Энергозатраты в сельскохозяйственном производстве

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Введение, основные понятия.
2. Раздел 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (ПРЯМЫЕ ЭНЕРГОЗАТРАТЫ).
3. Раздел 2. КОСВЕННЫЕ ЭНЕРГОЗАТРАТЫ
4. Раздел 3. ИНВЕСТИЦИОННЫЕ ЭНЕРГОЗАТРАТЫ
5. Заключение
6. Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ, ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

 
                Основная цель сельскохозяйственного производства заключается в обеспечении страны необходимым количеством продукции высокого качества при минимальных энергозатратах средств и труда. 
                Промышленное производство сельскохозяйственных продуктов, интенсификация механизированного труда требуют больших затрат энергетических ресурсов, в то время как удовлетворение потребности в них при хозяйственной самостоятельности объектов существенно усложняется. Рыночная экономика еще более обостряет топливно-энергетическую проблему, особенно там, где отсутствует собственная сырьевая база для производства энергоносителей. 
                Большая доля в себестоимости производства продукции приходится на энергозатраты - электрическую, тепловую и энергию для привода мобильного транспорта. Расход энергоресурсов в современном сельскохозяйственном производстве зависит от множества изменяющихся факторов и их разнообразного сочетания (способов содержания скота, используемых средств механизации, продуктивности животных, климатических условий, уровней механизации и электрификации животноводческих процессов). В связи с этим важное значение имеют подходы, методы, способы, позволяющие точно и объективно оценивать объемы потребляемой энергии для сельскохозяйственного производства в зависимости от конкретных сочетаний факторов. 
                Применяемые в настоящее время методы оценки производства сельскохозяйственных культур и продуктов животноводства по экономическим показателям (приведенные затраты, рентабельность и др.) имеют существенные колебания, определяемые политикой ценообразования, и не всегда объективно оценивают затраты. Одним из показателей, позволяющих более достоверно определить затраты на производство сельхозпродукции, является энергоемкость - затраты материально-энергетических ресурсов на единицу производимой продукции растениеводства и животноводства. Этот показатель более объективен и не зависит от конъюнктуры рынка. 
 
                Энергоемкость, включенная в общую систему показателей производства сельскохозяйственной продукции, позволяет: 
 
- обосновать потребности сельского хозяйства в энергоресурсах; 
 
-  применять энергосберегающие технологии и уточнить требования к энергетическому оборудованию; 
 
- выявить резервы экономии топлива и энергии и разработать предложения по их экономии в сельскохозяйственном производстве.

Дадим определение энергозатратам в целом: 
                Энергозатраты это - удельный показатель предельного значения расходования энергии (электрической, тепловой, мобильного топлива), отнесенного к производственному показателю, характеризующему технологический процесс производства (кВт·ч/гол.; кВт·ч/1000 шт. яиц; кал/гол; кал/т прод; л/т·км). Энергозатраты - прямая составляющая полной энергоемкости производства продукции. Существуют различия в указании поголовья на предприятиях и в статистической отчетн

Диаграмма 1: динамика энергозатрат в кВтч на м3.

 

  Энергоемкость - общая величина расхода всех видов энергии и топлива (прямые, косвенные, овеществленные) на производство единицы продукции в соответствии с действующими технологиями в сельском хозяйстве, рассчитанная в условных энергетических единицах. 
                Потребность - общие объемы предельных энергозатрат на уровне хозяйства, региона и страны для производства требуемого объема продукции. 
                Определение энергоемкости. Энергоемкость производства сельскохозяйственной продукции состоит из двух частей: эксплуатационные затраты (прямые и косвенные) и инвестиционные. Эксплуатационные затраты энергии полностью расходуются в процессе одного производственного цикла и включают в себя расход топлива, тепловой, электрической и других видов энергии (в пределах рассматриваемой инфраструктуры анализируемой системы) технологическим оборудованием и машинами по следующим процессам:

а) прямые:

- производство, переработка и хранение сельскохозяйственной продукции (или продуктов питания);

- производство и преобразование носителей энергии, использованных в технологических процессах; 
- транспортирование энергоносителей, сырья, материалов, машин от центров снабжения и внутрихозяйственные перевозки.

б) косвенные: - затраты энергии вне рассматриваемой инфраструктуры производства на изготовление материалов, семян, удобрений, запчастей, производство кормов и т.д. 
                Инвестиционные затраты энергии состоят из расходов топлива и энергии на: 
- строительство производственных и вспомогательных объектов; 
- производство машин и оборудования для сельского хозяйства. 
 
        Таким образом, удельный показатель суммарной энергоемкости равен: 

, (1)

где e1, e2  - показатели энергоемкости - соответственно эксплуатационный и инвестиционный;

Величину   следует определять по следующей формуле: 

, (2)

где,   - расход топлива, электроэнергии и других видов энергии оборудованием и машинами на анализируемом объекте (прямые); 
 - расход энергоресурсов на производство материалов, кормов, сырья, семян и т.д., необходимых для нормального функционирования одного технологического цикла (косвенные); 
 - количество последовательных процессов или операций. 
                Эксплуатационные затраты энергии для двух вариантов: 
- полезный расход энергии, необходимый для функционирования системы (отрасли) производства сельскохозяйственной продукции (без учета режимов работы, КПД машин и оборудования, потерь ТЭР при хранении и транспортировании и т.д.); 
- полный расход энергии (энергоресурсов), при котором учитываются КПД машин и оборудования, потери топлива и энергии при хранении, перевозке и транспортировании, использовании сельскохозяйственных машин и оборудования в пределах рассматриваемой инфраструктуры. 
Расход энергоносителей измеряется в физических единицах международной системы СИ Дж, калориях с применением энергетических эквивалентов.

 

Раздел 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (ПРЯМЫЕ ЭНЕРГОЗАТРАТЫ).

Прямые затраты энергии включают в себя расход топлива, тепловой, электрической энергии технологическим оборудованием и машинами на: 
- производство, переработку и хранение сельскохозяйственной продукции; 
- производство и преобразование носителей энергии, использованных в технологических процессах; 
- транспортирование энергоносителей в пределах анализируемой системы производства сельскохозяйственной продукции; 
- транспортирование сырья, материалов, машин от центров снабжения и внутрихозяйственные перевозки.

Показатели энергозатрат должны учитывать особенности сельскохозяйственного производства, направленные на обеспечение биологических потребностей животных: 
- изменение параметров производства в зависимости от биологического времени (возраста) живого объекта; 
- изменение параметров производства в зависимости от совмещения (скольжения) биологического времени и календарного (времени года); 
- непостоянство объемов производства.

Показатели энергозатрат должны учитывать разнообразие технологий выращивания и содержания животных и птиц, степень переработки продукции; обеспечивать необходимые параметры микроклимата. 
 
1.1. Классификация показателей энергозатрат:

1.1.1. Энергозатраты сельхозтоваропроизводителей  классифицируются по следующим  признакам: организационной структуре; структуре календарного времени; структуре производства. 

1.1.2. Организационная структура  представляется в форме следующих уровней определения:

1 уровень - технологический  процесс или операция:

освещение - технологическое, рабочее основных и вспомогательных помещений; дежурное и аварийное; уличное территории объекта; 
водоснабжение - привод насосных установок для обеспечения непрерывного технологического процесса;

технологические процессы - привод установок, обеспечивающих основные технологические процессы согласно профилю предприятия (доение, переработка молока, розлив, упаковка молока, сбор, сортировка, упаковка яиц, забой, обработка птицы и т.д.);

кормление - транспортирование, приготовление, раздача; 
уборка помещений - привод навозоуборочных установок, отгрузка и вывоз навоза; 
микроклимат помещений - привод вентиляционных установок, обогрев, облучение, местный обогрев животных (птиц); 
реализация продукции - погрузка, транспортировка до склада (или до места реализации);

II уровень - предприятие (сумма  имеющихся процессов), ферма-цех (группа однотипных помещений);

III уровень - предприятие (хозяйство  по производству одного или  нескольких видов продукции - молоко, яйца, мясо);

IV уровень - региональное  управление сельхозтоваропроизводителей;

V уровень - отрасль (птицеводство, животноводство, сельскохозяйственное  производство, сельское хозяйство России). 
                1.1.3. Структура календарного времени представляется уровнями: сутки, месяц, квартал, год. При расчете энергозатрат для I-III уровней целесообразно использовать часовое распределение температур наиболее значимого фактора.

1.1.4. Формирование энергозатрат  любого уровня должно происходить "снизу вверх": от помещения  к отрасли, от суток к году, от технологических операций к производственным процессам.

Энергозатраты, определенные в соответствии с предложенной классификацией, каждого нижестоящего уровня служат основой для определения энергозатрат для последующего вышестоящего. 

1.2. Методы разработки  удельных энергозатрат.

Сельскохозяйственное производство характеризуется большим разнообразием производств и типов предприятий, различных по организационным принципам, назначению, технологиям содержания животных и птицы. Удельный расход энергии на одну голову даже для однородной продукции зависит от множества факторов и изменяющихся характеристик производства. Объективная оценка удельных показателей расхода энергии и топлива при многообразии факторов, влияющих на них, и сложных взаимосвязях возможна только при комплексном исследовании всего производства. При этом необходимо учитывать как основные, так и вспомогательные процессы, влияющие на величину удельных энергозатрат конечного продукта. В основу разработки удельных энергозатрат должны быть положены модели, которые отражают все особенности производства, на моделях выявляются закономерности формирования, определяются влияющие факторы.

1.2.1. С целью определения  удельных энергозатрат на уровне  технологического процесса используется  расчетно-аналитический метод. Для  наиболее энергоемких процессов  следует получить (разработать) нормативные  зависимости от базовых показателей, которые будут служить основой  для формирования удельных энергозатрат   уровня.

1.2.2. Базовые показатели  технологии производства для  нормативных характеристик выбирают  по результатам анализа и расчетным  зависимостям энергозатрат   уровня от технологических факторов.

1.2.3. Энергозатраты для  других уровней должны быть  получены путем интегрирования  по структуре классификации 1.1-1.4.

1.2.4. Удельные энергозатраты  для объектов (цехов) сельхозпредприятий, составляющие менее 5% от общего  потребления энергии или мало  изменяющиеся в течение производственного  цикла, можно определить непосредственно  цифровым значением. 

1.3. Состав базовых  показателей и нормативных характеристик 

1.3.1. Анализ энергопотребления  сельхозпредприятий показывает, что  основную долю в энергопотреблении  составляют объекты, в которых  размещено биофункциональное производство, содержащее живые объекты животных или птицу:

- цех (ферма) взрослого  поголовья (коров, свиней, птицы) (блок I);

- цех (ферма) молодняка (блок II);

- другие объекты, например инкубатории.

1.3.2. Расход энергии  объектов, указанных в 1.3.1, должен  быть дифференцирован по технологиям, для каждой из которых определены нормативные характеристики.

1.3.3. Базовые показатели  для разработки нормативных характеристик  выбираются из анализа технологий  содержания биологических объектов. Наиболее значимыми могут быть: 
 
- плотность размещения животных и птицы ( , гол./м ); 
- удельный объемный коэффициент (объем здания, приходящийся на одну единицу содержания биообъекта ( , м /гол.);

- возрастная группа животных  или птицы, т.е. масса биообъекта ( , кг) или порода (мясная, молочная, яичная и т.д.) ( , сут);

- климатическая зона;

- распределение температур наружного  воздуха ( , °С);

- нормируемая освещенность.

 

1.3.4. Состав и значение базовых показателей.

1.3.4.1. Состав и значение  базовых показателей определяются  конкретно в каждом случае, исходя  из условий производства рассматриваемого  объекта по влиянию на процесс энергопотребления:

- границы изменения  показателей плотности размещения  животных и птицы и объемной плотности помещений;

- виды и возраст размещенных животных.

1.3.4.2. Для выполнения  требований норм технологического  проектирования РНТП (параметров  воздушной среды) главными базовыми  показателями режима (изменения  во времени) теплопотребления являются:

- возраст ( , сут) и масса ( , кг) биообъекта;

- распределение температур  наружного воздуха ( , °С);

- климатическая зона.

Для электропотребления - технология, тип оборудования и режимы работы: вентиляции; освещения; приготовления и раздачи корма; утилизации навоза и т.д.

1.3.5. Состав и значения нормативных характеристик.

Все вышеуказанные базовые показатели следует использовать для расчета нормативных характеристик энергопотребления, которые должны быть получены расчетным путем из условий обеспечения параметров воздухообмена, температурного режима, норм кормления и других характеристик (базовых показателей).

1.4. В общем  случае удельный показатель энергозатрат  определяется:

, (3) 
где   - потребляемая мощность агрегата;