You are currently viewing Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области

Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области

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:

Рисунок 1 – Зависимость величины электропотребления от времени года
Рисунок 1 – Зависимость величины электропотребления от времени года

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:

Рисунок 2 – График электропотребления на единицу поголовья
Рисунок 2 – График электропотребления на единицу поголовья

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:

Рисунок З – Поля корреляции и кривые регрессии между электропотреблением и поголовьем птицы (отн. ед.)
Рисунок З – Поля корреляции и кривые регрессии между электропотреблением и поголовьем птицы (отн. ед.)

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:

Таблица 1 – Разделение животноводческих комплексов на группы в зависимости от годового электропотребления
Таблица 1 – Разделение животноводческих комплексов на группы в зависимости от годового электропотребления

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:

Рисунок 4 – График годового электропотребления на животноводческом комплексе ОАО «Юргинский»
Рисунок 4 – График годового электропотребления на животноводческом комплексе ОАО «Юргинский»

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:

Рисунок 5 – Месячное электропотребление на единицу поголовья на ОАО «Юргинский»
Рисунок 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 животных.

Более детальный месячный расход электроэнергии на единицу поголовья при нормальной загрузке корпуса показан в таблице 2:

Таблица 2 – Расчетные нормы расхода электроэнергии по животноводческому комплексу ОАО «Юргинский»
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 таблице З:

Таблица 3 – Установленная мощность корпуса КРС
Таблица 3 – Установленная мощность корпуса КРС

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

Рисунок 6 – Суточный график электрической нагрузки корпуса КРС
Рисунок 6 – Суточный график электрической нагрузки корпуса КРС

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.
  • 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 решение может позволить не зависеть от энергосистемы и значительно сократить затраты на электроснабжение.

Список литературы

  1. О критериях оценки эффективности мероприятий по энергосбережению в электроэнергетике.

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