01/ Termoenergetika

02/ Obnovljivi izvori energije

Biomasa

    Na osnovu višedecenijskog rada u oblasti termotehnike i termoenergetike, sa posebnim osvrtom na korišćenje biomase na energetski efikasan način uz zadovoljenje svih normi iz oblasti zaštite životne sredine Laboratorija za termotehniku i energetiku (LTE) sa pravom predstavlja jednu od najznačajnijih  institucija u zemlji i regionu u ovoj oblasti. U prilog tome govore i sledeći podaci:

• Aktuelni projekti iz oblasti energetike koje finansira Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja, a čiji je nosilac LTE, su ocenjeni kao ubedljivo najbolji;
• U LTE je razvijena i patentirana tehnologija za sagorevanje balirane biomase, koja je primenjena na industrijskom postrojenju u Poljoprivrednoj Korporaciji Beograd (PKB) snage 2 MW;
• Veliki broj radova na ovu temu objavljenih u vrhunskim međunarodnim časopisima, brojna tehnička rešenja i unapređenja, kao i dve odbranjene doktorske disertacije na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu, daju još veći značaj razvijenoj tehnologiji sa naučno istraživačke strane;
• Stalno praćenje stanja i razvoja tehnologije u Evropi i svetu u ovoj oblasti;
• Permanentno usavršavanje kadrova, kroz pohađanje odgovarajućih stručnih seminara, kao i domaćih i međunarodnih konferencija;
• Obučenost stručnjaka za izradu “Cost-benefit” analize projekata po metodologiji Evropske Unije. Na osnovu takve jedne naše analize Republika Srbija je dobila grant u visini od ≈8.000.000 € od organizacije švajcarske vlade - SECO (Swiss State Secretariat for Economic Affairs), za izgradnju kogenerativnog postrojenja na biomasu. 

    Ukoliko smatrate da ima prostora za međusobnu saradnju spremni smo, da kada nas pozovete, dođemo do Vas i sa Vama i vašim kolegama zajednički sagledamo mogućnosti za primenu biomase u energetske svrhe. Ukoliko se zaklјuči da postoje mogućnosti zajednički bi sastavili programski zadatak za izradu Tehno-Ekonomskog elaborata za jedno ili više konkretnih mogućnosti primene biomase. Tehno-Ekonomski elaborati bi sadržali:

           -      Analize tehničkih mogućnosti (analiza više varijantnih rešenja), u zavisnosti od vrsta i količina raspoložive biomase i mesta moguće primene,

-       Ekonomska analiza razmotrenih varijanti tehničkih rešenja, sa analizom mogućnosti dobijanja podsticajnih sredstava,

-        Analiza uticaja na životnu sredinu,

-        Analiza socioloških aspekata izgradnje postrojenja na biomasu što podrazumeva:

1.      Analiza gde se sve može iskoristiti energija dobijena iz izgrađenih postrojenja na biomasu kako bi postrojenja radila tokom cele godine,

2.      Da li to može uticati na promenu strukture polјoprivredne proizvodnje, a sve u smislu dobijanja većih prihoda za selјake koji imaju usitnjene posede,

3.      Analiza mogućnosti samoodrživosti manjih životnih sredina, prvenstveno se misli na sela,

4.      Mogućnost zapošlјavanja, uglavnom mlađih lјudi, u i oko izgrađenih postrojenja čiji bi rad zavisio od tog postrojenja, a sve u smeru zaustavlјanja odumiranja sela u Srbiji.

Ukoliko Tehno-Ekonomski elaborati pokažu pozitivne rezultate u drugoj fazi naše moguće saradnje bi Vam nudili konsultantske usluge u izboru najpovolјnijih i najrealnijih tehničkih rešenja, sa akcentom na domaće tehnologije i domaće proizvođače po mogućnosti iz Vašeg najbližeg okruženja, kao i u pronalaženju mogućnosti dobijanja povolјnih bankarskih kredita ili „grantova“.

Ukoliko imate bilo kakvih dodatnih pitanja slobodno nam se obratite. 

Vetar

Sunčeva energija

03/ Održivi razvoj

Održivi razvoj

Tokom proteklih nekoliko godina, "Održivi razvoj" (Sustainable Development - SD) je prihvaćen kao nova paradigma razvoja.

Održivi razvoj

   · Predstavlja savremeni model i koncept u okviru države ili lokalne zajednice koji se bavi unapređenjem kvaliteta ljudskog života;

   ·  Predstavlja integrisan pristup razvoja ekonomije, humanog i socijalnog unapređenja i zaštitu i unapređenje životne sredine;

   · Podstiče prilagođavanja i stvara mogućnosti za održavanje prosperitetnih  socijalnih, ekonomskih i ekoloških sistema;

U cilju promovisanja održivog razvoja odnosno  konkurentnije ekonomije, koja efikasno koristi resurse i vodi računa o životnoj sredini, za našu zemlju su važni strateški dokumenti EU: Horizont 2020, Evropa 2020, Strategija Evropske Unije za Dunavski region.

Jedna od uloga nauke je da obezbedi informacije koje bi bolje omogućile formiranje i izbor razvojne politike u procesu donošenja odluka. Da bi se ispuno ovaj uslov, od suštinskog značaja je poboljšanje naučnog pristupa i razumevanja, poboljšanje dugoročnih  naučnih procena i uverenje da nauka daje odgovor na novonastale potrebe. Nauka treba da ima sve veću ulogu u procesu poboljšanja efikasnosti korišćenja resursa i u pronalaženju novih pravaca razvoja, resursa i alternativa. Tako, nauka se sve više shvata kao neophodna komponenta u pronalaženju mogućih puteva ka održivom razvoju.

U Laboratoriji za termotehniku i energetiku Instituta Vinča, naučno-istraživački rad i pristup u oblasti održivog razvoja predstavlja sveobuhvatnu analizu u oblasti održivog razvoja i transfer stečenih znanja za rešavanje problema uz upotrebu naučnih metoda.

Naučno istraživački tim je glavna istraživačka interesovanja usmerio ka analizi održivosti u energetskom sektoru: 

Energija i održivi razvoj

Odnos između energije i održivog razvoja je složen, i pozitivnom i negativnom smislu. Energija doprinosi i umanjuje održivi razvoj u skladu sa uzajamnim složenim delovanjem tržišta, tehnološkim razvojem, uticajem vladine politike, društvenim normama i ponašanjem pojedinaca.

Održivi energetski sektor podrazumeva balans između proizvodnje i potrošnje energije i nema, ili ima minimalni, negativani uticaj na životnu sredinu (u okviru granica tolerancije), ali daje priliku za zemlju da upotrebi svoje društvene i ekonomske potencijale.

Koliko energetski resursi, tehnologije i infrastrukture idu u korak sa novim izazovima vezanim za klimatske promene, zaštitu životne sredine, porast prirodnog priraštaja i ekonomsko blagostanje, moguće je utvrditi standardizovanim skupom metrike koja služi da proceni nacionalni energetski sistem. 

Istraživački tim laboratorije za termotehniku i energetiku je razvio metodologiju za odabir, definisanje i kvantifikaciju indikatora održivog razvoja (IOR) kao alata koji se koristi za analizu promena, praćenje i merenje održivog razvoja i praćenje napretka ka održivom razvoju. 

Proces donošenja odluka u energetskoj politici je vrlo složen i uključuje traženje raspoloživih mogućnosti i procenu opcija od strane različitih aktera sa više aspekata, koji mogu da imaju kvalitativnu i kvantitativnu prirodu. Indeks održivosti energetskog sistema se određuje da  pokaže kreatorima politike, investitorima i analitičarima status takvog komleksnog sistema.

Da bi se izmerila održivost energetskog sistema koji proizvodi i isporučuje energiju moraju se sagledati različiti aspekti ili dimenzije održivog razvoja kako bi se uključile sve posledice koje bi nastale pri njihovoj implementaciji. Kako su energetska pitanja i problemi obično složeni, dinamički, sa elementima neodređenosti i neizvesnosti, odlukuju ih suprotstavljeni ciljevi, različiti oblici podataka i informacija, višestruki interesi i perspektive interesnih grupa, postoji potreba za uvođenjm novih alata kako bi se izmerila održivost. 

Istraživački tim je razvio metodologiju na osnovu koje se izračunava indeks održivosti kompleksnih energetskih sistema, uvođenjem za sada nekoliko kriterijuma sa aspekta održivosti (ekonomski, socijalni, ekološki, i td.) u cilju prevazilaženja nerodređenosti u proceni održivosti sistema. Istraživački tim je učestvovao u definisanju i vrednovanju energetskih indikatora održivog razvoja.

Alat za merenje održivosti

Višekriterijumska analiza je pogodan alat koji može da obezbedi tehničko-naučnu podršku za spajanje i analizu velikog broja različitih karakteristika na različitim nivoima: ekonomskim, tehničkim, socijalnim, ekološkim.

Metodi višekriterijalne analize (Multi-criteria Decision Analysis - MCDA):

     · su oblik integrisane evaluacije održivosti kompleksnih sistema koji se već primenjuje u procesu donošenja odluka u oblasti upravljanja energijom;

    · predstavljaju alat za donošenje odluka koji je u mogućnosti da poveže i analizira različite perspektive interesnih grupa, uzimaju u proračun kvantitativne i kvalitativne kriterijume i odvajaju objektivne i subjektivne aspekte problema odlučivanja;

     · obezbeđuju sistematski pristup u rangiranju opcija (alternativa) i vrše odabir najpogodnije tehnologije u skladu sa skupom kriterijuma za ocenjivanje;

      · mogu da izmere teško merljive ekološke i socijalne kriterijume tako da kroz relativne skale mišljenja eksperata ovi kriterijumi mogu biti kvantifikovani i uključeni u process odlučivanja;

Donosilac odluka, u procesu donošenja odluka, u cilju svojih interesa i potreba definiše prioritete preko težinskih koeficijenata koji predstavljaju udeo u krajnjem rezultatu.  Kod više modela višekriterijalne analize, težinski koeficijenti za kriterijume se određuju na subjektivan način (zavise od mišljenja eksperata), na osnovu merljive skale pomoću koje se relativna težina izražava numerički ili lingvistički. 

ASPID metod višekriterijalne analize

Da bi se prevazišle neodređenosti koje nastaju u procesu donošenja odluke od strane ljudi, može se primeniti fazi logika kao matematički alat za modeliranje različitih procesa u kojima dominira neizvesnost, višeznačnost, subjektivnost i neodređenost. ASPID metoda je zasnovana na teoriji Fazi skupova i predstavlja  integrisan pristup da bi se prevazišle višeznačnosti u prioritetima.

U Laboratoriji za termo tehniku i energetiku, istraživačka grupa koja se bavi procenom održivosti kompleksnih energetskih sistema primenjuje ASPID metod višekriterijumske analize kao matematički alat koji obezbeđuje:

    · Objektivnu procenu težinskih koeficijenata, pošto se u procesu randomizacije određuje neodređenost vektora težinskog ;

   · Da se težinski koeficijenti izračunavaju na osnovu uzajamnih dejstava vrednosti kriterijuma (indikatora) analizirane opcije pri definisanom ograničenju;

    · Međusobne odnose težinskih koeficijenata kriterijuma u odnosu na različite aspekte održivog razvoja tako što se prednost daje nekom od kriterijuma (indikatora);

    · Da se standardizacijom (normalizacijom)  ne gube neke informacije koje mogu biti dragocene na nekim nivoima procene (a što je slučaj kod drugih metoda); i

    · Da se sa gledišta praktične primene višekriterijumskih metoda, ova metoda pruža bolje razumevanje i prikazivanje rezultata.

04/ Procesno inženjerstvo

05/ Metrologija termofizičkih veličina

06/ Numeričko modeliranje

Turbulencija i sagorevanje u sistemima za konverziju energije

Glavna istraživačka interesovanja usmerena su na matematičko modeliranje, numeričke metode, razvoj softvera zasnovanih na diferencijalnim matematičkim modelima i njihovu primenu za simulaciju kompleksnih strujanja, razmene toplote i materije u sistemima za konverziju energije. Numerička predviđanja izvedena na osnovu ovakvih modela i kodova nude velike mogućnosti primene za analizu i optimizaciju procesa sa aspekata povećanja energetske efikasnosti i redukcije emisije polutanata. Istraživanja obuhvataju različite oblasti, kao što su: matematičko modeliranje turbulencije i sagorevanja, modeliranje toplotne radijacije, modeliranje dvofaznih turbulentnih tokova sa razmenom toplote i materije i hemijskim reakcijama, razvoj 3D kompjuterskih kodova primenjenih za ekološki prihvatljivo i efikasno korišćenje ugljenog praha, problematika korišćenja obnovljivih izvora energije, itd. Važna odlika ove naučnoistraživačke grupe je širok domen aktivnosti, od fundamentalnih istraživanja do primene numeričkih metoda za optimizaciju procesa i rada ložišta energetskih kotlova i drugih sistema za konverziju energije. 

Istraživačke aktivnosti i teme:

• Modeliranje turbulencije i sagorevanja
  
• Modeliranje toplotnog zračenja
  
• Numeričko predviđanje višefaznog strujanja
  
• Razvoj i primena CFD kodova i softvera
  
• Simulacije i optimizacije procesa i termoenergetskih sistema
  
• Tehnologije za ekološki prihvatljivu konverziju energije uglja
  
• Obnovljivi izvori energije
  

Sagorevanje nekonvencionalnih goriva

Turbulentni transportni procesi

07/ Matematička fizika kompleksnih sistema