Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ENERGIJA 52 (2003) 5<br />
<strong>energija</strong> 5<br />
^ASOPIS HRVATSKE ELEKTROPRIVREDE<br />
UDK 621.31 ENJAAC 52 (5) 311 – 406 ISSN 0013-7448<br />
ENERGIJA • GODINA 52 • BROJ 5 • STRANA 311 – 406 • ZAGREB, LISTOPAD 2003.
UDK 621.31 ENJAAC 52 (5) – (2003) – 311– 406 ISSN 0013-7448<br />
^ASOPIS<br />
HRVATSKE ELEKTROPRIVREDE<br />
IZDAVA^ – PUBLISHER<br />
Hrvatska elektroprivreda, Zagreb<br />
ZA IZDAVA^A<br />
Ivo ^ovi}, dipl. ing.<br />
POMO] U IZDAVANJU<br />
Ministarstvo znanosti, tehnologije<br />
i informatike<br />
URE\IVA^KI SAVJET – THE PUBLISHING COUNCIL<br />
Mr. sc. Branko Grgi}, dipl. ing. (predsjednik), <strong>HEP</strong> Split –<br />
Adrijano Fi{er, dipl. ing., <strong>HEP</strong> Rijeka – Marijan Kalea, dipl.<br />
ing., <strong>HEP</strong> Osijek – Damir Karavidovi}, dipl. ing., <strong>HEP</strong> Osijek<br />
– mr. sc. Mladen Mandi}, dipl. oec., <strong>HEP</strong> Zagreb – dr. sc.<br />
Vladimir Mikuli~i}, dipl. ing., FER Zagreb – dr. sc. Niko<br />
Malba{a, dipl. ing., Ekonerg, Zagreb<br />
UREDNI^KI ODBOR – EDITORIAL BOARD<br />
Glavni urednik – Editor-in-chief: dr. sc. Zorko Cvetkovi}, dipl. in`.<br />
Urednik – Editor: Zdenka Jeli}, prof.<br />
Lektor: [ime ^agalj, prof.<br />
Uredni{tvo i uprava:<br />
Zagreb, Ulica grada Vukovara 37<br />
Telefoni 6322-641 i 6322-083, telefax 6170-438<br />
Godi{nje izlazi 6 brojeva. Godi{nja pretplata za pojedince iznosi<br />
300,00 kn, a za poduze}a i ustanove 480,00 kn (za studente 70,00 kn).<br />
Cijena pojedinog broja u prodaji 50,00 kn.<br />
Za inozemstvo $ 95 godi{nje.<br />
@iro ra~uni kod ZAP, Zagreb – Hrvatska elektroprivreda (za "Energiju")<br />
broj 30101-604-495<br />
Tisak: TIVA – Tiskara Vara`din<br />
Naklada 1000 primjeraka<br />
<strong>energija</strong><br />
Godi{te 52 (2003) Zagreb 2003 Br. 5<br />
SADR@AJ<br />
Santica I.: Deset podmorskih trasa – sto kilometara<br />
podmorskog kabela 35 kV – deset godina pogonske<br />
eksploatacije podmorskog dijela programa "Jadranski<br />
otoci 35 kV"; iskustva i prijedlozi (Stru~ni ~lanak)....313–319<br />
Dizdarevi} N. – Majstrovi} M. – @utobradi} S.: Distribuirana<br />
proizvodnja elektri~ne energije (Pregledni ~lanak) . . . 321 – 339<br />
Kolega V.: Va`nost dono{enja standarda energetske<br />
efikasnosti radi pove}anja nacionalnih energetskih<br />
u{teda (Pregledni ~lanak) ........................341–351<br />
Vilenica E.: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih<br />
sustava upotrebom Markovljeva procesa<br />
(Stru~ni ~lanak) ................................353–362<br />
Matekovi} I.: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona u<br />
elektri~nim instalacijama (Pregledni rad) ...........363–373<br />
Javornik Von~ina S.: Prikaz stanja normizacije i regulative<br />
vezane uz komuniciranje elektroenergetskim vodovima,<br />
PLC – II. dio: Regulativa PLC-a (Pregledni ~lanak) . 375 – 392<br />
Vijesti iz elektroprivrede i okru`enja..................393–401<br />
Iz strane stru~ne literature .........................402–405<br />
Fotografije na omotu:<br />
PANORAMA I DETALJI TE-TO ZAGREB<br />
^asopis je ubilje`en u Ministarstvu kulture i prosvjete – Sektor<br />
informiranja pod brojem 161 od 12. 11. 1992.<br />
Redakcija zavr{ena 2003 – 09 – 04
Upute autorima<br />
U "Energiji" smo ve} tiskali upute o pisanju stru~nih i znanstvenih ~lanaka, pa<br />
"stari" autori znaju sve o tome kako treba prirediti ~lanak koji }e se u njoj objaviti.<br />
Cilj je ovog priloga da pomognemo onim autorima koji jo{ nisu objavljivali i da<br />
podsjetimo "zaboravljive".<br />
1. Da bi ~lanak bio zanimljiv, mora biti jasan. Re~enice kratke, a izrazi poznati.<br />
Pismo: latinica. Pisati valja u tre}em licu ne upotrebljavaju}i pasivne oblike.<br />
2. ^lanak mora biti neobjavljen. Kad se preda "Energiji", vi{e se ne smije ponuditi<br />
nekom drugom uredni{tvu.<br />
3. Idealno je kad ~lanak nema vi{e od 20 strana. Autori ~esto tvrde da je te{ko<br />
neku problematiku iznijeti na tako malo stranica. U tom slu~aju obi~no "presude"<br />
recenzenti.<br />
4. Valja se pridr`avati zakonskih standarda i INDOK-propisa. Pri upotrebi jedinica<br />
i simbola valja po{tivati zakonske mjerne jedinice Me|unarodnog sustava<br />
jedinica - SI.<br />
Matemati~ki znakovi, gr~ka slova i indeksi moraju biti jasni i definirani. Fizikalne<br />
veli~ine i faktori pi{u se kosim velikim i malim slovima latinicom ili gr~kim<br />
slovima. Mjerne jedinice i ostali opisi pi{u se uspravnim slovima.<br />
5. ^lanak mora biti napisan na formatu A4 u dva primjerka. Napisan mora biti<br />
strojem s razmakom izme|u redaka. Na lijevoj strani mora biti 4 cm {irok rub<br />
za uno{enje pogre{aka, uredni~kih oznaka i dopuna. Mora imati naslov i<br />
jasno ozna~ene podnaslove. Ispod naslova valja napisati prezime, ime i<br />
mjesto stanovanja autora, a na kraju ~lanka valja navesti podatke o autoru:<br />
znanstvenu titulu, prezime i ime, stru~ni naziv, naziv ustanove u kojoj radi i<br />
punu adresu.<br />
6. Svaki ~lanak mora imati:<br />
– kratak sa`etak. U njemu se ~itatelju daje dovoljno informacija o sadr`aju<br />
~lanka. Autor treba navesti nova otkri}a i spomenuti temeljna na~ela na kojima<br />
je izveo eksperimente {to ih je opisao u ~lanku. Ne smije imati vi{e od<br />
200 rije~i.<br />
– klju~ne rije~i (key words). To su izrazi koji ~itatelju u najkra}em obliku ka`u<br />
{to je sadr`aj ~lanka. One poma`u da ~itatelj sazna da li mu je ~lanak zanimljiv<br />
ili nije.<br />
– kategorizaciju. Autor ima pravo predlo`iti u koju se kategoriju ~lanka po<br />
kvaliteti ubraja njegov, u: originalni znanstveni ~lanak, prethodno<br />
priop}enje, pregledni ~lanak, stru~ni ili su to izvje{taji sa savjetovanja, vijesti<br />
iz svijeta itd.<br />
– literaturu. Navodi se na kraju ~lanka onim redom kojim je spomenuta u<br />
~lanku. Kad se u tekstu poziva na literaturu, pi{e se u uglatoj zagradi samo<br />
broj pod kojim je navedena. Podaci moraju biti to~ni i istiniti.<br />
Naslov ~lanka, kategorizacija, sa`etak i klju~ne rije~i moraju biti na jednom papiru.<br />
Sa`eci se u "Energiji" prevode na engleski i njema~ki. To ~ine na{i prevodioci.<br />
7. Likovni prikazi (fotografije, crte`i, dijagrami) moraju se nalaziti na posebnom<br />
listu - svaka slika na svom listu. Moraju biti nacrtane po pravilima tehni~kog<br />
crtanja i obi~no 3 puta ve}e nego {to }e biti u ~asopisu. Pritom valja paziti da 3<br />
puta smanjena najmanja brojka ili slovo bude veliko 3 mm - 1,5 mm.<br />
Tako pripremljen rukopis Uredni{tvo pregleda, daje ga recenzentima na ocjenu i<br />
ako je povoljno ocijenjen, tehni~ki se obradi (lektorira, grafi~ko-likovno uredi) i<br />
po{alje u tiskaru. O tome da li je ~lanak primljen ili odbijen, Uredni{tvo izvje{tava<br />
autora.<br />
Da bi autori lak{e odredili u koju kategoriju prema kvaliteti valja uvrstiti neki ~lanak,<br />
dajemo osnovne upute o kategorizaciji ~lanka:<br />
IZVORNI ZNANSTVENI ^LANAK (originalan znanstveni rad, originalno<br />
znanstveno delo, originaljnaja nau~naja rabota, original scientific paper, originalna<br />
nau~na rabota, Wissenschaftlicher Originalbeitrag) opisuje nove rezultate<br />
istra`ivanja tehnike ili aparata (npr. doktorska disertacija). Ovoj kategoriji pripada<br />
i dosad neobjavljeni rad koji pridonosi znanstvenoj spoznaji ili nekom<br />
svhva}anju, a napisan je tako da bilo koji kvalificirani znanstvenik na temelju<br />
danih informacija mo`e:<br />
– ponoviti eksperiment i posti}i opisane rezultate s jednakom to~no{}u ili unutar<br />
granice eksperimentalne pogre{ke, kako to navodi autor.<br />
– ponoviti autorova zapa`anja, prora~une ili teorijske izvode i donijeti sli~na<br />
mjerenja.<br />
PRETHODNO PRIOP]ENJE (prethodno sporo~ilo, prethodno saop{tenje, preliminary<br />
communication, Vorlaufige Mitteliung) sadr`i znanstvene spoznaje ili rezultate<br />
~iji karakter zahtijeva objavljivanje. Rad obvezatno sadr`i jedan podatak<br />
novih znanstvenih informacija ili vi{e, ali bez dovoljno pojedinosti koje bi omogu-<br />
}ile ~itatelju provjeru iznesene informacije na na~in kako je to prethodno opisano.<br />
PREGLEDNI ^LANAK (pregledno delo, pregledna rabota, review, obzornja rabota,<br />
Übersichtarbeit) jest izvje{}e o nekom posebnom pitanju o kojem je ve}<br />
objavljena informacija, samo je to ovdje skupljeno i raspravljeno. Autor preglednoga<br />
~lanka du`an je dati podatke o svim objavljenim radovima kojima se koristio<br />
u svom radu (treba navesti literaturu i svrstati je redom kojim se pojavljuje u<br />
tekstu), a po mogu}nosti u literaturi navesti radove koji bi pridonijeli razvoju razmatrane<br />
problematike.<br />
STRU^NI ^LANAK (strokovno delo, stru~na rabota, professional paper, profesionaljnaja<br />
rabota, Fachlicher Beitrag) daje korisne priloge iz podru~ja ~ija problematika<br />
nije vezana za izvorna istra`ivanja. To zna~i da rad mora biti novost u<br />
odre|enom podru~ju djelatnosti. To se npr. odnosi na naknadno ponavljanje<br />
poznatih istra`ivanja koje predstavlja koristan rad u vezi sa {irenjem znanja i prilago|avanja<br />
izvornih istra`ivanja potrebama dru{tva i znanosti.<br />
<strong>energija</strong><br />
^ASOPIS<br />
HRVATSKE ELEKTROPRIVREDE<br />
glasilo je energeti~ara, elektroin`enjera i elektrotehni~ara.<br />
Izdaje ga Hrvatska elektroprivreda<br />
uz pomo} Ministarstva znanosti, tehnologije i<br />
informatike.<br />
Njime se koriste mnogi znanstvenici i stru~njaci<br />
u na{oj zemlji, a poznat je i va`nijim referalnim<br />
centrima u inozemstvu, kao {to su:<br />
Engineering Index Inc., New York; Engineering<br />
Information Inc. Bibliographic Services Dept,<br />
New Jersey; Current Tehnology Index, London;<br />
Viniti, Moscow; Revue Générale de l'électricité,<br />
Paris; Current Bibliography on Science and<br />
Tehnology, Japan Information Centre, Tokyo; itd.<br />
U Energiji se tiskaju izvorni znanstveni ~lanci<br />
kao i ~lanci iz prakse, vijesti iz elektroprivrede,<br />
zanimljivosti iz svijeta, priop}enja i ~lanci graditelja<br />
elektroenergetskih objekata, proizvo-<br />
|a~a strojeva i materijala. Oglasi su sastavni dio<br />
~asopisa, a priop}enja su komercijalne naravi.<br />
UREDNI[TVO
DESET PODMORSKIH TRASA – STO KILOMETARA<br />
PODMORSKOG KABELA 35 kV – DESET GODINA POGONSKE<br />
EKSPLOATACIJE PODMORSKOG DIJELA PROGRAMA<br />
"JADRANSKI OTOCI 35 kV"; ISKUSTVA I PRIJEDLOZI<br />
IvoSantica,Split<br />
UDK 621.315.2 : 621.395.386<br />
STRU^NI ^LANAK<br />
Skoro deset godina eksploatacije objekata <strong>HEP</strong>-ovog programa "Jadranski otoci 35 kV" obvezuje na kratak stru~ni osvrt.<br />
Ovim ~lankom poku{at }e se sistematizirati iskustva najspecifi~nijeg dijela programa, a to su podmorski kabeli. U ovaj dio<br />
ulo`eno je pribli`no sto milijuna kuna. Sto kilometara podmorskog kabela polo`eno je na deset razli~itih dionica od otoka<br />
Lo{inja do otoka Mljeta. U samo godinu dana napravljeni su pripremno istra`iva~ki radovi, isho|ene lokacijske i gra|evinske<br />
dozvole, projektirane trase, odabran proizvo|a~ i polo`eni kabeli. Timski vo|ena, grupa <strong>HEP</strong>-ovih specijaliziranih stru~njaka,<br />
obavila je ovaj zadatak u zadanom roku.<br />
Koliko vje{to i uspje{no poku{at }e se odgovoriti s ove vremenske distance.<br />
Klju~ne rije~i: podmorski kabel, priobalna za{tita, znak<br />
zabrane sidrenja.<br />
1. UVOD<br />
Programom "Jadranski otoci 35 kV" obuhva}ena je<br />
izgradnja niza elektroenergetskih objekata srednjeg<br />
napona na prostoru izme|u otoka Lo{inja na sjeveru i<br />
otoka Mljeta na jugu Hrvatskog priobalja.<br />
Osnova izgradnje je povezivanje novopredvi|enih TS<br />
35/10(20) kV na postoje}i elektroenergetski sustav,<br />
zamjena dotrajalih i o{te}enih postoje}ih podmorskih<br />
veza, te djelomi~na uspostava novih veza unutar postoje}eg<br />
sustava.<br />
Programom je polo`eno 100 km podmorskog kabela i<br />
75 km podzemnog kabela (3x1x75 km), izgra|eno je<br />
pet TS 35/10(20) kV, tri TS 10(20)/0,4 kV te rekonstruirani<br />
pripadaju}i objekt postoje}e mre`e za prihvat<br />
novih veza.<br />
Jadranski otoci, u teritorijalnom i gospodarskom<br />
smislu, zna~ajni su dio Republike Hrvatske. Obala i<br />
1185 otoka daju obalnu crtu od 5000 km (zna~i svaki<br />
stanovnik Hrvatske ba{tini vi{e od 1 m obale).<br />
Me|utim teritorijalni doprinos otoka ve}i je nego demografski,<br />
a ~emu je djelomi~no uzrok i nerazvijenost<br />
infrastrukture.<br />
Ovako zna~ajnu lokalnu investiciju jednoglasno je<br />
podr`ala cijela Hrvatska elektroprivreda. Iz tog<br />
razloga posebno priznanje pripada kontinentalnom<br />
dijelu Hrvatske na svesrdnoj podr{ci i razumijevanju.<br />
Program se po~eo ostvarivati 1994. godine, zna~i jo{ u<br />
ratnim godinama. U tom specifi~nom vremenu, osim<br />
gospodarskih i elektroenergetskih pokazatelja, bilo<br />
potrebno jedinstveno mi{ljenje i moralna podr{ka.<br />
Stru~no vo|enje, pripremu, projektiranje, ispomo} na<br />
polaganju te ispitivanje kabela, obavili su stru~njaci<br />
<strong>HEP</strong>-a. Kod podmorskih kabelskih dionica kao najdelikatnijeg<br />
dijela programa, sve faze uklju~uju}i i polaganje<br />
kabela, napravljene su u godinu dana.<br />
Dugogodi{nje stjecano iskustvo i stru~nost bili su<br />
nu`an preduvjet za ostvarenje ovako zahtjevnog programa<br />
u veoma kratkom vremenu. Prkos ratnoj agresiji<br />
bio je poseban motiv, a vizija obnove `ivota i turizma<br />
koji slijedi u pora}u, neiscrpno nadahnu}e.<br />
2. DESET PODMORSKIH TRASA<br />
Nazivi podmorskih trasa obilje`eni su imenima otoka,<br />
koje povezuju elektroenergetski kabeli:<br />
– pol. Pelje{ac – o. Mljet<br />
– o. Kor~ula – o. Lastovo<br />
– o. Hvar – o. Vis<br />
– o. ^iovo – o. [olta<br />
– o. [olta – o. Bra~<br />
– o. Obonjan – o. @irje<br />
– o. Ugljan – o. Dugi otok<br />
– o. Ilovik – o. Silba<br />
– o. Ilovik – o. Lo{inj<br />
– o. Lo{inj – o. Koludarac, o. Koludarac – o. Lo{inj.<br />
313
I. Santica: Deset podmorskih trasa – sto kilometara podmorskog kabela 35 kV... Energija, god. 52 (2003) 5, 313 – 319<br />
3. STO KM PODMORSKOG KABELA<br />
3.1. Izbor vrste i tipa podmorskog kabela<br />
Presjek kabela bio je neupitan. U energetskom pogledu<br />
njegove prijenosne mogu}nosti trebale su predstavljati<br />
kontinuitet u odnosu na ve} tipizirane<br />
presjeke zra~nih i podzemnih vodova 35 kV.<br />
Za neosporno znatno te`e uvjete podmorskog polaganja,<br />
pogotovo s obzirom na vla~ne sile, bakar ima povoljnija<br />
mehani~ka i elektri~na svojstva od aluminija.<br />
Uz dielektri~ne i mehani~ke uvjete kod svih energetskih<br />
kabela, najva`niji zahtjev je dugotrajnost. Izvanredna<br />
elektri~na i mehani~ka svojstva XLPE<br />
(umre`eni polietilen) ~ine iznimno pogodnim izolacijskim<br />
materijalom.<br />
Tro`ilna ili jedno`ilna izvedba? Iskustva na jednoj od<br />
posljednjih polo`enih podmorskih veza 35 kV Podgora<br />
– o. Hvar, ostvarenoj s tri jedno`ilna kabela, prili~no su<br />
negativna. ^esti kvarovi i popravci doveli su u<br />
kona~nici do napu{tanja ove veze. Potrebno je istaknuti<br />
da ova veza nikad nije bila podvrgnuta analizi o<br />
stvarnim uzrocima kvarova i kvaliteti radova na popravcima.<br />
Potrebna mehani~ka "robusnost" veze, u`i kabelski koridori,<br />
a time i manja ugroza podmorskog okoli{a te niz<br />
drugih razloga, uvjetovali su tro`ilnu izvedbu.<br />
Zapravo, najve}a dilema bila je izbor izvedbe popre~ne<br />
vodonepropusnosti kabela.<br />
Da li zahtijevati olovni pla{t oko svake kabelske `ile<br />
kao obvezu ili ne? Prevladalo je mi{ljenje da olovni<br />
pla{t bude obveza, ~ime je dana podr{ka stavu stru~nog<br />
rukovodstva tima. Olovni pla{t ima dvostruku ulogu;<br />
elektroekrana i metalnog {tita za popre~nu za{titu od<br />
prodora vode. U konkretnom slu~aju olovo zna~ajno<br />
pridonosi i ukupnoj te`ini kabela. Ostali slojevi kabelske<br />
konstrukcije, uklju~uju}i i za{titu od uzdu`nog pro-<br />
314<br />
Slika 1. "Jadranski otoci 35 kV" – lokacije podmorskih trasa<br />
Slika 2. Podmorski kabel tip FXBTV proizvodnje ABB<br />
dora vode, dio su zahtjeva, a dio propisane i proizvodne<br />
klasike.<br />
Odabrani tip kabela je: FXBTV 3 x 150 mm 2 Cu, proizvodnje<br />
ABB.<br />
3.2. Izbor tipa priobalne za{tite<br />
Priobalna za{tita je najzna~ajniji gra|evinski zahvat na<br />
podmorskoj kabelskoj trasi. Poznato je da se kabel slobodno<br />
pola`e po dnu, a u priobalju se {titi od mehani~kih<br />
o{te}enja priobalnom za{titom. Ovo je<br />
opravdano uvrije`ena praksa <strong>HEP</strong>-a, iako, postoji<br />
mogu}nost djelomi~nog ukopa kabela ili ukopa cijele<br />
trase, naravno uz znatno ve}e tro{kove.
I. Santica: Deset podmorskih trasa – sto kilometara podmorskog kabela 35 kV... Energija, god. 52 (2003) 5, 313 – 319<br />
Uzrok mehani~kih o{te}enja kabela u priobalju mo`e<br />
biti raznolik. Ipak, o{te}enja su naj~e{}e posljedica<br />
erozivnog i razornog djelovanja morskih valova.<br />
Imaju}i u vidu sve mogu}e uzroke o{e}enja, a i<br />
spoznaju da se podmorske instalacije pola`u za dugi<br />
rok trajanja, obi~ava se izvedbu priobalne za{tite uvjetovati<br />
trajno{}u od najmanje 50 godina.<br />
Veoma kratki zadani rok za realizaciju podmorskog<br />
dijela programa "Jadranski otoci 35 kV", donekle je<br />
onemogu}io detaljniju analizu, temeljem ~ega bi se<br />
izvr{io izbor najprihvatljivijeg tipa priobalne za{tite.<br />
Zbog toga je ona odabrana prema spoznajama i iskustvima<br />
na ve} dotad primijenjenim za{titama. Najprihvatljiviji<br />
tip pokazala se izvedba primijenjena kod<br />
podmorskog kabela 35 kV "Podgora – o. Hvar". Za{tita<br />
je ovdje predvi|ena s dvodijelnim betonskim elementima,<br />
postalvjenim u nizu, me|usobno povezanim<br />
preklopnim zubom. Donji temeljni element ima utor u<br />
koji se pola`e kabel, a gornjim pokrovnim elementom<br />
prekrivamo kabel. Ovakovim tipom odabrane "dvodijelne<br />
za{tite" najmanje se moglo pogrije{iti, bez obzira<br />
koja }e se tehnika kod polaganja primijeniti. U<br />
tijeku projektiranja priobalnih za{tita bio je jo{ uvijek<br />
nepoznat polaga~ kabela i tehnologija polaganja.<br />
Donji elementi se sla`u u nizu. Postavljaju se na<br />
gra|evinski pripremljeno dno, zasipaju betonom i<br />
u~vr{}uju. Tako u~vr{}eni predstavljaju posteljicu priobalnom<br />
dijelu kabela.<br />
Ova faza gra|evinskih radova pokazala se najupitnijom.<br />
Betonski elementi su tvorni~ke izvedbe. Uz pedantan<br />
transport i postavljanje, s njima nije bilo problema.<br />
Me|utim, ba{ podmorski radovi na pripremi (iskopu i<br />
poravnanju) podloge, postavljanju donjih elemenata i<br />
njihovom u~vr{}enju zahtijevaju strogu profesionalnost.<br />
Izvo|a~ treba posebno uva`iti }udi mora, njegovati<br />
smisao prema struci, ljubav prema okoli{u i<br />
strogo se pridr`avati projektnih rje{enja.<br />
Na potezu od o. Mljeta do o. Lo{inja bilo je nekoliko<br />
izvo|a~a ove faze gra|evinskih radova. Birali su ih distribucijska<br />
podru~ja na ~ijem terenu su se radovi izvodili.<br />
Slika 3. Presjek betonskog elementa priobalne za{tite<br />
3.3. Izbor znakova zabrane sidrenja<br />
Lu~ke valsti strogo definiraju izgled i veli~inu znaka.<br />
Materijal od kojeg znak treba izraditi nije preciziran.<br />
Znak se postavlja na samoj obali u agresivno zasoljenom<br />
ambijentu. Projektirana je izvedba od lima. Cijela<br />
konstrukcija se za{ti}uje temeljnom bojom i premazom<br />
s dva sloja bijele boje. Limena izvedba imala je stanovite<br />
prednosti u odnosu na betonsku, jer je radioni~ki,<br />
a ne terenski izradak.<br />
Slika 4. Znak zabrane sidrenja<br />
4. DESET GODINA POGONSKE<br />
EKSPLOATACIJE; ISKUSTVA I PRIJEDLOZI<br />
4.1. Podmorski kabel<br />
4.1.1. Dosada{nja iskustva i neki zna~ajni primjeri<br />
kvarova i popravaka<br />
Prije nego {to iznesemo iskustva eksploatacije<br />
nazna~enih kabelskih veza, kratko }emo se osvrnuti na<br />
neke primjere dosada{njih iskustava sa starijim kabelskim<br />
vezama. Razlog je {to je dio novih kabela zamjenski,<br />
tj. jedan dio je po starim trasama. Trase su<br />
prethodno oslobo|ene instalacija. Postoje}i kabeli izvan<br />
funkcije izva|eni su iz podmoja. Dakako, govori se<br />
o srednjonaponskim podmorskim vezama.<br />
Dosada{nja iskustva na eksploataciji imaju dvije<br />
krajnosti. Jedna je krajnost sasvim pozitivna, kada<br />
imamo vi{edesetljetni pogon bez ikakvih kvarova na<br />
podmorskoj dionici. Za to je primjer podmorski kabel<br />
o. Hvar – o. Vis. Druga je pak krajnost kad polo`eni kabel<br />
nikad nije ni stavljen pod napon, jer je kvar ustanovljen<br />
nakon polaganja na morsko dno. Takav je<br />
primjer na kabelskoj vezi o. Kor~ula – o. Lastovo.<br />
Izme|u ove dvije krajnosti ostala iskustva su raznolika.<br />
Imamo niz pozitivnih primjera popravaka kabela, ali i<br />
negativnih gdje se kvarovi ponavljaju, a u kona~nici<br />
napu{taju kabelske veze. Pokazatelji su va`ni jer se<br />
zaklju~ci donose na temelju usporedbi.<br />
315
I. Santica: Deset podmorskih trasa – sto kilometara podmorskog kabela 35 kV... Energija, god. 52 (2003) 5, 313 – 319<br />
Jedino jo{ nema dovoljno isksutva na popravcima<br />
kvarova na velikim dubinama, tj. na dubinama iznad 50<br />
metara.<br />
Op}enito se mo`e re}i da je prete`ni dio kvarova<br />
posljedica mehani~kih o{te}enja, a manji dio kvarova<br />
posljedica elektri~nog proboja izolacije. Me|utim,<br />
ovim poti~emo posebnu temu koja zahtijeva detaljnu<br />
analizu. Problematika obuhva}a prostor izbora podmorskih<br />
trasa i kabela i pogotovo na~in otklanjanja<br />
kvarova. Na sre}u, ve}i dio dosada{njih iskustava<br />
uva`en je kod nedavno izra|enih granskih normi za<br />
izbor i polaganje podmorskih kabela.<br />
Poslije ovako na~elno iznesene problematike,<br />
zaklju~uje se da je veoma va`na uloga pripremnih<br />
radnji na izboru trase, uz neupitno va`nu ulogu o<br />
izboru tipa kabela. Slijede odre|ena iskustva na starijim<br />
podmorskim kabelskim vezama srednjeg napona:<br />
– KB 10 kV pol. Pelje{ac (u. Borak) – o. Mljet<br />
(Sparo`ni rt)<br />
Ovaj kabel predstavlja drugu kabelsku vezu o. Mljeta i<br />
pol. Pelje{ca, time i drugu kabelsku vezu s elektroenergetskim<br />
sustavom na kopnu. Polo`en je 1987. godine.<br />
Slijedom nesretnih i nespretnih okolnosti veoma malo<br />
je u pogonu. Kvari se, popravlja i ponovo kvari. Popravak<br />
se radi na kopnu uz prethodno va|enje kabela<br />
1986. godine. Me|utim, nakon zadnjeg kvara mehani~ki<br />
"izmu~en" kabel vi{e se ne popravlja. U<br />
kona~nici se vadi, jer se na njegovo mjesto pola`e 35<br />
kV kabel iz programa "Jadranski otoci 35 kV".<br />
Sve se ovo doga|a u vremenu od samo 18 godina. Kabel<br />
je prakti~ki samo desetak godina u ispravnom<br />
stanju.<br />
– KB 10 kV o. Kor~ula (u. Gr{~ica) – o. Lastovo<br />
(u. Zarebra)<br />
Ovaj kabel tako|er predstavlja drugu kabelsku vezu o.<br />
Lastova s elektroenergetskim sustavom na o. Kor~uli.<br />
Polo`en je 1987. godine. I opet slijedom nesretnih i<br />
nespretnih okolnosti nikad se ne pu{ta pod napon. U<br />
kvaru je od samog polaganja. U kona~nici se i on vadi<br />
jer se na njegovo mjesto pola`e 35 kV kabel iz programa<br />
"Jadranski otoci 35 kV".<br />
– KB 10 kV o. Bra~ (rt Bra~) – o. [olta (rt Livka)<br />
Godine 1957. polo`en je ovaj podmorski kabel. U pogonu<br />
je do 1983. godine kada ga o{te}uje brodsko<br />
sidro. U blizini se naknadno pola`e novi kabel. Stari se<br />
tako|er popravlja i ponovno pola`e. U tijeku prekida,<br />
radi radijalnog napajanja elektri~nom energijom, o.<br />
[olta ostaje nekoliko mjeseci bez normalnog napona.<br />
Programom "Jadranski otoci 35 kV" u blizini se pola`e<br />
novi 35 kV kabel.<br />
– KB 35 kV Kopno (Podgora) – o. Hvar (u. Mala<br />
Pogorila)<br />
Ovaj 35 kV kabel (3x1x50 mm2 Cu) veoma zna~ajan za<br />
urednu opskrbu elektri~nom energijom isto~nog dijela<br />
o. Hvara, polo`en je 1987. godine.<br />
316<br />
Kvari se i popravlja prvi put 1992. godine. Kvari se zatim<br />
jo{ nekoliko puta i popravlja. Nakon zadnjeg kvara vi{e<br />
se ne popravlja. ^ak se kra}i dio kvarne `ile vadi i pola`e<br />
na drugo mjesto. Nikad nije detaljno analiziran uzrok<br />
kvarova, a ni razlog napu{tanja veze. Ostaje samo ~injenica<br />
da je veoma kratko razdoblje bio u pogonu.<br />
Urednu opskrbu isto~nog dijela otoka Hvara osiguralo<br />
se preko novopolo`enog 10(20) kV kabela kopno<br />
(Drvenik) – o. Hvar (Su}uraj).<br />
– Podmorski srednjonaponski kabeli [ibenskog<br />
arhipelaga<br />
Kvarovi su evidentirani na kabelskim vezama Srima –<br />
o. Prvi}, o. Zlarin – o. Obonjan kao posljedica ko}arenja.<br />
Na vezi Tribunj – o. Logorun – Kaprije, uzrok<br />
kvara je mehani~ko o{te}enje nastalo prilikom gra|evinskih<br />
radova u priobalju, itd.<br />
Kao kuriozitet spomenut }emo kvar uzrokovan ribarskim<br />
ostima na kabelskoj vezi preko rijeke Krke. Pretpostavlja<br />
se da je vje{to oko ribara pogrije{ilo, pa je<br />
umjesto na ugora, osti usmjerilo na energetski kabel.<br />
– Podmorski srednjonaponski kabeli Zadarskog<br />
arhipelaga<br />
U ovom akvatoriju tako|er je evidentirano niz<br />
kvarova, opet kao posljedica mehani~kih o{te}enja<br />
zbog ko}arenja. Naravno, mehani~ka o{te}enja<br />
prethode elektri~nom proboju izolacije.<br />
4.1.2. Usporedbe i prijedlozi<br />
Iz gornjeg je vidljivo da kvarovi na podmorskim srednjenaponskim<br />
kabelima nisu neuobi~ajena pojava i da se<br />
~esto javljaju ve} u prvom desetlje}u eksploatacije. Podmorske<br />
dionice iz programa "Jadranski otoci 35 kV"<br />
(100 km polo`enog kabela) u svojih prvih 10 godina<br />
eksploatacije, nisu imale ni jedan kvar, iako se dio kabela<br />
polo`io po prija{njim trasama. Programom su realizirane<br />
i "osjetljivije" trase u sjevernom dijelu Jadrana.<br />
Ovdje mislimo na trase o. Lo{inj – o. Ilovik i o. Ilovik –<br />
o. Silba. Trase koje uzdu`no povezuju otoke, uvijek su<br />
osjetljivije od trasa koje popre~no povezuju otoke.<br />
Razlog je znatno nepovoljnija struktura dna na koju se<br />
pola`e kabel. Obi~no nema dovoljno nanosa mulja, da<br />
bi se kabel svojom te`inom mogao utisnuti u muljevito<br />
dno. Tako|er su takve trase na manjoj dubini.<br />
Prema tome mo`e se slobodno zaklju~iti, da je presudni<br />
~imbenik kvalitete, veoma dobro odabran tip kabela.<br />
Troolovni kabel s izolacijom od umre`anog<br />
polietilena i robusnom armaturom, pokazao je svoju<br />
otpornost prema mehani~kim i elektri~nim kvarovima.<br />
4.2. Priobalna za{tita<br />
4.2.1. Dosada{nja iskustva<br />
Svi podmorski energetski srednjonaponski kabeli, ve}<br />
od prvih po~etaka polaganja, na prijelazu kopno –<br />
more, {tite se priobalnom za{titom. Namjena prio-
I. Santica: Deset podmorskih trasa – sto kilometara podmorskog kabela 35 kV... Energija, god. 52 (2003) 5, 313 – 319<br />
balne za{tite uvijek je ista: za{tita kabela od mehani~kih<br />
o{te}enja. Me|utim, pristupi ovoj<br />
problematici bili su razli~iti, {to je u kona~nici rezultiralo<br />
potpuno razli~itim izvedbama. Kao najjednostavnija<br />
izvedba primjenjuje se za{tita s vre}ama pijeska ili<br />
cementa. Koristi se i za{titni betonski utor, ili pak<br />
razne kombinacije betonskih bolokova, ukopanih<br />
za{titnih cijevi i sli~na rje{enja.<br />
Zapravo uvijek su se poku{avala na}i najprihvatljivija<br />
rje{enja imaju}i u vidu izlo`enost ulaznog mjesta valovima<br />
i tehniku kojom }e se kabel polagati. Dovoljno<br />
iskustva nije bilo. To su bili po~eci povezivanja otoka<br />
na elektroenergetski sustav kopna.<br />
Danas, nakon 40 – 50 godina eksploatacije, mo`e se<br />
re}i da iskustva ima dovoljno za dono{enje objektivne<br />
ocjene. Na`alost, veoma je malo rje{enja za pohvalu.<br />
Najbolje su se o~uvale priobalne za{tite na mjestima<br />
gdje su prirodno za{ti}ene od razornih valova, a to su<br />
uvale i zavjetri{ta (ova mjesta ba{ danas ne preporu~ivamo<br />
iz drugih razloga). Ve}i dio za{tita ~esto se<br />
sanira, popravlja i obnavlja.<br />
4.2.2. Usporedbe i prijedlozi<br />
Iz prethodnog je vidljivo da se sanacije i popravci<br />
ponavljaju kod ve}ine tipova priobalnih za{tita.<br />
Sli~nost se javlja i na priobalnim za{titama realiziranim<br />
kroz program "Jadranski otoci 35 kV". Dugogodi{nje<br />
prethodno iskustvo o~ito je trebalo zna~ajnije uva`iti.<br />
Deset podmorskih kabelskih dionica ima dvadeset priobalnih<br />
za{tita. Svugdje su postavljeni isti betonskih elementi.<br />
Me|utim, rezultati su razli~iti. Podmorske radove<br />
na pripremi podloge i postavljanje elemenata, izvodili su<br />
razli~iti izvo|a~i. Ve} prvo nevrijeme na poluotoku<br />
Pelje{cu, izbacuje jedan pokrovni element iz le`i{ta i<br />
postavlja ga poprijeko na donji element. Sli~na stvar<br />
doga|a se i na o. Obonjanu gdje se cijela podloga za temeljni<br />
dio nanovo radi. Temeljni dio se nanovo u~vr{}uje<br />
i za{tita kompletira uz veliki materijalni tro{ak.<br />
Zatim, prvi pregledi u garanitranom roku utvr|uju<br />
stanje i daju naputke za prve sanacije. Daljni pregledi<br />
utvr|uju i nova o{te}enja. Poslije svega postavlja se pitanje<br />
jesu li izvo|a~i pro~itali poseban naputak u projektu<br />
o potrebnoj trajnosti objekta i kakav je bio<br />
nadzor u tijeku izgradnje? U izvedbi nedora|ene pukotine,<br />
more svojim radom pretvara u rupe, a<br />
nevrijeme u o{te}enja, opasna za sigurnost podmorskog<br />
kabela.<br />
Projekt je korektno napravljen. Korketna je i tvorni~ka<br />
izvedba elemenata. Elektromonta`ni dio programa<br />
uklju~uju}i i izbor tipa kabela napravljen je profesionalno<br />
po svim uzusima struke. Me|utim, izvedba podmorskih<br />
radova, postavljanje i u~vr{}enje elemenata,<br />
nisu zadovoljili postavljen zahtjev.<br />
Porti (luke i lu~ice) i svjetionici koje je gradila stara<br />
Austrija sa znatno skromnijom tehnikom i materijalima,<br />
odolijevaju zubu vremena. I danas predstavljaju<br />
uzor struke po kvaliteti izvedbe i trajnosti.<br />
Nakon pedesetogodi{njeg sveukupnog iskustva<br />
mo`emo sa sigurno{}u tvrditi da je najkvalitetnija izvedba<br />
priobalne za{tite, izvedba strojnim bu{enjem<br />
priobalja. Ne samo {to je to tehni~ki najkvalitetnije<br />
rje{enje, nego ovakva izvedba ostavlja djevi~anski nedirnutu<br />
priobalnu crtu. Tako|er za cijelo vrijeme<br />
eksploatacije nije potrebno nikakvo odr`avanje.<br />
Me|utim, ova tehnologija primjenjuje se nakon<br />
zavr{etka programa "Jadranski otoci 35 kV", {to zna~i,<br />
tek odnedavno.<br />
U na{oj praksi primijenjena je na kabelskim vezama<br />
10(20) kV o. Hvar – Palmi`ana i kopno (Drvenik) – o.<br />
Hvar (Su}uraj). Vlasnik stroja za bu{enje je Hrvatski<br />
telekom. [teta {to Hrvatska elektroprivreda nije pokazala<br />
vi{e interesa za partnerstvo u vlasni{tvu. Ovim bi<br />
se jednostavnije osigurao rezervni materijal, a time i<br />
kontinuirana raspolo`ivost stroja.<br />
Slika 5. O{te}enje na novoj priobalnoj za{titi (o. Obonjan)<br />
4.3. Znakovi zabrane sidrenja<br />
4.3.1. Dosada{nja iskustva<br />
Prve kabelske podmorske veze uglavnom su povezivale<br />
zra~ne dalekovode na kopnu i otocima. Prijelaz<br />
zra~nog voda u kabel i obratno, izvodio se u gra|evinskim<br />
objektima koje nazivamo kabelskim ku}icama.<br />
Fasada ku}ice okrenuta prema moru slu`ila je i slu`i<br />
kao podloga na kojoj se iscrtavao znak zabrane<br />
sidrenja. Ovaj na~in se pokazao kao veoma prihvatljiv.<br />
Znak se povremeno obnavlja bojenjem. Kada je kabelska<br />
ku}ica bila zaklonjena ili se prijelaz podmorske na<br />
kopnenu dionicu ostvarivao spojnicom, zbog prijelaza<br />
kabela na kabel, znak zabrane sidrenja izvodio se kao<br />
samostoje}i element, bilo kao zidana plo~a ili limena<br />
konstrukcija propisanih dimenzija.<br />
Najlo{ijom izvedbom se pokazala samostoje}a limena<br />
izvedba. Izlo`ena je izrazitoj koroziji zbog posolice, a<br />
relativno nje`na konstrukcija pokazala se nedovoljno<br />
stabilnom na velike udare vjetra.<br />
4.3.2. Usporedbe i prijedlozi<br />
Povezivanje elektroenergetskih postrojenja u programu<br />
"Jadranski otoci 35 kV" izvedeno je isklju~ivo<br />
kabelskim vezama. To zna~i da se svaki podmorski kabel<br />
ve`e na podzemni kabel preko ukopane kabelske<br />
317
I. Santica: Deset podmorskih trasa – sto kilometara podmorskog kabela 35 kV... Energija, god. 52 (2003) 5, 313 – 319<br />
spojnice. Iz tog razloga svi znakovi zabrane sidrenja<br />
trebali su biti samostoje}i elementi. Na`alost, projektirani<br />
su kao limena konstrukcija. S vremenom }e ih<br />
o~ito trebati zamijeniti izvedbom od nehr|aju}eg materijala<br />
ili betona.<br />
Kod zamjena treba obratiti pozornost na novonastale<br />
okolnosti. Nastojanja osiguranja ~isto}e mora na kupali{tima,<br />
uvjetuju izgradnju kanalizacijskih kolektora<br />
i ispusta daleko od naselja. Na mjestima ulaska sabirnih<br />
ispusta u more tako|er se postavljaju znakovi<br />
zabrane sidrenja. Priobalna za{tita elektroenergetskih<br />
kabela vizualno podsje}a na kanalizacijski ispust i<br />
mo`e stvarati nelagodu gostima-kupa~ima na<br />
osamljenim mjestima. Ve} na znaku zabrane sidrenja<br />
treba razmi{ljati o odgovaraju}oj jasnoj naznaci o vrsti<br />
instalacije. Ovim bi se otklonile mogu}e nelagode. Poglavito<br />
o ovom treba voditi ra~una kod izmjene znaka,<br />
odnosno zamjene dotrajalog novim znakom.<br />
5. ODRE\IVANJE TRASE U VIZIJI<br />
GOSPODARSKOG RAZVOJA I ZA[TITA<br />
OKOLI[A<br />
Podmorski kabeli svojim trasama dijelom ugro`avaju<br />
priobalni i podmorski okoli{. Kod izbora trase ni u kojem<br />
slu~aju ne smijemo elektroenergetskim podmorskim<br />
vezama limitirati mogu}nost slobodnog razvoja<br />
turisti~ke djelatnosti, kojoj je elektroenergetika samo<br />
imput. Na`alost to se ipak ponekad dogodi. Nekoliko<br />
djevi~anskih uvala razvojno je ograni~eno, primaju}i u<br />
svoj sadr`aj ovu vrstu instalacije. Brzina dono{enja<br />
rje{enja radi hitnosti realizaciji objekata, presudi ponekad<br />
na upitan na~in. Svjesni i tada i danas ovih propusta<br />
`eli ih se ponovno istaknuti da se u budu}nosti ne<br />
ponovi sli~no. Formalno pravno za realizaciju objekata<br />
svi uvjeti su bili po{tivani. Dobivene su lokacijske i<br />
gra|evne dozvole. Objekti su izgra|eni i pu{teni pod<br />
napon. Ostaje jedina dilema jesu li se izlazne to~ke na<br />
pojedinim trasama mogle izmjestiti nekoliko stotina<br />
metara lijevo ili desno u pravcu rtova?<br />
U principu, sve podmorske instalacije treba po<br />
mogu}nosti grupirati. Ovim se automatski {titi podmorski<br />
okoli{. Tako|er je va`no da izlazne dionice ne<br />
ugro`avaju prirodne uvale i zajvetri{ta. Izlazne to~ke<br />
treba locirati na skrovitim ne sadr`ajnim mjestima. Velika<br />
ste~ena iskustva, suvremena tehnika polaganja,<br />
kao i novija tehnologija izrade priobalnih za{tita, to<br />
omogu}avaju.<br />
6. ZAKLJU^AK<br />
Desetogodi{nja eksploatacija podmorskih kabelskih<br />
veza relativno je kratak rok za dono{enje sveobuhvatnog<br />
suda o objektu. Me|utim, to je sasvim dovoljno<br />
razdoblje da se uo~e specifi~ni nedostaci, kako se ne bi<br />
ponavljala sli~na lo{a rje{enja na novim objektima. Pripremne<br />
radove na odre|ivanju podmorske trase tre-<br />
318<br />
baju biti sukus velikog iskustva, kvalitetne vizije i<br />
poznavanja najsitnijih tehni~kih detalja. Ispravnim<br />
pristupom izboru, znatno }e se smanjiti rizik od<br />
ugro`avanja okoli{a.<br />
"Te`i" podmorski kabel, robusnije izvedbe, dobar je<br />
izbor, poglavito glede sve ve}eg pomorskog, nauti~kog<br />
i ribarskih sadr`aja i prometa u priobalju.<br />
Izvedbi priobalne za{tite, bez obzira na projektna<br />
rje{enja, treba posvetiti osobitu pozornost. Stalno<br />
treba imati na umu da vijek njena trajanja treba biti<br />
najmanje 50 godina.<br />
Najkvalitetniji na~in izvedbe je strojno bu{enje priobalja.<br />
Ovu tehnologiju treba preferirati i razvojno<br />
podr`avati.<br />
Znakove zabrane sidrenja treba raditi od nehr|aju}ih<br />
materijala.<br />
LITERATURA<br />
1 I. SANTICA, dipl. ing., M. MIHANOVI], dipl. ing., L.<br />
ZLATAR, dipl. ing.: "Glavni projekti elektromonta`nog i<br />
glavni projekti gra|evinsko-arhitektonskog dijela kabelskih<br />
veza (10 veza, 30 uveza)", 1995. god.<br />
2 P. ^ERINA, dipl. ing.: "Jadranski otoci 35 kV", Energija<br />
3, 1996. god.<br />
TEN UNDERSEA LINES – HUNDRED KILOMETERS OF<br />
35kV UNDERSEA CABLE - TEN YEARS OF<br />
EXPLOITATION OF THE PROGRAMME'S “ADRIATIC<br />
ISLANDS 35kV” UNDERSEA PART EXPERIENCES AND<br />
SUGGESTIONS<br />
After almost ten years of exploitation of <strong>HEP</strong>’s programme<br />
“Adriatic Islands 35kV” there rose a need for a short professional<br />
review. This paper is an attempt to present the most<br />
specific part of the programme, i.e. undersea cables. About<br />
a hundred million Kuna were invested into this part. A hundred<br />
kilometers of undersea cable are situated on ten different<br />
points from the island of Lošinj to the island of Mljet. In<br />
only a year preparatory research work was done, location<br />
and construction permits obtained, routes projected, producer<br />
selected and cabels laid. A team of <strong>HEP</strong>’s experts<br />
completed this project within a given time frame. Following<br />
this time period, we will be able to answer how well and successfully.<br />
ZEHN UNTERSEEKABELBAHNEN - HUNDERT KILO-<br />
METER DES 35 kV KABELS - ZEHN JAHRE DES<br />
BETRIEBES DES UNTERSEE-TEILES DES PRO-<br />
GRAMMS "ADRIA INSELN 35 kV" ERFAHRUNGEN UND<br />
VORSCHLÄGE<br />
Fast 10 Jahre des Betriebes der Anlagen aus dem<br />
<strong>HEP</strong>(<strong>HEP</strong>=Kroatische Elektrizitätswirtschaft) -Program<br />
"Adria Inseln 35 kV" verpflichten zu einem kurzen fachlichen<br />
Rückblick. Durch diesen Artikel wird versucht die Erfahrungen<br />
mit den Unterseekabeln, dem äusserst spezifischen<br />
Teil des Programs, zu systematisieren. In diesen Teil des<br />
Programms sind etwa hundert Milionen Kuna (dreizehn Milionen<br />
Euro) angelegt. In zehn Teilstrecken sind zwischen<br />
den Inseln auf den Meeresboden Hundert Kilometer von
I. Santica: Deset podmorskih trasa – sto kilometara podmorskog kabela 35 kV... Energija, god. 52 (2003) 5, 313 – 319<br />
Unterseekabeln gelegt, angefangen mit der Insel Lošinj und<br />
beendet mit der Insel Mljet. In nur einem Jahr wurden Vorbereitungs-<br />
und Forschungsarbeiten durchgeführt, die<br />
Standort- und die Baugenehmigungen erhalten, die Kabelbahnen<br />
projektiert der Hersteller bestimmt und die Kabel<br />
verlegt.Als Team geführte Gruppe der <strong>HEP</strong> Spezialisten<br />
führte alle diese Aufgaben in so kurz befristeter Zeit durch.<br />
Man wird aus jetziger Distanz zu beantworten versuchen,<br />
wie gewandt und wie erfolgrech dies vollbracht wurde.<br />
Naslov pisca:<br />
Ivo Santica, dipl. ing.<br />
Hrvatska elektroprivreda d.d.<br />
DP Elektrodalmacija, Split<br />
Gunduli}eva 42, 21000 Split<br />
Hrvatska<br />
Uredni{tvo primilo rukopis:<br />
2003-05-17.<br />
319
DISTRIBUIRANA PROIZVODNJA ELEKTRI^NE ENERGIJE<br />
Dr. sc. Nijaz Dizdarevi}–dr.sc.Matislav Majstrovi}–dr.sc.Sr|an @utobradi},Zagreb<br />
UDK 621.316.1.003<br />
PREGLEDNI ^LANAK<br />
U ovom su radu na op}eniti na~in razmotrena glavna obilje`ja distribuirane proizvodnje elektri~ne energije. Najprije su opisani<br />
tehni~ki utjecaji distribuiranih izvora na sustave proizvodnje, prijenosa i distribucije elektri~ne energije. Zatim su<br />
predo~ena neka rje{enja tehni~kih utjecaja te otvorena pitanja. Proizvodnja elektri~ne energije iz malih vjetroelektrana<br />
smje{tena je u kontekst distribuirane proizvodnje. Opisane su vrste prora~una u distribucijskoj mre`i koje se koriste u studijskoj<br />
analizi priklju~enja malih disperziranih izvora na distribucijsku mre`u.<br />
Klju~ne rije~i: distribuirana proizvodnja, disperzirani izvori,<br />
vjetroelektrane, distribucijska mre`a.<br />
1. DISTRIBUIRANA PROIZVODNJA<br />
ELEKTRI^NE ENERGIJE<br />
Suvremeni elektroenergetski sustavi uglavnom su razvijeni<br />
tijekom posljednjih 50 godina. Razvoj je slijedio<br />
ideju vodilju prema kojoj su veliki sredi{nji generatori<br />
preko transformatora injektirali elektri~nu snagu u<br />
visokonaponsku prijenosnu mre`u. Zatim je prijenosni<br />
sustav kori{ten za transport snage, ~esto i na velikim<br />
udaljenostima. Na kraju, snaga je iz prijenosnog sustava<br />
preko serije distribucijskih transformatora usmjeravana<br />
kroz srednjonaponsku i niskonaponsku<br />
distribucijsku mre`u prema potro{a~ima na ni`em naponu.<br />
Me|utim, odnedavna se ponovno pojavilo<br />
zna~ajno zanimanje za priklju~enjem proizvodnih objekata<br />
na distribucijsku mre`u. Ova je namjera poznata<br />
kao distribuirana proizvodnja elektri~ne energije (engl.<br />
distributed or dispersed generation) 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8.<br />
Konvencionalni ustroj suvremenih elektroenergetskih<br />
sustava nudi veliki broj prednosti. Ve}e proizvodne jedinice<br />
mogu biti u~inkovitije te su u pogonu s relativno<br />
manjim brojem pogonskog osoblja. Povezane visokonaponske<br />
prijenosne mre`e omogu}uju minimaliziranje<br />
zahtjeva za snagom pri~uve generatora.<br />
Omogu}en je ulazak u pogon naju~inkovitijeg proizvodnog<br />
objekta u bilo kojem trenutku. Veliki iznosi<br />
snage mogu biti prenijeti na velikim udaljenostima uz<br />
ograni~ene gubitke. Distribucijske mre`e mogu se u<br />
tom slu~aju projektirati za jednosmjerne tokove snaga<br />
i dimenzionirati samo za potrebe potro{a~kih optere}enja.<br />
Me|utim, u posljednjih nekoliko godina pojavilo<br />
se vi{e utjecaja ~ije je kombiniranje dovelo do<br />
pove}anog zanimanja za distribuiranu proizvodnju<br />
(smanjenje emisije CO 2, programi energetske u~inkovitosti<br />
ili racionalnog kori{tenja energije, deregulacija i<br />
natjecanje, diverzifikacija energetskih izvora, zahtjevi<br />
za samoodr`ivosti nacionalnih energetskih sustava...).<br />
Utjecaj na okoli{ jedan je od zna~ajnih faktora u razmatranju<br />
priklju~enja novih proizvodnih objekata na<br />
mre`u. Uz zabrinutost o emisiji {tetnih plinova iz elektrana<br />
na fosilna goriva, obnovljivi izvori dobivaju svoju<br />
priliku. Na temelju Kyoto Protokola mnoge zemlje trebaju<br />
smanjiti emisiju CO 2 kako bi se smanjio utjecaj na<br />
klimatske promjene. Stvaraju se programi iskori{tavanja<br />
obnovljivih izvora koji uklju~uju vjetroelektrane,<br />
male hidroelektrane, fotonaponske izvore, zemni plin,<br />
energiju iz otpada te iz biomase. Kogeneracijske CHP<br />
sheme koriste otpadnu toplinu termalnih proizvodnih<br />
objekata bilo za industrijske procese ili grijanje te su<br />
vrlo dobar na~in pove}anja ukupne energetske u~inkovitosti.<br />
Obnovljivi izvori imaju znatno manju energetsku<br />
vrijednost u usporedbi s fosilnim gorivima zbog<br />
~ega su njihove elektrane manje veli~ine te geografski<br />
{iroko raspodijeljene. Na primjer, vjetroelektrane<br />
treba smjestiti u vjetrovitim podru~jima, dok su elektrane<br />
na biomasu obi~no skromnog kapaciteta zbog<br />
tro{kova transporta goriva relativno male energetske<br />
vrijednosti. Te male elektrane priklju~uju se uglavnom<br />
na distribucijsku mre`u.<br />
Me|utim, od tada je distribuirana proizvodnja elektri~ne<br />
energije postala ~estim predmetom polariziranih<br />
tehni~kih diskusija. S jedne se strane nalaze<br />
in`enjeri motivirani iskustvenim spoznajama o<br />
slo`enosti pogona ees-a koji iskazuju zabrinutost u pogledu<br />
elementarne ostvarivosti masovnog uvo|enja<br />
nereguliranih i neupravljivih generatora u distribucijsku<br />
mre`u. S druge se pak strane nalaze entuzijasti~ni<br />
zagovara~i izvora obnovljive energije poput<br />
vjetroelektrana i kombi-elektrana (eng. combined heat<br />
and power, CHP) koji vjeruju da takve proizvodne jedinice<br />
nu`no treba uvoditi u pogon kako bi se ispunili<br />
doma}i i me|unarodni zahtjevi za smanjenjem emisije<br />
CO 2. [tovi{e, obnovljivi izvori pove}avaju sa-<br />
321
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
moodr`ivost ees-a u slu~ajevima eventualne energetske<br />
krize u proizvodnji elektri~ne energije koja je<br />
danas ovisna o isporuci ugljena, plina i nafte.<br />
U svjetlu novih organizacijskih smjernica unutar elektroenergetskog<br />
sektora, nije zanemariv ni utjecaj privatnih<br />
investitora. Utjecaj je posebice izra`en u dijelu<br />
ukupne proizvodnje elektri~ne energije koji je nazvan<br />
distribuiranom proizvodnjom 2. Inicijative potencijalnih<br />
investitora koji dolaze s liberalizacijom tr`i{ta<br />
elektri~nom energijom dodatno utje~u na potrebu razmatranja<br />
tehni~kih aspekata priklju~enja obnovljivih<br />
izvora distribuirane naravi osobito na distribucijsku<br />
mre`u.<br />
Obzirom na dana{nje stanje razvoja, distribuirana proizvodnja<br />
elektri~ne energije obilje`ena je sljede}im<br />
odrednicama:<br />
• postupak planiranja distribuiranih izvora nije centraliziran;<br />
• raspored proizvodnje distribuiranih izvora nije centraliziran;<br />
• distribuirani izvori uobi~ajeno su priklju~eni na distribucijsku<br />
mre`u;<br />
• veli~ina izgradnje distribuiranih izvora manja je od<br />
50-100 MW.<br />
Izostanak centraliziranosti pri planiranju i stvaranju<br />
rasporeda proizvodnje odnosi se na nemogu}nost<br />
dispe~erskog upravljanja iz hijerarhijski najvi{eg<br />
sredi{ta nad temeljnim vladanjem distribuiranih izvora<br />
unutar ees-a. Zna~ajke pogona ees-a odre|uje postupak<br />
uvr{tenja proizvodnih jedinica u raspored proizvodnje<br />
ili potreba za uskla|enom proizvodnjom jalove<br />
snage u sustavu. Na taj se na~in utje~e na dvije temeljne<br />
varijable ees-a: frekvenciju (globalni pokazatelj)<br />
i napon (lokalni pokazatelj). Na osnovi<br />
dugotrajnih i kratkotrajnih odziva temeljnih varijabli<br />
izvode se procjene kvalitete isporu~ene elektri~ne energije.<br />
Trenutno se na distribuirane izvore gleda gotovo<br />
isklju~ivo kao na proizvo|a~e energije (kWh) koji<br />
ne doprinose ostalim funkcijama elektroenergetskog<br />
sustava (regulacija napona, pouzdanost mre`e, snaga<br />
pri~uve...). Iako je to djelomi~no posljedica tehni~kih<br />
svojstava distribuiranih izvora, ograni~ena uloga distribuirane<br />
proizvodnje najve}im je dijelom stvorena na<br />
temelju administrativnih i komercijalnih uvjeta pod<br />
kojima su trenutno u pogonu.<br />
Postoji vi{e razloga koji utje~u na pove}anje udjela distribuiranih<br />
izvora u proizvodnji elektri~ne energije.<br />
Neki od osnovnih razloga definirani su slijede}im aspektima:<br />
• Distribuirani izvori u dana{nje su doba dostigli tehnolo{ki<br />
zrelu razinu razvoja koja je raspolo`iva za<br />
veli~inu izgradnje izme|u 100 kW i 150 MW.<br />
• Lokacije za manje izvore lak{e je prona}i.<br />
• Politi~ki motivirana pravila koja se temelje na<br />
sredstvima poput subvencija ili naknada za tehnologije<br />
koje su prihvatljive za o~uvanje okoli{a, te poput<br />
322<br />
javnih obveza preuzetih s ciljem smanjenja emisije<br />
CO2, vode prema uvjetima ekonomske favorizacije.<br />
• U nekim se tr`i{no organiziranim sustavima distribuirani<br />
izvori natje~u sa cijenom energije u koju<br />
nije uklju~eno pru`anje dodatnih usluga u ees-u.<br />
Time se stvara prednost na strani distribuiranih izvora<br />
u usporedbi s velikim proizvodnim objektima.<br />
Za slu~aj da je u cijenu energije uklju~ena naknada<br />
za prijenos i distribuciju, navedena prednost ovisi o<br />
naponskoj razini priklju~enja i mo`e biti vrlo visoka<br />
(mikro-izvori).<br />
• Financijske institucije ulaze u projekte izgradnje distribuiranih<br />
izvora zbog solidne isplativosti.<br />
• Deregulirani i tr`i{no ustrojeni sustavi sa znatnom<br />
razinom natjecateljstva stvaraju dodatne prilike industriji<br />
i igra~ima na tr`i{tu za pokretanje poslova<br />
proizvodnje elektri~ne energije.<br />
• Zahtjevi potro{a~a za dobavom elektri~ne energije iz<br />
obnovljivih izvora u stalnom su porastu.<br />
• Proizvodne izvore (poput CHP) smje{ta se blizu potro{a~a<br />
radi smanjenja tro{kova prijenosa.<br />
• Za slu~aj primjene lokalnih sustava napajanih malim<br />
CHP jedinicama smanjuju se zahtjevi za velikim i<br />
skupim sustavima opskrbe potro{a~a toplinskom energijom.<br />
• Kori{tenje prirodnog plina kao naj~e{}eg goriva distribuiranih<br />
izvora, temelji se na o~ekivanoj raspolo`ivosti<br />
u ve}ini potro{a~kih centara te na<br />
o~ekivanim stabilnim cijenama dobave.<br />
• Plinske jedinice imaju niske kapitalne tro{kove u<br />
usporedbi s velikim proizvodnim objektima.<br />
• Visoka u~inkovitost posti`e se u konfiguracijama s<br />
kogeneracijom te kombiniranim ciklusom {to utje~e<br />
na smanjenje pogonskih tro{kova.<br />
U zemljama s vrlo izra`enim porastom izgradnje distribuiranih<br />
izvora ~esto dolazi do grupiranja nekoliko<br />
navedenih razloga u jedan zajedni~ki ili do vrlo<br />
izra`ene nadmo}i jednog od razloga. Takav se slu~aj<br />
primjerice javlja u Njema~koj gdje vrlo visoke naknade<br />
uzrokuju sna`an porast izgradnje vjetroelektrana. Pregled<br />
tro{kova (tablica 1) ukazuje na razinu natjecateljstva<br />
koja se javlja me|u razli~itim vrstama<br />
distribuiranih izvora 4. Nu`no je naglasiti da su<br />
vrijednosti grubo procijenjene. U stvarnosti tro{kovi<br />
mogu odstupiti od navedenih vrijednosti u ovisnosti o<br />
pojedina~nim uvjetima primjene. Uvjeti primjene odnose<br />
se na naponsku razinu priklju~enja, tro{kove<br />
priklju~enja, broj sati pogona, u~inkovitost, vlastitu potro{nju...<br />
Obzirom na prethodne razloge, pored<br />
vjetroelektrana vrlo izra`eno mjesto u distribuiranoj<br />
proizvodnji elektri~ne energije zauzimaju kombi-<br />
-elektrane (CHP izvori).<br />
U dana{nje doba postoji vi{e scenarija prema kojima se<br />
{irom svijeta izvodi razdvajanje razli~itih sektora elektroenergetskog<br />
sustava. Scenariji se nalaze u {irokom<br />
spektru od vertikalno integriranih struktura do verti-
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
kalno i horizontalno razdvojenih struktura. Mo`e se<br />
re}i da u ve}ini zemalja ipak prevladava trend razdvajanja.<br />
Istodobno se u ve}ini zemalja uo~ava sna`an porast<br />
izgradnje distribuiranih izvora. U nekim se<br />
slu~ajevima razdvajanje unutar strukture ees-a<br />
do`ivljava kao uzrok porasta izgradnje distribuiranih<br />
izvora. Porast se prvenstveno javlja obzirom da na taj<br />
na~in nezavisni proizvo|a~i imaju otvoren i slobodan<br />
pristup tr`i{tu. S druge pak strane, postoje zemlje<br />
poput Norve{ke gdje nakon otvaranja tr`i{ta udjel distribuiranih<br />
izvora nije zna~ajno pove}an. Naime, u<br />
Norve{koj su ti izvori rijetko kada ekonomi~niji od<br />
postoje}ih izvora utemeljenih na jeftinoj energiji iz<br />
vodnih resursa.<br />
Tablica 1. Kapitalni tro{kovi i tro{kovi energije za razli~ite<br />
distribuirane izvore<br />
Tehnologija<br />
Vjetroelektrane<br />
(na kopnu)<br />
Vjetroelektrane<br />
(na povr{ini mora)<br />
Kombi-elektrane<br />
CHP<br />
Hidroelektrane<br />
(mali pad)<br />
Kogeneracija<br />
(turbinski pogon)<br />
Kogeneracija<br />
(recipro~ni pogon)<br />
Veli~ina<br />
izgradnje<br />
Kapitalni<br />
tro{kovi<br />
C=/kW<br />
Ukupni<br />
tro{kovi<br />
C=/kWh<br />
15 MW 900–1300 0.04–0.09<br />
100 MW 1500–2000 0.05–0.12<br />
40 MW 550–850 0.04–0.057<br />
5 MW 900–1000 0.02–0.03<br />
5 MW 800–850 0.053–0.057<br />
5 MW 500–750 0.03–0.045<br />
Fotonaponski sustavi 5 MW 6000–10000 0.75–1<br />
Gorive stanice 5 MW 1100–1600 0.08–0.1<br />
Mikro-izvori<br />
(recipro~ni pogon)<br />
Mikro-izvori<br />
(turbinski pogon)<br />
Mikro-izvori<br />
(gorive stanice)<br />
50 kW 600–1500 0.07–0.15<br />
50 kW 300 0.03–0.05<br />
50 kW 900 0.09–0.15<br />
Uloga distribuiranih izvora u sustavu uvelike ovisi o<br />
strukturi tr`i{ta i elektroprivrede, pravilima<br />
priklju~enja na mre`u te subvencijama. Na temelju<br />
navedenih odrednica ocjenjuje se mogu}nost<br />
priklju~enja distribuiranih izvora na sustav u iole<br />
zna~ajnijoj mjeri te mogu}nost njihovog uklju~enja u<br />
proces planiranja pogona ees-a.<br />
U ve}ini se zemalja tradicionalna struktura sustava<br />
zasniva na velikim vertikalno integriranim elektroprivredama.<br />
Takvi sustavi uglavnom ve} imaju izvjesna<br />
iskustva s nezavisnim proizvo|a~ima elektri~ne energije<br />
(IPP) i industrijskim elektranama. Ovi proizvo|a~i<br />
~esto nisu pod utjecajem dispe~era iz hijerarhijski<br />
najvi{eg upravlja~kog centra. Posebice je to slu~aj ukoliko<br />
su priklju~eni na distribucijsku mre`u. U mnogim<br />
su slu~ajevima takvi proizvo|a~i uklju~eni u postupak<br />
planiranja sustava na temelju zajedni~kih ulaganja ili<br />
nekih drugih oblika suradnje s vertikalno integriranom<br />
elektroprivredom. Nadalje, ne postoji potreba za definiranjem<br />
tarifa za priklju~enje na sustav, za prijenos i<br />
za dodatne usluge. Vertikalno integrirana elektroprivreda<br />
odgovorna je za sigurnost opskrbe.<br />
Distributivni izvori, koji za po~etak nisu dovoljno kompetitivni<br />
obzirom na njihove visoke proizvodne<br />
tro{kove, imaju prigodu za probitak samo ukoliko su<br />
subvencionirani (primjer obnovljivih izvora). Prema<br />
primjeru iz Velike Britanije, subvencije se dodjeljuju<br />
samo odre|enom dijelu proizvodnih kapaciteta. U<br />
drugom primjeru (Njema~ka), subvencije su definirane<br />
u obliku naknadnih tarifa nad izbjegnutim tro{kovima<br />
elektroprivrede na ~iju su mre`u izvori<br />
priklju~eni. Posebice za slu~aj priklju~enja vjetroelektrane<br />
u podru~ju sa slabom mre`om, pravila<br />
priklju~enja na mre`u koja rezultiraju s ve}im ili manjim<br />
investicijskim tro{kovima imaju zna~ajnu ulogu u<br />
odlu~ivanju o profitabilnosti cijelog projekta.<br />
U slu~aju potpuno razdvojene strukture elektroprivrede,<br />
vertikalna integracija vi{e ne postoji na na~in<br />
na koji se javljala u prethodnom primjeru. Uo~en je<br />
trend prema formiranju nezavisnog operatora sustava<br />
koji upravlja prijenosom. Prija{nji se sektor proizvodnje<br />
sada natje~e s nezavisnim proizvo|a~ima iz industrije<br />
ili s drugim igra~ima (operatorima) na tr`i{tu<br />
te s distribuiranim izvorima. Eventualnim smanjenjem<br />
tro{kova na strani proizvodnje nakon otvaranja tr`i{ta<br />
dodatno se umanjuju izgledi distribuiranih izvora.<br />
S druge strane, postoji mogu}nost stvaranja novih<br />
tr`i{ta poput 'zelenog' za obnovljive izvore ~ime se ipak<br />
mogu pove}ati izgledi za njihovu primjenu. Subvencije<br />
za posebne vrste distribuiranih izvora ostvarive su<br />
tako|er i u okvirima tr`i{ta s otvorenim pristupom. U<br />
slu~aju da distribuirani izvori nisu upravljani iz hijerarhijski<br />
najvi{eg centra te da ne sudjeluju u pru`anju dodatnih<br />
usluga, ali da zbog toga ostvaruju profit, dolazi<br />
do neravnote`e na tr`i{tu koja ovisi o njegovoj strukturi.<br />
Nadalje, distribuirani izvori (osim vjetroelektrana)<br />
naj~e{}e su priklju~eni u blizini potro{a~a u distribucijskoj<br />
mre`i {to u principu poma`e u smanjivanju gubitaka<br />
u prijenosnom sustavu. Me|utim, gubici u<br />
distribucijskoj mre`i mogu biti ograni~avaju}i faktor<br />
izgradnje vjetroelektrana ukoliko su uz veliku penetraciju<br />
locirane u ruralnim podru~jima niske gusto}e optere}enja.<br />
Naime, priklju~enje vjetroelektrana na<br />
distribucijsku mre`u mo`e zahtijevati izvo|enje dodatnih<br />
poja~anja u dijelovima iste mre`e ~ime se<br />
pove}avaju investicijski tro{kovi. Tada se javljaju zahtjevi<br />
za definiranjem tarifa u prijenosu (i distribuciji).<br />
Zbog promjenjivih uvjeta primjene, razli~iti su udjeli<br />
proizvodnje iz obnovljivih izvora u ukupnoj bilanci<br />
(tablica 2) 4. Prosje~ni udjel distribuiranih izvora je u<br />
analiziranim EU zemljama izme|u 5% i 9%. U Nizozemskoj<br />
i Danskoj udjel je dosegnuo iznos od 40% i<br />
zahtjeva protumjere u obliku odgovaraju}ih tarifa, za-<br />
323
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
jedni~kih ulaganja i rekonstrukcije 150 kV/132 kV<br />
mre`e. Dugoro~no se o~ekuje znatniji porast udjela,<br />
posebice u [panjolskoj ~iji je potencijal 9000 MW u<br />
vjetroelektranama i 16000 MW u CHP jedinicama.<br />
Njema~ka, Kanada i Danska o~ekuju pove}anje udjela.<br />
EU zemlje imaju vrlo prodoran i ambiciozan plan<br />
ohrabrivanja uvo|enja novih obnovljivih izvora. Cilj<br />
koji je unutar EU postavljen temeljem smanjenja CO 2<br />
iznosi 18% proizvodnje iz obnovljivih izvora do 2010.<br />
godine uz prepoznati teorijski potencijal u iznosu od<br />
40%.<br />
Tablica 2. Stupanj penetracije distribuiranih izvora<br />
Zemlja 2000. Potencijal<br />
Australija 3% (2000 MW) 9% (9000 MW)<br />
Belgija 10% Do 20%<br />
Kanada 10% (2900 MW) 75% (22000 MW)<br />
Danska<br />
37% (900 MW vjetar<br />
i 1600 MW CHP)<br />
Francuska manje od 5%<br />
Njema~ka<br />
2400 MW vjetar,<br />
1260 MW male CHP,<br />
6000 MW CHP<br />
5000 MW vjetar i<br />
2000 MW CHP<br />
EU pravilo: vi{e od 8<br />
MW<br />
vi{e od 3600 MW<br />
vjetar i CHP do 35%<br />
Nizozemska 40% ?<br />
Norve{ka<br />
1% (hidro, niska<br />
cijena)<br />
[panjolska 300 MW<br />
EU cilj 9%<br />
?<br />
9000 MW vjetar i<br />
16000 MW CHP<br />
18% do 2010,<br />
teorijski 40%<br />
Razli~ite su brzine razvoja razli~itih oblika distribuirane<br />
proizvodnje. Trenutno najve}i porast me|u obnovljivim<br />
izvorima imaju vjetroelektrane. Zna~ajan<br />
dio o~ekivanog porasta me|u vjetroelektranama pripada<br />
izgradnji na povr{ini mora 3. Razlozi koji dovode<br />
do pove}anja udjela distribuiranih izvora nisu<br />
izravno ovisni o strukturi tr`i{ta. U svim zemljama koje<br />
nemaju izrazito niske tro{kove proizvodnje poput<br />
Norve{ke, distribuirani izvori imaju zna~ajnu ulogu u<br />
budu}im planovima. Uvjeti otvorenog tr`i{ta<br />
podr`avaju ovakav trend, ali ne ~ine nu`an preduvjet.<br />
Ekonomska favoriziranost i politi~ki motivirane subvencije<br />
za primjenu tehnologija koje su prijateljske<br />
prema okoli{u uzrokuju pojavu takvog trenda i unutar<br />
tradicionalno ustrojenih, odnosno vertikalno integriranih<br />
elektroprivreda. Op}enito, pove}ani udjel distribuiranih<br />
izvora uzrokuje pojavu brojnih tehni~kih<br />
posljedica koje su uo~ene u razli~itim zemljama.<br />
Posljedice ovise o veli~ini izgradnje distribuiranih izvora<br />
te vrsti kori{tenih generatora, ali i o strukturi sustava.<br />
Na primjer, subvencije za proizvodnju elektri~ne<br />
energije iz vjetroelektrana u nekim su zemljama<br />
uzrokovale pove}anje broja instaliranih vjetroturbina<br />
te time i pojavu specijalnih problema u standardnim<br />
elektroenergetskim sustavima.<br />
324<br />
Dakle, vrlo zna~ajno mjesto u distribuiranoj proizvodnji<br />
elektri~ne energije pripada vjetroelektranama.<br />
Ekonomska opravdanost projekta izgradnje vjetroelektrane<br />
zahtijeva njezin smje{taj u podru~ju s visokom<br />
iskoristivosti vjetra. Podru~ja visoke iskoristivosti vjetra<br />
~esto se nalaze unutar naponski relativno slabih<br />
dijelova mre`e koji su locirani u ruralnim predjelima.<br />
Time se znatnije ote`ava njihovo u~inkovito<br />
priklju~enje na distribucijsku mre`u. U slu~aju ve}eg<br />
iznosa veli~ine izgradnje, priklju~enje vjetroelektrane<br />
izvodi se i na prijenosnu mre`u.<br />
Prema dosada{njem standardnom promi{ljanju, uloga<br />
distribucijske mre`e pasivne je naravi i svodi se na distribuiranje<br />
elektri~ne energije industrijskim potro{a~ima<br />
i doma}instvima. U svjetlu novih tendencija<br />
koje idu za primjenom distribuirane proizvodnje, javlja<br />
se potreba za distribucijskom mre`om aktivne naravi.<br />
Aktivna distribucijska mre`a treba udovoljiti zahtjevima<br />
onih potro{a~a koji svoju potro{nju mogu namiriti<br />
vlastitom lokalnom proizvodnjom te vi{ak plasirati<br />
u mre`u. Obzirom da se priklju~enje vjetroelektrane<br />
znatno ~e{}e izvodi na distribucijsku mre`u, elektroenergetski<br />
sustav se dovodi u izmijenjenu situaciju u<br />
odnosu na prvobitno zami{ljenu. Pasivnu ulogu distribucijske<br />
mre`e potrebno je zamijeniti aktivnom.<br />
Zamjena uloga ~esto uzrokuje potrebu za primjenom<br />
ve}ih investicijskih zahvata u mre`i koji bi omogu}ili<br />
ve}u u~inkovitost proizvodnje elektri~ne energije iz<br />
vjetroelektrana.<br />
2. TEHNI^KI UTJECAJI DISTRIBUIRANIH<br />
IZVORA NA SUSTAVE PROIZVODNJE<br />
I PRIJENOSA<br />
Operator sustava odgovoran je za planiranje<br />
pro{irenja mre`e, pogon mre`e uklju~uju}i upravljanje<br />
naponom i jalovom snagom, mjerenje i naplatu, planiranje<br />
pro{irenja proizvodnih kapaciteta i energetsko<br />
planiranje (ukoliko je operator sustava ujedno i vlasnik<br />
proizvodnih objekata), odr`avanje sustava pri~uve,<br />
trgovanje elektri~nom energijom, raspored proizvodnje<br />
jedinica i regulaciju frekvencije 4. Pove}ana<br />
izgradnja distribuiranih izvora utje~e na svaku od navedenih<br />
zada}a operatora sustava.<br />
Utjecaj na planiranje pro{irenja mre`e javlja se ukoliko<br />
veliki broj distribuiranih izvora mo`e biti priklju~en<br />
samo izravno na prijenosni sustav. U osnovi se radi o<br />
suprotnosti s pretpostavkom o maksimalnoj veli~ini<br />
izgradnje od 50 MW do 100 MW. U slu~aju da se iskori{tava<br />
<strong>energija</strong> vjetra, instalirani kapacitet u<br />
vjetroelektranama mo`e relativno brzo dosegnuti vrlo<br />
visoke iznose proizvodnje elektri~ne energije. U nekim<br />
slu~ajevima (vjetroelektrane na povr{ini mora, Danska),<br />
neophodno je vjetroelektrane priklju~iti izravno<br />
na prijenosnu mre`u ~ime se mijenja topologija sustava.<br />
U sustavima s izrazito pove}anim brojem neupravljivih<br />
i do izvjesne razine nepredvidivih izvora,
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
slabost prijenosne mre`e predstavlja prepreku integraciji<br />
ve}eg broja distribuiranih izvora. Sna`na i prilagodljiva<br />
prijenosna mre`a omogu}uje me|unarodno<br />
trgovanje snagom za regulacije (pomo}ne usluge u<br />
ees-u). [tovi{e, operator sustava treba vrednovati rizik<br />
i posljedice ispada velikog broja distribuiranih izvora<br />
koji su priklju~eni na visokonaponsku i srednjenaponsku<br />
mre`u. Ispadi vodova i transformatora zbog preoptere}enja<br />
mogu se javiti kao posljedica velikog<br />
pove}anja optere}enja. Stoga je neophodno pa`ljivo<br />
razmotriti dinami~ka svojstva sustava u slu~aju da se<br />
lokalna podr{ka distribuiranih izvora koristi kao sredstvo<br />
pove}anja prijenosne mo}i. Dinami~ko vladanje<br />
sustava je tako|er ugro`eno i ukoliko kvarovi u mre`i<br />
mogu uzrokovati ispade velikog broja generatora time<br />
bi se pojavio izraziti nedostatak snage proizvodnje. To<br />
se osobito javlja u primjeni frekvencijskih releja. Previsoko<br />
ude{enje u podfrekvencijskoj za{titi ~ini ionako<br />
ozbiljno stanje nakon ispada snage proizvodnje jo{<br />
te`im. Frekvencijski releji isklju~uju distribuirane izvore<br />
i na taj na~in pove}avaju nedostatak snage proizvodnje.<br />
U pogonu mre`e upravljanje naponom jedna je od<br />
osnovnih zada}a. Problemi se javljaju ako je veliki dio<br />
optere}enja napajan iz distribuiranih izvora na ni`im<br />
naponskim razinama. U tim stanjima preostali<br />
generatori koji su priklju~eni na prijenosnu mre`u<br />
~esto nisu u mogu}nosti upravljati naponom uz<br />
dostatnu razinu to~nosti. Stoga se mo`e javiti potreba<br />
za preispitivanjem prijenosnih omjera transformatora,<br />
uklju~ivanjem popre~nih prigu{nica ili promjenom<br />
topologije mre`e putem isklju~enja vodova. Zbog istih<br />
razloga operator sustava treba posvetiti pozornost<br />
razini struja kratkog spoja koja mo`e biti zna~ajno<br />
izmijenjena u situacijama s malom proizvodnjom na<br />
prijenosnom naponu. Ispravnost prorade releja u<br />
sustavu tada mo`e postati vrlo upitnom. Eventualni<br />
nedostatak poznavanja instaliranog kapaciteta i<br />
lokacije distribuiranih izvora izravno utje~e na planove<br />
ponovnog uspostavljanja stanja nakon ozbiljnih<br />
incidenata u sustavu. Stoga se javlja potreba za<br />
primjenom komunikacijskih kanala u cilju<br />
omogu}avanja nadzora operatoru sustava nad<br />
najzna~ajnijim distribuiranim izvorima.<br />
Planiranje pro{irenja proizvodnje i energetsko planiranje<br />
pod utjecajem su distribuiranih izvora zbog neupravljivosti<br />
njihove izlazne snage koja je pored toga u<br />
brojnim slu~ajevima jo{ i te{ko predvidiva. U pogledu<br />
dugoro~ne pri~uve u svrhu regulacije glavnih varijabli<br />
ees-a, distribuirani izvori ne}e zamijeniti konvencionalne<br />
izvore iste veli~ine izgradnje zbog njihovih stohasti~kih<br />
zna~ajki. Zahtjevi obzirom na sastav sustava<br />
proizvodnje promjenjivi su u ovisnosti o razlikama u<br />
godi{njim i dnevnim krivuljama optere}enja nakon<br />
anga`iranja distribuiranih izvora i/ili pove}anja zahtjeva<br />
za sekundarnom pri~uvom. U Nizozemskoj je, na<br />
primjer, do sada pribli`no 40% ukupno proizvedene<br />
elektri~ne energije dolazilo iz kogeneracijskih izvora<br />
od kojih je 3000 MW bilo centralizirano, a 4000 MW<br />
decentralizirano. U kombinaciji sa sna`nim jutarnjim<br />
pove}anjem potra`nje za elektri~nom energijom dolazi<br />
do problema budu}i da je brzina promjene optere}enja<br />
termoenergetskih izvora ograni~ena. Pri energetskom<br />
planiranju (do 5 godina unaprijed) ponekad je<br />
potrebno razmotriti i smanjenje o~ekivane proizvodnje.<br />
Distribuirani izvori zasigurno utje~u na<br />
godi{nju krivulju optere}enja te time i na proizvodnju i<br />
trgovanje elektri~nom energijom iz ostalih izvora. Ovaj<br />
je utjecaj stohasti~ke naravi te u slu~aju vjetroelektrana<br />
i s vrlo velikim neizvjesnostima u predvi|anju.<br />
Stoga je pored predvi|anja potro{nje potrebno provoditi<br />
i predvi|anje proizvodnje iz distribuiranih izvora.<br />
Odr`avanje snage pri~uve, trgovanje elektri~nom energijom,<br />
raspored proizvodnje i regulacija frekvencije tako|er<br />
su pod utjecajem distribuiranih izvora uslijed njihove<br />
stohasti~ke naravi. U velikim povezanim sustavima<br />
poput UCTE-ovog, primarna pri~uva vjerojatno nije<br />
upitna obzirom da su ~ak i velike fluktuacije izlazne<br />
snage koje su o~ekivane kod vjetroelektrana ipak manjeg<br />
iznosa od fluktuacija optere}enja. U manjim<br />
(oto~nim) sustavima taj je aspekt od posebnog<br />
zna~enja. Zahtjevi za sekundarnom pri~uvom mogu<br />
biti pove}ani obzirom da se izlazna snaga distribuiranih<br />
izvora predvi|a samo uz ograni~enu to~nost. Stoga<br />
je fluktuaciju izlazne snage distribuiranih izvora<br />
potrebno izbalansirati putem snage razmjene s povezanim<br />
partnerima ili unutar nekog od vlastitih podsustava.<br />
Zahtjevi za sekundarnom pri~uvom mogu do}i<br />
pod utjecaj rizika od ispada velikog broja distribuiranih<br />
izvora priklju~enih na visokonaponsku i srednjenaponsku<br />
mre`u u uvjetima kvarova u mre`i. Vjerojatnost u<br />
odnosu na druge incidente vrlo je specifi~na obzirom<br />
na zahtjeve sekundarne pri~uve i ovisna o sustavu tako<br />
da se njezina analiza rijetko provodi. Raspored proizvodnje<br />
velikih proizvodnih objekata zasigurno }e biti<br />
suo~en s novim ograni~enjima. Deterministi~ki pristup<br />
pri optimiranju rasporeda anga`iranja proizvodnih jedinica<br />
potrebno je preispitati ukoliko bi nakon<br />
anga`mana distribuiranih izvora preostao vrlo mali<br />
iznos tereta i to uz fluktuacije kako tereta tako i distribuiranih<br />
izvora. Trgovanje elektri~nom energijom<br />
pod sli~nim je utjecajem, ali ponekad mo`e predstavljati<br />
jedino rje{enje. Posebice je to slu~aj kada proizvodnja<br />
iz distribuiranih izvora nadvisuje iznos koji<br />
mo`e biti kori{ten u ees-u nakon provedenog razmatranja<br />
svih ograni~enja poput zahtjeva za snagom<br />
pri~uve i zahtjeva za stabilnim pogonom.<br />
3. TEHNI^KI UTJECAJI DISTRIBUIRANIH<br />
IZVORA NA DISTRIBUCIJSKI SUSTAV<br />
Distribuirani izvori utje~u na kvalitetu napajanja i<br />
tehni~ke aspekte poput snage kratkog spoja ili sustava<br />
za{tita 4. U pogledu kvalitete napajanja naj~e{}e se<br />
razmatra jedino kvaliteta napona. Pouzdanost opskrbe<br />
uglavnom se ne mijenja zbog integriranja distribuira-<br />
325
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
nih izvora koji se nalaze izvan sustava upravljanja iz<br />
hijerarhijski najvi{eg sredi{ta obzirom da izostaje<br />
izra`enija korelacija s optere}enjem. Neki su utjecaji<br />
lokalne naravi i mogu se razrije{iti kori{tenjem lokalnih<br />
mjerenja. Ostali aspekti ve}inom ovise o strukturi<br />
mre`e, pa se stoga razmatraju u okviru dugoro~nog<br />
planiranja.<br />
Ovisnost izme|u distribuiranih izvora i pogona mre`e<br />
razmatra se unutar okvira dvaju aspekata:<br />
• Mre`na mo}. Ograni~ena je problemom stabilnosti<br />
napona i problemom strujne opteretivosti opreme.<br />
Pove}anje mre`ne mo}i izvedivo je u odre|enom rasponu<br />
vrijednosti optimiranjem postoje}ih stupnjeva<br />
slobode u pogonu mre`e ili investiranjem u novu primarnu<br />
opremu.<br />
• Priklju~ni kriteriji. Mogu do}i pod utjecaj tehnologije<br />
distribuiranih izvora i ostalih lokalnih mjera. To<br />
se osobito primjenjuje na flikere, najve}a odstupanja<br />
napona, struje kratkog spoja i selektivnost sustava<br />
za{tite.<br />
U visokonaponskim mre`ama priklju~ni kriteriji uglavnom<br />
predstavljaju manji problem od strujne opteretivosti<br />
u normalnom pogonu te pri (n-1) kriteriju.<br />
Priklju~enje distribuiranih izvora na visokonaponsku<br />
mre`u u dana{nje doba ulazi u okvire standardiziranih<br />
postupaka planiranja. U srednjenaponskim i niskonaponskim<br />
mre`ama potrebno je pa`ljivije razmatrati napone<br />
u stacionarnim i prijelaznim stanjima. Osnovno<br />
obilje`je neupravljivih distribuiranih izvora odnosi se<br />
na fluktuaciju izlazne snage koja nije u izravnoj vezi s<br />
elektri~nim teretom. Rezultiraju}a fluktuacija napona<br />
u mre`i superponira se na ve} postoje}u fluktuaciju<br />
uzrokovanu promjenama elektri~nih tereta. Superponiranje<br />
fluktuacija mo`e dovesti do potrebe za<br />
pro{irenjem raspona napona u normalnom pogonu.<br />
Eventualnim pro{irenjem raspona napona tro{i se<br />
pri~uva u mre`i i pove}ava nerasplo`ivost mre`e za dodatne<br />
potro{a~e.<br />
Za sve potro{a~e koji su priklju~eni na niskonaponsku<br />
mre`u ograni~enje napona uzima se u rasponu 230 V<br />
+6%/-10%. Za potro{a~e priklju~ene na srednjenaponsku<br />
mre`u ograni~enje se uzima prema Un10%. Iz<br />
primjera predo~enog na slici 1 uo~ava se da nakon<br />
oduzimanja najve}eg o~ekivanog propada napona u<br />
niskonaponskoj mre`i (5%) i na transformatorima lokalne<br />
mre`e (2.5%) te uklju~ivanjem tolerancije<br />
regulatora napona transformatora izme|u visokonaponske<br />
(VN) i srednjenaponske (SN) mre`e (2%),<br />
ograni~enost raspona napona u srednjenaponskoj<br />
mre`i mo`e poprimiti iznos 6.5%. Manji propad napona<br />
u niskonaponskoj mre`i pove}ava mo}<br />
srednjenaponske mre`e i obrnuto. Dodatne komponente<br />
namijenjene regulaciji napona koje su instalirane<br />
na disperziranim lokacijama u takvim mre`ama<br />
mogu pove}ati prijenosnu mo}.<br />
Potrebu za pro{irenjem raspona napona zbog injektiranja<br />
snage iz distribuiranih izvora mogu}e je ubla`iti<br />
326<br />
u<br />
Slika 1. Primjer prora~una prihvatljivog propada napona u<br />
srednjenaponskoj mre`i<br />
kompenzacijom jalove snage distribuiranih izvora. Na<br />
taj bi se na~in podr`ala optimizacija tokova jalove<br />
snage na vi{im naponskim razinama. Stoga faktor<br />
snage distribuiranih izvora nije nu`no postaviti na konstantnu<br />
vrijednost (~esto 1) ve} dozvoliti odre|eni stupanj<br />
slobode u svrhu zadovoljavanja lokalnih zahtjeva.<br />
Ukoliko ve} nije ograni~eno prihvatljivim rasponom<br />
napona, priklju~enje distribuiranih izvora bilo bi<br />
ograni~eno sa strujnom opteretivosti opreme koja je<br />
odre|ena termi~kim naprezanjem. U dana{nje se doba<br />
uobi~ajeno pretpostavlja da termi~ko ograni~enje<br />
struje mo`e biti kratkotrajno naru{eno, na primjer u<br />
uvjetima brzog ponovnog uspostavljanja napajanja<br />
nakon kvara.<br />
Vjetroelektrane su posebice podlo`ne stvaranju fluktuacija<br />
snage uzrokuju}i time nagle promjene napona i<br />
flikere. Poreme}aji koji se na taj na~in uzrokuju<br />
izra`avaju se pomo}u faktora flikerske poreme}enosti.<br />
U Njema~koj, na primjer, u srednjenaponskim<br />
mre`ama faktor dugotrajne flikerske poreme}enosti<br />
ne smije prije}i granicu P lt=0.67. Zbog stohasti~ke neovisnosti<br />
signala poreme}aja iz razli~itih potro{a~a te<br />
prigu{enja uvedenog mre`nom impedancijom me|u<br />
potro{a~ima koji su razmje{teni na ve}im udaljenostima,<br />
pretpostavlja se da je navedeno gornje<br />
ograni~enje flikera osigurano ukoliko faktor ne prelazi<br />
P lt=0.37 za pojedina~ne potro{a~e i P lt=0.46 za pojedina~ne<br />
distribuirane izvore. U svrhu ograni~avanja<br />
utjecaja flikera, brze promjene djelatne i jalove snage<br />
potrebno je odgovaraju}e umanjiti. Prikladnim<br />
izborom tehnologije i veli~ine izgradnje elektrane<br />
mogu}e je osigurati stanje ees-a u kojem flikeri ne bi<br />
postali ograni~avaju}im faktorom. Najve}a dozvoljena<br />
amplituda brzih jednokratnih promjena napona u<br />
njema~kim je srednjenaponskim mre`ama ograni~ena<br />
na 4%. Takve promjene se javljaju samo u primjeni<br />
vjetroelektrana te su kao i flikeri ovisne o vrsti generatora.<br />
Priklju~enje distribuiranih izvora koji imaju izravno<br />
spojene sinkrone ili asinkrone generatore mo`e<br />
pridonijeti povi{enju snage kratkog spoja iznad sposobnosti<br />
mre`ne opreme. Snaga kratkog spoja je<br />
uobi~ajeno najve}eg iznosa u ~vori{tu VN/SN transformatora.<br />
U ovisnosti o konfiguraciji mre`e, snaga kratkog<br />
spoja u tom ~vori{tu mo`e do}i na gornju granicu<br />
~ak i kada u srednjenaponskoj mre`i nema dodatnog<br />
izvora snage. Sukladno tome, u slu~aju integriranja distribuiranih<br />
izvora potrebno je provjeriti snagu kratkog
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
spoja za svaki pojedina~ni slu~aj priklju~enja te ukoliko<br />
se poka`e neophodnim i zadr`ati njezin iznos unutar<br />
dozvoljenog raspona kori{tenjem odgovaraju}ih<br />
mjera unutar elektrane (na primjer, konverterskim odvajanjem)<br />
ili primjenom ograni~iva~a struje kratkog<br />
spoja.<br />
Za{tita proizvodnih jedinica kod distribuiranih izvora<br />
ne stvara posebne pote{ko}e i izvodi se pomo}u standardne<br />
relejne opreme. Glavni se izazov pronalazi u<br />
projektiranju su~elja prema shemi za{tite te njegovoj<br />
koordinaciji prema mre`nim relejima i pogonskim<br />
uvjetima. Sustavi za{tite u srednjenaponskim mre`ama<br />
u dana{nje su doba prete`ito zasnovani na radijalnosti<br />
pogona. Selektivnost prorade posti`e se kori{tenjem<br />
nezavisnih nadstrujnih releja s vremenskim zatezanjem<br />
koji su razmje{teni bez razmatranja usmjeravanja.<br />
U slu~aju pojave kvara isklju~uje se samo relevantna<br />
grana tako da preostali dio mre`e nastavlja s normalnim<br />
pogonom. Ukoliko postoji vi{e disperziranih<br />
to~aka napajanja, sve grane s priklju~enim proizvodnim<br />
objektima napajaju mjesto kvara. To zapravo<br />
zna~i da ako sustav za{tite ne uspije izolirati distribuirani<br />
izvor od mre`e dovoljno brzo po otkrivanju podnaponskog<br />
stanja, nezavisni nadstrujni releji s<br />
vremenskim zatezanjem mogu neselektivno isklju~ivati<br />
grane u mre`i koje nisu pogo|ene kvarom. Selektivnost<br />
se u okvirima odre|enih ograni~enja u takvim<br />
slu~ajevima posti`e pove}anjem vremenskog zatezanja<br />
nadstrujnih releja, razli~itim ude{avanjem vremenskih<br />
zatezanja ili pove}anjem zone nedjelovanja sustava<br />
podnaponske za{tite. Za pove}anje zone nedjelovanja<br />
ili odga|anje vremena prorade nezavisnih nadstrujnih<br />
releja nije u potpunosti mogu}e re}i da ne stvaraju<br />
probleme, posebice obzirom na po`eljnost brzog<br />
isklju~enja, izbjegavanje o{te}enja opreme i sigurnost<br />
pogonskog osoblja. Osim toga, neophodno je omogu}iti<br />
provo|enje pouzdanog otkrivanja kvarova s malim<br />
strujama kvara. Posebice ukoliko sustavi imaju ve}i<br />
broj grana, postoji mogu}nost nastanka problema<br />
vezanih uz koncept sustava za{tita tako da je ponekad<br />
potrebno poduzeti i radikalnije mjere (npr. instaliranje<br />
jednosmjernih nezavisnih nadstrujnih releja s vremenskim<br />
zatezanjem).<br />
U osnovi, pouzdanost napajanja obi~no ne biva<br />
pove}ana integracijom distribuiranih izvora koji su izvan<br />
sustava upravljanja vo|enog iz hijerarhijski<br />
najvi{eg sredi{ta. Dapa~e, pri projektiranju je nu`no<br />
preventivno djelovati kako distribuirani izvori ne bi utjecali<br />
na pouzdanost napajanja. Do toga mo`e do}i<br />
ukoliko selektivnost sustava za{tita postane ugro`ena,<br />
u~inkovitost automatskog ponovnog uklju~enja nije<br />
vi{e zajam~ena ili se javi opasnost preoptere}enja kabela<br />
nakon privremene promjene konfiguracije mre`e.<br />
Nadalje, naponi u stacionarnim stanjima ne smiju<br />
prije}i prihvatljiva ograni~enja pri iznimnim uvjetima<br />
napajanja. U takvim slu~ajevima mo`e biti neophodno<br />
izolirati distribuirani izvor od mre`e ili opremiti distribuirani<br />
izvor automatskim ograni~iva~ima napona.<br />
Promjene tokova snaga pra}ene su promjenama gubitaka<br />
u mre`i. Uz mala napajanje, gubici u mre`i se<br />
smanjuju kako se period kori{tenja opreme (a time i<br />
faktor gubitaka) smanjuje. Gubici u mre`i se<br />
pove}avaju kada distribuirana proizvodnja uvelike<br />
prema{uje iznos optere}enja. Tako|er, gubici se<br />
pove}avaju kada je faktor snage u distribuiranoj pojnoj<br />
to~ki potrebno udesiti s izrazitim induktivnim karakterom<br />
kako bi se osiguralo postojanje prihvatljivih pogonskih<br />
uvjeta u mre`i (posebice dozvoljeni raspon<br />
napona). U principu, gubici u mre`i nisu predmetom<br />
pogonskih ograni~enja. Ipak, zbog ekonomi~nosti<br />
potrebno ih je minimizirati.<br />
Neupravljivi distribuirani izvori koji su priklju~eni na<br />
srednjenaponsku ili niskonaponsku mre`u pove}avaju<br />
neophodne investicije u mre`i. Njihova primjena<br />
uzrokuje potrebu za pro{irenjem o~ekivanih raspona<br />
napona ~ime se smanjuje mre`na mo} koja je potrebna<br />
za napajanje dodatnih potro{a~a.<br />
4. RJE[ENJA TEHNI^KIH UTJECAJA<br />
I OTVORENA PITANJA<br />
U dana{nje doba postoje dva osnovna pristupa planiranju<br />
priklju~enja distribuiranih izvora na mre`u 4 .<br />
Oba pristupa imaju istu pozadinu koja se odnosi na<br />
ograni~enost kvalitete napajanja potro{a~a prema europskoj<br />
normi EN 50160. Sljede}a dva primjera<br />
obja{njavaju razli~itost u pristupima:<br />
• Samo su zahtjevi potro{a~a zna~ajni u odlu~ivanju o<br />
mogu}nosti priklju~enja distribuiranih izvora te o<br />
tome kako treba izgledati projekt. Operator mre`e<br />
provjerava mogu}nost nastanka interferencije u<br />
svakom pojedina~nom slu~aju. Ovaj se postupak<br />
primjenjuje u Velikoj Britaniji, gdje su pripadni standardi<br />
kvalitete definirani na temelju in`enjerskih<br />
preporuka.<br />
• Kako bi se olak{alo razmatranje priklju~enja velikog<br />
broja distribuiranih izvora, donose se posebna pravila<br />
o priklju~enju ~ime se cijeli postupak ~ini<br />
prakti~nijim. U Njema~koj su pravila o priklju~enju<br />
izvedena iz odgovaraju}ih standarda o pogonu<br />
mre`e i zahtjevima potro{a~a. Pri tome je pretpostavljeno<br />
postojanje tipi~ne srednjenaponske<br />
mre`e s prosje~nim optere}enjima te tipi~nim<br />
vrstama i duljinama vodova.<br />
Op}enito se u drugom pristupu ne jam~i kvaliteta napajanja<br />
u situacijama s velikom gusto}om distribuiranih<br />
izvora. Ipak, ~este su situacije u kojima se<br />
distribuirani izvori priklju~uju obzirom na zahtjeve potro{a~a<br />
kada to pojednostavljena pravila o priklju~enju<br />
na mre`u ne dozvoljavaju. U Njema~koj, Danskoj,<br />
[panjolskoj i Nizozemskoj su prihvatljive vrijednosti<br />
promjene napona u stacionarnom stanju znatno<br />
restriktivnije u usporedbi s vrijednostima definiranim<br />
u EN50160 ( 10%). Restriktivnost je motivirana pretpostavkom<br />
prema kojoj ukupni prihvatljivi raspon sa<br />
327
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
stajali{ta potro{a~a ne smije biti predvi|en samo za jedan<br />
distribuirani izvor ve} treba biti raspodijeljen<br />
izme|u potro{a~a i distribuiranog izvora. U Njema~koj<br />
se isti princip primjenjuje u definiranju kvalitete napona.<br />
Potro{nja jalove snage kao sredstvo smanjenja<br />
povi{enih iznosa napona u stacionarnom stanju u nekim<br />
je zemljama prihvatljiva u odre|enoj mjeri. U Nizozemskoj<br />
se injektiranje jalove snage ne smatra<br />
korisnim, dok se u drugim zemljama primjenjuje samo<br />
u posebnim slu~ajevima. Niti u jednoj zemlji nema<br />
naplate za potro{nju jalove snage ukoliko je cos 0.9.<br />
Ukoliko je cos 0.9, uvode se tarife za naplatu koje se<br />
kre}u izme|u 0 i 0.015 C=/kVAh u Njema~koj te izme|u<br />
0 i 4% od cijene kWh u [panjolskoj. U Nizozemskoj se<br />
primjenjuju razli~iti dogovori. Samo se u [panjolskoj<br />
primjenjuju tarife tako|er i za isporuku jalove snage iz<br />
distribuiranih izvora. Tehni~ki aspekti sinkronizacije i<br />
za{tite trebaju ispuniti zahtjeve postavljene tehni~kim<br />
standardima, a ovisni su o specifi~nostima sustava<br />
za{tite.<br />
U razmatranju distribuiranih izvora pri planiranju i pogonu<br />
elektroenergetskog sustava neophodno je<br />
uspostaviti i koristiti nove matemati~ke modele analize<br />
5. Zbog stohasti~ke ovisnosti izlazne snage distribuiranih<br />
izvora neophodno je uvesti dodatne elemente<br />
vezane uz razli~ite neizvjesnosti. Slijede}i su aspekti<br />
neizvjesnosti od posebnog zna~enja obzirom na primjenu<br />
distribuiranih izvora:<br />
• Predvi|anje optere}enja/proizvodnje. Uvr{tenje<br />
proizvodnih jedinica u raspored proizvodnje provodi<br />
se na temelju prethodno izvedenog predvi|anja optere}enja<br />
koje u tradicionalnim sustavima sadr`i<br />
neizvjesnost u rasponu od 3 %. Ova se neizvjesnost<br />
neutralizira provo|enjem ekonomskog dispe~inga u<br />
realnom vremenu. Pove}anje udjela neupravljivih jedinica<br />
koje su obilje`ene stohasti~kim pona{anjem<br />
pove}ava neizvjesnost u skupnim predvi|anjima optere}enja<br />
i proizvodnje. Stoga je neophodno razviti<br />
nove modele za predvi|anje proizvodnje i to u ovisnosti<br />
o tehnologiji distribuiranih izvora i pridru`enoj<br />
razini slu~ajnosti. Prikupljanje i pohranjivanje podataka<br />
predstavljaju temeljni aspekt. U Danskoj su sve<br />
konvencionalne jedinice iznad 2 MW te gotovo sve<br />
ve}e vjetroelektrane opremljene ure|ajima za mjerenje<br />
u realnom vremenu. Za manje jedinice rje{enje<br />
je predvi|eno u obliku snima~a (eng. recorder). Za<br />
slu~aj primjene ve}eg broja mikro-proizvodnih jedinica,<br />
ovom je aspektu nu`no posvetiti veliku pozornost.<br />
Potrebno je poduzeti istra`iva~ke aktivnosti<br />
koje se odnose na utjecaj koji pove}ana neizvjesnost<br />
ima na uvr{tenje proizvodnih jedinica u raspored<br />
proizvodnje te na ekonomski dispe~ing.<br />
• Prilagodba zahtjeva obzirom na snagu pri~uve i instalirani<br />
kapacitet. U dana{nje su doba zahtjevi obzirom<br />
na snagu pri~uve (primarnu i sekundarnu)<br />
zasnovani na pretpostavkama koje su postavljene za<br />
328<br />
vertikalno integriranu strukturu tradicionalnih elektroenergetskih<br />
sustava. Struktura se odnosi na veliki<br />
broj klasi~nih proizvodnih objekata i manji broj neupravljivih<br />
jedinica. Proizvodne jedinice s velikim stohasti~kim<br />
vladanjem doprinose fluktuacijama<br />
proizvodnje. Kvarovi u mre`i ponekad uzrokuju ispad<br />
ve}eg broja distribuiranih izvora (Danska).<br />
Zbog toga je neophodno provoditi analizu vjerojatnosti<br />
ispada odre|enog iznosa snage proizvodnje.<br />
Fluktuacije i ispadi proizvodnih jedinica utje~u na<br />
neophodni iznos snage pri~uve (primarne i<br />
sekundarne). Nadalje, ukupni iznos instaliranog kapaciteta<br />
potrebno je preispitati obzirom na<br />
pouzdanost budu}i da distribuirani izvori zamjenjuju<br />
samo jedan njegov dio. Navedene zahtjeve pri~uve<br />
potrebno je prilagoditi ovisno o broju i vrsti distribuiranih<br />
izvora koji su instalirani u sustavu.<br />
• Planiranje prijenosne mre`e (VN). Distribuirani izvori<br />
mogu imati veliki utjecaj na planiranje visokonaponske<br />
prijenosne mre`e. U nekim se situacijama<br />
mogu javiti kao potencijalno alternativna rje{enja<br />
standardnom razvoju mre`e. U anga`manu IPP jedinica<br />
mogu}e je izbje}i mre`na ograni~enja ukoliko<br />
jedinice imaju garantirani postotak raspolo`ivosti<br />
(na primjer, 95 % tijekom zimske sezone u standardnim<br />
ugovorima za kogeneraciju u Francuskoj). Raspolo`ivost<br />
mo`e biti vremenski ovisna i vezana uz<br />
trenutno stanje optere}enja, {to je ~ini predmetom<br />
planiranja. Za preostala ograni~enja, operator<br />
mre`e poduzima rje{enja u domeni generatora i okolne<br />
lokalne mre`e (na primjer, za slu~aj neraspolo`ivosti<br />
voda) koja predstavljaju alternativu<br />
izvedbi poja~anja u mre`i. Za EdF je odnedavna uvedena<br />
obveza razmatranja takvih rje{enja uslijed zahtjeva<br />
vezanih uz za{titu okoli{a. Za bilo koji problem<br />
razvoja potrebno je razmotriti razli~ita rje{enja koja<br />
su zasnovana ili na distribuiranim izvorima ili na<br />
poja~anjima u mre`i. Uz distribuiranu proizvodnju,<br />
postotak neraspolo`ivosti kod distribuiranih jedinica<br />
znatno je ve}i nego kod vodova (5 . 10-2 prema 5 . 10-4 ).<br />
Stoga (n-1) pravilo nije dovoljno, pa treba razmotriti<br />
i ostale situacije poput (n-2) ili ~ak i (n-3).<br />
• Planiranje distribucijske mre`e (SN i NN). Neizvjesnosti<br />
u razvoju instaliranog kapaciteta distribuiranih<br />
izvora te njihovim lokacijama utje~u tako|er i na<br />
planiranje distribucijske SN/NN mre`e. U novim okolnostima,<br />
postoje}e mre`e je potrebno koristiti<br />
znatno u~inkovitije i to uz uporabu novih modela u<br />
koje su uklju~eni distribuirani izvori. Potrebno je<br />
to~nije prora~unati njihov utjecaj na tokove snaga u<br />
distribucijskim mre`ama. Obzirom na iskustva iz Nizozemske<br />
i Njema~ke, uporabom novih modela<br />
mogu}e je odgoditi ili izbje}i investicije u mre`i i na<br />
taj na~in pove}ati ukupnu ekonomi~nost.<br />
Posebna pravila koja su postavljena unutar sustava usluga<br />
razli~ita su me|u razli~itim zemljama i ovisna o<br />
strukturi elektroenergetskog sustava i vrsti deregula-
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
cije. Usluge je potrebno pru`iti korisnicima kako bi se<br />
zajam~io dostatan pogon ukupnog ees-a. Usluge pru`a<br />
operator sustava koji ih dobiva iz proizvodnih objekata<br />
i mre`e. Koncepcijski se ideja zasniva na sudjelovanju<br />
svih generatora (uklju~uju}i i distribuirane izvore) u<br />
svim vrstama usluga. U protivnom bi generatori koji u<br />
tome ne sudjeluju usluge trebali kupiti. Prema drugom<br />
konceptu, kupci su obvezni kupiti usluge od bilo kojeg<br />
dobavlja~a (NERC pravila). U nastavku su predo~ena<br />
rje{enja u sustavu usluga prema razli~itim zemljama. U<br />
onim zemljama gdje su proizvodnja i distribucija potpuno<br />
razdvojene (Velika Britanija i skandinavske zemlje)<br />
usluge osigurava prijenosna kompanija. Neke<br />
usluge mogu biti natjecateljski ustrojene (rotiraju}a<br />
pri~uva) za {to je neophodno uspostaviti tr`i{ni mehanizam.<br />
Ostale usluge nisu u sustavu natjecanja<br />
(dispe~iranje i raspore|ivanje jedinica). Usluge se<br />
dijele prema slijede}im op}im skupinama:<br />
• Dispe~iranje. Distribuirani izvori obi~no nisu<br />
uklju~eni u sustav upravljanja iz hijerarhijski najvi{eg<br />
sredi{ta koji izvodi operator sustava. Iskustva iz Nizozemske<br />
i Danske pokazuju da pogon s velikim brojem<br />
distribuiranih izvora mo`e dovesti do situacija u<br />
kojima velike sredi{nje proizvodne jedinice ne mogu<br />
slijediti promjene optere}enja. Stoga je uspostavljena<br />
vremenski promjenjiva cijena elektri~ne energije isporu~ene<br />
iz distribuiranih izvora kako bi se promovirala<br />
ve}a proizvodnja tijekom perioda ve}eg<br />
optere}enja i motivirali distribuirani izvori da slijede<br />
krivulju optere}enja. Ve}e cijene elektri~ne energije<br />
javljaju se tijekom dnevnih perioda s visokom potro{njom,<br />
a ni`e cijene tijekom no}i.<br />
• Pri~uva. U svrhu zadovoljavaju}eg ispunjavanja<br />
zahtjeva obzirom na primarnu pri~uvu, stati~nost<br />
regulatora brzine vrtnje/snage postavlja se izme|u 2<br />
%i6%nasvim jedinicama koje su u pogonu. U dereguliranim<br />
sustavima definiraju se obveze generatora<br />
i/ili uspostavlja tr`i{te pomo}u kojeg se motivira<br />
generatore da doprinose primarnoj pri~uvi. U Velikoj<br />
Britaniji su generatori pla}eni prema MW/Hz<br />
vrijednosti koja je proporcionalna njihovom instaliranom<br />
kapacitetu i godi{njem prosjeku (iznad 5 godina)<br />
vremena provedenog u pogonu. Pla}a se iznos<br />
definiran temeljem umno{ka ((MW/h) x ugovorena<br />
cijena) za sve generatore. Vi{ak primarne pri~uve<br />
prodaje se na odvojenom tr`i{tu. Proizvo|a~i iskazuju<br />
cijenu i veli~inu raspolo`ive primarne pri~uve<br />
koja nadvisuje obveznu vrijednost, a generatori koji<br />
nemaju odgovaraju}u vrijednost obvezni su kupiti<br />
potrebnu pri~uvu od drugih generatora. U takav je<br />
sustav mogu}e uklju~iti i distribuirane izvore na<br />
na~in sli~an onome koji vrijedi za sve ostale generatore.<br />
Naravno, samo ukoliko su registrirani kod operatora<br />
sustava. U sustavima s prevladavaju}om<br />
proizvodnjom iz hidroelektrana, sekundarna pri~uva<br />
je raspolo`iva u dostatnom iznosu. Problemi se eventualno<br />
mogu javiti u sustavima s prete`nom proizvodnjom<br />
iz termoelektrana (slu~aj Nizozemske). U<br />
slu~aju ve} uspostavljenog tr`i{ta regulacijske snage,<br />
mogu}e su kratkoro~ne i dugoro~ne kupoprodaje kapaciteta<br />
za sekundarnu pri~uvu. Distribuirani izvori<br />
mogu sudjelovati u aktivnostima na tom tr`i{tu. U<br />
slu~aju da u sustavu nema dovoljno raspolo`ive<br />
pri~uve (u uvjetima privremenog ili trajnog nedostatka<br />
velikih generatora ili ograni~ene prijenosne<br />
mo}i), izdavanje obveznih naloga mo`e postati neophodnom<br />
mjerom osiguravanja normalnog pogona.<br />
• Regulacija napona. Kvaliteta napona usko je vezana<br />
uz snagu kratkog spoja. Zajam~ena je pravilnim projektiranjem<br />
sustava te sigurnim dispe~iranjem. U<br />
svrhu regulacije napona u visokonaponskom prijenosnom<br />
sustavu, operator sustava instruira proizvoda~e<br />
kako bi proizvodili jalovu snagu u iznosu<br />
dovoljnom za stabilan pogon mre`e i minimalne gubitke.<br />
Distribuirani izvori op}enito ne sudjeluju u<br />
regulaciji napona. Me|utim, u slu~aju da su generatori<br />
koji su pod nadzorom operatora sustava obvezni<br />
sudjelovati u regulaciji napona bez nadoknade,<br />
potrebno je uvesti ekvivalentnu naknadu za distribuirane<br />
izvore.<br />
• Pogon sustava. Pogon sustava, uklapanje vodova, raspored<br />
proizvodnje, planirano odr`avanje vodova i<br />
postrojenja, o~itavanje brojila i naplatu izvodi operator<br />
sustava. Tako|er, sve tehni~ke ili organizacijske<br />
mjere koje se poduzimaju u svrhu lociranja ispada te<br />
prevencije ispada i raspada u nadle`nosti su operatora<br />
sustava. Generatori trebaju sudjelovati u<br />
mjerama ponovnog uspostavljanja stanja nakon<br />
eventualnog raspada (sposobnost 'crnog' pokretanja).<br />
U tim aktivnostima trebaju sudjelovati i distribuirani<br />
izvori.<br />
Razvoj odgovaraju}ih cijena za sustav usluga u mnogim<br />
je zemljama jo{ uvijek u nastajanju. Neke od usluga<br />
mogu se na}i u uvjetima tr`i{nog natjecateljstva<br />
(rotiraju}a pri~uva) uz potrebu uspostavljanja tr`i{nog<br />
mehanizma. U tom slu~aju distribuirani izvori kao i svi<br />
ostali mogu sudjelovati u tr`i{nom nadmetanju. U<br />
slu~aju postojanja obveznih odnosa bez odgovaraju}eg<br />
na~ina pla}anja, potrebno je uspostaviti ekvivalentnu<br />
naknadu za distribuirane izvore kako bi se izbjegla<br />
diskriminacija.<br />
Distribuirani izvori se u elektroprivredama do`ivljavaju<br />
kao novo podru~je aktivnosti. Na primjeru CHP-a ve} je<br />
nekoliko zemalja dokazalo uspje{nost u zadovoljavanju<br />
potreba onih potro{a~a kojima se istodobno isporu~uje<br />
elektri~na <strong>energija</strong> i toplina. Sredi{nja poslovna<br />
orijentacija takvih potro{a~a uglavnom je razli~ita od<br />
dobave energije. Stoga oni u distribuirane izvore investiraju<br />
samo ukoliko procijene da postoje uvjeti za ostvarenje<br />
zna~ajne ekonomske koristi od takve aktivnosti.<br />
Na taj se na~in otvara niz mogu}nosti za zajedni~kom<br />
suradnjom. Iskustva iz svijeta ukazuju na brzi porast distribuirane<br />
proizvodnje koja je promovirana bilo politi~kim<br />
utjecajima (poput subvencije) ili temeljem<br />
pove}anog natjecateljstva unutar otvorenog tr`i{ta.<br />
329
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
Me|u raspolo`ivim tehnologijama istaknuto mjesto<br />
pripada vjetroelektranama. Uz njih se jo{ razmatraju i<br />
kogeneracijske jedinice, male hidro jedinice, fotonaponski<br />
sustavi, gorive stanice te mikro-izvori (diesel ili<br />
plinski motori, mikro turbine). Plinske turbine zauzimaju<br />
sve ve}i udjel na industrijskom tr`i{tu (iznad 50<br />
MW) te kod IPP proizvo|a~a. Razlog je svakako u njihovim<br />
modularnim svojstvima koja zna~ajno skra}uju<br />
vrijeme instalacije te time i vrijeme povrata investicije.<br />
Zbog velike potra`nje, njihova cijena po kW zna~ajno<br />
je smanjena. [tovi{e, niske cijene plina, subvencije te<br />
otvaranje tr`i{ta u gotovo svim zemljama promoviraju<br />
instaliranje turbina na lokacijama potro{a~a. Nedavni<br />
razvoj u podru~ju mikro-proizvodnje ukazuje na<br />
mogu}nost da vrlo male turbine s elektri~nom snagom<br />
manjom od 50 kW mogu biti kori{tene za proizvodnju<br />
elektri~ne energije na lokacijama privatnih potro{a~a.<br />
Vrsta tr`i{ta, monopolisti~ka ili otvorena struktura, te<br />
{tovi{e razine cijena snage i energije utje~u na udjel<br />
distribuiranih izvora i brzinu promjene tog udjela. U<br />
Njema~koj je zakonskim rje{enjem zajam~ena visoka<br />
cijena obnovljivim izvorima {to je uzrokovalo brzi porast<br />
izgradnje vjetroelektrana od pribli`no 0 MW u<br />
1990. godini do vi{e od 2000 MW krajem 1997. godine.<br />
Sli~an razvoj javlja se u mnogim zemljama. Otvaranje i<br />
mijenjanje strukture tr`i{ta vodi prema brzim promjenama<br />
strukture proizvodnje. U nekoliko je zemalja<br />
uo~ena tendencija prema zamjeni konvencionalne<br />
proizvodnje ukoliko postoji zna~ajan poticaj natjecateljstva<br />
ili razlike u cijeni. S druge strane, u zemljama<br />
s niskim cijenama energije poput Norve{ke s velikim<br />
hidro kapacitetom, o~ekivani porast distribuirane proizvodnje<br />
vrlo je nizak.<br />
Izgradnja distribuiranih izvora u ve}em broju zasigurno<br />
utje~e na gotovo sve dijelove sustava opskrbe<br />
elektri~nom energijom. Osnovne karakteristike<br />
obilje`ava neizvjesnost pridru`ena njihovoj izlaznoj<br />
snazi te ponekad ~ak i nedostatno poznavanje njihovog<br />
instaliranog kapaciteta. Stoga se gotovo uvijek javlja<br />
zahtjev za izgradnjom sna`nih i prilagodljivih mre`a u<br />
blizini distribuiranih izvora. Ponekad se zahtjevi<br />
postavljaju sve do visokonaponske razine ukoliko je<br />
pove}ana potreba za trgovanjem snagom i pri~uvom u<br />
sustavu. Zamjena elektri~ne energije isporu~ene iz velikih<br />
konvencionalnih proizvodnih objekata s energijom<br />
iz distribuiranih izvora utje~e na pogon mre`e,<br />
zahtjeve za pri~uvom, regulaciju frekvencije, vozni<br />
red... U distribucijskim mre`ama, izgradnja distribuiranih<br />
izvora mo`e pove}ati potrebu za mre`nom mo}i i<br />
stvoriti dodatne tro{kove pri planiranju. Ukoliko su<br />
uklju~eni u sustav sredi{njeg upravljanja, distribuirani<br />
izvori mogu imati pozitivan utjecaj na sustav u obliku<br />
pove}anja pouzdanosti.<br />
Razvoj skupa pravila za priklju~enje distribuiranih izvora<br />
na mre`u poma`e u razmatranju tehni~kih aspekata<br />
u okolnoj mre`i. Dva su osnovna pristupa.<br />
Prema prvom se pristupu za svaki pojedina~ni slu~aj<br />
tra`i suglasnost sa zahtjevima potro{a~a bilo na temelju<br />
330<br />
analize tehni~kih ograni~enja ili postavljenog skupa vi{e<br />
ili manje pojednostavljenih pravila priklju~enja na temelju<br />
kojih se ocjenjuje mogu}nost priklju~ka. Nedostatak<br />
ovog pristupa nalazi se u podcijenjenoj mre`noj<br />
mo}i u nekim slu~ajevima, a prednost u obliku<br />
zna~ajnog smanjenja tro{kova planiranja. Prema<br />
drugom se pristupu razvijaju modeli u svrhu razmatranja<br />
distribuiranih izvora u fazama planiranja i pogona.<br />
Potreba za novim razvojem prepoznata je u<br />
zajedni~kom predvi|anju optere}enja potro{a~a i proizvodnje<br />
iz distribuiranih izvora, planiranju snage pri~uve,<br />
planiranju VN mre`e te planiranju i pogonu SN/NN<br />
mre`e. Osim uklju~ivanja u razli~ite faze planiranja,<br />
po`eljno je uspostaviti natjecateljske uvjete izme|u<br />
klasi~nih proizvodnih jedinica i distribuiranih izvora na<br />
nediskriminiraju}oj osnovi. Na taj se na~in upu}uju distribuirani<br />
izvori na pru`anje usluga u sustavu poput svih<br />
ostalih generatora. Nasuprot tome nalazi se samo<br />
uspostavljanje ekvivalentnih naknada. Posljednju<br />
strategiju predstavlja suradnja s operatorima distribuiranih<br />
izvora nu|enjem usluga u okviru planiranja i raspodjele.<br />
Time se operatorima sustava olak{ava<br />
preglednost nad instaliranim kapacitetom distribuiranih<br />
izvora. Iako se opisane zada}e mo`da doimaju kao<br />
prepreke kojima se nastoji smanjiti penetraciju, osnovni<br />
im je cilj integracija distribuiranih izvora u elektroenergetski<br />
sustav na najbolji mogu}i na~in i to bez<br />
diskriminiranja bilo kojeg od igra~a na tr`i{tu.<br />
Mnoga su pitanja jo{ uvijek otvorena. Pravila<br />
priklju~enja na mre`u u mnogim su sustavima jo{<br />
uvijek u fazi razvoja. Modeli za planiranje i pogon koji<br />
uklju~uju distribuirane izvore djelomi~no postoje, ali<br />
ih je daljnjim razvojem potrebno pobolj{ati i pro{iriti.<br />
Na poslijetku, u mnogim je sustavima strukturu tr`i{ta<br />
potrebno prilagoditi rastu}em broju distribuiranih izvora.<br />
Posebice je to potrebno obzirom na odgovaraju}e<br />
sudjelovanje u pru`anju usluga koje se zahtijevaju od<br />
svih generatora u cjelini.<br />
5. OP]I PROBLEMI U PROIZVODNJI<br />
ELEKTRI^NE ENERGIJE<br />
IZ VJETROELEKTRANA<br />
U svrhu balansiranja polariziranih stavova o izgradnji<br />
vjetroelektrana potrebno je razmotriti ekonomske i<br />
tehni~ke aspekte koji su povezani s uvjetima njihovog<br />
priklju~enja na mre`u. Ekonomski se aspekti razmatraju<br />
tek odnedavna i ~ini se da }e postati o~itima samo<br />
u dereguliranim sustavima gdje postoji jasna razlika<br />
izme|u proizvodnje kWh i pru`anja mre`nih usluga. S<br />
promjenom tokova djelatne i jalove snage nakon<br />
priklju~enja vjetroelektrane dolazi do izmjene naravi<br />
distribucijske mre`e. Mre`a poprima aktivnu narav uslijed<br />
~ega se javljaju zna~ajni tehni~ki aspekti koje je<br />
potrebno razmotriti na odgovaraju}i na~in. U ve}ini se<br />
zemalja pozornost usmjerava prema stvaranju propisa<br />
i pravila pomo}u kojih se osigurava kvaliteta napajanja<br />
potro{a~a. Pove}ano uvo|enje obnovljivih izvora elek-
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
tri~ne energije poput vjetroelektrana stvara komponentu<br />
neupravljivosti u ees-u. Na temelju vremenske<br />
prognoze mogu}e je predvidjeti srednju brzinu vjetra u<br />
kratkoro~nom periodu, ali ne i dinami~ke promjene,<br />
manje ili ve}e, koje se doga|aju oko srednje brzine. Dinami~ke<br />
promjene brzine vjetra uzrokuju promjenjivost<br />
iznosa injektirane snage u mre`u. Time se<br />
nadalje uzrokuju pote{ko}e u regulaciji napona i<br />
frekvencije, odnosno u kvaliteti isporu~ene elektri~ne<br />
energije.<br />
Tehni~ki aspekti priklju~enja vjetroelektrana vezani su<br />
uz slijede}e probleme 4, 6, 7, 8:<br />
• Regulacija napona i kompenzacija jalove snage. U<br />
svakom distribucijskom sustavu jasno je iskazana obveza<br />
napajanja potro{a~a uz odr`avanje napona u<br />
odre|enim granicama. Ovaj zahtjev ~esto odre|uje<br />
tro{kove koji su pridru`eni projektiranju i izvedbi<br />
distribucijske mre`e. Priklju~enje vjetroelektrane<br />
uzrokuje promjenu tokova snaga i naponskog profila<br />
u ovisnosti o stanju optere}enja u mre`i. Osim distribucijskog<br />
transformatora s regulacijom pod optere}enjem,<br />
~esto je potrebno primijeniti i sredstva<br />
za kompenzaciju jalove snage kako bi se regulirao<br />
napon u ~vori{tima distribucijske mre`e.<br />
• Regulacija frekvencije i upravljanje snagom. Problem<br />
s frekvencijom javlja se u oto~nom re`imu rada<br />
distribucijske mre`e na koji je priklju~ena vjetroelektrana.<br />
Ukoliko u mre`i nema drugih lokalnih proizvodnih<br />
jedinica reguliranog tipa, frekvenciju nije<br />
mogu}e odr`ati obzirom da vjetroelektrana u<br />
naj~e{}oj izvedbi sa stalnom brzinom vrtnje i konstantnom<br />
frekvencijom nije u reguliranom pogonu.<br />
Do oto~nog pogona distribucijske mre`e mo`e do}i<br />
ispadom transformatora koji je lociran u pojnoj to~ki<br />
prema visokonaponskoj mre`i.<br />
• Stabilnost napona i kuta. Ukoliko se na generatore<br />
distribuirane proizvodnje gleda samo kao na proizvo|a~e<br />
kWh, razmatranje stabilnosti ne poprima<br />
ve}e zna~enje. Naime, u slu~aju kvara u mre`i i ispada<br />
distribuiranih generatora, izgubljen je jedino<br />
kratki period lokalne proizvodnje koja }e nakon toga<br />
biti ubrzo ponovno uspostavljena. Nasuprot tome,<br />
ukoliko su distribuirani generatori zna~ajni u podr{ci<br />
pogona cijelog elektroenergetskog sustava, prijelazne<br />
pojave u problemu stabilnosti poprimaju veliko<br />
zna~enje. U nestabilnom stanju, asinkroni<br />
generatori u vjetroelektranama ubrzavaju se i<br />
povla~e vrlo veliku jalovu snagu iz mre`e ~ime se naponi<br />
u mre`i nadalje sni`avaju.<br />
• Kvaliteta isporu~ene elektri~ne energije. Kvaliteta<br />
napajanja procjenjuje se obzirom na prijelazne<br />
promjene napona te harmoni~ku izobli~enost<br />
mre`nog napona. Ovisno o karakteristikama mre`e i<br />
vjetroelektrane nakon priklju~enja mo`e do}i do<br />
naru{avanja kvalitete napona kod ostalih korisnika<br />
(potro{a~ki tereti) u distribucijskoj mre`i. Promjenjivost<br />
brzine vjetra uvelike se preslikava na snagu<br />
koju vjetroelektrana injektira u mre`u. Brzina i intenzitet<br />
tih promjena uvelike utje~u na kvalitetu.<br />
• Za{tita. Za{tita pasivne distribucijske mre`e<br />
ude{ena je obzirom na smjer struje koja dolazi samo<br />
iz jednog izvora. Kvar se neutralizira proradom samo<br />
jednog za{titnog ure|aja (serijski nadstrujni<br />
ure|aji). Ukoliko su na distribucijsku mre`u<br />
priklju~ene vjetroelektrane, mogu}e je stvaranje<br />
uvjeta pri kojima ne dolazi do prorade za{titnih<br />
ure|aja ude{enih obzirom na samo jedan smjer napajanja<br />
mjesta kvara. Shema automatskog ponovnog<br />
uklju~enja voda pogo|enog kvarom od velikog je<br />
zna~enja za neprekidnost opskrbe potro{a~a elektri~nom<br />
energijom. Me|utim, ukoliko se takva<br />
shema primjenjuje na vodu koji je u bliskom spoju s<br />
vjetroelektranom, mogu}a je pojava znatnih<br />
o{te}enja zbog lo{e sinkronizacije.<br />
• Pouzdanost i raspolo`ivost. Pouzdanost povrata investicije<br />
predstavlja osnovni motiv investiranja u distribuiranu<br />
proizvodnju elektri~ne energije.<br />
Distribuirani generatori imaju znatno ve}i utjecaj na<br />
pouzdanost opskrbe krajnjeg potro{a~a nego na<br />
pouzdanost elektroprivrede. Me|utim, ponekad i<br />
elektroprivreda ima koristi od distribuirane proizvodnje.<br />
Osobito ukoliko zbog njezine primjene dolazi<br />
do odgode investicija u mre`i te do ubla`avanja<br />
vrlo visokih cijena elektri~ne energije.<br />
Navedeni op}eniti problemi odnose se na tehni~ke<br />
prepreke koje je potrebno premostiti kako bi se<br />
pove}ali izgledi za izgradnju vjetroelektrana. Neke od<br />
tehni~kih prepreka koje se mogu lokalno javiti unutar<br />
navedenih op}ih problema su: neodgovaraju}e<br />
termi~ko dimenzioniranje opreme, previsoka razina<br />
struja kratkog spoja, nestabilnost generatora,<br />
neodgovaraju}e postavke transformatora s promjenjivim<br />
prijenosnim omjerom, interakcija s regulacijom<br />
napona zasnovanom na kompenzaciji pada napona<br />
uzdu` voda, izlo`enost potro{a~a pove}anom iznosu<br />
napona u stacionarnom stanju, pove}anje gubitaka,<br />
naru{avanje kvalitete isporu~ene elektri~ne energije,<br />
naru{avanje reda u sustavu za{tita...<br />
S obzirom na razdjelnu ulogu distribucijskih mre`a,<br />
zna~ajno je provjeriti tehni~ke uvjete napajanja ostalih<br />
potro{a~a nakon priklju~enja predmetnih vjetroelektrana.<br />
U ve}ini slu~ajeva distribucijska mre`a nije projektirana<br />
za smje{taj generatora. [tovi{e, distribucijska<br />
mre`a je mogla biti u pogonu i napajati potro{a~e tijekom<br />
ve}eg broja godina prije samog priklju~enja. Ukoliko<br />
veli~ina izgradnje vjetroelektrane predstavlja<br />
zna~ajan dio mre`ne mo}i, njezino priklju~enje ima<br />
zna~ajan utjecaj na karakteristike mre`e. Mre`a mo`e<br />
ozbiljno ograni~iti evakuaciju snage iz vjetroelektrane.<br />
Vjetroelektranu je stoga potrebno analizirati kao komponentu<br />
sustava. Neophodno je provesti studijsku<br />
analizu kako bi se procijenila potreba za eventualnim<br />
izvo|enjem poja~anja u mre`i nakon priklju~enja<br />
vjetroelektrane. U nekim slu~ajevima studijske analize<br />
mogu ukazati i na to da, obzirom na ukupne tro{kove,<br />
331
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
ograni~enje pogona vjetroelektrane predstavlja bolje<br />
rje{enje u usporedbi s izvo|enjem poja~anja u mre`i.<br />
Projektiranje distribucijskih mre`a slijedi dvije temeljne<br />
ideje: isporuka elektri~ne energije potro{a~ima uz<br />
prihvatljivu kvalitetu napajanja u normalnim uvjetima<br />
pogona te za{tita integriteta sustava u slu~aju da je dio<br />
mre`e u stanju kvara. Studijska analiza oslanja se na<br />
prora~un tokova snaga, prora~un kratkog spoja i<br />
prora~un stabilnosti. Navedeni prora~uni izvode se<br />
kori{tenjem stvarnih parametara ugra|ene opreme u<br />
vjetroelektranama, te relevantnih elemenata distribucijskih<br />
mre`a.<br />
Dijelovi elektri~nih naprava koje potro{a~i priklju~uju<br />
na mre`u (posebice elektroni~ki ure|aji) namijenjeni<br />
su pogonu unutar relativno uskih granica napona oko<br />
nazivne vrijednosti. Stoga napon u svim ~vori{tima distribucijske<br />
mre`e treba odr`avati unutar dozvoljenog<br />
raspona u svim o~ekivanim stanjima optere}enja.<br />
Prora~un tokova snaga koristi se u svrhu provjere normalnih<br />
pogonskih stanja elektroenergetske mre`e. Uz<br />
zadane snage proizvodnje i optere}enja u sustavu,<br />
prora~un tokova snaga rezultira s naponima u svim<br />
~vori{tima sustava. Uz poznate napone po iznosu i<br />
kutu, ra~unaju se tokovi snaga kroz sve elemente<br />
mre`e. Prora~un tokova snaga zapravo se koristi u<br />
svrhu odre|ivanja stanja u mre`i pri razli~itim iznosima<br />
snage optere}enja te razli~itim anga`manima<br />
proizvodnih jedinica. Prikupljanje parametara mre`e<br />
~esto je vremenski vrlo zahtjevna zada}a. Impedancije<br />
vodova i kabela potrebno je prera~unati u matemati~ki<br />
iskoristiv oblik na osnovi podataka proizvo|a~a.<br />
Brojni faktori mogu utjecati na pojavu o{te}enja u distribucijskoj<br />
mre`i. Vodi~i u distribucijskoj mre`i odvojeni<br />
su od zemlje te me|usobno razmaknuti<br />
kori{tenjem razli~itih izolacijskih materijala (zrak, papir<br />
ili polimer). Ponekad mo`e do}i do nepredvidivih<br />
puknu}a unutar izolacije i stvaranja kratkog spoja<br />
izme|u vodi~a ili izme|u vodi~a i zemlje. Ova se nenormalna<br />
putanja vo|enja struje naziva kvarom. Kvarovi u<br />
obliku kratkih spojeva ne ugro`avaju samo sigurnost<br />
pogonskog osoblja ve} mogu zna~ajno o{tetiti opremu<br />
ukoliko se pojave visoki iznosi struje na mjestu kratkog<br />
spoja. Tako|er, mogu}e je da struja poprimi iznos ve}i<br />
od iznosa nazivnog dimenzioniranja prekida~a koji je<br />
upravo namijenjen njezinom prekidanju. Prora~un<br />
kratkog spoja koristi se u svrhu prepoznavanja iznosa<br />
struje kvara pri razli~itim konfiguracijama mre`e i<br />
mjestima kvara. Rezultati se ne koriste samo u svrhu<br />
provjere razine struje kvara te dostatne dimenzioniranosti<br />
komponenti mre`e kroz koje struja prolazi.<br />
Potrebno je {tovi{e potvrditi da je struja kvara dovoljno<br />
velikog iznosa kako bi sustav za{tite uop}e mogao prepoznati<br />
da se radi o stanju kvara. Projektirati sustav<br />
za{tite na na~in da je mogu}e prepoznati i izdvojiti<br />
stanja sustava s velikim strujama optere}enja u normalnom<br />
pogonu te stanja sustava s malim strujama u<br />
uvjetima kvara u mre`i vrlo je te{ka zada}a. Obzirom<br />
da pogre{ke pri otkrivanju kvara ~ine neprihvatljiv si-<br />
332<br />
gurnosni rizik, distribucijski sustav potrebno je projektirati<br />
tako da je struja kvara dovoljno velikog iznosa te<br />
da mo`e biti prepoznata u svim uvjetima pogona.<br />
Potrebno je u~initi razliku izme|u simetri~nih i nesimetri~nih<br />
kratkih spojeva. Simetri~ni kratki spojevi<br />
obuhva}aju sve tri faze na sli~an na~in tako da u njima<br />
ne dolazi do izmjene simetrije izme|u napona i struja.<br />
U prora~unu tih kvarova dovoljno je koristiti jednofazni<br />
model mre`e. Nesimetri~ni kratki spojevi<br />
uzrokuju nesimetri~nost u mre`i i zahtjevaju znatno<br />
slo`eniju analizu.<br />
Tokovi snaga i struje kvarova prora~unavaju se uz pretpostavku<br />
da se sustav prethdono nalazio u to~ki ravnote`e<br />
stacionarnog stanja. U to~ki ravnote`e, napon po<br />
iznosu i kutu u svim je ~vori{tima takav da snaga te~e od<br />
~vori{ta s vi{kom proizvodnje nad potro{njom do<br />
~vori{ta s potro{njom ve}om od proizvodnje. U svakom<br />
~vori{tu postoji ravnote`a izme|u snage proizvodnje,<br />
snage potro{nje i snage prijenosa prema drugim<br />
~vori{tima. Ravnote`a se primjenjuje i na proizvodne jedinice.<br />
Mehani~ka snaga pogonskog stroja jednaka je<br />
elektri~noj snazi koju proizvodi generator uz zanemarene<br />
gubitke. U mehani~kom pogledu, moment ubrzanja<br />
na osnovi pogonskog stroja jednak je momentu<br />
usporenja uzrokovanog proizvodnjom elektri~ne snage<br />
iz generatora. Obzirom da je ukupni moment jednak<br />
nuli, osovina se vrti konstantnom brzinom. Kutna pozicija<br />
rotora mjeri se u odnosu na referentni sustav koji<br />
rotira sinkronom brzinom i naziva kutem rotora. U<br />
to~ki ravnote`e, kut rotora ~ini mjeru iznosa snaga koju<br />
generator injektira u mre`u. Kvarovi uzrokuju promjenu<br />
ravnote`nog stanja zbog ~ega pretpostavka o stacionarnom<br />
stanju sustava vi{e nije upotrebljiva.<br />
Elektroenergetski sustav je tada potrebno tretirati kao<br />
dinami~ki sustav. Prora~un stabilnosti dinami~kog sustava<br />
oslanja se na diferencijalne jednad`be, a ne samo<br />
na algebarske kao u stacionarnom stanju. Diferencijalne<br />
se jednad`be koriste u svrhu provjere sinkronosti<br />
pogona rotiraju}ih strojeva nakon poreme}aja. Ukoliko<br />
je sinkronizam odr`an, sustav se smatra stabilnim. U<br />
protivnom, sustav je nestabilan. Svrha prora~una stabilnosti<br />
nalazi se u procjeni sposobnosti sustava da izdr`i<br />
najte`e poreme}aje. Koristi se i pri odre|ivanju<br />
ograni~enja pogona ees-a.<br />
Ako je potrebno analizirati brze prijelazne pojave te<br />
vladanje naprava zasnovanih na energetskoj elektronici,<br />
prethodne tri vrste prora~una mogu se pokazati<br />
neodgovaraju}ima. Naime, ti su prora~uni zasnovani<br />
na pretpostavci da su valni oblici napona i struje sinusoidalni<br />
zbog ~ega se ukupni sustav modelira kori{tenjem<br />
fazora u domeni elektromehani~kih prijelaznih<br />
pojava. U slu~aju da ta pretpostavka vi{e nije prihvatljiva,<br />
sustav je potrebno analizirati unutar znatno kra}e<br />
vremenske skale kori{tenjem elektromagnetskih prijelaznih<br />
modela. U tim modelima nema pretpostavke o<br />
sinusoidalnosti valnih oblika. Valni oblici prora~unavaju<br />
se korak-po-korak kori{tenjem detaljnog sustava<br />
diferencijalnih jednad`bi koji obuhva}a sve kompo-
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
nente sustava. Ovakvim se pristupom vladanje sustava<br />
obuhva}a na vrlo precizan i detaljan na~in.<br />
Navedene vrste prora~una koriste se za procjenu ozbiljnosti<br />
tehni~kih problema koji se mogu javiti nakon<br />
priklju~enja vjetroelektrane na mre`u. U nastavu su<br />
opisani problemi promjenjivosti napona u mre`i,<br />
pove}anja razine struja kratkog spoja, kvalitete isporu~ene<br />
elektri~ne energije, za{tite, stabilnosti, pogona<br />
mre`e i ekonomi~nosti.<br />
Promjenjivost napona u mre`i. U svakom distribucijskom<br />
sustavu jasno je iskazana obveza napajanja potro{a~a<br />
uz odr`avanje napona unutar dozvoljenih<br />
granica. Ovaj zahtjev ~esto odre|uje tro{kove i na~in<br />
projektiranja distribucijske mre`e. Tijekom dugog niza<br />
godina razvijana je metodologija maksimalnog iskori{tenja<br />
elemenata distribucijske mre`e kako bi potro{a~i<br />
bili napajani uz zadovoljavaju}i napon. Razine<br />
distribucijskog napona razli~ito su definirane u<br />
razli~itim zemljama, ali se u osnovi vode principom pogona<br />
radijalnog napajanja. Prijenosni omjer distribucijskog<br />
transformatora promjenjiv je u skladu s<br />
postavljenim kriterijem regulacije napona. Na taj se<br />
na~in u stanju maksimalnog optere}enja osigurava napajanje<br />
i najudaljenijih potro{a~a uz prihvatljiv napon.<br />
U stanju minimalnog optere}enja, napon kod svih potro{a~a<br />
nalazi se naposredno ispod najvi{e dozvoljene<br />
vrijednosti. Ukoliko se na kraj radijalnog kraka<br />
priklju~i generator dolazi do promjene tokova snaga i<br />
naponskog profila. Najte`a situacija uglavnom se javlja<br />
kada je snaga optere}enja najmanja, a izlazna snaga lokalnog<br />
generatora te~e unatrag prema pojnoj to~ki distribucijskog<br />
sustava. Aproksimativni izraz za povi{enje<br />
iznosa napona u slabo optere}enoj mre`i zbog<br />
priklju~enja generatora glasi (u per unit vrijednostima)<br />
V ( PR XQ)/ V,<br />
(1)<br />
pri ~emu P i Q ozna~avaju izlaznu djelatnu i jalovu<br />
snagu generatora, R i X djelatni otpor i induktivnu<br />
reaktanciju spojnog elementa te V nazivni napon voda.<br />
U nekim slu~ajevima povi{enje napona mogu}e je<br />
ograni~iti reverziranjem toka jalove snage (Q) bilo<br />
kori{tenjem asinkronog generatora ili poduzbu|enog<br />
sinkronog generatora u kapacitivnom pogonu. Asinkroni<br />
generator naj~e{}i je izbor u vjetroelektranama.<br />
Njegovo kori{tenje mo`e biti u~inkovit na~in<br />
ograni~avanja povi{enja napona u srednjenaponskim<br />
mre`ama koje uglavnom imaju vi{i X/R omjer. Kod kabela<br />
u niskonaponskoj distribucijskoj mre`i dominira<br />
utjecaj djelatne snage (P) i djelatnog otpora (R) tako<br />
da se op}enito uzev{i samo vrlo mali generatori<br />
priklju~uju na niskonaponsku mre`u. To~ka<br />
priklju~enja ve}ih generatora treba biti bilo na NN<br />
sabirnicama SN/NN transformatora ili za ve}e elektrane<br />
izravno u SN ili VN mre`i. U nekim se zemljama<br />
koriste vrlo jednostavna pravila predvi|anja maksimalne<br />
veli~ine izgradnje generatora koji mogu biti<br />
priklju~eni na razli~itim mjestima u distribucijskom<br />
sustavu. Alternativni pristup odre|ivanju mogu}nosti<br />
priklju~enja generatora koristi snagu kratkog spoja.<br />
Zahtijeva se da razina trofaznog kratkog spoja (razina<br />
kvara) u to~ki priklju~enja generatora poprimi minimalni<br />
iznos mno`itelja nazivne dimenzioniranosti generatora.<br />
Za vjetroelektrane mno`itelji mogu iznositi i<br />
do 20–25, ali i nadalje predstavljaju vrlo pojednostavljeno<br />
pravilo. Velike vjetroelektrane uspje{no su<br />
u pogonu distribucijske mre`e i uz ni`e omjere (6)<br />
razine kvara i nazivne dimenzioniranosti i to bez bilo<br />
kakvih pote{ko}a. Ukoliko se studijske analize poduzimaju<br />
u cilju istra`ivanja utjecaja lokalnog generatora<br />
na napon u distribucijskoj mre`i, tada se u osnovi razmatra<br />
bilo napon u ~vori{tu krajnjeg potro{a~a ili napon<br />
na nekoj srednjoj sekciji distribucijske mre`e.<br />
Razmatranje utjecaja generatora na napon srednje<br />
sekcije distribucijske mre`e relativno je jednostavnije<br />
provesti, ali pru`a ne{to restriktivnije rezultate. U nekim<br />
se distribucijskim sustavima koriste transformatori<br />
s regulacijom prijenosnog omjera pod optere}enjem.<br />
Prijenosni omjer se mijenja u svrhu odr`avanja napona<br />
unutar predvi|enih granica. ^esto se povratna veza<br />
formira u kompaundiranom obliku napona i struje optere}enja<br />
izlaznog voda. Kompenzacija pada napona<br />
na izlaznom vodu jedna je od tehnika kompaundacije<br />
koja je zasnovana na pretpostavljenom faktoru snage<br />
tereta. Stoga priklju~enje lokalnog generatora i<br />
posljedi~na promjena faktora snage mo`e dovesti do<br />
nekorektnog pogona ukoliko je generator znatno ve}i<br />
u usporedbi s teretom potro{a~a.<br />
Pove}anje razine kvara u mre`i. U vjetroelektranama se<br />
za proizvodnju elektri~ne energije koriste rotiraju}i<br />
strojevi koji doprinose razini kvara u mre`i. Asinkroni i<br />
sinkroni generatori pove}avaju razinu kvara u distribucijskom<br />
sustavu iako je tijekom kvara njihovo vladanje<br />
me|usobno razli~ito. U urbanim podru~jima gdje se<br />
postoje}a razina kvara pribli`ava nazivnoj dimenzioniranosti<br />
rasklopne opreme, pove}anje razine kvara mo`e<br />
ugroziti priklju~enje novih generatora. Pove}anje nazivne<br />
dimenzioniranosti rasklopne opreme mo`e se pokazati<br />
vrlo skupim rje{enjem, a ponegdje kao u Velikoj<br />
Britaniji o~ekuje se da novi proizvodni objekti snose<br />
nove tro{kove. Doprinos novog generatora razini kvara<br />
smanjuje se uvo|enjem impedancije izme|u generatora<br />
i mre`e. Impedanciju ~ini transformator ili prigu{nica,<br />
ali se njihovim instaliranjem stvara tro{ak zbog<br />
pove}anih gubitaka. Tako|er, pove}avaju se i promjene<br />
napona generatora. Koriste se osigura~i za<br />
ograni~avanje doprinosa generatora razini kvara.<br />
Kvaliteta napajanja. Dva aspekta kvalitete napajanja<br />
smatraju se zna~ajnima pri isporuci elektri~ne energije:<br />
prijelazne promjene napona i harmoni~ka izobli~enost<br />
mre`nog napona. U ovisnosti o odre|enim<br />
okolnostima, vjetroelektrana mo`e smanjiti kvalitetu<br />
napona kod ostalih korisnika distribucijske mre`e.<br />
Vjetroelektrana uzrokuje prijelazne promjene napona<br />
u mre`i tijekom normalnog pogona te ukoliko do|e do<br />
pojave relativno velikih promjena iznosa struje<br />
333
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
prilikom uklapanja i isklapanja. Iznos struje u prijelaznim<br />
stanjima ograni~ava se pa`ljivim projektiranjem<br />
vjetroelektrane. Ukoliko se na slabu mre`u<br />
priklju~uje samo jedan generator, umjesto povi{enja<br />
napona u stacionarnom stanju ograni~avaju}im faktorom<br />
postaju prijelazne promjene napona. Sinkroni<br />
generatori mogu se uklju~iti u pogon uz zanemarivo<br />
reme}enje okolne mre`e ako se sinkronizacija izvodi<br />
korektno. Tiristorski upu{tava~i u antiparalelnom<br />
spoju za meki start proizvodnih jedinica koriste se za<br />
ograni~avanje po~etne struje magnetiziranja asinkronih<br />
generatora na vrijednosti koje su manje ~ak i od<br />
nazivne struje. Me|utim, isklju~enje nazivno optere}enog<br />
generatora iz pogona mo`e dovesti do<br />
zna~ajnih propada napona. Kod vjetroelektrana u izvedbi<br />
sa stalnom brzinom vrtnje javljaju se cikli~ke<br />
promjene izlazne struje generatora koje stvaraju flikere<br />
ako generatori nisu odgovaraju}e regulirani.<br />
Nasuprot tome, uvo|enjem lokalne proizvodnje nekog<br />
drugog oblika podi`e se razina kvara u mre`i. Nakon<br />
{to su generatori priklju~eni na mre`u poreme}aji koje<br />
stvaraju potro{a~i ili udaljeni kvarovi stvaraju manje<br />
promjene napona i na taj na~in pobolj{avaju kvalitetu<br />
napajanja. Jedan od konvencionalnih pristupa pobolj{anju<br />
kvalitete napajanja osjetljivih industrijskih<br />
potro{a~a visoke vrijednosti upravo se sastoji u instaliranju<br />
lokalne proizvodnje. Nekvalitetnim projektiranjem<br />
elektroni~kog su~elja vjetroelektrane prema<br />
mre`i dolazi do injektiranja harmoni~kih struja koje<br />
mogu uzrokovati neprihvatljivu izobli~enost napona u<br />
mre`i. Izravno priklju~eni generatori mogu sniziti harmoni~ku<br />
impedanciju distribucijske mre`e te time<br />
smanjiti harmoni~ki napon na ra~un pove}anja harmoni~ke<br />
struje u elektrani. Na taj se na~in smanjuje<br />
mogu}nost nastanka problema vezanih uz harmoni~ku<br />
rezonanciju. To je posebice zna~ajno ako se popre~ne<br />
kondenzatorske baterije koriste za popravljanje faktora<br />
snage i kompenzaciju jalove snage asinkronog<br />
generatora u vjetroelektrani. Sli~an utjecaj javlja se pri<br />
simetriranju napona u ruralnim srednjenaponskim sustavima<br />
koje se izvodi kori{tenjem asinkronog generatora.<br />
Ti su naponi ~esto nesimetri~ni uslijed<br />
priklju~enja jednofaznih tereta. Asinkroni generator<br />
ima vrlo nisku impedanciju obzirom na nesimetri~ne<br />
napone i nastoji povu}i iz mre`e velike nesimetri~ne<br />
struje. Time se simetriraju naponi u mre`i na ra~un<br />
pove}anih struja u generatoru uz posljedicu pove}anog<br />
zagrijavanja.<br />
Za{tita. Postoji vi{e aspekata za{tite generatora<br />
priklju~enog na distribucijsku mre`u:<br />
• Za{tita opreme od unutarnjih kvarova.<br />
• Za{tita distribucijske mre`e koja je u kvaru od struje<br />
kvara koja dolazi iz generatora.<br />
• Za{tita od gubitka pojne to~ke, odnosno od oto~nog<br />
pogona.<br />
• Utjecaj generatora na postoje}u za{titu u distribucijskom<br />
sustavu.<br />
334<br />
Za{tita generatora od unutarnjih kvarova dobro je<br />
poznata. Struja kvara koja te~e iz distribucijske mre`e<br />
koristi se za otkrivanje kvara. Metodologija koja se<br />
koristi u za{titi bilo kojeg velikog motora prihvatljiva je<br />
i u ovom slu~aju. U ruralnim podru~jima, op}i problem<br />
predstavlja osiguranje dovoljnog iznosa struje kvara iz<br />
mre`e koji je potreban za brzu proradu releja ili osigura~a.<br />
Za{tita distribucijske mre`e koja je u stanju<br />
kvara od struje kvara koja dolazi iz generatora ~esto<br />
predstavlja znatno te`u zada}u. Asinkroni generatori<br />
ne mogu napajati mjesto trofaznog kratkog spoja<br />
odr`ivom strujom kvara. Njihov odr`ivi doprinos nesimetri~nim<br />
kvarovima je ograni~en. Mali sinkroni<br />
generatori zahtijevaju sofisticirane uzbudne sustave s<br />
mogu}no{}u forsiranja stropnim naponom tijekom<br />
kvara ukoliko se od njih o~ekuje napajanje mjesta<br />
kvara odr`ivom strujom kvara koja je znatno ve}a od<br />
struje pri punom optere}enju. Stoga je ponekad neophodno<br />
osloniti se na distribucijsku za{titu pri otklanjanju<br />
kvara na elementima distribucijske mre`e i<br />
izolirati elektranu. U elektrani tada dolazi do prorade<br />
nadnaponske ili podnaponske za{tite, nadfrekvencijske<br />
ili podfrekvencijske za{tite ili za{tite od gubitka<br />
pojne to~ke/oto~nog pogona. Ova tehnika sekvencijalne<br />
prorade nije uobi~ajena, ali je neophodna ako<br />
generatori nisu u mogu}nosti osigurati odgovaraju}u<br />
struju kvara za primjenu neke od konvencionalnih<br />
za{tita. Za{tita od gubitka pojne to~ke ili oto~nog pogona<br />
~esto se primjenjuje u sustavima gdje se koristi<br />
automatsko ponovno uklju~enje elemenata distribucijske<br />
mre`e. Zbog niza tehni~kih i administrativnih<br />
razloga, oto~ni pogon vjetroelektrane u dijelu distribucijskog<br />
sustava odvojenog od glavnog sustava op}enito<br />
se smatra neprihvatljivim. Zato se po otkrivanju uvjeta<br />
oto~nog pogona generatora i okolne mre`e inicira<br />
isklju~enje generatora. Prorada tog releja treba se dogoditi<br />
unutar mrtvog vremena APU-a distribucijskog<br />
elementa ukoliko se `eli izbje}i protufazno ponovno<br />
uklju~enje. Iako se koristi ve}i broj suvremenih tehnika<br />
poput ROCOF frekvencijskih releja (eng. rate of<br />
change of frequency) i pomaka vektora napona, ova je<br />
za{tita podlo`na krivoj proradi. Do krive prorade posebice<br />
dolazi ukoliko su postavne vrijednosti ude{ene<br />
vrlo osjetljivo kako bi se {to ranije otkrili uvjeti oto~nog<br />
pogona. Uzemljenje zvjezdi{ta generatora predstavlja<br />
aspekt koji je povezan s pogonom distribucijskog sustava.<br />
U nekim se zemljama smatra neprihvatljivim voditi<br />
pogon neuzemljenog sustava. Stoga je potrebna<br />
posebna pozornost u slu~ajevima kada je zvjezdi{te<br />
postignuto i uzemljeno. Kona~no, generator mo`e utjecati<br />
na pogon postoje}e distribucijske mre`e<br />
uzrokuju}i tokove struje kvara koji nisu o~ekivani u<br />
vrijeme izvornog projektiranja za{tite. Doprinos generatora<br />
u periodu kvara mo`e podr`ati napon u mre`i<br />
i dovesti do izostanka prorade releja.<br />
Stabilnost. Ukoliko se od obnovljivih izvora o~ekuje<br />
samo proizvodnja kWh tada razmatranja stabilnosti<br />
generatora nisu od velikog zna~enja. Ukoliko se kvar
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
pojavi negdje u distribucijskoj mre`i i uzrokuje propad<br />
napona zbog kojeg do|e do isklju~enja generatora,<br />
tada sve {to je izgubljeno jest samo kratki period proizvodnje.<br />
Generator se ubrzava i biva isklju~en proradom<br />
unutarnje za{tite. Sustav nadzora pogona<br />
generatora nakon toga ~eka ponovno uspostavljanje<br />
normalnih uvjeta u mre`i i automatski ponovno<br />
pokre}e generator. Ako je tromost generatora niska, a<br />
vrijeme prorade za{tite u distribucijskoj mre`i veliko,<br />
osiguranje stabilnog pogona postaje ote`ano za sve<br />
kvarove u mre`i. Nasuprot tome, ako je generator<br />
zna~ajan u pru`anju podr{ke sustavu tada stabilnost<br />
poprima pove}ano zna~enje. Stabilnost napona i kuta<br />
mo`e biti zna~ajan problem u okviru odre|enih okolnosti.<br />
Osobiti problem u nekim zemljama predstavlja<br />
prorada ROCOF releja koji su vrlo osjetljivo ude{eni<br />
za otkrivanje uvjeta oto~nog pogona. U slu~aju velikih<br />
poreme}aja u sustavu (gubitak velikog sredi{njeg generatora)<br />
mogu}a je njihova kriva prorada i isklju~enje<br />
ve}eg broja lokalnih generatora. Time se naravno<br />
frekvencija u sustavu dodatno sni`ava. Ponovno<br />
uspostavljanje stanja nakon ispada u sekciji distribucijske<br />
mre`e s ve}im brojem generatora tako|er<br />
zahtijeva dodatnu pozornost. Naime, nakon ponovnog<br />
uklju~enja elementa mre`e, mogu} je nastanak situacije<br />
u kojoj tereti zahtijevaju napajanje prije nego {to<br />
su generatori ponovno uklju~eni. S tim se problemom<br />
najvi{e suo~avaju operatori sustava proizvodnje i prijenosa,<br />
a u sustavu distribucije do sada nije bio<br />
uobi~ajen. Tijekom prijelazne nestabilnosti dolazi do<br />
klizanja polova kod sinkronih generatora. Kod asinkronih<br />
generatora dolazi do ubrzavanja uz povla~enje<br />
velikog iznosa jalove struje ~ime se nadalje sni`ava napon<br />
u mre`i i kre}e prema nestabilnosti napona.<br />
Granica stabilnosti asinkronog generatora u stacionarnom<br />
stanju tako|er mo`e postati ograni~avaju}i faktor<br />
njegove primjene u vrlo slabim distribucijskim<br />
mre`ama. Naime, vrlo velika impedancija izvora ili niska<br />
razina kvara u mre`i mo`e smanjiti vr{ni moment<br />
asinkronog generatora na tako nisku vrijednost da nije<br />
mogu}e ostvariti nazivni pogon.<br />
Pogon mre`e. Zna~ajna posljedica pogona generatora<br />
unutar distribucijske mre`e jest da su elementi mre`e<br />
sada napajani iz ve}eg broja to~aka. Javlja se potreba<br />
za sigurnosnim izoliranjem i uzemljivanjem prije poduzimanja<br />
bilo kakvih djelatnosti na opremi. Tako|er,<br />
mogu}a je pojava pote{ko}a prilikom pribavljanja<br />
odobrenja za isklju~enje elemenata mre`e u svrhu redovitog<br />
odr`avanja. Time se smanjuje prilagodljivost<br />
pri izvo|enju radova u distribucijskoj mre`i na koju je<br />
priklju~en generator.<br />
Ekonomi~nost. Aspekti tehni~kog utjecaja lokalnih<br />
generatora na distribucijski sustav dobro su poznati, a<br />
prora~uni i tehnike projektiranja kvalitetno<br />
postavljeni. Jedini novi aspekt koji se pri tome javlja<br />
vezan je uz ukupni stupanj penetracije te priklju~enje<br />
velikih vjetroelektrana na vrlo slabu mre`u. Nasuprot,<br />
ekonomski utjecaj generatora na distribucijsku mre`u<br />
tek se odnedavna ozbiljnije razmatra. Generator stvara<br />
promjenu tokova snaga u distribucijskoj mre`i te time<br />
uzrokuje promjenu gubitaka u mre`i. Ukoliko je mali<br />
generator smje{ten u blizini velikog tereta tada }e gubici<br />
u mre`i biti smanjeni obzirom da teret mo`e biti<br />
napajan djelatnom i jalovom snagom iz obli`njeg generatora.<br />
Ukoliko je veliki generator smje{ten daleko<br />
od tereta tada je vjerojatnija pojava pove}anja gubitaka<br />
u distribucijskoj mre`i. Daljnje komplikacije<br />
javljaju se zbog promjene iznosa elektri~ne energije s<br />
pove}anjem optere}enja u mre`i. Op}enito, postoji<br />
povezanost izme|u velikog optere}enja u distribucijskoj<br />
mre`i i kori{tenja skupih proizvodnih izvora.<br />
Stoga bilo koji lokalni generator koji mo`e biti u pogonu<br />
tijekom tog perioda i smanjiti gubitke u distribucijskoj<br />
mre`i zna~ajno utje~e na tro{kove pogona. U<br />
dana{nje doba, distribuirana proizvodnja ne sudjeluje<br />
u regulaciji napona u distribucijskoj mre`i. Na primjer,<br />
u Velikoj Britaniji lokalni generatori uglavnom su u<br />
pogonu uz jedini~ni faktor snage. Time minimiziraju<br />
vlastite elektri~ne gubitke i izbjegavaju naplatu zbog<br />
utro{ka jalove snage neovisno o potrebama distribucijske<br />
mre`e. U Danskoj je postignut napredak u<br />
kori{tenju lokalnih generatora (ve}inom vrijedi za<br />
CHP izvore) pri tri razli~ite vrijednosti faktora snage u<br />
ovisnosti o dobi dana. Tijekom vr{nih optere}enja jalova<br />
se snaga injektira u mre`u dok su u periodu slabog<br />
optere}enja generatori u pogonu s jedini~nim faktorom<br />
snage. Distribuirana proizvodnja mo`e tako|er<br />
biti kori{tena kao nadomjestak za izgra|enost distribucijske<br />
mre`e. Pri tome treba imati na umu da generatori<br />
ne mogu nadomjestiti radijalne pojne vodove, da<br />
oto~ni pogon op}enito nije prihvatljiv, te da pro{irenje<br />
mre`e mo`e biti zahtijevano ukoliko je potrebno prikupiti<br />
snagu iz izoliranih obnovljivih izvora. Ipak, ve}ina<br />
je distribucijskih elemenata ve} udvostru~ena ili<br />
uzam~ena pa distribuirana proizvodnja ponekad mo`e<br />
umanjiti zahtjeve za planiranom izgradnjom. Trenuta~no,<br />
koncept prema kojem distribuirana proizvodnja<br />
mo`e nadomjestiti izgra|enost distribucijske<br />
mre`e ipak nije {iroko prihva}en u distribucijskim sustavima.<br />
6. ZAKLJU^AK<br />
U okviru ovog rada ukazano je na metode i tehnike<br />
pove}anja sigurnosti i stabilnosti pogona distribucijskog<br />
sustava s uklju~enim obnovljivim izvorima. Rezultati<br />
su korisni sa stajali{ta prepoznavanja,<br />
smanjivanja ili uklanjanja prepreka koje mogu<br />
ograni~iti ve}e uklju~ivanje obnovljivih izvora u distribucijski<br />
sustav. Nastavak rada u ovom podru~ju bio<br />
bi zanimljiv i obzirom na smjernice energetskog planiranja<br />
u zemljama Europske unije koje se zasnivaju na<br />
Kyoto protokolu. Smjernice se odnose na smanjenje<br />
emisije {tetnih stakleni~kih plinova te na sigurnost i<br />
diverzifikaciju izvora energije. Posebice se istra`ivanje<br />
335
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
u podru~ju izvora energije usmjerava prema obnovljivim<br />
izvorima za koje se u dugoro~nom periodu<br />
o~ekuje zna~ajno pove}anje udjela. U zemljama Europske<br />
unije, do 2010. godine potrebno je pove}ati udjel<br />
obnovljivih izvora u dobavi ukupne energije sa<br />
sada{njih 6% na 12%. Stoga je u budu}e potrebno uskladiti<br />
osnovne smjerice stru~nog i istra`iva~kog rada s<br />
tim planom kako bi se uklonile prepreke poput visokih<br />
tro{kova koje stoje na putu uvo|enju obnovljivih izvora<br />
te pro{irile mogu}nosti primjene rje{avanjem<br />
posljedica intermitentne naravi mnogih obnovljivih izvora.<br />
Od nedavno je jasno uo~ljiv trend prema decentraliziranoj<br />
proizvodnji i dobavi energije. Pove}anje decentralizirane<br />
proizvodnje energije dovest }e do stanja u<br />
kojem }e ve}i broj malih i srednjih proizvo|a~a biti<br />
priklju~en na elektroenergetske mre`e koje su izvorno<br />
projektirane za monopolisti~ka tr`i{ta. Stoga }e se zasigurno<br />
pojaviti i mnogi novi problemi vezani uz<br />
upravljanje i pogon u sektorima prijenosa i distribucije<br />
elektri~ne energije u mre`ama u kojima je potrebno<br />
u~inkovito razmjestiti obnovljive izvore. Ovaj ~lanak<br />
predstavlja jedan od ranijih radova u Republici Hrvatskoj<br />
na temu priklju~enja obnovljivih izvora na elektroenergetsku<br />
mre`u. U skladu je s op}im EU<br />
smjernicama koje idu za uspostavljanjem unutarnjeg<br />
tr`i{ta elektri~nom energijom, proizvodnjom elektri~ne<br />
energije iz obnovljivih izvora te s ostalim akcijama<br />
i mjerama koje se poduzimaju u liberalizaciji<br />
tr`i{ta energijom.<br />
U nekim zemljama i regijama (Danska, sjeverni dio<br />
Njema~ke, neke regije [panjolske), <strong>energija</strong> vjetra ve}<br />
dose`e razinu penetracije na kojoj se javljaju ozbiljni<br />
pogonski problemi. Penetracija energije vjetra u<br />
iznosu od 30–40% ve} postoji u Danskoj i sjevernom<br />
dijelu Njema~ke. U Velikoj Britaniji, operatori distribucijske<br />
mre`e o~ekuju znatno umanjene<br />
mogu}nosti prihvata distribuirane proizvodnje u odnosu<br />
na nedavna predvi|anja. Razlozi le`e u nepostojanju<br />
sustava komercijalnih tr`i{nih usluga te u<br />
neraspolo`ivosti ekonomski poticajnih mjera koje bi se<br />
primijenile u rje{avanju mnogih izazova. Regulacija<br />
napona, stabilnost napona, regulacija frekvencije i stabilnost<br />
kuta smo su neki od izazova koje postavlja distribuirana<br />
proizvodnja. U EU zemljama tek sada je<br />
jasno da navedeni problemi koji se javljaju pri<br />
povi{enoj penetraciji obnovljivih izvora mogu postati<br />
preprekom za budu}e kori{tenje energije vjetra od<br />
koje se o~ekuje zna~ajan doprinos u proizvodnji elektri~ne<br />
energije. To }e zasigurno uzrokovati veliki pritisak<br />
pri ispunjavanju zacrtanog EU cilja o 12% energije<br />
iz obnovljivih izvora do 2010. godine.<br />
Regulacija, planiranje, pogon i upravljanje budu}im<br />
distribucijskim sustavima s uklju~enim distribuiranim<br />
izvorima elektri~ne energije, a napose obnovljivima,<br />
predstavljat }e jedan od najve}ih izazova stru~noj i istra`iva~koj<br />
javnosti. Odgovor na pitanje kako uklju~iti<br />
zna~ajan broj obnovljivih izvora u postoje}i sustav do-<br />
336<br />
bave energije imat }e jedno od sredi{njih mjesta.<br />
Uspje{na integracija obnovljivih i distribuiranih izvora<br />
elektri~ne energije u postoje}e mre`e na razli~itim naponskim<br />
razinama klju~ni je aspekt pri ispunjavanju<br />
EU cilja o pove}anju udjela obnovljivih izvora.<br />
U dana{nje je doba u ve}ini EU zemalja o~ito da postoji<br />
jasan nedostatak u slijede}im aspektima:<br />
• Pravila tr`i{ta i pravila mre`nog poslovanja.<br />
• Standardi priklju~enja.<br />
• Kriteriji planiranja i pogona te poslovni postupci operatora<br />
distribucijskih sustava.<br />
• Sredstva vo|enja, mjerni ure|aji te sustavi<br />
upravljanja i za{tite.<br />
Navedeni aspekti uvelike odre|uju stajali{ta koja se<br />
formiraju unutar nacionalnih tr`i{ta elektri~nom energijom<br />
i distribucijskih sustava od kojih se o~ekuje<br />
omogu}avanje integracije obnovljivih izvora kao distribuirane<br />
proizvodnje obzirom na uvjete njihovog<br />
priklju~enja, vo|enje njihovog pogona te njihovo<br />
tr`i{no poslovanje. Razvidno je da na razini zemalja<br />
Europske unije postoji nedostatak harmonizacije pravila<br />
i smjernica koje imaju za cilj dozvoljavanje i promicanje<br />
ve}eg pristupa distribuirane proizvodnje<br />
prijenosnim i distribucijskim mre`ama. U zemljama<br />
Europske unije ve} se radi na udru`ivanju i koordiniranju<br />
napora koji se ula`u u prikupljanje relevantnih<br />
iskustava kako bi se na europskoj razini stvorile preporuke<br />
za slijede}e elemente organizacijske naravi:<br />
• Harmonizacija tr`i{nih pravila i pravila vo|enja pogona<br />
sustava.<br />
• [irenje pozitivnih iskustava integracije distribuirane<br />
proizvodnje.<br />
• Standardizacija su~elja prema mre`i i ostale opreme<br />
u obnovljivim izvorima sa svrhom podr{ke industrijskim<br />
proizvo|a~ima.<br />
Unutar navedenih organizacijskih elemenata potrebno<br />
je usmjeriti stru~nu i istra`iva~ku javnost prema<br />
slijede}im aspektima koji su od zna~enja za rad na {iroj<br />
integraciji distribuirane proizvodnje:<br />
• Regulacija distribucijskih sustava i tr`i{ta elektri~nom<br />
energijom obzirom na integraciju distribuirane<br />
proizvodnje (uklju~uju}i i obnovljive izvore).<br />
– Zakonodavni okvir distribucijskih sustava: prihodi<br />
i tarife.<br />
– Zakonodavni okvir obnovljivih i/ili distribuiranih<br />
izvora: pristup mre`i, uvjeti priklju~enja, naplata<br />
pristupanja i kori{tenja sustava, utjecaj na prihod<br />
distribucije.<br />
– Regulatorni tretman proizvodnje elektri~ne energije<br />
iz obnovljivih izvora u okviru tr`i{ta elektri~nom<br />
energijom: dnevna tr`i{ta, ugovori, tr`i{te<br />
snagom regulacije, pomo}ne usluge, doprinos sigurnosti<br />
sustava ili naplata kapaciteta.<br />
– Dodatna tr`i{na vrijednost stvorena uskladi{tenjem<br />
energije u svrhu pru`anja usluga na tr`i{tu.<br />
Odre|ivanje cijena i povrat investicije.
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
– Kriteriji planiranja i odre|ivanja pouzdanosti pogona<br />
te upravljanje kvalitetom isporu~ene elektri~ne<br />
energije. Mre`na pravila za distribuciju.<br />
– Definiranje funkcija i odgovornosti operatora distribucijskih<br />
sustava obzirom na distribuiranu proizvodnju<br />
i tr`i{ne usluge.<br />
• Integrirano planiranje distribucijskih mre`a s vrlo visokom<br />
razinom penetracije distribuirane proizvodnje<br />
te cjenovni odziv na upravljanje potra`njom.<br />
– Tehnike predvi|anja optere}enja i proizvodnje uz<br />
razmatranje lokalnih razlika u penetraciji obnovljivih<br />
izvora i cjenovnom odzivu na upravljanje<br />
potra`njom.<br />
– Kriteriji planiranja: novi kriteriji uz razmatranje<br />
neizvjesnosti obzirom na lokaciju i veli~inu<br />
izgradnje distribuiranih izvora te odziva potra`nje.<br />
Kori{tenje GIS-a i vi{ekriterijskih tehnika<br />
odlu~ivanja (investicije, tro{kovi pogona,<br />
pouzdanost i utjecaj na okoli{).<br />
• Upravljanje distribucijskim sustavom s visokom razinom<br />
sigurnosti dobave energije i lokalne autonomije<br />
omogu}ene priklju~enjem distribuirane proizvodnje.<br />
– Sigurnost dobave energije unutar elektroenergetskih<br />
sustava s visokom razinom integriranosti distribuirane<br />
proizvodnje.<br />
– Kriteriji pogona koji omogu}avaju upravljanje sustavom<br />
s visokom razinom distribuirane proizvodnje<br />
i upravljanja potra`njom.<br />
– Novi postupci upravljanja mre`om i potra`njom<br />
energije obzirom na ulogu operatora.<br />
– Upravljanje tokovima snage i iznosima napona u<br />
~vori{tima.<br />
– Procjena utjecaja distribuirane proizvodnje na gubitke<br />
u mre`i, odgoda investicija u infrastrukturu<br />
mre`e, pokazatelji pouzdanosti i kvaliteta napona.<br />
• Kvaliteta isporu~ene elektri~ne energije, brojila, sustavi<br />
upravljanja i za{tite u distribucijskim sustavima s<br />
visokom razinom integriranosti distribuirane proizvodnje.<br />
– Zahtjevi na sustave upravljanja/za{tite u to~kama<br />
priklju~enja distribuiranih izvora.<br />
– Harmonizacija standarda priklju~enja na razini<br />
zemalja Europske unije.<br />
– Brojila i standardiziranost.<br />
– Inteligentni sustavi za{tite zasnovani na pristupima<br />
samostalnih agenata.<br />
– Uklju~enje za{tite unutar distribuirane proizvodnje<br />
u svrhu postizanja visokog stupnja lokalne<br />
autonomije i sigurnosti napajanja.<br />
Intenzivan rad unutar prethodnih aspekata doprinijet<br />
}e boljem razumijevanju potencijalnih problema i razvoju<br />
rje{enja sa strane distribuirane proizvodnje u postoje}im<br />
elektroenergetskim sustavima. Tako|er,<br />
daljnja istra`ivanja doprinijet }e izvo|enju budu}ih<br />
projekata u skladu s inovativnim tehni~kim pristupima<br />
u integraciji distribuirane proizvodnje elektri~ne ener-<br />
gije na razli~itim naponskim razinama uz programe<br />
upravljanja potra`njom (unutar tr`i{ta elektri~nom energijom<br />
veliki i srednji potro{a~i imat }e osjetljivi cjenovni<br />
odziv), tehnike upravljanja lokalnim<br />
energetskim potrebama te koordiniranost u stvaranju<br />
odr`ivog energetskog sustava s velikim stupnjem lokalne<br />
autonomije i sigurnosti dobave. Tako|er,<br />
pridonijet }e postizanju inovativnih socio-ekonomskih<br />
pristupa integralnom energetskom planiranju koji idu<br />
za lokalnim smjernicama, pravilima i regulacijama.<br />
U skladu s op}im EU smjernicama, potrebno je i nadalje<br />
istra`ivati temeljne tehni~ke aspekte:<br />
• Razvoj naprednih metoda regulacije frekvencije i<br />
napona u budu}im distribucijskim sustavima s distribuiranom<br />
proizvodnjom uklju~uju}i obnovljive izvore.<br />
Problemi regulacije bit }e vrlo vjerojatno<br />
kratkoro~ne prepreke ve}oj penetraciji obnovljivih<br />
izvora u mre`ama.<br />
• Razvoj naprednih metoda upravljanja vezanih uz<br />
stabilnost napona i kuta u budu}im distribucijskim<br />
sustavima s distribuiranom proizvodnjom. Problemi<br />
stabilnosti vjerojatno su dugoro~ne prepreke ve}oj<br />
penetraciji obnovljivih izvora u mre`ama.<br />
• Pronala`enje inovativnih rje{enja problema kvalitete<br />
isporu~ene elektri~ne energije i pobolj{anje<br />
pouzdanosti distribucijskih sustava kori{tenjem<br />
transformatora s promjenjivim prijenosnim omjerom<br />
pod optere}enjem, multifunkcijskih upravlja~kih<br />
naprava zasnovanih na energetskoj<br />
elektronici i novih upravlja~kih metoda. Rje{enja su<br />
od velikog zna~enja u dugoro~nom osiguranju kvalitete<br />
napajanja.<br />
• Planiranje dugoro~nih investicija u distribucijama uz<br />
neizvjesnosti potra`nje i proizvodnje.<br />
• Uloga operatora distribucijskog sustava i stvaranje<br />
okvira za tr`i{ni pogon i upravljanje sustavom uz<br />
odre|enu prilagodljivost kori{tenjem resursa poput<br />
transformatora s promjenjivim prijenosnim omjerom<br />
pod optere}enjem, multifunkcijskih upravlja~kih<br />
naprava zasnovanih na energetskoj<br />
elektronici, ure|aja za uskladi{tenje energije...<br />
Nastavak ovih istra`ivanja u skladu je sa suvremenim<br />
izazovima. Rezultati istra`ivanja bit }e od velikog<br />
zna~enja u pobolj{anju prihvatljivosti obnovljivih izvora,<br />
pove}anju kompetitivnosti i omogu}avanju prilagodljivosti<br />
u pristupanju razli~itim razinama<br />
distribucijskog sustava.<br />
Ovaj ~lanak daje samo djelomi~an osvrt na klju~ne aspekte<br />
distribuirane proizvodnje kao 'novog rastu}eg<br />
tr`i{ta'. Me|u njima sredi{nje mjesto zauzimaju regulacija<br />
napona i kompenzacija jalove snage, regulacija<br />
frekvencije i stabilnost. U tradicionalnim distribucijskim<br />
sustavima ne javljaju se problemi koji su vezani<br />
uz regulaciju frekvencije i stabilnost. S uklju~ivanjem<br />
distribuirane proizvodnje u distribucijske sustave navedeni<br />
}e se aspekti, koji tradicionalno pripadaju prijenosnim<br />
sustavima, u novim okolnostima pojaviti i u<br />
337
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
distribucijskim sustavima. Me|utim, njihovo pojavljivanje<br />
u distribucijskim sustavima bit }e razli~ito od pojavljivanja<br />
u prijenosnim sustavima u nekoliko bitnih<br />
elemenata:<br />
• U distribucijske sustave bit }e uklju~eni resursi distribuirane<br />
proizvodnje koji imaju zna~ajno razli~ite<br />
stati~ke i dinami~ke karakteristike. Matemati~ko<br />
modeliranje i analiza takvih distribuiranih resursa do<br />
sada je imala vrlo ograni~eni karakter, posebice u<br />
usporedbi sa centraliziranom proizvodnjom<br />
priklju~enom na prijenosne sustave.<br />
• Pogon i upravljanje distribuiranim izvorima razli~iti<br />
su od onih kod centralizirane proizvodnje. Za centraliziranu<br />
proizvodnju u komercijalnom su obliku<br />
ve} razvijene sofisticirane metode upravljanja koje<br />
su i prakti~no primijenjene. Pri~uvna djelatna snaga i<br />
regulacija frekvencije te regulacija napona i kompenzacija<br />
jalove snage samo su neki od tih primjera<br />
primjene.<br />
• Sustav telekomunikacija izme|u operatora prijenosnog<br />
sustava i proizvodnih objekata vrlo je dobro razvijen<br />
i slu`i upravljanju i vo|enju pogona<br />
centaliziranih proizvodnih objekata. Me|utim, u distribucijskim<br />
sustavima postoji relativno ograni~eni<br />
sustav komunikacijskih veza izme|u operatora distribucijskog<br />
sustava i distribuiranih proizvodnih objekata.<br />
• Prethodni elementi ~ine pogon i upravljanje distribucijskim<br />
sustavom zna~ajno razli~itima od onih kod<br />
prijenosnih sustava. Upravljanje i pogon distribucijskih<br />
sustava s ve}im brojem distribuiranih izvora<br />
~init }e znatno slo`eniju zada}u u usporedbi s prijenosnim<br />
sustavima.<br />
Modeliranje, analiza, vo|enje pogona, upravljanje,<br />
planiranje i komercijalne usluge u takvim }e sustavima<br />
i nadalje zahtijevati pozornost kako bi kratkoro~ni i<br />
dugoro~ni interesi dru{tva bili zadovoljeni. U ovom su<br />
radu ukratko predo~ene pote{ko}e koje se mogu javiti<br />
kao prepreke uklju~ivanju obnovljivih izvora u distribucijske<br />
sustave. I nadalje je potrebno pronalaziti<br />
rje{enja za pobolj{anje kvalitete isporu~ene energije,<br />
pove}anje pouzdanosti i uvo|enje prilagodljivosti u<br />
budu}e distribucijske sustave. [tovi{e, potrebno je otvoriti<br />
i nova podru~ja istra`ivanja poput nadzora,<br />
vo|enja pogona, upravljanja i telekomunikacijskih tehnika.<br />
Tako|er, metode odre|ivanja cijena u budu}im<br />
distribucijskim sustavima doprinose njihovom komercijalnom<br />
razvoju u tr`i{nim okvirima. Takve }e aktivnosti<br />
biti od zna~enja i pri ostvarivanju zacrtanih EU<br />
ciljeva koji su vezani uz obnovljive izvore.<br />
Pored tehni~kih aspekata, neophodno je razmotriti<br />
ekonomske i regulatorne aspekte koji su tako|er<br />
zna~ajni za sigurnost i stabilnost budu}ih distribucijskih<br />
sustava. Budu}i distribucijski sustavi bit }e<br />
znatno slo`eniji nego {to se danas smatra. Oni }e biti<br />
znatno te`i za pogon, upravljanje i planiranje u<br />
usporedbi s prijenosnim sustavima i tradicionalnim<br />
338<br />
distribucijskim sustavima. [tovi{e, budu}e distribucijske<br />
sustave s uklju~enim obnovljivim izvorima<br />
potrebno je razviti na temelju ekonomi~nosti i tr`i{nih<br />
principa. Time }e se zasigurno pojaviti i nova podru~ja<br />
istra`ivanja u energetskom sektoru u svim zemljama<br />
koje `ele pratiti smjernice Europske unije. Aspekti<br />
pomo}nih usluga ~init }e novo podru~je koje }e biti od<br />
prakti~nog interesa distribucijskim kompanijama i distribuiranim<br />
generatorima.<br />
LITERATURA<br />
1 T. ACKERMANN, et al.: "Distributed generation: a definition",<br />
Electric Power Systems Research, vol. 57, 2001, pp.<br />
195-204<br />
2 T. ACKERMANN, et al.: "Distributed power generation<br />
in a deregulated market environment – A Working Paper",<br />
Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden,<br />
2003<br />
3 P. CHRISTIANSEN, et al.: "Grid connection and remote<br />
control for the Horns Rev 150 MW offshore wind farm in<br />
Denmark", Proceedings of the 2nd International Workshop<br />
on Transmission Networks for Offshore Wind Farms,<br />
Stockholm, Sweden, March 29-30, 2001<br />
4 CIGRE: "Impact of increasing contribution of dispersed<br />
generation on the power system", WG 37.23, Feb. 1999<br />
5 CIGRE: "Modelling new forms of generation and storage",<br />
WG 38.01, Nov. 2000<br />
6 N. HATZIARGYRIOU, et al.: "Distributed energy<br />
sources: Technical challenges", IEEE paper, No.<br />
0-7803-7322-7, 2002<br />
7 N. JENKINS, et al.: Embedded generation, IEE Power<br />
and Energy Series 31, ISBN 0 85296 774 8, London, UK,<br />
2000<br />
8 J. LOPES, et al.: "Integration of dispersed generation on<br />
distribution networks – Impact studies", IEEE paper, No.<br />
0-7803-7322-7, 2002<br />
DISTRIBUTED GENERATION OF ELECTRIC ENERGY<br />
The paper discusses in a general way the main characteristics<br />
of distributed electric energy generation. First, technical<br />
influence of distributed resources on production, transmission<br />
and distribution systems of electric energy are given.<br />
Some technical solutions and open questions are quoted.<br />
Electric energy generation from small wind power plants is<br />
given as a distributed generation. Calculation methods applied<br />
in distribution network are described, which are used<br />
in the study analysis of resource connection to the distribution<br />
grid.<br />
VERSTREUTE ENERGIEERZEUGUNG<br />
In dieser Arbeit sind Hauptmerkmale distribuirter (=verstreuter)<br />
Stromerzeugung allgemein betrachtet. Vorerst<br />
sind technische Einflüsse der verstreuten Stromerzeugung
N. Dizdarevi} – M. Majstrovi} – S. @utobradi}: Distribuirana proizvodnja elektri~ne energije Energija, god. 52 (2003) 5, 321 – 339<br />
auf die Erzeugungs-, Übertragung- und Verteilungssysteme<br />
beschrieben. Danach sind gewisse Auswirkungen<br />
technischer Lösungen, sowie noch offene Fragen dagestellt.<br />
Die Stromerzeugung kleiner Windkraftwerke ist als verstreute<br />
Erzeugung betrachtet. Beschrieben sind jene<br />
Berechnungsarten der Verteilungsnetze, welche in wissenschaftlicher<br />
Betrachtung des Anschliessens von Stromquellen<br />
an das Verteilungsnetz benutzt werden.<br />
Naslov pisaca:<br />
Dr. sc. Nijaz Dizdarevi}, dipl. ing.<br />
prof. dr. sc. Matislav Majstrovi}, dipl. ing.<br />
dr. sc. Sr|an @utobradi}, dipl. ing.<br />
Energetski institut "Hrvoje Po`ar"<br />
Savska 163, 10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Uredni{tvo primilo rukopis:<br />
2003-03-6.<br />
339
VA@NOST DONOŠENJA STANDARDA<br />
ENERGETSKE EFIKASNOSTI RADI POVE]ANJA<br />
NACIONALNIH ENERGETSKIH UŠTEDA<br />
Mr. sc. Vesna K olega,Zagreb<br />
UDK 620.9.351.64<br />
PREGLEDNI ^LANAK<br />
U ~lanku su prikazana svjetska iskustva kao potvrda va`nosti uvo|enja standarda energetske efikasnosti ku}anskih ure|aja i<br />
uredske opreme radi smanjenja energetske potrošnje u stambenom i javnom sektoru zgrada na nacionalnom nivou, s posebnim<br />
osvrtom na va`nost provo|enja me|unarodne i regionalne harmonizacije standarda energetske efikasnosti, energetskih<br />
oznaka i test procedura. Nadalje, opisana su dva osnovna pristupa etabliranju standarda energetske efikasnosti: statisti~ki i<br />
in`enjersko-ekonomski.<br />
Klju~ne rije~i: standardi energetske efikasnosti, test procedure,<br />
me|unarodna harmonizacija, statisti~ki<br />
pristup, in`enjersko-ekonomski<br />
pristup.<br />
1. UVODNA RAZMATRANJA<br />
Standarde energetske efikasnosti ku}anskih ure|aja i<br />
uredske opreme ~ini niz procedura i propisa koji definiraju<br />
radne karakteristike (radni u~inak) proizvedenog<br />
ure|aja s obzirom na energiju koju troši. Ure|aji<br />
koji su energetski neefikasniji od nekog minimuma<br />
propisanog standardom moraju biti povu~eni s tr`išta<br />
do odre|enog datuma.<br />
U ve}ini razvijenih zemalja svijeta standardi energetske<br />
efikasnosti su neizostavni dio nacionalne energetske<br />
politike s ciljem smanjenja energetske potrošnje i<br />
emisije štetnih tvari.<br />
Preliminarna je faza u postupku donošenja standarda energetske<br />
efikasnosti provesti sve potrebne analize koje<br />
}e dati zadovoljavaju}e odgovore na ~etiri klju~na pitanja:<br />
1. Koje su posljedice uvo|enja standarda energetske<br />
efikasnosti na raspolo`ivost i kvalitetu energetskih<br />
ure|aja?<br />
2. Kakav je ekonomski utjecaj (analize troškova i<br />
koristi, eng. cost-benefit analysis) standarda na potroša~e,<br />
proizvo|a~e, nacionalno gospodarstvo i<br />
zaštitu okoliša?<br />
3. Pod kojim je uvjetima i u kolikoj mjeri potrebna intervencija<br />
Vlade na tr`ištu energetskih ure|aja?<br />
4. Kako upravljati procesom donošenja i provedbe<br />
standarda energetske efikasnosti?<br />
Strana iskustva pokazuju da se 3. pitanje pokazalo vrlo<br />
spornim i da je još uvijek bez pravog odgovora. Dok za-<br />
govornici smatraju da se intervencijom Vlade jednostavno<br />
modificiraju pravila na slobodnom tr`ištu u<br />
korist sviju, oponenti tvrde da uplitanje Vlade negira<br />
slobodu i konkurentnost tr`išta.<br />
2. PODJELA STANDARDA ENERGETSKE<br />
EFIKASNOSTI<br />
Prema na~inu donošenja i provedbe standardi energetske<br />
efikasnosti se dijele u dvije osnovne grupe:<br />
1. nametnuti od strane relevantnih dr`avnih institucija<br />
– mandatni standardi (eng. mandatory standards);<br />
2. standardi doneseni konsenzusom izme|u zainteresiranih<br />
strana (udruga potroša~a, proizvo|a~a i<br />
Vladinih institucija) – dobrovoljni standardi (eng.<br />
voluntary standards).<br />
Podjela prema formi standarda je na dva glavna tipa:<br />
1. standarde koji uvjetuju radni u~inak ure|aja (performanse<br />
ure|aja) (engl. performance energy efficiency<br />
standards);<br />
2. standarde koji zahtijevaju odre|eno svojstvo (opciju)<br />
ure|aja (npr. standardom je propisano da perilice rublja<br />
moraju imati opciju hladnog ispiranja) ili uklanjanje<br />
opcije ure|aja (npr. u plinskim sušilicama rublja<br />
ne smiju biti nikakva kontrolna svjetla) (engl. prescriptive<br />
energy efficiency standards).<br />
Zahtijevani radni u~inak energetskog ure|aja mo`e<br />
biti definiran kao:<br />
1. minimalna dozvoljena energetska efikasnost ure|aja;<br />
2. maksimalna dozvoljena energetska potrošnja ure|aja.<br />
341
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
Zahtijevane veli~ine se odre|uju test procedurama u<br />
ispitnim laboratorijima. Test procedure su niz precizno<br />
definiranih protokola koji rangiraju energetske radne<br />
karakteristike proizvedenih ure|aja zabranjuju}i izlaz<br />
na tr`ište ure|ajima koji su energetski neefikasniji od<br />
nekog zadanog minimuma.<br />
3. STRANA ISKUSTVA U DONOŠENJU<br />
I PROVEDBI STANDARDA<br />
ENERGETSKE EFIKASNOSTI<br />
3.1. Povijest donošenja standarda energetske<br />
efikasnosti<br />
Prvi standardi energetske efikasnosti na podru~ju<br />
Europe datiraju iz šezdesetih godina. Najraniji standardi<br />
za ~itav niz elektri~nih ure|aja doneseni su u Poljskoj<br />
1962., ali nikad nisu implementirani u praksu.<br />
Francuska je još 1966. donijela prvi mandatni standard<br />
energetske efikasnosti za hladnjake, koga je slijedio<br />
standard za zamrziva~e donesen 1978. godine. Niti jedan<br />
od njih nije za`ivio u praksi.<br />
Generalni zaklju~ak o prvoj legislativi ovog podru~ja<br />
na europskom tlu je da je bila nezadovoljavaju}a, nedjelotvorna<br />
i nije se implementirala u praksu.<br />
U Sjedinjenim Ameri~kim Dr`avama, prvi standardi<br />
energetske efikasnosti doneseni su u Kaliforniji, 1978.<br />
godine, a u sljede}im godinama standarde donose i ostale<br />
ameri~ke dr`ave. Godine 1987. ameri~ki je Kongres<br />
usuglašene standarde svih dr`ava objedinio u<br />
Nacionalni dokument o energetskoj efikasnosti<br />
ure|aja (Nacional Appliance Energy Conversation<br />
Act, NAECA) kao jedinstveni federalni standard.<br />
342<br />
Harmonizaciju standarda su potaknuli proizvo|a~i energetskih<br />
ure|aja kojima je bilo puno jednostavnije i<br />
isplativije poštovati jedan jedinstveni nego ~etrdesetak<br />
razli~itih standarda.<br />
Prvi doneseni standardi u sklopu NAECA bili su oni za<br />
hladnjake, zamrziva~e, grijalice vode i klimatizacijske<br />
ure|aje 1.<br />
3.2. Globalni pregled<br />
U 90-tim godinama 20. stolje}a, u`urbano se donose<br />
prvi ili modificiraju postoje}i standardi energetske efikasnosti<br />
ku}anskih ure|aja i uredske opreme. U svijetu<br />
su, u ovom trenutku, najrasprostranjeniji mandatni<br />
standardi energetske efikasnosti (sl. 1. i tabl. 1).<br />
Posljednjih su nekoliko godina provedene brojne analize<br />
i procjene globalnog energetskog potencijala koje<br />
pokazuju da su mogu}e uštede uvo|enjem standarda<br />
energetske efikasnosti u ku}anstvima i uslu`nom sektoru<br />
vrlo velike (tabl. 2) 2. U studiji nije analizirana<br />
individualna potrošnja neke zemlje, ve} prognoza ukupne<br />
globalne potrošnje u stambenom i uslu`nom<br />
sektoru, koja uzima u obzir tehnološka dostignu}a,<br />
razne programe poticanja i promocije energetske efikasnosti<br />
i upravljanja potrošnjom, uvo|enje<br />
ozna~avanja i standarda energetske efikasnosti za<br />
gra|evinske materijale i elemente, te cjelokupnu energetsku<br />
opremu unutar zgrade.<br />
Analiza energetskog potencijala stambenog i uslu`nog<br />
sektora pokazuje da 1990. godine 41% ukupne svjetske<br />
potrošnje elektri~ne energije otpada na spomenute<br />
sektore.<br />
Slika 1. Globalni prikaz zastupljenosti standarda energetske efikasnosti za ku}anske ure|aje
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
Tablica 1. Status standarda energetske efikasnosti ku}anskih<br />
ure|aja prema regijama i dr`avama<br />
Dr`ava/regija Mandatni<br />
/dobrovoljni<br />
Australija M H/Z, GV<br />
Brazil D H/Z<br />
Ure|aji* Komentar<br />
na snazi<br />
od 1999.<br />
Kanada M svi<br />
sli~ni SAD-ovim<br />
standardima<br />
Kina M H, PR, SKU potrebna<br />
revizija<br />
Europska unija M H/Z<br />
Indija D<br />
H, SKU,<br />
CKU<br />
Japan D CKU<br />
Koreja M H, CKU<br />
Meksiko M H/Z, SKU<br />
Filipini M CKU<br />
SAD M svi<br />
na snazi<br />
od 1999.<br />
potrebna<br />
revizija<br />
sli~ni SAD-ovim<br />
standardima<br />
* Ure|aji su: hladnjaci (H), zamrziva~i (Z), kombinirani<br />
hladnjaci (H/Z), perilice rublja (PR), perilice posu|a<br />
(PP), sušilice rublja (SR), grijalice vode (GV), štednjaci<br />
(Š), sobni klima ure|aji (SKU), centralizirani klima<br />
ure|aji (CKU)<br />
Tablica 2. Globalna potrošnja u 1990. godini i prognoza energetskih<br />
ušteda u zgradama (stambeni + uslu`ni sektor) (EJ)<br />
(EJ) 1990. 2010. 2020. 2050.<br />
Elektri~na <strong>energija</strong> 51 69 79 109<br />
Ostali energenti<br />
Ukupna potrošnja<br />
62 83 95 152<br />
bez standarda i<br />
oznaka 112 151 174 261<br />
Ukupna potrošnja<br />
sa standardima i<br />
oznakama 112 128 138 137<br />
PROIZVOÐA^<br />
Ostali<br />
G.D.A.<br />
Candy<br />
Merloni<br />
Liebherr<br />
Groupe Brant<br />
Miele<br />
Whirlpool<br />
Bosch-Siemens<br />
Electrolux<br />
U prognozi za 2050. pretpostavljena su zna~ajna tehnološka<br />
dostignu}a u odnosu na 2020. godinu.<br />
U razdoblju izme|u 1995. – 2010. godine o~ekuje se rapidni<br />
porast potrošnje elektri~ne energije u tranzicijskim<br />
zemljama zbog korištenja sve ve}eg broja energetskih<br />
ure|aja u zgradama, koji }e zahtijevati prosje~ne godišnje<br />
investicije u nove proizvodne i distribucijske kapacitete u<br />
iznosu od cca 97 milijardi USD 3.<br />
Koliko je to zna~ajan iznos, najbolje je vidljivo iz ~injenice<br />
da je 1992. godine na svjetskom tr`ištu, na<br />
ku}anske ure|aje (hladnjake, zamrziva~e, perilice rublja,<br />
perilice posu|a i mikrovalne pe}nice) potrošeno<br />
ukupno 67 milijardi USD. Realno je za o~ekivati da }e<br />
do 2005. godine taj iznos porasti na više od 85 milijardi<br />
USD 4. Procjenjuje se da }e svjetsko tr`ište hladnjaka<br />
i klimatizacijskih ure|aja, koje je 1997. godine iznosilo<br />
40-45 milijardi USD, do 2005. porasti na preko 50 milijardi<br />
USD 5.<br />
Na slici 2. prikazana je ukupna dobit velikih europskih<br />
proizvo|a~a od prodaje bijele tehnike u 1994. godini.<br />
U tablici 3. dana je prognoza udjela ku}anskih ure|aja<br />
(hladnjaci, zamrziva~i, perilice rublja, perilice posu|a,<br />
sušilice rublja, razne vrste štednjaka uklju~uju}i i mikrovalne<br />
pe}nice) po svjetskim regijama 4.<br />
Tablica 3. Prognoza udjela pojedine regije na svjetskom<br />
tr`ištu bijele tehnike (%)<br />
Regija 1992. 2005.<br />
Zapadna Europa<br />
Sjeverna Amerika<br />
Jugoisto~na Azija<br />
Isto~na Europa<br />
Ju`na Amerika<br />
Srednji Istok<br />
Australija i Pacifik<br />
Ostalo<br />
39,9<br />
25,0<br />
20,2<br />
6,8<br />
1,8<br />
1,9<br />
1,6<br />
2,8<br />
0 1 2 3 4 5 6<br />
Prodaja (milijarde eura)<br />
Slika 2. Ukupna dobit velikih europskih proizvo|a~a od prodaje bijele tehnike<br />
38,4<br />
21,1<br />
23,6<br />
7,2<br />
2,6<br />
2,5<br />
1,6<br />
3,0<br />
343
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
Iz tablice 3 je vidljivo da 1992. godine 85% svjetskog<br />
tr`išta bijele tehnike ~ine tri velike svjetske regije: Zapadna<br />
Europa, Sjeverna Amerika i Jugoisto~na Azija.<br />
U periodu do 2005. godine udjeli spomenutih regija na<br />
svjetskom tr`ištu bijele tehnike }e stagnirati ili blago<br />
padati, dok se porast o~ekuje u Ju`noj Americi, Srednjem<br />
Istoku, Jugoisto~noj Aziji i Isto~noj Europi (tim<br />
redoslijedom).<br />
U tablici 4. prikazana je prognoza porasta prodaje pojedinog<br />
ku}anskog ure|aja izra`ena u USD prema maloprodajnoj<br />
cijeni ure|aja iz 1992. godine 4.<br />
Tablica 4. Prognoza porasta prodaje pojedinog ku}anskog<br />
ure|aja na svjetskom tr`ištu (u milijunima USD)<br />
Ure|aji 1992. 2005. Porast (%)<br />
Hladnjaci 26 738 32 208 20,5<br />
Perilice i<br />
sušilice rublja<br />
18 592 20 623 10,9<br />
Štednjaci 11 154 12 116 8,6<br />
Mikrovalne<br />
pe}nice<br />
Perilice<br />
posu|a<br />
6 817 7 353 7,9<br />
3 826 4 671 22,1<br />
Ukupno 67 127 76 971 14,7<br />
Najve}i porast prodaje o~ekuje se za perilice posu|a (u<br />
1992. godini ih je bilo broj~ano znatno manje nego ostalih<br />
ure|aja) i hladnjake (svi tipovi hladnjaka i zamrziva~a,<br />
kombinirani hladnjaci i dr.).<br />
Globalna analiza provedena 1996. godine za Svjetski<br />
energetski kongres (World Energy Congress, WEC)<br />
pokazala je da izrazito ekološki scenarij u odnosu na<br />
konzervativni (eng. buisiness as usual scenario) smanjuje<br />
potra`nju za energijom za 6-16% u zemljama<br />
~lanicama Organizacije za ekonomsku kooperaciju i<br />
razvitak (OECD), kojoj pripadaju Europska unija,<br />
Australija, Japan, Koreja, Meksiko, Novi Zeland i<br />
SAD. Izrazito ekološki scenarij polazi od pretpostavke<br />
da }e globalni problem stakleni~kog efekta i koncept<br />
odr`ivog razvitka na svjetskoj razini ve} do 2010. godine<br />
osjetno djelovati na porast primjene energetski<br />
efikasnih tehnologija i obnovljivih izvora energije. U<br />
tranzicijskim zemljama smanjenje energetske potra`nje<br />
iznosi izme|u 24 i 44%, pri ~emu je veliki dio<br />
ušteda postignut uspješnom provedbom standarda energetske<br />
efikasnosti 6.<br />
Osim energetskih ušteda, va`nost standarda energetske<br />
efikasnosti je i u njihovu ekološkom u~inku.<br />
Spomenute analize, prognoziraju za 2005. godinu, kao<br />
direktnu posljedicu provedbe standarda energetske<br />
efikasnosti, smanjenje emisije CO 2 za 107 milijuna<br />
tona (što je 2% ukupne emisije CO 2 u SAD), NO X za<br />
286 000 tona i SO 2 za 385 000 tona 7. Ovdje treba<br />
naglasiti da je u 1995. godini, 25–30% globalne emisije<br />
CO 2 bilo iz sektora zgradarstva.<br />
Brojni me|unarodni ugovori o zaštiti okoliša i reduciranju<br />
emisija CO 2 inzistiraju na uvo|enju energetskih<br />
344<br />
oznaka, standarda energetske efikasnosti, te njihovoj<br />
me|unarodnoj i regionalnoj harmonizaciji kao dokazano<br />
djelotvornim mjerama zaštite okoliša.<br />
4. MEÐUNARODNA I REGIONALNA<br />
HARMONIZACIJA STANDARDA ENERGETSKE<br />
EFIKASNOSTI, ENERGETSKIH OZNAKA<br />
I TEST PROCEDURA<br />
^injenica da energetski ure|aji proizvedeni prema<br />
vrijede}im standardima jedne zemlje, nisu kompatibilni<br />
sa standardima drugih zemalja ograni~ava potencijalno<br />
zajedni~ko tr`ište dr`avnim granicama.<br />
Proizvo|a~i energetske opreme, iz potpuno razumljivih<br />
razloga, poduzimaju brojne aktivnosti radi<br />
uskla|ivanja standarda energetske efikasnosti, test<br />
protokola i energetskih oznaka, koje bi rezultiralo liberalizacijom<br />
tr`išta.<br />
Proces harmonizacije standarda energetske efikasnosti,<br />
energetskih oznaka i test procedura na regionalnoj<br />
osnovi, u velikom je zamahu u Europskoj uniji,<br />
Sjevernoj Americi i Australiji/Novom Zelandu.<br />
Me|unarodna harmonizacija je te`e provediva od regionalne<br />
zbog daleko ve}ih klimatskih, kulturoloških i<br />
brojnih drugih razlika izme|u zemalja sudionica.<br />
Neke od glavnih barijera procesu harmonizacije su:<br />
– teško usuglašavanje test procedura;<br />
– klimatske razlike;<br />
– razlike u tehnološkim i radnim karakteristikama energetskih<br />
ure|aja;<br />
– velike varijacije u cijeni energenata;<br />
– kulturološke razlike;<br />
– razlike u snazi i profilu proizvo|a~a u raznim<br />
zemljama.<br />
Definiranje test procedura je vrlo slo`en i skup proces.<br />
Test procedure jako variraju od dr`ave do dr`ave što<br />
rezultira potrebom za opširnim i zna~ajnim modifikacijama<br />
i prilagodbama radi iznala`enja što optimalnijeg<br />
rješenja za sve zemlje uklju~ene u proces<br />
harmonizacije. Nadalje, za ure|aje ~ija je energetska<br />
efikasnost jako ovisna o klimatskim uvjetima<br />
(prvenstveno toplinski i klimatizacijski ure|aji) proces<br />
me|unarodne harmonizacije se dodatno komplicira do<br />
te mjere da u nekim slu~ajevima postaje jednostavno<br />
neprovediv.<br />
Razlike u tehnološkim i radnim karakteristikama<br />
ure|aja u razli~itim zemljama je teško i usporediti i<br />
uskladiti. Izme|u ostalog, i same dimenzije jako variraju,<br />
pa su tako ku}anski ure|aji proizvedeni u SAD<br />
generalno ve}ih dimenzija od onih proizvedenih u Europskoj<br />
uniji.<br />
Velike varijacije u cijeni energenata su gotovo nepremostiva<br />
barijera, jer su zemlje sa socijalnim cijenama<br />
manje zainteresirane za donošenje standarda energetske<br />
efikasnosti, što njihovu eventualnu harmonizaciju<br />
~ini bespredmetnom. Mo`e se zaklju~iti da ekonomska
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
opravdanost uvo|enja standarda energetske efikasnosti<br />
u velikoj mjeri ovisi o cijeni energenata u nekoj<br />
zemlji.<br />
Kulturološke razlike širom svijeta su tolike da je izme|u<br />
nekih zemalja i regija, zbog brojnih razloga, jednostavno<br />
nemogu}e provesti harmonizaciju.<br />
Me|unarodna i regionalna harmonizacija je, u<br />
posljednjih desetak godina, glavna tema brojnih konferencija,<br />
seminara i sastanaka širom svijeta.<br />
Sredinom 1995. godine, u organizaciji Me|unarodne<br />
energetske agencije (International Energy Agency,<br />
IEA) odr`an je jedan od va`nijih sastanaka stru~njaka<br />
na temu harmonizacije test procedura i standarda energetske<br />
efikasnosti.<br />
Okosnicu sastanka ~inila su izlaganja sljede}ih referata:<br />
– Generalni pregled standarda energetske efikasnosti<br />
u svijetu 8;<br />
– Standardi energetske efikasnosti za hladnjake i<br />
zamrziva~e 9;<br />
– Standardi energetske efikasnosti uredske opreme<br />
10.<br />
Nakon izlaganja sudionici su podijeljeni u dvije radne<br />
grupe:<br />
– za ku}anske ure|aje;<br />
– za uredsku opremu.<br />
Osnovni ciljevi sastanka bili su:<br />
– istra`iti i analizirati zate~eno stanje;<br />
– okupiti jezgru stru~njaka za pripremu radnog plana<br />
harmonizacije u budu}em razdoblju;<br />
– identificirati kategorije ure|aja za koje je internacionalna<br />
harmonizacija tehni~ki izvediva i ekonomski<br />
isplativa;<br />
– odrediti ulogu Me|unarodne energetske agencije u<br />
procesu internacionalne harmonizacije.<br />
Glavni zaklju~ci Radne grupe za ku}anske ure|aje bili<br />
su sljede}i:<br />
– nakon detaljne analize ku}anskih ure|aja (hladnjaci,<br />
zamrziva~i, perilice rublja, perilice posu|a,<br />
sušilice rublja, grijalice vode i mikrovalne pe}nice)<br />
kao najbolji kandidati za prvu fazu provedbe harmonizacije<br />
odabrani su hladnjaci/zamrziva~i i mikrovalne<br />
pe}nice;<br />
– iako su mikrovalne pe}nice manja trošila od drugih<br />
ku}anskih ure|aja, bile bi idealan pilot ure|aj jer ve}<br />
imaju internacionalno prihva}en test protokol, a njihove<br />
tehnološke i radne karakteristike su vrlo sli~ne<br />
širom svijeta;<br />
– energetski potencijal harmonizacije hladnjaka i<br />
zamrziva~a je vrlo velik, ali su barijere velika raznolikost<br />
test protokola, brojne razlike u tehnološkim i<br />
radnim karakteristikama i dr.;<br />
– proces harmonizacije izme|u zemalja Europske<br />
unije i Sjeverne Amerike procijenjen je veoma kom-<br />
pliciranim, što }e rezultirati autonomnoš}u tr`išta<br />
(zajedni~ko }e tr`ište i dalje ostati minimalno);<br />
– veliki energetski potencijal se o~ekuje u Jugoisto~noj<br />
Aziji, gdje treba pokrenuti brojne programe<br />
poticanja i promocije energetske efikasnosti;<br />
– sobni klimatizacijski ure|aji su sljede}i na listi potencijalnih<br />
kandidata, jer se unato~ velikoj ovisnosti<br />
o klimatskim karakteristikama internacionalno<br />
koriste ISO standardi, a tehnološke i radne karakteristike<br />
su sli~ne širom svijeta;<br />
– perilice rublja i posu|a, kao i sušilice rublja nisu dobri<br />
kandidati jer energetska potrošnja strogo ovisi o<br />
ponašanju i navikama korisnika, a test protokoli su<br />
bitno druga~iji u raznim dijelovima svijeta;<br />
– prije kona~ne odluke o tome koji ure|aji trebaju u}i<br />
u prvi krug internacionalne harmonizacije, nu`na je<br />
provedba opse`nih analiza energetskog potencijala<br />
za sve ku}anske ure|aje;<br />
– zadatak Me|unarodne energetske agencije je prikupljati<br />
i distribuirati relevantne podatke svim zainteresiranim<br />
stranama.<br />
Uz brojne pozitivne strane harmonizacije, osnovni je<br />
nedostatak da usuglašeni standardi ne}e biti optimalni<br />
za svaku pojedinu zemlju ve} }e se morati prihvatiti i<br />
odre|eni kompromisi. Nadalje, za dogovore o zajedni~kim<br />
standardima, test procedurama i energetskim<br />
oznakama trebat }e jako puno vremena i dobre<br />
volje svih zainteresiranih strana.<br />
5. METODOLOŠKE PODLOGE STANDARDA<br />
ENERGETSKE EFIKASNOSTI<br />
5.1. Pristupi etabliranju standarda<br />
Pod pojmom metodoloških podloga za izradu standarda<br />
energetske efikasnosti podrazumijevaju se dva<br />
osnovna pristupa etabliranju standarda:<br />
– statisti~ki;<br />
– in`enjersko-ekonomski.<br />
Osim navedenih pristupa, poznat je i tzv. hibridni pristup<br />
donošenju standarda energetske efikasnosti, u kojemu<br />
se standardi postavljaju konsenzusom<br />
zainteresiranih strana.<br />
Primjer 1<br />
Ameri~ki standard za hladnjake iz 1998. godinu nije baziran<br />
na statisti~kim analizama, jer je predlo`ena maksimalna<br />
dozvoljena energetska potrošnja 515 litarskog<br />
kombiniranog hladnjaka s automatskim odle|ivanjem<br />
iznosila 500 kWh/god., a u vrijeme provo|enja analiza na<br />
tr`ištu nije bilo modela s tako malom potrošnjom. Iz tog<br />
je razloga Ameri~ki federalni odjel za energiju (US Department<br />
of Energy, DOE) proveo in`enjerskoekonomske<br />
analize koje su predstavljale bazu za diskusiju<br />
u pregovara~koj grupi sastavljenoj od predstavnika<br />
proizvo|a~a, elektroprivrednih i plinskih kompanija, udruga<br />
potroša~a i resornih ministarstava. Na taj je na~in<br />
345
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
standard energetske efikasnosti za hladnjake, ustvari,<br />
etabliran konsenzusom pregovara~ke grupe 11.<br />
Prije kona~nog odabira pristupa (statisti~ki ili<br />
in`enjersko-ekonomski) potrebno je provesti veliki<br />
broj predradnji. U~estala je praksa podijeliti neku<br />
vrstu proizvoda (npr. hladnjake, perilice rublja i dr.) u<br />
nekoliko kategorija (poznate pod nazivom klasa proizvoda)<br />
prema raznim pogodnostima koje pru`aju korisnicima.<br />
Glavni razlog podjele u klase proizvoda je<br />
omogu}iti što pravednije odre|ivanje deklarirane energetske<br />
potrošnje ure|aja.<br />
Primjer 2<br />
Stariji modeli hladnjaka s ru~nim odle|ivanjem troše<br />
manje energije od modernijih modela s automatskim<br />
odle|ivanjem. U slu~aju da hladnjaci nisu podijeljeni<br />
prema klasama, tehnološki naprednijim modelima s<br />
razli~itim dodatnim opcijama koji troše više energije,<br />
bilo bi te`e posti}i vrijednost propisanu standardom.<br />
Na taj bi na~in, standardi energetske efikasnosti bili<br />
svojevrsna ko~nica tehnološkog napretka.<br />
U Europskoj se uniji hladnjaci dijele na nekoliko klasa,<br />
ovisno o sposobnosti postizanja specifi~ne temperature<br />
u zamrziva~u.<br />
Sljede}e klju~no pitanje je da li bazirati standarde na<br />
kapacitetu ili volumenu (zapremnini) ure|aja. Praksa<br />
je u zemljama koje imaju razvijene standarde energetske<br />
efikasnosti za hladnjake i zamrziva~e, da su<br />
postavljeni kao linearna funkcija podešenog volumena<br />
(eng. adjusted volume). Podešeni volumen je izvedena<br />
veli~ina u ovisnosti o volumenu rashladnog dijela,<br />
volumenu zamrziva~a i postignutih temperatura.<br />
Razlog baziranja standarda na podešenom volumenu<br />
je taj što bi u slu~aju da maksimalna dozvoljena energetska<br />
potrošnja nije funkcija podešenog volumena<br />
(ve} je jednaka za sve kapacitete), modeli ve}ih dimenzija<br />
te`e zadovoljavali standarde što bi obeshrabrivalo<br />
proizvo|a~e u njihovoj proizvodnji.<br />
Va`an korak u donošenju standarda za odre|enu klasu<br />
proizvoda je odrediti kako se mijenja energetska potrošnja<br />
u ovisnosti o podešenom volumenu. Jedna od<br />
naj~eš}e korištenih metoda je provo|enjem simulacija<br />
za nekoliko modela razli~itih volumena i što sli~nijih<br />
tehnoloških i radnih karakteristika. Spomenute simulacije<br />
za svaki model ure|aja daju krivulju regresije za<br />
pojedinu razinu energetskih ušteda. Nakon definiranja<br />
`eljene razine energetskih ušteda, odabire se jednostavna<br />
linearna jednad`ba za energetsku potrošnju<br />
kao funkciju podešenog volumena.<br />
Kriteriji podjele ure|aja prema klasama su mnogozna~ni<br />
i ~esto sporni, ali su iznimno va`an ~imbenik u smanjenju<br />
energetske potrošnje, što je u kona~nici i primarni cilj<br />
donošenja standarda energetske efikasnosti.<br />
5.2. Statisti~ki pristup<br />
Jedna od osnovnih razlika izme|u statisti~kog i<br />
in`enjersko-ekonomskog pristupa je u tome što statis-<br />
346<br />
ti~ki pristup zahtijeva manje analiza i zasniva se na,<br />
generalno gledano, lakše dostupnim podacima od<br />
in`enjersko-ekonomskog pristupa. Potrebni podaci se<br />
odnose na karakterizaciju teku}eg tr`išta za promatrani<br />
ure|aj, a cilj je što preciznije odrediti zastupljenost<br />
pojedinog modela nekog ure|aja na tr`ištu prema<br />
klasi energetske efikasnosti. Nakon provedene analize,<br />
odre|uje se potencijalna razina energetske potrošnje<br />
koju }e standard postaviti, iznala`enjem kompromisa<br />
izme|u `eljenih energetskih ušteda i prihvatljivog<br />
broja modela koje zbog prevelike energetske potrošnje<br />
treba eliminirati s tr`išta. Va`na je prednost statisti~kog<br />
pristupa da stvarni troškovi poboljšanja energetskih<br />
karakteristika ure|aja ne trebaju biti eksplicitno<br />
odre|eni, jer je prikupljanje pouzdanih podataka o<br />
troškovima od proizvo|a~a i dobavlja~a energetskih<br />
ure|aja izuzetno te`ak, a u brojnim slu~ajevima i neizvediv<br />
zadatak.<br />
Statisti~ki pristup, kao metodološka podloga<br />
donošenja standarda energetske efikasnosti provodi se<br />
u zemljama Europske unije i Australiji.<br />
Detaljne statisti~ke analize kao podlogu donošenja internacionalnog<br />
standarda energetske efikasnosti za<br />
hladnjake na nivou zemalja Europske unije provela je<br />
<strong>Grupa</strong> za energetsku efikasnost (Group for Energy Efficiency,<br />
GEA), koju ~ine Danska energetska agencija<br />
(DEA), Nizozemska agencija za energiju i zaštitu okoliša<br />
(NOVEM) i Francuska agencija za zaštitu okoliša i<br />
upravljanje energijom (ADEME).<br />
Sli~ne statisti~ke analize provedene su posljednjih godina<br />
i u Australiji.<br />
Primjer 3<br />
Kao dobar primjer statisti~kog pristupa, opisana je<br />
analiza provedena od strane Grupe za energetsku efikasnost<br />
za kombinirani hladnjak s tri zvjezdice.<br />
Na slici 3. prikazani su podaci o godišnjoj energetskoj<br />
potrošnji kombiniranih hladnjaka s tri zvjezdice za<br />
modele dostupne na europskom tr`ištu u 1992. godini.<br />
Energetska potrošnja svakog modela hladnjaka ucrtana<br />
je u graf kao funkcija podešenog volumena.<br />
Za klasu proizvoda kombinirani hladnjak s tri<br />
zvjezdice prema vrijede}oj test proceduri Europske<br />
unije, EN 153 podešeni volumen (AV) se odre|uje<br />
prema sljede}oj formuli:<br />
AV (litra) = volumen rashladnog dijela + 2,5 •<br />
volumen zamrziva~a<br />
^etiri pravca na slici 3. predstavljaju:<br />
1. prosje~nu energetsku potrošnju za 1992. godinu dobivenu<br />
metodom regresije svih pojedina~nih potrošnji<br />
(referentni pravac);<br />
2. 10% godišnju uštedu energije;<br />
3. 15% godišnju uštedu energije;<br />
4. dugoro~nu uštedu energije kao rezultat implementacije<br />
standarda energetske efikasnosti.
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
Godišnja energetska potrošnja<br />
(kWh/god.)<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450<br />
Metoda kojom su dobivena prva tri pravca bazirana je<br />
na statisti~kom pristupu, dok je za ~etvrti pravac<br />
potrebno provesti in`enjersko-ekonomske analize objašnjene<br />
u sljede}em poglavlju.<br />
Prvi je korak statisti~kog pristupa na pravcu regresije<br />
prona}i model koji troši najviše energije i zamijeniti ga<br />
s modelom ve}e energetske efikasnosti, pri ~emu broj<br />
modela (veli~ina uzorka) ostaje nepromijenjen. Sljede}i<br />
je korak prora~un energetskih ušteda novouvedenog<br />
modela, tako da se energetske uštede zbrajaju dok<br />
ne dosegnu neku ciljanu vrijednost (10%, 15% ili dr.).<br />
Pravac minimalne efikasnosti je definiran kao pravac<br />
maksimalnog indeksa efikasnosti, pri ~emu se pod pojmom<br />
indeksa energetske efikasnosti nekog modela<br />
ure|aja podrazumijeva postotak za koji je njegova energetska<br />
potrošnja ispod ili iznad referentnog pravca.<br />
Na~ini na koje se najmanje efikasni modeli zamjenjuju<br />
efikasnijima su brojni, a GEA je u svojoj studiji obuhvatila<br />
~etiri naj~eš}e korištena.<br />
Energetski najneefikasniji model mo`e se zamijeniti:<br />
1. fiktivnom jedinicom sli~nog podešenog volumena i<br />
najbli`eg indeksa energetske efikasnosti;<br />
2. postoje}om jedinicom najbli`eg podešenog volumena<br />
i indeksa energetske efikasnosti;<br />
3. fiktivnom jedinicom s podešenim volumenom i indeksom<br />
energetske efikasnosti koji su prosje~ne<br />
vrijednosti ostalih jedinica unutar istog raspona<br />
volumena;<br />
4. fiktivnom jedinicom sli~nog podešenog volumena i<br />
indeksa energetske efikasnosti koji je prosje~na<br />
vrijednost ostalih jedinica unutar istog raspona<br />
volumena.<br />
Promatrani raspon volumena je proizvoljan, ali ne bi<br />
smio biti prevelik. Ve}ina analiza provedena od strane<br />
GEA-e bazira se na ~etvrtom na~inu zamjene, jer se<br />
smatra da je to na~in na koji sami proizvo|a~i, u velikoj<br />
ve}ini slu~ajeva, provode zamjene vlastitih nedovoljno<br />
energetski efikasnih ure|aja.<br />
Podešeni volumen (litra)<br />
Prosje~na potrošnja<br />
Potencijalna energetska<br />
ušteda 10 %<br />
Potencijalna energetska<br />
ušteda 15 %<br />
Dugoro~ni standard<br />
Slika 3. Godišnja energetska potrošnja za kombinirane hladnjake s tri zvjezdice kao funkcija podešenog volumena<br />
5.3. In`enjersko-ekonomski pristup<br />
Za razliku od statisti~kog pristupa izradi standarda energetske<br />
efikasnosti, za in`enjersko-ekonomski pristup<br />
nu`ni su podaci o stvarnim troškovima poboljšanja<br />
energetske efikasnosti nekog ure|aja. Oni se odre|uju<br />
brojnim ekonomskim analizama od kojih su najva`nije<br />
analize troškova `ivotnog vijeka ure|aja (eng. life cycle<br />
cost analysis) i prora~uni perioda povrata investicija<br />
(engl. payback period analysis). Ovaj pristup mo`e<br />
obuhvatiti utjecaj na nacionalnu ili regionalnu potrošnju<br />
energije, utjecaj na proizvo|a~e, isporu~itelje<br />
elektri~ne energije i plina, te utjecaj na okoliš.<br />
Prednost in`enjersko-ekonomskog pristupa pred statisti~kim<br />
je u tome što on uzima u razmatranje tehnološke<br />
inovacije koje rezultiraju poboljšanjem<br />
energetske efikasnosti ure|aja. Me|utim, vrlo je teško<br />
procijeniti troškove tehnoloških inovacija i njihov utjecaj<br />
na krajnju cijenu ure|aja.<br />
In`enjersko-ekonomski pristup u izradi standarda energetske<br />
efikasnosti koristi Ameri~ki federalni odjel za energiju,<br />
a sve potrebne analize se provode u Nacionalnom<br />
laboratoriju Lawrence Berkeley, Sveu~ilišta u Kaliforniji<br />
(National Laboratory Lawrence Berkeley, LBNL). U Europskoj<br />
uniji, ovaj se pristup koristi kao podloga prijedloga<br />
dugoro~nog standarda za hladnjake.<br />
Koraci u provo|enju in`enjerskih analiza u okviru<br />
in`enjersko-ekonomskog pristupa su sljede}i:<br />
1. odre|ivanje klase proizvoda;<br />
2. definiranje polaznog (referentnog) modela ure|aja;<br />
3. odabir tehnoloških karakteristika ure|aja (konstrukcijske<br />
opcije) za pojedinu klasu;<br />
4. prora~un pove}anja energetske efikasnosti za svaku<br />
konstrukcijsku opciju;<br />
5. prora~un pove}anja energetske efikasnosti za razne<br />
kombinacije konstrukcijskih opcija;<br />
6. procjena troškova (uklju~eno instaliranje i<br />
odr`avanje) za svaku konstrukcijsku opciju;<br />
347
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
7. generiranje krivulja troškova u ovisnosti o postignutoj<br />
energetskoj efikasnosti (troškovi – efikasnost<br />
krivulje, engl. cost – efficiency curves).<br />
Klase proizvoda se razlikuju u ovisnosti o izvoru energije<br />
(elektri~na <strong>energija</strong>, plin, ulje), te o kapacitetu i<br />
radnim karakteristikama ure|aja baziranima na svojstvima<br />
koja olakšavaju korištenje i utje~u na energetsku<br />
efikasnost.<br />
Karakteristike polaznog modela ure|aja moraju biti<br />
reprezentativni primjer vlastite klase jer predstavljaju<br />
po~etnu to~ku svih analiza mogu}ih opcija za poboljšanje<br />
energetske efikasnosti ure|aja. Za ure|aje za<br />
koje su standardi energetske efikasnosti ve} doneseni,<br />
obi~no se kao polazni model uzima onaj ~ija je energetska<br />
potrošnja jednaka minimalnoj energetskoj efikasnosti<br />
propisanoj standardom. Za ure|aje koji nemaju<br />
standard energetske efikasnosti, referentni model se<br />
mo`e odabrati na gore opisani na~in ili kao model ~ija<br />
je energetska potrošnja jednaka prosje~noj vrijednosti<br />
energetskih potrošnji postoje}ih modela. Odabir energetski<br />
najneefikasnijeg modela za polazni model preporu~ljivo<br />
je iz tog razloga što je time omogu}eno<br />
provo|enje analiza za pokusne standarde na svim mogu}im<br />
razinama energetske efikasnosti, startaju}i s<br />
eliminiranjem energetski najlošijeg modela.<br />
Konstrukcijske opcije predstavljaju promjene u konstrukciji<br />
polaznog modela koje rezultiraju poboljšanjem<br />
energetske efikasnosti, a razmatraju se odvojeno<br />
ili u raznim kombinacijama.<br />
Za svaku konstrukcijsku opciju ili kombinaciju opcija,<br />
odre|ena je energetska potrošnja mjerenjem ili prora~unima<br />
u okviru test procedure. Prora~uni se ve}inom<br />
provode raznim simulacijskim ili jednostavnim tabli~nim<br />
modelima (engl. spread sheet models) koji obuhva}aju<br />
razne parametre energetske potrošnje ure|aja.<br />
U prora~une moraju biti uklju~eni o~ekivani troškovi<br />
proizvodnje, instaliranja i odr`avanja svake konstrukcijske<br />
preinake ure|aja, pri ~emu je uobi~ajeno da<br />
potrebne podatke daju proizvo|a~i ure|aja i dijelova<br />
koji se mijenjaju (npr. kompresora, motora i dr.).<br />
Podaci o troškovima i energetskoj efikasnosti se kombiniraju<br />
i prikazuju u tabli~noj ili grafi~koj formi<br />
(generiranje troškovi – efikasnost krivulja). U slu~ajevima<br />
kad proizvo|a~i ne `ele ili ne mogu dati potrebne<br />
podatke, koriste se maloprodajne cijene (izvedivo<br />
jedino u slu~aju kad su sve razmatrane konstrukcijske<br />
opcije ve} dostupne na tr`ištu što je u praksi izuzetno<br />
rijedak slu~aj). Prikupljanje prosje~nih maloprodajnih<br />
cijena je posao koji se mo`e pokazati vrlo teškim jer su<br />
razlike u cijenama ~esto zna~ajne. Osim toga teško je<br />
na}i dva modela ure|aja koji se razlikuju samo u to~no<br />
odre|enom konstrukcijskom svojstvu (sve ostale<br />
karakteristike moraju biti iste).<br />
A) Analiza troškova `ivotnog vijeka ure|aja<br />
Nakon provo|enja in`enjerskih analiza, uobi~ajeno je<br />
analizirati ekonomski utjecaj potencijalnih poboljšanja<br />
348<br />
energetske efikasnosti na potroša~a provo|enjem<br />
analiza troškova `ivotnog vijeka ure|aja. Troškovi potroša~a<br />
se odre|uju pomo}u višekratnika koji konvertiraju<br />
troškove proizvodnje u maloprodajne cijene, ili<br />
direktno, provo|enjem anketa i analiza tr`išta.<br />
Troškovi `ivotnog vijeka ure|aja (LLC) odre|uju se<br />
prema sljede}oj formuli:<br />
N OCt<br />
LLC PC<br />
t<br />
(1)<br />
1 ( 1 r)<br />
gdje je:<br />
PC – prodajna cijena ure|aja;<br />
N – ukupni `ivotni vijek ure|aja (izra`en u godinama);<br />
OC – godišnji operativni troškovi;<br />
r – diskontna stopa.<br />
Ako su godišnji operativni troškovi konstantni kroz<br />
~itav `ivotni vijek ure|aja formula (1) prelazi u formulu<br />
(2):<br />
LLC PC ( PWF) OC<br />
(2)<br />
gdje je PWF – faktor sadašnje vrijednosti, a ra~una se<br />
na sljede}i na~in:<br />
N 1 1 1<br />
PWF<br />
t 1 – N<br />
(3)<br />
1 ( 1 r) r ( 1 r)<br />
Troškovi `ivotnog vijeka ure|aja uvijek se odre|uju za<br />
godinu u kojoj standard stupa na snagu. Troškovi instalacije<br />
i odr`avanja su, tako|er, uklju~eni u troškove `ivotnog<br />
vijeka, na taj na~in da se troškovi instalacije<br />
direktno dodaju prodajnoj cijeni, a troškovi odr`avanja<br />
se zbrajaju na operativne troškove i diskontiraju zajedno<br />
s troškovima energije.<br />
Za ure|aje koji u svom radu koriste vodu (npr. perilice<br />
rublja i posu|a) treba uzeti u razmatranje i cijenu m3 vode, kao i cijene sredstava za pranje dostupnih na<br />
tr`ištu.<br />
Teško}a koja se javlja pri odre|ivanju troškova `ivotnog<br />
vijeka ure|aja je pravilan odabir diskontne stope, r.<br />
Primjer 4<br />
Zbog brojnih polemika o odabiru diskontne stope, u<br />
analizi Ameri~kog federalnog odjela za energiju kao<br />
podlozi standardu energetske efikasnosti za kombinirane<br />
hladnjake s automatskim odle|ivanjem, iz 1998.<br />
godine, troškovi `ivotnog vijeka su odre|eni za tri<br />
razli~ite diskontne stope (2%, 6% i 15%) (slika 4.).<br />
Za diskontnu stopu od 6%, minimalni troškovi `ivotnog<br />
vijeka ure|aja bit }e postignuti za ukupnu godišnju<br />
energetsku potrošnju od cca 450 kWh/god. Za ni`u<br />
diskontnu stopu (2%), minimalni troškovi se pomi~u<br />
prema ni`im energetskim potrošnjama, dok se za diskontnu<br />
stopu od 15% minimalni troškovi pomi~u prema<br />
višim energetskim potrošnjama. Za ovaj konkretni<br />
primjer je energetska potrošnja ispod 470 kWh/god.<br />
proglašena neprihvatljivom, jer se sve zainteresirane<br />
strane sla`u da bi dodatnih 2,54 cm izolacijskog sloja sa<br />
svih strana hladnjaka radi smanjenja energetske po-
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
Troškovi `ivotnog vijeka<br />
(LCC (S))<br />
trošnje onemogu}ilo uklapanje ure|aja u prostore ve}<br />
postoje}ih kuhinja. Pretpostavka je bila da unutarnja<br />
zapremnina ostane ista uz pove}anje izolacijskog sloja.<br />
Za postizanje maksimalne energetske uštede, potrebno<br />
je izabrati standard koji propisuje maksimalnu dozvoljenu<br />
potrošnju iznad minimalnih troškova `ivotnog<br />
vijeka sve dok postoji smanjenje troškova `ivotnog<br />
vijeka u odnosu na polazni model ure|aja.<br />
B) Analize perioda povrata investicija<br />
Period povrata investicija (eng. payback period, PAY)<br />
je razdoblje u kojem }e se kroz smanjene operativne<br />
troškove kao posljedicu pove}anja energetske efikasnosti<br />
vratiti dodatne investicije ulo`ene u pove}anje<br />
energetske efikasnosti (PC).<br />
Period povrata investicija odre|uje se iz sljede}e jednakosti:<br />
PAY<br />
1700<br />
1500<br />
1300<br />
1100<br />
900<br />
700<br />
0<br />
750 700 650 600 550 500 450 400<br />
PC<br />
gdje su:<br />
1<br />
OCt 0<br />
(4)<br />
PC – dodatne investicije ulo`ene u pove}anje<br />
energetske efikasnosti;<br />
OC – operativni troškovi.<br />
Op}enito se mo`e re}i da se period povrata investicija<br />
odre|uje interpoliranjem izme|u one dvije godine u<br />
kojima je gornji izraz promijenio predznak.<br />
Ako se operativni troškovi mogu uzeti konstantnima<br />
izraz (4) prelazi u jednostavnu formulu:<br />
PC<br />
PAY – (5)<br />
OC<br />
U tom se slu~aju period povrata investicija mo`e definirati<br />
kao omjer porasta prodajne cijene i troškova in-<br />
LCC, 2 %<br />
LCC, 6 %<br />
LCC, 15 %<br />
PAY<br />
Energetska potrošnja (kWh/god.)<br />
Slika 4. Rezultati analize perioda povrata investicija i troškova `ivotnog vijeka kombiniranog hladnjaka s automatskim<br />
odle|ivanjem za tri razli~ite diskontne stope<br />
stalacije (od polaznog slu~aja do uvo|enja standarda) i<br />
smanjenja godišnjih operativnih troškova (uklju~uju}i<br />
odr`avanje).<br />
Ako je period povrata investicija (PAY) ve}i od `ivotnog<br />
vijeka ure|aja zna~i da pove}ana prodajna cijena<br />
nije pokrivena smanjenim operativnim troškovima.<br />
Generalno se period povrata investicija mo`e odrediti<br />
na dva osnovna na~ina:<br />
1. iz in`enjerskih analiza gdje se ra~una kumulativni<br />
period povrata investicija za svaki model ure|aja u<br />
odnosu na polazni model;<br />
2. klasifikacijom raznih modela (razli~itih konstrukcijskih<br />
opcija) u odnosu na polazni slu~aj bez standarda.<br />
Drugi na~in daje nešto du`i period povrata investicija<br />
od prvog, jer su radi što boljeg odabira minimalne energetske<br />
efikasnosti koja }e biti propisana standardom<br />
potencijalne razine standarda razmatrani samo<br />
oni modeli ure|aja koji bi zbog prevelike energetske<br />
potrošnje bili eliminirani postavljanjem predlo`ene<br />
razine standarda.<br />
Pretpostavlja se da }e potroša~ ~iji je prvi odabir modela<br />
ure|aja eliminiran standardom, kupiti onaj model<br />
koji je najviše u skladu s predlo`enim standardom.<br />
5.4. Nacionalne energetske uštede<br />
Karakteristi~no je za Vladine institucije da prije<br />
donošenja standarda energetske efikasnosti `ele biti<br />
upoznate s potencijalnim energetskim uštedama<br />
predlo`enih standarda na nacionalnoj ili regionalnoj<br />
razini. O~ekivana nacionalna energetska ušteda se<br />
odre|uje korištenjem raznih modela za planiranje potrošnje<br />
(mogu se koristiti i jednostavni tabli~ni modeli<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
Period povrata investicija (godina)<br />
349
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
koji procjenjuju godišnju energetsku potrošnju za<br />
razli~ite scenarije). Procijenjene energetske uštede se,<br />
obi~no, dalje konvertiraju u smanjenje emisije CO2 i<br />
drugih produkata izgaranja. Nadalje, provode se<br />
procjene smanjenja vršnog optere}enja, reduciranja<br />
uvoza energenata i izbjegavanja gradnje novih elektrana.<br />
U SAD se za sektor ku}anstva koristi Model za energetsku<br />
potrošnju u ku}anstvima, (Residential Energy<br />
Model, LBL-REM), a za javni sektor je u uporabi<br />
Model za potrošnju krajnjeg korisnika u javnim zgradama<br />
(Commercial Energy End-Use Model,<br />
COMMEND). Oba modela su razvijena u Nacionalnom<br />
laboratoriju Lawrence Berkeley, Sveu~ilišta u Kaliforniji.<br />
LBL-REM model je program za prognoziranje potrošnje<br />
krajnjeg korisnika u stambenom sektoru koji se<br />
kontinuirano razvija od 1979. godine. Ovaj model, izme|u<br />
ostalog, simulira koje bi ure|aje dostupne na<br />
tr`ištu odabrala pojedina ku}anstva, ponašanje korisnika<br />
i sukladno tome, energetsku potrošnju.<br />
Ulazni podaci obuhva}aju:<br />
– tehni~ke karakteristike ure|aja i zgrada;<br />
– ekonomske karakteristike (cijena energije, prihodi<br />
ku}anstva, maloprodajna cijena ure|aja, troškovi instalacije<br />
i odr`avanja, modeli odabira goriva i tehnologije<br />
i dr.);<br />
– demografske karakteristike (broj postoje}ih i novih<br />
ku}anstava prema tipu i ure|ajima koje posjeduju).<br />
Model simulira pet tipova aktivnosti:<br />
– odabir tehnologija i/ili goriva prilikom kupnje<br />
ure|aja;<br />
– odabir toplinske izolacije prilikom izgradnje ili rekonstrukcije<br />
stambenih zgrada i obiteljskih ku}a;<br />
– odabir energetske efikasnosti ure|aja;<br />
– ponašanje i navike korisnika ure|aja;<br />
– ekonomski parametri zgrade i ure|aja.<br />
Ukupna godišnja energetska potrošnja prema tipu energenta<br />
i ku}anstva, na nacionalnoj, regionalnoj i drugim<br />
razinama odre|uje se u ovisnosti o 5 glavnih<br />
parametara:<br />
– ukupnom broju ku}anstava;<br />
– udjelu ku}anstava koji posjeduju promatrani ure|aj<br />
u ukupnom broju ku}anstava;<br />
– energetskoj potrošnji ure|aja;<br />
– ponašanju i navikama korisnika;<br />
– utjecaju toplinske izolacije stambene jedinice.<br />
Posljednja dva parametra se primarno odnose na grijanje<br />
i hla|enje prostora.<br />
Izlazni podaci obuhva}aju nacionalnu energetsku potrošnju<br />
prema krajnjem korisniku, tipu ku}anstva<br />
(jedna obitelj, više obitelji i dr.), tipu energenta i prema<br />
godini (1980. – 2030.).<br />
Ekonomski izlazni podaci obuhva}aju godišnje izdatke<br />
za kupovinu ure|aja i troškove za energiju.<br />
350<br />
Razlike izme|u polaznog slu~aja (bez standarda) i<br />
nakon donošenja standarda pokazuju stvarni utjecaj<br />
standarda na nacionalne energetske uštede, pri ~emu<br />
polazni slu~aj treba obuhvatiti utjecaj svih vladinih i<br />
nevladinih programa za poboljšanje energetske efikasnosti<br />
(DSM mjere, labeliranje, marketing i dr.) na prodaju<br />
energetski efikasnih ure|aja.<br />
6. ZAKLJU^AK<br />
Mjere pove}anja energetske efikasnosti ku}anskih<br />
ure|aja i uredske opreme obuhva}aju:<br />
– standarde energetske efikasnosti;<br />
– ozna~avanje (labeliranje, od eng. labeling);<br />
– upravljanje potrošnjom (eng. Demand Side Management<br />
– DSM).<br />
U ve}ini zemalja na snazi su standardi doneseni od<br />
strane relevantnih dr`avnih institucija (mandatni standardi),<br />
ali je i sve više zemalja u kojima se standardi<br />
postavljaju konsenzusom zainteresiranih strana, a na<br />
poticaj proizvo|a~a (Japan, Švicarska, Švedska i dr.)<br />
(sl. 1).<br />
Generalni je zaklju~ak da etabliranje i provedba standarda<br />
energetske efikasnosti u velikoj mjeri ovisi o<br />
snazi, razvijenosti i profilu doma}ih proizvo|a~a energetske<br />
opreme.<br />
Iskustva u zemljama koje imaju standarde energetske<br />
efikasnosti pokazuju da njihovo donošenje i provedba<br />
imaju veliki ekonomski utjecaj, i to direktan na proizvo|a~e<br />
ure|aja i široku populaciju korisnika, a indirektan<br />
na proizvo|a~e energije. Standardi energetske<br />
efikasnosti obvezuju proizvo|a~e na usavršavanje energetskih<br />
ure|aja, što rezultira smanjenjem potrošnje<br />
energije, reduciranjem emisija štetnih tvari, poboljšanjem<br />
radnih karakteristika ure|aja, a u kona~nici<br />
smanjuje potrebu za izgradnjom novih energetskih kapaciteta.<br />
Jedan od bitnih preduvjeta organizacije hrvatskog energetskog<br />
sektora u skladu sa Zakonom o energiji je<br />
definiranje standarda energetske efikasnosti ku}anskih<br />
i uredskih ure|aja po uzoru na ISO i IEC standarde,<br />
uskla|ene s relevantnom regulativom Europske<br />
unije. Stavak 1., ~lanka 13. Zakona o energiji obvezuje<br />
proizvo|a~e i uvoznike energetske opreme da u tehni~koj<br />
specifikaciji proizvoda navedu potrebnu energiju<br />
za standardne uvjete rada. Nadalje, u stavku 2.,<br />
definirana je obveza ozna~avanja opreme energetskim<br />
oznakama ~iji oblik i sadr`aj, ovisno o vrsti proizvoda,<br />
energetskim zahtjevima i dr. propisuje Ministarstvo<br />
gospodarstva.<br />
Definiranjem standarda energetske efikasnosti<br />
opreme postavljaju se jasni zahtjevi pred proizvo|a~a,<br />
ali i uvoznike i prodava~e opreme, koji svjesni relativno<br />
niskog `ivotnog standarda prosje~nog potroša~a, pretvaraju<br />
Hrvatsku u veliko tr`ište neefikasne energetske<br />
opreme. Nadalje, donošenje standarda energetske efi-
V. Kolega: Va`nost dono{enja standarda energetske efikasnosti . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 341 – 351<br />
kasnosti osigurava konkretnu financijsku pomo} Svjetske<br />
banke, Europske banke za obnovu i razvitak,<br />
Europske investicijske banke, Me|unarodne banke za<br />
obnovu i razvitak, Me|unarodnog udru`enja za razvoj,<br />
Me|unarodne financijske korporacije, Organizacije za<br />
razvoj i ekonomsku suradnju i Programa za okoliš<br />
Ujedinjenih naroda.<br />
Iz brojnih se pokazatelja mo`e zaklju~iti da je preuzimanje<br />
smjernica Europskog parlamenta o standardima<br />
energetske efikasnosti, energetskom<br />
ozna~avanju i dr. jedan od va`nijih koraka radi br`eg<br />
uklju~ivanja Hrvatske u jedinstveno europsko tr`ište<br />
energetske opreme.<br />
LITERATURA<br />
1 National Appliance Energy Conservation Act, Public<br />
Low 100-12, March 17, 1987.<br />
2 Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC<br />
Technical Paper on Technologies, Policies and Measures<br />
for Mitigating Climate Change, IPCC, Geneva, 1996.<br />
3 Resource Dynamics Corporation, Vienna, VA, USA, Financing<br />
worldwide electric power: can capital markets do<br />
the job? Final Report, April 1996.<br />
4 The World Market for White Goods, Euromonitor, London,<br />
UK, 1998<br />
5 Timothy Somheil, An atmosphere of growth, Appliance,<br />
November, 1996.<br />
6 M. D. LEVINE, L. PRICE, N. MARTIN, "Energy and<br />
energy efficiency in buildings: a global analysis", Proc.<br />
1996 ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in<br />
Buildings Proceedings, Vol. 9, Energy and Environmental<br />
Policy<br />
7 S. WEIL, N. MARTIN, M. D. LEVINE, "The role of<br />
building energy efficiency in managing atmospheric carbon<br />
dioxide", Proc. 1996 ACEEE Summer Study on Energy<br />
Efficiency in Buildings Proceedings, Vol. 9, Energy<br />
and Environmental Policy<br />
8 I. TURIEL, J. KOLLAR, J. McMAHON, "Overview of<br />
International Energy Efficiency Standards for Appliances",<br />
Rep. to IEA, IEA, Paris, France, April, 1995.<br />
9 B. LEBOT, P. WAIDE, "Refrigerators and freezers: market<br />
characteristics, energy use and standards harmonization",<br />
Rep. to IEA, Paris, France, April, 1995.<br />
10 J. McMAHON, J. KOLLAR, M. PIETTE, "Office<br />
equipment: market characteristics, energy use and standards<br />
harmonization", Rep. to IEA, Paris, France,<br />
April, 1995.<br />
11 I. TURIEL, S. HAKIM, "Consensus efficiency standards<br />
for refrigerators nd freezers – providing engineering<br />
– economic analyses to aid the process", Proc.<br />
ACEEE Conference, Pacific Grove, CA, August, 1996.<br />
IMPORTANCE OF ENERGY EFFICIENCY STANDARDS<br />
TO INCREASE NATIONAL ENERGY SAVINGS<br />
In the paper experiences are shown as a verification of importance<br />
of appliances' and office equipment's energy efficiency<br />
standardisation in order to decrease energy<br />
consumption in apartments and public buildings on the national<br />
level. There is a special review of the importance of international<br />
and regional harmonisation of energy efficiency<br />
standards, energy labeling and test procedures. Furthermore,<br />
two basic approaches to energy efficiency standardisation<br />
are described: the statistical and the<br />
engineering-economic.<br />
DIE BEDEUTUNG DER NORMIERUNG<br />
ENERGETISCHER WIRKSAMKEIT ZWECKS<br />
GRÖSSERER ENERGETISCHER EINSPARUNGEN AUF<br />
DER STAATSEBENE<br />
Im Artikel sind Erfahrungen anderer, als Beweis der Bedeutung<br />
der Einführung von Normen energetischer Wirksamkeit<br />
der Haushaltsgeräte und der Büro-Ausstattung, zwecks<br />
Einschränkung des Energieverbrauchs in Wohn- und Bürogebäuden<br />
auf der Staatsebene, dargestellt. Gegeben ist ein<br />
besonderer Rückblick auf die Wichtigkeit der Durchführung<br />
gegenseitlicher Anpassung der Normen energetischer<br />
Wirksamkeit, energetischer Symbole und Prüfferfahren auf<br />
internationaler und regionaler Ebene. Beschrieben sind<br />
weiters zwei Grundsätze der Einführung der Normen energetischer<br />
Wirksamkeit: Der statistische und der technischwirtschaftliche.<br />
Naslov pisca:<br />
Mr. sc. Vesna Kolega, dipl. ing.<br />
Energetski institut “Hrvoje Po`ar”<br />
Savska 163<br />
10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Uredništvo primilo rukopis:<br />
2003 – 04 – 24.<br />
351
PRORA^UN POKAZATELJA POUZDANOSTI TEHNI^KIH<br />
SUSTAVA UPOTREBOM MARKOVLJEVA PROCESA<br />
Emil Vilenica,Zagreb<br />
UDK 621.31:519<br />
STRU^NI ^LANAK<br />
Uporaba metoda Markovljeva procesa koristi se za prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava. Pokazatelji<br />
pouzdanosti tehni~kih sustava su vjerojatnosti stanja u kojima se sustav mo`e nalaziti, srednja vremena boravka sustava u tim<br />
stanjima i u~estalost nastupanja tih stanja. U ~lanku su objašnjene temeljne metode i postupci prora~una pokazatelja<br />
pouzdanosti tehni~kih sustava uporabom Markovljeva procesa.<br />
Klju~ne rije~i: Markovljev proces, vjerojatnost stanja sustava,<br />
srednje vrijeme boravka u stanju sustava,<br />
u~estalost nastupanja stanja sustava.<br />
1. UVOD<br />
Prilikom razmatranja tehni~kih sustava ~esto se javlja<br />
potreba za prora~unom pokazatelja njihove pouzdanosti.<br />
Iako ih postoji poprili~an broj, jedna od u~estalijih metoda<br />
koja se upotrebljava za prora~un pokazatelja<br />
pouzdanosti je primjena Markovljeva procesa. Cilj<br />
ovoga ~lanka je opisati Markovljev proces, te objasniti<br />
temeljne metode i postupke prora~una pokazatelja<br />
pouzdanosti tehni~kih sustava njegovom uporabom.<br />
^lanak se sastoji od tri poglavlja poredana tako da<br />
predstavljaju faze uporabe Markovljeva procesa, od<br />
uvodnih postavki do izra~unavanja pokazatelja<br />
pouzdanosti.<br />
2. DIJAGRAM PROSTORA STANJA SUSTAVA<br />
Kvarovi u tehni~kim sustavima su slu~ajni, odnosno<br />
stohasti~ki doga|aji koji se mogu opisati Markovljevim<br />
procesima. Slikovni prikaz Markovljeva procesa, odnosno<br />
stohasti~kih doga|aja koji se odvijaju u sustavu<br />
predstavljen je dijagramom prostora stanja sustava.<br />
Dijagram prostora stanja sustava sastoji se od stanja<br />
sustava i prijelaza me|u njima.<br />
Prva faza crtanja dijagrama prostora stanja sustava je<br />
odre|ivanje svih stanja sustava, odnosno svih stanja u<br />
kojima se sustav mo`e nalaziti. Pritom stanje sustava<br />
predstavlja situaciju u kojoj se sustav mo`e na}i s obzirom<br />
na status raspolo`ivosti svojih komponenata. Jednostavnije<br />
re~eno, svako od stanja sustava predstavlja<br />
odre|enu situaciju u kojoj sustav mo`emo zate}i s obzirom<br />
na pokvarenost i ispravnost njegovih komponenata.<br />
Na primjer, za sustav koji se sastoji od samo jedne<br />
komponente, stanja u kojima se takav sustav mo`e nalaziti<br />
su stanje kvara kada je komponenta pokvarena i<br />
stanje ispravnog rada kada je komponenta ispravna,<br />
kako je prikazano na slici 1. Na slici je stanje kvara<br />
ozna~eno kao stanje 1, a stanje ispravnog rada kao<br />
stanje 0. Vidimo da svako stanje sustava sadr`ava skup<br />
informacija o radnoj sposobnosti sustava da ispunjava<br />
svoje zadatke. Stanja sustava predstavljaju skup elementarnih<br />
doga|aja koji su me|usobno isklju~ivi, što<br />
zna~i da se sustav ne mo`e istodobno nalaziti u dva ili<br />
više stanja. U prikazanom slu~aju sustava od jedne<br />
komponente, to zna~i da sustav ne mo`e istodobno biti<br />
ispravan i pokvaren, što je i logi~no.<br />
Drugi je korak u crtanju dijagrama prostora stanja<br />
crtanje prijelaza izme|u pojedinih stanja. Logi~no je<br />
da sustav tijekom svog `ivotnog vijeka ne}e uvijek boraviti<br />
u jednom te istom stanju, nego }e pod utjecajem<br />
slu~ajnih doga|aja kvara i popravka mijenjati svoja<br />
stanja, odnosno prelaziti iz jednih stanja u druga.<br />
Prema tome, sustav se u nekom stanju zadr`ava onoliko<br />
dugo dok ga slu~ajan doga|aj kvara ili popravka ne<br />
prevede u drugo stanje, odnosno dok mu slu~ajan<br />
doga|aj ne promijeni osobine na taj na~in da prije|e u<br />
drugo stanje. Zbog toga se mo`e kazati da prijelazi izme|u<br />
stanja predstavljaju putove, odnosno na~ine na<br />
koje sustav mo`e prelaziti iz pojedinih stanja u neka<br />
druga. Druga~ije re~eno, prijelazi izme|u stanja<br />
povezuju pojedina stanja ukazuju}i time u koja stanja<br />
sustav mo`e prije}i iz nekog stanja, odnosno iz kojih<br />
stanja sustav mo`e dospjeti u neko stanje. U prikazanom<br />
primjeru sustava od jedne komponente zna se<br />
da se ona mo`e pokvariti, odnosno prije}i iz stanja ispravnog<br />
rada 0 u stanje kvara 1. Taj je prijelaz prikazan<br />
strelicom iz stanja 0 u stanje 1 kako je prikazano na slici<br />
1. Ukoliko se komponenta mo`e popravljati, tada<br />
353
E. Vilenica: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 353 – 362<br />
nakon popravka pokvarene komponente sustav prelazi<br />
iz stanja 1 u stanje 0, a taj je prijelaz na slici 1 prikazan<br />
strelicom iz stanja 1 u stanje 0.<br />
Iz `ivota je poznato da se razli~ite komponente<br />
razli~ito brzo kvare, odnosno da se neke komponente<br />
kvare br`e od drugih. Zbog toga nam je za cjelovit opis<br />
prijelaza potrebna veli~ina koja }e biti mjera brzine<br />
kvara doti~ne komponente. Kao prikladna veli~ina<br />
koja opisuje brzinu kvara neke komponente uzeta je<br />
u~estalost kvara. Ona predstavlja relativan broj<br />
kvarova, s obzirom na broj ispravnih komponenata, po<br />
vremenskom intervalu, pa po svojoj definiciji i nije<br />
ništa drugo nego brzina kvara. Kao mjera koja karakterizira<br />
brzinu kvara doti~ne komponente, na slici 1 je<br />
iznad strelice prijelaza iz stanja 0 u stanje 1 upisana<br />
vrijednost. Sli~no razmatranje mo`e se provesti i za<br />
brzinu popravka doti~ne komponente, odnosno u~estalost<br />
popravka. Ta veli~ina tako|er predstavlja relativan<br />
broj popravaka, s obzirom na broj pokvarenih<br />
komponenata, po intervalu vremena. Na slici 1 ona je<br />
upisana kraj strelice prijelaza iz stanja 1 u stanje 0 kao<br />
veli~ina brzine popravka doti~ne komponente. U~estalost<br />
kvara komponente i u~estalost popravka komponente<br />
nazivaju se zajedni~kim imenom u~estalosti<br />
prijelaza izme|u pojedinih stanja sustava ili jednostavno<br />
u~estalosti prijelaza.<br />
Prema tome, kako bi se postigla bolja preglednost<br />
problema i jednostavan ispis sustava jednad`bi<br />
Markovljevog procesa po`eljno je prvo nacrtati<br />
odgovaraju}i dijagram prostora stanja sustava i unijeti<br />
pripadaju}e u~estalosti prijelaza. U takav dijagram trebaju<br />
biti uklju~ena sva odgovaraju}a stanja u kojima se<br />
sustav mo`e nalaziti, odnosno boraviti i svi mogu}i<br />
prijelazi izme|u pojedinih stanja. Broj stanja i prijelaza<br />
ovisi o konkretnom sustavu, odnosno problemu koji se<br />
razmatra.<br />
Iz svega navedenog slijedi da je izrada dijagrama prostora<br />
stanja sustava najva`nija faza rješavanja problema<br />
jer predstavlja slikovni prikaz problema, odnosno<br />
prevodi in`enjersko znanje o radu sustava u matemati~ki<br />
model na koji se zatim primjenjuju matemati~ke<br />
metode rješavanja Markovljevih procesa.<br />
Prilikom izrade dijagrama prostora stanja sustava<br />
potrebno je vršiti in`enjerske prosudbe, a za to je nu`no<br />
potpuno i iscrpno razumijevanje fizikalnog ponašanja i<br />
logi~kih operacija sustava, jer ne postoje nikakvi matemati~ki<br />
modeli, pravila ili sheme koje bi to nadomjestile<br />
ili eliminirale. U ovom su ~lanku predstavljene metode,<br />
odnosno matemati~ki alati koji primijenjeni na dijagram<br />
354<br />
Stanje 0<br />
Komponenta<br />
ispravna<br />
Stanje 1<br />
Komponenta<br />
pokvarena<br />
Slika 1. Dijagram prostora stanja sustava od jedne<br />
popravljive komponente<br />
prostora stanja sustava omogu}uju prora~un osnovnih<br />
stohasti~kih veli~ina sustava.<br />
Treba naglasiti da se skup svih stanja u kojima sustav ispravno<br />
radi naziva stanje ispravnog rada sustava, a skup<br />
svih stanja u kojima je sustav pokvaren naziva se stanje<br />
kvara sustava. Stanje ispravnog rada sustava i stanje<br />
kvara sustava zajedni~kim se imenom nazivaju op}a<br />
stanja sustava. Za razliku od njih pojedina~na stanja sustava<br />
su ona koja tvore dijagram prostora stanja i u<br />
daljnjem se tekstu nazivaju jednostavno stanja sustava.<br />
Prema tome, mo`e se re}i da op}e stanje sustava<br />
predstavlja skup takvih pojedina~nih stanja koja izazivaju<br />
jednake posljedice na sposobnost rada sustava.<br />
Ve} ranije je spomenuto da svako od stanja sustava<br />
predstavlja odre|enu situaciju u kojoj se sustav mo`e<br />
zate}i. S obzirom da su stanja sustava, odnosno situacije<br />
u kojima se sustav mo`e na}i stohasti~ki doga|aji,<br />
oni imaju odre|enu vjerojatnost. Stanja sustava su i<br />
me|usobno isklju~ivi doga|aji, pa je zbog toga vjerojatnost<br />
op}eg stanja sustava jednaka zbroju vjerojatnosti<br />
pojedina~nih stanja koja ga sa~injavaju. Prema<br />
tome, vjerojatnost ispravnog rada sustava dobiva se<br />
zbrajanjem vjerojatnosti svih pojedina~nih stanja sustava<br />
u kojima sustav ispravno radi. Na istom se principu<br />
dobiva vjerojatnost kvara sustava.<br />
Jasno je da, ovisno o mre`noj strukturi sustava, postoji<br />
zna~ajna razlika kako u izgledu dijagrama prostora<br />
stanja sustava, tako i u tome koja stanja predstavljaju<br />
ispravan rad, odnosno kvar sustava. Pod mre`nom<br />
strukturom sustava podrazumijeva se na~in spoja komponenata<br />
koje sa~injavaju sustav.<br />
Broj stanja u dijagramu prostora stanja sustava raste s<br />
porastom broja komponenata sustava i porastom broja<br />
stanja u kojima pojedina komponenta sustava mo`e<br />
boraviti. Za sustav od n paralelno spojenih komponenata<br />
od kojih svaka mo`e poprimiti jedno od 2 mogu}a<br />
stanja, stanje ispravnog rada i stanje kvara komponente,<br />
dobiva se dijagram prostora stanja sustava u kojem<br />
broj stanja iznosi 2 n .<br />
O~ito je da veliki broj komponenata u sustavu,<br />
uzrokuje golem broj stanja u dijagramu prostora stanja<br />
sustava. Zbog toga je s dijagramom prostora stanja<br />
takvog sustava vrlo teško upravljati.<br />
Dva su rješenja kojima se slu`imo u takvim slu~ajevima.<br />
Prvo se svodi na smanjenje broja stanja. Ovaj<br />
pristup se zasniva na upotrebi in`enjerskih prosudbi temeljenih<br />
na iskustvu, kako bi se smanjio broj mogu}ih<br />
stanja sustava zanemarivanjem onih stanja koja imaju<br />
vrlo malu vjerojatnost doga|anja. Drugo rješenje svodi<br />
se na cijepanje sustava na dijelove, odnosno podsustave,<br />
koji se zatim analiziraju kao zasebne cjeline, odnosno<br />
sustavi. Nakon izra~unavanja pokazatelja<br />
pouzdanosti podsustava crta se dijagram prostora<br />
stanja cijelog sustava u kojem se svaki podsustav predstavlja<br />
kao jedna komponenta. Pritom treba naglasiti<br />
da oba navedena principa spadaju u aproksimativne<br />
metode rješavanja.
E. Vilenica: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 353 – 362<br />
3. VJEROJATNOSTI STANJA SUSTAVA<br />
3.1. Op}i pojmovi<br />
U prethodnom odjeljku objašnjen je dijagram prostora<br />
stanja sustava koji predstavlja slikovni prikaz stohasti~kog<br />
procesa koji se odvija u sustavu. Pri tome je<br />
spomenuto da svako stanje iz dijagrama prostora<br />
stanja ima pripadaju}u vjerojatnost nastupanja, odnosno<br />
doga|anja. Drugim rije~ima, za svako stanje sustava<br />
postoji odre|ena vjerojatnost da se sustav zatekne<br />
u njemu. Jedan od temeljnih pokazatelja pouzdanosti<br />
sustava upravo su vjerojatnosti nastupanja pojedinih<br />
stanja sustava. Zbog toga }e se u ovom poglavlju prikazati<br />
metode izra~unavanja vjerojatnosti stanja sustava.<br />
S obzirom da }e se stohasti~ki proces unutar sustava,<br />
odnosno stohasti~ko ponašanje sustava opisivati<br />
Markovljevim procesom, prije svega je potrebno objasniti<br />
temeljne osobine Markovljeva procesa. Pritom<br />
je potrebno naglasiti da }e se opisati samo najnu`niji<br />
pojmovi i osobine Markovljevog procesa koji su<br />
prijeko potrebni za razumijevanje i uporabu istog.<br />
Markovljev proces pripada stohasti~kim procesima<br />
koji se mogu opisati dvjema slu~ajnim veli~inama. To<br />
su, kako se i ranije moglo naslutiti, stanje sustava i<br />
vrijeme promatranja sustava. Svaka od spomenutih<br />
slu~ajnih veli~ina mo`e biti diskretna ili kontinuirana.<br />
U slu~aju Markovljeva procesa radi se o stohasti~kom<br />
procesu kod kojeg su stanja sustava diskretna, a<br />
vrijeme promatranja kontinuirano.<br />
Op}enito za stohasti~ke procese vrijedi da vjerojatnost<br />
boravka sustava u danom trenutku u nekom od svojih<br />
stanja ovisi o povijesti procesa, odnosno o ponašanju<br />
sustava od po~etka procesa pa do promatranog trenutka.<br />
Jedna od najbitnijih osobina Markovljevog procesa,<br />
koja ga izdvaja od ostalih stohasti~kih procesa, jest ta<br />
da vjerojatnost boravka sustava X u nekom stanju j u<br />
trenutku t+t ovisi samo o stanju i u kojem je sustav<br />
boravio u trenutku t, a ne ovisi o tome u kojim je stanjima<br />
sustav boravio prije trenutka t.<br />
Zbog te osobine Markovljevih procesa od goleme<br />
va`nosti postaje prijelazna vjerojatnost pij. To je vjerojatnost<br />
da }e sustav X koji je u trenutku t boravio u<br />
stanju i, u trenutku t+t boraviti u stanju j, odnosno<br />
mo`e se pisati<br />
PXt ( ( t) j/ Xt ( ) i) pij (1)<br />
U daljnjem }e se radu s Markovljevim procesima smatrati<br />
da se sve komponente sustava nalaze unutar korisnog<br />
`ivotnog perioda, odnosno unutar faze normalnog<br />
rada. U tom dijelu `ivotnog vijeka komponente u~estalosti<br />
kvara i popravka komponenata su konstantni, odnosno<br />
vjerojatnosti kvara i popravka komponente<br />
predstavljene su eksponencijalnom razdiobom. To<br />
zna~i da je funkcija gusto}e razdiobe vjerojatnosti<br />
kvara komponente<br />
(2)<br />
ft e t –<br />
()<br />
a funkcija razdiobe vjerojatnosti kvara komponente<br />
Qt e t<br />
() – –<br />
1 (3)<br />
Ako je komponenta s eksponencijalnom razdiobom<br />
kvara ispravno radila do trenutka t, mo`e se pokazati<br />
da vjerojatnost da }e se komponenta pokvariti u<br />
idu}em intervalu t iznosi<br />
( t) t<br />
t<br />
Q( t) – e – – t –<br />
!<br />
( )<br />
2 3<br />
–<br />
1 1 1<br />
... (4)<br />
2 3!<br />
Slu~ajni doga|aj popravka komponente tako|er je opisan<br />
eksponencijalnom razdiobom, pa se odgovaraju}e<br />
funkcije popravka komponente dobivaju tako da se u<br />
jednad`bama 2, 3 i 4 u~estalost kvara zamijeni s u~estaloš}u<br />
popravka .<br />
Prema tome, odabirom dovoljno malenog intervala t,<br />
viši ~lanovi reda u jednad`bi 4 mogu se zanemariti, pa<br />
veli~ina t predstavlja vjerojatnost kvara komponente<br />
unutar intervala (t, t+t) uz uvjet da je do trenutka<br />
t komponenta radila ispravno.<br />
Ako sa ij ozna~imo u~estalost prijelaza iz stanja i u<br />
stanje j, prijelazna vjerojatnost pij mo`e se pisati kao<br />
PXt ( ( t) j/ Xt ( ) i) ij t pij ( t)<br />
(5)<br />
Vidi se da za sustave ~ije komponente imaju konstantne<br />
u~estalosti kvara i popravka, uz odabir dovoljno<br />
malenog intervala t dobivamo prijelaznu<br />
vjerojatnost koja ne ovisi o trenutku promatranja t<br />
nego samo o duljini vremenskog intervala t.<br />
Markovljevi procesi kod kojih prijelazne vjerojatnosti<br />
ne ovise trenutku promatranja t, nego samo o duljini<br />
vremenskog intervala t izme|u dvaju trenutaka, nazivaju<br />
se homogeni Markovljevi procesi. Ta se homogenost<br />
Markovljeva procesa postigla uz pretpostavku<br />
konstantnih u~estalosti kvara i popravka komponenata<br />
i odabir dovoljno malenog intervala t. Stoga to treba<br />
imati na umu, s obzirom da }e se u daljnjim razmatranjima<br />
za opis stohasti~kih procesa u sustavima koristiti<br />
upravo homogeni Markovljevi procesi.<br />
Postoji još jedna bitna pretpostavka koja }e se<br />
upotrebljavati pri izvodu, odnosno raspisivanju jednad`bi<br />
Markovljeva procesa. Ona je ve} ranije spominjana,<br />
a i u skladu je s prethodnim pretpostavkama. Ta<br />
pretpostavka podrazumijeva da je vremenski interval<br />
t uzet dovoljno malen, odnosno toliko malen da je za<br />
vrijeme njegova trajanja vjerojatnost doga|anja dvaju<br />
ili više prijelaza jednaka nuli.<br />
Takva se pretpostavka mo`e i matemati~ki opravdati s<br />
obzirom da se za prijelaznu vjerojatnost doga|anja<br />
dvaju prijelaza unutar intervala t dobiva umno`ak<br />
tt=2 (t) 2 . Taj umno`ak predstavlja infinitezimalnu<br />
veli~inu drugog reda koja se mo`e zanemariti.<br />
Ta pretpostavka ne zna~i da se ne mo`e zbiti doga|aj<br />
koji za posljedicu ima isklju~enje dvaju ili više komponenata<br />
sustava. Drugim rije~ima, zanemarivanje<br />
doga|anja dvaju doga|aja unutar intervala t, nema<br />
nikakve veze s kvarom više komponenata uslijed jednog<br />
doga|aja, odnosno zajedni~kog uzroka.<br />
355
E. Vilenica: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 353 – 362<br />
3.2. Izra~unavanje vremenski ovisnih vjerojatnosti<br />
stanja sustava<br />
Za sustav od jedne popravljive komponente dijagram<br />
prostora stanja prikazan je na slici 1. Neka za<br />
spomenuti sustav vrijede sljede}e oznake:<br />
P0(t) – vjerojatnost da je u trenutku t komponenta ispravna<br />
P1(t) – vjerojatnost da je u trenutku t komponenta<br />
pokvarena<br />
t – interval vremena dovoljno malen da se unutar njega<br />
ne mogu dogoditi dva ili više prijelaza.<br />
Postoje dva mogu}a na~ina da se komponenta u trenutku<br />
t+t zatekne u ispravnom stanju. Prvi na~in<br />
pretpostavlja da je u trenutku t komponenta bila ispravna<br />
i da se tijekom intervala t nije pokvarila. Drugi<br />
pak na~in pretpostavlja da je u trenutku t komponenta<br />
bila pokvarena i da je završetak njenog popravka nastao<br />
unutar intervala t. Dva spomenuta na~ina zatjecanja<br />
sustava u ispravnom stanju u trenutku t+t<br />
predstavljaju dva me|usobno isklju~iva doga|aja.<br />
Zbog toga se vjerojatnost zatjecanja sustava u ispravnom<br />
stanju u trenutku t+t dobiva zbrajanjem vjerojatnosti<br />
doga|anja dvaju spomenutih na~ina, odnosno<br />
Vjerojatnost boravka komponente u ispravnom stanju<br />
u trenutku t+t =<br />
Vjerojatnost da je komponenta bila ispravna u trenutku<br />
t i nije se pokvarila unutar intervala t + Vjerojatnost<br />
da je komponenta bila pokvarena u trenutku t i<br />
da je završetak popravka nastao unutar intervala t<br />
S obzirom na prikazani dijagram prostora stanja<br />
sustava na slici 1 i uvo|enjem pojmova opisanih u prethodnom<br />
odjeljku, gore navedena jednad`ba mo`e se<br />
prikazati u sljede}em matemati~kom obliku<br />
P0( t t) P0( t)( 1 – t) P1( t)( t)<br />
(6a)<br />
Na istom principu mo`e se napisati jednad`ba za vjerojatnost<br />
boravka komponente u pokvarenom stanju u<br />
trenutku t+t<br />
P1( t t) P1( t)( 1 – t) P0( t)( t)<br />
(6b)<br />
Ako jednad`be 6 razmatranog sustava od jedne popravljive<br />
komponente prika`emo u matri~noj formi<br />
dobiva se<br />
1 – t t<br />
P0 t t P1 t t P0() t P1() t<br />
(7)<br />
t 1 – t<br />
Korištenjem simbola matri~ni se izraz mo`e zapisati<br />
još kra}e, odnosno<br />
P(t+t)=P(t) Pij(t) (8)<br />
Pri tome P(t+t) ozna~ava vektor vremenski ovisnih<br />
vjerojatnosti stanja u trenutku t+t, aP(t) ozna~ava<br />
vektor vremenski ovisnih vjerojatnosti stanja u trenutku<br />
t. Elementi matrice Pij(t) predstavljaju vjerojatnosti<br />
prijelaza sustava iz stanja i u stanje j unutar<br />
intervala t. Zbog toga se matrica Pij(t) naziva stohasti~ka<br />
matrica prijelaznih vjerojatnosti. Dijagonalni ele-<br />
356<br />
menti matrice tako|er se nazivaju prijelaznim vjerojatnostima<br />
iako predstavljaju vjerojatnost ostanka sustava<br />
u stanju i unutar intervala t. Za stohasti~ku<br />
matricu prijelaznih vjerojatnosti je karakteristi~no da<br />
joj je suma svih elemenata bilo kojeg retka jednaka jedan.<br />
Drugim rije~ima, suma svih vjerojatnosti prijelaza<br />
iz nekog stanja sustava, uklju~uju}i i vjerojatnost<br />
ostanka sustava u tom stanju, jednaka je jedan zbog<br />
toga što sustav unutar intervala t mora ili napustiti promatrano<br />
stanje ili ostati u njemu.<br />
Ako se sa ij ozna~i u~estalost prijelaza iz stanja i u<br />
stanje j, tada se za stohasti~ku matricu prijelaznih<br />
vjerojatnosti sustava od n stanja op}enito mo`e pisati<br />
da je<br />
Pij<br />
( Ät)<br />
1-<br />
n<br />
1j<br />
j= 2<br />
<br />
i1<br />
<br />
n1<br />
Ät<br />
Ät<br />
Ät<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
1<br />
n- 1<br />
(9)<br />
Dijeljenjem jednad`be 6a sa t i sre|ivanjem izraza dobiva<br />
se<br />
P0( t t)– P0( t)<br />
– P0( t) P1( t)<br />
(10)<br />
t<br />
Neka se uzme da je interval t infinitezimalno mali, odnosno<br />
neka se pusti da interval t0. Tada grani~na<br />
vrijednost, odnosno limes lijeve strane jednad`be postaje<br />
prva derivacija vjerojatnosti stanja 0 u trenutku t.<br />
P0( t t)– P0( t)<br />
dP0( t)<br />
'<br />
lim P0() t (11)<br />
t 0 t dt<br />
Uzevši to u obzir sada se mo`e jednad`ba 6a napisati u<br />
sljede}em obliku<br />
'<br />
P0() t – P0() t P1() t<br />
(12a)<br />
Po istom principu za jednad`bu 6b dobiva se sljede}i<br />
izraz<br />
'<br />
P1() t – P0() t P1() t<br />
(12b)<br />
Osim stohasti~ke matrice prijelaznih vjerojatnosti, javlja<br />
se još jedna matrica bitna za Markovljeve procese.<br />
Ta se matrica dobiva ispisivanjem diferencijalnih jednad`bi<br />
Markovljeva procesa u matri~nom obliku.<br />
Ako diferencijalne jednad`be 12 razmatranog sustava<br />
od jedne popravljive komponente prika`emo u matri~noj<br />
formi dobiva se<br />
' ' '<br />
P0() t P1() t P0() t P1() t<br />
–<br />
(13)<br />
–<br />
Korištenjem simbola matri~ni se izraz mo`e zapisati<br />
još kra}e, odnosno<br />
P'(t)=P(t) ij (14)<br />
Pri tome P'(t) ozna~ava vektor prve derivacije vremenski<br />
ovisnih vjerojatnosti stanja u trenutku t, a P(t)<br />
ozna~ava vektor vremenski ovisnih vjerojatnosti stanja<br />
1i<br />
n<br />
<br />
ni<br />
Ät<br />
ij<br />
j= 1<br />
j i<br />
<br />
Ät<br />
Ät<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
1-<br />
1n<br />
<br />
in<br />
<br />
Ät<br />
Ät<br />
nj<br />
j= 1<br />
Ät
E. Vilenica: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 353 – 362<br />
u trenutku t. Izvandijagonalni elementi matrice ij<br />
predstavljaju u~estalosti prijelaza sustava iz stanja i u<br />
stanje j. Zbog toga se matrica ij naziva matrica u~estalosti<br />
prijelaza. Dijagonalni element matrice ij unekom<br />
retku predstavlja negativnu sumu svih u~estalosti<br />
prijelaza u tom retku.<br />
Za matricu u~estalosti prijelaza je karakteristi~no da<br />
joj je suma svih elemenata bilo kojeg retka jednaka<br />
nuli.<br />
Ako se sa ij ozna~i u~estalost prijelaza iz stanja i u<br />
stanje j, tada se za matricu u~estalosti prijelaza sustava<br />
od n stanja op}enito mo`e pisati da je<br />
Ëij<br />
-<br />
n<br />
1j<br />
j= 2<br />
<br />
i1<br />
<br />
n1<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
-<br />
(15)<br />
Jednad`be 12 su linearne diferencijalne jednad`be s<br />
konstantnim koeficijentima. Postoje brojni na~ini pomo}u<br />
kojih se takve jednad`be mogu riješiti, ali jedna<br />
od najlakših i naj~eš}e korištenih metoda je Laplaceova<br />
transformacija.<br />
U svakom slu~aju za vremenski ovisne vjerojatnosti<br />
stanja sustava dobivaju se sljede}i izrazi<br />
–( + )t<br />
e<br />
0 0 1 0 1<br />
P( t) P( 0) P( 0) P( 0)– P(<br />
0)<br />
(16a)<br />
–( + )t<br />
e<br />
P( t) P( 0) P( 0) P( 0)– P(<br />
0)<br />
(16b)<br />
1 0 1 1 0<br />
Pri tom P 0(0) i P 1(0) ozna~avaju po~etne vjerojatnosti<br />
stanja, odnosno vjerojatnosti stanja u trenutku t=0.<br />
3.3. Izra~unavanje stacionarnih vjerojatnosti<br />
stanja sustava<br />
n<br />
1i<br />
<br />
ij<br />
j= 1<br />
j i<br />
<br />
ni<br />
n- 1<br />
nj<br />
j= 1<br />
U prethodnom odjeljku izra~unate su vremenski<br />
ovisne vjerojatnosti stanja sustava. Mo`e se primijetiti<br />
da su vremenski ovisne vjerojatnosti stanja sa~injene<br />
od konstantnog (vremenski neovisnog) ~lana i vremenski<br />
ovisnog ~lana. Vremenski ovisni ~lan je eksponencijalna<br />
funkcija vremena i njegova vrijednost opada s<br />
porastom vremena. Drugim rije~ima, vremenski ovisni<br />
~lan iš~ezava kada vrijeme t te`i u beskona~nost. Zbog<br />
toga vjerojatnost stanja s porastom vremena t te`i konstantnoj<br />
vrijednosti. Grani~na vrijednost, odnosno<br />
limes vjerojatnosti stanja kada vrijeme te`i u<br />
beskona~nost, naziva se stacionarna vjerojatnost<br />
stanja. Ili druga~ije re~eno, stacionarna vjerojatnost<br />
stanja je vjerojatnost stanja u trenutku t=. Op}enito<br />
vrijedi da vrijednosti stacionarnih vjerojatnosti stanja<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
-<br />
1n<br />
<br />
in<br />
<br />
sustava ne ovise o po~etnim uvjetima procesa, odnosno<br />
o vjerojatnostima stanja sustava u po~etnom trenutku.<br />
Velika ve}ina procesa, kao što su procesi u elektroenergetskim<br />
sustavima, odvijaju se „dovoljno dugo”<br />
tako da vremenski ovisna vjerojatnost stanja za „relativno<br />
kratko vrijeme” dose`e takvu vrijednost da<br />
razlika izme|u nje i vrijednosti stacionarne vjerojatnosti<br />
stanja postaje prakti~no zanemariva. Prema<br />
tome, ako se izuzme kratak po~etni period trajanja<br />
prijelaznih pojava, tada se mo`e u gotovo cijelom vremenskom<br />
podru~ju promatranja sustava vremenski<br />
ovisna vjerojatnost stanja gotovo potpuno to~no aproksimirati<br />
vrijednoš}u stacionarne vjerojatnosti<br />
stanja. Op}enito je duljina trajanja po~etnog perioda<br />
prijelaznih pojava kra}a za ve}e vrijednosti intenziteta<br />
prijelaza.<br />
Za ergodi~ne sustave s kona~nim u~estalostima prijelaza<br />
stacionarne vjerojatnosti svih stanja su razli~ite od<br />
nule.<br />
Sustav je ergodi~an ukoliko postoje takvi prijelazi izme|u<br />
pojedinih stanja sustava koji omogu}avaju da<br />
sustav iz svakog svog stanja mo`e do}i u svako od<br />
preostalih stanja sustava, bilo direktnim prijelazom,<br />
bilo indirektno, odnosno prijelazima preko drugih<br />
stanja. Ergodi~nost sustava se mo`e definirati i kao<br />
karakteristika sustava da unutar njegova dijagrama<br />
prostora stanja ne postoji stanje ili skup stanja koji se<br />
ne mogu napustiti nakon što sustav u njih dospije.<br />
Takvo stanje sustava, koje se ne mo`e napustiti naziva<br />
se apsorpcijsko stanje. Mo`e se re}i i obratno, da<br />
nakon ulaska u apsorpcijsko stanje sustav u njemu<br />
ostaje boraviti cijelo vrijeme.<br />
Postoji više metoda izra~unavanja stacionarnih vjerojatnosti<br />
stanja. Jedna je od njih ta da se prvo izra~unaju<br />
vremenski ovisne vjerojatnosti stanja, a zatim se tra`i<br />
grani~na vrijednost, odnosno limes tih vjerojatnosti<br />
kada vrijeme t te`i u beskona~nost.<br />
Druga, još jednostavnija metoda izra~unavanja stacionarnih<br />
vjerojatnosti stanja zasniva se na uporabi<br />
matrice u~estalosti prijelaza, odnosno jednad`be 14.<br />
Za izra~unavanje stacionarnih vjerojatnosti stanja sustava<br />
na ovaj na~in nije potrebno prethodno izra~unavanje<br />
vremenski ovisnih vjerojatnosti stanja. Ako se<br />
pusti da vrijeme t te`i u beskona~nost tada vremenski<br />
ovisne vjerojatnosti stanja asimptotski te`e konstantnim<br />
vrijednostima, odnosno stacionarnim vjerojatnostima<br />
stanja. Zbog toga prve derivacije vremenski<br />
ovisnih vjerojatnosti stanja te`e nuli. Primjenom tog<br />
zaklju~ka na jednad`bu 14 dobiva se sljede}i izraz<br />
0 = P ij (17)<br />
Stacionarne vjerojatnosti stanja sustava mogu se dobiti<br />
i sljede}im razmatranjem. S obzirom da stacionarne<br />
vjerojatnosti stanja sustava imaju konstantne vrijednosti,<br />
one ne ovise o promjeni vremena t. To zna~i da<br />
vektor stacionarnih vjerojatnosti stanja ostaje nepromijenjen<br />
kada se mno`i sa stohasti~kom matricom<br />
prijelaznih vjerojatnosti. Ako se s P ozna~i vektor sta-<br />
357
E. Vilenica: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 353 – 362<br />
cionarnih vjerojatnosti stanja sustava, tada se jednad`ba<br />
8 mo`e napisati kao<br />
P = P Pij(t) (18)<br />
Raspisivanjem jednad`bi 18 u eksplicitnom obliku, i<br />
njihovim sre|ivanjem dobivaju se jednad`be 17, pa se<br />
prema tome spomenuto razmatranje opet svodi na prethodnu<br />
metodu.<br />
Prema tome, korištenjem matrice u~estalosti prijelaza<br />
direktno se dobiva sustav jednad`bi za izra~unavanje<br />
stacionarnih vjerojatnosti stanja. Sustav jednad`bi 17<br />
predstavlja sustav od n linearnih jednad`bi s n<br />
nepoznanica. Me|utim, svih n jednad`bi nije me|usobno<br />
linearno nevisno, nego je samo n-1 jednad`ba<br />
linearno nevisna. Drugim rije~ima, nedostaje jedna<br />
jednad`ba da bi se izra~unale stacionarne vjerojatnosti<br />
stanja.<br />
S obzirom da se sustav u svakom trenutku mora nalaziti<br />
u jednom od svojih stanja slijedi da u svakom trenutku,<br />
pa i u trenutku t=, zbroj vjerojatnosti svih<br />
stanja sustava mora biti jednak jedan. To zna~i da za<br />
sustav od n stanja, za bilo koji odabrani trenutak t,<br />
vrijedi da je<br />
n<br />
i 1<br />
P () t 1<br />
i<br />
(19)<br />
Ako se za trenutak promatranja uzme t=, vjerojatnosti<br />
stanja su stacionarne, pa slijedi da zbroj stacionarnih<br />
vjerojatnosti svih stanja mora biti jednak<br />
jedinici. Prema tome, op}enito se za sustav od n stanja<br />
mo`e pisati da je<br />
n<br />
Pi i 1<br />
1<br />
(20)<br />
Ta je jednad`ba linearno neovisna sa svim ostalim jednad`bama.<br />
Zbog toga treba bilo koju jednad`bu sustava<br />
17 zamijeniti s jednad`bom koja izra`ava da je<br />
zbroj stacionarnih vjerojatnosti svih stanja jednak jedan.<br />
Drugim rije~ima, bilo koji stupac matrice prijelaznih<br />
intenziteta treba zamijeniti s jedini~nim<br />
stupcem, odnosno stupcem u kojemu svi elementi<br />
imaju vrijednost jedan, a nulu njemu odgovaraju}eg<br />
stupca u vektoru s lijeve strane treba tako|er zamijeniti<br />
s jedinicom. Ubacivanjem spomenute jednad`be<br />
umjesto bilo koje od n linearnih jednad`bi iz sustava<br />
17, dobiva se sustav od n linearno neovisnih jednad`bi s<br />
n nepoznanica, ~ije se rješavanje mo`e provesti jednom<br />
od mnogobrojnih matemati~kih metoda.<br />
Bez obzira na metodu rješavanja, za stacionarne vjerojatnosti<br />
stanja sustava od jedne popravljive komponente<br />
dobiva se<br />
P P ( ) lim P ( t)<br />
(21a)<br />
0 0 0<br />
t<br />
P P ( ) lim P ( t)<br />
(21b)<br />
1 1 1<br />
t<br />
Spomenuto je da }e se pri opisu Markovljeva procesa<br />
razmatrati sustavi ~ije komponente imaju konstantne<br />
u~estalosti prijelaza. Drugim rije~ima, za sve kompo-<br />
358<br />
nente sustava vrijede eksponencijalne razdiobe kvara i<br />
popravka. Mo`e se pokazati da je za komponentu s eksponencijalnom<br />
razdiobom kvara o~ekivano, odnosno<br />
srednje vrijeme do kvara komponente inverzna vrijednost<br />
u~estalosti kvara.<br />
– t<br />
ET ( ) tf( t) dt t e dt 1 /<br />
t<br />
0<br />
(22)<br />
Isto tako vrijedi da komponenta s eksponencijalnom<br />
razdiobom popravka ima o~ekivano, odnosno srednje<br />
vrijeme do popravka jednako inverznoj vrijednosti<br />
u~estalosti popravka. Ako s MTTF i m ozna~imo<br />
srednje vrijeme do kvara, a sa MTTR i r srednje vrijeme<br />
do popravka komponente, za komponente sustava<br />
slijedi da je<br />
MTTF = m =1/ (23a)<br />
MTTR = r =1/ (23b)<br />
Supstitucijom jednad`bi 23 u jednad`be 21 za stacionarne<br />
vjerojatnosti stanja sustava od jedne popravljive<br />
komponente dobiva se da je<br />
m<br />
P0<br />
(24a)<br />
m r<br />
r<br />
P1<br />
(24b)<br />
m r<br />
Vidi se, a to vrijedi i op}enito da stacionarna vjerojatnost<br />
stanja predstavlja omjer srednjeg vremena boravka<br />
u doti~nom stanju i zbroja srednjeg vremena<br />
boravka u doti~nom stanju i srednjeg vremena boravka<br />
izvan njega.<br />
U slu~aju sustava od jedne popravljive komponente,<br />
srednje vrijeme do kvara komponente predstavlja i<br />
srednje vrijeme boravka sustava u ispravnom stanju, a<br />
srednje vrijeme do popravka komponente ujedno je i<br />
srednje vrijeme boravka sustava u stanju kvara. Zbog<br />
toga su stacionarne vjerojatnosti stanja sustava od<br />
jedne popravljive komponente izra`ene pomo}u<br />
srednjih vremena do kvara i popravka komponente.<br />
Me|utim, op}enito ne vrijedi da je srednje vrijeme boravka<br />
sustava u nekom od svojih stanja jednako srednjem<br />
vremenu do kvara ili do popravka komponente.<br />
Ra~unanje srednjih vremena boravka u stanjima sustava<br />
detaljnije }e biti opisano u kasnijim odjeljcima.<br />
Op}enito se mo`e re}i da je pouzdanost komponente<br />
(ili sustava) matemati~ka vjerojatnost da }e komponenta<br />
(ili sustav) zadovoljavaju}e, odnosno ispravno<br />
raditi tijekom predvi|enog vremenskog razdoblja uz<br />
definirane radne uvijete. Jednostavnije re~eno,<br />
pouzdanost komponente (ili sustava) je vjerojatnost ispravnog<br />
rada komponente (ili sustava) tijekom vremena<br />
t uz uvjet da je komponenta (ili sustav) u<br />
trenutku t=0 zapo~ela rad u ispravnom stanju.<br />
Za razliku od pouzdanosti, raspolo`ivost komponente<br />
(ili sustava) predstavlja vjerojatnost ispravnog rada<br />
komponente (ili sustava) u trenutku t, odnosno to je<br />
vremenski ovisna vjerojatnost stanja ispravnog rada<br />
komponente (ili sustava). Op}enito se mo`e kazati da
E. Vilenica: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 353 – 362<br />
raspolo`ivost predstavlja matemati~ku vjerojatnost da<br />
}e komponenata (ili sustav) zadovoljavaju}e, odnosno<br />
ispravno raditi u trenutku promatranja t.<br />
Grani~na vrijednost raspolo`ivosti kada vrijeme t te`i u<br />
beskona~nost naziva se stacionarna ili grani~na raspolo`ivost.<br />
Dakle, o~ita je razlika izme|u pojmova pouzdanosti i<br />
raspolo`ivosti. Raspolo`ivost predstavlja vjerojatnost<br />
ispravnog rada u promatranom trenutku t, dok<br />
pouzdanost predstavlja vjerojatnost ispravnog rada<br />
tijekom vremenskog intervala t.<br />
Sli~na se pojmovna veza mo`e povu}i izme|u<br />
nepouzdanosti i neraspolo`ivosti.<br />
3.4. Numeri~ka metoda izra~unavanja vremenski<br />
ovisnih vjerojatnosti stanja<br />
Ova metoda slu`i za izra~unavanje vremenski ovisnih<br />
vjerojatnosti stanja, a temelji se na primjeni jednad`be<br />
8. Princip izrade stohasti~ke matrice prijelaznih vjerojatnosti<br />
prikazan je izrazom 9.<br />
Pri tom se za veli~inu intervala vremena t treba izabrati<br />
takva vrijednost da je vjerojatnost doga|anja<br />
dvaju ili više prijelaza izme|u stanja sustava tijekom<br />
vremenskog intervala t zanemariva. Naravno da izbor<br />
vrijednosti t zahtijeva temeljito poznavanje sustava<br />
koji se analizira, odnosno poznavanje u~estalosti prijelaza<br />
u njemu. Zbog toga je i logi~no da nema nekih<br />
op}ih pravila pri izboru vrijednosti t, a koja su primjenjiva<br />
na sve sustave.<br />
Nakon što se u stohasti~ku matricu prijelaznih vjerojatnosti<br />
uvrste numeri~ke vrijednosti intervala vremena<br />
t i u~estalosti prijelaza, vremenski ovisne vjerojatnosti<br />
stanja u trenutku t dobiju se mno`enjem vektora<br />
vjerojatnosti stanja u trenutku t=0 sa stohasti~kom<br />
matricom prijelaznih vjerojatnosti dignutom na n-tu<br />
potenciju, gdje n predstavlja višekratnik intervala vremena<br />
t u promatranom vremenu t, odnosno n=t/t.<br />
Dakle, vremenski ovisne vjerojatnosti stanja sustava u<br />
trenutku t dobivaju se upotrebom jednad`be<br />
n 1<br />
P( t t) P( t) Pij ( t) P( 0)<br />
Pij<br />
( t)<br />
(25)<br />
gdje je n=t/t.<br />
S obzirom da za prora~un vremenski ovisnih vjerojatnosti<br />
matricu prijelaznih vjerojatnosti treba samu sa<br />
sobom pomno`iti n puta, slijedi da broj matemati~kih<br />
operacija postaje to ve}i što je izabrana vrijednost<br />
intervala t manja u odnosu na period t u kojem se promatra<br />
sustav. Me|utim, za manju vrijednost intervala<br />
t to~nost dobivenih rezultata je ve}a.<br />
Ako se za odre|eni razmatrani sustav pojavi nesigurnost<br />
pri izboru vrijednosti t, preporu~a se napraviti<br />
prvu procjenu t i izra~unati vremenski ovisne vjerojatnosti<br />
stanja za tu odabranu vrijednost t. Zatim se<br />
uzima manja vrijednost t i vrši se novi prora~un vremenski<br />
ovisnih vjerojatnosti stanja sustava. Nakon<br />
toga obavlja se usporedba vremenski ovisnih vjerojatnosti<br />
stanja dobivenih prvom i drugom procjenom.<br />
Ukoliko su odstupanja izme|u dobivenih rezultata<br />
unutar zadovoljavaju}e tolerancije, vrijednost intervala<br />
t je pravilno izabrana i proces se prekida, a rezultati<br />
dobiveni drugom procjenom, odnosno onom sa<br />
smanjenom vrijednoš}u intervala t uzimaju se kao<br />
kona~ni rezultati.<br />
Ako su odstupanja izme|u prve i druge procjene vrijednosti<br />
intervala t ve}a od zadovoljavaju}e tolerancije<br />
obavlja se tre}a procjena intervala t i to na taj na~in da<br />
se za vrijednost t izabere još manja vrijednost od prethodne<br />
druge procjene. Zatim se uspore|uju rezultati<br />
dobiveni drugom i tre}om procjenom intervala t. Postupak<br />
je iterativan i nastavlja se smanjivanjem vrijednosti<br />
t sve dok odstupanja rezultata dobivenih za<br />
dvije susjedne procjene intervala ne budu unutar zadovoljavaju}e<br />
tolerancije. S obzirom da su rezultati<br />
to~niji što je izabrani interval t manji, uvijek se nakon<br />
završetka iteracije kao kona~ni rezultati uzimaju oni<br />
dobiveni s najmanjom vrijednoš}u intervala t.<br />
Svaka idu}a procjena intervala t mora biti zna~ajno<br />
smanjena u odnosu na prethodnu kako bi se osjetila<br />
eventualna odstupanja vremenski ovisnih vjerojatnosti<br />
zbog prevelike vrijednosti t. Naravno da je za o~ekivati<br />
ako se vrijednost t bezna~ajno smanji da }e i odstupanja<br />
izme|u rezultata biti malena. Isto tako bitno<br />
je napomenuti da izbor veli~ine odstupanja, odnosno<br />
zadovoljavaju}e tolerancije, nakon koje se prekida iterativni<br />
postupak ovisi o `eljenoj preciznosti koja se<br />
namjerava posti}i.<br />
S obzirom da velik broj matemati~kih operacija za<br />
današnja ra~unala ne predstavlja osobit problem, ova<br />
je metoda postala izrazito brza i mnogo jednostavnija<br />
nego metoda rješavanja diferencijalnih jednad`bi<br />
Laplaceovom transformacijom, posebice za slo`enije<br />
sustave. Prema tome, korištenjem ove metode i digitalnog<br />
ra~unala, uz razuman izbor vrijednosti intervala<br />
t, dobivaju se rezultati sa savršeno prihvatljivom preciznoš}u<br />
za sve prakti~ne primjene.<br />
3.5. Prora~un pouzdanosti sustava s popravljivim<br />
komponentama<br />
Kao što je ve} re~eno, pouzdanost sustava predstavlja<br />
vjerojatnost boravka sustava u stanjima ispravnog rada<br />
sustava tijekom cijelog vremenskog intervala t. Drugim<br />
rije~ima, pouzdanost sustava je vjerojatnost da sustav<br />
ne}e u}i u niti jedno stanje kvara sustava tijekom vremenskog<br />
intervala t. Za razliku od pouzdanosti sustava,<br />
zbroj vremenski ovisnih vjerojatnosti stanja<br />
ispravnog rada sustava predstavlja vjerojatnost ispravnog<br />
rada sustava u trenutku t. Zbog toga se vremenski<br />
ovisne vjerojatnosti stanja sustava ne mogu iskoristiti<br />
za prora~un pouzdanosti sustava.<br />
Da bi se izra~unala pouzdanost sustava postoje}i sustav<br />
je potrebno modificirati na taj na~in da se stohas-<br />
359
E. Vilenica: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 353 – 362<br />
ti~ki proces u sustavu prekine, odnosno zaustavi u<br />
trenutku ulaska sustava u bilo koje njegovo stanje<br />
kvara. To se posti`e tako da se iz sustava odstrane svi<br />
prijelazi koji vode iz stanja kvara sustava, odnosno da<br />
se u~estalosti tih prijelaza izjedna~e s nulom. Na taj je<br />
na~in postignuto da su stanja kvara sustava postala apsorpcijska<br />
stanja sustava. Prema tome, nakon što sustav<br />
u|e u bilo koje stanje kvara sustava, ne mo`e više<br />
iza}i iz njega i stohasti~ki proces u sustavu se zaustavlja.<br />
Zbroj vremenski ovisnih vjerojatnosti stanja ispravnog<br />
rada tako modificiranog sustava predstavlja<br />
pouzdanost sustava.<br />
Vremenski ovisne vjerojatnosti stanja tako modificiranog<br />
sustava ra~unaju se korištenjem jednad`be 14, s<br />
tim da se matrica u~estalosti prijelaza mora modificirati<br />
u skladu s gore navedenim. To zna~i da se u matrici<br />
u~estalosti prijelaza redak svakog stanja kvara sustava<br />
mora zamijeniti nul-retkom, odnosno retkom ~iji su svi<br />
elementi nule.<br />
Vrlo je teško izvesti op}e jednad`be pouzdanosti za<br />
slo`enije sustave koji sadr`e popravljive komponente.<br />
Tada se pouzdanosti mogu dobiti rješavanjem diferencijalnih<br />
jednad`bi s numeri~kim vrijednostima ili korištenjem<br />
metode mno`enja matrice prijelaznih<br />
vjerojatnosti kako je opisano u prethodnom odjeljku.<br />
Prilikom korištenja metode mno`enja matrice prijelaznih<br />
vjerojatnosti zbog gore navedenih razloga matricu<br />
prijelaznih vjerojatnosti treba modificirati<br />
odbacivanjem u~estalosti prijelaza iz stanja kvara sustava<br />
~ime se posti`e da stanja kvara sustava postaju apsorpcijska<br />
stanja sustava. Drugim rije~ima, u matrici<br />
prijelaznih vjerojatnosti redak svakog stanja kvara sustava<br />
mora se zamijeniti odgovaraju}im retkom jedini~ne<br />
matrice, ~iji je dijagonalni element iznosi jedan, a<br />
svi ostali elementi jednaki su nuli. Nakon toga, uz odabir<br />
odgovaraju}eg vremenskog intervala t, vremenski<br />
ovisne vjerojatnosti ispravnih stanja sustava<br />
ra~unaju se po principu prikazanom u prethodnom odjeljku.<br />
Zbroj tako dobivenih vremenski ovisnih vjerojatnosti<br />
stanja predstavlja pouzdanost sustava.<br />
Metode opisane u ovom odjeljku ne moraju se ograni~iti<br />
samo na prora~un pouzdanosti sustava. Umjesto<br />
stanja ispravnog rada sustava mo`e se izabrati bilo koji<br />
skup stanja sustava. Tada se primjenom opisane metode<br />
dobiva vjerojatnost boravka sustava unutar izabranog<br />
skupa stanja tijekom cijelog vremena t.<br />
Jednostavnije re~eno, dobiva se vjerojatnost da sustav<br />
nije napustio izabrani skup stanja tijekom vremena t.<br />
4. SREDNJA VREMENA BORAVKA I<br />
U^ESTALOSTI NASTUPANJA STANJA SUSTAVA<br />
4.1. Uvod<br />
Poznavanje vjerojatnosti stanja sustava nije dovoljno<br />
da bi se u potpunosti shvatilo, odnosno prikazalo<br />
ponašanje sustava. Za sustav od jedne popravljive<br />
komponente koji ima u~estalost kvara 2 i u~estalost<br />
360<br />
popravka 2, dobivamo jednake stacionarne<br />
vjerojatnosti stanja kao i kod sustava sa slike 1. Me|utim,<br />
sustav s dva puta ve}im u~estalostima prijelaza se<br />
dva puta ~eš}e (br`e) kvari, ali i dva puta ~eš}e (br`e)<br />
popravlja, što ima golem utjecaj na poimanje na~ina<br />
rada i ekonomi~nost sustava.<br />
Prema tome, za potpuno razumijevanje ponašanja sustava<br />
potrebno je prora~unati dodatne pokazatelje<br />
pouzdanosti sustava. Dodatni su pokazatelji<br />
pouzdanosti sustava u~estalosti nastupanja pojedinih<br />
stanja sustava i srednja vremena boravka u stanjima<br />
sustava.<br />
4.2. Srednja vremena boravka u stanjima sustava<br />
Srednje vrijeme do kvara sustava (MTTF) predstavlja<br />
srednje, odnosno o~ekivano vrijeme boravka sustava u<br />
stanjima ispravnog rada prije nego što prije|e u neko<br />
od stanja kvara sustava. S obzirom da je pouzdanost<br />
vjerojatnost da }e sustav tijekom cijelog intervala vremena<br />
t boraviti u stanjima ispravnog rada, srednje<br />
vrijeme do kvara sustava (MTTF) je dakle o~ekivana<br />
vrijednost upravo tog vremenskog intervala t.<br />
Prema tome, jedan od na~ina izra~unavanja srednjeg<br />
vremena do kvara je ra~unanje o~ekivane vrijednosti<br />
funkcije pouzdanosti sustava. Ako se s R(t) ozna~i<br />
funkcija pouzdanosti sustava tada se srednje vrijeme<br />
do kvara sustava mo`e dobiti integriranjem, odnosno<br />
MTTF R() t dt<br />
0<br />
(26)<br />
Za upotrebu jednad`be 26 potrebno je poznavati op}i<br />
izraz za pouzdanost sustava R(t). Op}i izraz za<br />
pouzdanost sustava dobiva se rješavanjem diferencijalnih<br />
jednad`bi kako je opisano u prethodnom poglavlju.<br />
Me|utim, dobivanje op}ih izraza vremenski ovisnih<br />
vjerojatnosti stanja putem rješavanja diferencijalnih<br />
jednad`bi vrlo je teško za slo`enije sustave.<br />
Zbog toga se za izra~unavanje srednjeg vremena do<br />
kvara ~eš}e upotrebljava druga metoda koja se temelji<br />
na modificiranju matrice u~estalosti prijelaza. Matricu<br />
u~estalosti prijelaza treba modificirati na taj na~in da<br />
se iz nje odstrane svi redci i stupci koji pripadaju stanjima<br />
kvara sustava. Ako se s ' ij ozna~i tako modificirana<br />
matrica u~estalosti prijelaza tada se temeljna<br />
matrica M dobiva kao<br />
M – 1<br />
'<br />
ij<br />
– 1<br />
(27)<br />
Element m ij matrice M predstavlja srednje vrijeme<br />
provedeno u stanju j, uz uvjet da je proces zapo~eo u<br />
stanju i, prije nego što je dospio u stanje kvara. Ako je<br />
sustav u trenutku t=0 zapo~eo s radom u stanju i,<br />
srednje vrijeme boravka sustava u ispravnim stanjima,<br />
odnosno srednje vrijeme do kvara sustava dobiva se<br />
zbrojem svih elemenata i-tog retka.<br />
Me|utim, opisana metoda ne mora se ograni~iti samo<br />
na prora~un srednjeg vremena do kvara sustava.
E. Vilenica: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 353 – 362<br />
Umjesto stanja ispravnog rada sustava mo`e se izabrati<br />
bilo koji skup stanja sustava. Tada se primjenom opisane<br />
metode dobiva srednje, odnosno o~ekivano<br />
vrijeme boravka sustava unutar izabranog skupa<br />
stanja. Jednostavnije re~eno, dobiva se srednje vrijeme<br />
unutar kojeg sustav ne}e napustiti izabrani skup stanja.<br />
Po istom principu, srednje vrijeme boravka u nekom<br />
stanju sustava dobiva se tako da sva ostala stanja sustava<br />
smatramo apsorpcijskim stanjima. Ako se tra`i<br />
srednje vrijeme boravka u i-tom stanju sustava tada<br />
nakon reduciranja matrice ij u njoj ostaje samo dijagonalni<br />
element i-tog retka. Zbog toga slijedi da je<br />
srednje vrijeme boravka sustava u i-tom stanju sustava<br />
m m<br />
i ii<br />
n<br />
1<br />
j 1<br />
j i<br />
ij<br />
(28)<br />
Drugim rije~ima, srednje vrijeme boravka sustava u nekom<br />
stanju jednako je inverznoj vrijednosti zbroja svih<br />
u~estalosti prijelaza napuštanja toga stanja.<br />
4.3. U~estalost nastupanja stanja sustava<br />
Zbroj srednjeg vremena boravka unutar nekog skupa<br />
stanja i srednjeg vremena boravka izvan tog skupa<br />
stanja predstavlja period, odnosno ciklus tog skupa<br />
stanja. Prema tome, period pojavljivanja nekog skupa<br />
stanja predstavlja srednje vrijeme izme|u dva<br />
uzastopna ulaska u razmatrani skup stanja, odnosno<br />
srednje vrijeme izme|u dva uzastopna napuštanja razmatranog<br />
skupa stanja.<br />
Iz jednad`bi 24 za sustav od jedne popravljive komponente<br />
vidljivo je da stacionarne vjerojatnosti stanja<br />
predstavljaju omjer srednjeg vremena boravka u tom<br />
stanju i perioda tog stanja. Op}enito vrijedi da je stacionarna<br />
vjerojatnost boravka sustava u nekom skupu<br />
stanja jednaka omjeru srednjeg vremena boravka sustava<br />
u tom skupu stanja i perioda tog skupa stanja. Ako<br />
se s P(S) ozna~i stacionarna vjerojatnost skupa stanja S,<br />
s m(S) srednje vrijeme boravka sustava u skupu stanja S<br />
isT(S) period skupa stanja S, mo`e se pisati da je<br />
PS mS ( )<br />
( )<br />
(29)<br />
T( S)<br />
Vidljivo je da se sva razmatranja u ovom odjeljku ve`u<br />
uz stacionarne vjerojatnosti stanja, odnosno uz stacionarno<br />
podru~je Markovljeva procesa. U slu~aju<br />
neergodi~nih sustava, odnosno sustava s apsorpcijskim<br />
stanjima, znamo da su stacionarne vjerojatnosti neapsorpcijskih<br />
stanja jednake nuli, pa navedena razmatranja<br />
nemaju zna~ajnije primjene. Zbog toga }e se i u<br />
daljnjem tekstu podrazumijevati da se radi o ergodi~nim<br />
sustavima u stacionarnom podru~ju<br />
Markovljeva procesa.<br />
S obzirom da period skupa stanja predstavlja srednje<br />
vrijeme izme|u dva uzastopna ulaska u taj skup stanja,<br />
odnosno srednje vrijeme izme|u dva uzastopna<br />
napuštanja tog skupa stanja, mo`e se definirati u~esta-<br />
lost (frekvencija) nastupanja tog skupa stanja kao recipro~na<br />
vrijednost spomenutog perioda. Ako se s T(S)<br />
ozna~i period skupa stanja S, asf(S) u~estalost nastupanja<br />
skupa stanja S, tada vrijedi da je<br />
T(S)= 1/f(S) (30)<br />
Treba napomenuti da samo kod ergodi~nih sustava u<br />
stacionarnom podru~ju Markovljeva procesa vrijedi da<br />
je u~estalost ulaska u bilo koji skup stanja sustava jednaka<br />
u~estalosti izlaska iz tog skupa stanja. Zbog toga<br />
se u daljnjem tekstu ne}e praviti razlika me|u tim u~estalostima<br />
nego }e ih se zajedni~kim imenom nazivati –<br />
u~estalost nastupanja skupa stanja sustava.<br />
Supstitucijom jednad`be 30 u jednad`bu 29 dobiva se<br />
jednad`ba koja povezuje stacionarnu vjerojatnost,<br />
srednje vrijeme boravka, period i u~estalost nastupanja,<br />
odnosno<br />
PS mS ( )<br />
( ) mS ( ) fS ( ) (31)<br />
T( S) Me|utim, u~estalost nastupanja pojedinog stanja sustava<br />
mo`e se izra~unati i na drugi na~in, kao umno`ak<br />
stacionarne vjerojatnosti stanja sustava i zbroja svih<br />
u~estalosti prijelaza napuštanja tog stanja. Prema<br />
tome, za u~estalost nastupanja i-tog stanja sustava<br />
mo`e se pisati da je<br />
n<br />
f P P<br />
i<br />
j 1<br />
i ij i<br />
j 1<br />
ij<br />
j i<br />
j i<br />
n<br />
(32)<br />
Jednad`ba 32 predstavlja u~estalost napuštanja i-tog<br />
stanja sustava. Ako se jednad`be 17 za izra~unavanje<br />
stacionarnih vjerojatnosti stanja raspišu u eksplicitnom<br />
obliku pokazuje se da vrijedi<br />
n<br />
j 1<br />
j i<br />
P P f<br />
j ji i<br />
j 1<br />
ij i<br />
j i<br />
n<br />
(33)<br />
Drugim rije~ima, u stacionarnom podru~ju<br />
Markovljeva procesa ergodi~nih sustava vrijedi da je<br />
u~estalost napuštanja i-tog stanja sustava jednaka<br />
zbroju u~estalosti ulaska iz svih ostalih stanja sustava u<br />
i-to stanje.<br />
Op}enito, ako sa S ozna~imo skup stanja sustava, tada<br />
se za u~estalost nastupanja promatranog skupa stanja<br />
sustava mo`e pisati da je<br />
fS ( ) P P<br />
(34)<br />
i S<br />
i ij<br />
j S<br />
j S<br />
j ji<br />
i S<br />
Supstitucijom jednad`be 32 u jednad`bu 31 dobiva se<br />
srednje vrijeme boravka u i-tom stanju sustava, odnosno<br />
m P 1<br />
i<br />
n<br />
(35)<br />
f<br />
i<br />
j 1<br />
j i<br />
ij<br />
Dobiveni je izraz jednak jednad`bi 28 do koje se došlo<br />
primjenom modificirane matrice u~estalosti prijelaza<br />
361
E. Vilenica: Prora~un pokazatelja pouzdanosti tehni~kih sustava . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 353 – 362<br />
kako je opisano u odjeljku 4.2. Uvrštavanjem jednad`be<br />
34 u jednad`bu 31 dobiva se srednje vrijeme<br />
boravka sustava unutar skupa stanja S, odnosno<br />
PS ( ) 1<br />
mS ( )<br />
(36)<br />
( )<br />
fS ij<br />
i S<br />
j S<br />
Prema tome, srednje vrijeme boravka sustava u skupu<br />
stanja S, jednako je recipro~noj vrijednosti zbroja u~estalosti<br />
prijelaza napuštanja skupa stanja.<br />
5. ZAKLJU^AK<br />
Markovljeve metode prora~unavanja imaju zna~ajnu<br />
ulogu u prora~unu pouzdanosti sustava. U slu~aju kontinuiranih<br />
procesa vremenski ovisne vjerojatnosti<br />
stanja sustava opisane su skupom diferencijalnih jednad`bi<br />
što predstavlja zna~ajnu poteško}u kod primjene<br />
na slo`ene sustave. Korištenjem stohasti~ke<br />
matrice prijelaznih vjerojatnosti i digitalnog ra~unala<br />
mo`e se zna~ajno olakšati ra~unanje ne samo stacionarnih<br />
nego i vremenski ovisnih vjerojatnosti. Uvo|enjem<br />
pojmova u~estalosti i srednjeg vremena boravka<br />
opisanih dodatno se oboga}uje prora~un i prikaz pokazatelja<br />
pouzdanosti sustava. Time je omogu}eno, sa<br />
stajališta pouzdanosti, potpunije shva}anje samog sustava,<br />
odnosno bolja ocjena njegovih osobina.<br />
Markovljev proces se zasniva na konstantnim u~estalostima<br />
prijelaza i zbog toga je primjenjiv samo na sustave<br />
koji sadr`avaju isklju~ivo komponente s<br />
eksponencijalnim razdiobama kvara i popravka.<br />
Prema tome, opisane metode ne mogu se koristiti za<br />
prora~un vremenski ovisnih vjerojatnosti, ukoliko za<br />
komponente sustava ne vrijede eksponencijalne<br />
razdiobe kvara i popravka.<br />
LITERATURA<br />
1 @. PAUŠE: "Vjerojatnost: informacija, stohasti~ki<br />
procesi", Školska knjiga, Zagreb, 1988.<br />
2 R. BILLINTON, R. ALLAN: "Reliability Evaluation of<br />
Engineering Systems", Pitman Publishing Inc., 1983<br />
3 N. SARAPA: "Teorija vjerojatnosti", Školska knjiga, Zagreb,<br />
1987.<br />
362<br />
4 V. VRANI]: "Vjerojatnost i statistika", Tehni~ka knjiga,<br />
Zagreb, 1971.<br />
5 C. SINGH, R. BILLINTON: "System Reliability Modelling<br />
and Evaluation", Hutchinson & Co. Ltd, 1977<br />
6 S. NIKOLOVSKI: "Osnove analize pouzdanosti elektroenergetskog<br />
sustava", Sveu~ilište J. J. Strossmayera, Elektrotehni~ki<br />
fakultet, Osijek, 1995.<br />
RELIABILITY PARAMETER CALCULATION OF<br />
TECHNICAL SYSTEMS USING MARKOVLJEV’S<br />
PROCESS<br />
Markovljev’s process method is suitable for calculation of<br />
technical systems' reliability parameters. Reliability parameters<br />
of technical systems are probability states in which the<br />
systems can be found, mean time of their duration and their<br />
frequency. In the paper basic methods and procedures of<br />
calculating reliability parameters of technical systems using<br />
Markovljev’s process are evaluated.<br />
DIE BERECHNUNG VON VERHÄLTNISSZAHLEN DER<br />
ZUVERLÄSSIGKEIT TECHNISCHER SYSTEME DURCH<br />
ANWENDUNG DES MARKOV-SCHEN PROZESSES<br />
Die Methoden des Markov-schen Prozesses werden für die<br />
Berechnung von Verhältnisszahlen der Zuverlässigkeit<br />
technischer Systeme verwendet. Die Verhältnisszahlen der<br />
Zuverlässigkeit technischer Systeme sind Wahrscheinlichkeiten<br />
der Zustände welche ein System einnehmen<br />
kann, mittlere Dauer des Verweilens der Systeme in diesen<br />
Zuständen und die Häufigkeit des Vorkomens dieser<br />
Zustände. Im Artikel werden Grundmethoden und<br />
Berechningsverfahren von Verhältnisszahlen der Zuverlässigkeit<br />
technischer Systeme mittels Methoden des Markovschen<br />
Prozesses erläutert.<br />
Naslov pisca:<br />
Emil Vilenica, dipl. ing.<br />
EKONERG – Institut za energetiku<br />
i zaštitu okoliša,<br />
Koranska 5, 10000 Zagreb<br />
Hrvatska<br />
Uredništvo primilo rukopis:<br />
2003 – 05 – 22.
PRIMJENA URE\AJA ZA ZAŠTITU OD PRENAPONA<br />
U ELEKTRI^NIM INSTALACIJAMA<br />
Mr. sc. Ivan Matekovi},Zagreb<br />
UDK 621.316.91<br />
PREGLEDNI ^LANAK<br />
Elektri~na oprema i ure|aji su s obzirom na udarne napone svrstani u ~etiri prenaponske kategorije. Za svaku od tih prenaponskih<br />
kategorija je dan podnosivi udarni napon (kao tjemeni iznos oblika 1,2/50 s) koji oprema, odnosno ure|aj mora<br />
izdr`ati. Procijeni li se da je rizik od prenapona ve}i od troškova ugradnje ure|aja za zaštitu od prenapona u elektri~nu instalaciju<br />
pristupa se projektiranju zaštite. Zaštitu od prenapona treba projektirati uva`avaju}i neke datosti kao što su korišteni sustav<br />
elektri~ne razdjelbe, karakteristike ure|aja za zaštitu od prenapona, zahtjevi za nesmanjenom djelotvornoš}u ure|aja za<br />
zaštitu od kratkog spoja i preoptere}enja te zaštitnih strujnih sklopki i zahtjevi elektrodistributivnog poduze}a. Pravilno projektirana<br />
i izvedena zaštita od prenapona pove}ava raspolo`ivost elektri~ne instalacije.<br />
Klju~ne rije~i: prenapon, zaštita od prenapona, prenaponska<br />
kategorija, ure|aj za zaštitu od prenapona,<br />
udarna odvodna struja, napon<br />
prorade, zaštitni nivo.<br />
1. UVOD<br />
Prenapon se naj~eš}e definira kao “kratkotrajno<br />
nastupaju}i napon izme|u dva vodi~a ili vodi~a i zemlje<br />
koji prekora~uje najviši dozvoljeni iznos pogonskog<br />
napona”. Negativni utjecaji prenapona o~ituju se u naprezanju<br />
izolacije elektri~ne opreme i ure|aja priklju~enih<br />
na elektri~nu instalaciju, zbog ~ega dolazi ili<br />
do proboja izolacije ili do preskoka u zraku ili do<br />
kliznog proboja preko površine izolacije. Iako je samo<br />
razaranje ure|aja odnosno opreme dojmljivo,<br />
neusporedivo ve}e štete nastaju zbog dugotrajnih prekida<br />
u proizvodnji ili u poslovanju. Nema više izmjene<br />
podataka u poduze}u jer nema adresa kupaca, nema<br />
pripreme proizvodnih procesa, nema naru~ivanja materijala,<br />
nema vo|enja i nadziranja proizvodnje, nema<br />
CAD-crte`a, nema isporuka, nema pla}anja, nema informacija.<br />
Štete se mjere u milijardama bilo koje<br />
nov~ane jedinice.<br />
Kako je pokazano u 1 procijenjeni rizik od prenapona<br />
u elektri~nim instalacijama je puno ve}i od troškova<br />
ugradnje zaštite od prenapona. Tako je, naprimjer,<br />
procijenjeni rizik od prenapona za poslovne prostore<br />
jednog srednje velikog prodavatelja automobila 224<br />
318 EUR-a/god., dok su troškovi ugradnje zaštite od<br />
prenapona procijenjeni na 13 000 EUR-a. Tako|er je<br />
dan primjer jedne srednje velike obiteljske ku}e za<br />
koju je procijenjen rizik od prenapona iznosa 11 199<br />
EUR-a/god., dok su procijenjeni troškovi ugradnje<br />
zaštite od prenapona 1 400 EUR-a. Prema tome, nije<br />
sporno da li treba u elektri~nu instalaciju ugraditi<br />
ure|aje za zaštitu od prenapona, ve} je pitanje koje i<br />
kakve ure|aje ugraditi.<br />
2. ELEKTRI^NA OPREMA I UREÐAJI<br />
S OBZIROM NA PRENAPONSKE KATEGORIJE<br />
Elektri~nu instalaciju je potrebno promatrati kao cjelovit<br />
sustav koji treba zaštititi od prenapona. Da bi se<br />
odredio stupanj raspolo`ivosti elektri~ne opreme i<br />
ure|aja s obzirom na otpornost na udarne napone oni<br />
se projektiraju, izra|uju i ispituju prema prenaponskim<br />
kategorijama. Postoje ~etiri prenaponske kategorije;<br />
za svaki projektirani napon elektri~ne opreme i<br />
ure|aja definira se za odre|enu prenaponsku<br />
kategoriju podnosivi udarni napon (oblika 1,2/50 s)<br />
koji ta oprema odnosno uredaj mora izdr`ati. U tablici<br />
1 prema 2 dan je pregled prenaponskih kategorija za<br />
slu~aj niskonaponskih postrojenja u koje spadaju i<br />
elektri~ne instalacije.<br />
Tablica 1. Otpornost elektri~ne izolacije elektri~nih pogonskih<br />
sredstava na podnosivi udarni napon oblika 1,2/50 µs<br />
Projektirani pogonski<br />
napon prema zemlji (V)<br />
Prenaponska kategorija<br />
I. II. III. IV.<br />
Podnosivi udarni napon (V)<br />
230/400 i 277/480 1500 2500 4000 6000<br />
400/690 2500 4000 6000 8000<br />
1000<br />
Vrijednosti odre|uje projektant<br />
elektri~ne instalacije<br />
363
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
Za slu~aj elektri~ne instalacije 230/400 V vrijedi:<br />
– Elektri~na oprema prenaponske kategorije IV je<br />
predvi|ena za primjenu na ili u blizini to~ke<br />
priklju~ka elektri~ne instalacije (prije glavnog razdjelnika).<br />
Primjeri takve opreme su elektri~no brojilo,<br />
glavni osigura~, rastavna sklopka, stezaljke, …<br />
– Elektri~na oprema prenaponske kategorije III je<br />
predvi|ena za ugradnju tako da ~ini sastavni dio<br />
stalno polo`ene elektri~ne instalacije. Primjeri takve<br />
opreme su razdjelnik, automatski prekida~, kabel i<br />
instalacijski vod, instalacijska kutija, sklopka,<br />
uti~nica, odnosno elektri~ni ure|aji koji su fiksno<br />
priklju~eni na elektri~nu instalaciju.<br />
– Elektri~ni ure|aji prenaponske kategorije II su<br />
predvi|eni za priklju~ak na elektri~nu instalaciju<br />
preko uti~nica (ku}anski ure|aji, prenosivi alati i<br />
sli~na pogonska sredstva).<br />
– Elektri~ni ure|aji prenaponske kategorije I imaju<br />
relativno malu otpornost na udarne napone. Da bi se<br />
zaštitili od prenapona u njih ili neposredno ispred<br />
njih se ugra|uju posebno izvedeni ure|aji za zaštitu<br />
od prenapona.<br />
Pravilnim izborom prenaponske kategorije elektri~nog<br />
ure|aja ili opreme posti`e se koordinacija izolacije cjelokupnog<br />
postrojenja elektri~ne instalacije i to je osnova<br />
zaštite od prenapona.<br />
3. UREÐAJI ZA ZAŠTITU OD PRENAPONA<br />
U ELEKTRI^NIM INSTALACIJAMA<br />
Da bi se od prenapona dodatno zaštitila elektri~na instalacija,<br />
oprema ugra|ena u nju kao i elektri~ni<br />
ure|aji priklju~eni na nju, u elektri~nu instalaciju se<br />
ugra|uju ure|aji za zaštitu od prenapona (u daljnjem<br />
tekstu UZP). S obzirom na mjesto postavljanja u elektri~noj<br />
instalaciji UZP se dijele na tipove uz koje se<br />
ve`u Ispitne klase 3 . Mogu}e ih je povezati s prenaponskim<br />
kategorijama kako slijedi:<br />
– UZP-Tip 1 Ispitne klase I je odre|en za zaštitu elektri~ne<br />
instalacije i ugra|ene opreme u podru~ju prenaponske<br />
kategorije IV. To zna~i da je predvi|en za<br />
odvod struje munje kod direktnog udara munje. Sukladno<br />
tim zahtjevima mora biti njegov zaštitni nivo i<br />
njegova maksimalna udarna odvodna struja.<br />
Ugra|uje se na mjestu uvoda elektri~ne instalacije u<br />
zgradu izme|u ku}nog priklju~ka i elektri~nog brojila.<br />
– UZP-Tip 2 Ispitne klase II je odre|en za zaštitu<br />
elektri~ne instalacije i ugra|ene opreme u podru~ju<br />
prenaponske kategorije III. U tom podru~ju se pojavljuje<br />
prenapon koji je ušao u elektri~nu instalaciju<br />
usprkos ugra|enog UZP-Tip 1 (kao njegov zaostali<br />
napon), prenapon nastao induktivnom, konduktivnom<br />
ili kapacitivnom vezom zbog bliskog udara<br />
munje te prenapon nastao u elektri~noj instalaciji<br />
zbog sklopnih procesa ugra|ene opreme odnosno<br />
elektri~nih ure|aja. Prenaponskoj kategoriji III mo-<br />
364<br />
raju biti prilago|eni zaštitni nivo i udarna odvodna<br />
struja UZP-a. UZP se ugra|uje u razdjelnike<br />
zgrade.<br />
– UZP-Tip 3 Ispitne klase III je odre|en za zaštitu<br />
elektri~ne instalacije, ugra|ene opreme i elektri~nih<br />
ure|aja u podru~ju prenaponske kategorije II; sukladno<br />
tome moraju biti prilago|eni zaštitni nivo i<br />
udarna odvodna struja. Ugra|uje se u fiksno<br />
postavljene uti~nice ili u prenosive uti~nice.<br />
Vrijede}a podjela UZP-a prema 3 na Tipove 1, 2, 3<br />
odgovara prijašnjoj podjeli Odvodnika prenapona<br />
prema 7 na Klase zahtjeva B, C, D tako da pribli`no<br />
vrijedi:<br />
– UZP-Tip 1 Ispitna klasa I odgovara Odvodniku prenapona<br />
Klase zahtjeva B,<br />
– UZP-Tip 2 Ispitna klasa II odgovara Odvodniku<br />
prenapona Klase zahtjeva C,<br />
– UZP-Tip 3 Ispitna klasa III odgovara Odvodniku<br />
prenapona Klase zahtjeva D.<br />
S obzirom na prenaponske kategorije u elektri~nu instalaciju<br />
ugra|ene opreme, odnosno priklju~enih elektri~nih<br />
ure|aja, najbolje je zaštitu od prenapona u<br />
elektri~nim instalacijama provesti stupnjevano<br />
ugra|uju}i UZP-e sva tri tipa. Kod toga trebaju biti sva<br />
tri UZP-a istog projektiranog napona Uc, mogu se<br />
razlikovati u sposobnosti odvo|enja udarne struje, a<br />
moraju se razlikovati u zaštitnom nivou. Uvijek kada se<br />
primjenjuje više UZP-a za zaštitu opreme ili ure|aja<br />
potrebno je preispitati da li su zaštitni nivo UZP-a i<br />
mjesto ugradnje UZP-a prikladni šti}enom ure|aju.<br />
Cilj je ograni~iti prodiranje prenapona pomo}u UZP-a<br />
na iznos manji od otpornosti šti}enog ure|aja na prenapon.<br />
Izvedba UZP-a se mo`e zasnivati na razli~itim komponentama<br />
ili kombinacijama komponenata (iskrište,<br />
plinski odvodnik prenapona, varistor, tunel–dioda, tiristor,<br />
…). U podru~ju elektri~nih instalacija se<br />
naj~eš}e koriste izvedbe UZP-a s komponentama koje<br />
ograni~avaju napon (varistori) ili s komponentama<br />
koje sklapaju napon (zra~na iskrišta, plinski odvodnici<br />
prenapona) ili s kombinacijom obje vrste komponenata<br />
u razli~itim spojevima. Dodatno su prema potrebi<br />
u UZP ugra|eni osigura~i, temperaturni ograni~iva~i,<br />
zavojnice, kondenzatori i sli~ne komponente ~iji osnovni<br />
zadatak nije ograni~enje prenapona ve} imaju<br />
posebne uloge u smislu dojave i signalizacije ponašanja<br />
UZP-a.<br />
Najjednostavnija izvedba iskrišta je u obliku dvije elektrode<br />
na odre|enom razmaku sa zrakom izme|u njih<br />
kao izolatorom. Nakon prorade iskrišta pad napona na<br />
njemu je odre|en naponom gorenja elektri~nog luka<br />
koji iznosi od 10 do 30 V. Visina slijedne struje je<br />
ovisna o impedanciji elektri~ne mre`e te je kod<br />
niskoomskih elektri~nih mre`a potrebno ugraditi predosigura~e<br />
kako bi se osiguralo njezino sigurno prekidanje.<br />
Da bi se poboljšale karakteristike iskrišta<br />
(naro~ito iznos udarne odvodne struje i gašenje elek-
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
tri~nog luka) rade se posebne konstrukcije iskrišta kojima<br />
se to omogu}ava. U podru~ju elektri~nih<br />
instalacija izvedbe UZP-a s iskrištima se koriste kod<br />
UZP-Tip 1.<br />
Plinski odvodnik prenapona se sastoji od elektroda<br />
smještenih u kerami~kom ili staklenom ku}ištu na<br />
odre|enom razmaku. Izme|u elektroda se nalazi<br />
plemeniti plin (argon ili neon). Isti je problem s gašenjem<br />
slijedne struje kao i kod iskrišta. To se rješava<br />
posebnim spojevima plinskih odvodnika prenapona i<br />
varistora, a takve izvedbe se koriste kod UZP-Tipa 3.<br />
Varistor je poluvodi~ki naponski ovisan otpornik koji<br />
omogu}uje relativno veliku udarnu odvodnu struju s<br />
malim zaostalim naponima. Koristi se kod UZP-Tip 2 i<br />
u spoju s plinskim odvodnikom prenapona kod UZP-<br />
Tip 3.<br />
3.1. Elektri~ne karakteristike UZP-a bitne za<br />
korištenje u elektri~nim instalacijama<br />
3.1.1. Projektirani napon UZP-a<br />
Projektirani napon UZP-a prema 4 (odnosno najviši<br />
trajni napon Uc UZP-a prema 3) je najviša efektivna<br />
vrijednost izmjeni~nog napona koji mo`e biti trajno<br />
priklju~en na UZP a da se njegova pogonska svojstva<br />
ne promijene. Kod ovog napona mora UZP podnijeti<br />
sva optere}enja koja mogu nastupiti a da ne do|e do<br />
njegova ošte}enja. Projektirani napon UZP-a ne smije<br />
biti manji od efektivne vrijednosti najvišeg o~ekivanog<br />
pogonskog napona elektri~ne instalacije. Za razli~ite<br />
sustave elektri~nog razdjela projektirani napon UZP-a<br />
se odre|uje razli~ito 4:<br />
– kod TN sustava elektri~nog razdjela zbog kruto<br />
uzemljenog zvjezdišta transformatora mo`e do}i do<br />
ograni~enog privremenog pove}anja napona.<br />
Potrebno je uzeti da je Uc ( 1,1* 230 ) V.<br />
– kod TT sustava elektri~nog razdjela je zvjezdište<br />
transformatora, tako|er, kruto uzemljeno te mo`e<br />
do}i samo do ograni~enog pove}anja napona tako da<br />
bi na toj osnovi bilo dovoljno uzeti da je Uc ( 1,1 *<br />
230 ) V. No, kod tog sustava mo`e do}i u jednom<br />
posebnom slu~aju do greške kratkog spoja izme|u<br />
vodi~a i neutralnog vodi~a 5 koja dovodi do<br />
pove}anja napona izme|u vodi~a i neutralnog vodi~a<br />
odnosno vodi~a i zemlje na iznos 1,45*230 V. Taj<br />
pove}ani napon mo`e trajati do 5 sekundi. To zna~i<br />
da u elektri~nu instalaciju ugra|eni UZP-i ne smiju<br />
proraditi kod tog iznosa napona.<br />
– kod IT sustava elektri~nog razdjela su zahtjevi s obzirom<br />
na izoliranost zvjezdišta transformatora<br />
mnogostruko ve}i. Uzimaju}i u obzir mogu}e greške<br />
u mre`i sa stanovišta naprezanja UZP-a najnepovoljniji<br />
je jednopolni zemljospoj. Napon izme|u vodi~a<br />
koji nije u kvaru i zemlje mo`e se pove}ati na iznos<br />
jednak linijskom naponu mre`e. I u tom slu~aju ne<br />
smije do}i do prorade UZP-a te stoga mora vrijediti<br />
Uc (1,1 * 400) V.<br />
3.1.2. Udarna odvodna struja<br />
Udarna odvodna struja predstavlja tjemeni iznos udarne<br />
struje koju UZP nakon prorade mo`e sigurno odvesti u<br />
zemlju. Vezano uz taj pojam postoji nekoliko veli~ina kojima<br />
se definiraju neki specifi~ni zahtjevi na UZP.<br />
– Nazivna udarna odvodna struja In predstavlja<br />
tjemeni iznos udarne struje oblika 8/20 s koju UZP-<br />
Tip 2 i UZP-Tip 3 mora odvesti u zemlju odre|eni<br />
broj puta bez ošte}enja.<br />
Kod UZP–Tip 3 nazivna udarna odvodna struja<br />
mora biti ve}a od 1,25 kA bez obzira na sustav elektri~nog<br />
razdjela u kojoj se UZP misli koristiti 4.<br />
Kod UZP-Tip 2 se nazivna udarna odvodna struja<br />
odre|uje prema korištenom sustavu elektri~nog<br />
razdjela 4. Kod UZP-Tip 2 predvi|enog za<br />
ugradnju u TN- odn. IT- sustave nazivna udarna odvodna<br />
struja po vodi~u mora biti ve}a od 20 kA/m<br />
gdje je m broj vodi~a (kod TN-sustava je m=5,a<br />
kod IT-sustava je m = 4). Kod UZP-Tip 2 predvi|enog<br />
za ugradnju u TT-sustav nazivna udarna odvodna<br />
struja izme|u faznog i neutralnog vodi~a<br />
mora biti ve}a od 20 kA/m (m = 4) odnosno ve}a od<br />
20 kA izme|u neutralnog vodi~a i vodi~a zaštitnog<br />
uzemljenja.<br />
– Udarna struja munje Iimp je udarna struja oblika<br />
10/350 s koju mora UZP-Tip 1 više puta odvesti u<br />
zemlju. Prema 4 ta se struja odre|uje s obzirom na<br />
korišteni sustav elektri~nog razdjela. Kod UZP-Tip<br />
1 predvi|enog za ugradnju u TN- odn. IT-sustave<br />
udarna struja munje po vodi~u mora biti ve}a od 100<br />
kA/m gdje je m broj vodi~a (kod TN-sustava je m =<br />
5, a kod IT-sustava je m=4).KodUZP-Tip 1<br />
predvi|enog za ugradnju u TT-sustav elektri~nog<br />
razdjela udarna struja munje izme|u faznog i neutralnog<br />
vodi~a mora biti ve}a od 100 kA/m (m = 4)<br />
odnosno ve}a od 100 kA izme|u neutralnog vodi~a i<br />
vodi~a zaštitnog uzemljenja.<br />
3.1.3. Prorada UZP-a<br />
Prorada UZP-a je definirana ili dostizanjem trenutne<br />
vrijednosti omske komponente struje kroz UZP iznosa<br />
5 mA ili naponskim probojem i narastanjem struje kroz<br />
UZP na iznos od 5 mA.<br />
– Napon prorade je definiran kao napon dostignut<br />
neposredno prije prorade UZP-a na koji je narinut<br />
udarni napon oblika 1,2/50 s.<br />
– Vrijeme prorade je definirano kao vrijeme proteklo<br />
od trenutka pojave prenapona do trenutka prorade<br />
UZP-a. Ono je ovisno o komponentama ugra|enim<br />
u UZP, ali i o brzini narastanja prenapona, odnosno<br />
struje.<br />
– Zaostali napon U res je definiran kao napon na stezaljkama<br />
UZP-a kad kroz njega protje~e nazivna<br />
udarna odvodna struja.<br />
– Zaštitni nivo U p je najve}a trenutna vrijednost napona<br />
na stezaljkama UZP-a za vrijeme postojanja<br />
365
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
prenapona. Zaštitni nivo karakterizira sposobnost<br />
UZP-a da ograni~i prenapon na odre|eni iznos.<br />
Kod UZP-Tip 1 i UZP-Tip 2 zaštitni nivo je odre|en<br />
kao ve}a vrijednost izme|u iznosa napona prorade<br />
UZP-a i iznosa zaostalog napona UZP-a.<br />
Kod UZP-Tip 3 zaštitni nivo je najve}a vrijednost napona<br />
odre|ena pomo}u tzv. hibridnog generatora koji<br />
proizvodi udarni napon oblika 1,2/50 s i udarnu struju<br />
(nakon prorade UZP-a ) oblika 8/20 s.<br />
3.2. Ostale karakteristike UZP-a bitne za korištenje<br />
u elektri~nim instalacijama<br />
3.2.1. Ponašanje UZP-a kod ošte}enja<br />
Ponašanje UZP-a kod njegovog otkazivanja mora biti<br />
takvo da ne do|e do ugroze rada elektri~ne instalacije.<br />
Najbolji UZP je takav koji pod normalnim pogonskim<br />
uvjetima ne utje~e na pogonske karakteristike sustava<br />
u koji je ugra|en. Pod nenormalnim uvjetima (pojava<br />
prenapona) takav UZP reagira na prenapon tako da se<br />
njegova impedancija smanji, da UZP odvede udarnu<br />
struju u zemlju, a iznos prenapona se smanji na zaštitni<br />
nivo UZP-a. Nakon povrata normalnih pogonskih<br />
uvjeta impedancija takvog UZP-a se pove}a na<br />
po~etnu vrijednost, a UZP i dalje nema utjecaja na pogonsko<br />
stanje. Kao i svaki ure|aj tako i UZP mo`e otkazati<br />
ili mo`e biti razoren zbog optere}enja udarnom<br />
strujom ve}om od njegove maksimalne mogu}e udarne<br />
odvodne struje. Ponašanje ošte}enog UZP-a mo`e biti<br />
sli~no ponašanju u stanju praznog hoda ili ponašanju u<br />
stanju kratkog spoja.<br />
U slu~aju takvog ošte}enja UZP-a da se ponaša kao da je<br />
ostao u praznom hodu, elektri~na instalacija više nije<br />
zašti}ena od prenapona. Je li UZP ošte}en ili nije, prepoznavanje<br />
je u tom slu~aju dosta teško, jer UZP ne utje~e<br />
na elektri~nu instalaciju. Za razliku od njega UZP<br />
koji je ošte}en tako da se ponaša kao u stanju kratkog<br />
spoja ima jaki utjecaj na elektri~nu instalaciju. Stvarno,<br />
impedancija nije iznosa jednakog nuli, ve} ona ima<br />
nekakvu ali vrlo malu vrijednost. Promatrani UZP mo`e<br />
imati još dovoljnu impedanciju koja mo`e ograni~iti<br />
struju na takav iznos da ure|aj za zaštitu od preoptere}enja<br />
ili kratkog spoja (osigura~ ili automatski prekida~)<br />
ne proradi ili mo`e dovesti do prorade tog ure|aja<br />
nakon vremena duljeg od onog koje je propisano. U tim<br />
slu~ajevima dolazi do stvaranja tolike toplinske energije u<br />
UZP-u da ona mo`e dovesti do pojave po`ara. Da se to<br />
onemogu}i UZP mora imati u sebi ugra|en prikladni<br />
ure|aj za odvajanje od mre`e, a ako ga nema tada ga je<br />
potrebno predvidjeti i ugraditi u elektri~nu instalaciju.<br />
UZP u koji je ugra|en varistor treba obvezno imati u sebi<br />
ugra|en ure|aj za termi~ko odvajanje od elektri~ne<br />
mre`e te ure|aj koji pokazuje neispravnost UZP-a.<br />
Ure|aj za termi~ko odvajanje od mre`e reagira naj~eš}e<br />
na toplinu razvijenu u preoptere}enom varistoru te kod<br />
neke odre|ene temperature odvoji UZP od mre`e tako<br />
da ne mo`e do}i do zapaljenja.<br />
366<br />
3.2.2. Koordinacija izme|u više UZP-a<br />
Ako su dva ili više UZP-a ugra|ena u elektri~nu instalaciju<br />
izme|u njih dolazi do me|udjelovanja. Ako nisu<br />
ispravno izabrani (me|usobno koordirani) postoji<br />
opasnost da se jedan od njih preoptereti. Osnovni zahtjev<br />
koordinacije se mo`e sa`eti u sljede}em: dva<br />
UZP-a koja su priklju~ena na elektri~nu mre`u su energetski<br />
koordinirana ako je za svaki promatrani<br />
iznos udarne struje i za svaki promatrani oblik udarne<br />
struje energetski dio koji se odvodi kroz UZP koji prvi<br />
proradi manji ili jednak maksimalnoj energetskoj sposobnosti<br />
odvo|enja tog UZP-a. Uskla|ivanje izme|u<br />
UZP-a Tipa 1, Tipa 2 i Tipa 3 treba provesti tako da<br />
prije dostizanja grani~ne odvodne sposobnosti UZP-<br />
Tip 3 odvo|enje energije prenapona preuzme UZP-<br />
Tip 2, a prije dostizanja grani~ne odvodne sposobnosti<br />
UZP-Tip 2 odvo|enje preuzima UZP-Tip 1.<br />
S vremenom su se iskristalizirala dva osnovna principa<br />
za provedbu koordinacije izme|u više UZP-a:<br />
– koordinacija bez dodatnih komponenata za povezivanje<br />
UZP-a kod kojeg se kao komponente za<br />
povezivanje koriste vodovi elektri~ne instalacije,<br />
– koordinacija primjenom dodatnih komponenata za<br />
povezivanje UZP-a u vidu zavojnice (uglavnom kod<br />
elektroenergetskih instalacija).<br />
Provjera koordinacije izme|u dva UZP-a prikazana je<br />
na primjeru iskrišta (UZP-Tip 1) i varistora (UZP-Tip<br />
2), a shema njihove me|usobne veze je dana u slici 1.<br />
Slika 1. Shema spoja dva UZP-a za provjeru koordinacije<br />
Potrebno je napomenuti da se vrijeme prorade iskrišta<br />
mjeri u mikrosekundama, dok se vrijeme prorade varistora<br />
mjeri u nanosekundama. U ovom slu~aju koordinacija<br />
}e biti postignuta ako do|e do prorade iskrišta<br />
prije nego što je došlo do preoptere}enja varistora.<br />
Prije prorade iskrišta napon na priklju~cima iskrišta je:<br />
U1 =Ures2(i) + L*( di/dt ) (1)<br />
gdje je :<br />
– Ures2(i) zaostali napon na varistoru kod<br />
protjecanja struje i,<br />
– L*(di/dt ) pad napona na komponenti za<br />
povezivanje dva UZP-a.
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
^im napon na iskrištu U1 prekora~i dinami~ki proradni<br />
napon iskrišta Udin koordinacija je osigurana jer su od<br />
tog trenutka oba UZP-a optere}ena:<br />
Ures2(i) + L*( di/dt ) Udin (2)<br />
Ovo se doga|a ili ne doga|a ovisno o karakteristikama<br />
varistora, dinami~kom proradnom naponu iskrišta, brzini<br />
porasta udarne struje, tjemenoj vrijednosti udarne struje<br />
te o impedanciji komponente za povezivanje.<br />
Da bi se napravio izra~un potrebnog induktiviteta L<br />
komponente za povezivanje iskrišta i varistora uzet }e<br />
se da je:<br />
– Varistor izra|en kao UZP–Tip 2 izvedbe V<br />
20-C/1-385 prema 6 sa sljede}im podacima:<br />
– zaštitni nivo je manji ili jednak 1,5 kV kod udarne<br />
struje 5 kA, 8/20 s,<br />
– vrijeme prorade je manje od 25 ns,<br />
– nazivna udarna odvodna struja je 20 kA, 8/20 s,<br />
– maksimalna udarna odvodna struja je 40 kA, 8/20 s.<br />
– Iskrište izra|eno kao UZP-Tip 1 izvedbe MC 50-B<br />
VDE prema 6 sa sljede}im podacima:<br />
– zaštitni nivo (koji je jednak dinami~kom naponu<br />
prorade) je manji ili jednak 2 kV kod udarne odvodne<br />
struje 50 kA, 10/350 s,<br />
– vrijeme prorade je manje od 100 ns,<br />
– udarna struja munje je 50 kA, 10/350 s.<br />
– Brzina narastanja udarne struje tjemene vrijednosti<br />
5 kA oblika 8/20 s je pribli`no 0,5 kA/s.<br />
Uz ove pretpostavke dobiva se da }e do}i do sigurne<br />
prorade iskrišta (t.j. ne}e do}i do toga da ukupna struja<br />
te~e samo kroz varistor što se prema 5 naziva »blindspot«)<br />
ako je induktivitet komponente za povezivanje<br />
ve}i od 1H. Kod ovog primjera mo`e se osigurati koordinacija<br />
djelovanja oba UZP-a i varistor }e biti dobro<br />
dimenzioniran s obzirom na mogu}nost disipacije<br />
snage. Tra`eni induktivitet se mo`e dobiti ili koncentriranom<br />
impedancijom (izvedenom kao zavojnica) ili<br />
s dovoljno dugim instalacijskim vodom (za ovaj slu~aj<br />
se mo`e uzeti da je induktivitet voda 1 H/m).<br />
U 5 je dano op}e pravilo da }e koordinacija kod<br />
UZP-Tip 1 izvedenog kao iskrište i UZP-Tip 2 izvedenog<br />
kao varistor biti postignuta ako vrijedi:<br />
Udin Ures( In ) + L*0,1 (3)<br />
Kod toga treba uzeti Udin i Ures(In ) u kV da bi se induktivitet<br />
L dobio u H.<br />
3.2.3. Koordinacija izme|u UZP-a i ostalih zaštitnih<br />
ure|aja u elektri~noj instalaciji<br />
Na UZP se postavljaju specifi~ni zahtjevi s obzirom na<br />
uskla|ivanje izme|u UZP-a i ure|aja za konvencionalnu<br />
zaštitu ugra|enu u elektri~nu instalaciju (osigura~i,<br />
automatski prekida~i, zaštitna strujna sklopka<br />
itd.). Razli~iti zaštitni ure|aji imaju svoje specifi~ne<br />
funkcije u elektri~noj instalaciji, te funkcije su va`ne i<br />
potrebno ih je i nakon ugradnje UZP-a zadr`ati. Uskla|ivanje<br />
izme|u UZP-a i ostalih ure|aja za zaštitu u<br />
elektri~nim instalacijama razmatrat }e se u sljede}oj<br />
to~ki, jer djelovanje pojedinih ure|aja ovisi o korištenom<br />
sustavu elektri~nog razdjela.<br />
4. UGRADNJA UZP-a U ELEKTRI^NE<br />
INSTALACIJE<br />
Kod opremanja elektri~ne instalacije UZP-ima<br />
potrebno je voditi ra~una o korištenom sustavu elektri~nog<br />
razdjela, jer je to jedan od odlu~uju}ih parametara<br />
ispravne zaštite od prenapona. Opremanje<br />
elektri~nih instalacija ure|ajima za zaštitu od prenapona<br />
u razli~itim sustavima elektri~nih razdjela prikazano<br />
je u slikama od 2 do 5 prema 4.<br />
Kako se UZP-Tip 1 ugra|uje u dio elektri~ne instalacije<br />
izme|u priklju~ka na zgradu i elektri~nog brojila<br />
koje je pod nadzorom i odgovornoš}u elektrodistributivnog<br />
poduze}a to je potrebno uzeti u obzir da mo`e<br />
postojati sukob interesa. S jedne strane elektrodistributivno<br />
poduze}e ima sasvim legitiman interes da se<br />
u to podru~je koje je pod njegovim nadzorom ugradi<br />
što manje elektri~ne opreme kako bi imalo što manje<br />
radova na odr`avanju iste. S druge strane interes je korisnika<br />
elektri~ne instalacije da se iz niskonaponske<br />
mre`e u instalaciju ne prošire prenaponi iznosa takvih<br />
da mogu oštetiti opremu, ure|aje i pogonska sredstva.<br />
Zato elektrodistributivna poduze}a moraju uva`iti<br />
zahtjev korisnika, ali istodobno postavljaju posebne<br />
zahtjeve kod projektiranja i ugradnje UZP-Tip 1.<br />
Ispravna ugradnja UZP-a pretpostavlja, zatim, ispravnu<br />
izvedbu izjedna~enja potencijala zbog udara munje. Pod<br />
pojmom »izjedna~enje potencijala zbog udara munje«<br />
podrazumijeva se povezivanje gromobranske instalacije<br />
zgrade s metalnim dijelovima ostalih instalacija (plinske-,<br />
vodovodne-, instalacije grijanja, …) i uzemljenih dijelova<br />
elektri~ne instalacije. Osnovna razlika izme|u »glavnog<br />
izjedna~enja potencijala« (koje se izvodi zbog potrebe za<br />
smanjenjem opasnog napona dodira u slu~aju greške) i<br />
»izjedna~enja potencijala zbog udara munje« se sastoji u<br />
tome što se ovo drugo izjedna~enje potencijala izvodi<br />
zbog potrebe za kontroliranjem proboja, odnosno preskoka<br />
zbog pojave prenapona nastalog djelovanjem<br />
struje munje. Ispravnom primjenom izjedna~enja potencijala<br />
zbog djelovanja munje osiguravaju se, kod pojave<br />
prenapona, kontrolirani preskoci u UZP Tip 1.<br />
U okviru tog izjedna~enja potencijala izvodi se povezivanje<br />
s munjovodom gromobranske instalacije:<br />
– faznih vodi~a elektri~ne instalacije preko UZP Tip1,<br />
– metalnih dijelova instalacija zgrade i njihovo<br />
me|usobno povezivanje,<br />
– vodi~a zaštitnog uzemljenja kod primjene zaštitnih<br />
mjera od opasnog napona dodira u TN- , TT- i ITsustavima<br />
elektri~nog razdjela,<br />
– neutralnog vodi~a u TT- i IT- sustavima elektri~nog<br />
razdjela isklju~ivo preko UZP Tip 1.<br />
Gore navedena me|usobna povezivanja izvode se<br />
preko stezaljke za izjedna~enje potencijala.<br />
367
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
4.1. TN-C-S sustav elektri~nog razdjela<br />
TN-C-S sustav elektri~nog razdjela je karakteriziran<br />
time da je napajanje u jednoj to~ki direktno spojeno sa<br />
zemljom, a ku}išta opreme spojena su s ovom to~kom<br />
pomo}u neutralnog vodi~a sa zaštitnom funkcijom<br />
(PEN-vodi~a). Neutralna i zaštitna funkcija su objedinjene<br />
u jednom vodi~u samo u jednom dijelu sustava,<br />
dok su u ostalom dijelu odvojene.<br />
Ugradnja UZP-a u TN-C-S sustav prikazana je u slici 2.<br />
UZP-i se na elektri~nu instalaciju spajaju paralelno, a<br />
izjedna~enje potencijala zbog udara munje se koristi kao<br />
sredstvo za odvo|enje energije prenapona u zemlju.<br />
Elektrodistributivno poduze}e postavlja zahtjeve kojima<br />
se osigurava nesmetan rad elektri~ne instalacije.<br />
Prvi zahtjev je ispravan odabir predosigura~a UZP-a.<br />
Taj zahtjev slijedi zbog na~ina rada UZP-Tip1, koji<br />
ograni~ava iznos prenapona na taj na~in da kod njegovog<br />
nailaska kratkotrajno izjedna~i napone izme|u<br />
svih aktivnih vodi~a i zemlje. Time se, ustvari,<br />
368<br />
Slika 2. Ugradnja UZP-a u TN-S-C sustav elektri~nog razdjela<br />
uspostavlja kratki spoj sa zemljom. Ve}ina UZP-Tip 1<br />
izvedena je s iskrištima, a kod njih postoji mogu}nost<br />
da slijedna struja ( koja je jednaka iznosu struje tropolnog<br />
kratkog spoja i koja ovisi o parametrima mre`e)<br />
ne}e biti prekinuta. Proizvo|a~i UZP-Tip 1 daju za<br />
svoje proizvode iznose slijednih struja koje oni sigurno<br />
prekidaju 6 i to mo`e biti orijentir kod odabira UZP<br />
Tip 1. Ako je o~ekivana struja tropolnog kratkog spoja<br />
ve}a od te vrijednosti tada se obvezno mora izme|u<br />
faznog vodi~a i ulazne stezaljke UZP-a ugraditi predosigura~.<br />
Kod njegovog izbora potrebno je paziti na veli~inu<br />
njegove nazivne struje. Izabere li se predosigura~<br />
premale nazivne struje tada postoji mogu}nost da on<br />
prerano proradi, a time }e funkcija UZP-a biti slabo<br />
iskorištena. Izabere li se, naprotiv, predosigura~ prevelike<br />
nazivne struje tada mo`e do}i do preoptere}enja<br />
UZP-a i njegovog razaranja. Sljede}e na što treba paziti<br />
je selektivnost predosigura~a s obzirom na osigura~<br />
glavnog napajanja. Ne smije se dozvoliti da prije proradi<br />
osigura~ glavnog napajanja od predosigura~a<br />
TRST transformatorska stanica PE vodi~ zaštitnog uzemljenja<br />
KP ku}ni priklju~ak PEN N vodi~ sa zaštitnom funkcijom<br />
RAZD razdjelnik IZP stezaljka izjedna~enja potencijala zbog udara munje<br />
MUNJ munjovod<br />
Wh elektri~no brojilo F1 glavni osigura~i<br />
Tip 1 UZP-Tip 1 F2 predosigura~i UZP-a<br />
Tip 2 UZP-Tip 2 F3 osigura~i strujnih krugova<br />
Tip 3 UZP-Tip 3 KP komponenta za povezivanje<br />
L1,L2,L3 fazni vodi~i R B pogonsko uzemljenje<br />
N neutralni vodi~ R uzemljenje munjovoda
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
TRST transformatorska stanica PE vodi~ zaštitnog uzemljenja<br />
KP ku}ni priklju~ak IZP stezaljka izjedna~enja potencijala zbog udara munje<br />
MUNJ munjovod<br />
RAZD razdjelnik F1 glavni osigura~i<br />
Wh elektri~no brojilo F2 predosigura~i UZP-a<br />
Tip 1 UZP-Tip 1 F3 osigura~i strujnih krugova<br />
Tip 2 UZP-Tip 2 KP komponenta za povezivanje<br />
Tip 3 UZP-Tip 3 RB pogonsko uzemljenje<br />
L1,L2,L3 fazni vodi~i R uzemljenje<br />
N neutralni vodi~<br />
Slika 3. Ugradnja UZP-a u TN-S sustav elektri~nog razdjela<br />
UZP-a, jer bi se time cjelokupna elektri~na instalacija<br />
odspojila s mre`e.<br />
Drugi zahtjev koji se postavlja od strane elektrodistributivnog<br />
poduze}a je da duljina vodova izme|u<br />
UZP-Tip 1 i faznih vodi~a te izme|u UZP-Tip 1 i<br />
stezaljke za izjedna~enje potencijala zbog udara munje<br />
nije ve}a od 0,5 metara 4. Ako se to ne uzme u obzir<br />
mo`e do}i do induciranja visokog napona u tim vodovima<br />
(iznosa do nekoliko kV) i njegovog prijenosa u<br />
elektri~nu instalaciju.<br />
U podru~ju razdjelnika se, tako|er, UZP-Tip 2<br />
paralelno priklju~uje na fazne vodi~e preko što je mogu}e<br />
kra}ih vodova. Izlazne stezaljke UZP-a se direktno<br />
spajaju na vodi~ zaštitnog uzemljenja (PE). Za<br />
predosigura~e, ako su potrebni, vrijedi sve ono što je<br />
re~eno kod ugradnje UZP-Tip 1. U faznim vodi~ima i<br />
neutralnom vodi~u izme|u mjesta ugradnje UZP-Tip 1<br />
i mjesta ugradnje UZP-Tip 2 potrebno je osigurati<br />
komponentu za povezivanje (ili pomo}u odre|ene duljine<br />
vodova ili pomo}u koncentrirane impedancije).<br />
Ugradnjom UZP-Tip 3 posti`e se tre}i, najosjetljiviji,<br />
dio zaštite od prenapona. Kako su u tom podru~ju<br />
naj~eš}i i s obzirom na prenapon najosjetljiviji elektri~ni<br />
ure|aji izvedeni jednofazno to se i UZP-Tip 3<br />
naj~eš}e izvodi tako da se ograni~avaju prenaponi izme|u<br />
faznog i zaštitnog vodi~a, odnosno izme|u neutralnog<br />
vodi~a i zaštitnog vodi~a. U svim slu~ajevima<br />
potrebno je paziti na to da se izme|u elektri~ki aktivnog<br />
vodi~a ( ovdje su to fazni L i neutralni N vodi~i ) i<br />
zaštitnog vodi~a (PE) ugradi iskrište. Time se osigurava<br />
to da ne}e do}i do nedozvoljenog povezivanja izme|u<br />
neutralnog i zaštitnog vodi~a. Izme|u UZP Tip 2<br />
i UZP Tip 3 potrebno je osigurati komponentu za<br />
povezivanje zbog istih razloga kao što je prije<br />
spomenuto.<br />
4.2. TN-S sustav elektri~nog razdjela<br />
TN-S sustav elektri~nog razdjela ima napajanje u jednoj<br />
to~ki direktno spojeno sa zemljom, a ku}išta<br />
opreme spojena su s ovom to~kom pomo}u zaštitnih<br />
369
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
vodi~a. Neutralni i zaštitni vodi~ su razdvojeni kroz<br />
cijeli sustav. U slici 3 prikazana je ugradnja UZP-a u taj<br />
sustav elektri~nog razdjela. U njemu se na glavni priklju~ak<br />
zgrade dovode odvojeno neutralni i zaštitni vodi~.<br />
U odnosu na ugradnju UZP-a Tip 1 i Tip 2 kod<br />
sustava elektri~nog razdjela TN-C-S ovdje je potrebno<br />
još predvidjeti ugradnju UZP-a izme|u neutralnog vodi~a<br />
i zaštitnog vodi~a ( ali bez predosigura~a ) da bi se<br />
odvela <strong>energija</strong> prenapona koji se mo`e širiti neutralnim<br />
vodi~em. Za predosigura~e UZP-a priklju~enih na<br />
fazne vodi~e te za duljinu vodova vrijedi sve ono što je<br />
re~eno kod ugradnje UZP-a u sustav TN-C-S. UZP-<br />
Tip 3 je izveden na isti na~in kao i kod TN-C-S sustava.<br />
@eli li se koristiti zaštitna strujna sklopka za zaštitu od<br />
opasnog napona dodira tada treba obratiti posebnu<br />
pozornost na nekoliko detalja. Zaštitna strujna<br />
sklopka normalne izvedbe se projektira i ispituje tako<br />
da mora podnijeti ispitivanje udarnom strujom tjemene<br />
vrijednosti 250 A oblika 8/20 ìs. Visoke udarne<br />
struje ve}e od te vrijednosti mogu dovesti do za-<br />
TRST transformatorska stanica PE vodi~ zaštitnog uzemljenja<br />
KP ku}ni priklju~ak N neutralni vodi~<br />
RAZD razdjelnik KP komponenta za povezivanje<br />
Wh elektri~no brojilo SGUZ stezaljka glavnog uzemljenja<br />
Tip 1 UZP-Tip 1 F1 glavni osigura~i<br />
Tip 2 UZP-Tip 2 F2 predosigura~i UZP-a<br />
Tip 3 UZP-Tip 3 F3 osigura~i strujnih krugova<br />
ISK Tip 1 iskrište Tip 1 R B pogonsko uzemljenje<br />
ISK Tip 2 iskrište Tip 2 R A uzemljenje el. instalacije<br />
L1,L2,L3 fazni vodi~i<br />
370<br />
Slika 4. Ugradnja UZP-a u TT sustav elektri~nog razdjela<br />
varivanja kontakata sklopke ~ime ona prestaje<br />
obavljati svoju funkciju zaštite. Zato se te sklopke<br />
ugra|uju u razdjelnik iza UZP-Tip 2 koji energetski<br />
jaku udarnu struju odvede u zemlju. Dio energetski<br />
jakog prenapona mo`e, ipak, prije}i iza UZP-Tip 2 te<br />
je dobro da se ugradi zaštitna strujna sklopka posebno<br />
otporna na udarne struje; npr. kao u 8 zaštitna strujna<br />
sklopka koja izdr`i tjemenu vrijednost udarne struje<br />
3 kA oblika 8/20 µs. @eli li se iza zaštitne strujne<br />
sklopke ugraditi UZP-Tip 3 mo`e se o~ekivati<br />
nepotrebna (la`na) prorada zaštitne strujne sklopke,<br />
jer kratkotrajna udarna struja prenapona odvedena<br />
preko UZP-a prema zemlji mo`e biti prepoznata kod<br />
sklopke kao struja greške. U tom slu~aju potrebno je<br />
ponovno uklopiti sklopku što je, ipak, bolje od mogu}eg<br />
uništenja elektri~nog ure|aja zbog prenapona.<br />
Neki proizvo|a~i 8 zaštitnih strujnih sklopki imaju u<br />
svojem prodajnom programu posebne izvedbe sklopki<br />
s vremenskom odgodom prorade. Dok je kod normalne<br />
izvedbe sklopke prosje~no vrijeme prorade 25
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
ms (kod struje greške jednake nazivnoj) kod posebne<br />
izvedbe sklopke je vrijeme prorade 130 ms. Time se dobiva<br />
mogu}nost da prenaponski udar koji je prijelaznog<br />
karaktera ne stigne biti prepoznat u zaštitnoj<br />
strujnoj sklopki kao struja greške.<br />
4.3. TT sustav elektri~nog razdjela<br />
TT sustav elektri~nog razdjela karakteriziran je time<br />
da ima napajanje u jednoj to~ki direktno spojeno sa<br />
zemljom, a ku}išta opreme su spojena sa zemljom<br />
preko posebnog uzemljenja. Ugradnja UZP-a u taj<br />
sustav prikazana je na slici 4.<br />
UZP-i nisu kao kod TN-C-S ili kao kod TN-S sustava<br />
elektri~nog razdjela ugra|eni izme|u faznih vodi~a i<br />
zemlje, ve} izme|u faznih vodi~a i neutralnog vodi~a.<br />
Zašto? U rasporedu u kojem je UZP priklju~en izme|u<br />
faznog vodi~a i zaštitnog vodi~a postoji mogu}nost da<br />
na kraju trajnosti UZP nije sposoban prekinuti slijednu<br />
struju te bi se u tom slu~aju uspostavio kratki spoj izme|u<br />
faznog vodi~a i zaštitnog vodi~a. Tada bi tekla<br />
struja greške preko otpora uzemljenja RA u sustavu<br />
elektri~nog razdjela natrag prema uzemljenom<br />
Slika 5. Ugradnja UZP-a u IT sustav elektri~nog razdjela<br />
zvjezdištu transformatora preko R B. Zbog relativno velikog<br />
otpora petlje ne bi došlo pravodobno do prorade<br />
osigura~a. To bi moglo dovesti do povišenja potencijala<br />
zaštitnog vodi~a te time do pojave opasnih napona dodira.<br />
Ugradi li se UZP izme|u neutralnog vodi~a i<br />
zaštitnog vodi~a tada se petlja zatvara preko neutralnog<br />
vodi~a, otpor petlje je u tom slu~aju pod nadzorom te se<br />
struja greške mo`e trenuta~no prekinuti. Kako izme|u<br />
neutralnog vodi~a i zaštitnog vodi~a ne postoji opasnost<br />
pojave slijedne struje to se taj UZP mo`e izvesti u obliku<br />
iskrišta. Takav spoj UZP-a Tip 1 i iskrišta Tip 1 naziva se<br />
»3+1« spoj. Isto takav spoj se izvede i u razdjelniku kod<br />
ugradnje UZP-Tip 2. Za zaštitu osjetljivih elektri~nih<br />
ure|aja koriste se isti UZP-Tip 3.Zadu`inu vodova i<br />
dimenzioniranje nazivne struje osigura~a vrijedi sve ono<br />
što je ve} prije re~eno.<br />
Postoji li na objektu izvedena zaštita od udara munje tada<br />
se na stezaljku glavnog uzemljenja spoji i munjovod.<br />
4.4. IT sustav elektri~nog razdjela<br />
IT sustav elektri~nog razdjela nema napajanje spojeno<br />
sa zemljom (ili je ono spojeno preko velike impedan-<br />
TRST transformatorska stanica PE vodi~ zaštitnog uzemljenja<br />
KP ku}ni priklju~ak KP komponenta za povezivanje<br />
RAZD razdjelnik R A uzemljenje el. instalacije<br />
Wh elektri~no brojilo IZP stezaljka izjedna~enja potencijala zbog udara munje<br />
MUNJ munjovod<br />
Tip 1 UZP-Tip 1 F1 glavni osigura~i<br />
Tip 2 UZP-Tip 2 F2 predosigura~i UZP-a<br />
Tip 3 UZP-Tip 3 F3 osigura~i strujnih krugova<br />
L1,L2,L3 fazni vodi~i<br />
371
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
cije), a ku}išta opreme su uzemljena. Ugradnja UZP-a<br />
u taj sustav prikazana je u slici 5. UZP-Tip 1 se priklju~i<br />
izme|u faznih vodi~a i sustava za izjedna~enje potencijala.<br />
Za duljinu vodova i nazivne struje osigura~a<br />
vrijedi sve ono što je re~eno prije. Sli~no se ugra|uju i<br />
UZP-Tip 2 . Za osjetljive elektri~ne ure|aje mogu se<br />
koristiti isti UZP-Tip 3 kao i prije.<br />
5. ZAKLJU^AK<br />
Izbor odgovaraju}e zaštite od prenapona u elektri~nim<br />
instalacijama treba provesti prema odgovaraju}im<br />
na~elima uva`avaju}i:<br />
– da je mjesto ugradnje UZP-Tip 1 u elektri~nu instalaciju<br />
1 pod nadzorom elektrodistributivnog poduze}a<br />
te se ugradnja mo`e izvesti samo uz<br />
suglasnost tog poduze}a,<br />
– da je iz zahtjeva na sigurnost od opasnog napona<br />
dodira potrebno naro~ito pa`ljivo izvesti<br />
izjedna~enje potencijala te to povezati sa zaštitom<br />
od direktnog udara munje i u skladu s tim izvesti<br />
ugradnju UZP-a,<br />
– da je ugradnju UZP-a potrebno provesti prema korištenom<br />
sustavu elektri~nog razdjela u odre|enoj<br />
elektri~noj instalaciji,<br />
– da projektirani napon UZP-a mora biti uskla|en s<br />
najve}im dopuštenim pogonskim naponom mre`e,<br />
– da sposobnost odvo|enja energije udarne struje<br />
UZP-a mora biti uskla|ena s iznosom vjerojatnih <strong>energija</strong><br />
udarnih napona na mjestu postavljanja<br />
UZP-a u elektri~noj instalaciji,<br />
– da zaštitni nivo UZP-a mora biti uskla|en s otpornoš}u<br />
na udarna optere}enja elektri~nih ure|aja i<br />
elektri~ne opreme ugra|ene u instalaciju,<br />
– da treba promotriti posljedice na elektri~ne ure|aje i<br />
elektri~nu opremu rijetkih slu~aja optere}enja s prenaponima<br />
ve}im od onih koji nisu predvi|eni<br />
ugra|enom zaštitom od prenapona,<br />
– da treba osigurati da ni kod normalnih ni kod nenormalnih<br />
pogonskih uvjeta elektri~ne instalacije<br />
nema nepo`eljnih popratnih pojava zbog ugradnje<br />
UZP-a,<br />
– da treba uskladiti ponašanje UZP-a kod udarnih<br />
struja s potrebnim ponašanjem ure|aja za zaštitu<br />
od preoptere}enja i kratkog spoja (osigura~a,<br />
automatskih prekida~a) i zaštitnih strujnih<br />
sklopki,<br />
– da treba uskladiti me|usobno ponašanje ugra|enih<br />
UZP-a u elektri~nu instalaciju (tzv. koordinacija<br />
UZP-a).<br />
Tek na taj na~in projektirana i izvedena elektri~na instalacija<br />
bit }e svrshishodno zašti}ena od prenapona, a<br />
ugra|eni ure|aji za zaštitu od prenapona pove}at }e<br />
raspolo`ivost elektri~nih ure|aja i ugra|ene elektri~ne<br />
opreme.<br />
372<br />
LITERATURA<br />
1 Mr. I. MATEKOVI], dipl. ing.: "Procjena rizika od prenapona<br />
u elektri~nim instalacijama", Energija br. /2003.<br />
2 DIN VDE 0100-443/2002-01: Errichten von Niederspannungsanlagen<br />
Teil 4: Schutzmaßnahmen – Kapitel<br />
44 : Schutz bei Überspannungen – Hauptabschnitt 443:<br />
Schutz bei Überspannungen infolge atmosphärischer<br />
Einflüsse oder von Schaltvorgängen<br />
3 DIN EN 61643-11/2002-12: Überspannungsschutzgeräte<br />
für Niederspannung Teil 11: Überspannungsschutzgeräte<br />
für den Einsatz in Niederspannungsanlagen<br />
– Anforderungen und Prüfungen<br />
4 DINV VDE V 0100-534/1999-04: Elektrische Anlagen<br />
von Gebäuden Teil 534: Aushwahl und Errichtung von<br />
Betriebsmitteln Überspannungs-Schutzeinrichtungen<br />
5 E Beiblatt1 zu DIN VDE 0100-534/07.1999: Elektrische<br />
Anlagen von Gebäuden, Allgemeine Grundinformationen<br />
zu Überspannungen und Schutz bei Überspannungen<br />
in Niederspannungs-Starkstromanlagen mit<br />
Wechselspannungen<br />
6 Katalog firme OBO Betermann: Überspannungsschutz-<br />
Systeme, Menden 2002.<br />
7 E DIN VDE 0675 Teil 6/1989-11, A1/1996-03,<br />
A2/1996-10: Überspannungsableiter zur Verwendung in<br />
Wechselstrom-netzen mit Nennspannungen zwischen<br />
100 V und 1000 V<br />
8 Katalog firme Schupa: Hauptkatalog 2000., Schalksmühle<br />
APPLICATION OF OVERVOLTAGE PROTECTION<br />
EQUIPMENT IN ELECTRICAL INSTALLATIONS<br />
Electrical equipment and appliances are divided into four<br />
groups considering impulse voltage. For all of these overvoltage<br />
categories a tolerable impulse voltage is given (as<br />
front shape value of 1,2/50µs), which the equipment or appliance<br />
has to overcome. If overvoltage risk is estimated to<br />
be greater than the costs of building the equipment into<br />
electrical installations, then protection design is done. Overvoltage<br />
design has to take into account some facts such as<br />
used system of electrical distribution, protection equipment<br />
characteristics, needs for not decreasing efficiency of short<br />
voltage and overload protection, as well as of current circuit<br />
breaker and demands of electric distribution company.<br />
Good design and realization of overvoltage protection increases<br />
the availability of electrical installations.<br />
ANWENDUNG DER<br />
ÜBERSPANNUNGSSCHUTZGERÄTE IN<br />
ELEKTRISCHEN ANLAGEN<br />
Bezüglich der Stoßspannungen sind elektrische Ausrüstung<br />
und Einrichtungen in vier Bewertungsstufen eingeordnet.<br />
Jede dieser Bewertungsstufen ist durch jene<br />
Stehspannung (als Scheitelspannung der Form 1,2/50 ìs)<br />
bestimmt, welcher die Einrichtung standhalten muss. Man<br />
schreitet zum Entwerfen eines Uberspannungsschutzes zu,<br />
sollte beurteilt werden, daß das Überspannungsrisiko<br />
größer ist als Einbaukosten einer entsprechenden Schutzeinrichtung.<br />
Den Überspannungsschutz einer Stromversorgung<br />
soll man entwerfen unter Beachtung einiger
I. Matekovi}: Primjena ure|aja za za{titu od prenapona . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 363 – 373<br />
Gegebenheiten z.B. des Stromverteilungssystems, der Eigenschaften<br />
der Überspannungsschutzeinrichtung, der<br />
Verlangen nach dem unbeanträchtigten Kurzschluß- und<br />
Überlastungsschutz, sowie nach den Stromschutzschaltern,<br />
als auch den Verlangen der Stromversorgungsunternehmen.<br />
Sachgemäß entworfener und durchgeführter<br />
Überspannungsschutz vergrössert die Verfügbarkeit einer<br />
Elektroinstalation.<br />
Naslov pisca:<br />
Mr. sc. Ivan Matekovi}, dipl. ing.<br />
Elektrokontakt d.d.<br />
Radni~ka cesta b.b.<br />
10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Uredništvo primilo rukopis:<br />
2003 – 04 – 05.<br />
373
374
PRIKAZ STANJA NORMIZACIJE I REGULATIVE VEZANE UZ<br />
KOMUNICIRANJE ELEKTROENERGETSKIM VODOVIMA, PLC<br />
II. dio: Regulativa PLC-a<br />
Mr. sc. Suzana Javornik Von~ina,Zagreb<br />
UDK 621.395:658.516<br />
PREGLEDNI ^LANAK<br />
^lanak daje pregled pokušaja reguliranja uporabe PLC-a i ostalih širokopojasnih kabelskih transmisijskih mre`a, uklju~uju}i<br />
prikaz principa me|unarodnog reguliranja uporabe radijskih frekvencija, europskog okvira reguliranja elektromagnetske<br />
kompatibilnosti i uporabe radijskih frekvencija, te hrvatskih okvira unutar kojih }e trebati dorada vezana uz reguliranje<br />
uporabe širokopojasnog PLC-a i ostalih širokopojasnih kabelskih transmisijskih mre`a.<br />
Klju~ne rije~i: normizacija, regulativa, PLC, PLT, elektromagnetska<br />
kompatibilnost, xDSL.<br />
Uvod<br />
U prvom dijelu serije o stanju normizacije i regulative<br />
vezane uz PLC 1 opisano je normizacijsko podru~je<br />
razvoja PLC-a. Dok je uskopojasni PLC zadovoljavaju}e<br />
normiziran, s danas interesantnijim širokopojasnim<br />
PLC-om situacija nije takva.<br />
Tijekom zadnjih godina razvoj digitalnih telekomunikacijskih<br />
mre`a stvorio je tr`ište svjetskih razmjera<br />
i pokrenuo nadmetanje davatelja mre`nih usluga.<br />
Potrebe za brzinom podatkovnog komuniciranja<br />
rastu. Danas postoji jak interes da se osigura širokopojasnu<br />
komunikacijsku infrastrukturu na što br`i i<br />
jeftiniji na~in. Izme|u ostalog, ispituju se mogu}nosti<br />
komuniciranja putem najrasprostranjenije bakrene<br />
mre`e, elektroenergetske mre`e. Za razliku od dugogodišnje<br />
prakse dodavanja signala frekvencije reda<br />
veli~ine kHz na elektroenergetske vodove koji prenose<br />
struju frekvencijom 50 Hz, danas se razmatra<br />
prenošenje širokopojasnih digitalnih signala. Dodatno<br />
korištenje ve} postoje}e infrastrukture, kakva<br />
je npr. elektroenergetska mre`a, za ostvarenje `eljene<br />
širokopojasne komunikacije je politi~ki i ekonomski<br />
veoma privla~no. Ne zahtijeva polaganje novih kabela,<br />
omogu}uje br`i put do nu|enja usluge, a elektroprivredama<br />
osigurava dodatni prihod za<br />
infrastrukturu ~iju cijenu ve} pla}a elektroenergetska<br />
djelatnost. Na`alost, s razvojem širokopojasnog<br />
PLC-a povezane su i zna~ajne teško}e. Postoje}a<br />
elektroenergetska mre`a nije osmišljena za širokopojasnu<br />
komunikaciju, što s jedne strane predstavlja<br />
zna~ajan izazov pri razvoju tehnologije širokopojasnog<br />
PLC-a, a s druge strane unosi problem zra~enja<br />
instalacije širokopojasnog PLC-a.<br />
U rješavanju prvog problema uklju~en je niz proizvo|a~a<br />
koji razvijaju vlastita rješenja za širokopojasni<br />
PLC, te niz normizacijskih organizacija ~iji je rad opisan<br />
u 1. Na normizaciji širokopojasnog PLC-a<br />
anga`irane su organizacija: ETSI, CENELEC, CISPR,<br />
PLCforum i HomePLUG. Najzna~ajniji doprinos<br />
o~ekuju se od ETSI-a i CENELEC-a ~iji je rad zapo~et<br />
2000. godine, ali se, ukupno gledano, nije odvijao<br />
prema planu te još nisu postignuti zadovoljavaju}i rezultati.<br />
U podru~je regulative spada rješavanje drugog problema,<br />
problema zra~enja instalacije širokopojasnog PLC-a.<br />
Kada se HF signali prenose elektri~nim vodi~em, stvara<br />
se elektromagnetsko polje koje mo`e ometati radijske<br />
slu`be i druge komunikacijske sustave u svom okru`enju.<br />
Zra~enje se mo`e ograni~iti na dva na~ina:<br />
• oklapanjem vodi~a i<br />
• simetri~noš}u vodi~a.<br />
U praksi, zbog loše izvedenog oklapanja, loše prilagodbe<br />
impedancija ili nesimetri~nosti ipak dolazi do<br />
zra~enja. Me|u danas razmatranim na~inima za ostvarenje<br />
širokopojasne komunikacije uporabom postoje}e<br />
kabelske infrastrukture (xDSL, CableTV, PLC),<br />
u pogledu zra~enja PLC je najlošiji slu~aj:<br />
• elektroenergetski vodovi nisu oklopljeni,<br />
• elektroenergetski vodovi nisu simetri~ni vodovi i<br />
• optere}enje elektroenergetskog voda neprestano se<br />
mijenja zavisno o krajnjim ure|ajima priklju~enim<br />
na elektroenergetsku mre`u.<br />
Zra~enje sustava širokopojasnog PLC-a predstavlja<br />
najve}u prijetnju normalnom funkcioniranju radijskih<br />
slu`bi koje rade na frekvencijama do 30 MHz. Suštin-<br />
375
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
ski, svrha reguliranja elektromagnetske kompatibilnosti<br />
je osigurati nesmetan rad telekomunikacijske i<br />
radijske opreme i drugih elektri~nih naprava u skladu s<br />
njihovom namjenom. Elektromagnetska kompatibilnost<br />
ili snošljivost, EMC, je mogu}nost naprave,<br />
ure|aja ili sustava da djeluje zadovoljavaju}e u svom<br />
elektromagnetskom okru`enju, bez unošenja nesnošljivih<br />
elektromagnetskih smetnji na bilo što u tom<br />
okru`enju. Regulativa EMC-a temelji se na normama<br />
za EMC.<br />
Pitanje elektromagnetske kompatibilnosti instalacije<br />
širokopojasnog PLC-a pokazalo se vrlo opse`nim zadatkom,<br />
koji uz to i nadilazi pitanje samog PLC-a.<br />
Op}enito, dosadašnji rad na normizaciji EMC-a nije<br />
sveobuhvatan zbog neprestanog razvoja novih elektroni~kih<br />
sustava i poboljšanja performansi postoje}ih<br />
sustava. Dva su osnovna podru~ja zbog kojih dolazi do<br />
novih problema vezanih uz EMC. Prvo podru~je je<br />
smjer razvoja tehnologija, posebice pove}anje brzine<br />
takta koje povla~i pove}anje brzine podatkovne sabirnice<br />
i stvaranje smetnji na sve višim frekvencijama.<br />
Situaciju ote`ava što je istodobno prisutan trend smanjivanja<br />
napona napajanja ure|aja ~ime oni postaju osjetljiviji<br />
na vanjske smetnje. Drugo podru~je razvoja<br />
koje donosi probleme vezane uz EMC je razvoj informacijskih<br />
sustava temeljenih na digitalnim prijenosnim<br />
sustavima. Komunikacijski sustavi su sve slo`eniji:<br />
digitalni su, radijski sustavi se osim za odašiljanje i celularne<br />
sustave koriste i za lokalno umre`avanje i<br />
osobne mre`e, a razvijaju se i razli~iti širokopojasni kabelski<br />
sustavi, me|u kojima je i PLC.<br />
Problemi vezani uz EMC do kojih dolazi pri implementaciji<br />
PLC-a srodni su problemima do kojih dolazi<br />
i kod implementacije ostalih širokopojasnih kabelskih<br />
komunikacijskih sustava, npr. xDSL-a ili kabelske televizije,<br />
~iji se rad temelji na prijenosu radijskih frekvencija<br />
`i~anim medijem. Dosadašnje norme za EMC<br />
usredoto~ene su na EMC ure|aje, a ne uzimaju u obzir<br />
na~in povezivanja ure|aja i performanse kabela kojima<br />
su ure|aji povezani, što zna~ajno utje~e na cjelokupnu<br />
zra~enu emisiju u danom okru`enju. Vezano uz<br />
EMC, kod PLC-a je problem dvojak: potrebno je<br />
ograni~iti razinu vo|enih smetnji u mre`i prisutnih na<br />
ulazima ure|aja, kao i ograni~iti smetnje koje zra~i instalacija<br />
širokopojasnog PLC-a.<br />
Europska komisija je polovinom 2002. godine izdala<br />
Mandat 313 2 i inicirala izradu harmoniziranih normi<br />
za emisiju i otpornost kabelskih telekomunikacijskih<br />
mre`a op}enito. Kao prvi korak rada po tom mandatu,<br />
zajedni~ka radna grupa ETSI-a i CENELEC-a<br />
zapo~ela je rad na izradi op}enite norme za emisiju kabelskih<br />
telekomunikacijskih mre`a i op}enite norme za<br />
otpornost na smetnje. U rujnu 2002. godine osnovana<br />
je grupa za specijalisti~ki zadatak broj 222 (STF 222,<br />
Specialist Task Force 222) za podršku rada na ETSIjevom<br />
projektu PLT 3 . S obzirom na preuzet mandat,<br />
kao i rad Grupe za specijalisti~ki zadatak broj 222, za<br />
376<br />
o~ekivati je da }e u 2003. godini rezultati rada na normizaciji<br />
PLC-a biti daleko zna~ajniji od dosadašnjih.<br />
Predmet ovog ~lanka je prikaz regulative vezane uz<br />
PLC.<br />
Kao što je ve} re~eno, uporaba postoje}ih elektroenergetskih<br />
kabela za prijenos podataka mo`e rezultirati<br />
ne`eljenim zra~enjem, budu}i da elektroenergetski vodovi<br />
nisu ni oklopljeni ni simetri~ni. Ne`eljeno elektromagnetsko<br />
zra~enje vodova korištenih za PLC<br />
mo`e uzrokovati smetnje drugim komunikacijskim<br />
sustavima koji rade na istim frekvencijama. Problem je<br />
posebice izra`en kod širokopojasnog PLC-a koji radi<br />
uz uporabu frekvencija koje koriste razli~ite radijske<br />
slu`be. Postoje}a regulativa ne definira dozvoljenu<br />
emisiju kabelskih sustava u frekvencijskom podru~ju<br />
od 1,6 MHz do 30 MHz koje je optimalno za rad širokopojasnog<br />
PLC-a, niti predvi|a dodjelu frekvencijskih<br />
pojaseva kabelskim sustavima. Kako ove<br />
frekvencije upotrebljavaju zna~ajni korisnici spektra,<br />
od vojske i kontrole leta, preko slu`ba sigurnosti, do radijskog<br />
raza`iljanja (engl.: broadcasting) i radijskih<br />
amatera, preduvjet za rad PLC-a je poštivanje regulative<br />
koja osigurava rad tih radijskih slu`bi. Me|utim,<br />
zbog specifi~nosti PLC-a postoje}a regulativa nije<br />
primjenjiva, te je u tijeku njena dorada.<br />
Osim ovih pitanja regulative vezanih uz samu tehniku<br />
rada, regulativa PLC-a obuhva}a i poslovnu, tj. elektroprivrednu<br />
regulativu (pitanja na~ina i uvjeta spajanja<br />
na transformatorsku stanicu, korištenja prava<br />
prolaza, vlasništva nad korištenom infrastrukturom,<br />
procjene vrijednosti korištene infrastrukture, dodjeljivanja<br />
troškova i obveza i sl.) kao i zakonodavnu regulativu<br />
(pitanja vezana uz usluge koje se namjeravaju<br />
nuditi PLC-om). Me|utim, ~lanak se bavi samo regulativom<br />
vezanom uz tehniku rada PLC-a.<br />
U nastavku je u 1. poglavlju dan prikaz principa me|unarodnog<br />
reguliranja uporabe radijskih frekvencija.<br />
U 2. poglavlju dan je prikaz europske regulative koja se<br />
odnosi na PLC. U 3. poglavlju prikazan je njema~ki i<br />
europski pristup reguliranju PLC-a i sli~nih širokopojasnih<br />
kabelskih sustava. U 4. poglavlju dan je prikaz<br />
regulatornih okvira u Republici Hrvatskoj, unutar kojih<br />
}e trebati uklopiti regulativu vezanu uz PLC i sli~ne<br />
širokopojasne kabelske sustave. U 5. poglavlju objašnjene<br />
su sve kratice upotrijebljene u ~lanku. Slijede<br />
zaklju~ak, te literatura navedena redoslijedom spominjanja<br />
u ~lanku.<br />
1. MEÐUNARODNO REGULIRANJE UPORABE<br />
RADIJSKIH FREKVENCIJA<br />
Kako je radiofrekvencijski spektar ograni~eni resurs,<br />
njegova uporaba treba biti racionalna, u~inkovita i<br />
ekonomi~na. Upravljanje radiofrekvencijskim spektrom<br />
obuhva}a razli~ite administrativne i tehni~ke postupke<br />
~iji je cilj da radijske postaje razli~itih radijskih<br />
slu`bi rade bez uzrokovanja ili primanja štetnih elektromagnetskih<br />
smetnji.
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
Me|unarodna telekomunikacijska udruga, ITU, bavi<br />
se odre|ivanjem me|unarodne namjene i uvjeta<br />
uporabe radijskog spektra, te tako daje me|unarodnu<br />
osnovu svake regulative vezane uz radijske frekvencije.<br />
Dio ITU-a koji regulira radijske komunikacije je<br />
ITU-R. Osnovni dokument ITU-R-a koji ure|uje<br />
me|unarodnu uporabu radijskih frekvencija su Radijska<br />
pravila 4, svojevrstan me|unarodni ugovor o<br />
radiokomunikacijama. Radijska pravila definiraju osnovne<br />
uvjete me|unarodnog ure|enja radijskih<br />
frekvencija, od kojih su neki definirani op}enito (npr.<br />
me|unarodna tablica namjene frekvencija), a neki detaljnije<br />
(npr. postupci obvezne koordinacije, obavješ}ivanja<br />
i bilje`enja dodijeljenih frekvencija). Preostali<br />
uvjeti (npr. postupci izdavanja dozvola, raspolo`ivost<br />
frekvencijskog podru~ja za odre|ene primjene,…) definiraju<br />
se na nacionalnim razinama. Osim uvjeta<br />
uporabe radijskog spektra, Radijska pravila definiraju i<br />
prava i obveze koji proizlaze iz te uporabe.<br />
Kako su Radijska pravila aneks ITU-ove Konvencije, to<br />
su sve zemlje ~lanice ITU-a, tj. potpisnice Konvencije,<br />
obvezne primjenjivati odredbe Radijskih pravila. Vlade<br />
zemalja ~lanica ITU-a du`ne su organizirati nacionalnu<br />
upravu (vladino ministarstvo ili slu`ba odgovorna za<br />
provedbu obveza preuzetih Ustavom, Konvencijom i Radijskim<br />
pravilima ITU-a) koja treba provoditi odredbe<br />
ITU-a u svojim zemljama, kao i donositi odgovaraju}e<br />
nacionalno zakonodavstvo. Kao što je navedeno u<br />
prvom dijelu ove serije 1 , Republika Hrvatska ~lanica<br />
je ITU-a od 3.6.1992. godine. Uprava za provo|enje<br />
odredbi ITU-a u Republici Hrvatskoj je Ministarstvo<br />
pomorstva, prometa i veza. Osim tog ministarstva,<br />
Hrvatsku u ITU-u zastupaju i Hrvatski zavod za telekomunikacije,<br />
te Vije}e za telekomunikacije.<br />
Dvije osnovne koncepcije na kojima se temelje<br />
me|unarodna Radijska pravila su:<br />
• koncepcija dodjeljivanja blokova frekvencija<br />
odre|enoj radijskoj slu`bi.<br />
• koncepcija obveznih ili neobveznih regulatornih postupaka<br />
koordiniranja, obavješ}ivanja i bilje`enja.<br />
Primjenom koncepcije dodjeljivanja blokova frekvencija<br />
odre|enoj radijskoj slu`bi naj~eš}e se osigurava zajedni~ka<br />
namjena frekvencija za uzajamno<br />
kompatibilne radijske slu`be koje rade uz sli~ne<br />
tehni~ke karakteristike u odre|enom dijelu spektra.<br />
Time se nacionalnim upravama, proizvo|a~ima<br />
opreme i korisnicima osigurava stabilno okru`enje za<br />
planiranje. U skladu s koncepcijom dodjeljivanja blokova<br />
frekvencija Radijska pravila u poglavlju S5 sadr`e<br />
me|unarodnu Tablicu namjene frekvencijskih podru~ja<br />
(engl.: Table of Frequency Allocation) koja frekvencijski<br />
raspon od 9 kHz do 400 GHz dijeli na u`a podru~ja<br />
namijenjena za uporabu u 37 radijskih slu`bi.<br />
Razlikuju se dvije vrste namjene frekvencijskih podru~ja:<br />
• isklju~iva namjena, kad je frekvencijsko podru~je<br />
namijenjeno pojedina~noj radijskoj komunikaciji, i<br />
• zajedni~ka namjena, kad je frekvencijsko podru~je<br />
namijenjeno dvjema ili ve}em broju radijskih slu`bi.<br />
U svim dokumentima ITU-a pojmovi namjena, raspodjela<br />
i dodjela u svezi s upravljanjem frekvencijskim<br />
spektrom imaju sljede}a zna~enja:<br />
• Namjena frekvencijskog pojasa (engl.: allocation)<br />
je unos frekvencijskog podru~ja u Tablicu namjene<br />
frekvencijskih podru~ja radi uporabe u jednoj ili<br />
više zemaljskih ili svemirskih radijskih slu`bi ili u<br />
radioastronomiji uz to~no utvr|ene uvjete;<br />
• Raspodjela radijske frekvencije ili radiokanala<br />
(engl.: allotment) je unos ozna~enog frekvencijskog<br />
kanala u uskla|eni plan, koji je usvojila<br />
mjerodavna konferencija, za uporabu kod jedne<br />
ili više nacionalnih uprava u zemaljskoj ili svemirskoj<br />
radijskoj slu`bi, u jednoj ili više zemalja ili<br />
zemljopisnih podru~ja uz to~no utvr|ene uvjete;<br />
• Dodjela radijske frekvencije ili radiokanala (engl.:<br />
assignment) je izdavanje dozvole odre|enoj radijskoj<br />
postaji za uporabu radijske frekvencije ili<br />
radiokanala uz to~no utvr|ene uvjete.<br />
Prema tome, frekvencije su namijenjene radijskim<br />
slu`bama (engl.: allocation), dodjeljuju se radijskim<br />
postajama (engl.: assignment), a raspodjeljuju se<br />
zemljopisnim podru~jima ili dr`avama (engl.: allotment).<br />
Zbog mogu}nosti uporabe frekvencijskog podru~ja u<br />
više radijskih slu`bi, razlikuju se primarne (unos velikim<br />
tiskanim slovima) i sekundarne (unos malim tiskanim<br />
slovima) radijske slu`be.<br />
Primarna radijska slu`ba je ona ~ije radijske postaje<br />
mogu zahtijevati zaštitu od smetnji radijskih postaja<br />
sekundarnih radijskih slu`bi, ~ak i kad su sekundarnoj<br />
slu`bi frekvencije ve} dodijeljene. Zaštitu od smetnji<br />
radijskih postaja iste ili neke druge primarne radijske<br />
slu`be mo`e zahtijevati samo radijska postaja kojoj su<br />
frekvencije ranije dodijeljene.<br />
Sekundarna radijska slu`ba je ona ~ije radijske postaje<br />
ne smiju prouzrokovati smetnje primarnoj radijskoj<br />
slu`bi niti mogu zahtijevati zaštitu od smetnji primarne<br />
radijske slu`be nezavisno o tome kada je primarnoj radijskoj<br />
slu`bi dodijeljeno frekvencijsko podru~je.<br />
Jedina zaštita koju sekundarna radijska slu`ba mo`e<br />
zahtijevati je zaštita od smetnji koje prouzrokuju radijske<br />
postaje iste ili druge sekundarne radijske slu`be<br />
kojoj su frekvencije kasnije dodijeljene.<br />
Namjena frekvencijskih podru~ja mo`e biti svjetska ili<br />
regionalna. Radi odre|ivanja namjene frekvencijskih<br />
podru~ja svijet je podijeljen u tri regije: Regija 1 (Europa,<br />
Afrika, sjeverni dio Azije ), Regija 2 (Amerika) i<br />
Regija 3 (Australija, ju`ni dio Azije, Japan).<br />
Uz svaku namjenu mogu}e je vezivanje s numeriranim<br />
napomenama o uporabi navedenim na dnu tablice<br />
(fusnote) koje detaljnije specificiraju na~in odre|i-<br />
377
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
vanja namjene ili uporabe frekvencija. Napomene se<br />
mogu odnositi na cijelo frekvencijsko podru~je ili samo<br />
na pojedinu radijsku slu`bu.<br />
Napomene o uporabi mogu sadr`avati:<br />
• namjenu frekvencijskog podru~ja za uporabu u dijelovima<br />
radijske slu`be,<br />
• utvr|ivanje na~ina radijske primjene za neku radijsku<br />
slu`bu uklju~ivo obavijesti tehni~ke i<br />
uporabne prirode,<br />
• dopune utvr|ivanju civilne ili vojne uporabe,<br />
• utvr|ivanje uporabe frekvencija unutar i uzdu`<br />
vodi~a,<br />
• utvr|ivanje drugih primjena elektromagnetskih valova<br />
i sl.<br />
Nakon odre|ivanja namjene pojedinih frekvencijskih<br />
podru~ja, mogu}e je izvršiti raspodjelu frekvencija ili<br />
frekvencijskih kanala, tj. dodijeliti pojedine frekvencije<br />
ili frekvencijske kanale iz frekvencijskog podru~ja<br />
odre|enim radijskim slu`bama. Kona~no, pojedinoj<br />
radijskoj postaji izdaje se dozvolu za uporabu<br />
odre|ene frekvencije ili frekvencijskog kanala.<br />
Planiranje frekvencijskih podru~ja putem planova raspodjele<br />
frekvencija i dodjele frekvencija predstavlja<br />
klju~ni mehanizam o~uvanja jednakog prava pristupa<br />
ograni~enim radijskim resursima svim zemljama ~lanicama<br />
ITU-a.<br />
Za regulativu PLC-a od suštinskog je zna~enja ~lanak<br />
S15.12 Radijskih pravila koji propisuje sljede}e:<br />
"uprave trebaju poduzeti sve prikladne i nu`ne korake<br />
kako bi osigurale da rad elektri~nih ure|aja ili<br />
instalacija bilo koje vrste, uklju~ivo energetske i<br />
telekomunikacijske distribucijske mre`e, ne<br />
uzrokuje štetne smetnje radiokomunikacijskim<br />
slu`bama, posebice slu`bama radijske navigacije i<br />
slu`bama sigurnosti koje se obavljaju u skladu s<br />
odredbama Radijskih pravila". (engl.: "Administrations<br />
shall take all practicable and necessary steps to<br />
ensure that the operation of electrical apparatus or installations<br />
of any kind, including power and telecommunication<br />
distribution networks ... does not cause<br />
harmful interference to a radiocommunication service<br />
and, in particular, to the radionavigation or any other<br />
safety service operating with the provisions of these<br />
Regulations")<br />
Na ovaj se ~lanak redovito pozivaju predstavnici radijskih<br />
slu`bi kad lobiraju protiv PLC-a, npr. engleski<br />
BBC 5 i Me|unarodna udruga radioamatera,<br />
IARU, 6.<br />
Radijska pravila revidiraju se odlukom ~lanica ITU-a<br />
na Svjetskim konferencijama o radijskim komunikacijama,<br />
WRC, koje se odra`avaju svake druge ili tre}e<br />
godine (posljednja je odr`ana 2000. godine u Istanbulu,<br />
WRC-00, a sljede}a }e se odr`ati 2003. godine).<br />
Svjetska konferencija o radijskim komunikacijama<br />
mo`e:<br />
378<br />
• revidirati Radijska pravila i pripadne planove namjene<br />
frekvencijskih podru~ja i raspodjele frekvencija,<br />
• pokrenuti razmatranje bilo kojeg radiokomunikacijskog<br />
pitanja svjetskog razmjera,<br />
• dati direktive tijelima ITU-R-a i revidirati njihove<br />
aktivnosti, te<br />
• odrediti sadr`aj budu}ih konferencija o radijskim<br />
komunikacijama.<br />
Europske pripreme za WRC, koje rezultiraju zajedni~kim<br />
europskim prijedlozima, koordinira Europska<br />
konferencija pošta i telekomunikacija, CEPT.<br />
U sklopu ITU-R-a djeluju studijske grupe, me|u kojima<br />
je i studijska grupa 1 (SG 1) koja se bavi upravljanjem<br />
spektrom. Unutar nje djeluju radne grupe za<br />
tehniku (WP 1A), metodologiju (WP 1B) i pra}enje<br />
spektra (WP 1C).<br />
2. EUROPSKA REGULATIVA VEZANA UZ PLC<br />
Europska zajednica zapo~ela je 1985. godine strategiju<br />
tehni~kog uskla|ivanja na podru~ju Zajednice nazvanu<br />
"politika novog pristupa". Strategija uklju~uje<br />
uporabu tehni~kih pravila i normi kao metode za uklanjanje<br />
barijera trgovanju unutar Zajednice. Barijere<br />
trgovanju ve}inom se odnose na sigurnost ljudi i proizvoda<br />
koje upotrebljavaju.<br />
Suštinski zahtjevi koje proizvodi trebaju zadovoljiti<br />
kako bi njihova uporaba bila sigurna definiraju se u<br />
vidu direktiva obvezuju}ih za sve zemlje ~lanice Europske<br />
zajednice glede rezultata koje treba posti}i. Direktive<br />
u pravilu donosi Europski parlament na prijedlog<br />
Europske komisije. Zemlje ~lanice ostvaruju ciljeve<br />
definirane direktivama donose}i odgovaraju}e nacionalno<br />
zakonodavstvo. Time je zakonodavstvo ograni~eno<br />
na utvr|ivanje suštinskih sigurnosnih zahtjeva<br />
koje trebaju zadovoljavati proizvodi u Europskoj uniji.<br />
Dok direktive definiraju suštinske zahtjeve u kvalitativnom<br />
smislu, normizacijskim tijelima ostavljen je posao<br />
njihova kvantitativnog odre|ivanja odgovaraju}im<br />
harmoniziranim normama. Europska komisija daje<br />
mandat za izradu harmoniziranih normi europskim<br />
normizacijskim organizacijama, a to su CEN,<br />
CENELEC i ETSI. Mandat je referentni dokument za<br />
normizacijsku aktivnost kojim javni autoritet tra`i europsku<br />
normizacijsku organizaciju da izradi tehni~ku<br />
specifikaciju. ^lanice Europske zajednice obvezne su<br />
implementirati europske norme kao nacionalne norme<br />
i odbaciti sve nacionalne norme koje su u suprotnosti s<br />
europskim normama. Uskla|enost sa suštinskim zahtjevima<br />
direktiva mo`e se posti}i poštivanjem<br />
odgovaraju}ih harmoniziranih normi. Time je normama<br />
pridana ve}a va`nost, te postaju temeljni faktor<br />
osiguravanja jedinstvenog europskog tr`išta. Proizvo|a~ima<br />
je olakšan pristup tr`ištu, jer ukoliko proizvode<br />
u skladu s harmoniziranim normama, zajam~ena<br />
im je uskla|enost s direktivama, a samim time i pristup
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
europskom tr`ištu. Ukoliko proizvo|a~ proizvede proizvod<br />
u skladu s harmoniziranim normama, zemlje<br />
~lanice EU-a du`ne su smatrati da taj proizvod zadovoljava<br />
zahtjeve zakona. Uporaba harmoniziranih<br />
normi nije obvezuju}a; proizvo|a~i mogu demonstrirati<br />
uskla|enost sa zahtjevima direktive i alternativnim<br />
metodama. Me|utim, obveza je proizvo|a~a koji namjerava<br />
prodavati na europskom tr`ištu prepoznati koje<br />
se sve direktive odnose na njegov proizvod, te iskazati<br />
uskla|enost proizvoda s tim direktivama ozna~avanjem<br />
proizvoda oznakom CE. Slobodno kolanje proizvoda<br />
unutar Europske zajednice zajam~eno je ukoliko<br />
proizvod udovoljava zahtjevima odgovaraju}ih direktiva,<br />
na što ukazuje oznaka CE na proizvodu.<br />
Pri razvoju PLC-a potrebno je voditi ra~una o uskla|enosti<br />
ure|aja sa zahtjevima Direktive o EMC-u 7, te<br />
Direktive o radijskim ure|ajima i telekomunikacijskim<br />
krajnjim ure|ajima, R&TTE, 8 koju je na prijedlog<br />
Europske komisije donio Europski parlament. Obje<br />
ove direktive pripadaju smjernicama "novog pristupa".<br />
Donošenjem direktiva Europska komisija i Europski<br />
parlament utvr|uje regulatorne okvire za Europsku<br />
uniju.<br />
S druge strane, tradicionalna regulatorna organizacija<br />
za podru~je telekomunikacija i radiokomunikacija za<br />
Europu je CEPT.<br />
U nastavku je dan pregled direktiva Europske komisije<br />
i Europskog parlamenta koje su od va`nosti za PLC, te<br />
pregled rada CEPT-a vezan uz donošenje regulative za<br />
PLC.<br />
2.1. Direktiva o EMC-u<br />
Direktiva o EMC-u 7 zahtijeva da elektri~ni proizvodi<br />
ne proizvode elektromagnetske smetnje, kao i da zbog<br />
elektromagnetskih smetnji ne dolazi do umanjivanja<br />
njihovih nazivnih zna~ajki. Prvenstveni cilj direktive je<br />
osigurati slobodno kolanje elektri~nih ure|aja unutar<br />
Europske zajednice i osigurati prihvatljivo elektromagnetsko<br />
okru`enje na europskom ekonomskom<br />
podru~ju (EU, Lihtenštajn, Island i Norveška). Direktiva<br />
se, izme|u ostalog, odnosi na telekomunikacijske<br />
krajnje ure|aje, na ure|aje informati~ke tehnologije i<br />
na sustave (više sprava zajedno koje ~ine cjelinu za ispunjavanje<br />
odre|ene funkcije namijenjenu stavljanju<br />
na tr`ište kao jedna funkcijska jedinica), a ne odnosi se<br />
na instalacije (više sprava ili sustava zdru`enih zajedno<br />
na odre|enom prostoru radi ispunjavanja odre|ene<br />
funkcije, koje, me|utim, nisu namijenjene stavljanju<br />
na tr`ište kao jedinstvene cjeline). Premda se Direktiva<br />
o EMC-u ne odnosi na instalaciju, sprave i sustavi<br />
koji ~ine instalaciju podlije`u njenim odredbama.<br />
Amandmane za Direktivu o EMC-u sadr`e tri direktive:<br />
direktiva 91/63/EEC, direktiva 92/31/EEC, te direktiva<br />
93/68/EEC.<br />
Europska komisija je CENELEC-u dodijelila mandat<br />
za izradu harmoniziranih normi o EMC-u za telekomunikacijske<br />
krajnje ure|aje, a ETSI-u mandat za<br />
izradu harmoniziranih normi o EMC-u za<br />
telekomunikacijske mre`ne ure|aje, te za radijske<br />
ure|aje i sustave. Prema tome, u EU-u su ograni~enja<br />
vezana uz elektromagnetsku kompatibilnost definirana<br />
normama. Na temelju preuzetih mandata,<br />
organizacije ETSI i CENELEC izradile su niz harmoniziranih<br />
normi vezanih uz EMC, koje ~esto pokrivaju<br />
samo odre|eni vid EMC-a, npr. samo otpornost<br />
na smetnje, samo emisiju na niskim frekvencijama i<br />
sli~no. Zbog toga je za udovoljavanje suštinskim zahtjevima<br />
Direktive o EMC-u ~esto potrebna uskla|enost<br />
s nizom normi.<br />
1998. godine je Direktiva o EMC-u uklju~ena u fazu III<br />
programa pojednostavljivanja zakonodavstva za<br />
jedinstveno europsko tr`ište, te je 1999. godine formirana<br />
radna grupa za isto 9. Rezultat rada ove radne<br />
grupe je nekoliko nacrta budu}e direktive koji još<br />
uvijek imaju status radnih dokumenata. Jedna od<br />
va`nijih promjena je definiranje re`ima za fiksne instalacije,<br />
što uklju~uje definiranje zasebnih odrednica i<br />
suštinskih zahtjeva za fiksne instalacije koje mogu<br />
uzrokovati elektromagnetske smetnje ili mogu biti<br />
podlo`ne elektromagnetskim smetnjama.<br />
Zadnjih godina razvijaju se tehnologije uporabe kabelskih<br />
mre`a za širokopojasne komunikacije, te se<br />
postavlja pitanje EMC-a takvih fiksnih instalacija. Europska<br />
komisija je zbog razmatranja tog problema tijekom<br />
2000. godine i 2001. godine organizirala niz<br />
radnih sastanaka. Najzna~ajniji je odr`an 5. o`ujka<br />
2001. godine u Bruxellesu i na tom su sastanku sudjelovali<br />
predstavnici nekoliko nacionalnih regulatora,<br />
predstavnici NATO-a, BBC-a, Deutsche Telekoma,<br />
policije, te radijskih amatera. Istaknuto je da PLC nije<br />
radijska usluga te ne povla~i pitanje reguliranja<br />
uporabe spektra, kao i da je u Europskoj zajednici pitanje<br />
definiranja ograni~enja vezanih uz EMC povjereno<br />
normizacijskim tijelima. Ukoliko normizacijski<br />
mehanizmi ne djeluju, Europska komisija mo`e dodijeliti<br />
poseban mandat kako bi pokušala riješiti problem.<br />
Nakon sagledavanja problema, Europska komisija je u<br />
listopadu 2001. godine CENELEC-u i ETSI-u proslijedila<br />
Mandat 313 za izradu i usvajanje harmoniziranih<br />
normi koje }e definirati zahtjeve za EMC telekomunikacijskih<br />
mre`a (emisija i otpornost na smetnje) ostvarenih<br />
energetskim kabelima, koaksijalnim kabelima<br />
i telefonskim paricama 2. Zajedni~ka radna grupa<br />
CENELEC-a i ETSI-a osnovana u sije~nju 2000. godine<br />
za rad na ETSI-jevom projektu o PLC-u ve} se<br />
bavila ovom problematikom, te je imenovana kao zajedni~ka<br />
radna grupa za EMC vodljivih prijenosnih<br />
mre`a (JWG on EMC of Conducted Transmission<br />
Networks) i odre|ena za izradu jedinstvene europske<br />
harmonizirane norme o EMC-u kabelskih mre`a u<br />
skladu sa zahtjevima iz Mandata 313. Kako se ova harmonizirana<br />
norma treba odnositi samo na mre`e (i to<br />
na mre`e svih informati~kih i komunikacijskih tehnologija),<br />
a ne i na proizvode, ta norma ne}e biti os-<br />
379
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
nova za stavljanje oznake CE na proizvode koji se<br />
spajaju na mre`e. Norma treba definirati ograni~enja<br />
emisije i na~ine ispitivanja za utvr|ivanje zadovoljavanja<br />
suštinskih zahtjeva iz Direktive o EMC-u. Mandat tra`i<br />
uva`avanje postoje}ih tehni~kih specifikacija, uklju~ivo<br />
i me|unarodne specifikacije, gdje god bude mogu}e,<br />
kao i uva`avanje postoje}ih harmoniziranih normi za<br />
proizvode ukoliko }e se ti proizvodi spajati na mre`u, te<br />
naglašava potrebu zaštite frekvencija koje koriste slu`be<br />
sigurnosti i slu`be `urnosti. Rezultat rada treba biti<br />
sveobuhvatan, tehnološki neutralan skup normi koji<br />
osigurava koherentno rješenje. Krajem 2001. godine zagovornici<br />
PLC-a su se zalagali za prihva}anje ameri~kog<br />
ograni~enja emisije 10, koje ima 10 dB do 20 dB više<br />
granice, predstavnici bivših telekomunikacijskih monopolista<br />
za prihva}anje njema~kog ograni~enja ili 10 dB<br />
viših vrijednosti, dok su se predstavnici radijskih slu`bi<br />
zalagali za ograni~enja barem 20 dB ni`a od njema~kih.<br />
Nacrt norme o EMC-u kabelskih mre`a o~ekivao se u<br />
jesen 2002. Me|utim, zajedni~ka radna grupa nije uspjela<br />
do}i do konsenzusa me|u razli~itim gledištima<br />
vezanim uz ograni~enje emisije, pa tako predmetna<br />
harmonizirana norma za mre`e nije napravljena do<br />
planiranog roka. Me|u predstavnicima radioamatera<br />
smatra se da je Europska komisija vrlo sklona PLC-u<br />
kao perspektivnom na~inu ostvarivanja tr`išnog nadmetanja,<br />
dok su joj radijske slu`be za kratkovalno<br />
razašiljanje (engl.: broadcasting)i radioamateri koji<br />
koriste kratkovalni dio frekvencijskog spektra manje<br />
zna~ajni 11, te da se zala`e za prihva}anje viših ograni~enja<br />
kakva su prihvatljivija prestavnicima PLCindustrije.<br />
U prilog tome, na sastanku Europske<br />
komisije u sije~nju 2003. vezano uz PLC istaknuto je da<br />
nacionalne uprave nisu primile slu`bene prigovore na<br />
rad širokopojasnog PLC-a, premda je u tijeku ~itav niz<br />
probnih instalacija u ve}ini europskih zemalja 11.<br />
Nakon izrade nacrta harmonizirane europske norme za<br />
EMC telekomunikacijskih mre`a, namjerava se obraditi<br />
mogu}e posebne vidove emisije za neke vrste obuhva}enih<br />
mre`a (npr. ve} postoji norma za mre`e kabelske<br />
televizije), te pitanje otpornosti na smetnje 2.<br />
Svrha normi koje }e se definirati po Mandatu 313 je<br />
prvenstveno uporaba u slu~aju prigovora (engl.: enforcement<br />
standards). U roku od šest mjeseci od prihva}anja<br />
europskih normi za ograni~avanje emisije<br />
telekomunikacijskih mre`a napravljenih pod mandatom<br />
313, zemlje ~lanice EU-a trebat }e odbaciti i ukinuti<br />
sve nacionalne norme koje }e biti u suprotnost i s<br />
tim normama 2.<br />
2.2. Direktiva o radijskim ure|ajima i krajnjim<br />
telekomunikacijskim ure|ajima<br />
Direktiva o radijskim ure|ajima i krajnjim telekomunikacijskim<br />
ure|ajima, R&TTE 8, definira uvjete za<br />
stavljanje radijskih i krajnjih telekomunikacijskih<br />
ure|aja na europsko tr`ište, kao i za njihovo slobodno<br />
kolanje i instaliranje unutar EU. Stupila je na snagu u<br />
380<br />
travnju 2000. godine i zamijenila dotadašnji sustav<br />
osiguravanja kakvo}e ispitivanjem tre}e strane ili<br />
oslanjanjem na proizvo|a~ev sustav osiguravanja<br />
kakvo}e. Prije ove direktive se za svaku zemlju u kojoj<br />
se odre|eni radijski ure|aj namjeravao upotrebljavati<br />
prethodno moralo ishoditi tipsko odobrenje. Ovom su<br />
direktivom uklonjeni svi postoje}i nacionalni postupci<br />
odobravanja radijske opreme, definirani su op}eniti<br />
zahtjevi za sve ure|aje i posebni zahtjevi zavisni o prirodi<br />
ure|aja, te navedeni svi bitni zahtjevi u pogledu<br />
zdravlja i sigurnosti iz Direktive o niskom naponu koji<br />
se odnose na radijske ure|aje i krajnje telekomunikacijske<br />
ure|aje, kao i zahtjevi u svezi sa zaštitom iz Direktive<br />
o EMC-u.<br />
Uskla|enost s ovom direktivom mogu}e je posti}i<br />
pridr`avanjem odredbi iz pripadnih harmoniziranih<br />
normi, koje definiraju tehni~ka svojstva potrebna za<br />
postizanje suštinskih zahtjeva iz direktive. Europska<br />
komisija zadu`ila je Europski institut za telekomunikacijske<br />
norme, ETSI, da izradi harmonizirane norme za<br />
ovu direktivu.<br />
Uporaba radijskih ure|aja i krajnjih telekomunikacijskih<br />
ure|aja podlo`na je licenciranju ili nekom<br />
drugom na~inu ograni~avanja jedino kad je u pitanju<br />
uporaba frekvencija, rizik interferencije ili zdravlje<br />
gra|ana.<br />
Direktiva proizvo|a~ima pojednostavljuje pristup<br />
tr`ištu, ve}i naglasak stavlja na nadzor tr`išta i odgovornost<br />
proizvo|a~a, te ima zna~ajan utjecaj na zemlje<br />
~lanice EU-a, kao i na sadašnji i budu}i na~in ure|ivanja<br />
radijske regulative unutar CEPT-a. Preduvjet da<br />
sve prednosti Direktive do|u do izra`aja je harmonizacija<br />
uporabe frekvencijskog spektra, te uspostava primjerenog<br />
nadzora tr`išta.<br />
2.3. Doprinos CEPT-a u donošenju regulative vezane<br />
uz PLC<br />
Europska konferencija Uprava pošta i telekomunikacija,<br />
CEPT, utemeljena je 1959. godine kao organizacija<br />
tradicionalnih monopolisti~kih poduze}a za poštu i telekomunikacije.<br />
1988. godine su aktivnosti na normizaciji<br />
telekomunikacija preseljene u ETSI. Danas je CEPT<br />
organizacija s regulatornom funkcijom u kojoj djeluju<br />
administracijske organizacije iz 44 zemlje. Hrvatsku u<br />
CEPT-u zastupa Zavod za telekomunikacije.<br />
Pitanjima vezanim uz reguliranje radiokomunikacija i<br />
telekomunikacija bavi se CEPT-ov odbor ECC, nastao<br />
u rujnu 2001. godine spajanjem prijašnjih odbora ERC<br />
i ETC.<br />
Unutar ECC-a djeluje radna grupa za in`enjering<br />
frekvencijskog spektra, SE, koja donosi tehni~ke upute<br />
vezane uz u~inkovitu uporabu radijskog spektra i definira<br />
kriterije uporabe istog frekvencijskog pojasa za<br />
potrebe razli~itih radiokomunikacijskih sustava.<br />
CEPT-ova uloga u pogledu PLT-a je dvojaka: na<br />
me|unarodnoj sceni uskla|uje stajalište glede PLC-a s
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
ITU-om, a na europskoj u tom smislu sura|uje s<br />
ETSI-em i CENELEC-om.<br />
CEPT razmatra problematiku PLT-a od 1999. godine,<br />
kad je britanska uprava radnoj grupi SE prezentirala<br />
rad vezan uz probnu instalaciju PLC-a u podru~ju<br />
Manchestera u kojem upozorava na mogu}e ometanje<br />
radijskih slu`bi 12. U svibnju iste godine CEPT je nacionalnim<br />
upravama razaslao upitnik o PLT-u kojim se<br />
tra`i i prijedlog na~ina regulacije PLC-a, te prijedlog<br />
aktivnosti CEPT-a glede PLT-a. Dobiveno je 9 odgovora<br />
(Ma|arska, Velika Britanija, Švicarska, Norveška,...)<br />
s razli~itim stajalištima: donositi<br />
harmonizirane norme prema EMC smjernici, definirati<br />
posebna ograni~enja na nacionalnoj ili CEPT razini<br />
ili primijeniti neki tre}i na~in 13. Zajedni~ki stav<br />
administratora bio je da u okviru CEPT-a treba izraditi<br />
studiju o uskla|enosti PLT-a i radijskih slu`bi, te definirati<br />
zajedni~ko, CEPT-ovo, gledište na PLT.<br />
Uo~eno je da i ostali kabelski komunikacijski sustavi,<br />
kao što su xDSL i kabelska televizija, mogu ometati radijske<br />
slu`be.<br />
Krajem 1999. godine CEPT se opredijelio 14 za<br />
postavljanje op}enitog ograni~enja za cijeli razmatrani<br />
frekvencijski pojas, a protiv tzv. koncepcije "dimnjaka"<br />
koja zagovara zna~ajno višu granicu dozvoljenog<br />
zra~enja u nekoliko uskih frekvencijskih pojaseva,<br />
kakvu je, izme|u ostalih, zagovarala tvrtka Siemens.<br />
Kako bi se mogle odrediti granice zra~enja za PLT i<br />
sli~ne kabelske komunikacijske sustave dostatne za<br />
zaštitu radijskih slu`bi koje koriste HF pojas, potrebno<br />
je poznavati potrebe tih slu`bi. S obzirom da je zada}a<br />
CEPT-a informirati normizacijska tijela o potrebnom<br />
na~inu zaštite radijskih slu`bi, po~etkom 2000. godine<br />
CEPT-ova radna grupa za upravljanje frekvencijama,<br />
WG FM (Frequency Management), zadu`ena je za<br />
izradu izvješ}a o uporabi HF frekvencijskog pojasa u<br />
zemljama CEPT-a 14.<br />
Izvješ}e 15 je napravljeno prema odgovorima dobivenim<br />
na temelju upitnika razaslanog nacionalnim<br />
upravama i zainteresiranim stranama (i prihva}en<br />
nešto prije svibnja 2001. godine). Radijske slu`be koje<br />
rade na tim frekvencijama danas uglavnom<br />
upotrebljavaju analognu tehnologiju i njihova je<br />
uporaba u laganom opadanju. O~ekuje se uvo|enje<br />
digitalne tehnologije i zna~ajan porast uporabe. Istaknuto<br />
je da dio slu`bi koje upotrebljavaju razmatrani<br />
frekvencijski pojas sadr`i elemente zaštite sigurnosti<br />
ljudskih `ivota, a dio upotrebljava policija, zbog ~ega je<br />
obvezna njihova zaštita od interferencije s drugim<br />
slu`bama ili tehnologijama koje rade na istim frekvencijama.<br />
Zaklju~eno je da s obzirom na opseg uporabe<br />
ovih frekvencijskih pojaseva, nema mogu}nosti za dodjelu<br />
odre|enih frekvencija neradijskim prijenosnim<br />
komunikacijskim sustavima, kakav je PLC.<br />
Uz to, radna grupa FM isti~e da prema regulativi na<br />
snazi nema mogu}nosti za dodjelu frekvencijskog<br />
spektra PLT-u budu}i da se PLT aplikacije ne mogu<br />
smatrati radijskim slu`bama. Me|utim, napominju<br />
kako postoji mogu}nost promjene regulative na sljede}em<br />
WRC-u kako bi se riješio problem reguliranja<br />
PLT-a i kabelskih komunikacijskih sustava op}enito<br />
13.<br />
Sli~no stajalište je zauzela i Europska komisija koja<br />
smatra da PLT nije radijska komunikacija te ne spada<br />
pod odredbe Direktive o R&TTE, ve} pod odredbe<br />
Direktive o EMC-u 15. Dio CEPT-ovih ~lanica (npr.<br />
britanska) nije podr`ao takvo gledište na PLT.<br />
Zbog va`nosti problematike PLT-a, predlo`eno je i<br />
prihva}eno osnivanje projektne grupe za PLT i kabelske<br />
komunikacijske sustave op}enito, te je u velja~i<br />
2000. godine osnovana projektna grupa SE35 pod nazivom<br />
"Power Line Telecommunications (PLT) and<br />
cable transmission in general" 15. Za aktivno sudjelovanje<br />
u radu grupe SE35 prijavile su se uprave 10<br />
zemalja, me|u kojima i Hrvatska.<br />
Zadaci radne grupe SE35 su:<br />
• prikupiti podatke o stajalištu korisnika spektra s<br />
jedne strane, te zagovornika PLT-a i kabelskih<br />
komunikacijskih sustava op}enito s druge,<br />
• prepoznati frekvencijski pojas prikladan za sadašnji<br />
i budu}i rad PLT-a,<br />
• prepoznati slu`be na koje bi mogao utjecati rad<br />
PLT-a i kabelskih komunikacijskih sustava<br />
op}enito, te procijeniti stupanj zaštite potreban za<br />
te slu`be,<br />
• istra`iti na~ine mjerenja zra~enja uzrokovanog radom<br />
PLT sustava i kabelskih komunikacijskih sustava<br />
op}enito,<br />
• procijeniti koje su grani~ne vrijednosti zra~enja<br />
PLT sustava i kabelskih komunikacijskih sustava<br />
op}enito dostatne za prihvatljivu razinu zaštite<br />
primarnih radijskih slu`bi,<br />
• predlo`iti harmonizirani europski pristup vezano<br />
uz PLT sustave i kabelske komunikacijske sustave<br />
op}enito,<br />
• izraditi izvješ}e koje }e obuhvatiti razli~ite vidove<br />
problematike PLT-a i biti osnova za utemeljene<br />
rasprave na europskoj razini,<br />
• usko sura|ivati s odgovaraju}im normizacijskim<br />
tijelima nadle`nim za EMC, te s ITU-R radnim<br />
grupama WP 1A (ograni~enja) i WP 1C (mjerenja).<br />
U prolje}e 2000. godine grupa SE 35 zapo~ela je izradu<br />
izvješ}a o PLT-u i kabelskim komunikacijskim sustavima,<br />
op}enito vezano uz interferenciju s radijskim<br />
slu`bama (engl.: PLT, cable transmission in general, and<br />
their effect on radiocommunication services) 16. Rezultati<br />
rada CEPT-a tijekom 2000. uklju~uju elaboriranje<br />
postupaka mjerenja zra~enja temeljenih na<br />
britanskom i njema~kom prijedlogu, izradu teoretskih<br />
prora~una za zdru`eno djelovanje velikih PLT ili kabelskih<br />
komunikacijskih instalacija, prikupljanje i ana-<br />
381
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
lizu rezultata opse`ne studije provedene u Švicarskoj<br />
koja je uklju~ivala i mjerenja i prora~une vezano uz<br />
ponašanje elektri~nih linija na udaljenom kraju, te razmatranja<br />
vrijednosti za parametar K (omjer unesene<br />
snage i rezultiraju}eg polja na odre|enoj udaljenosti)<br />
temeljena na mjerenjima provedenim na velikom<br />
broju PLT instalacija.<br />
Po~etkom 2001. godine CEPT se opredijelio za izradu<br />
preporuke o ograni~avanju zra~enja kabelskih prijenosnih<br />
mre`a (engl.: Recommendation on radiation<br />
limits for cable transmission networks), kao na~ina reguliranja<br />
dozvoljenog zra~enja kabelskih komunikacijskih<br />
sustava (a ne odluke, jer bi donošenje odluke<br />
moglo izazvati kontradikcije s europskim direktivama)<br />
17. U preporuci }e se pozvati ETSI i CENELEC da<br />
predlo`ena ograni~enja preuzmu u odgovaraju}im<br />
normama za EMC, te ovu preporuku treba shvatiti kao<br />
op}eniti vodi~ nacionalnim upravama pri razvoju<br />
normi unutar ETSI-a i/ili CENELEC-a. Preporuka bi<br />
trebala definirati op}enito ograni~enje za cijeli<br />
frekvencijski pojas, bilo konstantno, bilo ovisno o<br />
frekvenciji, s tim da se nacionalnim upravama dozvoli<br />
stanoviti stupanj prilago|avanja nacionalnoj situaciji.<br />
Istaknuta je va`nost definiranja razumnih ograni~enja<br />
koja }e omogu}iti rad PLC-a i drugih kabelskih širokopojasnih<br />
mre`a, ali i odgovaraju}e zaštititi korisnike<br />
frekvencijskog spektra, kao i definiranja na~ina mjerenja,<br />
gdje se ve}ina nacionalnih uprava priklanja<br />
njema~kom prijedlogu. Preporuku }e trebati proslijediti<br />
radnoj grupi SE, a nastavno zajedni~koj radnoj<br />
grupi ETSI-a i CENELEC-a.<br />
Krajem 2001. godine zaklju~eno je da za neke slu`be<br />
(radi se o ograni~enom broju slu`bi sigurnosti i zaštite<br />
ljudskih `ivota) treba osigurati ve}u zaštitu, što je mo-<br />
E (dBµV/m)<br />
382<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
gu}e s obzirom da ure|aji za kabelske komunikacijske<br />
sustave mogu smanjiti zra~enje u odre|enim frekvencijskim<br />
pojasevima, ali da nije prikladno zbog takvih<br />
slu`bi postaviti stro`e zahtjeve na cjelokupni razmatrani<br />
spektar 18. Ograni~enja zra~ena definirana su u<br />
Dodatku 1 preporuke, s tim da je dano nekoliko opcija<br />
ograni~enja.<br />
Njema~ka, Norveška, Velika Britanija i Finska i dalje<br />
inzistiraju na va`nosti donošenja jedinstvene preporuke<br />
za sve mre`e, s tim da naglašavaju posebnu hitnost<br />
donošenja regulative za PLT i DSL, kao i<br />
poteško}e u definiranju regulative za kabelsku televiziju<br />
19. S obzirom na to i vrlo neuskla|enu regulativnu<br />
situaciju na europskoj razini za frekvencije iznad<br />
30 MHz, odlu~eno je da se radi hitnosti u prvoj verziji<br />
CEPT-ove preporuke definiraju ograni~enja za<br />
frekvencije ispod 30 MHz i to bez obuhva}anja ograni~enja<br />
za kabelsku televiziju. Uz takav opseg, ve}ina<br />
uprava podr`ava njema~ki prijedlog ograni~enja<br />
zra~enja, ali zaklju~eno je da je potrebno daljnje razmatranje<br />
problematike 19.<br />
Po~etkom 2002. godine radna grupa SE35 predala je<br />
SE-u nacrt preporuke ograni~en na frekvencije do 30<br />
MHz 20. Nakon razmatranja predlo`enih opcija za<br />
ograni~enje emisije danih u dodatku 1 preporuke (vidi<br />
sliku 1), SE nije mogao donijeti odluku koju opciju izabrati,<br />
te je zatra`io SE35 da nastavi rad, a ETSI<br />
ERM i JWG ETSI/CENELEC obavijestio o tijeku<br />
rada na izradi preporuke, te razmatranim gornjim i<br />
donjim vrijednostima ograni~enja dozvoljenog<br />
zra~enja 20. Sredinom 2002. godine, grupa SE35 je<br />
razmatrala zadnji nacrt preporuke koji sadr`i njema~ki<br />
i norveški (zala`e se za 20 dB ni`e ograni~enje emisije<br />
od njema~kog prijedloga) prijedlog ograni~enja<br />
0<br />
1 10<br />
frekvencija (MHz)<br />
100<br />
NB 30<br />
norveški prijedlog<br />
prijedlog BBC-a<br />
Slika 1. Prijedlozi ograni~enja emisije u frekvensijskom podru~ju od 1 MHz do 30 MHz prema Dodatku 1 Nacrta<br />
CEPT-ove preporuke o ograni~avanju zra~enja kabelskih prijenosnih mre`a s po~etka 2002. godine
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
emisije. Unato~ dugoj raspravi, uskla|ivanje stajališta<br />
glede ograni~enja emisije nije uspjelo, te je od ECC-a<br />
zatra`eno posredovanje glede daljnjeg postupka 21.<br />
Zaklju~eno je da bez obzira na to kakvu }e odluku<br />
ECC donijeti, SE35 više ne}e raspravljati o ograni~enju<br />
emisije 22. Nakon razmatranja nacrta harmonizirane<br />
norme koji je izradila zajedni~ka radna<br />
grupa ETSI-a i CENELEC-a po Mandatu 313, odlu~eno<br />
je da CEPT izlo`i svoje vi|enje problematike<br />
kroz nacionalne odbore CENELEC-a i ETSI-a 21.<br />
Tako|er, sredinom 2002. godine grupa SE35 zatra`ila<br />
je radnu grupu za pra}enje spektra unutar CEPT-ove<br />
grupe FM, FM PT 22, da prati kampanje mjerenja<br />
praga smetnji za frekvencije ni`e od 30 MHz, zapo~ete<br />
radi provjere vrijednosti sadr`anih u preporuci ITU-R<br />
Rec. P. 372-7 iz 70-tih godina prošlog stolje}a 22 . FM<br />
22 je u studenom 2002. godine organizirala jednodnevno<br />
mjerenje, o kojem se izvješ}e o~ekuje sredinom<br />
2003. godine 23. U velja~i 2003. godine unutar<br />
CEPT WG SE prihva}eno je izvješ}e o PLT-u i kabelskim<br />
komunikacijskim sustavima op}enito vezano uz<br />
interferenciju s radijskim slu`bama, te je poslano na<br />
daljni postupak 23.<br />
Vezano uz aktivnosti u CISPR glede PLC-a, grupa<br />
SE35 isti~e potrebu uskla|ivanja ograni~enja zra~enja<br />
za mre`e kao cjeline (u podru~ju rada JWG<br />
ETSI/CENELEC) s ograni~enjem zra~enja za ure|aje<br />
(u podru~ju rada CISPR-a).<br />
3. NACIONALNA REGULATIVA VEZANA UZ PLC<br />
Od europskih zemalja na podru~ju reguliranja<br />
uporabe radijskih frekvencija u telekomunikacijskim<br />
kabelskim sustavima kakav je PLC najaktivnije su Njema~ka<br />
i Velika Britanija. Te su zemlje odlu~ile nacionalnim<br />
zakonodavstvom definirati ograni~enja<br />
zra~ene emisije širokopojasnih telekomunikacijskih<br />
kabelskih sustava radi njihovog što ranijeg uvo|enja.<br />
U Njema~koj su propisi o ograni~enji emisije telekomunikacijskih<br />
ure|aja i mre`a doneseni u o`ujku 2001., a<br />
ve} u srpnju iste godine je tvrtka RWE Powerline komercijalno<br />
ponudila PLC usluge. Infrastrukturu su<br />
izgradili opremom proizvo|a~a Ascom Powerline. U<br />
me|uvremenu su se obje tvrtke povukle iz PLC-a.<br />
3.1. Njema~ka regulativa vezana uz PLC<br />
U Njema~koj je Parlament 30. o`ujka 2001. godine odobrio<br />
tri propisa kojima se regulira uporaba frekvencija:<br />
• FreqBZPV – Frequenzbereichszuweisungsplanverordnung,<br />
Propis o planu namjene frekvencijskih<br />
podru~ja,<br />
• FreqNPAV – Frequenznutzungsplanaufstellungsverordnung,<br />
Propis o planu raspodjele frekvencija, te<br />
• FreqZutV – Frequenzzuteilungsverordnung,<br />
Propis o dodjeli frekvencija.<br />
Uvid u tekst ovih propisa mogu} je na Internet-stranici<br />
njema~kog Ministarstva za privredu i ekonomiju<br />
(njem.: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie),<br />
www.bmwi.de, preko stranice njema~kog<br />
nezavisnog regulatornog tijela za telekomunikacije i<br />
poštu (RegTP), http://www.regtp.de/tech_reg_tele/<br />
start/fs_06.html.<br />
Ovi propisi daju korisnicima frekvencija i nadle`nim<br />
upravama nu`nu pravnu sigurnost pri planiranju rada.<br />
Propis o planu namjene frekvencijskih podru~ja regulira<br />
namjenu frekvencijskih podru~ja za uporabu u pojedina~nim<br />
radijskim slu`bama kao i za uporabu u<br />
drugim primjenama elektromagnetskih valova unutar<br />
Savezne Republike Njema~ke. Detaljnije je opisan u<br />
to~ki 3.1.1. Propis regulira uporabu frekvencija unutar<br />
i uzdu` vodi~a ~ime pru`a sigurnu osnovu za razvoj inovativnih<br />
širokopojasnih pristupnih telekomunikacijskih<br />
tehnologija, kakva je PLC, što je detaljnije<br />
opisano u to~ki 3.1.2.<br />
Plan namjene frekvencijskih podru~ja detaljnije se<br />
razra|uje Planom raspodjele frekvencija, dok se konkretna<br />
uporaba frekvencija, kao i uvjeti uporabe, utvr|uje<br />
dodjelom frekvencija prema Propisu o dodjeli<br />
frekvencija.<br />
Ova tri nova propisa omogu}uju da se na me|unarodno<br />
i nacionalno dodijeljenim frekvencijama<br />
mogu ponuditi ne samo radijski programi, ve} i medijske<br />
i telekomunikacijske usluge, ~ime je njema~ko<br />
zakonodavstvo u~inilo zna~ajan korak prema informacijskom<br />
društvu.<br />
Zadatak je regulatornih tijela na osnovi zakonski utvr|enih<br />
postupaka omogu}iti uporabu frekvencija u<br />
skladu s ovim trima propisima.<br />
3.1.1. Propis o planu namjene frekvencijskih podru~ja<br />
Na temelju ITU-ovog me|unarodnog Plana namjene<br />
frekvencijskih podru~ja napravljen je propis o njema~kom<br />
nacionalnom Planu namjene frekvencijskih<br />
podru~ja, kojim se me|unarodne pretpostavke<br />
uporabe frekvencijskih podru~ja prilago|avaju stanju<br />
na njema~koj nacionalnoj sceni. Plan namjene<br />
frekvencijskih podru~ja ne postavlja samo parametre i<br />
detalje uporabe frekvencija u slobodnom prostoru, ve}<br />
regulira i uporabu frekvencija unutar i uzdu` vodi~a.<br />
Privitak Propisu je Plan namjene frekvencijskih<br />
podru~ja. Plan obuhva}a frekvencijski spektar od 9<br />
kHz do 275 GHz i namjenu frekvencijskih podru~ja za<br />
uporabu u 37 radijskih slu`bi.<br />
Plan je napravljen u obliku tablice s ~etiri stupca: prvi<br />
sadr`i numeraciju unosa, drugi pojedina~no frekvencijsko<br />
podru~je, tre}i radijsku slu`bu kojoj je frekvencijsko<br />
podru~je namijenjeno, a ~etvrti oznaku odnosi li<br />
se namjena frekvencijskog podru~ja na civilnu (ziv) ili<br />
vojnu (mil) uporabu, ili oboje (ziv, mil). Tabli~ni oblik<br />
preuzet je iz me|unarodnog Plana raspodjele frekvencijskih<br />
podru~ja.<br />
383
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
Drugi i tre}i stupac mo`e se dopuniti pozivanjem na<br />
napomene o uporabi navedene na kraju tablice. Napomene<br />
o uporabi mogu se odnositi na cijelo frekvencijsko<br />
podru~je ili samo na pojedinu radijsku slu`bu<br />
koja upotrebljava frekvencijsko podru~je.<br />
Napomene o uporabi spadaju u dvije kategorije: prvu i<br />
drugu. Prva kategorija napomena o uporabi (D56 do<br />
D560) temelji se na odgovaraju}im napomenama iz<br />
me|unarodnog Plana namjene frekvencijskih<br />
podru~ja (S5.56 do S5.560). Budu}i da sve me|unarodne<br />
napomene nisu relevantne za nacionalnu razinu,<br />
neke nisu preslikane te su pripadni Dxx brojevi<br />
ostali neupotrijebljeni. Druga kategorija napomena (1<br />
do 30) je ~isto nacionalnog podrijetla; u ovu kategoriju<br />
izme|u ostalih spada i napomena o uporabi frekvencija<br />
unutar i uzdu` vodi~a, NB 30, koja je detaljnije objašnjena<br />
u poglavlju 3.1.2.<br />
Propis o planu namjene frekvencijskih podru~ja sadr`i<br />
i definicije pojmova upotrijebljenih u planu, koje su<br />
tako|er preuzete iz me|unarodnog plana uz izvjesnu<br />
prilagodbu nacionalnim uvjetima.<br />
Za slu`bu radija, kao i slu`bu radija putem satelita izabrana<br />
je otvorena definicija, jer je uzeta u obzir predstoje}a<br />
digitalizacija prijenosa za ove obje slu`be.<br />
Me|unarodne definicije tih slu`bi ostavljene su pod<br />
slovom "a", dok se pod slovom "b" definiraju kao radijske<br />
slu`be ~ija uporaba radijskih frekvencija ima ista<br />
tehni~ka obilje`ja kao i uporaba definirana pod slovom<br />
"a", kojoj se daje prioritet. Na taj na~in otvorena je mogu}nost<br />
uporabe stalnih frekvencija i za druge elektroni~ke<br />
ponude s tim da je ostavljen prioritet<br />
potrebama za frekvencijama vezanim uz radijske programe.<br />
Prema tome, na frekvencijama upotrijebljenim<br />
za slu`bu radija sad je mogu}a ponuda interaktivnih<br />
višemedijskih primjena, kao i pokretnog i nepokretnog<br />
pristupa Internetu.<br />
3.1.2. Njema~ka napomena o uporabi broj 30, NB 30<br />
(Nutzungsbestimmung 30)<br />
Njema~ki Zakon o telekomunikacijama 24 odre|uje<br />
da Plan namjene frekvencijskih podru~ja treba<br />
sadr`avati i odrednice o uporabi frekvencija unutar i<br />
uzdu` vodi~a, ukoliko je to potrebno radi osiguravanja<br />
u~inkovite i neometaju}e uporabe frekvencija. Za pripadna<br />
frekvencijska podru~ja treba zadovoljiti prostorne,<br />
vremenske i ostale odrednice ~ije je<br />
pridr`avanje preduvjet nesmetanosti uporabe frekvencija<br />
unutar i uzdu` vodi~a.<br />
Nesmetanost uporabe zna~i da u pojedina~nom<br />
slu~aju uz pridr`avanje propisanih odrednica nije<br />
potrebna nikakva druga regulativa. Ukoliko ipak<br />
do|e do elektromagnetskih smetnji, potrebno je postupiti<br />
prema odredbama zakona o elektromagnetskoj<br />
uskla|enosti ure|aja.<br />
Potreba reguliranja uporabe frekvencija unutar i uzdu`<br />
kabela proizlazi iz nepostojanja ili ograni~enosti zaštitnog<br />
djelovanja kabela koje rezultira ne`eljenim<br />
384<br />
zra~enjem dijela energije prenošene sustavom, te nastavno<br />
ometanjem radijskih sustava koji rade na istoj<br />
frekvenciji. Danas je regulacija uporabe frekvencija<br />
unutar i uzdu` vodi~a posebice potrebna, jer su u razvoju<br />
postupci primjene neoklopljenih kabela za telekomunikacijski<br />
prijenos širokopojasnih digitalnih<br />
podatkovnih tokova, kakve koriste PLC i xDSL tehnike.<br />
Napomena o uporabi NB 30 odnosi se na frekvencijski<br />
spektar od 9 kHz do 3100 MHz.<br />
Nesmetana uporaba frekvencija od 9 kHz do 3100<br />
MHz unutar i uzdu` kabela dozvoljena je ukoliko su<br />
zadovoljena sljede}a dva uvjeta:<br />
• upotrebljavaju se frekvencije iz frekvencijskih podru~ja<br />
koja ne upotrebljava nijedna slu`ba sigurnosti<br />
(slu`ba sigurnosti je svaka radijska slu`ba namijenjena<br />
stalnoj ili povremenoj zaštiti ljudi i imovine),<br />
• na mjestu uporabe, kao i uzdu` duljine kabela na<br />
udaljenosti do 3 metra od telekomunikacijskih<br />
ure|aja ili mre`e, vršna snaga smetaju}e emisije zbog<br />
uporabe frekvencija unutar i uzdu` vodi~a ne smije<br />
prije}i definirane vrijednosti (vidi tablicu 1); s tim da<br />
se mjerenje jakosti smetaju}eg polja obavlja u skladu<br />
s njema~kim propisom o mjerenju 25 napravljenim<br />
prema va`e}im EMC-normama.<br />
Tablica 1. Ograni~enja emisije telekomunikacijskih ure|aja<br />
i telekomunikacijskih mre`a prema njema~koj napomeni<br />
NB 30<br />
Frekvencija<br />
u MHz<br />
Grani~na vrijednost jakosti polja<br />
smetnje na udaljenosti 3 metra<br />
udBV/m<br />
0,009 do 1 40-20*log(f MHz)<br />
iznad 1 pa do 30 40-8,8*log(f MHz)<br />
iznad 30 pa do 1000 27<br />
iznad 1000 pa do 3000 40<br />
Ograni~enje emisije definirano je frekvencijski zavisno<br />
radi prilago|avanja karakteristikama smetnji prisutnih<br />
u okru`enju.<br />
Odrednice o grani~nim vrijednostima snage smetaju}eg<br />
zra~enja spre~avaju nedopušteno visoku razinu<br />
smetnji za velik broj radijskih primjena, ali ne i za primjene<br />
kojima je zbog njihove posebne svrhe i posebnih<br />
uvjeta uporabe potrebna posebna zaštita (sve radijske<br />
slu`be sigurnosti, kao i odre|ene primjene u pomorskoj<br />
pokretnoj slu`bi i pomorskoj radionavigacijskoj<br />
slu`bi). Zbog toga su frekvencijska podru~ja kojima se<br />
upotrebljavaju takve slu`be izuzeta iz odredbe o nesmetanoj<br />
uporabi (npr. frekvencijsko podru~je za<br />
uporabu u zrakoplovnoj radionavigacijskoj slu`bi: 74,8<br />
MHz - 75,2 MHz, ili frekvencijsko podru~je za uporabu<br />
u zrakoplovnoj radijskoj slu`bi: 117,975 MHz - 137<br />
MHz).<br />
Odluku za koje }e sve radijske slu`be vrijediti posebne<br />
zaštitne odredbe u smislu prvog uvjeta za nesmetanu
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
uporabu frekvencija unutar i uzdu` vodi~a donosi<br />
regulacijsko tijelo za telekomunikacije i poštu uz sudjelovanje<br />
zainteresiranih predstavnika radijskih slu`bi u<br />
okviru Plana raspodjele frekvencija ili dodjele frekvencija.<br />
Grani~ne vrijednosti jakosti polja smetnji iz tablice 1<br />
su, barem za frekvencijsko podru~je ispod 30 MHz,<br />
privremene. Odabrane su tako da se zbog uporabe<br />
frekvencija u kabelskim sustavima uz normalne uvjete<br />
rada onemogu}i neprimjereno ometanje radijskih<br />
primjena, a da se istodobno novim telekomunikacijskim<br />
kabelskim tehnologijama u samom po~etku<br />
omogu}i razvoj. Promatranjem prakti~nih rezultata<br />
uporabe frekvencija unutar i uzdu` kabela i postupaka<br />
mjerenja, odredit }e se mogu li se ograni~enja promijeniti<br />
(ukoliko nema ometanja, mo`e se mo`da dozvoliti<br />
viša razina smetnji zbog uporabe frekvencija<br />
unutar i uzdu` kabela), odnosno moraju li se promijeniti<br />
(ukoliko }e unato~ poštivanja ograni~enja do}i<br />
do neprihvatljivog ometanja radijskih slu`bi, potrebno<br />
je pooštriti ograni~enja).<br />
Frekvencijsko podru~je iznad 3 GHz nije obuhva}eno<br />
definicijom nesmetane uporabe, jer nije bilo mogu}e<br />
odrediti grani~ne vrijednosti polja smetnji za te<br />
frekvencije, budu}i se još ne upotrebljavaju u kabelskim<br />
sustavima.<br />
Pridr`avanje uvjeta iz ove napomene trebalo bi onemogu}iti<br />
ometanje radijske slu`be zbog uporabe<br />
frekvencija unutar i uzdu` vodi~a.<br />
U interesu novih tehnologija koje upotrebljavaju<br />
frekvencije ispod 30 MHz od sušinskog je zna~enja da<br />
im regulatorni okvir što je mogu}e ranije pru`i pravnu i<br />
plansku sigurnost. Zbog toga su ograni~enja za primjene<br />
na frekvencijama ispod 30 MHz stupila na snagu<br />
1. srpnja 2001. godine, dok za frekvencije iznad 30<br />
MHz stupaju na snagu 1. srpnja 2003. godine.<br />
Sustavi koji upotrebljavaju frekvencije iznad 30 MHz i<br />
~iji ure|aji ne zadovoljavaju ograni~enja iz napomene<br />
dana u tablici 1, morat }e iste poboljšati ili zamijeniti<br />
najkasnije do 1. srpnja 2003. U prijelaznom razdoblju<br />
do tada smetnje izazvane takvim ure|ajima izbjegavat<br />
}e se privremenom promjenom frekvencije rada slu`be<br />
sigurnosti za ~iji rad postoji rizik ometanja.<br />
U napomeni o uporabi broj 30 posebno je naglašeno da<br />
nesmetanost uporabe frekvencija u kabelskim sustavima<br />
uz zadovoljavanje navedena dva uvjeta ne podrazumijeva<br />
nikakvu zaštitu od smetnji zbog emisije<br />
radijskih odašilja~a. S ekstremne to~ke gledišta, korisnik<br />
kabelskih sustava na~elno ima mogu}nost zaštititi<br />
se od ne`eljeno visokih zra~enja radijskih<br />
odašilja~a; isto treba uzeti u obzir prilikom razvoja kabelskih<br />
sustava. Ukoliko ipak do|e do elektromagnetske<br />
nekompatibinosti, potrebno je postupiti prema<br />
odredbama zakona o elektromagnetskoj kompatibilnosti<br />
ure|aja.<br />
Ukoliko nisu zadovoljena dva navedena uvjeta za nesmetanost<br />
uporabe, regulacijsko tijelo za telekomu-<br />
nikacije i poštu mo`e za svaki pojedini slu~aj postaviti<br />
prostorne, vremenske i ostale odrednice ~ijim je ispunjavanjem<br />
dozvoljena uporaba frekvencija unutar i<br />
uzdu` vodi~a. Pri tom treba voditi ra~una o na~elu proporcionalnosti<br />
i saslušati strane zainteresirane bilo za<br />
plan raspodjele frekvencija bilo za dodjelu frekvencija.<br />
Posebice treba uzeti u obzir u kolikoj je mjeri mogu}e<br />
ugro`avanje sigurnosti ukoliko postoji mogu}nost<br />
ometanja radijske slu`be sigurnosti.<br />
Prema tome, izostanak dozvole za nesmetanu uporabu<br />
frekvencija prema navedena dva uvjeta ni u kom<br />
slu~aju ne zna~i da je kabelska primjena sama po sebi<br />
isklju~ena. Bolje re~eno, za svaki pojedina~ni slu~aj<br />
koji ne zadovoljava uvjete za nesmetanu uporabu,<br />
regulacijsko tijelo mora ispitati pod kojim uvjetima je<br />
uporaba frekvencija unutar i uzdu` kabela mogu}a, a<br />
da se istodobno mo`e jam~iti neometaju}a radijska<br />
uporaba u istom frekvencijskom podru~ju.<br />
3.2. Britanska regulativa vezana uz PLC<br />
Regulator za telekomunikacije u Velikoj Britaniji je<br />
Oftel (adresa na Internetu: www.oftel.gov.uk), a agencija<br />
odgovorna za odre|ivanje namjene i nadgledanje<br />
radijskog spektra u civilnoj uporabi je Radiocommunications<br />
Agency, RA (adresa Agencije na Internetu:<br />
www.radio.gov.uk).<br />
Nakon što je u Manchesteru na sjeverozapadu Velike<br />
Britanije tvrtka Nor.Web izvodila prve probne instalacije<br />
širokopojasnog PLC-a, agencija RA je u okviru<br />
projekta AY 3062 od tvrtke The Smith Group Limited<br />
naru~ila izvješ}e o svojstvima zra~enja širokopojasnih<br />
prijenosnih tehnologija PLC i xDSL i riziku ometanja<br />
drugih radijskih slu`bi zbog zra~enja tih prijenosnih<br />
sustava. U okviru izvješ}a trebalo je preporu~iti<br />
granicu dozvoljene snage polja smetnji. Tvrtka The<br />
Smith Group Limited je u studenom 1998. godine<br />
završila predmetno izvješ}e 26 u kojem zaklju~uje da<br />
PLC sustavi izazivaju zna~ajnu razinu smetnji radijskim<br />
slu`bama, te preporu~aju strogu granicu dozvoljenog<br />
zra~enja od 5 dBìV mjereno na udaljenosti od<br />
10 metara za širinu pojasa 10 kHz iz frekvencijskog<br />
podru~ja od 0,5 MHz do 30 MHz. U podru~jima gdje<br />
ima HF zemaljskih postaja, preporu~uju 10 dB ni`u<br />
granicu, a za frekvencije na kojima se upotrebljava radijska<br />
slu`ba sigurnosti preporu~uju zabranu uporabe<br />
PLC sustava.<br />
Na izvješ}e tvrtke Smith reagirala je u listopadu 1999.<br />
godine me|unarodna udruga IPCF (danas Powerline<br />
World) 27, smatraju}i da izvješ}e ima zna~ajnih nedostataka<br />
zbog ~ega ne pru`a ispravnu sliku. Dva podru~ja<br />
koja prema IPCF-u nisu zadovoljavaju}e<br />
obra|ena su:<br />
• modeliranje stupova uli~ne svjetiljke ne odgovara<br />
stvarnoj situaciji, i<br />
• obrada prostiranja ionosferom, koju ne smatraju zadovoljavaju}om.<br />
385
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
U reakciji na ograni~enja predlo`ena izvješ}em tvrtke<br />
Smith, IPCF se poziva na usporedbu s ograni~enjima<br />
za sli~na okru`enja:<br />
• US FCC Part 15 10 za ADSL sustave definira<br />
granicu 30 ìV/m na udaljenosti od 30 metara, što je<br />
ekvivalentno 48,6 dBìV/m na udaljenosti od 10 metara;<br />
• u Njema~koj se predla`e ograni~enje definirano<br />
krivuljom koja se prote`e od 30 dBìV/m na 1 MHz do<br />
20 dBìV/m na 10 MHz;<br />
• ograni~enje za smetnje kabelske televizije u Velikoj<br />
Britaniji je 20 dBìV/m na udaljenosti od 10 metara.<br />
Nešto prije toga, kao odgovor na zahtjeve korisnika za<br />
podatkovnim uslugama, radi ubrzavanja uvo|enja naprednih<br />
širokopojasnih tehnologija u Velikoj Britaniji<br />
izra|en je i u srpnju 1999. godine dan na konzultaciju<br />
dokument "Access to Bandwidth". U tom se dokumentu<br />
predla`u razli~ite opcije uvo|enja širokopojasnih<br />
tehnologija, od kojih niti jedna ne uklju~uje<br />
primjenu PLC-a. U rujnu 1999. godine odgovor 27 na<br />
taj dokument dala je i organizacija IPCF (danas Powerline<br />
World). U svom odgovoru IPCF isti~e<br />
upotrebljivost PLC-a za širokopojasne pristupne<br />
mre`e i naglašava njegovu osnovnu prednost: posvudašnja<br />
prisutnost elektroenergetske mre`e zna~i<br />
povezanost s potroša~ima, tj. riješen problem zadnje<br />
milje bez potrebe izgradnje nove infrastrukture.<br />
Specifikaciju ograni~enja i mjerenja zra~enja za kabelske<br />
sustave u Velikoj Britaniji definiraju norme serije<br />
MPT 1500. Krajem 1999. godine i po~etkom 2000. intenzivno<br />
je razmatran nacrt norme MPT 1570 koja definira<br />
ograni~enja zra~enja i pripadne mjerne postupke<br />
za telekomunikacijske sustave realizirane putem materijalnih<br />
supstanci (opti~ki kabeli, bakreni kabeli, …).<br />
U domeni te norme su izme|u ostalih i PLC sustavi.<br />
Nacrt norme iz velja~e 2000. godine razmatrao je sustave<br />
koji rade u frekvencijskom pojasu od 9 kHz do 300<br />
MHz. U studenom 2000. godine ministrica za mala poduze}a<br />
i elektroni~ko trgovanje (engl.: e-commerce),<br />
Patricia Hewitt, najavila je usvajanje norme MPT 1570<br />
prema nacrtu norme iz velja~e (www.radio.gov.uk/topics/interference/consult/asl-adsl/letter.htm).<br />
Taj je<br />
nacrt norme sadr`avao ~etiri dijela za ~etiri frekven-<br />
386<br />
cijska podru~ja: A (9 kHz do 150 kHz), B (150 kHz do<br />
1,6 MHz), C (1,6 MHz do 30 MHz) i D (30 MHz do 300<br />
MHz). Za dio D još je razmatrana metoda mjerenja i<br />
ograni~enja. Ograni~enje snage magnetskog polja<br />
izra`eno snagom ekvivalentnog elektri~nog polja definirano<br />
je za podru~ja A, B i C formulama navedenim<br />
u tablici 2.<br />
Me|utim, u kolovozu 2001. godine donesena je norma<br />
28 koja definira ograni~enja zra~enja i pripadne<br />
mjerne postupke za telekomunikacijske sustave realizirane<br />
putem materijalnih supstanci (opti~ki kabeli,<br />
bakreni kabeli, …) koji rade u frekvencijskom pojasu<br />
od 9 kHz do 1,6 MHz. Ove se frekvencije uglavnom<br />
upotrebljavaju za radijsko emitiranje, obranu, civilnu<br />
avijaciju, standardno vrijeme, a upotrebljavaju ga i radioamateri.<br />
Mjerenje se obavlja kru`nom antenom<br />
(engl.: loop antenna) promjera 0,6 m, udaljenom 1 m<br />
od kabela s detektorom vršne vrijednosti (engl.: peak<br />
detector). Razmatranje ograni~enja za HF podru~je je<br />
u tijeku i postoje poteško}e u usvajanju kompromisnog<br />
rješenja radijskih i kabelskih regulatora.<br />
S obzirom da je njema~ko ograni~enje definirano za<br />
udaljenost od 3 m, te da se mo`e pretpostaviti opadanje<br />
polja obrnuto proporcionalno s udaljenoš}u, za<br />
usporedbu njema~kog i britanskog ograni~enja<br />
potrebna je korekcija od 20 log 10(3), što iznosi otprilike<br />
9,54 dB.<br />
Normom MPT 1570 Velika Britanija namjerava se<br />
osigurati zadovoljavaju}u razinu zaštite postoje}im i<br />
budu}im korisnicima radijskog spektra, a istodobno<br />
omogu}iti razvoj novih tehnologija bez prekomjernih<br />
ograni~enja.<br />
Uporabu radijskog spektra u Velikoj Britaniji ure|uje<br />
Zakon o be`i~noj telegrafiji (engl.: Wireless Telegraphy<br />
Act) iz 1949. godine. Kako telekomunikacijski kabelski<br />
sustavi koji mogu zra~iti energiju na radijskim frekvencijama<br />
nisu be`i~ni telegrafski sustavi, ne mo`e ih se licencirati<br />
prema tom Zakonu. Me|utim, Zakon u<br />
~lanku 10. sadr`i odredbu o nadzoru smetnji zbog rada<br />
telekomunikacijskih kabelskih sustava, ~ime je<br />
ostavljena mogu}nost donošenja odgovaraju}eg pravilnika<br />
(engl.: regulation). Zbog toga je britanska vlada<br />
na temelju ~lanka 10. Zakona o be`i~noj telegrafiji<br />
donijela pravilnik 24 kojim se implementira normu<br />
Tablica 2. Grani~ne vrijednosti polja smetnji prema nacrtu norme MPT 1570* iz velja~e 2000. godine<br />
Frekvencija<br />
u MHz<br />
Grani~na vrijednost jakosti magnetskog polja<br />
smetnje na udaljenosti 1 metar u dBmA/m<br />
Grani~na vrijednost jakosti ekvivalentnog elektri~nog<br />
polja smetnje na udaljenosti 1 metar u<br />
dBV/m<br />
0,009 do 0,150 42-20*log(f kHz) 93,5-20*log(f kHz)<br />
0,150 do 1,6 -1,5-20*log(f MHz) 50-20*log(f MHz)<br />
1,6 do 30 -31,5-7,7*log(f MHz) 20,5-7,7*log(f MHz)<br />
30 do 300 razmatra se razmatra se<br />
* – MPT 1570 Radiation Limits and Measurement Standard<br />
Electromagnetic radiation from telecommunications systems operating over material substances in the frequency range 9 kHz to 300 MHz<br />
February 2000<br />
www.radio.gov.uk/publication/ra_info/ra107.htm
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
MPT 1570 za nadzor smetnji radijskim sustavima zbog<br />
rada telekomunikacijskih kabelskih sustava.<br />
Ukoliko }e biti potrebno prisilno provo|enje<br />
ograni~enja smetnji, ~lanak 11. Zakona o be`i~noj telegrafiji<br />
iz 1949. godine predvi|a sljede}e:<br />
• ukoliko se ometa radijska slu`ba sigurnosti, odnosno<br />
ukoliko sigurnost bilo koje osobe, plovnog objekta,<br />
letjelice ili vozila ovisi o predmetnoj uporabi radijskih<br />
frekvencija, izdaje se nalog za trenutni<br />
prestanak rada sustava koji uzrokuje neprihvatljive<br />
smetnje;<br />
• ukoliko dolazi do neprihvatljivih smetnji radijskoj<br />
slu`bi, a na strani prijamnika su poduzete sve razumne<br />
mjere za smanjivanje smetnji, odre|uje se<br />
razdoblje od najmanje 28 dana tijekom kojeg se ometaju}i<br />
sustav ne upotrebljava ili se upotrebljava pod<br />
odre|enim uvjetima.<br />
Do|e li do smetnji, nastavak rada je mogu} ukoliko se<br />
smetnje svedu ispod razine definirane normom MPT<br />
1570. U suprotnom, oprema koja je uzrokovala smetnje<br />
ve}e od onih dozvoljenih treba prekinuti s radom.<br />
U pravilniku je naglašeno pitanje uskla|enosti pravilnika<br />
s direktivama o EMC-u 7 i R&TTE-u 8.<br />
Direktive se odnose na ure|aje i sustave iz podru~ja<br />
koja pokrivaju pojedine direktive i to u trenutku njihovog<br />
stavljanja u uporabu. Kabeli ne podlije`u odredbama<br />
direktiva. S druge strane, pravilnik se<br />
primjenjuje u slu~aju smetnji proizišlih od kabelskih<br />
sustava tijekom prenošenja telekomunikacijskih signala.<br />
Ure|aji koji se pritom spajaju na te kabelske sustave<br />
podlije`u odredbama Direktive o EMC-u 7 ili<br />
Direktive o R&TTE-u 8 u smislu njihovog stavljanja<br />
na tr`ište ili u uporabu, te prema tome sami po sebi ne<br />
podlije`u ograni~enjima zra~enja propisanim pravilnikom.<br />
4. HRVATSKA REGULATIVA<br />
Zastupni~ki dom Hrvatskoga dr`avnog Sabora je 1999.<br />
godine donio Zakon o telekomunikacijama 31 kojim<br />
se ure|uju telekomunikacije, radio, televizija i kabelska<br />
televizija, kao i odnosi izme|u davatelja i korisnika<br />
telekomunikacijskih usluga, te izgradnja, odr`avanje i<br />
uporaba telekomunikacijskih objekata i opreme i radijskih<br />
postaja. Ovo je drugi Zakon o telekomunikacijama<br />
u Republici Hrvatskoj, a u tijeku je izrada tre}eg.<br />
Zakonom o telekomunikacijama osnovano je nacionalno<br />
regulativno tijelo za telekomunikacije, Vije}e za<br />
telekomunikacije, te servis nacionalnih regulatora,<br />
Hrvatski zavod za telekomunikacije.<br />
Prema ~lanku 6. stavku 1. Zakona o telekomunikacijama,<br />
objekti, tehni~ka oprema i instalacije telekomunikacija<br />
i radijskih komunikacija i terminalna oprema<br />
namijenjeni za uporabu u Republici Hrvatskoj moraju<br />
se projektirati, proizvoditi, graditi, odr`avati i<br />
upotrebljavati prema hrvatskim normama, tehni~kim<br />
uvjetima i uvjetima uporabe, preuzetim normama Europskog<br />
instituta za telekomunikacijske norme<br />
(ETSI), te pravilnicima, odlukama i preporukama<br />
Me|unarodne telekomunikacijske udruge (ITU) i Europske<br />
konferencije poštanskih i telekomunikacijskih<br />
uprava (CEPT). Prema ~lanku 6. stavku 3. ta se tehni~ka<br />
oprema i instalacije mo`e uvesti, prodavati,<br />
iznajmljivati, upotrebljavati, ili ugraditi ili priklju~iti na<br />
telekomunikacijske kapacitete, ako je njihova kakvo}a<br />
dokazana potvrdom (certifikatom) Zavoda za telekomunikacije<br />
ili izjavom o uskla|enosti proizvo|a~a<br />
opreme, koja se prijavljuje Zavodu i ako je ozna~ena<br />
propisanom oznakom.<br />
Tehni~ke uvjete i uvjete uporabe, te pravilnik o na~inu<br />
i postupku provedbe mjerenja i ispitivanja radi izdavanja<br />
potvrde o kakvo}i (certifikata) i ozna~avanju<br />
opreme i instalacija, te radi izdavanja potvrde (certifikata)<br />
ili izjave o uskla|enosti i radi ozna~avanja elektri~ne<br />
i druge opreme o elektromagnetskoj<br />
kompatibilnosti (EMC) donosi ministar mjerodavnog<br />
ministarstva za telekomunikacije, a to je Ministarstvo<br />
pomorstva, prometa i veza.<br />
Hrvatski ~lanovi ETSI-a su nacionalna uprava, Ministarstvo<br />
pomorstva, prometa i veza, te mre`ni operator<br />
VIP-NET GSM d.o.o. Uprava za provo|enje<br />
odredbi ITU-a u Republici Hrvatskoj je Ministarstvo<br />
pomorstva, prometa i veza. Izme|u ostalog, ovo ministarstvo<br />
daje prijedloge za utvr|ivanje ograni~enja u<br />
uporabi radijskih frekvencija. Osim Ministarstva pomorstva,<br />
prometa i veza, Republiku Hrvatsku u ITU-u<br />
zastupaju i Hrvatski zavod za telekomunikacije, te<br />
Vije}e za telekomunikacije. Hrvatsku u CEPT-u zastupa<br />
Hrvatski zavod za telekomunikacije. Hrvatski zavod<br />
za telekomunikacije, izme|u ostalog, uskla|uje<br />
uporabu radijskih frekvencija na doma}oj i me|unarodnoj<br />
razini, te pronalazi uzroke smetnji u radijskim<br />
komunikacijama i poduzima mjere za njihovo<br />
uklanjanje.<br />
4.1. Dodjela i uporaba radijskih frekvencija<br />
u Hrvatskoj<br />
Ministar pomorstva, prometa i veza Republike Hrvatske<br />
donio je Pravilnik o namjeni radiofrekvencijskog<br />
spektra i dodjeli radijskih frekvencija 32.<br />
Prema ~lanku 54. stavku 1. Zakona o telekomunikacijama<br />
31, dodjela i uporaba radijske frekvencije uskla|uje<br />
se na me|unarodnoj razini, a temelji se na<br />
Pravilniku o namjeni radiofrekvencijskog spektra i<br />
dodjeli radijskih frekvencija, kojim se utvr|uju na~ela<br />
za namjenu radiofrekvencijskog spektra i dodjelu radijskih<br />
frekvencija, kao ograni~enog prirodnog dobra,<br />
u skladu s me|unarodnim propisima o radijskim<br />
komunikacijama i me|unarodnim sporazumima koji<br />
obvezuju Republiku Hrvatsku. Za potrebe uskla|ivanja<br />
uporabe radijskih frekvencija na doma}oj i<br />
me|unarodnoj razini, radi obavljanja nadzora, kontrole<br />
i mjerenja u radiofrekvencijskom spektru te radi<br />
387
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
poduzimanja propisanih mjera za zaštitu od smetnji,<br />
Zavod ustrojava sustav kontrolno-mjernih središta i<br />
kontrolno-mjernih postaja s potrebnom mjernom,<br />
ra~unalnom i komunikacijskom opremom te terenskim<br />
mjernim vozilima.<br />
Na~ela za namjenu radio-frekvencijskog spektra<br />
odre|ena su Planom namjene radiofrekvencijskog<br />
spektra koji je sastavni dio Pravilnika o namjeni radiofrekvencijskog<br />
spektra i dodjeli radijskih frekvencija<br />
32. Plan namjene radiofrekvencijskog spektra temelji<br />
se na me|unarodnoj Tablici namjene frekvencijskih<br />
podru~ja i na me|unarodnim promjenama te tablice.<br />
Od napomena iz me|unarodnih Radijskih pravila,<br />
Hrvatska je preuzela njih 179. Tako|er, definirano<br />
je 29 hrvatskih napomena, me|u kojima je i napomena<br />
broj 28:<br />
"U frekvencijskim podru~jima 20 - 526 kHz <strong>HEP</strong><br />
ima ure|aje koji omogu}uju govornu komunikaciju,<br />
mjerenja i upravljanja na daljinu prijenosnom<br />
frekvencijom nositelja po visokonaponskm vodovima.<br />
Ne upotrebljavati ovakav prijenos u frekvencijskim<br />
podru~jima namijenjenim zrakoplovnoj<br />
radio-navigaciji".<br />
Ovaj Plan namjene radio-frekvencijskog spektra treba<br />
osigurati optimalne sigurnosne, gospodarske i kulturne<br />
uvjete u Hrvatskoj.<br />
4.2. Mjere za zaštitu od smetnji<br />
Prema ~lanku 67. stavku 1. Zakona o telekomunikacijama<br />
31, telekomunikacijski objekti, instalacije i<br />
oprema moraju se postaviti, upotrebljavati i odr`avati<br />
388<br />
na na~in da njihov rad ne prouzro~i smetnje u radu i<br />
uporabi telekomunikacija, iznad razine dopuštene<br />
hrvatskim normama, tehni~kim uvjetima i uvjetima<br />
uporabe, preuzetim normama Europskog instituta za<br />
telekomunikacijske norme (ETSI), te pravilnicima, odlukama<br />
i preporukama Me|unarodne telekomunikacijske<br />
udruge (ITU) i Europske konferencije<br />
poštanskih i telekomunikacijskih uprava (CEPT)<br />
Prema ~lanku 69. stavku 1. Zakona o telekomunikacijama<br />
31, elektri~na i druga tehni~ka oprema ne smije<br />
stvarati elektromagnetske smetnje u funkcioniranju<br />
telekomunikacija ili radijske postaje ni u prijamu radijskih<br />
i televizijskih emisija.<br />
Na temelju odredbi Zakona o telekomunikacijama, ravnatelj<br />
Hrvatskog zavoda za telekomunikacije donio je<br />
2000. godine Pravilnik o elektromagnetskoj kompatibilnosti<br />
33. Tim se Pravilnikom propisuju uvjeti i upu}uje<br />
se na norme i zahtjeve koje mora ispunjavati elektri~na i<br />
druga tehni~ka oprema, koja se proizvodi, uvozi i stavlja<br />
u promet u Republici Hrvatskoj, tako da ta oprema nesmetano<br />
funkcionira, a pri tome ne proizvodi elektromagnetske<br />
smetnje iznad dopuštene razine, što<br />
omogu}uje da telekomunikacijska i radijska oprema i<br />
drugi ure|aji rade u skladu s njihovom namjenom.<br />
Pravilnik je uskla|en s europskom direktivom 7 o pribli`avanju<br />
zakonskih propisa koji se ti~u elektromagnetske<br />
kompatibilnosti u dr`avama ~lanicama EU. Za<br />
proizvode koji su napravljeni u skladu s normama s<br />
popisa sadr`anog u Pravilniku smatra se da ispunjavaju<br />
zahtjeve Pravilnika. U tablici 3 dan je popis normi iz<br />
podru~ja EMC-a navedenih u Pravilniku koje su od<br />
va`nosti za PLC.<br />
Tablica 3. Norme o elektromagnetskoj kompatibilnosti iz Dodatka IV Pravilnika o elektromagnetskoj kompatibilnosti 33<br />
koje su od zna~aja za PLC<br />
R. br. Oznaka Hrvatske norme Predmet<br />
1.1 HRN EN 50065-1:1997<br />
Signalizacija na niskonaponskim elektri~nim instalacijama u podru~ju frekvencija<br />
3 kHz do 148,5 kHz - 1. dio: Op}i zahtjevi, frekvencijska podru~ja i elektromagnetske<br />
smetnje<br />
1.2 HRN EN 50065-1/A1:1997 Dodatak A1<br />
1.3 HRN EN 50065-1/A2:1997 Dodatak A2<br />
1.4 HRN EN 50065-1/A3:1997 Dodatak A3<br />
1.5 HRN EN 50081-1:1997<br />
EMC - Izvorna norma za emisiju - 1. dio: Stambena i poslovna podru~ja i podru~ja<br />
lake industrije<br />
1.6 HRN EN 50081-2:1997 EMC - Izvorna norma za emisiju - 2. dio: Industrijsko okru`enje<br />
1.7 HRN EN 50082-1:1997<br />
EMC - Izvorna norma za otpornost - 1. dio: Stambena i poslovna podru~ja i podru~ja<br />
lake industrije<br />
1.8 HRN EN 50082-2:1997 EMC - Izvorna norma za otpornost - 2. dio: Industrijsko okru`enje<br />
2. Norme za odre|ene proizvode<br />
2.31 HRN EN 55022:1997<br />
Granice i metode mjerenja zna~ajki radijskih smetnji opreme informacijske tehnologije<br />
2.32 HRN EN 55022/A1:1997 Dodatak A1 uz EN 55022<br />
2.33 HRN CISPR 24:1997<br />
Oprema informacijske tehnologije - Zna~ajke otpornosti - Granice i metode<br />
mjerenja<br />
2.49 EMC zahtjevi za opremu telekomunikacijske mre`e
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
Pravilnik se primjenjuje na sve elektri~ne proizvode<br />
koji mogu prouzro~iti elektromagnetske smetnje i/ili<br />
na koje takve smetnje mogu utjecati umanjuju}i njihove<br />
nazivne djelatne zna~ajke (izuzetak su elektri~ne<br />
mre`e za prozvodnju, prijenos i distribuciju elektri~ne<br />
energije).<br />
Proizvo|a~, njegov ovlaš}eni zastupnik, uvoznik ili<br />
neka druga fizi~ka ili pravna osoba koja preuzima<br />
odgovornost dobavljanja i stavljanja u promet elektri~nog<br />
proizvoda na tr`ište u Republici Hrvatskoj<br />
(jednom rije~ju: dobavlja~) smije staviti u promet elektri~ne<br />
proizvode pod sljede}im uvjetima:<br />
• da su ti proizvodi sukladni sa zahtjevima iz Pravilnika,<br />
• da sukladnost sa zahtjevima o EMC-u dobavlja~<br />
potvr|uje svjedod`bom "Izjava o sukladnosti" koja<br />
slu`i za nadzor uporabne vrijednosti tog proizvoda<br />
na tr`ištu, i<br />
• da su proizvod, njegovo pakiranje i propisani prate}i<br />
dokumenti ozna~eni propisanom oznakom CE.<br />
Za proizvode za koje se proizvo|a~ koristio normama<br />
samo djelomi~no ili nikako, ili za takve proizvode ne<br />
postoje norme, proizvo|a~ je du`an pribaviti tehni~ku<br />
dokumentaciju, opis proizvoda, postupak udovoljavanja<br />
zahtjevima elektromagnetske kompatibilnosti,<br />
izvješ}e o ispitivanju ili certifikat kojim se potvr|uje ispunjenje<br />
zahtjeva iz Pravilnika.<br />
5. SKRA]ENICE<br />
Skra}enica<br />
BBC<br />
CCIR<br />
CEN<br />
CENELEC<br />
CEPT<br />
CERP<br />
Zna~enje na<br />
engleskom<br />
British Broadcasting<br />
Corporation<br />
Comité Consultatif<br />
International des Radiocommunications<br />
Comité Européen de<br />
Normalisation; European<br />
Committee for<br />
Standardization<br />
European Committee<br />
for Electrotechnical<br />
Standardization,<br />
Comité Européen de<br />
Normalisation Electrotechnique<br />
Conference Européenne<br />
des Postes<br />
et des Télécommunications;<br />
European<br />
Conference of Postal<br />
and Telecommunications<br />
Administrations<br />
Conféderation Europénne<br />
des Relations<br />
Publiques,<br />
Confederation of<br />
European Public Relations<br />
Professionals<br />
Zna~enje na<br />
hrvatskom<br />
Britanska tvrtka koja<br />
se bavi radiotelevizijskim<br />
razašiljanjem<br />
Me|unarodni savjetodavni<br />
odbor za radijske<br />
komunikacije<br />
Europski odbor za<br />
normizaciju<br />
Europski odbor za<br />
normizaciju elektrotehnike<br />
Europska konferencija<br />
Uprava pošta i<br />
telekomunikacija<br />
Europski odbor za<br />
regulaciju pošte<br />
Skra}enica<br />
CIGRE<br />
CISPR<br />
DSL<br />
EBU<br />
EC<br />
EMC<br />
Zna~enje na<br />
engleskom<br />
Conference internationale<br />
des grands reseaux<br />
elektriques a<br />
haute tension<br />
Comité International<br />
Spécial des PerturbationsRadioéléctrique.<br />
International<br />
Special Committee<br />
on Radio Interference<br />
Digital Subscriber<br />
Line<br />
European Broadcasting<br />
Union<br />
European Commission<br />
Electromagnetic<br />
Compatibility<br />
Zna~enje na<br />
hrvatskom<br />
Me|unarodna konferencija<br />
za velike<br />
elektri~ne sustave<br />
Me|unarodni odbor<br />
za radijske smetnje<br />
tehnologija, digitalna<br />
korisni~ka linija<br />
Europska udruga radiotelevizijskogemitiranja<br />
Europska komisija<br />
elektromagnetska<br />
kompatibilnost ili<br />
snošljivost<br />
EN European Standard europska norma<br />
ECC<br />
ERC<br />
ETC<br />
Electronic Communications<br />
Committee<br />
European RadiocommunicationsCommittee<br />
European TelecommunicationsCommittee<br />
Odbor za elektroni~kekomunikacije<br />
Europski radiokomunikacijski<br />
odbor (unutar<br />
CEPT-a)<br />
Europski telekomunikacijski<br />
odbor (unutar<br />
CEPT-a)<br />
EU European Union Europska unija<br />
ETSI<br />
European TelecommunicationsStandards<br />
Institute<br />
HF High Frequency<br />
IARU International Amateur<br />
Radio Union<br />
IFRB<br />
IPCF<br />
ITU<br />
International Frequency<br />
Registration<br />
Board<br />
International Powerline<br />
Communications<br />
Forum<br />
International TelecommunicationUnion<br />
JWG Joint Working Group<br />
MIFR<br />
NB 30<br />
PLC<br />
Master International<br />
Frequency Register<br />
Nutzungsbestimmung<br />
30<br />
PowerLine Communications<br />
Europski institut za<br />
telekomunikacijske<br />
norme<br />
dio frekvencijskog<br />
spektra od 3 MHz do<br />
30 MHz<br />
Me|unarodna udruga<br />
radioamatera<br />
Me|unarodna uprava<br />
za upis frekvencija<br />
Me|unarodni forum<br />
za PLC<br />
Me|unarodna telekomunikacijskaudruga<br />
zajedni~ka radna<br />
grupa<br />
Glavni me|unarodni<br />
frekvencijski upisnik<br />
napomena o uporabi<br />
broj 30<br />
komuniciranje elektroenergetskimvodovima<br />
389
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
Skra}enica<br />
PLT<br />
PTF<br />
RegTP<br />
R&TTE<br />
Directive<br />
WRC<br />
6. ZAKLJU^AK<br />
Zna~enje na<br />
engleskom<br />
Powerline telecommunications<br />
Powerline Telecommunications<br />
Forum<br />
Zna~enje na<br />
hrvatskom<br />
telekomunikacije<br />
putem elektroenergetskih<br />
vodova<br />
Forum za PLT<br />
Regulierungsbehörde njema~ko regulatorno<br />
für Telekommunika- tijelo za telekomution<br />
und Post nikacije i poštu<br />
Radio Equipment and Direktiva o radijskim<br />
Telecommunications ure|ajima i krajnjim<br />
Terminal Equipment telekomunikacijskim<br />
Directive<br />
ure|ajima<br />
World Radiocommunications<br />
Conference<br />
Svjetska konferencija<br />
o radijskim komunikacijama<br />
Razvoj digitalnih telekomunikacijskih mre`a i potrebe<br />
tr`išta za širokopojasnim komunikacijskim sustavima<br />
rezultirali su pokušajima ostvarivanja širokopojasne<br />
komunikacije putem postoje}ih infrastruktura: elektroenergetske<br />
mre`e, telefonskih parica i koaksijalnih<br />
kabela kabelske televizije. Budu}i da ova infrastruktura<br />
nije osmišljena za takvu vrstu komunikacije, takvo<br />
njeno korištenje predstavlja izazov, kako u smislu samog<br />
razvoja tehnologije, tako i o problemu regulative<br />
zbog neminovih elektromagnetskih smetnji koje<br />
ovakvo korištenje izaziva. Od svih kabelskih sustava<br />
korištenih za širokopojasnu komunikaciju, najve}e<br />
zra~enje u HF podru~ju frekvencija uzrokuje PLC. Uz<br />
to, kako signali PLC-a putuju svim elektroenergetskim<br />
vodovima spojenim na transformatorsku stanicu u kojoj<br />
je središnji PLC-ure|aj, zra~enje PLC-a je geografski<br />
vrlo rašireno i utje~e na cjelokupno podru~je tog<br />
dijela elektroenergetske mre`e, kako na korisnike usluga<br />
omogu}enih PLC-om, tako i na ostale kupce elektri~ne<br />
energije spojene na istu EE mre`u. Dodatno,<br />
kako iste frekvencije koristi ~itav niz radijskih slu`bi,<br />
od vojske i kontrole leta, preko slu`ba sigurnosti, do radiotelevizijskog<br />
odašiljanja i radijskih amatera, pitanje<br />
regulative se pokazalo vrlo slo`enim zadatkom.<br />
U po~etku se razmatralo dodjeljivanje frekvencijskih<br />
podru~ja za širokopojasne kabelske sustave, pa i PLC.<br />
Me|utim, kako se ne radi o radijskim slu`bama, jer se<br />
komunikacija ostvaruje korištenjem kabelskih mre`a,<br />
a ne be`i~nim putem, nema uporišta za dodjeljivanje<br />
frekvencija sustavima kakav je PLC.<br />
Uporaba radijskih frekvencija regulirana je ITU-Rovim<br />
Radijskim pravilima, koja imaju status ugovora<br />
izme|u dr`ava ~lanica ITU-a. Davatelji radijskih usluga<br />
obvezuju se da ne uzrokuju smetnje jedni drugima.<br />
Radijska pravila se ne ograni~avaju samo na<br />
reguliranje smetnji uzrokovanih radijskim slu`bama,<br />
ve} se ~lankom 15.12 od nacionalnih uprava zahtijeva i<br />
da "rad elektri~nih naprava i instalacija bilo koje vrste,<br />
390<br />
uklju~ivo energetske i telekomunikacijske mre`e, ... ne<br />
uzrokuje smetnje radiokomunikacijskim slu`bama".<br />
Mogu} na~in definiranja regulative za korištenje<br />
PLC-a je donošenje napomena o uporabi unutar<br />
Tablica namjene frekvencijskih podru~ja. Za ovakav<br />
pristup se opredijelila Njema~ka.<br />
S druge strane, elektromagnetske smetnje telekomunikacijskih<br />
krajnjih ure|aja i ure|aja informati~ke tehnologije<br />
na europskoj razini regulira Direktiva o<br />
elektromagnetskoj kompatibilnosti, a na svjetskoj razini<br />
IEC, posebice njegov odbor CISPR. Ograni~enja<br />
vezana uz elektromagnetsku kompatibilnost definirana<br />
su normama o elektromagnetskoj kompatibilnosti.<br />
Me|utim, dosadašnje norme za elektromagnetsku kompatibilnost<br />
usredoto~ene su na ure|aje, a ne uzimaju u<br />
obzir na~in povezivanja ure|aja i performanse kabela<br />
kojima su ure|aji povezani, koji zna~ajno utje~u na cjelokupno<br />
zra~enje u danom okru`enju, tj. na elektromagnetsku<br />
kompatibilnost cjelokupne mre`e. Mogu} na~in<br />
definiranja regulative za korištenje PLC-a je donošenje<br />
normi o elektromagnetskoj kompatibilnosti telekomunikacijskih<br />
mre`a.<br />
U situaciji nepostojanja odgovaraju}ih me|unarodnih<br />
ili europskih normi s jedne strane, te razvoja novih tehnologija<br />
sa zna~ajnim zra~enjem u frekvencijskom<br />
podru~ju predvi|enom za radijske slu`be, došlo je do<br />
nacionalnih rješavanja situacije. Njema~ka i Velika<br />
Britanija usvojile su nacionalnu regulativu glede dozvoljenog<br />
zra~enja telekomunikacijskih mre`a vezano<br />
uz svoje nacionalno zakonodavstvo izvan granica<br />
EMC-regulative za ure|aje.<br />
Na globalnom tr`ištu kakvo imamo danas, nacionalna<br />
rješavanja ovako va`nih pitanja treba izbjegavati. Uz<br />
to, komunikacija u HF-frekvencijskom pojasu se ne<br />
mo`e smatrati nacionalnim pitanjem, jer su svojstva<br />
prostiranja u tom pojasu takva da zra~enje u jednoj<br />
zemlji mo`e rezultirati pove}anjem razine smetnje u<br />
drugoj zemlji. Europska komisija prepoznala je smjer<br />
rješavanja pitanja zra~enja širokopojasnih kabelskih<br />
mre`a na nacionalnoj razini kao pogrješku u reguliranju<br />
EMC-a, te je izdala Mandat 313 za izradu i usvajanje<br />
harmoniziranih normi koje }e definirati zahtjeve<br />
za EMC telekomunikacijskih mre`a (emisija i otpornost<br />
na smetnje) ostvarenih energetskim kabelima,<br />
koaksijalnim kabelima i telefonskim paricama.<br />
Donošenje europskih harmoniziranih normi prema<br />
Mandatu 313 mo`e se smatrati korakom prema zajedni~kom<br />
europskom stajalištu u smislu zra~enja kabelskih<br />
sustava korištenih za širokopojasne komunikacije,<br />
jer }e rezultirati odbacivanjem nacionalnih zahtjeva.<br />
Uz to, mandat zahtijeva uskla|enost novih harmoniziranih<br />
normi za mre`e s postoje}im harmoniziranim<br />
normama, kako bi se izbjegla situacija da se proizvodima<br />
koji udovoljavaju harmoniziranim normama za<br />
proizvode ne mogu ostvariti mre`e koje zadovoljavaju<br />
zahtjeve harmoniziranih normi za mre`e. Mandat su<br />
preuzele europske normizacijske organizacije ETSI i<br />
CENELEC.
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
Osim njih, u rješavanju problema ne`eljenog zra~enja<br />
PLT sustava na europskoj razini aktivna je i Europska<br />
konferencija Uprava pošta i telekomunikacija, CEPT,<br />
~ija je radna grupa SE35 izradila ERC preporuku i izvješ}e<br />
na temu reguliranja ne`eljenog zra~enja PLT<br />
sustava i kabelskih komunikacijskih sustava op}enito.<br />
LITERATURA<br />
1 S. JAVORNIK VON^INA: "Prikaz stanja normizacije i<br />
regulative vezane uz komuniciranje elektroenergetskim<br />
vodovima, PLC - I dio: regulativa vezana uz PLC",<br />
Energija 4/2000.<br />
2 Mandate 313 EN: "Standardisation Mandate addressed<br />
to CEN, CENELEC and ETSI concerning Electromagnetic<br />
Compatibility (EMC) - Telecommunications Networks",<br />
European Commission, Brussels, 7 August<br />
2001, www.etsi.org/public-interest/mandate/M313.pdf<br />
3 ETSI PLT: "Terms od Reference for Specialist Task<br />
Force 222 V1.5 (MB), EP PLT to undertake a<br />
European-wide measurement and analysis review to ensure<br />
correct representation of the situation in member<br />
states with respect to PLT standards and to ensure coexistence<br />
between PLT systems from different vendors",<br />
September 2002, portal.etsi.org/stfs/ToR/ToR222v15:<br />
PLT.doc<br />
4 Radio regulations, ITU, Geneva, 1998<br />
5 J. H. STOTT: "Do EMC Limits Protect Broadcasting as<br />
Intended?", BBC Research & Development White Paper<br />
WHP 055055, Record of the 15th International Zurich<br />
Symposium on Electromagnetic Compatibility,<br />
February 18-20 2003<br />
6 H. J. BRANDT, DARC Standards Group: "PLC and<br />
xDSL Situation in Germany (with a look over the border)",<br />
November 30, 2001, amended June 24, 2002<br />
7 "Council Directive 89/336/EEC of 3 May 1999 on the approximation<br />
of the laws of the Member States relating<br />
to electromagnetic compatibility", Official Journal L<br />
139, 23/05/1989<br />
8 "Directive 1999/5/EC of the European Parliament and<br />
of the Council of 9 March 1999 on radio equipment and<br />
telecommunications terminal equipment and the mutual<br />
recognition of their conformity", Official Journal L<br />
091, 07/04/1999 p. 0010 - 0028<br />
9 The review of the EMC Directive (The EMC SLIM process)<br />
europa.eu.int/comm/ enterprise/electr_equipment/emc/slim/review.htm<br />
10 Part 15 of theTitle 47 of the Code of Federal Regulations<br />
- Radio Frequency Devices, Federal Communications<br />
Commission (FCC), Office of Engineering and<br />
Technology (OET), March 13, 2003<br />
11 G. BERTELS, International Amateur Radio Union -<br />
Region 1: "Power Line Technology: HF bands under<br />
fire", EUROCOM Newsletter, 02.02.2003<br />
12 B: DESPRES: "CEPT ERC SE35 activities on compatibility<br />
between radio services and PLT (Power Line Telecommunications)",<br />
Dubrovnik, 6-7 March 2001<br />
13 Summary Report from the 24th WG SE meeting, Luxemburg,<br />
20-24 September 1999<br />
14 Summary Report from the Working Group Spectrum<br />
Engineering meeting, Naples, 14-18 February 2000<br />
15 ERC Report 107 "Current and Future Use of Frequencies<br />
in the LF, MF and HF Bands", Interlaken, February 2001<br />
16 Summary Report from the Working Group Spectrum<br />
Engineering meeting, Vilnius, 12-16 June 2000<br />
17 Summary Report from the Working Group Spectrum<br />
Engineering meeting, Wengen, 5-9 February 2001<br />
18 Summary Report from the Working Group Spectrum<br />
Engineering meeting, Regensburg, 28 May - 1 June 2001<br />
19 Summary Report from the 30 th Working Group Spectrum<br />
Engineering meeting, Bunratty, 1-5 October 2001<br />
20 Summary Report from the 31 st meeting of WG SE,<br />
Beaune, 2-8 February 2002<br />
21 Summary Report from the 32 nd meeting of WG SE,<br />
Baden, 10-14 June 2002<br />
22 IARU Reg 1 EMC WG: "Status on EMC requirements<br />
for PLC equipment and networks", Friedrichshafen,<br />
June 2002<br />
23 Summary Report from the WG Spectrum Engineering<br />
meeting, Molde, 3-7 February 2003<br />
24 Telekommunikationsgesetz BGBl. I 1996, S. 1120, 25.<br />
Juli 1996<br />
25 RegTP 322 MV 05: "Messung von Stoerfeldern an Anlagen<br />
und Leitungen der Telekommunikation im Frequenzbereich<br />
9 kHz bis 3 GHz"<br />
26 The Smith Group Limited HA134D009-1.1: "Final report<br />
on a study to investigate PLT radiation" 20 November<br />
1998<br />
27 International Powerline Communications Forum: "Observations<br />
of the IPCF on the Smith Report", October, 1999<br />
27 "Access to bandwidth: Response of the International<br />
Powerline Communications Forum", September 1999,<br />
www.oftel.gov.uk/ispo/a2bresp2.htm<br />
28 MPT 1570: "Radiation Limits and Measurement Specification",<br />
August 2001<br />
29 The Wireless Telegraphy Act, 1949(Control of Interference<br />
from Material Substances Forming Part of Telecommunication<br />
Systems) Regulations 2001<br />
30 The Wireless Telegraphy (Control of Interference from<br />
Material Substances Forming Part of Telecommunication<br />
Systems) Regulations 2001<br />
31 Zakon o telekomunikacijama, "Narodne novine", br.<br />
76/99, br. 128/99, br. 68/01 i 109/01<br />
32 Pravilnik o namjeni radio-frekvencijskog spektra i dodjeli<br />
radijskih frekvencija, "Narodne novine", br. 14/95 i<br />
br. 20/01<br />
33 Pravilnik o elektromagnetskoj kompatibilnosti (EMC),<br />
"Narodne novine", br. 34/00 i br. 128/99<br />
STATE REVIEW OF NORMISATION AND REGULATION<br />
CONNECTED TO ELECTRIC ENERGY LINE<br />
COMMUNICATION, PLC<br />
PART II: PLC REGULATION<br />
The paper gives a review of PLC usage regulation attempts<br />
and other wide range cable transmission networks including<br />
a review of international regulating principle of radio frequencies,<br />
European framework of regulating<br />
electromagnetic compatibility and radio frequencies usage,<br />
as well as the Croatian framework for the elaboration of<br />
regulation connected to widerange PLC usage and other<br />
widerange cable transmission networks.<br />
391
S. Javornik Von~ina: Prikaz stanja normizacije i regulative . . . Energija, god. 52 (2003) 5, 375 – 392<br />
DARSTELLUNG DES ZUSTANDES IM NORMUNGS-<br />
UND VERORDNUDSWESEN IM BEREICH DES<br />
NACHRICHTENAUSTAUSCHES ÜBER STROMLEITUN-<br />
GEN ALS FERNMELDETRÄGER, PLC<br />
2. TEIL: DAS VERORDNUNGWESEN<br />
Der Artikel gibt eine Übersicht der Bestrebungen einer Verordnung<br />
der PLC und anderer breitbandiger Kabel-<br />
Übertragungsnetze. Mit eingeschlossen ist die Darstellung<br />
der Grundsätze allweltlicher Festlegung der Verwendung<br />
von Rundfunkfrequenzen, die Darstellung der Festlegung<br />
elektromagnetischer Kompatibilität und der Verwendung<br />
von Runfunkfrequenzen im europäischen und im kroatischen<br />
Rahmen. Innerhalb dieser Rahmen wird eine Nachbearbeitung<br />
bezüglich der Festlegung der Nutzung des<br />
breitbandigen PLC-s, sowie anderer breitbändiger<br />
Kabel-Übertragungsnetze notwendig sein.<br />
392<br />
Naslov pisca:<br />
Mr. sc. Suzana Javornik Von~ina, dipl. ing.<br />
Hrvatska elektroprivreda<br />
Sektor za poslovnu informatiku<br />
Ulica grada Vukovara 37<br />
10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Uredništvo primilo rukopis:<br />
2003 – 04 – 25.
VIJESTI IZ ELEKTROPRIVREDE I OKRU@ENJA<br />
IZ ZAKONSKE REGULATIVE<br />
U prethodna tri mjeseca Hrvatski sabor donio je niz zakona<br />
koji ve}inom zna~e gospodarske prilagodbe i uskla|ivanje<br />
zakonodavstva Republike Hrvatske sa zakonodavstvom Europske<br />
unije (Nacionalni program Republike Hrvatske za<br />
pridru`ivanje Europskoj uniji – 2003. godina, NN 30/2003.).<br />
Ovdje se daje pregled donesenih zakona koji su interesantni<br />
uglavnom za tehni~ku struku. To su:<br />
• Pravilnik o podacima koje su energetski subjekti du`ni dostaviti<br />
Vije}u za regulaciju energetskih djelatnosti<br />
• Zakon o slu`benoj statistici (NN 103/2003.)<br />
• Program statisti~kih istra`ivanja RH za 2003. godinu (NN<br />
105/2003.)<br />
• Zakon o fondu za zaštitu okoliša i energetsku u~inkovitost<br />
(NN 107/2003.)<br />
• Zakon o zaštiti tr`išnog natjecanja (NN 122/2003.)<br />
• Metodologija za statisti~ku primjenu Nacionalne klasifikacije<br />
djelatnosti – NKD 2002 (NN 123/2003.)<br />
Nastavno se ukratko daje prikaz pojedinog zakona.<br />
SBK<br />
PRAVILNIK O PODACIMA KOJE SU<br />
ENERGETSKI SUBJEKTI DU@NI DOSTAVITI<br />
VIJE]U ZA REGULACIJU ENERGETSKIH<br />
DJELATNOSTI<br />
Pravilnik je objavljen u Narodnim novinama broj 97 od11.<br />
lipnja 2003. godine. Kao što mu i samo ime ka`e, njime se<br />
odre|uje obveza energetskih subjekata da dostavljaju Vije}u<br />
za regulaciju energetskih djelatnosti podatke koji su utvr|eni<br />
u ovom Pravilniku. Tako|er su utvr|eni i rokovi za dostavljanje<br />
podataka u procesu redovitog prikupljanja te u<br />
slu~aju kada je to potrebno hitno na~initi.<br />
U ~lancima 8. do 28. utvr|eni su podaci, izvješ}a i drugi dokumenti<br />
koji su nu`ni za poslovanje Vije}a za regulaciju.<br />
Prema ~lanku 8. energetski subjekti su du`ni dostaviti Vije}u<br />
za regulaciju sljede}e:<br />
• bilance<br />
• ra~un prihoda i rashoda<br />
• bilješke u svezi s rezultatima poslovanja u prethodnom<br />
razdoblju<br />
• financijske planove (plan prihoda i plan rashoda)<br />
• ostale plansko-analiti~ke materijale u svezi s poslovanjem.<br />
Prema ~lanku 9. energetski subjekt je du`an dostaviti Vije}u<br />
za regulaciju od revizora ovjereni završni ra~un, koji slu`i kao<br />
osnovica za utvr|ivanje iznosa za financiranje Vije}a za regulaciju.<br />
Vije}e za regulaciju vodi Registar dozvola, te je prema<br />
~lanku 10. svaki energetski subjekt dok ima koncesiju du`an<br />
pismeno dostavljati sve promjene podataka koji se upisuju u<br />
Registar (naziv, sjedište, adresa, mati~ni broj).<br />
^lanci 11. i 12. odnose se na energetske subjekte koji su<br />
nositelji obveze javne usluge te se utvr|uje obveza dostavljanja<br />
podataka vezanih uz tarife.<br />
Prema ~lanku 13. energetski subjekti du`ni su dostavljati<br />
Vije}u za regulaciju pregledni prikaz realizacije Trogodišnjg<br />
plana izgradnje, odr`avanja i korištenja energetskih objektata,<br />
dok je Operator sustava u suradnji s energetskim subjektom<br />
za prijenos elektri~ne energije du`an dostaviti<br />
pregledni prikaz realizacije Plana razvoja i izgradnje prijenosne<br />
mre`e za razdoblje od tri godine. Distribucija tako|er<br />
dostavlja Vije}u za regulaciju pregledni prikaz realizacije<br />
Plana razvoja i izgradnje distribucijske mre`e.<br />
U ~lanku 14. utvr|ene su obveze za Opskrbu elektri~nom energijom<br />
i Operatora tr`išta. Opskrba treba dostavljati detaljan<br />
pregled povlaštenih kupaca koji kod njega kupuju<br />
energiju te ugovore s povlaštenim kupcima, prijenosom i distribucijom.<br />
Operator tr`išta treba dostavljati podatke o povlaštenim<br />
kupcima te ugovore s povlaštenim kupcima,<br />
prijenosom i distribucijom..<br />
^lankom 15. utvr|ene su obveze dobavlja~a prirodnog plina.<br />
^lanci 16., 17. i 18. odnose se na proizvo|a~e elektri~ne energije<br />
i operatore sustava, koji dostavljaju podatke o<br />
budu}im potrebama za elektri~nom energijom i izgradnjom<br />
mre`e.<br />
^lanci 19. do 26. odnose se na energetske subjekte koji se<br />
bave transportom nafte, dobavom i distribucijom plina.<br />
Tako|er su propisne i kaznene odredbe u slu~ajevima kada<br />
energetski subjekt ne ispunjava obveze iz ovog Pravilnika.<br />
Tuma~enje ovog Pravilnika daje Vije}e za regulaciju energetskih<br />
djelatnosti.<br />
SBK<br />
ZAKON O SLU@BENOJ STATISTICI<br />
Novi zakon o slu`benoj statistici objavljen je u Narodnim novinama<br />
br. 103, od 26. lipnja 2003. godine. Danom stupanja<br />
na snagu ovoga Zakona prestaje vrijediti Zakon o dr`avnoj<br />
statistici (Narodne novine, br. 52/94.).<br />
Ovim se Zakonom ure|uju temeljna na~ela slu`bene statistike,<br />
organizacija, polo`aj, poslovi i koordinacija sustava<br />
slu`bene statistike, Strategija razvitka slu`bene statistike Republike<br />
Hrvatske, Program statisti~kih aktivnosti Republike<br />
Hrvatske, prikupljanje, obrada i ~uvanje statisti~kog gradiva,<br />
statisti~ki registri, diseminacija i korištenje statisti~kih podataka,<br />
povjerljivost i zaštita statisti~kih podataka, me|unarodna<br />
statisti~ka suradnja i ostala pitanja od va`nosti za<br />
slu`benu statistiku.<br />
U op}im odredbama ovog zakona, u ~lancima 2. i 3. utvr|eno<br />
je na što se odnosi ovaj zakon kao i što je svrha slu`bene statistike.<br />
U ~lanku 4. utvr|eno je zna~enje izraza koji se koriste u<br />
slu`benoj statistici kao što su: aktivnosti i nositelji slu`bene<br />
statistike, strategija razvitka, program i godišnji plan<br />
provedbe statisti~kih aktivnosti, što je to statisti~ko istra`ivanje<br />
i prikupljanje podataka, što su izvještajne i statisti~ke<br />
jedinice te identifikator, što je rezultat slu`bene<br />
statistike, slu`beni statisti~ki podatak, što se podrazumijeva<br />
pod desiminacijom, tko je korisnik podataka, što su to statisti~ki<br />
registri, statisti~ko gradivo i administrativni izvori podataka.<br />
393
U drugom poglavlju, u ~lancima 5. i 6. utvr|ena su temeljna<br />
na~ela slu`bene statistike ( relevantnost, nepristranost,<br />
pouzdanost, transparentnost, pravodobnost, stru~na neovisnost,<br />
racionalnost, dosljednost, javnost, statisti~ka povjerljivost,<br />
korištenje individualnih podataka te javna<br />
odgovornost).<br />
U ~lancima 7. do 23. , poglavlje tre}e, definirana je organizacija,<br />
polo`aj, poslovi i koordinacija sustava slu`bene statistike.<br />
Prema ~lanku 7. poslove slu`bene statistike obavljaju<br />
sljede}i nositelji slu`bene statistike:<br />
1. Dr`avni zavod za statistiku kao središnje tijelo,<br />
2. uredi dr`avne uprave u `upanijama i upravno tijelo Grada<br />
Zagreba nadle`ni za poslove slu`bene statistike,<br />
3. Hrvatska narodna banka,<br />
4. druga ovlaštena tijela slu`bene statistike odre|ena Programom<br />
(u daljnjem tekstu: ovlaštena tijela).<br />
U ~lanku 8. utvr|eno je da je Dr`avni zavod za statistiku<br />
dr`avna upravna organizacija koja samostalno obavlja svoje<br />
poslove sukladno zakonu te da je on glavni nositelj, diseminator<br />
i koordinator sustava slu`bene statistike Republike<br />
Hrvatske.<br />
U ~lancima 9. do 12. utvr|uju se nadle`nosti Dr`avnog zavoda<br />
za statistiku, prava ravnatelja te na~in osiguranja financiranja<br />
rada. U ~lancima 13. do 15. utvr|ene su obveze i<br />
nadle`nost Ureda dr`avne uprave u `upanijama i upravnog<br />
tijela Grada Zagreba, poslovi koje obavlja Hrvatska narodna<br />
banka te ovlaštena tijela slu`bene statistike odre|ena Programom.<br />
Prema ~lanku 16. i 23. osniva se Statisti~ki savjet Republike<br />
Hrvatske kao savjetodavno i stru~no tijelo za strategijska pitanja<br />
slu`bene statistike s ciljem osiguranja utjecaja korisnika,<br />
znanosti i šire javnosti na Program te utvr|uju<br />
njegovi zadaci, broj ~lanova, na~in predlaganja i biranja ~lanova<br />
i predsjednika, mandat Savjeta te na~in financiranja<br />
njegovog rada.<br />
Strategija razvitka slu`bene statistike Republike Hrvatske i<br />
program statisti~kih aktivnosti Republike Hrvatske utvr|eni<br />
su u ~lancima 24. do 35.<br />
Prema ~lanku 29. Program sadr`i:<br />
• pregled razvojnih ciljeva slu`bene statistike prema Strategiji<br />
razvitka slu`bene statistike Republike Hrvatske,<br />
• pregled glavnih rezultata slu`bene statistike koje treba<br />
proizvesti i diseminirati u svakom podru~ju, uskla|enih s<br />
me|unarodnim obvezama i standardima,<br />
• naziv odgovornih nositelja slu`bene statistike,<br />
• razinu diseminacije rezultata,<br />
• pregled najva`nijih infrastrukturnih i razvojnih aktivnosti,<br />
kao što su popisi i istra`ivanja s velikim opsegom, koje }e se<br />
provesti ili }e biti zapo~ete u razdoblju na koje se odnosi<br />
Program.<br />
Programom se odre|uje i pregled ukupno potrebnih resursa<br />
iz dr`avnog prora~una Republike Hrvatske.<br />
^lanak 30. i 31. utvr|uju donošenje Godišnjeg provedbenog<br />
plana za svaku godinu radi izvršavanja Programa te rokove<br />
izrade. Donosi ga Sabor.<br />
Prema ~lanku 32. Godišnjim provedbenim planom odre|uju se:<br />
1. za statisti~ka istra`ivanja:<br />
a) nositelj slu`bene statistike<br />
b) naziv statisti~kog istra`ivanja<br />
c) periodi~nost istra`ivanja<br />
394<br />
d) izvještajne jedinice<br />
e) na~ini prikupljanja podataka<br />
f) rokovi prikupljanja podataka<br />
g) obvezatnost davanja podataka<br />
h) veza s rezultatima ili aktivnostima u Programu<br />
i) rokovi i razina objave rezultata<br />
j) relevantni me|unarodni standardi<br />
2. za druge na~ine prikupljanja podataka:<br />
a) nositelj slu`bene statistike<br />
b) posjednik administrativnih izvora podataka ili podataka<br />
dobivenih metodom promatranja i pra}enja<br />
c) naziv skupa ili niza administrativnih izvora podataka ili<br />
podataka prikupljenih metodom promatranja i pra}enja<br />
d) statisti~ke jedinice i njihovo razgrani~enje (za koje korišteni<br />
izvori sadr`e podatke)<br />
e) periodi~nost i rokovi za prijenos podataka<br />
f) format (papir, elektroni~ka potpora, on-line pristup)<br />
g) popis identifikatora ukoliko su uklju~eni u prijenos<br />
h) klasifikacije/definicije kojih se treba pridr`avati posjednik<br />
kada su podaci pripravljeni za prijenos do nositelja<br />
slu`bene statistike<br />
i) pozivanje na rezultate navedene u Programu<br />
j) obvezatnost davanja podataka<br />
k) veza s rezultatima ili aktivnostima u Programu<br />
l) rokovi i razina objave rezultata<br />
m) relevantni me|unarodni standardi<br />
3. za razvoj i infrastrukturne aktivnosti, popise<br />
i druga opse`nija statisti~ka istra`ivanja:<br />
a) nositelj slu`bene statistike<br />
b) naziv aktivnosti<br />
c) ciljevi koje treba ostvariti tijekom godine.<br />
Godišnjim provedbenim planom odre|uje se i pregled ukupno<br />
potrebnih resursa iz Dr`avnog prora~una Republike<br />
Hrvatske.<br />
U ~lancima 36. do 45. utvr|en je sadr`aj i na~in prikupljanja<br />
podataka te obveze davanja podataka kao i odgovornost za<br />
to~nost podataka i pravovremeno dostavljanje. U ~lancima<br />
46. do 50. utvr|ena je obrada i ~uvanje statisti~kog gradiva.<br />
^lanci 51. do 53. utvr|uje statisti~ke registre i zabranu davanja<br />
podataka korisnicima u obliku i na na~in koji omogu}uje<br />
prepoznavanje jedinice na koju se podaci odnose.<br />
Desiminacija i korištenje statisti~kih podataka utvr|eni su u<br />
~lancima 54. do 58. Podaci prikupljeni u skladu s Programom<br />
i Godišnjim provedbenim planom smiju se koristiti isklju~ivo<br />
u statisti~ke svrhe.<br />
U ~lancima 59. do 66. utvr|ena je povjerljivost i zaštita statisti~kih<br />
podataka.Zaštita statisti~kih podataka prikupljenih u<br />
skladu s Programom i Godišnjim provedbenim planom<br />
obuhva}a postupke tehni~ke i organizacijske prirode, kao i<br />
druge odgovaraju}e logi~notehni~ke postupke kojima se<br />
osiguravaju prostorije i informati~ka oprema, diseminacija<br />
statisti~kih podataka te naknadno utvr|ivanje na~ina, vremena<br />
i svrhe obrade.<br />
Me|unarodna statisti~ka suradnja utvr|ena je u ~lancima 67.<br />
i 68. Prema tome u izvršavanju me|unarodnih obveza<br />
nositelji slu`bene statistike moraju ostvariti usporedivost s<br />
ostalim europskim zemljama, poštivati i primjenjivati me|unarodne<br />
standarde te aktivno sudjelovati u razvoju slu`bene<br />
statistike na me|unarodnoj razini.
Prema ~lanku 68. Dr`avni zavod za statistiku organizira<br />
razmjenu rezultata i metodoloških osnova slu`bene statistike<br />
s drugim zemljama i me|unarodnim organizacijama, osim<br />
ako u pojedinim slu~ajevima za to ne ovlasti drugog nositelja<br />
slu`bene statistike, odnosno ako posebim zakonom nije druga~ije<br />
odre|eno. Statisti~ki ured i statisti~ka slu`ba me|unarodne<br />
organizacije koja tra`i statisti~ke podatke mora dati<br />
pisanu izjavu u kojoj potvr|uje da }e se na takve statisti~ke<br />
podatke primijeniti odredbe o statisti~koj povjerljivosti i da<br />
}e se koristiti isklju~ivo u statisti~ke svrhe.<br />
U ~lancima 69. do 71. utvr|uju se kaznene odredbe za<br />
nepoštivanje ovog zakona.<br />
SBK<br />
PROGRAM STATISTI^KIH ISTRA@IVANJA RH<br />
ZA 2003. GODINU<br />
U lipnju ove godine Hrvatski sabor donio je Program statisti~kih<br />
istra`ivanja RH za 2003. godinu, koji je objavljen u<br />
Narodnim novinama broj 105 od 1. srpnja 2003. godine. Program<br />
sadr`i:<br />
1. Demografiju i socijalne statistike<br />
1.1. Statistika stanovništva<br />
1.2. Statistika tr`išta rada<br />
1.3. Statistika obrazovanja, sporta, kulture i znanosti<br />
1.4. Statistika `ivotnog standarda<br />
1.5. Statistika zdravstva<br />
1.6. Ostale socijalne statistike<br />
2. Poslovne statistike<br />
2.1. Ekonomske statistike poslovnih subjekata<br />
2.2. Statistika industrije i energije<br />
2.3. Statistika gra|evinarstva<br />
2.4. Statistika distributivne trgovine, ugostiteljstva<br />
i turizma<br />
2.5. Statistika transporta i komunikacija<br />
3. Statistiku poljoprivrede, šumarstva, ribarstva i zaštite<br />
okoliša<br />
3.1. Statistika poljoprivrede, šumarstva i ribarstva<br />
3.2. Statistika zaštite okoliša<br />
4. Makroekonomske statistike<br />
4.1. Godišnji ekonomski ra~uni<br />
4.2. Tromjese~ni i regionalni ra~uni<br />
4.3. Statistika cijena<br />
4.4. Statistika javnih financija<br />
4.5. Monetarne statistike i statistike bilance pla}anja;<br />
robna razmjena s inozemstvom<br />
5. Statisti~ke infrastrukture<br />
5.1. Klasifikacije i registri<br />
5.2.Informati~ka infrastruktura.<br />
Nastavno je dan sa`eti pregled onih dijelova programa koji se<br />
odnose na poslovne subjekte, odnosno trgova~ko društvo<br />
<strong>HEP</strong> d.d. te druga trgova~ka društva <strong>HEP</strong> Grupe s<br />
ograni~enom odgovornoš}u (<strong>HEP</strong>-Proizvodnja d.o.o.,<br />
<strong>HEP</strong>-Prijenos d.o.o., <strong>HEP</strong>-Distribucija d.o.o., <strong>HEP</strong>-<br />
Toplinarstvo d.o.o., <strong>HEP</strong>-Plin d.o.o. i druga).<br />
Statistika tr`išta rada<br />
Dr`avni zavod za statistiku kao nositelj istra`ivanja prikuplja<br />
podatke putem izvješ}a na obrascima:<br />
• RAD–1:Mjese~no istra`ivanje o zaposlenima i pla}i<br />
• RAD – 1G: Godišnje istra`ivanje o zaposlenima i pla}i.<br />
Svrha prikupljanja podataka izme|u ostalog je da se dobiju<br />
osnovni pokazatelji za analizu hrvatskog gospodarstva na<br />
dugi i kratki rok, broj zaposlenih, realni indeksi bruto i neto<br />
pla}a kao i informacije o tr`ištu rada, te kvantitativni indikatori<br />
va`ni u procesu tranzicije.<br />
Ova istra`ivanja djelomi~no su uskla|ena s relevantnim<br />
smjernicama i regulativama Europske unije (NACE Rev 1).<br />
Statistika obrazovanja, sporta, kulture i znanosti<br />
Istra`ivanje provodi Nacionalna i sveu~ilišna knji`nica<br />
putem izvješ}a na obrascima nastavno prikazanim i dostavlja<br />
ih Dr`avnom zavodu za statistiku:<br />
• NKL-1: Godišnje izvješ}e o knjigama i brošurama<br />
• NKL-2: Godišnje izvješ}e o novinama<br />
• NKL-3: Godišnje izvješ}e o ~asopisima.<br />
Pra}enje kulturnog aspekta izdava~ke djelatnosti za potrebe<br />
Ministarstva kulture i drugih korisnika; publikacije i studije<br />
UNESCO-a.<br />
Ova istra`ivanja potpuno su uskla|ena s relevantnim<br />
me|unarodnim standardima (Universal decimal classification<br />
konzorcija u Haagu – Federation for Information and<br />
Documentation /FID/; Revised Recommendation concernig<br />
tje International Standarisation of Statistics on the Production<br />
and Distribution of Books, Newspapers and Periodicals<br />
(/General Conference UNESCO, 1985).<br />
• NSDK: Trogodišnje izvješ}e o obrazovanju odraslih i ostalo<br />
obrazovanje.<br />
Svrha prikupljanja ovih podataka je pra}enje rada i aktivnosti<br />
za potrebe Ministarstva sukladno s relevantnim nacionalnim<br />
standardima (Zakon o pu~kim otvorenim u~ilištima<br />
(NN 54/97, 5/98/; Zakon o ustanovama /NN76/93, 29/97).<br />
Što se ti~e relevantnih me|unarodnih standarda iz ovog<br />
podru~ja u tijeku je prou~avanje metodologije i utvr|ivanje<br />
potrebnih uskla|ivanja s tim standardima (International<br />
Standard Classification of Education – ISCED 97 UOE Data<br />
Collection: Definition, Explantions and Instructions OECD,<br />
Paris 2002, 2002 Data Collection on Education Systems<br />
OECD, Paris 2002).<br />
Ekonomske statistike poslovnih subjekata<br />
Nositelj istra`ivanja je Dr`avni zavod za statistiku, koji prikuplja<br />
podatke putem izvješ}a na obrascima:<br />
• INV–P:Godišnje izvješ}e o investicijama u dugotrajnu<br />
imovinu pravnih osoba<br />
• Probni statisti~ki obrazac: Godišnje istra`ivanje o dugotrajnoj<br />
imovini u teku}im cijenama.<br />
Svrha prikupljanja ovih podataka je promatranje ekonomskog<br />
razvoja te utvr|ivanje vrijednosti dugotrajne imovine u<br />
teku}im cijenama.<br />
Ova istra`ivanja djelomi~no su uskla|ena s relevantnim<br />
me|unarodnim standardima (NACE Rev 1, Uredbom Europske<br />
unije o strukturnoj poslovnoj statistici br. 21286/93 te<br />
Europskim sustavom nacionalnih ra~una ESA).<br />
Nositelj sljede}eg istra`ivanja je Financijska agencija koja<br />
prikuplja podatke na obrascima kako slijedi:<br />
• SPL: Statisti~ka izvješ}a o isplatama pla}a<br />
395
• TMP: Izvješ}e o isplatama naknada materijalnih prava<br />
radnika.<br />
Svrha prikupljanja podataka je pra}enje razine pla}a i naknada<br />
materijalnih prava zaposlenika i ostvarivanje politike<br />
pla}a.<br />
Istra`ivanje je djelomi~no uskla|eno s relevantnim me|unarodnim<br />
standardom NACE Rev 1, Pregled strukture zarada,<br />
Regulativa Vije}a EU broj 27744/95, Statistika o razini<br />
i strukturi cijene radne snage, Regulativa EU broj 23/97,<br />
Javna statistika o razini strukture cijene radne snage.<br />
Statistika industrije i energije<br />
Nositelj prikupljanja i obrada podataka iz statistike industrije<br />
i energije je Dr`avni zavod za statistiku. Podaci se prikupljaju<br />
putem izvješ}a na obrascima:<br />
• IND-1A: Mjese~no izvješ}e industrije o proizvodnji i zaposlenima<br />
• IND-1K: Tromjese~no izvješ}e o reprodukcijskim materijalima<br />
• IND-21/PRODCOM: PRODCOM istra`ivanje o industrijskoj<br />
proizvodnji<br />
• IND-21/PSi: Poslovno-strukturno istra`ivanje industrije.<br />
Svrha prikupljanja podataka putem izvješ}a na obrascima<br />
IND-1A je za izradu dinami~kih pokazatelja (indeksa) o industrijskoj<br />
proizvodnji, zalihama, zaposlenicima i proizvodnosti<br />
rada, podrška teku}oj ekonomskoj politici, kao i<br />
ispunjavanje obveza RH iz me|unarodne izmjene podataka s<br />
Eurostat-om (SDDS standardi). Ovo istra`ivanje potpuno je<br />
uskla|eno s relevantnim me|unarodnim standardima<br />
(NACE Rev 1, CPA 1996, Short term statistics Council<br />
Regulation /EC/ No. 1165/98 te Methodology of shortterm<br />
statistics /STS/ EUROSTAT 1998).<br />
Tromjese~no izvješ}e industrije o reprodukcijskim materijalima<br />
(IND-1K) slu`i za izradu kratkoro~nih pokazatelja inputa<br />
u industrijsku proizvodnju (sirovina i repromaterijala)<br />
te pokazatelje finalne potrošnje energije za ukupnu industriju<br />
i do razine odjeljaka industrijskih djelatnosti prema Nacionalnoj<br />
klasifikaciji djelatnosti (NKD). Istra`ivanje je<br />
djelomi~no uskla|eno s relevantnim standardima Europske<br />
unije (NACE Rev 1, CPA 1996, RAW material and recivery<br />
of raw materiala, cat. No. CA-57-89-451-31, Series C Eurostat,<br />
Energy statistics methodology 2000; Eurostat 4).<br />
Kroz PRODCOM istra`ivanje o industrijskoj proizvodnji<br />
(IND-21/PRODCOM) osiguravaju se temeljni pokazatelji o<br />
koli~inama i vrijednostima industrijske proizvodnje po pojedina~nim<br />
proizvodima PRODCOM nomenklature uskla|ene<br />
s EU nomenklaturom proizvoda i roba u vanjsko<br />
trgovinskom prometu, a radi utvr|ivanja konkurentnosti<br />
proizvoda RH sa svjetskim i Europskim tr`ištima te ispunjavanja<br />
obveza RH iz me|unarodne razmjene podataka s<br />
Eurostatom.<br />
Ovo istra`ivanje potpuno je uskla|eno s relevantnim me|unarodnim<br />
standardima (NACE Rev 1, CPA 1996, Community<br />
survey of industrial production /PRODCOM)/, Council<br />
Regulation No. 3924/91 PRODCOM List 2002, Eurostat D3,<br />
Luxembourg 2002).<br />
Poslovno-strukturno istra`ivanje industrije (IND-2PSi) slu`i<br />
za osiguranje temeljnih strateških pokazatelja o strukturi industrijske<br />
proizvodje po na~elu ~istih djelatnosti na razini<br />
skupina djelatnosti NKD, radi podrške makroekonomskim<br />
analizama, te nacionalne i regionalne politike za sektor industrije<br />
RH, te ispunjavanja obveza RH iz me|unarodne<br />
razmjene podataka s Eurostat-om.<br />
396<br />
Statistika gra|evinarstva<br />
Nositelj istra`ivanja Dr`avni je zavod za statistiku koji prikuplja<br />
podatke putem izvješ}a na obrascima:<br />
• GRAÐ-21/M: Mjese~no izvješ}e gra|evinarstva<br />
• GRAÐ-21/3M: Tromjese~no izvješ}e gra|evinarstva<br />
• GRAÐ-11: Godišnje izvješ}e o gra|evinskim radovima<br />
• GRAÐ-12: Godišnje izvješ}e o gra|evinskim radovima –<br />
kontrolnik.<br />
Svrha ovih istra`ivanja je dobivanje kratkoro~nih pokazatelja<br />
kretanja u gra|evinarstvu te pokazatelja za kompilaciju nacionalnih<br />
ra~una kao i pra}enje vrsta gra|evina i radova.<br />
Uskla|enost ovih istra`ivanja s relevantnim me|unarodnim<br />
standardima je djelomi~na (NACE Rev 1 /EC/OJ L 76/93/<br />
Classification of Types of Construction – CC, final version/97<br />
EU Council Regulation concerning short term statistics<br />
7831/98, Methodology of short-term industrial statistics<br />
/ISBN 92-828-2879-4, Eurostat 1998),<br />
Recommendations for the 2000 Censuses of population and<br />
Housting in the ECE Region Statistical standards and studies<br />
No. 49, UN/Eurostat, 1998).<br />
Statistika distributivne trgovine, ugostiteljstva i turizma<br />
Dr`avni zavod za statistiku prikuplja podatke putem izvješ}a<br />
na obrascima:<br />
• UG-11: Tromjese~no izvješ}e ugostiteljstva za pravne<br />
osobe – poduze}a/trgova~ka društva.<br />
Svrha prikupljanja podataka je izme|u ostalog i utvr|ivanje<br />
kratkoro~nih pokazatelja ekonomskog razvoja zemlje, a<br />
slu`it }e i kao element za kreiranje politike razvoja turizma u<br />
zemlji.<br />
Istra`ivanje je djelomi~no uskla|eno s relevantnim me|unarodnim<br />
standardom (Recommendation on Tourism Statistics<br />
/UN-WTO, New York, 1994/; Applying the Eurostat<br />
Methodological Guidelines in Basic Tourism and Travel Statistics,<br />
A Practical Manual, Eurostat, 1996; Council Regulation<br />
/EC/ concerning Short-Term Statistica, 1165/98,<br />
Eurostat NACE ev 1).<br />
Statistika transporta i komunikacija<br />
Ovo istra`ivanje obhva}a prikupljanje podataka koji se dostavljaju<br />
Dr`avnom zavodu za statistiku na obrascima:<br />
• PA/M-11: Tromjese~no izvješ}e cestovnom prijevozu putnika<br />
• PA/T-11: Statisti~ko istra`ivanje o cestovnom prijevozu<br />
robe (tjedno izvješ}e)<br />
• MV/M-11: Registrirana cestovna motorna i priklju~na<br />
vozila<br />
• P-TK/T-11: Tromjese~no izvješ}e o telekomunikacijskim<br />
uslugama<br />
• PA/G-11: Godišnje izvješ}e o cestovnom prijevozu putnika<br />
• MV/G-11: Registrirana cestovna motorna i priklju~na<br />
vozila (godišnje izvješ}e)<br />
• TK/G-11: Godišnje izvješ}e o telekomunikacijskim<br />
sredstvima, mre`i i prihodima<br />
• P-TK/G-18: Godišnje izvješ}e o telekomunikacijskoj<br />
opremi i uslugama.<br />
S me|unarodnim standardima djelomi~no su uskla|ena izvješ}a<br />
PA/T-11 te P-TK/T-11 (Glossary for Transport Statistics,<br />
Eurostat; Statistical returns in respect of goods by roud,<br />
Eurostat; Draft Methodological manual for telecommunications<br />
statistics).
Statistika zaštite okoliša<br />
Nositelj istra`ivanja je Dr`avni zavod za statistiku koji prikuplja<br />
podatke putem izvještaja na obrascima:<br />
• VOD-1: Godišnje izvješ}e o korištenju i zaštiti voda od<br />
zaga|ivanja u opskrbi elektri~nom energijom, plinom i vodom<br />
• ZRAK-1: Godišnje izvješ}e bilance one~iš}uju}ih tvari u<br />
zrak<br />
• -: Godišnje izvješ}e o katastru individualnih izvora emisija<br />
u okoliš<br />
• OTP-SKO: Spaljivanje, kompostiranje i odlaganje otpada<br />
– godišnje izvješ}e<br />
• OTP-1: Trogodišnje izvješ}e o proizvodnji i uporabi otpada<br />
Ova istra`ivanja potpuno su uskla|ena s me|unarodnim<br />
standardima osim Godišnjeg izvješ}a o katastru individualnih<br />
izvora emisija u okoliš (ECE Standard Classification of<br />
Water Statistics in the ECE Region /ECE/Water/43; Long<br />
Range Transboudary Air Pollution Convention /LRTAP/,<br />
Geneve, 1979; Council Regulation on Waste Management<br />
Statistics, Eurostat; The European Waste Catalogue<br />
/EWC/).<br />
Statistika cijena<br />
Podaci o cijenama proizvo|a~a industrijskih proizvoda prikupljaju<br />
se na obrascima i dostavljaju Dr`avnom zavodu za<br />
statistiku:<br />
• C-41: Cijena proizvo|a~a industrijskih proizvoda.<br />
Svrha prikupljanja podataka je vo|enje makroekonomske<br />
politike bruto doma}eg proizvoda, za uspore|ivanje cijena<br />
materijalnih troškova, za deflacioniranje vrijednosti zaliha i<br />
materijalne imovine (trajna dobra).<br />
Istra`ivanje je djelomi~no uskla|eno s me|unarodnim standardima<br />
(CPA 1996, PRODCOM Survey/List; Propisi EU o<br />
kratkoro~nim pokazateljima).<br />
Klasifikacije i registri<br />
Podaci se dobiju iz informacija prikupljenih u procesu registracije<br />
Poslovnog subjekta. Svi poslovni subjekti moraju se<br />
registrirati u Dr`avnom zavodu za statistiku. Svi poslovni<br />
subjekti obvezni su prijaviti Registru svaku svoju promjenu<br />
podataka u pisanom obliku.<br />
SBK<br />
ZAKON O FONDU ZA ZAŠTITU OKOLIŠA<br />
I ENERGETSKU U^INKOVITOST<br />
U lipnju 2003. godine Hrvatski sabor je donio Zakon o fondu<br />
za zaštitu okoliša i energetsku u~inkovitost, koji je objavljen<br />
u Narodnim novinama broj 107 od 4. srpnja 2003. godine.<br />
Zakonom su utvr|eni:<br />
• ustrojstvo i djelatnost fonda<br />
• tijela fonda i upravljanje fondom<br />
• ostvarivanje prihoda fonda<br />
• imovina i financijsko poslovanje fonda<br />
• obra~un i naplata naknada i posebne naknade<br />
• javnost rada fonda<br />
• upravni i inspekcijski nadzor<br />
• kaznene i završne odredbe.<br />
Fond je osnovan radi financiranja pripreme, provedbe i razvoja<br />
programa, projekata i sli~nih aktivnosti u podru~ju:<br />
• o~uvanja, odr`ivog korištenja, zaštite i unaprje|ivanja okoliša<br />
te<br />
• energetske u~inkovitosti i korištenja obnovljivih izvora energije.<br />
U ~lancima 4. do 7. utvr|eni su ustrojstvo i djelatnost Fonda.<br />
Prema ~lanku 7. prioritena djelatnost Fonda jest:<br />
• obavljanje poslova u svezi s pribavljanjem, upravljanjem i<br />
korištenjem sredstava<br />
• posredovanje u svezi s financiranjem zaštite okoliša i energetske<br />
u~inkovitosti iz inozemnih i doma}ih izvora sredstava<br />
• vo|eje baze podataka<br />
• suradnja s doma}im i inozemnim institucijama u svezi s financiranjem.<br />
Fond ima javne ovlasti u obavljanju poslova iz svoje djelatnosti.<br />
U ~lancima 8. do 11. utvr|ena su tijela i upravljanje Fondom.<br />
Fond ima Upravni odbor, direktora i zamjenika, nadzorna,<br />
stru~na i savjetodavna tijela.<br />
Ostvarivanje prihoda fonda utvr|eno je u ~lancima 12. do 20.<br />
Tu su utvr|eni izvori sredstava, odre|ivanje naknada,<br />
posebne naknade te obveznici pla}anja, o~evidnik obveznika<br />
pla}anja i korištenje sredstava Fonda.<br />
Prema ~lanku 12. financijska sredstva osiguravaju se izme|u<br />
ostalog od:<br />
• naknada one~iš}iva~a okoliša (CO2,SO2,NO2) • nakade korisnika okoliša (naknada za gra|evine ili<br />
gra|evne cjeline za koje je propisana obveza provo|enja<br />
postupka procjene utjecaja na okoliš)<br />
• naknada za optere}ivanje okoliša otpadom (naknada za<br />
komunalni otpad i neopasni tehnološki otpad, naknada za<br />
opasni otpad)<br />
• posebne naknade za okoliš na vozila na motorni pogon<br />
(vlasnici svih motorni vozila).<br />
Što ~ini imovinu Fonda i na~in financijskog poslovanja<br />
utvr|eni su u ~lancima 21. do 25. Obra~un i naplata naknada<br />
utvr|eni su u ~lancima 26. do 28. Prema ~lanku 29. rad Fonda<br />
je javan, što zna~i da je Fond du`an javnosti i sredstvima javnog<br />
priop}avanja davati informacije o obavljanju poslova<br />
svoje djelatnosti te omogu}iti uvid u svoju dokumentaciju,<br />
osim ako nije slu`bena tajna. U ~lanku 30. utvr|en je na~in<br />
obvaljanja upravnog i inspekcijskog nadzora.<br />
Za nepoštivanje ovog zakona utvr|ene su kaznene odredbe u<br />
~lancima 31. do 39.<br />
Prema prijelaznim i završnim odredbama, ~lanak 44., ovaj<br />
Zakon stupa na snagu 1. sije~nja 2004. godine.<br />
SBK<br />
ZAKON O ZAŠTITI TR@IŠNOG NATJECANJA<br />
Ovim zakonom utvr|uju se pravila i sustav mjera za zaštitu<br />
tr`išnog natjecanja kao i ovlasti i zadaci te ustrojstvo tijela za<br />
zaštitu tr`išnog natjecanja. Zakon o zaštiti tr`išnog natjecanja<br />
objavljen je u Narodnim novinama broj 122. od 30.<br />
srpnja 2003. godine. Prestaje vrijediti Zakon koji je objavljen<br />
u Narodnim novinama broj 48/95, 52/97 i 89/98.<br />
Zakonom su utvr|eni:<br />
• dozvoljeni sporazumi izme|u poduzetnika<br />
• vladaju}i polo`aj i ograni~avaju}a djelovanja<br />
397
• koncentracije<br />
• stru~na mišljenja agencije<br />
• agencija za za`titu tr`išnog natjecanja<br />
• postupak donošenja odluka pred agencijom<br />
• kaznene i završne odredbe.<br />
U op}im odredbama, u ~lancima 1. do 8., utvr|en je predmet<br />
i primjena ovog Zakona, poduzetnici pod kontrolom drugog<br />
poduzetnika, pravni odnosi i poduzetnici na koje se Zakon<br />
primjenjuje, mjerodavno tr`ište te tijelo ovlašteno za<br />
provedbu Zakona. Prema ~lanku 8. stru~ne poslove u svezi sa<br />
zaštitom tr`išnog nadmetanja obavlja Agencija za zaštitu<br />
tr`išnog nadmetanja.<br />
U ~lancima 9. do 14., u dijelu o sporazumima utvr|eno je koji<br />
su sporazumi zabranjeni, skupna i pojedina~na izuze}a, sporazumi<br />
male vrijednosti, poništavanje, ukidanje i izmjena<br />
rješenja. Prema ~lanku 9. zabranjeni su takvi sporazumi kojima<br />
se:<br />
• utvr|uju kupovne ili prodajne cijene, odnosno drugi<br />
trgovinski uvjeti<br />
• ograni~ava ili nadzire proizvodnja, tr`išta, tehnološki razvoj<br />
i ulaganje<br />
• dijele tr`išta ili izvori nabave<br />
• primjenjuju nejednaki uvjeti za istovrsne poslove<br />
• uvjetuje sklapanje ugovora prihva}anjem od drugih ugovornih<br />
starnaka dodatnih obveza.<br />
Uvjeti, odnosno vrste sporazuma kada su dozvoljena skupna<br />
i pojedina~na izuze}a utvr|eni su u ~lancima 11. i 12.<br />
Što su sporazumi male vrijednosti utvr|eno je u ~lanku 13.<br />
Smatra se da je male vrijednosti onaj sporazum u kojem je zajedni~ki<br />
tr`išni udio sudionika sporazuma i poduzetnika pod<br />
njihovom kontrolom neznatan, pod uvjetom da ne sadr`i<br />
odredbe koje unato~ neznatnom tr`išnom udjelu dovode do<br />
sprje~avanja, ogarni~avanja ili narušavanja tr`išnog natjecanja.<br />
U ~lanku 14. utvr|eni su uvjeti kada dolazi do poništavanja,<br />
ukidanja i izmjena rješenja o izuze}u koja izdaje Agencija.<br />
Vladaju}i polo`aj i ograni~avaju}a djelovanja utvr|eni su u<br />
~lancima 15. do 17. Poduzetnik ima vladaju}i polo`aj na<br />
tr`ištu, ako nema konkurencije. Taj se polo`aj mo`e i zlouporabiti,<br />
što se zabranjuje ovim Zakonom. Agencija za<br />
zaštitu tr`išnog natjecanja sprje~ava zlouporabe donošenjem<br />
potrebnih mjera kojima osigurava tr`išno natjecanje.<br />
U ~lancima 18. do 28. utvr|en je pojam koncentracije i što<br />
treba poduzimati da ne do|e do ne`eljenih koncentracija.<br />
Prema ~lanku 19. koncentracija poduzetnika nastaje pripajanjem<br />
ili spajanjem poduzetnika, stjecajem kontrole ili prevladaju}eg<br />
utjecaja jednog ili više poduzetnika nad drugim<br />
poduzetnicima. To se posti`e stjecajem ve}ine dionica ili udjela,<br />
stjecajem ve}ine prava glasa.<br />
Prema ~lanku 22. namjeravanu koncentraciju sudionici su<br />
koncentracije obvezni prijaviti Agenciji za zaštitu tr`išnog<br />
natjecanja na ocjenu, koja izdaje rješenje.<br />
Agencija }e provesti postupak ispitivanja prijave koncentracije<br />
i dati ocjenu na temelju kriterija propisanih u ~lanku 25.<br />
da li je koncentracija dopuštena ili ne i o tome izdati rješenje.<br />
U ~lanku 28. utvr|ene su mjere nakon provedbe nedopuštene<br />
koncentracije.<br />
Ustrojstvo Agencije za zaštitu tr`išnog natjecanja (pravna<br />
osoba, sjedište, Vije}e, uvjeti za imenovanje, na~in<br />
donošenja odluka, djelokrug Vije}a, stru~na slu`ba Agencije,<br />
glasnik, sukob interesa zaposlenika) utvr|eno je u ~lancima<br />
29. do 38.<br />
398<br />
Postupak donošenja odluka pred Agencijom utvr|ena je u<br />
~lancima 31. do 59.<br />
U ~lancima 60. do 65. u kaznenim odredbama utvr|ena je obveza<br />
pokretanja prekršajnog postupka protiv poduzetnika<br />
kod suda kao i zastara.<br />
Ovaj Zakon se primjenjuje od 1. listopada 2003. godine.<br />
SBK<br />
METODOLOGIJA ZA STATISTI^KU PRIMJENU<br />
NACIONALNE KLASIFIKACIJE DJELATNOSTI<br />
Na temelju ~lanka 43. Zakona o slu`benoj statistici<br />
(»Narodne novine«, br. 103/03.) Dr`avni zavod za statistiku<br />
odre|uje Metodologiju za statisti~ku primjenu nacionalne<br />
klasifikacije djelatnosti – NKD 2002. Metodologija je objavljena<br />
u Narodnim novinama broj 123. od 31. srpnja 2003.<br />
godine.<br />
Stupanjem na snagu ove Metodologije za statisti~ku primjenu<br />
Nacionalne klasifikacije djelatnosti – NKD 2002.<br />
prestaju vrijediti Metodološke osnove za Nacionalnu klasifikaciju<br />
djelatnosti – NKD, objavljene u Narodnim novinama<br />
broj 12. od 5. velja~e 1997. godine.<br />
Nastavno je ukratko komentiran sadr`aj Metodologije.<br />
S obzirom na to da je NKD preuzeta klasifikacija NACE-a<br />
Rev. 1 EU-a, a preuzeta je zbog osiguravanja usporedivosti<br />
statisti~kih standarda RH s EU-om (preko toga i s UN-om),<br />
stupanjem na snagu revidirane verzije NACE-a Rev. 1.1<br />
imalo je neposredan utjecaj i na odluku Dr`avnog zavoda za<br />
statistiku (DZS) da ve} 2002. po~ne s pripremom izrade<br />
prijedloga revidirane verzije NKD-a. Osim toga, potpisivanjem<br />
Sporazuma o stabilizaciji i pridru`ivanju (SSP) izme|u<br />
Republike Hrvatske (RH) i Europske unije (EU) i donesenim<br />
Mjerama Vlade RH u okviru Plana provedbe SSP-a za<br />
razdoblje od 2001. do kraja 2006. uskla|ivanje slu`bene statistike<br />
RH sa statistikom EU-a postaje obveza DZS-a.<br />
Ovom metodologijom utvr|eni su:<br />
• pojam i klasifikacija djelatnosti<br />
• pregled razvoja klasifikacije djelatnosti u RH<br />
• struktura i sustav ozna~avanja NKD-a 2002<br />
• pravila korištena u oblikovanju NKD-a 2020<br />
• oblik vlasništva, tr`išne i netr`išne djelatnosti<br />
• djelatnosti opisane proizvodima<br />
• definicije djelatnosti<br />
• statisti~ke jedinice za promatranje i analizu proizvodnog<br />
sustava – pojam statisti~kih jedinica<br />
• pravila za razvrstavanje statisti~kih jedinica prema<br />
NKD-u 2002.<br />
Klasifikacija djelatnosti jedan je od osnovnih statisti~kih<br />
normativa koji se koristi pri evidentiranju, prikupljanju,<br />
obradi, analizi, diseminaciji i prikazivanju podataka va`nih<br />
za stanje odre|enog gospodarstva te za analizu i usmjeravanje<br />
društvenog i gospodarskog razvoja i njegovih strukturnih<br />
promjena. Prema klasifikaciji djelatnosti razvrstavaju<br />
se poslovni subjekti (pravne i fizi~ke osobe) po djelatnostima<br />
koje obavljaju u skladu s propisima.<br />
Pod djelatnoš}u se podrazumijeva kombinacija resursa kao<br />
što su oprema, rad, tehnika proizvodnje, informativne mre`e<br />
ili proizvodi ~iji je rezultat odre|ena roba ili usluge. Djelatnost<br />
je odre|ena inputom proizvoda (dobara ili usluga), proizvodnim<br />
procesom i outputom proizvoda.
Nastavno se daje kronološki prikaz razvoja klasifikacije djelatnosti<br />
u RH:<br />
• Prva Privremena klasifikacija djelatnosti u Republici<br />
Hrvatskoj prihva}ena je 1947. i koristila se do 1962. godine.<br />
• Od 1962. godine kao sastavni dio Pravilnika o razvrstavanju<br />
korisnika društvene imovine prema njihovim djelatnostima<br />
upotrebljava se Nomenklatura za razvrstavanje<br />
gospodarskih i drugih organizacija te dr`avnih organa<br />
prema djelatnostima. Koristila se i bila je na snazi uz<br />
odre|ene manje promjene i dopune do 1976. godine.<br />
• Jedinstvena klasifikacija djelatnosti – JKD stupila je na<br />
snagu i primjenjivala se od 1. sije~nja 1977. do 31. prosinca<br />
1995. godine, a za statisti~ke i analiti~ke potrebe primjenjivala<br />
se do 31. prosinca 1996. godine.<br />
• Nacionalna klasifikacija djelatnosti – NKD stupila je na<br />
snagu i primjenjuje se od 1. sije~nja 1995. do 31. prosinca<br />
2002. godine, a za statisti~ke i analiti~ke potrebe primjenjivat<br />
}e se do 31. prosinca 2003. godine.<br />
• Nacionalna klasifikacija djelatnosti – NKD 2002. obvezatno<br />
}e se primjenjivati od 1. sije~nja 2004. godine u<br />
svim statisti~kim istra`ivanjima i poslovnim registrima, a<br />
predvi|en je i krajnji rok do 31. prosinca 2006. godine.<br />
• Sljede}a revizija i stupanje na snagu revidiranog NKD-a<br />
2007. planirano je 1. sije~nja 2007. godine, u skladu s rokovnikom<br />
stupanja na snagu revidiranih svjetskih i europ-<br />
Oznake i nazivi podru~ja NKD-a 2002.<br />
potpodru~ja<br />
skih statisti~kih klasifikacija djelatnosti, koje ve} pripremaju<br />
me|unarodna statisti~ka tijela pod radnim nazivom<br />
»Operacija 2007.«.<br />
Nacionalna klasifikacija djelatnosti – NKD 2002. ima 17 podru~ja,<br />
31 potpodru~je, 62 odjeljka, 224 skupine, 514 razreda<br />
i 585 podrazreda.<br />
Šifarski sustav NKD-a 2002. obuhva}a:<br />
• prvu razinu – podru~je (section), ozna~enu jednoslovnom<br />
abecednom šifrom (A – Q)<br />
• me|urazinu – potpodru~je (subsection), ozna~enu dvoslovnom<br />
abecednom šifrom (CA – DN)<br />
• drugu razinu – odjeljak (division), ozna~enu dvoznamenkastom<br />
broj~anom šifrom (01 – 99)<br />
• tre}u razinu – skupinu (group), ozna~enu troznamenkastom<br />
broj~anom šifrom (01.1 – 99.0)<br />
• ~etvrtu razinu – razred (class), ozna~enu ~etveroznamenkastom<br />
broj~anom šifrom (01.11 – 99.00)<br />
• petu razinu – podrazred (subclass), ozna~enu peteroznamenkastom<br />
broj~anom šifrom (01.11.1 – 99.00.0).<br />
U donjoj tablici prikazan je broj naslova unutar svake od<br />
hijerarhijskih razina NKD-a 2002. po pojedina~nim podru~jima<br />
NKD 2002., sve do najni`e nacionalne razine podrazreda<br />
(585), ozna~enih s peteroznamenkastom broj~anom<br />
oznakom.<br />
Broj hijerarhijskih razina NKD-a 2002.<br />
odjeljci skupine razredi podrazredi<br />
UKUPNO (A – Q) 31 62 224 514 585<br />
A Poljoprivreda, lov i šumarstvo 1 2 6 14 19<br />
B Ribarstvo 1 1 1 2 4<br />
C Rudarstvo i va|enje 2 5 13 16 16<br />
D Prera|iva~ka industrija 14 23 103 242 255<br />
E<br />
Opskrba elektri~nom energijom, plinom i<br />
vodom<br />
1 2 4 7 7<br />
F Gra|evinarstvo 1 1 5 17 19<br />
G<br />
Trgovina na veliko i na malo; popravak<br />
motornih vozila i motocikla te predmeta<br />
za osobnu uporabu i ku}anstvo<br />
1 3 19 79 98<br />
H Hoteli i restorani 1 1 5 8 11<br />
I Prijevoz, skladištenje i veze 1 5 14 21 31<br />
J Financijsko posredovanje 1 3 5 12 13<br />
K<br />
L<br />
Poslovanje nekretninama, iznajmljivanje i<br />
poslovne usluge<br />
Javna uprava i obrana; obvezno socijalno<br />
osiguranje<br />
1 5 23 39 44<br />
1 1 3 10 15<br />
M Obrazovanje 1 1 4 6 7<br />
N Zdravstvena zaštita i socijalna skrb 1 1 3 7 8<br />
O<br />
Ostale društvene, socijalne i osobne<br />
uslu`ne djelatnosti<br />
1 4 12 30 34<br />
P Djelatnosti ku}anstava 1 3 3 3 3<br />
Q Izvanteritorijalne organizacije i tijela 1 1 1 1 1<br />
399
S obzirom na to da je NKD 2002. izveden iz NACE-a Rev.<br />
1.1, s njim je i potpuno sukladan do uklju~uju}i razine<br />
razreda (514), a sa ISIC-om Rev. 3.1 (isto kao i NACE) do<br />
uklju~uju}i razine odjeljka.<br />
Što se ti~e koncepta i definicije NKD-a 2002., sustav klasifikacije<br />
djelatnosti ovisi o primjeni propisanih opisa djelatnosti<br />
i statisti~kih jedinica koje se razvrstavaju u tu djelatnost.<br />
Svi koncepti i definicije koji se koriste u ovom poglavlju preuzeti<br />
su iz koncepta i definicija NACE-a Rev. 1.1 jer je NKD<br />
2002. preuzeo strukturu i opise izvornika NACE-a Rev. 1.1 u<br />
cjelini, pa tako i izvorne koncepte i definicije, dok je samo za<br />
nacionalno uvedenu kategoriju podrazreda korišten nacionalni<br />
koncept.<br />
Glavni kriteriji korišteni u odre|ivanju odjeljaka i skupina<br />
(dvoznamenkaste i troznamenkaste kategorije) NKD-a 2002.<br />
odnose se na osobine djelatnosti proizvodnih jedinica koje su<br />
strateški va`ne u odre|ivanju stupnja sli~nosti u strukturi jedinica<br />
i stanovite veze u gospodarstvu. Glavni aspekti djelatnosti<br />
su: osobine proizvedenih roba i usluga, namjene<br />
proizvoda i usluga i inputi, proces, tehnologija proizvodnje.<br />
Kriteriji u svezi s na~inom na koji su djelatnosti povezane<br />
unutar i raspore|ene izme|u poduze}a zauzimaju središnje<br />
mjesto u definiciji razreda (~etveroznamenkaste kategorije).<br />
Njihova je namjena da u ve}ini slu~ajeva osiguraju primjenu<br />
razreda NKD-a 2002. pri razvrstavanju jedinica prema vrsti<br />
djelatnosti (JVD) ili poduze}a i da jedinice koje pripadaju<br />
pojedinom razredu budu što je više mogu}e sli~ne prema<br />
vrstama djelatnosti koje obavljaju.<br />
Razredi NKD-a 2002. definirani su tako da što je više mogu}e<br />
budu zadovoljena sljede}a dva uvjeta: da proizvodnja<br />
odre|enih kategorija roba ili usluga koje obilje`avaju dani<br />
razred odgovara outputu jedinica razvrstanih u taj razred i da<br />
razred obuhva}a jedinice koje proizvode ve}inu kategorija<br />
roba ili usluga koje ga obilje`avaju.<br />
Podrazredi NKD-a 2002. raš~lanjeni su tako da što je više<br />
mogu}e budu zadovoljena sljede}a tri uvjeta: da je proizvodnja<br />
odre|enih kategorija roba ili usluga koje obilje`avaju<br />
dani podrazred nacionalno homogena i ekonomski va`na; da<br />
je proizvodnja odre|enih kategorija roba ili usluga koje<br />
obilje`avaju dani podrazred nacionalno specifi~na, a u suprotnom<br />
ne bi bila vidljiva (ili je predvi|en brz razvoj); da se<br />
osigura nacionalna usporedivost podataka o proizvodnji<br />
odre|enih kategorija roba ili usluga koje obilje`avaju dani<br />
podrazred s povijesnim podacima o proizvodnji odre|enih<br />
kategorija roba ili usluga (prikupljenih na temelju »središnje«<br />
klasifikacije).<br />
NKD 2002. ne razlikuje oblik vlasništva, vrstu pravne organizacije<br />
ili na~in poslovanja jer ti kriteriji nisu povezani s karakteristikama<br />
same djelatnosti.<br />
Nadalje u strukturi NKD-a 2002. razlika izme|u tr`išnih i<br />
netr`išnih djelatnosti nije uzeta u obzir.<br />
U svakodnevnoj statisti~koj praksi treba koristiti Klasifikacijom<br />
proizvoda po djelatnostima – KPD 2002., koja odre|uje<br />
karakteristi~ne proizvode pojedina~nih djelatnosti. Klasifikacija<br />
proizvoda po djelatnostima – KPD 2002. uskla|ena<br />
je sa Statisti~kom klasifikacijom proizvoda po djelatnostima<br />
u Europskoj ekonomskoj zajednici – CPA 2002 (Statistical<br />
Classification of Product by Activity in the European Economic<br />
Community, 2002 version), koja je u primjeni u zemljama<br />
~lanicama Europske unije od 1. sije~nja 2003.<br />
Djelatnost (activity) je kombinacija resursa kao što su<br />
oprema, rad, tehnike proizvodnje, informacijske mre`e ili<br />
kombinacija proizvoda kojoj je rezultat stvaranje specifi~nih<br />
400<br />
roba ili usluga. Djelatnost odre|uju input proizvoda (roba ili<br />
usluga), proizvodni proces i output proizvoda.<br />
U praksi ve}ina proizvodnih jedinica obavlja nekoliko razli~itih<br />
djelatnosti, stoga je potrebno odrediti glavnu, sporednu i<br />
pomo}nu djelatnost.<br />
Glavna djelatnost (principal activity) odre|uje se metodom top<br />
down (vidi primjer uz poglavlje V.) kao djelatnost koja najviše<br />
pridonosi cjelokupnoj dodanoj vrijednosti jedinice promatranja.<br />
Pri tako odre|enoj glavnoj djelatnosti nije nu`no da<br />
ima udjel 50% i ve}i u ukupnoj dodanoj vrijednosti te jedinice.<br />
Sporedna djelatnost (secondary activity) je svaka druga djelatnost<br />
neke jedinice kojom se proizvode robe ili usluge.<br />
Glavne i sporedne djelatnosti obi~no se obavljaju uz potporu<br />
brojnih pomo}nih djelatnosti (ancillary activities) kao što su<br />
ra~unovodstvo, prijevoz, skladištenje, nabava, promid`ba<br />
prodaje, popravak i odr`avanje itd. Stoga su pomo}ne djelatnosti<br />
one koje postoje isklju~ivo da bi pru`ale potporu glavnim<br />
proizvodnim djelatnostima neke jednice osiguravaju}i<br />
netrajnu (non-durable) robu ili usluge za potrebe te jedinice.<br />
Što se ti~e statisti~kih jedinica za promatranje i analizu proizvodnog<br />
sustava¸iz ~etvrtog dijela, ovom metodologijom<br />
utvr|uje se popis statisti~kih jedinica zajedno s kriterijima za<br />
uporabu, definicijama jedinica i objašnjenjima, koje je<br />
potrebno ugraditi u statisti~ki sustav zajedno s njihovom<br />
primjenom u statisti~kim istra`ivanjima i statisti~kim registrima.<br />
Statisti~ke jedinice definiraju se na temelju triju kriterija ~ija<br />
va`nost ovisi o vrsti jedinice na koju se odnose.<br />
• pravni, ra~unovodstveni i ustrojstveni kriterij<br />
• zemljopisni kriterij<br />
• kriterij djelatnosti.<br />
Definirane su i vrste statisti~kih jedinica:<br />
• Poduze}e (Enterprise)<br />
• Institucijska jedinica (Institutional unit)<br />
• Skupina poduze}a (Enterprise group)<br />
• Jedinica prema vrsti djelatnosti – JVD (Kind-of-activity<br />
unit – KAU)<br />
• Jedinica homogene proizvodnje – JHP (Unit of homogeneous<br />
production – UHP)<br />
• Lokalna jedinica (Local unit)<br />
• Lokalna jedinica prema vrsti djelatnosti – lokalni JVD<br />
(Local kind-of-activity unit – local KAU)<br />
• Lokalna jedinica homogene proizvodnje – lokalni JHP<br />
(Local unit of homogenous production – local UHP)<br />
• Upravna i neprofitna tijela (Government and non-profit<br />
bodies)<br />
• Pomo}ne djelatnosti (Ancillary activities).<br />
U petom dijelu dana su pravila za razvrstavanje statisti~kih<br />
jedinica prema NKD-u 2002. Detaljno su opisana temeljna<br />
pravila razvrstavanja i popra}ena primjerom.<br />
Dodana vrijednost je temeljni koncept kojim se odre|uje<br />
razvrstavanje jedinice prema ekonomskim djelatnostima.<br />
Budu}i da postoji razlika izme|u outputa (proizvodnje) i intermedijarne<br />
potrošnje, dodana vrijednost je dodatna mjera<br />
udjela svake ekonomske jedinice u bruto doma}em proizvodu<br />
(BDP). Va`an koncept vrednovanja je bruto dodana<br />
vrijednost po bazi~nim cijenama. Bruto dodana vrijednost po<br />
bazi~nim cijenama definira se kao razlika izme|u outputa<br />
(proizvodnje) vrednovanog po bazi~nim cijenama i intermedijarne<br />
potrošnje vrednovane po kupovnim cijenama. Stoga<br />
se dodana vrijednost po bazi~nim cijenama sastoji od ostalih
poreza na proizvodnju, neto dobiti, naknade zaposlenicima,<br />
potrošnje fiksnog kapitala i izravnavaju}e stavke poslovnog<br />
viška (profita).<br />
Jedinice se razvrstavaju prema svojoj glavnoj djelatnosti.<br />
Glavna je djelatnost ona u kojoj je ostvaren najve}i udjel u<br />
dodanoj vrijednosti jedinice po bazi~nim cijenama.<br />
U mnogo slo`enijem slu~aju kada jedinica obavlja više od<br />
dvije djelatnosti koje pripadaju više od dvjema razli~itim<br />
pozicijama u NKD-u 2002., a nijedna od njih nema udjel ve}i<br />
od 50% dodane vrijednosti, razvrstavanje jedinice po djelatnosti<br />
mora se odrediti uporabom metode top down.<br />
Metoda top down slijedi hijerarhijsko pravilo prema kojem<br />
razvrstavanje jedinice na ni`oj razini klasifikacije mora biti u<br />
skladu s razvrstavanjem jedinice na višim razinama. Da bi taj<br />
uvjet bio zadovoljen, proces po~inje identifikacijom va`nih<br />
pozicija na višoj razini i napreduje prema ni`im razinama klasifikacije<br />
na sljede}i na~in:<br />
1. Odredi se podru~je NKD-a 2002. koje ima relativno<br />
najve}i udjel u dodanoj vrijednosti.<br />
2. Unutar tog podru~ja odredi se odjeljak NKD-a 2002. koji<br />
ima relativno najve}i udjel u dodanoj vrijednosti unutar<br />
tog podru~ja.<br />
3. Unutar tog odjeljka odredi se skupina NKD-a 2002. koja<br />
ima relativno najve}i udjel u dodanoj vrijednosti unutar<br />
tog odjeljka.<br />
4. Unutar te skupine odredi se razred NKD-a 2002. koji ima relativno<br />
najve}i udjel u dodanoj vrijednosti unutar te skupine.<br />
5. Unutar tog razreda odredi se podrazred NKD-a 2002.<br />
koji ima relativno najve}i udjel u dodanoj vrijednosti tog<br />
razreda. Taj podrazred odre|uje glavnu djelatnost.<br />
Postoje odre|eni gospodarski procesi i pojave koje treba<br />
jasno definirati ukoliko sa statisti~kim jedinicama `elimo<br />
postupati na jedinstven na~in te su zato utvr|ena i posebna<br />
pravila koja se odnose na odre|ena podru~ja NKD-a 2002.<br />
Posebna pravila s aspekta ustrojstva i specifi~nih procesa u<br />
gospodarstvu odnose se na:<br />
• vertikalnu integraciju<br />
• horizontalnu integraciju<br />
• djelatnosti koje se obavljaju uz naplatu ili po ugovoru<br />
• konvertere<br />
• instaliranje i monta`u na licu mjesta<br />
• popravak i odr`avanje.<br />
Jedinice mogu mijenjati svoju glavnu djelatnost bilo odjednom<br />
bilo postupno tijekom odre|enoga vremenskog razdoblja.<br />
Glavna djelatnost mo`e se promijeniti unutar godine od jednoga<br />
statisti~kog razdoblja do sljede}ega zbog sezonskih ~imbenika<br />
ili zbog odluke poslovodstva da promijeni proizvodnju.<br />
Nadalje u šestom dijelu, u Pojmovniku, detaljnije se opisuju<br />
pojmovi koji se koriste u ovom slu~aju i ne vrijede izvan Metodologije.<br />
Naime, Pojmovnik predstavlja samo jedan<br />
dopunski alat korisnicima za ispravnu interpretaciju NKD-a<br />
2002. Pojmovnikom su obuhva}eni pojmovi:<br />
• Dodana vrijednost (Value added)<br />
• Finalni proizvod (Finished product)<br />
• Industrijski proces (Industrial process)<br />
• Kapitalna dobra (Capital goods)<br />
• Nusproizvodi (By-products)<br />
• Obrada (Treatment)<br />
• Poluproizvod (Semi-finished product)<br />
• Proizvod (Product)<br />
• Proizvodnja (Production)<br />
• Prera|iva~ka industrija (Manufacturing industry)<br />
• Pretvorba (Transformation)<br />
• Roba (Commodity)<br />
• Strojevi: industrijski (Machinery: industrial)<br />
• Strojevi: za osobnu uporabu ili ku}anstvo (Machinery: domestic<br />
or household).<br />
U sedmom dijelu u završnim odredbama utvr|eno je da stupanjem<br />
na snagu ove Metodologije za statisti~ku primjenu<br />
Nacionalne klasifikacije djelatnosti – NKD 2002. prestaju<br />
vrijediti Metodološke osnove za Nacionalnu klasifikaciju djelatnosti<br />
– NKD, objavljene u »Narodnim novinama« br.<br />
12/97. od 5. velja~e 1997.<br />
SBK<br />
NOVE GRANSKE NORME <strong>HEP</strong>-a<br />
<strong>HEP</strong> Distribucija d.o.o. utvrdila je I. Izmjene i dopune granske<br />
norme Tehni~ki uvjeti i upute za izgradnju niskonaponske<br />
mre`e sa samonosivim kabelskim snopom od 10.<br />
kolovoza 1993. godine koje su bile objavljene u Biltenu<br />
<strong>HEP</strong>-a broj 31. Objavljivanjem I. imjena i dopuna prestaje<br />
vrijediti navedena norma iz 1993. godine. I. izmjene i dopune<br />
predstavljaju novu normu koja je objavljena u Biltenu<br />
<strong>HEP</strong>-a broj 118. od 9. lipnja 2003. godine.<br />
Svrha donošenja ove granske norme je da se na jedinstveni<br />
na~in izvode niskonaponske mre`e sa samonosivim kabelskim<br />
snopom te korištenje tipskih presjeka kabelskog snopa i<br />
ostale pripadne opreme.<br />
Ovom granskom normom utvr|uju se uvjeti i tehni~ke preporuke<br />
za izgradnju izolirane nadzemne niskinaponske elektri~ne<br />
mre`e i to:<br />
• u gradskim i prigradskim podru~jima<br />
• u selima<br />
• odvojnih vodova s kabelske i nadzemne mre`e<br />
• odvojnih vodova za napajanje udaljenih objekata<br />
• rekonstrukciju i poja~anja postoje}ih mjesnih mre`a.<br />
U drugom dijelu definirane su tehni~ke zna~ajke samonosivog<br />
kabelskog snopa, odnosno podloge za projektiranje:<br />
• ozna~avanje i obilje`avanje `ila<br />
• konstrukcija snopa<br />
• izbor tipskog samonosivog kabelskog snopa.<br />
Upute za izgradnju niskonaponske mre`e sa samonosivim<br />
kabelskim snopom iz tre}eg dijela obuhva}aju:<br />
• sigurnosne udaljenosti i visine<br />
• izvedbu niskonaponske mre`e sa samonosivim kabelskim<br />
snopom na stupovima<br />
• monta`u samonosivog kabelskog snopa po fasadi zgrade sa<br />
zatezanjem nosivog neutralnog vodi~a<br />
• monta`u samonosivog kabelskog snopa po fasadi zgrade<br />
kada se zate`e kompletan snop<br />
• nadzemne ku}ne priklju~ke<br />
• spajanje samonosivog kabelskog snopa i izrada izolacije<br />
• zaštita niskonaponske mre`e i ku}nih priklju~aka.<br />
Uvjeti osiguranja kvalitete iz ~etvrtog dijela kontroliraju se kroz:<br />
• ispitivanje samonosivog kabelskog snopa (tipsko i na uzorku)<br />
• ispitivanje ovjesnog i spojnog materijala<br />
• ispitivanje nakon izvedene monta`e.<br />
U petom dijelu grafi~ki i tabelarno iskazani su podaci o<br />
vla~noj sili i provjesu ovisno o temperaturi, uz maksimalno<br />
radno i iznimno naprezanje za razne slu~ajeve.<br />
Tako|er su crte`om prikazana zavješenja i ovješenja za razne<br />
izvedbe zavješenja, ovješenja i spajanja samonosivog kabelskog<br />
snopa.<br />
SBK<br />
401
IZ STRANE STRU^NE LITERATURE<br />
GRADNJA HIDROELEKTRANE THREE GORGES<br />
(TRI KLISURE) IDE PO PLANU<br />
HE Three Gorges najve}a je hidroelektrana u svjetskim<br />
razmjerima (Vidjeti: Energija, god. 47/1998/1). Ukupno instalirana<br />
snaga, kad bude dovršena, iznosit }e 18.200 MW (26<br />
jedinica snage 700 MW svaka), a proizvodit }e godišnje oko<br />
85 milijuna kWh. Investicijski troškovi procjenjuju se na oko<br />
24 milijarde ameri~kih dolara. Brana, visine 175 metara,<br />
tvorit }e akumulaciju dugu 600 kilometara (sve do grada<br />
Chongqinga), kapaciteta oko 15 milijardi m 3 vode u prvoj<br />
fazi. Iz slike 1. vidljivo je koliku površinu zauzima akumulacija<br />
(crveno) u odnosu na površinu cijele Kine. Raseljeno je<br />
oko 700.000 ljudi, dok }e u kona~noj fazi to iznositi prema<br />
nekim procjenama ~ak 1, 9 milijuna ljudi.<br />
Gradnja je po~ela 1993. godine i odvija se u fazama. Planirano<br />
je da prva faza bude dovršena 2003. godine, a kompletna<br />
elektrana do 2010. godine. Dosada su se radovi<br />
odvijali po planu. Naime, punjenje akumulacije u prvoj fazi<br />
do visine 135 metara po~elo je 1. lipnja ove godine, zapravo<br />
pet dana prije planiranog roka. Promet na rijeci Yangtze bio<br />
je zatvoren od travnja ove godine do polovice lipnja, kada je<br />
ponovno otvoren.<br />
Prolaz broda kroz brodske prevodnice bio je uz fanfare koje<br />
su reklamirale projekt Three Gorges kao najve}i hidroenergetski<br />
projekt na svijetu. Nacionalna televizija pratila je<br />
spuštanje broda s vrha brane (135 metara), kroz prevodnice<br />
do baze brane (62 metra), kao i podizanje broda do akumulacije.<br />
Taj prolaz kroz brodske prevodnice trajao je 2 sata i 30<br />
minuta. Brodske prevodnice mogu provesti brodove do 3.000<br />
tona, koji }e sada ploviti rijekom Yangtze od brane u gradu<br />
402<br />
Slika 1 – Situacija brane Three Gorges (Tri klisure)<br />
Yichang kroz akumulaciju Three Gorges do glavnog grada<br />
Chongqing, 600 kilometara uzvodno.<br />
Voda u akumulaciji dovoljno je duboka da putni~ka i teretna<br />
vozila mogu ploviti rijekom Yangtze. Isto tako u akumulaciji<br />
je dovoljna koli~ina vode za po~etak rada dviju jedinica po<br />
700 MW u kolovozu, te još dviju jedinica u listopadu ove godine.<br />
Mišljenja o potrebi izgradnje ovako velike elektrane nisu<br />
jedinstvena. Bilo je prijedloga da se izgradi niz manjih elektrana<br />
na rijeci Yangtze, ali prevladao je stav rukovodstva<br />
zemlje koje je smatralo da je sada vrijeme da se izgradi<br />
ovakav energetski gigant. Oni isti~u prednosti: proizvodnja<br />
toliko potrebne elektri~ne energije, zaštita od poplava, mogu}nost<br />
plovidbe 600 km uzvodno od brane, itd.<br />
Ekolozi su upozoravali i upozoravaju da je s ekološkog aspekta<br />
prava katastrofa gradnja ovako velikog objekta. Da ova<br />
mišljenja nisu daleko od istine, pokazuju i problemi koji su se<br />
pojavili. Brana je zaustavila u akumulaciji oko 4 milijuna tona<br />
sme}a i industrijskog otpada (sme}e iz bolnica, toksi~ni materijali<br />
i otrovi iz tvornica i sl.). Tako je voda Yangtzea toliko<br />
zatrovana da se ne smije piti (ni ljudi ni `ivotinje), a nije ni za<br />
korištenje u poljoprivredi.<br />
Za vrijeme punjenja akumulacije pojavilo se niz manjih<br />
potresa. Najja~i je bio jakosti 2,1 stupanja Richterove skale.<br />
Oni nisu nanijeli štete brani ili akumulaciji. Ugloavnom seizmi~ka<br />
aktivnost je bila koncentrirana na podru~ju 80-tak<br />
kilomenata uzvodno od brane.No, to se smatra o~ekivanim i<br />
normalnim prilikom punjenja akumulacije. Brana je projektirana<br />
za potres ja~ine 7 stupnjeva Richterove skale, pa nema<br />
bojazni da }e ovi potresi uzrokovati ošte}enja. Ekologe brine<br />
i jaka erozija tla uz obale rijeke. Neki od eksperata geologa
smatraju da ve}a opasnost prijeti od odrona i rušenja obale<br />
uzrokovanih poplaljivanjem nego od seizmi~ke aktivnosti<br />
uzrokovane punjenjem akumulacije.<br />
Zadnji zna~ajniji odron u tom podru~ju dogodio se 1985. godine.<br />
On je uzrokovao val visine 36 metara koji je odnio desetak<br />
`ivota, oštetio stotinjak plovnih objekata i uzrokovao<br />
zastoj plovidbe rijekom Yangtze u trajanju od dva dana.<br />
Power Engineering International, July 2003.<br />
http://www.threegorgesprobe.org, 2003-07-10;<br />
www.china-embassy.org; www.irn.org/<br />
SBK<br />
PRVI SUPRAVODLJIVI KABEL<br />
U PRIJENOSNOJ MRE@I<br />
Ameri~ki vladin sektor za energiju DOE ugovorio je s francuskim<br />
proizvo|a~em kabela NEXANT izradu projekta kabela<br />
i kriogenskog izolatorskog sustava. Projekt je vrijedan<br />
30 milijuna ameri~kih dolara. Kabel }e se sastojati od visokotemperaturnih<br />
supravodi~a HTS (High Temperature Superconductor)<br />
i kriogenskog omota~a koji }e osigurati toplinsku<br />
izolaciju potrebnu za odr`avanje jezgre kabela na radnoj<br />
temperaturi od oko –200 C.<br />
Kabel, du`ine od 600 metara, bit }e ugra|en u prijenosnoj<br />
mre`i na Long Islandu. Supravodljivi sustav prijenosnog kapaciteta<br />
600 MW, napona 138 kV kao integralni dio prijenosne<br />
mre`e opskrbljivat }e elektri~nom energijom oko<br />
300.000 doma}instava. Planirano je da se stavi u pogon do<br />
kraja 2005. godine.<br />
International Power generation, May 2003.<br />
SBK<br />
ELEKTROPRIVREDA NJEMA^KE GOTOVO<br />
UDVOSTRU^ILA PRODUKTIVNOST<br />
Produktivnost njema~ke elektroprivrede gotovo je udvostru~ena<br />
u posljednjih 10 godina. Po jednom radniku isporu~eno<br />
je 2002. godine 3,7 gigavatsati, a 1992. godine oko 2<br />
gigavatsata. Broj radnika, u istom razdoblju smanjen je za 37<br />
posto.<br />
Takvo visoko pove}anje produktivnosti rezultat je posvemašnjeg<br />
smanjenja troškova u tr`išnoj utakmici, racionalizacije<br />
poslovanja, kooperacije i fuzioniranja u elektroprivredi.<br />
(U tom je razdoblju došlo do dvije velike fuzije: 2000. godine<br />
nastao je koncern E.ON, fuzijom velikih elektroprivrednih<br />
poduze}a Bayernwerk i Preussen-Elektra i iste godine koncern<br />
RWE, nastao fuzijom dotadašnjeg RWE i poduze}a<br />
VEW.) Tome valja pridodati otpuštanja radnika i<br />
anga`mane izvo|a~a radova izvan elektroprivrede, primjerice<br />
za elektroni~ku obradu podataka ili odr`avanje elektrana<br />
i mre`nih postrojenja.<br />
www.strom.de/7. 7. 2003.<br />
MK<br />
18 POSTO VIŠE "EKO-STRUJE" U NJEMA^KOJ<br />
U 2002. godini je u Njema~koj proizvedeno 45 TWh elektri~ne<br />
energije iz obnovljivih izvora, to je u odnosu na 2001.<br />
godinu – kada je proizvedeno 38 TWh iz takvih izvora – veliko<br />
pove}anje (18 posto). Obnovljivi izvori ostvarili su udjel<br />
od okruglo 8 posto u ukupnoj proizvodnji elektri~ne energije,<br />
2001. godine: 6,5 posto.<br />
Najve}i udjel imaju vodne snage, više od polovine svih obnovljivih<br />
izvora. Slijedi vjetar s udjelom ve}im od jedne<br />
tre}ine i pove}anjem u odnosu na 2001. godinu od 50%!<br />
Nakon toga dolazi biomasa s jedno 5-postotnim udjelom i<br />
sme}e s nešto manjim udjelom od toga. Sunce ima udjel od<br />
nešto više od 2 promila u ukupnoj proizvodnji elektri~ne energije<br />
iz obnovljivih izvora.<br />
Proizvodnja elektri~ne energije iz obnovljivih izvora u<br />
Njema~koj (TWh)<br />
Obnovljivi izvor 2001. 2002.<br />
Vodne snage 23,5 23,9<br />
Vjetar 10,5 16,8<br />
Biomasa 2,0 2,3<br />
Sme}e 1,9 1,9<br />
Sunce 0,1 0,1<br />
Ukupno 38,0 45,0<br />
www.strom.de/17. 2. 2003.<br />
DR@AVA VISOKO OPTERE]UJE CIJENU<br />
ELEKTRI^NE ENERGIJE<br />
MK<br />
Iz godine u godinu, sve je ve}e «dr`avno» optere}enje cijene<br />
elektri~ne energije u Njema~koj, na osnovi rastu}eg poreza<br />
na elektri~nu energiju, te optere}enja te cijene radi poticanja<br />
korištenja obnovljivih izvora i zaštite proizvodnje u spojenom<br />
procesu. Zajedno s porezom na dodanu vrijednost te naknade<br />
za koncesije, godine 2003. ukupno optere}enje cijene<br />
elektri~ne energije dose}i }e razinu od preko 15 milijardi<br />
eura (što predstavlja gotovo 3/4 bruto doma}eg proizvoda<br />
Hrvatske – opaska M.K.).<br />
Ukupni dodaci na cijenu elektri~ne energije u Njema~koj<br />
(milijarde eura)<br />
Godina 2000<br />
Industrija<br />
2001 2002 2003<br />
Porez na elektri~nu energiju 0,55 0,66 0,78 2,69<br />
Poticanje obnovljivih izvora 0,41 0,55 0,76 0,90<br />
Zaštita spojenog procesa 0,28 0,46 0,01 0,01<br />
Naknada za koncesiju 0,05 0,03 0,04 0,05<br />
Doma}instva<br />
Porez na elektri~nu energiju 1,37 1,64 1,93 2,23<br />
Poticanje obnovljivih izvora 0,20 0,28 0,38 0,45<br />
Zaštita spojenog procesa 0,14 0,23 0,28 0,34<br />
Naknada za koncesiju 2,00 2,00 2,00 2,10<br />
Porez na dodanu vrijednost 2,30 2,40 2,50 2,60<br />
Ukupno: industrija+doma}instva+ostala potrošnja<br />
Porez na elektri~nu energiju 3,40 4,06 4,80 7,44<br />
Poticanje obnovljivih izvora 0,86 1,18 1,65 1,94<br />
Zaštita spojenog procesa 0,61 0,99 0,67 0,69<br />
Naknada za koncesiju 2,10 2,04 2,07 2,19<br />
www.strom.de/07. 04. 2003.<br />
MK<br />
403
UCTE 2001. GODINE<br />
Objavljeno je statisti~ko izvješ}e UCTE za 2001.godinu.<br />
UCTE-interkonekcija osnovana je prije više od 50 godina<br />
(1951) i danas obuhva}a podru~je s oko 400 milijuna stanovnika.<br />
U tablici, iznosimo klju~ne podatke iz toga izvješ}a.<br />
Neke opaske uz to izvješ}e. Ne radi se svuda o 100%-tnom<br />
opsegu ukupnih podataka za pojedinu zemlju. Taj postotak<br />
varira od 91-100%. Zbroj maksimalne snage elektrana ne<br />
odgovara uvijek ukupnoj snazi, to je stoga jer je ponegdje bilo<br />
nepoznato o kakvoj se pojedina~noj elektrani radi (te je ušla<br />
u zbroj, ali nepoznate vrste). U ostalim obnovljivim izvorima<br />
(obnovljivi izvori osim HE) prikazani su samo oni koji su kao<br />
takvi prikazani u UCTE. Podaci za Bosnu i Hercegovinu nisu<br />
sadr`ani u tablici, a u okviru Jugoslavije izneseni su podaci i<br />
za Makedoniju.<br />
Izlazi da je ukupna maksimalna neto snaga elektrana u tih<br />
prikazanih 18 zemalja nešto preko 500 gigavata, u kojima je<br />
proizvedeno oko 2200 TWh elektri~ne energije. Prosje~no<br />
vrijeme korištenja maksimalne snage elektrana, za cijelu<br />
UCTE, je: za hidroelektrane oko 2800 sati/godišnje, za konvencionalne<br />
termoelektrane oko 4100 sati/godišnje, a za nuklearne<br />
elektrane 6900 sati/godišnje. Zbroj vršnih optere}enja<br />
pojedinih dr`ava za oko 7300 megavata ve}i je od vršnog optere}enja<br />
UCTE, toliko je snage elektrana manje anga`irano<br />
u odnosu na (zamišljene) situacije da interkonekcija ne postoji<br />
te da svaki dr`avni sustav radi odvojeno od drugih.<br />
Najve}i izvoznik je Francuska (proizvodnja 512 TWh, potrošnja<br />
437 TWh) a najve}i uvoznik je Italija (proizvodnja 267 TWh, a<br />
potrošnja 305 TWh). Francuska je ujedno i apsolutno najve}i<br />
proizvo|a~ elektri~ne energije, kada se promatra kroz "UCTEnao~ale".<br />
Ina~e je Njema~ka neznatno ve}i proizvo|a~, jer je<br />
404<br />
opseg UCTE-podacima za Njema~ku nešto ni`i (93%) nego li za<br />
Francusku (97%). Za zapamtiti je da njema~ka i francuska proizvodnja<br />
zajedno ~ine ½ ukupne proizvodnje u UCTEinterkonekciji.<br />
Za Hrvatsku znakovito je to da je pokrivenost potro{nje<br />
proizvodnjom na vlastitom podru~ju oko 78%, manja od<br />
Italije (87%), najve}eg apsolutnog uvoznika.<br />
Dr`ava<br />
Maksimalna neto snaga elektrana (MW)<br />
HE NE TE Ost.obn. Ukupno<br />
Neto proizvodnja elektrana (TWh)<br />
HE NE TE Ukupno<br />
Potroš.<br />
(TWh)<br />
Vrš.opt.<br />
(MW)<br />
Maks/<br />
Vrš.opt.<br />
HE/<br />
Uk.pro.<br />
Belgija 1403 5738 8248 199 15651 1,6 44,0 30,4 76,0 83,6 12281 1,27 0,02<br />
Njema~ka 8500 20700 68000 3500 100700 23,4 161,2 316,9 501,5 495,4 74300 1,36 0,05<br />
Španjolska 17955 7816 25046 3894 54711 43,9 60,7 101,7 206,3 205,7 35186 1,55 0,21<br />
Francuska 24300 63200 23700 111200 74,9 401,3 35,6 511,8 437,0 74952 1,48 0,15<br />
Gr~ka 3060 0 6297 155 9512 2,7 0,0 41,8 44,5 46,1 7735 1,23 0,06<br />
Italija 20346 0 54440 1117 75903 54,2 0,0 212,3 266,5 305,4 51277 1,48 0,20<br />
Slovenija 778 670 1241 2689 3,3 5,1 4,2 12,6 10,8 1789 1,50 0,26<br />
Hrvatska 2076 0 1631 3707 6,6 0,0 4,7 11,3 14,4 2713 1,37 0,58<br />
Jugoslavija 3893 0 6753 10646 13,2 0,0 28,5 41,7 44,9 8297 1,28 0,32<br />
Luksemburg 1128 0 460 20 1608 0,9 0,0 0,6 1,5 5,9 857 1,88 0,60<br />
Nizozemska 37 449 17342 876 19404 0,0 3,7 86,1 89,8 107,1 13755 1,41 0,00<br />
Austrija 11160 0 5620 80 16860 40,5 0,0 14,2 54,7 52,8 7918 2,13 0,74<br />
Portugal 4408 0 5065 203 9676 14,3 0,0 26,0 40,3 40,0 7020 1,38 0,35<br />
Švicarska 13285 3200 295 288 17310 42,2 25,3 2,6 70,1 57,9 9396 1,84 0,60<br />
^eška 1945 1637 9588 1 13171 2,5 13,8 52,5 68,8 58,7 9235 1,43 0,04<br />
Ma|arska 46 1772 5608 7824 0,2 13,4 19,8 33,4 36,6 5796 1,35 0,01<br />
Poljska 2185 0 31189 13 33387 4,1 0,0 140,5 144,6 135,2 21996 1,52 0,03<br />
Slova~ka 2427 2640 2294 8057 4,9 15,7 9,1 29,7 25,8 4264 1,89 0,16<br />
Ukupno 118932 107822 272817 10346 512016 333,4 744,2 1127,5 2205,1 2163,3 341447 1,50 0,15<br />
Prosje~an omjer maksimalne snage elektrana i vršnog optere}enja<br />
je 1,50; dakle za 50% je ve}a instalacija elektrana<br />
od vršnog optere}enja. No, taj omjer varira od dr`ave do<br />
dr`ave, na~elno je ve}i u dr`avama s ve}im udjelom hidroenergije<br />
(primjerice Austrija, ~ak 2,13, ili Švicarska, 1,84). Tu<br />
Hrvatska slabije stoji, njezin je omjer 1,37 – s tim da je NE<br />
Krško ura~unata cijelom snagom u Sloveniji – što je i prihvatljivo,<br />
radi se o omjeru instalacije elektrana na vlastitom<br />
podru~ju i vršnog optere}enja na tom istom podru~ju.<br />
Prema udjelu proizvodnje u hidroelektranama u odnosu na<br />
ukupnu proizvodnju (Hrvatska 58%), nalazimo se na<br />
~etvrtom mjestu, iza Austrije (74%), Švicarske (60%) i Luksemburga<br />
(60%). Prosje~an udjel za ~itavu UCTEinterkonekciju<br />
iznosio je 2001. godine mnogo manjih 15%.<br />
UCTE-Memo 2001.<br />
MK<br />
NORDEL, 2001. GODINE<br />
Raspola`emo statisti~kim izvješ}em NORDEL za<br />
2001.godinu. NORDEL-interkonekcija obuhva}a Dansku,<br />
Finsku, Norvešku i Švedsku u sinhronom pogonu, te Island.<br />
To je podru~je s oko 24,3 milijuna stanovnika. Iznosimo<br />
klju~ne podatke iz toga izvješ}a.
Dr`ava<br />
Maksimalna neto snaga elektrana (MW)<br />
HE NE TE Ost.obn. Ukupno<br />
Neto proizvodnja elektrana (GWh)<br />
HE NE TE Ost.obn. Ukupno<br />
Potroš.<br />
(GWh)<br />
Vrš.opt<br />
(MW)<br />
Maks/<br />
Vrš.opt<br />
HE/<br />
Uk.pro.<br />
Danska 11 0 9983 2486 12480 27 0 31672 4310 36009 35432 6229 2,00 0,00<br />
Finska 2948 2640 11200 39 16827 13287 21879 36408 71 71645 81604 13310 1,26 0,19<br />
Island 1105 0 120 202 1427 6574 0 3 1451 8028 8028 1130 1,26 0,82<br />
Norveška 27571 0 305 17 27893 120981 0 862 29 121872 125464 23054 1,21 0,99<br />
Švedska 16239 9436 5753 293 31721 78454 69210 9661 478 157803 150512 26800 1,18 0,50<br />
Ukupno 47874 12076 27361 3037 90348 219323 91089 78606 6339 395357 401040 64607 1,40 0,55<br />
Ukupna je maksimalna neto snaga elektrana u tih 5 zemalja<br />
nešto preko 90 gigavata, u kojima je proizvedeno gotovo 400<br />
TWh elektri~ne energije, u 2001.godini. Prosje~no vrijeme<br />
korištenja maksimalne snage elektrana, za cijelu interkonekciju<br />
NORDEL, bilo je: za elektrane na ostale obnovljive izvore<br />
(osim HE) oko 2090 sati/godišnje, za konvencionalne<br />
termoelektrane oko 2870 sati/godišnje, za hidroelektrane<br />
oko 4580 sati/godišnje, a za nuklearne elektrane oko 7540<br />
sati/godišnje. Zbroj vršnih optere}enja pojedinih dr`ava za<br />
oko 5900 megavata ve}i je od vršnog optere}enja NORDEL,<br />
toliko je snage elektrana manje anga`irano u odnosu na<br />
(zamišljenu) situaciju da interkonekcija ne postoji te da svaki<br />
dr`avni sustav radi odvojeno od drugih.<br />
Najve}i izvoznik je Švedska (proizvodnja 158 TWh, potrošnja<br />
151 TWh) a najve}i uvoznik je Finska (proizvodnja 72 TWh,<br />
a potrošnja 82 TWh). Švedska je ujedno i apsolutno najve}i<br />
proizvo|a~ elektri~ne energije u interkonekciji NORDEL.<br />
Za zapamtiti je da NORDEL-proizvodnja ~ini nešto manje<br />
od 1/5 proizvodnje u UCTE-interkonekciji, a opskrbljuje oko<br />
16 puta manje stanovnika; prosje~na potrošnja po stanovniku<br />
je više nego trostruko ve}a u interkonekciji NORDEL od one<br />
u interkonekciji UCTE!<br />
Prosje~an omjer maksimalne snage elektrana i vršnog optere}enja<br />
je 1,40; dakle za 40% je ve}a instalacija elektrana<br />
od vršnog optere}enja i najve}i je u Danskoj gdje je instalacija<br />
elektrana za 100% ve}a od vršnog optere}enja. Udjel hidroenergije<br />
najve}i je u Norveškoj (99%), a prosje~ni za<br />
cijelu interkonkciju znatno je viši od onoga interkonekcije<br />
UCTE te iznosi 55%.<br />
www.nordel.org/11. 08. 2003.<br />
MK<br />
405
406
Energija<br />
Godi{te 52 (2003) Br. 5<br />
^asopis Hrvatske elektroprivrede<br />
Uredni{tvo i uprava<br />
Zagreb, Ulica grada Vukovara 37<br />
Godi{nja pretplata 480,00 kn<br />
Energija 1447 UDK 621.316.91<br />
PREGLEDNI ^LANAK<br />
Energija 52/2003/5, 363 – 373<br />
PRIMJENA UREÐAJA ZA ZAŠTITU OD PRENAPONA U ELEKTRI^NIM<br />
INSTALACIJAMA<br />
Mr. sc. Ivan Matekovi}, dipl. ing.<br />
Elektrokontakt d.d., Radni~ka cesta b.b., 10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Elektri~na oprema i ure|aji su s obzirom na udarne napone svrstani u ~etiri prenaponske<br />
kategorije. Za svaku od tih prenaponskih kategorija dan je podnosivi udarni napon (kao<br />
tjemeni iznos oblika 1,2/50s) koji oprema odnosno ure|aj mora izdr`ati. Procijeni li se da je<br />
rizik od prenapona ve}i od troškova ugradnje ure|aja za zaštitu od prenapona u elektri~nu<br />
instalaciju pristupa se projektiranju zaštite. Zaštitu od prenapona treba projektirati<br />
uva`avaju}i neke datosti kao što su korišteni sustav elektri~ne razdjelbe, karakteristike ure|aja<br />
za zaštitu od prenapona, zahtjevi za nesmanjenom djelotvornoš}u ure|aja za zaštitu od kratkog<br />
spoja i preoptere}enja te zaštitnih strujnih sklopki i zahtjevi elektrodistributivnog poduze}a.<br />
Pravilno projektirana i izvedena zaštita od prenapona pove}ava raspolo`ivost elektri~ne<br />
instalacije.<br />
(Lit. 8, sl. 5 – original na hrvatskom jeziku)<br />
Autor<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/363 –373/2003.<br />
Energija 1448 UDK 621.395:658.516<br />
PREGLEDNI ^LANAK<br />
Energija 52/2003/5, 375 – 392<br />
PRIKAZ STANJA NORMIZACIJE I REGULATIVE VEZANE UZ<br />
KOMUNICIRANJE ELEKTROENERGETSKIM VODOVIMA, PLC<br />
II. DIO: REGULATIVA PLC-a<br />
Mr. sc. Suzana Javornik Von~ina, dipl. ing.<br />
<strong>HEP</strong> d.d. – Sektor za poslovnu informatiku, Ulica grada Vukovara 37, 10000 Zagreb, Hrvatska<br />
^lanak daje pregled pokušaja reguliranja uporabe PLC-a i ostalih širokopojasnih kabelskih<br />
transmisijskih mre`a, uklju~uju}i prikaz principa me|unarodnog reguliranja uporabe radijskih<br />
frekvencija, europskog okvira reguliranja elektromagnetske kompatibilnosti i uporabe<br />
radijskih frekvencija, te hrvatskih okvira unutar kojih }e trebati dorada vezana uz reguliranje<br />
uporabe širokopojasnog PLC-a i ostalih širokopojasnih kabelskih transmisijskih mre`a.<br />
(Lit. 33, sl. 1 – original na hrvatskom jeziku)<br />
Autor<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/375 – 392/2003.<br />
Energija 1449 UDK 621.31:519<br />
STRU^NI ^LANAK<br />
Energija 52/2003/5, 353 – 362<br />
PRORA^UN POKAZATELJA POUZDANOSTI TEHNI^KIH SUSTAVA<br />
UPOTREBOM MARKOVLJEVA PROCESA<br />
Emil Vilenica, dipl. ing.<br />
EKONERG d.o.o., Ulica grada Vukovara 37, 10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Upotreba metoda Markovljeva procesa koristi se za prora~un pokazatelja pouzdanosti<br />
tehni~kih sustava. Pokazatelji pouzdanosti tehni~kih sustava su vjerojatnosti stanja u kojima se<br />
sustav mo`e nalaziti, srednja vremena boravka sustava u tim stanjima i u~estalost nastupanja tih<br />
stanja. U ~lanku su objašnjene temeljne metode i postupci prora~una pokazatelja pouzdanosti<br />
tehni~kih sustava upotrebom Markovljeva procesa.<br />
(Lit. 6, sl. 1 – original na hrvatskom jeziku)<br />
Autor<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/353 – 362/2003.<br />
1
2<br />
Energija 1449 UDK 621.31:519<br />
1. Prora~un pokazatelja pouzdanosti<br />
tehni~kih sustava upotrebom Markovljeva<br />
procesa<br />
I. Vilenica, E.<br />
II. EKONERG d.o.o., Ulica grada Vukovara<br />
37, 10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Markovljev proces<br />
Vjerojatnost stanja sustava<br />
Srednje vrijeme boravka u stanju sustava<br />
U~estalost nastupanja stanja sustava<br />
Energija 1448 UDK 621.395:658.516<br />
1. Prikaz stanja normizacije i regulative<br />
Normizacija<br />
vezane uz komuniciranje<br />
elektroenergetskim vodovima, PLC<br />
II dio: Regulativa PLC-a<br />
Regulativa<br />
PLC<br />
I. Javornik Von~ina, S. PLT<br />
II. <strong>HEP</strong> d.d. – Sektor za poslovnu<br />
Elektromagnetska kompatibilnost<br />
informatiku, Ulica grada Vukovara 37,<br />
10000 Zagreb, Hrvatska<br />
xDSL<br />
Energija 1447 UDK 621.316.91<br />
1. Primjena ure|aja za zaštitu od prenapona Prenapon<br />
u elektri~nim instalacijama<br />
Zaštita od prenapona<br />
I. Matekovi}, I. Prenaponska kategorija<br />
II. Elektrokontakt d.d., Radni~ka cesta b.b., Ure|aj za zaštitu od prenapona<br />
10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Udarna odvodna struja<br />
Napon prorade<br />
Zaštitni nivo
Energija<br />
Godi{te 52 (2003) Br. 5<br />
^asopis Hrvatske elektroprivrede<br />
Uredni{tvo i uprava<br />
Zagreb, Ulica grada Vukovara 37<br />
Godi{nja pretplata 480,00 kn<br />
Energija 1450 UDK 621.315.2:621.395.386<br />
STRU^NI ^LANAK<br />
Energija 52/2003/5, 313 – 319<br />
DESET PODMORSKIH TRASA – STO KILOMETARA PODMORSKOG<br />
KABELA 35 kV – DESET GODINA POGONSKE EKSPLOATACIJE<br />
PODMORSKOG DIJELA PROGRAMA “JADRANSKI OTOCI 35 kV”;<br />
ISKUSTVA I PRIJEDLOZI<br />
Ivo Santica, dipl. ing.<br />
<strong>HEP</strong> Distribucija d.o.o. – DP Elektrodalmacija, Polji~ka b.b., 21000 Split, Hrvatska<br />
Skoro deset godina eksploatacije objekata <strong>HEP</strong>-ovog programa “Jadranski otoci 35 kV”<br />
obvezuje na karatak stru~ni osvrt. Ovim ~lankom pokušat }e se sistematizirati iskustva<br />
najspecifi~nijeg dijela programa; a to su podmorski kabeli. U ovaj dio ulo`eno je pribli`no sto<br />
milijuna kuna. Sto kilometara podmorskog kabela polo`eno je na deset razli~itih dionica od<br />
otoka Lošinja do otoka Mljeta. U samo godinu dana napravljeni su pripremno istra`iva~ki<br />
radovi, isho|ene lokacijske i gra|evinske dozvole, projektirane trase, odabran proizvo|a~ i<br />
polo`eni kabeli. Timski vo|ena, grupa <strong>HEP</strong>-ovih specijaliziranih stru~njaka, obavila je ovaj<br />
zadatak u zadanom roku.<br />
Koliko vješto i uspješno pokušat }e se odgovoriti s ove vremenske distance.<br />
(Lit. 2, sl. 5 – original na hrvatskom jeziku)<br />
Autor<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/313 – 319/2003.<br />
Energija 1451 UDK 620.9.351.64<br />
PREGLEDNI ^LANAK<br />
Energija 52/2003/5, 341 – 351<br />
VA@NOST DONOŠENJA STANDARDA ENERGETSKE EFIKASNOSTI<br />
RADI POVE]ANJA NACIONALNIH ENERGETSKIH UŠTEDA<br />
Mr. sc. Vesna Kolega, dipl. ing.<br />
EI Hrvoje Po`ar, Savska 163, 10000 Zagreb, Hrvatska<br />
U ~lanku su prikazana iskustva kao potvrda va`nosti uvo|enja standarda energetske efikasnosti<br />
ku}anskih ure|aja i uredske opreme radi smanjenja energetske potrošnje u stambenom i<br />
javnom sektoru zgrada na nacionalnom nivou, s posebnim osvrtom na va`nost provo|enja<br />
me|unarodne i regionalne harmonizacije standarda energetske efikasnosti, energetskih<br />
oznaka i test procedura. Nadalje, opisana su dva osnovna pristupa etabliranju standarda<br />
energetske efikasnosti: statisti~ki i in`injersko-ekonomski.<br />
(Lit. 11, sl. 4 – original na hrvatskom jeziku)<br />
Autor<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/341 – 351/2003.<br />
Energija 1452 UDK 621.316.1.003<br />
PREGLEDNI ^LANAK<br />
Energija 52/2003/5, 321 – 339<br />
DISTRIBUIRANA PROIZVODNJA ELEKTRI^NE ENERGIJE<br />
Dr. sc. Nijaz Dizdarevi}, dipl. ing. – dr. sc. Matislav Majstrovi}, dipl. ing. – dr. sc.<br />
Sr|an @utobradi}, dipl. ing.<br />
EI Hrvoje Po`ar, Savska 163, 10000 Zagreb, Hrvatska<br />
U ovom su radu na op}eniti na~in razmotrena glavna obilje`ja distribuirane proizvodnje<br />
elektri~ne energije. Najprije su opisani tehni~ki utjecaji distribuiranih izvora na sustave<br />
proizvodnje, prijenosa i distribucije elektri~ne energije. Zatim su predo~ena neka rješenja<br />
tehni~kih utjecaja te otvorena pitanja. Proizvodnja elektri~ne energije iz malih vjetroelektrana<br />
smještena je u kontekst distribuirane proizvodnje. Opisane su vrste prora~una u distribucijskoj<br />
mre`i koje se koriste u studijskoj analizi priklju~enja izvora na distribucijsku mre`u.<br />
(Lit. 8, sl. 1 – original na hrvatskom jeziku)<br />
Autori<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/321 – 339/2003.<br />
3
4<br />
Energija 1452 UDK 621.316.1.003<br />
1. Distribuirana proizvodnja elektri~ne<br />
energije<br />
I. Dizdarevi}, N. – Majstrovi}, M. –<br />
@utobradi}, S.<br />
II. EI Hrvoje Po`ar, Savska 163,<br />
10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Energija 1451 UDK 620.9.351.64<br />
1. Va`nost donošenja standarda energetske<br />
efikasnosti radi pove}anja nacionalnih<br />
energetskih ušteda<br />
I. Kolega, V.<br />
II. EI Hrvoje Po`ar, Savska 163,<br />
10000 Zagreb, Hrvatska<br />
Energija 1450 UDK 621.315.2:621.395.386<br />
1. Deset podmorskih trasa – sto kilometara<br />
podmorskog kabela 35 kV – deset godina<br />
pogonske eksploatacije podmorskog dijela<br />
programa “Jadranski otoci 35 kV”;<br />
Iskustva i prijedlozi<br />
I. Santica, I.<br />
II. <strong>HEP</strong> Distribucija d.o.o. – DP<br />
Elektrodalmacija, Polji~ka b.b.,<br />
21000 Split, Hrvatska<br />
Distribuirana proizvodnja<br />
Disperzirani izvori<br />
Vjetroelektrane<br />
Distribucijska mre`a<br />
Standardi energetske efikasnosti<br />
Test procedure<br />
Me|unarodna harmonizacija<br />
Statisti~ki pristup<br />
In`enjersko-ekonomski pristup<br />
Podmorski kabel<br />
Priobalna zaštita<br />
Znak zabrane sidrenja
Energija<br />
Volume 52 (2003) N o 5<br />
Review of electricity of Croatia<br />
Editorial and advertisements offices:<br />
Zagreb, Ulica grada Vukovara 37<br />
Subscription rate for 6 numbers p.a. USD 95<br />
ENERGIJA 1447 UDK 621.316.91<br />
SUBJECT REVIEW<br />
ENERGIJA 52/2003/5, 363 – 373<br />
APPLICATION OF OVERVOLTAGE PROTECTION EQUIPMENT IN<br />
ELECTRICAL INSTALLATIONS<br />
Ivan Matekovi}, M. Sc.<br />
Elektrokontakt d.d., Radni~ka cesta b.b., 10000 Zagreb, Croatia<br />
Electrical equipment and appliances are divided into four groups considering impulse voltage.<br />
For all of these overvoltage categories a tolerable impulse voltage is given (as front shape value<br />
of 1,2/50µs), which the equipment or appliance has to overcome. If overvoltage risk is estimated<br />
to be greater than the costs of building the equipment into electrical installations, then<br />
protection design is done. Overvoltage design has to take into account some facts such as used<br />
system of electrical distribution, protection equipment characteristics, needs for not decreasing<br />
efficiency of short voltage and overload protection, as well as of current circuit breaker and<br />
demands of electric distribution company. Good design and realization of overvoltage<br />
protection increases the availability of electrical installations.<br />
(No. of References: 8, Fig.: 5 – original in Croatian)<br />
Author<br />
ISSN 0013-448<br />
ENJAAC 52/5/363 – 373 /2003.<br />
ENERGIJA 1448 UDK 621.395:658.516<br />
SUBJECT REVIEW<br />
ENERGIJA 52/2003/5, 375 – 392<br />
STATE REVIEW OF NORMISATION AND REGULATION CONNECTED<br />
TO ELECTRIC ENERGY LINE COMMUNICATION, PLC<br />
PART II: PLC REGULATION<br />
Suzana Javornik Von~ina, M. Sc.<br />
<strong>HEP</strong> d.d. – Sektor za poslovnu informatiku, Ulica grada Vukovara 37,10000 Zagreb, Croatia<br />
The paper gives a review of PLC usage regulation attempts and other wide range cable<br />
transmission networks including a review of international regulating principle of radio<br />
frequencies, European framework of regulating electromagnetic compatibility and radio<br />
frequencies usage, as well as the Croatian framework for the elaboration of regulation<br />
connected to widerange PLC usage and other widerange cable transmission networks.<br />
(No. of References: 33, Fig.: 1 – original in Croatian)<br />
Author<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/375 – 392/2003.<br />
ENERGIJA 1449 UDK 621.31.519<br />
PROFESSIONAL PAPER<br />
ENERGIJA 52/2003/5, 353 – 362<br />
RELIABILITY PARAMETER CALCULATION OF TECHNICAL SYSTEMS<br />
USING MARKOVLJEV’S PROCESS<br />
Emil Vilenica, B. Sc.<br />
EKONERG d.o.o., Ulica grada Vukovara 37, 10000 Zagreb, Croatia<br />
Markovljev’s process method is suitable for calculation of technical systems' reliability<br />
parameters. Reliability parameters of technical systems are probability states in which the<br />
systems can be found, mean time of their duration and their frequency. In the paper basic<br />
methods and procedures of calculating reliability parameters of technical systems using<br />
Markovljev’s process are evaluated.<br />
(No. of References: 6, Fig.: 1 – original in Croatian)<br />
Author<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/353 – 362/2003.<br />
5
6<br />
ENERGIJA 1449 UDK 621.31.519<br />
1. Reliability Parameter Calculation of<br />
Technical Systems Using Markovljev’s<br />
Process<br />
I. Vilenica, E.<br />
II. EKONERG d.o.o., Ulica grada Vukovara 37,<br />
10000 Zagreb, Croatia<br />
Markovljev’s Process<br />
Probability of System State<br />
Mean Time of State Duration<br />
Frequency of System State<br />
Commencement<br />
ENERGIJA 1448 UDK 621.395:658.516<br />
1. State Review of Normisation and<br />
Normisation<br />
Regulation Connected to Electric Energy<br />
Line Communication, PLC – II Part: PLC<br />
Regulation<br />
Regulation<br />
PLC<br />
I. Javornik Von~ina, S. PLT<br />
II. <strong>HEP</strong> d.d. – Sektor za poslovnu<br />
Electromagnetic Compatibility<br />
informatiku, Ulica grada Vukovara 37,<br />
10000 Zagreb, Croatia<br />
xDSL<br />
ENERGIJA 1447 UDK 621.316.91<br />
1. Application of Overvoltage Protection<br />
Overvoltage<br />
Equipment in Electrical Installations<br />
Overvoltage Protection<br />
I. Matekovi}, I. Overvoltage Category<br />
II. Elektrokontakt d.d., Radni~ka cesta b.b. Overvoltage Protection Equipment<br />
10000 Zagreb, Croatia<br />
Impulse Discharge Current<br />
Operational Voltage<br />
Protection Level
Energija<br />
Volume 52 (2003) N o 5<br />
Review of electricity of Croatia<br />
Editorial and advertisements offices:<br />
Zagreb, Ulica grada Vukovara 37<br />
Subscription rate for 6 numbers p.a. USD 95<br />
ENERGIJA 1450 UDK 621.315.2:621.395.386<br />
PROFESSIONAL PAPER<br />
ENERGIJA 52/2003/5, 313 – 319<br />
TEN UNDERSEA LINES – HUNDRED KILOMETERS OF 35kV<br />
UNDERSEA CABLE - TEN YEARS OF EXPLOITATION OF THE<br />
PROGRAMME'S “ADRIATIC ISLANDS 35kV” UNDERSEA PART<br />
EXPERIENCES AND SUGGESTIONS<br />
Ivo Santica, B. Sc.<br />
<strong>HEP</strong> Distribucija d.o.o. – DP Elektrodalmacija, Polji~ka b.b., 21 000 Split, Croatia<br />
After almost ten years of exploitation of <strong>HEP</strong>’s programme “Adriatic Islands 35kV” there rose<br />
a need for a short professional review. This paper is an attempt to present the most specific part<br />
of the programme, i.e. undersea cables. About a hundred million Kuna were invested into this<br />
part. A hundred kilometers of undersea cable are situated on ten different points from the<br />
island of Lošinj to the island of Mljet. In only a year preparatory research work was done,<br />
location and construction permits obtained, routes projected, producer selected and cabels<br />
laid. A team of <strong>HEP</strong>’s experts completed this project within a given time frame. Following this<br />
time period, we will be able to answer how well and successfully.<br />
(No. of References: 2, Fig.: 5 – original in Croatian)<br />
Author<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/313 – 319/2003.<br />
ENERGIJA 1451 UDK 620.9.351.64<br />
SUBJECT REVIEW<br />
ENERGIJA 52/2003/5, 341 – 351<br />
IMPORTANCE OF ENERGY EFFICIENCY STANDARDS TO INCREASE<br />
NATIONAL ENERGY SAVINGS<br />
Vesna Kolega, M. Sc.<br />
EI Hrvoje Po`ar, Savska 163, 10000 Zagreb, Croatia<br />
In the paper experiences are shown as a verification of importance of appliances' and office<br />
equipment's energy efficiency standardisation in order to decrease energy consumption in<br />
apartments and public buildings on the national level. There is a special review of the<br />
importance of international and regional harmonisation of energy efficiency standards, energy<br />
labeling and test procedures. Furthermore, two basic approaches to energy efficiency<br />
standardisation are described: the statistical and the engineering-economic.<br />
(No. of References: 11, Fig.: 4 – original in Croatian)<br />
Author<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/341 – 351/2003.<br />
ENERGIJA 1452 UDK 621.316.1.003<br />
SUBJECT REVIEW<br />
ENERGIJA 52/2003/5, 321 – 339<br />
DISTRIBUTED PRODUCTION OF ELECTRIC ENERGY<br />
Nijaz Dizdarevi}, D. Sc. – Matislav Majstrovi}, D. Sc. – Sr|an @utobradi}, D. Sc.<br />
EI Hrvoje Po`ar, Savska 163, 10000 Zagreb, Croatia<br />
The paper discusses in a general way the main characteristics of distributed electric energy<br />
production. First, technical influence of distributed resources on production, transmission and<br />
distribution systems of electric energy are given. Some technical solutions and open questions<br />
are quoted. Electric energy production from small wind plants is given as a distributed<br />
production. Calculation methods applied in distribution network are described, which are used<br />
in the study analysis of resource connection to the distribution grid.<br />
(No. of References: 8, Fig.: 1 – original in Croatian)<br />
Authors<br />
ISSN 0013-7448<br />
ENJAAC 52/5/321 – 339/2003.<br />
7
8<br />
ENERGIJA 1452 UDK 621.316.1.003<br />
1. Distributed Production of Electric Energy Distributed Production<br />
I. Dizdarevi}, N. – Majstrovi}, M. –<br />
Dispersed Resources<br />
II.<br />
@utobradi}, S.<br />
EI Hrvoje Po`ar, Savska 163,<br />
10000 Zagreb, Croatia<br />
Wind Power Plants<br />
Distribution Network<br />
ENERGIJA 1451 UDK 620.9.351.64<br />
1. Importance of Energy Efficiency<br />
Standards to Increase National Energy<br />
Savings<br />
I. Kolega, V.<br />
II. EI Hrvoje Po`ar, Savska 163,<br />
10000 Zagreb, Croatia<br />
ENERGIJA 1450 UDK 621.315.2:621.395.386<br />
1. Ten Undersea Lines – Hundred<br />
Kilometers of 35kV Undersea Cable –<br />
Ten Years of Exploitation of the<br />
Programme's “Adriatic Islands 35kV”<br />
Undersea Part; Experiences And<br />
Suggestions<br />
I. Santica, I.<br />
II. <strong>HEP</strong> Distribucija d.o.o. – DP<br />
Elektrodalmacija, Polji~ka b.b.,<br />
21000 Split, Croatia<br />
Energy Efficiency Standards<br />
Test Procedures<br />
International Harmonisation<br />
Statistical Approach<br />
Engineering-Economic Approach<br />
Undersea Cable<br />
Costal Protection<br />
Anchoring Prohibition Sign