Реферат: Енергетична оцінка технологій у сільськогосподарському виробництві

 МДж/кг,

де

qкц	—	енергетичний еквівалент будівель, виробничих приміщень, МДж/м2;
Sкц	—	площа виробничого приміщення, м2;
αкц	—	амортизаційні відрахування за рік, %;
mпр	—	кількість переробленого продукту за рік, т;
Tкц	—	період використання приміщень при працюючому обладнанні протягом року, год;
Qзм	—	продуктивність обладнання з переробки продукту за годину часу зміни, т/год;
qсх	—	енергетичний еквівалент складу, траншеї, МДж/м2;
Sсх	—	площа складу, траншеї, м2;
αсх	—	річні амортизаційні відрахування, %;
Qсх	—	місткість складу, траншеї, т;
mзб.м	—	кількість матеріалу, що зберігається, т.

Енергетична ефективність технології виробництва ПТ оцінюється коефіцієнтом енергетично ефективності:

де

ЕВПТ

—

повна енергоємність 1 кг основної виробленої товарної продукції, МДж.

Вигідна така технологія, яка на одиницю затраченої сукупної енергії забезпечує найбільший вихід енергії у продукції.

Приклад визначення енергоємності виробництва молока. Відповідно до викладеної вище методики проведено енергетичний аналіз ферми на 400 голів безприв’язного боксового утримання (ТП 801-01-80.32.87).

Визначені показники енергоємності і енергомісткості основних складових з виробництва молока.

Розрахунок енергоємності і енергомісткості проводиться згідно технологічних операцій та енергетичних еквівалентів (Додаток 2). Для розрахунку повних енерговитрат виробництва молока прийняли наступні вихідні дані:

середньорічне поголів’я тварин (гол.):

корови – 408;

нетелі – 15;

телята до 3-х місячного віку – 132;

телята від 3 до 6 місяців – 95;

тривалість зимового періоду – 230 днів, літнього - 135;

річний надій на одну корову – 3500 кг молока;

щорічне вибракування – 22%;

60% отелів в першому півріччі і 40% у другому;

діловий вихід телят на 100 корів – 93; на 100 нетелів – 100 голів;

середня жива вага корови – 550 кг;

середня жива вага теляти при народженні – 30 кг, при реалізації у 6-місячному віці – 147 кг;

робота обслуговуючого персоналу передбачена в одну зміну, крім операторів по догляду за тваринами, які працюють в дві зміни;

тривалість робочого тижня – 41 год., при 5-денному тижні;

кількість обслуговуючого персоналу – 34 чол.

Затрати сукупно енергії на споживану електроенергію:

 = 4,21 МДж/кг

Затрати сукупно енергії на споживання рідкого палива та мастильних матеріалів:

 = 1,46 МДж/кг.

Затрати сукупно енергії на споживання теплової енергії:

 = 3,75 МДж/кг.

Повна енергоємність відновлення поголів’я протягом року склала 18219,08 ГДж з врахуванням того, що поголів’я ремонтних телиць дорівнює 98 гол., тоді питом затрати енергії на відновлення поголів’я складають 12,7 МДж/кг.

Повна енергоємність виробництва кормів складає:

 = 15,82 МДж/кг.

Повна енергоємність підготовки кормів:

 = 18,5 МДж/кг.

З розрахунку внесення на голову за добу 0,6 кг підстилки, її річна потреба складає 117,5 т. Тоді повна енергоємність виробництва підстилки дорівнює:

 = 1,2 МДж/кг.

Повна енергоємність споживаної тваринами протягом року води:

 = 0,0146 МДж/кг.

Повна енергоємність ОВФ (машин та обладнання, будівель і споруд) ЕОВФ, амортизованих під час виробництва продукції тваринництва, дорівнює:

 = 1,078 + 0,6 +0,12 = 1,898 МДж/кг.

Повна енергоємність (відтворення) робочої сили:

 = 2,34 МДж/кг.

В результат виконаних розрахунків визначаємо повну енергоємність виробництва продукц тваринництва ЕПТ у мегаджоулях на одиницю продукції (1 кг):

 = 61,86 МДж/кг.

Енергетичний еквівалент молока складає 3,07 МДж/кг.

Тоді коефіцієнт енергетичної ефективності складає:

 = (3,07/61,86)·100% = 4,9%.

Біоенергетична оцінка показала, що коефіцієнт енергетичної ефективності виробництва молока складає близько 5 %, що є досить низьким.

При врахуванн супутньої (телята, вибракувані тварини, приріст телят) та побічної (екскременти) він може суттєво зрости (в три-чотири рази).

В структур питомих затрат енергії на виробництво молока (таблиця 1) найбільшу питому вагу займають корми, ремонтне поголів’я та енергоносії. Питома вага підготовки води та використання ветеринарних препаратів настільки мала, що цими складовими можна знехтувати.

Таблиця 1.

Структура питомих затрат енергії за видами

Вид затрат	Питомі затрати енергії
	МДж/кг	%
Електроенергія	4,21	6,8
Рідке паливо та мастильні матеріали	1,46	2,4
Теплова енергія	3,75	6,0
Ремонтне поголів’я	12,7	20,5
Корми	34,3	55,4
Підстилка	1,20	2,0
Основні виробничі фонди	1,90	3,1
Праця	2,34	3,8
Всього —	61,86	100

4. Енергетична ефективність та екологічна небезпечність технологій виробництва продукц рослинництва

Аналіз енерговитрат при механізованому виробництві таких провідних культур, як озима пшениця, кукурудза на зерно, соняшник, цукровий буряк був проведено В.І. Пастуховим. Причому проаналізовані як фактичні витрати ресурсів в енергетичному еквівалент в господарствах в порівнянні з типовими технологіями так і було проведено аналіз за видами ресурсів та за функціональними групами технологічних операцій.

Встановлено, що за типовими технологіями передбачені енерговитрати в межах від 14,4…17,4 ГДж/га (соняшник і кукурудза на зерно) до 27,8…33,5 ГДж/га (озима пшениця і цукровий буряк).

Порівняльний аналіз за видами ресурсів показав перевагу основних технічних засобів на цукровому буряку (4,3 ГДж/га) та енергоносіїв на кукурудзі, соняшнику особливо на цукрових буряках (відповідно 3,8; 2,9; 6,7 ГДж/га), а також живо праці на цукрових буряках, яка застосовується при формуванні густоти рослин.

При вирощуванн озимої пшениці особливо високі енерговитрати на добрива і насіння, що свідчить про необхідність звертати особливу увагу на визначення норми висіву насіння.

Аналіз функціональних груп операцій показав, що на основній підготовці ґрунту найвищ витрати енергії при виробництві цукрового буряку (3,5 ГДж/га), найменші — на кукурудзі (1,5 ГДж/га).

На догляді за рослинами високі витрати на озимій пшениці (2,3 ГДж/га), що є результатом внесення енергоємних міндобрив під час весняного підживлення, а також на цукровому буряку (1,9 ГДж/га) із-за ручної (живої) праці на формуванні густоти.

На збиранн врожаю найбільші затрати з енергоємності має цукровий буряк (7,5 ГДж/га), що пов’язано із трудомісткістю роботи на викопуванні коренеплодів.

Таким чином за співвідношенням видів ресурсів найбільшу частку складають енергоносії, особливо при виробництві просапних культур. А за співвідношенням функціональних груп операцій найвища частка витрат енергії — витрачається на збиранні врожаю, особливо цукрового буряку. Досить значна частка належить групі операцій по передпосівній підготовці ґрунту і сівбі озимої пшениці.

Проведений аналіз даних з енергоємності свідчить, що для ефективного провадження сільськогосподарського виробництва актуальними і необхідними є розробки високопродуктивних ресурсозберігаючих енергетичних засобів з низьким рівнем витрат палива та ресурсозберігаючих технологічних процесів вирощування пшениц збирання врожаю цукрового буряку.

Для всебічного аналізу технологій виробництва продукції рослинництва необхідна комплексна оцінка технологічних процесів вирощування і збирання сільськогосподарських культур, яка поєднує енергетичну і грошову оцінки. Така оцінка повинна проводитися з врахуванням рівня ринкових цін, зокрема ціни на основне паливо, яке використовують в сільгоспвиробництві.

Один із можливих методів переходу від енергетичної до грошової оцінки, складений В.І. Пастуховим уточнений авторами, містить наступний алгоритм.

1.         Встановити ринкову ціну палива (прайс-лист товарних бірж) ЦП, грн/кг.

2.         Знайти з табличних даних енергетичний еквівалент палива α, МДж/кг.

3.         Визначити коефіцієнт переведення енергетичної оцінки в грошову

 грн/МДж.

4.         Визначити середню ціну виробництва провідних сільськогосподарських культур за типовими технологіями СГ, грн/га.

5.         Визначити середню енергоємність даної сільськогосподарської культури за типовими технологіями Еm, МДж/га.

6.         Визначити виправний коефіцієнт

.

7.         Визначити фактичну енергоємність виробництва даної сільськогосподарської культури ЕФ, МДж/га.

8.         Визначити вартість виробництва продукції певної сільськогосподарської культури з урожайністю (грошову оцінку)

 грн/га.

Приклад можливості реалізації приведеного алгоритму для озимої пшениці за такими вихідними даними: ціна дизельного палива прийнята Цг = 1,40 грн/л, енергетичний еквівалент дизпалива α = 47,7 МДж/л.

Визначимо коефіцієнт переведення енергетичної оцінки до грошової:

 

Виправний коефіцієнт за розрахунками КВ = 2,28.

Енерговитрати, наприклад, для типової технології виробництва озимої пшениці за підрахунками Еф = 27752 МДж/га.

Грошова вартість даної технології:

=1860 грн/га

За підрахунками типової технології ціна виробництва озимої пшениці становить 1712 грн/га. Отже різниця 148 грн/га, тобто 8%.

Таким чином, за даними енерговитрат, обрахованих за певною сільгоспкультурою, можна визначити витрати в грошовому еквіваленті з певним рівнем точності.

Також можливо за чіткими затратами коштів визначити енергоємність виробництва тієї чи іншо сільськогосподарської культури.

Так, якщо в типовій технологічній карті певної культури підрахована ціна виробництва (витрати коштів на 1 га), то за цими даними можна обрахувати енергоємність, не вдаючись до розрахунків енергетичної оцінки окремих операцій, засобів механізації та в цілому механізованого технологічного процесу.

Отже, методи переходу між енергетичними і грошовими еквівалентами дозволяють при аналізі технологічних процесів в рослинництві оперувати, як енергетичною так і грошовою оцінкою.

Як вже відмічалося

енергетична ефективність технології виробництва ПР оцінюється коефіцієнтом енергетичної ефективності, який дорівнює відношенню кількост енергії, що одержана з врожаєм, до повної енергоємності основної і побічної ПР з одиниці площі.

Прийнято, якщо такий коефіцієнт більше 1,0; то така сільськогосподарська культура з точки зору енергетичної теорії є прибутковою, ефективною.

По розрахункам числового значення коефіцієнта енергетичної ефективності виробництва провідних сільгоспкультур, в цілому найбільш ефективна кукурудза на зерно з середнім значенням коефіцієнта — 7,46, коливаючись по господарствах від 7,05 до 7,63.

Найменш прибуткова озима пшениця — 5,03 (2,90...6,37).

Проміжне положення за енергетичною ефективністю серед провідних культур займають соняшник — 6,71 (4,74...9,73) та цукровий буряк 6,04 (2,80...12,21).

Серед господарств середня енергетична ефективність сільськогосподарських культур складає — 6,31, коливаючись від 5,90 до 7,97, тобто різниця між господарствами не суттєва.

Значно менший енергетичний ефект планується типовими технологіями — в середньому 2,71, коливаючись по культурах від 1,91 (цукрові буряки) до 3,48 кукурудза на зерно, що свідчить про планування високих енерговитрат при недостатній врожайності.

Тобто фактично, як за даними розрахунків, провідні культури енергетично рентабельні.

В тої же час з-за низьких ринкових цін на сільськогосподарську продукцію, які часто нижч собівартості, в багатьох випадках виробництво сільськогосподарських культур або збиткове, або прибуток від нього незначний.

Велике значення має вплив технологій виробництва сільськогосподарських культур на довкілля за показником екологічності.

Рівень екологічност технології виробництва ПР визначається відповідним коефіцієнтом КЕК, який є відношенням фактичної енергоємності при виробництві певної культури до нормативно енергоємності, яку встановили на допустимої межі енергонасиченост технологічного процесу виробництва ПР, ПЕН = 30000 МДж/га =30 ГДж/га за 1 рік.

Якщо значення коефіцієнту КЕК < 0,5 — таку технологію можна вважати екологозберігаючою, при КЕК = 0,5…1,0 — екологобезпечною, а при величині більше КЕК > 1,0 — екологонебезпечною.

Розрахунки коефіцієнту екологічності за типовими технологіями показали, що його середн значення знаходиться в екологічно безпечних межах (0,5…1,0). Виключення склав цукровий буряк, виробництво якого за типовою технологією є екологічно небезпечним КЕК = 1,12. По культурі середня фактична величина коефіцієнту екологічності знаходиться в межах оптимально-допустимих КЕК = 0,19…0,46.

Приведені дан мають загальний характер і не можуть характеризувати такі екологічні показники, як ущільнення ґрунту, винос його з урожаєм тощо, але знаючи величину коефіцієнту екологічності можливо передбачити, що з його підвищенням посилюється негативний вплив на одну із складових довкілля, якою є ґрунт.

З наведених даних бачимо, що, енергетична оцінка не є альтернативою повній екологічній та економічній оцінці. Однак вона дає можливість отримати більш об’єктивну і повну картину виробництва сільськогосподарських культур, незалежно від попиту продовольчого ринку, реально оцінити екологічну доцільність та економічну ефективності цього виробництва. Це дає можливість реально визначити паритет цін між продукцією засобами в галузі рослинництва.

Таким чином, енергоємність виробництва є основою для розробки і впровадження в практику екологобезпечних, енерго- і ресурсозберігаючих технологій, а методика оцінки енергозбереження дозволяє визначити економічну доцільність і екологічну безпечність існуючих і розробляємих технологій виробництва сільськогосподарської продукції, що дає можливість дотримання Закону України про енергозбереження та виконання відповідної держпрограми з економ енергоресурсів.

Використана література

1.              Зангиев А.А. Оптимизация состава и режимов работы МТА по критериям ресурсосбережения: Автореф. дис… д-ра техн. наук: 05.20.03/ МИИСП им. Горячкина. — М., 1988. 33с.

2.              Диденко Н.К., Гречкосей В.Д., Мельник И.И. Обоснование состава комплексов машин для растениеводства // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1980.—№9. — С. 4-5.

3.              В.В. Гришко / Проблеми управління ресурсовикористанням у галузях агропромислового комплексу /енергетичні аспекти/. – К. Інститут економіки Міністерства економіки України, 1997. – 188 с.

4.              В.В. Гришко, В.І. Перебийніс та В.М. Рабштина /Енергозбереження в сільському господарстві (економіка, організація, управління). – Полтава: «Полтава», 1996. 280 с.

5.              Медведовський О.К., Іваненко П.І. Енергетичний аналіз інтенсивних технологій в сільськогосподарському виробництві. - К.: Урожай, 1988.— 208 с.

6.              Корчемний М. та інші. Енергозбереження в агропромисловому комплексі. – Тернопіль: 2001 657 с.