ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА В РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

 

ПОД- СЕКЦИЯ 13. Техника в сельскохозяйственном производстве.

Юлдашев З.Ш.

доцент, канд. техн. наук

Бабаджанов Р.Н.

инженер-электрик

                                                            Санкт-Петербургский государственный

                                                                                            аграрный университет

 

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

В РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН


Важность энергии как фактора устойчивого развития сельских территорий очевидна и не нуждается в специальных подтверждениях. Более того, специфика сельскохозяйственных предприятий обязывает рассматривать его энергообеспечение с учетом структуры основных фондов, видов производства, отходов, экологических требований, локальной рыночной конъюнктуры и других аспектов. В частности, занимаемые территории не только определяют потенциал солнечной, ветровой и гидравлической энергии, но и могут содержать существенный ресурс воспроизводимой биоэнергии. При составлении энергетического баланса сельскохозяйственного производства нельзя ограничиваться только технической схемой самого производства. Кроме того, существенной спецификой является наличие биологического объекта в производственной структуре. К примеру, выращивание растений в искусственных условиях основано на подводе к ним электромагнитной энергии в значительных количествах в течение вегетационного цикла, значительно превышающего по продолжительности время выхода продукции. При содержании животных и птицы, напротив, прямого подвода энергии к ним нет, но существует определенная зависимость их продуктивности от условий содержания, создаваемых путем энергетических затрат.

В [1, с.16] приведена более совершенная энергетическая схема потребителя, включающая энерготехнологические процессы (ЭТП) и изложен метод конечных отношений (МКО), разработанный профессором В.Н. Карповым, как основа оптимизации расхода энергии. Этот метод позволил сформулировать ряд научных положений, решающих проблему эффективности энергопотребления.

Основные научные положения МКО.

1. В основе метода лежит закон сохранения энергии, включающий измеряемые параметры на концах технических элементов (начальномcQн иQк конечном ),

определяющих потери Q :Qн - Qк = Q   .

2. Переход к относительным параметрам закона сохранения (относительной энергоемкости процессаQэ Qн /Qки относительным потерям Q*= Q/Q ), имеющим одинаковые производные по времени и характеризующие эффективность процесса по потреблению энергии и по потерям:

                            Qн /Qк - 1  =     Q/Qк              .

Введение в схему производственного ЭТП позволяет перейти непосредственно к энергоемкости продукции П:Qп Qн /П , если известно минимальное (теоретическое) значение удельной энергии на единицу продукции  Qуд  : Qн/(  Qуд  ·П) -1 =  Q/( Qуд  ·П) или  (Qп/Qуд) -1 = Qуд/Qуд

 Отсюда получаем связь относительной и фактической энергоемкостей в виде равенства:  Qп =      Qэ  · Qуд             .

3. Независимость регистрируемых измеренных приращений энергии (Qн  и Qк ) от функции позволяет перейти к линеаризации процессов и строить анализ их эффективности на сравнении с мультипликативной синхронностью изменения конечных параметров. Измерения на отдельных элементах дополняют информацию об эффективности адресностью в схеме.

Указанные возможности МКО позволяют осуществлять гибкое управление энергетическими процессами в потребительской системе с целью снижения энергоемкости продукции [2, с.469].

В сельской энергетике существует ряд недостатков, но три основных, по существу привели к экономической стагнации значительного количества предприятий в период реформирования: высокая энергоемкость продукции (в 2-3 раза выше, чем в развитых странах), низкая энерговооруженность труда и низкое годовое потребление энергии в расчете на сельского жителя (в 3-4 раза ниже, чем на городского). Два последних недостатка служат причиной трудового и жизненного дискомфорта, вынуждающего трудоспособное население искать более приемлемые условия (мигрировать). Не решив эти смежные проблемы нельзя ставить задачу создания условий для устойчивого развития сельских территорий, доминирующей составляющей которых является производственная сфера. Специфика агропромышленного производства (биологические объекты, обостренность экологических проблем, предрасположенность к использованию нетрадиционных источников энергии и др.) не позволяет переносить на сельские территории методы энергосбережения, разработанные для промышленных предприятий. 

В СПбГАУ ведутся исследования по повышению  эффективности использования энергии в сельскохозяйственном производстве Республики Таджикистан, где дехканские (фермерские) хозяйства, которые расположены децентрализовано, на ряду с традиционными источниками энергии невозможно представить без применения ВИЭ.

Энергетика сельских территорий имеют ряд особенностей: рассредото-ченность потребителей, малая единичная мощность, большая протяженность электрических сетей, наличие большого количества сельских селений и потребителей, где ведется сельскохозяйственное производство.

Для энергообеспечения индивидуальных потребителей фермерских хозяйств и средств малой механизации могут быть использованы как стационарные, так и мобильные энергетические установки.

При освоении новых сельских территорий потребление энергии не может осуществляться только за счет ВИЭ, на период освоения необходимо рассматривать ВИЭ как дополнение к традиционным источникам энергообеспечения производственных и жилых комплексов и сельских территорий. На основе вышесказанного возникает требование – производство должно быть энергетически эффективным, то есть должны использоваться современные энергосберегающие технологии производства.

Энергия, вырабатываемая при помощи ВИЭ более дорогая по сравнению с традиционной, и может использоваться только в потребительских системах, которые приведены в состоянии наивысшей энергетической эффективности (то есть имеет минимальную энергоемкость).

При этом, как уже указывалось, энергетическому совершенствованию должны подвергаться все процессы, связанные с потребленной энергией, и само энергосбережение должно рассматриваться как профессионально разработанный разносторонний проект с оценкой эффективности инвестиций. Из этого следует вывод о том, что становятся востребованными специалисты, владеющие не только глубокими профессиональными энергетическими знаниями, но и имеющие навыки управления (менеджмента) энергетикой различных масштабов – от отдельного предприятия до региона. Особенностью сельскохозяйственного производства является обязательное наличие биологического объекта или процесса. Эта необходимость определяет агроинженерные факультеты и вузы в качестве приоритетных для подготовки эффективных высококвалифицированных специалистов – агроинженеров, способных создать систему энергетического сервиса в отрасли для решения отраслевой энергетической проблемы снижения энергоемкости в пределах региона.

Литература

  1. В.Н. Карпов. Энергосбережение. Метод конечных отношений: монография / В.Н. Карпов, З.Ш. Юлдашев. -СПб.: СПбГАУ, 2010. -147с.
  2. Karpov V.N. Efficient energy supply for sustainable development of agriculture/ V.N. Karpov, Z.Sh. Yuldashev. // XXXIV CIOSTA Cigr V Conference. Efficient and safe production processes in sustainable agriculture and forestry. 29 June - 01 July 2011. -p.467-474.