Теоретические основы энергосберегающих технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

5

Введение

Особенности функционирования сельскохозяйственной отрасли связаны с тем, что в качестве объекта воздействия машинных технологий чаще всего выступают биологические объекты: почва, растение, животное. Это накладывает отпечатки на особенности потребления и распределения энергии, а также возможные энергетические источники. Структура теплоэнергетических ресурсов для сельского хозяйства помимо традиционных источников энергии - нефти, газа, электроэнергии; включает также солнечную энергию, энергию биологической массы, вторичные энергоресурсы. Функционирование российского сельского хозяйства происходит в более неблагоприятных климатических условиях, чем в развитых капиталистических странах. Это приводит к тому, что 30-40% энергетических ресурсов, потребляемых в сельском хозяйстве, тратится на обогрев помещений. Совокупные энергетические затраты на производство 1 т условной зерновой единицы в России в сравнении с США выше более, чем в 5 раз. В настоящее время энергоемкость производимой продукции выступает как фактор конкурентоспособности произведенной продукции. Это тем более важно в связи с предстоящим вступлением России в ВТО.

При плановой модели хозяйствования отмечалась устойчивая тенденция к повышению энергоемкости сельскохозяйственного производства. Увеличение прироста валовой продукции сельского хозяйства на 1% достигалось повышением на 1,8-2,7% используемых энергетических мощностей. Анализ показывает, что за последние три пятилетки повышалась энергоемкость средств производства. Потребление овеществленной энергии возросло на 350%. За указанный период прирост растениеводческой и животноводческой продукции составил соответственно 25% и 35%.

Актуальность выбранной темы заключается в еще недостаточной разработанности вопросов повышения эффективности производственной деятельности на предприятии. Экономически эффективным можно считать то производство, при котором при реализации своей продукции и при выплате всех обязательных платежей и налогов у предприятия остается чистая прибыль на развитие производства. Для достижения эффективного производства необходимо четко знать потребности в оборудовании, материалах, полуфабрикатах, численности основных и вспомогательных рабочих (персонала) для изготовления в срок продукции в установленных объемах и соответствующе установленным требованиям по качеству.

В целях повышения эффективности управленцы должны определять цели производства; влияние различных групп продукции друг на друга и деятельность всего предприятия; проводить оценку роли НИОКР; при необходимости разрабатывать методики определения экономической эффективности диверсификации производства.

Таким образом, разработка теоретических и методологических вопросов, обеспечивающих реализацию единого подхода к решению всей совокупности проблем металлообрабатывающего производства, определяют актуальность темы исследования.

Анализ экономической литературы позволяет сделать вывод, что многие ученые экономисты уже определили основные методы решения вопросов по ведению экономики предприятия.

Большинство экономистов (Бердникова Т.Б., Волков В.В., и др.) считают, что повышению эффективности производства, конкурентоспособности продукции и услуг можно добиться на основе систематического анализа хозяйственной деятельности предприятия. Анализ деятельности дает возможность выработать необходимую стратегию и тактику развития предприятия, на основе которых формируется производственная программа, выявляются резервы повышения эффективности производства (16).

1.Теоритические основы энергосберегающих технологий

1.1 Энергосбережение в сельском хозяйстве

сельский теплоэнергетический диверсификация аграрий

Энергосбережение с каждым годом становится все более актуальной проблемой. Ограниченность энергетических ресурсов, высокая стоимость энергии, негативное влияние на окружающую среду, связанные с её производством, все эти факторы невольно наводят на мысль, что разумней снижать потребление энергии, нежели постоянно увеличивать её производство, а значит, и количество проблем. Во всем мире уже давно не только постоянно ведется поиск путей уменьшения энергопотребления за счет его рационального использования, но и достаточно эффективно применяется. Наглядным примером является опыт Швеции, Германии, Франции, Канады. В нашей стране этому вопросу уделялось недостаточное внимание и носило слабый характер. Тем не менее, несколько лет назад и у нас началось формирование такого понятия, как энергосберегающая политика.

Постепенно набирающий силу в России процесс реализации политики энергосбережения крайне необходим в составе комплекса мер по преодолению кризиса национальной экономики. Эффективность энергосбережения значительно возрастает в тех отраслях экономики, где кризисные явления проявляются особенно сильно. К числу таких отраслей относится и сельское хозяйство.

Сельское хозяйство в России традиционно является наиболее трудной отраслью. Это подтверждается всем процессом развития нашей страны в закончившемся XX веке. В течение этого века страна была преобразована из земледельческой в индустриальную. Были созданы новые современные отрасли экономики. Однако сельское хозяйство, несмотря на многочисленные усилия, оставалось дотационной неэффективной отраслью.

Заседание Президиума Государственного совета, состоявшееся 30 сентября 2004 г. в г. Саратове, было посвящено развитию сельского хозяйства, особенно внедрению ресурсосберегающих технологий в растениеводство. Эта проблема крайне важна и для развития агропромышленного комплекса, и для социально-экономического подъема России в целом.

Объем рынка сельхозпродукции в России оценивается приблизительно в 15 млрд. долл. В 2003 г. объем валовой продукции агропрома составил 69,6% к уровню 1990 г. Рентабельность сельхозпредприятий в 2003 г. с учетом бюджетных субсидий составила 6%, около 50% хозяйств являются убыточными. Доля АПК в общем объеме инвестиций не превышает 2,7%. В России в 2004 г. собрано 76 млн т зерна (на 9 млн т больше, чем в 2003 г.).

Сельское хозяйство является весьма сложным и своеобразным объектом с точки зрения энергообеспечения. Но при создании системы энергообеспечения сельского хозяйства эти особенности учтены не были. В результате была создана громоздкая и неэффективная система энергообеспечения, которую составляют десятки тысяч километров линий электропередач, множество котельных, громоздкий металлоемкий машинный парк и многое другое. За последние десятилетия к этим недостаткам добавилась предельная их изношенность.

Особенности функционирования сельскохозяйственной отрасли связаны с тем, что в качестве объекта воздействия машинных технологий чаще всего выступают биологические объекты: почва, растение, животное. Это накладывает отпечатки на особенности потребления и распределения энергии, а также возможные энергетические источники. Структура теплоэнергетических ресурсов для сельского хозяйства помимо традиционных источников энергии - нефти, газа, электроэнергии; включает также солнечную энергию, энергию биологической массы, вторичные энергоресурсы. Функционирование российского сельского хозяйства происходит в более неблагоприятных климатических условиях, чем в развитых капиталистических странах. Это приводит к тому, что 30-40% энергетических ресурсов, потребляемых в сельском хозяйстве, тратится на обогрев помещений. Совокупные энергетические затраты на производство 1 т условной зерновой единицы в России в сравнении с США выше более, чем в 5 раз. В настоящее время энергоемкость производимой продукции выступает как фактор конкурентоспособности произведенной продукции. Это тем более важно в связи с предстоящим вступлением России в ВТО.

При плановой модели хозяйствования отмечалась устойчивая тенденция к повышению энергоемкости сельскохозяйственного производства. Увеличение прироста валовой продукции сельского хозяйства на 1% достигалось повышением на 1,8-2,7% используемых энергетических мощностей. Анализ показывает, что за последние три пятилетки повышалась энергоемкость средств производства. Потребление овеществленной энергии возросло на 350%. За указанный период прирост растениеводческой и животноводческой продукции составил соответственно 25% и 35%.

Проблема энергосбережения в сельском хозяйстве включает последовательное решение трех задач: принятие и постепенная реализация организационно-экономических и нормативно-правовых мероприятий; внедрение энергосберегающих технологий широким использованием вторичных энергоресурсов; изменение машинных технологий с кардинальным снижением энергетических затрат.

В животноводстве потребляется 18-22% жидкого топлива и 19-20% электрической энергии от всех энергоресурсов, используемых на производственные цели в сельском хозяйстве. Энергоемкость производства продукции животноводства в России превосходит США и другие ведущие страны Запада в 2,0-3,5 раза. Одна из основных причин состоит в том, что реализация генетического потенциала животных, по данным ВИЖа, не превышает 60%. Животноводческая отрасль недостаточно обеспечена кормами, они не сбалансированы по белку и микроэлементам. В плане ресурсосбережения в животноводстве перспективна разработка комплекса мероприятий по совершенствованию структуры кормопроизводства. Замена зерновых кормов травяными, на производство которых затрачивается меньше энергии, ведет к значительной экономии энергетических ресурсов. Системы содержания и кормления, животных с организацией многолетних культурных пастбищ и загонной пастьбы животных ведет к снижению энергоемкости животноводческой продукции в 2-3 раза в сравнении со стойловым содержанием животных.

В растениеводстве также происходит коренная переоценка применяемых технологий возделывания культур с целью существенного сокращения энергетических затрат. Для того чтобы снизить энергетические затраты, при основной обработке почвы применяются ресурсосберегающие приемы обработки почвы. В качестве, последних, выступают плоскорезная обработка почвы, мелкое лемешное лущение, дискование. Исследования показывают, что на оструктуренных плодородных почвах ресурсосберегающие обработки в сравнении со вспашкой не снижают урожайность зерновых культур. При этом расход горючего при основной обработке почвы снижается на 1 л при уменьшении глубины обработки на 1 см. В сельском хозяйстве Свердловской области активно внедряются посевные комбинированные агрегаты. Данные сельскохозяйственные машины за один проход по полю осуществляют до восьми операций: боронование, внесение удобрений, культивация, выравнивание почвы, посев, прикатывание посевов и т.д. Комбинированные посевные агрегаты в сравнении с раздельным применением приемов предпосевной обработки почвы обеспечивают сокращение энергетических затрат при посеве. Так, расход топлива в среднем при посеве комбинированным посевным агрегатом «Виктория» на стерневом фоне в ПСХК «Новосельский» Красноуфимкого района сократился на 8,1 кг/га. Одной из энергоемких операций применяемых при возделывании зерновых культур является сушка зерна. Установлено, что для того чтобы снизить влажность зерна с 30% до 14%, необходимо сжечь горючего от 15 до 20 кг на 1 т зерновой массы. Использование в кормопроизводстве зерносенажа и плющеного зерна в сельском хозяйстве позволяет значительно снизить расход горючего благодаря исключению операции с сушкой зерна.

В настоящее время система энергообеспечения, как и сельское хозяйство в целом, находится в состоянии глубокого системного кризиса.

Современное состояние отечественного сельского хозяйства характеризуется:

- низким уровнем производительности труда в сравнении со странами Запада (странами большой семерки). В настоящее время она составляет лишь около 10% от американского уровня [I];

- высокая энергоемкость производимой продукции в 4-6 раз выше, чем в странах Запада;

- большой набор используемых технологических и энергетических средств при малом коэффициенте полезного использования. Среднегодовой коэффициент использования электрических подстанций, котельных, установленной мощности двигателей внутреннего сгорания не достигает 20%;

- сложная структура топливно-энергетического баланса (ТЭБ). Основными его составляющими являются следующие виды топливно-энергетических ресурсов (ТЭР): дизельное топливо и автобензин (около 1/3), электроэнергия (12%), твердое топливо (более 1/3), газ, жидкое печное топливо и др.;

- устаревшее оборудование и коммуникации - около 90% их работает за пределами сроков амортизации;

- развал системы эксплуатации и сервиса, сокращающийся парк работоспособных машин;

- дефицит работоспособных кадров необходимой квалификации.

Положение в сельском хозяйстве непрерывно усложняется стремительным ростом тарифов и цен на ТЭР. Это приводит к увеличению доли ТЭР в себестоимости производимой продукции.

В относительно благополучном 1999 году сельское хозяйство Челябинской и Свердловской областей имело следующие показатели реализации продукции и потребления ТЭР.

Показатели, приведенные в таблице, говорят о том, что уже в 1999 году топливно-энергетическая составляющая затрат (ТЭСЗ) себестоимости сельхозпродукции приблизилась к 50%. Для сравнения отметим, что аналогичный показатель стран Запада, как правило, не превышает 10%. За прошедшее после 1999 года время цены на ТЭР и тарифы увеличились в 2-2,5 раза. Производство сельхозпродукции в связи с неблагоприятными условиями 2000 года сократилось в 1,2-1,3 раза при практически неизменном расходе ТЭР. Следовательно, ТЭСЗ достигло уровня 55-57 %.

К сожалению, ожидать стабилизации цен на ТЭР и тем более их снижения - основания нет. Также не предвидится в обозримом будущем резкого увеличения сельхозпродукции. Эти обстоятельства говорят о том, что тенденция роста ТЭСЗ в себестоимости сельхозпродукции сохранится и далее. Сохранение этой тревожной тенденции приведет к падению объема механизированных работ, а следовательно, дальнейшему снижению производительности труда и общему снижению производства сельхозпродукции.

Создается реальная угроза продовольственной безопасности.

Таблица1- Энергообеспечение производства продукции.

Основные показатели	Челябинская область	Свердловская обл.	Пермская обл.
Реализовано продукции (млн.руб.)	5160	3840	2990
При этом израсходовано Дизельное топливо, тыс. т.	170	116	105
на сумму (млн. руб.)	680	464	348
автобензин тыс. тонн	70	58	52
на сумму (млн. руб.)	420	340	305
машинные масла тыс. тонн	9	6	5
на сумму (млн. руб.)	180	120	110
электроэнергия млрд. кВт/ч	1,5	0,9	0,8
на сумму (млн. руб.)	300	135	128
Угля и газа на сумму (млн. руб.)	400	270	197
Общие затраты на ТЭР (млн. руб.)	1980	1329	1078
Общие затраты на производство продукции при прибыли 20 % (млн. руб.)	4300	3200	2482
Топливно-энергетическая составляющая затрат в себестоимости с.- х. продукции	46 %	42 %	40%

Предотвратить такую мрачную перспективу возможно только активной реализацией политики энергосбережения на основе единой энергетической стратегии на ближайшие 15-20 лет.

Таким образом, в современных условиях энергосбережение объективно должно стать базовой технологией приостановления разрушительных тенденций в сельском хозяйстве. Откладывать активную работу по энергосбережению - это значит приближать катастрофические явления в сельском хозяйстве.

В процессе реализации энергосбережения используется метод системной интеграции, передового опыта и научных достижений в энергетике, технологии сельскохозяйственного производства, а также экономических, организационно-правовых аспектов и социальной политики села.

Эффективность работы по энергосбережению должна оцениваться конкретными показателями. Основные термины и показатели вытекают из закона РФ "Об энергосбережении" [2]. Были приняты основополагающими следующие понятия и термины.

Эффективность использования ТЭР - это объем полезного производства продукции и услуг, выполненных оборудованием, технологическим процессом, предприятием или организацией, полученных в расчете на единицу ТЭР, использованных для производства выше объема продукции и услуг. Таким образом, эффективность определяется отношением:

Э = суммарный П /суммарный Т = [руб./к.у.т.] (1)

где суммарный П -объем полученной продукции или услуг, руб.;

суммарный Т - объем израсходованных ТЭР, в к.у.т.

Энергоемкость выпускаемой продукции - это отношение объема израсходованных ТЭР к объему произведенной продукции и услуг, т. е.

Еэ = суммарный Т /суммарный П = [к.у.т./руб.] (2)

Энергоемкость продукции есть величина, обратная величине эффективности использования ТЭР.

Эффективность использования затрат на ТЭР - это отношение полезного производства продукции и услуг к объему затрат на приобретение ТЭР, израсходованных на производство данного объема продукции, т.е.

Эз = суммарный П / [Ц*суммарный Т] (3)

 где Ц - цена единицы массы ТЭР.

Потенциал энергосбережения - ожидаемый результат (в %) снижения затрат от выполнения заданных запланированных энергосберегающих мероприятий. Его величина зависит от технологического состояния, уровня организации и эксплуатации рассматриваемого производства в сравнении с передовыми образцами - образцами-аналогами.

Количественно потенциал энергосбережения нашего сельского хозяйства следует оценивать возможным снижением энергоемкости продукции (выражение 2), уровнем повышения эффективности использования ТЭР (выражение 1) и затрат на ТЭР (выражение 3), а также возможным снижением ТЭСЗ в себестоимости производимой продукции и услуг.

Размеры отставания нашего сельского хозяйства от стран-аналогов по этим показателям нельзя рассматривать как потенциал энергосбережения. Существует комплекс объективных факторов, которые не позволят нашему сельскому хозяйству достичь показателей стран Запада. В число таких факторов входят:

своеобразие географического положения и размеров России. Россия занимает 1/7 часть земной суши в Северном полушарии, ориентированной на Арктику. Среднегодовая температура колеблется по территории от плюс 10-15°С до минус 10-15°С. Около половины сельхозугодий находится в зонах рискованного земледелия, зонах систематического переувлажнения, зонах с коротким летним периодом;

различная густота населения в сельскохозяйственных районах и с различными расстояниями между сельскими населенными пунктами. Это является причиной появления протяженных энергокоммуникаций: ЛЭП, газопроводов, дорог;

различные структуры ТЭБ в хозяйствах, организациях, населенных пунктах в связи с нахождением в различных температурных условиях и сельскохозяйственных зонах (лесных, степных, полустепных) и зонах с различными природными запасами ТЭР.

1.2 Основные виды энергоресурсов

Основными видами энергоресурсов, которые потребляет сельское хозяйство, являются ГСМ (горюче-смазочные материалы), тепловая энергия, электроэнергия, газ. В зависимости от сельскохозяйственного направления приоритет отдается разным его видам, если для животноводства это ГСМ и электроэнергия, то для растениеводства это ГСМ, а для закрытого грунта тепловая энергия и электроэнергия.

Сохранение энергии - наиболее обещающий путь к решению в ближайшей перспективе проблем нехватки ископаемого топлива для производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Здесь хотелось бы отметить, что, с одной стороны, сельское хозяйство не является крупным потребителем ископаемого топлива. С другой стороны для увеличения производства продукции сельское хозяйство должно развиваться, интенсивно используя индустриальные технологии, а этот процесс неразрывно связан с возрастанием потребления энергии. На сегодняшний день прирост продукции на 1 % влечет за собой увеличение расхода энергоресурсов на 2 - 3 %. Затрагивая мировые тенденции энергосбережения, хотелось бы отметить, что сельское хозяйство России значительно отстает в этой области от зарубежных стран. Это объясняется, главным образом тем, что разразившийся в 70-е годы энергетический кризис заставил страны Западной Европы, США, Канады, Японии разработать и внедрить систему технических, технологических, организационных и экономических мероприятий, позволивших обеспечить рост производства продукции сельского хозяйства при уменьшении энергозатрат. Например, удельный вес энергозатрат в объединенной Германии в стоимости продукции составляет порядка 7 %, в России же - свыше 20. Причем отмечаются тенденции роста не только общих энергозатрат, но и удельных (на 1 га, на 1 работника, на 1 рубль валовой продукции). В структуре потребления наибольший удельный вес приходится на дизельное топливо - порядка 30 %; бензин - 11-16 %; природный газ -20%; электроэнергия и уголь - 10-11%. Как видно основное потребление энергии осуществляется за счет использования первичных не возобновляемых источников энергии. Поэтому в современных условиях вопрос экономии топливно-энергетических ресурсов приобретает особую остроту.

К тому же растущий дефицит сельхозмашин и низкий уровень их готовности в сочетании с удорожанием топлива и смазочных материалов привел к тому, что площади посевов и поголовье скота неизменно сокращается. Надежды на то, что это может быть компенсировано ростом урожайности и продуктивности, не подтверждаются. Более того, снижение потребления минеральных и органических удобрений привело к падению плодородия почв. По сути дела, в последние годы сельскохозяйственное производство осуществлялось в “долг”, за счет эксплуатации природного потенциала земли, без его восстановления сельское хозяйство становится все более уязвимым к перепадам погодных условий, все более неустойчивым и труднопрогнозируемым. Следовательно, без организации товарного производства на базе энергоресурсосбережения не может быть нормального отечественного рынка продовольствия, сориентированного на массового потребителя.

К вышесказанному хотелось бы добавить, что проблема энергосбережения является комплексной и включает целый ряд задач. Поэтому попытки решать отдельные вопросы обособленно чаще всего не приводят к хорошему результату. Только рассмотрение их оптимальных сочетаний позволит достигнуть необходимого эффекта.

В свете всего вышеуказанного выделяются два пути энергосбережения: использование первичных и вторичных энергоресурсов. Причем при использовании первичных источников энергии, образовавшихся в результате геологического развития Земли, главный упор необходимо сделать на использование первичных возобновляемых источников энергии (использование энергии Солнца, ветра, приливов-отливов, геотермальной энергии и т.д.) иначе альтернативных источников энергии. В данном случае предполагается альтернатива использованию первичных невозобновляемых источников энергии (уголь, нефть, газ, слюда, сланцы и т.д.).

Применение сберегающих технологий позволило бы экономить ежегодно десятки миллиардов рублей за счет сокращения использования горюче-смазочных материалов, в 2,5 раза снизить затраты металла для производства сельскохозяйственных машин, остановить эрозию почв, сохранить окружающую среду. "Это главный стратегический ресурс повышения конкурентоспособности и рентабельности сельскохозяйственного производства страны", - говорится в документах.

Мировой опыт убедительно показывает, что ресурсосберегающие технологии обеспечивают устойчивое развитие растениеводческой отрасли в экономической, экологической и социальной перспективе. Их применение улучшает плодородие почв, предотвращает водную и ветровую эрозию, деградацию водных и земельных ресурсов.

В настоящее время в мире около 400 млн га обрабатывается по ресурсосберегающим технологиям с использованием специализированной техники. Внедрение их является одним из основных направлений развития земледелия в странах-ведущих экспортерах зерна: США, Канаде, Аргентине, Австралии, странах ЕС. Широкомасштабному внедрению ресурсосберегающих технологий способствует государственная поддержка.

Переориентация сельскохозяйственного машиностроения на производство техники для ресурсосберегающих технологий привела к созданию производительных комбинированных агрегатов, производящих минимальную обработку, и стерневых сеялок. При этом производство плугов, например, в США значительно сократилось.

России на 40 лет отстает от своих главных конкурентов на мировом продовольственном рынке. На сегодняшний день только 2-3% угодий обрабатывается по технологиям сберегающего земледелия. В расчете на 1 га в России вносится в 4 раза меньше минеральных удобрений, чем в Австралии, в 6 раз - чем в Канаде и в 10 раз - чем в США.

Из-за низкой технической обеспеченности и плохой подготовки почв теряется до 30% урожая. При этом удельные затраты энергии на одного работающего в отечественном сельском хозяйстве в несколько раз выше, чем в Западной Европе и США, а занято в аграрной отрасли России 13% трудоспособного населения страны, что в 2-4 раза больше, чем в Канаде или странах ЕС.

Выводы, сделанные в Саратове: в стране есть предпосылки для перехода на энергосберегающие технологии, налажено производство современной техники, имеются качественные средства защиты растений, обобщен лучший отечественный и зарубежный опыт.

Теперь необходимо создать условия для широкомасштабного перехода на новые технологии, среди которых применение новой стратегии на внутреннем сельскохозяйственном рынке, внедрение ресурсосберегающих технологий, развитие сельхозмашиностроения, селекции, семеноводства, совершенствование научного обеспечения и специального образования.

К технологиям сберегающего земледелия отнесены отказ от обработки почвы и посев по равномерно разбросанной измельченной соломе. Облегчить использование новаторских технологий должны льготные кредиты и снижение налогов.

Снижения пошлин недостаточно для решения проблем аграриев. Многое упирается в низкий платежеспособный спрос крестьянства. Для решения этой проблемы нужно развивать долгосрочное кредитование и лизинг сельхозтехники. Увеличение уставного капитала Россельхозбанка позволит активнее развивать систему сельского кредитования, которое на сегодня "пока только складывается".

Немыслимыми темпами дорожает горючее, но немногие регионы могут себе позволить брать на себя часть затрат на его приобретение. Отечественный сельхозпроизводитель все еще слабо защищен от недобросовестного продовольственного импорта. И разве может основная масса сельских товаропроизводителей приобрести современные комплексы машин при нынешних ставках кредита - 15-20%, в то время как до 1990-х годов они составляли не более 1 -5%.

Очевидно, что без новейших технологий отставание наверстать не удастся. Помимо экологической чистоты, рынок требует от сельского хозяйства все более высоких урожаев и надоев, иными словами, повышения рентабельности и конкурентоспособности. Все вместе эти понятия объединяются в одно определение - продовольственная безопасность страны.

Для того, чтобы исправить ситуацию, необходимо разработать несколько федеральных программ, делая упор на использование ресурсосберегающих технологий. Применяя новое производство, можно будет экономить до 20 млрд руб. в год.

1.3 Перспективы развития мирового сельского хозяйства до 2050 года: возможности, угрозы, приоритеты

Вглядываясь в будущее, мы хотим понять: грозит ли человечеству - в близкой или отдаленной перспективе - массовый голод, если уже сейчас от него, по данным ООН, страдает один миллиард человек? Хватит ли сельскому хозяйству земельных, водных и других природных ресурсов, чтобы удовлетворить продовольственные потребности каждого жителя планеты на уровне не менее 2700 ккал в сутки? Способны ли инновации в сельском хозяйстве противостоять опасным изменениям климата и капризам природы? Наконец, какую аграрную политику предстоит выработать мировому сообществу и каждой стране, чтобы обеспечить высокоэффективное, устойчивое сельское хозяйство? Расчеты долгосрочных прогнозов, разработанные совместно специалистами Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) и ФАО, дают оценку рынков основных сельскохозяйственных продуктов на 10 лет вперед. Если принять в качестве гипотезы, что в более далекой перспективе будут сохраняться те же тенденции и степень влияния различных факторов друг на друга, то можно построить сценарий развития ситуации в мировом сельском хозяйстве на основе существующих прогнозов.

Всероссийским институтом аграрных проблем и информатики им. А.А. Никонова в содружестве с Российско-немецкой высшей школой управления Академии народного хозяйства были разработаны варианты прогнозов развития мирового и российского сельского хозяйства на период до 2050 г. (исследование выполняется при поддержке проекта №08-02-00008а Российского гуманитарного научного фонда). В качестве предпосылок для данного прогноза были выдвинуты четыре гипотезы.

Первая. Посевные площади под главными сельскохозяйственными культурами (пшеница, кукуруза, рис) не будут сокращаться, а будут даже увеличиваться. Это один из главных уроков, который должны вынести все страны в результате продовольственного кризиса в 2007-2009 гг. В противном случае многие страны и человечество в целом обрекают себя на постоянное повторение такого рода кризисов.

Вторая. Во всех странах всё больше ресурсов будет тратиться на внедрение достижений научно-технического прогресса в сельское хозяйство, что позволит увеличить эффективность использования ресурсов, прежде всего земли и воды.

Третья. Развивающиеся страны многих регионов будут увеличивать потребление белков за счет мясной и молочной продукции. Из этого следует, что всё большая доля выращенных растительных ресурсов будет использоваться на корма.

Четвертая. В большинстве стран будет сохраняться тенденция использования сельскохозяйственных ресурсов прежде всего для продовольственных целей. Исключения составят только те страны, где существуют особые природные и политические условия, которые позволяют им эффективно использовать земельные ресурсы для производства биотоплива. К таким странам можно отнести прежде всего США (этанол из кукурузы), Бразилию (этанол из сахарного тростника) и в перспективе - ряд стран Юго-Восточной Азии, которые смогут освоить эффективное производство биодизеля из пальмового масла.

Что и сколько будет есть человечество

В качестве примера представляем результаты прогнозных расчетов производства пшеницы (см. таблицу 1)



Производство пшеницы прогнозируется к 2020 г. в объеме 806 млн т (прирост 18% к 2008 г.), а в 2050 году - 950 млн т, (прирост 40% к уровню 2008 г.) За тот же период, по прогнозам ООН, население увеличится примерно на 30-35%. Следовательно, среднедушевая обеспеченность зерном в пшеничном сегменте может несколько возрасти.

В развивающихся странах можно ожидать повышение доли импорта в общем потреблении пшеницы с 24-26% до 30% - из-за возрастающего использования пшеницы в животноводстве. Наиболее высокие темпы роста производства прогнозируются в наименее развитых странах (2,8 раза в 2050 г. по сравнению с 2008 г.). Только в этом случае им удастся снизить зависимость от импорта с 60% до 50%. Однако и этот уровень нельзя признать нормальным. Необходимы определенные действия со стороны развитых стран, которые могли бы способствовать увеличению производства пшеницы непосредственно в этой группе государств.

Теперь приведём некоторые результаты прогнозирования развития молочной и мясной отрасли. По нашим оценкам, производство молока в мире будет увеличиваться темпами более высокими, чем рост населения. К 2050 г. мировое производство молока может достигнуть 1222 млн т, что почти на 80% выше, чем в 2008 г. Наибольший вклад в этот прирост должны внести развивающиеся страны, в которых производство увеличится почти в 2,25 раза. Однако даже в далекой перспективе останется существенным разрыв в продуктивности молочного животноводства между развитыми и развивающимися цивилизациями. В настоящее время в развивающихся странах этот показатель в 7 раз ниже, чем в развитых (690 кг и 4900 кг). При существующих тенденциях этот разрыв лишь незначительно уменьшится. Развитые страны должны приложить определенные усилия по ускорению внедрения технологического прогресса в молочное хозяйство развивающихся стран. В развивающихся странах можно ожидать некоторого сокращения поголовья коров при существенном повышении их продуктивности. Это позволит решить две проблемы: увеличить производство растительных продовольственных ресурсов, доступных для населения, и повысить долю молочного белка в продовольственном рационе бедных слоев населения.

Наиболее острой и сложной проблемой продовольственного обеспечения человечества в будущем остается производство мяса, которое является главным фактором улучшения питания населения планеты. В таблице 2 представлены прогнозные показатели производства трех основных видов мяса: говядины, свинины, мяса птицы в целом по всему миру и в трех группах стран: развитые, развивающиеся, наименее развитые страны.

Прогнозные расчеты показывают, что производство и потребление говядины может увеличиться к 2050 г. более чем на 60%, свинины - на 77%, мяса птицы - 2,15 раза. Темпы роста производства мяса могут превысить темпы роста населения. Выявлена возможность опережающего роста мясной отрасли в развивающихся странах, которые способны будут удовлетворять внутренний спрос за счет собственного производства. В наименее развитых странах при данных предпосылках можно прогнозировать, что значительная часть спроса на говядину и свинину будет удовлетворяться за счет внутреннего производства, тогда как 40% потребления мяса птицы будет покрываться за счет импорта.

Представленные прогнозы производства основных видов сельскохозяйственной продукции позволяют предположить, что при условии перевода сельского хозяйства на инновационную, ресурсосберегающую траекторию развития в течение обозримого 40-летнего периода можно существенно снизить угрозы затяжного мирового продовольственного кризиса. Ещё более неотложной проблемой мирового сообщества является преодоление страшной угрозы голода.

Различные варианты прогнозов продовольственного потребления в мире свидетельствуют о повышении его уровня в расчете на душу населения. Однако темпы такого роста будут замедляться. За 30 лет (с 1970 по 2000 гг.) потребление продуктов питания в мире (в энергетическом эквиваленте) выросло с 2411 до 2789 ккал на одного человека в сутки, т.е. прирост составил 16% или 0,48% в среднем за год. По прогнозу на 2001 - 2030 гг., потребление возрастет до 2950 ккал, но прирост за 30 лет составит только 9% или 0,28% в среднем за год.

К 2050 г. увеличение потребления прогнозируется до уровня 3130 ккал на человека в сутки, а прирост за 20 лет составит 3% или 0,15% в год. При этом развивающиеся страны будут увеличивать потребление в 5-6 раз быстрее, чем развитые страны. Благодаря такой динамике будет сокращаться разница в уровне потребления продовольствия между различными цивилизациями, что должно стать основанием для более гармоничного и социально-стабильного развития человечества.

В настоящее время только половина населения обеспечена возможностью полноценного питания. Отметим, что 30 лет назад в эту категорию входило всего 4% населения. К середине века около 90% населения планеты сможет потреблять продовольствие на уровне более 2700 ккал в сутки на душу.

Достижение таких параметров производства является сверхзадачей для мирового сельского хозяйства, учитывая, что переход на инновационный путь развития сопряжен с большими затратами и рисками.

1.4 Потенциал энергосбережения для сельского хозяйства

Одним из ключевых факторов стоимости получаемого сельскохозяйственного продукта, является его энергоёмкость. А именно, количество энергии, затрачиваемое на производство единицы продукции. По этому показателю наши производители имеют существенное отставание от своих западных коллег. Несомненно, существенное влияние оказывает географическое положение и климатические условия, но отрицать недостатки в используемых технологиях, технических устройствах и системе управления, тоже не стоит.

Сельское хозяйство, для повышения конкурентоспособности выпускаемой продукции, неизбежно сталкивается с необходимостью модернизации. Ключевой целью, которой, является повышение производительности и снижение энергоёмкости.

Наиболее перспективными, в плане модернизации, являются следующие направления:

- генетический потенциал;

- техническое оснащение;

- технологии;

- система управления.

Повышение энергоэффективности и грамотная организация энергосбережения, позволят существенно сократить энергозатраты на единицу получаемой сельхозпродукции. К тому же потенциал энергосбережения в сельском хозяйстве огромен.

1. Применение малоэнергозатратных технологий обработки почвы.

2. Использование энергоэффективного машинотракторного парка, проведение своевременного технического обслуживания, выполнение своевременной регулировки с целью повышения производительности.

3. Снижение энергозатрат на освещение, путем перехода на энергосберегающие лампы и исключением нерациональных трат.

4. Рекуперация тепла выделяемого животными.

5. Использование органических отходов для производства газа, посредствам биогазовых установок.

6. Снижение потерь тепла через ограждающие конструкции, исключение инфильтрации.

7. Использование альтернативных источников энергии.

Это только малая часть возможных мероприятий по энергосбережению в сельском хозяйстве.

И если мотивов для энергосбережения предостаточно, то инвестиций для его осуществления крайне мало. Объясняется это высокими рисками и большими сроками окупаемости.

В сельском хозяйстве основными направлениями повышения эффективности использования ТЭП на период до 2005 года являются:

1. Внедрение систем обогрева производственных помещений инфракрасными излучателями;

2. Использование гелиоколлекторов для нагрева воды, используемой на технологические нужды;

3. Внедрение частотно-регулируемого привода для технологических установок;

4. Перевод котельных в водогрейный режим;

5. Децентрализация схем теплоснабжения с внедрением газогенераторных установок;

6. Замена электрокотлов и неэкономичных чугунных котлов на котельные установки, работающие на местных видах топлива;

7. Внедрение газогенераторных установок с применением эффективных технологий преобразования низкосортных топлив в высококалорийные;

8. Создание мини-ТЭЦ на базе двигателей внутреннего сгорания, установка турбогенераторов малой мощности в котельных, строительство малых ГЭС;

9. Термореновация производственных помещений;

10. Внедрение энергоэффективных систем освещение производственных помещений, уличного освещения населенных пунктов;

11. Установка современной аппаратуры для технического обслуживания, регулирования двигателей внутреннего сгорания.

В животноводстве

1. Внедрение обогреваемых полов и ковриков на животноводческих комплексах;

2. Перевод содержания животных на глубокую подстилку;

3. Внедрение энергоэффективных систем поения, кормления улучшенного содержания животных.

4. Термореновация производственных помещений;

5. Внедрение экономичных теплогенераторов, воздухонагревателей для сушки зерна;

6. Замена низкоэффективных котлов на более экономичные, перевод котлов на местные виды топлива;

7. .Ликвидация длинных тепло - и паротрасс с внедрением установок локального обогрева помещений на местных видах топлива;

8. Внедрение систем зонного обогрева инфракрасными излучателями, гелиоколлекторных установок;

9. Внедрение приборов контроля и регулирования ТЭР.

В рамках предлагаемого прогноза необходимо выделить как минимум четыре крупные сферы инновационного развития АПК:

- селекционно-генетическая;

- производственно-технологическая;

- организационно-управленческая;

- социоэкологическая сфера.

В обозримой перспективе для России актуальны все четыре сферы. Но в ближайшее десятилетие особое значение будут иметь селекционно - генетические инновации, необходимые для введения в производство сортов и гибридов, устойчивых к неблагоприятным условиям, болезням и вредителям. В животноводстве - создание пород мясного скота, в птицеводстве - новых кроссов птицы высокой продуктивности. В технологической сфере важнейшими будут ресурсосберегающие технологии. Далее представлена характеристика инновационных разработок, которые уже применяются на практике или которые после дополнительной опытной проверки перейдут в стадию широкого использования в 2010-2030 гг.

Земледелие, мелиорация, водное и лесное хозяйство. Уже сегодня разработаны модели адаптивно-ландшафтных систем земледелия для сельскохозяйственных регионов России, которые позволяют повышать продуктивность земель на 10-15% при снижении затрат на обработку также на 10-15%.

Перспективными являются: методика экологоэкономической оценки влияния противоэрозионных комплексов на продуктивность агроландшафтов, алгоритмы управления их ресурсным потенциалом для адаптации технологий обработки почв и выращивания сельскохозяйственных культур.

В рамках освоения информационных технологий применяется современная система картографо-аэрокосмического мониторинга деградированных агроландшафтов и создана электоронная база данных к Государственной почвенной карте РФ.

К концу прогнозируемого периода при благоприятных условиях технологии адаптивно-ландшафтного типа земледелия могут быть распространены на 40-50% площади пашни России.

Для повышения регулирующей роли государства в РАСХН разработана концепция организации агрохимического обслуживания сельскохозяйственного производства, которая позволяет обеспечить сохранение и воспроизводство плодородия почв.

Возобновляется практика полезащитного лесоразведения. Разработана программа воспроизводства лесонасаждений в аридной зоне на площади 20 млн. га, что гарантирует получение прибавки урожая 2 млн. тонн в пересчете на зерно или 2 млрд. руб. дополнительного дохода. Программа была рассчитана на 10 лет (2001-2010 г.) Но, несомненно, она должна быть продлена на период до 2030 года.

Растениеводство и защита растений. Практическую значимость приобрели исследования мировых генетических ресурсов для оценки генетического разнообразия растений и выделения новых источников селекционных признаков. Только в филиале ВИР «Кубанский генетический банк семян» хранится 237 тыс. образцов семян, значительная часть которых изучена и может быть использована для дальнейших генетических исследований и для селекционной практики. В целом вклад России в Европейскую информационную инфраструктуру генетических ресурсов (39 стран-участниц) составляет 25% образцов. В предстоящие 20 лет российский банк семян будет интенсивно пополняться и использоваться в селекционной работе.

В результате исследований последних лет выделено 1300 источников селекционно ценных признаков, из них 493 - по зерновым культурам. Целенаправленные селекционные работы для формирования сортов, обладающих новыми ценными признаками, обещают существенный прирост устойчивости, выносливости растений, качества получаемой продукции.

Инновационный прорыв в селекционной работе ожидается благодаря использованию оригинальных методов селекции, отдаленных скрещиваний, генной и клеточной инженерии, методов биотехнологии, а также компьютерных программ обработки сканированного изображения образцов на ранних стадиях селекционного процесса.

Потенциальные возможности новых сортов обнадеживают. Например, озимая твердая пшеница сорта «Аксинит» (селекции ВНИИСЗК) обеспечивает урожайность 63 ц/га. Сорт устойчив к снежной плесни и другим болезням, морозостоек. Следует отметить, что только в 2003 г. в Госреестр селекционных достижений внесено 14 новых высокопродуктивных сортов мягкой и 4 сорта яровой твердой пшеницы.

Селекционно-генетические исследования по тритикале позволили вывести сорт «Валентин» с высокой морозостойкостью растений, устойчивостью к болезням, урожайностью 100 ц/га.

Особое значение приобрели работы по селекции крупяных и бобовых культур. Например, сорта риса «Айсберг», «Кумир», «Метелица» в ходе конкурсного трехлетнего испытания устойчиво давали урожайность свыше 100 ц/га. Это позволило передать их в ГСИ.

Вместе с тем огромный научный потенциал селекционной деятельности используется в России лишь частично. Причина известна: крайне низкий уровень бюджетного финансирования, утрата части квалифицированного персонала. Движение селекционных достижений к практике тормозится организационной и экономической слабостью семеноводческих и производственных предприятий.

В области разработки новых технологий для растениеводства следует выделить следующие:

- технологии с преимущественным использованием многооперационных сельскохозяйственных машин и орудий, что позволяет минимизировать затраты на обработку почв, уход за посевами и уборку урожая;

- новые технологии управления продукционным и средообразующим потенциалом агроэкосистем и агроландшафтов на основе дифференцированного использования ресурсов и применения средств агрокосмического и позиционного зондирования (адаптивное растениеводство);

- для каждой подотрасли растениеводства и видов культур разрабатываются зональные технологии, соответствующие трем основным критериям - ресурсосбережение, экологическая безопасность, экономическая целесообразность (повышение конкурентоспособности);

- для обеспечения защиты растений разрабатываются современные методы мониторинга и прогноза фитосанитарной обстановки в регионах. Основой проведения мониторинга являются закономерности изменения видового разнообразия и динамики численности вредных объектов сельскохозяйственных культур, цикличность их появления в определенном регионе и особенности экспансии;

- перспективное направление защиты растений - применение технологий охраны и использования биологических средств (энтомофагов, энтомопатогенов), в том числе в сочетании с традиционными средствами химической зашиты. В последние годы система управления фитосанитарным состоянием агроценозов применяется на площади более 30 млн га с использованием 519 препаратов, из них 41 - биологического происхождения. Экономический эффект применения только трех технологических приемов комплексной защиты на площади 3,6 млн га позволило сохранить от потерь урожай зерновых на общую сумму 1,8 млрд руб. в год.

Зоотехния и ветеринарная медицина. В этом сегменте научного обеспечения инновационных прорывов следует выделить следующие направления, актуальность которых будет возрастать в прогнозируемом периоде:

- Разработка и применение новых методов генетического контроля и управления селекционным процессом в животноводстве для улучшения существующих и выведения новых пород, типов и линий сельскохозяйственных животных. Примером может служить новый черно-пестрый тип крупного рогатого скота «Московский». Удой коров за лактацию составляет 5600 кг молока высокой жирности и белковости. Благодаря распространению этого типа скота в Московской области получен дополнительный годовой доход в 46 млн рублей. Животные приспособлены к применению интенсивных технологий.

Для повышения конкурентоспособности продукции отечественного животноводства и птицеводства приоритетное значение имеют следующие направления регулирования отраслей.

- Применение методов регуляции процессов реализации потенциала высокой продуктивности животных и создание новых эффективных систем их кормления.

- Прогнозирование и разработка программ развития отраслей животноводства и моделей высокоэффективных предприятий с учетом условий различных зон страны.

- Создание новых конкурентоспособных линий и кроссов птицы, разработка методов повышения конверсии корма, энергосберегающих технологий производства и переработки птицеводческой продукции.

- Разработка новых ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий производства яиц и мяса птицы с заданными параметрами качества.

- Разработка нового поколения биологических препаратов для диагностики, терапии и профилактики наиболее распространенных болезней животных с учетом достижения физико-химической биологии, биотехнологии и молекулярной иммунологии.

- Усовершенствование существующих и разработка новых технологий обеспечения ветеринарно-санитарного благополучия животноводства, производства качественных и экологически безопасных продуктов. Следует отметить, что по расчетам специалистов, годовой эффект от применения средств ветеринарной медицины составляет 5-7 млрд руб. дополнительного дохода.

Механизация, электрификация и автоматизация производства. Обеспеченность сельскохозяйственной техникой составляет сейчас главную проблему для реализации концепции устойчивого развития страны, повышения конкурентоспособности российского АПК. Поэтому от уровня научно-исследовательских и проектных работ в области сельскохозяйственного машиностроения и применения интенсивных машинных технологий зависит решение большинства остальных проблем АПК.

Для научного обеспечения кардинального изменения ситуации наиболее важны следующие направления:

l разработка энергонасыщенной техники пятого поколения и соответствующих ей интенсивных машинных технологий для производства приоритетных видов сельскохозяйственной продукции, определяющих продовольственную безопасность страны;

- разработка и реализация Программы интегрированного использования различных энергоресурсов в АПК, включая децентрализованные системы обогрева производственных помещений, реконструкции сельских электрических сетей, моделирования ветросолнечных и ветродизельных установок, получения жидкого и газообразного топлива из древесных и растительных отходов, а также биотоплива и пр.

Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции. Общая цель этого направления инноваций - создание технологических систем хранения и переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных конкурентоспособных пищевых продуктов общего и специального назначения.

Для достижения этой цели разрабатываются новейшие технологии для каждого вида сельскохозяйственного сырья. Например, разработана отечественная технология получения жировых основ маргарина с низким содержанием транс-изомеров, с высокими пластическими и биологическими свойствами. Экономическая эффективность данной технологии составляет 300 рублей дополнительного дохода на тонну продукции.

Большие перспективы имеют разработки системы ресурсосберегающих технологий, минимизирующих потери пищевой ценности продукции в процессе хранения, транспортировки и переработки сельскохозяйственной продукции. Явно возрастает внимание к разработке специальных рецептур продукции и технологических схем её производства для различных возрастных категорий населения.

Одна из важных в экологическом отношении разработок - технология применения биоутилизируемых композиционных материалов с регулируемым сроком службы.

Рассмотренные направления инновационного развития могут быть реализованы на практике при условии полноценного и своевременного финансирования, прежде всего за счет государственной поддержки науки и производства, связанного с инновациями.

...