Научная статья на тему 'Повышение энергоэффективности использования и экономия топливно-энергетических ресурсов в животноводстве'

Повышение энергоэффективности использования и экономия топливно-энергетических ресурсов в животноводстве Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
1437
121
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ENERGY EFFICIENCY / FUEL / ELECTRICITY / ENERGY COSTS / ENERGY CAPACITY / ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ / ТОПЛИВО / ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ / ЭНЕРГОЗАТРАТЫ / ЭНЕРГОЕМКОСТЬ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Стребков Д.С., Тихомиров А.В.

В статье приведены результаты анализа состояния систем и средств энергообеспечения объектов животноводства, показатели энергозатрат и энергоемкости производства различных видов продукции животноводства, динамика электрои энергопотребления отрасли. Показана роль и место децентрализованных систем энергоснабжения объектов животноводства, основанных на базе использования местных и возобновляемых энергоресурсов. Важным направлением развития сельской энергетики является реализация биоэнергетических систем, преобразующих биомассу, отходы сельхозпроизводства в качественное технологичное биотопливо с последующим получением и использованием электрической и топливной энергии. Выявлены резервы экономии топлива и энергии при использовании различных систем и энергетических средств. Обозначены направления совершенствования систем энергообеспечения и энергетического оборудования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Стребков Д.С., Тихомиров А.В.

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

The article shows the results of animal farms’ state of systems and energy power supply facilities analysis, the energy consumption’s indicators and energy intensity of various livestock products’ productivity, the dynamics of the electrical and energy power consumption industry. The role and place of decentralized systems of agricultural facilities’ energy power based on the local and renewable energy resources using. An important focus of rural energy development is the implementation of bioenergy systems converting biomass, agricultural wastes into highqua-lity technologically advanced bio fuel with the electric and fuel energy’s subsequent obtaining and using. The reser-ves of fuel and energy saving at different energy systems and resources using are identified. The ways of energy po-wer supply systems and equipment improving are marked.

Текст научной работы на тему «Повышение энергоэффективности использования и экономия топливно-энергетических ресурсов в животноводстве»

УДК 631.371

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Д.С. Стребков, академик РАН

А.В. Тихомиров, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ФГБНУ ФНАЦ ВИМ E-mail: viesh@viesh.ru

Аннотация. В статье приведены результаты анализа состояния систем и средств энергообеспечения объектов животноводства, показатели энергозатрат и энергоемкости производства различных видов продукции животноводства, динамика электро- и энергопотребления отрасли. Показана роль и место децентрализованных систем энергоснабжения объектов животноводства, основанных на базе использования местных и возобновляемых энергоресурсов. Важным направлением развития сельской энергетики является реализация биоэнергетических систем, преобразующих биомассу, отходы сельхозпроизводства в качественное технологичное биотопливо с последующим получением и использованием электрической и топливной энергии. Выявлены резервы экономии топлива и энергии при использовании различных систем и энергетических средств. Обозначены направления совершенствования систем энергообеспечения и энергетического оборудования.

Ключевые слова: энергоэффективность, топливо, электроэнергия, энергозатраты, энергоемкость.

Роль и значимость энергетического обеспечения агропромышленного комплекса страны, производства сельхозпродукции, обустройства социальной сферы и быта сельских жителей в последнее время существенно возросли. Надежность, устойчивость и эффективность систем энергообеспечения во многом определяют количественные, качественные и экономические показатели производства продукции сельского хозяйства, а также комфортность проживания и труда сельских жителей.

В период 90-х годов и начала 2000-х снижение производства сельскохозяйственной продукции сопровождалось еще более значительным снижением энергопотребления.

Важнейшим показателем энергоэффективности производства сельхозпродукции является энергоемкость и доля энергозатрат в ее себестоимости. По этим показателям наше сельское хозяйство значительно отстает от передовых стран, где энергоемкость в 2-3 раза ниже, чем в России. Доля энергозатрат в себестоимости производства яиц, жи-

вотноводческой продукции с учетом кормопроизводства достигает 30-35%, что значительно превышает показатели 1990 г., когда она составляла 10-15% [1].

Низкая энергоэффективность производства продукции животноводства, отставание по этим показателям от передовых стран обусловлены рядом причин, а именно:

- низкой по сравнению с передовыми странами продуктивностью отрасли, кроме подотрасли птицеводства, где мы близки к зарубежному уровню;

- невысоким техническим и организационным уровнем энергообеспечения (так, коэффициент полезного использования топлива (КПИ) не превышает 35%);

- медленным внедрением инновационных систем и современного оборудования;

- отставанием в реализации децентрализованных систем и средств энергообеспечения, в первую очередь, на базе местных и возобновляемых энергоресурсов, отходов сельхозпроизводства, в использовании тепловых насосов из-за отсутствия их промышленного производства для села.

При сокращении энергопотребления и энергоемкости продукции животноводства, что является, безусловно, положительным процессом, в структуре ее себестоимости наблюдается значительное повышение энергетической составляющей - с 7-15% в 1990 г. до 25-35% в 2014 г., а по некоторым видам производства - и до 40% (птицефабрики, теплицы), что говорит о резком диспаритете цен на энергоресурсы и сельхозпродукцию.

При положительной тенденции снижения энергозатрат и энергоемкости животноводческой продукции ее уровень остается еще слишком высоким.

Анализ и расчеты свидетельствуют -производство животноводческой продукции в России носит энергозатратный характер, и по сравнению с показателями передовых стран энергоемкость и электроемкость ее значительно выше.

Причинами низкой эффективности использования энергоресурсов на селе являются [2]:

- невысокий технический уровень и КПД систем энергообеспечения;

- незавершенность комплексной электромеханизации производственных процессов (ее уровень в животноводстве, в среднем, чуть выше 60%);

- отставание с внедрением новых прогрессивных технологий в отрасли, новых систем электроснабжения и энергетического оборудования;

- низкая надежность систем энергоснабжения и низкое качество электроэнергии, что увеличивает ущерб сельхозпроизводства;

- разрушена система проведения ремонта и эксплуатации энергооборудования, включая предприятия «Агропромэнерго», что отрицательно повлияло на надежность и эффективность систем энергообеспечения;

- слабое использование децентрализованных систем и средств малой энергетики на базе местных и возобновляемых энергоресурсов, которые для ряда сельских потребителей (особенно, удаленных) являются наиболее эффективными.

Непростая ситуация сложилась с электро-и энергоснабжением ряда животноводческих

и птицеводческих предприятий, где высокие энергозатраты, низкая надежность энергоснабжения наряду с другими факторами отрицательно сказались на себестоимости продукции.

В этих условиях повышение эффективности сельхозпроизводства и снижение энергоемкости сельхозпродукции должно определяться и сопровождаться ростом продуктивности сельского хозяйства, совершенствованием его энергетической базы, рациональным и эффективным использованием всех видов энергоресурсов, что включает:

- переход на новые энерго- и ресурсосберегающие технологии и технику;

- повышение продуктивности животноводства;

- реализацию новых энергоэкономных систем и средств энергообеспечения.

Подъем продуктивности сельского хозяйства, снижение издержек на производство сельскохозяйственной продукции, повышение конкурентоспособности сельхозпроиз-водства во многом определяются его технологической модернизацией, освоением новых интенсивных технологий, надежным и эффективным энергообеспечением, управлением продукционным процессом.

Так как в издержках производства значительное место занимают затраты на топливно-энергетические ресурсы (до 35%), реализация путей их эффективного использования и повышения КПД энергетического оборудования приобретает особое значение. Внедрение инновационных технологий в растениеводстве, животноводстве и других сельскохозяйственных технологиях требует и новых, более совершенных систем и средств энергообеспечения,

Важным направлением является разработка и реализация электротехнологии, обеспечивающей непосредственное участие и воздействие электроэнергии на технологический процесс при небольших ее затратах, а также нанотехнологий.

Поэтому обоснование и прогнозирование в «Стратегии машинно-технологической модернизации сельского хозяйства» [3] создания и внедрения новых интенсивных техно-

логий в растениеводстве и животноводстве, оснащения их новой техникой с этапами реализации обуславливает необходимость развития и совершенствования систем и средств энергообеспечения, создания и применения на селе новых видов энергоносителей, повышения эффективности использования ТЭР.

Ряд примеров решения задач повышения продуктивности производства и энергосбережения подтверждает перспективность модернизации систем и средств энергообеспечения при внедрении новых технологий и техники, например:

- в птицеводстве и животноводстве использование новых комбинированных технологий создания микроклимата (общего и локального) с использованием газовых инфракрасных обогревателей и утилизации теплоты позволяет снизить энергозатраты до 40% и себестоимость производства до 15% при повышении его продуктивности [4];

- в животноводстве при увеличении надоя молока от коровы с 3500 до 5500 кг/год энергоемкость, в среднем, снижается в 1,3 раза;

- в птицеводстве увеличение продуктивности также влияет на снижение энергозатрат, но в меньшей степени, что связано с уже достигнутым более высоким уровнем реализации прогрессивных технологий и организации производства.

Уровень энергоэффективности сель-хозпроизводства определяет себестоимость продукции и величину энергозатрат в ее составе. Доля энергозатрат в смете затрат сельхозпредприятий на производство сельхозпродукции составляет весомую часть, а учитывая темпы роста стоимости энергоносителей, реализация энергосберегающих мероприятий и повышение энергетической эффективности сельхозпроизводства приобретают особое значение, особенно в условиях конкуренции с зарубежными предприятиями, где более высокий уровень технологий и производительности труда.

Важнейшим показателем энергоэффективности производства сельхозпродукции является ее энергоемкость, то есть величина удельных затрат энергии на производство

единицы продукции и их доля в себестоимости продукции.

В последние годы показатели энергоемкости производства ряда основных видов животноводческой продукции по многим причинам снижались, но доля энергозатрат в себестоимости неуклонно возрастала, что отрицательно сказывается на общих показателях себестоимости.

Исходя из этого, важнейшей задачей машинно-технологической и энергетической модернизации животноводства, наряду с ростом продуктивности и производительности труда, является повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, их энергоотдачи, снижение энергоемкости производства, оптимизация энергопотребления, широкое включение в энергобаланс местных и возобновляемых энергоресурсов.

Реализация новых прогрессивных технологий в сельском хозяйстве с оснащением его новой техникой и оборудованием, прогнозируемый уровень освоения выбывших из оборота посевных площадей, рост урожайности в растениеводстве и продуктивности животноводства неразрывно связаны с совершенствованием технологий и энергетической базы, эффективным и устойчивым энергообеспечением. Уровень освоения новых систем и средств энергоснабжения при рациональном использовании всех видов энергии позволит обосновать и оценить необходимый рост потребностей в энергоресурсах на разных этапах по отраслям сельского хозяйства на перспективу.

Эффективность энергообеспечения объектов животноводства, затраты на энергоресурсы, а следовательно, и энергоемкость продукции во многом определяются принятой системой энергоснабжения, используемыми энергоносителями и энергооборудованием, величиной энергопотерь. Поэтому обоснование и выбор рациональной системы энергоснабжения конкретных объектов (или ее модернизация), адаптированной к местным условиям и наличию энергоресурсов, является безусловно важнейшей задачей при реализации систем энергоснабжения сель-

ских потребителей. Доминирующей системой является централизованная система энергоснабжения.

Однако значимая часть территории России и сельских поселений не имеет централизованного электроснабжения. Подключение же к централизованным электрическим системам затруднено из-за больших капитальных затрат и тарифов, отсутствия средств на прокладку дорогостоящих теплосетей и сооружение линий электропередачи. Это означает, что обеспечить электроэнергией и теплом потребителей, расположенных на этих территориях, наиболее целесообразно с помощью систем и оборудования автономной малой энергетики. В настоящее время вопросы их электроснабжения решаются установкой дизельных электростанций, но это далеко не всегда оптимальный вариант.

Поэтому важной задачей является разработка методологии и рекомендаций по выбору и обоснованию эффективных систем и технических средств энергообеспечения характерных сельских объектов с учетом места их расположения, величины электрической и тепловой нагрузки, расстояния от централизованных сетей энергообеспечения и наличия местных энергоресурсов.

Это позволит проводить обоснование наиболее эффективных вариантов энергообеспечения и энергетического оборудования вновь строящихся новых объектов, а также модернизации используемых систем и оборудования на действующих объектах.

Обоснованный выбор наиболее эффективной системы централизованного или автономного энергообеспечения проектируемых объектов, модернизация действующей системы конкретных эксплуатируемых объектов (потребителей энергии) позволит наиболее рационально использовать энергоресурсы (традиционные, нетрадиционные, местные, возобновляемые), снизить энергозатраты, а следовательно энергоемкость производимой продукции и ее себестоимость (за счет снижения в ее структуре энергетической составляющей).

В области электроснабжения села важным является решение назревших проблем в

распределительных сетях посредством модернизации, реконструкции и создания сетей нового поколения, удовлетворяющих современным условиям распределения и подачи электрической энергии потребителям, отвечающим экономико-экологическим требованиям и мировому техническому уровню. В этой связи формируются технические требования к распределительным электрическим сетям нового поколения. При этом строительство, реконструкция и техническое перевооружение сетей в предстоящий период должны осуществляться на основе нового сетевого электрооборудования, материалов и конструкций, разработанных с использованием современных мировых технологий.

Основной целью реконструкции является выбор приоритетов технического развития, принципов построения и уровня технического оснащения распределительных сетей нового поколения с учетом мирового и отечественного опыта.

Приоритеты технического развития и реконструкции сетей системы сельского электроснабжения должны удовлетворять следующим требованиям:

- по надежности электроснабжения и качеству электрической энергии в соответствии с нормативами;

- по обеспечению нормативного срока службы ЛЭП (не менее 40 лет);

- адаптации к перспективным электрическим нагрузкам;

- по электрической и экологической безопасности;

- по технологической и технической восприимчивости к автоматизации и телемеханизации;

- по экономической эффективности и не превышению установленной величины потерь.

Решение задачи повышения надежности электроснабжения сельских потребителей и качества электроэнергии должно быть реализовано на основе реконструкции сетей централизованного электроснабжения, сокращения их радиуса, использования сетевого и автономного резервирования, внедрения новых нормативных показателей надежности

при проектировании и эксплуатации, а также повышения симметрии и снижения потерь электроэнергии, улучшения эксплуатационного обслуживания, что позволит снизить ущерб сельскохозяйственному производству от аварийных и плановых отключений централизованного электроснабжения и потери электроэнергии до установленных нормативов.

Эти требования должны быть заложены при проектировании, строительстве и реконструкции систем электроснабжения.

Перспективным направлением развития электроснабжения является реализация для ряда потребителей новых способов передачи электроэнергии, включая резонансную одно-проводниковую систему, а также аккумуляцию энергии и снижение потерь.

В последнее время возрос интерес и потребность создания и использования систем автономного энергообеспечения различных сельских предприятий, объектов, включая животноводческие и жилой сектор.

Это определяется имеющими место на сегодня следующими обстоятельствами:

- повышение спроса на энергию, резкое увеличение стоимости (тарифов) на все поставляемые энергоносители, значительное возрастание платы за подключение новых мощностей;

- снижение надежности энергоснабжения и качества энергии,

- на многих объектах необходимо иметь комплексное энергоснабжение электрической и тепловой энергией;

- наличие во многих регионах и хозяйствах местных энергоресурсов (биомассы; отходов животноводства, растениеводства, лесного хозяйства), что способствует развитию и реализации технологий их переработки в жидкое топливо и газ;

- сверхнормативные потери энергии при ее централизованной передаче, использование возможностей снижения стоимости вырабатываемой автономно энергии и срока окупаемости капвложений, а также продажи излишков энергии;

- возможность работы энергетического оборудования на различных видах топлива

как вырабатываемого на местах, так и поставляемого централизованно, возможность переоборудования имеющихся котельных в мини- и малые ТЭЦ - оборудование для такой модернизации выпускается.

С учетом этих условий внедрение децентрализованных систем комплексного энергоснабжения, выбор той или иной системы и оборудования зависят от потребностей объекта в объемах и видах энергии, местных условий и наличия собственных энергоресурсов, возобновляемых источников, расстояния до системы централизованного энергоснабжения и определяется сравнительным технико-экономическим расчетом вариантов.

В соответствии с этими условиями требуется разработка различных типов децентрализованных систем и оборудования:

- по производительности;

- по используемому топливу, наличию местных и возобновляемых ресурсов;

- по графику сезонной и суточной тепловой и электрической нагрузки потребителей.

Децентрализованные системы могут включать различное энергетическое оборудование:

- дизельные электростанции как наиболее распространенные до настоящего времени;

- мини-ТЭЦ на базе когенерационных агрегатов с использованием газопоршневых, газотурбинных (ГТУ), газодизельных агрегатов;

- комбинированные установки (дизель-генератор + ветро-солнечная установка).

Основное преимущество когенерацион-ных установок по сравнению с традиционными котельными состоит в возможности более эффективного использования сжигаемого топлива, так как в данных системах наибольший экономический эффект достигается при совместной выработке электрической и тепловой энергии на месте их потребления с КПИ топлива до 85%.

В сельском хозяйстве мини-ТЭЦ с коге-нерацией могут применяться для энергоснабжения:

- свиноводческих, птицеводческих, животноводческих комплексов;

- теплиц;

- комбикормовых предприятий, сахарных заводов;

- крупных фермерских хозяйств;

- школ, больниц, административных зданий и жилого сектора.

Технический прогресс обострил экологические, энергетические и экономические проблемы, связанные с постепенным истощением ископаемых ресурсов и значительным ростом их стоимости. Для их замещения ведется поиск новых источников энергии, новых видов топлива, включая их получение из растительного сырья и отходов сель-хозпроизводства, с разработкой новых способов преобразования биомассы и отходов в качественное топливо.

Использование местных энергоресурсов в энергетике села - биомассы, древесных и растительных отходов, торфа, растительных масел, навоза, стоков и др. во многих регионах может покрыть значительную часть (до 30%) энергобаланса ряда хозяйств и предприятий, сократить наполовину число отключений электропитания, снизить зависимость от централизованного энергоснабжения, создавать децентрализованные системы вплоть до самоэнергообеспечения.

При решении этой проблемы важная роль отводится разработке и освоению технологий и комплектов оборудования по переработке биомассы, растительных и древесных отходов в качественное жидкое, газообразное и твердое топливо, биоконверсию навоза в биогаз и удобрения.

Положительным элементом в проблеме использования отходов для энергетических целей является практически ежегодная их возобновляемость и наличие в основных зонах производства сельскохозяйственной продукции, в связи с чем использование отходов в сельскохозяйственной энергетике приобретает особое значение, для чего разрабатываются новые технологии их переработки и создается новое энергетическое оборудование.

Важной задачей является значительное увеличение объема использования местных энергоресурсов в энергобалансе сельских потребителей. Особая их роль в энергообес-

печении автономных потребителей небольшой мощности, ряд которых может быть полностью переведен на местные и возобновляемые энергоресурсы.

При наличии и внедрении эффективных технологий переработки отходов в более ценные виды топлива сельхозпроизводители имеют возможность покрывать существенную часть расходов, связанных с приобретением топлива и электроэнергии, за счет собственных сырьевых ресурсов, перерабатываемых в технологическое и качественное биотопливо.

Использование местных энергоресурсов -биомассы, торфа, отходов сельхозпроизвод-ства, переработанных в качественное и более технологичное топливо, имеет большую перспективу [5].

Разработаны и разрабатываются различные технологии и методы переработки биомассы, отходов сельхозпроизводства (включая навоз) и деревопереработки, углеводородных отходов, отходов семян масличных культур, микроводорослей в более качественные и технологичные виды топлива -газообразное, жидкое, смесевое, твердое, используемые в установках для производства электрической и тепловой энергии.

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

В этих технологиях используются методы термохимической переработки биомассы с использованием усовершенствованных термохимических способов прямого ее сжигания, газификации и пиролиза, а также производства смесевых топлив из отходов животноводства (жидкого навоза, помета) и отработанных нефтепродуктов в разных соотношениях для их последующего плазменного сжигания, повышающего эффективность процесса горения с вводом ультрадисперсных катализаторов.

Уже не один десяток лет разрабатывается технология переработки навоза и помета в биогаз и удобрения, однако широкого распространения она пока не получила из-за несовершенства технологии и больших капитальных затрат. В настоящее время наступил новый этап развития и усовершенствования биогазовых технологий. Разрабатывается блочно-модульный принцип построения

комплектов биогазового оборудования, включая использование аэробного и анаэробного процессов, а также утилизацию теплоты сброженной массы и использование тепловых насосов.

Одновременно с получением биогаза метановое сбраживание навоза обеспечивает его дезодорацию, дегельминтизацию, уничтожение способности семян сорных растений к всхожести, перевод удобрительных веществ в легкоусвояемую растениями минеральную форму. При этом питательные (для растений) вещества - азот, фосфор и калий - практически не теряются.

Использование биогазовых комплексов на животноводческих фермах предназначено для получения дополнительной энергии в виде биогаза и качественных органических удобрений, а также для снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Эффективность биогазовых технологий и комплексов во многом определяется местом их расположения - на юге они более эффективны, на севере - менее эффективны или вообще не эффективны из-за больших затрат энергии на собственные нужды.

Из 1 т сухого вещества навоза в результате анаэробного сбраживания при оптимальных условиях можно получить до 340 м3 биогаза, или в пересчете на одну голову КРС в течение года - до 800 м3.

Полученный биогаз используется в газовых теплоэнергетических установках с получением тепловой и электрической энергии, а сброженный навоз собирается в хранилище для последующего использования на полях в качестве удобрения.

Важным направлением в энергосбережении на селе является использование возобновляемых источников энергии.

Объемы использования возобновляемых источников энергии на сегодня малы (до 1%), но они занимают ведущее место по темпам их роста в энергопроизводстве.

Потребность сельского хозяйства страны в использовании возобновляемых источников энергии определяется: решением вопросов энергосбережения, экономии углеводородного топлива, обеспечения автономными

системами энергоснабжения ряда хозяйств, ферм, объектов сельских поселений и отдельных потребителей небольшой мощности, создания резервных систем энергоснабжения.

В России имеются большие территории, расположенные в децентрализованной зоне электроснабжения (Крайний Север, Восточные окраины, горная местность с отгонным и пастбищным животноводством, удаленные поселки, хутора, дачи, фермерские хозяйства). Эти территории и потребители в большой степени обладают природными возобновляемыми энергоресурсами - энергией солнца, ветра, геотермальных вод и тепловой энергией, использование которых позволит экономить значительные объемы дефицитных традиционных энергоресурсов при улучшении экологии производства.

В настоящее время разработаны установки преобразования возобновляемых видов энергии в различные виды - электрическую и тепловую для использования их в сельском хозяйстве. Это - фотоэлектрические станции модульного типа, ветроэнергетические установки мощностью от 0,1 до 1000 кВт, микро-и мини-ГЭС и др. Они предназначены для электро- и энергоснабжения небольших ферм, отдельных сельских домов, небольших поселков, промысловых бригад, садовых участков и т.д. Наиболее эффективный путь - создание комбинированных солнечно-ветро-дизельных агрегатов (или сочетания их с традиционными), гарантирующих бесперебойное электроснабжение и экономию дизельного топлива (до 60%).

По всем видам оборудования использования ВИЭ в энергетике сельского хозяйства имеются научные и проектные, конструкторские и производственные разработки, однако реализация их заметно отстает, и доля ВИЭ в энергобалансе села пока мала - до 1%. Ставится задача - довести объем использования ВИЭ в энергобалансе села к 2020 г. до 4,5% и к 2030 г. - 8-10%.

Основная задача при разработке ВИЭ -повышение их КПД и снижение стоимости, так как на сегодня капзатраты на них слишком высоки.

Одним из основных направлений повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в сельхоз-производстве является разработка и реализация новых энергоэкономных технологий и техники.

В животноводстве это - прогрессивные энергоэкономные системы содержания животных и птицы, приготовления кормов и кормления, обеспечения микроклимата, первоначальной обработки продукции, утилизации отходов и др.

Большие резервы энергосбережения, снижения энергозатарат и энергоемкости продукции заложены в освоении разработанных и разрабатываемых энергоэкономных электро- и теплотехнологий, электротехнологических процессов и оборудования, а именно: в тепловых процессах создания микроклимата, освещении и облучении, при хранении и переработке продукции, обработке зерна и подготовке семян, борьбе с сорняками, обеззараживании, овощеводстве закрытого грунта, приготовлении кормов и др., а также в мобильных процессах растениеводства.

Известно, что в сельскохозяйственной стационарной энергетике доля тепловых процессов очень велика - более 50%, поэтому совершенствование систем теплоснабжения, микроклимата, создание нового энергоэкономного теплоэнергетического оборудования, повышающих эффективность использования топлива и электроэнергии, позволит экономить значительные объемы энергоресурсов, снижать энергоемкость и себестоимость продукции.

Система децентрализации энергоснабжения ферм и других объектов подтвердила свою эффективность - энергетические установки, встраиваемые в отдельные помещения и непосредственно обеспечивающие энергией технологический процесс энерго-экономны. Наиболее эффективно использование в этих процессах электрифицированных и газифицированных установок, позволяющих избавиться от протяженных электрических, тепловых и газовых сетей, что значительно уменьшает потери энергии. Для

таких систем разработано и разрабатывается новое энергетическое оборудование - инфракрасные электрические и газовые обогреватели, емкостные и проточные электроводонагреватели, конвекторы, теплопароге-нераторы, утилизаторы, тепловые насосы [6].

Использование тепловых насосов в процессах вентиляции животноводческих помещений, охлаждения молока и нагрева воды, тепличном хозяйстве наиболее эффективно и имеет большую перспективу.

Энергоэффективным направлением является совершенствование систем освещения помещений с использованием резонансной системы электроснабжения, облучения растений и животных на базе новых осветительных приборов с лампами высокой световой отдачи и большим сроком службы (компактные люминесцентные, светодиодные, металлогалогенные, натриевые), снижающими потребление электроэнергии в 2-10 раз.

Разрабатываемые электротехнологии и электротехнологические процессы, нанотех-нологии и электрофизические методы воздействия на биообъекты: растения, семена, животных, птицу, производимую продукцию, воздушную среду, почву, корма, воду имеют большую перспективу как в плане получения новых свойств и качеств материалов и среды, так и в плане значительного снижения энергозатрат, экономии топливно-энергетических ресурсов и снижения энергоемкости сельскохозяйственной продукции, и в первую очередь животноводческой.

Выбор рациональной системы энергоснабжения для конкретных сельскохозяйственных потребителей (хозяйств, предприятий, объектов) должен осуществляться на основе энергетической и экономической оценки вариантов с учетом региональных особенностей, наличия местных энергоресурсов, состояния (наличия) централизованной системы и действующих тарифов, требуемой мощности, а также графиков электрической и тепловой нагрузки.

Рост производства сельскохозяйственной продукции и производительности труда во многом определяется научно-техническим

прогрессом, совершенствованием технологий, техники, комплексной электромеханизацией, надежным, устойчивым и эффективным энергообеспечением.

Намеченное в «Программе развития сельского хозяйства на 2020 г.» увеличение производства сельхозпродукции во всех отраслях потребует интенсификации всех производственных процессов, повышения уровня комплексной электромеханизации производства, а следовательно его энерго- и электровооруженности. Для этого потребуются дополнительные энергоресурсы, а учитывая то, что необходимо обеспечить снижение удельных энергозатрат и энергоемкости производства продукции, а значит и ее себестоимости, уровень и эффективность систем энергосбережения и использования ТЭР должны быть в значительной степени повышены.

Реализация перспективных направлений развития энергетической базы, систем и средств энергообеспечения животноводческих объектов позволит в значительной мере повысить энергоэффективность использования энергоресурсов, снизить энергозатраты и энергоемкость производства продукции, способствуя тем самым рациональному использованию и экономии ТЭР в животноводстве.

Литература:

1. Энергетическая стратегия сельского хозяйства России на период до 2030 года / А.В.Тихомиров и др. М.: ФГБНУ ВИЭСХ, 2015. 75 с.

2. Тихомиров А.В. Концептуальные положения и перспективные направления развития энергетической базы и систем энергообеспечения сельского хозяйства России // Сб. тр. конф. Минск: БГАТУ, 2015. С. 101.

3. Стратегия машинно-технологической модернизации сельского хозяйства на период до 2020 г. / Ю.Ф. Лачуга и др. М., 2009. 80 с.

4. Расстригин В.Н., Тихомиров Д.А., Сухарева Л.И. Методические рекомендации по расчету и применению систем электротеплообеспечения на животноводческих предприятиях. М., 2007. 36 с.

5. Стребков Д.С., Тихомиров А.В. Вовлечение в сельский энергобаланс местных видов топлива, биомассы и ВИЭ // Техника и оборудование для села. 2009. № 6.

6. Стребков Д.С., Тихомиров А.В. Инновационные направления развития систем и средств энергообеспечения объектов животноводства // Вестник ВНИИМЖ. 2015. №2(18). С. 81-89.

Literatura:

1. EHnergeticheskaya strategiya sel'skogo hozyajstva Rossii na period do 2030 goda / A.V.Tihomirov i dr. M.: FGBNU VIEHSKH, 2015. 75 s.

2. Tihomirov A. V. Konceptual'nye polozheniya i perspek-tivnye napravleniya razvitiya ehnergeticheskoj bazy i sis-tem ehnergoobespecheniya sel'skogo hozyajstva Rossii // Sb. tr. konf. Minsk: BGATU, 2015. S. 101.

3. Strategiya mashinno-tekhnologicheskoj modernizacii sel'skogo hozyajstva na period do 2020 g. / YU.F. Lachu-ga i dr. M., 2009. 80 s.

4. Rasstrigin V.N., Tihomirov D.A., Suhareva L. I. Meto-dicheskie rekomendacii po raschetu i primeneniyu sistem ehlektroteploobespecheniya na zhivotnovodcheskih pred-priyatiyah. M., 2007. 36 s.

5. Strebkov D.S., Tihomirov A.V. Vovlechenie v sel'skij ehnergobalans mestnyh vidov topliva, biomassy i VIEH // Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2009. № 6.

6. Strebkov D.S., Tihomirov A.V. Innovacionnye napravleniya razvitiya sistem i sredstv ehnergoobespecheniya ob"ektov zhivotnovodstva // Vestnik VNIIMZH. 2015. №2(18). S. 81-89.

OF LIVESTOCK FUEL- AND- ENERGY RESOURCES' USE AND SAVE ENERGY EFFICIENCY INCREASING D.S. Strebkov, RAS academician

A.V. Tihomirov, candidate of technical sciences, leading research worker FGBNY FNAZ VIM

Abstract. The article shows the results of animal farms' state of systems and energy power supply facilities analysis, the energy consumption's indicators and energy intensity of various livestock products' productivity, the dynamics of the electrical and energy power consumption industry. The role and place of decentralized systems of agricultural facilities' energy power based on the local and renewable energy resources using. An important focus of rural energy development is the implementation of bioenergy systems converting biomass, agricultural wastes into highqua-lity technologically advanced bio fuel with the electric and fuel energy's subsequent obtaining and using. The reser -ves of fuel and energy saving at different energy systems and resources using are identified. The ways of energy power supply systems and equipment improving are marked. Keywords: energy efficiency, fuel, electricity, energy costs, energy capacity.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.