CC BY
26
Эффективное управление импортозамещением сельскохозяйственной продукции и территориями опережающего развития в РФ
А.Ю. Чемодин,
студент, ФГБОУ ВО «Государственныйуниверситет по землеустройству» г. Москва, Россия
Научный руководитель: Чемодин Ю.А., к.т.н, доцент кафедры экономической теории и менеджмента ФГБОУ ВО ГУЗ
Аннотация: В статье рассматривается содержательная часть разработки творческого коллектива государственного университета по землеустройству представленная на ХХП Московский международный Салон изобретений и инновационных технологий «АРХИМЕД -2019».
Ключевые слова: управление, импортозамещение, сельхоз продукция. В разработке предложении комплексное решение проблемы импортозамещения с.-х. продукции, снижения её себестоимости, сокращения площадей под возделывание с.-х. культур в закрытом грунте, совмещение передовых достижений науки: применение гидропоники, использование фитоламп, опыление шмелями и др. Впервые предлагается использовать дешёвую энергию, производимую альтернативным источником -Комплексом 100% утилизации ТБО с полной сортировкой и утилизацией отходов, не являющихся вторичным сырьём с применением технологии плазменной газификации и плавления и выработкой дешёвой электроэнергии и тепла с использованием пиролизного газа.
К числу важнейших глобальных проблем в повышении уровня жизни населения и воздействия на окружающую человека природную среду с нашей точки зрения относятся:
- рост численности населения Земли и обеспечение его продовольствием;
- обеспечение растущих потребностей мирового хозяйства в электроэнергии, тепле и сохранения природных ресурсов;
- охрана природной среды, в том числе здоровья человека от разрушительного антропогенного воздействия технического прогресса.
Для нашей страны в этом отношении чрезвычайно важно решение вопросов импортозамещения, снижение стоимости сельскохозяйственной продукции, ликвидации
сезонной дороговизны сельскохозяйственной продукции для населения и производство дешёвой энергии для обеспечения этих потребностей.
Именно для решения этих проблем нами (творческим коллективом ГУЗ в составе Чемодин ю.А., Иванов Н.И.,Родионова.О. М.,Петухов Е.Б., Шамсуддинов Р.Б., Чемодин А.Ю.) на XXII Московский международный Салон изобретений и инновационных технологий «Архимед - 2019» была представлена разработка «Многоэтажная теплица с комплексом альтернативного восполняемого источника энергии».
Решением Международного Жюри Салона разработке в лице Федерального государственного бюджетного учреждения высшего образования «Государственный университет по землеустройству» была присвоена бронзовая медаль.
Считаем возможным представить читателям содержание представленной разработки и возможную эффективность ее реализации для народного хозяйства страны.
В разработке предложено решение проблемы импортозамещения за счет создания автоматизированной многоэтажной теплицы для выращивания сельхозпродукции при использовании гидропоники, светодиодного освещения, и тепловой энергии для отопления, получаемых за счет экологически чистой утилизации отходов жизнедеятельности человека с производством электроэнергии и тепла.
Тепличное хозяйство представляет собой 14-тиэтажное здание , диаметром 90 метров площадью более 8,9 гектаров с металлическим каркасом и легкими перекрытиями. Наружные стены закрыты двойным слоем поликарбоната, обеспечивающего эффект термоса, что позволяет эффективную эксплуатацию теплицы в различных климатических условиях.
Теплица территориально совмещена с комплексом 100% утилизации ТБО с полной сортировкой и утилизацией отходов, не являющихся вторичным сырьем, с применением технологии плазменной газификации и плавления, имеет 6 лифтов, 2 по оси сооружения и 4 на внешнем контуре, расположенных диаметрально противоположно друг другу.
На 1-м этаже высотой 6м находятся холодильники и осуществляется упаковка продукции, хранение, 2-13 этажи предназначены для выращивания продукции с помощью гидропоники, применение которой практически снимает нагрузки с перекрытий предприятия, т.к. не требует для выращивания периодической замены грунта, что значительно облегчает эксплуатацию теплицы и обеспечивает повышение урожайности, которому способствует и применение светодиодных фитоламп. Верхний, 14й этаж предназначен для сбора атмосферных осадков и хранения воды для обеспечения ею размещенных на этом же этаже лабораторий подготовки необходимых растворов для
гидропоники, питательный состав для которой самотеком поставляется к выращиваемой продукции. Все это может быть осуществимо при наличии дешевой электроэнергии и тепла, что обеспечивается путем совмещения теплицы с расположенным под ней Комплексом 100% утилизации ТБО.
Следует отметить, что выращивание сельскохозяйственной продукции в тепличном хозяйстве при совмещении гидропоники и фитоламп с обеспечением необходимого температурного режима сможет обеспечить урожайность до 130 кг/квм в год огурцов и до 100 кг/квм в год помидоров, что может обеспечить круглогодично население города численностью до 150 тыс. человек в соответствии с имеющимися нормами потребления овощей населением.
Эти возможности подтверждены многочисленными хозяйствами Голландии, Израиля, Китая.
Как видно из предыдущего текста, проблемой использования тепличного хозяйства для выращивания сельскохозяйственной продукции углубленно занимаются две страны, находящихся в различных климатических условиях - Голландия, находящаяся около 50-й широты (мало солнечного света и достаточно прохладно) и Израиль, находящийся ближе к экватору ( мало влаги, много солнца и тепла). И в одной и другой стране ученые активно занимаются повышением урожайности сельскохозяйственной продукции в теплицах.
В этом отношении страны достигли значительных успехов, что позволяет значительно снизить себестоимость выращиваемой продукции, однако, она не достигает при этом себестоимости выращивания ее в открытых грунтах, в пределах одного урожая, чему мешают значительные затраты по обеспечению тепличных хозяйств энергетическими ресурсами. Вместе с тем, выращивание овощей в открытых грунтах подвержено различными рискам, снижающим их эффективность, — значительным недостатком является их сезонность.
Известно, что в составе себестоимости продукции тепличных хозяйств до 85% составляют затраты на электроэнергию и тепло, периодическую замену грунта.
Для повышения эффективности выращивания сельскохозяйственной продукции в теплицах и снижения себестоимости продукции следует найти наиболее дешевые источники получения электроэнергии и тепла.
Традиционным методом производства электроэнергии - гидроэлектростанции, атомные и тепловые электростанции, имеют, как правило, достаточно высокую себестоимость киловатт/часа, а учитывая наличие глобальной электросети в стране, объединяющей между собой источники производства электроэнергии, в местах
потребления устанавливаются высокие тарифы, способствующие высокой себестоимости выращиваемой продукции. Следовательно, следует искать альтернативные более дешевые источники электроэнергии и тепла.
К ним можно отнести: солнечную, ветровую, приливную, геотермальную, сжигание свалочного газа, ТЭС с использованием ТБО. Источники приведены нами по мере снижения стоимости себестоимости производства одного киловата электроэнергии и одной Гкалории тепла. Приведенный нами сравнительный анализ себестоимости электроэнергии и тепловых показателей показывает, что наиболее эффективным для различных территорий РФ является совмещение утилизации ТБО с производством электроэнергии и тепла при использовании технологии пиролиза и плазменной газификации, что позволяет использовать пиролизный газ для производства необходимых энергетических ресурсов.
В проекте предложено использовать автономный автоматизированный Комплекс по безотходной утилизации ТБО с применением технологии плазменной газификации и плавления.
Внедрение предлагаемого проекта обеспечит территории эффективным способом утилизации любых видов отходов жизнедеятельности населения территории: бытовых, медицинских, химических, промышленных, донных отложений, животноводства и т.д., что позволит оперативно очищать территорию от различных загрязнений почвы, атмосферы, воды.
Использование метода позволит ликвидировать различные полигонные захоронения, отказаться от варианта раздельного сбора ТБО, полностью использовать вторичное сырьё, обеспечит население продукцией сельского хозяйства, а также дешевой электроэнергией и теплом для нужд ЖКХ.
В основе предлагаемого метода заложен комплексный подход к вопросу управления отходами, сосредоточения в едином комплексе всех достижений отечественной и зарубежной науки, обеспечивающих экологически чистую, безотходную утилизацию всех видов отходов.
Это и разработанный в институте Курчатова метод плазменной газификации и плавления, позволяющий обеспечить утилизацию любых видов отходов при температуре превышающей 5000 градусов Цельсия. Это и передовые методы сортировки отходов, позволяющие отсортировать вторичное сырьё до 51% от общей массы утилизируемых отходов. Это и использование пиролизного газа, выделяемого в процессе плазменной газификации и плавления, для производства тепловой и электрической энергии в газопоршневых генераторах, это и переработка вторичного сырья в различную продукцию
с использованием собственной электроэнергии и тепла. Реализация излишков тепловой и электрической энергии населению по сниженным тарифам
Переработка вторичного сырья с использованием дешёвой электроэнергии и тепла не только повысит конкурентоспособность продукции, производимой из вторичного сырья, но и поможет в общегосударственном масштабе снизить расходы производителей на производство продукции по сравнению с новым сырьем, выплавляемом из руды (производство металлопроката из лома металлов на 37-45% требует меньше энергии, производство пластиковых емкостей экономит до 65% газа и электроэнергии, до 20% экономится при производстве изделий из стекла).
Объем электроэнергии и тепла, полученных за счет использования пиролизного газа в газопоршневых генераторах могут быть достаточно значительными до 64 Мвтт/час, что может обеспечить не только собственную потребность Комплекса в энергии, но и потребность среднего района с населением до 200 тыс. чел. Следует учесть, что себестоимость 1 квтт электроэнергии, производимой Комплексом составляет всего 0,3 цента, что в 6,3 раза дешевле самого дешёвого способа, указанного в статистических отчётах - теплоэлектростанций, работающих на угле, себестоимость киловаттаэлектроэнергии которых составляет 2 цента
В этих условиях нами решено направить часть ее на использование для нужд тепличного хозяйства, возведенного в соответствии с предлагаемым проектом в незначительном удалении от Комплекса по утилизации отходов, а часть передавать населению и предприятиям населенных пунктов ближайшего окружения по конкурентным тарифам.
Возведение тепличного хозяйства параллельно с Комплексом поможет решить вопрос импортозамещения овощей, зелени, цветов, приобретаемых ныне за рубежом. Эта проблема является актуальной в масштабе страны, так как в данный период требуется импортозамещение овощей, зелени, ягод, цветов и др., закупаемых в течение года на сумму до 13 миллиардов долларов. Решить этот вопрос можно с помощью строительства многоэтажных теплиц.
По состоянию на конец 2017 года было создано в Российской Федерации всего около 2800 га тепличных хозяйств. В Постановлении Правительства РФ от 14.02.2012 №717 «О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулировании производства сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия до 2020 года» намечено увеличить площади тепличных хозяйств на 6000 га.
Избыток дешевой электрической и тепловой энергии при производстве их в предлагаемом Комплексе переработки отходов позволит создавать тепличные хозяйства в любых регионах РФ (Север, Средняя полоса, Дальний Восток), и за счет дешевых энергетических источников круглогодично обеспечивать жителей города и района овощами, зеленью, ягодами, цветами, а в дальнейшем и фруктами (справочно: в себестоимости выращивания продукции в теплицах до 85% затрат на тепло и электроэнергию).
В разработанном проекте в качестве примера приводится описание и расчеты конкретных разработок, выполненных для утилизации отходов на территории среднего муниципального образования (районного поселения с окружающими территориями) Население района составляет около 200 тыс. человек, объем промышленных и бытовых отходов составляет приблизительно 140 тыс. тонн. Для утилизации отходов, не подлежащих к использованию в качестве вторичного сырья, используется 2 установки плазменной газификации и плавления, производительностью по 30 тыс. тонн в год каждая и два газопоршневых электрогенератора, мощностью 18 Мвт/час каждый. Выбор мощности энергетической установки зависит от потребностей территории (в настоящее время имеются установки, мощностью до 32 Мвт/час на базе газопоршневого двигателя).
Необходимо отметить, что для данного проекта, разработано Технико-экономическое обоснование и Бизнес-план для конкретного района Красноярского края при размещении на участке земли, выделенном администрацией этого района для строительства комплекса. ТЭО и Бизнес-план были разработаны международной аудиторской фирмой KPMG, с соответствующими допущениями на фактических данных 2011 года. В соответствии с этим показатели экономической эффективности проекта приводятся в ценах за 2011 год, что с нашей точки зрения допустимо, так как для принятия решения об эффективности проекта нет необходимости привязки его к нынешнему масштабу цен. Стоимость реализации проекта составляет 135 млн. евро.
Окупаемость строительства комплекса 2,5 лет после ввода объекта в эксплуатацию, продолжительность строительства 18 месяцев.
Приведём расчёты, демонстрирующие эффективность, предлагаемого способа утилизации отходов и выращивание сельхозпродукции в совокупности с многоэтажным тепличным хозяйством.
Расчётная выручка комплекса 100% утилизации Твёрдых бытовых отходов в объёме 140 тыс. тонн в год (650 тыс. м. Куб.)
1. Сбор и доставка 140 тыс. тонн ТБО на переработку на комплекс:
650 тыс. м куб. х 900 руб./м куб. = 5850000000 руб.
2. Услуги сортировки, обеззараживание и утилизация отходов:
140000000 т х 1288,27 руб./ т = 1803578000 руб.
3. Реализация электроэнергии:
360000000 квт х 7 руб/квт = 252000000 руб.
4. Реализация биотоплива:
12000000 л х 40 руб./л = 480000000руб.
5. Реализация тепловой энергии:
92880 Г/кал х 1422 руб/Гкал = 132075360 руб.
6. Продажа 1 квт холода с температурой минус 30 градусов по Цельсию:
10000 квт х 1500 долларов США/квт = 15000000 долларов США
7. Реализация продукции из вторичного сырья: бумаги , картон, металл, пластик, пеностекло,
бутылки и т. д.: 27427450000 руб.
8. Реализация сельскохозяйственной продукции, выращенной в теплицах:
Продажа томатов, огурцов, зелени, различной капусты, ягод, цветов - 3474630000 рублей
Суммарная выручка в рублях составляет 17003028360 рублей.
Суммарная выручка в долларах в год составляет 261585051 (двести шестьдесят один миллион пятьсот восемьдесят пять тысяч пятьсот пять ) долларов.
В работе представлены результаты интеллектуальной деятельности научного коллектива, проводимой в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Государственный университет по землеустройству», исследования и разработки которого тематически применимы в наибольшей степени в системе «Образование-наука-производство» следующих областей: природопользование, экология, защита окружающей среды, сельского хозяйства, переработка вторичного сырья, производство электроэнергии и тепла в промышленных масштабах, значительная экономия средств от переработки вторичного сырья и сокращение расходов на сезонную поставку топлива и материалов в Северные и Дальневосточные территории.
Список использованной литературы
1. Технология отходов (Текст) Л.Я. Шубов, М.Е. Ставровский, А.В. Олейник - Москва Инфра-М, Альфа-М, 2011-352 с.;
2. Инновационные механизмы управления отходами (Текст) Р.Г. Мамин, Т.П. Ветрова, Л.А. Шилова - Москва МГСУ, 2013 — 136 с.;
3. Земля против мусора (Электронный ресурс) — научный сайт - Мир прогнозов -
— http://wwwmirprognozov.ru/prognosis/sosity/zemlya-protiv-musora/ ;
4. О токсичности отработавших газов газовых двигателей - В.А. Лукшо, М.В. Миронов -ФГУП «НАМИ»;
5. К вопросу освоения и преобразования Северных территорий Сибири и земель Дальнего Востока Российской Федерации - Ю.А. Чемодин ФБГОУ ВО «Государсвенный университет по землеустройству» — Москва, 2016 г.;
6. Как бы не опоздать - Ю.А, Чемодин. Научно-исследовательское предприятие г. Москва «НИИМОССТРОЙ»; 2016 г.
7. Твердые бытовые отходы (Электронный ресурс) - Свободная энциклопедия -«Википедия» — http://ru.wikipedia.org (Твердые бытовые отходы);
8. Переработка отходов (Электронный ресурс) - Свободная энциклопедия - «Википедия»
— http://ru.wikipedia.org (Переработка отходов);
9. Материалы презентация и экспертиз построенного в Израиле предприятия по плазменной утилизации ТБО г. Хайфа - 2011 г.
10. Методологические основы и механизмы устойчивого развития России на региональном уровне. Чемодин Ю.А., Горбунов В.С. 2018 г.
11. О возможностивысвобождения земельных ресурсов страны при обеспечении комплексного подхода к утилизации отходов, производимых населением Российской Федерации. Чемодин Ю.А. 2017 г.
