Содержание
В рамках исследований был проведен анализ данных по электропотреблению птицеводческих и животноводческих предприятий Кемеровской области.
Для любого предприятия важным является аналитика, а следование и управление процессом энергопотребления производства.
Анализ электропотребления птицеводческих предприятий
В ходе исследований был проведен анализ данных по электропотреблению и поголовью трех предприятий:
- ООО «Яшкинская птицефабрика».
- ОАО «Кемеровская птицефабрика».
- ОАО «Колмогоровская птицефабрика».
Результатом анализа собранных данных является графическая зависимость величины электропотребления от времени года представленная на рисунке 1:
Увеличение электропотребления в зимний период объясняется тем, что недостаток тепла компенсируют за счет применения электронагревательных приборов.
Поскольку зависимость электропотребления от времени года четко прослеживается для всех трех птицефабрик, то полученные данные были объединены в генеральную совокупность и для этой совокупности были рассчитаны коэффициенты регрессии.
Коэффициенты регрессии можно выразить в следующем виде:
(1)
где
- х — порядковый номер месяца.
Высокое значение коэффициента корреляции R2 = 0,8403 свидетельствует о том:
- Что 84% всех сезонных затрат электроэнергии связано с содержанием птицы.
- Только 16% обусловлено другими причинами.
Принимая во внимание сезонные различия показателей электропотребления, было рассчитано среднемесячное электропотребление на единицу поголовья представленную на рисунке 2:
При расчете учитывались технологические условия содержания птицы, в частности:
- При клеточном содержании разница между показателями электропотребления в зимний и летний период составляет приблизительно 30-40%.
- При напольном содержании среднее электропотребление на единицу поголовья на 60-70% выше, чем при клеточном содержании.
- При клеточном содержании плотность поголовья на единицу площади больше, чем при напольном содержании.
На рисунке З представлены поле корреляции и кривые регрессии между электропотреблением и поголовьем:
Данные по разным птицефабрикам, объединенные в генеральную совокупность, выражены на графике в относительных единицах по отношению к среднегодовому значению соответствующей величины.
Генеральная совокупность была разбита на две выборки:
- Первая выборка объединила в себе данные по электропотреблению за летний период (Эол).
- Вторая выборка объединила данные по электропотреблению за зимнее время (Эоз).
По каждой выборке проведена аппроксимация данных, в результате чего получены линейные уравнения зависимости электропотребления от изменения поголовья на птицефабриках.
Аппроксимация данных для первой выборки — летний период:
(2)
Аппроксимация данных для второй выборки — зимний период:
(3)
Получим следующие значения коэффициентов корреляции для обоих периодов:
- Rл2 = 0,5059.
- Rз2 = 0,5947.
Низкие значения коэффициентов показывают, что электропотребление только на 50- 60% зависит от поголовья птиц на фабрике.
Между тем уравнения (2) и (3) с указанной выше точностью позволят рассчитать не только электропотребление, но и мощность электрического генератора, необходимого для питания птицефабрик от независимых источников.
Анализ электропотребления животноводческих предприятий
Чтобы оценить электропотребление на животноводческих комплексах, предприятия, по которым были получены статистические данные, в зависимости от значения годового электропотребления были разделены на 3 группы.
Исходные данные по исследованию приведены в таблице 1:
Получилась следующая градация по группам предприятий:
- Первая группа — годовое электропотребление выше 500 тыс. кВт*ч. это преимущественно предприятия, занимающиеся совместным разведением свиней и крупнорогатого скота (КРС).
- Вторая группа — специализируются на отдельном виде животноводства с годовым электропотреблением от 200 до 500 тыс. кВт*ч.
- Третья группа — предприятия и крупные фермерские хозяйства с годовым электропотреблением меньше 200 тыс. кВт*ч. это предприятия с численностью КРС до 100 голов, имеющие не более двух корпусов.
Рассмотрим график годового электропотребления на примере животноводческого комплекса ОАО «Юргинский», представленный на рисунке 4:
На графике наблюдается, что потребление электроэнергии зависит от времени года.
Сезонность в потреблении электрической энергии обусловлена необходимостью в зимнее время осуществлять нагрев воды и обогрев помещений.
Рассчитав электропотребление на единицу поголовья рисунок 5 можно определить месячную норму потребления электрической энергии, в зависимости от времени года:
Анализ показал наличие существенного различия в электропотреблении при содержании КРС и свинопоголовья.
Это объясняется технологическими условиями содержания животных.
Более детальный месячный расход электроэнергии на единицу поголовья при нормальной загрузке корпуса показан в таблице 2:
Проведенный анализ позволил получить расчетные значения удельного электропотребления животноводческими комплексами, которые могут быть рекомендованы в качестве нормативных значений.
Уровень электропотребления на животноводческом комплексе легко спрогнозировать, если знать мощность установленного электрооборудования и его технологические режимы работы по отдельному корпусу.
В качестве примера рассмотрим корпус КРС молочного направления на 100 коров.
Мощность установленного электрооборудования такого корпуса сведена в таблице З:
На рисунке 6 построен суточный график нагрузки одного корпуса без учета электрической мощности необходимой на обогрев корпуса и нагрев воды:
Величина электрической мощности необходимой на обогрев помещений непостоянна, поскольку напрямую зависит от температуры окружающей среды, что затрудняет ее прогнозирование.
На основании изложенного материала можно сделать следующие выводы:
- Электропотребление на животноводческих комплексах и птицефабриках легко прогнозируемо.
- Полученные статистические данные свидетельствуют о значительном изменении электропотребления в зависимости от времени года.
Следует учитывать, что животноводческие комплексы и птицефабрики являются предприятиями, на которых образуется большое количество животноводческих отходов:
- Навоз.
- Солома.
- Куриный помет.
Из этих отходов в процессе переработки можно получить биогаз с высоким содержанием метана.
Поэтому целесообразно применять на животноводческих комплексах и птицефабриках автономные источники электрической энергии, использующие в качестве топлива биогаз.
Это решение может позволить не зависеть от энергосистемы и значительно сократить затраты на электроснабжение.
Список литературы
Источник: Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области / Г.И. Разгильдеев, Р.А. Храмцов // Вестник КузГТУ, 2005 год, №2, страницы 47-50.
