Elementi makete

Elementi makete

Zajem elementov

Na maketi ni dovolj prostora za vse elemente EES, zaradi tega smo poskusili zajeti vse ključne proizvajalce električne energije in daljnovodne povezave.

Velikost makete je 3 m², nekateri elementi so večji, nekateri manjši, nekaterih pa sploh ni.

Seznam elektrarn in drugih energijskih virov na maketi:

  • Nuklearne elektrarne Krško,
  • Hidroelektrarna Drava,
  • Hidroelektrarna Soča,
  • Hidroelektrarna Sava,
  • Termoelektrarna Brestarnica (TEB),
  • Termoelektrarna Šoštanj (TEŠ),
  • sončne in
  • vetrne elektrarne.

Zajem elementov

Na maketi ni dovolj prostora za vse elemente EES, zaradi tega smo poskusili zajeti vse ključne proizvajalce električne energije in daljnovodne povezave.

Velikost makete je 3 m², nekateri elementi so večji, nekateri manjši, nekaterih pa sploh ni.

Seznam elektrarn in drugih energijskih virov na maketi:

  • Nuklearne elektrarne Krško,
  • Hidroelektrarna Drava,
  • Hidroelektrarna Soča,
  • Hidroelektrarna Sava,
  • Termoelektrarna Brestarnica (TEB),
  • Termoelektrarna Šoštanj (TEŠ),
  • sončne in
  • vetrne elektrarne.

Omrežje in meddržavne povezave

EES je sestavljen iz številnih elementov, med največje spadajo daljnovodi, stikališča in proizvodne enote. Na maketi je predstavljena 400 kV daljnovodna zanka, ki je v Sloveniji v upravljanju sistemskega operaterja prenosnega omrežja družbe ELES. Na maketi se nahaja 16 daljnovodnih stebrov, ki so povezani tako, da tvorijo zanko okoli največjih proizvodnih enot (TEŠ, NEK in TEB).

Od meddržavnih povezav so predstavljeni povezavi z dvema sosednjima državama, Avstrijo in Hrvaško, Italije in Madžarske nismo upoštevali zaradi prostorske omejitve. Cilj meddržavnih povezav je v prikazu delovanja evropske mreže operaterjev prenosnega omrežja električne energije (ENTSOe), katere del je tudi Slovenija. Predstavljeni so možni scenariji delovanja teh povezav s stališča obratovanja omrežja kakor tudi tržno naravnanega zakupa prenosnih zmogljivosti in seveda proizvedene energije.

Razdelilne transformatorske postaje

Razdelilne transformatorske postaje (RTP) so stikališča, ki predstavljajo povezavo med prenosnim in distribucijskim električnim omrežjem. V stikališčih se odvija razdeljevanje, merjenje in zaščita. Na maketi so simbolno za celotno državo predstavljena tri stikališča.

Strateško so nameščena poleg velikih proizvodnih enot (TEŠ, NEK ter TEB) a simbolno pokrivajo tudi vse hidroelektrarne (HE), vetrne elektrarna (VE) in sončne elektrarne (SE) na maketi. Elemente stikališča smo izbirali tako, da so vsebovali transformator ter vsaj tri izvode, kakor tudi pripadajočo merilno opremo.

Razdelilne transformatorske postaje

Razdelilne transformatorske postaje (RTP) so stikališča, ki predstavljajo povezavo med prenosnim in distribucijskim električnim omrežjem. V stikališčih se odvija razdeljevanje, merjenje in zaščita. Na maketi so simbolno za celotno državo predstavljena tri stikališča.

Strateško so nameščena poleg velikih proizvodnih enot (TEŠ, NEK ter TEB) a simbolno pokrivajo tudi vse hidroelektrarne (HE), vetrne elektrarna (VE) in sončne elektrarne (SE) na maketi. Elemente stikališča smo izbirali tako, da so vsebovali transformator ter vsaj tri izvode, kakor tudi pripadajočo merilno opremo.

Hidroelektrarne

Izgradnja hidroelektrarn (HE) je bila časovno najbolj zahtevno opravilo. Na maketi so strateško umeščene tri družbe in tri reke, Soča, Drava in Sava. Na isti reki smo morali predstaviti različne družbe, ki upravljajo z elektrarnami. Prva elektrarna predstavlja Soške elektrarne in ima veliko zajezitev.

Naslednja elektrarna je kanalskega tipa in simbolično predstavljala Dravsko verigo elektrarn. Na maketi se nahaja tudi veriga hidroelektrarn na spodnji Savi, ki je naknadno dodana.

TEŠ

TEŠ je eden izmed najpomembnejših energetskih objektov v državi, zaradi tega je na maketi predstavljen kot največji element. TE bi lahko izvedli s 3D tiskalnikom, a smo se odločili, da bomo model elektrarne izdelali sami.

Bistveno pri tem igra dejstvo, da se učimo pretvorbe energije od začetka do konca, kjer bomo lahko na posameznih elementih razložili omenjeno pretvorbo.

TEŠ

TEŠ je eden izmed najpomembnejših energetskih objektov v državi, zaradi tega je na maketi predstavljen kot največji element. TE bi lahko izvedli s 3D tiskalnikom, a smo se odločili, da bomo model elektrarne izdelali sami.

Bistveno pri tem igra dejstvo, da se učimo pretvorbe energije od začetka do konca, kjer bomo lahko na posameznih elementih razložili omenjeno pretvorbo.

NEK

Pomen nuklearne energije v Sloveniji in v svetu je neprecenljiv, zato tudi NEK na maketi ima posebno mesto. Za staro NEK smo uporabili 3D tisk modela, nova NE pa ima dva bloka, ki smo ju zgradili sami.

Tudi tukaj poleg pedagoškega pomena nuklearne energije igra posebno vlogo njeno obratovanje ter možni scenariji v primeru pomanjkanja energije, nepričakovanega zaustavljanja katerega izmed bokov in podobno.

TEB

Posebno mesto v slovenskem EES igra tudi plinska termoelektrarna Brestanica (TEB). Njen pomen sistemskih storitev, energije in nenazadnje energentov smo na maketi predstavili z dvema blokoma.

Podobno kot za TEŠ smo model TEB zgradili sami.

TEB

Posebno mesto v slovenskem EES igra tudi plinska termoelektrarna Brestanica (TEB). Njen pomen sistemskih storitev, energije in nenazadnje energentov smo na maketi predstavili z dvema blokoma.

Podobno kot za TEŠ smo model TEB zgradili sami.

Vetrne elektrarne

Vetrni potencial Slovenije za množično gradnjo vetrnih elektrarn je majhen, za razliko od sosednjih držav. Na maketi se nahaja pet vetrnic.

Balansiranje proizvodnje skladno z vetrovnimi razmerami predstavlja svojevrsten problem, saj se energija na trgu kupuje najmanj za dan naprej, vetrna energija pa zaradi svoje nestanovitnosti ne more samostojno nastopati na trgu, ampak v kombinaciji s kakšnim izmed konvencionalnih virov.

Sončne elektrarne in hranilniki energije

Na maketi se nahaja nekaj sončnih elektrarn, ki so razporejene po površini in je vsakemu sistemu dodan hranilnik energije. Sončne elektrarne (SE) v zadnjem desetletju doživljajo ekstremen porast predvsem zaradi ugodnih državnih subvencij, kakor tudi zaradi samooskrbe gospodinjstev. Tudi v prihodnje bo SE prisotna, zaradi sprememb pri obračunu pa se utegne njihova vloga bistveno spremeniti. Pričakujemo, da ne bo več letnega obračuna, ampak dnevna energijska bilanca med proizvedeno in porabljeno energijo, sistemom pa bo v tem primeru potrebno vgraditi baterijske sisteme.

Razvoj hranilnikov energije dosega velik razcvet. Ti se množično vgrajujejo v srednjenapetostni nivo pri problematičnih omrežjih, v visokonapetostnih nivojih za zagotavljanje sistemskih storitev. Omenimo tudi njihovo vgraditev za komercialno ponujanje viškov energije v primeru konic, možna pa je vgradnja v gospodinjstva kot hranilki viškov dnevne energije. Ključno vlogo bodo odigrali tudi pri vpeljavi trga prožnosti energije, kjer bo aktivni odjemalec lahko agregatorju (pravni subjekt za ponujanje storitve prožnosti med deležniki) ponudil bolj fleksibilno storitev povečanega ali zmanjšanega odjema energije glede na trenutno stanje v omrežju.

Sončne elektrarne in hranilniki energije

Na maketi se nahaja nekaj sončnih elektrarn, ki so razporejene po površini in je vsakemu sistemu dodan hranilnik energije. Sončne elektrarne (SE) v zadnjem desetletju doživljajo ekstremen porast predvsem zaradi ugodnih državnih subvencij, kakor tudi zaradi samooskrbe gospodinjstev. Tudi v prihodnje bo SE prisotna, zaradi sprememb pri obračunu pa se utegne njihova vloga bistveno spremeniti. Pričakujemo, da ne bo več letnega obračuna, ampak dnevna energijska bilanca med proizvedeno in porabljeno energijo, sistemom pa bo v tem primeru potrebno vgraditi baterijske sisteme.

Razvoj hranilnikov energije dosega velik razcvet. Ti se množično vgrajujejo v srednjenapetostni nivo pri problematičnih omrežjih, v visokonapetostnih nivojih za zagotavljanje sistemskih storitev. Omenimo tudi njihovo vgraditev za komercialno ponujanje viškov energije v primeru konic, možna pa je vgradnja v gospodinjstva kot hranilki viškov dnevne energije. Ključno vlogo bodo odigrali tudi pri vpeljavi trga prožnosti energije, kjer bo aktivni odjemalec lahko agregatorju (pravni subjekt za ponujanje storitve prožnosti med deležniki) ponudil bolj fleksibilno storitev povečanega ali zmanjšanega odjema energije glede na trenutno stanje v omrežju.

Distribucija električne energije

Poleg prenosnega omrežja, pomembna je tudi distribucija električne energije do končnih odjemalcev. Z distribucijskimi omrežji upravlja sistemski operater distribucijskega omrežja z električno energijo (SODO). V Sloveniji je pet distribucijskih podjetij:

      • Elektro Celje, d.d.
      • Elektro Gorenjska, d.d.
      • Elektro Ljubljana, d.d.
      • Elektro Maribor, d.d.
      • Elektro Primorska, d.d.

Na maketi smo predstavili tri distribucijska podjetja – Elektro Celje, Elektro Ljubljana in Elektro Maribor. Zgrajen je sistem s podeželsko transformatorsko postajo (TP) ter nekaj TP srebrnega tipa ter pripadajoče srednjenapetostno (SN) omrežje za:

      • napajanje porabnikov (mesta in tovarne),
      • povezave sončnih elektrarn in hranilnikov energije v omrežje in
      • povezave vetrnih elektrarn v omrežje.

Termoelektrarna na bioplin

Na maketi je tudi bioplinska elektrarna, integrirana v SN sistem.

Termoelektrarna na bioplin

Na maketi je tudi bioplinska elektrarna, integrirana v SN sistem.

Bremena

Na maketi sta predstavljeni dve mesti, Ljubljana in Maribor. Ker na spletu ne obstajajo zanimivi pomanjšani modeli stavb v naših največjih mestih, smo si za izgradnjo mest izposodili nekatera svetovna čudesa, ki pa obstajajo v miniaturni obliki.

Dejansko smo naročili in dobili skupaj kar 22 modelov stolpnic ali pa celo mestnih vedut, ki bodo simbolično predstavljale obe največji slovenski mesti.

Naš namen je prilagoditi dnevno porabo mesta tako, da bo omogočala realne scenarije proizvodnje električne energije. Poleg mest so glavni porabniki tudi dve tovarni, ki na nivoju dnevne porabe električne energije lahko bistveno vplivajo na proizvodnjo.

Ostali energenti

Do sedaj smo podrobno prikazali ključne energente v Sloveniji, na svetovnem nivoju pa sta najpomembnejša nafta in zemeljski plin. Na maketi smo zgradil manjši del plinovodnega omrežja s ciljem primerjave med EES in plinovodom.

Nafta v Sloveniji nima svojega prenosnega ali pa distribucijskega omrežja, kot to velja za električno energijo in plin. Večina transporta poteka po cestah ali železnicah, energent pa igra pomembno vlogo v prometu, industriji in v preteklosti, kot kurilni energent za ogrevanje. Zaradi celostne obravnave vseh energentov smo na maketo vključili tudi sistem ene črpalke in enega rezervoarja.

Slovenski energent pa je Šaleški premog, ki je glavni energent v TEŠ.

Dejanski slovenski energent pa predstavlja lesna biomasa, saj je več kot polovica države prekrita z gozdovi. Večina lesa se v državi uporabi za predelavo, nekaj pa tudi za izdelavo lesnih sekancev in pretvorbo v pelete za ogrevanje medtem, nekaj postrojev pa je namenjeno tudi za proizvodnjo električne energije.

Slovensko lesno biomaso smo simbolno predstavili z okoli 150 miniaturnimi drevesi, ki so na maketi kot dekorativni elementi.

Ostali energenti

Do sedaj smo podrobno prikazali ključne energente v Sloveniji, na svetovnem nivoju pa sta najpomembnejša nafta in zemeljski plin. Na maketi smo zgradil manjši del plinovodnega omrežja s ciljem primerjave med EES in plinovodom.

Nafta v Sloveniji nima svojega prenosnega ali pa distribucijskega omrežja, kot to velja za električno energijo in plin. Večina transporta poteka po cestah ali železnicah, energent pa igra pomembno vlogo v prometu, industriji in v preteklosti, kot kurilni energent za ogrevanje. Zaradi celostne obravnave vseh energentov smo na maketo vključili tudi sistem ene črpalke in enega rezervoarja.

Slovenski energent pa je Šaleški premog, ki je glavni energent v TEŠ.

Dejanski slovenski energent pa predstavlja lesna biomasa, saj je več kot polovica države prekrita z gozdovi. Večina lesa se v državi uporabi za predelavo, nekaj pa tudi za izdelavo lesnih sekancev in pretvorbo v pelete za ogrevanje medtem, nekaj postrojev pa je namenjeno tudi za proizvodnjo električne energije.

Slovensko lesno biomaso smo simbolno predstavili z okoli 150 miniaturnimi drevesi, ki so na maketi kot dekorativni elementi.