Энергетическое обеспечение объектов животноводства

УДК 621:311.1

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБЪЕКТОВ ЖИВОТНОВОДСТВА

Д.С. Стребков А.В. Тихомиров

В статье даны показатели энергообеспечения и энергоэффективности в животноводстве за 1990 и 2009 г., приведены причины низкой энергоэффективности систем энергоснабжения. Обозначены мероприятия по снижению энергозатрат при производстве животноводческой продукции.

Дана характеристика разработанного в ВИЭСХ и других организациях энергоэкономного оборудования для животноводства, приведены прогнозные показатели потребления энергоресурсов в отрасли на 2020 г.

Ключевые слова: Энергоэффективность, энергоемкость, себестоимость, энергоресурсы, децентрализованные системы.

В настоящее время в животноводстве потребляется более 5 млн. т у.т., в том числе более 11 млрд. кВт-ч электроэнергии, что составляет 74% от ее потребления в сельхозпроизводстве и до 20% от общего электропотребления в сельском хозяйстве, включая быт и социальную сферу.

Одним из основных показателей энергоэффективности производства животноводческой продукции является энергоемкость и доля энергозатрат в ее себестоимости. По этим показателям наше животноводство значительно отстает от передовых стран - энергоемкость продукции животноводства в России в 2-4 раза выше, чем в этих странах.

Доля энергозатрат в себестоимости производства молока, свинины, яиц даже без учета затрат на производство кормов составляет в среднем 15-25%, а с учетом кормопроизводства достигает 30^35%. Низкая энергоэффективность производства продукции животноводства обусловлена рядом причин, к которым следует отнести:

- низкая, по сравнению с передовыми странами, продуктивность животноводства, и только в отрасли птицеводства мы приблизились к зарубежному уровню;

- незавершенность комплексной электромеханизации и автоматизации производственных процессов (в животноводстве ее уровень около 60%);

- низкий технический уровень, КПД и надежность систем энергообеспечения, так коэффициент полезного использования топлива не превышает 35%;

- слабо внедряются системы утилизации и аккумуляции тепла и электроэнергии, а также связанная с этим система дифференцированных тарифов из-за отсутствия современного энергоэффективного оборудования;

- явно отстает от потребностей использование в сельском хозяйстве децентрализованных систем энергообеспечения на базе местных, возобновляемых энергоресурсов и отходов сельхозпроизводства из-за отсутствия промышленных образцов оборудования.

Для оценки энергоемкости произведенного валового внутреннего продукта в отрасли животноводства и ее динамики проведен расчет энергозатрат, их стоимости и их доли в стоимости (себестоимости) животноводческой продукции, произведенной во всех категориях хозяйств в 1990 г. и 2009 г, что представлено в табл. 1.

Из табл. 1 следует, что энергоемкость произведенной животноводческой продукции во всех категориях хозяйств в 1990 г. составляла 27,6 кг у.т./1000 руб., а в 2009 г. - 19,15 руб./1000 руб., т.е. на 30,6% меньше, в то время как доля энергозатрат в себестоимости этой же продукции в 1990 г. составляла 14,3%, а в 2009 г. уже 33,5%.

Таблица 1. Энергозатраты в животноводстве (включая корма) и их доля в себестоимости продукции

" ——Годы Показатели ——— Ед. изм. 1990 г. 2009 г.

в ценах 2009г. в ценах 1990г.

1. Стоимость произведенной продукции животноводства во всех категориях хозяйств* млрд. руб. 1680 85 1182

2. Себестоимость произведенной продукции животноводства (Спр) при рентабельности -10% млрд. руб. 1530 75,5 1070

3. Потребление энергоресурсов в животноводстве в т.ч. - в сельхозпредприятиях - в крестьянских хозяйствах млн.т.у.т. 42,2 20,5

33 10,5

9,2 10,0

4. Стоимость потребленных энергоресурсов (Сэ) в животноводстве в т.ч.: - электроэнергия - жидкое топливо - твердое топливо (уголь, дрова, торф) - газ млрд. руб. 10,8 359

0,8 70

3,3 120

4,5 85

2,2 84

5. Энергоемкость произведенной продукции животноводства кг у.т/1000руб 27,6 19,15

6. Снижение энергоемкости в 2009 г. к уровню 1990 г.: % - - 30,6

7. Доля энергозатрат в себестоимости произведенной продукции животноводства Дэ = "100 ^ пр % 14,3 33,5

* Источник информации:

- «Российский статистический ежегодник».- М., 2009.

- «Агропромышленный комплекс России в 2010г.».- М., 2011.

Такое несоответствие вызвано резким диспаритетом цен на энергоресурсы и животноводческую продукцию - стоимость покупаемых энергоресурсов (электроэнергии, ГСМ) возрастала за этот период опережающими темпами (в 2 раза) по сравнению с ценами на сельхозпродукцию.

Снижение же энергоемкости продукции животноводства в 2009 г. по сравнению с 1990 г. обусловлено рядом обстоятельств организационного плана, а также влиянием технологического и технического прогресса в отрасли. К ним следует отнести:

- перемещение значительной доли производимой продукции животноводства из общественного сектора в частный, т.е. в крестьянские хозяйства, в которых велика доля ручного труда, не включенного в энергозатраты (табл. 2);

Таблица 2. Производство продукции по категориям хозяйств, %

———^Форма хозяйств Годы ——— с/х организации хозяйства населения фермерские хозяйства

1990 73,7 26,3 -

2009 49,2 42,4 8,4

- опережающий рост тарифов на энергоресурсы по сравнению с продукцией заставил хозяйствующих субъектов экономить энергоресурсы, устранять бесхозяйственность в энергообеспечении и использовании технических средств (в ряде случаев закрывать слишком энергоемкие производства, например приготовление травяной муки);

- имеющий место в последнее время некоторый рост продуктивности сельхозпроизводства также положительно влияет на снижение энергоемкости;

- влияние научно-технического прогресса на снижение энергозатрат связано с постепенным ростом использования энергоэкономных технологий, оборудования и технических средств в животноводстве.

Анализ вышеприведенных показателей по изменению энергозатрат и влияющих на энергоемкость факторов позволяет высветить мероприятия, способствующие снижению энергоемкости продукции животноводства, к которым в первую очередь следует отнести:

- обеспечение роста продуктивности животноводства;

- перевод производства на энерго- и ресурсосберегающие технологии и технику;

- модернизация систем и средств энергообеспечения;

- реализация систем децентрализованного энергоснабжения с широким использованием альтернативных видов топлива, местных и возобновляемых энергоресурсов, отходов животноводства;

- повышение надежности энергоснабжения, сокращение потерь энергии, улучшение технической эксплуатации.

По всем этим направлениям проводятся исследования, на основании которых разработаны новые экспериментальные образцы энергооборудования с хорошими энергетическими показателями, многие из которых являются составными блоками создаваемых децентрализованных (автономных) систем энергообеспечения.

Создание децентрализованных систем энергоснабжения объектов животноводства при широком использовании газа, местных и возобновляемых энергоресурсов: биомассы, древесных и растительных отходов, навоза, торфа, (комбинированные установки на базе ДС, ФЭС, ВЭС; Мини-ТЭЦ; тепловые насосы, когенерационные установки) - имеет большую перспективу. Во многих регионах местные энергоресурсы могут покрыть значительную часть энергобаланса ряда хозяйств и предприятий, снизить зависимость от диктата централизованного энергоснабжения и повысить надежность системы.

В рамках программных направлений повышения энергоэффективности в животноводстве и снижения энергозатрат следует отметить ряд первоочередных мероприятий, для реализации которых в ВИЭСХе и других организациях разрабатываются и уже разработаны образцы оборудования и технических средств, которые являются составной частью этих мероприятий:

- реализация эффективных систем и средств освещения в животноводстве на базе компактных люминесцентных ламп, светодиодов, натриевых ламп и других энергоэкономных источников света, обеспечивающих экономию электроэнергии от 50 до 80%;

- внедрение усовершенствованной технологии и модульного оборудования для переработки навоза с получением биогаза и смесевого топлива для производства тепловой и электрической энергии;

- переоборудование старых котельных на мини-ТЭЦ с установкой коге-нерационного оборудования для выработки электрической и тепловой энергии;

- практическая реализация оборудования по использованию местных и возобновляемых энергоресурсов в энергообеспечении животноводческих объектов, внедрение комбинированных систем;

- использование разработанной активной вакуумной теплоизоляции стен помещений, оконных проемов - экономия затрат на отопление до 35%.

В плане реализации первоочередных мероприятий по энергосбережению и созданию энергосберегающих систем в ВИЭСХе разработан ряд энергоэффективных технических средств и оборудования, внедрение которых в практику энергообеспечения сельхозпроизводства позволит до 40% сократить энергопотребление в конкретных производственных процессах:

создания микроклимата в животноводческих и птицеводческих объектах, освещении производственных помещений, переработке навоза и стоков, сокращении тепловых и электрических потерь, обеззараживании помещений, кормов, продукции.

К таким техническим средствам и оборудованию можно отнести:

- модульные установки для систем освещения на энергосберегающих светильниках со светодиодами и компактными люминесцентными лампами, образцы которых смонтированы и работают на ряде реальных объектов (птичниках, телятниках);

- усовершенствованная опытная биогазовая установка блочно-модульного типа с эффективным биореактором новой конструкции с повышенной в 1,5 раза производительностью.

Реализация системы из нескольких реакторов-модулей обеспечивает непрерывность процесса получения биогаза, плавный запуск системы, хорошую ремонтопригодность и применимость для многих категорий хозяйств, где имеются органические отходы и навозные стоки;

- энергосберегающая автоматизированная аккумуляционная установка для нагрева воды в непиковые, в первую очередь в ночные, периоды по сниженному тарифу на электроэнергию, являющаяся основой типоразмерного ряда нагревательных установок (на 200, 400, 800, 1600 л воды) для различных ферм;

- оборудование для приготовления смесевых биотоплив (из навоза, помета, опилок, шламов) с добавками в жидкое топливо и его использования для получения тепловой и электрической энергии;

- энергоэффективные озонаторные и ультрафиолетовые установки для обеззараживания помещений, продукции, кормов, среды в животноводстве;

- образцы солнечных фотоэлектрических установок для комбинированного и автономного электроснабжения малых ферм.

Прогнозируемое увеличение к 2020 г. производства сельхозпродукции в 1,5^1,6 раза потребует увеличения и объемов энергопотребления. Однако реализация программных мероприятий энергосбережения в животноводстве и роста энергоэффективности позволит в значительной мере сократить удельное энергопотребление в отрасли, увеличить к 2020 г. потребности животноводства в энергоресурсах не на 50^60%, а на 25%, в т.ч. в электроэнергии - с 12,0 млрд. кВт-ч до 15,0 млрд. кВт-ч.

Литература:

1. Энергетическая стратегия сельского хозяйства России на период до 2020 г. / Ю.Ф. Лачуга и др. - М.,2009.

2. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции животноводства на период до 2020 г. - М.,2009.

Стребков Дмитрий Семенович, академик Россельхозакадемии, директор Тихомиров Анатолий Васильевич, кандидат технических наук, заместитель директора ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства

Тел. (8499)171-19-20 E-mail: viesh@dol.ru

In article power supply and power efficiency indicators in animal husbandry for 1990 and 2009г are given, the reasons of low power efficiency of systems of power supply are given. Actions for decrease in energy consumption by production of cattle-breeding production are designated.

The characteristic developed in ВИЭСХе and other organizations of the power economical equipment for a zhivonovodchestvo is given, look-ahead indicators of consumption of energy resources are given in branch on 2020г.

Keywords: Power efficiency, power consumption, prime cost, the energy resources, the decentralized systems.

УДК 631.3.004.6:636

РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ МАШИН В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

В.И. Черноиванов

Проведен анализ и определены задачи технического сервиса машин в животноводстве.

Ключевые слова: технический сервис, обслуживание, машины и оборудование для животноводства.

Готовясь к сегодняшнему выступлению, прочитал множество литературы посвященным взаимоотношению человека и животных и особенно тех, которые окружают нас и позволяют нам жить и выживать во все времена и в любых условиях. Но как относимся мы к ним? Какова взаимность здесь? Как воспитывается наша мораль?

Интересны высказывания по этому поводу. Мне понравилось одно изречение:

«Человечность определяется не потому, как мы общаемся с людьми, а потому, как ведем себя с животными».

Американский журналист Чак Паланик В любом случае, если человечество использует животных для своего существования, то оно (человечество) должно создавать определенные нормальные условия жизнедеятельности самих животных позволять им размножаться, но в этой части мы не очень преуспели.

Очень многие забывают о том, что к животным и, особенно к тем, которые являются для нас пищей в конечном итоге, мы должны относится по-особенному.