KLIMATSKE PROMENE I KGH SISTEMI CLIMATE...

50. Me unarodni kongres i izložba o KGH, Beograd, 4–6.12.2019đ50th International HVAC&R Congress and Exhibition, Belgrade, 4–6 Dec. 2019

1

KLIMATSKE PROMENE I KGH SISTEMI


CLIMATE CHANGE AND HVACR SYSTEMS

Prof. Dr. Risto Ciconkov, dipl. ing.Mašinski fakultet,

Universitet “Sv. Kiril i Metodij” Skopje, R. Macedonia

Member ofDelegate to IIR


2


SADRŽAJ1. UVOD

2. NEKI POKAZATELJI NA GLOBALNOM NIVOU

3. POKAZATELJI O KLIMATSKIM PROMENAMA

4. AKTIVNOSTI MEĐUNARODNE ZAJEDNICE

5. AKTIVNOSTI EVROPSKE UNIJE

6. SISTEMI ZA GREJANJE I HLAĐENJE

7. POLITIČKI, EKONOMSKI I SOCIJALNI ASPEKTI OKO KLIMATSKIH PROMENA

8. DISKUSIJA


3


1. UVODKlimatske promene – Globalno zagrevanje Zemlje: Najveći globalni problem koji se sve više povećava.

Skoro svaki dan katastrofe: poplave, uragani, cikloni, toplotni talasi (visoke temperature vazduha), suše, šumski požari i slično.

Posledice : ljudske žrtve, velike štete raznih dobara, poljoprivrede, štetni uticaj na sav životinski i biljni svet, generalno na životnu sredinu.

Razlog: nekontrolisano ispuštanje otpadnih gasova i raznih sintetičkih jedinjenja u atmosferi koji stvaraju efekat staklene bašte.

“Staklenički gasovi", to su: ugljen-dioksid (CO2), metan (CH4), azotni oksid (N2O) i F-gasovi (CFC, HFC, …).

Najveći udeo ima CO2 koji se emituje pri sagorevanju fosilnih goriva.


4


2. NEKI POKAZATELJI NA GLOBALNOM NIVOUStanovništvo u svetu u razvijenim i u zemljama u razvoju prema UN

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

2000 2015 2030

developed developing total

81%

19% 17%

83%

100%

15%

85%billions


5


2. NEKI POKAZATELJI NA GLOBALNOM NIVOU (nastavak)

Svetska ukupna potrošnja primarne energije od 1971 do 2017 godine u Mtoe, prema IEA, 2018

CO2 emisije u svetu od sagorevanja goriva od 1971 do 2017 po vrsti goriva (Mt CO2), prema IEA, 2018


6


2. NEKI POKAZATELJI NA GLOBALNOM NIVOU (nastavak)Kumulativne CO2 emisije po regionima od 1750 g. do sada

Izvor: Global Carbon Project

CO2 život u atmosferi 50%: 30 godina; 30%: oko 300 godina;20%: nekoliko hiljada godina.


7


3. POKAZATELJI O KLIMATSKIM PROMENAMAKoncentracije GHG u 2017 godini, izvor: WMO

Globalne promene temperature i CO2 koncentracije

Koncentracije Povećanje u odnosu na 1750 g.

CO2 405,5±0,1 ppm 46%CH4 1859±2 ppb 157%N2O 329,9±0,1 ppb 22%

Godišnje2018

5 godina 2014-2018

10 godina 2009-2018

Globalna temperatura (promena od 1850 g.)

0,98±0,12 °C 1,04±0,09 °C 0,93±0,07 °C

Koncentracija CO2 405.5 ± 0.1 ppm(2017)

400,5 ppm (2013-2017)

394,7 ppm (2009-2017)

Nivo mora, porast Od 1901 do 2010 g.: 0,19 m

407.8 ppm


8


3. POKAZATELJI O KLIMATSKIM PROMENAMA - nastavakPosledice od globalnog zagrevanja

- Tropske oluje, ekstremne kiše, poplave;

- Visoke temperature - toplotni talasi; suše; šumski požari;

- Poljoprivreda i hrana; glad i neuhranjenost ; velike štete u poljoprivredi;

- Štetni uticaji na životnu sredinu: na životinski i biljni svet (biodiverzitet); nestajanje raznih vrsta; - Zdravlje: ljudi izloženi toplotnim talasima;

- Migracija ljudi. Suše i poplave su glavni razlozi (nedostatak hrane). Rešenja: izgradnja zidova (SAD-Meksiko)? Žičane ograde?


9


Posledice od globalnog zagrevanja


10


3. POKAZATELJI O KLIMATSKIM PROMENAMA - nastavakPROGNOZE

Globalni porast temperature do 2100 godine

Izvor: IPCC


11


3. POKAZATELJI O KLIMATSKIM PROMENAMA - nastavakPROGNOZE

Globalni porast nivoa mora do 2100 godine

Izvor: IPCC


12


4. AKTIVNOSTI MEĐUNARODNE ZAJEDNICE- 1988: Međunarodno telo o klimatskim promenama (IPCC);

- 1992, Rio de Ženeiro: potpisana Okvirna konvencija Ujedinjenih Nacija za klimatske promene (UNFCCC).

- 1997, Kjoto protocol: industrijski razvijene zemlje se obavezuju na redukciju u periodu 2008-2012. Uvedeni mehanizmi za trgoviju sa GHG.

- 2015, Pariski ugovor. Cilj: ograničavanja globalnog prosečnog porasta temperature znatno ispod 2°C, i nastojanja da se ograniči na 1,5°C.

- 2018, Katowice: donešen je pravilnik (“rulebook“) o sprovođenju Pariskog ugovora. Ovaj pravilnik nije kompletan; detalji o finansiranju?

- Potrebni su daljnji pregovori…


13


5. AKTIVNOSTI EVROPSKE UNIJE ● 2007: “2020 paket za klimu i energiju” (2020 climate & energy package)

- 20% smanjenja emisije GHG (od nivoa iz 1990);- 20% energije u EU iz obnovljivih izvora;- 20% poboljšanje energetske efikasnosti;

● 2014: “2030 okvir za klimu i energiju” (2030 climate & energy framework)- Najmanje 40% smanjenja emisije GHG (od nivoa iz 1990); - Najmanje 32% udeo za obnovljivu energiju; - Najmanje 32,5% poboljšanje energetske efikasnosti.

● 2018: “2050 dugoročna strategija” (2050 long-term strategy) - poziv: klimatski neutralna Evropa do 2050 godine.

EU sistem trgovanja emisijama (ETS) je ključni EU alat za smanjenje emisije GHG velikih postrojenja u energetskom i industrijskom sektoru.


14


6. SISTEMI ZA GREJANJE I HLAĐENJE6.1. Stanje kod KGH sistemima

Glavni i najveći izvor GHG emisije je sagorevanje fosilnih goriva. To je u sektoru energije gde spadaju i KGH sistemi. Grejanje i hlađenje u zgradama i industriji čine oko 40% potrošnje finalne energije u svetu. Oko 65% ove potrošnje se oslanja na fosilna goriva. Tehnologije za proizvodnju toplote: kotlovi (gas i biomasa), kogeneracijske jedinice, toplotne pumpe, solarni termalni paneli, - Mali i veliki kapaciteti u mrežama daljinskog grejanja i industriji.

Globalno, sistemi daljinskog grejanja obezbjeđuju relativno mali deo (oko 10%) ukupne potrebe za grejanje u zgradama. U Rusiji i u Kini daljinsko grejanje je iznad 20%, no koriste fosilna goriva.

Smatra se da drvo (biomasa) je klimatski neutralno gorivo iako emituje CO2 pri sagorevanju. Drvene pelete: kvalitetnije sagorevanje.Grejanje sa električnom energijom sa elektro-otpornim grejačima je čisto za lokalnu sredinu, no treba ga izbegavati.


15


6. SISTEMI ZA GREJANJE I HLAĐENJE6.1. Stanje kod KGH sistemima - nastavak

Rashladni i klima uređaji – različite izvedbe u zavisnosti od primene i kapaciteta.

U sektoru hlađenja troši se oko 20% od ukupne električne energije koja se koristi širom sveta.

Rashladni uređaji utiču na globalnom zagrevanju na dva načina: 1) Indirektno – potrošnjom električne energije;

Upotreba klima uređaja za hlađenje je u stalnom porastu: 20% ukupne potrošnje električne energije koja se danas koristi u zgradama širom sveta.

Ovaj trend ce i dalje rasti ako ekonomski i demografski rast u toplijim zemljama u svetu produži sa sadšnjim tempom.

2) Direktno – isticanjem rashladnih fluida koji imaju veoma visoki GWP.


16


6. SISTEMI ZA GREJANJE I HLAĐENJE6.2. Buduća rešenja za KGH sisteme

Energetska efikasnost:Prvi korak ka smanjenju emisija GHG u sistemima za grejanje i hlađenje je smanjiti njihove potrebe (kapacitete). Toplotna izolacija na svim spoljašnim površinama; kvalitetni prozori. Oprema za grejanje i hlađenje. - EU: Energy Performance of Buildings Directive (EPBD).

Zgrade sa skoro nula-energijom -> Energetska efikasnost; potrošnja energije je veoma mala i uglavnom pokrivena iz obnovljivih izvora. EU po 2021 g.: sve nove zgrade sa skoro nula-energijom.

Obnovljivi izvori energije (OIE) ->Vetar, solarna energija (termalni i fotonaponski paneli), hidroenergija, geotermalna, biogas, gas iz postrojenja za tretman otpadnih voda.Drvo (biomasa) je OIE? Drveni peleti?


17


6. SISTEMI ZA GREJANJE I HLAĐENJE6.2. Buduća rešenja za KGH sisteme - nastavak

Toplotne pumpe (TP): koje koriste OIE, to je jedno od najboljih rešenja za budućnost.TP vazduh-vazduh sa inverter tehnologijom imaju veliku ekspanziju na tržištu. Njihov sezonski grejni faktor (SCOP) dostiže do 5,2. TP vazduh-voda i geotermalne toplotne pumpe su isto tako veoma dobro rešenje za podno ili grejanje sa “fan-coil“ aparatima. Solarni paneli ->Koriste OIE, za sanitarnu toplu vodu. U specifičnim uslovima: za grejanje prostorija. Skladištenje toplote ->Može da bude dopunska komponenta sistemima za grejanje i/ili hlađenje, a izvode se u obliku rezervoara vode ili leda.

Kondenzacioni kotlovi ->Vodena para (izlaznog dima) kondenzira tako da se naknadno koristi latentna toplota. To povećava energetsku efikasnost kotla za oko 10%.


18


6. SISTEMI ZA GREJANJE I HLAĐENJE6.2. Buduća rešenja za KGH sisteme - nastavak

Kombinovana proizvodnja toplote i električne energije (kogeneracija) ->Istovremena proizvodnja toplotne i el. energije u jednom postrojenju. Ukupna efikasnost iznosi 70 do 90%. Kapaciteti: Pel = 5 kW do nekoliko stotina MW.

Daljinsko grejanje ->Koristiti OIE (izbegavati fosilna goriva). Razgledati rešenje sa nižom temperaturom tople vode.Postojeće cevne mreže: modernizovati ili zameniti sa novim.Hlađenje prostorija ->Smanjiti potrebe za hlađenje. Povećati energetsku efikasnost opreme.Rashladni fluidi: da imaju nizak GWP. Po mogućnost: prirodni fluidi.Pametne zgrade (smart buidings) ->BAS (Building Automation Systems), koristeći digitalne kontrolere.Automatska kontrola rada: kotlovi, čileri, pumpe, ventilatori, ...Optimalni rad pri promenlivim uslovima rada.


19


7. POLITIČKI, EKONOMSKI I SOCIJALNI ASPEKTI OKO KLIMATSKIH PROMENA

Kapitalističko društveno uređenje -> zasnovano na tržišnu ekonomiju -> Glavni cilj je povećati profit -> ekonomski rast -> rast potrošnje energije. Veći profit -> povećanje životnog standarda -> ljudi troše još više energije -> veće emisije GHG.

Postoji kontradikcija između kapitalizma i životne sredine.Stvaranje profita i životna sredina su veliki “neprijatelji“. =>Klimatske promene.

Može li se naći neki kompromis? Odgovor je: mora.

Danas sve nade su uperene u Pariskom ugovoru koji treba početi sa primenom od 2020 godine. No svi uslovi za to nisu ispunjeni.

Redukcije emisija GHG u zemljama u razvoju: finansiranje?Adaptacije od klimatskih promena: finansiranje?


20


8. DISKUSIJASpecijalni Izveštaj IPCC SR15: ograničenje globalnog zagrevanja do 1,5°C -> postizanje neto nulte emisije CO2 na globalnom nivou do 2050 g. Potrebne su velike investicije: u obnovljivim izvorima energije i u poboljšanju energetske efikasnosti zgrada i KGH sistema.

Razvijene zemlje će finansirati zemlje u razvoju, no mehanizam još nije poznat u detaljima. Najverovatno: mehanizam zasnivan na trgoviju sa emisijama GHG. Pravilink (Rulebook) je još u fazi doradnje.

Zemlje u razvoju i zemlje sa zabrzanom ekonomijom (Kina i dr.) imaju rasteću potrebu od energije, a posledice biću veće emisije GHG.

Sa druge strane: zgrade sa nultom energijom. Dali će KGH struka uskoro ostati bez posla?!.


21


8. DISKUSIJA (nastavak)Kompleksnost problema klimatskih promena je opterećen i sa politikom.

SAD nije ratifikovao Kjoto protocol. Izgovor: to bi smetalo na njihovu ekonomiju. SAD odustaje od Pariskog ugovora. Obrazloženje: nefer ekonomski teret.

CO2 emisije po stanovniku; izvor: IEA, 2016

SAD ima najveće CO2 emisije po stanovniku!

Stanovništvo [milioni] tCO2/capita

Svet 7429 4,35OECD 1284 9,02SAD 323,4 14,95Kina 1386 6,57Indija 1324 1,57Srbija 7,1 6,46Hrvatska 4,2 3,80Slovenija 2,1 6,58Makedonija 2,1 3,32


22


8. DISKUSIJA (nastavak)Štete od katastrofalnih poplava, uragana, šumskih požara: milijarde USD.

No sve štete od klimatskih promena se ne mogu izraziti preko novca. Koliko koštaju ljudski životi izgubljeni u tim katastrofama? Koliko košta trajno iščeznuće raznih vrsta životinja i bilja itd.?

PROFIT ili ŽIVOTNA SREDINA?

Sibir gori.

KRAJ

EKONOMSKO UREĐENJE U SVETU NIJE ODRŽIVO.


23


Najveći proizvođači nafte u svetu u 2018

Izvor: SAD Energy Information Administration.


24


Najveći proizvođači prirodnog gasa u svetu u 2017.

Izvor: SAD Energy Information Administration.


25


TV news: all time markets presented


26


TRŽIŠNA EKONOMIJA=> TRGOVIJA SA GHG

Jel možejeftinije?

PowerPoint PresentationSlajd 2Slajd 3Slajd 4Slajd 5Slajd 6Slajd 7Slajd 8Slajd 9Slajd 10Slajd 11Slajd 12Slajd 13Slajd 14Slajd 15Slajd 16Slajd 17Slajd 18Slajd 19Slajd 20Slajd 21Slajd 22Slajd 23Slajd 24Slajd 25Slajd 26

KLIMATSKE PROMENE I KGH SISTEMI CLIMATE...

Documents

Transcript of KLIMATSKE PROMENE I KGH SISTEMI CLIMATE...