Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области

Птицеводство

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 (рис. 1). Увеличение электропотребления в зимний период объясняется тем, что недостаток тепла компенсируют за счет применения электронагревательных приборов.

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 1
Рис. 1 – Зависимость величины электропотребления от времени года

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 в виде:

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 2

(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 и только 16% обусловлено другими причинами.

Принимая во внимание сезонные различия показателей электропотребления, было рассчитано среднемесячное электропотребление на единицу поголовья (рис. 2). При расчете учитывались технологические условия содержания птицы. 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. Это объясняется тем, что при клеточном содержании плотность поголовья на единицу площади больше, чем при напольном содержании.

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 3
Рис. 2 – График электропотребления на единицу поголовья

На рис. 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.

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 4
Рис. З – Поля корреляции и кривые регрессии между электропотреблением и поголовьем птицы (отн. ед.)

Генеральная совокупность была разбита на две выборки. Первая выборка объединила в себе данные по электропотреб­лению за летний период (Эол), вторая — за зимний (Эоз). По каждой выборке проведена аппроксимация данных, в результате чего получены линейные уравнения зависимости электропотребления от изменения поголовья на птицефабриках:

Для первой выборки (летний период):

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 5

(2)

Для второй выборки (зимний период):

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 6

(3)

Низкие значения коэффициентов корреляции (соответственно, Rл2 = 0,5059 и Rз2 = 0,5947) 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.

Животноводство

Чтобы оценить электропотребление на животноводческих комплексах, предприятия, по которым были получены статистические данные, в зависимости от значения годового электропотребления были разделены на 3 группы (табл. 1).

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 7
Таблица 1 – Разделение животноводческих комплексов на группы в зависимости от годового электропотребления

Градация по группам предприятий:

  • Первая группа — годовое электропотребление выше 500 тыс. кВт*ч. — 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» (рис.4). Наблюдается, что потребление электроэнергии зависит от времени года. Сезонность в потреблении электрической энергии обусловлена необходимостью в зимнее время осуществлять нагрев воды и обогрев помещений.

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 8
Рис. 4 – График годового электропотребления на животноводческом комплексе ОАО «Юргинский»

Рассчитав электропотребление на единицу поголовья (рис.5) можно определить месячную норму потребления электрической энергии, в зависимости от времени года.

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 9
Рис. 5 – Месячное электропотребление на единицу поголовья на ОАО «Юргинский»

Анализ показал наличие существенного различия в электропотреблении при содержании КРС и свинопоголовья. Это объясняется технологическими условиями содержания.

Более детальный месячный расход электроэнергии на единицу поголовья при нормальной загрузке корпуса показан в табл. 2.

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 10
Таблица 2 – Расчетные нормы расхода электроэнергии по животноводческому комплексу ОАО «Юргинский»

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 табл. З.

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 11
Таблица 3 – Установленная мощность корпуса КРС

На рис. 6 построен суточный график нагрузки одного корпуса без учета электрической мощности необходимой на обогрев корпуса и нагрев воды.

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области 12
Рис. 6 – Суточный график электрической нагрузки корпуса КРС

Величина электрической мощности необходимой на обогрев помещений непостоянна. Она напрямую зависит от температуры окружающей среды, что затрудняет ее прогнозирование.

На основании изложенного материала можно сделать следующий вывод.

Электропотребление на животноводческих комплексах и птицефабриках легко прогнозируемо.

Полученные статистические данные свидетельствуют о значительном изменении электропотребления в зависимости от времени года.

Животноводческие комплексы и птицефабрики являются предприятиями, на которых образуется большое количество животноводческих отходов (навоз, куриный помет, солома).

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 позволит не зависеть от энергосистемы и значительно сократить затраты на электроснабжение.

Источник: Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области / Г.И. Разгильдеев, Р.А. Храмцов // Вестник КузГТУ. — 2005. — №2. — C. 47-50

Добавить комментарий

Gekoms LLC

Коллектив экспертов большая часть опыта и знаний которых востребованы в области промышленной автоматизации, разработке технически сложного оборудования, программировании АСУТП, управлении электроприводом. Телефон: +7(812) 317-00-87 Email: info@gekoms.com Сайт: https://gekoms.org