Енергоефективність та розумне використання енергії у тваринництві - PDF
Енергоефективність та розумне використання енергії в тваринництві Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft LfL (Баварський інститут сільського господарства) Institut für Landtechnik und Tierhaltung ILT (Інститут сільськогосподарського машинобудування та тваринництва) Йозеф Нейбер Бухарест, 25.11.2014 www.efficiency .info
Структура Впровадження енергії як елемента витрат, енергоефективності, розвитку цін Дослідницький проект LfL Підвищення енергоефективності у сільському господарстві Баварії Розрахунок орієнтирів як базових даних для консультацій Розробка підходів до енергозбереження з точки зору економічної ефективності 1. Оцінка даних щодо споживання електроенергії 2. Вимірювання споживання енергії в агрохолдингах Підходи до енергозбереження та підвищення ефективності 3. Енергетичний консалтинг та енергетичний аудит в Баварії Енергоспоживання використання електроенергії власного виробництва Можливості та обмеження використання електроенергії власного виробництва (фотоелектричні установки) Neiber-ILT2b 011-2014 015 3
Енергозбереження та підвищення енергоефективності Енергія як елемент витрат Ціни на енергію постійно збільшують зростаючий попит на енергію у виробничих процесах (механізація, автоматизація, поточні та майбутні технічні стандарти) Ефективність: Співвідношення вхідних/вихідних ресурсів Сільське господарство: досягнення чудових результатів з мінімально можливим споживанням енергії Цілі енергозбереження Ефективне використання ресурсів, що економить викопне паливо Підтримка реструктуризації постачання та постачання енергії Зниження енергетичних витрат при забезпеченні оптимального стандарту виробництва Заходи: технічні заходи (наприклад, ефективні установки з енергетичної точки зору) конструктивні заходи (наприклад, теплоізоляція) управління енергією холдингу (наприклад, управління піковим навантаженням) Neiber-ILT2b 011-2014 015 4
Порівняння цін на енергію на європейському рівні Річне споживання енергії 2500 кВт-год-5000 кВт-год * Зміна% (семестр 1 2013/семестр 1 2012) BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.v. Ціна з податками та зборами Ціна без податків та зборів Для оцінки вантажного навантаження Ціна електроенергії Валовий дохід Споживання електроенергії домогосподарства Витрати електроенергії/рік Навантаження енергетичних витрат енергії приватних домогосподарств має значення не тільки абсолютних значень енергетичних витрат та цін, але також їх розвиток та рівень стосовно існуючого доходу. Neiber-ILT2b 011-2014 015 5
Оцінка даних про енергоспоживання сільськогосподарських господарств Загальне споживання електроенергії у всіх 26 439 оцінених сільськогосподарських господарствах становить приблизно Експлуатація загалом експлуатує близько 721,136 га ПН. Середнє споживання електроенергії становить 13 984 кВт-год/рік, а середня експлуатаційна площа - 27,27 га. Сільськогосподарські господарства [кількість] Молочне скотарство Розведення молочних об’єднань Інші види кормових культур Свині Переробне об’єднання Інші види змішаних орних культур Зернові культури Укорінені рослини Садівниче об’єднання Виноградарство Фруктові культури Споживання електроенергії за категоріями Концентрація ферм подібного профілю з точки зору виробництва та сільськогосподарського обладнання в групах ферм Споживання електроенергії [кВт-год/рік] Neiber-ILT2b 011-2014 015 6
Середнє споживання електроенергії на одне відгодівельне місце за категоріями розмірів господарств Ø споживання електроенергії на одне відгодівлеве місце [кВт-год/рік] ø r-місце Ø споживання електроенергії 115 кВт-год/лі a Перспективні дані за даними ЄАВТ: 40 kwh/li a Дисперсія Ø споживання електроенергії (95 усіх холдингів) місце Міжквартильний діапазон Ø споживання електроенергії (50% усіх холдингів) місце Медіана Ø споживання електроенергії місце Арифметичне значення Ø споживання електроенергії місце PB: приблизно 115 кВт-год/літр/рік До 200 201-400 401-600 601-800 801-100 понад 1000 Ø Кількість свиней на відгодівлі n = кількість оцінених господарств Neiber-ILT2b 011-2014 015 7
Метрологія, носії даних та носії даних Трансформатор струму та лічильник Трифазні та однофазні електролічильники Сумарне споживання приладів, підключених до різних захисних вимикачів Датчики температури Реєстратор даних Електроживлення Лічильники води Neiber-ILT2b 011-2014 015 9
Розподіл енергоспоживання за окремими функціональними зонами (SR) Споживання електроенергії на свиноматку [кВт/год/рік] Середнє значення Очищення Освітлення Опалення Інфрачервоні лампи Підготовка корму Інше Вентиляція Годування n = 8 ферм Площі споживання у виробництві поросят Neiber- ILT2b 011-2014 015 10
Споживання електроенергії на одну корову молока [квт/год/рік/рік] Оцінка збору молока при автоматизованій системі доїння (SMA)/доїльний стенд для молочних корів Дисперсія споживання енергії SMA: Ø 354 квт/год середня електроенергія у виробництві молока SMA n = 6, Ø 102 VL Доїльний стенд n = 4, Ø 49 VL Доїльний робот Очищення резервуара WW Компресор Вакуумний насос Охолодження молочного бака Доїльний стенд: Ø 364 кВт/год очищення WW/T/M Охолодження резервуару для молока Вакуумний насос Автоматична система доїння: 4,1 кВт-год/100 кг молока Ялинна доїльна установка: 4,3 кВт-год/100 кг молока Neiber-ILT2b 011-2014 015 12
Рейтинг доїльного залу молочних корів Споживання електроенергії на одну дійну корову [кВт/год/рік/рік] Дисперсія споживання електроенергії у будинках молочних корів Середнє значення Ветрові мережі Вентиляційний миючий засіб HD Ø 164 кВт/год Видалення сміття/насос для рідкого гною Щітки для великої рогатої худоби Водяний насос n = 8 Освітлення Поїлки для захисту від замерзання Автоматична годівниця Neiber-ILT2b 011-2014 015 14
Доїльна корова споживна доїльна зала - освітлення Факторами, що впливають на необхідну встановлену потужність, є: світловіддача, інтенсивність світла та ефективність освітлювальних приладів, а також відбиття огородження будівлі. Освітлювальні прилади Освітлювальні люмінесцентні лампи Люмінесцентні лампи Люмінесцентні лампи Люмінесцентні лампи Кількість світильників шт. Споживання/VL Інтенсивність світла Час освітлення/VL kwh/vl люкс Металеві парові лампи + люмінесцентні лампи Металеві люмінесцентні лампи LED + люмінесцентні лампи Світлодіодні + флуоресцентні лампи Операції з програмою освітлення Neiber-ILT2b 011-2014 015 15
Консультації з питань енергетики в Баварії LandSchafftEnergie - це провідна консультаційна компанія Міністерства економіки та навколишнього середовища, енергетики та технологій Баварії, а також продовольства, сільського та лісового господарства, яка сприяє енергетичному переходу в сільській місцевості. Консультаційна мережа з першого погляду! Інформація та поради надаються щодо таких напрямків: Енергетичний перехід у сільських громадах Енергозбереження та енергоефективність у сільському та лісовому господарстві Стале вирощування енергетичних установок Тепло та електроенергія з твердого палива Мобільність та концепції біогенних паливних двигунів Електрика, тепло та біогазове паливо Комплексні системні рішення Енергія вітру, фотоелектрики та сонячна теплова енергія в сільській місцевості Neiber-ILT2b 011-2014 015 16
Розробка енергетичного аудиту для сільськогосподарських господарств На основі енергоаудиту консультант може визначити індивідуальне енергоспоживання ферми. Енергоаудит також може послужити основою для подальших консультацій. Існують можливості оцінки для ферм з виробництва молока, виробництва свинини, відгодівлі свиней та активного відпочинку. На основі результату можна провести вертикальне порівняння між фермами з розвитком споживання та витрат, а також горизонтальне порівняння між фермами з оцінкою рівня споживання електроенергії порівняно з іншими подібними фермами за категоріями розмірів господарств. Споживання часу: 1/2 год. Використання енергоаудиту з весни 2013 р. Енергоаудити оцінені за типом виробництва n = 267 господарств VL MS SR AB Хміль TI Пташині будинки Результати оцінок базуються на формуванні та верифікації попередніх індексів порівняння, а також подальший розвиток програм. Програма оцінки експлуатаційних мереж Neiber-ILT2b 011-2014 015 17
Аргументи енергоменеджменту на користь використання енергії з власного виробництва Модель інтеграції ринку ЄЕС (діє з квітня 2012 р.): У разі нещодавно встановлених фотоелектричних установок субсидуються ще 90 відсотків загальної кількості виробленої електроенергії, що є стимулом для споживання електроенергія власного виробництва. Економіка: Базова ціна на електроенергію вища, ніж частка винагороди за сонячну енергію згідно з Порівнянням ЄЕС: Свинарник, що вимагає електроенергії (220 SR) Фотоелектрична установка для виробництва електроенергії (30 кВт) Джерело: EnBW-PV-Einsp (EV0) кВт/220 SR Вимірювані значення фермерська практика (220 SR) Загальне споживання Фотоелектричне живлення Постачання енергії Постачальники енергії Поновлювані джерела енергії Споживання енергії Управління енергією та енергоефективність на фермі Крива навантаження описує еволюцію в часі потужність, вироблена або спожита за певний проміжок часу. Енергоменеджмент можна розуміти, серед іншого, як адаптацію та оптимізацію споживання енергії до виробництва енергії. Neiber-ILT2b 011-2014 015 18
Кількості впливу на профілі навантаження господарства 1. Методи виробництва Для кожного типу господарства, для кожного виробничого процесу і навіть для кожного окремого господарства існує індивідуальний профіль завантаження, який може бути змінений. 2. Сезон і кліматичні умови Зони споживання, що підпадають під кліматичні умови (наприклад, вентиляційна система), та області споживання з постійною потребою в електроенергії (наприклад, корм для тварин) 3. Період доби, відповідно потік активності Криві добового навантаження вказують на вплив часу доби, відповідно потоку активності, на споживання електроенергії. 4. Технічне обладнання, наприклад, у виробничих установках молока з різною системою доїння (автоматизована система доїння смерекового типу) Neiber-ILT2b 011-2014 015 19
Можливості для оптимізації споживання енергії від власного виробництва 1. Перенесення попиту з пікових періодів на нормальний Адаптація робочого процесу (якщо це можливо) до виробництва електроенергії 2. Орієнтація фотоелектричної установки Подовження часу захоплення сонячної енергії східною орієнтацією -вдова зменшує виробництво енергії 3. Автоматизація технічного обладнання (автоматизовані системи доїння та годівлі, установка для знешкодження гною) 4. Розміри установки відповідно до енергоспоживання Основне навантаження, пікове навантаження 5. Зберігання системи акумуляторів енергії, накопичення крижаної води. Neiber-ILT2b 011-2014 015 20
1. Перенесення попиту з пікових періодів на нормальне льодовикове виробництво води Молочний насос Автоматична машина для годівлі Щоденна крива навантаження на доїльний стенд ялини (55 доїльних корів) Вакуумний насос Освітлення Компресор Корова комфорт PV очищення - більше Охолодження ПВ молока - лютий Фотоелектрична установка: 30 кВт Передача потреби в установці поливається для охолодження молока в періоди зі зниженим тарифом або, у разі використання фотоелектричної енергії власного виробництва, в періоди з високим рівнем сонячної радіації. Neiber-ILT2b 011-2014 015 21
2. Орієнтація фотоелектричної системи: Добова крива навантаження для 55 доїльних корів зі смерековим доїльним стендом Молочний насос Вакуумний насос Компресор Очищення Охолодження молока Автоматичне годування Освітлення Комфорт корови FV-схід FV-захід FV-захід FV: 30 кВт Neiber-ILT2b 011-2014 015 22
3. Технічні установки: Добова крива навантаження для 65 доїльних корів з автоматизованою системою доїння Крива добового навантаження SAM (65 доїльних корів) Доїльний робот Вакуумний насос Компресор Очищення Молоко охолодження Автоматичне годування Освітлення Комфорт Корів FV-mai FV-лютий Neiber-ILT2b 011-2014 015 23
4. Виробництво та споживання сонячної енергії на установках різних розмірів ФВ Розмір установки та орієнтація ФВ Річне виробництво Молочне господарство Доїльне обладнання Кількість доїльних корів Споживання електроенергії Ферма Доїльний стенд SAM (доїльний робот) 70 VL 140 VL 210 VL 70 VL 140 VL 210 VL 30 кВт південь Споживання від власного виробництва кВт-год Вага споживання прод. власний% 70 кВт південь Споживання від власного виробництва кВт-год Частка споживання прод. власний% 200 кВт на південь Споживання від власного виробництва кВт-год Частка споживання прод. власний% 200 кВт estvest Споживання від власного виробництва кВт-год Частка споживання прод. власний% Споживання від власного виробництва в кВт-год Частка споживання від власного виробництва у% Neiber-ILT2b 011-2014 015 24
5. Зберігання фотоелектричної електроенергії у формі крижаної води для охолодження молока Виробництво крижаної води може бути практичним рішенням для зберігання та використання сонячної енергії відповідно до потреб. Заміна системи охолодження молока в зоні доїльного стенду експериментальної станції Груб. Встановлення попереднього охолоджувача, резервуару для молока з прямим охолодженням та окремої групи крижаної води з об'ємом зберігання молока, отриманого в результаті чотирьох доїнь. Для підвищення ефективності на зовнішній стіні встановили блок охолодження. Крок 3: Пряме охолодження (якщо температура зберігання> 5 C Очищення резервуара Бак для молока (температура зберігання молока 4-5 C) Охолоджуюча рідина (псевдозріджувач) Купити сор Вентиляційний насос 0, 18 кВт Бак для крижаної води (час зберігання 48 год) Рециркуляційний насос 1,1-1,35 кВт Теплообмінник Водяний насос Кількість Крок 2: Охолодження крижаною водою Охолодження молока при температурі зберігання (