Визначення повної енергомісткості виробництва продукції рослинництва

2. Визначення повної енергомісткості виробництва продукції рослинництва

Повну енергоємність виробництва ПР на площі 1 га Е_ПР у мегаджоулях обчислюють за формулою

 МДж/га

Де

ЕПЕ	—	повна енергоємність енергоресурсів, необхідних безпосередньо для виробництва ПР на площі 1 га, МДж/га;
ЕВТМ	—	повна енергоємність ВТМ, необхідних для виробництва ПР на площі 1 га, МДж/га;
ЕР	—	повна енергоємність (відтворення) робочої сили під час виробництва ПР на площі 1 га, МДж/га;
ЕОВФ	—	повна енергоємність ОВФ, амортизованих під час виробництва ПР на площі 1 га, МДж/га.

Визначення складових енергоємності технологічного процесу виконується наступним чином.

Повна енергоємність енергоресурсів, що їх витрачають безпосередньо для виробництва ПР на площі 1 га, —

Де

ЕЕ

—

повна енергоємність електроенергії для виробництва ПР, яка зібрана з площі 1 га, МДж/га.

Ця енергія як і теплова в основному використовується на стаціонарі, наприклад при післязбиральної обробці урожаю;

 МДж/га,

Де

m	—	кількість груп споживачів електроенергії;
qe	—	енергетичний еквівалент електроенергії, МДж/кВт·год;
Ni	—	встановлена потужність і-го споживача електроенергії, кВт;
ti	—	час роботи електроприводу і-ої машини для виробництва, год/т;
ni	—	кількість і-тих споживачів електроенергії;
UK	—	урожайність основної культури, т/га.
ЕПМА	—	повна енергоємність палива для МА, що витрачається при виробництві ПР на площі 1 га, МДж/га дорівнює —

,

де

m	—	кількість типів МА, які виконують технологічний процес вирощування та збирання ПР;
qn	—	енергетичний еквівалент n-го виду палива, МДж/кг;
gi	—	питома витрата палива і-м МА, кг/га, яка береться з технологічної карти або визначається за формулою:

 кг/га,

де

gе	—	питома витрата палива, кг/кВт.год;
Nn	—	номінальна потужність двигуна, кВТ;
КЗ	—	коефіцієнт завантаження двигуна (для енергомістких операцій 0,80…0,95, для малоенергомістких 0,60…0,70);
WГ	—	продуктивність МА за 1 годину змінного часу, га/год.
ЕПА	—	повна енергоємність палива для автотранспортних засобів (автомобілів та автомобілів із причепами), які застосовуються у технології для перевезення ПР, яка зібрана з 1 га дорівнює

 МДж/га,

де

qn	—	енергетичний еквівалент n-го виду палива, МДж/кг;
gіА	—	питомі витрати палива для перевезення 1-ї тони ПР і-м типом автотранспортних засобів, кг/т, значення яких береться з технологічної карти або визначається за формулою:

де

НА	—	лінійна норма витрат палива на 100 км пробігу, л;
aA	—	збільшення лінійної норми витрат палива в залежності від категорії дороги та інших факторів, %;
L	—	відстань перевезень, км;
γП	—	щільність палива, кг/л;
QA	—	маса вантажу, який перевозиться (вантажопідйомність автотранспортних засобів), т.
ЕТ	—	повна енергоємність твердого, газоподібного та інших видів палива, що їх витрачають для виробництва ПР, яка збирається з площі 1 га, МДж/га, дорівнює

МДж/га,

де

n	—	кількість типів автотранспортних засобів;
qтi	—	енергетичний еквівалент палива відповідно типу двигуна автотранспортних засобів, МДж/кг;
Mi	—	маса палива і-го виду, що витрачається для виробництва 1-ї тони ПР, МДж/т.

Повна енергомісткість ВТМ (насіння, добрив, пестицидів та інші технологічні матеріали, а також води для зрошення) при виробництві ПР з площі 1 га, МДж/га визначається як

 МДж/га,

де

пН, пМД, пОД, пП, пВ

—

норма застосування відповідно насіння, органічних та мінеральних добрив, пестицидів і води для зрошення, кг (т) (м3)/га. Норма застосування органічних та мінеральних добрив ураховує енергопотенціал ґрунту та витрати енергії на його відтворення.

Норма застосування органічних та мінеральних добрив ураховує енергопотенціал ґрунту та витрати енергії на його відтворення.

еН, еМД, еОД, еП, еВ

—

повна енергоємність (енергетичні еквіваленти) ВТМ, МДж/кг(т)(м3) відповідно: насіння, мінеральних та органічних добрив, пестицидів, води.

Витрати енергії на зрошення за даними Калашникова К.Г. складають біля половини всіх витрат в зрошувальному землеробстві. Енергетичні еквіваленти витрат на зрошення при вирощуванні основних сільськогосподарських культур за даними Жученко А.А. і Казанцеві Э.Ф. змінюються в межах 21366 до 50690 МДж/га. Для спрощення розрахунків при визначенні енергетичної ефективності агротехнологій в умовах зрошення повною енергоємністю (енергетичним еквівалентом) 1 м³ поливної води вважається е_В = 2 МДж/м³.

ТОД

—

строк дії органічного добрива, ТОД = 3роки.

Повна енергоємність (відтворення) робочої сили під час виробництва ПР з площі 1 га, МДж/га, тобто сукупні затрати живої праці, обчислюється за формулою

де

eРО, еРД	—	повна енергоємність 1 люд.-год затрат праці відповідно основних (трактористи, комбайнери та інші) і допоміжних (сівальники, вантажники та інші) сільськогосподарських робітників, МДж/люд.-год (енергетичний еквівалент затрат живої праці – додаток 1);
nЗО, nЗД	—	питомі трудовитрати відповідно основних і допоміжних сільськогосподарських робітників на виробництво ПР з врахуванням оплати праці в галузі, люд.-год./га. Вони підраховуються за допомогою технологічних карт для вирощування і збирання ПР.

Повна енергоємність ОВФ, амортизованих під час виробництва ПР з площі 1 га, МДж/га визначається як

 МДж/га,

де

ЕС	—	повна енергоємність будівель (споруд) машинного двору, амортизованих під час виробництва ПР, МДж;
ЕО	—	повна енергоємність обладнання машинного двору, амортизованих під час виробництва ПР, МДж;
ЕМА	—	повна енергоємність МА, амортизованих під час вирощування та збирання ПР, МДж/га;
ЕТЗ	—	повна енергоємність автотранспортних засобів, амортизованих під час вирощування та збирання ПР, МДж/га;
S	—	площа виробництва ПР, га.

Повна енергоємність будівель (споруд) машинного двору (гаража, майстерні та інші), амортизованих під час виробництва ПР ЕС, МДж визначають за формулою

МДж,

де

еС	—	повна енергоємність 1 м3 будівлі машинного двору (додаток 2);
К0	—	коефіцієнт, що показує, яка частка певної ПР у вартісному виразі складає від загального обсягу виробництва продукції господарства;
КАБ	—	нормативні коефіцієнти відрахувань на амортизацію будівель машинного двору, % (КАБ =5%);
VБУД	—	загальний об’єм будівель, м3.

Повна енергоємність обладнання машинного двору, амортизованого під час вирощування та збирання ПР Е_О, — МДж визначається як

МДж,

де

еО	—	повна енергоємність 1 кг обладнання машинного двору;
КАО	—	нормативні коефіцієнти відрахувань на амортизацію обладнання машинного двору, % (КАО =15%);
mО	—	маса обладнання машинного двору, кг.

Повна енергоємність комплексу МА Е_МА, амортизованих під час вирощування та збирання ПР, МДж складається з повної енергоємності амортизованих енергетичних засобів, сільськогосподарських машин і розраховується за формулою

МДж/га

де

і	—	індекс типу МА;
аРі	—	коефіцієнти відрахувань на амортизацію і капітальний ремонт енергетичного засобу та сільськогосподарської машини і-ого машинного агрегату, аРі = 15%;
аТ.і	—	коефіцієнти відрахувань на поточний ремонт і технічне обслуговування енергетичного засобу та сільськогосподарської машини і-ого машинного агрегату, аТ.і = 6,5%;
mЕЗі, mСГМі	—	маса відповідно енергетичного засобу та сільськогосподарської машини і-го машинного агрегату, амортизованих під час виробництва ПР, кг;
ЕЕЗі, ЕСГМі	—	питомий енергетичний еквівалент — повна енергоємність, яка віднесена до 1 години 1 кг маси відповідно окремого енергетичного засобу або сільськогосподарської машини і-го машинного агрегату технологічного комплексу, МДж/(кг год.);
WГ	—	продуктивність за 1 годину змінного часу і-ого МА, га/год.;
КМА	—	кількість МА.

Повна енергоємність комплексу транспортних засобів, які застосовуються у технологічному комплексі і амортизовані під час виробництва ПР, складається з повної енергоємності амортизованих енергетичних засобів (тракторів та автомобілів) та причепів і розраховується за формулою

МДж/га,

де

і	—	індекс типу транспортного засобу;
mПі	—	маса причіпа і-го транспортного засобу, амортизованого під час виробництва ПР, кг;
ЕПі	—	питомий енергетичний еквівалент - повна енергоємність, яка віднесена до 1 години 1 кг маси відповідно окремого причіпа і-го транспортного засобу технологічного комплексу, МДж/(кг год.);
WТГ	—	продуктивність за 1 годину змінного часу і-ого транспортного засобу, т(м3)/год.;
U	—	урожайність ПР або норма внесення технологічного матеріалу, т/га, м3/га.

Енергетична ефективність технології виробництва ПР оцінюється коефіцієнтом енергетичної ефективності:

де

ЕПР

—

кількість енергії, що одержана з врожаєм на 1 га,

де

αО, αП	—	повна енергоємність 1 т маси відповідно основної і побічної ПР;
UП	—	урожайність побічної ПР, т/га.

Рівень екологічності технології виробництва ПР визначається як

де

ПЕН

—

екологічно допустима межа енергонасиченості технологічного процесу виробництва ПР, ПЕН = 30000 МДж/га за 1 рік.

Приклади оцінки енергомісткості виробництва продукції рослинництва. Для визначення енергомісткості виробництва продукції рослинництва застосовують типові технологічні карти, які розроблені стосовно основних сільськогосподарських зон і довідкові дані енергетичних еквівалентів основних виробничих ресурсів (Додаток 2).

За технологічною картою встановлюють повний перелік робіт при вирощуванні і збиранні культур, якісні показники технологічних процесів (норма посіву, внесення добрив, пестицидів), віддаль перевезень, склад агрегатів, їх продуктивність, витрати палива, праці.

-    Визначення енергомісткості технологічного процесу транспортування внесення органічних добрив.

МА складається з трактора ЮМЗ-6АКЛ і машини МТО-6 для внесення твердих органічних добрив. Норма внесення органічних добрив 35 т/га, віддаль перевезень 3 км, норма витрат палива 19,8 кг/га, продуктивність 0,3 га/год.

Повна енергоємність палива для МА, що витрачається при транспортуванні внесенні органічних добрив. на площі 1 га дорівнює

=52,8^.19,8 =1045 МДж/га.

Повна енергомісткість органічного добрива при виробництві ПР з площі 1 га визначається як

 МДж/га.

Повна енергоємність (відтворення) робочої сили для транспортування і внесення органічних добрив під час виробництва ПР з площі 1 га обчислюється за формулою

 МДж/га.

Повна енергоємність комплексу МА, амортизованого під час транспортування і внесення органічних добрив розраховується за формулою

Повна енергомісткість технологічного процесу транспортування і внесення органічних добрив складає:

Е = 1045+4900+184,2+163,3=6292,5 МДж/га.

-    Визначення енергомісткості технологічного процесу збирання урожаю озимої пшениці і її транспортування.

Збирально-транспортувальний комплекс складається з зернозбирального комбайна КЗСР-9 «Славутич» з хедером Х-6 і автомобіля КрАЗ‑250. Урожайність дорівнює — 3,5 т/га, віддаль перевезень 3 км, норма витрат палива комбайном — 12,4 кг/га при продуктивності — 2,3 га/год, норма витрат палива автомобілем 0,1 кг/т при продуктивності 24 т/год.

Повна енергоємність палива для збирання зерна на 1 га дорівнює

=52,8·12,4 =655 МДж/га.

Повна енергоємність (відтворення) робочої сили для під час збирання зерна з площі 1 га обчислюється за формулою

60,8·0,43 = 26,1 МДж/га.

Повна енергоємність комбайна, амортизованого під час збирання зерна розраховується за формулою

Повна енергоємність палива для автотранспортних засобів, які застосовуються у технології для перевезення ПР, яка зібрана з 1 га дорівнює

52,8·0,1·3,5 =18,5 МДж/га.

Повна енергоємність (відтворення) робочої сили для під час перевезення зерна з площі 1 га обчислюється за формулою

 = 60,3·0,04·3,5 = 8,4 МДж/га.

Повна енергоємність автомобіля, амортизованого під час перевезення зерна розраховується за формулою

Повна енергоємність збирання і транспортування зерна з площі 1 га складає

Е = 655+26,1+240+18,5+8,4+4,1=952,1 МДж/га.