энергоэффективность тепличные комплексы

14 и 19 марта в городах Бишкек и Ош прошла Весенняя Сессия KyrSEFF на тему: «Как построить самый бюджетный вариант теплицы?» в формате семинара с посещением четырех тепличных хозяйств в Чуйской и Ошкой областях. Во время проведения мероприятий специалисты и участники обсудили важные темы отрасли и поделились своим опытом.

ОБЗОР РЫНКА КЫРГЫЗСТАНА

Развитие тепличного бизнеса в Кыргызстане в последние три-пять лет переживало подъем. Цифры говорят сами за себя. На март 2019 года по данным министерства сельского хозяйства КР, в Кыргызстане насчитывалось 2451 тепличных хозяйств на общей площади 175 га, что больше по сравнению с 2016 годом на 1775 теплиц и 110 га занимаемой площади. Таким образом за три года занимаемая площадь теплиц в Кыргызстане выросла почти в три раза.

В Чуйской области на сегодняшний день работают 205 теплиц на общей площади 45 гектаров земли. Об этом во время мероприятия сообщил первый заместитель полномочного представителя ПКР в Чуйской области Элкинбек Аширбаев.

Рис. Сравнение данных тепличного сектора 2016 и 2019 гг.

Резкий рост интереса и количества тепличных хозяйств обусловлено с тем, что с каждым годом спрос на свежие овощи и зелень в период межсезонья в Кыргызстане увеличивается, а также предпринимателей привлекает возможностью выхода на экспорт.

Однако, несмотря на увеличение количества теплиц спрос на тепличную продукцию на рынке превышает предложение. Анализируя сектор Тилека Токтогазиев, председатель ОЮЛ «Ассоциации теплиц Кыргызстана», сообщил, что в Кыргызстане слабо развито тепличное производство, из-за этого местные производители не могут обеспечить рынок овощами вне сезона. На сегодняшний день 88% тепличной продукции на рынок завозится из Китая, Таджикистана и Узбекистана.

Рис. Рынок овощей КР в зимний период

— Овощи к нам привозят отовсюду, поставщики и реализаторы сбивают цену на рынках. Сложно конкурировать с импортной продукцией, — жалуется Мурат Артыков, один из первопроходцев парникового предпринимательства в республике. — За счет того, что Узбекистан расположен южнее, свой газ и там больше солнечных дней, себестоимость продукции выходит ниже кыргызской. К тому же узбекистанцы могут выращивать зимой овощи и в парниковых теплицах, в отличие от кыргызских аграриев.

По мнению Мурата Артыкова, чтобы защитить местных производителей, государству следует ввести пошлину на ввозимый товар и снизить налоговое бремя на несколько лет. За это время тепличники встанут крепко на ноги.

Основное производство теплиц приходится на томаты и огурцы. Однако, Мамазаирова Гулипа, шеф-повара группы “Алтын Казына”, отметила, что ресторанному и гостиничному бизнесу необходима разнообразие овощей и зелени, спрос на которую местные производители на сегодняшний день не покрывают.

— В зимнее время, к примеру, мы заказываем с Израиля цветную капусту, брокколи, кабачки, брюссельская капусту, шпинат, фризе, лолоруссо и другие. Минусы импортной продукции дороговизна, долгое ожидание и зачастую продукция не отвечает параметрам качества. Мы бы, конечно, были рады сотрудничать с местными производителями, — отметила Мамазаирова Гулипа.

ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ЦЕН ЗИМОЙ

Относительно высокая цена на продукцию, особенно в зимний период, позволяет производителям рассчитывать на хорошую окупаемость проектов. На рис. 4 представлено изменение цен на огурцы в межсезонье 2016 года.

Рис. Средние оптовые цены на огурцы за 1 кг по г. Бишкек, 2016 (ист. Ассоциация теплиц Кыргызстана)

В то же время остается ряд нерешенных проблем: отсутствие надлежащих кадров, трудозатратность производства и высокая стоимость затрат на отопление.

Обычная теплица ежегодно тратит 75% потребляемой энергии на отопление, 15% на электричество и 10% на оборудование. Тому подтверждение опыт участника мероприятия Мирлана Ракишефа, жителя села Кой-Таш.

— Тепличным бизнесом занимаюсь уже два года. В основном выращиваю огурцы. В прошлом году получил 10 тонн урожая и выручил 1 млн. сомов дохода. Больше половины полученных средств потратил на отопление, — рассказывает предприниматель.

По словам Нурзат Абдырасуловой, национального менеджера Программы KyrSEFF, тепличный сектор обладает большим спектром возможностей для повышения ресурсоэффективности и внедрения возобновляемых источников, которые могут быть реализованы в фермерских и производственных помещениях.

— Своевременный переход и развитие бизнеса в ресурсоэффективном направлении с использованием “зеленых” технологий может внести значимый вклад в развитие экономики, снизить выбросы углекислого газа и способствовать адаптации бизнеса к изменению климата с параллельным улучшением социально-экономической ситуации,- отметила Нурзат Абдырасулова.

ПОДДЕРЖКА ЕБРР И ЕС ТЕПЛИЧНОГО БИЗНЕСА КЫРГЫЗСТАНА

Известно, что внедрение современных технологий в целях развития бизнеса требуют дополнительных инвестиций. Именно поэтому во время мероприятия для предпринимателей были представлены выгодные финансовые механизмы по линии программы KyrSEFF Европейского Банка Реконструкции и Развития (ЕБРР) с грантовой составляющей от Европейского Союза (ЕС), которой успешно воспользовались более 1800 клиентов со всех областей Кыргызстана. Надо отметить, что 142 проекта представители бизнес сектора.

-Программа KyrSEFF оказывает поддержку в реализации широкого спектра решений по сбережению воды и энергии в тепличном бизнесе. С 2013 года в рамках KyrSEFF профинансировано 22 проекта в сфере агропродовольствия, 15% от общей выданной суммы. Это порядка 5,5 млн. долларов США. Реализованные проекты в сфере овощехранения, теплиц, орошение садов и обновления технологических линий повысили качество, конкурентоспобность и устойчивость бизнеса, — отметила Нурзат Абдырасулова.

Поддерживаемые ресурсосберегающие решения KyrSEFF варьируются от стандартных до сверхэффективных систем отопления, охлаждения и водоснабжения:

• Утепление и термоодеяло, которые могут обеспечить 20%-50% энергосбережения;
• Отопление и поддержка микроклимата теплицы;
• Освещение;
• Термоизоляция фундамента и боковых экранов;
• Водосберегающие системы орошения;
• Фотоэлектрические панели;
• Теплообменник и контроль вентилирования теплицы;
• Капельное орошение любых площадей;
• Подъем воды без энергозатрат (гидротаран)
• Другие процессы – сбор и хранение урожая

ОБСУЖДЕНИЕ ПРОБЛЕМ В СЕКТОРЕ И ИХ ВОЗМОЖНЫХ РЕШЕНИЙ

В Весенней Сессии KyrSEFF приняли участие представители государственных структур, международных организаций, партнерских-банков, медиа, владельцы теплиц и те, кто хотел бы построить теплицу (всего более 160 человек).

В первой части семинара докладчики затронули множество полезных тем по:

• финансам «Возможности финансирования ресурсоэффективности в сельском хозяйстве», «Продукты кредитования для юридических и физических лиц в рамках KyrSEFF»,
• технологиям «Особенности ведения тепличного бизнеса в КР»,
• маркетингу “Маркетинговая прокачка тепличной продукции”, “По каким критериям выбирают растения, выращенные в теплицах для кафе и ресторанов?”, “Как создать хорошую упаковку и ее лучшие примеры”.

У участников возникло много профессиональных дискуссий на самые разнообразные темы: Как получить реальную финансовую помощь? Как повысить эффективность энергоснабжения тепличных комплексов? Какие овощи и растения необходимы ресторанному бизнесу? Какова эффективность использования поликарбоната в качестве основного материала для покрытия?

Рис. Участники Весеннней Сессии посетили действующие теплицы

Поиск ответов на эти и многие другие практические вопросы прошел в атмосфере живого, заинтересованного и конструктивного общения. После презентаций по программе участники посетили две успешные теплицы.

Также участники и спикеры озвучил ряд проблем, с которыми сталкиваются отечественные тепличники:

• Высокая цена готовые теплицы и ресурсосберегающие технологии;
• Отсутствие защиты местного производителя;
• Недостаток специалистов. Новые технологии, по которым работают современные теплицы, требуют соответствующих кадров. Отсутствие специалистов и их ошибки приводят к многомиллионным убыткам;
• Отсутствие анализа и прогноза рынка. Слабые знания и информированность фермеров, какую культуру следует выращивать приводит к перенасыщенности одного вида тепличной культуры, снижению цен на рынке и в итоге к риску банкротства;
• Не разработаны механизмы по финансированию сектора на льготных условиях.

Исходя из сказанного выше, для решения перечисленных проблем рекомендуется следующее:

• Ввести пошлины на привозной товар, а также исключить возможность ввоза контрабандной продукции или по «серым» схемам;
• Создание единой информационной платформы для фермеров с мониторингом спроса и высаживаемых культур;
• Систематическое обучение фермеров передовым технологиям и методам выращивания тепличных культур;
• Создание единого логистического центра для обеспечения требования по объему для мелких и средних теплиц;
• Разработка финансовых механизмов по стимулированию развития тепличного сектора.

НАПОСЛЕДОК: МИРОВОЙ ОПЫТ

Лидерами тепличного бизнеса и первопроходцами в плане внедрения инноваций можно считать Нидерланды, которые вывели его на качественно новый уровень. Маленькие и густонаселенные Нидерланды не имеют традиционных источников для крупномасштабной агрокультуры, но благодаря инновационной сельскохозяйственной практике, стали вторым по величине экспортером продовольствия в мире по совокупной стоимости. Их превосходят только США, обладающие в 270 раз большей площадью.

С 2000 года голландские фермеры резко сократили зависимость от воды для основных культур, а также существенно сократили использование химических пестицидов и антибиотиков. Большая часть связанных с этих исследований проводятся в университете Вагенин и научно-исследовательском центрах (WUR), который по праву считается ведущим в мире сельскохозяйственным исследовательским учреждением.

Рис. Сельскохозяйственные теплицы в регионе Вестленд, где 80% обрабатываемых земель находятся под стеклом.

Интересный пример Германии, где большинство теплиц (43% или 1,6 тыс. га) построены в 1980-е годы, но несмотря на это были успешно модернизированы по последнему слову техники. Возведенные с нуля комплексы после 2000 года занимают всего 10% от общего производства страны. Примечательно, что большинство (48%) теплиц принадлежат малому бизнесу и фермерам-единоличникам (до 1000 м2), и только небольшая доля (13%) — крупным предприятиям (до 5000 м2). Более того, спрос на тепличные овощи в Германии в последнее время настолько вырос, что Федеральное министерство сельского хозяйства даже разработало стратегию развития растениеводства, приоритетным направлением которой стал именно тепличный бизнес.

В Турции теплицы занимают 26 тыс. га, в Израиле – 42 тыс. в Испании – 52 тыс.

Рис. Сравнение площади теплиц разных стран и Кыргызстана. Ист. Ассоциация теплиц Кыргызстана

В соседнем Казахстане в одной только Южно-Казахстанской области теплицы занимают площадь более 1350 га. Катализатором развития тепличного бизнеса в Казахстане стала разработанная госпрограмма по инвестсубсидиям. Механизм таков: если предприниматель построит промышленную теплицу, государство возвращает 30% вложений. Помимо инвестсубсидий на строительство теплиц, аграрии могут рассчитывать на возмещение расходов на удобрения.

Стоит отметить, что есть и негативный опыт развития тепличного бизнеса, в частности в Мексике. Предоставление государственных грантов и открытие численных программ поддержки производителей привело к значительному увеличению доли производителей овощей закрытого грунта.

Многие аграрии стали заниматься тепличным бизнесом без особых навыков и знаний технологии выращивания. В результате в стране образовался огромный кластер теплиц (до 15 тыс. га в 2011 году), при этом большинство производителей были вынуждены закрывать их, а бизнес обанкрочивался. Поэтому хаотичная поддержка государства без какого-либо централизованного плана развития также не показала результата, в особенности на фоне отсутствия обучающих программ.

Если вы также желаете воспользоваться возможностями KyrSEFF, то можете обратиться за консультацией в любой филиал банков-партнеров или позвонить по тел. : +996 312 90 17.

1 час назад, Андрей Викторович Пучков сказал:

На эти параметры очень сложно влиять. Поэтому эти данные могут быть у проектировщиков, а практики так глубоко в этой теме не копают.

Проектировщикам по барабану, многие проекты липовые, + мощей по отоплению добавляют еще 20-25%, а по факту там все 50.

Чтобы реально определить усреднённое, наверное такие параметры:

— Темп за бортом, скорость ветра (+ знаем расход тепла с кв. ограждения, у проектировщиков д. такие цифры (по идее);

— СО2, сколько ppm за бортом и внутри — при достижения порога (350-400) фрамуги закрываются.

По счётчику отопления смотрим сколько израсходовано Гкал.

Из этой цифры отнимаем потери — по ограждениям,  7-10% по грунту, по инфильтрации наверное нет, т. фрамуги открытые.

Делаем 5-10 раз при различных Темп и скорости ветра — получаем среднее значение.

Энергосберегающая возможность снижения себестоимости тепличной продукции

Старых, д. , проф. РГАЗУ; И. Свентицкий, д. , проф. , г. ГНУ ВИЭСХ

В себестоимости плодов томата и огурца, выращиваемых в зимних теплицах, затраты на обогрев и электроэнергию достигают 60 — 70 %. Большинство отечественных тепличных хозяйств используют котельные, в которых первичный энергоноситель (газ, уголь и др. ) сжигают, только чтобы получить тепловую энергию для обогрева. Любой энергоноситель характеризуют не только его теплотворной способностью, но и величиной эксэргии — той частью энергии, которая может быть потенциально использована для совершения работы или превращения в другой высокоценный вид энергии, например, электрическую. При обогреве теплиц от котельных эксэргия теплоносителя не используется по своему наиболее важному предназначению и превращается в тепловую энергию более низкого качества, чем электрическая. Образно говоря, эксэргию «выбрасывают на ветер»

Еще в 1824 г. Карно, разрабатывая начала термодинамики, отмечал, что использование теплоносителя только на обогрев, «не получив от него работы, является преступлением». Позднее Д. Менделеев сравнивал использование нефти и газа для получения тепла с «сжиганием ассигнаций». Основные площади тепличных комбинатов России были построены в 60-х — 80-х г. XX столетия. В то время стоимость основных энергоносителей была в десятки раз меньше, чем в настоящее время. Этим, очевидно, можно объяснить опрометчивое пренебрежение ценными указаниями великих ученых разработчиками ныне действующего энерго-, ресурсорасточительного оборудования тепличных комбинатов. Цены на энергоносители продолжают расти, а проблема рентабельности тепличного растениеводства все больше усугубляется.

Существенного повышения рентабельности зимних теплиц и одновременного снижения энергоемкости получаемой из них продукции можно достигнуть, проведя реконструкцию котельных, преобразовав их в тепловые электростанции, вырабатывающие одновременно электрическую энергию и тепло для обогрева. Оборудование котельных большинства отечественных тепличных хозяйств морально устарело и физически изношено. Тем самым целесообразность такой реконструкции повышается. Тепличный комбинат после реконструкции сам обеспечивает свои потребности в электроэнергии. Уменьшается опасность ущерба от перебоев в электроснабжении. Он становится независимым в электрообеспечении и из потребителя электроэнергии становится ее производителем.

При такой реконструкции мощность агрегатов для тепличного хозяйства целесообразно рассчитывать так, чтобы тепловые отходы агрегатов полностью обеспечивали требуемое количество тепла для обогрева комбината. Избыток электроэнергии тепличное хозяйство может поставлять в общую электросистему или продавать отдельным потребителям. При таком энергообеспечении тепличных хозяйств они могут выполнять важную роль в сглаживании пиковых нагрузок в электросистемах. Такие нагрузки чаще всего приходятся на самый холодный период года. В этот период, как правило, имеет место и максимальная потребность в теплоте для обогрева теплиц. Такое совпадение благоприятно для экономичной работы тепличных энергоагрегатов и для общей системы электроснабжения. Тепличные хозяйства, как правило, расположены вблизи крупных городов, в которых чаще всего возникают проблемы с пиковыми электрическими нагрузками.

Результативность работы теплоэлектростанций тепличных хозяйств в большой мере зависит от их хозяйственно-экономических взаимоотношений с ОАО РАО «ЕЭС России» и ОАО Газпром. В принципе, исходя из общегосударственных интересов и научно-технических основ, эти взаимоотношения должны быть взаимовыгодными. Однако, если следовать кабально-монополистической устремленности, как это имеет место в договорах тепличных хозяйств с ОАО Газпром (например: если в течение месяца выделенное количество газа не использовано полностью, то оно должно быть оплачено в полном объеме, а при перерасходе газа его стоимость возрастает на 50-60 %), то энергетические монополисты окончательно разорят отечественное тепличное растениеводство. Антимонополистические законы в таких взаимоотношениях неуклонно должны соблюдаться.

По предварительным расчетам, такая реконструкция окупается менее чем за два года от начала практических работ по демонтажу-монтажу оборудования. Долю затраты на обогрев и электроэнергию в себестоимости плодов овощей можно уменьшить благодаря реконструкции в 1,5 — 1,9 раза. При автономном энергообеспечении тепличного хозяйства с использованием тепло-электрических агрегатов перспективно использование тепловых насосов, особенно обратимых, работающих как в режиме нагрева, так и охлаждения. Они позволяют предотвращать перегревы растений в жаркое время и устранять депрессию фотосинтеза. Тепловые насосы промышленного изготовления обеспечивают высокую эффективность преобразования электрической энергии в тепловую. Например, для условий: -200 °С наружной температуры и необходимости поддержания +200 °С в культивационном помещении, на каждый 1 кВтч потребленной из сети электроэнергии тепловой насос производит 2,5 кВтч тепловой энергии. Тепловые насосы широко применяют в развитых странах. По сведениям европейского энергетического сообщества, через два — три года в развитых странах 70-75 % площадей бытовых и промышленных помещений будет обогреваться тепловыми насосами. В Германии за каждый установленный 1 кВтч теплового насоса правительство в виде поощрения выплачивает 300 евро. Наличие в теплицах систем подпочвенного обогрева благоприятствует применению в них тепловых насосов. Существенный недостаток использования тепловых насосов — высокая их стоимость и относительно усложненный монтаж.

Важным резервом снижения энергоемкости тепличной продукции и повышения урожая тепличных культур является применение систем согласованного (многосвязного) регулирования микроклимата в теплицах с учетом эколого-физиологических характеристик растений определенного вида (сорта, гибрида). Научная разработка таких систем была начата в ВИЭСХ в конце 60-х г. XX столетия. Естественнонаучная концепция такой системы одним из авторов статьи в 1972 г. была доложена в Нидерландах в Вагенингене на голандско-советском симпозиуме «Снижение затрат энергии в теплицах». В этой концепции, наряду с положениями экологической биоэнергетики, использован принцип подчинения синергетики. Сущность его в том, что при управлении сложной, многофакторной системой (микроклиматом теплицы) из всех переменных (параметров) выбирается основная, наиболее быстро меняющаяся. Ее называют переменной порядка. В нашем случае переменной порядка принята величина освещенности. Точнее, та часть энергии оптического солнечного излучения, которая потенциально пригодна для использования растениями на фотосинтез и формирования ими продуктивности (фотосинтезная облученность*, эксергия оптического излучения в отношении фотосинтеза). Затем в рассматриваемой системе выбирается несколько параметров управления — в нашем случае ими могут быть: температура, влажность, концентрация С02, N, Р,К.

В последние годы все больше публикуют данных по идентификации отдельных генетических структур (генов) растений с их хозяйственно полезными свойствами. В идеале; при наличии достаточно полной генетической информации по сортам, гибридам; многосвязная система управления микроклиматом теплиц и минеральным питанием растений должна содержать генетическую информацию генотипа и программу реализации его в наиболее высокопродуктивный, энерго-ресурсоэкономный фенотип. В связи с этим возникает неизбежная необходимость объединения селекционно-семеноводческой работы с исследованиями по технологиям и созданию систем многосвязного управления микроклиматом и минеральным питанием растений.

Еще в 80-х г. прошлого столетия передовые селекционеры-генетики и биотехнологи — например, академик Болгарии Христо Доскалов, академики Россельхозака-демии Г. Тараканов, B. Шевелуха, А. Жученко и др. — начали рассматривать и решать проблему создания «энергоэкономных» сортов и гибридов сельскохозяйственных растений. Селекционная работа этого перспективного направления очень важна для тепличного растениеводства. До недавнего времени такие исследования принципиально сдерживались отсутствием методики прогнозного расчетного определения энерго-экономности исходного селекционного материала. Подобная методика разработана на основе биоэнергетического анализа и положений самоорганизации (см. , например, Сельскохозяйственная биотехнология. Шевелуха B. (под ред. ) М. , Высшая школа, 2003). В ней предусмотрен учет эколого-физиологических характеристик растений и компьютерная система расчета показателей энерго-ресурсоэффективности и экологичности данного вида (сорта, гибрида) растений при заданной технологи в определенных экологических условиях.

Тепличное растениеводство выполняет важную роль в обеспечении населения страны свежими высококачественными овощами в холодный период. Однако не менее важно значение этой отрасли как натуральной модели растениеводства и земледелия будущего, технологии которых должны быть высокоэффективными («точными», «оптимальными»). Необходимо сделать все возможное, чтобы теплицы России продолжали работать и развиваться, выполняя свою важную роль в сохранении продовольственной безопасности нашей страны.

ТЕПЛИЦЫ РОССИИ № 2/2006 56

Пришкольные теплицы села Кокпекты Восточно-Казахстанской области оснастили такими современными агротехнологиями, как капельный полив, фитодиодное волокно, затеняющие сетки для растений и солнечные водонагревательные установки для создания микроклимата.

Увидев экономическую эффективность этих технологий и сравнив урожайность, многие сельчане начали перенимать опыт. Сегодня сельские приусадебные хозяйства и даже крупные тепличные комплексы берут на вооружение «зеленые» технологии.

Проект осуществило общественное объединение «Қасиетті Өр Алтай» при поддержке ГЭФ ПМГ в Казахстане.

Большинство жилых помещений в Кокпектинском сельском округе Восточно-Казахстанской области – частные неблагоустроенные дома. В округе нет централизованной системы горячей воды и отопления.

Местное население чаще всего использует электрические водонагреватели или, как их называют в народе, «бойлеры», потребляющие большое количество электроэнергии. Но самый доступный метод обогрева и подогрева воды для местных жителей – сжигание угля и дров.

Для отопления домов люди вырубают древесину в лесу. На территории Кокпектинского района располагается КГУ «Самарское лесное хозяйство». По данным РГУ «Восточно-Казахстанская областная территориальная инспекция лесного хозяйства и животного мира», вследствие участившихся фактов лесных пожаров, незаконных рубок, гибели посевов в питомнике происходит сокращение площадей, покрытых лесом.

Одной из возможностей для сокращения массового потребления древесины, снижения расходов на электроэнергию, уголь и дрова местными жителями может стать использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Используя энергию солнца, можно сэкономить до 90 процентов традиционного топлива, необходимого для нагрева воды, и до 50 процентов – для нужд отопления.

Благодаря общественному объединению «Қасиетті Өр Алтай» преимущества этих технологий стали понятными не только для школьников, но их родителей и других сельчан.

АГРОТЕХНОЛОГИИ ПРИХОДЯТ В НАШУ ЖИЗНЬ

В трех школах села Кокпекты Восточно-Казахстанской области были внедрены энергоэффективные технологии. В одной из школ они используются в теплице.

Дидар Далиманов, директор ОО «Қасиетті Өр Алтай»:

Мы увидели теплицу при школе им. Шайжунусова в 2019 году и предложили оснастить её различными экотехнологиями. Это важно делать именно в школах, чтобы переход Казахстана к «зелёной экономике» был более эффективен.

Когда начался проект, мы приступили к модернизации пришкольной теплицы. Начали с углубления её до уровня промерзания, чтобы использовать тепло земли. Это очень хорошо снижает теплопотери.

Далее оснастили ее солнечными водонагревателями. Теперь здесь теплые полы и круглый год есть горячая вода. Для сокращения расхода воды и увеличения урожая провели в теплицу систему капельного орошения. Поставили фитолампы, чтобы растения получали больше света, а теплица давала урожай круглый год. На лето навесили над растениями затеняющие сетки и уменьшили тем самым воздействие солнца в жаркие дни. Поставили туманообразователи, чтобы создать микроклимат для растений и увеличить урожай. Также для увеличения урожайности использовали исключительно биоудобрения».

Пришкольные теплицы были выбраны в качестве демонстрационных площадок не случайно. В регионе острый дефицит овощей. В Кокпектинском районе на овощебахчевые культуры приходится всего 0,03 процента посевных площадей сельскохозяйственных культур.

Сегодня круглогодичная энергоэффективная теплица при школе имени Шайжунусова позволяет выращивать в среднем в год по 2-3 тонны томатов и огурцов, по 1 тонне сладкого перца и редиса. Это прекрасная возможность для школы витаминизировать питание ребят.

Дети, работая в теплице, приобретают навыки выращивания овощей. Под руководством школьного учителя биологии, консультанта проекта Молдир Садуовой в энергоэффективной теплице начали выращивать декоративные цветы.

Қажет Жунуспекович Джунусбеков

Қажет Жунуспекович Джунусбеков, директор школы им. Шайжунусова, село Кокпекты:

Школьники с удовольствием работают в теплице. В 2019-20 учебном году дети защищали свой проект на республиканском и областном уровнях. В теплице они проводили исследования. У нас два учителя специально работают с детьми в теплице, чтобы приобщать их к труду и научить выращивать растения».

ПРИМЕР ДЛЯ МЕСТНЫХ ЖИТЕЛЕЙ

Эта теплица является демонстрационным участком со свободным доступом к ней всех желающих. На ее территории мы проводим семинары для местного населения. Мы показываем заинтересованным людям, что и в данных условиях и в данной местности можно заниматься земледелием и выращивать хороший урожай».

Пришкольная теплица является замечательным примером и для местных жителей, которые внимательно наблюдают за ее работой. Увидев ее экономическую эффективность и увеличение урожайности, многие сельчане захотели применить «зеленые» агропрактики и на своих участках. Овощной дефицит подталкивает многих к тому, чтобы перенять опыт школы и внедрить его на базе приусадебных хозяйств и в более крупных тепличных комплексах.

Отдел образования Кокпектинского района и акимат Кокпектинского сельского округа кровно заинтересованы в том, чтобы внедрить эти технологии и в другие школьные теплицы.

СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ И СОЛНЕЧНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ В ШКОЛАХ

В рамках реализации проекта кроме агротехнологий в школах и детсаду района были установлены светодиодные светильники и солнечные водонагреватели.

Мы сейчас находимся в школе, где в рамках проекта поменяли освещение. Старое освещение было люминесцентным — 72 Вт, которое мы заменили на светодиодное — 48 Вт. Разница в чем? Старые лампы выдавали на уровне парты 150-180 люкс. А по госстандарту для хорошего зрения учеников на парты должен падать свет на уровне 300-400 люкс. Новые лампы отвечают этим требованиям. Кроме того, они экономят энергию в два раза, т. здесь, в этом классе, было установлено восемь старых лапм, а новых сейчас всего лишь пять».

Теперь комфортный световой режим способствует снижению нагрузки на зрение учащихся и персонала школ, создает комфортные условия для обучения.

В детском саду «Көкпекті-Толағайы» был установлен солнечный водонагреватель (СВУ), обеспечивая детям и персоналу детсада круглогодичный доступ к горячей воде, что особенно важно в условиях пандемии.

Планируется, что созданные демонстрационные участки будут продолжать работу. На их базе планируются экологические программы с демонстрацией энергоэффективных и ВИЭ-технологий.

Как видно из рассказа, местные жители сами увидели выгоды от применения энергоэффективных технологий. Многие решили применять СВУ для обеспечения горячей водой частные дома взамен использования сетевой электроэнергии или сжигания органического топлива, в том числе древесины.

Это дает шанс для жителей сельских районов со временем полностью перейти на современные «зеленые» способы получения горячей воды. Отказ от использования дров для подогрева воды и отопления уменьшит несанкционированную вырубку леса на территории Кокпектинского района.

Оксана Тарнецкая

ЭКО-гедонист. Наслаждаюсь красотой и природой.

Комбинированное производство тепловой и электрической энергии или когенерация, считается экологичной технологией, обеспечивающей более эффективное использование первичной энергии благодаря одновременной выработке тепловой и электрической энергии в сравнении с раздельной генерацией в котельных и на традиционных электростанциях. Коэффициент полезного использования первичного энергоресурса составляет, в зависимости от топлива, от 0,0 до 0,7 при производстве электричества и тепла посредством когенерации (мини-ТЭЦ) при доле когенерации не менее 70%.

Теплоснабжение для обеспечения высокой эффективности

Если на традиционных электростанциях значительная часть тепловой энергии просто выпускается через градирни в окружающую среду, то на когенерационных электростанциях (мини-ТЭЦ) эта энергия используется для отопления, что обеспечивает более высокую степень использования энергии и, как результат, более высокий КПД. На сегодняшний момент подавляющее количество систем местного и централизованного теплоснабжения обеспечивается теплом, поставляемым от когенерационных электростанций, что подтверждает эффективность когенерационных технологий для теплоснабжения больших площадей. Когенерация позволяет не только рационально использовать энергию и полезные ископаемые, но и вносит существенный вклад в сокращение выбросов углекислого газа CO2.

Тепло и электричество от местных поставщиков энергии

Преимущество районного централизованного энергоснабжения заключается в расположении объекта генерации в непосредственной близости от потребителя. Как правило, тепло генерируется на мини-ТЭЦ и поставляется местными поставщиками энергии в районные тепловые сети. Такие теплоэлектростанции (мини-ТЭЦ) используются уже на протяжении многих лет для обеспечения надежного децентрализованного энергоснабжения предприятий, жилых районов и комплексов. Локальная генерация позволяет снизить потери энергии, возникающие при ее распределении, и подтверждает надежность и эффективность когенерации. Все чаще промышленные предприятия, вырабатывающие в процессе производства излишки тепла, также подключаются к существующим тепловым сетям.

Десятилетиями отработанная технология

Идея масштабного коммерческого использования системы распределенного теплоснабжения впервые возникла в конце 19-го века. Уменьшив количества печей, удалось снизить риск возникновения пожаров и загрязнения воздуха от сжигания топлива. Если раньше в целях отопления использовались котельные, то сейчас тепло поступает в теловые сети преимущественно от современных когенерационных установок и распределяется через систему изолированных труб для нужд потребителя.

MWM предлагает индивидуальные когенерационные решения на базе газовых двигателей и когенерационных установок, необходимого дополнительного оборудования и систем утилизации тепла в целях теплоснабжения промышленных объектов. При этом экономия на энергии позволяет покрыть эксплуатационные расходы и окупить капиталовложения за 2-3 года в зависимости от цен на электроэнергию и энергетической политики региона.

Сегодня в ряд производителей энергии включены станции различного назначения от высокоэффективных теплоэлектростанций на базе мусоросжигательных установок до парогазовых комбинированных электростанций с технологией когенерации. Разнообразные варианты производства тепла (центральное отопление, локальное автономное теплоснабжение или распределенное производство тепловой энергии) рождают потребность в разработке комплексных систем для теплоснабжения.

Различные варианты применения

Газопоршневые установки MWM одновременно производят электрическую энергию для покрытия электрических нужд и тепловую энергию для отопления предприятий. При раздельном использовании электричества из сети и тепла от котельных, работающих на природном газе, КПД зачастую составляет менее 50 %, поэтому газопоршневые установки MWM для децентрализованного энергоснабжения являются самой выгодной альтернативой с массой преимуществ.

• Оптимальное решение для районной системы ЖКХ
• Высокая производительность и экологичность благодаря высокоэффективным современным газовым двигателям MWM
• Одновременное использование тепла и электричества
• Снижение расходов на энергию в сравнении с раздельными системами производства тепла и электроэнергии
• Сокращение вредных выбросов в сравнении с раздельными системами производства тепла и электроэнергии

Энергосбережение

Тепличное производство относится к числу наиболее энергоемких производств. В среднем затраты на обогрев теплиц составляют 40% — 80% от себестоимости продукции. На обогрев 1 га зимних теплиц расходуется в среднем более 200 тонн условного топлива в год.

По данным тепличных хозяйств, доля энергоносителей в общей структуре затрат промышленных теплиц в первую очередь зависит от конструкции «холодного домика». В старых теплицах из «стекла и бетона», построенных 20 – 30 лет назад, на энергоносители уходит от 45% до 80% всех производственных затрат ТК. Современные конструкции снижают потребление энергии за счет сокращения ее потерь до 20% — 40% в общей структуре затрат ТК. Фактически, показатель энергозатрат работающей теплицы является самым критичным с точки зрения коммерческой целесообразности производства тепличной продукции. Именно поэтому повышение энергосбережения зачастую является главной целью всех ТК.

Среди вариантов снижения стоимости потребленной энергии для отопления и освещения современных теплиц, наиболее популярно использование альтернативных источников тепла.

Стоимость альтернативных источников энергии пока довольно велика и эти источники имеют ряд существенных недостатков – занимают большие площади, зависят от погодных условий, времени суток, сезона. Несмотря на бурное развитие в последние годы, использование ветровой и солнечной энергии остается экзотическим и дорогим экспериментом. Некоторые специалисты в области энергетики утверждают, что при всех усилиях доля альтернативной энергетики к 2020 году не поднимется существенно выше 1% от мирового энергопотребления. Без помощи государства использовать эти источники энергии пока дороже, чем традиционные.

«Тепловые насосы», наряду с большими капиталовложениями в оборудование и монтаж, требовании к большим площадям для укладки труб, имеют еще один существенный недостаток – температура теплоносителя на выходе слишком низкая для эффективного отопления теплицы. Их применение ограничено контуром подогрева субстрата, где не требуется высокой температуры теплоносителя.

Другой источник альтернативной энергии, геотермальные ресурсы, — действительно огромны, но не соответствуют экономической и экологической эффективности. Также ограничены ресурсы, пригодные для освоения. Вода редко вырывается из-под земли в виде чистого «сухого пара», который может быть непосредственно использован для вращения турбины для выработки электроэнергии или для подогрева воды отопления через теплообменники. Если пар влажный, капли воды повредят оборудование. В большинстве месторождений есть только горячая вода, однако она, как правило, сильно минерализована, что также быстро изнашивает оборудование и требует специальных мероприятий. Обессоливание геотеормальных вод — это сложная технологическая задача. Также после отработки образуется концентрированный рассол, который не утилизируется, являясь загрязнителем окружающей среды — сброс такого рассола уничтожает все живое в водоеме или участке грунта.

Применение геотермальных источников не может рассматриваться как экологически чистое еще и потому, что их выход часто сопровождается газообразными выбросами, включая двуокись углерода, метан, радон и сероводород. Многие из них не только токсичны, ядовиты, и их нельзя просто выпускать в атмосферу, но и взрывоопасны. Поэтому геотермальная вода перед использованием должна подвергаться дегазации.

В России геотермальные источники в основном расположены экономически невыгодно – Сахалин, Камчатка, и Курильские острова отличаются слабой инфраструктурой, высокой сейсмичностью, малонаселенностью, сложным рельефом местности. Сегодня геотермальная энергетика развивается достаточно интенсивно в некоторых странах, в России также имеется опыт ее освоения, но этот способ отопления никак нельзя назвать бесплатным.

Еще одним эффективным способом энергосбережения, является использование мини-ТЭС для комбинированного производства электро- и теплоэнергии и утилизации углекислого газа, содержащегося в выхлопных газах, для подкормки растений.

Совместная выработка электро и теплоэнергии (когенерация) и рекуперация отходящих газов в тепличном хозяйстве на мини-ТЭС позволяет поднять общий КПД станции до 95 % и увеличить урожай на 40%.

Экономическую выгоду использования мини-ТЭС в тепличном хозяйстве разработчики когенераторных установок объясняют

• экономией на подключении к электрическим и тепловым сетям,
• независимостью от роста тарифов на электро и теплоэнергию,
• низкой стоимостью выработанной электроэнергии,
• повышением надежности и качества обеспечения, электро и теплоэнергией,
• повышением урожая,
• низким сроком окупаемости.

Вырабатываемая на мини-ТЭС электроэнергия идет на собственные нужды и искусственное освещение теплицы, вырабатываемая тепловая энергия идет на отопление, ГВС, обогрев. Выхлопные газы направляются в катализатор, где очищаются до чистого углекислого газа и, охлаждаясь в теплообменниках до приемлемой температуры (порядка 50 градусов С), подаются в теплицу в качестве подкормки для растений.

Система подкормки растений углекислым газом, содержащимся в объеме продуктов сгорания, давно успешно применяется во всем мире для увеличения урожая растительных и сельскохозяйственных культур. Особенно успешно данное направление используется в Голландии для выращивания цветов и овощей.

Кроме выбора источника тепловой энергии, не менее важным является вопрос о ее правильном распределении и экономичном использовании. В России, кроме строящихся новых теплиц, конструкции которых имеют хорошие показатели по энергосбережению, существует множество старых тепличных хозяйств. Их модернизация ограничена, и наряду с мероприятиями по улучшению изоляции теплиц, дальнейшее повышение экономичности потребления энергии возможно с помощью более эффективных методов управления энергосистемой. Это заставляет тепличников внедрять всѐ более совершенные компьютеры и программы, способные принимать самостоятельные компромиссные решения, и совмещать точность поддержания температурного режима и экономного потребления тепловой и электрической энергии.

Одновременно с распределением тепла, стоит задача эффективного управления сразу несколькими источниками – водогрейными и паровыми котлами, теплообменниками, когенераторами, теплогенераторами, а также косвенными источниками тепла, такими, как лампы досветки. Решение может быть только комплексным, и достигается передачей управления всеми источниками тепла и микроклиматом единой автоматизированной системе.

К сожалению, во многих российских промышленных теплицах принята еще советская система подачи тепла — по графикам температуры, когда температура теплоносителя жестко привязана к наружной температуре. Зачастую это приводит в одних случаях к перерасходу топлива, а в других – дефициту тепла в теплице. При такой регулировке температуры теплоносителя не учитывается огромное количество другой информации, необходимой для правильного расчета температуры теплоносителя – скорости ветра, наличия осадков, уровня освещенности, положения форточек и экрана, температуры обратки в контурах, расчетной и измеренной температуры и влажности в отделениях теплицы и т. Становится очевидным, что без единой системы сбора информации и принятия решений тут не обойтись.

Современная система управления получает информацию с множества внешних датчиков

• Скорости и направления ветра,
• Температуры воздуха,
• Освещенности,
• Влажности,
• Наличия дождя,
• Интенсивности осадков,
• Положения форточек и экрана,

• Температуры и влажности в различных частях отделений,
• Концентрации углекислого газа,
• Температуры растений,
• Датчиков PAR, измеряющих естественное и искусственное световое излучение в наиболее важной для фотосинтеза области спектра — между 400 и 700 nm.

На основе всех собранных данных современная система управления в режиме реального времени просчитывает необходимое количество энергии, согласно стратегии распределяет этот запрос между всеми источниками тепла. Далее возможны два варианта управления.

В первом случае, единая система управления теплицей передает запрос на систему управления тепловой установки, и лишь контролирует результат – температуру теплоносителя. Этот способ используется в основном для управления технически сложными и уникальными агрегатами, такими как когенераторы и горелки котлов с нестандартным протоколом управления. Еще одно исключение – агрегаты, где повышение температуры теплоносителя происходит мгновенно, лавинообразно, например – паровые теплообменники.

Как пример второго способа, можно привести водяные теплообменники, и модуляторные горелки котлов. Для производства именно необходимого количества энергии мощность горелки регулируется плавно, в зависимости от запроса, при этом единая система управления теплицей непосредственно управляет положением топливного и воздушного клапана горелки, отслеживает его состояние, и процент открытия, корректируя его в зависимости от температуры подачи и обратки.

Далее произведенное тепло нужно правильно и экономно распределить между всеми потребителями — системами подогрева воды для полива, контурами отделений, сервисными, административными зонами, аккумуляторами тепла.

В этом помогают точные трехходовые краны, циркуляционные насосы переменной мощности — со ступенчатой или плавной регулировкой частоты вращения, которые позволяют значительно экономить электроэнергию.

В экономии энергии также большую роль играет система зашторивания, уменьшая необходимость обогрева кровли в ночное время и увеличивая светоотдачу ламп досветки. Важно, что тепло, излучаемое лампами, также учитывается системой, и на время включения ламп снижает запрос тепла, чтобы сэкономить тепло, предотвратить перегрев и температурный стресс растений. С этой же целью лампы досветки в теплице делят на несколько зон для предотвращения резких токовых скачков при включении-выключении, а каждую зону — еще пополам, чтобы в одном ряду лампы включались сначала через одну (50%), и только через некоторое время, остальные.

Несомненно, даже самые совершенные и сложные системы не могут обойтись без человека, ибо любой компьютер выполняет и знает лишь то, что в него заложил человек. Поэтому разработчики наряду с усложнением систем стараются максимально упростить работу операторов, технологов, агрономов. Создаются новые программы, с наглядным и понятным представлением информации, простыми способами ввода параметров. Например, оператор лишь задает стратегию отопления, вводя только ночную и дневную температуры в теплице, а машина самостоятельно принимает все решения по поддержанию режима.

Большинство параметров вводятся однократно, при настройке системы, многие другие имеют понятные, рекомендованные производителем пределы. Современные программы управления, таких производителей, как Hoogendoorn, позволяют убирать или добавлять на экран монитора только ту информацию, которую оператор, инженер, или агроном считают важной. Эти настройки по отображению информации индивидуальны для каждого сотрудника теплицы, имеющего персональный код доступа к системе управления, что никак не влияет на сами режимы теплицы, остающиеся общими для всех. Такая персификация также позволяет отслеживать конкретные действия каждого сотрудника, имеющего доступ к системе, и ограничивает доступ неквалифицированного персонала к управлению.

В целом, новые технологии и все большая автоматизация процессов в теплице делают работу более комфортной, уменьшают затраты труда, привлекают в эту область сельского хозяйства молодых квалифицированных специалистов. Сегодня невозможно представить современную экономичную теплицу без мощной, быстродействующей, надежной системы управления.

Современные системы отопления позволяют снизить энергозатраты на эксплуатацию теплицы до 40%. Значительное повышение эффективности достигается путем разделения системы на автономные контуры с установкой дистрибьюторов тепла. В новых теплицах используются многоконтурные системы.

2-х контурная система отопления включает кровельный, боковой и торцевой контур обогрева и надсубстратный обогрев. 3-х контурная система отопления включает кровельный обогрев, боковой и торцевой обогрев, надсубстратный обогрев.

Вопросы энергосбережения для российских теплиц, особенно с солидным стажем, идущим с советских времен, являются ключевыми. Очень часто именно с них и начинается модернизация тепличных комплексов. Среди основных мероприятий, направленных на организацию энергосбережения в старых тепличных постройках, особое значение имеют переход на многоконтурную систему обогрева, внедрение малообъемной технологии выращивания и системы капельного полива, утилизация и вторичное использование теплого воздуха теплиц.