Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ состояния вопроса 11
1.1. Энергообеспечение агропромышленного комплекса 11
1.2. Перспективы развития биоэнергетики в России 16
1.3. Классификация биоэнергетических установок 19
1.4. Технико-экономическое обоснование инвестиционных объектов и их отбор для финансирования 24
Выводы 30
Глава 2. Математическая модель эффективного использования энергии биомассы в региональном агропромышленном комплексе 32
2.1. Постановка задачи 32
2.2. Разработка математической модели и алгоритма численного исследования эффективного использования энергии биомассы в региональном агропромышленном комплексе 34
Выводы 53
Глава 3. Численная реализация задачи исследования эффективного использования энергии биомассы в агропромышленном комплексе региона 55
3.1. Исходные данные для численной реализации задачи 55
3.2. Метод реализации численных исследований эффективного использования энергии биомассы в региональном агропромышленном комплексе 62
Выводы 72
Глава 4. Результаты численных исследований эффективного использования энергии биомассы в агропромышленном комплексе 73
4.1. Разработка системы теплоснабжения агропромышленных предприятий отдельного населенного пункта 73
4.2. Результаты численных исследований развития биоэнергетики в энергетическом хозяйстве районного агропромышленного комплекса (на примере Мамадышского и Буинского районов) 95
4.3. Результаты численных исследований развития биоэнергетики в энергетическом хозяйстве регионального агропромышленного комплекса (на примере Республики Татарстан) 99
Выводы ПО
Заключение 112
Библиографический список
- Классификация биоэнергетических установок
- Разработка математической модели и алгоритма численного исследования эффективного использования энергии биомассы в региональном агропромышленном комплексе
- Метод реализации численных исследований эффективного использования энергии биомассы в региональном агропромышленном комплексе
- Результаты численных исследований развития биоэнергетики в энергетическом хозяйстве районного агропромышленного комплекса (на примере Мамадышского и Буинского районов)
Введение к работе
Актуальность темы.
Энергообеспечение является определяющим фактором развития агропромышленного комплекса. Нарушение его стабильности приводит к тяжелым последствиям, поэтому задача надежного обеспечения существующих потребностей сельского хозяйства в электрической и тепловой энергии является актуальной.
Сельскохозяйственное производство характеризуется большим разнообразием производств и типов предприятий, различных по организационным признакам, назначению и технологиям производства и переработки продукции. Анализ энергопотребления предприятий АПК показывает, что основную долю в энергопотреблении, и, прежде всего в теплопотреблении, составляют объекты, в которых размещено биофункциональное производство, содержащее живые объекты (животные и птицы), и производство по переработке продукции.
Ограниченность и невозобновляемый характер традиционных энергоресурсов, а также неуклонный рост цен традиционных энергоносителей привели к необходимости освоения новых источников энергии. В настоящее время в России организовано серийное производство установок на базе нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Одним из перспективных направлений нетрадиционной энергетики является использование энергии биомассы, ресурсы которой есть во всех регионах России.
Использование биомассы в энергообеспечении агропромышленного комплекса активно развивается, так как индустриализация и интенсификация сельскохозяйственного производства породили новые проблемы, в частности, необходимость снижения энергоемкости продукции и реализация энергосберегающих мероприятий, переработка и утилизация различных органических отходов, загрязняющих окружающую среду. Анаэробная
переработка отходов сельского хозяйства в настоящее время представляется наиболее выгодной, так как, во-первых, дает местный альтернативный энергоресурс - биогаз, который может быть использован для производства тепловой и электрической энергии, во-вторых, переработанный шлам является качественным органическим удобрением, в-третьих, снижает уровень загрязнения окружающей среды.
Опыт эксплуатации крупных животноводческих комплексов показывает, что рациональное использование органических отходов представляет собой серьезную инженерно-экологическую проблему. Ежегодно в России накапливается до 300 млн. тонн органических отходов, из них 250 млн. тонн - в сельском хозяйстве. Перспективный путь ее решения предусматривает создание малоотходного или полностью безотходного производства. В качестве основы такого производства предлагается анаэробное сбраживание биомассы.
Биоэнергетические технологии могут эффективно использоваться в любом климатическом регионе России. Производство биогаза возможно в установках разного масштаба и особенно эффективно в агропромышленном комплексе, где существует возможность полного экологического цикла, организован предварительный сбор и подача отходов.
Использование энергии биомассы - это улучшающее энергетический баланс животноводческого комплекса локальное природоохранное мероприятие. Ее эффективное применение в АПК позволит получать местный альтернативный источник энергии - биогаз и качественные органические удобрения.
В области расчета и проектирования систем утилизации органических отходов на животноводческих комплексах накоплен значительный опыт. Однако отсутствуют работы комплексного характера в полном объеме рассматривающие эффективность использования энергии биомассы в отдельном регионе. Известные методики расчета рассматривают только
7 отдельную установку и не учитывают возможные варианты компоновочных
решений в масштабах региона.
На основании этого можно сделать вывод о необходимости создания математической модели и методики расчета для численного исследования эффективности использования энергии биомассы в агропромышленном комплексе региона.
Целью работы является разработка и обоснование модели эффективного использования энергии биомассы в энергетическом хозяйстве регионального АПК. Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
разработка теоретических аспектов энергосбережения в энергетической системе АПК отдельного региона;
разработка математической модели развития биоэнергетики в энергетическом хозяйстве регионального АПК;
разработка алгоритма реализации численного метода расчета использования энергии биомассы в АПК региона;
разработка рекомендаций по созданию системы эффективного энергообеспечения отдельного предприятия АПК, обеспечивающей энергосбережение и защиту окружающей среды.
Научная новизна выполненных исследований состоит в том, что:
- предложены и обоснованы теоретические аспекты энергосбережения
в энергетической системе АПК региона;
- разработана математическая модель и алгоритм реализации
численного исследования эффективного использования энергии биомассы в
АПК региона;
- сформулированы и обоснованы рекомендации по расширенному
использованию энергии биомассы в отдельном регионе в качестве
альтернативного вида топлива и решения экологических проблем;
8 предложена и обоснована рациональная компоновка
биоэнергетического оборудования для энергетического хозяйства
регионального АПК;
- разработана система энергообеспечения отдельного предприятия
АПК на основе использования энергии биомассы, обеспечивающая
энергосбережение и защиту окружающей среды.
Практическая значимость.
Математическая модель может быть рекомендована к применению при решении задач модернизации энергетических хозяйств АПК. Использование данной модели позволяет:
- определять рациональную структуру потребления энергоресурсов при
создании различных схем энергетического хозяйства с единовременным
выполнением условий сохранения материального баланса и рыночного
равновесия;
выбирать рациональную компоновку оборудования для энергетического хозяйства АПК, которая обеспечивает сбережение энергетических ресурсов и защиту окружающей среды;
- определять себестоимость энергии на любом участке энергетического
потока в направлении от источников к потребителям энергии.
Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием признанных методов экономико-математического моделирования и методов технико-экономических расчетов в энергетике.
Автор защищает:
- математическую модель и алгоритм численного исследования
использования энергии биомассы в энергетическом хозяйстве регионального
АПК;
- результаты численных исследований использования энергии
биомассы в энергетическом хозяйстве АПК региона (на примере Республики Татарстан в целом и двух ее районов);
разработанные рекомендации по созданию системы энергообеспечения АПК, обеспечивающей сбережение энергоресурсов и защиту окружающей среды;
- разработанную систему энергообеспечения отдельного предприятия
АПК, обеспечивающую снижение потребления органических видов топлива
и защиту окружающей среды.
Личное участие.
Основные результаты получены лично автором под руководством чл. -корр. РАН, д.т.н. Назмеева Ю.Г.
Реализация работы.
Работа выполнена в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники» на 2002 - 2006 годы по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение» (Государственный контракт №72 - 128/13) и гранта Российского гуманитарного научного фонда (№06-02-00177 а).
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы изложены на следующих конференциях:
XXVII ежегодная Международная Интернет-конференция молодых ученых и специалистов по современным проблемам машиноведения, МИКМУС 2005 (Москва, 21-23 декабря 2005 г.);
V Российская научно-техническая конференция «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, 20-21 апреля 2006 г.);
- конференция Российской академии естествознания «Климат и
окружающая среда» (Амстердам, 20-23 апреля 2006 г.);
XXVI Российская школа по проблемам науки и технологий (Миасс, 27-29 июня 2006 г.);
V Школа - семинар молодых ученых и специалистов академика РАН В.Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» (Казань, 3-9 сентября 2006 г.);
- Национальная конференция по теплоэнергетике - НКТЭ-2006
(Казань, 5-8 сентября 2006 г.);
VII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (с участием иностранных ученых) (Красноярск, 1-3 ноября 2006 г.).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа изложена на 125 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения. Работа содержит 13 рисунков и 23 таблицы. Список использованной литературы содержит 125 наименований.
Классификация биоэнергетических установок
Биоэнергетические установки предназначены для переработки органических отходов, образующихся на предприятиях агропромышленного комплекса, в газообразное топливо - биогаз и высококачественные органические удобрения [65].
Стандартная комплектация БЭУ, предлагаемая производителями, включает: биореактор - метантенк, газгольдер, оборудование для подготовки и механической загрузки сырья, газоиспользующее оборудование (газовый водогрейный котел, электрогенератор на биогазе мощностью от 0,5кВт и более, бытовая газовая плита на биогазе; инфракрасные газовые горелки).
В комплектацию БЭУ могут дополнительно входить: 1. фекальные насосы для откачивания переработанной биомассы; 2. циркуляционные насосы для системы отопления БЭУ, позволяющие поддерживать рабочую температуру; 3. перемешивающие устройства для повышения производительности БЭУ и уменьшения времени переработки биомассы; 4. обратный клапан, устанавливаемый в систему отвода газа, необходимый для предотвращения попадания воздуха в биореактор. Субстратом для анаэробной ферментации являются не только отходы животноводства. Для производства энергии могут быть использованы остатки сельскохозяйственных культур (силос, солома), а также пищевые и другие отходы ферм.
В настоящее время большое значение в качестве источников биогаза приобретают канализационные стоки и отходы предприятий перерабатывающей промышленности, содержащие органические остатки. Номенклатура отходов, подвергающихся метановой ферментации, быстро расширяется.
К преимуществам биогаза можно отнести удобство использования и возможность транспортировки на большие расстояния. Получение и утилизация биогаза способствуют решению экологических проблем: ограничению неконтролируемого выброса метана в атмосферу, ликвидации органических отходов - источников токсинов и болезнетворных микроорганизмов.
В ней отражена наиболее распространенная технология непрерывного процесса жидкофазной метангенерации с реактором вертикального полного замещения. Органические отходы с исходной влажностью поступают из животноводческого комплекса в приемный резервуар - навозосборник. Далее субстрат из приемного резервуара направляется в теплообменник, в котором он нагревается до оптимальной температуры, необходимой для газообразования. Подогретый субстрат подается в метантенк. В процессе анаэробной ферментации в метантенке получают два первичных продукта: биогаз и шлам (высококонцентрированное, обеззараженное, дезодорированное удобрение, пригодное для непосредственного внесения в почву). Шлам выходит из метантенка с остаточной теплотой, которую используют для предварительного подогрева субстрата перед теплообменником, а образовавшийся биогаз подается на промежуточное хранение в газгольдер. Из газгольдера биогаз направляется в когенерационную установку, а получаемая электрическая и тепловая энергия используется на технологические нужды биоэнергетической установки и покрытие потребностей в энергии животноводческого комплекса. Разработана классификация биоэнергетических установок по конструктивным особенностям организации технологического процесса производства биогаза, способу организации процесса, основе происхождения отходов, влажности субстрата и мощности. 1. По конструктивным особенностям организации технологического процесса производства биогаза БЭУ можно разделить на четыре основных вида: а) без подвода теплоты и без перемешивания сбраживаемого субстрата; б) без подвода теплоты и с перемешиванием сбраживаемого субстрата; в) с подводом теплоты и без перемешивания сбраживаемого субстрата; г) с предварительной подготовкой субстрата для сбраживания, подводом теплоты, перемешиванием, контролем и управлением анаэробным процессом. 2. По способу организации технологического процесса производства биогаза БЭУ подразделяются на [66]: а) БЭУ с проточной системой анаэробного сбраживания; б) БЭУ с цикличной системой анаэробного сбраживания; в) БЭУ с аккумулятивной системой анаэробного сбраживания. При проточной (непрерывной или квазинепрерывной) системе свежий субстрат загружают в камеру сбраживания непрерывно или через определенные промежутки времени (от 2 до 10 раз в сутки), удаляя соответственно такое же количество сброженного навоза. Если обеспечивается постоянство условий производства, а именно подачи массы, концентрации сухого вещества и загрузки рабочего пространства, т.е. концентрация способного к брожению органического вещества при загрузке, оптимальная температура брожения и равномерное перемешивание массы, то этот вид производства позволяет получить максимальный выход газа при непрерывном процессе газообразования. Система с попеременным использованием реакторов характеризуется прерывистым процессом, протекающим не менее чем в двух одинаковых по размерам и форме реакторах. Например, в случае ежесуточной загрузки свежего субстрата реакторы при образовании определенного количества шлама попеременно заполняются свежим субстратом и по истечении заданного срока брожения опорожняются. Поскольку при постоянном количестве подаваемого в реактор материала загрузка рабочего пространства во время процесса заполнения будет постоянно снижаться по сравнению с оптимальным значением, соответствующим исходному количеству шлама, потенциальная производительность этой системы будет использоваться не полностью. Кроме того, если учитывать наличие незаполненного объема реактора во время процесса загрузки, то эта рабочая система потребует большего рабочего объема, чем проточная; по американским исследованиям, он должен быть вдвое больше [66].
Еще одна особенность рассматриваемой системы заключается в том, что ее нельзя использовать без газгольдера с постоянным запасом газа, достаточным для заполнения освобождающегося при выгрузке шлама объема реактора. Это требуется для предотвращения попадания воздуха в рабочее пространство реактора.
Аккумулятивная (бассейновая) система выполняется только с одним жидкостным реактором. Он выполняет функции бродильной камеры и накапливает шлам до момента вывозки в поле. Поэтому реактор никогда не опорожняют полностью; остаток шлама служит «закваской» для новой порции субстрата. При непрерывной подаче свежего субстрата постоянно снижается время, отводимое для брожения. В результате этого газовый потенциал накопившейся в реакторе массы используется не полностью [86].
Разработка математической модели и алгоритма численного исследования эффективного использования энергии биомассы в региональном агропромышленном комплексе
Для решения задачи исследования эффективного использования энергии биомассы в энергетическом хозяйстве была сформирована информационная сеть топливно-энергетического баланса АПК. Информационная сеть позволяет представить любое энергетическое хозяйство в виде совокупности объектов различного типа, обменивающихся потоками энергии. На основании информационной энергетической сети смоделирован энергетический поток. В узлах сети будут представлены стадии энергетических процессов. Линии, соединяющие узлы, соответствуют потокам энергии между соответствующими узлами. Каждому типу узла информационной сети энергетического баланса будет соответствовать свой вычислительный блок в виде системы нелинейных уравнений. 1 - биомасса птицеводческих комплексов; 2 - биомасса свиноводческих комплексов; 3 - биомасса комплексов крупнорогатого скота (КРС); 4 - биомасса растительного происхождения; 5 - твердые бытовые отходы; 6 - биомасса; 7 -биореактор-метантенк; 8 - газгольдер; 9 - биогаз; 10 - микроорганические удобрения; 11 - автономная котельная на биогазе; 12 - электрогенератор; 13 -биогазовый теплогенератор; 14, 16 - тепловая энергия; 15 - электроэнергия; 17 -потребители тепловой и электрической энергии; 18 - растениеводство.
Предложение представляет ряд альтернативных возможностей. С повышением цен величина предложения возрастает; со снижением цен -сокращается [93 - 97]. При построении кривой предложения необходимо оценить следующие детерминанты: 1. цены на ресурсы - повышение цен на биомассу увеличит издержки производства тепловой энергии биоэнергетической установки и приведет к сокращению ее предложения; 2. технология - от конструкции биореактора зависит скорость метаногенеза. В результате могут быть снижены издержки производства и увеличено предложение биогаза; 3. налоги и дотации - повышение налога на имущество увеличивает издержки производства и сокращает предложение; 4. цены на другие энергоресурсы - увеличение цен на газ ведет к росту предложения биогаза.
Узел процесса преобразования имеет одну входную и одну выходную линии. Например, в данном узле можно описать биореактор-метантенк, электрогенератор, автономную котельную на биогазе. В этом узле используются два уравнения: уравнение энергетического баланса и уравнение цены энергии.
В ценовом уравнении используется метод дисконтированных интегральных издержек. Данный метод технико-экономического обоснования включает следующие этапы: - выбор базы сравнения; - выбор показателей (критериев) оценки; - определение расчетного периода; - установление характеристик новой техники.
В качестве альтернативных установок рассмотрим оборудование с более высокими технико-экономическими показателями. При этом сравниваемые варианты должны быть сопоставимы по режиму производства и должны обеспечивать заданную потребность в электрической и тепловой энергии. При расчете эффективности применим интегральные (дисконтные) показатели.
При оценке эффективности инвестиционных проектов соизмерение разновременных оттоков и притоков денежных средств осуществляется их приведением (дисконтированием) к определенному году расчетного периода. Дисконтирование возможно к любому году расчетного периода [76].
Выбор нормы дисконта не является однозначным и зависит от ряда факторов: - положения на рынке капитала и ставки учетного процента; - требований инвестора к уровню доходности капитала; - источника финансирования капитала.
Норма дисконта отражает возможную цену капитала, соответствующую доходу инвестора, который он мог бы получить при альтернативном использовании капитала и при одинаковых финансовых рисках в вариантах инвестирования [76].
Норма дисконта - это минимальная норма дохода, ниже которой инвестору вложение капитала невыгодно. Кроме внешних факторов на выбор нормы дисконта влияют и внутренние факторы, связанные с кредитоспособностью организации, оценкой ее ближайшего и отдаленного будущего.
Метод реализации численных исследований эффективного использования энергии биомассы в региональном агропромышленном комплексе
Предложенный метод реализации численных исследований эффективного использования энергии биомассы в региональном агропромышленном комплексе состоит из пяти этапов [116-119]. 1. Оценка энергоресурсов для базового года. 2. Решение ценовых уравнений в направлении движения энергетического потока, начиная с узлов энергоресурсов и завершая расчет в узлах спроса («прямой ход»). 3. Оценка спроса на энергоресурсы. 4. Последовательное решение уравнений материального баланса в обратном порядке, начиная с узлов спроса и заканчивая узлами энергоресурсов («обратный ход»). 5. Проверка сходимости итерационного процесса.
Расчетное среднесуточное количество и влажность экскрементов от от единицы поголовья разных половозрастных групп при кормлении полнорационными концентрированными кормами в свиноводческих комплексах определено по данным таблицы 3.8 [70].
Расчетное среднесуточное количество и влажность экскрементов от одного животного разных половозрастных групп при кормлении полнорационными концентрированными кормами в комплексах крупного рогатого скота приведено в таблице 3.9 [70].
Расчетное среднесуточное количество и влажность экскрементов от одной птицы разных половозрастных групп при кормлении полнорационными концентрированными кормами в птицеводческих комплексах определено по таблице ЗЛО [70].
В ценовых уравнениях всех узлов, связанных с преобразованием и транспортом энергии, используется метод дисконтированных интегральных издержек. В качестве расчетного периода взят нормативный срок службы оборудования. Принято условие, что капиталовложения осуществляются единовременно, а эксплуатационные издержки постоянны по годам расчетного периода (Тс).
Принципиальной основой для нахождения равновесного рыночного развития системы является предположение, что доли энергетических ресурсов на рынке обратно пропорциональны их ценам. Для расчета рыночной доли энергоресурса использовалась формула (2.18).
Нахождение равновесного рыночного развития системы основано на применении гибридного моделирования. Развитие гибридных моделей представляет важный шаг в энерго-экономическом моделировании, поскольку гибридные модели воплощают самые полезные особенности нисходящих top-down и восходящих моделей bottom-up. Гибридные модели представляют технологии аналогично восходящим моделям bottom-up и позволяют определить влияние определенной технологии на систему энергопотребления и величину экономии. Для моделирования выбора потребителя между альтернативными энергопреобразующими технологиями гибридные модели используют методику нисходящих моделей top-down, описывающих поведение потребителя на основе эмпирических данных и экспертных оценок [121].
Гибридная модель - это энерго-экономическая модель, которая объединяет восходящие и нисходящие методы моделирования, учитывает поведенческий реализм, технологическую выраженность модели и макроэкономические связи потребителя и производителя. Модель дает исходный материал в виде цен и количества энергии. Гибридные модели оценивают потребности в энергии, выбирают оптимальные энергопреобразующие технологии, позволяют производить корректировку цен энергии для того, чтобы регулировать величину спроса. Одной из известных гибридных моделей является CIMS (Canadian Integrated Modeling System). Данная модель отражает развитие технологий в течение длительного с учетом времени их эксплуатации и модификации. Модель CIMS позволяет вычислять затраты энергии в каждом узле спроса и моделировать выбор энергетических технологий потребителями.
Главная часть формулы (в квадратных скобках) - это стоимость жизненного цикла (LCQ каждой технологии. Обратная степенная функция описывает проникновение специфической/ - технологии на рынок и сегмент, занимаемый данной технологией на рынке относительно всех других технологий к. Большое значение параметра рыночной однородности v означает, что технология с самым низким значением стоимости жизненного цикла занимает почти весь рынок. Малое значение параметра рыночной однородности позволяет моделировать равномерное распределение рыночных долей нового оборудования даже в случае, если величины LCC значительно отличаются. Сложность проведения качественного гибридного моделирования заключается в эмпирической оценке параметра рыночной однородности v, величины неявных затрат / и значения нормы дисконта г.
Результаты численных исследований развития биоэнергетики в энергетическом хозяйстве районного агропромышленного комплекса (на примере Мамадышского и Буинского районов)
На основе разработанной модели и алгоритма численного метода расчета использования энергии биомассы в АПК региона выполнен комплекс исследований, предложены и обоснованы рекомендации по расширенному использованию энергии биомассы в отдельном регионе в качестве альтернативного вида топлива и решения экологических проблем.
Рекомендации по расширенному использованию энергии биомассы в энергетическом хозяйстве предприятий АПК.
1. Рекомендуется мезофильный режим жидкофазной метангенерации с температурой субстрата в метантенке 37С. Преимущества данного режима: производительность газа практически не снижается при отклонении температуры на 1+2С от оптимальной температуры, требуются меньшие затраты энергии на поддержание температуры в реакторе по сравнению с термофильным режимом.
2. Рациональная компоновка биоэнергетического оборудования для ввода в эксплуатацию в энергетические хозяйства животноводческих комплексов Буинского и Мамадышского районов представлена в таблицах 4.4-4.7.
По совокупному количеству биомассы в животноводческих и птицеводческих комплексах РТ наибольшим потенциалом для развития биоэнергетики обладают Азнакаевский, Алексеевский, Арский, Высокогорский, Лаишевский, Нижнекамский и Тукаевский районы.
Результаты численного исследования типовых энергетических хозяйств предприятий АПК показали, что предложенная система энергообеспечения, использующая в качестве топлива местный альтернативный источник энергии, позволит полностью покрыть потребность в электрической и тепловой энергии АПК Республики Татарстан (рис. 4.6, 4.7). 16 т 14 л 12 і 10 1 81«42 1- 1 / р и 1
Ютазинский 2,53 0,3 2,3 1,90 15,4 0,14 - - Данные таблицы 4.13 свидетельствуют о том, что реализация разработанных рекомендаций по расширенному использованию энергии биомассы в Республике Татарстан позволит достичь ежегодной экономии 1980,1 ГВт-ч, что соответствует 7,93% от общего потребления энергоресурсов в АПК РТ, в том числе в комплексах крупнорогатого скота -1802,5,7 ГВт-ч энергии, в свиноводческих комплексах - 125,6 ГВт-ч, в птицеводческих комплексах - 52,07 ГВт-ч.
Проведена оценка экономической эффективности внедрения в агропромышленный комплекс биоэнергетического оборудования. Установлено, что при когенерации себестоимость тепловой энергии составит 553,80 + 1801,35 руб./Гкал, а электрической энергии - 1,86 - - 6,05 руб./кВт-ч. Энергия, генерируемая из биогаза, при значении себестоимости электроэнергии 1,86 руб./кВт-ч и тепловой энергии 553,80 руб./Гкал, станет конкурентоспособной в 2010 году.
1. На основе разработанной математической модели и алгоритма численного метода расчета использования энергии биомассы в АПК региона выполнен комплекс исследований, предложены и обоснованы рекомендации по созданию рациональной компоновки биоэнергетического оборудования для энергетического хозяйства предприятий АПК РТ.
2. На примере Республики Татарстан установлено, что использование в качестве альтернативного вида топлива - биогаза, позволит полностью покрыть потребность в электрической и тепловой энергии рассматриваемых животноводческих и птицеводческих комплексов.
3. Проведена оценка экономической эффективности внедрения в агропромышленный комплекс биоэнергетического оборудования. Установлено, что при когенерации себестоимость тепловой энергии составит 553,80 -н 1801,35 руб./Гкал, а электрической энергии - 1,86 - 6,05 руб./кВт-ч. Энергия, генерируемая из биогаза, при значении себестоимости электроэнергии 1,86 руб./кВт-ч и тепловой энергии 553,80 руб./Гкал, станет конкурентоспособной в 2010 году.
4. Реализация разработанных рекомендаций по расширенному использованию энергии биомассы в Республике Татарстан позволит достичь ежегодной экономии 1980 ГВт-ч, что соответствует 7,93% от общего потребления энергоресурсов в АПК РТ, в том числе в комплексах крупнорогатого скота - 1803 ГВт-ч энергии, в свиноводческих комплексах -125 ГВт-ч, в птицеводческих комплексах - 52 ГВт-ч.
