XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Современный этап социально-экономического развития России отражает характер и глубину экономических преобразований производственной сферы хозяйственного комплекса страны, состояние и перспективы формирования структуры субъектов рыночных отношений. Многообразие форм собственности, становление новых товаропроизводителей, развитие мелких подсобных хозяйств, ускорение переработки и хранения сельскохозяйственной продукции в местах ее производства предъявляет новые, более жесткие, требования к развитию сельской электроэнергетики, к организации ее инженернотехнического обеспечения. Реформы в АПК страны осуществляется в период экономической ситуации, характеризующейся постепенным переходом фазы кризиса к оживлению. Дальнейшее совершенствование сельскохозяйственного производства возможно только при условии модернизации материально-технической базы предприятий на основе электроэнергетики.Широкое внедрение электроэнергии в сельскохозяйственное производство способствует рациональному размещению сельскохозяйственных предприятий, позволяет наиболее полно привлекать естественные природные ресурсы страны, обеспечивать высокие темпы расширенного производства. Электрификация, то есть производство, распределение и применение электроэнергии - основа устойчивого функционирования и развития всех отраслей промышленности и сельского хозяйства страны, комфортного быта населения. Сельская электроэнергетика представляет собой важную часть агропромышленного комплекса и служит для удовлетворения энергетических нуждпроизводственной и социально-бытовой сфер [17].

Энергохозяйство любого предприятия – это совокупность энергетических установок и вспомогательных устройств, предназначенных для обеспечения данного предприятия энергией различных видов. Система электроснабжения является важнейшим элементом энергетической базы. Ее значение заключается также в обеспечении непрерывности технологических процессов и снижении их трудоемкости, тем самым использование электрической энергии позволяет существенно повысить производительность живого труда и снизить себестоимость производимой продукции [9].Необходимость оптимизации электроснабжения сельскохозяйственных предприятий обусловлена не только постоянным ростом цен на электроэнергию, но и аварийным состоянием сетей, в частности износ сетей составляет 41%. В этой связи целесообразным является оптимизация электрификации сельскохозяйственного производства. Электрификация в АПК включает систему энергосбережения и мероприятия по экономии электроэнергии [10].Специфика электроснабжения сельскохозяйственных предприятий и сельских населенных пунктов заключается в наличии большого количества маломощных объектов, расположенных на всей территории страны, что, в свою очередь, увеличивает протяженность сетей [11].Реформирование аграрного сектора экономики повлекло за собой повышение цен на энергоносители. В этой связи особую актуальность приобретали вопросы эффективного использования потребляемых в сельском хозяйстве топливно-энергетических ресурсов. Необходимо рассмотреть критерии и показатели, позволяющих оценить эффективность энергопотребления в сельском хозяйстве [12,19].На фоне возрастающей нагрузки на природные экосистемы и биосферу в целом проблему энергосбережения в сельском хозяйстве необходимо рассматривать как наиболее актуальную на сегодняшний день. Ее решение в первую очередь должно предлагать снижение так называемой техногенной энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции.Степень использования источников энергии определяет уровень развития материально-технического потенциала общества, а дефицит энергоресурсов не способствует росту его материального благополучия.Согласно статистике, современное сельское хозяйство недополучает около 20% энергоресурсов. Причиной этого является прекращение государственного регулирования экономических отношений между предприятиями промышленности, топливноэнергетического комплекса и агропромышленного комплекса, что послужило толчком к возникновению ценовых диспропорций и хронической неплатежеспособности сельхозтоваропроизводителей [26].

Таким образом, очевидна вся сложность проблемы электроснабжения сельского

хозяйства. В этой связи особую значимость приобретает разработка принципиальных основ энергосберегающей политики в сельском хозяйстве [20].Энергосбережение, согласно Федеральному Закону «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» определяется как «реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и других мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования (в том числе объема произведенной продукции, выполненных работ, указанных услуг)» [1]. Основная задача энергосбережения применительно к предприятиям агропромышленного комплекса – обеспечение экономического использования средств производства и оптимизация соотношений между потреблением энергоресурсов и показателями экономического роста. Н.Ф.Ильинский определяет энергосбережение как фактор финансового оздоровления предприятий агропромышленного комплекса, действие которого направлено на устранение ценового диспаритета между топливно-энергетическими ресурсами и продукцией сельского хозяйства [13]. Большую роль в вопросах энергоменеджмента отводят и разработке ГОСТов [2-7].Энергосбережение целесообразной рассматривать как гибкую систему, обладающую эффективным организационно-экономическим механизмом, а также способную сохранять свою сущность, и адаптироваться к динамичным условиям реформируемой экономики [14].Организационно-экономический механизм энергосбережения – это система взаимосвязанных организационных и экономических мероприятий, целью осуществления которых является стимулирование экономии топливно-энергетических ресурсов, повышение эффективности их использования, проведение энергосберегающих мероприятий и в конечном итоге снижение энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции.Содержание организационно-экономического механизма энергосбережения подробно описано А.С.Миндриным [17] с нашими изменениями.Функционирование организационно-экономического механизма энергосбережения предполагает систематизацию показателей учета энергопотребления, анализ использования и выявление закономерностей развития, внедрение передового опыта, разработку новых методов экономической оценки энергосберегающей техники, технологий, способов производства и экономическое обосновании их использования. Помимо этого организационно-экономический механизм включает в себя методику планирования и прогнозирования энергосбережения, финансово-кредитные меры по его стимулированию, ценовую политику, нацеленную на экономию топливно-энергетических

ресурсов, организационные мероприятия, направленные на рационализацию энергопотребления, нормативы, регулирующие энергосбережение [15,16]. Все элементы организационно-экономического механизма выполняют определенные функции и классифицируются по двум основным группам: аналитической и регулирующей.

Элементами аналитической группы является анализ, планирование и прогнозирование, учет, расчет экономической эффективности. Они позволяют оценить состояние энергопотребления. Регулирующая группа включает в себя ценовую политику и финансово-кредитные меры. Действие элементов данной группы направлено на предоставление льгот или на выполнение штрафных санкций.Эффективность организационно-экономического механизма проявляется при комплексном применении всех его элементов и выражается в сохранении структуры и сущности системы энергосбережения, а также ее способности к развитию, несмотря на внешние воздействие [19]. Таким образом, действие организационно-экономического механизма должно быть направлено на развитие и выявление системообразующих факторов и устранение системоразрушающих.Организационно-экономический механизм энергосбережения регулирует взаимоотношения между государством и сельскохозяйственными предприятиями, разработчиками новой техники и технологий в лице научно-исследовательских институтов,

конструкторских бюро и заводами-изготовителями, а также координирует работу каждого партнера по всем элементам механизма. Кроме того, в рамках отдельно взятого предприятия он координирует взаимоотношения самого предприятия и работников, от деятельности которых зависят результаты энергосбережения на предприятии.Немаловажное значение будет играть и система обеспечения четкого выполнения основных функций управления в энергоменеджменте:- организация коммерческих взаимоотношений, организация информации при коммерческом расчете;- энергетический учет, дифференцированный по всем потребителям, поскольку без него ведение коммерческих отношений просто невозможно;- анализа энергоиспользования во всех наиболее энергоемких производственных установках – для определения степени рациональности энергозатрат в производственных процессах;- нормирование энергопотребления – для обоснованности претензий по бережному энергопотреблению;- планирование (расчета) энергетических нагрузок и объемов производства и передачи энергии, всей коммерческой деятельности энергохозяйства;- контроль и регулирование – для оперативной и действенной корректировки энергоснабжения потребителей

Решение вопросов повышения энергоэффективности и энергосбережения имеет специфику для каждой конкретной организации. Рассмотрим некоторые пути решения проблемы на примере СПК «Агрофирма «Культура».Многоотраслевое хозяйство СПК «Агрофирма «Культура» в последние десяти лет постоянно входит в число 300 лучших предприятий агропромышленного комплекса России. Помимо производства основных видов сельскохозяйственной продукции: зерна, картофеля, овощей открытого грунта, производства мяса и молока, производственный кооператив большое внимание уделяет и производству овощей в закрытом грунте. Это единственное сельскохозяйственное предприятие Брянской области производящее в таких больших объемах овощи в закрытом грунте.Удовлетворение потребностей населения в свежих ценных овощах в течение всего года – одна из важнейших задач сельского хозяйства. Выращивание таких высокоценных овощей, как помидоры и огурцы, в осенний, зимний и весенний период, когда в них ощущается особая потребность, возможно только в условиях теплиц или специализированных культивационных сооружениях. Нельзя также недооценивать и выращивание рассады в весенний период, что намного повышает урожайность этих культур, а также позволяет получить более качественную продукцию в ранние сроки.Основные причины кризиса тепличного парникового хозяйства видятся в значительном устаревании материально-технической базы теплиц, несовершенство их технологий, особенно в части энергопотребления, механизации и электрификации трудоемких процессов, низкой урожайности овощных культур. Имеет место и серьезные нарушения микроклимата и питания растений. Если такая ситуация будет сохраняться, то неминуемый спад производства продукции защищенного грунта и, как следствие, прекращение ее производства.Решение указанных проблем видится в виде реконструкции и техническом перевооружении теплично-парниковых комплексов, строительства новых тепличных хозяйств.Большое внимание в современных условиях необходимо уделять и энергосбережению.В данной работе показан анализ современного состояния энергоиспользования и Рассмотрим некоторые пути электросбережения на примере досвечивания растений в теплицах. Проблема в том, что осенью, зимой и ранней весной выращивание свежих овощей в климатических условиях европейской части РФ возможно только в защищенном грунте - теплицах и других специальных культивационных сооружениях. Снижение доли естественной освещенности и сокращение продолжительности светового дня в это время экономически целесообразно компенсировать дополнительным искусственным облучением.Применение искусственного облучения не может быть заменено каким-либо другим

агротехническим приемом или способом выращивания, так как нормальное углеродное питание и формирование растений под действием оптического излучения - основа их существования и получения урожая. Только под действием оптического излучения может протекать одна из распространенных в природе фотобиологических реакций - реакция фотосинтеза, при которой энергия оптического излучения в присутствии молекул воды и углекислого газа трансформируется в химическую энергию органических соединений растений с выделением кислорода - основного, если не единственного, фактора формирования земной атмосферы и жизни на земле, постоянного поддержания кислородного баланса.К.А.Тимирязев доказал, что источником энергии для фотосинтеза служит преимущественно длинноволновая часть спектра (красные лучи), а влияние коротковолновой части (сине-зеленой ) менее существенно. Было доказано, что наиболее благоприятными для выращивания светолюбивых растений являются интенсивности в 150-220 Вт/м2, а оптимальный состав излучения имеет следующее соотношение энергий по спектру: 30% - в синей области (380-490 нм), 20% в зеленой 490-590 нм) и 50% - в красной области (600-700 нм). С использованием такого искусственного освещения получены урожаи в несколько раз более высокие, чем при обычном освещении, причем за более короткие сроки.Приведенные результаты указывают на возможность применения светодиодных светильников для освещения растений. Диапазон длин волн излучения светодиодов в красной области спектра составляет от 620 до 635 нм, в оранжевой – от 610 до 620 нм, в желтой – от 585 до 595 нм, в зеленой – от 520 до 535 нм, в голубой – от 465 до 475 нм и в синей – от 450 до 465 нм. Путем составления комбинаций из светодиодов разных цветовых групп можно получить источник света с практически любым спектральным составом в видимом диапазоне.

Большое значение имеет и состав спектра излучения.Электродосвечивание рассады позволяет ускорить получение продукции на 20-25 дней и повысить урожай на 20-25%. Окупаемость дополнительных затрат на электрооборудование составляет 1-2 года. Затраты электроэнергии в 3-й световой зоне на растение огурца составляет примерно 5 кВт – ч, на одно растение томата – 6 кВт-ч.Полноценное развитие растений возможно только при обеспечении требуемого уровня искусственной облученности, обязательно учитывающего условия естественной освещенности. Для средних широт европейской части РФ при выращивании рассады овощных культур уровень искусственной облученности в области ФАР принимают равным не менее 25 Вт-м для огурцов. Продолжительность облучения рассады огурцов — 30...40 дней при продолжительности облучения рассады не менее 12...16 ч/сут. Уровень

облученности растений в фазе плодоношения несколько выше и для средних широт европейской части РФ должен быть не менее 40 Вт-м2, продолжительность облучения огурцов 12... 14 ч/сут.Натриевые облучатели размещены на высоте 3 м над уровнем почвы, что соответствует уровню искусственной облученности в 51 Вт/м-2 , размещаем облучатели в три ряда по 8 облучателей в ряду на расстоянии 3 метра между ними. Используем обе модификации облучателей, чередуя их в рядах.Установочная мощность облучательных установок К преимуществам светодиодов также относится малая потребляемая электрическая мощность и как следствие низкое потребление электроэнергии устройствами на основе светодиодов. Излучение светодиодов направленное, а это позволяет эффективное использовать источники света на их основе. Срок службы светодиодов превышает срок службы лам накаливания минимум в несколько раз, что делает применение светодиодов весьма эффективным в экономическом плане.Возможно легко управлять интенсивностью излучения светодиодного светильника путем изменения значения тока, что делает возможным подбирать спектр светильника в зависимости от конкретного этапа развития растений.Светодиоды, в отличии от ламп, не являются хрупкими, поэтому устройства на их основе могут быть вандалоустойчивыми, а возможность низковольтного питания делает их безопасными, то есть являющимися потенциальными источниками возникновения пожара или взрыва.Таким образом, два источника света – натриевые лампы и светодиодные светильники – надо сравнивать по следующим параметрам: эффективность использования спектра источника, соотношение PPF/Вт и состав спектра.Натриевые лампы имеют высокое соотношение PPF/Вт – не менее 1,8 мкмоль/(с х Вт). Расчетное значение эффективности использования спектра источника составляет 0,92. В спектре натриевой лампы средний уровень интенсивности в синей области более чем в три раза ниже, чем уровень интенсивности в красной области, что говорит о необходимости и использования более интенсивной лампы, а значит, о необходимости повышения потребляемой мощности.Светодиодный аграрный светильник XLight был разработан с учетом требований к тепличному освещению, и его спектр максимально приближен к оптимальному. Расчетное значение PPF/Вт – 2 мкмоль/(с хВт). Расчетное значение эффективности использования спектра источника – 0,83.Из сравнения приведенных для двух типов источников данных можно сделать вывод, что светодиодный светильник XLight по своему спектру ближе к оптимальному для выращивания растений, характеризуется более высокой отдачей фотосинтетически активного излучения, чем натриевая лампа, и имеет сопоставимую с ней эффективность использования спектра источника. Все это свидетельствует о возможном более

эффективном применении данного типа светильников для освещения растений в процессе вегетации.В отличии от люминесцентных ламп светодиодный светильник обеспечивает спектр излучения, необходимый для полного цикла выращивания растений от проращивания до цветения и плодоношения, а спектр люминесцентных ламп не позволяет растениям плодоносить, поэтому эти лампы пригодны только для выращивания рассады. Другим преимуществом светодиодных светильников является низкое выделение тепла, поэтому их можно располагать в непосредственной близости от растений без риска нанести им повреждения.В качестве источника света для освещения помещений теплицы и бытовых вспомогательных помещений принимаются к использованию светильники с лампами накаливания. Светильники с лампами накаливания по сравнению со светильниками с люминесцентными лампами имеют более простую конструкцию, меньшую себестоимость, более просты в обслуживании.При выборе типа светильника следует учитывать условия окружающей среды, требования к характеру светораспределения, условия и экономичность.Учитывая эти рекомендации, к установке принимаются светильники с лампами накаливания.

Список литературы

1.Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009 г. №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»

2. ГОСТ Р 51387-99. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение.

Основные положения.

3. ГОСТ Р 51379-99. Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов. Основные положения. Типовые формы.

4. ГОСТ Р 51749-2001. Энергосбережение. Энергопотребляющее оборудование общепромышленного применения. Виды. Типы. Группы. Показатели энергетической эффективности. Идентификация.

5. ГОСТ Р 51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав и классификация показателей.

6. ГОСТ Р 51750-2001. Методика определения энергоемкости при производстве продукции и оказании услуг в технологических энергетических системах. Общие положения.

7. ГОСТ Р 51388-99. Энергосбережение. Информирование потребителей об энергоэффективности изделий бытового и коммунального назначения. Общие требования.

8. Бородин И.Ф. Источники энергии и энергосбережение //Энергообеспеченность и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды ВИЭСХ. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003. -с. 460.

9. Бурмистров В.Н., Горлов А.Н., Дидорин В.С. и др. Эколого-энергетические аспекты повышения энергоэффективности и безопасности энергетики России //Электрика, №10. -2011. -С. 20-24.

10. Организация и управление производством на сельскохозяйственных предприятиях / В.Т. Водянников, Н.Е.Зимин, Н.М.Морозов и др.; Под ред. В.Т.Водянникова. Учебник.–М.: КолосС. - 2005. – 506 с.

11. Чеснокова И.А., Рыбаков Л.М. Энергосбережение в Республике Марий ЭЛ: проблемы и задачи //Электрика. – 2010. - №11.- С. 15-17.

12. Ивакина Е.Г., Шишкин С.А. Динамика тарифов на электроэнергию для сельских потребителей //Электрика. – 2002. - №4. - С.18-20.

13. Ильинский Н.Ф. Электропривод: энерго- и ресурсосбережение //Учебное пособие. –М.: «Академия». – 2008. – 208 с.

14.Кормаков Л.Ф. Энергосбережение в растениеводстве. Организационноэкономический аспект. –М.: ООО НИПКЦ «Восход-А» -2012. – 148 с.

15. Миндрин А.С. Энергосбережение в сельском хозяйстве //Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. -2006. - №5. – С. 11-14.

16. Миндрин А.С. Энергосбережение в сельском хозяйстве //АПК: экономика и управление. -2008. - №9. – С. 17-19.

17. Миндрин А.С. Энергоемкость сельскохозяйственного производства: теория, методы, оценка. –М.: Изд-во ООО НИИАЦ «Восход». -2009. – 388 с.

18. Михайлушкин А.И., Шимко П.Д. Экономика (практикум). Учебное пособие. М.: «Высшая школа». – 2001.—309 с.

19. Некрасов С.А. К вопросу выбора пути и эффективности различных вариантов развития энергетики Российской Федерации //Электрика. – 2010. -№1. - С. 10-14.

20.Сузьменко В.А. Региональные аспекты энергопотребления АПК //АПК: экономика и управление. – 2001. - №1. – С. 52-57.