100</b>
| <b><1000</b>
| <b><10</b>
|}

<div align="left">

<div align="center">'''Tablica 2.4.1.4/b''' Instalirana snaga i hidropotencijal na svjetskoj razini<div>

{| align="center" border="1" width="70%"<tbody>
| rowspan="4" | <b>Svjetski izvori</b>
| <b>Instalirana snaga hidroelektrana</b>
| <b>Instalirana snaga malih hidroelektrana</b>
|-
| <b>680 GW</b>
| <b>47GW</b>
|-
| <b>Hidroenergetski potencijal</b>
| <b>Hidroenergetski potencijal za male hidroelektrane</b>
|-
| <b>3000 GW</b>
| <b>180 GW</b>
|}

<div align="left">

Male hidroelektrane predstavljaju kombinaciju prednosti proizvodnje električne energije iz energije hidropotencijala i decentralizirane proizvodnje električne energije, dok istovremeno ne pokazuju negativan utjecaj na okoliš kao velike hidroelektrane.

U usporedbi sa velikim neke od prednosti malih hidroelektrana su sljedeće:
* gotovo da nemaju nedostataka.
* nema troška distribucije električne energije.
* nema negativnog utjecaja na ekosustav kao kod velikih hidroelektrana.
* jeftino održavanje

U Republici Hrvatskoj trenutno je u pogonu 18 hidroelektrana (izvor: "MAHE: program izgradnje malih hidroelektrana: prethodni rezultati i buduće aktivnosti", 1998.).

<div align="center">'''Tablica 2.4.1.4/c''' Popis malih hidroelektrana u RH (izvor: "MAHE: program izgradnje malih hidroelektrana: prethodni rezultati i buduće aktivnosti", 1998.)</div>

{| align="center" border="1" width="90%"<tbody>
| rowspan="2" | <b>Male hidroelektrane</b>
| colspan="2" | <b>Instalirana snaga [MW]</b>
| rowspan="2" | <b>Godina puštanja u pogon</b>
|-
| <b>Po generatoru </b>
| <b>Ukupno</b>
|-
| HE Jaruga
| 2 x 2,8
| 5,6
| 1898.
|-
| HE Ozalj I
| 2 x 1 + 2 x 0,8
| 3,6
| 1908.
|-
| HE Roški Slap *
| 2 x 0,886
| 1,772
| 1910.
|-
| HE T.C. "10. kolovoz" Majdan **
| 2 x 0,6
| 1,2
| 1913.
|-
| HE Zeleni Vir
| 2 x 0,85
| 1,7
| 1922.
|-
| HE P.I. "Duga Resa" **
| 0,53 + 0,25 + 0,32
| 1,1
| 1937.
|-
| HE Ozalj II
| 2 x 1,1
| 2,2
| 1952.
|-
| HE Zavrelje
| 1,5
| 1,5
| 1953.
|-
| HE Čakovec
| 0,34
| 0,34
| 1982.
|-
| HE Krčić
| 0,44
| 0,44
| 1988.
|-
| HE Dubrava
| 2 x 0,34
| 0,68
| 19889.
|-
| HE Finvest I *
| 4 x 0,315
| 1,26
| 1995.
|-
| HE Finvest II *
| 0,03
| 0,03
| 1997.
|-
| Kupčina 6 - Stančaki *
| 0,045
| 0,045
| -
|-
| Orljava 7 - Požeška Kopanica*
| 0,065
| 0,065
| -
|-
| colspan="4" | Pribranske elektrane biološkog minimuma
|-
| HE Varaždin
| 0,585
| 0,585
| 1975.
|-
| HE Čakovec
| 1,1
| 1,1
| 1982.
|-
| HE Dubrava
| 1,12
| 1,12
| 1989.
|-
| colspan="2" | Ukupno
| 24,337
|  
|}

<div align="left">

::::::* .<sup>*</sup>u privatnom vlasništvu
::::::* .<sup>**</sup>u sklopu industrijskog pogona
::::::* vlasništvo Hrvatske elektroprivrede

Glavni dijelovi malih hidroelektrana su sljedeće strukture i uređaji:
* građevinski objekti
* hidromehanička oprema
* elektrostrojarska oprema
* priključak na dalekovodnu mrežu

[[Slika:hydro9.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.1.4/1.''' Princip sustava male hidroelektrane<div>
<div align="center"> http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrane

'''Tehnička rješenja malih hidroelektrana u cilju zaštite okoliša'''

Da bi se hidroelektrana smatrala malom hidroelektranom, sa ciljem zaštite okoliša, pod samim pojmom se kategoriziraju energetski objekti koji iskorištavaju hidropotencijal, a istovremeno imaju sljedeća svojstva:
* karakterizira ih protočni rad ili iznimno mala akumulacija (minimiziran utjecaj na vodotok)
* paralelan rad sa mrežom i ugradnja asinkronih generatora
* kod objekata sa instaliranom snagom manjom od 100 kW nema gradnje trafostanice već se predviđa izvedba transformatora na stupu
* postrojenje se sastoji od brane (niskog preljevnog praga), dovodnog kanala i/ili cjevovoda, zgrade strojarnice i odvodnog kanala
* preljevni prag služi samo zato da uspori vodotok prije ulaska u dovodni kanal
* umjesto niskog preljevnog kanala može se upotrijebiti tzv. tirolski zahvat
* dovodni kanal zatvorenog tipa predviđen je samo za vođenje zahvaćene vode po strmim obroncima i većim dijelom je ukopan (može biti i potpuno ukopan)
* dovodni kanal otvorenog tipa predviđen je za veće količine vode i u pravilu se nalazi na manje strmim terenima
* tlačni cjevovod treba biti što manjih dimenzija i predviđen je da vodu najkraćim putem dovede do strojarnice
* zgrada strojarnice je što manjih gabarita i operacija je u potpunosti automatizirana
* odvodni kanal je otvoren i kratak i njime se voda vraća iz strojarnice u vodotok (ova voda je gotovo redovito jako obogaćena kisikom, tako da se ribe rado zadržavaju u ovom području)

Ako se pri kategorizaciji i projektiranju malih hidroelektrana drži ovih načela utjecaji na okoliš su svedeni na minimum.

'''Utjecaj na okoliš'''

Male hidroelektrane, u slučaju da su izbor lokacije i tehnološkog rješenja primjereni, nema gotovo nikakvih štetnih utjecaja na okoliš. Ako taj utjecaj i postoji, onda je on toliko mali da ne može biti mjerljiv i ne može se sa sigurnošću pripisati postojanju i radu male hidroelektrane, a ne nekom drugom od mogućih utjecaja.

Prednosti iskorištenja energije vodotokova se u prvom redu očituju u eliminiranju emisija štetnih plinova u atmosferu koju susrećemo kod elektrana na fosilna goriva. Dok je kod velikih hidroelektrana, kao posljedica gradnje velike brane sa zaštitnim mrežama koje se nalaze prije ulaska u turbinski dovodni kanal ipak prisutna emisija metana zbog zadržavanja žive tvari na zaštitnoj mreži koja tamo truli i emitira metan kao posljedicu procesa raspada organske materije, kod malih hidroelektrana brane su male, preljevne, a u slučaju, tzv., tirolskog zahvata kanal ne smije sadržavati zaštitnu mrežu i voda sa svim tvarima koje nosi sa sobom u nepromijenjenom sadržaju struji kanalom. Ovakva filozofija gradnje i tehnologija u potpunosti isključuje ikakve štetne emisije u atmosferu.

Procjena je da male hidroelektrane, instalirane snage od oko 5 MW, godišnjom produkcijom energije zamjenjuju oko 1400 toe fosilnih goriva, a time i smanjuju emisiju stakleničkih plinova u količini od 16 000 tona CO<sub>2</sub> i 1100 tona SO<sub>2</sub> godišnje. Zagađenje bukom je ispod svih minimalnih propisanih i predloženih razina zbog sofisticirane tehnologije koja je danas postala pravilo pri konstruiranju strojarnice male hidroelektrane.

Pri planiranju gradnje male hidroelektrane posebnu pozornost treba posvetiti:

* adekvatnom izboru lokacija malih hidroelektrana
* protoku vode
* riziku od pogrešnog gospodarenja vodenim resursima
* nedostatku biološkog minimuma količine vode
* utjecaju na floru i faunu

Također bi trebalo posebno naglasiti doprinos takvih postrojenja razvitku gospodarstva, pogotovo u nerazvijenim i dislociranim područjima.

'''Pogonski troškovi i mogući problemi pri provedbi projekta'''

Svako energetsko postrojenje, osim proizvodnje energije, također koristi i energiju za vlastiti rad. Ti troškovi se nazivaju pogonskim troškovima.

Kod vodoopskrbnih sustava u cjevovodima, hidraulička snaga koja se manifestira porastom tlaka anulira se prigušnim elementima koji su potrošači energije. Samo prigušenje tlaka može se također dobiti postavljanjem turbina na pogodna mjesta u cjevovodu i time je iz vodoopskrbnog cjevovoda moguće dobiti dio energije potrebne za, npr., pogon pumpi. Ako je moguće dobiti suvišak energije, ta energija se može dalje eksploatirati ili prodavati, čime se minimiziraju pogonski troškovi postrojenja i dodatno proizvodi korisna energija uz ekonomske beneficije.

Problemi vezani za projektiranje i puštanje u rad male hidroelektrane leže u ekonomskim i zakonodavnim izvorima. Gradnja male hidroelektrane je ekonomski zahtjevan projekt i danas je u Republici Hrvatskoj glavni problem nezainteresiranost mjerodavnih tijela za ulaganja u obnovljive izvore energije.

Dodatni problem predstavljaju česti neriješeni imovinsko-pravni odnosi na potencijalnim lokacijama izgradnje malih hidroelektrana ili implementacije istih u vodoopskrbne sustave, kao i neriješena katastarska pitanja i njihovo sporo rješavanje.

====Hidroelektrane u Republici Hrvatskoj====

<div align="left">Hidroelektrane u Republici Hrvatskoj čine više od polovice izvora u strukturi elektroenergetskog sustava. Time Republika Hrvatska spada među vodeće zemlje u proizvodnji energije iz obnovljivih izvora. U pogonu je 26 hidroelektrana, akumulacijskog i protočnog tipa, a raspoređene su u tri proizvodna područja (PP HE Sjever, PP HE Zapad i PP HE Jug) uz pogon HE Dubrovnik kao samostalno proizvodno područje. Prema raspoloživoj snazi, hidroelektrane se klasificiraju na 17 velikih hidroelektrana (više od 10 MW), oko 20 malih hidroelektrana (0.5-10 MW) i nekoliko mini (0.1-0.5 MW) i mikroelektrana (5-100 kW). Prva velika hidroelektrana u Republici Hrvatskoj, HE Jaruga, izgrađena je još 1895. godine i puštena u rad 1903. godine, dok se zadnja velika hidroelektrana, HE Lešće, počela graditi 2005. godine te je puštena u rad 2010. godine. Što se tiče buduće gradnje, Hrvatska Elektroprivreda d.d. (HEP) planira izgradnju nove velike hidroelektrane na početku zaljeva Rijeka Dubrovačka u blizini izvora Ombla predviđene nazivne snage od 68 MW. Sve hidroelektrane u Republici Hrvatskoj imaju certifikate o proizvodnji električne energije iz obnovljivih izvora. Nedostaci hidroelektrana su nanosi mulja i pijeska koji se talože u vodenom bazenu hidroelektrana i na taj način smanjuju dubinu vodenog bazena koji gubi svoju ulogu, promjena okoliša pri gradnji brana u vidu uništavanja gospodarskih i prirodnih dobara te uništavanja flore i faune. <div>

{| border="1"
|+ '''Tablica 2.4.1.5/a''' Popis velikih hidroelektrana u RH
|-
| Naziv hidroelektrane ||Nazivna snaga [MW] || Tip hidroelektrane || Proizvedena energija u 2012. godini [GWh]
|-
|HE ZAKUČAC ||486|| Derivacijska || 827
|-
|HE SENJ ||216 ||Derivacijska || 687
|-
|HE DUBROVNIK|| 216|| Akumulacijska || 640
|-
|HE VARAŽDIN ||94 ||Derivacijska s akumulacijom za dnevno uređenje dotoka(višenamjenska)|| 457
|-
|HE ORLOVAC|| 237 ||Akumulacijska|| 127
|-
|RHE VELEBIT|| 276/240|| Reverzibilna/akumulacijska ||470/228,7
|-
|HE ČAKOVEC ||76|| Derivacijska s akumulacijom za dnevno i djelomično tjedno uređenje dotoka(višenamjenska)|| 378
|-
|HE DUBRAVA ||76 ||derivacijska s akumulacijom za dnevno i djelomično tjedno uređenje dotoka(višenamjenska)|| 387
|-
|HE GOJAK ||55,5|| Akumulacijsko/protočna ||175
|-
|HE VINODOL ||94,5 ||visokotlačna akumulacijska derivacijskog tipa ||123
|-
|HE ĐALE ||40,8 ||Pribranska akumulacijska ||78
|-
|HE MILJACKA ||24 ||Derivacijska || 51
|-
|HE PERUČA || 60 ||Pribranska s akumulacijskim jezerom|| 56
|-
|HE RIJEKA|| 36,8 ||Protočna || 79
|-
|HE SKLOPE|| 22,5 ||Pribranska|| 50
|-
|HE KRALJEVAC ||46,4|| Derivacijska, protočna ||39
|-
|HE LEŠĆE ||55,5|| Akumulacijsko/protočna|| 77

|}

[[Slika: Slika HE Varazdin.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.1.5/1.''' HE Varaždin<div>

[[Slika: Slika HE Peruca.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.1.5/2.''' HE Peruća<div>

{| border="1"
|+ '''Tablica 2.4.1.5/b''' Popis malih hidroelektrana (uz mini i mikrohidroelektrane) u RH
|-
| Naziv hidroelektrane ||Nazivna snaga [MW] || Tip hidroelektrane || Proizvedena energija u 2012. godini [GWh]
|-
|MHE JARUGA ||7,2|| Derivacijska|| 24
|-
|MHE OZALJ|| 5,5|| protočna|| 21
|-
|MHE GOLUBIĆ|| 7,5|| Derivacijska|| 12
|-
|MHE ZELENI VIR ||1,7|| Derivacijska,protočna|| 6,7
|-
|MHE ROŠKI SLAP|| 1,764 ||Derivacijska || 7,5
|-
|MHE DUBRAVA|| 1,1|| Višenamjenska ||7,3
|-
|MHE ČAKOVEC|| 1,1|| Višenamjenska|| 6,8
|-
|CHE FUŽINE|| 4,6|| Crpna|| 1,8
|-
|MHE ZAVRELJE|| 2|| Akumulacijska|| 5
|-
|m He DUBRAVA|| 0,68|| Višenamjeska ||4,0
|-
|MHE VARAŽDIN ||0,58 ||Višenamjenska|| 3,8
|-
|MHE TVORNICA CEMENTA MAJDAN|| 1,2|| ||3,5
|-
|MHE FINVEST I ||1|| ||3,2
|-
|m HE ČAKOVEC|| 0,34 ||Višenamjenska ||2,2
|-
|MHE PAMUČNA INDUSTRIJA DUGA RESA ||1,1 || ||2,0
|-
|m HE KRČIĆ ||0,375|| Derivacijska ||1
|-
|m HE PLETERNICA ||0,22|| ||1,1
|-
|RHE LEPENICA|| 1,14|| Reverzibilna|| 0,4
|-
|µHE BUJAN-KUPČINA ||0,03|| ||0,1
|-
|µHE FINVEST II|| 0,03 || ||0,1
|-
|µHE MATAKOVIĆ ||0,015 || ||0,1
|-
|µHE URH-ČABRANKA|| 0,008 || ||0,05

|}

MHE - mala hidroelektrana ;

m HE - mini hidroelektrana ;

µHE - mikro hidroelektrana

[[Slika: Slika Hidroelektrane u RH 1.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.1.5/3.''' Hidroelektrane u RH<div>

<div align="left">Korištena literatura za uređivanje odlomka : Hidroelektrane u Republici Hrvatskoj

(1) Hidroelektrane, Wikipedia : http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana ;

(2) Hidroelektrane u RH , Wikipedia: http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrane_u_Hrvatskoj ;

(3) Hidroelektrane, HEP : http://www.hep.hr/proizvodnja/osnovni/hidroelektrane<div>

===Vjetroelektrane===

====Uvod====

Pojam '''vjetroelektrana''' podrazumijeva sustav za transformaciju (pretvorbu) gibajuće zračne mase, odnosno vjetra u električnu energiju.

Dakle, unutar kompleksne problematike vjetrenjača vrlo značajno mjesto zauzima '''vjetar i vjetropotencijal''' kao jedan od preduvjeta funkcionalnosti takvog sustava. '''Vjetar kao energetski resurs''' karakterizira promjenjivost i nemogućnost uskladištenja što za sobom posljedično povlači potrebu za definiranjem uvjeta pogona (vjetroenergetskog sustava unutar elektroenergetskog sustava). Budući da kinetička energija vjetra ovisi o kvadratu brzine, a snaga vjetroelektrane je proporcionalna površini lopatica i trećoj potenciji brzine vjetra, promjena brzine vjetra uzrokovat će dakle promjenu aerodinamičke snage, odnosno prema jednadžbi gibanja promjenu električne snage koju generator injektira u mrežu. Brzina vjetra mjeri se '''anemometrom'''. Pri analizi stabilnosti vjetroelektrane dominantan je model promjene brzine strujanja vjetra. Kod provođenja proračuna, uglavnom se pretpostavlja da brzina vjetra u najsloženijom obliku ima 4 komponente: osnovnu komponentu brzine vjetra (eng. base), komponentu linearne promjene brzine vjetra (eng. ramp), komponentu udarne promjene brzine vjetra(eng. gust) i komponentu promjene brzine vjetra koja je podložna šumu (eng. noise). '''Budući da do visine 200m''' postoje tehnička rješenja koja kinetičku energiju gibanja zračnih masa tj. vjetra pretvaraju u električnu energiju, moguće je koristiti naziv '''tehnički vjetar'''. '''Struja tog vjetra poremećena je različitim utjecajima''' kao što su turbulencija (mehanički i termički uvjetovana lokalna nepravilna gibanja), hrapavost površine, dnevni i noćni temperaturni gradijent, topografija terena ( prepreke, uzvisine, građevine i slično) i vanjski poremećaji (silazna strujanja od oluja). Navedene prepreke na koje vjetar nastrujava na putu do vjetroturbine, dakle ometaju strujanje i općenito umanjuju vjetropotencijale.

Prilikom postavljanja vjetrenjača potrebno je izvršiti '''dodatni proračun vjetropotencijala''' (korekciju vjetropotencijala) na mjestima udaljenim od mjernih postaja, jer podaci o vjetropotencijalu (dobiveni dugotrajnim mjerenjima) na jednom mjestu nisu isti i na nekom drugom mjestu čak i ako je relativno mala njihova međusobna udaljenost.

Zbog turbulentnog karaktera strujanja vjetra potrebno je izvršiti osrednjavanje prikupljenih podataka o brzinama vjetra u određenom vremenu ( u praksi klimatologije iznosi 1h, a u sinoptičkoj praksi 10 min). Mjerenja brzine vjetra se najčešće vrše na visini od 10m. Višegodišnji prikupljeni podaci se najbolje aproksimiraju '''Weibullovom funkcijom (razdiobom)''' koja daje vjerojatnost pojave vjetra '''f(v)''' tijekom nekog vremenskog perioda.

[[Slika:Weibull-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.1/1.''' Weibull-ova razdioba<div>
<div align="left">

Uslijed utjecaja hrapavosti dolazi u graničnom sloju do promjene profila brzine; brzina vjetra se mijenja po visini od 0 na tlu, do iznosa beskonačne struje.

[[Slika:Parvis-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.1/2.''' Parametri po visini, u logaritamskoj razdiobi<div>
<div align="left">

====Vrste vjetrenjača i njihova primjena====

'''Vjetroturbina''' može imati jednu ili više elisa. Njezinim korištenjem transformira se energija vjetra u mehaničku energiju. Najčešće rješenje predstavlja izvedba s tri elise (s obzirom na razinu buke i vizualni efekt).

Vjetroturbine se mogu podijeliti prema različitim kriterijima. Tako npr. s obzirom na neke konstrukcijske i radne značajke postoji '''podjela''' ovisno o:

* '''položaju osi turbinskog kola''': vjetroturbine s vodoravnom osi i okomitom osi.
* '''omjeru brzine najudaljenije točke rotora i brzine vjetra''': brzohodne i sporohodne.
* '''broju lopatica''': višelopatične, s nekoliko lopatica i s jednom lopaticom.
* '''veličini zakretnog momenta''': visokomomentne i niskomomentne.
* '''načinu pokretanja''': samokretne i nesamokretne.
* '''efikasnosti pretvorbe energije vjetra u zakretni moment''': nisko i visoko efikasne.
* '''načinu okretanja rotora prema brzini vjetra''': promjenjive i nepromjenjive.

'''Izvedbe vjetrenjača s vodoravnim vratilom''', brzohodne s dvije do četiri lopatice predstavljaju klasične vjetrenjače, odnosno najveće i opće prihvaćene vrste vjetroturbina koje se koriste za proizvodnju električne energije. One se dakle najčešće nalaze u serijskoj proizvodnji,a i konstrukcijski su najviše napredovale dok su ostali tipovi primjenjivi u manjem broju ( više kao eksperimentalna postrojenja ili kao npr. višelopatične vjetrenjače koje se koriste za crpljenje vode zbog velikog '''torzijskog momenta''' koji stvaraju).U vjetroelektranama europskih zemalja i Kalifornije najčešće su korištene '''brzohodne vjetroturbine''', okomitog vratila te propelera s dvije do tri lopatice, snage od '''500''' do '''1500''' kW.

'''Dijelovi vjetroturbinskog - generatorskog sustava i njihova funkcija'''

[[Slika:Vjturb-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.2/1.''' Osnovni dijelovi turbine okomitog vratila<div>
<div align="left">

Segmenti turbine '''okomitog vratila''' (prikazane na '''slici 2.4.2.2/1.''') su slijedeći:

* '''(1) rotor'''
* '''(2) kočnice'''
* '''(3) upravljački i nadzorni sustav'''
* '''(4) generator'''
* '''(5) zakretnik'''
* '''(6) kućište'''
* '''(7) stup'''
* '''(8) temelj'''
* '''(9) transformator'''
* '''(10) posebna oprema'''
* '''(11) prijenosnik snage'''

'''(1) Rotor'''

Sastavni dijelovi rotora vjetroturbine su '''glavčina''' i '''lopatica'''. Ovisno o tome kako reguliramo snagu, rotor može biti izveden:

* tako da se regulaciju napadnog kuta tijekom rada vrši zakretanjem lopatice, na način da se profil namješta u optimalni položaj (eng. pitch). Ovakva regulacija je složena i rotori ovakve izvedbe su skuplji, ali nužno primjenjeni za lopatice duže od 25-30 m. Također postoji poseban motor za zakretanje, koji mijenjajući postavni kut lopatice mijenja napadni kut struje zraka. Na taj način se postiže smanjenje snage turbine za brzine vjetra manje od projektne, odnosno brzine vjetra iznad projektne (namještajući na optimalnu vrijednost na početku rada vjetroturbine).

* tako da se regulacija snage vjetroturbine vrši korištenjem aerodinamičkog efekta poremećenog trokuta brzina (eng. stall). Dakle s promjenom brzine vjetra mijenja se na aeroprofilu napadni kut struje zraka, odnosno dolazi do poremećaja trokuta brzina te do porasta ili gubitaka uzgona (tako npr. ako brzina vjetra poraste iznad projektne vrijednosti, kut više nije optimalan). Za ovaj slučaj izvedbe rotora lopatice nemaju mogućnost zakretanja. Međutim, kako je vjetroturbina projektirana za neko područje brzina, u ovom slučaju izvedbe lopatice imaju unaprijed namješten kut za dotično područje brzina (što omogućuje najveću transformaciju energije vjetra u električnu energiju).

'''Lopatice'''

Također, s obzirom na izvedbu možemo razlikovati lopatice sa '''zakretnim vrhovima''' (kao aerodinamičkim kočnicama) ili s '''krilcima'''. Ove druge funkcioniraju na način da se krilca odvajaju od površine, smanjujući aerodinamičke značajke profila kod brzine iznad projektne. Obje izvedbe su ujedno sekundarni kočioni sustavi, koji u slučaju otkaza primarnog kočionog sustava (mehanička kočnica) stvaraju '''moment kočenja''' (zakretanjem vrha lopatice ili pomičnom ravnom površinom (eng. spoiler) ) te na taj način ograničavaju brzinu vrtnje rasterećenog kola. Dakle, zakretni vrh i pomična površina sekundarnog kočionog sustava nazivaju se kočnici, koje je moguće aktivirati središnjim zakretnim sustavom (signali ispada ili vrtnje) ili pojedinačnim neovisnim sustavom (centrifugalnom silom). Rotor za ove kočnice treba biti opskrbljen posebnim polužnim napravama namijenjenim za zakretanje. Kada je postignuto smanjenje brzine vrtnje, kočnici se vraćaju u početni položaj i čine radni dio lopatice.

'''(2) Kočioni sustav'''

Kada generator ispadne iz mreže (pobjeg), odnosno brzina naleta vjetra prijeđe maksimalnu vrijednost (isključnu vrijednost, npr. 25 m/s) dolazi do izrazitog dinamičkog opterećenja. Zato mora postojati kočioni sustav kako bi rasteretio prijenosnik snage, odnosno zaustavio rotor. Osim toga, bitno je reći da je također zadatak ovog sustava održati projektnu brzinu vrtnje konstantnom, odnosno osigurati sustav čije je djelovanje dinamički uravnoteženo.
Disk kočnica - je najčešća izvedba kočionog sustava (kojom se na suvremenim strojevima upravlja mikroprocesorski), a smještena je na sporookretnom vratilu kola prije prijenosnika (11) ili na brzookretnom vratilu generatora. Prilikom odabira broja kočionih elemenata na disku kočnice, naglasak treba staviti na izbjegavanje neuravnoteženosti obodnih sila kočenja, odnosno na postizanje opterećenosti turbine isključivo momentom kočenja. Djelovanje im može biti elektromagnetsko ili hidrauličko, a aktiviraju se signalom generatora (zbog ispada iz mreže, dakle prekid strujnog kruga) ili signalom uređaja kojim se mjeri brzina vrtnje generatora.

'''(3) Upravljački i nadzorni sustav'''

Kao što samo ime kaže, ovaj sustav je u osnovi zadužen za upravljanje i nadziranje rada vjetroturbinsko-generatorskog sustava.
Ako ovakav sustav nije u cijelosti smješten na vjetroturbinskoj jedinici (kao što može biti slučaj), već je jednim dijelom na nekom udaljenijem mjestu onda sustav zahtjeva i posebnu telekomunikacijsku opremu. Dakle, mikroprocesorski upravljani sustav nadzire i upravlja radnim procesima i zaštitom, daje podatke o radu, električkim i mehaničkim stanjima, obrađuje podatke, komunicira sa zaduženim osobljem te izvještava ili alarmira u slučaju nekakvog kvara, požara ili slično.

'''(4) Generator'''

Turbinski dio vjetrenjače s rotorom, kočnicama i prijenosnikom snage predstavlja važan dio cjelokupnog sustava, čija je osnovna funkcija pogon generatora.

Za pravilno i sigurno funkcioniranje vjetroturbinsko - generatorskog sustava, generator mora ispunjavati zahtjeve kao što su:

* visok stupanj iskoristivosti u širokom krugu opterećenja i brzine okretanja
* izdržljivost rotora na povećanim brojevima okretaja u slučaju otkazivanja svih zaštitnih sustava
* izdržljivost, odnosno postojanost konstrukcija na visokim dinamičkim opterećenjima prilikom kratkih spojeva, te pri uključivanju i isključivanju generatora
* uležištenje generatora na način da jamče dugotrajnost

Uzimajući u obzir uvjete povećane '''vlažnosti''', '''slanosti''', zatim '''otpornost na krute čestice''', '''povišenu temperaturu''' i slične uvjete, pred generatore se također postavlja zahtjev pouzdanosti sa što je moguće manje održavanja. Razni su kriteriji prema kojima se može izvršiti podjela generatora. Tako npr. prema načinu rada generatori se mogu podijeliti na one:

* za paralelni rad s postojećom distributivnom mrežom
* samostalni rad
* spregnuti rad s drugim izvorima

Prema '''vrsti struje''' mogu biti: '''istosmjerni''' ili '''izmjenični'''. Istosmjerni se zbog problema s pouzdanosti rijetko primjenjuju.

Prema '''načinu okretanja''' postoje generatori: s '''promjenjivom''' ili s '''nepromjenjivom brzinom okretanja''' uz zadržavanje iste frekvencije. Također postoji podjela prema veličini tj. snazi.

'''(5) Zakretnik'''

Služi za zakretanje turbinskog ili generatorskog sustava. Nalazi se ispod kućišta vjetroturbine, na vrhu stupa. Preko pužnog prijenosa (omjera reda veličine 1:1000) s velikim zupčastim prstenom, učvršćenim na stupu, izravnava se os vratila rotora s pravcem vjetra. To je naravno, u ovisnosti o vrsti vjetroturbine, odnosno dali je ista postavljena niz vjetar ili uz vjetar. Zakretanje zapravo vrši motor. On na sebi ima ugrađenu kočnicu koja onemogućuje zakretanje kućišta zbog naleta vjetra. Zakretanje kućišta regulira sustav koji je izvan funkcije kad su poremećaji smjera vjetra manji (u prosjeku - jednom u deset minuta dogodi se zakretanje kućišta).

'''(6) Kućište stroja'''

- s jedne strane štiti generatorski sustav od okolišnih utjecaja, a s druge štiti okoliš od buke dotičnog sustava.

'''(7) Stup'''

Može biti izveden kao cjevasti konični, teleskopski, rešetkasti, učvršćeni i povezani. Danas se najčešće koristi cjevasta konstrukcija, a prednost joj se nalazi u tome što ju osim visoke čvrstoće karakterizira i veća otpornost na vibracije. Prednost rešetkaste konstrukcije nalazi se u jednostavnosti, a budući da ju je moguće rastaviti na manje dijelove prikladnija je za transport i montažu.

[[Slika:Stupvj5-ivana.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.2/2.''' a) '''teleskopski''' b) '''cjevasti konični''' c) '''učvršćeni''' d) '''povezani''' e) '''rešetkasti'''<div>
<div align="left">

'''(11) Prijenosnik snage'''

U većini slučajeva je '''multiplikator''' i može biti različitih izvedbi. Hlađenje prijenosnika se najčešće vrši zrakom, a podmazivanje sintetičkim uljem. Prilikom analiziranja načina na koji se vrtnja prenosi s vjetroturbinskog kola na električni generator, naročitu važnost zauzimaju materijali izrade elemenata sklopa, vrsta prijenosa i prijenosni omjer.

'''Ukratko''':

* vjetroturbina i generator su spojeni pomoću mehaničke spojke za koju se najčešće podrazumijeva da u sebi ima mjenjačku kutiju s prijenosnikom. Prijenosnik, kao što je već rečeno, ima funkciju prilagođavanja niže brzine vrtnje rotora vjetroturbine višoj brzini vrtnje rotora generatora.
* ukoliko su generatori višepolni niskobrzinski i po mogućnosti sinkroni s uzbudnim namotom ili uzbudnim permanentnim magnetima, mehanički prijenosnik nije potreban (što je slučaj kod vjetroturbina novijeg dizajna).
* iznos snage pretvorbe vjetroturbine regulira se pomoću sustava za upravljanje kutom zakreta elise (eng. pitch regulated), koji također može postojati unutar opreme nekih vjetroturbina ali i ne mora. Korištenjem tog regulacijskog mehanizma elisa se zakreće oko svoje duže osi i omogućuje smanjenje mehaničke snage, ovisno o karakteristikama vjetroturbine. Ako vjetroturbina nema regulacijski sustav zakretanja, naglasak se stavlja na konstrukciju elisa koje se projektiraju prema aerodinamičkom efektu - tako je, u slučaju previsokih brzina vjetra, vjetroturbina zaštićena od povišenja snage.

====Mreža====

Prema '''vrsti priključenja''' na mrežu vjetroelektrane se mogu podijeliti na:
(izvor: CIGRE)

'''1. Vjetroelektrane izravno priključene na mrežu i u izvedbi sa stalnom brzinom vrtnje''':

a) '''Vjetroturbina s asinkronim generatorom'''

Asinkroni generatori se najčešće koriste kada je vjetroelektrana priključena na krutu mrežu. Krutu mrežu karakterizira velika naponska i frekvencijska krutost. Osnovna prednost im je jednostavnija i jeftinija konstrukcija, iako s druge strane moraju imati kompenzacijski uređaj (uglavnom uklopive kondenzatorske baterije) i priključni uređaj kako bi se omogućilo početnu sinkronizaciju s mrežom (eng. soft. starter).

b) '''Vjetroturbina sa sinkronim generatorom'''

Sinkroni generatori se najčešće primjenjuju za pretpostavljene uvjete otočnog pogona. Ovdje su potrebni uzbudni sustav i regulator brzine koji će održavati napon i frekvenciju. Ovakvi generatori ne mogu se pronaći u komercijalnim izvedbama sa stalnom brzinom u pogonu na krutu mrežu. Kod vjetroturbina nazivnih snaga većih od 500 kW naročito je izražena potreba za uključivanjem sustava za regulaciju kuta zakretanja elise propelera, što inače nije slučaj, pa tako da se spomenuti sustav ne izvodi u svim jedinicama.

'''2. Vjetroelektrane u izvedbi s promjenjivom ili djelomično promjenjivom brzinom vrtnje''':

a) '''Sinkroni ili asinkroni generator s pretvaračem u glavnom strujnom krugu'''

c) '''Asinkroni generator s upravljivim promjenljivim klizanjem'''

c) '''Asinkroni generator s nadsinkronom ili podsinkronom pretvaračkom kaskadom'''

Svaki od navedenih sustava može ali i ne mora imati sustav za regulaciju kuta zakreta elisa.
U odnosu na vjetroelektrane u izvedbi sa stalnom brzinom vrtnje, koje karakterizira jednostavnost i jeftinoća, vjetroelektrane u izvedbi s promjenjivom brzinom vrtnje pružaju mogućnost: veće proizvodnje električne energije, manjih mehaničkih naprezanja mehaničkih dijelova i ravnomjernije proizvodnje, manje ovisne o promjenama vjetra i njihajima u sustavu. '''Vjetroelektrane s vjetroturbinama čiji je raspon nazivnih snaga između 50 kW i 1500 kW, najčešće su izvedene s asinkronim generatorom izravno priključenim na mrežu, dok je priključak sinkronog generatora na mrežu korišten kod nekih malih vjetroelektrana, koje su uglavnom u samostojećim sustavima. Regulacijski sustav zakretanja elisa obično se ne izvodi kod najvećih jedinica. Pogon s promjenjivom brzinom vrtnje vjetroturbine karakterizira postizanje optimizacije učinkovitosti vjetroturbine, odnosno maksimalnog iskorištenja raspoložive energije vjetra'''.
Odgovarajućom kombinacijom generatora i pretvarača (koji je utemeljen na energetskoj elektronici) moguće je realizirati pogon s promjenjivom brzinom vrtnje. Postoji više takvih kombinacija, a svaka nosi sa sobom svoje prednosti i nedostatke vezano za troškove, pogonske i upravljačke karakteristike, regulaciju faktora snage, složenost, harmoničke članove, dinamička svojstva itd.
Kako bi se smanjili troškovi, električne komponente agregata se projektiraju za niske napone (do 1000 V) zbog čega su najčešće potrebni transformatori. U slučaju individualnog priključenja agregata na mrežu i vrijednosti nazivne snage vjetroelektrane manje od 100 kW, priključak je izveden na srednjenaponsku mrežu - od 10 kV do 66 kV. Za vjetroelektrane veće od 50 MW, priključak se izvodi na visokonaponsku mrežu.
U nekim zemljama priključenje vjetroelektrana na mrežu ovisi o omjeru snage kratkog spoja u točki priključenja i nazivne snage vjetroelektrane. Međutim, to vrijedi samo za slučajeve kada vjetroelektrana nije smještena u području s niskom prijenosnom moći, jer u suprotnom je teško ostvariti taj zahtjev.

'''Stabilnost EES-a'''
(izvor: CIGRE)

Sposobnost održavanja stanja pogonske ravnoteže pri normalnim uvjetima i sposobnost postizanja prihvatljivog stanja ravnoteže pri pogonskim uvjetima nakon pojave poremećaja, može se definirati kao stabilnost ees-a.
Pod pojmom stabilnost podrazumijeva se iznos napona, kut utora, frekvencija, koji mogu biti promijenjeni (poremećeni) uslijed priključenja vjetroelektrana na električnu mrežu.
Najčešća vrsta priključka vjetroelektrana je na distribucijsku mrežu. Današnji distribucijski sustavi se izvode na način da omoguće prihvat snage iz prijenosne mreže, koju će zatim razdijeliti potrošačima tako da se tokovi djelatne i jalove snage uvijek kreću u smjeru od više prema nižoj naponskoj razini.
Distribucijska mreža može biti aktivne ili pasivne naravi. Kad se kaže pasivne naravi misli se na napajanje potrošača, dok aktivna podrazumijeva tokove snaga i napone koji su određeni na osnovi kako opterećenja, tako i proizvodnje. Dakle, distribuirana proizvodnja uzrokuje promjene tokova djelatne i jalove snage, te stvara značajne tehničke i ekonomske posljedice po ees.
Kako je mreža do sad bila pasivne naravi, te je gotovo uvijek zadržavala stabilnost uz stabilnu prijenosnu mrežu, problem stabilnosti nije ulazio u analizu distribucijskih mreža. Isto tako pri procjeni iskoristivosti proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora, stabilnost se u većini zemalja rijetko uzima u obzir i analizira. Međutim, s očekivanim povećanjem prodiranja obnovljivih izvora te njihovim doprinosom sigurnosti mreže, predviđa se da će se takav pristup stabilnosti promijeniti s posebnim naglaskom na analizu stabilnosti kuta i napona. Stabilnost frekvencije pojavljuje se kao problem u izoliranim sustavima, kao što su oni na udaljenim otocima.
Ako postoji povećana integriranost vjetroelektrana i ees-a, u slučaju brzih promjena vjetra i vrlo visokih brzina vjetra, može doći do iznenadnih gubitaka proizvodnje, odnosno do odstupanja frekvencije i dinamički nestabilnih stanja.
Generički model proizvodne jedinice je polazna točka analize stabilnosti. Kod modeliranja vjetroelektrane, ne smije se zanemariti razmatranje elektroničkog sučelja (suvremene izvedbe) prema izmjeničnoj mreži, generatora, vjetroturbine (pogonskog stroja), te naravno vjetra kao primarnog energenta.

Zaključno, za vjetroelektrane se može reći da ih karakterizira različito električko ponašanje na naponski različitim lokacijama mreže. Dakle, priključenje vjetroelektrane u ees može biti ograničeno električkim uvjetima u mreži, usprkos visokoj tehnološkoj kvaliteti izvedbe.

Prema studijama Doc.dr.sc. Ranka Goića (jedan od većih eksperata za vjetroenergetiku u Hrvatskoj) rad vjetroelektrane na EES utječe: na lokalnoj razini (mreža), na sistemskoj razini (mreža) i na sistemskoj razini (planiranje i vođenje ees-a). Lokalni utjecaj odnosi se na zaštitu mreže, povećanje statičkih varijacija napona (što je specifično za slabije distribucijske mreže), strujno opterećenje okolne mreže te dinamičke promjene napona, flikere, harmonike. Utjecaj na mrežu na sistemskoj razini podrazumijeva dinamičku i naponsku stabilnost te održavanje frekvencije, a sistemski utjecaj i smislu planiranja i vođenja ees-a odnosi se na: regulaciju radne snage (frekvencije), nemogućnost garancije snage, na ograničenje mogućnosti planiranja proizvodnje na razini nekoliko dana, na nemogućnost dugoročnog planiranja proizvodnje, na odstupanje od ugovorenog plana razmjene sa susjednim ees-om, te na pokrivanje odstupanja planirane i realizirane potrošnje, odnosno proizvodnje npr. na satnoj razini - balansna energija.

====Vjetroelektrane u novije vrijeme====

Proizvodnja električne energije iz obnovljivih izvora, a posebno iz vjetroelektrana, danas zauzima značajno mjesto u okviru ekološki prihvatljivih tehnologija. Vjetroelektranu čini nekoliko blisko smještenih vjetroturbina priključenih preko zajedničkog rasklopnog uređaja na električnu mrežu. Svi vodeći svjetski proizvođači vjetroturbina ( Enercon, Vestas, GE, Gamesa itd. ) imaju u proizvodnom asortimanu turbine nominalne snage oko 1 MW i turbine s nominalnom snagom između 2 i 3 MW. Projekti vjetroparkova koji se razvijaju, kako u svijetu tako i u Hrvatskoj, predviđaju upravo vjetroturbine pojedinačne snage između 2 i 3 MW. Vjetroturbine mogu biti instalirane na kopnu ( ''onshore'' ) ili na području mora ( ''offshore'' ). Na kopnu se uglavnom postavljaju vjetroturbine snage do 3 MW, dok se vjetroturbine snage preko 3 MW instaliraju na moru. [1]

Danas se vjetroturbina pokreće automatski pri prosječnoj brzini vjetra od otprilike 3 do 5 m/s. Tijekom pogona ispod nazivne snage generatora, kut zakreta lopatica vjetroturbine i brzina rotora stalno se podešavaju za optimiranje aerodinamične učinkovitosti. Nazivnu snagu generator proizvodi pri otprilike 13 do 14 m/s te se pri višim brzinama vjetra, snaga regulira na nazivnu snagu. Konstantnost proizvodnje snage i regulacija pri različitim brzinama vrtnje smanjuje dinamičko opterećenje na konstrukciju vjetroturbine kao i na elektroenergetsku mrežu.

Ukoliko prosječna brzina vjetra premaši graničnu brzinu od 25 m/s, vjetroturbina se isključuje iz pogona okretanjem lopatica u smjer okomit na smjer vjetra. Kad se brzina vjetra spusti ispod brzine za ponovno pokretanje ( restartna brzina ), sigurnosni sustav automatski ponovno uključuje vjetroturbinu. [2]

U periodu od 2005. do 2011. proizvodnja električne energije iz vjetroelektrana se više nego udvostručila, dok od 2000-e slovi kao drugi najveći izvor obnovljive energije. [3]

Global Wind Energy Council ( GWEC ) je vijeće osnovano 2005. s ciljem osiguranja stabilne vjetroenergetike kao jednog od vodećih energetskih izvora budućnosti. [4]
GWEC procjenjuje da će u slijedećih 10 - 15 godina otprilike 30 - 35% investicija u nove elektrane odlaziti upravo u energiju vjetra. Sve veća globalna svijest o štetnosti emisija stakleničkih plinova koji se razvijaju pri klasičnim energetskim postrojenjima guraju obnovljive izvore energije u prvi plan energenata budućnosti. Budući da je u razvijenim zemljama ekonomski isplativa hidroenergija uglavnom iskorištena, energija vjetra postaje primarno rješenje energetike 21. stoljeća.

Krajem 2010. na svijetu je bilo instalirano oko 197 GW vjetroturbina, a godišnji prirast je bio oko 35 - 40 GW ( 37,642 GW 2010. ). Kina je preuzela vodeće mjesto u količini godišnjih instalacija s udjelom većim od 50% kao i vodeće mjesto u ukupno instaliranoj snazi u čemu je premašila SAD. U Europi prva dva mjesta drže Njemačka i Španjolska. Sektor vjetra u svijetu je tokom 2010. napravio profit od 40 milijardi eura, a u industriji vjetra je bilo zaposleno oko 670 000 ljudi. Najveći udio energije vjetra u ukupnoj proizvodnji električne energije je u Danskoj (21%), Portugalu (18%) i Španjolskoj (16%). [5]

EU energetski sektor je u 2012.g. izgradio vjetroelektrane kapaciteta 11.600 MW, a čime je ukupno instalirani kapacitet iz vjetra porastao na 105.600 MW. Energija iz vjetra predstavljala je 26% od svih novo izgrađenih kapaciteta u EU u 2012.godini, investicije veličine od oko 15 milijardi eura. Na kraju 2012.g. energija iz vjetra zadovoljavala je 7% europske potražnje za električnom energijom, što je povećanje u odnosu na kraj 2011.g. kada je to bilo 6.3%. Cilj EU je udjel od 20% iz (svih) obnovljivih izvora do 2020.g.
Sukladno podacima Europske udruge za energiju iz vjetra ( EWEA ), izgradnja vjetroelektrana rasla je u posljednjih 12 godina ( od 2000.g. kada je bilo izgrađeno 3.200 MW do 11.900 MW u 2012.g. ) prosječnom stopom rasta od preko 11.6%. Rast u 2012.g. bio je 12.6%. Njemačka je i dalje EU članica s najviše izgrađenih kapaciteta ( 31.307 MW na kraju 2012. ), a slijede Španjolska s 22.796 MW , Ujedinjeno Kraljevstvo s 8.445 MW i Italija s 8.144 MW. Zemlja s najvećim udjelom energije iz vjetra u ukupnoj potrošnji električne energije je Danska (27% na kraju 2012.g.), a slijede Portugal (17%), Španjolska (16%), Irska (13%) i Njemačka (11%). [2]

LITERATURA:

[1] http://www.koncar-ket.hr/docs/koncarketHR/documents/77/Original.pdf

[2] http://www.poslovni.hr/hrvatska/1200-mw-do-2020-hrvatskoj-treba-nova-strategija-vjetroenergetike-248055

[3] http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Energy_from_renewable_sources

[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Wind_Energy_Council

[5] http://hr.wikipedia.org/wiki/Vjetroelektrana

====Priobalne vjetroelektrane====

Priobalna vjetroelektrana (engl.Offshore windturbine) je vrsta vjetroelektrane s čvrstim temeljima koja se gradi na priobalnom području. Potrebno ih je razlikovati od plutajućih vjetroelektrana koje nemaju čvrste temelje nego su postavljene na pontonima i predviđene su za postavljanje na pučini. Priobalne vjetroelektrane se grade na dubinama ne većim od 80m i nisu predviđene za udaljenosti od obale veće od 50km. Evropa trenutno prednjači sa instaliranih 6,040MW (lipanj, 2013) u sektoru kombiniranog offshore vjetroenergetskog potencijala. U tome posebno prednjače Velika Britanija, Danska, Nizozemska, Belgija i Njemačka. Velika Britanija je u prvoj polovici 2013-te instalirala 513.5MW, a rujnu 2013 London Array u Velikoj Britaniji je bio najveći park priobalnih vjetroelektrana na svijetu, sa ukupnom instaliranom snagom od 630MW za što je zaslužno 175 Siemens vjetroagregata. Ova vjetroelektrana smještena je na ušću Temze, na oko 20 kilometara od obala Kenta i Eseksa. U vlasništvu je konzorcijuma kompanija Dong Energy, E.ON UK Renewables i Masdar, i stvarat će dovoljno električne energije za potrebe 500.000 britanskih domaćinstava. London Array će smanjiti godišnje emisije ugljen-dioksida za oko 900 tona, što je jednako emisiji iz 300.000 putničkih automobila, priopćeno je iz Siemens-a.

[[Slika:Stankovic1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.3/1.'''Priobalni (Offshore) vjetropark London Array (Velika Britanija), ukupne snage 630MW.<div>
<div align="left">

Europska udruga za korištenje energije vjetra (EWEA) ima u cilju do 2020-te instalirati 40GW, a do 2030-te 150GW snage čiji bi iznos trebao zadovoljiti 13-17% potreba za električnom energijom Europske unije. Unutar državnih akcijskih planova za obnovljive izvore energije (NREAP), koje su članice EU napravile, svaka država je stavila svoju procjenu instalirane snage priobalnih vjetroelektrana koje
će biti u pogonu do 2020. Sa samo sedam godina do tog cilja, izgleda da će samo rijetke države ispuniti svoje ciljeve do kraja 2020.
Za mnoge države kombinacija ograničenih financijskih tržišta i lokalne birokratske neefikasnosti su uzrok smanjenja broja novih instalacija. Glavni prekršitelji od većih država EU su Francuska i Njemačka. U Njemačkoj je glavni razlog sporost tijeka natječaja za zone razvijanja projekata. U Francuskoj je situacija slična, s tim da je tamo u zadnjih desetak godina tri puta promijenjena politika. Države kao Italija i Španjolska su pod udarom slabe ekonomije te priobalne vjetroelektrane više nisu proritet. Velika Britanija pak nastavlja sa razvojem po planu, dok Poljska ima potencijal izgraditi četiri puta više nego što im je bio NREAP cilj za 2020.

Tehničke karakteristike

Kod izgradnje Priobalnih vjetroelektrana velika pozornost se obraća ka stabilnosti, koja je u ovisnosti o dubini. Prema tome inženjeri su predstavili više različitih tipova temelja:
• Jedan stupac (Monopile), promjera oko 6m, koristi se do dubine od 30m.
• Gravitacijski temelj (Gravity-based structure), 20-80m dubine.
• Conventional steel jacket temelj, koje se koriste u naftnoj i plinskoj industriji, 20-80m dubine
• Tronošci (Tripod foundation), 20-80m dubine.

[[Slika:Tripod.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.3/2.'''Tipovi temelja priobalnih vjetroelektrana.<div>
<div align="left">

Temelj vjetroelektrane je pod uticajem više sila istovremeno: vlastita težina, protok vode (plima i oseka), i valovi. Dok na gornji dio konstrukcije, koji je izvan vode, djeluje sila vjetra, koja indirektno djeluje na temelj vjetroelektrane.
Veliki zahtjevi se postavljaju i po pitanju otpornosti konstrukcije na koroziju, jer je izložena djelovanju morske vode i vjetra. Ovaj problem korozije se riješava katodnom zaštitom.

Do sada je najveći broj vjetroturbina i na kopnu i na moru bio sa dvo ili trostupanjskim prijenosnikom, međutim istraživanje je pokazalo da konstrukcija sa zupčanicima (veliki broj pokretnih dijelova), zbog trošenja ne može uvijek zadovoljiti previđeni vijek trajanja od 20 godina, a svaki popravak na moru je vrlo skup. Stoga su dva velika proizvođača vjetroturbina General Electric (USA) i Siemens usvojili kostrukciju bez zupčaničnog prijenosnika tj. Direct drive design. Ta tehnologija ima jedan drugi problem, a to je da za permanentni magnet u generatoru treba od 500-1000kg legure neodimij-željezo-bor za svaki MW snage. Neodimij (rijetka zemlja) je metal kojeg ima u ograničenim količinama samo u jednom rudniku u Kini.

[[Slika:Turbina 1 .jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.3/3.'''Usporedba sustava sa transmisijom(lijevo) i sa direktnim pogonom(desno).<div>
<div align="left">

Prijenos električne energije na kopno

Električna energija dobijena u vjetroagregatima, podvodnim kabelima se prenosi na kopno gdje se priključuje na električnu mrežu. Ukoliko se radi o većim udaljenostima ekonomičnije je prenositi istosmjernu struju visokog napona (High-Voltage, Direct Current(HVDC), jer su manji gubici, koji se manifestiraju kao jalova struja pri prijenosu izmjenične struje. Dovedena istosmjerna struja se pretvara u izmjeničnu koja se dalje razvodi na električnu mrežu. Europska transnacionalna prijenosna elektromreža za vjetroelektrane ne moru treba omogućiti prijenos električne energije iz novih 40GW do 2020.god. i očekivanih 150GW do 2030.god. Ta elektromreža sastoji se od 11 mreža koje su već u pogonu, te od 21 mreže koje su u gradnji, u projektiranju ili su u fazi studija.

[[Slika:Stankovic5.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.3/4.'''Presjek podvodnog kabela za prijenos
istosmjerne struje visokog napona.<div>
<div align="left">

Ekonomska isplativost

Europski potencijal vjetra na moru je enorman. On je od vitalnog značaja za budućnost Europe, jer daje dobar dio odgovora na europsku dilemu: „kako riješiti povećane potrebe za električnom energijom i zadovoljiti uvjete u vezi s klimatskim promjenama?“ Izgradnjom vjetroelektrana na moru, odgovor na to pitanje postiže se:

• Eksploatacijom preobilnog i besplatnog izvora energije (vjetra), bez emitiranja stakleničkih plinova;

• Smanjenjem ovisnosti o uvozu sve skupljih energenata;

• Stvaranjem nove visokotehnološke industrije, koja će kreirati tisuće novih radnih mjesta;

Tehnologija dobijanja energije iz priobalnih vjetroparkova je među najskupljim, međutim imaju veći stupanj iskoristivosti u odnosu na kopnene vjetroelektrane jer je vjetar koji puše na moru intenzivniji i kontinuiraniji, pogotovo u posljepodnevnim satima kada je i potražnja za električnom energijom najveća.

Izvori:

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Offshore_wind_power

2. http://de.wikipedia.org/wiki/Offshore-Windpark

3. http://www.energy.siemens.com/hq/en/renewable-energy/wind-power/

4. http://www.4coffshore.com/offshorewind/

====Razvoj i cijena vjetroelektrana====

Ulaganje u razvoj vjetronergetike kao alternativnog izvora energije prvenstveno je bilo potaknuto ekološkim osvještavanjem čovječanstva.

Prije 10-ak godina vjetroelektrane su predstavljale neisplativ izvor energije, jer tada sa svojom cijenom i snagom nisu mogle konkurirati dominantnim tehnikama proizvodnje električne energije, kao što su hidroelektrane, termoelektrane na fosilna goriva te nuklearne elektrane. Osim toga, kako su snage koje su vjetrenjače razvijale bile male,a instalacije relativno skupe te je zbog čestih varijacija vjetra (uzrokovanih meteorološkim uvjetima) sam proces proizvodnje nekontinuiran, to je posljedično i efektivnost vjetrenjača bila mala.

Dakle, rastom ekološke svijesti čovječanstva prema okolišu koje je bilo ugroženo različitim vidovima zagađenja (kao što je uslijed izgaranja fosilnih goriva u termoelektranama dobro poznat- efekt staklenika, zatim kod nuklearnih elektrana- ekološki problem skladištenja nuklearnog otpada ili kod izgradnje hidroelektrana- uništenje riječnih staništa) rasla je i zanimacija za razmatranjem alternativnih izvora. Budući da je civilizacijskim rastom rasla i neizbježna činjenica da je potreba za energijom sve veća nastojalo se, dakle primjenom alternativnih izvora barem djelomično rasteretiti atmosferu i geosferu od spomenutih negativnih utjecaja. Tako je u cilju realizacije tog nastojanja 1997. u Kyotu održana Konferencija, gdje je donesena važna odluka u pogledu stakleničkih emisija, odnosno postavljene su smjernice za limitiranje istih kao i prijedlog prelaska na alternativne izvore energije. Razvoj tehnologija u zrakoplovstvu te tehnologije materijala u SAD-u i Europi pridonijeo je krajem 70-ih godina razvoju vjetrenjača i zamjetnijem iskorištavanju energije vjetra. Međutim, ipak se može reći da tek početkom 90-ih vjetrenjače zapravo dolaze do izražaja, a prije toga njihova upotreba se može okarakterizirati kao beznačajna.
U drugoj polovici 90-ih neke europske države su (potaknute razvijenom ekološkom sviješću, tehnološkom razvijenošću, te činjenicom da značajnija kontrola nad izvorima fosilnih goriva ne postoji) krenule sa uvođenjem i značajnijim razvijanjem alternativnih izvora energije, među kojima posebno istaknuto mjesto zauzima proizvodnja električne energije pomoću vjetrenjača.

'''Cijena'''

S ekološkog stajališta energija vjetra predstavlja potpuno zadovoljavajući izvor energije. Vjetroenergetici u prilog ide i visina cijene same energije koja se, zahvaljujući unaprjeđenju tehnologije proizvodnje vjetroenergetskih postrojenja, približava prihvatljivim vrijednostima.

Tako je npr. krajem 80-ih godina cijena električne energije dobivene vjetroelektranama u SAD-u iznosila 38 c/kWh, dok je 2003. godine cijena tako dobivene energije pala na samo 3 c/kWh, a danas je uobičajeno 4 do 6 c/kWh. Dakle, osnovno nastojanje stručnjaka, prilikom osnivanja vjetrenjače, u budućnosti je smanjenje cijene proizvodnje energije na 2 do 3 c/kWh. Time bi vjetar kao energetski izvor postao konkurentan elektranama na fosilna goriva, odnosno iskorištenje energije vjetra bi podrazumijevalo prodor obnovljivih izvora energije na svjetskom tržištu energenata. Budući da Europa nema dovoljnu kontrolu tržišta fosilnih goriva, zadnjih 10 godina može se uočiti njezino stremljenje ka istraživanju i gradnji postrojenja koja koriste alternativne izvore energije, a kao najrazvijenije među njima ističe se iskorištavanje vjetra.

Cijena je jedan od važnih faktora i zapravo predstavlja najveći limit pri projektiranju i odabiru materijala i postupka za izradu vjetrenjače. Da bi dobili ciljanu cijenu proizvodnje energije vjetrom od 2 do 3 c/kWh (što je, kao što je već naglašeno, primarni cilj inženjera u budućnosti) jako je važno koncentriranje na izbjegavanje preskupih komponenti od kojih je vjetrenjača izrađena. Prema nekim statistikama npr. pogon s promjenjivom brzinom vrtnje u odnosu na pogon sa stalnom brzinom postiže na godinu i do 40% veći iznos predane električne energije. Najskuplji dio vjetroelektrane je njezina turbina, međutim veličina i cijena generatora uz uključenu učinkovitost regulacijskog sustava bez sumnje čine značajne investicijske troškove. Da bi opravdali uvođenje pogona s promjenjivom brzinom vrtnje, nužna je pažljiva financijska analiza. Ekonomsku isplativost moguće je postići i uz veće početne investicijske troškove pogona s promjenjivom brzinom vrtnje, pod uvjetom da je cijena isporučene energije dovoljno visokog iznosa.

[[Slika:Vjcij.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.5/1.''' Cijena električne energije iz vjetroelektrana po godinama<div>
<div align="left">

====Vjetroenergetika u Hrvatskoj====

Vjetroelektrane u Hrvatskoj započele su svoj razvoj 1988. godine, kada Končar postavlja prvi vjetroagregat u brodogradilištu Uljanik, koji je u međuvremenu obustavljen, ali se i danas tamo nalazi. Trenutno u Hrvatskoj ima 9 aktivnih vjetroelektrana koje zajedno daju snagu od 176,25 MW i isporučuju električnu energiju u elektroenergetski sustav Hrvatske.

U planu je izgradnja novih 7 vjetroelektrana. Za primjer, samo ove godine u pogon su puštene VE Ponikve i VE Bruška, započeti su radovi na VE Jelinak i VE Glunča i dodano je 5 novih agregata na VE Pometeno Brdo. Za ovu godinu planiran je početak izgradnje VE Bubrig, Crni Vrh i Velika Glava, a u sljedećih godinu dana i VE Rudine (iako se trenutno ne nalazi u kvoti). Također, za budućnost su planirane izgradnja VE Voštane i VE Kamensko, zajedničke snage do 40 MW, VE Zelengrad, snage 42 MW i VE Ogorje snage 44 MW. (izvor: hep.hr) [http://www.hep.hr/ops/usluge/sustav/VE_u_pogonu_i_sa_sklopljenim_UOP-om_30_10_2013.pdf]

{| border="1"
|+ Tablica 2.4.2.6/a Postojeće vjetroelektrane i njihove karakteristike: (izvor: Wikipedia, koncar-ket.hr, hep.hr) [http://hr.wikipedia.org/wiki/Vjetroelektrane_u_Hrvatskoj] [http://www.koncar-ket.hr/podrucja_djelovanja/obnovljivi_izvori/vjetroagregati] [http://www.hep.hr/ops/usluge/sustav/VE_u_pogonu_i_sa_sklopljenim_UOP-om_30_10_2013.pdf]
! Vjetroelektrana !! Instalirana snaga (MW) !! Županija !! Godišnja proizvodnja (GWh) !! Vjetroagregati i modeli !! Puštena u rad
|-
| VE Vrataruša || 42 || Ličko- senjska || 125 || 14 × Vestas V90 - 3 MW || 2010.
|-
| VE Bruška || 36,8 || Zadarska || 122 || 16 × Siemens SWT-93 - 2,3 MW || 2012.
|-
| VE Ponikve || 34 || Dubrovačko- neretvanska || 122 || 16 × Enercon E-70 - 2,3 MW || 2013.
|-
| VE Trtar- Krtolin || 11,2 || Šibensko- kninska || 28 || 14 × Enercon E-48 - 0,8 MW || 2006.
|-
| VE Crno Brdo || 10 || Šibensko- kninska || 27 || 7 × Leitwind LTW77 – 1,5 MW || 2011.
|-
| VE Orlice || 9,6 || Šibensko- kninska || 25 || 11 × Enercon (3 x E-48 – 0,8 MW + 8 x E-44 – 0,9 MW) || 2009.
|-
| VE Velika Popina || 9,2 || Zadarska || 26 || 4 × Siemens SWT 93 – 2,3 MW || 2011.
|-
| VE Ravne 1 || 5,95 || Zadarska || 15 || 7 × Vestas V52 – 0,85 MW || 2005.
|-
| VE Pometeno Brdo || 17,5 || Splitsko- dalmatinska || 15 || 16 × Končar (15 × KO-VA 57/1 – 1 MW+1 × VA K80-2,5 MW) || 2012.
|-
|'''UKUPNO''' || 176,25 || || 505 || 105 ||
|}

Najveća vjetroelektrana u Hrvatskoj je VE Vrataruša u blizini Senja, na obroncima Velebita. Izgrađena je 2009. godine, ali je zbog dugog probnog perioda puštena u pogon u siječnju 2011. Elektrana ima ukupno instaliranih 42 MW snage što ju čini najvećom u ovom dijelu Europe i ujedno je i prva vjetroelektrana u Hrvatskoj priključena na prijenosnu mrežu, na 110 kV. Sastoji se od 14 vjetroagregata pojedinačne snage 3 MW.

[[Slika:VE_Vratarusa_2011.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.6/1.''' VE Vrataruša kod Senja, snage 42 MW, najveća vjetroelektrana u Hrvatskoj (izvor: Wikipedia)</div> [http://hr.wikipedia.org/wiki/Vjetroelektrana_Vrataru%C5%A1a]

Vjetroelektrana Pometeno Brdo najznačajnija je po tome što je prva na kojoj su korišteni vjetroagregati koji su proizvedeni i dizajnirani u Hrvatskoj. Tvrtka Končar prije 5 godina postavila je prve agregate koje su počeli razvijati 2004. godine, a danas radi svojim punim predviđenim kapacitetom sa ukupno instaliranih 16 vjetroagregata i 17,5 MW.

[[Slika:VE Pometeno Brdo.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.6/2.''' VE Pometeno Brdo kraj Dugopolja</div>

'''Vjetropotencijal u Hrvatskoj'''

Vjetropotencijal je najvažniji element za izbor lokacije vjetroelektrane. U godišnjem hodu najveća srednja brzina vjetra javlja se u siječnju ili veljači, što su ujedno i mjeseci s najviše bure. Jugo u jadranskim ciklonama može znatno povisiti srednju brzinu vjetra u rano proljeće ili kasnu jesen. Kako Jadran ne obiluje jakim i olujnim vjetrom, pogodan je za iskorištavanje energije vjetra. Tome u prilog govori i činjenica što se određeni smjerovi vjetra često javljaju i dugo traju. Međutim, potencijal bure i juga nije moguće potpuno iskoristiti. Naime, vjetrovi ovakvog tipa vrlo često imaju jake udare, i do preko 100 km/h i velike oscilacije u brzini što ne samo da nije moguće iskoristiti za proizvodnju električne energije, nego i dodatno povećava zahtjeve na mehaničku stabilnost vjetroturbina. Zato se biraju lokacije na kojima bura i jugo rijetko dosežu orkansku snagu.

Atlas vjetra za cijelu Hrvatsku ne postoji, iako je u travnju ove godine Energetski institut Hrvoje Požar predstavio Atlas vjetra Zadarske županije. To istraživanje pokazalo je kako Zadarska županija ima najviše potencijala za gradnju vjetroelektrana u cijeloj Hrvatskoj. Županije koje također imaju veliki vjetropotencijal su Dubrovačko- neretvanska, Splitsko- dalmatinska i Šibensko- kninska. (izvor: eihp.hr) [http://www.eihp.hr/hrvatski/detaljnije.php?Tip=vijest&id=2634]

[[Slika:Karta.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.2.6/3.''' Potencijalne lokacije vjetroelektrana u Hrvatskoj (izvor: atlas.geog.pmf.unizg.hr)</div> [http://atlas.geog.pmf.unizg.hr/e_skola/geo/mini/vjetar_u_hrvatskoj/postojece_u_izradi_u_planu.html]

Bitno je napomenuti da je Vlada Uredbom o uređenju i zaštiti zaštićenog obalnog područja zabranila između ostalog i gradnju vjetroelektrana na otocima i obali 1000 metara od obalne crte. Sve je više glasova protiv takve zabrane, kako među energetičarima, tako i među aktivistima u zaštiti okoliša i predstavnicima lokalne samouprave u područjima gdje je planirana takva gradnja. Primjerice, Novalja je u prostornom planu predvidjela gradnju vjetroelektrane na predjelu Komorovac. (izvor: www.vjesnik.hr) [http://vjesnik.hr/]

U pogledu daljnjeg razvoja elektro- energetskog sustava u Hrvatskoj u planu je značajnija integracija vjetroelektrana, ali to znači da ona podrazumijeva značajno povećanje troškova za energiju uravnoteženja, kao i za pomoćne usluge, te povećanje investicijskih ulaganja u razvoj i revitalizaciju prijenosne mreže. Napredak u integraciji neće biti moguć ukoliko se efikasno i cjelovito ne riješi problem sekundarne regulacije i energije uravnoteženja u cijelom elektro-energetskom sustavu Republike Hrvatske. Međutim, do 2020. godine, za troškove mjera poticanja primjene vjetroelektrana u proizvodnji električne energije predviđeno je preko 700 milijuna kuna, najviše što se tiče obnovljivih izvora nakon elektrana na biomasu. (izvor: vlada.hr) [https://www.google.hr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved=0CDsQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.vlada.hr%2Fhr%2Fcontent%2Fdownload%2F275263%2F4062911%2Ffile%2F120.%2520-%25202.pdf&ei=o4B_UuvIG8rL4ATlhIHgCQ&usg=AFQjCNHktoZCEpr6Usv7vhkqoZkz0vslqg&sig2=S6QG-kTvnvo8wC6qW9Ksdw&bvm=bv.56146854,d.bGE&cad=rja]

Prema istom planu, kvota za vjetroelektrane određena je na brojku od 400 MW do 2020. godine, što je po nekim kritičarima premala brojka i vode se brojne rasprave upravo o toj temi.

O vjetroelektranama će se u Hrvatskoj u budućnosti sve više raspravljati, sve će ih više biti i one će postajati sve značajnije. Naravno, vjerojatno nikada neće biti vodeće u proizvodnji električne energije u RH, ali one su budućnost i u njih će se sve više ulagati.

====Povijest vjetrenjača====

Prijašnje izvedbe vjetrenjača koristile su drvene lopatice ili lopatice od drvene rešetke presvučene tekstilom ili lakim daščicama, koje su bile postavljene na građevinu s mlinom ili pumpom za vodu. Današnje pak vjetrenjače su karakteristične po sastavnim dijelovima kao što su vertikalna cjevasta platforma, odnosno toranj na kojemu se nalaze dvije do četiri lopatice te generator za proizvodnju električne energije.
Vjetrenjače su u primjeni još od 10-og stoljeća, a Europom su se rasprostranile u 18-om stoljeću. Četrdesetih godina 20-og stoljeća Njemačka, SAD i Danska postaju značajne po proizvodnji električne energije iz vjetroelektrana, te od tada zapravo započinje masovna proizvodnja kako komponenti tako i vjetroenergetskih sustava.
U 19-om stoljeću, točnije 1887. godine Charles Brush je u SAD-u napravio "gigantsku vjetrenjaču" promjera 17m s 144 lopatice od cedrovog drveta. Takva vjetrenjača punila je baterije snagom od 12 kW idućih 20 godina.
Suvremene vjetrenjače su, za razliku od onih početnih, karakteristične npr. po rotoru promjera 123m te mogućnošću generiranja 5 - 6 MW energije. Za postizanje optimalnih vrijednosti, današnji proračuni ukazuju na korištenje 3 visoko učinkovite aerodinamičke lopatice i to po mogućnosti na što većoj visini, kako bi se lopatice što bolje distancirale od turbulentnog okružja. Budući otprilike 500m visine predstavlja granicu laminarnog sloja zemlje, posljedično se lopatice nastoji postaviti na što je moguće višu poziciju.

===Geotermalne elektrane===

Dva su osnovna načina iskorištavanja geotermalne energije: izravni i neizravni (konverzijski). U izravne načine spadaju svi postupci korištenja topline prirodnih izvora zagrijanog fluida iz Zemljine kore. Prirodno prisutni fluidi u kori mogu biti kapljevita voda s otopljenim mineralnim solima, zasićena mokra para te pregrijana para. Ovakav način je najprimitivniji i koristi se od davnina. Neke od najraširenijih primjena su: grijanje kućanstava, kuhanje, kupke te grijanje manjih poljoprivrednih plastenika.

[[Slika:brajkovic1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.3/1.''' Temperaturna distribucija po Zemljinim slojevima.<div>
<div align="left">

Neizravan način korištenja sadrži energetsku transformaciju u sustavu korištenja. Geotermalna energija sadržana u zagrijanom fluidu koristi se za pogon generatora odnosno proizvodnju električne energije. Potencijal proizvodnje električne energije geotermalnim elektranama prema procjenama varira od 35 do 2000 GW. Glavni faktori o o kojima ovisi konačna brojka su: investicije, istraživanja i nadogradnja sustava za korištenje (kogeneracijski sustavi).
Najrašireniji sustav za prozivodnju električne energije korištenjem geotermalnih potencijala je enhanced geothermal system (EGS). EGS je sustav konverzijskog korištenja geotermalne energije u kojem se uspostavlja kružni proces. Prirodni tok fluida iz kore često je ograničen i otežan nepropusnošću granitnih struktura u kori. Ovaj nedostatak se rješava uvođenjem injekcijskih cijevi u kojima se uspostavlja tok hladne vode pod povišenim tlakom. Djelovanjem tokova te vode pod povišenim tlakom dolazi do probijanja stijena te oslobađanja zagrijanog fluida u pukotinama i podzemnim zdencima te također do zagrijavanja vode iz injekcijskih cijevi. Nakon prolaska kroz zagrijani sloj voda se zbog povišenog tlaka kroz drugu cijev pumpa prema površini. Na površini se zagrijani fluid iskoristi u generatoru te u kogeneracijskom dijelu postrojenja ako on postoji. Nakon što se prolaskom ohladio, fluid se ponovno pumpa kroz injekcijsku cijev i time se zatvara kružni proces.

[[Slika:brajkovic2.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.3/2.''' EGS postrojenje.<div>
<div align="left">

Osnovne izvedbe geotermalnih postrojenja su:

'''SUSTAV SA SUHOM PAROM (direktni sustav)'''

Sam naziv govori da ove elektrane koriste suhu paru, odnosno pregrijanu paru. Takve izvedbe su najstarije budući da nema nikakvih dodatnih promjena stanja radnog fluida do ulaska u turbinski proces. Para direktno ulazi iz podzemnog spremnika tj. pokreće parnu turbinu. Nedostatak ovakve izvedbe je u tome što se isključivo iskorištava faza pregrijane pare i time se zapravo znatno ograničava potencijal izvora geotermalnog fluida. Danas je pojava ovakvih elektrana rjeđa ipak još uvijek se nalaze u primjeni kod postrojenja s jednostavnijom opremom i ograničenom investicijom a gdje je prirodni potencijal za nastanak pregrijane pare kao geotermalnog fluida dovoljan. Najveća ovakva elektrana u svijetu danas je u sjevernoj Kaliforniji (SAD).

'''FLASH SUSTAV'''

Flash sustav koristi više faza radnog medija tijekom procesa. U injekcijskoj cijevi nalazi se hladni fluid u kapljevitom stanju koji je pod visokim tlakom. Prolazeći proces zagrijavanja u podzemnim slojevima ulazi u izlaznu cijev i penje se prema površini. U cijevi dolazi do pojave razdvajanja (flashing) te kapljeviti fluid gura pred sobom parnu fazu. Prolaskom kroz separator plina odvaja se zagrijana kapljevina koja može biti podvrgnuta daljnjim stupnjevima vaporizacije na nižem tlaku, a para ulazi u turbinu. Ovaj princip danas je jedan od najzastupljenijih. Uz osnovnu izvedbu često se ugrađuju u sustav i kogeneracijski spremnici te tornjevi za hlađenje. Bitno je napomenuti da je potrebno nadomiještati geotermalni fluid na način da se iskorišteni preko kondenzatora pretvori u kapljevitu fazu i vrati se u podzemni sloj podalje od crpilišta.

[[Slika:brajkovic3.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.3/3.''' FLASH STEAM postrojenje.<div>
<div align="left">

'''BINARY CYCLE IZVEDBA'''

Najnoviji način korištenja geotermalnih elektrana je upravo Binary cycle izvedba koja sadrži dva radna medija vezana samo izmjenom topline bez miješanja tvari. Osnovni proces se odvija na način da se zagrijani fluid iz izlazne cijevi doprema u veći broj turbniskih jedinica. Međutim fluid ne ulazi u samu turbinu već prolaskom kroz izmjenjivačku površinu predaje toplinu drugom radnom mediju koji je karakteriziran znatno nižim temperaturama vrelišta čak do 14 stupnjeva Celzija. Radni medij zatim isparava i pokreće turbinu koja je preko vratila vezana na generator i tako se proizvede električna struja. Nakon prolaska kroz turbinu radni medij odlazi u izmjenjivač topline u kojem dolazi do kondenzacije a voda koja je dopremljena iz tornja za hlađenje se zagrijava i vraća u injekcijsku cijev skupa s vodom koja je izmjenila toplinu neposredno prije turbinskog procesa. Najveća prednost ovakve izvedeb je u znatno nižim temperaturama ekstrahiranog fluida. Međutim proračuni pokazuju da je zbog niže eksergije kod ovakvih proces teže postići odgovarajući output snage.

[[Slika:brajkovic4.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.3/4.'''BINARY CYCLE postrojenje.<div>
<div align="left">

'''Prednosti i nedostaci geotermalnih elektrana'''

Geotermalna energija smatra se obnovljivim izvorom energije jer je toplinski potencijal Zemlje praktički beskonačan. Fluid koji se nalazi u slojevima nadomješta se prirodnom cirkulacijom vode. Razvojem EGS sustava omogućilo se korištenje geotermalnih potencijala i u područjima koji nemaju prirodne izvore kao što su gejziri i vruća vrela. Emisije stakleničkih plinova su znantno niže nego kod postrojenja s fosilnim gorivima zapravo je najveći nusprodukt vodena para. Budući da je zagađenje na niskoj razini gradnja ovakvih elektrana moguća je bez opasnog utjcaja na lokalni ekosustav. Mogućnosti kogeneracije kod ovih sustava su iznimno velike te podižu efikasnost koja je svojstveno niska.

Nedostaci geotermalnih postrojenja možda se najbolje očituju u visokim investicijskim troškovima te vrlo skupoj tehnologiji i održavanju. Također otkriveni su nepovoljni utjecaji na sezmološke pojave u područjima crpilišta geotermalnog fluida. Jedna od potencijalno opasnih pojava je i oslobađanje opasnih plinova kao npr. amonijaka koji se može naći u bušotinama i opasno ugroziti zdravlje ljudi.
Prirodni geološki uvjeti odlučujući su faktor za izgradnju postrojenja i time onemogućavaju široku rasprostranjenost geotermalnih elektrane te podrazumijevaju nemogućnost transporta proizvodnje energije.

===Elektrane na biomasu i otpad===

Elektrane na biomasu i otpad su termoelektrane gdje se toplina potrebna za proizvodnju električne energije dobiva izgaranjem biomase i otpada. Pod biomasu spada svaki organski materijal koji ima neku energetsku vrijednost. Za razliku od ostalih energenata koji se koriste u konvencionalnim termoelektranama, biomasa spada pod obnovljive izvore energije. Izgaranjem biogoriva se u atmosferu oslobađa ista količina CO2 kao što bi to bio slučaj da nismo koristili biomasu za gorivo. Ugljik iz atmosfere je pohranjen u biljkama te bi u svakom slučaju ta količina CO2 bila oslobođena u atmosferu. Treba samo održavati princip obnovljivog izvora (isti broj posječenih i zasađenih drva). Isto kao i kod konvencionalnih termoenergetskih postrojenja, elektrane na biomasu i otpad posjeduju četiri glavna dijela – kotao, turbina, kondenzator i pumpa. Postoje dvije osnovne vrste tehnologije izgaranja u procesima koji se odvijaju u bioelektranama, a to su izgaranje na rešetci i izgaranje u fluidiziranom sloju.

[[Image:Sl1_shema_procesa_u_bioelektrani.png|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.4/1.''' Shema procesa u bioelektrani<div>
<div align="left">

====Tehnologije izgaranja====

Zbog manje homogenosti biomase od konvencionalnih energenata poput plina, nafte i ugljena potrebno je više prilagoditi tehnologije izgaranja takvoj vrsti goriva. Danas se najčešće koriste dvije tehnologije izgaranja – tehnologija izgaranja na rešetci i tehnologija izgaranja u fluidiziranom sloju

[[Image:Sl2_Drax_Biomass_Power_Station.png|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.4.1/1.''' Drax Biomass Power Station<div>
<div align="left">

====Tehnologija izgaranja na rešetci====

Ova tehnologija izgaranja je tradicionalnija tehnologija. Korištena je duži niz godina i u isto vrijeme se dosta razvila pa su neki nedostatci otklonjeni. Izgaranje se odvija u kotlu. Na kotlu je smještena rešetka na kojoj se nalaze biomasa i otpad. Sam postupak izgaranja je sličan onome kod tehnologije izgaranja u fluidiziranom sloju, razlika je samo u pripremanju biomase i otpada za samo izgaranje. Tehnologija izgaranja u rešetci je pogodnija za kruta goriva (poljoprivredni i šumarski ostatci) te za postrojenja manje snage (do 5 MW). Kontrola i regulacija izgaranja se temelje na stvaranju turbulencije što pospješuje sam proces izgaranja. To se izvršava na način da se zrak upuhuje ispod same rešetke. Nedostatak ove tehnologije izgaranja jest veća nepotpunost izgaranja nego kod tehnologije fluidiziranog sloja. Nepotpunost izgaranja sama po sebi znači gubitak određene topline. To se može dogoditi zbog nedovoljne homogenosti goriva ili zbog nedovoljne količine zraka u ložištu. Zbog toga je pri samom procesu izgaranja potrebno pronaći ravnotežu između tih parametara jer preveliki pretičak zraka znači da je izgaranje nepotpuno te da je izlazna entalpija dimnih plinova veća nego li je poželjno.

====Tehnologija izgaranja u fluidiziranom sloju====
Tehnologija izgaranja u fluidiziranom sloju je naprednija i ekifasnija tehnologija izgaranja. Postoji razlika u pripremi samog goriva u odnosu na izgaranje na rešetci. Biomasa se miješa sa pijeskom kojeg ima više te nastaje granulirani sloj pijeska. Taj sloj se odvodi u kotao gdje se ubacuje predgrijani zrak pod nekim tlakom. Pošto pijeska u samom sloju ima više, pod utjecajem predgrijanog zraka se granulirani sloj raspršuje po cijelom prostoru što uzrokuje turbulencije koje pospješuju kontakt goriva sa kisikom. To uzrokuje bolju potpunost izgaranja koja iznosi oko 99% te sveukupnu korisnost kotla koja je otprilike 90% bez obzira na udio vlage u otpadu i jesu li komponente goriva slične kvalitete ili ne. Glavni nedostatak ove tehnologije izgaranja jest cijena koja je u odnosu na tehnologiju izgaranja na rešetci dosta veća pa se tehnologija fluidiziranog sloja koristi samo u bioelektranama snage preko 5 MW. Gledajući sveukupno, ova tehnologija izgaranja pruža veću fleksibilnost u pogledu zahtjeva na kvalitetu i vlažnost goriva. Kotlovi u kojima se koristi fluidizirani sloj mogu koristiti goriva sa visokom koncentracijom pepela i niskokalorična goriva poput raznih ostataka iz poljoprivredne proizvodnje i ostataka od sječe šuma što dodatno pospješuje fleskibilnost samog tehnološkog procesa.

[[Image:izgaranje_biomase.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.4.3/3.''' Postrojenje u kojem se upotrebljava fluidizirani sloj kao tehnika izgranja<div>
<div align="left">

===PV===

====Uvod====

Naziv fotonaponski sustav dolazi od riječi photovoltaic ili skraćeno PV što je složenica grčke riječi photo-svjetlo i pojma Volt koje dolazi od imena Alessandra Volte (1745-1827), začetnika proučavanja električne energije te se odnosi na napon. Suprotno solarnom grijanju, fotonaponski sustav direktno pretvara sunčevu energiju u električnu. Proces konverzije je zasnovan na fotoelektričnom efektu kojeg je otkrio Heinrich Rudolf Hertz 1887., a prvi ga objasnio Albert Einstein 1905. za što je 1921. dobio Nobelovu nagradu.Fotonaponski efekt je stvaranje napona u materijalu nakon izlaganja svjetlu. Iako je fotonaponski efekt izravno vezan uz fotoelektrični efekt, treba ih razlikovati. Kod fotoelektričnog efekta, elektroni se oslobađaju sa površine materijala nakon izlaganja dovoljnoj količini energije sunčeva zračenja. Fotonaponski efekt je drugačiji, kod njega se oslobođeni elektroni provode između molekula različitih spojeva materijala, što rezultira povećanjem napona između dvije elektrode.

[[Slika:PV-001.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.5.1/1.''' Solarna elektrana Nellis, savezna država Nevada<div>[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Nellis_AFB_Solar_panels.jpg]
<div align="left">

Korisnost solarnih ćelija kreće se od svega nekoliko postotaka do četrdesetak posto. Ostala energija koja se ne pretvori u električnu uglavnom se pretvara u toplinsku i na taj način grije ćeliju. Općenito porast teperature solarne ćelije utječe na smanjene korisnosti ćelije.

[[Slika:PV-002.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika ''' . Dijagram prikazuje teorijsku efikasnost u ovisnosti o energiji praga za fotonaponske solarne ćelije<div>[http://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija]
<div align="left">

Prema načinu izrade fotonaponske ćelije se dijele na:
::::::• monokristalne (najčešće Si, η oko 18 %)
::::::• polikristalne (najčešće Si, η oko 14 %)
::::::• amorfne (Si, η 4 do 6 %)
::::::• tankoslojne (film CuInSe2, η oko 16%),
gdje je η korisnost.

'''Povezivanje ćelija u veće cjeline'''

Pojedine ćelije se slažu i povezuju u veće cjeline (panele) s ciljem osiguranja prikladnog napona i struje za različite aplikacije. Paralelno složene daju veću električnu struju dok serijski spojene ostvaruju viši napon. Tipične veličine snage takvih modula su između 10 W i 100 W vršne snage pri standardnim uvjetima, koji su: 1000 W/m² sunčevog zračenja i temperatura ćelije od 25°C. Standardna garancija proizvođača na takve proizvode iznosi 10 ili više godina.

[[Slika:PV-003.jpg|center[http://etap.com/renewable-energy/photovoltaic-101.htm]]]

<div align="center">'''Slika 48.''' . Prikaz povezivanja ćelija u veće cjeline<div>[http://etap.com/renewable-energy/photovoltaic-101.htm]
<div align="left">

====Primjena====

Područje primjene solarnih panela je ograničeno s relativno malom snagom po metru kvadratnom panela. Tehničkim rješenjima možemo oblikovati panel s naglaskom na naponu ili jakosti struje po metru kvadratnom. S obzirom na međusobnu zavisnost P = U * I postoji idealna radna točka kada je taj umnožak najveći odnosno P<sub>max</sub> za zadano osvjetljenje, tako da postoje sustavi regulacije koji osiguravaju P<sub>max</sub>. Najčešća primjena je napajanje električnom energijom uređaja, industrijskih objekata, kućanstava na mjestima gdje nema električne energije, na lokacijama koji su udaljene od elektroenergetskog sustava ili je jeftinije ugraditi fotonaponski sustav nego napraviti instalacije za napajanje iz elektroenergetskog sustava. Koriste se na kao izvori napajanja na umjetnim satelitima i svemirskim stanicama. Fotonaponski sustav čine fotonaponske ćelije spojene sa baterijama i potrošačem.Postoje pokušaji da se PV ćelije koriste u transportu.

[[Slika:PV-00456.jpg|center]]]

<div align="center">'''Slika 49.''' Prikaz '''BIPV''' (Building Integrated Photovoltaics)[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sasc2010_tokai_challenger_table_mountain.jpg]
[http://www.google.hr/imgres?lr=&hl=en&biw=1567&bih=777&tbs=sur:f&tbm=isch&tbnid=VtgNs6iHoYlTZM:&imgrefurl=http://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaics&docid=gF5oVXIGcenq5M&imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/Fa%2525C3%2525A7ana_Fotvoltaica_MNACTEC.JPG&w=3648&h=2736&ei=B1WHUuTAMJOqhQfMzYBw&zoom=1&ved=1t:3588,r:3,s:0,i:93&iact=rc&page=1&tbnh=182&tbnw=234&start=0&ndsp=21&tx=136&ty=115]
</div>

[[Image:PV-007.png|center]]

<div align="center">'''Slika 50.''' Prikaz '''Stand-Alone''' sistema sa jednom od mogućih aplikacija u napajanju komunikacijskih i senzorskih uređaja[http://www.swiss-miss.com/2012/09/pocket-solar-charger.html]</div>

Fotonaponski sustavi mogu se povezivati i s drugim alternativnim izvorima energije kao što su vjetroturbine, hidrogeneratori, plinski i dizel agregati.

Prednosti upotrebe solarnih fotonaponskih sustava:

::::• visoka pouzdanost
::::• niski troškovi rada i najekonomičniji izvor energije
::::• minimalna potreba za održavanjem i bez potrebe za nadolijevanjem bilo kakvog goriva
::::• najbolji urbani obnovljiv izvor energije
::::• jednostavna mehanika, nema pokretnih dijelova koji su potrebni za rad sustava
::::• primjenjivost sustava praktički bilo gdje na Zemlji
::::• ne buče i ne zagađuju okoliš
::::• pružaju mogućnost uvođenja električne energije na mjestima gdje bi to inače bilo preskupo ili čak neizvodivo

Nedostaci upotrebe solarnih fotonaponskih sustava

Najveći problem za modernu PV-industriju je cijena. Fotonaponske ćelije su skupe za nabaviti i proizvesti. Zahtjevi za kvalitetom silicija moraju biti izuzetno veliki. Iako je silicij jedan od zastupljenijih elemenata na svijetu, dobivanje njegovih najčišćih oblika zahtijeva specijalne uređaje tj. velike količine novca.
Neki od ostalih nedostataka su :
PV moduli nisu ekološki prihvatljivi u odnosu na druge energente jer zahtjevaju otrovne materijale za njihovu izradu.
::::• Solarna energija je često skuplja nego struja dobivena od drugih izvora.
::::• Solarna energija nije dostupna noću te pri lošim vremenskim uvijetima, stoga moramo koristiti spremnike.
::::• Solarne ćelije proizvode istosmjernu struju koji mora biti pretvorena kada se struja koristi u već postojećim razvodnim vodovima, to podrazumijeva gubitak energije od 4 do 12%.
::::• Solarna energija ima jako malu gustoću tj. daje malo energije po jedinici površine.

====Građa Si - PV ćelije====

Jedna fotonaponska ćelija sastoji se od dva ili više tankih slojeva poluvodićkog materijala (najčešće od silicija). Ispod silicija nalazi se tanki metalni vodljivi sloj. Kada se silicij izloži sunčevoj svjetlosti stvaraju se mali električni izboji koji se provode na metalni sloj kao istosmjerna struja (DC). Fotonaponski moduli će raditi i za vrijeme difuznog svjetla kada su oblačni dani, ali sa manje izlazne snage. Fotonaponska ćelija je PN-spoj (dioda). U silicijskoj fotonaponskoj ćeliji na površini pločice P-tipa silicija difundirane su primjese npr. fosfor, tako da na tankom površinskom sloju nastane područje N-tipa poluvodiča. Da bi se skupili naboji nastali apsorpcijom fotona iz sunčeva zračenja, na prednjoj površini nalazi se metalna rešetka, a stražnja strana je prekrivena metalnim kontaktom. Rešetkasti kontakt na prednjoj strani načinjen je tako da ne prekrije više od 5 % površine, te on gotovo i ne utječe na apsorpciju sunčeva zračenja. Prednja površina ćelije može biti prekrivena i prozirnim antirefleksijskim slojem koji smanjuje refleksiju sunčeve svjetlosti i tako povećava djelotvornost ćelije. U svrhu zaštite ćelija, gornji sloj modula je najčešće zaštićen staklom. Fotonaponski moduli se međusobno spajaju u veće sustave te se tako izgrađuju PV sustavi bilo koje veličine.

[[Slika:PV-008.png|center]]

<div align="center">'''Slika 51.''' Princip izrade fotonaponskih ćelija[http://rgn.hr/~drajkovi/nids_damirrajkovic/skripta/Skripta_PiPE.pdf]</div>

'''Funkcioniranje'''

Da bi dobili električnu energiju fotoelektričnim efektom trebamo imati usmjereno gibanje fotoelektrona, odnosno struju. Sve nabijene čestice, a tako i fotoelektroni gibaju se usmjereno pod utjecajem električnog polja. Električno polje koje je ugrađeno u sam materijal nalazi se u poluvodičima i to u osiromašenom području PN spoja (diode). Za poluvodiče treba naglasiti da uz slobodne elektrone u njima postoje i šupljine kao nosioci naboja koje su svojevrstan nusprodukt pri nastanku slobodnih elektrona. Šupljina nastaje svaki put kada od valentnog elektrona nastane slobodni elektron i taj proces naziva se generacija, dok se obrnuti proces, kada slobodni elektron popuni prazno mjesto - šupljinu, zove rekombinacija. Ako parovi elektron-šupljina nastanu daleko od osiromašenog područja moguće je da rekombiniraju, prije nego što ih razdvoji električno polje. Parovi koji nastanu uz osiromašeno područje ili u njemu bivaju privučeni, i to šupljine prema P strani poluvodiča, te elektroni prema N strani poluvodiča. Zbog toga se fotoelektroni i šupljine u poluvodičima, nagomilavaju na suprotnim krajevima i na taj način stvaraju elektromotornu silu. Ako na takav sustav spojimo trošilo, poteći će struja i dobiti ćemo električnu energiju.

[[Slika:PV-009.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 52.''' Fotoelektrična konverzija u PN spoju[http://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija]</div>

'''Spektralna karakteristika PV'''

Pri fotoelektričnom efektu samo dio fotona može izazvati fotoelektrični efekt. Za pojedine materijale postoje različite granice energija fotona koje mogu izazvati fotoelektrični efekt. Na primjer, silicijska PV ćelija ima maksimum spektralne osjetljivosti za valnu duljinu od 800nm, tj. najbolje apsorbira svjetlost te valne duljine. PV iz različitih materijala imaju maksimalne spektralne osjetljivosti za raličite valne duljine. Pri upotrebi samo jednog materijala za izradu PV solarne ćelije veliki dio energetskog spektra fotona ostaje neiskorišten. Zbog toga se istražuju PV solarne ćelije izrađene od više PN spojeva, odnosno od više poluvodičkih materijala. Svaki materijal koristi dio spektra sunčevog zračenja. Ovakve solarne ćelije nazivaju se višeslojne fotonaponske solarne ćelije (eng. multijunction photovoltaic cells). Na ovaj način moguće je postići veće korisnosti, čak veće od teorijskih korisnosti pri upotrebi samo jednog materijala. Do sada su postignute korisnost FN solarnih ćelija do oko četrdesetak posto.

'''Povezivanje ćelija u veće cjeline'''

Povezivanje ćelija može biti izvedeno na dva načina:
#Serijski – serijskim spajanjem dolazi do povećanja jakosti struje s povećanjem površine, izvodi se tako da se svi (+) polovi spoje na isti vodič, analogija i za (-) vodiče.
#Paralelno – paralelnim spajanjem dolazi do povećanja napona s povećanjem površine, izvodi se tako da se naizmjenično spajaju (+) i (-) pol ćelija u nizu.

[[Slika:PV-010v2.png|center]]

<div align="center">'''Slika 53.''' U-I karakteristika serije i paralele dviju istih ćelija u istim uvjetima[http://www.google.hr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCoQFjAA&url=http%3A%2F%2Frgn.hr%2F~dkuhinek%2Fnids_daliborkuhinek%2F1%2520OEE-RN%2F5Seminari%2F2006_2007%2F17%2520Solarne%2520celije.PPT&ei=YKOHUuqzGsaS7QbNtoCgBA&usg=AFQjCNE7kSnthNbL-HrLIH33jeF6bTMNyg&sig2=2sIrDgJGy-WtZOE7yMYmdg]</div>

Točne podatke radne karakteristike mogu dati jedino proizvođači ali su ovog reda veličine:

Napon praznog hoda U = 0,55-0,60 V, struja kratkog spoja I = 20-25 mA/cm<sup>2</sup>, serijski unutarnji otpor Ra = 0,0025 W m<sup>2</sup>

Karakteristika solarne ćelije:

Iskoristivi napon ovisi o poluvodičkim materijalima i kod Si ćelija je oko 0.5 V.
Napon praznog hoda je malo ovisan o Sunčevom zračenju dok jakost struje raste s porastom osvjetljenja.
Izlazna snaga ćelije je također temperaturno zavisna. Viša temperatura ćelije uzrokuje
manju efikasnost.

====Karakteristike pojedinih ćelija====

PV ćelije iz silicija se izvode u više morfoloških oblika kao monokristalne, polikristalne i amorfne.

'''Monokristalne Si ćelije'''. Sunčeve ćelije izrađene od monokristalnog silicija imaju tzv. homojunction strukturu, što znači da se sastoje od istog materijala koji je modificiran tako da je na jednoj strani ćelije p-sloj, a na drugoj n-sloj Si poluvodiča.Teorijska efikasnost im je oko 22%, dok je stvarna efikasnost oko 15%. Jedina mana ćelija izrađenih od monokristalnog silicija je visoka proizvodna cijena, zbog zamršenog procesa proizvodnje

'''Polikristalne Si ćelije'''. Identično monokristalnim Si ćelijama, sunčeve ćelije izrađene od polikristalnog silicija imaju tzv. homojunction strukturu. Suprotno monokristalnom siliciju, polikristalni silicij sačinjen je od više malih kristala, zbog čega dolazi do pojave granica. Granice priječe tok elektronima te ih potiču na rekombiniranje sa šupljinama što rezultira smanjenjem izlazne snage takvih ćelija. Polikristalinski silicij moguće je proizvesti na više načina, najraširenije metoda sastoji se od izlijevanja tekućeg silicija u kalup, koji se ostavlja da se zgusne u četvrtasti oblik poput cigle. Rasijecanjem četvrtastog oblika (cigle) dobiju se tanke pločice. Proces proizvodnje ćelija od polikristalnog silicija je znatno jeftiniji od procesa proizvodnje monokristalnih ćelija, ali p-Si fotonaponske ćelije imaju manju efikasnost od c-Si ćelija. Teorijska efikasnost im je oko 18%, stvarna efikasnost im je između 10 i 13% .

'''Amorfne Si ćelije'''. Atomi unutar amorfnih materijala formiraju kristalnu strukturu. Također, amorfni materijali sadrže velik broj strukturnih defekata te lošu povezanost atoma. Zbog navedenog razloga elektroni će rekombinirati sa šupljinama umjesto da "uđu" u strujni krug. Budući da defekti limitiraju tok električne struje, ovakve vrste materijala su inače neprihvatljive u elektroničkim napravama. Defekti se mogu djelomično ukloniti ako se u amorfni silicij ugradi mala količina vodika. Posljedica takvog tretiranja amorfnog silicija je kombiniranje atoma vodika sa atomima amorfnog silicija tako da elektroni mogu nesmetano putovati kroz materijal. Danas se amorfni silicij koristi u napravama koje koriste sunčevu energiju kao izvor napajanja te imaju male energetske zahtjeve (kalkulatori, ručni satovi i sl.). Amorfni silicij upija sunčevo zračenje 40 puta efikasnije naspram monokristalnog silicija tako da sloj debljine 1 μm može upiti oko 90% energije sunčevog zračenja. Upravo to svojstvo amorfnog silicija bi moglo sniziti cijenu PV tehnologije. Ostale prednosti amorfnog silicija također su ekonomskog karaktera, primjerice amorfni silicij je moguće proizvesti na niskim temperaturama te može biti položen na jeftine podloge (plastika, staklo, metal i sl.) što ga čini idealnim za integriranje PV tehnologije kao sastavni dio objekata.

'''Galij arsenidne GaAs ćelije'''. Galij arsenid je poluvodič napravljen iz mješavine galija Ga i arsena As.Teorijska efikasnost takvih ćelija bila bi iznad 35%, ali pod djelovanjem fokusiranog sunčevog zračenja. Poluvodički materijal Galij-Arsenid prikladan je kod visoko efikasnih sunčevih ćelija te ćelija koje imaju multijunction strukturu.Zbog izrazito visokog svojstva apsorbiranja, sunčeve ćelije izrađene od Ga-As debljine su nekoliko mikrometara, naspram Si ćelija koje su debljine 100 μm i više. Relativno su neosjetljive na temperaturu i izrazito otporane na oštećenja izazvana sunčevim zračenjem, pa su zbog toga ali i zbog visoke efikasnosti idealane za svemirske aplikacije i u sustave s koncentriranim zračenjem gdje se štedi na ćelijama.Galij indijum fosfidna/galij arsenid (GaInP)/GaAs dvoslojna ćelija ima iskoristivost od 30% i koristi se u komercijalne svrhe za svemirske aplikacije. Ovaj tip ćelije može pretvoriti 1000 W/m2 sunčevog zračenja u 300 W električne energije sa površinom ćelija od 1 m<sup>2</sup>. Galij arsenid je poluvodič napravljen iz mješavine galija Ga i arsena As. Pogodan je za upotrebu u višeslojnim i visoko učinkovitim ćelijama.

Širina zabranjene vrpce (band gap) je pogodna za jednoslojne solarne ćelije. Ima visoku apsorpciju pa je potrebna debljina od samo nekoliko mikrona da bi apsorbirao sunčeve zrake. Relativno je neosjetljiv na toplinu u usporedbi sa Si ćelijama te na zračenja. Zbog visoke cijene koristi se u svemirskim programima i u sustavima s koncentriranim zračenjem gdje se štedi na ćelijama. Projekti koncentriranog zračenja su još u fazi istraživanja. Galij indijum fosfidna/galij arsenid (GaInP)/GaAs dvoslojna ćelija ima iskoristivost od 30% i koristi se u komercijalne svrhe za svemirske aplikacije. Ovaj tip ćelije može pretvoriti 1000 W/m<sup>2</sup> sunčevog zračenja u 300 W električne energije sa površinom ćelija od 1 m<sup>2</sup>.

'''Kadmij telurijeve CdTe ćelije'''. Kadmij-Teluirid je polikristalni tankoslojni materijal koji ima gotovo idealan energetski procjep od 1.44 eV te veliko svojstvo apsorbiranja. Iako se najčešće koristi u PV napravama bez dodavanja drugih materijala, relativno je lagano postići leguru sa cinkom ili živom kako bi poboljšali svojstva naprave. Isto kao i kod CIS tanki filmovi, CdTe filmovi mogu se polagati na jeftine podloge (plastika, staklo i sl.). Usprkos navedenim prednostima zbog kadmijeve otrovnosti i sumnje na kancerogenost nije u širokoj upotrebi. Za antirefleksijski sloj ali i transparentni vodljivi sloj koristi se tanki sloj oksida. Zbog unutarnjeg otpora p-tipa CdTe materijala, CdTe materijal se postavlja kao intristični sloj dok se kao p-tip materijala koristi Zink-Telurid (ZnTe). Teorijska efikasnost ovakvih ćelija je oko 15%, stvarna efikasnost je puno manja.

====Metode povećanja iskoristivosti fotonaponskih ćelija====

Povećanje iskoristivosti solarnih modula može se postićina različite načine. Jedan od relativno dobrih načina koji ne iziskuje velika materijalna ulaganja je sistem za praćenje kretanja Sunca i postizanje maksimalnog zračenja na solarnom modulu. Intenzitet Sunčevog zračenja koje pada na površinu plohe fotonaponskog modula je najveći ukoliko pada pod pravim kutem. Konstrukcijom uređaja koji prati putanju Sunca tokom dana, te prilagođava položaj solarnog panela na najveći intenzitet zračenja, dobija se sistem koji će imati mnogo bolju iskoristivost u odnosu na fiksni sistem.
Eventualni nedostatak takvih sistema je dodatna potrošnja energije za pokretanje modula, koja je uvijek manja od dobitka koji se postiže pomoću takvih sistema. Dobiveni rezultati kod korištenja takvog sistema mogu biti i do 30% bolji u odnosu na fiksne sisteme, što zavisi od konkretnog sistema, njegove veličine i položaja na površini Zemlje. Drugi način je povećanje snage insolacije koncentriranjem sunčevih zraka. Sunčeva svjetlost se optičkim sustavom zrcala ili leća koncentrira na male površine fotonaponskih ćelija. Metoda se obični primjenjuje kod skupih višeslojnih fotonaponskih ćelija.

[[Slika:PV-012.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 55.''' Modul fotonaponskih solarnih ćelija sa optičkim sustavom koncentriranja svjetlosti[http://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija]</div>

Postoje i metode povećanja iskoristivosti koje još nisu u komercijalnim terestrijalnim aplikacijama već su vezane za istraživačke i pilot projekte. Primjer je tehnologija koja se sastoji u iskoristivosti što većeg spektra prispjelog svjetla. Konstrukcije kojima se to postiže su slaganjem različitih tipova ćelija jednih na druge pri čemu su gornji slojevi propusni za svjetlost koje apsorbiraju donji slojevi PV kompozita. Također je razvijena PVCC tehnologija.

[[Slika:PV-01314.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 56.''' Iskorištavanje što većeg dijela ulaznog Sunčevog snopa, ulazna zraka dolazi u crno tijelo koje na raznim dijelovima preuzima zrake različitih valnih duljina, PVCC tehnologija (photovoltaic cavity converter)[http://www.raytheon.com/newsroom/technology_today/2011_i1/solar.html]</div>

====Problem zasjenjenja PV-a====

Problem koji treba riješiti pri pojačanoj insolaciji, (pojačanje od 10-100x definira kao malo do srednje a, pojačanje od 100-1000x kao visoko koncentrirano zračenje) je zasjenjenje. Zasjenjenje uzrokuje da solarne ćelije istih radnih karakteristika zbog nejednolike osvijetljenosti ne daju jednaki napon što može uzrokovati promjenu smjera struje zbog pojave lokalnog izvora i ponora na panelu. (Na primjer kad padne list s drveta na solarni panel njegova izlazna struja i napon slabe zbog unutarnjih gubitaka).

Tehnička rješenja kojima se rješava taj problem su:
#Postavljanje prozirnog materijala ispred ćelija radi disperzije sunčevih zraka koje onda ravnomjernije osvjetljavaju površinu.
#Prilikom usmjeravanja ne fokusira se u jednu točku nego što ravnomjernije po površini solarnih ćelija. Primjer toga su usavršeni usmjerivači koji zadržavaju formu elipsoida, no diskretizirani s ravnim površinama radi što ravnomjernijeg zračenja po ćelijama.
#Ugradnja bypass dioda radi sprječavanja promjene smjera toka struje i pojave unutarnjih gubitaka.

====Ukupna emisija štetnih tvari tijekom ukupnog životnog ciklusa ćelije====

Ekološku prihvatljivost PV-a nužno je sagledati u cjelovitom kontekstu od proizvodnje PV-a do njihovog zbrinjavanja. Sam rad solarnih ćelija praktički ne opterećuje okoliš. Pri radu ćelija ne proizvode se staklenički plinovi. Studije IEA-e pokazuju da PV ćelije promatrane kroz ukupni životni ciklus utječu na smanjenje ispuštanja CO2. Za radnog vijeka proizvedu više energije nego što je potrebno za njihovu izradu čime se štedi na upotrebi fosilnih goriva.
Ono što u fotonaponskoj tehnologiji opterećuje okoliš jest proizvodnja, te uporaba toksičnih materijala poput kadmija. Proces dobivanja silicija, kao najčešćeg materijala od kojega se izrađuju fotonaponske ćelije, energetski je vrlo zahtjevan. O tome najbolje govori činjenica da vrijeme povrata uložene energije za proizvodnju PV ćelija od kristalnog silicija iznosi oko 3 godine. To se može ublažiti upotrebom drugačijih tehnologija, poput tehnologije tankog filma. Zbrinjavanje PV nakon isteka vijeka trajanja također predstavlja problem (IEA u svom izvješću navodi da odlaganje može biti napose problem u zemljama gdje skladištenje otpada nije dobro regulirano ili prilikom upotrebe u udaljenim nenadziranim područjima).
Loša strana, što se tiče utjecaja na okoliš, je i to što je potrebno zauzeti vrlo veliku površinu za instalaciju kapaciteta kako bi se osigurala dovoljna količina električne energije što utječe na ekosistem i njihove obitavaoce (na to treba obratiti pažnju prilikom izgradnje postrojenja velikih snaga).

<div align="left">Korištena literatura za uređivanje odlomaka : PV

[1] Skripta iz kolegija: Proizvodnja i pretvorba energije, RGN [http://rgn.hr/~drajkovi/nids_damirrajkovic/skripta/Skripta_PiPE.pdf]

[2] Wikipedija: Solarna fotonaponska energija [http://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija#Karakteristike_pojedinih_.C4.87elija]

[3] Predavanje: Upravljanje novim izvorima energije-Upravljanje fotonaponskim agregatom [http://www.fer.unizg.hr/_download/repository/Predavanje03_UOIE.pdf]

[4] Wikipedija: Fotovoltaici [http://hr.wikipedia.org/wiki/Fotovoltaici]

[5] Wikipedija: Solarna fotonaponska energija [http://sh.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija]

[6] Povećanje stepena efikasnosti fotonaponskih sistema [http://www.infoteh.rs.ba/rad/2010/D/D-12.pdf]

[7] Diplomski rad: Pretvaranje energije sunčevog zračenja u električnu- fotonaponski sitemi [http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:tp8Fm_2qbi0J:www.etf.unssa.rs.ba/~slubura/diplomski_radovi/diplomski_jovancic.doc+&cd=1&hl=hr&ct=clnk&gl=hr]

[8] Diplomski rad: Optimiranje korištenja solarne energije fotonaponskom pretvorbom, FER [http://www.ieee.hr/_download/repository/DR08ICvrk.pdf]

[9] Enerpedia:[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=ENERGETSKE_TRANSFORMACIJE#PV]

===Solarne termalne elektrane===

====Uvod====

'''Solarne termalne elektrane''' su izvori električne struje dobivene pretvorbom sunčeve energije u toplinsku tako što zagrijavamo fluid ili krutinu, a zatim taj produkt iskoristimo u kružnom procesu (najčešće se koristi Rankineov) za generiranje električne energije. S obzirom da nemaju štetnih produkata prilikom proizvodnje električne energije, a imaju razmjernu dobru efikasnost (20-40 %), proriče im se svjetla budućnost. Kako je količina energija koja pada na površinu izuzetno velika, izgradnjom takvih elektrana na sunčanim područjima (npr. Sahara) mogao bi se energijom opskrbljivati veliki dio potrošača, barem dok ne uzmemo ekonomiju u obzir. Ipak, čak i kao manji energetski sustav mogu postati vrlo bitan faktor (npr. na otocima). Napredak ove tehnologije ovisi i o samom Rankineovom kružnom procesu. Trenutno eksperimentira s vodikom kao radnom tvari pošto ima veliki specifični toplinski kapacitet (c<sub>p</sub>=14.235 kJ/ (kg K)) jer je prijenos topline definiran kao umnožak mase, specifičnog toplinskog kapaciteta i razlike temperatura.

[[Image:STE-1.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.1/1.''' Shematski prikaz solarne termalne elektrane</div>

Zbog potrebe za visokim temperaturama, gotovo svi oblici solarnih termalnih elektrana moraju koristiti nekakav oblik koncentriranja sunčevih zraka s velikog prostora na malu površinu. Kako se tokom dana položaj Sunca na nebu mijenja, tako se stalno mijenja i najpovoljniji kut pod kojim padaju sunčeve zrake na zrcala, stoga je potrebno ugraditi sustave koji će stalno prilagođavati njihov položaj. Ti sustavi su neophodni kako bi se dobila što veća efikasnost, ali ujedno i najveći čimbenik u vrlo visokim cijenama solarnih termalnih elektrana. Ovisno o temperaturi radne tvari u solarnim elektrana koriste se odgovarajući pogonski strojevi za proizvodnju električne energije. Parne turbine koriste se do 600 °C, a iznad te temperature plinske turbine. Vrlo visoke temperature uvjetuju korištenje različitih materijala i tehnika. Za temperature iznad 1100 °C predlaže se korištenje tekuće fluoridne soli kao radnog medija te višestupanjski turbinski sustav, čime je moguće postizanje energetske učinkovitosti i do 60 %. Tako visoka radna temperatura omogućava znatne uštede vode, što posebno dolazi do izražaja u pustinjama, gdje se izgradnja upravo takvih solarnih elektrana i očekuje.

Smanjenja u cijeni su moguća skladištenjem topline, a ne struje, budući da je takva tehnologija danas jeftinija, a proizvodnja topline je ionako neophodna za funkcioniranje ovakvog tipa elektrana. Time je moguće također dobivati električnu energiju i onda kada to inače ne bi bilo moguće. Ti se sustavi baziraju na pohranjivanju toplinske energije u materijal velike energetske gustoće. Trenutno se kao takav materijal koristi rastopljena sol, čiji je sastavni element natrij - metal velike energetske gustoće. Danas se također danas koristi para pod visokim pritiskom (50 bara na 285 °C), ali vrijeme pohrane je svega jedan sat.

====Vrste====

Danas se koriste jedino koncentrirajuće solarne termalne elektrane (CSP – Concentrated Solar Plant). Sastoje se od zrcala i spremnika fluida koji se zagrijava te takav prolazi kroz turbine ili toplinske motore (npr. Strilnigov motor). S obzirom na raznolikosti među zrcalima i cjelokupnoj izvedbi sustava možemo ih podijeliti u sljedeće kategorije:

'''Parabolični kolektori'''

Oni su najstariji i najčešće korišteni tip koncetrirajućih solarnih termalnih elektrana (90 %). Takve elektrane uglavnom generiraju između 14-80 MW. Sastoje se od dugih nizova paraboličnih zrcala (zakrivljenih oko samo jedne osi) i kolektora koji se nalazi iznad njih. Njihova je prednost što je potrebno pomicanje zrcala samo kada je promjena položaja Sunca u ortogonalnom smjeru, dok prilikom paralelnog pomaka to nije potrebno jer svjetlost i dalje pada na kolektore. Kroz kolektore najčešće struji sintetičko ulje koje se pod utjecajem Sunčevih zraka zagrijavaju do maksimalnih 390 °C. Efikasnost u tim slučajevima je oko 14-16 %, dok korištenjem otopljene soli možemo postići maksimalno 550 °C, a efikasnost raste na 15-17 %. S druge strane, glavni problem je što se otopljena sol zaledi na temperaturama između 120-200 °C, a ta pojava se mora spriječiti.

[[Image:STE-2.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/1.''' Parablolični kolektori u pustinji Mojave(California) koji će generirati 553 MW</div>

'''Fresnel reflektori'''

Koriste nizove dugih malo zakrivljenih ili potpuno ravnih zrcala, a izgledom podsjećaju na parabolične kolektore. Sustav je napravljen tako da više nizova ogledala cilja u isti kolektor što dovodi do financijskih ušteda, a i sama zrcala se okreću oko samo jedne osi. Ciljanjem zrcala u različite kolektore u različita doba dana moguće je postaviti gust raspored zrcala, čime se dobiva više energije usprkos efikasnosti manjoj od 20 %. Pošto je ovo najmlađa tehnologija bazirana na koncetriranju zraka postoji svega par elektrana koje rade na tom principu. Najveće su Puerto Errado 2 u Španjolskoj od 30 MW i jedna od 5 MW u Australiji. Trenutno je u fazi izrade elektrana snage 44 MW Kogan Creek, također u Australiji.

[[Image:STE-5.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/2.''' Fresnel reflektori</div>

'''Solarni tornjevi'''

Ove elektrane imaju veliki broj zrcala postavljenih oko središnjeg mjesta gdje se nalazi toranj. Zrcala su upravljana računalima te pomoću njih pronalaze najbolji kut za reflektiranje prema solarnom tornju. Ovisno o radnoj tvari možemo postići vrlo visoke temperature. Osim ranije spomenutih rastopljenih soli i sintetičkih ulja, možemo koristiti i plinove kako bi postigli temperature iznad 800 °C. Trenutno najisplativije je koristiti rasotpljenu sol pri 565 °C, makar se smatra da će se kroz par godina prijeći na plinove pri visokim temperaturama. Trenutno je u izgradnji najveća elektrana Ivanpah(California) koja će za generiranje 370 MW koristiti vodenu paru pri 565 °C uz učinkovitost od 29 %. Nedostatak ove tehnologije je što zahtijeva relativno ravnu površinu, naime cijela radna površina (polje zrcala) dopušta maksimalno odstupanje od svega 1 % na ravninu.

[[Image:STE-3.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/3.''' PS10 solarni toranj pokraj Seville u Španjolskoj od 11 MW</div>

'''Solarni tanjuri'''

Zbog paraboličnog izgleda podsjećaju na satelitske tanjure, ali su otprilike 10 puta veći. Zrake svjetlosti, odbijajući se od zrcala, padaju u jednu točku (kolektor) koji se nalazi iznad njih. Tu se razvijaju temperature oko 900 °C , a za dobivanje električne energije se koristi Stirlingov ili parni motor. Radna tvar je helij ili vodik, a s njima se po jednom tanjuru koji generira snagu između 5-50 kW se postiže efikasnost od 30 %.Zbog pomičnih mehanizama potrebna su česta servisiranja, a cijeli sustav zahtijeva rotaciju oko dvije osi i skupa parabolična zrcala, što se na kraju odražava na ukupnoj isplativosti ovakvog sustava.

[[Image:STE-4.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/4.''' Solarni tanjuri u Španjolskoj</div>

'''Solarne uzgonske elektrane''' (nisu koncentrirajuće)

Elektrana se sastoji od 3 osnovna elementa, solarnih kolektora u kojima se zrak zagrijava, vjetroturbina koje pogoni zagrijani zrak, te dimnjaka kroz koji se diže vrući zrak. Solarni kolektori su u suštini građevine nalik na staklenik u kojima se zagrijava zrak odnosno voda toplinom sunčevog zračenja. Topli zrak se zbog efekta dimnjaka diže, prolazi preko turbina proizvodeći električnu energiju te odlazi u dimnjak. Glavni parametri koji određuju veličinu ove vrste elektrane su površina kolektora te visina dimnjaka. Veća površina kolektora omogućuje većoj količini zraka da se zagrije i struji preko turbina, dok viši dimnjak omogućuje veću razliku tlaka i efikasniji efekt dimnjaka. Kako bi elektrana mogla proizvoditi energiju i tijekom noćnih sati, moguće je u kolektore ugraditi cijevi u kojima se nalazi već ranije spomenuta voda. Kako voda ima vrlo visoki toplinski kapacitet idealna je za pohranu toplinske energije koju oslobađa u noćnim satima te na taj način omogućava rad elektrane i u noćnim satima (iako sa smanjenim kapacitetom). Ova vrsta postrojenja ima izuzetno malu učinkovitost. Predviđa se da kolektori od 38 km<sup>2</sup> mogu dobiti tek 0,5 % (oko 5 W/m<sup>2</sup>) od sveukupnog sunčevog zračenja koje padne na njih. Također je veliki nedostatak je izuzetno velika površina koju zauzimaju kolektori te se procjenjuje da bi za postrojenje od 200 MW bilo potrebno 38 km<sup>2</sup> kolektora). Budućnost ovog tipa postrojenja zasad je vrlo nesigurna iako postoje neki planovi o izgradnji u zemljama sa velikim brojem sunčanih i toplih dana (Australija, Namibija). Od izgrađenih je jedino poznata elektrana u Jinshawanu u Kini, snage 200 kW, koja je uz investiciju od 208 milijuna američkih dolara 2010. godine puštena u pogon.

[[Image:STE-6.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/5.''' Prikaz solarne uzgonske elektrane</div>

[[Image:STE-7.jpeg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.6.2/6.''' Prototip solarne uzgonske elektrane u Španjolskoj iz 1982. godine</div>

'''Solarne elektrane u pogonu'''

#SEGS –9 solarnih elektrana, USA, Kalifornija (pustinja Mojave), kapacitet 354 MW, parabolični kolektori
#SGS - USA, Arizona, kapacitet 280 MW, parabolični kolektori
#SGS - Španjolska, Logrosan, kapacitet 200 MW, parabolični kolektori
#ASPS – Španjolska, Guadix, kapacitet 150 MW, parabolični kolektori
#Puerto Errado - Španjolska, Murcia, 31.4 MW, Fresnel reflektori
#PS20 solar power tower – Španjolska, Sevilla, 20 MW, solarni toranj
#Jinshawan – Kina, 200 kW, solarna uzgonska elektrana

'''Solarne elektrane u konstrukciji'''

#Mojave Solar Park – USA, Kalifornija, 553 MW, parabolični kolektori
#Ivanpah Solar – USA, Kalifornija, 392 MW, solarni toranj
#Ashalim power station 1 – Izrael, pustinja Negev, 121 MW, solarni toranj
#KaXu Solar One – J.A.R. , Northern Cape, 100 MW, parabolični kolektori
#Dhursar – Indija, 100 MW, Fresnel reflektori

'''Najavljene solarne elektrane'''

#Bez imena – Kina, Mongolijska pustinja, 2000 MW, solarni toranj
#Palen – USA, Kalifornija, 500 MW, solarni toranj
#Bez imena – USA, Florida, 300 MW, Fresnel reflektori
#EnviroMission – USA, Arizona, 200 MW, solarna uzgonska elektrana
#Al-Abdaliya – Kuvajt, 280 MW, parabolični kolektori

===Elektrane na valove, plimu i oseku===

====Elektrane na valove====

=====Uvod=====

Energija valova mehanička je transformirana sunčeva energija. Valove, naime, uzrokuju vjetrovi koji nastaju kao posljedica razlika u tlaku zraka, a te razlike nastaju zbog različitog zagrijavanja pojedinih dijelova Zemljine površine. Stalni (planetarni) vjetrovi uzrokuju stalnu valovitost na određenim područjima i to su mjesta na kojima je moguće iskorištavanje njihove energije za pokretanje turbine povoljno. Valovi se razlikuju po visini, dužini i brzini, a o tome ovisi i njihova energija.
Svaki val nosi potencijalnu energiju uzrokovanu deformacijom površine i kinetičku energiju koja nastaje zbog gibanja vode. Snagu vala definiramo po jedinici površine okomitu na smjer kretanja vala. Ona može iznositi i 10 kW/m^2, ali i oko nule. Na primjer za područje sjevernog Atlantika, na otvorenom moru između Škotske i Islanda, u 50% vremena snaga valova je 3,9 kW/m^2 ili veća. Snagu valova možemo odrediti po metru dužine na morskoj površini. Tako definirana snaga vala mijenja se s brzinom vjetra te zavisi od godišnjeg doba i vremenskih prilika.
Energija valova obnovljiv je izvor energije koji varira u vremenu (npr. veći valovi javljaju se u zimskim mjesecima). Jednostavniji oblik iskorištavanja energije valova bio bi neposredno uz obalu zbog lakšeg, to jest jeftinijeg dovođenja energije potrošačima. Međutim, energija valova na pučini znatno je veća, ali je i njezino iskorištavanje puno skuplje.
Energija vala naglo opada s dubinom vala (Sl. 64.), pa u dubini od 50 m iznosi svega 2% od energije neposredno ispod površine. Tu pojavu možemo opisati preko jedne čestice koja se giba u vodi. Na površini ta čestica ima veći put gibanja, dok što se više kreće u dubinu , njezin put gibanja se smanjuja.

[[Image:123_valovi.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.1/1.''' Prikaz rada elektrane na valove</div>

Ukupna energija valova koji udaraju u svjetsku obalu je procijenjena na 2-3 miliona MW što je ogroman neiskorišten potencijal. Energetski najbogatiji valovi su koncentrirani na zapadnim obalama na području od 40 stupnjeva - 60 stupnjeva zemljopisne širine na sjevernoj i južnoj hemisferi. Energija valova na tom području varira izmedu 30 - 70 kW/m sa najvišim od 100 kW/m u Atlantiku .
Visina valova je najviša za vrijeme zime što se poklapa sa vremenom najviše potrošnje električne energije.
Kinetička energija valova može se početi efikasno transformirati u elektrienu energiju kada je visina vala veća od 1 m. Pri određivanju prikladnosti valova eksplataciji ne može se uzeti samo parametar snage po dužnom metru. Amplituda , frekvencija i oblik valova su jednako važni parametri koji se treba tražiti unutar energetski prihvatljive zone valova.

[[Image:World.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.1/2.''' Prosječna energija valova u kW po metru dužnom vala</div>

Najdalje u razvoju komercijalnih elektrana na valove su došle visoko industrijalizirane maritimne zemlje Velika Britanija, Japan, Skandinavske zemlje i Australija. Potaknute prirodnim potencijalom valova, visokim tehnološkim stupnjem razvoja, velikim energetskim zahtjevima i ekološkom sviješću.

[[Image:Untitled_val-ivana.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.1/3.''' Prikaz razdiobe snage morskih valova po dubini (h) ispod morske površine</div>

[[Image:Untitled_postanak_vala.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.1/4.''' Načelni prikaz nastanka vala</div>

Danas su u osnovi poznata tri načina korištenja energije valova, ako su kategorizirana po metodi kojom prihvaćaju valove. To su preko ''plutača'', ''pomičnog klipa'' i ''njihalica'' ili ''lopatica''. U fazi istraživanja i ispitivanja su još ''crijevna'' i ''McCabova pumpa'', ''čuškaš'', te ''morska zmija''. Još mogu biti karakterizirana i po lokaciji odnosno kao ''elektrane na valove na otvorenom moru'' i na ''morskoj obali''. Niti jedan od navedenih načina za korištenje energije valova ne može danas konkurirati klasičnim izvorima električne energije.

=====Razvoj tehnologije=====

Prvi poznati oblik elektrane na valove bilježi se još 1799. godine i bio je notiran u Parizu od strane Girarda i njegova sina. Godine 1910., Bochaux-Praceique, konstruirao je prvu napravu za korištenje snage valova kako bi njome napajao svoju kuću u Royanu, blizu Bordeaux-a u Francuskoj. Međutim, Yoshio Masuda-ini eksperimenti u 1940. godinama su bili prvi pravi znanstveni eksperimenti na ovome području. On je testirao razne koncepte predviđene za iskorištavanje energije valova na moru, sa nekoliko stotina jedinica korištenih za pogonjenje navigacijskih svjetala. Među njima je bio i koncept koji je konvertirao snagu vala preko kutnog gibanja među zglobovima plutače, kojeg je utemeljio 1950. godine.Godine 1973. je zavladala naftna kriza, što je doprinijelo ponovnom razvoju interesa za energiju valova. Velik broj sveučilišnih istraživača i znanstvenika je nanovo istražilo potencijal eksploatacije oceanskih valova, među kojima su se istaknuli Kjell Budal i Johannes Falnes sa Norveškog Tehnološkog Instituta, Michael E McCormick sa Brodarske Akademije Ujedinjenih Naroda, David Evans sa Sveučilišta u Bristolu, Michael French sa Sveučilišta Lancastera, John Newman i Chiang C. Mei sa MIT-a i Stephen Salter sa Sveučilišta Edinburga.

=====Salterova patka=====

Stephen Salter 1974. godine osmislio je izum kojeg je nazvao „Salterova patka“ ili „Kimajuća patka“, iako je službeno zvana „Edinburška patka“. Patka je samo jedan od mnogih koncepata pretvarača energije valova, koji potencijalno može snagu valova pretvoriti u korisnu energiju. Patka spada pod klasu WEC-a poznatu kao terminatori. Terminatori su orijentirani okomito na smjer vala. Ovo je prikladno jer uništava valove koji nailaze, ostavljajući mirnije more s druge strane.Sama patka je oblikovana poput kapljice, a mnoge od tih „kapljica“ su spojene na dugačku sajlu i čine cijeli Salterov sustav. Nos kapljice je okrenut prema nadolazećim valovima i njiše se kako oni prolaze. U osnovi, to uključuje prijenos ili „zarobljavanje“ energije valova. U teoriji, ovaj proces njihanja bi sakupio 90% masivne energije valova, i koristio tu energiju da održi klipove u pokretu. Klipovi naizmjenice komprimiraju hidrauličko ulje. Nakon što je dovoljno komprimirano, ulje ulazi u hidraulički motor, gdje se proizvodi električna energija. Sustav bi teoretski iskoristio 90% pohranjene energije. Ova visoka učinkovitost čini patku najboljim od svi WEC-a.
Na kraju Salterova patka nije pronasla primjenu u svijetu jer su projekt prestali financirati vjerojatno radi nuklearne energije koja se u to doba činila kao puno bolji izbor.

[[Image:worldddd.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.3/1.''' Salterova patka</div>

=====Podjela elektrana na valove=====

Prema lokaciji elektrane na valove mogu biti na otvorenom moru i na morskoj obali.

NA MORSKOJ OBALI

- Ljuljajući uređaj

NA OTVORENOM MORU

- Plutače

- Arhimedova valna ljuljačka (AWS)

- Morska zmija (Pelamis)

- McCabova crpka na valove

- Crijevna crpka

- Čuškaš (Flapper)

- Elise

- Zmajevi

- Školjkasta elektrana na valove

=====Elektrane na valove na morskoj obali=====

Prednosti izgradnje elektrana u neposrednoj blizini obale u odnosu na plutajuće sisteme su slijedeće:

*lakša izgradnja jer se koriste klasični građevinski strojevi
*lakše održavanje postrojenja jer nisu potrebni ronioci i brodovi
*lakša i brža kontrola i zamjena pokvarenih dijelova
*mogu služiti kao lukobran

Uređaj radi tako što valovi svojim gibanjem uvjetuju pomicanje razine vode u zatvorenom stupcu prilikom čega dolazi do potiskivanja zraka kroz turbinu na vrhu stupca. Najveći uspjeh je elektrana projeka Limpetnazivne snage 500 KW uspješno uključena u elektrosustav Škotske.

Tehnička ograničenja konstrukcije jesu :

*izbor pogodne lokacije, što dublje more i što veći valovi
*slabi (eta) turbine zbog stohastične prirode valova a samim time i protoka, niski stupanj iskoristivosti Wellsove turbine
50-60 % (dvosmjerna turbina, simetričnog profila lopatica koja koristi usis i isis zraka prednost nad ventilina jer oni imaju potrebno određeni period za djelovanje a i trajnost sustava opada

[[Image:Untitled_turb.JPG|center]]
[[Image:Untitled_turb_2.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/1.''' Wellsova turbina</div>

[[Image:Untitled_turb3.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/2.''' Wellsova turbina 20 kW</div>

[[Image:Proto.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/3.''' Idejni nacrt lijevo i prototip desno Mighty-Whale OWC
uređaja ispitanog u Japanu. Razlikuje se od ostalih OWC po tome što valovi horizontalno ulaze u usisnu komoru (OWC (Oscilating Water Column ) - Oscilirajući vodeni stupac)</div>

[[Image:Untitled_pro.JPG]]
[[Image:Untitled_pro2.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/4.''' Slike su vezane za pilot projek ART-OSPREY (fotografija A. Lewisa) 1995. prilikom polaganja uređaja došlo je o njegovog uništenja</div>

[[Image:Untitled_pro3.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.5/5.''' Slika prikazuju OWC izgrađenu u Japanu ukomponiranu u lukobran, turbina je jednosmjerna sa sustavom ventila</div>

'''Ljuljajući uređaj'''

Uređaj funkcionira tako što se kinetička energija vala pretvara u rad gibanja zaustavne ploče i hidrauličke pumpe koja pogoni generator. Postoji eksperimentalni model u Japanu. Tehnički podaci o konstrukciji i rezultati mjerenja nisu poznati.

[[Image:Untitled_pro_4.JPG|center]]

<div align="center">Slika 2.4.7.1.5/6. Ljuljajući uređaj</div>

=====Elektrane na valove na otvorenom moru=====

Prednosti gradnje elektrana na otvorenom mora :

*bolja iskorištenost valnog potencijala - veća raspoloživa površina za polja elektrana sa tim ujedno i veća ukupna snaga za određenu geografsku lokaciju
*mogućnost napajanja offshore objekata
*mogućnost napajanja raznih tipova senzora kao autonomnim energetskim sustavom

Objektivni nedostatci plutajućih objekata su njihova pouzdanost uslijed korozivne i mehanički nepredvidive okoline. Zahvaljujući velikom razvoju offshore naftne industrije puno toga se danas da tehnički izvesti u usporedbi sa 70-im godinama
kada su projekti bili ekonomski zanimljivi .

'''Plutače'''

Snage ovakvih uređaja se kreću do 50-ak kW snage, no prednost im je u mogućnosti polaganja velikog broja na određenoj površini čime se nadoknađuje mala pojedinačna snaga. Ovakvi uređaji su posebno interesantni za aktivne oceanske senzore kao svjetionike, mamce riba, sonare, komunikacijske repetitore etc.

'''Arhimedova valna ljuljačka (Archimedes Wave Swing AWS)'''

Sastoji se od cilindrične zrakom napunjene komore koja se može pomicati vertikalno u odnosu na usidreni cilindar manjeg promjera. Zrak u 10-20m širokom gornjem plutajućem cilindru omogućuje plutanje. Kada val prijeđe preko plutače njezina dubina se mijenja u skladu sa promjenom tlaka uzrokujući njezino pomicanje gore dolje. Relativno gibanje između usidrenog i plutajućeg dijela se koristi za proizvodnju energije. Do sada je AWS najjači izgrađeni uređaj ove namjene 2 MW pilot projekt bio je planiran, biti pušten u ljeto 2004 u Portugalskom akvatoriju.

[[Image:Untitled_arh.JPG]]
[[Image:Untitledarh2.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/1.''' Lijeva slika prikazuje shematski prikaz AWS , desna slika prikazuje prototip koji se isprobava u Portugalu</div>

[[Image:arhi.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/2.''' Prikaz rada Arhimedove ljuljačke</div>

'''Morska zmija (Pelamis)'''

Konstrukcija radi na principu spojenih plutača koje pretvaraju vertikalno gibanje valova u horizontalno pomicanje klipova pumpi na kardanskom principu. Sustav je u potpunosti odvojen od mora. Radi tako da pumpa, crveno obojena na slici ispod komprimira zrak u sivi spremnik koji zatim pokreće zračnu turbinu i generator plave boje na slici ispod. Na taj način je postignuta jednolikija rotacija generatora manje ovisna o stohastičnoj prirodi valova. Uređaj je fazi izrade prototipa i ispitivanja u radnim uvjetima u Škotskom akvatoriju. Dimenzije uređaja su 120 m duljine , 3.5 m promjera 750 T mase i maksimalne snage od 750 kW.

[[Image:Untitled_snake.JPG]]
[[Image:Untitled_snake3.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/3.''' Prikazi "zmije"</div>

'''McCabova pumpa na valove'''

McCabeova pumpa na valove je u razvojnom stadiju od 1980 i originalno je dizajnirana za desalinizaciju morske vode koristeći reverznu osmozu. To su uređaji koji izvlače energiju iz valova pomoću rotacije pontona oko nosača preko linearnih hidrauličkih pumpi. Konstrukcije mogu biti sa zatvorenim krugom koristeći ulje ili sa otvorenim krugom koristeći morsku vodu.

[[Image:Untitled_b2b3.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/4.''' Shema konstrukcije McCabove pumpe</div>

'''Crijevna pumpa'''

Sastoji se od elastičnog crijeva koji smanjuje unutarnji volumen dok se rasteže. Crijevo je povezano za plovak koji oscilira sa površinskim valovima. Rezultirajuče tlačenje vode u crijevu tjera vodu van kroz protupovratni ventil na turbinu. Niz takvih pumpi može biti povezan na centralnu turbinu za veće sisteme.

[[Image:Image048.png]]
[[Image:Image050.jpg]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/5.''' Prikazuje neka tehnička rješenja, desno gore konstrukcija obustavljenog Danskog projekta plutača</div>

[[Image:Image054.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/6.''' slike iznad prikazuju plutače kompanije Ocean Power Tecnologies snage 20 kW</div>

'''Čuškaš (Flapper)'''

Polaže se na otvorenom moru pomoću pontona ili bova. Uređaj se sastoji od niza plutajućih pontona koji su oblikovani poput bregaste osovine. Svaki ponton je u principu zub koji rotira odvojeno prilikom prelaska vala preko njega. Taj efekt pogoni kapilarne pumpe koje tjeraju radni medij kroz zajedničko crijevo na turbinu. Zbog okomitog položaja na valove uređaj je pogodan za nemirno more i oluje.

[[Image:Image056.jpg]]
[[Image:Image058.gif]]
[[Image:Kj5.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/7.''' Konstrukcije kojima je teoretski moguće iskoristiti energiju valova</div>

'''Elise'''

Elise su uređaji slični vjetroturbinama, vrte se s promjenom plime i oseke.

'''Zmajevi'''

Zmajevi su niz malih turbina usidren za morsko ili riječno dno može proizvesti energiju i od relativno slabog toka.

'''Školjkasta elektrana na valove'''

Školjkasta elektrana na valove pomiče se pokretima valova i na taj način pumpa hidraulični fluid koji se odvodi do stanice na obali gdje generira struju.

[[Image:ojster.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.1.6/8.''' Prikaz školjkaste elektrane na valove</div>

=====Zanimljivosti=====

PORT KEMBALA, Australija - Svjetsko energetsko vijeće (WEC, World Energy Council) potvrdilo je da se najbolje lokacije na svijetu za iskorištavanje energije valova nalaze na južnoj obali Australije. Može se od energije valova proizvesti pet puta više električne energije od trenutne potrošnje cijele Australije.

Trenutno je na svijetu u produkcijskim okruženjima instalirano tek oko četiri megavata snage. Kad usporedimo tih četiri megavata s 200.000 MW instaliranih kapaciteta za iskorištavanje energije vjetra vidimo da je energija valova još uvijek daleko od isplativosti.

Mutriku, (DW) - Prva komercijalna elektrana na morske valove već strujom opskrbljuje oko 600 ljudi. To postrojenje u španjolskom Mutrikuu ogledni je primjer korištenja energije mora za proizvodnju struje.

====Elektrane na plimu i oseku====

=====Uvod=====

Energija plime i oseke spada u oblik hidro-energije koja gibanje mora uzrokovano mjesečevim mjenama ili padom i porastom razine mora koristi za transformaciju u električnu energiju i druge oblike energije. Za sad još nema većih komercijalnih dosega na eksploataciji te energije, ali potencijal nije mali. Energija plime i oseke ima potencijal za stvarnje električne energije u određenim dijelovima svijeta, odnosno tamo gdje su morske mijene izrazito naglašene. Taj način proizvodnje električne energije ne može pokriti svjetske potrebe, ali može dati veliki doprinos u obnovljivim izvorima. Razlika u visini plime i oseke varira između (4.5-12.5 m) ovisno o geografskoj lokaciji. Za ekonomičnu proizvodnju je potrebna minimalna visina od 7 m. Procjenjuje se da na svijetu postoji oko 40 lokacija pogodnih za instalaciju plimnih elektrana. Morske mijene su periodične te ih je moguće predvidjeti u 98% slučajeva.[http://tidalturbines.wikispaces.com/pros+and+cons] što je velika prednost za razvoj ovih turbina. Povjesno gledano energija plime i oseke datira od Srednjeg vijeka pa čak i za razdoblja Rimskog carstva. Najpoznatiji oblik pretvorbe energije plime i oseke su vodena kola. Vodena kola koja su se pokretala energijom plime i oseke možemo pronaći u Europi i u Sjevernoj Americi.

[[Image:Untitled.JPG]]
[[Image:Untitled9999.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.1/1.''' Prikaz rada plimne elektrane</div>

=====Podjela plimnih elektrana=====

'''Konvencionalne - Brane sa dvosmjernim propuštanjem vode '''
(turbine kroz koje voda može strujati kako u jednom tako i u drugom, suprotnom smjeru)

Tehnologija koja se koristi za konverziju je jako slična tehnologiji koja se koristi u konvencionalnim hidroelektranama. Brana spriječava ulaz vode u bazen sve do trenutka nastajanja visinske razlike između razina vode mora i one u bazenu. Nakon toga dopušta se da voda iz mora kroz turbine struji u bazen. Osim plimnog potencijala nužna je brana koja osigurava razliku hidrostatskog potencijala između stvorenog bazena i mora.

Kako je izrada brana skupa, idealna mjesta su što zatvorenije uvale, fjordovi ili ušća rijeka, čime se štedi na duljini pregrada. Na pogodnim mjestima u brani se ugrađuju turbine koje se puštaju u pogon kada se postigne adekvatna razlika hidrostatskog potencijala. Električna energija se može proizvoditi kada voda teče u i iz bazena. Peridičnost je uvjetovana Zemljanom rotacijom ostvarujući dvije plime i oseke dnevno. Proizvodnja električne struje je karakteristična po maksimalnoj proizvodnji svakih 12h sa stajanjem u polovici tog perioda kada je visina vode sa obje strane brane jednaka.

Ako se promatra aplituda plime na nekom mjestu, lako će se moći zaključiti da ona nije uvjek jednaka. Ona se mjenja (na istočnj obali antlatika u zaljevu La Rance) u dosta širokom rasponu, ovisi o međusobnom razmaku Sunca, Mjeseca i Zemlje, što uvjetje oscilacije po kojimase obično razlikuje: vrlo visoka plima (krivulja a na slici 2.4.7.2.2/1.) koja se pojavljuje za vrijeme proljetnog i jesenskog ekvinocija, visoka plima (krivulja b na slici 49.) koja se pojavljuje dva puta u toku 29,5 dana, jedan ili dva dana nakon mladog punog mjeseca , te niska plima (krivulja c na slici 81.) koja se također pojavljuje u dva puta u toku 29,5 dana, jedan ili dva dana nakon prve i druge mjesečeve četvrti.

[[Image:Clip_image002e-ivana.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/1.''' Dijagramski prikaz plime i oseke</div>

Najveća i najstarija elektrana ovog tipa je '''La Rance''' u Francuskoj na ušću istoimene rijeke, snage 240 MW, u upotrebi je od 1966 god.

Obilježja elektrane La Rance:

*Alternator: sinhroni stroj
*Uzbuda: statička
*Nominalni br. okretaja: 93,75 o/min
*Maksimalno prekoračenje brzine: 260 o/min
*Izlazni napon: 3,5 kV
*Hlađenje: s komprimiranim zrakom tlaka 2 bara

[[Image:Untitled_0.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/2.''' Elektrana La Rance</div>

Eksperimentalno postrojenje '''Annapolis Royal''' u Novoj Škotskoj snage snage 20 MW. Eksperimentalno postrojenje Murmansk u Rusiji snage 0.4 MW te kanadsko u Annapolisu na malom ulazu u Fundy-ev zaljev snage 17.4 MW. Također je niz malih postrojenja postavljeno u Kini.

[[Image:Clip_image002ea.JPG]]
[[Image:Clip_image002eb.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/3.''' Postrojenje plimne elektrane</div>

Prednost konvencionalnih elektrana je jeftina, čista i obnovljiva energija.
Glavni nedostaci u povećanju upotrebe elektrana ovog tipa su veliki troškovi izgradnje, malo pogodnih lokacija za izgradnju, velik utjecaj na okoliš ( uzrokuje migracije riba itd, ).
Veliki kapitalni troškovi ovakvih elektrana sa dugim periodom izgradnje do 10 godina čine cijenu struje vrlo osjetljivu na diskontnu stopu. Osim što je dobro razvijena energija plime i oseke je trenutačno komercijalno neatraktivna.

Princip rada po pojedinim etapama izgleda ovako:

U prvoj etapi pogona zatvara se zapornica i voda u bazenu ostaje na određenoj koti, a razina mora otpada. Kada razina mora postane toliko niska da postoji sovoljna razlika kota (odnosno dovoljan pad) pa se tako potencijalna energija vode nagomilane u bazenu pretvara u mehaničku, a ova u električnuenergiju, sve dok razlika pada omogućava rad turbine. Turbina se zaustavlja kada se postigne minimalni pad, ali se bazen nakon toga dalje prazni (etapa 3) kroz zapornicu, da bi se u njemu postigla što niža razina, kako bi se ostvario što veći pad za etapu pogona u obrnutom smjeru. Kada se izjednače-razine u bazenu i moru počinje crpljenje vode iz bazena u more (etapa 4) da bi se što niže snizila razina vode u bazenu. Kada se postigne kota koja odgovara nižoj koti mora, obustavlja se rad crpki, pa bazen ostaje na konstantnoj razini (etapa 5) sve dok se ne postigne takav pad kod kojeg će turbina moći raditi u obrnutm smjeru. Nakon toga stavlja se turbina u pogon koristići vodu iz mora prema bazenu (etapa 6) sve dok se postigne minimalan pad kod kojeg turbina može raditi. Zatim se turbina obustavlja, otvara se zapornica da bi se dalje punio akumulacijski bazen (etapa 7).

[[Image:Clip_image002ec-ivana.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/4.''' Način korištenja potencijalne energije plime i oseke za elektranu s ugrađenim turbinama za rad u oba smjera i mogućnošću crpljenja vodom.</div>

'''Nekonvencionalne'''

Rad ovih elektrana u principu je isti kao kod vjetroelektrana, jedino što kao fluid umjesto zraka služi voda. Morske struje mogu prenositi jednake količine energije kao i vjetrovi. Turbine ovakvih elektrana grade se na dubinama od 20-30 metara, obično na mjestima gdje su jake morske struje. Ove elektrane generiraju 3-4 puta više snage nego konvencionalne. Ekološki su prihvatljive. Trenutno ne postoji ni jedna izgrađena elektrana ovog tipa.

[[Image:800px-SeaGen_marine_current_turbine_HandW-1-.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/5.''' Prototip turbine nekonvencionalne plimne elektrane</div>

Da bi se smanjili veliki kapitalni troškovi razvijene su turbine koje rade na istom načelu kao vjetroelektrane , ali koristeći energiju morskih struja izazvanih plimom i osekom u kanalima. Njihova prednost je u pouzdanoj periodičnosti morskih struja čiju energiju koriste.

Podjela turbina na plimu i oseku prema EMEC-u kategorizirane su[http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_stream_generator]:
# Oscijlirajuće – ne koriste rotirajuće elemente kao rotor već su bazirane kao aerotijela koja se pomiću napred i nazad čime se preko hidraulike generira električna energija.
#Trubine sa vodoravnom osi – najpoznatiji princip turbina, izvedbom sliče na vjetroturbine
#Turbine sa okomitom osi
#Turbine sa venturijevim efektom - koriste se za ubrzavanje vode kroz turbinu, mogu biti kombinirane sa turbinama vodoravne i okomite osi.

Dva su projekta financirana od European Commission's energy programme. Kvasalund i Devon.

'''Kvasalundski kanal'''

Brzina struje u kanalu iznosi 2,5 m/s ( najviša brzina periodičke prirode). Treba biti ugrađena je prototipna turbina snage 300 kW ukupnih procjenjenih troškva od US $11 milliona. Turbina ima podesive lopatice radiusa 10 m pri čemu se ugrađuje na dubinu od 50 m sa centrom rotacije 20 m od morskog dna. Ukupna masa uređaja je 200 T. Zbog spore rotacije lopatica pretpostavlja se da nema negativan utjecaj na migraciju riba, velika dubina omogućava nesmetan prolazak brodova iznad turbine. Postoji objektivni problem održavanja zbog potrebe obavljanja svih poslova pod vodom.

[[Image:Clip_image002ebe.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/6.''' Kvasalundski kanal</div>

'''Devon'''

Položaj ove pilot elektrane na struje plime i oseke vrijednosti L3m je 1.5 km od obale Lynmoutha.
Projektirana je za proizvodnju 300 kW električne energije pomoću rotora duljine 11 m sa 20 okretaja u minuti. Mali broj okretaja ne ugožava populaciju riba. Uređaj je konstruiran da se može izvaditi iz vode tako da se popravci mogu obavljati na suhom. Podaci za prosječnu i maksimalnu brzinu struje nisu poznati.Nasljednica ove elektrane jest SeaGen i u mogućnosti je generirati 1.2 MW unutar 18-20 h dnevno. SeaGen se sastoji od dva rotora.[http://en.wikipedia.org/wiki/SeaGen]

[[Image:Image011.png]]
[[Image:123.JPG]]

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/7.''' Slika prikazuje shemu i izvedbu turbine na struju plime i oseke</div>

<div align="center">[[Image:seagen.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/8.''' Slika prikazuje SeaGen turbinu iznad vode</div>

<div align="center">[[Image:devonskikanal.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/9.''' Slika prikazuje geografski položaj Devonskog kanala gdje dnevno prolazi 400 miliona galona vode.'''</div>

'''Snaga turbine na plimu i oseku'''

Proračun snage turbine na plimu i oseku bazira se na sljedećoj formuli[http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_stream_generator]:

[[Image:CodeCogsEqn.gif]]

Gdje je:

:[[Image:ro1.png]]=gustoća (morska voda 1027 [[Image:gustoca.png]])
:[[Image:cp1.png]]=keoficijent snage
:P = snaga (W)
:A = efektivna površina ([[Image:Povrsina.png]])
:v = brzina protoka ([[Image:brzina.png]])

Turbine na plimu i oseku imaju različite načine rada i kao takve imaju i različite iznose snaga. Ukoliko znamo koeficijent snage turbine moguće je u dobiti konačnu snagu za određenu turbinu. Ovaj koeficijent snage ograničen je Betz-ovim koeficijentom. Turbine na plimu i oseku pri brzinama vode od 2-3 m/s mogu generirati i do 4 puta više energije po okretu rotora nego slično dimenzionirane vjetroturbine. Betz-ov koeficijent za vjetroturbine kreće se od 0.25 - 0.3, dok se za turbine na plimu i oseku kreće od 0.35 - 0.5 što ih čini isplativijima i efektivnijima po vatu snage.

'''Neke od prototipnih turbina na plimu i oseku'''

Prototipne turbine na plimu i oseku koje se trenutno testiraju i od kojih su neke već povezane sa električnom mrežom.

# OpenHydro
# AR 1000
# HS 1000
# Evopod

'''1. OpenHydro'''

OpenHydro jedna je od nekonvencionalnih turbina na plimu i oseku. Prva je turbina na plimu i oseku koja je spojena na nacionalnu mrežu. Izgledom podsjeća na mlazni motor, ali ova jednostavna turbina ima mogućnost generiranja 250 MW električne energije. Iako je projekt tek prototip pokazuje iznimne mogućnosti te se ispitivanja na projektu i dalje provode. Prednost ovakve turbine glede ekološkog utjecaja jest velika. Zbog svoje konstrukcije u kojem rotor nije spojen na vratilo nema potrebe za podmazivanjem, odnosno rotor sjedi u ležištu unutar prstena[http://www.emec.org.uk/about-us/our-tidal-clients/open-hydro/].

<div align="center">[[Image:testiranje_oh.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/10. ''' Slika prikazuje testiranje OpenHydro turbine[http://en.wikipedia.org/wiki/European_Marine_Energy_Centre]</div>

'''2. AR 1000'''

AR 1000 turbina na plimu i oseku započela je svoje testiranje 2011. godine. Ova 1MW turbina (mjereno za brzine 2.65 m/s) ima rotor radijusa 18 m i teži gotovo 140 t.[http://www.emec.org.uk/index.php/about-us/our-tidal-clients/atlantis-resources-corporation-2/].

'''3. HS 1000'''

U prosincu 2011. godine započelo je testiranje 1MW turbine HS 1000. Ova buduća komercijalna turbina nasljednica je prototipne turbina HS 300 koja je trajno postavljena na mrežu u Norveškoj 2004. godine te je unutar 17 000 sati generirala 1.5 GWh i pokazala se veoma učikovitom sa čak 98% spremnosti prilikom rada.[http://www.emec.org.uk/about-us/our-tidal-clients/andritz-hydro-hammerfest/]

'''4.Evopod'''

Eksperimentalna turbina postavljena je u pogon 2008. godine. Veličina prototipa koji se testira je 1/10 stvarne veličine[http://en.wikipedia.org/wiki/Evopod].

'''Prednosti koje možemo pronaći kod Evopod-a su:

# Brzine plime i oseke su veće pri površini i padaju prema dubini
# Tok vode je neometan pri površini nego pri dnu zbog topografije morskog dna.
# Ne zahtjeva konstrukciju koja bi je pridržavala na morskom dnu kao kod drugih turbina na plimu i oseku.
# Brtvljenje je znatno jednostavnije zbog dubine na kojoj se nalazi
# Lakši pristup za održavanje nego kod turbina koje su postavljene na dno

'''Mane koje se mogu javiti kod Evo-a su:

# Naleti valova mogu uzrokovati oštečenje dijelova te uzrokovati oscilaciju u dobavi
# Moguće je potapljanje
# Otežavanje prometa

<div align="center">[[Image:evopod2.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/11.''' Slika prikazuje prototipnu turbinu Evopod.[http://en.wikipedia.org/wiki/Evopod]</div>

<div align="center">[[Image:evopod1.jpg]]</div>

<div align="center">'''Slika 2.4.7.2.2/12.''' Slika prikazuje eksperimentalni prikaz 3D modela.[http://en.wikipedia.org/wiki/Evopod]</div>

'''Utjecaj na okoliš'''

Problematika turbina na plimu i oseku osim visokih investicijskih troškova jest štetnost po podvodnu floru i faunu. Ispitivanja glede ekolokškog utjecaja jedan su od ključnih kriterija kojima se kompanije koji proizvode ovakve turbine bave.
Mogući problemi koji mogu nastati[http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_stream_generator]:
# Istjecanje maziva
# Buka
# Opasnost za podvodni svijet

=====Zaključak=====

Energija dobivena iz plime i oseke ima dugoročnu budućnost, posebice u vrijeme koje dolazi i koje prijeti nestašicom fosilnih goriva, jedna od alternativa će bit baš ovaj oblik dobivene energije.

Studije EU-a o plimnom potencijalu su ustanovile 106 Europskih lokacija sa jakim morskim strujama i procijenile da mogu osigurati 48TWh struje /godišnje (equivalentno 12500MW instalirane snage ) u električnu mrežu Europe. Tehnički RD&D programi trebaju biti razvijeni da bi se cijena eksploatacije mogla pouzdano odrediti.
(Najveći broj RD&D programa na polju iskorištavanja energije valova, plime i oseka te morskih struja trenutačno provodi V. Britanija stvaranjem subvencioniranog okruženja za njihov razvoj iz razloga potrebe osiguranja 10% obnovljive energije svakog proizvođača električne energije u zemlji.) Ciljana godina za anticipaciju energije mora u sustavima energetske opskrbe je procijenjena ili i predviđena od EU između 2010 i 2020 godine.

===Alternativne tehnologije===

==Distribuirana proizvodnja==

Distribuirana proizvodnja energije igrat će ključnu ulogu u razvoju novih energetskih sustava primjenom novih i naprednih tehnologija, koje se temelje na iskorištavanju lokalno prisutnih resursa, a to su najčešće obnovljivi izvori energije dostupni na mjestu potrošnje. Distribuiranom proizvodnjom mogu se zamijeniti znatne količine energije koje dolaze mrežnim sustavima te se tako smanjuju transmisijski i distribucijski gubici, a ponekad se izbjegavaju ulaganja u nove mrežne (transmisijske i distribucijske) kapacitete, koji u slučaju električne energije mogu imati udio u njenoj cijeni viši od 30%.
Distribuirana proizvodnja energije je i osnova za razvoj pametnih mreža - „Smart grids“ i virtualnih elektrana - „Virtual power plants“. Ovi novi koncepti razvijaju se uz pomoć IT tehnologija te nastoje transformirati transmisijsku i distribucijsku mrežu u jedinstven interaktivan sustav.

<div align="center"> [[Slika:Smart_grid.jpg]] </div>

<div align="center">'''Slika 2.4.1.''' Vizija „Smart grid“ koncepta razvijena od strane japanskih i US tvrtki za otočje Hawaii (izvor: http://theasiacareertimes.com) </div>

Gledajući samo elektroenergetske sustave distribuirana proizvodnja električne energije nije novi koncept jer se u počecima razvoja ovih sustava energija proizvodila na mjestu potrošnje i to najčešće u industrijskim elektranama. Daljnjim razvojem energetskih sustava i nastojanju dobivanja što jeftinije energije proizvodni kapaciteti su bivali sve veći te su se gradili blizu izvora primarnih resursa, kao što su rudnici ugljena ili mjesta s pogodnim hidropotencijalom, a koja su često bila udaljena od potrošača. Tako se došlo do razvoja centralizirane proizvodnje električne energije koja je obilježila drugu polovicu 20. stoljeća.
IEA definira distribuiranu proizvodnju električne energije kao proizvodnju koja služi kupce na mjestu potrošnje ili koja pruža potporu distribucijskoj mreži te je priključena na napon distribucije. Tehnologije generalno uključuju motore s unutarnjim izgaranjem, male i mikro turbine, gorive ćelije i solarne fotonapnske sustave. Kao što se može zaključiti iz definicije vjetroelektrane i male hidroelektrane se ne nalaze na IEA popisu tehnologija jer su one najčešće instalirane na mjestima s pogodnim potencijalom, a koji može biti dosta udaljen od mjesta potrošnje. Zbog toga se manji sustavi za proizvodnju energije, koji se ne nalaze blizu mjesta potrošnje nazivaju sustavima za decentraliziranu proizvodnju energije.

==Otočna proizvodnja==

Otočna proizvodnja karakterizira izolirane i autonomne energetske sustave. U slučaju proizvodnje električne energije to su distribucijski sustavi male i srednje veličine najčešće, no ne nužno, snabdjevani energijom iz malih dizelskih agregata ili malih termoelktrana s diesel motorima. Zadnjinih dvadesetak godina sve se više razvijaju otočni sustavi s korištenjem energije iz obnovljivih izvora u kombinaciji s nekim oblikom skladištenja električne energije (baterije, reverzibilne hidroelektrane i vodikova tehnologija). Intermitentna priroda većine obnovljivih izvora energije (OIE) predstavlja poteškoće pri usklađivanju dobave i potražnje te izaziva tehničke probleme vezane uz slabe i izolirane mreže. Skladištenje energije može imati ključnu ulogu u rješavanju ovih problema, te može pridonijeti povećanju penetracija OIE u slabim mrežama, pogotovo u izoliranim zajednicama i na otocima.

<div align="center">[[Slika:Otok_PHS.jpg]] </div>

<div align="center">'''Slika 2.5.1.'''Konfiguracija vjetroelektrane i reverzibilne hidroelektrane u autonomnim energetskim sustavima </div>

Kao što joj ime govori otočna proizvodnja je karakteristična za elektroenergetske sustave otoka koji nemaju vezu s kopnom podmorskim kabelima. Analizama elektroenergetskih sustava otoka za različite vrijednosti potražnje energije i različite razine potencijala vjetra je utvrđeno da reverzibilne hidroelektrane mogu pomoći u značajnom povećanju penetracije električne energije iz vjetroelektrana. Reverzibilne hidroelektrane mogu pripomoći čak i u uvjetima blagog vjetra, no bitno je znati da za razvoj reverzibilnih hidroelektrana treba imati pogodnu konfiguraciju terena, što najčešće znači pogodne lokacije dva rezervoara ili akumulacije te raspoloživu visinsku razliku. Iako se za donji rezervoar može koristiti more, reverzibilne hidroelektrane s morskom vodom se izbjegavaju zbog mogućnosti havarije te trajnog zasoljivanja okoliša. U tom slučaju, gdje nedostaje pitke vode, mogu se reverzibilne elektrane integrirati s desalinizacijskim postrojenjima.

Na otocima je moguće koristiti i sustave za skladištenje pomoću vodika, gdje oni nadopunjavaju OIE zbog njihove intermitentne prirode te tako pomažu većoj penetraciji OIE. Analize uvođenje energije vjetra i sustava za skladištenje pomoću vodika u energetski sustavima otoka Milosa u Grčkoj (STORIES projekt: http://storiesproject.eu/) pokazalo je da su smanjenje ovisnosti o fosilnim gorivima, povećanje sigurnosti opskrbe i smanjenje emisija vezanih uz fosilna goriva isplativi te ih je moguće postići mnogo manjim troškom u odnosu na sadašnji trošak proizvodnje električne energije.

Pored vodika za skladištenje energije se mogu koristiti i razne baterije, no za njihovu primjenu na udaljenim otocima ipak treba imati razvijen sustav oporabe i reciklaže jer njihovo neplanirano odlaganje ima štetne posljedice za okoliš.

Otočna proizvodnja energije može nastupiti i u velikim energetskim sustavima, kod ispada nekih vodova i dijelova sustava, no takva proizvodnja nije poželjna i nastoji se izbjegavati.

[[Image:Crta.jpg]]

=KGH sustavi (klimatizacija, grijanje i hlađenje)=
[[Image:Crta.jpg]]

KGH sustavi bave se postizanjem i održavanjem parametara toplinske ugodnosti za osobe koje borave u zatvorenom prostoru tokom cijele godine. Kao komponenta zgrade, KGH sustav košta mnogo novaca, troši puno energije, ima veliki utjecaj na ugodnost i veliki potencijal da poboljša ili naruši zdravlje osoba koje borave u zgradi. Pod KGH sustave podrazumijevamo grijanje, hlađenje i ventilaciju što sve objedinjuje klimatizacija.

[[Slika:Kgh-sustav.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 88.''' Koncept KGH sustava</div>

==Grijanje==

===Povijest grijanja===

Prvim "sustavom" grijanja koji je čovjeku bio poznat se može smatrati izlaganje Sunčevim zrakama. Tek nakon "otkrića" vatre, čovjeku je, osim jednostavnijeg pripremanja hrane, omogućena zaštita od hladnog vremena u svako doba dana i godine. Ognjište, odnosno ložište s otvorenim plamenom u pravilu se nalazilo u središnjem dijelu nastambe i ujedno je služilo za pripremanje hrane i kao sustav grijanja.

Prvi složeniji sustavi grijanja na području Europe nastaju tek u antičko doba. Bili su to sustavi centralnog površinskog grijanja starih Rimljana koji su bili poznati pod nazivom hipokaustično grijanje. Ložište se nalazilo ispod kuće, a gorivo (drvo ili drveni ugljen izgarali su u ložištu bez rešetke. Dimni plinovi kao produkt izgaranja prolazili su kroz posebno izvedene šupljine u zidovima i podovima (tibulama) i izlazili sa strane kroz otvore. Posude za vodu iznad ložišta bili su prvi prethodnici centralne pripreme vode.

[[Slika:Hipokaust.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 89.''' Hipokaust</div>

U srednjem vijeku u europskim zemljama nije zabilježen neki značajni pomak, kao izvor topline u nastambama običnog puka koristi se otvoreno ognjište postavljano u središte prostorije, a kućama plemenitaša otvoreni kamin postavljen u prostoriju gdje se najčešće boravilo, dok se ostale prostorije ili nisu grijale ili su se grijale tako što je uz njih prolazio dimnjak.

Najznačajnije promjene pojavljuju se u 18. stoljeću. Godine 1716. u Švedskoj je izveden prvi sustav centralne pripreme potrošne tople vode (Triewald), a 1745. godine u Engleskoj je izveden prvi sustav parnog grijanja. Godine 1763. proizvedena je prva peć na drva s povećanom učinkovitošću (tzv. berlinska peć) kao posljedica velike nestašice energenata (ogrjevnog drva zbog nekontrolirane sječe šuma) u tadašnjoj Pruskoj,a 1770. godine glasoviti izumitelj James Watt za grijanje svojih pogona počinje koristiti radijatore s parom kao prijenosnikom energije, dok 1777. godine u Francuskoj započinje primjena centralnog toplovodnog grijanja u inkubatorima za uzgoj pilića i u staklenicima. Potkraj 18. stoljeća konstruirana je prva željezna peć i lijevanoželjezni kotao.

U prvoj polovici 19. stoljeća postavljene su tehničke osnove sustava vrelovodnog (Perkins, 1831. godine). U istom razdoblju izveden je i jedan od prvih sustava centralnog toplovodnog grijanja ( u glasovitom dvorcu Neuschwannstein u južnoj Bavarskoj). Topli zrak grijan u velikim pećima na drva koje su se nalazile u podrumu prolazio je kroz otvore do soba i gornjih katova.
Godine 1860. u SAD-u započinje tvornička proizvodnja lijevano željeznih kotlova i radijatora, a u posljednja desetljeća 19. stoljeća donose pravu ekspanziju proizvođača opreme za grijanje, od kojih su neki opstali i do danas.

Tehnički razvoj u 20. stoljeću donosi brojne novosti. Izgrađuju se prve toplane i toplinarski sustavi: parni u Dresdenu 1901. godine i toplovodni u Plauenu (također u Saskoj) 1906. godine. Godine 1930. konstruirana je prva cirkulacijska crpka za sustave grijanja (Oplaender). Već u to vrijeme primijećene su prednosti centralnog toplovodnog grijanja, koje najveći zamah doživljavaju pedesetih godina prošlog stoljeća. U doba tzv. energetske krize sedamdesetih godina prošlog stoljeća dolazi do velikih promjena u tehnici grijanja jer osnovni zahtjev postaje istodobno smanjivanje potrošnje goriva uz očuvanje ugodnosti boravka u prostorijama. Tada nastaju prvi niskotemperaturni kotlovi i počinje se primjenjivati regulacija u ovisnosti o vanjskoj temperaturi. Sljedeći veliki korak u razvoju tehnike grijanja predstavljaju kondenzacijski kotlovi, čija primjena započinje početkom 80-ih godina prošlog stoljeća. Kada je riječ o sustavima grijanja budućnosti, mogu se primijetiti naznake daljnjeg razvoja. Jedna od njih je svakako povezivanje sustava grijanja sa sustavom za decentraliziranu proizvodnju električne energije, odnosno primjena kogeneracije.
Isto tako u posljednje vrijeme se može primijetiti sve veća težnja za primjenom energije iz obnovljivih izvora, primjerice pomoću solarnih sustava ili dizalica topline.

===Toplinska ugodnost===

Zadatak sustava grijanja je dovođenje dovoljne količine topline za pokrivanje toplinskih gubitaka zgrade te osiguravanje toplinskih uvjeta pri kojim se korisnici u prostoriji osjećaju ugodno.

Prema normi ISO 7730 toplinska ugodnost je stanje svijesti koje izražava zadovoljstvo s toplinskim stanjem okoliša. Osjećaj ugodnosti nužno je individualan i ne postoji određeni skup stanja okoliša u kojem bi baš svaka osoba iskazala zadovoljstvo.
Toplinska ugodnost je određena s nekoliko osnovnih faktora:
*temperaturom zraka u prostoriji,
*temperaturom ploha u prostoriji,
*vlažnošću zraka,
*brzini strujanja zraka,
*razini odjevenosti,
*razini fizičke aktivnosti,
*ostalim faktorima (kvaliteta zraka, buka, namjena prostora, dob, spol, rasa…).
Toplinska ravnoteža između tijela i njegove okoline, rezultirat će promjenom temperature tijela. Ljudsko tijelo ima vrlo učinkovit mehanizam za održavanje temperature tijela koja se održava na približno 37<sup>o</sup>C. Kako bi održala stanje toplinske ravnoteže, osoba mora proizvedenu toplinu predati okolini. Izmjena topline s ljudskog tijela može biti osjetna i latentna. Ljudsko tijelo osjetnu toplinu izmjenjuje konvekcijom (izmjena topline sa zrakom), zračenjem (izmjena topline s plohama u prostoru bez kontakta) i provođenjem (izmjena topline s čvrstim predmetima s kojima je tijelo u kontaktu, kao npr. pod), dok latentnu transpiracijom (ishlapljivanje vlage) preko kože i disanjem.

[[Slika: Mehanizmi_odrzavanja_toplinske_ravnoteze.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 90.''' Mehanizmi održavanja toplinske ravnoteže</div>

===Sustavi grijanja===

Općenito sustave grijanja možemo podijeliti na:
*lokalno grijanje,
*centralno grijanje,
*daljinsko grijanje.

'''Lokalno grijanje'''

Predstavlja najstariji način grijanja koji omogućava izravno zagrijavanje prostorije iz izvora topline koji je u njoj smješten. Izvori topline za lokalno grijanje mogu biti kamini, štednjaci, peći, grijalice, električno podno grijanje itd.

'''Centralno grijanje'''

Centralno grijanje može biti toplovodno, parno ili zračno. Kod centralnog grijanja, ogrjevni medij (voda, zrak, para) zagrijava se na jednom mjestu (kotlu smještenom u kotlovnici) i uz pomoć pumpi (rjeđe se koriste gravitacijski sustavi) preko razvoda distribuira u ogrjevna tijela smještena u prostorijama kuće ili zgrade. Sustavi centralnog toplovodnog grijanja su prema HRN EN 18282 određeni kao sustavi grijanja kod kojih temperatura ogrjevnog medija (tople vode) nije viša od 105 °C i danas predstavljaju najčešću izvedbu sustava grijanja u stanovima, obiteljskim kućama i zgradama. Sustav centralnog parnog grijanja koristi kao radni medij vodenu paru koja se proizvodi u kotlu i dovodi parnim vodovima do ogrjevnih tijela gdje kondenzira i kondenzacijski vodovima vraća u kotao. Para se koristi kod zagrijavanja velikih dvorana koje se povremeno griju ili u slučajevima kada se koristi i za druge svrhe kao na primjer u tvornicama. Kod zračnog centralnog grijanja koristi se zrak koji se zagrijava u izmjenjivaču topline i distribuira kanalima u prostorije.

[[Slika: Centralno grijanje.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 91.''' Shema centralnog grijanja</div>

'''Daljinsko grijanje'''

Kod daljinskog grijanja izvor topline je u toplani iz koje se toplinom snabdijeva jedna ili više grupa građevina, stambeni blokovi ili gradske četvrti. Često su ova postrojenja građena kao termoelektrane – toplane, tj. kogeneracijska postrojenja s istovremenom proizvodnjom električne i toplinske energije. Kao distribucijske pozicije služe toplinske podstanice.

[[Slika: daljinsko grijanje.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 92.''' Daljinsko grijanje</div>

===Ogrijevna tijela===

Ogrijevna tijela su dijelovi sustava grijanja koji služe za izmjenu topline s prostorijom (tj. zrakom, osobama i objektima u njoj), kako bi se u njoj ostvarili uvjeti toplinske ugodnosti, odnosno zadovoljile potrebe radnog procesa. Kod centralnih su sustava grijanja izvedeni kao zasebni elementi i do njih se pomoću cijevnog razvoda dovodi prikladan ogrjevni medij zagrijan u izvoru topline smještenom na jednom mjestu za cijeli objekt, odnosno za više prostorija. Za razliku od toga , kod lokalnih su sustava grijanja s izvorom topline objedinjena u jedinstveni element, pri čemu dodatni prijenosnik topline i njegov razvod nisu potrebni jer se toplina izmjenjuje izravno. S obzirom na izvedbu, način izmjene topline i korišteni ogrjevni medij, postoji nekoliko osnovnih vrsta ogrjevnih tijela:
*Radijatori (npr. člankasti, pločasti, cijevni i sl.),
*Konvektori,
*Kaloriferi i zračeći paneli,
*Površinski sustavi grijanja (podno, zidno i stropno grijanje),
*Toplozračna,
*S izravnom izmjenom topline (peći, grijalice, kamini i sl.),
*U posebnim izvedbama.

[[Slika: Radijator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 93.''' Radijator</div>

'''Radijatori'''

Radijatori su ogrjevna tijela kod kojih se izmjena topline odvija konvekcijom i zračenjem, a građena su od jedne ili više ogrjevnih ploha različitog oblika, izvedbe i veličine. Radijatori mogu prema izvedbi ogrjevnih ploha biti: člankasti, pločasti, cijevni i u posebnim izvedbama.

Člankasti ili rebrasti radijatori sastoje se od više članaka izrađenih od tlačno lijevanog aluminija, lijevanog željeza ili čelika. Članci su međusobno povezani spojnicama s lijevim i desnim navojem dimenzija, pri čemu se njihov broj mijenja ovisno o potrebnom toplinskom učinu radijatora. Ukupne dimenzije i učin radijatora jednake su zbroju dimenzija i učina svakog članka. Prema DIN 4703 člankasti radijator mora biti minimalno 70mm odmaknut od poda, 40mm od ploče unutrašnjeg zida te od peripeta 65mm.

[[Slika: clankasti radijator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 94.''' Člankasti radijator</div>

Pločasti radijatori sastoje se od tijela koje čini ogrjevna ploha, odnosno ploča s ravnom i glatkom vanjskom površinom koja je izrađena od čeličnog lima i koja je najvećim dijelom svoje unutarnje površine u doticaju s ogrjevnim medijem. Ploče se mogu postaviti u više redova, a za poboljšanje izmjene topline na njih se postavljaju tzv. konvekcijske lamele. Odabiru se s obzirom na učin koji se uobičajeno izražava po duljini. U odnosu na člankaste radjatore imaju razmjerno male ugradbene dimenzije (posebice dubinu), glatku površinu za izmjenu topline čime se olakšava održavanje i čišćenje pa se ostvaruje mnogo veća higijenska razina uporabe te kompaktnu izvedbu što olakšava odabir, isporuku i ugradnju. Prema DIN 4703 pločasti radijator mora biti 50mm odmaknut od zida i 100 mm od poda.

[[Slika: Plocasti radijator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 95.''' Pločasti radijatori</div>

Cijevni radijatori se sastoje od dvije ili više čeličnih cijevi postavljenih vodoravno ili okomito koje su na odgovarajući način spojene na krajevima, pri čemu se spojevi u pravilu izvode zavarivanjem. S obzirom na to da se vrlo često koriste u kupaonicama i drugim sanitarnim prostorijama, nazivaju se i kupaoničkim radijatorima.

[[Slika: cijevni radijator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 96.''' Cijevni radijator</div>

'''Konvektori'''

Konvektori su ogrjevna tijela za centralne sustave grijanja (toplovodne, vrelovodne ili parne) kod kojih se topline gotovo isključivo izmjenjuje konvekcijom. Sastoj se od jednog ili više izmjenjivača topline u obliku cijevi na koju su ugrađene gusto raspoređene lamele za izmjenu topline. Prema mjestu ugradnje mogu biti zidni, podni i s pokrovom, dok prema ostvarenju strujanja zraka mogu biti s prirodnom i prisilnom cirkulacijom. Uglavnom se koriste za grijanje velikih prostora s velikim ostakljenim površinama (npr. izloga, automobilskih salona i sl.), a mogu se izvesti i tako da se do njih dovodi svježi zrak izvana, odnosno mogu se povezati sa sustavom ventilacije. Ipak u odnosu na radijatore, imaju nekoliko nedostataka, među kojima su najveći složena izvedba i ugradnja, otežano održavanje i čišćenje, odnosno razmjerno niža higijenska razina uporabe. Odabiru se s obzirom na dimenzije (ugradbenu visinu i dubinu) i učin koji se izražava po duljini.

[[Slika: Konvektor.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 97.''' Konvektor</div>

'''Sustavi površinskog grijanja'''

Sustavi površinskog grijanja kao ogrjevna tijela koriste građevinske elemente, odnosno plohe prostorije: pod, zidove i strop, pri čemu se toplina izmjenjuje zračenjem i konvekcijom, a s obzirom na ogrjevnu plohu dijele se na podne, zidne i stropne. Mogu biti izvedeni kao električni ili toplovodni, pri čemu se koriste snižene temperature ogrjevnog medija (npr. 55/45, 40/30°C), a kao izvori topline služe niskotemperaturni i kondenzacijski kotlovi, solarni sustavi i toplinske crpke.

[[Slika: Podno_grijanje.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 98.''' Podno grijanje</div>

===Priprema potrošne tople vode===

Na pripremu potrošne tople vode (PTV) u prosječnom kućanstvu u kontinentalnom dijelu Hrvatske otpada otprilike 20% ukupne godišnje potrošnje toplinske energije, dok se ostatak troši na grijanje prostora (oko 73%) i kuhanje (oko 7%). U primorskim dijelovima taj je udio energije za pripremu PTV-a još i veći. Prosječni građanin potroši dnevno oko 200-300 litara pitke vode, od čega u prosjeku 40-70 litara otpada na potrošnu toplu vodu temperature 45°C koja se uglavnom koristi za održavanje osobne higijene i pranje posuđa. U sezoni kada nema grijanja priprema, PTV-a predstavlja pojedinačno najveći izdatak za energiju jednog kućanstva, bez obzira koji se energent koristi. Učinkovita priprema i korištenje PTV-a može stoga znatno utjecati na smanjenje ukupnih troškova za energiju u kućanstvu.

Sustavi za pripremu potrošne tople vode služe za zagrijavanje pitke vode i zbog svojih se sličnosti u tehničkom smislu vrlo često promatraju zajedno sa sustavima grijanja, a nerijetko su izvedeni s istim izvorom topline. U njihove se osnovne dijelove ubrajaju odgovarajuće izvedeni izvor topline, vodovi do trošila (slavina i sl.), a često i povratni, odnosno recirkulacijski vodovi te sigurnosni i regulacijski elementi.

[[Slika: Ptv.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 99.''' Priprema potrošne tople vode</div>

Prema načinu zagrijavanja vode sustavi za pripremu potrošne vode mogu biti:
*Protočni – zagrijavaju vodu neposredno u trenutku potrošnje, pri čemu izmjena topline započinje otvaranjem protoka kroz trošilo.
*Spremnički ili akumulacijski – zagrijavaju vodu prije potrošnje, pri čemu se zagrijana voda sve dok nije potrebna pohranjuje u odgovarajućem spremniku.

Izvori topline su dijelovi sustava za pripremu PTV-a u kojim dolazi do pretvorbe prikladnog primanog izvora energije u toplinu koja se potom izravno ili posredno (ovisno o izvedbi sustava) predaje vodi. U najvećem broju slučajeva po svojoj su izvedbi jednaki izvorima topline sustava grijanja i nerijetko se izvode kao jedinstveni uređaj. Kao izvori topline sustava za pripremu PTV-a u stanovima, obiteljskim kućama i zgradama razne namjene danas se najčešće koriste:
*Protočni plinski ili električni bojler (< 2 osobe)
*Akumulacijski plinski ili električni bojler (< 4-5 osoba)
*Kombinirani plinski bojler za PTV i grijanje prostora-protočni ili akumulacijski (< 4-5 osoba)
*Kotao s indirektno grijanim spremnikom za centralnu pripremu vode ( > 4-5 osoba)
*Solarni kolektori sa spremnikom ( > 3 osobe)
*Dizalica topline ( > 3 osobe)

Spremnici topline su dio sustava za pripremu PTV-a i služe za pohranu zagrijane vode kako bi njezina potrošnja bila moguća u bilo koje vrijeme. Spremnici topline mogu biti protočni (direktno se zagrijava ona količina vode koja se troši) i akumulacijski (priprema veća količina vode pri čemu se toplina akumulira).

[[Slika: Spremnik.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 100.''' Akumulacijski spremnik</div>

==Ventilacija==

Zadaća ventilacije u zgradama je stalna zamjena onečišćenog zraka iz prostorije, svježim zrakom iz slobodne atmosfere radi održavanja potrebnih higijenskih uvjeta neophodnih za zdrav i ugodan boravak ljudi. Uloga ventilacije je također zagrijavanje zraka ukoliko je potrebno, odstranjivanje suvišne vlage i štetnih plinova iz prostora, te rashlađivanje zraka u ljetnom razdoblju. Za ugodno stanovanje i očuvanje zdravlja i pune radne sposobnosti osoba, važne su sljedeće preporuke:
*temperatura zraka zimi u stambenim bi prostorijama trebala bit 21 ± 1 °C. Ljeti su ugodne temperature između 24 i 26 °C;
*odstupanja srednje temperature obodnih površina (zidovi) od temperature zraka, ne smije iznositi više od 2 do 3 °C;
*zimi je udobna relativna vlažnost zraka od 40% do 50%, a ljeti 50 ± 5%. Vrijednosti ispod 30% medicinski su nepoželjne, jer imaju za posljedicu isušivanje dišnih puteva;
*brzina strujanja zraka u zoni boravka osoba trebala bi biti od 0,1 do 0,3 m/s.

Ventilaciju možemo podijeliti na:
*Prirodnu ventilaciju,
*Mehaničku ventilaciju.

===Prirodna ventilacija===

Prirodna ventilacija podrazumijeva izmjenu zraka u prostoriji bez korištenja ventilatora, to jest iskorištava prirodne zakone pri izmjeni zraka u nekoj zatvorenoj prostoriji. Zrak u zatvorenoj prostoriji se izmjenjuje zbog efekta dimnjaka (uzrok strujanja). Efekt dimnjaka je pojava koja uzrokuje strujanje toplijeg zraka kroz zgradu prema gore zbog razlike u temperaturi, tj razlike gustoća toplijeg i hladnijeg zraka. Ona se odvija putem infiltracije zraka kroz zazore prozora i vrata, te zidova, otvaranjem prozora i vrata te izmjenom zraka kroz ventilacijske kanale.

[[Slika:Efekt dimnjaka.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 101.''' Efekt dimnjaka</div>

Prednosti ovakvog tipa ventilacije su mali investicijski troškovi, jednostavno održavanje, jeftina pogonska energija, mala brzina strujanja zraka, niska razina buke i smanjenje emisija stakleničkih plinova.
Nedostaci su slaba učinkovitost, slaba mogućnost upravljanja te ovisnost o vremenskim uvjetima.

Infiltracija kroz zazore podrazumijeva prodor zraka kroz zazore na prozorima i vratima te malenim dijelom kroz vanjske zidove. Prodor svježeg zraka u prostoriju procesom infiltracije ovisi o veličini zazora na vanjskim prozorima i vratima. Uvjet za ovakvu izmjenu je razlika tlaka između unutarnjeg i vanjskog zraka kao posljedica razlike temperature i energije vjetra. Zimi je u stambenim prostorijama broj izmjena zraka od 0,3 do 0,8 h-1. Noviji prozori koji imaju manji koeficijent prijelaza topline često imaju izmjenu zraka samo 0,1 h-1 pa prostorije koje imaju takve prozore ili bi trebale otvarati prozore ili koristiti mehaničku ventilaciju. Minimalni broj izmjena zraka u jednom satu u stambenoj prostoriji ne smije biti manji od 0,5 h-1. Ovakav tip ventilacije nije dovoljan i treba se koristiti u kombinaciji sa otvaranjem prozora i vrata.

Otvaranjem prozora i vrata postiže se najintenzivnija izmjena zraka u prostoriji. Ona ovisio o brzini vjetra, razlici između temperatura unutarnjeg i vanjskog zraka, vrsti prozora i roleta te rasporedu prozora u zgradi. Približan broj izmjena zraka koji se može postići u uporabi pri zatvorenom prozoru i balkonskim vratima, te pri različitim položajima krila prozora i prozorskih roleta prikazani su u tablici. Većina ljudi prozračuje svoje prostorije otvaranjem prozora pri čemu se razlikuje dugotrajno i kratkotrajno prozračivanje. Treba imati na umu da je kratko prozračivanje potpunim otvaranjem krila prozora i balkonskih vrata osobito s aspekta zaštite od prehlade i uštede toplinske energije za grijanje, bolje od trajnog prozračivanja kroz poluotvorena krila vrata ili prozora. U jednakim vremenskim intervalima na primjer svakih sat vremena otvorim prozor na 5 do 10 minuta i time izmijenimo kompletnu količinu staroga zraka. Na slici 103 su prikazani načini i vremenski period potreban da se cijeli zrak u prostoriji izmjeni.

[[Slika:Prozracivanje_tablica.PNG|center]]
<div align="center">'''Slika 102.''' Broj izmjena zraka pri prirodnoj ventilaciji kroz prozore i vrata</div>

[[Slika:Pravilno prozracivanje.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 103.''' Pravilno prozračivanje</div>

Prirodna ventilacija kroz kanale znači izmjenu zraka u prostoriji bez prozora kroz vertikalne zidane ventilacijske kanale koji se izvode od pripadajuće prostorije do iznad krova zgrade. Pri tome treba imati na umu da ovakav tip ventilacije funkcionira ispravno samo ako je osigurano stalno dovođenje svježeg zraka u odgovarajućim količinama. Zrak se dovodi kroz otvor na zidu ili dnu krila vrata a odvodi iz prostorije kroz otvor ispod stropa s priključkom na ventilacijski kanal. Da bi se mogla regulirati izmjena zraka u prostorijama okomiti kanali imaju zaklopke za podešavanje.

[[Slika:Okomiti kanali.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 104.''' Okomiti kanali</div>

===Mehanička ventilacija===

Mehanička je ventilacija prisilna izmjena zraka u zatvorenome prostoru kroz vertikalne kanale na mehanički pogon pomoću ventilatora. Takva ventilacija se izvodi u području s jakim vrtlogom vjetrova ili u razdoblju kad nema prirodne ventilacije odnosno kad nije dovoljno djelotvorna. Prednosti ovakve ventilacije su: ne ovisi o vremenskim uvjetima, veliki izbor opreme, mogućnost regulacije te je pojednostavljen proces projektiranja sustava. Nedostaci su veliki investicijski troškovi, velika potrošnja energije, recirkulacija zraka te problem buke.

[[Slika:PRISILNA VENTILACIJA.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 105.''' Mehanička ventilacija</div>

Mehanička ventilacija dijeli se na:
*odsisnu
*tlačnu
*odsisno-tlačnu

Odsisna ventilacija - prostorija se nalazi u podtlaku (tlaku manjem od okolišnog) čime se sprečava širenje lošeg zraka. Ventilator isisava zrak i izbacuje ga van. Primjenjuje se u kuhinjama (napa), kupaonicama itd.

[[Slika:Kuhinjska napa.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 106.''' Kuhinjska napa</div>

Tlačna ventilacija funkcionira na način da uređaji za tlačnu ventilaciju ubacuju vanjski zrak u prostor koji se ventilira. Prostorija se drži u pretlaku u odnosu na susjedne prostorije i okolinu, te je time spriječen dotok onečišćenog zraka u ventilirani prostor, odnosno višak zraka struji u susjedne prostorije ili prema okolini kroz prozore i vrata. Zimi je potrebno zrak koji se ubacuje u prostoriju zagrijati približno do sobne temperature pomoću grijača zraka. Osnovni dijelovi ventilacijske komore su ventilator, grijač i filtar zraka, te kanal za dovod zraka. Nedostatak tlačne ventilacije je nemogućnost povrata topline iz sobnog zraka. Ovaj tip ventilacije primjenjuje se u sobama, učionicama itd.

Tlačna i odsisna ventilacija pogodna je za velike prostorije. Svježi zrak se ubacuje u prostoriju, dok se iskorišteni izbacuje van. Primjenjuje se za komfornu i industrijsku ventilaciju.

[[Slika:Odsisno tlacna ventilacija.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 107.''' Odsisno-tlačna ventilacija</div>

===Izrazi za računanje ventilacije i norme===

Minimalno potreban broj izmjena vanjskog zraka: (prema tehničkom propisu koji se odnosi na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu u zgradama):

Stambene zgrade:

Sustavi s konstantnim protokom zraka:
[[Slika:formula_1.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

Sustav s promijenjivim protokom zraka:
[[Slika:formula_2.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

Nestambene zgrade:

Sustavi s konstantnim protokom zraka:
[[Slika:formula_3.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

Sustavi s promijenjivim protokom zraka:
[[Slika:formula_4.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

Minimalno potreban volumni protok zraka:
[[Slika:formula_5.png|center]]
<div align="center">'''''' </div>

===Filteri za ventilacijske sustave===

Filter je dio opreme ventilacijskog sustava koji uklanja čestice zagađivača iz ventilacijskog zraka. Korištenjem filtera povećava se razina ugodnosti, ali povećavaju se i troškovi pogona i održavanja sustava. Postavljanjem filtera u ventilacijsku ili klima jedinicu provodi se, ne samo pročišćavanje zraka, nego i zaštita ostalih uređaja ugrađenih u sustav od nakupljanja i taloženja nečistoća. Time se posredno dodatno čuvaju elementi građevine od onečišćenja i oštećenja. Osnovni činilac u filtraciji zraka su filterski materijali tj. Filterski ulošci, ili kraće, filteri. Filter kao finalni proizvod sastoji se od jednog, dva ili tri filterska uloška, pri čemu zadnji ugrađen u nizu zovemo filterom, a predhodne predfilterima. Moderni filteri danas omogućuju zadržavanje čestica u širokom rasponu 0,1-500 μm.

Filter za čestice treba imati tri važne osobine:
*visoka efikasnost- sposobnost uklanjanja čestica iz struje zraka
*veliki kapacitet zadržavanja prašine – određena količina prašine koju filter zraka može zadržati u pogonu
*mali otpor strujanju zraka – pad statičkog tlaka na filteru

Osnovna podjela filtera po klasama vrši se prema europskim smjernicama i normama:
*Grubi filter - predfilter
*Fini filter – prvi/drugi stupanj filtracije
*Apsolutni filter – završni stupanj filtracije

Grubi filteri vrše zadržavanje krupne prašine (čestice promjera 5-100 μm) i najčešće se koriste u klimatizaciji proizvodnih hala, kompresorskih stanica, za zaštitu električnih uređaja ili kao predfilteri u zahtjevnijim klima komorama (lakirnice, poslovne zgrade...)

Fini filteri vrše zadržavanje fine prašine (čestice promjera 0.3-5 μm) i koriste se u bolnicama, labaratorijima, elektranama, lakirnicama i drugdje.

Apsolutni filteri vrše zadržavanje najfinije prašine (lebdeće čestice vrlo malog promjera <0.3 μm), te se najčešće koriste u operacijskm dvoranama, medicinskoj i farmaceutskoj industriji, sterilnim punionicama, pogonima za mikrotehnologiju i mikroelektroniku, u prehrambenoj industriji i drugim pogonima u kojima je potrebno ispuniti najviše zahtjeve za čistoću zraka.

[[Slika:Filter_vreca_fini.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 108.''' Grubi sintetički filter F9</div>
[[Slika:Filter_sinteticki_grubi.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 109.''' Vrećasti fini filter G3</div>

==Hlađenje==

Rashladna tehnika je ona grana tehnike koja se bavi pojavama i postupcima hlađenja tijela. U tom smislu, hladiti znači nekom tijelu smanjivati unutrašnju energiju odvođenjem energije, što se manifestira sniženjem njegove temperature. Hlađenje je lijevokretni kružni proces snižavanja temperature u nekom prostoru u svrhu, npr., rashlađivanja hrane, očuvanja neke supstance ili stvaranja ugodnog osjetilnog doživljaja. Hladnjaci, strojevi za hlađenje, usporavaju razvoj bakterija koje uzrokuju kvarenje prehrambenih proizvoda kao i kemijskih reakcija koje se događaju u normalnoj atmosferi.

Čovjek je već u dalekoj prošlosti shvatio korisnost hlađenja, tako je još pračovjek skupljao snijeg i led i čuvao ga u svojim pećinama. U starom Egiptu, gdje niti zimi nema leda, koristila se tehnika hlađenja vode u poroznim glinenim ćupovima koje su robovi hladili lepezama. U Indiji se za vedrih ljetnih noći ostavljala na slobodnom prostoru u plitkim glinenim posudama i tako se hladila. 1913. godine Escher Wyss po prvi puta upotrebljava monoklormetan kao radnu tvar u rashladnom uređaju. Dvadesetih godina prošlog stoljeća započinje serijska proizvodnja kućanskih hladnjaka sa monoklormetanom ili sumpor-dioksidom kao radnom tvari. 1945. godine freoni postaju najznačajnija radna tvar u rashladnoj tehnici, i to značenje zadržavaju do danas.

[[Slika:Hladnjak.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 107.''' Moderni hladnjak za kućanstvo</div>

Konstantan rashladni učinak kod tehničkog hlađenja je postignut cirkulacijom radne tvari u zatvorenom sustavu, u kojem radna tvar isparava (radna tvar ima nisku temperaturu isparavanja) da bi zatim opet kondenzirala u kontinuiranim ciklusima. Ako ne dođe do curenja radne tvari, radna tvar zadržava svoja svojstva kroz čitav uporabni vijek rashladnog uređaja i nije potrebna njena zamjena. Sve što je potrebno za održavanje rashladnog efekta je stalan dovod energije ili snage u sustav, i mogućnost odvođenja topline iz sustava.

Kružni procesi u rashladnoj tehnici su lijevokretni procesi uz utrošak kompenzacijske energije koja se dovodi procesu najčešće kao mehanički rad. Razlikujemo tri vrste takvih procesa. Kada se procesom prenosi toplina od niže na višu okolišnu temperaturu, proces se naziva rashladnim procesom. Kada se kružnim procesom prenosi temperatura s okolišne na neku višu temperaturu, takav proces se naziva ogrjevnim procesom ili dizalicom topline. Treću vrstu lijevokretnih kružnih procesa čine procesi u kojima se uz utrošak mehaničkog rada prenosi toplina od niske na visoku temperaturu grijanja, tkz. ogrjevno-rashladni procesi.

Dva osnovna tipa rashladnih sustava su kompresijski rashladni uređaji (koriste mehanički rad za strujanje radne tvari) i apsorpcijski rashladni uređaji (koriste toplinu za strujanje radne tvari).

===Kompresijski sustavi===

Svaki kompresijski sustav se sastoji od četri osnovna elementa, a to su:

'''Kompresor'''

Omogućava proces hlađenja jer nije moguće prirodnim putem toplinu prenijeti s tijela niže temperature na višu. Kompresor usisava suhozasićenu paru radne tvari s tlaka isparavanja i komprimira ju na tlak kondenzacije odnosno na temperaturu koja je viša od temperature okoline. Kompresori mogu biti klipni, rotacioni, vijčani itd.

'''Kondenzator'''

Pregrijana para radne tvari iz kompresora ulazi u kondenzator gdje se hladi predajući toplinu okolišu do temperature kondenzacije pri čemu daljnjim odvođenjem topline dolazi do kondenzacije radne tvari. Odavanjem topline okolini sadržaj pare u kondenzatoru se sve više smanjuje, a udio kapljevine raste. Radna tvar na izlazu iz kondenzatora je sva u kapljevitom stanju. Za bolju učinkovitost sustava poželjno je da se radna tvar na izlazu kondenzatora pothladi za par stupnjeva. Prema načinu hlađenja kondenzatori se dijele na vodom hlađene, zrakom hlađene, i kombinirano.

'''Prigušni ventil'''

Prigušuje radnu tvar s tlaka kondenzacije na tlak isparavanja. Kapljevita radna tvar prolazi kroz prigušni ventil iz područja visokog tlaka u područje nižeg tlaka. Zbog toga radna tvar ekspandira i istodobno isparava. U prigušne ventile ubrajaju se termoekspanzijski ventil (TEV), kapilara, elektronski ekspanzijski ventil (EEV), ventil s plovkom itd.

'''Isparivač'''

U isparivaču radna tvar isparava pri tlaku isparavanja najčešće primajući toplinu s medija kojeg hladi. Radna tvar na ulazu u isparivač je većinom u kapljevitom stanju ), dok je radna tvar na izlasku iz isparivaču u suhozasićenom ili blago pregrijanom stanju
(stanje 1). Temperatura isparavanja je uvijek niža od temperature medija koji se hladi na isparivaču (najčešće je to zrak, a može biti i kapljevina – voda ili neka smjesa vode i glikola). Isparivači mogu biti potopljeni i suhi.

[[Slika:Split sustav.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 108.''' Split sustav </div>

===Apsorbcijski sustavi===

Apsorpcijski rashladni proces se od kompresijskog samo po tome što je mehanički kompresor zamijenjen termičkim kompresorom (ili “toplinskim kompresorom”). To znači da kao kompenzacijska energije više ne služi mehanički rad (kojeg dovodimo kompresijskom sustavu u vidu električne energije), već toplinska energije dovedena u sustav pri temperaturi višoj od temperature okoline. Prednost je u tome što je kompenzacijska energija obično neka jeftina otpadna toplina. Da bi termički kompresor radio potrebno je da radna tvar bude smjesa dvije tvari. Jedna tvar je rashladna radna tvar koja kondenzira u kondenzatoru i isparava u isparivaču, a druga tvar mora imati sposobnost da prvu tvar apsorbira (otopi) da bi kao smjesa kružila u krugu termokompresora. Većina industrijskih apsorpcijskih uređaja i malih kućanskih aparata rade sa smjesom amonijaka i vode(NH<sub>3</sub>/H<sub>2</sub>O). Za hlađenje u uređajima za klimatizaciju ponekad se koristi smjesa vode i litij bromida (H<sub>2</sub>O/LiBr). Termički kompresor sastoji se od kuhala i apsorbera. Kuhalo se nalazi na visokotlačnoj strani toplinskog kompresora i u njemu dolazi do izdvajanja rashladne tvari iz apsorbenta s time da rashladna tvar isparava. Za isparavanje je potrebna toplina koja se dovodi kuhalu pri visokoj temperaturi i tlaku. Apsorber se nalazi na niskotačnoj strani termičkog kompresora u kojem dolazi do otapanja rashladne tvari u otapalu pri niskom tlaku. Prilikom tog procesa oslobađa se toplina miješanja.

[[Slika:ARU.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 109.''' Apsorpcijski rashladni sustav </div>

===Radne tvari===

Radna tvar koja cirkulira unutar uređaja ima funkciju prijenosnika energije, preuzimajući toplinsku energiju u jednom dijelu rashladnog uređaja i prenoseći je na drugi dio na kojem se toplina predaje okolišu. Svojstva radnih tvari moraju biti takva da se toplina s niže na višu temperaturu može prenositi pod uvjetima koji vladaju unutar rashladnog uređaja. Radne tvari moraju zadovoljavati posebne termodinamičke, sigurnosne i fizikalno-kemijske zahtjeve. Zbog relativno velikog spektra tvari koje se mogu koristiti kao radne tvari u rashladnim sustavima, uvedeno je univerzalno internacionalno označivanje. Za svaku radnu tvar u rashladnim uređajima oznaka započinje velikim slovom R (eng.: refrigerant), a iza njega slijede dvije ili tri brojke (npr. metan, CH<sub>4</sub>, ima oznaku R 50).

Najčešće korištene radne tvari u hladnjacima za kućanstva, halogeni derivati metana i etana, R 11, R 12 i R 22, inače izvanredno kemijski stabilne, predstavljaju veliku opasnost za okoliš u slučaju da radna tvar iscuri iz sustava. Za navedene spojeve se pouzdano zna da uništavaju ozonski omotač. Montrealskim protokolom je zabranjena proizvodnja rashladnih uređaja sa ovim radnim tvarima, i do danas bi zabrana trebala u potpunosti biti provedena.

===Energetska bilanca===

Za svaki kružni proces vrijede zakoni očuvanja energije. Tako energija koja ulazi u sustav mora biti jednaka energiji koja iz tog sustava i izlazi. Tako za rashladni uređaj vrijedi ista formula kao i za toplinsku pumpu pri kompresijskom procesu sa hladnom parom. Pojednostavljeno to izgleda:

'''Q<sub>0</sub> + P = Q<sub>c</sub> + Q<sub>gub</sub>'''

gdje je:

Q<sub>0</sub> – rashladni kapacitet u kW

P – dovedena energija u kW

Q<sub>c</sub> – toplinski kapacitet u kW

Q<sub>gub</sub> – toplinski gubici u kW

U kompresoru se javljaju toplinski gubici te upravo zbog toga ukupna dovedena energija P ne prelazi u toplinu koja se odvodi iz kondenzatora, nego se smanjuje za faktor α.

'''Q<sub>c</sub> = Q<sub>0</sub> + α * P'''

Dva parametra utječu na iznos faktora α: konstrukcija samog kompresora te toplinska izolacija dijelova postrojenja.

Kod grubog proračuna možemo koristiti vrijednosti α:

α = 0 – idealan proces, bez gubitaka

α = 0,9 – obzirom na mehaničku snagu vratila

α = 0,9 – obzirom na primljenu električnu snagu kompresora (hermetičkih)

α = 0,8 – obzirom na primljenu električnu snagu kompresora (otvorenih)

Za sam proračun rashladnog uređaja nije dovoljan samo ovaj zakon održanja energije. Za proračun bitan je i zakon o održanju mase odnosno masenih protoka na hladnoj i toploj strani s ostvarenim temperaturnim razlikama.

Q<sub>0</sub> = m<sub>c</sub> *c<sub>c</sub> * (t<sub>cu</sub> – t<sub>ci</sub>)

Q<sub>0</sub> = m<sub>c</sub> * (h<sub>cu</sub> – h<sub>ci</sub>)

Q<sub>0</sub> = A<sub>c</sub> * k<sub>c</sub> * t<sub>lc</sub>

Q<sub>0</sub> = f (t<sub>c</sub>, t<sub>0</sub>, V<sub>m</sub>)

P = f (t<sub>c</sub>, t<sub>o</sub>, V<sub>m</sub>)

Q<sub>c</sub> = Q<sub>0</sub> + α * P

Q<sub>c</sub> = m<sub>w</sub> * c<sub>w</sub> * (t<sub>wi</sub> – t<sub>wu</sub>)

Q<sub>c</sub> = A<sub>w</sub> * k<sub>w</sub> * T<sub>lw</sub>

Indeksi C i W označuju hladnu i toplu stranu procesa. Indeksi I i U označavaju izlaz i ulaz za određeni medij.

Kratko pojašnjenje oznaka i veličina navedenih u prethodno navedenim jednadžbama:

*k – koeficijent prijelaza topline u W/m<sup>2</sup>K
*c – specifični toplinski kapacitet u kJ/kgK
*A – površina izmjenjivača u m<sup>2</sup>
*t<sub>l</sub> – logaritamska temperatura u K
*h – entalpija u kJ/kg
*m – maseni protok u kg/s
*t<sub>c</sub> – temperatura smrzavanja u °C
*t<sub>0</sub> – temperatura isparavanja u °C
*V<sub>m</sub> – protok kompresora u m<sup>3</sup>/h

Položaj radnih temperatura t<sub>c</sub> i t<sub>0</sub> znatno utječe na rashladni kapacitet i potrošnju energije. Isto tako važan faktor je i veličina kompresora i njegov protok.
Za svako postrojenje postoji jedinstvena točak u kojoj navedene zavisnosti i jednadžbe postižu jednakost. To je točka ravnoteže ili pogonska točka. Postizanjem te točke najbolje optimirano određeno rashladno postrojenje.

[[Slika:Rashladni ciklus.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 110.''' Prikaz rashladnog ciklusa</div>

===Faktori ekonomičnosti (hlađenja i grijanja)===

Za ekonomičnost svakog rashladnog uređaja mjerodavan je stupanj iskoristivosti. Stupanj iskoristivosti definiramo kao omjer korisne energije (energije koju možemo iskoristiti za neki koristan rad) i ukupne energije (utrošena energije). Ovaj omjer nikad ne može biti veći od jedan. Iskoristivost od 100% predstavlja idealizirani slučaj u kojem teoretski nemamo nikakvih gubitaka te je sva uložena energije pretvorena u koristan rad. Naravno ovakav slučaj nije mogući u nekom realnom postrojenju.

Stupanj iskoristivosti za klasičan desnokretni proces:

[[Slika:faktor1.jpg]]

Iz navedene jednadžbe vidimo da η ne može biti veća od 1. Teoretski ne možemo dobivati više rada nego što ulažemo energije.

Temelje prolazimo u termodinamici, odnosno ljevokretnim kružnim procesima. Izrazi koje ćemo koristiti u nastavku, prije svega za faktor ekonomičnosti, ne ovise o svojstvima radne tvari te vrijede za svaku tvar koja se koristi u ljevokretnom kružnom procesu.

Transport topline kod ljevokretnog procesa ne odvija se sam od sebe nego je za prijenos topline potreban nekakav rad koji se dovodi izvana.

Isto tako moramo uvesti jednu novu veličinu koja će opisivati „dovođenje“ topline kod rashladnog spremnika i toplinske pumpe. Radi se o faktoru efikasnosti. Moguća su dva faktora efikasnosti i to za rashladne uređaje i toplinske pumpe (radi se naravno o ljevokretnim procesima).
Faktor efikasnosti za rashladne uređaje može se definirati kao:

[[Slika:faktor2.jpg]]

Faktor ekonomičnosti kod rashladnog uređaja definira se kao količina topline u đulima preuzeta iz ogrjevnog spremnika na račun jednog đula dovedenog rada.

Za toplinsku pumpu faktor ekonomičnosti se definira kao:

[[Slika:faktor3.jpg]]

Faktor ekonomičnosti za toplinske pumpe nam pokazuje koliko se đula ogrjevne topline dobije za grijanje na račun jednog đula dovedenog rada.

Postoji mogućnost da se dio rashladnog kapaciteta iskoristi i kod toplinske pumpe. Ukoliko imamo takav sustav povećavamo i stupanj ekonomičnosti.
Tada dobivamo:

[[Slika:faktor4.jpg]] - rashladni uređaj

[[Slika:faktor5.jpg]]- toplinska pumpa

Za određivanje ukupne vrijednosti rashladnog procesa koristimo omjere faktora ekonomičnosti realnog i idealnog Carnotovog procesa.

[[Slika:faktor6.jpg]]

==Klimatizacija==

Klimatizacija prostora je proces pripreme zraka u svrhu stvaranja odgovarajućeg stupnja ugodnosti za boravak ljudi, a u modernom načinu života i ostalih živih bića.

Klimatizacija kao grana tehnike obuhvaća tehničke postupke za ostvarivanje željenih parametara zraka i njihovo održavanje u prostoru, pomoću termotehničkih sustava tijekom čitave godine. Željeni parametri su veličine u optimalnim graničnim vrijednostima, a vezani su uz uvjete toplinske ugodnosti (temperatura, vlažnost, brzina strujanja, čistoća zraka, buka, …). Klimatizacijski sustavi obavezno uključuju i dovođenje svježeg zraka u prostor koji se klimatizira, tj. uključuje i ventilaciju prostora. U tehničkom smislu, sustavi koji nemaju dovod svježeg nisu sustavi klimatizacije (npr. split sustavi nisu klimatizacijski uređaji jer nemaju mogućnost ovlaživanja niti odvlaživanja zraka, već služe samo za grijanje i hlađenje zraka).

[[Slika:Split.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 111.''' Split sustav-nije sustav klimatizacije</div>

Osnovna podjela klimatizacijskih sustava:

*'''''Niskotlačni ili niskobrzinski klimatizacijski sustavi'''''

Brzina strujanja u kanalskom razvodu iznosi 2 do 10 m/s (2-6 m/s za komfornu klimatizaciju, 6-10 m/s za industrijsku klimatizaciju). Vezan za brzinu strujanja je problem buke koju stvara zrak strujeći kroz kanale, pogotovo pri strujanju kroz kanale velikih dimenzija. Padovi tlaka iznose od 500 do 2000 Pa. Koriste se kod sustava komforne klimatizacije: hoteli, kazališta, muzeji, itd.

*'''''Visokotlačni ili visokobrzinski klimatizacijski sustavi'''''

Brzina strujanja u kanalskom razvodu iznosi 10 do 30 m/s, uz padove tlaka od 1500 do 3000 Pa. Kanali su najčešće kružnog presjeka (inače kod niskotlačnih sustava mogu i najčešće jesi pravokutnog presjeka, radi izgleda interijera) prvenstveno zbog krutosti stijenki. Koriste se kada je ograničena mogućnost smještaja kanalskog razvoda, obično za urede na izlazima (anemostati – uređaji koji raspršuju mlaz u mnogo smjerova i na taj način smanjuju brzinu strujanja). Još jedan konstrukcijski element je rasteretna kutija koja služi za smanjenje brzine strujanja zraka.

Klimatizacijski sustavi prema području primjene se dijele na:

*'''''Komfornu klimatizaciju'''''

Sustavi koji stvaraju temperaturne uvjete za boravak ljudi. Održavaju temperaturu od 20 do 27°C te relativnu vlažnost od 40 do 60% uz brzinu strujanja zraka u zoni boravka ljudi do 0,3 m/s. Primjenjuje se u stambenim prostorima, trgovinama, bolnicama, komercijalnim zgradama, bazenima, hotelima itd.

*'''''Industrijsku klimatizaciju'''''

Sustavi koji stvaraju optimalne uvjete za odvijanje nekog proizvodnog ili tehnološkog procesa, kao što su temperatura, vlaga, čistoća zraka. Primjenjuju se u pogoni za proizvodnju elektroničkih čipova, mlijeka, računarskih sustava, vina, šampanjca, … Parametre sustava definira tehnologija i zahtjevi proizvodnje, a ne potreba osoba koje borave u industrijskom prostoru.
Prema vrsti klimatizacijskog sustava osnovna podjela je sljedeća i vrijedi i za sustave komforne klimatizacije i za sustave industrijske klimatizacije:

'''Osnovni kriteriji za izbor sustava klimatizacije su sljedeći:'''

#funkcionalnost
#toplinski i rashladni učinak
#mogućnosti smještaja u prostoru
#investicijski troškovi
#trošak pogona
#pouzdanost pogona
#fleksibilnost sustava
#održavanje

Između navedenih kriterija uspostavlja se međusobna veza, i projektant u dogovoru s investitorom određuje koje je najpogodnije rješenje za projektiranje određenog klimatizacijskog sustava.

'''Prema DIN1946 sustavi klimatizacije se prema složenosti procesa pripreme zraka dijele na:'''

*'''''ventilacijski sustavi'''''

Prema normi to su takvi sustavi koji osim dovođenja svježeg zraka mogu obaviti i jedan od u nastavku teksta navedena 4 termodinamička procesa pripreme zraka, najčešće grijanje.

*'''''sustavi djelomične klimatizacije'''''

U skladu s normom ti sustavi, osim dovođenja svježeg zraka mogu obaviti još 2 ili 3 termodinamička procesa pripreme zraka, najčešće grijanje, hlađenje i odvlaživanje.

*'''''sustavi klimatizacije'''''

Sustavi klimatizacije, osim dovoda svježeg zraka, mogu ostvariti sva 4 osnovna termodinamička procesa pripreme zraka.

Temelje se na procjeni mogućnosti sustava da tijekom pogona ostvari 4 termodinamička procesa pripreme zraka: grijanje, hlađenje, ovlaživanje, odvlaživanje.

Materijal prikupili:
Danica Maljković i Tomislav Pukšec

===Komponente sustava klimatizacije===

Osnovne komponente klimatizacijskog sustava su:
*sustav pripreme zraka,
*sustav s vodom,
*postrojenje za hlađenje (rashladnik vode) i grijanje (kotao),
*sustav odvođenja viška topline (npr. rashladni toranj),
*regulacija.

Osnovne komponente sustava pripreme zraka su:

'''Rešetka''' - namijenjene za dovod ili odvod zraka te štiti sustav od primjerice kiše.

'''Filter''' - uklanja čestice zagađivača. Prednost im je što su visoko efikasni (uklanjaju čestice), imaju veliki kapacitet zadržavanja prašine te mali otpor strujanju. Mogu biti grubi, fini i apsolutni.

'''Ventilator''' - služe za dobavu i odsis ventilacijskog zraka. Mogu biti centrifugalni i aksijalni.

'''Grijač i hladnjak''' - izmjenjivači topline koji služe za grijanje/hlađenje vanjskog zraka.

'''Ovlaživač''' - služi za ovlaživanje zraka. Učinak mu ovisi o količini vode/vodene pare koju trebamo predati zraku, količini vanjskog zraka i izvorima vlage unutar prostorije.

'''Odvlaživač''' - služi za smanjenje relativne vlažnosti, ali da se pri tome osigura željena temperatura prostorije. Mogu biti kemijski sušači zraka i sušači s niskotemperaturnim hlađenjem.

[[Slika:Klima komora.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 112.''' Sustav pripreme zraka</div>

Osnovne komponente sustava distribucije zraka:

'''Kanalski razvod''' - postoje četiri kategorije kanala: dobavni, povratni, usisni i ispušni kanal. Kanali mogu biti pravokutni, okrugli, ovalni i fleksibilni.

'''Elementi za distribuciju zraka''' - mogu biti sapnice, rešetke, distributeri i perforirani strop. Kod projektiranja sustava izuzetno je bitan smještaj distributera u prostoriji.

'''Miješajuća kutija''' - postavlja se u kanalski razvod i služi za miješanje svježeg i istrošenog zraka.

[[Slika:Kanalski razvod.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 113.''' Kanalski razvod</div>

===Sustavi povrata topline===

Sustavi povrata topline koriste toplinu otpadnog zraka. Prednost ime je što smanjuju pogonske troškove, učinak i dimenzije opreme te su pogodni u vidu zaštite okoliša. Tehnički propis o sustavima ventilacije, djelomične klimatizacije i klimatizacije zgrada (NN 03/07) navodi obavezu korištenja sustava povrata topline za sustave koji koriste više od 2500 m<sup>3</sup>/h vanjskog zraka. Sustavi povrata topline mogu biti:
* rekuperativni (direktna i indirektna izmjena),
* regenerativni (brzorotirajući i spororotirajući te s akumulacijskim pločama).

'''Rekuperativni sustavi'''

Kod rekuperativnih sustava prijelaz topline odvija se preko ploha (cijevi, ploče) bez međusobnog dodira medija. Moguć je povrat samo osjetne topline. Prednost ovakvih sustava je razdvajanje struje fluida te mogućnost prijelaza topline za različite medije (voda, zrak, ulje itd.). Nedostatak im je manji stupanj iskorištenja, veći pad tlaka te potreban prostor za ugradnju.

[[Slika: Rekuperator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 114.''' Rekuperator</div>

Izmjena topline može biti direktna pri čemu se koriste cijevni orebreni i pločasti izmjenjivači te indirektna (kružni cirkulacijski sustav i toplinske cijevi).

'''Regenerativni sustavi'''

Kod regenerativnih sustava prijelaz topline odvija se preko akumulacijske mase uz međusobni kontakt medija. Moguć je povrat osjetne i latentne topline. Prednost ovakvog sustava je što je moguć povrat topline i vlage, veći je stupanj iskorištenja te je kompaktne izvedbe. Nedostatak je što nema potpunog razdvajanja fluida i što je moguća izmjena toplina samo između plinova.

[[Slika: Regenerator.JPG |center]]
<div align="center">'''Slika 115.''' Regenerator</div>

Mogu se podijeliti na brzortirajće regeneratore i spororotirajuće regeneratore koji mogu biti sorpcijski i kondenzacijski.

==Dizalice topline (toplinske pumpe)==

Za dizalicu topline često možemo naići na nazive toplinska pumpa ili toplinska crpka. Ti izrazi su doslovni prijevodi primjerice engleskog izraza heat pump i ne zadovoljavaju ni smisleno ni stručno. Izraz toplinska pumpa ili crpka u duhu hrvatskog jezika bi upućivao na pumpu ili crpku koja radi pomoću topline. Stoga bi prava kombinacija riječi bila pumpa topline ili crpka topline jer taj uređaj toplinsku energiju s niske temperaturne razine diže na višu kako bi omogućio njezinu uporabu za grijanje. Iz tog razloga se koristi izraz dizalica topline.

Dizalica topline je uređaj koji omogućuje prijenos (toplinske) energije iz sustava (toplinskog spremnika) niže temperaturne razine korištenjem dodatne energije (rada) pomoću lijevokretnog kružnog procesa prikladnog radnog medija. Zahvaljujući tom svojstvu dizalice topline su vrlo prikladne kao izvori toplinskog (i rashladnog) učina u sustavima grijanja, pripreme potrošne tople vode, ventilacije i klimatizacije. Vrijedi napomenuti da je svaki rashladni uređaj dizalica topline. Toplinski spremnici različitih temperaturnih razina pri tome su:
* toplinski izvor: prostor ili medij niže temperaturne razine od kojeg se toplina odvodi (tlo, površinske ili podzemne vode, okolni zrak, otpadni, istrošeni ili onečišćeni zrak iz prostorija ili raznih procesa itd.)
* toplinski ponor: prostor ili medij više temperaturne razine kojem se toplina dovodi ( zrak u prostoriji, voda u sustavu grijanja, potrošna topla voda itd.)

[[Slika:Dizalica topline.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 116.''' Dizalica topline</div>

Osnovna zamisao primjene dizalica topline temelji se na mogućnosti iskorištavanja dijela besplatne i neograničene topline iz neposredne okoline tj. toplinskih izvora kao što su voda, zemlja i zrak. Za njihovu učinkovitu primjenu treba ispuniti nekoliko osnovnih uvjeta kao što su:
* raspoloživost toplinskog izvora dovoljno visoke i razmjerno konstantne temperature dulje vrijeme
* mala udaljenost toplinskih izvora i ponora
* umjerena temperaturna razina toplinskog ponora (npr. niskotemperaturni sustav grijanja)
* veliki broj sati uporabe tijekom godine radi veće isplativosti
* visoke cijene drugih izvora energije (ostvaruju se veće uštede)

S obzirom na izvor dodatne energije dizalice topline mogu biti s tlom kao izvorom topline, s vodom i zrakom.

===Dizalice topline s tlom kao izvorom topline===

Kada se govori o tlu kao izvoru topline za dizalice topline, misli se na toplinsku energiju površinskih ili podzemnih slojeva Zemlje odnosno geotermalnu energiju. Ona najvećim djelom potječe od Sunčeve energije koja je do tla došla zračenjem ili izmjenom topline s padalinama. Osnovna značajka tla kao izvora je sposobnost pohrane toplinske energije cijele godine, što omogućava njegovo iskorištavanje tokom cijele godine. Izmjena topline s tlom ovisi o njegovom koeficijentu toplinske vodljivosti, gustoći i sastavu te specifičnom odavanju topline. Geološkim i termodinamičkim ispitivanjima pokazano je da se temperatura do oko 10 m dubine tla tijekom godine mijenja zbog atmosferskih utjecaja (padalina, izmjene godišnjih doba), dok je na većim dubinama razmjerno stalna. Za iskorištavanje topline tla koriste se dizalica topline tlo-voda (rasolina-voda). Kako bi se omogućila izmjena topline između tla i posrednog medija dizalice topline koriste se izmjenjivači topline koji se ukopavaju u tlo. pri tome postoje dvije osnovne izvedbe izmjenjivača:
* podzemni toplinski kolektori ili kolektorska polja
* podzemne toplinske sonde

'''Podzemni toplinski kolektori'''

Podzemni toplinski kolektori služe za izmjenu topline posrednog medija i površinskih slojeva tla (do dubine 2 m) kod primjene dizalice topline tlo-voda. Radi se o izmjenjivačima topline koji se pojavljuju u nekoliko osnovnih izvedbi:
* vodoravna kolektorska polja
* kanalni, kompaktni ili kolektori u jarku
* spiralni kolektori
Osnovna vrijednost koja se koristi pri dimenzioniranju podzemnog toplinskog kolektora je rashladni učin dizalice topline, odnosno učin isparivača. Pri izvođenju treba uzeti u obzir raspoloživu površinu zemljišta, dubinu polaganja (1.2-1.5 m), način polaganja, međusobni razmak cijevi (0.5-1.2 m),duljinu cijevi te način punjenja sustava. Cijevi kolektora polažu se na dubinu najmanje 20 do 30 cm ispod razine smrzavanja tla.

[[Slika:Podzemni toplinski kolektor.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 117.''' Podzemni toplinski kolektor</div>

'''Podzemne toplinske sonde'''

Podzemne toplinske sonde služe za izmjenu topline posrednog medija i dubokih slojeva tla kod primjene dizalica topline tlo-voda. Radi se o okomitim izmjenjivačima topline koji se uobičajeno koriste kada na raspolaganju nisu veće slobodne površine zemljišta. Dubina, promjer i broj bušotina u koje se ugrađuju cijevi izmjenjivača ovise o potrebama zgrade za toplinom, odnosno o toplinskom i rashladnom učinu dizalice topline. Postoje dvije uobičajene izvedbe podzemnih toplinskih sondi i to kao dvostruka U-cijev od polietilena i kao koaksijalna cijev. Kao posredni medij koristi se glikolna smjesa u omjeru 30% glikola i 70% vode. Specifično odavanje topline tla prosječno iznosi 25-100 W/m duljine sonde, a značajno ovisi o sastavu i kvaliteti tla jer količina vlage i poroznost imaju veliki utjecaj na toplinsku vodljivost. Prosječna dubina sondi je 40 do 100 m i udaljenost bušotina je 5 m (za sonde duljine 40-50 m), odnosno 6 m (za sonde duljine veće od 50 m).

[[Slika:Podzemna toplinska sonda.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 118.''' Podzemna toplinska sonda</div>

===Dizalice topline s vodom kao izvorom topline===

Kada se govori o vodi kao toplinskom izvoru za dizalice topline, misli se na toplinsku energiju površinskih (potok, rijeka,jezero, more), podzemnih ili otpadnih voda. Osnovna značajke vode kao toplinskog izvora je razmjerno konstantna temperatura tokom cijele godine. Za iskorištavanje toplinske energije vode koriste se dizalice topline voda-voda. Sustav pri tom može biti izveden kao izravni, kada se podzemna voda (uz filtriranje) izravno dovodi do isparivača dizalice topline ili neizravni, kada se ugrađuje dodatni izmjenjivač topline. Ipak prednost treba dati neizravnoj izvedbi. Voda se tada iz jedne bušotine crpi, a kroz drugu vraća u podzemne slojeve. Zbog razmjerno visoke i konstantne temperaturne razine vode kao toplinskog izvora faktor grijanja dizalice topline voda-voda je razmjerno velik. Temperatura podzemne vode se mijenja ovisno o dobu godine i dubini, a najčešće iznosi 8 do 12 °C. Temperatura površinskih voda je također razmjerno stalna i pri dnu nikada ne pada niže od +4°C, dok se temperatura morske vode kreće u rasonu 11-24 °C.

[[Slika:Dizalica topline voda.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 119.''' Dizalica topline voda-voda</div>

===Dizalice topline sa zrakom kao izvorom topline===

Kada se govori o zraku kao toplinskom izvoru, misli se na toplinsku energiju vanjskog ili otpadnog, istrošenog ili onečišćenog zraka iz sustava ventilacije i klimatizacije ili raznih procesa. Osnovna značajka zraka kao toplinskog izvora je nepodudarnost vremena kada su vanjske temperature najviše i kada su potrebe za toplinom za grijanje najveće. Za iskorištavanje toplinske energije zraka koriste se dizalice topline zrak-voda ili zrak-zrak. Pri tome se kao dizalice topline zrak-zrak često koriste klima uređaji kod kojih je omogućeno prekretanje rashladnog procesa. Kod dizalica topline zrak-voda dobivena topline može koristiti u sustavu toplovodnog (niskotemperaturnog) grijanja ili klimatizacije, a kod dizalice topline zrak-zrak u sustavu ventilacije i klimatizacije (toplozračno grijanje) ili se pak zrak zagrijan prolaskom kroz kondenzator izravno ubacuje u prostoriju. Mogu se pojaviti u tri izvedbe i to za postavljanje na otvorenom prostoru, zatvorenom prostoru ili u odvojenoj izvedbi (split sustav). Iako je zrak kao toplinski izvor svuda dostupan i neiscrpan, u obzir treba uzeti da faktor grijanja značajno opada sa snižavanjem vanjske temperature. Zbog toga kad su vanjske temperature zraka niske, potreban je dodatni izvor topline sustava grijanja (npr. kondenzacijski kotao)

[[Slika:Dizalica topline zrak.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 120.''' Dizalica topline zrak-voda</div>

==Solarna energija==

U svrhu KGH razmotrit ćemo korištenje sunčeve energije koja se koristi direktno za zagrijavanje vode za grijanje, odnosno grijanje silicijskog gela za klimatizacijske i rashladne sisteme pokretane toplinom. Osnovni princip rada ovih sistema je da se sunčeva energija sakuplja u kolektorima u kojima se grije voda. Upotreba takvih sistema za grijanje je najznačajnija u domaćinstvima. Takvi solarni kolektori se obično postavljaju na krovove kuća ili zgrada. Solarni kolektori pretvaraju sunčevu energiju u toplinsku energiju vode (ili neke druge tekućine). Sistemi za grijanje vode mogu biti ili otvoreni, u kojima voda koju treba zagrijati prolazi direktno kroz kolektor na krovu, ili zatvoreni, u kojima su kolektori popunjeni tekućinom koja se ne smrzava (npr. antifriz). Zatvoreni sustavi mogu se koristiti bilo gdje, čak i kod vanjskih temperatura ispod nule. Tijekom dana, ako je lijepo vrijeme, voda može biti grijana samo u kolektorima. Ako vrijeme nije lijepo, kolektori pomažu u grijanju vode i time smanjuju potrošnju struje. Solarni kolektori su vrlo korisni i kod grijanja bazena. U tom slučaju temperatura vode je niska i jednostavnije je održavati temperaturu pomoću otvorenih sistema grijanja. Na takav način optimalna temperatura bazena održava se nekoliko tjedana više u godini nego bez sistema grijanja vode.
Postoje i kolektori koji direktno griju zrak. Ti sustavi cirkuliraju zrak kroz kolektore i na taj način prenose velik dio energije na zrak. Taj se zrak kasnije vraća u grijanu prostoriju i na taj način se održava temperatura u prostoriji. Kombinacijom grijanja zraka i grijanja vode može se postići vrlo velika ušteda.

[[Slika:Skse1.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 121.''' Shema korištenja sistema za grijanje domanćinstva preko sunčeve energije.</div>

Ovakvi solarni sistemi danas postaju sve isplativiji. Zbog kretanja cijena energenta na svjetskom tržištu ovakvi sistemi omogućavaju sve veće uštede i sve bržu amortizaciju početne investicije. U Hrvatskoj oni imaju najveću priliku u Dalmaciji i Istri zbog velikog broja sunčanih sati godišnje. Primjenom sunčanih kolektora za proizvodnju tople vode ostvaruje se značajna ušteda u utrošku goriva ili električne energije, smanjuje onečišćenje zraka, smanjuje ispuštanje ugljičnog dioksida u atmosferu, smanjuje se ovisnost o uvozu fosilnih goriva, smanjuju se troškovi i opasnosti vezani uz prijevoz fosilnih goriva, stvaraju se lokalna radna mjesta i omogućava veća predvidljivost troškova grijanja. Međutim, nedostatak primjene sunčanih kolektora je njihova relativno visoka cijena. Sunce jest besplatno, ali njegovo korištenje nije. Za razliku od električnih bojlera s relativno niskom investicijom i visokim troškovima pogona, sunčani sustavi imaju relativno visoke investicijske troškove, a vrlo male troškove pogona i održavanja.

===Solarno grijanje===

Solarni sistemi koji se koriste za grijanje vode za korištenje u domaćinstvu ili za grijanje prostorija se sastoje od četiri glavne komponente. To su solarni kolektori, solarna regulacija, solarna stanica i spremnik topline.

'''Solarni kolektor'''

Najbitnija karika svakog solarnog sustava je solarni kolektor koji prenosi sunčevu energiju na medij kojime se indirektno zagrijava voda u solarnom spremniku. Preko jednog kvadratnog metra solarnog kolektora možemo dobiti i do 700 W topline za grijanje vode ili prostorija. Kod instaliranja solarnih kolektora vrlo je bitan kut pod kojim će se postaviti jer se tokom mjeseca mijenja kut Sunca pa bi se i s time trebao mijenjati kut kolektora. Ukoliko se kolektori instaliraju pod fiksnim kutom od 37 do 43° u smjeru juga, ukupna godišnja dozračena energija na plohu kolektora će biti samo oko 6% niža od one koja bi se dozračila ukoliko bi se nagib kolektora mijenjao svaki mjesec.

Prema izvedbi, solarni kolektori s vodom mogu se podijeliti u sljedeće vrste:
* ravni (pločasti) kolektori
* vakuum – cijevni kolektori
* apsorberi za zagrijavanje bazenske vode
* kolektori s integriranim spremnikom
* koncentrirajući kolektori

[[Slika:Plocasti kolektor.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 122.''' Solarni pločasti kolektor</div>

Pločasti solarni kolektor se općenito sastoji od sljedećih dijelova:
* pokrivna ploča od stakla ili drugog dijatermijskog materijala u jednom ili više slojeva,
* apsorber za apsorpciju toplinskog zračenja Sunca na kojeg su spojene cijevi,
* cijevni registar za protjecanje ogrjevnog medija (npr.vode) priključci s armaturom za punjenje, pražnjenje i odzračivanje kolektora,
* izolacija za smanjenje toplinskih gubitaka kroz bočne i stražnju stranicu kolektora,
* kućište za smještaj sastavnih dijelova kolektora i njihovu zaštitu od prašine i vlage.

Sunčevo zračenje koje prodire kroz pokrivnu ploču apsorbira se u apsorberu, koji se zagrijava i predaje toplinu ogrjevnom mediju koji struji kroz cijevi pričvršćene na apsorber. Kao ogrjevni medij najčešće se koristi voda ili mješavina voda/etilen-glikol u području gdje se temperatura može sniziti ispod 0 °C. Ovisno o učinku sustava i vanjskoj temperaturi, ravnim kolektorima postižu se temperature ogrjevnog medija do 100°C. U slučaju prestanka cirkulacije ogrjevnog medija, ravni kolektori mogu izdržati temperaturu do 200 °C. Površina jednog kolektora kreće se od 1.5m2 do 8 m2, no najčešće iznosi oko 2m<sup>2</sup>. Vijek trajanja im je 25 do 30 godina. Apsorber sa selektivnim slojem je vrlo značajan dio kolektora, jer o optičkim svojstvima, geometriji i materijalu apsorbera najviše ovisi toplinski učinak kolektora. Pokrivna ploča izrađuje se iz jednog ili dva sloja najčešće staklena. Toplinska izolacija smanjuje toplinske gubitke ravnog kolektora kroz bočne i stražnju stranicu. Izolacijski materijali su najčešće kamena ili staklena vuna i poliuretanska ili polistirenska pjena.

Efikasnost kolektora je definirana omjerom korisne topline, prikupljene kolektorom i intenziteta upadnog sunčevog zračenja na plohu kolektora. Na efikasnost kolektora ponajviše utječu svojstva premaza apsorbera te kvaliteta pričvršćivanja cijevi za apsorbersku ploču (tj. veličina toplinskog otpora provođenju topline prema nosiocu topline u cijevima). Efikasnost kolektora pada sa smanjenjem insolacije i temperature zraka te s povećanjem srednje temperature nosioca topline. Stoga je poželjno osigurati da temperatura u kolektoru ne bude previsoka, s obzirom na željenu temperaturu vode u spremniku (oko 50°C). To je moguće postići pravilnim odabirom protoka nosioca topline (tj. pumpe i promjera cjevovoda) te načinom spajanja i brojem kolektora u spoju. Kolektori se mogu montirati u paralelnom i serijskom spoju. Paralelni spoj omogućuje približno jednaku temperaturu na ulazu i izlazu svakog kolektora, dok kod serijskog spoja izlazna temperatura iz jednog kolektora predstavlja zapravo ulaznu temperaturu u drugi. Iz tog razloga serijski spoj omogućuje veći prirast temperature nosioca topline prilikom prolaza kroz grupu, ali i nižu ukupnu efikasnost svih kolektora u spoju zbog znatno viših prosječnih temperatura nosioca topline od temperature vode u spremniku te uz sve to i veći pad tlaka. Iz tih se razloga češće koristi paralelni spoj unatoč tomu što zahtijeva veće protoke, cjevovode većih promjera i dulje vrijeme zagrijavanja vode u spremniku zbog manjeg prirasta temperature nosioca topline u spoju (tj. manje razlike temperature između nosioca topline i vode u spremniku). Serijski spoj se češće koristi u područjima niže insolacije (poput Njemačke, Austrije) gdje bi paralelni spoj zahtijevao prevelike izmjenjivačke površine u spremnicima.

[[Slika:Spajanje kolektora.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 123.''' Paralelni i serijski spoj kolektora</div>

'''Regulacija solarnog sustava'''

Drugi dio takvog sisteme je automatska regulacija. Rad solarnog sustava nezamisliv je bez solarnog regulatora. Taj regulator je mozak sustava i osnovna funkcija mu je da uključuje odnosno isključuje cirkulacijsku crpku čim se temperaturna razlika između kolektora i spremnika prekorači ili smanji ispod zadane vrijednosti.

[[Slika:Regulator.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 124.''' Solarni regulator</div>

'''Solarna stanica'''

Treća komponenta ovih sistema je solarna stanica. Solarna stanica s crpkom predstavlja središnji dio cijelog solarnog sustava jer omogućava strujanje solarnog medija, dok automatska regulacija vodi računa o sigurnom pogonu cijelog sustava i usklađivanju njegovog rada sa sustavom grijanja, odnosno uvjetima u okolici kao što su promijenjene potrebe za toplinom, iznimno niske ili visoke vanjske temperature koje mogu oštetiti sustav i sl. Treba napomenuti da postoje i izvedbe solarnih sustava koje ne koriste crpku (tzv. termosifonski sustavi), već se u njima strujanje zasniva na gravitacijskom djelovanju zbog razlike temperatura, odnosno gustoće solarnog medija.

[[Slika:PS6.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 125.''' Solarna stanica</div>

'''Spremnik topline'''
Poslijedna komponenta je spremnik topline. Spremnik je zaštićen od korozije i toplinski izoliran. Njegova je zadaća zagrijavanje vode pomoću prijenosnika topline, čuvanje vode, održavanje različite temperature u različitim slojevima, te sprječavanje brzog gubitka topline. U spremniku tople vode su slojevi vode različite temperature pa su iz tog razloga spremnici uski i visoki kako bi se omogućilo optimalno strujanje topline. Sunčeva energija dovodi se preko donjeg prijenosnika topline u spremniku, a gornji prijenosnik zadužen je za dogrijavanje, najčešće putem kotla za grijanje . Dogrijavanje u dijelu spremnika u kojem se nalazi topla voda u pripravnosti jamči da će korisnici imati na raspolaganju dovoljno tople vode, čak i ako nema dosta sunčeve energije.

[[Slika:Spremnik_solarnog_sustava.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 126.''' Solarni spremnik</div>

===Solarno hlađenje===

Solarni sistemi koji se koriste za zagrijavanja medija koji se kasnije koristi u sistemu za hlađenje predstavljaju zasad još uvijek nove i preskupe tehnologije. Njihova cijena i dosta velik period amortizacije predstavljaju kočnicu u njihovom širem korištenju. Njihova isplativost se povećava ako se takvi sistemi ugrađuju dodatno kao nadogradnja na sisteme za grijanje. Također njihova isplativost varira o geografskim klimatskim uvjetima, a najviša se postize upravo tamo gdje ima dovoljno sunčanih sati zimi za grijanje i ljeti za hlađenje.

Osnovni princip rada takvih sistema ja u tome da se toplina koristi za isparavanje rashladnog medija koji se nalazi pod tlakom iz mješavine absorbera i rashladnog medija odnosno dolazi do njihovog odvajanja. Kondenzacija tih para dovodi do istog rashladnog efekta kao i u klasičnim mehaničkim rashladnim sistemima. Iako je i u takvim sistemima potrebna električna energija za pumpe za rashladni medij ušteda u odnosu na klasične kompresore je ogromna. Takvi sistemi se obično projektiraju da zadovolje cjelokupnu rashladnu potrebu tijekom cijelog toplog perioda, odnosno ne ugrađuju se dodatni klasični rashladni uređaji već se u vrijeme kad nema sunca koristi neki drugi način dovoda topline sistemu (prirodni plin ili lož ulje).

[[Slika:Solarno_hladenje-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 127.''' Osnovna shema rada rashladnog sistema</div>

Termalni kompresor se sastoji od absorbera, generatora, pumpe i uređaja za povrat mješavine. U ovakvom rashladnom sistemu on zamjenjuje klasični kompresor. Najznačajniji dio ovog sistema je absorber. U njemu se ispareni rashladni medij absorbira u mješavinu. Ta mješavina se zatim uz pomoć pumpe prenosi u generator. Tamo rashladni medij opet isparava koristeći dovedenu mu toplinu, a iskorištena se mješavina potom opet vraća u absorber. Dvije najuobičajnije komponente mješavine su voda-litijev bromid i amonijak-voda.

[[Slika:Absorption_chiller.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 128.''' Absorption chiller (Glavna jedinica solarnog rashladnog sistema)</div>

[[Slika:Absorption_chiiler_shema.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 129.''' Shematski prikaz Absorption chiller-a</div>

==Geotermalna energija==

===Direktno korištenje energije topline===

Geotermalna energija u svrhu KGH koristi se za grijanje i hlađenje stambenih objekata. Najšire se primjenjuje kao direktni izvor, što znači bez pretvorbe u neki drugi oblik energije.

Potencijal geotermalne energije leži u razlici temperature prostora kojeg grijemo ili hladimo i Zemlje. Temperatura u Zemlji je gotovo konstantna tokom cijele godine, a prosječna vrijednost iznosi oko 13°C. Da bi iskoristili taj potencijal buše se rupe u zemlji između 15 i 30 metara dubine gdje se smještaju cijevi koje su povezane sa geotermalnom dizalicom topline. Zimi voda preuzima toplinu iz zemlje te se komprimira na više temperature kako bi se dio preuzete energije predao prostoru. Tokom ljeta proces je obrnut osim što se sada tlo koristi kao rashladni spremnik.

http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/images/8/88/Smjer_izmjene_energije_ljeti_i_zimi.gif

<div align="center">'''Slika 130. Smjer_izmjene_energije_ljeti_i_zimi.gif.</div>

Drugi princip grijanja je da se koristi geotermalna energija iz vode koja dolazi iz nešto dubljih dijelova Zemlje. Izvori vode iznad 65°C koriste se za grijanje, a voda niže temperature za balneološke i rekreativne svrhe. Prijenos topline može se vršiti vodom proizvodne bušotine ili preko posrednog medija, odnosno da voda iz bušotine predaje toplinu nekom drugom fluidu, najčešće gradskoj vodi. Geotermalna voda nakon predaje topline pomoću utisne pumpe vraća se nazad u ležište kroz utisnu bušotinu.

Ovakvo korištenje geotermalne energije za grijanje, za industrijske procese ili za bilo koju drugu svrhu uvijek se sastoji od sistema sa tri osnovne komponente :

*Proizvodna bušotina - za dovod vruće vode na površinu

*Mehanički sistem - obuhvaća pumpe, toplinske izmjenjivače i kontrolne elemente, da bi se toplina dovela prostoru ili procesu

*Utisna bušotina - za prihvat ohlađenog geotermalnog fluida

===Prednosti i nedostatci geotermalne energije===

*PREDNOSTI:

Najvjerojatnije najveće prednosti geotermalne energije su niska cijena grijanja (ušteda može biti i do 80% u odnosu na fosilna goriva) i mala količina potrošene električne energije.

Efikasnost geotermalnog grijanja i hlađenja je znatno veća od standardnih oblika. Iskorištavanjem geotermalne energije ispušta se vrlo malo štetnih i stakleničkih plinova u atmosferu pa je prema tome ekološki vrlo prihvatljiva.

Također, geotermalni sustav je vrlo uniforman što znači da nema hladnih ili vrućih točaka i naravno nema nikakvih peći i dimnjaka. Održavanje sustava geotermalnog grijanje je također jeftino, treba povremeno samo zamijeniti filtar u toplinskoj pumpi. Geotermalno grijanje se može uvesti i u postojeće domove, osobito ukoliko postoji sustav prozračivanja, a sustav podzemnih cijevi potrebnih za ovaj oblik grijanja ima vijek trajanja od oko 50 godina.

*NEDOSTATCI:

Glavni nedostaci iskorištavanja geotermalne energije su vrlo visoki inicijalni troškovi i slaba raširenost područja pogodnih za iskorištavanje ovakvog izvora energije. Takva područja nalaze se uz rubove tektonskih ploča, a van tog područja je zemljina kora jednostavno previše debela za ozbiljnije iskorištavanje geotermalne energije.

==Spremnici topline==

Akumulacija energije je izuzetno bitna danas jer se javlja potreba da pohranjujemo energiju u vrijeme kada je ima dovoljno za vrijeme kada je ima premalo. Potrošnja energije na dnevnoj bazi premašuje noćnu i s time po danu u vrhu potrošnje može doći do osjetnog nedostatka energije dok je po noći ima viška. Također noćna cijena energije je niža od dnevne pa se s time mogu smanjiti troškovi i povećati učinkovitost sustava. Sve veći trend porasta korištenja obnovljivih izvora kao vjetar ili sunce koji su nestalni jer ovise o vremenskim prilikama, zahtjeva pohranu energije. Akumulaciija energije može biti na razne načine i možemo pohranjivati razne oblike energije od toplinske do električne energije. Postoje razne tehnologije koje pohranjuju toplinu, a one se baziraju na akumulaciji topline od nekog izvora kao što je solarni kolektor ili dizalica topline u dobro izoliranom spremniku topline. Pohranjena toplinska energija kasnije se koristi za zagrijavanje prostorija, potrošne tople vode ili za proizvodnju električne energije.

Spremnik topline se može definirati kao uređaj koji privremeno pohranjuje toplinu pri visokim i niskim temperaturama i ima važnu ulogu u pohrani energije. On poboljšava izvedbu energetskog sustava osiguravajući opskrbu energijom i povećavajući sigurnost te smanjujući troškove. Najznačajniji parametri spremnika topline su:
* vrijeme trajanja pohrane s prihvatljivim gubicima topline,
* količina energije pohranjena po jedinici volumena (što je manji volumen, bolja je pohrana).

Spremnici topline mogu biti osjetni, latentni i sorpcijski. Koji tip spremnika će se odabrati ovisi o:
* temperaturnom rasponu,
* kapacitetu spremnika,
* gubicima topline iz spremnika,
* razdoblje punjenja i korištenja spremnika,
* cijena spremnika.

===Osjetni spremnik===

Kod osjetnog spremnika ogrijevni medij (tekući ili kruti) se grije bez promjene agregatnog stanja. Količina spremljene energije ovisi o promjeni temperature. Za ovakve spremnike mogu se koristiti razni ogrijevni mediji kao što su voda, ulja, određene otopljene soli, kamen, šljunak itd. Krutine su u nepromjenjivom, poroznom obliku i toplina se pohranjuje ili distribuira uz pomoć plinova ili tekućina koje struje kroz pore ili šupljine. Odabir medija ovisi o temperaturnom nivou sustava za koji se pohranjuje energija. Osjetni spremnik je puno jednostavniji od latentnog ili sorpcijskog međutim puno je većih dimenzija i iz tog razloga je bitno koji će se ogrijevni medij odabrati, odnosno njegova gustoća i toplinski kapacitet. Još jedna mana ovakvih spremnika je ta da ne mogu održavati konstantnu temperaturu.

Najčešće korišteni medij u osjetnim spremnicima topline je voda jer ona ima najveći specifični toplinski kapacitet. Većina sustava za grijanje i solarno zagrijavanje voda koriste osjetne spremnike koji su smješteni van objekta ili pod zemljom. Veličina tih spremnika varira od nekoliko stotina litara do nekoliko tisuća. Spremnici mogu biti od čelika ili betona, izolirani staklenom vunom ili poliuretanom debljine izolacije 10 do 20 centimetara koja čini značajne troškove spremnika. Osim vode može se koristiti ulje, ali ono je zapaljivo i koeficijent prijelaza topline mu degradira s vremenom. Također mogu se koristiti i neke soli međutim kod njih se javlja problem s korozijom. Za temperature do 100 °C koristi se kamen. Tipične veličine kamena su 1 do 5 cm smještene u izoliranoj komori. Prednosti su što kamen nije toksičan ni zapaljiv, jeftin je, može se iskoristiti i za prijenos topline i za spremanje topline te je prijelaz topline između sloja zraka i kamena dobar.

[[Slika:Podzemni spremnik.JPG|center]]
<div align="center">'''Slika 131.''' Podzemni osjetni spremnik topline</div>

===Latentni spremnik===

Kod latentnog spremnika, radni medij prilikom izmjene topline mijenja agregatno stanje od čvrstog u tekuće ili iz tekućeg u plinovito. Svaki sustav s latentnom pohranom energije treba imati tri komponente:

1. radni medij koji mijenja agregatno stanje za potrebni temperaturni raspon

2. spremnik za radni medij

3. fluid za transport energije iz izvora do spremnika

Primjenjuju se za velike kapacitete, kada je potrebna konstantna temperatura ili temperatura u uskom rasponu. Primjer takvog sustava su banke leda. One se koriste u sustavima klimatizacije za hlađenje zraka. Tokom niže tarife električne energije smjesa vode i etilen glikola hladi se u rashladnom agregatu i odlazi u izmjenjivač topline koji se nalazi u latentnom spremniku. Prolaskom kroz izmjenjivač pri niskoj temperaturi hladi vodu u spremniku i stvara led. Energija pohranjena u bankama leda koristi se preko dana kada je viša tarifa. Skladištenjem toplinske energije u vremenu kad se ne koristi hlađenje, osim uštede energije, može se povećati kapacitet rashladnih agregata, koristeći rashladni agregat i banku leda istodobno u vremenu kad je to potrebno. Spremnici latentne topline pridonose uštedi energije kao i početnom trošku za angažiranu električnu snagu, osobito u objektima koji neravnomjerno troše velike količine rashladne energije. Ravnomjernom potrošnjom električne energije tijekom dana spremnici uklanjaju vršna opterećenja potrošnje i tako se eliminira potreba za dodatnim investicijama u objekte (trafostanice i sl.). Također, maksimalno se koristi niža obračunska tarifa električne energije. Spremnici latentne topline, odnosno akumulacija rashladne energije često se koristi kod klimatizacije ureda, bolnica, banki, kina, sportskih centara i sl.

===Sorpcijski spremnik===

Kod sorpcijskih spremnika energije se pohranjuje u sustav koji se sastoji od jednog ili više kemijskih spojeva koji apsorbiraju ili oslobađaju toplinu kroz kemijske reakcije. Takva pohrana energije zahtjeva endotermnu reverzibilnu reakciju. Kemikalije koje se pri tome oslobode mogu se spremiti bez gubitaka te se lako transportirati. Da bi se primijenio ovakav sustav treba uzeti u obzir da:
* kemijske reakcije trebaju biti reverzibilne,
* reaktanti trebaju biti što jeftiniji,
* pohranjena energija treba biti što veća.

Trenutno ovakvi spremnici još nisu u upotrebi.

==Centralni toplinski sustavi==

'''Centralni toplinski sustav''' je sistem distribucije toplinske energije koja je proizvedena na centralnoj lokaciji, a koristi se za zadovoljavanje potreba za toplinskom energijom komecijalnih korisnika, kao i privatnih stambenih objekata. Potrošači proizvedenu toplinu mogu koristiti za grijanje prostora ili za grijanje potrošne tople vode. Toplinska energija se najčešće proizvodi u centralnim kogeneracijskim postrojenjima u kojima se kao energent sve više koristi biomasa koja iz upotrebe istiskuje fosilna goriva. Osim u kogeneracijskim postrojenjima, toplina za centralne toplinske sustave proizvodi se i u samim toplanama. Sve češće kao izvor topline za zagrijavanje koristimo geotermalne izvore, toplinsku energiju Sunca i nuklearnu energiju.

Toplane-elektrane, tj. kogeneracijska postrojenja za centralne toplinske sustave su efikasnija i pružaju bolju kontrolu emisija štetnih plinova u okoliš od lokaliziranih kotlova po domaćinstvima. Prema nekim istraživanjima, centralni toplinski sustav kod kojeg je toplinska energija proizvedena u kogeneracijskim postrojenjima (CHPDH), najjeftinija je metoda za smanjenje emisija staklenčkih plinova u okoliš. U Danskoj su razvijeni CHPDH sustavi koji koristite električnu energiju za pogon velikih toplinskih pumpi (MW) i napajanje toplinskih spremnika. Ova postrojenja pomažu uravnoteženju elektroenergetskog sustava, kada proizvodnja energije u vjetroelektranama postaje značajna odnosno veća od predviđene potražnje.

[[Image:Pimlico accumulator tower 1.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 132.''' Akumulacijski toranj koji se koristi u centralnom toplinskom sustavu, lokacija: Churchill Gardens Estate, Pimlico, London <div>
<div align="center">[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Pimlico_accumulator_tower_1.jpg]<div align="left">

===Proizvodnja toplinske energije===

Toplina potrebna za zagrijavanje vode u centralnom toplinskom sustavu sadržana je u geotermalnim izvorima, kao i u Sunčevoj energiji. Toplinska energija se može proizvoditi i s pomoću velikih toplinskih pumpi koje izvlače toplinu iz morske vode, rijeka, jezera, pa čak i otpadnih voda u kanalizaciji i predaju ju u centralni toplinski sustav. Predstavnik neobnovljivih izvora energije za proizvodnju topline su fosilna goriva u kogeneracijskim postrojenjima, a zanimljiva je i primjena otpadne topline iz industrijskih procesa.

U razvijenim Europskim zemljama, kao što su Njemačka i Danska, koje imaju veliki udio obnovljivih izvora u ukupnoj proizvodnji električne energije, sve češće se događa da postoji više proizvedene električne energije nego što je potrebno kako bi se zadovoljila potrošnja u datom trenutku. Na mreži se pojavljuje višak, a njegovo skladištenje kao potencijalne električne energije u primjerice, obliku tekućeg vodika je vrlo skupo. Međutim, iskorištenje viška električne energije za proizvodnju topline u toplinskom centralnom sustavu, znatno je jeftinije. Ovdje se višak električne energije koja je dobivena iz obnovljivih izvora, preko visokonaponske mreže dovodi do MW toplinskih pumpi koje zagrijavaju medij za prijenos topline.

===Distribucija toplinske energije===

Toplinska se energija, nakon što je proizvedena, kroz izolirane parovode ili toplovode odvodi do potrošača. Centralni toplinsku sustav se sastoji od dolaznog i odlaznog voda. Cijevi su obično smještene ispod površine zemlje, ali postoje i nadzemne izvedbe. Unutar sustava mogu biti ugrađeni spremnici topline koji imaju ulogu kompenzacije vršne potrošnje toplinske energije.

Najčešći mediji koji se koriste za prijenos toplinske energije su voda, vrela voda pod pritiskom i vodena para. Prednost vodene pare je ta da uz zadovoljavanje potreba za grijanjem, može poslužiti i u industrijskim procesima zbog svoje visoke temperature. Nedostatak pare su veći toplinski gubitci zbog njezine visoke temperature. Efikasnost kogeneracijskih postrojenja je značajno niža ukoliko je medij korišten pri hlađenju pregrijana para, što uzrokuje manju proizvodnju električne energije.

Ulja za transport topline se uglavnom ne koriste u centralnim toplinskim sustavima, iako imaju veći toplinski kapacitet od vode, nedostatak im je što su skuplji i manje ekološki čist medij.

Toplinska mreža centralnog toplinskog sustava, obično je spojena sa sustavom centralnog grijanja samog potrošača (stambenog ili nestambenog objekta) preko toplinskih aparata, tkz. izmjenjivača topline. Voda ili para korištena u centralnom toplinskom sustavu se ne miješa sa vodom koja kruži u sistemu centralnog grijanja objekta samog potrošača.

Prosječni godišnji gubitak toplinske energije je oko 10% u norveškim centralnim toplinskim sustavima.

===Prednosti i nedostatci centralnih toplinskih sustava===

Centralni toplinski sustav ima višestruke prednosti ispred pojedinačnog sustava grijanja, npr. energetski je efikasniji jer istovremeno proizvodi električnu i toplinsku energiju u kogeneracijskim postrojenjima. Samim time se smanjuje količina emisija stakleničkih plinova u okoliš. Druga velika prednost centralnog toplinskog sustava je ta što veća postrojenja za izgaranje obično imaju bolje sustave za filtriranje ispušnih dimnih plinova nego što ih imaju kotlovi u domaćinstvima, što opet rezultira benefitima za okoliš.

U slučaju da koristi višak toplinske energije dobiven od industrije, centralni toplinski sustav ne troši dodatno gorivo za izgaranje te se time ostvaruje određena ušteda, ali se i iskorištava maksimum iz otpadne topline koja bi inače bila ispuštena u okoliš.

Izgradnja centralnog toplinskog sustava zahtijeva velika kapitalna ulaganja, te se razmatra kao dugoročna investicija. Koristi za samu zajednicu su višestruke jer uključuju izbjegnutu nepotrebnu potrošnju energije kroz veću efikasnost kogeneracijskih postrojenja, iskorištenje viškova električne energije ili iskorištavanje industrijske otpadne topline. Investicijom u izgradnju centralnog toplinskog sustava smanjuje se individualni trošak ulaganja potrošača u sustav grijanja što je također bitno naglasiti jer se odnosi direktno na kućne budžete korisnika. Centralni toplinski sustavi su manje interesantni u područjima male naseljenosti, jer je ulaganje po potrošaču značajno veće nego u područjima guste naseljenosti.

<div align="center"><div>(Izvor : Wikipedija) http://en.wikipedia.org/wiki/District_heating<div align="left">

===4DH===

'''4DH''' je međunarodni istraživački centar koji razvija četvrtu generaciju centralnih toplinskih sustava, kao i nove tehnologije koje će se koristiti u centralnim toplinskim sustavima. Taj razvoj čini osnovu za ispunjenje danskog cilja koji je zadovoljavanje sveukupnih vlastitih potreba za energijom iz obnovljivih izvora do 2050 godine, kao i ispunjenje ciljeva Europske unije za 2020. godinu.
Niže i fleksibilnije temperature kojima se distribuira toplinska energija, omogućuju četvrtoj generaciji centralnih toplinskih sustava (4GDH) iskorištenje obnovljivih izvora energije za ispunjavanje zahtjeva niskoenergetskih objekata kao i zakona o očuvanju energije na postojećim zgradama.
U centralnim toplinskim sustavima četvrte generacije ostvarena je sinergija između tri bitna područja koja je istraživao 4DH istraživački centar: toplovod i njegove komponente, proizvodnja toplinske energije i utjecaji njene integracije u sustav, planiranje i ugradnja u sustav.

===Velike toplinske pumpe u centralnim toplinskim sustavima===

Prema '''4DH''' velike toplinske pumpe su od velikog značaja za centralne toplinske sustave i mogu cijenom konkurirati čak i najjeftinijim gorivima. Iskustva iz Danske i ostalih zemalja pokazuju da velike toplinske pumpe predstavljaju isprobanu tehnologiju i konkurentnu alternativu raznim gorivima.
Kada ugrađujemo velike toplinske pumpe, posebnu pozornost moramo obratiti na lokalne uvjete, jer upravo lokalni uvjeti odlučuju koje od mnogobrojnih rješenja je ispravno za specifičnu toplanu. U mnogim slučajevima je dokazano da jednostavno standardno rješenje donosi jednake rezultate kao i komplicirani sustavi.

<div align="center"><div>(Izvor : Međunarodni istraživački centar 4DH) http://www.4dh.dk/<div align="left">

===Heat Roadmap Europe 2050===

Sektor grijanja i hlađenja je velik, samim time čini velik udio u ukupnoj potrošnji energije. Iako već danas postoje rješenja konstruiranja sustava grijanja i hlađenja koja emitiraju male emisije stakleničkih plinova u okoliš ili su u potpunosti bez emisija, razvoj ovog sektor je u velikoj mjeri bio zanemarivan u svim scenarijima razvoja energetike u budućnosti prema 2050. godini. Zbog toga su Euroheat & Power, kao i sveučilišta u Aalborgu u Danskoj i Halmstadu u Švedskoj, uvidjeli potrebu za razvojem glavnog europskog istraživačkog projekta kojeg su nazvali Heat Roadmap Europe. Taj projekt je fokusiran na budućnost europskog tržišta toplinskom i rashladnom energijom, kao i interakcijom tih tržišta sa drugim sektorima na energetskom tržištu.

'''Europska komisija''' za Heat Roadmap Europe tvrdi:
:::''Potrebno je analizirati više mogućih načina razvoja sektora grijanja i hlađenja u Europi, imajući na umu kriterije energetske efikasnosti i optimalnog troška. Veća energetska efikasnost znači i veće uštede, tj. novi ekonomski potencijal. Postavlja se pitanje na koji način urbano i prostorno planiranje, prošireno na veća područja, može pridonijeti uštedi energije. Treba pronaći postupak kojim bi se uz minimalni trošak izolirale zgrade, u cilju smanjenja potrošnje energije za grijanje i hlađenje, te put kojim bi se uz što manje financijskih sredstava otpadna toplina iz kogeneracijskih postrojenja dovela do potrošača.''

<div align="center"><div>(Izvor : Heat Roadmap Europe, službena web stranica) http://www.euroheat.org/Heat-Roadmap-Europe-165.aspx<div align="left">

=Kogeneracija=
[[Image:Crta.jpg]]

Veliki gubici koji nastaju u energetskim postrojenjima, odnosno termoelektranama natjerali su nas da počnemo razmišljati kako povećati ukupnu iskoristivost postrojenja. U nekakvoj prosječnoj termoelektrani na ugljen iskoristivost postrojenja se kreće od 35-40%. Dakle više od polovice energije nepovratno trošimo, što kroz hlađenje i kondenzaciju, što kroz gubitke u samom sistemu. Energija koja se gubi u kondenzatoru predstavlja najveći dio ukupne izgubljene energije. Da bismo nekako iskoristili tu energiju, odnosno eksergiju goriva, primjenjujemo tzv. kogeneracijska postrojenja. Kogeneracija (Combined Heat and Power ili CHP) je sekvencijalno korištenje primarne energije goriva za proizvodnju dvaju korisnih energetskih oblika: toplinske energije i mehaničkog rada.Pritom se dobiveni mehanički rad najčešće koristi za dobivanje električne energije, dok se toplinska energija može koristiti u raznim tehnološkim procesima, procesima grijanja te u procesima hlađenja. Kao gorivo može se koristiti prirodni plin, biomasa, drvna građa ili vodik (u slučaju gorivnih ćelija), a izbor tehnologije za kogeneraciju ovisi o raspoloživosti i cijeni goriva. Učinkovitost kogeneracije iznosi od 70-85% (od 27-45% električne energije i od 40-50% toplinske energije), za razliku od konvencionalnih elektrana gdje je ukupna učinkovitost od 30-51% (električne energije).

[[Slika:Prikaz kogeneracijskog sistema.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 132.''' Jednostavna shema kogeneracije</div>

Prednosti kogeneracijskih sustava pred klasičnim sustavima s odvojenom opskrbom raznih oblika energije proizlaze prije svega iz visoke efikasnosti kogeneracijskih sustava. Pritom treba istaknuti da je ovakav stupanj iskoristivosti kogeneracijskog postrojenja svojstven režimu rada pri kojem se utroši sva toplinska energija proizvedena u sustavu.
Direktna posljedica visoke efikasnosti kogeneracijskih postrojenja niske su vrijednosti emisija CO2 u atmosferu pri njihovom radu.
Komercijalno dostupne CHP tehnologije su parne i plinske turbine, mikroturbine, motori s unutrašnjim sagorijevanjem, Stirlingov stroj i gorivne ćelije, u širokom rasponu snage od 1 kW za Stirlingov stroj do 250 MW za plinske turbine.
Konvencionalne elektrane emitiraju toplinu kao postprodukt pri generiranju električne struje u okoliš kroz tornjeve za hlađenje, kao ispušne plinove, ili nekim drugim sredstvima. CHP troši toplinsku energiju ili za industrijske potrebe ili za domaćinstva,
bilo vrlo blizu elektrani ili osobito kao u Skandinaviji i istočnoj Europi energija se kroz toplovode vodi do lokalnih kućanstava.Toplinska energija dobivena kogeneracijskom tehnikom također može biti korištena i u apsorcijskim hladnjacima za hlađenje. Elektrane koje proizvode struju, toplinu i hlade nazivaju se i trigeneracijama, ili općenito poligeneracijama. Kogeneracija je termodinamički najpovoljnija u iskorištavanju goriva. U odvojenoj proizvodnji el. struje toplina koja se javlja kao nusprodukt mora biti bačena kao toplinski otpad.
Termoelektrane (uključujući i nuklearne) i općenito toplinski strojevi ne pretvaraju svu raspoloživu energiju u koristan oblik ( ll. glavni stavak ). CHP hvata odbačenu toplinu i time omogućava veću iskoristivost od oko 70%. To znači da se manje goriva mora potrošiti za isti iznos korisne energije. CHP je efikasniji ako je mjesto potrošnje bliže mjestu proizvodnje, dok mu korisnost pada sa udaljenošću potrošača. Udaljenost znači da mu trebaju dobro izolirane cijevi, što je skupo, dok se struja može transportirati na daleko veću udaljenost za iste gubitke.
Kogeneracijske elektrane se mogu naći u područjima sa centralnim grijanjem ili u velikim gradovima, bolnicama, rafinerijama..
CHP elektrane mogu biti dizajnirane da rade s obzirom na potražnju za toplinskom energijom (heat driven operation) ili primarno kao elektrana čiji se toplinski otpad iskorištava.
Tipovi kogeneracijskih elektrana
Topping ciklusne elektrane prvo proizvode el. struju, a zatim od ispuha toplinsku energiju. Ove elektrane koje su rijetke, proizvode toplinu za industrijske procese prvo, zatim se proizvodi struja pomoću otpadne topline. Iste se koriste kod industrijskih procesa kod kojih je potrebna visoka temperatura npr. pri proizvodnji stakla i metala.
Veliki kogeneracijski sistemi osiguravaju toplu vodu i energiju za tvornicu ili čak cijeli grad.

Tipične CHP elektrane su:
* postrojenje protutlačne turbine,
* postrojenje kondenzacijske turbine s reguliranim oduzimanjem pare,
* postrojenje plinske turbine s korištenjem otpadne topline dimnih plinova,
* gorive ćelije s rastaljenim karboratima.

Manje kogeneracijske jedinice obično koriste Stirling-ov motor, a postoje i bojleri koji služe samo za grijanje tople vode za centralno grijanje.

[[Slika:Ter18-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 133.''' Prikaz udjela električne i toplinske energije kod kogeneracije i konvencionalnog postrojenja</div>

===Postrojenje protutlačne turbine===

Najjednostavniji i najčešći oblik, postrojenje protutlačne turbine je bazični proces gdje imamo paru proizvedenu u generatoru pare, ekspandiranu u turbini i potom dovedenu do razvodnika koji odvodi toplinu dalje u vrelovodni sustav. Turbina je protutlačna i vrši se ekspanzija do protutlaka s temperaturom zasićenja. Ovaj tip postrojenja prisutan je najčešće u industriji kod proizvodnje topline i električne energije. Ova postrojenja su jeftinija, a samim time i jednostavnije za održavanje i upravljanje.
Potreba i potrošnja toplinske i električne energije varira tako da u slučaju da imamo preveliku količinu pare, višak uvijek možemo izbacivati u atmosferu. Potreba koju imamo za toplinskom energijom u pogonu određivati će režim rada postrojenja. Količina proizvedene električne i toplinske energije ne može se bilancirati što je najveći problem. Naprosto ne možemo zbrajati toplinsku i električnu energiju.

===Postrojenje kondenzacijske turbine s reguliranim oduzimanjem pare===

Za ovakav sustav potrebno je imati na raspolaganju turbinu s dva stupnja: visoko i niskotlačni. Nakon ekspanzije u visokotlačnom dijelu turbine vrši se ekspanzija nakon koje dolazi do oduzimanja pare. Sve se to odvija na konstantnom tlaku. Ovaj pogon je povoljniji pošto imamo dva stupnja rada:
* čisti kondenzatorski
* čisti protutlačni
Čisti kondenzatorski pogon znači da ne postoji potreba za toplinom pa se proizvodi samo električna energija. U suprotnom primjeru kogd čistog protutlačnog slučaja potreba za toplinskom energijom je toliko velika da uopće nema proizvodnje u niskotlačnom dijelu turbine. Realno protutlačni (čisti) režim se ne može voziti. Niskotlačni dio turbine ne može ostati bez pare (hlađenje).

===Postrojenje plinske turbine s korištenjem otpadne topline dimnih plinova===

Princip rada postrojenja s plinskom turbinom s korištenjem otpadne topline je sljedeći. Na ispuh plinske turbine dodaje se kotao koje služi za proizvodnju pare koja pak služi li u industrijske svrhe ili za grijanje. Temperature na izlazu iz plinske turbine su izuzetno visoke (do 600 °C) tako da mogu poslužiti u daljnjoj proizvodnji pare. Tu vidimo povezanost kombiniranog i kogeneracijskog procesa – proizvodnja pare za grijanje, ali i ponovnu proizvodnju električne energije. Dodatna proizvodnja i električne energije još dodatno povećava iskoristivost procesa. Eventualno dodatno izgaranje struja ispušnih plinova, s obzirom na visoki udio kisika, objašnjeno je u poglavlju o kombiniranim procesima.

Stupanj iskoristivosti kogeneracijskog procesa

:::::::::::[[Slika:stupanjiskoristivosti1.jpg]]

:::::::::::[[Slika:stupanjiskoristivosti2.jpg]] proizlazi da je [[Slika:stupanjiskoristivosti3.jpg]]

Stupanj ekonomske iskoristivosti:

::::::::[[Slika:stupanjiskoristivosti4.jpg]]

==Tipična kogeneracijska elektrana==

[[Slika:Avedore.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 134.''' Kogeneracijska elektrana Avedore u Danskoj</div>

'''Avedore'''

Mjesto: Danska

Operator: Energi E2

Specifikacije: 1 X 250 MW, 1 X 570 MW

Operativnost: 1990-2002

Gorivo: prirodni plin, ugljen, biomasa, nafta

Proizvođač bojlera: Deutsche Babcock, BWE

T/G nabavlač: BBC, Ansaldo

Činjenice: Avedore supplies electricity to Eastern Denmark's grid and heat to Greater Copenhagen's district heating network. Avedore-2 has a supercritical boiler with two topping gas turbines from Rolls-Royce. There is a separate biomass combustion unit.

==MikroCHP==

Mikrokogeneracija je također naziv za distribuirani energijski izvor (Distributed Energy Resource - DER), i reda veličine je kućanstva ili male proizvodne jedinice. Umjesto da se sve gorivo potroši na grijanje dio se koristi i za proizvodnju električne energije. Ta se el. energija može koristiti unutar domaćinstva (obrta), ili uz dopuštenje mreže prodavati je natrag u istu. Postojeće mikroCHP instalacije koriste četiri različite tehnologije: motore na unutrašnje izgaranje, Stirling-ove motore, kružne procese s vodenom parom i gorive ćelije.

==Kogeneracije na biomasu==

Kogeneracijsko postrojenje koristi biomasu za proizvodnju električne i toplinske energije u indirektnom plinsko turbinskom procesu. Osnova sustava je klasična plinska turbina sa vanjskom komorom izgaranja čija koncepcija omogućava da se zrak iz kompresora prije uvođenje u turbinu odvede u vanjski dogrijač zraka sa loženjem biomase, te se tako dogrijan uvodi u turbinu. Ovim se omogućava da plinska turbina umjesto sa plinovima izgaranja radi sa čistim zagrijanim zrakom čime se osigurava njen rad u idealnim radnim uvjetima te se značajno produžava njen radni vijek.

[[Slika:Kogeneracijsko_postrojenje.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 135.''' Kogeneracijsko postrojenje na biomasu</div>

Kogeneracijska postrojenja se koriste kako bi se pored ekonomskih ostvarile i ekološke uštede, doprineseći tako smanjivanju štetnog utjecaja na okoliš. Potencijalna mjesta za primjenu kogeneracije nalaze se svugdje gdje postoji istovremena potreba za električnom i toplinskom energijom. Prednosti kogeneracijskih sustava u odnosu na sustave odvojene opskrbe vidljive su pri usporedbi gubitaka koji nastaju proizvodnjom električne i toplinske energije.

[[Slika:Anina slika za enerpediju 1.png|center|550px]]

U kogeneracijskoj proizvodnji električne i toplinske energije iz biomase dominira tehnologija izravnog izgaranja krute biomase u ložištima termoenergetskih postrojenja. Načelno se razlikuju dva tipa izgaranja krute biomase: samostalno, u postrojenjima manje i srednje snage, te suizgaranje (suspaljivanje) s fosilnim gorivima (najčešće ugljenom) u postrojenjima srednje i velike snage. Premda je troškovno najpovoljniji način korištenje biomase u proizvodnji električne energije suspaljivanje u ugljenom loženim termoelektranama, poticajno zakonodavno okruženje u mnogim razvijenim zemljama omogućilo je ekspanziju postrojenja koja kao gorivo koriste isključivo biomasu. Ograničena raspoloživost goriva i visoki transportni troškovi uvjetuju izgradnju postrojenja manjeg kapaciteta koja tek u rijetkim slučajevima premašuju 30 MWe. U usporedbi s ugljenom loženim elektranama postrojenja ložena biomasom su skuplja i manje efikasna. Tek novija postrojenja kapaciteta većeg od 20 MWe, koja su izgrađena nakon 2000. godine postižu iskoristivost veću od 30 % .

U kogeneracijskoj proizvodnji električne i toplinske energije iz biomase dominira tehnologija izravnog izgaranja krute biomase u ložištima termoenergetskih postrojenja. Načelno se razlikuju dva tipa izgaranja krute biomase: samostalno, u postrojenjima manje i srednje snage, te suizgaranje (suspaljivanje) s fosilnim gorivima (najčešće ugljenom) u postrojenjima srednje i velike snage. Premda je troškovno najpovoljniji način korištenje biomase u proizvodnji električne energije suspaljivanje u ugljenom loženim termoelektranama, poticajno zakonodavno okruženje u mnogim razvijenim zemljama omogućilo je ekspanziju postrojenja koja kao gorivo koriste isključivo biomasu. Ograničena raspoloživost goriva i visoki transportni troškovi uvjetuju izgradnju postrojenja manjeg kapaciteta koja tek u rijetkim slučajevima premašuju 30 MWe. U usporedbi s ugljenom loženim elektranama postrojenja ložena biomasom su skuplja i manje efikasna. Tek novija postrojenja kapaciteta većeg od 20 MWe, koja su izgrađena nakon 2000. godine postižu iskoristivost veću od 30 % .

[[Slika:Anina slika za enerpediju 2.png|center|550px]]

1.međuspremnik goriva 2. dobava goriva 3. rešetka 4. ložište 5. pregrijač pare 6.isparivač, 7.ekonomajzer 8. zrak za izgaranje 9. vlažno otpepeljavanje 10. odvod dimnih plinova

Ložišta s izgaranjem u mjehurićastom sloju (eng. bubbling fluidized bed-BFB) prikladna su za postrojenja čija je snaga veća od 10 MWt. Na dnu BFB ložišta nalazi se sloj pijeska ispod kojeg se kroz distribucijsku ploču upuhuje primarni zrak. Temperatura sloja održava se u rasponu između 800 i 900 °C posredstvom ugrađenog izmjenjivača topline kroz koji protječe pregrijana vodena para.Sekundarni zrak uvodi se kroz nekoliko ulaza smještenih u gornjem djelu ložišta.

Suvremena postrojenja s izgaranjem na rešetki uobičajeno su jeftinija od postrojenja s izgaranjem u fluidiziranom sloju.Fluidizacija sloja povećava efikasnost izgaranja ali i zahtijeva dodatnu energiju za pogon ventilatora zraka što povećava vlastitu potrošnju električne energije kogeneracijskog postrojenja.

Rasplinjavanje biomase predstavlja alternativu klasičnim procesima izgaranja i proširuje mogućnosti korištenja biomase. Rasplinjavanjem se kruta biomasa transformira u gorivi ili reaktorski plin koji se može koristiti za pogon plinske turbine, plinskog motora ili gorivnih članaka u proizvodnji električne energije, ali i u procesima kemijske sinteze za proizvodnju etanola ili drugih organskih proizvoda. Rasplinjavanje još nema status potpuno komercijalne tehnologije.

Pored tehnologije primarne pretvorbe biomase (izgaranje ili rasplinjavanje) kogeneracijska postrojenja razlikuju se i prema tehnološkom procesu. Trenutni tržišni status različitih tehnologija kao i raspon primjena s obzirom na veličinu kogeneracijskog postrojenja ilustriran je na slici .

[[Slika:Anina slika za enerpediju 3.png|center|600px]]

<div align="center"> Tržišni status i raspon primjene različitih tehnologija korištenja biomase u kogeneraciji </div>

Većina kogeneracijskih postrojenja loženih biomasom temelji se na Rankineovom kružnom procesu s pregrijanom vodenom parom.
Ukupna iskoristivost kogeneracijskog procesa definirana je kao omjer zbroja proizvedene električne i toplinske energije i energije utrošenog goriva. Premda je ukupna iskoristivost kogeneracijskog procesa viša u usporedbi s kondenzacijskim postrojenjima, kogeneracijska postrojenja imaju nižu iskoristivost proizvodnje električne energije Mjere povećanja iskoristivosti parno-turbinskog procesa temelje se prije svega na povećanju prosječne temperature dovođenja topline.

===Modularni kogeneracijski sustav===

Temelji se na klasičnom otvorenom plinsko - turbinskom procesu prikazanom na dijagramu. Klasični proces plinske turbine karakterizira kompresija zraka iz okoline ( P1,t1 >>> P2,t2`) koji se dogrijava u izmjenjivaču – regeneratoru sa ispušnom toplinom iz turbine ( t2` >>> t2``) te odlazi u komoru izgaranja za plin ili tekuće gorivo gdje se stvaraju plinovi izgaranja ( t2`` >>> t3 ). Plinovi u turbini ekspandiraju ( P3,t3 >>> Pit,t4`) i oslobađaju energiju za pogon kompresora i električnog generatora. Nakon izlaska iz turbine ispušni plinovi se hlade u regeneratoru ( t4` >>> t4`` ) gdje zagrijavaju zrak iz kompresora čime se smanjuje potrošnja goriva i povećava stupanj korisnosti. Za razliku od opisanog klasičnog procesa - za korištenje energije biomase u plinskoj turbini potrebno je dograditi vanjske instalacije za izgaranje biomase čija se energija direktno ili indirektno uvodi u turbinu.

[[Slika:Clip_image003.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 136.''' Modularni kogeneracijski sustav</div>

[[Image:Crta.jpg]]

=Trigeneracija=
[[Image:Crta.jpg]]

Trigeneracija (Combined Heat, Cooling and Power production = CHCP) je proces istodobne proizvodnje električne i toplinske energije i hlađenja u jedinstvenom procesu. Toplinska energija se dodatkom apsorpcionih uređaja koristi za hlađenje (klimatizacija).U usporedbi s kogeneracijom učinkovitost trigeneracije se povećava za čak 50%.Potreba za korištenjem trigeneracije u razdoblju ljetnih mjeseci uvjetovala je razvijanje nove CHP tehnologije (osobito u južnim državama SAD-a). Trigeneracija nudi značajno smanjenje opterećenja elektroenergetskog sustava u vrućim ljetnim mjesecima.
Prednosti trigeneracije u odnosu na klasične rashladne strojeve su:
*neemitiranje štetnih freona u atmosferu i
*korištenje otpadne topline iz kogeneracijskih postrojenja.
No, trigeneracija se ne koristi samo za procese grijanja i hlađenja objekata, nego i za proizvodne industrijske procese koji zahtijevaju niske temperature. Trigeneracijsko postrojenje je izvrstan način rješavanja opskrbe električnom energijom npr. u bolnicama, hotelima, trgovačkim centrima itd., te industrijskim postrojenjima u kojima se uz električnu energiju troši i znatna količina toplinske ali i rashladne energije.

[[Slika:Jednostavna shema trigeneracije.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 137.''' Jednostavna shema trigeneracije</div>

[[Image:Crta.jpg]]

=Gorive ćelije i vodik=
[[Image:Crta.jpg]]

==Dobivanje vodika reformiranjem==

==Dobivanje vodika elektrolizom==

<br>
*1. UVOD
Vodik je kemijski element koji u periodnom sustavu elemenata ima oznaku H te se nalazi pod rednim brojem 1. U energetici ga je moguće koristiti kao gorivo u motorima za dobivanje mehaničke energije, u gorivim ćelijama ili spajanjem s kisikom za dobivanje električne energije ili kao energetski međuspremnik za regulaciju zahtjeva potrošnje električne energije u energetskim sustavima koji koriste izvore koji nemaju konstantnu dobavu energije (npr. vjetroelektrane, solarne elektrane). Budući da elementarnog vodika u prirodi ima jako malo, potrebno ga je proizvoditi. Može se proizvesti iz fosilnih goriva, ali na taj način nastaje ugljikov dioksid kojeg želimo izbjeći. Jedan od ekološki prihvatljivih načina je dobivanje vodika elektrolizom vode pod uvjetom da se električna energija za elektrolizu dobije iz OIE čime nismo stvorili ugljikov dioksid.
<br/>
<br>
*2. ELEKTROLIZA
Elektroliza je elektrokemijska reakcija razlaganja elektrolita djelovanjem istosmjerne struje. Za elektrolizu su nam potrebni: 1) elektrolit – najčešće vodena otopina kiseline, lužine ili soli koja ima slobodne ione koji imaju ionsku vodljivost; 2) elektrode – vodljivi materijal, najčešće metal ili ugljik; 3) izvor istosmjerne električne struje – daje energiju potrebnu za elektrolizu. Sve to se nalazi ukomponirano u elektrolizatoru – uređaju za elektrolizu. Elektrode su spojene vodičima na izvor istosmjerne struje te uronjene u elektrolit. Jedna elektroda ima pozitivan naboj i naziva se anoda, dok druga ima negativan i naziva se katoda. Zbog razlike u predznaku naboja, katoda privlači katione (pozitivno nabijene ione), a anoda privlači anione (negativno nabijene ione). Kada kation dođe na katodu potrebno mu je dodati elektrone kako bi postao neutralan u smislu nabijenosti. Kation prima elektrone (reducira se) i time se odvaja od elektrolita. Za anion se slučaj obrnut. Anion dolazi na anodu, predaje elektrone (oksidira se) i izlazi iz elektrolita. Budući da se anioni i kationi, prema elektronskoj konfiguraciji iona, nalaze u energetski najnižem, najpovoljnijem stanju, potrebno je uložiti energiju za njihovo izbijanje. Ta se energija dobiva iz izvora električne struje. Naime, napon izvora mora biti veći ili jednak naponu članka, koji je jednak razlici elektrodnih potencijala elektroda (elektrodni potencijal elektrode se ne može izmjeriti, nego se određuje prema [http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_hydrogen_electrode/Standard_hydrogen_electrode | standardnoj vodikovoj elektrodi] čiji je elektrodni potencijal dogovorno uzet kao nula).
[[Image:princip_elektrolize.jpg|400px|center]]
<div align="center">'''Slika 1:''' Princip elektrolize (Izvor: [http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electrolysis.svg | Wikipedia[6]])</div>
<br> <br/>
<br>
Kvantitativni odnosi u elektrolizi definirani su Faradayevim zakonom. Množina tvari koje nastaju elektrolizom ovisi o jakosti struje (I), vremenu trajanja elektrolize (t) te o broju elektrona koji sudjeluju u redoks reakciji (z).
<br/>
<br> <br/>
<br>
[[Image:jedna.jpg|800px|center]]
<br/>
<br/>
<br>
*2.1. Elektroliza vode
Za dobivanje vodika najčešće se kao elektrolit koristi voda. Ta voda ne smije biti destilirana budući da onda ne bi bila vodljiva. Najčešće se u vodu dodaje nekakva sol (npr. NaCl, KOH) kako bi joj povećali električnu vodljivost. Voda disocira na vodikove katione i hidroksidne anione. Kationi idu prema katodi pa se na njoj izlučuje vodik, a anioni prema anodi pa se na njoj izlučuje kisik.
Kod elektrolize vode, u elektrolizator moramo ugraditi polupropusnu membranu koja je propusna za elektrone, a nije za molekule vodika i kisika kako ne bi nastao elektrolitički plin. To je smjesa vodika i kisika u molarnom omjeru 2:1, eksplozivna je te se još naziva plin praskavac.
<br/>
<br> <br/>
[[Image:jednadzbe.jpg|400px|center]]
<br>
*3. Dostignuća
Učinkovitost procesa je oko 65% za alkalni elektrolizator (koji koristi lužinu kao elektrolit). Do 2020. bi se, prema predviđanjima, trebala podići na 70%. Razvijaju se i elektrolizatori, koji koriste kruti polimerni elektrolit, koji bi mogli raditi i na 700 do 900°C (viša temperatura povećava efikasnost). Također, većina sustava je pogodna za rad pri višim tlakovima čime se izbjegava korištenje velikih spremnika. Princip dobivanja vodika elektrolizom je pogodan za decentraliziranu proizvodnju manjih količina vodika, kao u prometu.
<br/>
<br> <br/>
[[Image:tablica.jpg|600px|center]]

<br> <br/>
<br> <br/>
Izvori: <br>
[1] http://setis.ec.europa.eu/setis-deliverables/technology-mapping/technology-map-chapters-2011/fuel-cells-and-hydrogen <br>
[2] [http://www.profil-international.hr/webshop/kemija/opca-kemija-2 |Habuš A., Stričević D., Liber S.: Opća kemija 2, udžbenik za drugi razred gimnazije, PROFIL, 2006.] <br>
[3] [http://www.fsb.unizg.hr/atlantis/upload/newsboard/05_11_2013__19785_Ankica-Doktorski_rad.pdf | Ankica Dukić: Proizvodnja vodika elektrolizom vode pomoću Sunčeve energije i fotonaponskog modula, 2013.] <br>
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis#Competing_half-reactions_in_solution_electrolysis<br>
[5] http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis_of_water<br>
[6] http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electrolysis.svg<br>
[7] http://hr.wikipedia.org/wiki/Vodik<br>
[8] http://hr.wikipedia.org/wiki/Elektroliza<br>
[9] http://www.fchea.org/core/import/PDFs/factsheets/Renewable%20Hydrogen%20Production%20Using%20Electrolysis_NEW.pdf<br>
[10] http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electrolysis.svg<br>

==Akumulacija vodika==

Vodik je plin male mase koji zauzima znatan volumen pri standardnim uvjetima tlaka, tj. atmosferskog tlaka. Gustoća vodika normalnog stanja je 0,090 kg/m<sup>3</sup>. To znači da je za akumulaciju 1 kg vodika normalnog stanja, potreban spremnik volumena 11 m<sup>3</sup>. Kako bi transport i akumulacija vodika bili učinkoviti, ovaj volumen mora biti znatno smanjen.

Kako bi se smanjio volumen vodika, najčešće se koriste sljedeće tehnologije:
*Visokotlačna akumulacija u plinovitom stanju;
*Niskotemperaturna akumulacija u tekućem stanju;
*Akumulacija pomoću metalnih hidrida.

'''Visokotlačna akumulacija u plinovitom stanju'''

Najjednostavniji način smanjenja volumena plina konstantne temperature jest povećanjem njegovog tlaka. Tako pod tlakom od 700 bara, vodik ima gustoću od 42 kg/m<sup>3</sup>. Pri tom tlaku, 10 kg vodika se može pohraniti u 245-litarski spremnik.

Danas su najčešće u uporabi čelični i aluminijski spremnici. Kako bi se dodatno poboljšali kapaciteti za akumulaciju, proizvođači razvijaju kompozitne spremnike koji su napravljeni od mnogo lakših materijala nego što je čelik. Današnji kompozitni spremnici su izrađeni od aluminija preko kojeg su unakrsno motana ugljikova vlakna i ujedno lijepljena epoksidnim smolama.

Najčešća primjena ovakve akumulacije vodika je u automobilskoj industriji.

[[Slika:Spremnik plinovitog vodika pod tlakom.jpg|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 6.3/1.''' Spremnik plinovitog vodika pod tlakom</div>

'''Niskotemperaturna akumulacija u tekućem stanju'''

Kod niskotemperaturne akumulacije vodika u tekućem stanju, smanjenje volumena (povećanje gustoće) vodika se provodi smanjenjem njegove temperature. Vodik pri standardnim tlakom (1.013 bar) se pretvara u tekućinu kad se ohladi ispod -250 °C. Pri toj temperaturi, gustoća vodika iznosi 71 kg/m<sup>3</sup> što znači da se pri standardnom tlaku, 10 kg vodika može akumulirati u 145-litarski spremnik.

Ukapljivanje vodika zahtjeva veliki utrošak energije. U cilju održavanja tekućeg vodika na dovoljno niskoj temperaturi, spremnici moraju biti posve izolirani što pri konstruiranju ovakvih spremnika zahtjeva dodatni trošak.

Najčešća primjena ovakve akumulacije vodika je u svemirskoj tehnici.

[[Slika:Linde-Wasserstofftank.JPG|400px|center]]

<div align="center">'''Slika 6.3/2.''' Spremnik tekućeg vodika</div>

'''Akumulacija pomoću metalnih hidrida'''

Metalni hidridi kao što su MgH<sub>2</sub>, NaAlH<sub>4</sub>, LiAlH<sub>4</sub>, LiH, LaNi<sub>5</sub>H<sub>6</sub>, TiFeH<sub>2</sub> i paladijev hidrid, s različitim stupnjevima učinkovitosti, mogu se koristiti kao medij za akumulaciju vodika i to često reverzibilno.

Mnogi metalni hidridi se snažno vežu za vodik. Kod vrlo visokih temperatura (između 120 °C i 200 °C) oslobađaju vodik. Ovaj trošak energije može se smanjiti korištenjem legura kao što su LiNH<sub>2</sub>, LiBH<sub>4</sub> i NaBH<sub>4</sub>. Ove legure stvaraju slabije veze s vodikom što znači da je potreban manji utrošak energije kako bi se oslobodio akumulirani vodik. Međutim, ako je veza preslaba, tlak koji je potreban za ponovno stvaranje hidrida mora biti vrlo visok što eliminira ušteđenu energiju. Cilj sustava koji koriste vodik kao gorivo je ostvariti akumulaciju vodika pri temperaturi manjoj od 100 °C i tlaku manjem od 700 bara.

Alternativna metoda za smanjenje temperature pri akumulaciji vodika je korištenjem aktivatora. To se uspješno koristi kod aluminijevog hidrida ali kompleksna sinteza ove metode, čini ovu metodu nepoželjnu za mnogu primjenu.

Preporučeni hidridi za korištenje u vodikovoj ekonomiji uključuju jednostavne magnezijeve hidride ili prijelazne metale i kompleksne metalne hidride koji obično sadrže natrij, litij ili kalcij i aluminij ili bor. Hidridi koji se koriste za akumulaciju vodika pružaju nisku reaktivnost (visoku sigurnost) i visoku gustoću akumuliranog vodika. Vodeći kandidati su litijev hidrid, natrijev borohidrid i litij-aluminijev hidrid.

Nedostaci ove metode akumulacije vodika su razmjerno mali kapacitet i veliki utjecaj nečistoća metalnih hidrida. Osim toga, mase spremnika metalnih hidrida su velike što je također nepoželjna karakteristika.

[[Slika:Metal hydride hydrogen storage.gif|500px|center]]

<div align="center">'''Slika 6.3/3.''' Akumulacija vodika pomoću metalnih hidrida</div>

==Gorive ćelije==

'''Gorive ćelije''' su elektrokemijski uređaji za neposrednu pretvorbu kemijske energije, sadržane u nekom kemijskom elementu ili spoju, u istosmjernu električnu struju.

'''Povijesni razvoj'''

Britanski fizičar '''William R. Grove''' je 1839. otkrio da se elektrokemijskim spajanjem vodika i kisika dobiva električna struja. Svoje eksperimente je opisao 1842. i gorivu ćeliju naziva '''voltina plinska baterija'''. Godine 1889. '''L. Mond''' i '''C. Langer''' unaprijedili su gorivu ćeliju dodajući između elektroda poroznu vodljivu membranu. Krajem XIX. stoljeća uvode naziv [http://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell goriva ćelija](Fuel cell). Na istraživanju gorivih ćelija radili su mnogi elektrokemičari. Tek 1932. F.T. Bacon smišlja tehnički upotrebljiva rješenja. Sredinom 50-tih godina proizvode se prve gorive ćelije za pogon malih električnih uređaja, a sredinom 60-tih godina započela je upotreba gorivih ćelija u svemirskim letjelicama.

===Princip rada gorive ćelije===

Na anodi gorive ćelije vrši se proces deelektronacije goriva (elektrooksidacija). Tako oslobođeni elektroni putuju vanjskim električnim krugom, preko trošila, do katode. Kationi nastali na anodi putuju kroz elektrolit do katode. Na katodi gorive ćelije reducira se drugi element ili spoj koji sudjeluje u kemijskoj reakciji. Najčešće je to [http://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen kisik]. Tako nastali ioni spajaju se u konačni produkt reakcije koji se odvodi iz gorive ćelije. Često su reaktanti [http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen vodik] i kisik i u tom slučaju su reakcije slijedeće:

*Anodna reakcija: '''H<sub>2</sub>''' [[Slika:Rightarrow.gif]] '''2H<sup>+</sup> + 2e'''
*Katodna reakcija: '''O<sub>2</sub> + 4H<sup>+</sup> + 4e''' [[Slika:Rightarrow.gif]] '''2H<sub>2</sub>O'''

[[Slika:Osnovnashema-ivana.jpg|300px|center]]

<div align="center">'''Slika 138.''' Osnovna shema</div>

Radi ubrzavanja reakcija '''elektrode''' su prekrivene slojem '''katalizatora'''. Vrsta katalizatora ovisi o tipu gorive ćelije.

'''Elektrolit''' može biti čvrsti i tekući. Bilo koja tekućina sa sposobnošću provođenja iona može biti tekući elektrolit. Radna temperatura gorive ćelije, zbog isparavanja elektrolita, predstavlja ograničenje pri upotrebi kiselih vodenih otopina pa se zbog toga kao kiseli elekrolit upotrebljava koncentrirana '''fosforna kiselina'''. Postoje i gorive ćelije s alkalnim elektrolitom. Kao čvrsti elektroliti upotrebljavaju se polimerne membrane s mogućnošću ionske izmjene, dok se kod nekih visoko temperaturnih gorivih ćelija upotrebljavaju i dopirani keramički elektroliti.

===Podjela gorivih ćelija===

'''Prema načinu rada'''

* '''primarne'''
* '''sekundarne'''

'''Primarne gorive ćelije'''

Kod primarnih se gorivih ćelija gorivo i oksidans dovode iz vanjskih spremnika, a nastali se produkt reakcije odvodi. Primjer takvih gorivih ćelija su alkalne gorive ćelije u svemirskim letjelicama kod kojih se nastala voda koristi za piće.

[[Slika:Primarnacelija-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 139.''' Skica primarne ćelije</div>

Moguća je i izvedba kod koje se vodik potreban za rad gorive ćelije izdvaja iz nekog vodikom bogatog spoja. Takav pristup rješava problem skladištenja vodika potrebnog za rad, a nedostatak je emisija CO<sub>2</sub> . Jedno od mogućih goriva je metanol iz kojeg se vodik izdvaja pomoću vodene pare na 280 °C i uz prisutnost katalizatora.

[[Slika:Primarnacelija2-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 140.''' Primarna ćelija</div>

'''Sekundarne gorive ćelije'''

Kod '''sekundarnih''', '''regenerativnih''' gorivih ćelija produkti reakcije se regeneriraju u polazne elemente uz dovođenje energije.

[[Slika:Sekundarnacelija-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 141.''' Sekundarna ćelija</div>

'''Prema vrsti elektrolita'''

* '''Gorive ćelije s alkalnim elektrolitom'''
* '''Gorive ćelije sa fosfornom kiselinom (PAFC)'''
* '''Gorive ćelije s polimernom membranom kao elektrolitom (PEMFC)'''
* '''Gorive ćelije s rastaljenim karbonatima kao elektrolitom (MCFC)'''
* '''Gorive ćelije s čvrstim oksidima kao elektrolitom (SOFC)'''

'''Gorive ćelije s alkalnim elektrolitom'''

Najčešće upotrebljavani elektrolit je '''KOH''' ('''kalij-hidroksid'''). Ova vrsta gorivih ćelija koristi se u svemirskim letjelicama kao izvor električne energije, a voda nastala reakcijom kisika i vodika se koristi za piće. Glavna prepreka komercijalnoj upotrebi ovih gorivih ćelija je relativno velika potrebna količina [http://en.wikipedia.org/wiki/Platinum platine], kao katalizatora, što uzrokuje visoke troškove. Moguće je postići iskoristivost do '''80 %''' ako se otpadna toplina koristi za zagrijavanje vode.

[[Slika:Alkalnacelija.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 142.''' Principjelna shema gorive ćelije s alkalnim elektrolitom</div>

'''Nedostaci alkalnih gorivih ćelija:'''

* visoka cijena zbog velikih količina platine
* potrebna je visoka čistoća vodika i kisika zbog osjetljivosti ovog tipa gorivih ćelija na prisustvo ugljikovih spojeva

'''Prednost alkalnih gorivih ćelija:'''

* visoka iskoristivost

'''Primjena i perspektive:'''

Upotrebljavaju se u svemirskim letjelicama, a moguća je primjena u vozilima, podmornicama i stacionarnim objektima. Jedan od proizvođača ovog tipa gorivih ćelija je Zetek Power plc .

'''Gorive ćelije sa fosfornom kiselinom (PAFC)'''

Kao elektrolit se upotrebljava koncentrirana '''fosforna kiselina'''. Radna temperatura ovog tipa gorivih ćelija je oko '''200 °C'''. Ova goriva ćelija dozvoljava prisutnost 1-2% CO i par ppm fosfora u vodiku. Nema dovoljno topline za proizvodnju pare, ali se iskoristivost može povećati iskorištenjem otpadne topline za zagrijavanje vode. Iskoristivost doseže '''40-50%'''. Cijena ovih gorivih ćelija je '''$2500-$4000/kW'''.

[[Slika:Kiselacelija-ivana.jpg|350px|center]]

<div align="center">'''Slika 143.''' Principijelna shema gorive ćelije s kiselim elektrolitom</div>

'''Prednosti gorivih ćelija sa fosfornom kiselinom:'''

* relativno dobro podnošenje prisutnosti CO i sumpora što omogućava upotrebu vodika dobivenog na mjestu eksploatacije iz metanola, benzina ili drugih ugljikovodika
* dobro poznavanje problema pogona

'''Nedostatak gorivih ćelija sa fosfornom kiselinom:'''

* upotreba platine kao katalizatora

'''Primjena i perspektive:'''

Postoje jedinice snaga od nekoliko kilovata do par stotina kilovata. Jedan od proizvođača gorivih ćelija za komercijalnu upotrebu je '''ONSI Corporation''' , čije se jedinice upotrebljavaju za opskrbu električnom energijom poslovnih zgrada, bolnica, udaljenih objekata i sl. Mjesta moguće primjene gorivih ćelija kao komercijalno prihvatljivih izvora električne energije su udaljeni objekti i poslovne zgrade. [http://www.fuelcellmarkets.com/fuel_cell_markets/member_view.aspx?articleid=487&subsite=1&language=1 SUREPOWER™ Corporation] navodi da američka poduzeća troše oko 4 milijarde dolara godišnje radi osiguranja sigurnog napajanja računala i da su 1991. godine, prema istraživanju časopisa Busness Week, gubici zbog prekida napajanja računala iznosili oko 18 milijardi dolara. Postrojenje dosad najveće snage,11 MW, je ispitivano u Japanu.

'''ONSI Corporation''' navodi da su isporučili više od 200 komada sistema PC25 snage 200 kW i da je zbir radnih sati prešao 3 400 000.

'''Gorive ćelije s polimernom membranom kao elektrolitom (PEMFC)'''

Kao elektrolit se upotrebljavaju membrane od polimera koje imaju mogućnost propuštanja kationa, a elektrone ne propuštaju. Napon jednog sklopa anoda-membrana-katoda je oko 0,7 V s gustoćom struje od 0,5-1 A/cm2. Za dobivanje većih snaga spaja se više sklopova anoda-membrana-katoda u serijsku vezu. Gorivo je vodik, a kao oksidans se može koristiti čisti kisik ili kisik iz zraka. Ova vrsta gorivih ćelija nije osjetljiva na prisutnost CO2 u struji vodika, što omogućuje upotrebu vodika dobivenog na mjestu upotrebe iz metanola ili benzina, uz uklanjanje CO. Iskoristivost je do 60%. Katalizator na elektrodama je platina. Količine potrebne platine su znatno smanjene i danas se kreću oko 0,5 mg/cm2. Ispitivane su i ćelije sa 0,3 mg/cm2 kod kojih je trošak za katalizator oko $2/kW.

Reakcije:

* Anodna reakcija: H<sub>2</sub> [[Slika:Rightarrow.gif]] 2H<sup>+</sup> + 2e
* Katodna reakcija: O<sub>2</sub> + 4H<sup>+</sup> + 4e [[Slika:Rightarrow.gif]] 2H<sub>2</sub>O

[[Slika:Pemfc-ivana.jpg|350px|center]]

<div align="center">'''Slika 144.''' Principijelna shema gorive ćelije s polimernom membranom</div>

'''Prednosti gorivih ćelija sa polimernom membranom:'''

* niska radna temperatura omogućuje mobilnu upotrebu
* u odnosu na druge gorive ćelije ima relativno veliku snagu po jedinici volumena
* moguća je izvedba regenerativnog sistema sa membranskim elektrolizerom koji upotrebljava istu tehnologiju

'''Nedostaci gorivih ćelija sa polimernom membranom:'''

* nedovoljna količina topline za izdvajanje vodika iz metanola ili benzina
* osjetljivost na prisutnost CO i sumpora u struji vodika
* potrebno je ovlaživati struju vodika radi povećanja trajnosti membrane

'''Perspektive i primjena:'''

Intenzivno se radi na istraživanju minijaturnih PEMFC za mobilnu primjenu. Napravljeno je više prototipova vozila sa PEMFC, neki od proizvođača su Daimler-Benz, Toyota, Mazda, Renault, General Motors, Ballard, Energy Partners, Inc.. Više informacija o vozilima na alternativni pogon moguće je dobiti na internet stranici Alternative-fuel Vehicle Directory . Mnoge kompanije koje se bave istraživanjem i razvojem gorivih ćelija razvijaju i sisteme sa PEM gorivim ćelijama za opskrbu zgrada električnom energijom, jedan od takvih proizvođača je i [www.vaillant.com Vaillant].

'''Gorive ćelije s rastaljenim karbonatima kao elektrolitom (MCFC)'''

Sastav elektrolita ovih gorivih ćelija ovisi o izvedbi. Elektrolit je najčešće mješavina '''Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>''' i '''K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>'''. Radna temperatura je oko '''650 °C'''. Iskoristivost je, kod sistema koji iskorištavaju otpadnu toplinu, prešla '''50%'''. Potrebna je visoka radna temperatura da bi se postigla zadovoljavajuća vodljivost elektrolita i iskoristivost naglo pada smanjenjem temperature.

Reakcije:

* Anodne reakcije: H<sub>2</sub> + CO<sub>3</sub><sup>--</sup> [[Slika:Rightarrow.gif]] H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub> + 2e<sup>-</sup>
:::::CO + CO<sub>3</sub><sup>--</sup> [[Slika:Rightarrow.gif]] 2CO<sub>2</sub> + 2e<sup>-</sup>
* Katodna reakcija: O<sub>2</sub> + 2CO<sub>2</sub> + 4e<sup>-</sup>[[Slika:Rightarrow.gif]] 2CO<sub>3</sub><sup>--</sup>

[[Slika:Mcfc-ivana.jpg|350px|center]]

<div align="center">'''Slika 145.''' Principijelna shema gorive ćelije s rastaljenim karbonatima</div>

'''Prednosti gorivih ćelija s rastaljenim karbonatioma:'''

* mogućnost proizvodnje pare za izdvajanje vodika iz benzina ili metanola
* mogućnost kogeneracije
* visoka radna temperatura omogućuje direktnu upotrebu metanola kao goriva
* nisu potrebni plemeniti metali kao katalizator

'''Nedostaci gorivih ćelija s rastaljenim karbonatima:'''

* zbog visokih temperatura potrebni su skupi materijali
* potrebno je izolirati ćeliju

'''Perspektive i primjena:'''

Zbog visokih radnih temperatura predviđena je upotreba za stacionarne sisteme s iskorištenjem otpadne topline. Neke kompanije koje razvijaju ovaj tip gorivih ćelija su: [http://www.fuelcellenergy.com/ Fuel Cell Energy, Inc.] i [http://www.mcpowerequip.ca/ M-C Power].

'''Gorive ćelije s čvrstim oksidima kao elektrolitom (SOFC)'''

Elektrolit je dopirani '''ZrO<sub>2</sub>'''. Radna temperatura se kreće oko '''1000-1100 °C'''. Zbog visoke radne temperature nisu potrebni skupi katalizatori. Iskoristivost ovog tipa gorivih ćelija je relativno loša zbog slabe vodljivosti elektrolita, no provode se istraživanja u cilju povećanja iskorisvosti procesa pretvorbe kemijske u električnu energiju u ovakvim gorivim ćelijama. Ukupna iskoristivost se može povećati iskorištenjem otpadne topline za proizvodnju pare. Predviđaju se iskoristivosti preko '''60%'''.

[[Slika:Sofc-ivana.jpg|350px|center]]

<div align="center">'''Slika 146.''' Principijelna shema gorive ćelije s čvrstim oskidima</div>

'''Prednosti gorivih ćelija s čvrstim oskidima:'''

* nema potrebe za ovlaživanjem plinova
* visoka radna temperatura smanjuje cijenu katalizatora
* mogućnost kogeneracije
* čvrsti elektrolit

'''Nedostaci gorivih ćelija s čvrstim oskidima:'''

* upotreba skupih keramičkih materijala
* potrebna je izolacija ćelije

'''Perspektive i primjena:'''

Isto kao i kod gorivih ćelija s rastaljenim karbonatima, zbog visokih radnih temperatura predviđena je upotreba za stacionarne sisteme s iskorištenjem otpadne topline. Ispituju se sistemi od stotinjak kilovata. Neke kompanije koje se bave istraživanjem gorivih ćelija s čvrstim oksidima su: [http://www.cfcl.com.au/ Ceramic Fuel Cells Ltd.] , [http://www.powergeneration.siemens.com/home Siemens Westinghouse], [http://www.sulzer.com/en/desktopdefault.aspx Sulzer Hexis Ltd.] .

[[Image:Crta.jpg]]

=Poligeneracija=
[[Image:Crta.jpg]]

Poligeneracija bi se mogla opisati kao sustav ili proces energetske opskrbe, koji ima zadaću potrošača opskrbiti sa različitim oblicima energije npr. električnom, toplinskom, rashladnom energijom dostavljenom iz istog postrojenja, tj. poligeneracija je integrirani proces koji ima tri ili više različitih oblika izlazne energije proizvedena iz jednog ili više prirodnih resursa. S ciljem poboljšavanja energetske efikasnosti ukupnog sustava.

[[Image:Diagram_polygeneration-ivana.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 147.''' Poligeneracijski sustav</div>
Poligeneracija uključuje kombinaciju kogeneracijskih, (tj. istodobnu proizvodnju električne i toplinske energije) i trigeneracijskih, (proizvodnja električne, i mogućnost grijanja i hlađenja) elektrana.

Za poligeneracijski sustav može se upotrebljavati širok spektar fosilnih i obnovljivih izvora energije kao što su plin, ugljen, biomasa, otpad, vjetar, itd. koristeći različite tehnologije pretvorbe za proizvodnju različitih produkata (oblika) energije.

Veličine poligeneracijskih elektrana (postrojenja) može isto tako varitati, od velikih centraliziranih elektrana do srednjih i malih, smještenih uz naseljena područja.

[[Image:Untitled2.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 148.''' Shematski prikaz poligeneracije</div>

[[Image:Crta.jpg]]

=Rafiniranje nafte=
[[Image:Crta.jpg]]

==Uvod==

Rafiniranje nafte je industrijski proces gdje se glavna sirovina nafta u određenima postrojenjima rafinira ( pretvara ) u upotrebljive produkte kao što su : tekući plin, benzin, dizelsko gorivo, mlazno gorivo, motorna ulja, bitumen, parafin, lož ulje.
Po svom kemijskom satavu nafta je vrlo složena smjesa, koja se sastoji od približnog masenog udjela:

ugljika: 83-87 %

vodika: 11-15 %

sumpora: 0-5,5 %

dušika: 0-2 %

kisika: 0-2 %

===Tekući plin===

To je najlakši derivat nafte, sastoji se od smjese propana i butana. Kao takav mora se rafinirati da bi se uklonili korozivni sumporni spojevi,gdje tako prerađen može ići na tržište.

===Benzin===

Koristi se kao pogonsko gorivo u većini motornih vozila. Proizvodi se u dvije gradacije: normal benzin koji ima od 86-88 oktana i super sa 95-100 oktana. Oktanski broj je mjera za antidetonatorsko svojstvo benzina. Za povećanje oktanskog spoja dodaju se olovni spojevi, TEO, TMO, odnosno tetraetil olovo i tetrametil olovo

===Dizel===

Za proizvodnju dizelskog goriva koristi se petrolej i dijelovi lakog plinskog ulja, ti elementi destiliraju na 170º do 360º C. Osim temperaturne filtrabilnosti važan je i maseni udio ukupnog sumpora koji ne smije biti većo od 1,0 % zbog korozivnog djelovanja.Cetanski broj i dizel index su mjere za sposobnost paljenja dizelskog goriva.

===Mlazno gorivo===

To su smjese teškog benzina i petroleja, odnosno spijevi nafte koji destilirsju na 145º do 225º C. Kako tu vrstu goriva koriste mlažnjaci koji lete na niskim temperaturama, pa je temperatura zamrzivanja ispod -55º C.

===Motorna ulja===

Ulja se koristeu različite svrhe, osnovna im je funkcija podmazivanje motora, štednja goriva, hlađenje i vrtvljenje motora, sprečavanje korozije. Indeks viskoznost im je vrlo visok zbog specifičnih uvjeta rada, ujedno indeks viskoznosti je i mjera po kojoj se ulja klasificiraju.

===Bitumen===

To je derivat nafte koji se dobiva oksidacijom vakuum ostataka nafte. Važna svojsta su elastičnost, penetracija, temperatura mekšanja, rasrezljivost. Svojstva bitumena ovise o stupnju disperzije asfaltina u u maltenima. Svoju uporabu pronašao je u cestogradnji i industriji.

===Parafin===

Dobiva se iz uljnih destilata, što je sadržaj ulja manji to je parfin kvalitetniji. Primjenjuje se u prehrambenij industriji, proizvodnji oaoira, šibica, svijeća, itd.

===Lož ulje===

Za proizvodnju lož ulja iskorištavaju se nusprodukti pri preradi nafte. Uvjete koji moraju zadovoljiti su viskoznost i količina sumpora. Koristi se kao gorivo u energetici.

[[Image:Untitled_raf.JPG|center]]

<div align="center">'''Slika 149. Što sve čini barel nafte (barel=158.987 l)</div>

[[Image:Oil-refining-diagram.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 150.''' Proces prerade sirove nafte</div>

==Proces pripreme nafte za preradu==

Nafta je nastala iz ostataka biljaka i životinja koje su postojale prije nekoliko stotina milijuna godina u vodi. Sam taj proces se odvijao u nekoliko faza: taloženju ostataka na dnu oceana koje je tijekom vremena prekrio pijesak i mulj, nastanak plina i sirove nafte usljed djelovanja ogromnih pritisaka i visokih temperatura.

Sam proces prerade nafte počinje istarživanjem i to geološkim i geofizičkim, područja potencijalno bogato nafom od strane znavstvenika i inžinjera, ukoliko se utvrdi postojanje nafte, (plina) koja se nalazi zbijena u sitnim porama između stijena pod vrlo velikim pritiskom, buši se eksplatacijska bušotina kroz debele slojeve pijeska, mulja i stijena iz koje se vrši crpljenje iste te transport do rafinerije za preradu.
Transport se može izvršiti na različite načine: tankerima, cisternama željezničkim putem, odnosno cestovnim te naftovodima što je ujedno i najjeftinija opcija. Velik problem prilikom bušenja i transporta je mogućnost istjecanje nafte u okoliš. Nove tehnologije su doprinjele povećanju preciznosti kod pronalaženja, a to je rezultiralo manjim brojem bušotina.

Nafta transportirana u rafinerijama sadržava vodu, soli, sumporne spojeve, kiseline i neke nečistoće. Kako ovi elementi izazivaju korziju i ostale negativne efekte na postrojenje, nastoje se ukloniti. Voda se uklanja na način da se s dna spremnika u kojem se nalazi nafta, ispušta voda, jer se nafta, pošto je lakša od vode, nataložila na površini. Drugi način je dodavanja deemulgatora.
Soli se uklanjaju dodavanjem visoko zagrijane vode u tok nafte. Zagrijana voda otapa soli koji se talože na dnu.

[[Slika:Procesi i produkti rafiniranja]]

[[Image:RefineryFlow.png|center]]

<div align="center">'''Slika 151.''' Shema toka rafiniranja</div>

==Podjela rafinerija prema tipovima==

Najčešće podjele rafinerija su prema '''''S. Baarnu'' i ''G. Heinrichu''''', a pored tih podjela rafinerije možemo još svrstati u tri grupe: ''''''rafinerije loživih ulja, rafinerije motornih goriva i rafinerije

'''Baarn''' djeli rafinerije u četri skupine:

A)NAJJEDNOSTAVNIJI TIP RAFINERIJE

-rafinerije koje imaju samo atmosfersku destilaciju, katalitički reforming i proces rafimacije

B) SLOŽENI TIP RAFINERIJE

-osim postrojenja iz grupe A i postrojenja za vakuum-destilaciju katalitički kreking

C) KOMPLEKSNE RAFINERIJE

-uključije i proizvodnju mazivih ulja

D) PETROKEMIJSKE RAFINERIJE

-obuhvaća i petrokemijska postrojenja

'''Heinrich''' također dijeli na četri grupe:

A) HYDROSKIMING-RAFINERIJE

-najjednostavij tip rafinerije

-benzin se dobije mješanjem primarnog benzina, butana

B) RAFINERIJE S KATALITIČKIM KREKINGOM

-ovaj tip se gradi kada se želi proizvesti veća količina benzina

C) RAFINERIJE ZA DUBOKU KONVERZIJU ( HIDROKREKING – KATALITIČKI KREKING )

-tip rafinerije koji omogućava veliku fleksibilnost prerade bez obzira na vrstu nafte, međutim troškovi investicija i prerade su vrlo visoki
- proces iziskuje velike količine vodika

D) RAFINERIJE ZA DUBOKU KONVERZIJU ( HIDROKREKING – KOKING )

-koks dobivem kokingom može se iskoristiti kao gorivo u industriji, ili se spaljuje u niskokalrični plin

- troškovi proizvodnje niži nego u ostalim tipovima

===RAFINERIJE LOŽIVIH ULJA===

To su rafinerije najjednostavnijeg tipa, koje mogu racionalno poslovati kad su na tržištu najvažniji proizvodi benzin, dizelsko gorivo i teško loživo ulje. U njima se naime mogu proizvoditi samo spomenuti derivati nafte. Atmosferskom destilacijom dobivaju se i plinoviti ugljikovodici koji se upotrebljavaju kao rafinerijsko gorivo. Također se dobivaju laki i teški benzin, plinsko ulje i destilacijski ostatak. Iz nafte prikladnih svojstava može se dobiti plinsko ulje izravno upotrebljivo kao teško loživo ulje. Takvom destilacijom dobiveni laki benzin zahtijeva samo jednostavnu kemijsku obradu (tzv. slađenje). Teški benzin dobiven takvom destilacijom ima vrlo nizak oktanski broj (oko 40). Ako je potreban benzin s oktanskim brojem 90, teški se benzin mora katalitički reformirati, pa se dobiva benzin s oktanskim brojem 95 do 105. Taj se reformat miješa s lakim benzinom, pa se dobiva motorni benzin potrebne hlapljivosti i oktanskog broja. Kapacitet takvih jednostavnih rafinerija, koje imaju postrojenje za destilaciju, za slađenje i katalitičko reformiranje, obično je vrlo mali (2 do 4 tisuće tona nafte dnevno).
Složenost se rafinerije loživih ulja dalje povećava dodavanjem postrojenja za hidrodesulfuraciju plinskog ulja. Tako se smanjuje ovisnost o vrsti nafte, pa se omogućuje prerada jeftinije nafte s većim udjelom sumpora.

[[Slika:Sl1.jpg|700px|center]]

<div align="center">'''Slika 152.'''Principna blok-shema procesa u rafineriji loživih ulja </div>

Takve rafinerije obično proizvode i ukapljeni naftni plin i kerozin, od koga se dobiva petrolej ili mlazno gorivo. Kerozin treba također sladiti, da se ukloni neugodni vonj i, već prema vrsti nafte, desulfurirati.

===RAFINERIJE MOTORNIH GORIVA===

Rafinerije motornih goriva grade se kad je veća potrošnja motornih goriva, pa se želi povećati njihova proizvodnja, i kad se želi povećati ekonomičnost prerade nafte. One su složenije od rafinerija loživih ulja, ali su i vrlo efikasne, jer promjene vrste nafte ne utječu osjetno na prinose i ekonomičnost.
Veći se prinos motornih goriva postiže primjenom termičkih procesa prerade ostataka atmosferske i vakuumske destilacije te katalitičkom preradom vakuumskog plinskog ulja. Moguća je i kombinacija tih postupaka. Takve rafinerije imaju velike proizvodne kapacitete (obično 10 do 40, a ponegdje i 60 tisuća tona nafte dnevno).

[[Slika:Sl2.jpg|700px|center]]

<div align="center">'''Slika 153.'''Principna blok-shema procesa u rafineriji motornih goriva </div>

Od termičkih procesa koji se primjenjuju u takvim rafinerijama najčešći su koksiranje i lomljenje viskoznosti. Termičko krekiranje, koje je svojedobno bilo važan proces, danas je gotovo potpuno zamijenjeno katalitičkim procesima. Koksiranjem se dobivaju viši prinosi lakših frakcija (plina, benzina i lakog plinskog ulja) nego lomljenjem viskoznosti. Usto se dobiva i tzv. zeleni koks, koji se može preraditi kalcinacijom u koks prikladan za proizvodnju elektroda.
Katalitičko krekiranje u fluidiziranom sloju (FCC) najrašireniji je katalitički postupak prerade teških plinskih ulja. Manje se primjenjuje hidrokrekiranje, kojim se iz sličnih sirovina dobiva benzin pogodan za katalitičko reformiranje. Prednost je hidrokrekiranja što je vrlo fleksibilno u prinosima plina, benzina i lakog plinskog ulja, a katalitičkog krekiranja što se postiže veliki prinos benzina s velikim oktanskim brojem, koji je vrlo pogodan za miješanje s motornim benzinom radi poboljšanja njegove kvalitete. Većina frakcija dobivenih tim sekundarnim procesima traži dalju rafinaciju, kao što su rekuperacija i rafinacija plinova, hidrodesulfuracija plinskih ulja i izdvajanje sumpora iz plinova.

===RAFINERIJE MAZIVA===

Svaka rafinerija motornih goriva može imati i pogon za proizvodnju maziva. Ostatak atmosferske destilacije, koji je sirovina za proizvodnju maziva, obično se frakcionira vakuumskom destilacijom na bazna ulja različite vikoznosti. Dalji postupci ovise o kvaliteti sirove nafte i o željenim svojstvima proizvoda.
Za proizvodnju motornih mazivih ulja potrebno je više separacijskih operacija. Najprije se iz ostatka vakuumske destilacije uklanjaju asfaltne tvari, pa se dobiva najviskoznija uljna frakcija. Iz baznih ulja uklanjaju se aromatski ugljikovodici estrakcijom furfuralom, pa se tako povisuje indeks viskoznosti i otpornost prema oksidaciji. Deparafinacijom izdvajaju se čvrsti parafinski voskovi, pa se snizuje stinište baznih ulja. Za dalje prilagođavanje koeficijenta viskoznosti i kemijske stabilnosti ulje se obrađuje vodikom. Da bi se proizvela motorna maziva ulja različite viskoznosti i različitih svojstava, dobivena se ulja miješaju u potrebnim omjerima uz dodatak aditiva. Iz izdvojenih parafinskih voskova odstranjuje se zaostalo ulje, pa se dobiva rafinirani parafinski vosak. Često se uz proizvodnju mazivih ulja proizvodi i bitumen propuhivanjem zrakom ostatka od vakuumske destilacije i nekih sporednih proizvoda prerade mazivih ulja.

[[Slika:Sl3.jpg|700px|center]]

<div align="center">'''Slika 154.'''Principna blok-shema procesa u rafineriji maziva </div>

==Procesi koji se odvijaju u rafineriji==

To su procesi kojima se iz sirove nafte dobivaju iskoristivi derivati nafte od kojih su najvažniji benzin, dizel, plin, petrolej, ulja...

===Podjela===

Procesi koji se odvijaju u rafineriji dijele se na primarne i sekundarne procese, te na procese obrade.

[[Slika:Slika 1-png.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 155.''' Procesi i produkti rafiniranja </div>

===Primarni procesi===

To su procesi u kojima se pri preradi nafte ne mijenja struktura ni veličina prisutnih ugljikovodika. U tu skupinu spadaju procesi jedinične operacije kao što su destilacija, adsorpcija, apsorpcija, desorpcija, kristalizacija...

====Destilacija====

Prvi proces koji se provodi kod prerade nafte kojim se dobivaju temeljne frakcije nafte koje se koriste kao sirovine u sekundarnim procesima prerade nafte. Najrašireniji je i najstariji postupak prerade nafte, a svrha mu je da se različite komponente (frakcije) iz nafte odvoje na temelju njihovih različitih temperatura isparivanja. Svaka frakcija ima početak i kraj destilacije, određen početnom i krajnjom temperaturom destilacije. Vidljivo iz krivulje destilacije da postoje preklapanja početaka destilacije jedne frakcije sa svršetkom destilacije druge frakcije. To preklapanje se naziva oštrina diobe i nastoji se postići što manje preklapanja različitih frakcija. Temeljne frakcije nafte koje se dobivaju destilacijom su plinske frakcije, laki benzin, teški benzin, lako plinsko ulje, teško plinsko ulje, vakuumski destilati, te ostatak. Destilacija se provodi u destilacijskim kolonama, a prema tlaku na kojem se provodi djeli se na atmosfersku destilaciju, vakuumsku destilaciju (destilaciju pri sniženom tlaku) i destilaciju pri povišenom tlaku . Atmosferskom destilacijom odvajaju se frakcije s vrelištem do 400°C, jer porastom na više temperature dolazi do procesa krekiranja, pa se destilacija na višim temperaturama odvija pri sniženim tlakovima, odnosno vakuumskom destilacijom. Rasponi vrelišta pojedine frakcije nafte ovise o sastavu nafte i željenim svojstvima proizvoda. Produkti destilacije su bočne frakcije ili rezovi, vršni proizvod i destilacijski ostatak.

[[Slika:Primjer_krivulje_destilacije.png|center]]

<div align="center">'''Slika 156.''' Primjer krivulje destilacije </div>

=====Atmosferska destilacija=====

[[Slika:Shema_procesa_rektifikacije.png|center]]
<div align="center">'''Slika 157.''' Shema procesa rektifikacije </div>

[[Slika:Plitica_sa_zvoncima.png|center]]

<div align="center">'''Slika 158.''' Plitica sa zvoncima </div>

Destilacija se provodi u tri faze: zagrijavanje, isparivanje i kondenzacija. Zagrijavanje se provodi u cijevnim pećima na loživo ulje ili rafinerijski plin. Kroz cijevi struji sirova nafta i grije se, a zatim dolazi u kolonu za frakcioniranje, u kojoj se provodi rektifikacija (niz isparivanja i kondenzacija). Kolona za rektifikaciju je uspravna cilindrična posuda od čeličnog lima, visine i promjera ovisno o kapacitetu postrojenja. Pri dnu kolone uvodi se sirova nafta ugrijana do temperature koja omogućuje isparivanje onih frakcija koje se žele proizvoditi. Na taj je način osigurano da će se u koloni ispirati sve frakcije koje imaju vrelište na istoj ili nižoj temperaturi od temperature zagrijane nafte, a ostale će ostati u tekućem stanju. Kad bi kolona bila prazna posuda, sve bi pare strujile prema njezinu vrhu, pa se frakcije nebi odjeljivale. Zato su u kolonu ugrađeni horizontalni tanjuri (plitice) sa zvonima (SLIKA 4.), pa je ona po visini podijeljena u više dijelova. Pare se iz nižih tanjura dižu i ulaze u viša zvona, iz kojih im dalje strujanje onemogućuje tekućina koja se nalazi na tanjuru i djeluje kao zapor, pa se pare s njom miješaju. U toj se smjesi kondenziraju pare frakcije više temperature isparivanja pa se kao tekućina prelijevaju preko ruba cijevi (koje se nalaze na rubovima tanjura) u niže tanjure kad razina tekućine u tanjuru dostigne rub cijevi. Pare koje se nisu kondenzirale i koje su isparile iz tekućine na tanjuru, prodiru u tekućinu skupljenu u jos višem tanjuru. Tako, idući prema vrhu kolone, i pare i tekućina imaju sve niže temperature, pa se u višim dijelovima kondenziraju pare s višim temperaturama isparivanja. Zbog toga se u pojedinim visinama kolone pojavljuju pare samo određene frakcije, pa je njihovim odvođenjem i kondenziranjem moguće odjeljivati pojedine frakcije. Budući da kolona radi kontinuirano, na pojedinim njezinim visina frakcije se odvode, pa, da bi se osigurala ujednačena kvaliteta frakcija u koloni za ratifikaciju mora postojati stalni temperaturni režim. To se postiže ujednačenom temperaturom sirove nafte koja ulazi u kolonu, te hlađenjem dijelova kolone pomoću sistema kroz koji protječe voda ili ponovim dovođenjem dijela kondenzirane frakcije u kolonu. Para pojedinih frakcija dovodi se iz kolone u kondenzator, a nakon toga kondenzirana frakcija prolazi kroz hladnjak hlađen vodom, kako bi se frakcija ohladila na temperaturu okoline. Opisani postupak naziva se primarna ili atmosferska destilacija koja je naziv dobila prema tome što se odvija pod atmosferskim tlakom. Atmosferskom destilacijom destiliraju se ugljikovodici s najviše 18 atoma ugljika po molekuli.

[[Slika:Shema_procesa_atmosferske_destilacije.png|center]]

<div align="center">'''Slika 159.''' Shema postrojenja za atmosfersku destilaciju </div>

=====Vakuumska destilacija=====

Ako se destilira uz znatno niži tlak od atmosferskog, govori se o vakuumskoj destilaciji. Sa sniženjem tlaka smanjuje se i temperatura isparivanja, što je vidljivo iz p-T dijagrama za realne tvari. To smanjenje temperature isparivanja omogućit će da isparuju i frakcije s većim brojem ugljika po molekuli, a da temperatura ne premaši maksimalnu vrijednost. Vakuumska destilacija provodi se u principu na isti način kao i atmosferska destilacija, ali s tom razlikom što se u kolonu za rektifikaciju dovodi laki ostatak iz atmosferske destilacije i u koloni vlada tlak manji od 0,01 MPa (tlak atmosfere kreće se oko 0,1 Mpa). Laki ostatak zagrijava se na 350°C u cijevnim pećima na isti način kao i sirova nafta. Na vrhu kolone za vakuumsku rektifikaciju pojavljuje se teže dizelsko gorivo kao najlakša frakcija, a na pojedinim visinama kolone destilati ulja za ležajeve, specijalna i motorna ulja te cilindarska ulja. Niski tlak u koloni održava se parnim ejektorima ili vakuum-pumpama. Pri preradi lakih frakcija, atmosferska i vakuumska rektifikacija mogu se povezati u jedinstveni tehnološki proces. Izvode se mnoge kombinacije s obzirom na zagrijavanje sirove nafte i atmosferskih ostataka, a i s obzirom na broj kolona za jednu i drugu rektifikaciju. Kad se prerađuje teška sirova nafta, koja nema laganih frakcija, vakuumska rektifikacija provodi se samostalno.

=====Rektifikacija benzina=====

Rektifikacija ili ponovna destilacija benzina dobivenog atmosferskom rektifikacijom provodi se radi dobivanja tehničkih ili specijalnih benzina. To su benzini uskih granica destilacije. Postupak se obavlja u koloni kao i atmosferska destilacija. Broj frakcija ovisi o svojstvima ulaznog benzina i o potrebnim tehničkim benzinima. Ostatak rektifikacije benzina je teški benzin.

=====Destilacija pod tlakom=====

Destilacija pod tlakom se odvija da bi se mogao odijeliti suhi rafinerijski plin, koji se sastoji od vodika, metana i etana, od plinova propana, butana i težih ugljikovodika koji čine ukapljeni plin. Stlačeni na 1,0 do 2,0 Mpa (10 do 20 bara) butan i propan pri temperaturama okoline prelaze u tekuće agregatno stanje, pa ih je moguće destilacijom odijeliti od plinova s više od četiri ugljikova atoma po molekuli. U procesu destilacije pod tlakom plinovi se komprimiraju i provode kroz petrolej. Taj petrolej služi kao adsorpcijsko sredstvo jer upija sve plinove osim vodika, metana i etana, koji izlaze kao suhi rafinerijski plin. Petrolej s apsorbiranim plinovima zagrijava se u cijevnoj peći i dovodi u kolonu za rektifikaciju, gdje se odjeljuje smjesa ugljikovodika sa tri i četiri atoma ugljika po molekuli (propan i butan) te frakcije težih ugljikovodika, a ostatak je petrolej koji ponovo preuzima ulogu adsorpcijskog sredstva. Opisani postupak naziva se razdvajanje plinova.

===Sekundarni procesi===

To su konverzijski procesi u kojima dolazi do pretvorbe prisutnih ugljikovodika, najčešće mijenjajući njihov sastav. Provode se da bi se povećao udio pojedinih ekonomičnijih proizvoda , te da bi se povećala njihova kvalitete. Glavna namjena sekundarnih procesa je pretvorba proizvoda višeg u proizvode nižeg vrelišta. Tipični sekundarni procesi su krekiranje, alkilacija, izomerizacija, oligomerizacija i reformiranje.

====Krekiranje====

Ugljikovodici ugrijani do temperatura viših od 300°C počinju se raspadati stvarajući nove ugljikovodike, ali s manjim brojem ugljikovih atoma u molekuli. Proces krekiranja našao je u preradi nafte široku primjenu, a služi za dobivanje benzina iz dizelskog goriva i za dobivanje lakših derivata iz ostataka destilacije. Krekiranjem se dakle može bitno izmijeniti struktura derivata proizvedenih iz sirove nafte. To je potrebno jer redovito struktura potrošnje ne odgovara strukturi proizvodnje osnovanoj na destilaciji, pa se krekiranjem korigira struktura proizvodnje.

=====Termičko krekiranje=====

Termičko krekiranje je u širem smislu razgradnja (piroliza) ugljikovodika, prije svega dizelskog goriva i ostataka od destilacije, kako atmosferske tako i vakuumske, da bi se njihovom djelomičnom konverzijom u lakše frakcije povećala proizvodnja tih frakcija. S obzirom na to da se katalitičkim krekiranjem postiže veća količina i bolja kvaliteta proizvoda termičko se krekiranje koristi samo onda kad se ne može koristiti katalitičko krekiranje, primjerice postupci kod kojih se trebaju koristiti katalizatori koji nepoželjno reagiraju s katalitičkim otrovima. Međutim, česta je upotreba termičkog krekiranja, ostataka od destilacije, u postupku loma viskoznosti i koksiranja. Krekiranje ili raspadanje je složen proces u kojem se kao produkti dobivaju lagani alkani koji pripadaju u grupu izoalkana, olefina, cikloparafina, cikloolefina i aromata. Tlak i temperatura krekiranja ovise o tome provodi li se krekiranje u kapljevitom ili plinovitom stanju. Za kapljevito stanje temperatura iznosi oko 430°C, tlak 2,3 do 3,5 Mpa (23 do 35 bara), vrijeme reakcije traje i do 200 sekundi. Kod termičkog krekiranja u plinovitoj fazi potrebna je temperatura do 450°C i tlak od oko 1 Mpa (10 bara), ali je reakcija puno brža i prosječno trajanje iznosi oko 1 sekundu. Pri određenom tlaku i temperaturi sastav produkata ovisi o trajanju reakcije. Izvorni materijal se najprije raspada u laganije međuprodukte pa, što je proces krekiranja duži, veći je i broj međuprodukata, a izvornog materijala sve manje, te će dužim trajanjem krekiranja nastati sve više laganih frakcija nafte (benzin i dizelsko ulje). Dovoljnim trajanjem krekiranja dobit će se samo plinovi i koks. Budući da je najvažniji produkt krekiranja benzin, proces se vodi tako dugo koliko je potrebno za nastajanje maksimalne količine benzina iz ulazne sirovine. Na slici 6 prikazano je postrojenje za krekiranje. Sirovina se dovodi u peć za grijanje i u njoj se miješa s vrućim dizelskim gorivom koje dolazi s dna kolone za destilaciju. U drugom dijelu peći ta se mješavina zagrijava na temperaturu krekiranja. Proces raspadanja dovršava se u retortama, uz dodatno zagrijavanje, u kojima se taloži koks, a na dnu ostaje teški ostatak, upotrebljiv kao loživo ulje. Mješavina plinova i para ugljikovodika s vrha retorta dovodi se u kolonu za atmosfersku destilaciju u kojoj se na dnu skuplja dizelsko ulje. Ono se vraća u proces, a produkti se s vrha kolone odvode u rezervoar u kojem se odjeljuju plinovi od benzina. Da bi se skratilo vrijeme krekiranja, ugrijanom materijalu se na izlazu iz peći dodaje dizelsko ulje.

=====Lom viskoznosti=====

Na principu termičkog krekiranja razvio se postupak za raspadanje teških ostataka destilacija nafte nazvan lomom viskoznosti, kojemu je svrha pretvaranje vrlo gustih ostataka u loživo ulje male viskoznosti. Proces se vodi iz niže temperature i tlakove nego termičko krekiranje, a vrijeme raspada je relativno kratko. Na taj način dolazi se do vrlo male količine laganijih produkata.

=====Koksiranje=====

[[Slika:Shema_postrojenja_za_koksiranje_u_fluidiziranom_sloju.png|center]]

<div align="center">'''Slika 160.''' Shema postrojenja za koksiranje u fluidiziranom sloju </div>

Kad se želi proizvoditi petrolkoks, upotrijebit će se proces koksiranja. Proces koksiranja je vremenski produljeno krekiranje kojim kako je već prije opisano nastaju lagane frakcije nafte koks i plinovi. Sirovina za koksiranje su ostaci destilacije. Oni se ugriju u peći do temperature od oko 400°C pa se odvode u kolonu za destilaciju da bi se odijelile lakše frakcije. Ostatak destilacije dovodi se u drugi dio peći, gdje se zagrijava do oko 500°C. a odatle u jednu od retorta za koks. U retorti se ostaci raspadaju i stvaraju se koks i destilati. destilati s vrha retorte odlaze u kolonu za frakcioniranje, a koksa koji ostaje u retorti sve je više, pa se pogon retorte mora zaustavljati svakih 24 sata da bi se odstranio proizvedeni koks. Osim toga je moguće, kako je prikazano na slici 8, koksiranje ostvariti u fluidiziranom sloju. Reaktor i predgrijač su dijelovi postrojenja za koksiranje u fluidiziranom sloju. Predgrijač služi za ugrijavanje čestica koksa na temperaturu od 550 do 650°C. Ugrijane čestice koksa se vraćaju u reaktor. Tamo se održavaju u fluidiziranom sloju ubrizgavanjem pare koja služi za fluidizaciju i isparivanje hlapljivih sastojaka sirovine. Vruća sirovina dovodi se u reaktor gdje se raspršuje. U reaktoru se provodi koksiranje pri temperaturi od 480 do 570°C pod tlakom od 0.137 do 0.172Mpa (1.37 do 1.72 bara). Sirovi koks koji je nastao u reaktoru odvodi se u predgrijač gdje se dovršava proces.

=====Katalitičko krekiranje=====

Za katalitičko krekiranje važna su dva činitelja; temperatura i katalizator. Katalizator je materija koja inicira potrebnu reakciju, ubrzava je i proširuje, a pritom ne mijenjaju kemijski sastav produkata reakcije. Kao katalizatori upotrebljavaju se različiti spojevi aluminija i silicija. Da bi se postiglo raspadanje, moraju se pare ugljikovodika pri stanovitoj temperaturi dovesti u kontakt s katalizatorom. Pri tome se stvaraju plinovi, koks i ugljikovodici, kao pri termičkom krekiranju. Pare destilata ugrijane u peći do oko 450°C uvode se u reaktor, u kojem je temperatura nešto veća, gdje se miješaju sa zrncima katalizatora. Produkti dobiveni raspadanjem odvode se u kolonu za rektifikaciju, gdje se odjeljuju na plinove, benzin i dizelsko ulje. Ostatak je loživo ulje. Koks se taloži na katalizator čime smanjuje aktivnost katalizatora, te pada u regenerator, iz kojeg ga ponovo diže struja komprimiranog zraka. Istaloženi koks u struji zraka izgara, pa se na taj način katalizator regenerira za ponovu upotrebu.

====Hidrokrekiranje====

Hidrokrekiranje je proces krekiranja u prisutnosti vodika. Koristi se difunkcionalni katalizator koji istodobno pospješuje reakcije krekiranja i hidrogenacije ugljikovodika. Kao katalizatori koriste se najčešće zeoliti uz metalne okside i sulfide (Co-Mo, Ni-Mo). Poznat je veći broj izvedbi procesa (jednostupanjski i višestupanjski), a primjenjuju se s ciljem konverzije šireg spektra lakih i teških frakcija u vrijednije proizvode, kao na primjer benzin u ukapljeni naftni plin, plinsko ulje u benzin, destilacijski ostatak u dizelsko gorivo.

====Katalitičko reformiranje benzina====

Katalitičko reformiranje je proces kojim se frakciji benzina s atmosferske destilacije (primarni benzin) povećava vrijednost oktanskog broja. Reformiranjem dolazi do kemijske pretvorbe ugljikovodika u prisutnosti katalizatora reakcijama dehidrogenacije naftena (aromatizacije), dehidrociklizacije parafina, hidrokrekiranja parafina te izomerizacije parafina i naftena. Reakcije se zbivaju u prisustvu difunkcionalnih katalizatora, najčešće Pt-Re i Al2O3. Procesi katalitičkog reformiranja benzina koji su u primjeni su procesi s nepokretnim slojem katalizatora i procesi s kontinuiranom regeneracijom katalizatora. Na prinose i sastav reformat-benzina, uz svojstva sirovine utječu procesne varijable, prvenstveno tlak, temperatura, prostorna brzina i omjer vodika ugljikovodika.

====Alkilacija====

Alkilacija je sekundarni proces u proizvodnji nafte koji se temelji na katalitičkoj reakciji izobutana s laganim olefinima (propen, buten) radi proizvodnje visoko razgranatih parafina višeg vrelišta, tzv. alkilat- benzina. Tim procesom se nekom ugljikovodiku dodaje alkilna grupa (CH3) i dobivaju se ugljikovodici s bočnim lancima vrlo visokih oktanskih brojeva koji služe za proizvodnju visokooktanskih avionskih goriva. Mehanizam reakcije se temelji na stvaranju karbokationa iz izobutana uz kiseli katalizator (HF, H2SO4). Primarni proizvodi su izoparafini, izomeri heptana i oktana, dok su sekundarni proizvodi lakši ili teži od primarnih i nisu poželjni. Procesom alkilacije dobiva se primijenjivi i ekološki najprihvatljiviji benzin koji služi kao komponenta za poboljšanje kvalitete motornim benzinima.

====Oligomerizacija (polimerizacija====

Oligomerizacija je proces kojim se iz plinovitih alkena, nastalih uglavnom u procesima krekiranja uz kationski katalizator (H3PO4) dobivaju kapljevite komponente motornih benzina vrlo visokih vrijednosti oktanskog broja, tzv. polimer-benzin.

====Izomerizacija====

Izomerizacija je mijenjanje strukture ugljikovodika bez promjene molekularne mase (npr. pretvaranje alkana u izoalkane). Takve promjene strukture provode se krekiranjem i reformiranjem, ali mogući su procesi u kojima je izomerizacija osnovna reakcija. Pri izomerizaciji djeluju i posebni katalizatori. Katalizatori koji se koriste su aluminij-triklorid sa solnom kiselinom ili aluminosilikat s platinom. Izomerizacija je potrebna jer u benzinu dobivenim krekiranjem i reformiranjem nema dovoljno izoalkana, koji osiguravaju visoke oktanske brojeve motornih i avionskih goriva. Tim procesom se alkani pretvaraju u izoalkane.

===Procesi obrade===

Procesi obrade koriste se za poboljšanje kvalitete naftnih međuproizvoda i gotovih proizvoda, uglavnom za uklanjanje sumporovih, dušikovih i kisikovih spojeva, te poboljšanje oksidacijske stabilnosti. Najvažniji procesi obrade su obrada vodikom, oksidacijski procesi, procesi pri dobivanju mazivih ulja i kemijske metode.

====Obrada vodikom====

Obuhvaća procese blage hidrogenacije uz potrošnju od oko 20 m3 vodika po m3 sirovine. Njima se odstranjuju nepoželjne komponente koje su većinom spojevi sumpora, a zatim i spojevi kisika i spojevi dušika. To se provodi reakcijama hidrodesulfurizacije, hidrodenitrifikacije, hidrodeoksigenacije te hidrogenacije olefina. Parametri koji utječu na procese obrade vodikom su temperatura, tlak, prostorna brzina te omjer vodika i ugljikovodika. Zadnji se prilagođava odabirom sirovine koja mogu biti benzini, mlazna goriva, dizelska goriva, vakuumski destilati, bazna mineralna ulja i destilacijski ostaci.

====Odvajanje spojeva sumpora (Proces blending)====

Spojevi sumpora u lakšim se frakcijama nalaze u obliku merkaptana a iz njih se odvajaju procesima slađenja, odnosno njihovim prevođenjem u disulfide koji su neškodljivi i topljivi u lužinama. Taj se proces odvija uz dodavanje zraka. Slađenje je potrebno jer su merkaptani štetni, korozivni spojevi, lošeg mirisa, prisutni uglavnom u srednjim i lakšim frakcijama kao što su butan, benzini, otapala, kerozinska frakcija, plinska ulja. Merkaptani čine 40 do 100 % spojeva sumpora u tim frakcijama. Jedan od procesa odvajanja merkaptana je Merox proces kojim se merkaptani oksidacijom prevode u disulfide procesom tekućinske ekstrakcije, koji se potom uklanjaju natrijevom lužinom.

====Uklanjanje ugljikovodika====

Pod ugljikovodicima ovdje se podrazumijevaju oni koji imaju nepovoljne utjecaje na određena svojstva produkata. Oni se uklanjaju najčešće postupcima rafinacije otapalima. Ti postupci se dijele na deasfaltaciju, odvajanje aromata iz vakuum destilata, te odvajanje aromata iz kerozina.

==Povijest nafte==

Naziv nafta potječe iz korjena riječi nafata što u prijevodu na perzijskom jeziku znači znojiti se. Čovječanstvu je nafta odavnina poznata i kao fosilno gorivo koristilo se u različite svrhe: za impregnaciju zidova, kao sredstvo za brtvljenje brodova, za balzamiranje, za rasvjetu, u medicini itd.

Više od četiri tisuće godina ,prema Herodotu, nafta je bila zastupljena u graditeljstvu u starom Babilonu. U rimskoj provinciji Daciji, za vrijeme rimskog carstva koristila se nafta. Najstarije poznate naftne bušotine datiraju iz 4. stoljeća poslije Krista, a iskopane su u Kini. Sve do 19. stoljeća nafta je korištena u građevini, vojnom naourožanju , medicini i sl. Nafta svoju pravu važnost dobiva tek otkrićem parnoga stroja. Tek naglim razvitkom automobilske industrije i sve većom potražnjom za naftom, počinju se razvijati tehnologije dobivanja goriva iz nafte, odnoso tehnologije rafiniranja. Ignacy Lukasiewicz prvi je kemičar koji dobiva kerozin iz nafte procesom rafiniranja .Prva velika rafinerija otvorena je u Rumunjskoj, točnije u Ploiesti 1856. god. U to se doba koristila isključivo za dobivanje petroleja i kao mast za podmazivanje ( kolomast ). Najveći svjetski kompleks rafinerija je "Centro de Refinación de Paraguaná" u Venecueli čiji kapacitet iznosi 956,000 barela na dan. 1950-ih nafta prestiže ugljen ,te postaje svijetsko gorivo broj jedan. [http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_petroleum]

[[Image:Povijest.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 153.''' Nafta kao povod rata</div>

Nafta je rudno bogatstvo zemlje, ali ona je i bitna stavka politike i ekonomije ovog planeta. 1973. I 1979. godine svijet pogađaju naftne krize nakon kojih je slijedio drastičan porast cjene nafte. Trenutno najveća tri proizvođača nafte su Saudijska Arabija, Rusija i SAD. OPEC (Organizacija zemalja izvoznica nafte) je međunarodna organizacija koju tvore Alžir, Angola, Ekvador, Irak, Iran, Kuvajt, Libija, Nigerija, Katar, Saudijska Arabija, Ujedinjeni Arapski Emirati i Venezuela. Od godine 1965. sjedište joj se nalazi u Beču. Glavni cilj ove organizacije jest čuvanje interesa zemalja izvoznica nafte , te osiguravanje dobave zemljama uvoznicama. [http://hr.wikipedia.org/wiki/OPEC]

[[Slika:Cijena nafte kroz povijest.png|center]]

<div align="center">'''Slika 154.''' Cijena nafte kroz povijest</div>
[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Oil_Prices_1861_2007.svg]

==Ekonomija rafiniranja==

Problem ekonomske računice, financiranja u sferi rafiniranja uvelike ovisi o ponudi i potražnji. Cijena produkta rafiniranja ovisi o niz faktora kao što su : ekonomija (globalna, lokalna), vremenskim uvjetima, vrijednostima (rastu, padu) dionica naftnih kompanijai drugih kompanija u naftnoj branši. Cijena dionica ovisi o potražnji, određenim odlukama vlasti, i akcijama OPEC-a

(OPEC - Organization of the Petroleum Exporting Countries). To je udruženje država izvoznika nafte koje kontrolira cijenu i količinu nafte koja će se proizvesti. Države članice OPEC-a su: Alžir, Indonezija, Iran, Irak, Kuvajt, Libija, Nigerija, Katar, Saudijska Arabija, Ujedinjeni Arapski Emirati i Venezuela. Budući da je izvoz nafte najznačajniji dio gospodarstva tih država, održavaju se minimalno dva sastanka godišnje na kojima se određuje optimalna količina proizvodnje. 11 članica OPEC-a proizvodi oko 40% ukupne svjetske proizvodnje nafte, a u potvrđenim zalihama ima tri četvrtine ukupno potvrđenih zaliha u svijetu

[[Image:Gas-price-breakdown-3.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 154.''' Što sve utječe na cijenu goriva</div>
[[Image:Untitled32.GIF|center]]

<div align="center">'''Slika 155.''' Odnos potražnje i profita</div>

==Zaštita okoliša i sigurnost==

Rafinerije su u dosta slučajeva smještene u blizini naseljenih područja, gdje uzrokuju povećanje zdravstveno rizične populacije i mogućnosti od ekoloških incidenata. Uzrok tome je priroda rada rafinerije koja u svom procesu ispušta velik broj različitih kemikalija i kemijskih spojeva u atmosferu što dovodi do zagađenja zraka, osim toga dovodi u pitanje i zdravstvenu ispravnost vode. Dakako tu su još opasnosti od mogućih eksplozija i požara, velikih buka, itd.

U mnogim zemljama javnost je "prisilila " vlade da tome stanu na kraj i posebnim restrikcijama, odnosno osnivanjem agencija koje će obvezati rafinerije na instalaciju opreme potrebnu za zaštitu okoliša i zaštitu od ostalih štetnih utjecaja. One rafinerije koje ne budu mogle zadovoljiti te kriterije biti će zatvorene, što u nekim slučajevima dovodi i do porasta cijena goriva.

[[Image:Oil20Refinery20CA.jpg|center]]

<div align="center">'''Slika 156.''' Rafinerija u pogonu</div>
[[Image:Crta.jpg]]

Glavna stranica

2012-09-17T09:56:18Z

Marko:

Ako koristite ovaj udžbenik za predavanja, te ih želite ispraviti, popraviti ili doraditi, javite mi se. [mailto:Neven.Duic@fsb.hr?subject=Enerpedia Neven Duić]. Također, rado bih dobio feedback, čak i ako ne želite ništa mijenjati.

Pogledajte [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_i18n dokumentaciju o prilagodbi sučelja]
i [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_User%27s_Guide Vodič za suradnike] za pomoć pri uporabi i podešavanju.

<font color="red">Opet je baza na novom serveru. I opet, ako ima problema, javljajte. (Marko)</font>

[[Image:EPlogo.png]]

#[[UVOD]]
#*[[ENERGIJA I MI]]
#*[[UPOTREBNA VRIJEDNOST ENERGIJE: RAD, GRIJANJE, HLAĐENJE]]
#*[[OBLICI ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I EKONOMIJA]]
#*[[ENERGIJA I OKOLIŠ]]
#[[ENERGETSKA EKONOMIKA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Uvod:|UVOD]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Model_toka_novca:|MODEL TOKA NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kraja_perioda|Konvencija kraja perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_sredine_perioda|Konvencija sredine perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kontinuiranog_toka|Konvencija kontinuiranog toka]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Vremenska_vrijednost_novca|VREMENSKA VRIJEDNOST NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_novca|Buduća vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_novca|Sadašnja vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_toka_jednakih_rata|Buduća vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Rata_otplate|Rata otplate]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_toka_jednakih_rata|Sadašnja vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Povrat_kapitala|Povrat kapitala]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_gradijenta|Sadašnja vrijednost gradijenta]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#.C5.BDivotni_vijek_opreme|ŽIVOTNI VIJEK OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tro.C5.A1kovi_.28cijena.29_opreme|TROŠKOVI (CIJENA) OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Dobiti_i_tro.C5.A1kovi_projekta|DOBITI I TROŠKOVI PROJEKTA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Procjena_prijedloga_projekta|PROCJENA PRIJEDLOGA PROJEKTA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_otplate_.28payback.29 |Metoda otplate (payback)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_prosje.C4.8Dne_stope_povrata|Metoda prosječne stope povrata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Unutra.C5.A1nja_stopa_povrata_.28IRR.29|Unutrašnja stopa povrata (IRR)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_sada.C5.A1nje_vrijednosti|Metoda sadašnje vrijednosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Indeks_profitabilnosti|Indeks profitabilnosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Me.C4.91usobno_isklju.C4.8Divanje_i_ovisnost|Međusobno isključivanje i ovisnost]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Usporedba_razli.C4.8Ditih_metoda|Usporedba različitih metoda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Pristup_cijene_.C5.BEivotnog_ciklusa|Pristup cijene životnog ciklusa]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Investicijske_odluke.2C_investicijska_nesigurnost|Investicijske odluke, investicijska nesigurnost]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tehnike_sistematske_ekonomske_analize|TEHNIKE SISTEMATSKE EKONOMSKE ANALIZE]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Ostala_razmatranja_u_analizi_investicije|Ostala razmatranja u analizi investicije]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Porez_na_dobit|Porez na dobit]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Deprecijacija_.28amortizacija.29|Deprecijacija (amortizacija)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Inflacija|Inflacija]]
#[[PRIMARNA ENERGIJA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uvod|UVOD]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Oblici_primarne_energije|OBLICI PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Neobnovljivi_.28komercijalni_ili_konvencionalni.29|Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Obnovljivi_.28tradicionalni.2C_komercijalni_ili_konvencionalni.2C_novi_ili_alternativni.29|Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Bilance_primarne_energije|Bilance primarne energije]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Rezerve_primarne_energije|REZERVE PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potencijal_obnovljive_energije|Potencijal obnovljivih izvora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Proizvodnja_i_trgovina_primarnom_energijom|PROIZVODNJA I TRGOVINA PRIMARNOM ENERGIJOM ]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_2|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_2|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_2|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran_2|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Naftovodi.2C_plinovodi_i_geopolitika|Naftovodi, plinovodi i geopolitika]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#LNG|LNG]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potro.C5.A1nja_primarne_energije|POTROŠNJA PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_3|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_3|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_3|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nuklearna_energija|Nuklearna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Hidroenergija|Hidroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Vjetroenergija|Vjetroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Tradicionalni_obnovljivi_izvori|Tradicionalni obnovljivi izvori]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Biomasa|Biomasa]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Otpad_kao_izvor_energije|Otpad kao izvor energije]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Geotermalna_energija|Geotermalna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Solarna_energija|Solarna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Energija_mora|Energija mora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Primarna_energija_i_kvaliteta_.C5.BEivota|PRIMARNA ENERGIJA I KVALITETA ŽIVOTA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Efikasnost_potro.C5.A1nje_primarne_energije|EFIKASNOST POTROŠNJE PRIMARNE ENERGIJE]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Zaklju.C4.8Dak|ZAKLJUČAK]]
#[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Proizvodnja električne energije|PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Termoelektrane|Termoelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Nuklearne_elektrane|Nuklearne elektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Distribuirana proizvodnja|Distribuirana proizvodnja]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Otočna proizvodnja|Otočna proizvodnja]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Obnovljivi izvori|OBNOVLJIVI IZVORI]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Hidroelektrane|Hidroelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Vjetroelektrane|Vjetroelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Geotermalne elektrane|Geotermalne elektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Elektrane na biomasu i otpad|Elektrane na biomasu i otpad]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#PV|PV]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Solarne termalne elektrane|Solarne termalne elektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Elektrane na valove, plimu i oseku|Elektrane na valove, plimu i oseku]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Alternativne tehnologije|Alternativne tehnologije]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#KGH|KGH]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Grijanje|Grijanje]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Hlađenje|Hlađenje]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Klimatizacija|Klimatizacija]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Solarna energija|Solarna energija]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Geotermalna energija|Geotermalna energija]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Akumulatori energije|Akumulatori energije]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Kogeneracija|KOGENERACIJA]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#MikroCHP|MikroCHP]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Tipična kogeneracijska elektrana|Tipična kogeneracijska elektrana]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Kogeneracije u termoelektranama|Kogeneracije u termoelektranama]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Kogeneracije na biomasu|Kogeneracije na biomasu]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Trigeneracija|TRIGENERACIJA]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Gorive ćelije i vodik|GORIVE ĆELIJE I VODIK]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Dobivanje vodika reformiranjem|Dobivanje vodika reformiranjem]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Dobivanje vodika elektrolizom|Dobivanje vodika elektrolizom]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Akumulacija vodika|Akumulacija vodika]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Gorive ćelije|Gorive ćelije]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Poligeneracija|POLIGENERACIJA]]
#*[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Rafiniranje nafte|RAFINIRANJE NAFTE]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Uvod|Uvod]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Proces pripreme nafte za preradu|Proces pripreme nafte za preradu]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Podjela rafinerija prema tipovima|Podjela rafinerija prema tipovima]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Procesi koji se odvijaju u rafineriji|Procesi koji se odvijaju u rafineriji]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Povijest nafte|Povijest nafte]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Ekonomija rafiniranja|Ekonomija rafiniranja]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Zaštita okoliša i sigurnost|Zaštita okoliša i sigurnost]]
#[[NUMERIČKE METODE U ENERGETICI]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE KONDUKCIJOM]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE KONVEKCIJOM]]
#*[[MODELIRANJE TURBINA]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE ZRAČENJEM]]
#*[[IZGARANJE]]
#*[[MODELIRANJE LOŽIŠTA]]
#[[ENERGETSKA POLITIKA]]
#*[[ENERGETSKA_POLITIKA#Tranzicija_i_eurointegracije|TRANZICIJA I EUROINTEGRACIJE]]
#*[[SIGURNOST DOBAVE ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I KONKURENTNOST PROIZVODA]]
#*[[RESTRUKTURIRANJE ENERGETIKE]]
#*[[LIBERALIZACIJA ENERGETSKOG TRŽIŠTA]]
#*[[PRIVATIZACIJA]]
#[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST]]
#*[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Uvod|UVOD]]
#*[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Energija_u_poljoprivredi_i_šumarstvu|ENERGIJA U POLJOPRIVREDI I ŠUMARSTVU]]
#*[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Energija_u_industriji|ENERGIJA U INDUSTRIJI]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Dobivanje_potpore_uprave|Dobivanje potpore uprave]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Osnivanje_baze_podataka_o_energiji|Osnivanje baze podataka o energiji]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Energetski_audit_(pregled_utroška_energije)|Energetski audit (pregled utroška energije)]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Utvrđivanje,_procjena_i_provedba_izvedivih_načina_za očuvanje_energije|Utvrđivanje, procjena i provedba izvedivih načina za očuvanje energije]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Nadzor,_ocjena_i_praćenje_učinaka_mjera/projekata_za_uštedu_energije|Nadzor, ocjena i praćenje učinaka mjera/projekata za uštedu energije]]
#**[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST#Dodatci|Dodatci]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Zgradarstvo_-_Grijanje_i_hla.C4.91enje|ZGRADARSTVO - GRIJANJE I HLAĐENJE]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Kućanski aparati|KUĆANSKI APARATI]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Uvod|Uvod]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Klasa_energetske_efikasnosti_i_označavanje_kućanski_aparata|Klasa energetske efikasnosti i označavanje kućanski aparata ]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Kako_uštedjeti_električnu_energiju|Kako uštedjeti električnu energiju]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energija u uslugama|ENERGIJA U USLUGAMA]]
#*[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Transport|TRANSPORT]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Trendovi_u_transportu|Trendovi u transportu]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Congestion_dilemma|Congestion dilemma]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Road_pricing|Road pricing]]
#**[[FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Zaključak|Zaključak]]
#[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Uvod|Uvod]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Modeli razvoja|Modeli razvoja]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Tehnološke revolucije|Tehnološke revolucije]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Demografija i resursi|Demografija i resursi]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Definicije održivosti|Definicije održivosti]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava|Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava]]
#[[ENERGETIKA I OKOLIŠ]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Uvod|UVOD]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Emisije_u_energetici|EMISIJE U ENERGETICI]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kisele_kiše|Kisele kiše]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Utjecaj_na_zdravlje|Utjecaj na zdravlje]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Klimatske_promjene|KLIMATSKE PROMJENE]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Efekt_staklenika|Efekt staklenika]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Promjena_koncentracije_CO2_i_temperature|Promjena koncentracije CO2 i temperature]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Modeliranje_globalnog_zatopljenja|Modeliranje globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kretanje_emisija_CO2|Kretanje emisija CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Posljedice_globalnog_zatopljenja|Posljedice globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Izvori_emisije_CO2|Izvori emisije CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Struktura_potrošnje_fosilnih_goriva|Struktura potrošnje fosilnih goriva]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_pri_proizvodnji_električne_energije|Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_racionalnim_korištenjem_energije|Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_u_transportu|Smanjenje emisije CO2 u transportu]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kyoto_protokol|Kyoto protokol]]
#[[PLANIRANJE RAZVOJA ENERGETSKOG SUSTAVA]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Uvod|UVOD]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Karakterizacija_sadašnjeg_stanja|KARAKTERIZACIJA SADAŠNJEG STANJA]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Stanovništvo|Stanovništvo]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Ekonomija_po_sektorima|Ekonomija po sektorima]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Finalna_potrošnja_energije_po_sektorima|Finalna potrošnja energije po sektorima]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Energetske_transformacije|Energetske transformacije]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Primarna_energija|Primarna energija]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Demografski_scenariji|DEMOGRAFSKI SCENARIJI]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Makroekonomski_scenariji|MAKROEKONOMSKI SCENARIJI]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Scenariji_finalne_potrošnje|SCENARIJI FINALNE POTROŠNJE]]
#*[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Planiranje_elektroenergetskog_sustava|PLANIRANJE ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Vertikalno_integrirani_sustav|Vertikalno integrirani sustav]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Slobodno_tržište|Slobodno tržište]]
#**[[PLANIRANJE_RAZVOJA_ENERGETSKOG_SUSTAVA#Otočni_režim|Otočni režim]]
#[[ENERGETSKA TRŽIŠTA]]
#*[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Zašto_liberalizacija|ZAŠTO LIBERALIZACIJA]]
#*[[ENERGETSKA TRŽIŠTA#Energetika_u_tranziciji|ENERGETIKA U TRANZICIJI]]
#*[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Europsko_zajedničko_tržište|EUROPSKO ZAJEDNIČKO TRŽIŠTE]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_električne_energije|Tržište električne energije]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_prirodnog_plina|Tržište prirodnog plina]]
#*[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Restrukturiranje_i_liberalizacija_energetike_u_Hrvatskoj|RESTRUKTURIRANJE I LIBERALIZACIJA ENERGETIKE U HRVATSKOJ]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_električne_energije_RH|Tržište električne energije RH]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_prirodnog_plina_RH|Tržište prirodnog plina RH]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Restrukturiranje_HEP-a_i_INA-e|Restrukturiranje HEP-a i INA-e]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Privatizacija_HEP-a_i_INA-e|Privatizacija HEP-a i INA-e]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Regionalna_integracija|Regionalna integracija]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_nafte_i_naftnih_derivata|Tržište nefte i naftnih derivata]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_topline|Tržište topline]]
#**[[ENERGETSKA_TRŽIŠTA#Tržište_ugljena|Tržište ugljena]]
#[[Testiranje]]

[[Disklejmer]]

Datoteka:SVG-logo2.svg

2011-12-14T19:26:33Z

Marko: test

test

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2011-09-12T19:20:21Z

Marko: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

=Cilj poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

=Svrha poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša do kojih dolazi kod tih transformacija. Prateći primarnu energiju do krajnjeg korisnika, najveći je utjecaj fosilnih goriva, koja se s jedne strane transformiraju u električnu energiju, u toplinsku energiju, ili u energiju za hlađenje, te s druge strane u mehaničku energiju za pokretanje vozila. Pri tim transformacijama nastaju emisije koje utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. Ne treba zaboraviti međutim da i drugi oblici primarne energije imaju negativne posljedice na okoliš, npr. hidroenergija obično podrazumijeva velike promjene zbog gradnje akumulacionih jezera, koje osim devastacije flore i faune na području budućeg jezera, imaju i efekt na bližu okolinu, a kroz procese truljenja vegetacije koja se u akumulacijama skuplja i na same globalne procese. Također, nuklearna energija, sa svojim radioaktivnim otpadom, nije neutralna u odnosu na okoliš, ali i novi i obnovljivi energetski izvori imaju i svojih štetnih posljedica. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

==Kisele kiše==

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO<sub>3</sub> => NO<sub>3</sub><sup>-</sup>+ H<sup>+</sup>

H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = > SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>+ 2H<sup>+</sup>

Emisije SO<sub>x</sub> i NO<sub>x</sub> pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SO<sub>x</sub>.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m<sup>2</sup>

Djelovanje je emisija SO<sub>x</sub> regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SO<sub>x</sub> u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SO<sub>x</sub> su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSO<sub>x</sub> desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

==Utjecaj na zdravlje==

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

==Efekt staklenika==

Sunčevo zračenje djelomično prolazi kroz atmosferu, a djelomično se od nje reflektira. Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u atmosferi u stakleničkim plinovima. Najvažniji staklenički plin je vodena para, ali ona je dio prirodnog ciklusa vode, te nije u značajnoj mjeri posljedica ljudske djelatnosti. Staklenički plinovi, koji u atmosferu ulaze kao posljedica ljudske djelatnosti (antropogeni staklenički plinovi) su CO<sub>2</sub>, N<sub>x</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC i SF<sub>6</sub>. Ugljični dioksid (CO<sub>2</sub>), ili prema ispravnoj terminologiji, ugljik (IV) oksid, uglavnom nastaje izgaranjem fosilnih goriva. Didušični oksid (N<sub>2</sub>O), ili dušik (I) oksid, također nastaje pri procesima izgaranja, ali je značajniji izvor u raznim industrijskim procesima, te naročito u poljoprivredi. Metan (CH<sub>4</sub>) se ispušta u atmosferu prilikom rukovanja, proizvodnje, transmisije, prerade i distribucije fosilnim gorivima, ali i u poljoprivredi, enteričkom fermentacijom u domaćih životinja, te fermentacijom otpada. Preostala tri plina koriste se u industrijskim procesima, te iako se radi o malim količinama, imaju veliki utjecaj na efekt staklenika.
Efekt staklenika je značajan mehanizam održanja temperature atmosfere, naime bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža, te postojeći život ne bi bio moguć.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC, SF<sub>6</sub>).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža.

==Promjena koncentracije CO<sub>2</sub> i temperature==

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO<sub>2</sub> mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4<sup>o</sup>C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature 1880-2000 prema Goddard Institute (GISS)
:http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO<sub>2</sub> dobivena je iz uzoraka antartičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO<sub>2</sub> vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO<sub>2</sub> među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

==Modeliranje globalnog zatopljenja==

Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.

a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)

b)Scenario u kojem se koncentracija CO<sub>2</sub> stabilizira na 750 ppm

c)Scenario u kojem se koncentracija CO<sub>2</sub> stabilizira na 550 ppm

==Kretanje emisija CO<sub>2</sub>==

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO<sub>2</sub> na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

<div align="center>[[Slika:Emisstab.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm<div>

<div align="left">

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

<div align="center>[[Slika:emishist.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 11. Emisije CO<sub>2</sub> po regijama, 1860-1990<div>

<div align="center>[[Slika:co2futureemission.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju<div>

<div align="left">

==Posljedice globalnog zatopljenja==

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO<sub>2</sub>

==Izvori emisije CO<sub>2</sub>==

Emisije CO<sub>2</sub>, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO<sub>2</sub>, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO<sub>2</sub>, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO<sub>2</sub>, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO<sub>2</sub>
1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO<sub>2</sub>

'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Europi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002</div>

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Europa (EU15)</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> [http://www.iea.org/Textbase/stats Hrvatska]</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">nafta</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">3714</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">923 (599)</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">4.4</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">ugljen</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">2397</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">521 (217)</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">0.6</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">plin</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">2169</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">913 (350)</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">2.5</font>
|}

<br /><br />

==Struktura potrošnje fosilnih goriva==

'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">energetska pretvorba</font>
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privredna potrošnja</font>
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privatna potrošnja</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">električna energija</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">poljoprivreda, šumarstvo, ribolov</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">kućanstva</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">para i topla voda</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">industrija i rudarstvo</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">promet</font>
|-
| width="162" height="36" | <font face="Arial"> </font>
| width="263" height="36" | <font face="Arial">neenergetska potrošnja u industriji</font>
| width="194" height="36" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">građevinarstvo</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">usluge</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO<sub>2</sub> bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">Slika 15. Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO<sub>2</sub>. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO<sub>2</sub> u prometu.

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> pri proizvodnji električne energije==

===Nuklearna energija===

[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Link52 Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje] (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents.
[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Clanak_iz_ekonomist (članak iz The Economist)]

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

'''Tablica 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska - premali energetski sistem<br />1 centrala = 1/4 sistema</font></span>
|}

Link:

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]

===Kombinirani ciklus===

Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%.

'''Tablica 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="378" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="293" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">relativno komplicirana tehnologija</font></span>
|}

<span lang="hr"><br /></span>

===Kogeneracija===

Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO<sub>2</sub>. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom.

'''Tablica 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna gradnja vrelovoda</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">problem kondenzata</font></span>
|}

linkovi:

[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]

[http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm Cogeneration Buyers Guide]

===Obnovljivi izvori===

Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu:

* hidroenergija
* biomasa i otpad
* sunčeva energija
* energija vjetra
* geotermalna energija

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

'''Tablica 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">zanemariva emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">jefitini potencijali već iskorišteni</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">male HE su teško isplative</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta</font></span>
|}

Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO<sub>2</sub>, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO<sub>2</sub> pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla.

'''Tablica 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">"zanemariva" emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">slaba energetska moć</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">teška kontrola nad ostalim emisijama</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna velika površina</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa</font></span>
|}

===Uvoz električne energije===

Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje?

'''Tablica 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada</font></span>
| width="50%" |
<span lang="hr"><font face="Arial">bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
|}

{| width="100%"
|}

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> racionalnim korištenjem energije==

Jedno od najlogičnijih i najisplativijih rješenja koja se nameću u borbi protiv globalnog zagrijavanja, odnosno povećane emisije CO2, jest racionalno korištenje energije. Od najjednostavnijih energetskih korekcija, odnosno navika u kućanstvima do složenih konstrukcijskih zahvata u industrijskim postrojenjima racionalno korištenje energije predstavlja i značajnu ekonomsku komponentu koju isto tako treba istaknuti.

Kao nastavak diskusije može poslužiti nekoliko primjera neučinkovitog i neracionalnog korištenja energije u dva vrlo energetski intenzivna sektora, zgradarstvu i industriji.

=== Industrija ===
Zbog svoje kompleksnosti sektor industrije predstavlja pravi izazov u području energetske učinkovitosti. Ovdje možemo vidjeti izrazitu ekonomsku notu racionalnog korištenja energije obzirom da smanjenje troškova energije ima za posljedicu i smanjenje proizvodne cijene krajnjeg proizvoda, što u tržišnoj utakmici može biti presudno. Možemo prodiskutirati neke od primjera neracionalnog korištenja energije u sektoru industrije[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energija_u_industriji]:

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije
* proizvodi s greškom (škart)
* učestali prekidi proizvodnje
* loša optimizacija procesa

=== Zgradarstvo ===
Obzirom na dugi niz godina bez kvalitetne energetske regulative u području zgradarstva te sustavnog nepridržavanja energetske regulative u periodu od kada ona postoji, sektor zgradarstva predstavlja izuzetni potencijal za uštedu energije. Bilo kroz napredna rješenja vezana za vanjsku ovojnicu, toplinske sustave ili pak energetski učinkovitu opremu i aparate. Spomenimo neke od primjera neracionalnog korištenja energije u zgradarstvu[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energetska_efikasnost_u_sektoru_zgradarstva]:

* gradnja bez potpune izolacije vanjske ovojnice
* korištenje nezadovoljavajućih materijala
* loša optimizacija sustava grijanja i hlađenja
* energetski neučinkovita oprema i aparati
* korištenje energije kada za time nema potrebe

'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO<sub>2</sub>, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO<sub>2</sub>,

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial"> [http://en.wikipedia.org/wiki/Kilogram_oil_equivalent] - kg of oil equivalent</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Bogate zemlje (OECD)</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Zemlje u tranziciji</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Hrvatska</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_energy_consumption_per_capita] kgoe/capita (2003. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">2612</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4489</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1894</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1942</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://data.worldbank.org/indicator/EN.ATM.CO2E.PC/countries?display=default] tCO<sub>2</sub>/capita (2007. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4.62</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">12.30</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.54</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.59</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_GDP_%28nominal%29] GDP$/kgoe (2010. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.09</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">9</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">6.16</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_carbon_dioxide_emissions] kgCO<sub>2</sub>/GDP$ (2008.godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.47</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.25</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.7</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.39</font>
|}

<br /><br />

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO<sub>2</sub> po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju skoro 2,5 puta više energije za isti proizvod, a za taj isti proizvod emitiraju skoro 3 puta više CO<sub>2</sub> u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću. Historijski trend energetskog intenziteta možete vidjeti na slici 16, dok je na slici 17 prikazan energetski intenzitet za nekolicinu zemalja (2006. godina)[http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity].

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

[[Image:eei.jpg]]

Slika 17. Prikaz energetskog intenziteta za nekolicinu odabranih zemalja (2006. godina)

Obrnuti pogled bi bio putem „'''Ekonomske energetske učinkovitosti'''“ ili ekonomske stope povrata od potrošene energije. Ova vrijednost bi nam pokazala koliko jedinica BDP-a je „proizvedeno“ po jedinici energije. Detaljnije objašnjenje potražite na [http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity#Economic_Energy_Efficiency]. Na slici 18 prikazan je omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti".

[[Image:eee.jpg]]

Slika 18. Omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti"[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gdp-energy-efficiency.jpg]

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> u transportu==

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO<sub>2</sub>, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">Slika 17. Ford Model U, Automobil pogonjen<br>
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">Slika 18. DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim <br>ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">Slika 19. DaimlerChrysler Commander 2, automobil <br>pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250<sup>o</sup>C, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">Slika 20. BMW automatska stanica za komprimiranje <br>vodika (cca. 3 min)</div>

<font size="4">'''Uvijek za 4 godine'''</font>

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years.
[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Ekonomist (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years.
[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Fuel_cell (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act.<br>
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. <br>[http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

<font size="4">linkovi:</font>

<br>[http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
<br>[http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
<br>[http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
<br>[http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]

== Kyoto protokol ==

The Protocol sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

<br>[http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
<br>[http://unfccc.int/essential_background/kyoto_protocol/items/1678.php Konvencija tekst]
<br>[http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Potpisnici]

<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od preko 168 zemalja (bez Australije, Kazahstana i SAD).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO<sub>2</sub> u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

Danas jedan od najvećih ekoloških problema predstavlja zagrijavanje našeg planeta uslijed emisija stakleničkih plinova. Zbog toga je međunarodna zajednica potpisala dva ključna sporazuma s ciljem stabilizacije emisije stakleničkih plinova u atmosferi:
* 1992. Okvirna konvencija o promjeni klime (UNFCCC) kako bi se ograničila globalna koncentracija plinova uzročnika globalnog zatopljenja;
* 1997 Kyotski Protokol s ciljem postavljanja obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova.

Republika Hrvatka je ratificirala Kyotski protokol 2007. godine te time preuzela obveze smanjenja emisije stakleničkih plinnova 2008-2012 godine na 95% od količine emisije u baznoj, 1990. godini. Republika Hrvatska također se obvezala i za sudjelovanje u EU –ETS shemi -Europskom sustav trgovanja emisijama.

Kyoto protokol je uveo tri fleksibilna mehanizma i na taj način omogućio je da se smanjenje emisija provodi tamo gdje je to najjeftinije.:
* Trgovanje emisijama – omogućavanje trgovine emisije između zemalja odnosno zemlja koja ima viškova prava stečenih temeljem smanjenja vlastitih emisija može prodati svoje AAU ''eng. assigned amount per unit'';
* Mehanizam čistog razvoja – omogućavanje primjenu projekata za smanjenje emisija u zemljama u razvoju tj. oni koji ulažu u takve projekte oni ostvaruju prava u obliku CERa (Certificiranih smanjenja emisija ''engl. Certified Emission Reductions'');
* Zajednička implementacija – omogućavanje industrijski razvijenim zemljama da surađuju na postizanju ciljanog smanjenja emisija (smanjenjem emisija prebacuju se emisije iz zemlje gdje se ulaže u zemlju koja ulaže).

== EU ETS - Europski sustav trgovanja emisijama ''eng. European Emission Trading'' ==

Europska shema trgovanja emisijama stakleničkih plinova predstavlja najznačajniju mjeru kojom EU nastoji izvršiti obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova. 2003. godine Europska komisija je objavila smjernice o tržištu emisija poznate kao sustav trgovanjem emisija. 2005. godine pokrenuta je shema trgovanjem emisijama u kojem sudjeluje preko 12 000 postrojenja uključujući elektrane, rafinerije, cementare, vapnare, ciglane, željezare, čeličane, papirne industrije i sva postrojenja veća od 20 MW toplinske snage.U EU ETS shemi svako postrojenje dobije emisijsku kvotu te se omogućuje da se trguje emisijskim pravima među postrojenjima. Trgovanje emisija znači trgovanje emisijskim pravima pri čemu je jedno pravo na emisiju ekvivalentno dozvoli za emitiranje jedne tone ekvivalentnog CO2. Transakcije na EU ETS tržištu se vrše na burzama.

Europski sustav trgovanjem emisijama je podijeljen u tri faze odnosno tri razdoblja: ETS1, ETS2 i ETS3. Prva faza trgovanja je predstavljala probno razdoblje i trajala je od 2005. do 2007. godine gdje su sve države članice EU samostalno izradile vlastiti NAP i izvršena je besplatna dodjela emisija prema povijesnim emisijama, prema NAPu. Druga faza predstavlja razdoblje od 2008. do 2012. godine, gdje je podjela emisija većinom prema povijesnim emisijama, prema NAP i EK, te djelomiočno aukcija emisija. Treća faza predstavlja razdoblje od 2013. do 2020. godine gdje će biti samo djelomična podjela emisijskih jedinica prema sektorskim benchmarku. U 2013. godini količina emisijskih jedinica koja će se dodijeliti besplatno iznosi 80% od količine utvrđene u skladu s pravilima o besplatnoj dodjeli emisijskih jedinica. Svake sljedeće godine količina emisijskih jedinica koja će se dodjeljivati besplatno smanjuje se za jednake iznose
tako da u 2020. godini iznosi 30 % od količine utvrđene u skladu s tim pravilima.

== PostKyoto ==

Krajem 2012. godine istječe rok unutar kojeg su se 190 stranaka, uključujući 40 država stranaka, obvezale smanjiti emisije stakleničkih plinova. Za period nakon 2012. godine
Europsko Vijeće je 2007 izrazilo čvrstu opredijeljenost za smanjivanje ukupnih emisija stakleničkih plinova u Europskoj uniji '''do 2020. za najmanje 20 %''' u odnosu na razine iz 1990., odnosno '''za 30 %''' pod uvjetom da se i druge razvijene zemlje obvežu na odgovarajuća smanjenja emisija te da zemlje u razvoju koje su gospodarski naprednije isto tako daju odgovarajući doprinos u skladu sa svojim odgovornostima i mogućnostima. '''Do 2050. godine''' globalne emisije stakleničkih plinova trebalo bi smanjiti '''za najmanje 50 %''' u odnosu na razine iz 1990. Svi gospodarski sektori trebaju dati svoj doprinos postizanju tih smanjenja emisija, uključujući i međunarodni pomorski promet i zrakoplovstvo.
U svojoj rezoluciji u 2008. o ishodu konferencije o klimatskim promjenama održane na Baliju Europski je parlament ponovio svoje stajalište da bi se industrijski razvijene zemlje trebale obvezati da će smanjiti svoje emisije stakleničkih plinova '''za najmanje 30 % do 2020.''' godine te za '''60 do 80 % do 2050. godine''' u odnosu na razine iz 1990. godine.

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
<br>[http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
<br>[http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
<br>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
<br>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
<br>[http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
<br>[http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

=Zaključak=
[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO<sub>2</sub>
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz električne energije iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2011-09-12T19:19:47Z

Marko: /* PostKyoto */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

=Cilj poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

=Svrha poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša do kojih dolazi kod tih transformacija. Prateći primarnu energiju do krajnjeg korisnika, najveći je utjecaj fosilnih goriva, koja se s jedne strane transformiraju u električnu energiju, u toplinsku energiju, ili u energiju za hlađenje, te s druge strane u mehaničku energiju za pokretanje vozila. Pri tim transformacijama nastaju emisije koje utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. Ne treba zaboraviti međutim da i drugi oblici primarne energije imaju negativne posljedice na okoliš, npr. hidroenergija obično podrazumijeva velike promjene zbog gradnje akumulacionih jezera, koje osim devastacije flore i faune na području budućeg jezera, imaju i efekt na bližu okolinu, a kroz procese truljenja vegetacije koja se u akumulacijama skuplja i na same globalne procese. Također, nuklearna energija, sa svojim radioaktivnim otpadom, nije neutralna u odnosu na okoliš, ali i novi i obnovljivi energetski izvori imaju i svojih štetnih posljedica. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

==Kisele kiše==

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO<sub>3</sub> => NO<sub>3</sub><sup>-</sup>+ H<sup>+</sup>

H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = > SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>+ 2H<sup>+</sup>

Emisije SO<sub>x</sub> i NO<sub>x</sub> pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SO<sub>x</sub>.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m<sup>2</sup>

Djelovanje je emisija SO<sub>x</sub> regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SO<sub>x</sub> u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SO<sub>x</sub> su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSO<sub>x</sub> desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

==Utjecaj na zdravlje==

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

==Efekt staklenika==

Sunčevo zračenje djelomično prolazi kroz atmosferu, a djelomično se od nje reflektira. Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u atmosferi u stakleničkim plinovima. Najvažniji staklenički plin je vodena para, ali ona je dio prirodnog ciklusa vode, te nije u značajnoj mjeri posljedica ljudske djelatnosti. Staklenički plinovi, koji u atmosferu ulaze kao posljedica ljudske djelatnosti (antropogeni staklenički plinovi) su CO<sub>2</sub>, N<sub>x</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC i SF<sub>6</sub>. Ugljični dioksid (CO<sub>2</sub>), ili prema ispravnoj terminologiji, ugljik (IV) oksid, uglavnom nastaje izgaranjem fosilnih goriva. Didušični oksid (N<sub>2</sub>O), ili dušik (I) oksid, također nastaje pri procesima izgaranja, ali je značajniji izvor u raznim industrijskim procesima, te naročito u poljoprivredi. Metan (CH<sub>4</sub>) se ispušta u atmosferu prilikom rukovanja, proizvodnje, transmisije, prerade i distribucije fosilnim gorivima, ali i u poljoprivredi, enteričkom fermentacijom u domaćih životinja, te fermentacijom otpada. Preostala tri plina koriste se u industrijskim procesima, te iako se radi o malim količinama, imaju veliki utjecaj na efekt staklenika.
Efekt staklenika je značajan mehanizam održanja temperature atmosfere, naime bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža, te postojeći život ne bi bio moguć.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC, SF<sub>6</sub>).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža.

==Promjena koncentracije CO<sub>2</sub> i temperature==

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO<sub>2</sub> mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4<sup>o</sup>C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature 1880-2000 prema Goddard Institute (GISS)
:http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO<sub>2</sub> dobivena je iz uzoraka antartičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO<sub>2</sub> vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO<sub>2</sub> među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

==Modeliranje globalnog zatopljenja==

Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.

a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)

b)Scenario u kojem se koncentracija CO<sub>2</sub> stabilizira na 750 ppm

c)Scenario u kojem se koncentracija CO<sub>2</sub> stabilizira na 550 ppm

==Kretanje emisija CO<sub>2</sub>==

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO<sub>2</sub> na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

<div align="center>[[Slika:Emisstab.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm<div>

<div align="left">

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

<div align="center>[[Slika:emishist.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 11. Emisije CO<sub>2</sub> po regijama, 1860-1990<div>

<div align="center>[[Slika:co2futureemission.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju<div>

<div align="left">

==Posljedice globalnog zatopljenja==

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO<sub>2</sub>

==Izvori emisije CO<sub>2</sub>==

Emisije CO<sub>2</sub>, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO<sub>2</sub>, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO<sub>2</sub>, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO<sub>2</sub>, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO<sub>2</sub>
1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO<sub>2</sub>

'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Europi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002</div>

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Europa (EU15)</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> [http://www.iea.org/Textbase/stats Hrvatska]</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">nafta</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">3714</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">923 (599)</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">4.4</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">ugljen</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">2397</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">521 (217)</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">0.6</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">plin</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">2169</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">913 (350)</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">2.5</font>
|}

<br /><br />

==Struktura potrošnje fosilnih goriva==

'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">energetska pretvorba</font>
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privredna potrošnja</font>
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privatna potrošnja</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">električna energija</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">poljoprivreda, šumarstvo, ribolov</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">kućanstva</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">para i topla voda</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">industrija i rudarstvo</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">promet</font>
|-
| width="162" height="36" | <font face="Arial"> </font>
| width="263" height="36" | <font face="Arial">neenergetska potrošnja u industriji</font>
| width="194" height="36" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">građevinarstvo</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">usluge</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO<sub>2</sub> bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">Slika 15. Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO<sub>2</sub>. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO<sub>2</sub> u prometu.

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> pri proizvodnji električne energije==

===Nuklearna energija===

[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Link52 Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje] (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents.
[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Clanak_iz_ekonomist (članak iz The Economist)]

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

'''Tablica 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska - premali energetski sistem<br />1 centrala = 1/4 sistema</font></span>
|}

Link:

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]

===Kombinirani ciklus===

Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%.

'''Tablica 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="378" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="293" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">relativno komplicirana tehnologija</font></span>
|}

<span lang="hr"><br /></span>

===Kogeneracija===

Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO<sub>2</sub>. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom.

'''Tablica 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna gradnja vrelovoda</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">problem kondenzata</font></span>
|}

linkovi:

[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]

[http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm Cogeneration Buyers Guide]

===Obnovljivi izvori===

Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu:

* hidroenergija
* biomasa i otpad
* sunčeva energija
* energija vjetra
* geotermalna energija

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

'''Tablica 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">zanemariva emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">jefitini potencijali već iskorišteni</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">male HE su teško isplative</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta</font></span>
|}

Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO<sub>2</sub>, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO<sub>2</sub> pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla.

'''Tablica 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">"zanemariva" emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">slaba energetska moć</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">teška kontrola nad ostalim emisijama</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna velika površina</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa</font></span>
|}

===Uvoz električne energije===

Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje?

'''Tablica 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada</font></span>
| width="50%" |
<span lang="hr"><font face="Arial">bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
|}

{| width="100%"
|}

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> racionalnim korištenjem energije==

Jedno od najlogičnijih i najisplativijih rješenja koja se nameću u borbi protiv globalnog zagrijavanja, odnosno povećane emisije CO2, jest racionalno korištenje energije. Od najjednostavnijih energetskih korekcija, odnosno navika u kućanstvima do složenih konstrukcijskih zahvata u industrijskim postrojenjima racionalno korištenje energije predstavlja i značajnu ekonomsku komponentu koju isto tako treba istaknuti.

Kao nastavak diskusije može poslužiti nekoliko primjera neučinkovitog i neracionalnog korištenja energije u dva vrlo energetski intenzivna sektora, zgradarstvu i industriji.

=== Industrija ===
Zbog svoje kompleksnosti sektor industrije predstavlja pravi izazov u području energetske učinkovitosti. Ovdje možemo vidjeti izrazitu ekonomsku notu racionalnog korištenja energije obzirom da smanjenje troškova energije ima za posljedicu i smanjenje proizvodne cijene krajnjeg proizvoda, što u tržišnoj utakmici može biti presudno. Možemo prodiskutirati neke od primjera neracionalnog korištenja energije u sektoru industrije[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energija_u_industriji]:

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije
* proizvodi s greškom (škart)
* učestali prekidi proizvodnje
* loša optimizacija procesa

=== Zgradarstvo ===
Obzirom na dugi niz godina bez kvalitetne energetske regulative u području zgradarstva te sustavnog nepridržavanja energetske regulative u periodu od kada ona postoji, sektor zgradarstva predstavlja izuzetni potencijal za uštedu energije. Bilo kroz napredna rješenja vezana za vanjsku ovojnicu, toplinske sustave ili pak energetski učinkovitu opremu i aparate. Spomenimo neke od primjera neracionalnog korištenja energije u zgradarstvu[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energetska_efikasnost_u_sektoru_zgradarstva]:

* gradnja bez potpune izolacije vanjske ovojnice
* korištenje nezadovoljavajućih materijala
* loša optimizacija sustava grijanja i hlađenja
* energetski neučinkovita oprema i aparati
* korištenje energije kada za time nema potrebe

'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO<sub>2</sub>, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO<sub>2</sub>,

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial"> [http://en.wikipedia.org/wiki/Kilogram_oil_equivalent] - kg of oil equivalent</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Bogate zemlje (OECD)</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Zemlje u tranziciji</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Hrvatska</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_energy_consumption_per_capita] kgoe/capita (2003. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">2612</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4489</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1894</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1942</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://data.worldbank.org/indicator/EN.ATM.CO2E.PC/countries?display=default] tCO<sub>2</sub>/capita (2007. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4.62</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">12.30</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.54</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.59</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_GDP_%28nominal%29] GDP$/kgoe (2010. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.09</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">9</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">6.16</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_carbon_dioxide_emissions] kgCO<sub>2</sub>/GDP$ (2008.godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.47</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.25</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.7</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.39</font>
|}

<br /><br />

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO<sub>2</sub> po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju skoro 2,5 puta više energije za isti proizvod, a za taj isti proizvod emitiraju skoro 3 puta više CO<sub>2</sub> u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću. Historijski trend energetskog intenziteta možete vidjeti na slici 16, dok je na slici 17 prikazan energetski intenzitet za nekolicinu zemalja (2006. godina)[http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity].

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

[[Image:eei.jpg]]

Slika 17. Prikaz energetskog intenziteta za nekolicinu odabranih zemalja (2006. godina)

Obrnuti pogled bi bio putem „'''Ekonomske energetske učinkovitosti'''“ ili ekonomske stope povrata od potrošene energije. Ova vrijednost bi nam pokazala koliko jedinica BDP-a je „proizvedeno“ po jedinici energije. Detaljnije objašnjenje potražite na [http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity#Economic_Energy_Efficiency]. Na slici 18 prikazan je omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti".

[[Image:eee.jpg]]

Slika 18. Omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti"[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gdp-energy-efficiency.jpg]

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> u transportu==

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO<sub>2</sub>, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">Slika 17. Ford Model U, Automobil pogonjen<br>
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">Slika 18. DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim <br>ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">Slika 19. DaimlerChrysler Commander 2, automobil <br>pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250<sup>o</sup>C, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">Slika 20. BMW automatska stanica za komprimiranje <br>vodika (cca. 3 min)</div>

<font size="4">'''Uvijek za 4 godine'''</font>

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years.
[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Ekonomist (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years.
[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Fuel_cell (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act.<br>
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. <br>[http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

<font size="4">linkovi:</font>

<br>[http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
<br>[http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
<br>[http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
<br>[http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]

== Kyoto protokol ==

The Protocol sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

<br>[http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
<br>[http://unfccc.int/essential_background/kyoto_protocol/items/1678.php Konvencija tekst]
<br>[http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Potpisnici]

<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od preko 168 zemalja (bez Australije, Kazahstana i SAD).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO<sub>2</sub> u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

Danas jedan od najvećih ekoloških problema predstavlja zagrijavanje našeg planeta uslijed emisija stakleničkih plinova. Zbog toga je međunarodna zajednica potpisala dva ključna sporazuma s ciljem stabilizacije emisije stakleničkih plinova u atmosferi:
* 1992. Okvirna konvencija o promjeni klime (UNFCCC) kako bi se ograničila globalna koncentracija plinova uzročnika globalnog zatopljenja;
* 1997 Kyotski Protokol s ciljem postavljanja obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova.

Republika Hrvatka je ratificirala Kyotski protokol 2007. godine te time preuzela obveze smanjenja emisije stakleničkih plinnova 2008-2012 godine na 95% od količine emisije u baznoj, 1990. godini. Republika Hrvatska također se obvezala i za sudjelovanje u EU –ETS shemi -Europskom sustav trgovanja emisijama.

Kyoto protokol je uveo tri fleksibilna mehanizma i na taj način omogućio je da se smanjenje emisija provodi tamo gdje je to najjeftinije.:
* Trgovanje emisijama – omogućavanje trgovine emisije između zemalja odnosno zemlja koja ima viškova prava stečenih temeljem smanjenja vlastitih emisija može prodati svoje AAU eng. assigned amount per unit;
* Mehanizam čistog razvoja – omogućavanje primjenu projekata za smanjenje emisija u zemljama u razvoju tj. oni koji ulažu u takve projekte oni ostvaruju prava u obliku CERa (Certificiranih smanjenja emisija engl. Certified Emission Reductions);
* Zajednička implementacija – omogućavanje industrijski razvijenim zemljama da surađuju na postizanju ciljanog smanjenja emisija (smanjenjem emisija prebacuju se emisije iz zemlje gdje se ulaže u zemlju koja ulaže).

== EU ETS - Europski sustav trgovanja emisijama ''eng. European Emission Trading'' ==

Europska shema trgovanja emisijama stakleničkih plinova predstavlja najznačajniju mjeru kojom EU nastoji izvršiti obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova. 2003. godine Europska komisija je objavila smjernice o tržištu emisija poznate kao sustav trgovanjem emisija. 2005. godine pokrenuta je shema trgovanjem emisijama u kojem sudjeluje preko 12 000 postrojenja uključujući elektrane, rafinerije, cementare, vapnare, ciglane, željezare, čeličane, papirne industrije i sva postrojenja veća od 20 MW toplinske snage.U EU ETS shemi svako postrojenje dobije emisijsku kvotu te se omogućuje da se trguje emisijskim pravima među postrojenjima. Trgovanje emisija znači trgovanje emisijskim pravima pri čemu je jedno pravo na emisiju ekvivalentno dozvoli za emitiranje jedne tone ekvivalentnog CO2. Transakcije na EU ETS tržištu se vrše na burzama.

Europski sustav trgovanjem emisijama je podijeljen u tri faze odnosno tri razdoblja: ETS1, ETS2 i ETS3. Prva faza trgovanja je predstavljala probno razdoblje i trajala je od 2005. do 2007. godine gdje su sve države članice EU samostalno izradile vlastiti NAP i izvršena je besplatna dodjela emisija prema povijesnim emisijama, prema NAPu. Druga faza predstavlja razdoblje od 2008. do 2012. godine, gdje je podjela emisija većinom prema povijesnim emisijama, prema NAP i EK, te djelomiočno aukcija emisija. Treća faza predstavlja razdoblje od 2013. do 2020. godine gdje će biti samo djelomična podjela emisijskih jedinica prema sektorskim benchmarku. U 2013. godini količina emisijskih jedinica koja će se dodijeliti besplatno iznosi 80% od količine utvrđene u skladu s pravilima o besplatnoj dodjeli emisijskih jedinica. Svake sljedeće godine količina emisijskih jedinica koja će se dodjeljivati besplatno smanjuje se za jednake iznose
tako da u 2020. godini iznosi 30 % od količine utvrđene u skladu s tim pravilima.

== PostKyoto ==

Krajem 2012. godine istječe rok unutar kojeg su se 190 stranaka, uključujući 40 država stranaka, obvezale smanjiti emisije stakleničkih plinova. Za period nakon 2012. godine
Europsko Vijeće je 2007 izrazilo čvrstu opredijeljenost za smanjivanje ukupnih emisija stakleničkih plinova u Europskoj uniji '''do 2020. za najmanje 20 %''' u odnosu na razine iz 1990., odnosno '''za 30 %''' pod uvjetom da se i druge razvijene zemlje obvežu na odgovarajuća smanjenja emisija te da zemlje u razvoju koje su gospodarski naprednije isto tako daju odgovarajući doprinos u skladu sa svojim odgovornostima i mogućnostima. '''Do 2050. godine''' globalne emisije stakleničkih plinova trebalo bi smanjiti '''za najmanje 50 %''' u odnosu na razine iz 1990. Svi gospodarski sektori trebaju dati svoj doprinos postizanju tih smanjenja emisija, uključujući i međunarodni pomorski promet i zrakoplovstvo.
U svojoj rezoluciji u 2008. o ishodu konferencije o klimatskim promjenama održane na Baliju Europski je parlament ponovio svoje stajalište da bi se industrijski razvijene zemlje trebale obvezati da će smanjiti svoje emisije stakleničkih plinova '''za najmanje 30 % do 2020.''' godine te za '''60 do 80 % do 2050. godine''' u odnosu na razine iz 1990. godine.

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
<br>[http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
<br>[http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
<br>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
<br>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
<br>[http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
<br>[http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

=Zaključak=
[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO<sub>2</sub>
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz električne energije iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2011-09-12T19:18:15Z

Marko: /* EU ETS - Europski sustav trgovanja emisijama eng. European Emission Trading */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

=Cilj poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

=Svrha poglavlja=
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO<sub>2</sub> u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša do kojih dolazi kod tih transformacija. Prateći primarnu energiju do krajnjeg korisnika, najveći je utjecaj fosilnih goriva, koja se s jedne strane transformiraju u električnu energiju, u toplinsku energiju, ili u energiju za hlađenje, te s druge strane u mehaničku energiju za pokretanje vozila. Pri tim transformacijama nastaju emisije koje utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. Ne treba zaboraviti međutim da i drugi oblici primarne energije imaju negativne posljedice na okoliš, npr. hidroenergija obično podrazumijeva velike promjene zbog gradnje akumulacionih jezera, koje osim devastacije flore i faune na području budućeg jezera, imaju i efekt na bližu okolinu, a kroz procese truljenja vegetacije koja se u akumulacijama skuplja i na same globalne procese. Također, nuklearna energija, sa svojim radioaktivnim otpadom, nije neutralna u odnosu na okoliš, ali i novi i obnovljivi energetski izvori imaju i svojih štetnih posljedica. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

==Kisele kiše==

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO<sub>3</sub> => NO<sub>3</sub><sup>-</sup>+ H<sup>+</sup>

H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = > SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>+ 2H<sup>+</sup>

Emisije SO<sub>x</sub> i NO<sub>x</sub> pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SO<sub>x</sub>.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m<sup>2</sup>

Djelovanje je emisija SO<sub>x</sub> regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SO<sub>x</sub> u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SO<sub>x</sub> su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSO<sub>x</sub> desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

==Utjecaj na zdravlje==

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

==Efekt staklenika==

Sunčevo zračenje djelomično prolazi kroz atmosferu, a djelomično se od nje reflektira. Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u atmosferi u stakleničkim plinovima. Najvažniji staklenički plin je vodena para, ali ona je dio prirodnog ciklusa vode, te nije u značajnoj mjeri posljedica ljudske djelatnosti. Staklenički plinovi, koji u atmosferu ulaze kao posljedica ljudske djelatnosti (antropogeni staklenički plinovi) su CO<sub>2</sub>, N<sub>x</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC i SF<sub>6</sub>. Ugljični dioksid (CO<sub>2</sub>), ili prema ispravnoj terminologiji, ugljik (IV) oksid, uglavnom nastaje izgaranjem fosilnih goriva. Didušični oksid (N<sub>2</sub>O), ili dušik (I) oksid, također nastaje pri procesima izgaranja, ali je značajniji izvor u raznim industrijskim procesima, te naročito u poljoprivredi. Metan (CH<sub>4</sub>) se ispušta u atmosferu prilikom rukovanja, proizvodnje, transmisije, prerade i distribucije fosilnim gorivima, ali i u poljoprivredi, enteričkom fermentacijom u domaćih životinja, te fermentacijom otpada. Preostala tri plina koriste se u industrijskim procesima, te iako se radi o malim količinama, imaju veliki utjecaj na efekt staklenika.
Efekt staklenika je značajan mehanizam održanja temperature atmosfere, naime bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža, te postojeći život ne bi bio moguć.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>O, CH<sub>4</sub>, HFC, PFC, SF<sub>6</sub>).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30<sup>o</sup>C niža.

==Promjena koncentracije CO<sub>2</sub> i temperature==

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO<sub>2</sub> mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4<sup>o</sup>C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature 1880-2000 prema Goddard Institute (GISS)
:http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO<sub>2</sub> dobivena je iz uzoraka antartičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO<sub>2</sub> vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO<sub>2</sub> među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO<sub>2</sub> i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

==Modeliranje globalnog zatopljenja==

Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.

a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)

b)Scenario u kojem se koncentracija CO<sub>2</sub> stabilizira na 750 ppm

c)Scenario u kojem se koncentracija CO<sub>2</sub> stabilizira na 550 ppm

==Kretanje emisija CO<sub>2</sub>==

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO<sub>2</sub> na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

<div align="center>[[Slika:Emisstab.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm<div>

<div align="left">

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

<div align="center>[[Slika:emishist.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 11. Emisije CO<sub>2</sub> po regijama, 1860-1990<div>

<div align="center>[[Slika:co2futureemission.jpg]]<div>

<div align="center>Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju<div>

<div align="left">

==Posljedice globalnog zatopljenja==

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO<sub>2</sub>

==Izvori emisije CO<sub>2</sub>==

Emisije CO<sub>2</sub>, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO<sub>2</sub>, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO<sub>2</sub>, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO<sub>2</sub>, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO<sub>2</sub>
1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO<sub>2</sub>

'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Europi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002</div>

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Europa (EU15)</font>
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> [http://www.iea.org/Textbase/stats Hrvatska]</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">nafta</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">3714</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">923 (599)</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">4.4</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">ugljen</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">2397</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">521 (217)</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">0.6</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | <font face="Arial">plin</font>
| width="25%" align="middle" | '''<font face="Arial">2169</font>'''
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">913 (350)</font>
| width="25%" align="middle" | <font face="Arial">2.5</font>
|}

<br /><br />

==Struktura potrošnje fosilnih goriva==

'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">energetska pretvorba</font>
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privredna potrošnja</font>
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">privatna potrošnja</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">električna energija</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">poljoprivreda, šumarstvo, ribolov</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">kućanstva</font>
|-
| width="162" height="18" | <font face="Arial">para i topla voda</font>
| width="263" height="18" | <font face="Arial">industrija i rudarstvo</font>
| width="194" height="18" | <font face="Arial">promet</font>
|-
| width="162" height="36" | <font face="Arial"> </font>
| width="263" height="36" | <font face="Arial">neenergetska potrošnja u industriji</font>
| width="194" height="36" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">građevinarstvo</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | <font face="Arial">usluge</font>
| width="194" height="19" | <font face="Arial"> </font>
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO<sub>2</sub> bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">Slika 15. Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO<sub>2</sub>. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO<sub>2</sub> u prometu.

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> pri proizvodnji električne energije==

===Nuklearna energija===

[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Link52 Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje] (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents.
[http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Clanak_iz_ekonomist (članak iz The Economist)]

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

'''Tablica 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska - premali energetski sistem<br />1 centrala = 1/4 sistema</font></span>
|}

Link:

[http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]

===Kombinirani ciklus===

Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%.

'''Tablica 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="378" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="293" height="60" | <span lang="hr"><font face="Arial">relativno komplicirana tehnologija</font></span>
|}

<span lang="hr"><br /></span>

===Kogeneracija===

Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO<sub>2</sub>. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom.

'''Tablica 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna gradnja vrelovoda</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">problem kondenzata</font></span>
|}

linkovi:

[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]

[http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm Cogeneration Buyers Guide]

===Obnovljivi izvori===

Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu:

* hidroenergija
* biomasa i otpad
* sunčeva energija
* energija vjetra
* geotermalna energija

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

'''Tablica 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">zanemariva emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">jefitini potencijali već iskorišteni</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">male HE su teško isplative</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta</font></span>
|}

Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO<sub>2</sub>, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO<sub>2</sub> pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla.

'''Tablica 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">"zanemariva" emisija CO<sub>2</sub></font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">slaba energetska moć</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">teška kontrola nad ostalim emisijama</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">potrebna velika površina</font></span>
|-
| <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
| <span lang="hr"><font face="Arial">skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa</font></span>
|}

===Uvoz električne energije===

Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje?

'''Tablica 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije
{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">prednosti</font></span>
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <span lang="hr"><font face="Arial">nedostaci</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">emisija CO<sub>2</sub> je zanemariva</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada</font></span>
| width="50%" |
<span lang="hr"><font face="Arial">bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku</font></span>
|-
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial">Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool</font></span>
| width="50%" | <span lang="hr"><font face="Arial"> </font></span>
|}

{| width="100%"
|}

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> racionalnim korištenjem energije==

Jedno od najlogičnijih i najisplativijih rješenja koja se nameću u borbi protiv globalnog zagrijavanja, odnosno povećane emisije CO2, jest racionalno korištenje energije. Od najjednostavnijih energetskih korekcija, odnosno navika u kućanstvima do složenih konstrukcijskih zahvata u industrijskim postrojenjima racionalno korištenje energije predstavlja i značajnu ekonomsku komponentu koju isto tako treba istaknuti.

Kao nastavak diskusije može poslužiti nekoliko primjera neučinkovitog i neracionalnog korištenja energije u dva vrlo energetski intenzivna sektora, zgradarstvu i industriji.

=== Industrija ===
Zbog svoje kompleksnosti sektor industrije predstavlja pravi izazov u području energetske učinkovitosti. Ovdje možemo vidjeti izrazitu ekonomsku notu racionalnog korištenja energije obzirom da smanjenje troškova energije ima za posljedicu i smanjenje proizvodne cijene krajnjeg proizvoda, što u tržišnoj utakmici može biti presudno. Možemo prodiskutirati neke od primjera neracionalnog korištenja energije u sektoru industrije[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energija_u_industriji]:

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije
* proizvodi s greškom (škart)
* učestali prekidi proizvodnje
* loša optimizacija procesa

=== Zgradarstvo ===
Obzirom na dugi niz godina bez kvalitetne energetske regulative u području zgradarstva te sustavnog nepridržavanja energetske regulative u periodu od kada ona postoji, sektor zgradarstva predstavlja izuzetni potencijal za uštedu energije. Bilo kroz napredna rješenja vezana za vanjsku ovojnicu, toplinske sustave ili pak energetski učinkovitu opremu i aparate. Spomenimo neke od primjera neracionalnog korištenja energije u zgradarstvu[http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=FINALNA_POTRO%C5%A0NJA_I_ENERGETSKA_EFIKASNOST#Energetska_efikasnost_u_sektoru_zgradarstva]:

* gradnja bez potpune izolacije vanjske ovojnice
* korištenje nezadovoljavajućih materijala
* loša optimizacija sustava grijanja i hlađenja
* energetski neučinkovita oprema i aparati
* korištenje energije kada za time nema potrebe

'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO<sub>2</sub>, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO<sub>2</sub>,

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial"> [http://en.wikipedia.org/wiki/Kilogram_oil_equivalent] - kg of oil equivalent</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Svijet</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial">Bogate zemlje (OECD)</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Zemlje u tranziciji</font>
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | <font face="Arial"> Hrvatska</font>
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_energy_consumption_per_capita] kgoe/capita (2003. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">2612</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4489</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1894</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">1942</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://data.worldbank.org/indicator/EN.ATM.CO2E.PC/countries?display=default] tCO<sub>2</sub>/capita (2007. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4.62</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">12.30</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.54</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.59</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_GDP_%28nominal%29] GDP$/kgoe (2010. godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">5.09</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">9</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">4</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">6.16</font>
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | <font face="Arial">
[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_carbon_dioxide_emissions] kgCO<sub>2</sub>/GDP$ (2008.godina)
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.47</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.25</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.7</font>
| width="20%" align="middle" | <font face="Arial">0.39</font>
|}

<br /><br />

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO<sub>2</sub> po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju skoro 2,5 puta više energije za isti proizvod, a za taj isti proizvod emitiraju skoro 3 puta više CO<sub>2</sub> u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću. Historijski trend energetskog intenziteta možete vidjeti na slici 16, dok je na slici 17 prikazan energetski intenzitet za nekolicinu zemalja (2006. godina)[http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity].

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

[[Image:eei.jpg]]

Slika 17. Prikaz energetskog intenziteta za nekolicinu odabranih zemalja (2006. godina)

Obrnuti pogled bi bio putem „'''Ekonomske energetske učinkovitosti'''“ ili ekonomske stope povrata od potrošene energije. Ova vrijednost bi nam pokazala koliko jedinica BDP-a je „proizvedeno“ po jedinici energije. Detaljnije objašnjenje potražite na [http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_intensity#Economic_Energy_Efficiency]. Na slici 18 prikazan je omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti".

[[Image:eee.jpg]]

Slika 18. Omjer BDP-a po glavi stanovnika te „Ekonomske energetske učinkovitosti"[http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gdp-energy-efficiency.jpg]

==Smanjenje emisije CO<sub>2</sub> u transportu==

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO<sub>2</sub>, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">Slika 17. Ford Model U, Automobil pogonjen<br>
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">Slika 18. DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim <br>ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">Slika 19. DaimlerChrysler Commander 2, automobil <br>pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250<sup>o</sup>C, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">Slika 20. BMW automatska stanica za komprimiranje <br>vodika (cca. 3 min)</div>

<font size="4">'''Uvijek za 4 godine'''</font>

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years.
[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Ekonomist (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years.
[http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Fuel_cell (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act.<br>
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. <br>[http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

<font size="4">linkovi:</font>

<br>[http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
<br>[http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
<br>[http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
<br>[http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]

== Kyoto protokol ==

The Protocol sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

<br>[http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
<br>[http://unfccc.int/essential_background/kyoto_protocol/items/1678.php Konvencija tekst]
<br>[http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Potpisnici]

<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od preko 168 zemalja (bez Australije, Kazahstana i SAD).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO<sub>2</sub> u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

Danas jedan od najvećih ekoloških problema predstavlja zagrijavanje našeg planeta uslijed emisija stakleničkih plinova. Zbog toga je međunarodna zajednica potpisala dva ključna sporazuma s ciljem stabilizacije emisije stakleničkih plinova u atmosferi:
* 1992. Okvirna konvencija o promjeni klime (UNFCCC) kako bi se ograničila globalna koncentracija plinova uzročnika globalnog zatopljenja;
* 1997 Kyotski Protokol s ciljem postavljanja obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova.

Republika Hrvatka je ratificirala Kyotski protokol 2007. godine te time preuzela obveze smanjenja emisije stakleničkih plinnova 2008-2012 godine na 95% od količine emisije u baznoj, 1990. godini. Republika Hrvatska također se obvezala i za sudjelovanje u EU –ETS shemi -Europskom sustav trgovanja emisijama.

Kyoto protokol je uveo tri fleksibilna mehanizma i na taj način omogućio je da se smanjenje emisija provodi tamo gdje je to najjeftinije.:
* Trgovanje emisijama – omogućavanje trgovine emisije između zemalja odnosno zemlja koja ima viškova prava stečenih temeljem smanjenja vlastitih emisija može prodati svoje AAU eng. assigned amount per unit;
* Mehanizam čistog razvoja – omogućavanje primjenu projekata za smanjenje emisija u zemljama u razvoju tj. oni koji ulažu u takve projekte oni ostvaruju prava u obliku CERa (Certificiranih smanjenja emisija engl. Certified Emission Reductions);
* Zajednička implementacija – omogućavanje industrijski razvijenim zemljama da surađuju na postizanju ciljanog smanjenja emisija (smanjenjem emisija prebacuju se emisije iz zemlje gdje se ulaže u zemlju koja ulaže).

== EU ETS - Europski sustav trgovanja emisijama ''eng. European Emission Trading'' ==

Europska shema trgovanja emisijama stakleničkih plinova predstavlja najznačajniju mjeru kojom EU nastoji izvršiti obaveze smanjenja emisija stakleničkih plinova. 2003. godine Europska komisija je objavila smjernice o tržištu emisija poznate kao sustav trgovanjem emisija. 2005. godine pokrenuta je shema trgovanjem emisijama u kojem sudjeluje preko 12 000 postrojenja uključujući elektrane, rafinerije, cementare, vapnare, ciglane, željezare, čeličane, papirne industrije i sva postrojenja veća od 20 MW toplinske snage.U EU ETS shemi svako postrojenje dobije emisijsku kvotu te se omogućuje da se trguje emisijskim pravima među postrojenjima. Trgovanje emisija znači trgovanje emisijskim pravima pri čemu je jedno pravo na emisiju ekvivalentno dozvoli za emitiranje jedne tone ekvivalentnog CO2. Transakcije na EU ETS tržištu se vrše na burzama.

Europski sustav trgovanjem emisijama je podijeljen u tri faze odnosno tri razdoblja: ETS1, ETS2 i ETS3. Prva faza trgovanja je predstavljala probno razdoblje i trajala je od 2005. do 2007. godine gdje su sve države članice EU samostalno izradile vlastiti NAP i izvršena je besplatna dodjela emisija prema povijesnim emisijama, prema NAPu. Druga faza predstavlja razdoblje od 2008. do 2012. godine, gdje je podjela emisija većinom prema povijesnim emisijama, prema NAP i EK, te djelomiočno aukcija emisija. Treća faza predstavlja razdoblje od 2013. do 2020. godine gdje će biti samo djelomična podjela emisijskih jedinica prema sektorskim benchmarku. U 2013. godini količina emisijskih jedinica koja će se dodijeliti besplatno iznosi 80% od količine utvrđene u skladu s pravilima o besplatnoj dodjeli emisijskih jedinica. Svake sljedeće godine količina emisijskih jedinica koja će se dodjeljivati besplatno smanjuje se za jednake iznose
tako da u 2020. godini iznosi 30 % od količine utvrđene u skladu s tim pravilima.

== PostKyoto ==

Krajem 2012. godine istječe rok unutar kojeg su se 190 stranaka, uključujući 40 država stranaka, obvezale smanjiti emisije stakleničkih plinova. Za period nakon 2012. godine
Europsko Vijeće je 2007 izrazilo čvrstu opredijeljenost za smanjivanje ukupnih emisija stakleničkih plinova u Europskoj uniji do 2020. za najmanje 20 % u odnosu na razine iz 1990., odnosno za 30 % pod uvjetom da se i druge razvijene zemlje obvežu na odgovarajuća smanjenja emisija te da zemlje u razvoju koje su gospodarski naprednije isto tako daju odgovarajući doprinos u skladu sa svojim odgovornostima i mogućnostima. Do 2050. godine globalne emisije stakleničkih plinova trebalo bi smanjiti za najmanje 50 % u odnosu na razine iz 1990. Svi gospodarski sektori trebaju dati svoj doprinos postizanju tih smanjenja emisija, uključujući i međunarodni pomorski promet i zrakoplovstvo.
U svojoj rezoluciji u 2008. o ishodu konferencije o klimatskim promjenama održane na Baliju Europski je parlament ponovio svoje stajalište da bi se industrijski razvijene zemlje trebale obvezati da će smanjiti svoje emisije stakleničkih plinova za najmanje 30 % do 2020. godine te za 60 do 80 % do 2050. godine u odnosu na razine iz 1990. godine.

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
<br>[http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
<br>[http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
<br>[http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
<br>[http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
<br>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
<br>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
<br>[http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
<br>[http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

=Zaključak=
[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO<sub>2</sub>
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz električne energije iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]