Научная статья на тему 'Энергетическая эффективность использования биодизеля на основе рапса'

Энергетическая эффективность использования биодизеля на основе рапса Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
198
69
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Энергетическая эффективность использования биодизеля на основе рапса»

1.6. Биотопливо: надежды и риски

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОДИЗЕЛЯ НА ОСНОВЕ РАПСА

О.Н. Кухарев, д.т.н., проф., сотр., И.В. Гнусарев, асп. Пензенской государственной сельскохозяйственной академии

Из года в год сельскохозяйственные предприятия России потребляют около 5,5 млн т дизельного топлива и 2 млн т бензина, получаемого из нефти. Однако разведанные запасы ее небезграничны и по прогнозам некоторых ученых при сегодняшних темпах добычи иссякнут через 140 лет. Кроме того, обостряются экологические проблемы, связанные с использованием традиционных моторных топлив, ежегодный ущерб от использования которых в России составляет 3-4 млрд долл. США или около 1,5% валового национального продукта (ВНП). Если не будут приняты соответствующие меры, то к 2012 г. этот показатель увеличится еще на 30-40%.

Ориентация на экспортные поставки нефти, увеличение цен на моторное топливо в пять раз за последние десять лет негативно влияют на себестоимость сельскохозяйственной продукции, в структуре которой доля затрат на топливо на сегодняшний момент достигает 25-30%.

В создавшейся ситуации уменьшить вредное воздействие на экологию, повлиять на расширение сырьевой энергетической базы и снижение себестоимости сельскохозяйственной продукции можно путем использования альтернативных видов топлива. С этой целью наиболее перспективно производство биотоплива из растительных масел, например из семян рапса.

В России посевы рапса в 2007 г. достигли 780 тыс. га из них 300 озимый и 480 тыс. га яровой. В 2008 г. площадь посевов рапса достигла 1 млн га

Тенденция увеличения производства рапса нашла свое отражение в Постановлении Правительства РФ от 14 июля 2007 г. N 446 «О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы». Ведомственной целевой программе Министерства сельского хозяйства Российской Федерации «Развитие производства и переработки рапса в Российской Федерации на 2008-2010 годы», учитывая при этом предполагаемое продолжение программных мероприятий до 2012 г. включительно.

Согласно программе планируется увеличить посевную площадь под посевами рапса к 2012 году до 2 млн. га. Валовой сбор семян рапса возрастет до 3000 тыс. тонн или в 3,12 раз. При этом рост урожайности панируется до уровня 1,5 т/га. Для реализации данной программы из федерального бюджета до 2012 года выделяется 4567,1 млн руб. из них 247,7 млн руб. на НИОКР (научно-исследовательские и опытноконструкторские работы). Основными регионами производства семян рапса должны стать Центральный, Поволжский, Волго-Вятский, Уральский, Западно-Сибирский и Восточно-Сибирский.

В данной программе содержится пункт, согласно которому субсидии регионам из федерального бюджета

будут предоставляться только в том случае, если сами регионы будут финансировать программу не менее чем на 30% от объема федеральных средств. Поэтому в регионах разработаны свои программы развития рапса. Так в Пензенской области в областной целевой программе «Развитие сельского хозяйства Пензенской области (2008-2012 годы)», предусматривается к 2012 г. увеличение площадей занятые этой культурой до 90,0 тыс. га и валового сбора семян рапса до 155 тыс. т.

Но для широкого внедрения необходимо научное обоснование энергетической эффективности производства таких культур. Энергетические показатели (суммарные энергетические затраты, энергетическая эффективность, удельная энергоемкость и др.) позволяют достоверно определить затраты сельскохозяйственного производства в энергии.

Согласно проведенным расчетам уста-новлено, что суммарные энергетические затра-ты на 1 га посевов рапса в зависимости от урожайности будут возрастать с 16608 МДж при 0,6 т/га до 22120 Мдж при 3,3 т/га семян. При урожайности 0,9 т/га энергоемкость будет равна затратам энергии на его получение. Затраты энергии на производство 1 т семян с увеличением урожайности с 0,6 до 3,3 т/га уменьшатся в 4,13 раза (рис. 1).

Применительно к производству сельскохозяйственной продукции энергетическая эффективность технологии оценивается отношением энергии полученных продуктов к приведенным энергетическим затратам технологического цикла в расчете на 1 га. Из приведенного рис. 2 коэффициент энергетической эффективности производства рапса изменяется от 0,72 до 2,98. Для эффективного производства энергии из рапса данный показатель должен превышать показатель - 1,5, что возможно только при урожайности выше 1,4 т/га.

Очень важно также оценить количество полученного биодизельного топлива с 1 га посевов рапса с учетом потраченного топлива на его производство. При урожайности 0,9 т/га будет получено всего 0,243 т биодизеля, при этом дизельного топлива (без учета других видов энергии) при традиционной технологии будет израсходовано - 0,240 т, при минимальной обработке почвы - 0,14 т (рис. 3). То есть при традиционной технологии до урожайности в 1,0-1,1 т/га весь полученный биодизель будет расходоваться на обработку площадей, занятых самим рапсом. И только при достижении соотношения полученного биодизеля к затраченному топливу в 2 и более раз можно серьезно говорить об использовании топлива из рапса. Данное соотношение достигается при традиционной технологии при урожайности 1,8 т/га, при минимальной обработке почвы -1,1 т/га. Дальнейшее увеличение урожайности приводит к резкому росту данного показателя, и он может достигнуть при урожайности 3,0 т/га - 3,5 и 6,0 соответственно при разных технологиях.

70000.00

60000.00

50000.00

40000.00

30000.00

20000.00 10000,00

0,00

0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3 3,3

♦ Затраты энергии на 1 га посевов рапса, МДЖ —Затраты энергии на 1 т рапса, К1Д1Ж —*—Энергоемкость 1 т рапса, 1Ч4ДЖ ““—Энергоемкость конечного продукта , КХДж

Рисунок 1 - Энергетическая эффективность производства рапса

Рисунок 2 - Коэффициент энергетической эффективности производства

рапса

1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10

0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3 3,3 Ф Затраты топлива по традиционной технологии на 1 га посевов рапса, т —Затраты топливам при минимальной технологии на 1 га посевов рапса, т —*—Можно произвести топлива с 1 га посевов рапса, т

Рисунок 3 - Количество произведенного биодизеля с 1 га посевов рапса

Таким образом, несмотря на то, что биотопливо на основе рапсового масла является практически безотходным и возобновляемым, доступным для сельхозтоваропроизводителя. Его производство на основе ярового рапса в Российской Федерации по традиционной технологии (при средней урожайности за последние три года в 1,0-1, 1 т/га) энергетически не эффективно. При планируемой в Государственной программе урожайности в 2012 г. - 1,5 т/га мы можем выйти только на низшую границу уровня энергетической рентабельности. Поэтому основное внимание должно быть направлено не на бездумное увеличение площадей, а на повышения эффективности их использования. Для этого необходимо:

- использовать современные двунолевые сорта;

- применять разработанные современные ресурсосберегающие технологии возделывания рапса;

- разработать специальные машин для возделывания, уборки и послеуборочной доработки рапса на семена;

- должны быть проведены научные исследования, подготовка и издание научно-методических пособий, практических рекомендаций по выращиванию рапса в перспективных технологиях.

Программа финансирования выращивания рапса в России направлена на будущее, на фоне удорожания цен на нефть и нефтепродукты производство биотоплива будет становиться все более привлекательным и выгодным, с учетом повышения энергетической эффективности.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИОТОПЛИВА В АПК

С.Ю. Маркин, к.э.н., ст. науч. сотр., и.о. зав. отд., Г.А. Бахматова, мл. науч. сот. Всероссийского НИИ экономики и нормативов

Для устойчивого развития сельского хозяйства необходима известная степень защиты от негативного влияния внешней конъюнктуры. Одним из элементов этого является диверсификация источников энерго-

обеспечения. Это можно достигнуть посредством развития производства биотоплива, которое можно использовать для двигателей мобильной техники, так и для местного энергетического хозяйства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.