Шляхи енергозбереження в сільському господарстві

Кабінет Міністрів України

Національний аграрний університет

РЕФЕРАТ

На тему:

«Шляхи енергозбереження в сільському господарстві»

Виконав:

студент 1 курсу 1 групи

 факультету електрифікації

 та автоматизації НАУ

заочної форми навчання

Іванченко Олександр

Київ - 2006

Зміст

1.   Вступ

2.   Структура енергопостачання

3.   Шляхи енергозбереження

4.   Енергозберігаюча політика країни

5.   Висновки

6.   Список використаної літератури

Вступ

Загальновідомо, що зростання виробництва і споживання енергії нерозривно зв'язане з прогресом людського суспіль­ства, яке на протязі всієї своєї історії, а особливо протя­гом останнього століття, по­стійно веде боротьбу за збіль­шення свого енергетичного ба­гатства.

Людство дуже неекономно використовує майже всі види енергоресурсів. Тільки в сільському господар­стві споживання електроенер­гії подвоюється. Вогонь, вода, атом — ось три основні, три могутні стихії, з яких людина навчилася черпати необхідну для своїх потреб енергію. Боротьба за енергію, за її дже­рела, за відкриття нових спо­собів її перетворення і ви­користання йде безперервно й дедалі наростаючими тем­пами.[4]

Нині приділяється велика увага питанням економного використання енергоресурсів через різке збільшення витрат на їх видобування і виробництво, а також високу вартість нафти та газу на світовому ринку.

Дослідження вчених багатьох країн світу показують, що в сучасних умовах економія 1 т умовного палива вимагає, як правило, менших витрат, ніж приріст видобування еквівалентної його кількості.

Енергозберігаючий шлях розвитку економіки передбачає: значне зниження в розрахунку на одиницю продукції витрат палива, електроенергії і теплоти на кінцевій стадії їх споживання; докорінне вдосконалення видобутку, виробництва, перетворення, транспортування і зберігання енергоресурсів, що зумовлює підвищення коефіцієнту їх використання (ККВ); вдосконалення структури енергобалансу у напрямку заміщення в ньому дефіцитних і дорогих енергоресурсів дешевшими і доступнішими, а також нетрадиційними джерелами енергії.

Останнім часом, після Чорнобильської трагедії, проблеми розвитку енергетики надзвичайно загострилися, тому що ядерну енергетику перестали вважати єдиним надійним магістральним шляхом енергозабезпечення України. Альтернативними джерелами енергії можуть стати сонце, вітер, теплота Землі, але до останнього часу немає ефективних розробок для їх економічного широкомасштабного використання.

Одним з найбільших споживачів енергії у народному господарстві є сільськогосподарське виробництво. Так, агропромисловий комплекс України споживає 35 млн т умовного палива за рік, половина якого – у вигляді дефіцитного рідкого палива. Тому у найближчі роки необхідно поліпшити енергетичну базу сільськогосподарського виробництва, а насамперед – забезпечити теплотою та енергією житло та комунально-побутові потреби. Однак. Поки що ці завдання вирішуються без належного економічного обґрунтування.

Досвід передових зарубіжних країн в питаннях економії енергії важко запозичити, тому що енергетика і сільське господарство у нас розвивалися за іншими економічними схемами, внаслідок чого технологічний рівень сільськогосподарського виробництва значно нижчий від світового.[1]

Останнім часом прийнято ряд урядових постанов про економію паливно-енергетичних ресурсів та розвиток нетрадиційних джерел енергії. Однак через їх недостатню економічну обґрунтованість і недосконалу політику цін бажаних результатів не досягнуто.

Структура енергопостачання

Пряме споживання паливно-енергетичних ресурсів у сільському господарстві бувшого СРСР у 1985 році становило 138,7 млн т умовного палива, або 5,6 % у балансі первинної енергії. З цієї кількості 66% припадало на рідке нафтове паливо. Більша частина енергії (28 %) використовується на теплові процеси, 21 – перевезення вантажів, 14 – польові роботи, 8 % - електропривод. Питомі витрати паливно-енергетичних ресурсів на 1 га сільськогосподарських угідь у 1985 році дорівнювали 248 кг ум.п.

Сільське господарство споживає 9 % загальної кількості електроенергії, з якої тваринництво і птахівництво – 50-55 %, рослинництво – 30-35 % (в тому числі зрошування – 15%, підсобні господарства підприємств – 12-15%). Питомі показники електроспоживання у сільськогосподарському виробництві становлять на одного працівника – 4,8 тис. кВт·год/рік, 1000 га орних земель – 0,48, 1000 крб. продукції – 0,52, 1000крб.виробничих фондів – 0,34 кВт·год/рік.

У побуті та сфері послуг на освітлення та силові процеси витрачається близько 80 % споживаної електроенергії, а 20 % йде на приготування їжі підприємствами громадського харчування.

Чіткою тенденцією у динаміці структурних показників енергоспоживання в аграрній промисловості більшості розвинутих країн є абсолютне і відносне зменшення прямого споживання нафтового палива і збільшення споживання ефективніших та екологічно чистих паливно-енергетично ресурсів електроенергії та природного газу.

Шляхи енергозбереження

Значне економії енергії у сільському господарстві можна досягти за рахунок:

-     впровадження нових конструктивних рішень при проектуванні сільськогосподарської техніки та енергетичного обладнання, які передбачають зниження питомих метало- та енергомісткості;

-     поліпшення структури машинотракторного парку, максимального підвищення частки дизельного транспорту, формування автопоїздів з використанням причепів та автопричепів;

-     повного задоволення потреб сільського господарства типовими нафтосховищами, пересувними заправ очними станціями; поліпшення якісних показників палива, підвищення надійності енергопостачання;

-     розвитку і поліпшення мережі автомобільних доріг у сільській місцевості;

-     впровадження індустріальних технологій виробництва, безвідходних технологій і переробки сільськогосподарської продукції;

-     інтенсифікації процесу фотосинтезу;

-     використання у сільському господарстві побічних енергетичних ресурсів;

-     використання нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії;

-     посилення теплозахисних властивостей конструкцій промислових приміщень та житлових будинків.

У всіх випадках можливе використання кількох варіантів енергозберігаючих заходів.

Найраціональніший варіант енергозберігаючих заходів вибирають на основі розрахунку порівняльної економічної ефективності капітальних вкладень з комплексним аналізом вартісних і натуральних показників. При виборі варіанту використовують варіантний, екстремальний метод різниці та узагальненої різниці. Найкраще користуватися останніми двома. При розрахунках за методом різниці визначають різницю зведених витрат тільки за тими показниками, за якими відрізняються варіанти, що дозволяє спростити розрахунки.

При розробці нових конструкцій агрегатів, схем безвідходної технології, як правило, відсутня технічно-економічна інформація. У цьому випадку для співставлення варіантів доцільно використовувати метод узагальненої різниці зведених витрат, при якому різниця відноситься до спеціально відібраного показника, який характерний для даного типу задач.

Техніко-економічне порівняння варіантів можливе тільки за умови їх подібності. Приведення включає в себе техніко-економічне обгрунтування, кількісний та якісний аналізи варіантів, забезпечення тотожності основних факторів. Останнє полягає у порівнянні варіантів забезпечення споживачів продукцією, використання різних енергоносіїв, визначення економічної ефективності створення енергоустановки.

Врахування тотожності соціальних умов проводиться за показниками умов і безпеки праці, рівнями механізації та автоматизації, захисту навколишнього середовища.

Для оцінки роботи по енергозбереженню можна визначати такі коефіцієнти:

1.   Коефіцієнт економії

К_е = ∆W/W, де∆W – економія енергоресурса; W – витрата енергоресурса;

2. Коефіцієнт можливої економії

 К_м = ∆W_∑/W, де ∆W_∑ - сумарна можлива економія енергоресурса;

3.   Коефіцієнт реалізації можливої економії енергоресурсів

К_р = К_е/К_м ;

4.   Коефіцієнт значності даного резерву економії

К_і = ∆W_і/∑∆W_і, де ∆W_і  -и економія енергоресурса по даному направленню енергозбереження (і-му заходу).

Слід розрізняти повну, пряму та структурну економію як по сукупності продуктів (робіт), так і по окремих видах, сортах, марках цих продуктів.

Однаковим темпам економічного зростання можуть відповідати різні варіанти зниження енергомісткості, які різняться рівнем впровадження досягнень науки та техніки.

Перспективним напрямком енергозберігаючої політики є застосування так званої технічної біоенергетики – переробка відходів сільського господарства. Щорічно у сільському господарстві країни накопичується близько 360 млн т відходів, з них 50 млн т на великих тваринницьких комплексах і птахофермах. Анаеробна обробка цих відходів може дати 15-20 млн т ум.п. у вигляді біогазу, до 30 млн т екологічно чистих біодобрив, значну кількість очищеної стічної води.

Органічна біомаса має значний енергетичний потенціал, який економічно доцільно використовувати. Переробка гною від однієї корови за рік дає близько 500 м³ біогазу, що еквівалентно 350 л бензину. З 1 т свіжого гною великої рогатої худоби можна отримати 30-50 м³ біогазу, свиней – 50-80, соломи та трави – 30-60 м ³ .

Біотехнологія передбачає комплексну переробку та утилізацію відходів. Застосування анаеробного бродіння гною дозволяє з 37 кг азоту повернути у грунт у вигляді добрив 36 кг, а при звичайному бродінні – 12-15 кг.

Економічний ефект біотехнології (біоконверсії) складається з вартості додаткового врожаю, одержаного за рахунок підвищення врожайності і вивільнення додаткової кількості нафти та природного газу. За деякими експериментальними даними, внесення у грунт органічних залишків після анаеробної ферментації забезпечує додатковий приріст врожайності 12-15% на кожну тонну сухої органічної речовини, а економічний ефект становить близько 55 крб./т.

Біоенергетика дозволяє організувати багаторазове використання хімічних добрив за рахунок того, що перший раз в грунт вносять повний набір добрив, а потім вони повертаються із сухою органічною речовиною.

Нині кількість біомаси, яка може бути перетворена в енергію становить 150 млрд т, у тому числі деревина – 70, інші рослини – 30, водорості – 50 млрд т.

Як вторинні енергетичні ресурси промисловості для потреб сільського господарства можуть бути використані теплові відходи промислових підприємств, теплоелектроцентралей, газокомпресорних станцій, газопроводів. Обігрівання 1 га теплиць цими джерелами теплоти залежно від природної зони дає економію 1500-4000 т ум. п. на рік.

Застосування теплових відходів та геотермальних вод для теплопостачання тепличних комбінатів зменшує капітальні вкладення на 47 %, експлуатаційні – 70 %, знижує собівартість продукції на 5-20 %, витрату палива – у 3-10 разів порівняно з існуючою технологією виробництва овочів у звичайних теплицях.

Розвиток вітроенергетики очікується у двох напрямках:

-     автономної – для споживачів з великими витратами на транспортування органічного палива;

-     системної – для паралельної роботи з енергосистемою. Застосування вітроенергетичних установок з резервуванням або акумулюванням енергії дозволяє використовувати їх для електро-, теплопостачання, подачі води на пасовищах і присадибні ділянки, опріснювання високо мінералізованої води, аерації водоймищ.

Перспективним вважається використання вітроенергетичних установок, зблокованих з електротеплоакумуляційною системою опалювання, для обігрівання будинків площею 100-130 м². Така система заряджається 7-10 год на добу від цих установок, а розряджається – 17-14 год, підтримуючи температуру у приміщенні 20-25ºС.

Останнім часом переведено на прогресивне паливо – природний газ більшість котлоагрегатів, замінено застарілі неекономічні парові та водонагрівні котли високого тиску. Проводиться робота по використанню електроенергії замість моторного палива та світлих нафтопродуктів в котельних, які працюють в нічні години з акумулюванням тепла. Введено в експлуатацію 14,5 га теплиць, які обігріваються вторинним теплом газокомпресорних станцій. Розпочато впровадження нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії. Впровадження на цукрових заводах системи інтенсивного згорання топкового мазуту, використання вторинного пару низького потенціалу, автоматизації технологічних процесів дає щорічно по галузі понад 20 тис. т умовного палива. Ведеться робота по забезпеченню постійної технічної готовності машинно – тракторних парків.

На перспективу до всіх агропромислових формувань доведені питомі норми витрат, теплової та електричної енергії на основні види продукції (близько 80 % від загального його обсягу).[2]

Енергозберігаюча політика країни

Орієнтація в минулому господарських комплексів України на загальносоюзні потреби, вади командно-адміністративної системи керування зумовили чимало проблем у розвитку економіки нашої держави. Велика частка застарілого, технічно зношеного обладнання та устаткування, енерговитратних технологій (особливо в енергетиці, чорній металургії, нафтохімічній промисловості, інших енергомістких галузях), орієнтація на дешеві паливно-енергетичні ресурси (ПЕР) призвели до критичних рівнів марнотратного та нераціонального використання ПЕР. Це стало однією з основних причин енергетичної та економічної кризи в нашій країні.

Можна констатувати, що вітчизняне виробництво технологічно відстало від світових тенденцій розвитку, має місце незбалансована структура господарства та значна залежність від імпорту, існує тенденція згортання наукомістких виробництв. Україна втратила 65 % своїх колишніх ринків збуту.

У цілому в Україні виробництво більшої частини продукції здійснюється за рахунок підвищення питомих витрат енергоресурсів. У 1995 р. зросли питомі витрати тепло- та електроенергії на виробництво понад 50 % видів продукції, що контролюється органами статистики, а котельно-пічного палива - на 44 % найменувань. Якщо ще недавно питома вага ПЕР у собівартості машинобудівної продукції України складала 5-6 %, то зараз вона зросла до 30-50 %, що в декілька разів перевищує аналогічні показники закордонних фірм. Це призводить до неконкурентоспроможності вітчизняної продукції на світовому ринку.

Слід відзначити обтяжливу залежність національної економіки від зовнішніх джерел енергопостачання, яка залишається високою (на рівні 50 %). Це одна з причин дефіциту платіжного балансу, що веде до зростання зовнішньої заборгованості. Сьогодні проблема енергозабезпечення країни вже переросла в проблему національної безпеки. Від її вирішення прямо й безпосередньо залежить можливість остаточного подолання кризових процесів. Ситуація ускладнюється неефективним впровадженням заходів із енергозбереження. Для нас надзвичайно важливим є всебічне осмислення проблеми отримання альтернативних джерел енергозабезпечення, технічне та економічне обгрунтування заходів із енергозбереження.[4]

При представленні Програми діяльності уряду на 1996 р. на сесії Верховної Ради України 11.10.95 р. було зазначено, що дефіцит енергоресурсів породжений не тим, що їх немає де закуповувати. Проблема полягає в нестачі коштів. Сьогодні це найбільш виснажлива стаття нашого імпорту, яка лягає основним тягарем на платіжний баланс і поглиблює його від'ємне сальдо. Загальновідомо, що першопричина надмірного енергоспоживання - у деформованій структурі української економіки, що зумовлює її витратний характер. Відповідна структурна перебудова, яка має на меті усунення таких деформацій, успадкованих від колишньої структури господарювання СРСР, визначена у Програмі як один із стратегічних напрямків діяльності уряду.

Необхідно відзначити, що основний внесок у розв'язання проблеми ПЕК розвинутих країн світу після енергетичної кризи 1973 р. зробили не нарощування видобутку та виробництва ПЕР, не розширення кількості джерел енергопостачання, а конкретні заходи з енергозбереження. У 80-х роках у деяких із цих країн стало можливим економічне зростання при зменшенні потреб у ПЕР. Але існує об'єктивна межа енергозбереження, яка визначається інерційністю розвитку систем енергозбереження. У 1973-1985 рр. середньорічні темпи зниження енергоємності в розвинутих країнах не перевищили 3,0 %, а без Японії - 2,1 % за рік.

При цьому підвищення темпів енергозбереження було досягнуто значною мірою за рахунок зниження темпів економічного зростання. Зниження енергоємності в різних країнах було тим значнішим, чим вищим був досягнутий рівень економічного розвитку, рівень енергоспоживання на душу населення, а також здатність господарського механізму та системи управління реалізувати структурну перебудову економіки на новій наукомісткий технологічній базі.

Для країн, які розвиваються, проблема енергозбереження також є актуальною. Але її вирішення в основному спрямоване на уповільнення темпів зростання енергомісткості валового національного продукту (ВНП).

Можливий кумулятивний ефект енергозбереження - економія 200 млрд. т у. п. органічного палива в 1986-2020 рр., тобто такої кількості, яка була видобута з надр за всю попередню історію розвитку людства. Прогнозується, що за рахунок енергозбереження буде задовольнятися дві третини приросту світових потреб в енергії. Від успіхів у сфері енергозбереження залежать розвиток та масштаби видобування та виробництва ПЕР, напрямки еволюції та структура світового енергетичного балансу.

Аналіз чинників та межі зміни пропорцій між економічним зростанням та енергоспоживанням підтверджують, що зараз рушійною силою енергозбереження в Україні стає перехід до ресурсо- та енергозберігаючого типу економічного зростання.[3]

Висновки

 Енергозбереження визначено одним із пріоритетних напрямків державної політики України і має реалізуватися як довгострокова та чітко спланована програма дій.

Комплексне вирішення проблеми енергозбереження – один із найбільш вірогідних для України шляхів успішного подолання економічної та енергетичної криз, входження в сім’ю високорозвинутих країн світу. Вирішення цієї проблеми дозволить нашій державі різко зменшити залежність її економіки від імпорту енергоресурсів, вивести з експлуатації низку генеруючих потужностей, провести технологічне переозброєння енергомістких галузей та структурну перебудову господарських комплексів, сформувати оптимальні рівні самоенергозабезпечення регіонів та галузей, створити вітчизняну галузь із випуску та впровадженню конкурентоспроможного енергозберігаючого обладнання, суттєво обмежити вплив техногенних чинників на навколишнє середовище, забезпечити соціально-побутові потреби людини.

Розбудова державності України, входження її повноправним членом у світове співтовариство вимагають передусім вирішення проблеми організації сталих та надійних шляхів забезпечення ПЕР, зменшення залежності від імпорту енергоресурсів та їх ефективного використання. Розвиток та оптимальне функціонування паливно-енергетичного комплексу (ПЕК) нашої держави є одним із основних чинників забезпечення життєздатності її економіки, задоволення соціальних потреб людини. Вирішення завдань, які стоять перед ПЕК, може виконуватися за кількома напрямками: розвитком традиційної енергетики, диверсифікацією джерел імпорту енергоносіїв, пошуком перспективних нових джерел енергії (насамперед поновлюваних), впровадженням енергозберігаючих заходів та підвищенням енергоефективності.

Найбільш сприятливим з технічної та економічної точки зору для України є проведення політики енергозбереження, що має правовий статус державної політики. У такому контексті енергозберігаюча політика повинна розглядатися як сукупність дій, що відповідають загальнонаціональним інтересам: забезпеченню життєздатності економіки, охороні навколишнього природного середовища, стратегії безпеки.[3]

Енергозбереження та зниження енергоємності бажано проводити в усіх сферах і галузях енергоспоживання навіть при збереженні постійних цін чи в разі їх відносного зниження. Основа зниження енергоємності - оснащення сфери матеріального виробництва, послуг, будівель новітніми технологіями, обладнанням, які відповідатимуть сучасному науково-технічному рівню розвитку людства.

Використана література

1.           Давыдова Л. Г., Буряк А.А. Энергетика: Пути развития и перспективы. – М.: Наука, 1981

2.           Економне використання енергоресурсів у сільськогосподарському виробництві / В.Г.Бебко, С.Я. Меженний, В.Г. Стафійчук, В.Ф. Юрчук. – К.: Урожай, 1991. – 144 с.

3.           Ковалко М. П., народний депутат України, фракція НДП. – Доповідь: «Енергозбереження – пріоритетний напрямок державної політики України», Київ – 2000 р.

4.           Оптимистический вигляд на будуще енергетики мира / Под. ред.. Кларка. – Москва, 1984.

5.           Хоменко І. В., Дорош І. Й. Перспективи електрифікації сільського господарства та її економічний ефект. – К.: Урожай, 1966. – 61 с.