Научная статья на тему 'Энергетический потенциал отходов сельскохозяйственного производства южных регионов России (волгоградская область, Республика Крым)'

Энергетический потенциал отходов сельскохозяйственного производства южных регионов России (волгоградская область, Республика Крым) Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
342
54
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА / БИОЭНЕРГЕТИКА / РЕСУРСЫ БИОЭНЕРГЕТИКИ / ОТХОДЫ РАСТЕНИЕВОДСТВА И ЖИВОТНОВОДСТВА / ВАЛОВОЙ И ТЕХНИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РЕСУРСОВ БИОЭНЕРГЕТИКИ / ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ / ОЦЕНКА И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Андреенко Татьяна Ивановна, Киселева Софья Валентиновна, Рафикова Юлия Юрьевна

Целью работы является оценка ресурсной базы для развития биоэнергетики в южных районах России Волгоградской области и Республике Крым. При этом проводится оценка энергопотенциала биоэнергетики не специально произведённой биомассы, а органических отходов, образующихся в растениеводстве и животноводстве районов. Схема оценки предусматривает последовательные расчеты валового и технического энергетических потенциалов отходов растениеводства и животноводства, с использованием ранее разработанных методик и геоинформационных технологий. Получено территориальное распределение энергетических потенциалов отходов сельскохозяйственного производства с детализацией до муниципальных образований районов и городских округов. Выделены основные культуры, побочные продукты производства которых наиболее перспективны для использования в целях получения энергии. Учтена возможность сбора отходов производства, которая определяется структурой производства. Для Волгоградской области установлено, что значительное число северных и западных районов области обладает большим энергетическим потенциалом отходов растениеводства зерновых культур и подсолнечника, а районы Городищенский, Светлоярский, Быковский, Ленинский и Среднеахтубинский отходов картофеля и овощей. Центральные, восточные и юго-восточные районы области характеризуются значительным энергетическим потенциалом отходов животноводства. Приведены результаты расчётов технического энергопотенциала биомассы отходов. Для Крымской республики установлено, что энергетический потенциал отходов зерновых и подсолнечника сосредоточен в северной и северо-восточной частях полуострова, в то время как южные районы Крыма характеризуются высоким энергетическим потенциалом отходов виноградарства. Сделан вывод, что значительная часть территории республики обеспечена сырьевыми ресурсами для развития биоэнергетики. Полученные оценки биоэнергетического потенциала, представленные в виде таблиц и карт, в совокупности с социально-экономическими и экологическими характеристиками районов формируют основу для принятия проектных решений в развитии энергетической отрасли регионов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Андреенко Татьяна Ивановна, Киселева Софья Валентиновна, Рафикова Юлия Юрьевна

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

Текст научной работы на тему «Энергетический потенциал отходов сельскохозяйственного производства южных регионов России (волгоградская область, Республика Крым)»

УДК 621.311:631.371

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ОТХОДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

ЮЖНЫХ РЕГИОНОВ РОССИИ (ВОЛГОГРАДСКАЯ ОБЛАСТЬ, РЕСПУБЛИКА КРЫМ)

© 2017 г. Т.И. Андреенко, C.B. Киселева, Ю.Ю. Рафикова

Цепью работы является оценка ресурсной базы для развития биоэнергетики в южных районах России - Волгоградской области и Республике Крым При этом проводится оценка энергопотенциала биоэнергетики не специально произведенной биомассы, а органических отходов, образующихся в растениеводстве и животноводстве районов Схема оценки предусматривает последовательные расчеты валового и технического энергетических потенциалов отходов растениеводства и животноводства, с использованием ранее разработанных методик и геоинформационных технологий. Получено территориальное распределение энергетических потенциалов отходов сельскохозяйственного производства с детализацией до муниципальных образований - районов и городских округов Выделены основные культуры, побочные гродукты производства которых наиболее перспективны для использования в целях получения энергии. Учтена возможность сбора отходов производства, которая определяется структурой производства Для Волгоградской области установлено, что значительное число северных и западных районов области обладает большим энергетическим потен-

циапом отходов растениеводства зерновых культур и подсолнечника, а районы Городищенский, Светлоярский, Быковский, Ленинский и Среднеахтубинский - отходов картофеля и овощей Центральные, восточные и юго-восточные районы области характеризуются значительным энергетическим потенциалом отходов животноводства. Приведены результаты расчётов технического энергопотенциала биомассы отходов Для Крымской республики установлено, что энергетический потенциал отходов зерновых и подсолнечника сосредоточен в северной и северо-восточной частях полуострова, в то время как южные районы Крыма характеризуются высоким энергетическим потенциалом отходов виноградарства Сделан вывод, что значительная часть территории республики обеспечена сырьевыми ресурсами для развития биоэнергетики Полученные оценки биоэнергетического потенциала, представпенные в виде таблиц и карт, в совокупности с социально-экономическими и экологическими характеристиками районов формируют основу для принятия проектных решений в развитии энергетической отрасли регионов

Ключевые слова возобновляемая энергетика, биоэнергетика, ресурсы биоэнергетики, отходы растениеводства и животноводства, валовой и технический потенциал ресурсов биоэнергетики, пространственное распределение ресурсов, оценка и картографирование ресурсного потенциала.

The purpose of the work is to assess the resource base for bioenergy development in the southern regions of Russia -the Volgograd region and the Republic of Crimea, It was not estimation of specially produced biomass energy potential, but of organic wastes that are generated during plant growing and animal husbandry. The evaluation scheme provides sequential calculations of crop and livestock wastes gross and technical energy potentials, using previously developed techniques and geoin-formation technologies. The territorial distribution of the agricultural production energy potentials was obtained with details to municipalities - districts and city districts. The authors have chosen main crops, where produced by-products are most promising to generate energy There was also considered the possibility of collecting production waste, which is determined by the production structure. For the Volgograd region, it has been established that significant number of northern and western regions in the area have large energy potential for cereal and sunflower crop waste, and the Gorodishchensky, Svetloyarsky, Bykovsky, Le-ninsky and Sredneahtubinsky districts - for potato and vegetable wastes. The central, eastern and south-eastern regions are characterized by significant energy potential for livestock wastes. The results of calculations of waste biomass technical energy potential are presented. For the Cnmean Republic, it is established that the energy potential of cereal and sunflower wastes is concentrated in the northern and north-eastern parts of the peninsula. While the southern regions of the Cnmea are characte-nzed by high energy potential of viticulture waste. It is concluded that significant part of the territory is provided with raw materials for the bioenergy development The obtained bioenergy potential estimates are presented in the form of tables and maps Together with the socio-economic and ecological characteristics of the areas it forms the basis for making decisions in the development of the energy industry of the regions.

Keywords renewable power engineering, bioenergy, bioenergy resources, crop and livestock wastes, gross and technical potential of bioenergy resources, spatial distnbution of resources, assessment and mapping of resource potential.

Введение. Биоэнергетика в настоящее время обеспечивает наибольшую долю генерации тепловой и электрической энергии среди всех возобновляемых источников энергии. В значительной степени это объясняется тем, что для производства энергии часто используют отходы, требующие утилизации. Иными словами решаются две проблемы - рентабельное производство энергии и уничтожение отходов, что очень актуально для широкого класса регионов (в том числе и России), включая удалённые от централизованного энергоснабжения, и рекреационные объекты, где использование традиционных источников энергии невозможно или нежелательно. Выполненные исследования по интегральным оценкам ресурсов, валового и технического потенциала биоэнергетики для субъектов РФ [1-3] выявили значительные объёмы энергетического потенциала отходов муниципального и сельского хозяйства, лесного и деревоперерабатывающего производства. Однако для принятия проектных решений относительно переработки органических отходов в энергетических целях требуется детализация

расчётов, по крайней мере, до уровня муниципальных образований. В этой связи актуальным представляется проведение таких оценок для южных регионов России, которые характеризуются высокоразвитым сельским хозяйством, большой плотностью населения и значительным рекреационным потенциалом. Представленная работа отражает проведенные авторами оценки энергетического потенциала отходов сельскохозяйственного производства Волгоградской области и Республики Крым с детализацией до административных районов этих регионов. Для характеристики пространственного распределения составлены карты энергопотенциала биомассы отходов.

Методика исследований. Использованные в данном исследовании методы проведения оценок были ранее изложены в [1] и развиты в работах авторов [2, 3]. Энергетический потенциал отходов растениеводства и животноводства рассчитывался по отдельным видам сельскохозяйственных культур и направлениям животноводства. Масса ежегодно образующих-

ся органических отходов сельскохозяйственного производства М, определялась как

Л/, =NI -Ц, 0).

где Nl - годовой урожай растительных культур и (или) поголовья скота, рассчитывается на основе статистических данных [4];

Ь - экспериментально определенная норма образования отходов [1, 5,];

/ - вид растительных культур и (или) направление животноводства.

Энергетический потенциал отходов (валовый) рассчитывается из М, и энергосодержания (низшей теплоты сгорания) данного вида отходов К,:

а=м,к,. (2)

В качестве основного источника данных в работе использовались материалы Федеральной службы государственной статистики (Рос-стат), которые содержат валовые сборы сельскохозяйственных культур и поголовье скота для хозяйств всех категорий, и было детализировано: для сельскохозяйственных организа-

ций; крестьянских (фермерских) хозяйств и хозяйств индивидуальных предпринимателей; хозяйств населения. При оценках энергетического потенциала отходов сельского хозяйства необходимо рассчитывать доступный валовой потенциал сельскохозяйственных отходов, в котором не учитываются отходы хозяйств населения в силу практической невозможности их сбора.

Результаты и их обсуждение. Волгоградская область является одним из крупнейших производителей сельскохозяйственной продукции в Российской Федерации [6, 7], причем в структуре производства около 70% приходится на продукцию растениеводства. Базовой отраслью сельского хозяйства области является производство зерна, вторая культура по величине площади посевов - подсолнечник. При этом зерновые культуры и подсолнечник в области не выращиваются в хозяйствах населения [8]; поэтому расчёт валового доступного потенциала отходов проводился по данным для хозяйств всех категорий (таблица 1).

Муниципальные образования (районы и городские округа) Отходы зерновых (солома) за год Муниципальные образования (районы и городские округа) Отходы производства подсолнечника (стебли, лузга) за год

Отходы, тыс. т Энергия отходов, тыс. т у. т. Урожай зерен подсолнечника, тыс. т Отходы (стебли), тыс. т у. т. Отходы (лузга), тыс.т у. т. Энергия отходов в целом, тыс. т у. т.

Котовский 321 136 Новониколаевский 114 183 11 194

Новоаннинский 238 101 Новоаннинский 97 155 9 164

Еланский 217 92 Еланский 89 143 9 151

Новониколаевский 211 90 Урюпинский 83 133 8 141

Урюпинский 206 88 Киквидзенский 64 103 6 109

г. Михайловка 205 87 г. Михайловка 53 85 5 90

Клетский 186 79 Жирновский 42 66 4 70

Октябрьский 172 73 Нехаевский 40 63 4 67

Киквидзенский 162 69 Руднянский 34 54 3 57

Чернышковский 153 65 Даниловский 31 50 3 53

Даниловский 134 57 Алексеевский 30 48 3 51

Котельниковский 132 56 Иловлинский, Серафимовичский Кумылженский Фроловский Клетский г Урюпинск Котовский Ольховский и др 28 4 0 5 и менее

Серафимовичский 126 54

Алексеевский 121 52

Нехаевский 117 50

Руднянский, Калачевский, Ольховский и др 116 и иоим пяспсс 49 и менее

Всего: 3501 1488 1254

Таблица 1 - Объемы образующихся отходов зерновых и подсолнечника

и их энергосодержание в Волгоградской области с дифференциацией по районам (в среднем за 2013-2014 гг.)

Видно, что 17 районов области имеют урожаи зерновых более миллиона центнеров, что соответствует энергосодержанию отходов более 42,5 тыс. т у.т./год. Отходы производства подсолнечника значительны, и суммарно по области их энергосодержание (валовой потенциал) лишь на 15,7% меньше энергосодержания зерновых культур. При расчетах валового энергетического потенциала отходов подсолнечника учитывалось, что выход стеблей и корзинок составляет 350% массы урожая (семян подсолнечника), а лузги -18%. Теплотворная способность воздушно-сухих отходов влажностью 18-20% для стеблей подсолнечника составляет

Овощи и картофель выращиваются во всех районах области, но, в отличие от зерновых культур и подсолнечника, наибольшие объемы этих культур собираются в хозяйствах населения: около 90% - картофеля и 40% - овощей. Исключением являются районы, близкие к крупным городам области (Городищенский район). В целом по области доступный валовой энергопотенциал отходов овощей и картофеля существенно уступает отходам зерновых и подсолнечника, но в некоторых районах (Светлояр-

3200 ккал/кг, для лузги - 3750 ккал/кг [5]. Дифференцированная оценка энергосодержания стеблей и лузги (1187 и 67 тыс. т у.т. соответственно для области в целом) имеет принципиальное значение, поскольку их переработка в энергопродукты требует различных технологий и разнесена территориально. В Волгоградской области зерновые культуры и подсолнечник выращиваются повсеместно (рисунок 1), однако районы с максимальной урожайностью расположены на севере и северо-западе области, а районы с минимальными сборами - на востоке и юго-востоке области.

ский, Городищенский) достигает значительных величин - порядка 500 т у.т./год и более.

Основными направлениями животноводства Волгоградской области являются: разведение крупного рогатого скота (КРС) и птицы, свиноводство, овцеводство и козоводство. В таблице 2 показаны результаты расчетов энергосодержания отходов жизнедеятельности скота по районам и городским округам области. Важно отметить, что в хозяйствах населения области выращивается большая часть животных по

d

wo соо

И зерном

П ПОДССПМЕ*«» 1 кАРТэаоъ ■ оеоии

энергосодержание т> т

ЭНЕРГОПОТЕНЦИАЛ

отходов

РАСТЕНИЕВОДСТВА

МОЯ

_I

Рисунок 1 - Распределение валового энергопотенциала отходов растениеводства на территории Волгоградской области

сравнению с сельскохозяйственными организациями и крестьянскими (фермерскими) хозяйствами. Например, по данным Росстата (01.10.2016 г.) в этих хозяйствах выращивается 70,7% всего поголовья КРС, 40,3% - свиней, 59,7% - овец и коз, 41,7% - птицы [9]. Поэтому оценка ресурсов и энергетического потенциала животноводческих отходов рассчитывалась только по поголовью животных и птицы, выращиваемых в сельскохозяйственных организациях и крестьянских (фермерских) хозяйствах. В Волгоградской области животноводческие хозяйства этого сегмента сосредоточены в центральных, восточных и южных районах области.

При расчетах технического потенциала отходов растениеводства и животноводства ис-

Таблица 2

В таблице 3 представлены полученные результаты. Выполненная оценка энергетического потенциала отходов сельского хозяйства выявила, в первую очередь, неравномерность распределения различных типов отходов биомассы, что связано с особенностями землепользования. распределением населения по территории и т.п.

пользовалась методика [1, 2]. В качестве основы принимались результаты оценки доступного валового энергетического потенциала отходов производства подсолнечника, овощей, картофеля и животноводства. Предполагалось, что получение электроэнергии и тепла может проводиться с помощью мини-ТЭС с прямым сжиганием биомассы или мини-ТЭС на биогазе -для отходов растениеводства (коэффициент преобразования в электроэнергию 35%, потребление на собственные нужды 3%; коэффициент преобразования в тепловую энергию 80%, потребление на собственные нужды 14%) и мини-ТЭС на биогазе - для отходов животноводства (те же коэффициенты преобразования и затрат).

При этом установлено, что значительное число северных и западных районов области обладают большим энергетическим потенциалом отходов растениеводства зерновых культур и подсолнечника, а районы Городищенский, Свет-лоярский, Быковский, Ленинский и Среднеахту-бинский - отходов картофеля и овощей. Центральные, восточные и юго-восточные районы области характеризуются значительным энергетическим потенциалом отходов животноводства.

- Энергосодержание отходов скота и птицы в сельскохозяйственных организациях и крестьянских (фермерских) хозяйствах районов и городских округов Волгоградской области, т у.т./год (в среднем за 2012-2013 гг.)

Муниципальные образования (районы и городские округа) КРС Муниципальные образования (районы и городские округа) Свиноводство Муниципальные образования (районы и городские округа) Птицеводство

Палласовский 4394 Иловлинский 2439 Городищенский 5396

Суроеикинский 2660 Городищенский 1499 Светлоярский 4105

Фроловский 2590 Михайловский 734 Среднеахтубинский 3567

Октябрьский 2571 г. Михайловка 657 Николаевский 2931

Старополтавский 2553 Суроеикинский 416 Урюпинский 1047

Николаевский 2422 Урюпинский 268 Кумылженский 590

Калачевский 2416 Алексеевский 69 Ленинский 319

Клетский 2321 Нехаевский и др 65 и менее Котовский и др 264 и менее

Светлоярский 2320

Быковский 2068

Илов ПИНСКИЙ 1711

Среднеахтубинский 1456

Урюпинский 1362

Котельниковский и ДР 1067 и менее

Всего: 39249 6536 18566

Таблица 3 - Результаты оценки технического потенциала отходов животноводства и растениеводства районов и городских округов Волгоградской области (в среднем за 2012-2013 гг.)

Муниципальные образования (районы и городские округа) Отходы растениеводства Муниципальные образования (районы и городские округа) Отходы животноводства

Электроэнергия, млн кВтч/год Тепловая энергия, тыс. Гкал/гсщ Электроэнергия, млн кВтч/год Тепловая энергия, тыс. Гкал/год

Новониколаевский 661 1151 Городищенский 21 36

Новоаннинский 593 1033 Светлоярский 18 31

Еланский 544 949 Николаевский 15 26

Урюпинский 511 891 Среднеахтубинский 14 24

Киквидзенский 397 691 Палласовский 12 21

г Михайловка 369 643 Иловлинский 11 20

Нехаевский 254 443 Суровикинский 9 15

Жирноеский 242 421 Урюпинский 7 13

Руднянский 225 393 Фроловский 7 13

Даниловский 225 393 Октябрьский 7 12

Алексеевский 213 371 Старополтавский 7 12

Серафимовичский 171 299 Калачевский 7 12

Клетский 137 239 Клетский 6 11

Кумы л женский 131 229 Быковский 6 10

Октябрьский и др 104 181 Ленинский и др 3 5

И менее И менее

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Всего: 3408 5939 106 184

Специализация сельского хозяйства регионов России определяется, прежде всего, физико-географическими особенностями. В силу этого сельскохозяйственное производство Волгоградской области и Крыма имеют много общих черт. Так же как Волгоградская область, Крым имеет благоприятные агроклиматические условия для сельскохозяйственного производства, а именно: длинный безморозный период, протяженный период положительных температур свыше 10 °С и значительное число часов солнечного сияния. Для большей части территорий обоих субъектов основной проблемой для сельскохозяйственного производства является дефицит влагообеспечения (44% территории Крыма являются зоной с очень засушливыми и 33% - с засушливыми условиями). Поэтому зерновое хозяйство всегда было и остаётся важнейшей отраслью агропромышленного комплекса - как Волгоградской области, так и Крыма. В структуре посевных площадей этих регионов доминируют озимые культуры - озимая пшеница и озимый ячмень, - которые развиваются за счёт зимне-весенних запасов влаги и

успевают сформировать урожай до наступления жаркой и сухой погоды.

Проведенные нами исследования показали, что основной энергетический потенциал биоэнергетики для территории Крыма определяется отходами производства зерновых культур (солома). Суммарный валовой энергетический потенциал соломы для Крыма составляет около 457 тыс. т у.т./год (2014 год). Муниципальные районы с максимальным производством соломы: Красногвардейский - порядка 70 тыс.т у.т./год, Ленинский - 45, Нижнегорский - 40, Джанкойский - 40 (таблица 4). Подобно Волгоградской области, значительный энергопотенциал биоэнергетики обеспечивают отходы подсолнечника (лузга и стебли) - около 180 тыс. т у.т./год для всего Крыма. Существенным энергетическим потенциалом характеризуются отходы, образующиеся при обрезке виноградной лозы,- более 25 тыс. т у.т./год. В таблице не отображены результаты расчетов отходов кукурузы на зерно и сои, энергопотенциал которых незначителен и составляет для всего Крыма 4 и 1,5 тыс. т у.т./год, соответственно.

Таблица 4 - Энергосодержание отходов растениеводства в хозяйствах всех категорий

муниципальных образований Республики Крым, тыс. т у.т./год (по данным 2014 г.)

Муниципальные образования (районы и городские округа) Название растительной культуры

Зерновые (солома) Подсолнечник (стебли и лузга) Рапс озимый Картофель Овощи Виноград итого

Красногвардейский 68,6 38,1 1.8 0,9 1,0 0.7 112,7

Джанкойский 40,5 33,0 0,2 1,4 2,0 0,1 77,6

Ленинский 45,1 13,2 0,5 1,7 0,7 0,1 61,3

Нижнегорский 41,3 12,0 0,6 1,0 1,0 0,1 56,3

Советский 38,3 12,8 1,7 0,3 0,6 0,2 54,0

Красноперекопский 24,1 23,8 0,8 0.6 0,9 0,0 52,8

Раздольненский 26,6 18,9 1,2 0,1 0.3 0,0 47,0

Симферопольский 32,9 2,8 1,6 1,3 1.3 4,3 44.5

Сакский 33,4 5,5 2,0 0,7 1,5 1,1 44,2

Первомайский 36,1 4,1 0,3 0,9 1,1 0.0 42,6

Кировский 23,0 7,2 0,5 0,5 0,6 2.1 33,9

Черноморский 23,6 3,4 0,6 0,4 0,3 0,2 28,4

Белогорский 19,2 3,9 1,0 0.7 0,5 0,0 25,4

Бахчисарайский 3,3 0,1 0,0 0,9 0,9 4,3 9.4

г. Севастополь 0,4 0,0 0,0 0,1 0,0 5,5 6.0

Феодосия 0,5 0,0 0,1 0,5 0,4 1,7 3,2

Судак 0,0 0,0 0,0 0,2 0,1 2,0 2,4

Алушта 0,0 0,0 0,0 0,2 0,2 1,9 2,3

Керчь 0,0 0,0 0,0 0,6 0,2 0,0 0,8

Ялта 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,7 0,7

Симферополь 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1 0,0 0,2

Евпатория 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1

Республика Крым (в целом) 456 8 178,7 12,9 13,1 13,9 250 7061

По нашим оценкам, суммарный валовой энергетический потенциал отходов растениеводства региона превышает 700 тыс. т у.т./год. Это теоретическое энергосодержание отходов, и очевидно, что количество энергии, которое реально может быть извлечено из этой биомассы, будет значительно меньше. Тем не менее, рассчитанная величина ресурса значима для энергетики Крыма, так как годовое потребление электроэнергии оценивается в 1866 тыс. т у.т., а на производство тепла расходуется приблизительно 500 тыс. т у.т. [10, 11]. И, поскольку ко-тельно-печное топливо практически полностью поставляется на полуостров с материка, энергоносители из отходов растениеводства в виде

пеллет и брикетов способствовали бы энергонезависимости Крыма.

Пространственное распределение валового потенциала растениеводства (рисунок 2) показывает, что в связи с агроклиматическими и геоморфологическими условиями исследуемой территории энергетический потенциал отходов зерновых и подсолнечника сосредоточен в северной и северо-восточной частях полуострова, в то время как южные районы Крыма характеризуются высоким энергетическим потенциалом отходов виноградарства. Таким образом, значительная часть территории республики обеспечена сырьевыми ресурсами для развития биоэнергетики.

Рисунок 2 - Распределение валового энергопотенциала отходов производства зерновых культур, подсолнечника, кукурузы и виноградарства для территории Республики Крым

Выводы. Для двух регионов Юга России (Волгоградской области и Республики Крым) с развитым сельскохозяйственным производством, с одной стороны, и с различным уровнем энергообеспеченности, с другой, проведены оценки биоэнергетического потенциала отходов растениеводства.

Расчеты и анализ результатов позволил выделить сельскохозяйственные культуры, побочные продукты производства которых наиболее перспективны для использования в целях получения энергии. Для значительного числа северных и западных районов Волгоградской области наибольшим энергетическим потенциалом обладают отходы зерновых культур и подсолнечника. В 17 районах области урожаи зерновых превышают миллион центнеров, и энергосодержание незерновой части урожаев -свыше 40 тыс. т у.т. /год. Энергетический потенциал отходов подсолнечника в целом по области на 15,7% уступает отходам зерновых, но для некоторых районов превышает таковой. В работе получены дифференцированные значения энергосодержания отходов производства подсолнечника - стеблей и лузги - для районов и области в целом (для области - 1187 и 67 тыс. т у.т./год), что имеет принципиальное значение, поскольку их переработка в энергопродукты требует различных технологий и разнесена территориально.

Различные типы отходов биомассы, и, следовательно, их энергетический потенциал, неравномерно распределены по территории

региона, что связано с агроклиматическими условиями, особенностями землепользования, распределением населения и т.п. При этом значительное число северных и западных районов Волгоградской области обладают большим энергетическим потенциалом отходов растениеводства зерновых культур и подсолнечника, а районы междуречья и левобережья Волги (Городищенский, Светлоярский, Быковский, Ленинский и Среднеахтубинский) - отходов картофеля и овощей. Центральные, восточные и юго-восточные районы области характеризуются значительным валовым энергетическим потенциалом отходов животноводства. Но большая часть скота в области выращивается в хозяйствах населения, что объясняет невысокие значения доступного энергопотенциала отходов животноводства в районах области, который рассчитывался с учётом только производственного сектора. Соответственно, технический энергопотенциал отходов животноводства для районов и области в целом значительно ниже энергопотенциала отходов растениеводства.

Расчеты и анализ объемов органических отходов сельскохозяйственного производства Республики Крым позволили выявить специфику данного региона с точки зрения потенциального развития биоэнергетики. Энергетический потенциал отходов зерновых и подсолнечника сосредоточен в северной и северо-восточной частях полуострова Крым. В ряде районов этой части Крымского полуострова потенциал отходов зернового хозяйства достигает 40 тыс. т у.т.

в год и превосходит это значение. В то же время южные районы Крыма характеризуются высоким энергетическим потенциалом отходов виноградарства. Сопоставление валового потенциала растениеводства (более 700 тыс. т у.т./год) и ежегодного потребления тепловой энергии (500 тыс. т у.т./год) позволяет говорить о возможности частичного замещения котельно-печного топлива брикетами и пеллетами из растительных отходов.

Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ - проекты № 16-05-01015, 15-05-01788.

Литература

1 Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива (показатели по территориям) / под ред. П. П. Безруких. - Москва: «ИАЦ Энергия», 2007. - 272 с.

2. Атлас ресурсов возобновляемой энергии на территории России: научное издание / Т.И Андреенко, T.C. Габдерахманова. О.В Данилова и др - Москва РХТУим ДИ Менделеева, 2015. -160 с.

3 Андреенко. Т И. К оценке энергетического потенциала отходов растениеводства зерновое хозяйство / Т.И Андреенко, С.В Киселёва, В.П. Шакун II Альтернативная энергетика и экология. - 2014 — Ne 12. — С 84-95.

4 База данных показателей муниципальных образований субъектов РФ [Электронный ресурс]. Режим доступа : http://www gks ш/dbscnpts/munst/munst 18/DBI net. cgi. (Дата обращения - 01.12.2016).

5. Клюс, С В. Оценка и прогноз потенциала твёрдого биотоплива Украины I С В. Клюс, Г.Н. Забарный II Коллекторное и энергетическое машиностроение. - 2011. -№2(24) - С 8-13

6. Сельское хозяйство регионов России [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ab-centre. ru/page/selskoe-hozyaystvo-regionov-rossii. Эксперт-но-аналитический центр агробизнеса (Дата обращения 01.12.2016).

7. Юдаев, И В Опыт использования ВИЭ на сельских территориях и в рекреационных зонах в регионах ЮФО I И В. Юдаев II Вестник аграрной науки Дона. -2015.-№1(29).-С. 82-92

8. Бюллетень Росстата «Посевные площади Российской Федерации в 2015 году» [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http //www gks.ru/wps/wcm/connect/rosslat_ main/rosstat/ru/statistics/enterprise /economy. (Дата обращения-01.12.2016).

9. Бюллетень Росстата «Производство продукции животноводства и поголовье скота в хозяйствах всех категорий за январь-сентябрь 2016 года» [Электронный ресурс] - Режим доступа http //www.gks.rn/wps/ «ст/соппвс1/го551а1_та1п/го581а1/ги/51а1)8йс8/вп1вфП5в /economy (Дата обращения — 01.11.2016).

10 Бекиров, Э.А. Перспективы развития электроэнергетической системы Крыма / Э.А. Бекиров, С.Н. Вос-

кресенская II Инновации в сельском хозяйстве. - 2017. -№2.-С. 103-108.

11, Багрова, Л.А. Солнечная энергетика для устойчивого развития Крыма / Л.А Багрова - Симферополь: Доля, 2009.-298 с.

References

1. Spravochnik ро resursam vozobnovljaemyh istoch-nikov jenergii Rossii i mestnym vidam topliva (pokazateli po temtonjam) [Hancbook on renewable energy resources of Russia and local types of fuel (indicators by temtones)], pod red P.P. Bezrukih, Moscow, «IAC Jenergija», 2007,272 p

2. Andreenko T.I.. Gabderahmanova T.S., Danilo-va O.V. et al Atlas resursov vozobnovljaemoj jenergii na tenritoni Rossii: nauch izdanie [Atlas of renewable energy resources in russia: scientific publication], Moscow, RHTU im. D.I. Mendeleeva, 2015,160 p.

3. Andreenko T.I., Kiseljova S.V., Shakun VP К ocenke jenergeticheskogo potencíala othodov rastenie-vodstva zemovoe hozjajstvo [To the potential assessment of energy crop wastes: grain farming], Al'temativnaja jenergetika i jekologija, 2014, No 12, pp 84-95

4. Baza dannyh pokazatelej municipal'nyh obrazova-nij sub'ektov RF [Database of municipal entities' indicators of the Russian Federation subjects], available at. http://www.gks.ru/dbscnpts/munst/munst18/DBInet.cgi (Access date-01.12.2016).

5. Kljus S.V., Zabarnyj G.N. Ocenka i prognoz potencíala tvjordogo biotopliva Ukrainy [Assessment and forecast of the solid biofuel potential in Ukraine], Kollektomoe i jener-geticheskoe mashinostroenie, 2011. No 2(24), pp. 8-13.

6. Sel'skoe hozjajstvo regionov Rossii [Agnculture of Russian regions] available at: http://ab-centre ml page/selskoe-hozyaystvo-regionov-rossii Jekspertno-analiticheskij centr agrobiznesa (Access date - 01 12 2016)

7. Judaev I V Opyt ispol'zovanija VIJe na sel'skih ter-ritorijah i v rekreacionnyh zonah v regionah JuFO [Expenence of RES using in rural areas and recreational areas in regions of the Southern Federal District], Vestnik agrarnoj nauki Dona, 2015, No 1 (29), pp 82-92

8. Bjulleten' Rosstata «Posevnye ploshhadi Rossijskoj Federacn v 2015 godu» [Bulletin of the Federal State Statistics Service «Russian Federation sown areas in 2015»], available at: http://www.gks ru/wps/wcrn/connect/rosstat _main/rosstat/ru/statistics/enterprise /economy. (Access date -01.12 2016)

9. Bjulleten' Rosstata «Proizvodstvo produkcii zhivot-novodstva i pogolov'e skota v hozjajstvah vseh kategorij za janvar1 - sentjabr" 2016 goda» (Bulletin of the Federal State Statistics Service «Production of livestock products and livestock in farms of all categories for January-September 2016», available at: http://www gks ru/wps/wcm/connect/rosstaL main/rosstat/ru/statistics/ enteipnse /economy (Access date -01.11.2016).

10 Bekirov Je.A, Voskresenskaja S.N. Perspektivy razvitija jelektrojenergeticheskoj sistemy Kryma [Prospects for the development of the Cnmean electric power system], Inno-vacii v sel'skom hozjajstve, 2017, No 2, pp. 103-108

11 Bagrova L.A. Solnechnaja jenergetika dlja ustoj-chivogo razvitija Kryma [Solar energy for sustainable development of Cnmea], Simferopol', Dolja, 2009, 298 p.

Сведения об авторах

Андреенко Татьяна Ивановна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии, географический факультет, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. M B Ломоносова» (Россия) Тел.: 8 (495) 939-42-57. E-mail: tanyandrOO@mail ru.

Киселева Софья Валентиновна - кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии, географический факультет, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им M B Ломоносова» (Россия) Тел.: 8 (495) 939-42-57. E-mail: к [email protected]

Рафикова Юлия Юрьевна - кандидат географических наук, научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии, географический факультет. ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им М.В Ломоносова» (Россия). Тел.: 8 (495) 939-41-63. E-mail: [email protected].

Information about authors

Andreenko Tatyana Ivanovna - Candidate of Biological Sciences, senior researcher of the Renewable energy sources research laboratory, Geography faculty, FSBEI HE «Lomonosov Moscow State University» (Russia) Phone: 8 (495) 939-42-57 E-mail: tanyandrOO@mail ru.

Kiseleva Sofya Valentinovna - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, leading researcher of the Renewable energy sources research laboratory, Geography faculty, FSBEI HE «Lomonosov Moscow State University» (Russia). Phone: 8 (495) 939-42-57. E-mail k_sophaLV@mail ru

Rafikova Julia Yurievna - Candidate of Geographical Sciences, researcher of the Renewable energy sources research laboratory, Geography faculty, FSBEI HE «Lomonosov Moscow State University» (Russia). Phone: 8 (495) 939-41-63. E-mail: [email protected].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.