Потенциал использования солнечных и ветровых установок для энергоснабжения насосных станций в мелиоративных системах Саратовской области

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.

1. Абдразаков Ф.К., Рукавишников А.А. Актуальные вопросы обслуживания оросительных каналов и рациональное управление водными ресурсами // Основы рационального природопользования: Материалы IX Национальной конференции с международным участием, Саратов, 12-13 октября 2023 г. Саратов: Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, 2023. С. 7-15. EDN: ZXMGRD

2. Абдразаков Ф.К., Рукавишников А.А. Инновационные подходы к орошению: интеграция солнечных батарей в оросительные сети // Актуальные проблемы энергетики АПК: Материалы II Национальной научно-практической конференции с международным участием имени Г.П. Ерошенко, Саратов, 25 апреля 2024 г. Саратов: Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии им. Н.И. Вавилова, 2024. С. 9-13. EDN: DAISOY

3. Абдразаков Ф.К., Логашов Д.В., Рукавишников А.А. Исследования работы мелиоративных насосных станции Приволжского филиала ФГБУ «Управление «Саратовмелиоводхоз» и пути их совершенствования // Аграрный научный журнал. 2023. № 8. С. 97-102. DOI: 10.28983/asj.y2023i8pp97-10

4. Свалова М.В., Касаткин В.В., Касаткина Н.Ю., Закиров А.Ю. Исследование солнечной энергии как одного из возобновляемых источников энергии, возможных к применению в сельском хозяйстве // АПК России. 2019. Т. 26, № 4. С. 563-571. EDN: ARDAAX

5. Марченко О.В., Соломин С.В. О мерах по стимулированию развития возобновляемых источников энергии // Science Time. 2015. № 4 (16). С. 472-477. EDN: TSAJHL

6. Осадчий Г.Б. Влияние энергетики возобновляемых источников энергии на устойчивое развитие сельского хозяйства // Деловая слава России. 2015. № 51. С. 51-58. EDN: VOBXQJ

7. Садыков М.А., Алманбетов А.А., Рырсалиев А.С. Перспективы использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве // Научный аспект. 2021. Т. 8, № 2. С. 905-911. EDN: YSGGVI

8. Сологубова Г.С. Перспективы развития возобновляемых источников энергии в РФ // Технико-технологические проблемы сервиса. 2020. № 2 (52). С. 55-63. EDN: REISHQ

9. Торстен Т. Шаг к независимости // Новое сельское хозяйство. 2014. № 2. С. 112-115. EDN: RZFHAZ

10. Чернокнижников В.Д., Шагимарданов П.Д. Определение концепции гибридного накопителя энергии с целью интеграции систем возобновляемых источников энергии в централизованную энергетическую систему // Электроэнергетика глазами молодежи: Материалы XI Международной научно-технической конференции: В 2 т. Т. 2. Ставрополь, 15-17 сентября 2020 г. Ставрополь: Северо-Кавказский федеральный университет, 2020. С. 167-170. EDN: LYAWVT