Методы повышения надежности энергообеспечения крестьянских (фермерских ) хозяйств

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_

10. Эрк А.Ф., Судаченко В.Н., Бычкова О.В. Структура энергопотребления сельскохозяйственных предприятий/А.Ф. Эрк, В.Н.Судаченко, О.В.Бычкова// Межд. агропромышленная выставка-ярмарка «Агрорусь» СПб, 2014. С. 220-221.

11. Бровцин В.Н., Эрк А.Ф., Бычкова О.В. Сравнительный анализ энергоэффективности сельскохозяйственных предприятий молочного направления / В.Н.Бровцин, А.Ф.Эрк, О.В.Бычкова // Теоретический и научно-практический журнал «Механизации и электрификации сельского хозяйства» 2014. №5. С. 22-24.

УДК 631.152

А.Ф. ЭРК, канд. техн. наук; В.Н. СУДАЧЕНКО, канд. техн. наук

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ КРЕСТЬЯНСКИХ (ФЕРМЕРСКИХ) ХОЗЯЙСТВ

Приведены данные Росстата по темпам роста крестьянских (фермерских) хозяйств и их доли в производстве сельхозпродукции в России. Несмотря на строительство крупных животноводческих комплексов, тепличных комбинатов и птицефабрик, в России развивается мелкотоварное производство. Изложены основы такого развития. Имеют место факторы, существенно влияющие на увеличение энергоемкости продукции фермерских хозяйств. В их число входит надежность энергоснабжения, ценовая политика поставщиков электроэнергии.

Изложены предлагаемые институтом методы повышения надежности энергообеспечения фермерских хозяйств путем замещения доли энергии, покупаемой в централизованной электросети на электрическую и тепловую энергию возобновляемых источников энергии.

В России налажено серийное производство фотоэлектрических батарей и солнечных электростанций на их базе, а также производство солнечных коллекторов для получения тепла. Использование аккумуляторов электрической и тепловой энергии повысит надежность энергообеспечения фермерского хозяйства.

Ключевые слова: фермерское хозяйство, энергетика, надежность энергообеспечения, возобновляемые источники энергии, аккумулятор, солнечный коллектор

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. ИАЭП. 2016. Вып. 88.

A.F. ERK, Cand. Sc.

METHODS TO IMPROVE RELIABILITY OF POWER SUPPLY OF PRIVATE (PEASANT) FARMS

The data of Russian Federal State Statistics Service concerning the growth rate of private (peasant) farms and their share in agricultural production in Russia is cited. Despite the construction of large-scale livestock complexes, greenhouse complexes and poultry factories the small-scale production is also developing in Russia. The fundamentals of such development are outlined. There are factors in place significantly influencing the increasing energy intensity of products from private farms. These include reliability of power supply, pricing policy of electricity suppliers.

The Institute proposes several methods to improve the reliability of power supply to private farms through replacing the share of energy purchased from centralized electricity grid by the electrical and thermal energy from renewable energy sources.

In Russia a serial production of photovoltaic panels and solar power plants on their basis, as well as the manufacture of solar collectors to generate heat is well established. The use of electric and thermal energy accumulators will increase the reliability of power supply to private farms.

Keywords: private farm, energy, reliability of power supply, renewable energy sources, battery, solar collector

Производство сельхозпродукции крестьянские (фермерскими) хозяйствами в настоящее время составляет 10% от общей стоимости сельхозпродукции произведенной в стране (табл.1) [1].

Из года в год увеличивается доля производства сельхозпродукции крупными сельхозпредприятиями, При строительстве крупных животноводческих комплексов, тепличных комбинатов и птицефабрик, где применены самые современные технологии, новая техника и оборудование нет потребности в большом количестве кадров. Как правило, из 8-10 рабочих остается лишь один, а остальные вынуждены пополнять ряды безработных[2].

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_

Таблица 1

Продукция сельского хозяйства по категориям хозяйств (в фактически действовавших ценах; в процентах к итогу)[1]_

Годы 1990 2000 2005 2010 2011 2012 2013 2014

Хозяйства всех категорий 100 100 100 100 100 100 100 100

в том числе: 73,7 45,2 44,6 44,5 47,2 47,9 47,6 49,5

сельскохозяйственные организации

хозяйства населения 26,3 51,6 49,3 48,3 43,8 43,2 42,6 40,5

крестьянские (фермерские хозяйства1-* 3,2 6,1 7,2 9,0 8,9 9,8 10,0

1) Включая индивидуальных предпринимателей

Проблема занятости населения на селе в настоящее время решается путем развития крестьянских (фермерских) хозяйств (КФХ) (табл.1) [1]. При этом рассредоточение аграрного производства по разным населенным пунктам снижает риски, связанные с эпидемиями и массовой гибелью животных и птицы. .Здесь также легче сохранить и отечественный генофонд сельскохозяйственных животных и растений.

Число КФХ в 2014 году составило 216,1 тыс., в 2015 - 223,2 тыс., на 1 января 2016 года - 215 тыс. В Ленобласти около 1000 крестьянских (фермерских) хозяйств[3]. Росту количества КФХ способствует также поддержка государства в виде грантов фермерам-новичкам и семейным фермам, поддержки развития кооперации на селе и ряд других мер.

К сожалению, в настоящее время пока не решен ряд проблем сдерживающих повышение эффективности и ускоренного развития КФХ. К ним относятся надежность энергообеспечения и высокая энергоемкость производства сельхозпродукции.

На основе основных положений концепции энергосбережения и повышения энергоэффективности сельскохозяйственных

предприятий, разработанной ИАЭП.[4,5] обоснованы методы повышения надежности энергообеспечения фермерских хозяйств

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 2016. Вып. 88._

существующих и вновь созданных на примере КФХ Ленинградской области, период становления которых проходил с 2002по 2007 годы.

Ниже приводятся результаты энергетических обследований фермерских хозяйств Ленинградской области, специализация которых:

- выращивание саженцев плодоягодных культур, декоративных кустарников и лесных ягод;

- производство мясных пород птицы;

- выращивание и подготовка к реализации через сетевые магазины овощей открытого грунта.

КФХ, организованы в 90-е годы, получают в основном энергоснабжение от централизованной электросети по радиальным линиям электропередачи. Разрешенная мощность по условиям электросети 25-50 кВа. Категория надежности системы энергоснабжения III. Имеют место аварийные, плановые и другие виды отключений. Электроэнергия используется для целей освещения, электропривода систем вентиляции и получения тепла на технологические нужды. Тарифы на электроэнергию для КФХ установлены такие же, как для крупных животноводческих комплексов и птицефабрик.

На рис. 1 приведены данные реализации продукции и потребления электроэнергии в период становления одного из рассматриваемых КФХ.

2000 1750

250 0

15000

ЯнварИ2С0^а@02Ию0Сь3200р|И20С1812004|И20С1!52005Ию0Се9а@06Ию0С172007 5

го

Месяц, год

Реализовано продукции Затраты электроэнергии

Рис. 1. Реализация продукции и потребление электроэнергии

Как видно из графика и гистограммы, на рис.1 потребление электроэнергии имеет явно выраженный сезонный характер.

56

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_

Линейные тренды показывают, что реализация продукции имеет тенденцию к увеличению, что влечет за собой также увеличение потребления электроэнергии.

Дальнейшее развитие перечисленных КФХ сдерживается необходимостью увеличения присоединенной мощности, что связано с необходимостью реконструкции электрической сети и замены трансформатора. Во многих случаях такой путь улучшение и повышения надежности энергообеспечения КФХ экономически не оправдан.

Альтернативным решением повышения уровня и надежности энергообеспечения КФХ может быть замещение доли традиционно получаемой электроэнергии из централизованной электросети местными и возобновляемыми источниками энергии. Как показано в работах ИАЭП [6,7,8,9] даже в климатических условиях Ленинградской области уровень солнечной радиации достаточен для получения электроэнергии с использованием современных фотоэлектрических батарей и тепловой энергии от солнечных коллекторов. В России организовано их серийное производство, стоимость из года в год существенно снижается.

В климатических условиях Северо-Запада, в том числе в Ленинградской области в весенний и осенний периоды года имеют место резкие перепады температур воздуха ночью и днем, что оказывает негативное влияние на развитие и плодоношение растений, а зачастую и приводит к потери продукции растениеводства. В ИАЭП проведены и апробированы методы аккумуляции солнечной энергии [10], которые позволяют снизить перепады температур на 6-8 оС. Это подпочвенные гравийные или жидкостные аккумуляторы тепла. Применив предложенные ИАЭП методы энергосбережения и повышения надежности энергообеспечения как существующие, так и вновь сорганизованные КФХ могут продолжать свое развитие, не увеличивая первоначально разрешенную мощность от централизованной сети электроснабжения. Принимая во внимание, что потребление электроэнергии КФХ носит сезонный характер, КФХ имея свой источник электроэнергии в виде фотоэлектрических батарей (солнечную электростанцию) может излишки электроэнергии продавать электросетевой компании. Такой метод повышения энергоэффективности и снижения энергоемкости производства КФХ используется во многих странах мира. В нашей стране начато

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 2016. Вып. 88._

производство солнечных электростанций, которые могут работать в таком режиме.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Российский статистический ежегодник 2015// Статистический сборник. М,: Росстат, 2015.С 393.

2. Воронин Б.А. Крестьянское (фермерское) хозяйство в России: правовое положение, перспективы// Аграрный вестник Урала,2009,№7.С. 99-102.

3. Заксобрание Ленинградской области. Хроника недели// Парламентская газета 11.05.2016г.

4. Эрк А.Ф., Судаченко В.Н. Концепция энергосбережения и повышения энергоэффективности сельскохозяйственного производства животноводческого направления Северо-Западного региона России./ А.Ф. Эрк, В.Н.Судаченко // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства/ ИАЭП. С-Пб, 2015. №87. С.225-233.

5. Эрк А.Ф., Судаченко В.Н. Концепция создания демонстрационной зоны высокой энергоэффективности в Ленинградской области /А.Ф. Эрк, В.Н.Судаченко// Межд. агропромышленная выставка-ярмарка «Агрорусь» СПб, 2015. С. 6-7

6. Эрк А.Ф., Судаченко В.Н. Методы энергосбережения и повышенияэнергоэффективности сельскохозяйственного производства / А.Ф. Эрк, В.Н.Судаченко // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства / ИАЭП. С-Пб, 2015. № 87. С.233-239

7. Никитин А.В. Энергоснабжение потребителей малой мощности с использованием фотоэлектрических установок/ А.В. Никитин // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства: теоретический и научно-практический журнал/ ИАЭП. СПб, 2015. №87. С.239-243.

8. Бровцин В.Н., Эрк А.Ф. Прогноз энергопотребления сельскохозяйственными предприятиями молочного направления. / В.Н.Бровцин, А.Ф.Эрк, О.В.Бычкова // Теоретический и научно-

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_

практический журнал «Механизации и электрификации сельского хозяйства» 2014. №4.С. 24-26.

9. Эрк А.Ф., Никитин А.В. Использование активных и пассивных солнечных коллекторов в системах солнечного водонагрева в СевероЗападном регионе РФ /А.Ф. Эрк, А.В. Никитин // Энергосберегающие технологии и технические средства для их обеспечения в сельскохозяйственном производстве: Междунар. науч.-прак. конф. молод. ученых, г. Минск, 25-26 августа 2010 г./РУП НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства. Минск, 2010. С. 277280.

10. Sudachenko V.,Popov A. Mathematical model to form a greenhouse temperature regime with the use of the solar energy storage means// Renewable Energy in Agriculture. Proceedings of the International Conference. Lithuanian Institute of Agricultural Engineering Raudondvaris. 16-17 September 1999, pp. 93-98.

УДК 628.979:581.035

С.А. РАКУТЬКО, д-р техн. наук; А.П. МИШАНОВ, А.Е. МАРКОВА, канд. с.-х. наук, Е.Н. РАКУТЬКО

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СВЕТОДИОДНОГО ОБЛУЧАТЕЛЯ «ОПТОЛЮКС-СПЭЙС-АГРО» ДЛЯ СВЕТОКУЛЬТУРЫ

Выполнен литературный обзор требований к аграрным светодиодным облучателям. Представлены характеристики облучателя «Оптолюкс-Спэйс-Агро», предназначенного для использования в светокультуре. Анализ показал перспективность данного облучателя в светокультуре.

Ключевые слова: теплицы, облучательная установка, светокультура, светодиоды, методика компоновки.

S.A. RAKUTKO, DSc (Engineering); A.P. MISHANOV; A.E. MARKOVA, Cand. Sc. (Agriculture); E.N. RAKUTKO