Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Резервы ресурсов возобновляемых источников энергии

В последние годы развивалась система энергоснабжения села, создавались и применялись в производстве высокопроизводительные машины, установки и оборудование, основанные на применении различных традиционных энергоносителей - электрической и тепловой энергии, угля, жидкого и газообразного топлива. Дальнейшая интенсификация сельскохозяйственного производства невозможна, если будут сохраняться традиционные взгляды на источники используемой энергии. Потребность в энергии в сельскохозяйственном производстве тесно связана с его размещением, специализацией и концентрацией.

Климатические и природно-экономические условия территории Казахстана весьма неоднородны, каждый регион имеет свои удельные показатели энергопотребления. Ориентируясь на регион Северного Казахстана, как наиболее энергоемкий, где в качестве объекта для анализа рассматривается Костанайская область.

Основные потребители топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) по направлению использования энергоносителей в процессах могут быть разделены на следующие группы:

  1. Сельскохозяйственное производство - силовые мобильные процессы; транспортные операции; стационарные силовые процессы;

освещение; облучение; тепловые процессы.

  1. Жилищно-коммунальное хозяйство - освещение; энергообеспечение приборов и аппаратов культурно-бытового назначения; силовые процессы; тепловые процессы.

Приведенная выше классификация дает возможность определить общие направления в использовании традиционных энергоносителей и замены их нетрадиционными, а также выявить долю участия тех или иных видов ТЭР в покрытии ее потребности в энергии.

Количество потребляемой электроэнергии тесно связано с отраслью сельскохозяйственного производства. Так, например, животноводство потребляет до 43% от общего количества потребляемой электроэнергии (табл. 1). Растениеводство потребляет около 15%, в основном затраты связаны с послеуборочной переработкой зерна.

Общее потребление электроэнергии в сельском хозяйстве региона Северного Казахстана составляет 5000 ГВт-ч (5 млрд.кВт-ч). Из них на Костанайскую область приходится до 1,4-1,5 млрд.кВт-ч.

Статистические исследования потребления электроэнергии хозяйствами Костанайской области позволяют сделать вывод, что до 60-70% приходится на зимний период, когда начинается отопительный сезон и животноводство переходит на стойловый период.

Таким образом, проведенный анализ позволяет утверждать, что регион Северного Казахстана является значительным потребителем топлива и электроэнергии. Основная часть потребления электроэнергии приходится на животноводство, и основная часть ее расходуется в зимний период. Поэтому при разработке нетрадиционных энергетических систем основное внимание надо уделять технологическим процессам в животноводстве и изыскивать такие технологии и технические устройства, которые позволяли бы добиться значительного снижения их энергоемкости.

Таблица 1. Структура потребления электрической энергии в сельскохозяйственном производстве региона Северного Казахстана

п/п

Наименование потребителя

Количество потребляемой электроэнергии

ГВт-ч

%

1.

Растениеводство

940

15

2.

Животноводство в том числе:

2780

43

 

Электромеханизация

900

---

 

Электротеплоснабжение

1880

---

3.

Подсобные производства

1280

19

 

Всего по хозяйствам

5000

76

4.

Прочие потребителя в с/х производстве

1450

22

 

Всего в сельскохозяйственном производстве

6450

100

Высокие потери в животноводстве связаны с нагревом приточного холодного воздуха в зимний период (температура наружного воздуха в отопительный период достигает -21, - 23°С). Кроме этого, определенные затраты тепло-, электроэнергии расходуются на нагрев воды для технологических нужд (промывка доильных аппаратов, оборудования и т.д.). Таким образом, зональной особенностью энергетической эффективности, является высокие энергозатраты, в частности в животноводстве с большим тепло-, энергопотреблением зимой.

Исходя из природно-климатических условий требований к технологическим процессам, при использовании типов машин и процессов, характерных для сельскохозяйственного производства зоны Северного Казахстана возможны следующие направления энергообеспечения от нетрадиционных источников (табл. 2).

Таблица 2. Топливно-энергетические ресурсы для процессов сельскохозяйственного производства (зоны Северного Казахстана)

№ п/п

Процесс

Централизованные энергоресурсы

Региональные энергоресурсы

Топливо (уголь, газ, нефте продукты)

Электро энергия

Энергия ветра

Солнечная энергия

Биоэнерго ресурсы (генератор на биогазе)

Энергия утилизован- ная (тепловая)

1.

Электропривод транспортеров, насосов, вентиляторов, зерноочистительных машин, кормосмесителей и т.д.

+

+

+

2.

Нагрев воды для технологических нужд поения животных, сушка с/х. продукции и т.д.

+

+

+

+

+

+

3.

Обогрев производственных и жилых помещений, обеспечение необходимого микроклимата

+

+

+

+

+

+

4.

Освещение и прочие электрофизические процессы

+

+

+

+

Примечание:

"+" - обозначена возможность использования, "–" - невозможность.

В дальнейшем будем рассматривать только гелио- и биоэнергетические ресурсы. Утилизация "бросовой" тепловой энергии (удаляемой из животноводческих помещений воздух, тепловая энергия молока, навозные стоки, отработанная вода для технологических нужд и т.д.) достаточно перспективна, но полученная тепловая энергия является низко потенциальной и поэтому возможно ее применение в ограниченном круге технологических процессов, как правило, в которых она получена без возможности передачи ее на расстояние.

Энергетическая отрасль Казахстана потребляет значительное количество первичных энергоресурсов, преимущественно в виде угля, вызывая значительное загрязнение окружающей среды, в том числе парниковыми газами. 88 % генерирующих мощностей Казахстана составляют угольные тепловые электрические станции, расположенные рядом с промышленными центрами и городами. При устаревших системах очистки дымовых газов эти предприятия создают значительное загрязнение атмосферы городов.

Для улучшения экологического положения и сокращения выбросов парниковых газов была выполнена детальная оценка потенциала солнечной энергии.

О применении солнечной энергии в Костанайской области свидетельствуют следующие данные:

-средняя величина плотности солнечной радиации при ясном небе составляет соответственно- 315,9 Вт/м2, при пасмурном небе – 176,4 Вт/м2 .

Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) при безоблачном небе в июле составляет:

  • Максимальная на горизонтальную поверхность-845 Вт/м2;
  • среднесуточная – 329 Вт/м2;
  • Максимальная на вертикальную поверхность-784 Вт/м2;
  • среднесуточная – 197 Вт/м2.

Приведенные расчеты показывают возможность применения солнечной энергии для получения электрической энергии, как для автономного потребителя, так и для резервного электроснабжения потребителей.

Рассмотрим подробнее запасы биоэнергетических ресурсов. В биоэнергетических установках производится биогаз (природный газ СН4). Теплота сгорания 1 м3 биогаза равна 20-25 МДж, что составляет 0,8 кг условного топлива. Ориентировочный состав биогаза (СН4 = 60-70%; CO2 = 20-30%; Н2 = 3.0%; 02 =0,2%; Н2 = 0,2%. Получение биогаза происходит в результате анаэробного, метанового сбраживания органического сырья / 2 /.

Запасы органического сырья в Кустанайской области, учитывая, что численность крупного рогатого скота составляет до 1-1,3 млн. гол., свиней до 400-500 тыс.гол., то объем потенциального количества получаемого биогаза в год будет составлять около 1,5-2 млрд.м3 или 1,2-1,6 млн. тонн условного топлива.

Кроме того, что биоэнергоресурсы весьма значительны, они также являются возобновляемыми, потому что отбирается из сырья только энергия химических связей (трансформированная солнечная энергия), а отходы анаэробного сбраживания представляют собой высококачественные органические удобрения. Это связано с тем, что в условиях метанового сбраживания (глубина разложения органических веществ до 30-40%) количество фосфора и калия практически не изменяется, а количество азота в аммиачной форме увеличивается до 30-40%. Увеличение доли аммиачного азота делает органические удобрения более эффективными, чем при обыкновенном, аэробном сбраживании. В такой форме он наиболее хорошо усваивается растениями [3]. Таким образом, получается замкнутая система получения энергии с самовосстанавливающим процессом плодородия почвы.

Исследованиями [4,5,6,7] отмечено повышение урожая на 15-20% (зерновые), до 26% (травы), до 10-20% (картофель, кукуруза). Особенно перспективно применение органического удобрения полученного методом анаэробного сбраживания для тепличных культур, так как при одинаковых дозах азота, он дает такой же урожай, как и при использовании минеральных удобрений, а содержание нитратного азота в 5 раз меньше [8]. В результате такого использования можно получать экологически чистые продукты питания.

Уникальной особенностью Северного Казахстана является развитое сельскохозяйственное производство, характеризующейся территориальной разделенностью многочисленных потребителей электроэнергии и прочих топливных ресурсов, относительно небольшой мощности и значительного количества объектов, нуждающихся в автономном энергообеспечении. Учитывая вышесказанное, а также то, что в регионе Северного Казахстана значительные гелиоэнергоресурсы, большие запасы биоэнергоресурсов (отходы животноводческого производства, солома и т.д.), можно утверждать, что сельскохозяйственное производство Северного Казахстана может стать крупным потребителем возобновляемых источников энергии.

Перспективным является создание нетрадиционных энергосистем, представляющих собой нетрадиционные энергоустановки (ветро-, гелио-, биоустановки), работающие в единой комбинированной системе. Это позволит повысить их эффективность за счет рационального распределения энергетических потоков между различными энергоисточниками, потребителем и Государственной энергосистемой. Кроме того, нетрадиционные энергосистемы могут, использовать существующую инфраструктуру сельских линий электропередач и трансформаторных подстанций, отдавать избытки мощности в Государственную энергосистему, что позволит снизить "дефицит" мощности.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Народное хозяйство Казахстана в 1984 г. (Статистический ежегодник) Алма-Ата, 1985. – 316с.
  2. Тихомиров А.В. Повышение энергетической эффективности получения продукцииживотноводства. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1989. № 3.
  3. Прищеп Л.Г., Базаров Е.И. Проблемы энергии села // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1986. № 10, с.7-9.
  4. Кива А.А., Рыбштана В.М. Оптимизация животноводческих объектов с учетом биоэнергетического баланса // Вестник с.-х. науки, 1987, № 4, с.115-118.
  5. Кубышев В. Энергетические проблемы производства сельскохозяйственной продукции// Международный с.-х. журнал, 1983, № 1, с.77-80.
  6. Новиков Ю.Ф., Бакай С.С. Биоэнергетическая оценка сортов // Доклады ВАСХНИЛ, 1984, № 10, с.9-11.
  7. Дедаев Г.А., Насанов Н.В. Энергозатраты при заготовке кормов и некоторые пути их снижения // Сельское хозяйство за рубежом. 1982, № 7, с.33-37.
  8. Колесников С.В., Моисеенко В.С., Чешок В.П. Биоэнергетическая оценка производства кормового протеина // Кормопроизводство. 1984, № 11, с.24-26.
  9. Vamazaki M. Determination of true metabolizable energy of feed ingredients. New strategies for improving animal production for human welfare. Proceedings. V 2. Free communication papers. 1983. P. 467-468.
  10. 3аварзин Г.А. Биогаз и малая энергетика. Ж. "Природа", № 1, 1987
  11. Маринин В.Д., Пацкалев А.Ф. Современные принципы утилизации навоза // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1990, №4

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.