УДК 631.172

О ПЕРСПЕКТИВАХ СОЗДАНИЯ АГРОБИОЭНЕРГОКЛАСТЕРА НА ТЕРРИТОРИИ ВОЛОГОДСКОГО РАЙОНА ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Петров Виталий Анатольевич1, Суров Владимир Викторович2, Токарева Надежда Валерьевна3
1Общество с ограниченной ответственностью «Октябрьское», заместитель главного энергетика
2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина», кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства, земледелия и агрохимии
3Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина», кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства, земледелия и агрохимии

Аннотация
Рассмотрена идея создания на территории Вологодского района Вологодской области агробиоэнергокластера на базе сельскохозяйственных товаропроизводителей, суть которой заключается в использовании трёх газотурбинных ТЭЦ и биологических отходов сельского хозяйства с целью улучшения плодородия почв и получения экологически чистой продукции.

Ключевые слова: Вологодский район, источник энергии, натуральное удобрение, сельское хозяйство


PROSPECTS FOR ESTABLISHING AGROBIOLOGICAL AND POWER CLUSTER IN VOLOGDA DISTRICT OF VOLOGDA REGION

Petrov Vitaly Anatolyevich1, Surov Vladimir Viktorovich2, Tokareva Nadezhda Valeryevna3
1Limited liability company «Oktyabrskoye», deputy chief power engineer
2The Federal State Budgetary Educational Institution Higher Education the Vereshchagin State Dairy Farming Academy of Vologda, Candidate of Science (Agriculture), associate professor of the Plant Growing, Farming and Agrochemistry Chair
3The Federal State Budgetary Educational Institution Higher Education the Vereshchagin State Dairy Farming Academy of Vologda, Candidate of Science (Agriculture), associate professor of the Plant Growing, Farming and Agrochemistry Chair

Abstract
The article views the idea of establishing an agrobiological and power cluster, based on the agricultural commodity producers, in the Vologda district of the Vologda region. The idea suggests using three gas-turbine thermal power stations and agricultural biowaste to improve the fertility of soils and obtain ecologically clean production.

Рубрика: 06.00.00 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Петров В.А., Суров В.В., Токарева Н.В. О перспективах создания агробиоэнергокластера на территории Вологодского района Вологодской области // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/09/71024 (дата обращения: 30.09.2017).

На сегодняшний день в России не многие, но уже некоторые сельскохозяйственные предприятия применяют технологии производства альтернативных видов топлива и энергии для собственных нужд.

Стабильной сырьевой базой для биоэнергетики, помимо специально выращиваемых сельскохозяйственных культур, являются биосодержащие отходы отраслей животноводства и растениеводства.

Если учесть все отходы от агропромышленного комплекса в масштабах нашей страны, то их ежегодный выход составляет 773 млн.т., посредством переработки которых можно получить около 66 млрд. м3 биогаза и около 112 млн. т. высококачественных удобрений, применение которых могло бы в некоторой степени сократить дефицит внесения минеральных удобрений.

Помимо этого, широкомасштабное производство биоэнергетических ресурсов из отходов АПК позволит улучшить экологическую ситуацию в стране в целом.

Однако, несмотря на множество разработанных и обоснованных проектов по биоэнергетике, их внедрение на практике сдерживается сложившейся экономической ситуацией и недостаточным финансированием со стороны государства [1].

На территории Вологодского района Вологодской области реально создать установку, перерабатывающую биологические отходы сельского хозяйства и дающую электроэнергию, тепловую энергию и удобрения. Помимо новой установки в агробиоэнергокластер войдут все сельхозтоваропроизводители Вологодского района.

Уникальность данного проекта заключается в следующем:

- экологически чистый проект;

- безотходное производство;

- поднятие уровня сельского хозяйства;

- новый источник энергии и тепла;

- нет аналогов в России и мире.

Целью проекта является повышение эффективности функционирования агропромышленного комплекса Вологодской области на основе ресурсосберегающих технологий.

Данная цель будет достигнута при:

- улучшении почвы за счет внесения натурального качественного удобрения;

- получении доброкачественных продуктов питания;

- внедрении новых технологий;

- возможности выхода продукции на мировой рынок.

Проекту возможно присвоение статуса национального, пилотного, направленного на улучшение среды обитания, производство качественных продуктов питания, создание новых современных рабочих мест и новых интересных специальностей в сельском хозяйстве, что выведет участников кластера на высокодоходный бизнес с хорошим уровнем жизни.

Предлагаемый к созданию агробиоэнергокластер позволит получить лучший продукт с наименьшими затратами средств и силы, больший доход всем сельскохозяйственным предприятиям – участникам кластера, даст дополнительную энергию, не нанося вред почве и окружающей среде [2].

Вокруг г. Вологда сосредоточено большое количество животноводческих ферм и птицефабрик, ежедневно дающих большое количество навоза и прочих биологических отходов, что является главным потенциальным объектом переработки. Проект сборно-распределительной сети трубопроводов с хозяйств вокруг города Вологда представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Проект сборно-распределительной сети трубопроводов вокруг г. Вологда

На территории города расположены три газотурбинные ТЭЦ, построенные в 2004 году, не запущенные в эксплуатацию и законсервированные в настоящее время. Именно при помощи этих ТЭЦ, запустив их в работу, предлагается сжигать полученный в реакторе биогаз, подмешивая его к природному газу.

ТЭЦ оснащены газотурбогенераторами и соединяются по теплу с распределенным биореактором, который и составляет ее главную тепловую нагрузку, одновременно являясь крупным тепличным хозяйством.

На каждой ТЭЦ смонтировано 4 котла с разным принципом работы, мощностью по 20-22 гигакалории тепла в час. Газ в трубу подается с температурой 283°С, используется для подогрева и стерилизации навоза в реакторе. Биоорганику в реакторе планируется перерабатывать при помощи анаэробных бактерий, что на выходе дает однородную сброженную массу, которая является естественной (натуральной) нитрофоской, то есть источником азота, фосфора и калия для растений.

Проектная мощность одной ТЭЦ составляет 18 мегаватт электричества летом и 20 – зимой. Этого вполне достаточно для обеспечения электроэнергией 10 крупных сельхозтоваропроизводителей Вологодского района.

Часть схемы работы ТЭЦ на входе биоотходов с ферм и птицефабрик представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Часть схемы работы ТЭЦ на входе биоотходов с ферм  и птицефабрик

Данный проект при полной его реализации будет содержать следующие объекты:

- 4 хранилища для приема жидкого навоза;

- 2 хранилища для перебродившего субстрата;

- тепличный комплекс из 92 секций по 12 соток каждый;

- газотурбинная ТЭЦ;

- станция очистки и сушки биогаза;

- компрессорная станция закачки газа в хранилище;

- участок производства метанола;

- газохранилище;

- газозаправочная и топливнозаправочная станции;

- участок производства дизельного топлива из торфа;

- площадка приготовления экогрунтов;

- цех микробиологических исследований и микробоводства;

- водохранилище для полива теплицы и нормализации субстрата;

- 2 газопровода;

- линии электропередач (для собственных нужд и для отвода);

- напорные коллекторы (для сбора субстрата и распределения шлама);

- агрегат приготовления витаминной травяной муки и гранул;

- линии сушки зерна;

- пожарные станции;

- крематорий (по санитарным нормам);

- комбикормовый завод;

- трансформаторная подстанция;

- распределительные сети подачи шлама на торфоразработки и отгрузку;

- охлаждаемые овощехранилища;

- установка дробления и измельчения крупнофракционных компонентов;

- лабораторные здания (качества продукции, ведения технологического процесса);

- хозяйственно-бытовой комплекс.

Внедрение проекта создаст защитное кольцо вокруг города и снизит негативную нагрузку на объекты водопользования (открытые и подземные), обеспечит повышение плодородия почв, а соответственно и урожайности сельскохозяйственных культур у хозяйств-участников кластера в 2-2,5 раза. Проект предусматривает принципиально новое ведение сельскохозяйственного производства.

Кроме того, полученный биогаз (по предварительным расчетам) обеспечит работу одной из двух газотурбинных установок ТЭЦ (т.е. 50% мощности).

Данная установка будет промышленно-экспериментальной. На ней возможна отработка различных новых технологий сбраживания многокомпонентных субстратов при разных условиях для получения удобрения более высокой эффективности. Самое главное, что почвенное плодородие при постоянном внесении получаемых удобрений будет только возрастать.

Для создания предлагаемой установки есть все необходимое:

1. Старейший на Северо-западе аграрный ВУЗ – Вологодская ГМХА, имеющий собственные изобретения по рассматриваемой тематике;

2. Северо-западный научно-исследовательский институт молочного и лугопастбищного хозяйства;

3. Вологодский государственный университет со всеми направлениями подготовки кадров, необходимыми для реализации проекта;

4. Аграрные предприятия на территории Вологодского района (11 предприятий), которые представляют основные направления: животноводство, птицеводство, растениеводство;

5. Квалифицированные кадры и трудовые ресурсы в целом, причём не столь проблематичен вопрос со строительством жилья, так как все объекты кластера в максимум часовой доступности от областного центра. Кроме того на объектах сможет работать большая часть населения сельских поселений в зоне охвата инфраструктурой (радиус 20-30 км от областного центра);

6. В зоне для размещения кластера хорошо развита дорожная инфраструктура, а также сюда сходятся все газопроводы из Сибири (не должно возникать проблем с подключением к газовым сетям ГТ-ТЭЦ);

7. На селе ГТ-ТЭЦ будет полностью загружена по электрическим и тепловым потребителям круглогодично на 100%.

Концепция проекта была рассмотрена и одобрена на заседании научно-технического совета департамента сельского хозяйства области, признана перспективной и заслуживающей внимания департаментами топливно-энергетического комплекса, природных ресурсов и охраны окружающей среды области.

Губернатор, законодательное собрание области, начальник департамента сельского хозяйства поддерживают идею, но проблема заключается в отсутствии инвестора.

Учитывая, что данный проект имеет как научную, так и инновационную направленность, его реализация возможна только при поддержке и непосредственном участии заинтересованных сельхозтоваропроизводителей.

Проект многогранен и необычен, требует участия специалистов по фактически всем направлениям современных знаний.

Поскольку идея новая и опыта ещё ни у кого нет, как нет и полных аналогов, то у студентов и аспирантов есть прекрасная возможность стать первопроходцами в этом вопросе. Студенты учебных заведений Вологодчины смогут участвовать в разработке отдельных элементов проекта в виде курсовых и дипломных работ, а аспиранты – в более сложных комплексных темах, защищая их на предмет получения учёной степени. Смогут заняться внедрением части данного проекта практически с «нуля» в качестве прорабов, строителей, монтажников, наладчиков, технологов, микробиологов, специалистов по КИПиА, исследователей, экономистов, юристов, зоотехников, ветеринарных врачей, агрономов в той части, которую они перед этим сумели обдумать и коллективно защитить на предмет вхождения в общий проект. База агробиоэнергокластера послужит для отработки технологий и, в том числе, как учебно-опытная база для учебных заведений Северо-западного региона по подготовке будущих специалистов.

Внедрение подобного проекта на территории Вологодского района Вологодской области позволит агропромышленному комплексу района стать, в основном, энергетически автономным, экологически замкнутым, основанным на полностью возобновляемых источниках энергии.


Библиографический список
  1. Биоэнергетика в России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mcx-consult.ru/page0215102009
  2. Петров, В.А. АБЭК-1 Агробиоэнергокластер / В.А. Петров [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://abek.ucoz.net/


Все статьи автора «Владимир Суров»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: