Фярид Кинжаевич Абдразаков, заслуженный деятель науки РФ, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Гидромелиорация, природообустройство и строительство в АПК», институт инженерии и робототехники
г. Саратов
Fyarid K. Abdrazakov, Honored Scientist of the RussianFederation, DSs (Tech), Professor, Professor of the Department of «Hydraulic Engineering, Land Reclamation and Construction in Agriculture», Institute of Engineering and Robotics
Saratov
Андрей Алексеевич Рукавишников, канд. техн. наук,доцент кафедры «Гидромелиорация, природообустройство и строительство в АПК», институт инженерии и робототехники
г. Саратов
Andrey A. Rukavishnikov, CSs (Tech), Associate Professorof the Department of «Hydraulic Land Reclamation, Environmental Management and Construction in Agriculture», Institute of Engineering and Robotics
Saratov
Татьяна Анатольевна Панкова, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Гидромелиорация, природообустройство и строительство в АПК», институт инженерии и робототехники
г. Саратов
Tatiana A. Pankova, CSs (Tech), Associate Professor, Associate Professor of the Department of «Hydraulic Engineering, Land Reclamation and Construction in Agriculture», Institute of Engineering and Robotics
Saratov
Бакиров Сергей Михайлович, директор институтаинженерии и робототехники, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры «Электрооборудование, энергоснабжение и роботизация», институт инженерии и робототехники
г. Саратов
Sergey M. Bakirov, Director of the Institute of Engineering and Robotics, DSs (Tech), Associate Professor, Professor of the Department of Electrical Equipment, Power Supply, and Robotics, Institute of Engineering and Robotics
Saratov
В условиях роста энергоемкости сельскохозяйственного производства и необходимости повышения устойчивости мелиоративных систем актуальной задачей становится внедрение возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в насосные станции оросительных систем. Цель исследований заключается в том, чтобы оценить техническую и экономическую эффективность использования солнечных и ветровых установок для энергоснабжения насосных станций в мелиоративных системах Саратовской области, а также разработать рекомендации по их внедрению. В статье рассматривается потенциал использования солнечных и ветровых установок для электроснабжения насосного оборудования, используемого в системах орошения, на примере Саратовской области. Для исследований были использованы данные о технических характеристиках насосных станций включая модели производства «Энергомаш» и других отечественных производителей. Проведен анализ адаптации насосного оборудования к работе с нестабильными источниками генерации – такими, как солнечные панели и ветрогенераторы. Рассмотрены схемы интеграции ВИЭ в системы водоснабжения, в том числе применение аккумуляторных систем и инверторов для обеспечения стабильного энергоснабжения. На основе проведенных расчетов оценена эффективность использования ВИЭ в различных районах Саратовской области включая анализ мощности насосного оборудования, требуемого энергопотребления и экономической целесообразности перехода на автономные энергетические решения. Результаты исследований показывают, что внедрение ВИЭ в насосные станции позволяет снизить эксплуатационные затраты на 20-30%, повысить энергоэффективность мелиоративных систем и уменьшить воздействие на окружающую среду. Срок окупаемости таких проектов составляет 7-10 лет, что делает их экономически привлекательными для сельскохозяйственных предприятий региона. Использование солнечных панелей и ветрогенераторов для питания насосных станций снижает зависимость сельского хозяйства от традиционных источников энергии. При этом можно разработать технологию применения гибридных схем (сеть + ВИЭ), которые позволяют оптимизировать энергопотребление, особенно в периоды низкого потребления. Дальнейшие исследования могут быть направлены на оптимизацию гибридных систем и разработку интеллектуальных систем управления энергопотреблением.
In the context of the growing energy intensity of agricultural production and the need to improve the sustainability of reclamation systems, the introduction of renewable energy sources (RES) into pumping stations of irrigation systems is becoming an urgent task. The purpose of this study is to evaluate the technical and economic efficiency of using solar and wind power plants to supply pumping stations in the reclamation systems of the Saratov Region, and to develop recommendations for their implementation. In this article the potential of using solar and wind installations for power supply of pumping equipment used in irrigation systems is considered on the example of Saratov region. Materials and methods. Data on the technical characteristics of pumping stations, including models produced by «Energomash» and other domestic manufacturers were used for the study. The adaptation of pumping equipment to work with unstable generation sources, such as solar panels and wind generators, has been analyzed. The schemes of RES integration into water supply systems are considered, including the use of battery systems and inverters to ensure stable power supply. On the basis of calculations, the efficiency of RES utilization in different districts of the Saratov region has been assessed, including the analysis of pumping equipment capacity, required energy consumption and economic feasibility of transition to autonomous energy solutions. The results of the study show that the introduction of RES in pumping stations can reduce operating costs by 20-30%, increase energy efficiency of land reclamation systems and reduce environmental impact. The payback period of such projects is 7-10 years, which makes them economically attractive for agricultural enterprises in the region. The use of solar panels and wind generators to power pumping stations reduces the dependence of agriculture on traditional energy sources. At the same time, it is possible to develop technology for the application of hybrid schemes (network + RES), which allow to optimize energy consumption, especially in periods of low consumption. Further research could be aimed at optimizing hybrid systems and developing intelligent energy management systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.