Агроконсалтінг

  Агроконсалтінг. Технічний аудит агрофірм. Проекти під ключ.  Консультування з агробізнесу

for friendly farming

 

       

Home      Контакти     Про нас     Реалізовані проекти агроконсалтінгу     Географія наших проектів

Навчання агрономів   Технічний аудит агропідприємств    Агропроекти і ферми під ключ  Політика конфедіциальності

 

 

Last updated: 2018, December 10

 

 

Енергоферма - джерела енергії в агробізнесі

 

Про те, яким чином агропромисловці можуть отримувати енергію для власних потреб та забезпечення безперебійної роботи свого бізнесу, елеваторів і виробничих потужностей та на продаж

 

 

 

В умовах, коли газ і електроенергія дорожчає стрімкими темпами, і кожен місяць приходять все більше і більше значні рахунки за енергоносії, навіть зміна на підприємстві, звичайних лампочок на світлодіодні, здатна добре заощадити значну суму і знизити розмір рахунків. Не кажучи вже про будівництво власної електростанції.

 

Другим фактором, який зараз активно стимулює будівництво на фермі своїх власних потужностей для отримання електрики і теплової енергії - це постійні відключення електрики в сезон і газу в зимовий період (з цим напевно погодяться всі сільські жителі, особливо з Української частини Луганської та Донецької областей). Якщо вимикається електрика - зупиняються всі машини, вимикаються двигуни, зникає зв'язок, гаснуть комп'ютери і відключаються насоси, які подають воду. Немає світла - немає життя.

 

Олексій Орлов

Керівник аграрного бізнесу

Agricultural Consulting

Кандидат наук

www.farming.org.ua

oleksiy@farming.org.ua

 

Фото 1. Сонячна станція біля Дніпра. Землі, на яких будували цю станію не пригідні для ведення сільського господарства, це сполошній пісок та болото. Ці землі пустували, а в історії людства і ніхто і ніколи - нічого не пробував створювати и будувати на цій площині. Зараз ця станція дає дуже добрий прибуток своїм господарям (фото © Dr. Oleksii Orlov, farming.org.ua)

 

 

Тому наявність власних потужностей з обігріву та отримання електроенергії - дуже важливо для фермера в плані енергетичної безпеки для бізнесу і обігріву своєї сім'ї взимку. Раніше селяни стикалися з такими відключеннями дуже рідко, а зараз це звичайна справа.

Також зараз держава, завдяки підтримці фондів з ЄС, компенсує частину капітальних витрат в підвищення енергоефективності. Плюс працює зелений тариф для виробників «зеленої» електроенергії.

Часто електроенергія від власної електростанції на фермі, що продається за «зеленим тарифом», є дорогою для власного споживання. Її вигідніше продавати, а не споживати для власних потреб бізнесу. Якщо є можливість побудувати сонячну або вітрову електростанцію, то завдяки "зеленим" тарифам на електроенергію, для агропромислового підприємства, буде вигідніше поставляти таку енергію в мережу, а споживати для власних потреб енергію з традиційних джерел.

У країнах Європи зелена енергетика розвивається посиленими темпами, наприклад у Великобританії кількість людей, зайнятих в галузі сонячної енергетики, вже перевищила чисельність працівників індустрії нафти і газу. Цей ринок буде розвиватися активними темпами, про що свідчить досвід ЄС, де традиційні джерела електроенергії, засновані на спалюванні вугілля і газу, є вже неконкурентоспроможними.

 

 

 

Сонячна енергія. Сонце, є універсальним і постійним і найбільш доступним джерелом енергії. В сільських регіонах, часто будують окремі електростанції (фото 1), обладнують сонячними панелями будинки і ферми (фото 2).

 

Фото 2. В сучасних умовах, цілком реально побудувати будинок, офіс або ферму, яка буде повністю себе забезпечувати енергією а рахунок поновлюваних / "зелених" джерел. На фото - ферма, обладнана сонячними панелями (wolfsystem.de, Eagleson.Farm)

 

Також фотоелементи можна розмістити і на дахах теплиць - особливо в південних регіонах, де такі панелі виконують подвійну функцію - вироблення енергії і створюють необхідне для рослин затінення (фото 3), широко використовують сонячну енергію в важкодоступних районах і там, де існують перебої з централізованим постачанням енергії (фото 4), для енергозабезпечення водяних насосів (фото 5) і електропастухів і електрозагорож на пасовищах і для промислових цілей. Для забезпечення енергією великого підприємства, краще використовувати поєднання сонячної або вітрової електростанції з промисловими накопичувальними батареями (фото 6), які будуть забезпечувати електропостачання, навіть в разі відсутності надходження потрібних кількостей енергії від мережі і від сонячних панелей (вночі і в негоду) або вітрових генераторів (в безвітряну погоду).

 

Фото 3. Теплиці, обладнані сонячними панелями (KUBO) - не для кого вже не секрет. У сільському господарстві, сонячні панелі можна розмістити в будь-яких місцях, зараз обладнують сонячними панелями навіть баржі, що транспортують зерно по річці. Є також гнучкі панелі, якими можна обертати силоса елеваторів з південного боку, та отримувати енергію

 

Велике значення має додатковий заробіток від сонячної електростанції (фото 7), ефективність панелей (наприклад хороші сонячні модулі, зараз мають ККД близько 14-25%), використання панелей, які не ушкоджуються градом (протиударні), кут нахилу і конструкція, що перешкоджає накопиченню снігу (фото 8), панелі з прозорою внутрішньою стороною, що дозволяють акумулювати відбите від ґрунту світло (фото 10) і інші ефективні інновації сонячної енергетики. Також досить недорого і ефективно поставити звичайні сонячні колектори (фото 9) для забезпечення гарячою водою. Е моделі сонячних колекторів з антифризом, які забезпечують подачу гарячої води навіть в морози.

 

Фото 4. Сонячна електростанція, побудована в Україні, для забезпечення зернового елеватора енергією, а також для отримання прибутку від продажу електрики за "зеленим" тарифом. Потужність 1,3 МВт, стаціонарні системи кріплення фотоелементів

 

 

 

Фото 5. Невелика сонячна станція, яка живить насос, що працює на сонячній енергії і гойдає воду для людей або для тварин на пасовище в сонячні дні

 

 

 

Фото 6. Накопичувальні батареї Tesla, мають ємність від 10 кВт / год. (справа), їх можна об'єднувати в блоки для промислових цілей і вони можуть працювати в парі з сонячними панелями або вітрогенераторами або у відсутності власних генераторів за схемою зарядки щоночі по мінімально можливим тарифам і використання енергії від батареї весь інший час доби. Зліва - промислові накопичувальні батареї TESLA 

 

 

Фото 7. Для того, щоб грунт під сонячною електростанцією не заростал травою, можна запустити на її територію овець або гусей, які будуть обскубувати траву, і таким чином, необхідність фінансових витрат на видалення рослинності відпаде і можна буде отримати додатковий прибуток від вирощування сільськогосподарських тварин. Також зараз проводяться дослідження по створенню «двоярусних виробничих систем" в сільському господарстві: 1-й ярус - рослинництво, 2-й, верхній ярус - сонячні панелі

 

 

Фото 8. Холодний клімат і сніг в зимовий період - це не проблема для сонячної електростанції. При правильній конструкції, сніг скочується з сонячних модулів і не перешкоджає роботі. Навіть в холодному кліматі сонячні модулі з високим ККД, будуть приносити прибуток тривалий час. Такі електростанції будують навіть в Канаді і Норвегії. Так що холодний клімат - це не проблема

 

 

 

Фото 9. Сонячні колектори, які використовуються для отримання гарячої води - це навіть набагато більш поширений варіант, ніж сонячні панелі. Такі колектори можна використовувати для забезпечення гарячою водою ферми або елеватора. Є моделі, які працюють навіть у зимовий період (фото © Dr. Oleksii Orlov, farming.org.ua)

 

 

 

Використання електричних машин (фото 10, 11). Електричні машини - це майбутнє сільського господарства, але на жаль, у більшості випадків зараз все обмежується тільки концептами, через низьку продуктивність таких машин. Основним стримуючим фактором, є ємність батарей. Але усі переваги можна побачити зразу - трактор зарядився під сонячним навісом прямо на фермі і поїхав працювати в поле - дуже зручно.

 

Фото 10. Спеціальні навіси для зарядки автомобілів, також за допомогою таких сонячних навісів можна заряджати промислові літієві батареї Tesla і різні електричні машини

 

 

Фото 11. Зліва - електричний трактор Fendt Х-Сoncept 130 кВт, представлений в 2013 році на "Agritechnica" в Ганновері. На ринку зараз, також широко представлені електричні навантажувачі. Праворуч - електричний Land Rover Defender (Electric Defender Research Vehicle), його потенціал вражає - з повністю зарядженою батареєю він може повільно рухатися по бездоріжжю до 8:00 годин поспіль :-) Така машина справляється з перешкодами навіть краще звичайної машини за рахунок високого крутного моменту електромотора на дуже низьких оборотах, тобто при повзучому русі

 

 

 

Енергія вітру (фото 12) - ще один метод отримання електрики. Дуже багато фермерів в ЄС інвестують в цей тип енергетики і розміщують вітряки на своїх землях.

 

Фото 12. Вітрові електростанції отримали широке поширення у фермерів в Німеччині, Данії, Норвегії, Голландії та інших країнах ЄС. Особливо, це вигідно, якщо землі ферми знаходяться на узбережжі або в зоні постійних сильних вітрів. У порівнянні з сонячними електростанціями, вітрові електростанції - більш складні в технологічному плані і більш дорогі споруди. Але вони дають більше енергії, в тому числі і в нічний час і не займають велику площу, як сонячні електростанції - це особливо актуально, для районів, де висока вартість землі. Сучасні установки, мають потужність до 7 MW, можна також придбати вітрогенератор і в 10 MW, а розробляються установки потужністю до 15-20 MW. Для нових вітряних енергетичних парків, потужність однієї установки в 6-7 MW, є оптимальною (Siemens)

 

 

 

Енергія біомаси (фото 13). Теоретично, енергію можна отримувати з будь-якої рослинної сухої сировини: пелет, подрібненої соломи і деревини і т. д. Визначальним тут є то, що сировина повинна бути подрібнена і суха, щоб можна було здійснювати автоматизовану подачу в теплогенератор. За допомогою спалювання біомаси, можна виробляти електроенергію і тепло. Тепло можна використовувати для сушки зерна, в т. ч. в промислових масштабах, навіть на великих елеваторах і олійноекстракційних заводах.

 

 

Фото 13. Біомаса - хороше джерело тепла і енергії. Один кілограм біомаси (пеллет або тріски), по теплотворної / енергетичної здатності відповідає 1 м. куб. природного газу. Навіть попередні розрахунки показують, що опалення за допомогою таких ресурсів, як пелети або тріска буде набагато більш вигідним рішенням, ніж опалення газом. Н фото зліва - пелети з лушпиння соняшника, праворуч - тріска з енергетичної верби (farming.org.ua)

 

 

 

 

Біогаз (фото 14) - хороше джерело тепла і енергії, за своїми характеристиками, практично ніяк не відрізняється від природного газу. Тим більше для аграрних підприємств, яки займаються тваринництвом, тут подвійна вигода, і турбота про навколишнє середовище, і повна утилізація відходів і отримання прибутку. Грубо кажучи - гроші з гною :-)

 

Фото 14. Біогазова станція на молочній фермі в Чернігівській області, Україна. При плануванні отримання енергії з гною, біомаси та інших відходів за допомогою біогазової установки, особливо добре слід підійти до планування інвестицій - на фермі не повинно залишатися гною. І вносити його потрібно тільки в грунт з негайною заробкою. Інженерні рішення, також повинні бути добре продумані ще на етапі планування ферми. Слід особливо ретельно враховувати необхідність утеплення всієї системи транспортування гною і самої біогазової установки для умов холодного клімату (фото © Dr. Oleksii Orlov, farming.org.ua) 

 

 

 

Інші способи отримання енергії в аграрному виробництві і методи її економії:

·        енергія води;

·        геотермальна енергія;

·        теплові насоси;

·        утеплення і теплоізоляція поліуретаном будівель, сушарок для зерна, елеваторів, комунікацій;

·        енергоефективність техніки і обладнання;

·        світлодіодне освітлення (фото 15).

 

 

Фото 15. Останнім часом, ціни на світлодіоди значно знизилися. Що дозволяє купувати їх будь-якому фермеру та промисловцю. При сьогоднішніх цінах на електрику, інвестиції в світлодіодне освітлення окупаються вже через півроку. Тільки варто враховувати, що вони більш чутливі до перепадів напруги, тому обов'язкові: захист від перепаду напруги, заземлення, резервні системи і системи захисту від блискавок. Зміна звичайних ламп на світлодіоди - знижує наполовину рахунки за освітлення вже в перший же місяць

 

 

Зелена енергія в аквакультурі. У сучасних умовах, в аквакультурі широко використовують енергію сонця (наприклад для того, щоб живити насоси, які подають воду в водойми (рис. 16, справа) або дають енергію для роботи компресорів, які аерують (насичують) киснем воду. Найчастіше використовують енергію вітру, і води - (особливо на форелевих фермах, які підживлюються водою з гірських потоків). Але зустрічаються випадки, коли використовують і плаваючі сонячні електростанції на озерах (рис. 16, зліва). У цьому випадку продуктивність водних ресурсів може знижуватися, так як сонячні панелі з відбирають частину світла, необхідного водоростям та фітопланктону. Часто сонячні панелі розміщують на дахах стаціонарних акваферм, де рибу вирощують в резервуарах з водою - в такому випадку це дуже гарне рішення, що знижує ризики і дає додатковий прибуток.

 

 

 

 

Висновки - коли люди відмовляються від «старих» технологій на користь нових, це знаменує значні переваги для цивілізації в цілому. На цей раз ми маємо перехід від газу і нафти - до більш досконалих джерел енергії. Будь-якому фермеру або агропромисловцю, власнику елеватора, варто задуматися щодо енергетичної незалежності, можливості заробітку коштів від інвестицій в "зелену" енергію і використання "зеленого тарифу" або просто купити собі більш енергоефективний трактор і заощадити істотну суму на паливі.

 

Скорочений варіант статті, опублікований в журналі "The Ukrainian FARMER" / - Київ. - 2016. - №3.

 

 

 

www.farming.org.ua

oleksiy@farming.org.ua

 

 

 

 

Звертайтеся до нас для аудиту енергоефективності, з питань підвищення енергоефективності та консалтингу

 

Гарантуємо кращу якість послуг!

Контакти

 

 

 

 

 

 

 

Дисклеймер

© Всі права захищені. Захист авторських прав та правила сайту

© Agricultural Consulting Service - Агроконсалтинг. Технічний аудит агробізнесу. Агропроекти і ферми під ключ. Консультування з агробізнесу. Підвищення прибутковості аграрного бізнесу, отримання додаткового прибутку

www.farming.org.ua