Centar za urbani i teritorijalni razvoj

Obnovljivi izvori energije i gospodarenje otpadom

U gradovima se previđa veliki porast globalne potrošnje energije i samim tim veliki porast emisija CO2. No samo oni mogu pronaći rješanja koja će dovesti do razvoja inteligentnih, čišćih i učinkovitiji energetskih sustava – nudeći nove usluge i veći izbor za potrošače. Pionirski gradovi poput Bouldera u SAD-u, Wokinga u Velikoj Britaniji i Vaxjo u Švedskoj, pokazuju da gradovi doista mogu voditi put ka pametnijoj energetskoj budućnosti. Dokazana metoda poboljšanja energetskih sustava je decentralizacija proizvodnje električne energije, koja smanjuje gubitke energije povezane s prijenosom i distribucijom. Većina gradova ima znatan potencijal za povećanje proizvodnje energije iz obnovljivih izvora, korištenjem sunčeve energije, geotermalne energije, biomase i pretvaranjem otpada u energiju.

Grad Freiburg je u zadnjem desetljeću koristio gradsku anaerobnu energanu koja godišnje pretvara 36.000 tona kućanskog organskog otpada u 4 milijuna m3 bioplina i 15.000 tona gnojiva. Bioplin se očistiti, a zatim spali u kogeneracijskom potrojenju generirajući pri tome 7 GWh električne energije godišnje – što predstavlja trećinu proizvedene gradske energije iz obnovljivih izvora – a toplinu predaje u toplinsku mrežu.

Jedan od najstarijih sustava centralnog grijanja je onaj u Kopenhagenu, koji zadovoljava 97% gradskih potreba za grijanjem. Toplinska mreža je u početku bila vezana za ugljen, no razvoj sustava centralnog grijanja omogućio je gradu da razvije mnogo širi mix toplinskih izvora – od prirodnog plina, nafte i ugljena do spaljivanja otpada, korištenja geotermalne energije, biomase i slame.

Gradovi poput Stockholma i Mannheima, osiguravaju toplinsku energiju korištenjem biogoriva. Na jednak način sustavi hlađenja korise različite izvore poput trigeneracije sustava ili CCHP (kombinacija grijanja, hlađenja i proizvodnje električne energije) pa čak i jezersku vodu, kao što je slučaj u Torontu i Amsterdamu. Pored toga osim mreže centralnog grijanja Helsinki ima sustav centralnog hlađenja, na koje će do 2020 godine biti spojeno ukupnog opterećenje priključaka od 250 MW.

Razvoj malih kogeneracijskih i trigenerarcijskih potrojenja zahtijeva snažnu ali i fleksibilnu električnu infrastrukturu. SmartGrids - koncept koji spaja informacijske i komunikacijske tehnologije s električnom mrežom - pruža tehnološka rješenja za realizaciju dobitaka kroz energetku učinkovitost. Smart Grid će omogućiti lokalnim trafostanicama da postanu polu-autonomne, a kao takve će biti u mogućnosti reagirati inteligentnije na dinamičke promjene u stabilnosti mreže. Kako bi se uspostavio smart grid, nužno je instaliranje pametnih brojila (smart meter) koja prate potrošnju plina, električne energije i vode kod krajnjeg potrošača. Prilikom predstavljanja pametnih brojila u stanove u Växjö u Švedskoj, potrošnja električne energije se smanjila za 24%, a potrošnja tople vode za 43%.

Geotermalna postrojenja se mogu koristiti kao veliki sustavi koji podržavaju gradove do toplinskih pumpi za stambene zgrade. U Southampton u Velikoj Britaniji, kombinirana geotermalna elektrana snabdjeva toplom i hladnom vodom gradsku centralnu toplinsku mrežu i mrežu za hlađenje. Geotermalni izvori sudjeluju sa 18% u centralnom toplinskom sustavu grada, dok ostatak dolazi iz prirodnog plina i loživog ulje. Ovaj obik energetske opskrbe štedi godišnje 12.000 tona CO2.

Opskrba električnom i toplinskom energijom u gradovim, u buducnosti treba biti u što većoj mjeri osigurana iz obnovljivih izvora energije. U tom smislu odlučujući faktor za njihovu primjenu je uspješno restrukturiranje sustava energetske opskrbe i mogućnost primjena pametnog koncepta upravljanja potrošnjom energije. Na nacionalnoj razini postoji poticajna zakonodavna osnova čime se stvara osnova za razoj energetske mreze, posebice kroz optimizaciju mreznih struktura, skladištenja i postupke upravljanja poput smart grida te mogućnost proširenja proizvodnje i korištenja obnovljivih izvora energije.

S obzirom na mnogobrojne potencijale za razvoj energetski održivih gradova potrebno je uspostaviti:

  • Unaprjeđenje toplinskih sustava i toplinske mreže koji će uključiti:
    • Izradu dugoročnog plan opskrbe toplinskom energijom u kojem bi se prednost dala izgradnji kogeneracijskih i trigeneracijskih postojenja iz obnovljivih izvora energije
    • Podrška pripremi projekata izgradnje visoko učinkovitih kogeneracijski i trigeneracijskih postrojenja koja koriste obnovljive izvore energije u javnim ustanovama (bolnice, kaznionice i sl.)
    • Podrška korištenju geotermalnih izvora energije
  • Razvoj projekata proizvodnje biodizela iz otpadnog jestivog ulja za potrebe javnog prijevoza
  • Razvoj projekata izgradnje bioplinskog postrojenja za proizvodnju biometana iz gradskog otpada, a za predaju u plinsku mrežu i prijevoz
  • Izrada Planova korištenja otpada i njegovog pretvaranja u energiju – Waste to Energy Planovi
  • Uspostavu “Sustava inteligentne mreže – smart grid” za upravljanje energetskom potrošnjom na području urbanog područja
  • Uspostavu Programa osunačavanja grada kroz instaliranje solarnih kolektora za korištenje tople vode
  • Podršku razvoju kogeneracijskih energetskih projekata na lokalnoj razini
  • Podrška stvaranju energetskih zadruga
  • Razvoju energetski učinkovite prometne infrastrukture i signalizacije te pametno upravljanje i regulacija sustava