Московский экономический журнал 4/2017

image_pdfimage_print

УДК 631.338.43

Bezymyannyj-12

Иванов Николай Иванович,

доктор экономических наук, доцент,

заведующий кафедрой экономической

теории и менеджмента,

Государственный университет по землеустройству, Москва

Чемодин Юрий Александрович,

кандидат технических наук, доцент кафедры экономической

теории и менеджмента,

Государственный университет по землеустройству, Москва

Ivanov N.I.  Doctor of Economics, Associate Professor of the State University of Land Use Planning, nickibut@yandex.ru

Chemodin Yu.А., Ph.D. in Engineering Sciences, Associate Professor of the State University of Land Use Planning, yur.stroim-hotel@yandex.ru

Повышение эффективности функционирования тепличных хозяйств на основе взаимодействия с автоматизированными комплексами безотходной утилизации твердых бытовых отходов

Increase of greenhouse facilities efficiency on the basis of interaction with automated complexes for non-waste recycling of municipal solid waste

Аннотация

Основная цель данной научной статьи показать широкому кругу производителей парниковой сельскохозяйственной продукции возможности экономии расходов на энергообеспечение, которое требуется в процессе производства. В работе отмечается, что одним из основных факторов сдерживания конкурентоспособности отечественных сельскохозяйственных предприятий тепличного типа, являются высокие затраты на приобретение электрической и тепловой энергии.

Авторами предлагается методика по поиску альтернативных дешёвых источников энергии на основе полной утилизации твёрдых бытовых отходов с использованием технологии плазменной газификации и плавления. При этом предусматривается совмещение в единое предприятие ряда технологических процессов – сортировка отходов, утилизация отходов, производство электрической и тепловой энергии, переработка вторичного сырья, перевод электроэнергии и тепла в тепличное хозяйство.

S u m m a r y

The main purpose of this research article is to present possibilities of saving expenses for energy supply which is required during the production process to the wide range of producers of greenhouse agricultural goods. It has been noted that high expenses for electric and heat energy purchase are one of the main deterrents of competitive advantage of domestic agricultural greenhouse factories.

The authors suggest a technique for the search of alternative low cost energy sources based on complete recycling of municipal solid waste using the plasma gasification and melting technology. At the same time, integration into a single enterprise of technological processes such as: waste sorting, recycling, electric and heat energy production, secondary raw materials processing, electricity and heat transfer to greenhouse facilities, is provided.

Ключевые слова: тепличное хозяйство, сельскохозяйственная продукция, утилизация твердых бытовых отходов, энергообеспечение, электроэнергия и тепло, конкурентоспособность, вторичное сырьё, плазменная газификация и плавление.

Key words: greenhouse facilities, agricultural goods, recycling of municipal solid waste, power supply, electric energy and heat, competitive advantage, secondary raw materials, plasma gasification and melting.

По данным федерального статистического наблюдения по состоянию на 01.01.2017 г. в системе российского агропромышленного комплекса функционирует около 200 тепличных хозяйств на общей площади свыше 2300 га.

В Постановлении Правительства РФ от 14.02.2012 №717 «О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования производства сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия до 2020 года» намечено увеличить площадь тепличных хозяйств до 6000 га.

Учитывая климатические условия Российской Федерации, тепличные хозяйства предположительно будут развиваться в основном на южных территориях страны (Краснодарский, Ставропольский края, Астраханская область, Крым), что вряд ли значительно снизит расходы населения на приобретение овощей на всей обширной территории страны. Актуальность этого вопроса особенно ярко проявилась в период, когда расширились ограничения для реализации на отечественном рынке многих видов продовольственных товаров из зарубежных стран и возникла необходимость замещения части сельскохозяйственной продукции. [1, 4]

Повышение себестоимости продукции в тепличных хозяйствах, которое фиксировалось Правительством РФ в 2014-2015 годах вызвало необходимость проведения определенных оптимизационных мероприятий при развитии этих объектов. Так, 24 июня 2015 г. №624 Постановлением Правительства РФ было принято решение о субсидировании 20% капитальных затрат на строительство объектов в тепличных хозяйствах и части процентной ставки по кредиту, при условии окупаемости тепличного хозяйства до 8 лет. Эти условия оговорены с учетом применения в строительстве объектов тепличного хозяйства передовых материалов и технологий для выращивания овощей.

Для повышения урожайности рекомендуется применение гидропоники, повышающей экологическую чистоту продукции. Рациональным решением является совершенствование светоосвещения, позволяющего за счет светового потока ускорить рост растений. Применение новых технологических решений по оценкам экспертов[1] позволяет повысить урожайность до 100 кг/м2 год.

Крупнейшие тепличные хозяйства в России размещаются в настоящее время в Карачаево-Черкесской республике, Краснодарском крае и Московской области. Их площадь достигает 100 га при ежегодном сборе урожая до 33 тыс. тонн. Несмотря на создание более благоприятных условий для развития тепличных хозяйств в Российской Федерации, по оценкам специалистов Союз тепличных хозяйств России отмечаются также многочисленные проблемы в данном секторе агропромышленного комплекса:

– низкая доходность, приблизительно 15-20%;

– значительные сроки окупаемости капитальных вложений 6-8 и более лет;

– высокая стоимость возведения теплиц и освоения земельных участков;

– невысокие конкурентные преимущества в сравнении с более эффективными зарубежными проектами;

– сезонный спрос на продукцию;

– отсутствие квалифицированных кадров.

С нашей точки зрения, основным сдерживающим фактором, влияющим, фактически, на все перечисленные проблемы, является низкая доходность. Рассмотрим эту проблему.

Тепличное хозяйство очень энергоёмкое производство. Исходя из практики отдельных производств, затраты на электроэнергию составляют от 35 до 55% в составе себестоимости, тепловой энергии до 20%.

Постоянный рост тарифов на тепловую и электрическую энергию приводит к снижению доходов хозяйств, это увеличивает сроки окупаемости, делая их недостаточно рентабельными.

      Проблемным остаётся вопрос затрат на строительство тепличных хозяйств из-за постоянного повышения стоимости строительных материалов (металлопроката, бетона, поликарбоната), введения налога на землю по кадастровой стоимости, нередко превышающей рыночную.

Следовательно, для оптимального решения вопроса эффективности тепличных хозяйств следует решить два вопроса:

– снижение тарифов на электроэнергию и тепло;

– сокращение затрат на строительство и проектирование.

Если рассмотреть технологию и архитектурные решения по организации тепличных хозяйств, эксплуатируемых на территории России, следует отметить отсутствие единого подхода владельцев к порядку проведения строительных работ, материалам покрытия, используемым источникам энергии, земельным участкам, что с нашей точки зрения, снижает эффективность выращивания продукции и повышает её себестоимость. 

В связи с тем, что формирование устойчивого рынка овощей планируется в нашей стране при достижении общей площади на уровне 6000 га, целесообразна разработка единых требований для строительства и эксплуатации тепличных хозяйств, обеспечения их электроэнергией и теплом в соответствии с тарифами, позволяющими эффективное выращивание овощей, зелени, ягод, получение достойного дохода. Необходим комплексный подход к решению поставленной задачи и поиск оптимальных решений по снижению затрат в части энергообеспечения.

Одним из примеров таких решений, предлагается использование методики по созданию автономного автоматизированного комплекса безотходной утилизации ТБО с использованием метода плазменной газификации и плавления (далее – Комплекса), обеспечивающего решение проблемы 100% утилизации отходов жизнедеятельности человека. [3] При этом предусматривается совмещение в единое предприятие определенных процессов:

– сортировки отходов с целью выделения вторичного сырья;

– утилизации отходов, не подлежащих вторичному использованию с применением метода плазменной газификации и плавления;

– производства тепловой и электрической энергии за счет использования пиролизного газа, выделяемого в процессе утилизации;

– переработки вторичного сырья в изделия и товары с использованием электрической и тепловой энергии  собственного производства, на производственных линиях по переработке этого сырья, устанавливаемых в помещениях Комплекса;

– создания тепличного хозяйства с использованием электроэнергии и тепла, производимых Комплексом. 

Графическая схема планировки территории Комплекса представлена на рисунке 1.

Объемы электроэнергии и тепла, полученных в результате работы Комплекса, могут быть достаточно значительными – до 50 и более Мвт/час электроэнергии и до 70 Мвт/час тепловой энергии, что может обеспечить, не только потребность собственных нужд Комплекса и тепличного хозяйства площадью до 80 га, но и среднего по масштабам города районного значения с населением до 150 тыс. человек.

Screenshot_3

Рисунок 1 – Технологическая схема завода безотходной утилизации ТБО методом плазменной газификации и плавления

Следует отметить, что сортировка ТБО является источником значительного количества вторичного сырья. Из производимых в России на 2016 год 63 млн тонн твердых бытовых отходов в соответствии с имеющимися статистическими данными можно выделить: [2, 5]

– бумагу и картон – 35%;

– пищевые отходы – 41%,

– пластик – 3%;

– стекло, стеклобой – 8%;

– металл (черный, цветной) – 4%;

– текстиль и др. – 9%.

Вопросам переработки и утилизации отходов уделяется со стороны Правительства РФ значительное внимание. С 1998 года действуют положения Федерального закона №89-ФЗ «Об отходах производства и потребления». С учетом внесенных в него в период 2014-2016 годов поправок, введены твердые тарифы муниципалитетов на сбор и транспортировку отходов, сформулирован перечень отходов, подлежащих утилизации, вводится поэтапный запрет на захоронение отходов, который должен быть обеспечен к 2020 году. Четко определены перспективы управления отходами в связи с необходимостью ликвидации возникших экологических проблем:

– увеличение количества мусороперерабатывающих заводов;

– строительство заводов переработки отходов полного цикла;

– твердые тарифы на сбор и транспортировку отходов;

– внедрение современных технологий и механизмов для утилизации отходов;

– разработка регламента по организации работ, проводимых с отходами.

Несмотря на требование увеличения количества мусороперерабатывающих заводов, вопрос с конкретной технологией утилизации в РФ не решен, а возможных решений может быть множество, причём все ныне применяемые методы имеют в настоящее время разные недостатки, которые значительно снижают их эффективность и не дают необходимого результата – полной утилизации и быстрое время окупаемости капитальных вложений.

С нашей точки зрения, наиболее важным пунктом Закона является “строительство заводов переработки отходов полного цикла”, создание которых позволит практически решить вопросы утилизации ТБО и развития отдельных отраслей экономики, в том числе АПК. Именно условие концентрации в едином предприятии процессов сортировки, переработки, утилизации отходов, выработки энергетических ресурсов и выращивания сельскохозяйственной продукции позволит успешно вести производство сельскохозяйственной продукции с низкой себестоимостью и обеспечивать их конкурентоспособность.

В качестве примера возможного решения озвученной проблемы экологической, энергетической, промышленной, сельскохозяйственной, авторами разработан вариант реализации проекта на конкретном примере, где за основу принято возведение Комплекса на территории одного из муниципальных района с неблагоприятными климатическими условиями для выращивания сельскохозяйственной продукции (Сибирский федеральный округ) с численностью населения до 150 тыс. человек и размещением тепличного хозяйства в непосредственной близости от территории предприятия по утилизации бытовых отходов. Статистически зафиксированный на территории района объем отходов, производимый населением, составляет в среднем 1400000 тонн в год.

По произведенным расчетам объем электроэнергии, извлекаемой двигателем в системе Комплекса, составляет около 37 МВт/час. Он используется для функционирования Комплекса – приблизительно 2.5 МВт/час, а также для обслуживания тепличного хозяйства – около 7,0 Мвт/час. Оставшаяся электроэнергия и тепло реализуются для нужд населения и производственных предприятий района.

Тепличное хозяйство возводится на территории 80 га в непосредственной близости от заводского корпуса, к теплице прокладываются инженерные сети – горячая и холодная вода, электроэнергия, системы автоматизации процесса, система охлаждения.

Каркас тепличного хозяйства монтируется из оцинкованных металлоконструкций облегчённого типа, с использованием для обрамления контура и кровли поликарбонатных плит, обеспечивающих необходимую защиту от атмосферных осадков и колебаний температуры. Использование лёгкого поликарбоната снижает нагрузку на металлоконструкции, по сравнению со стеклом и обеспечивает сокращение потребления электрической и тепловой энергий.

Для выращивания урожаев используется гидропоника, увеличивающая посадочные площади, снижающая затраты на регулярную замену грунта и обеспечивающая экологическую чистоту выращиваемой продукции.

На территории тепличного хозяйства предусматриваются цеха упаковки, выращивания рассады, холодильные цеха, химическая лаборатория, места для поселения опылителей (семей шмелей), разъездная и погрузочные площадки.

Хозяйство должно иметь необходимые средства механизации труда и полную автоматизацию процесса освещения (светодиодное освещение), полива, поддержания необходимого температурного режима, вентиляции. Выделяются отдельные площади для выращивания цветов и ягод.

Рациональный подход, представленный в описании комплекса, обеспечивает высокий уровень окупаемости значительных затрат, требуемых на его возведение, что достигается за счет:

– предварительной сортировки ТБО и выделения вторичного сырья;

– производства электроэнергии и тепла при использовании пиролизного газа;

– установки линий переработки вторичного сырья с использованием дешевой электроэнергии и реализации продукций от этих линий;

– реализации крупного объема сельскохозяйственной продукции по оптимальной стоимости;

– использования собственной электроэнергии и тепла в собственных тепличных хозяйствах;

– реализации электроэнергии и тепла по стабильным реальным тарифам.

При капитальных затратах на оборудование и строительство Комплекса и создание тепличного хозяйства 6109129 тыс. рублей (табл. 1) и ежегодных затратах на эксплуатацию 311567 тыс. рублей (табл. 2) годовая выручка Комплекса и функционирования тепличного хозяйства от производственной и хозяйственной деятельности в период эксплуатации составит 4822650 тыс. рублей (рис. 2).

Таблица 1 – Затраты на оборудование и строительство Комплекса

Screenshot_4

Таблица 2 – Ежегодные затраты Комплекса и тепличного хозяйства в период эксплуатации

Screenshot_5

Доход складывается от реализации услуг по доставке и утилизации ТБО, продажи электроэнергии и тепла, продукции переработки вторичного сырья, продукции тепличного хозяйства.

Окупаемость капитальных затрат на строительство составляет 2-2,5 года после вывода Комплекса на проектную мощность.

Screenshot_6

Рисунок 2 – Структура доходов Комплекса и тепличного хозяйства в период эксплуатации, %

С нашей точки зрения, строительство и эксплуатация предлагаемого Комплекса может стать драйвером развития не только отдельных подотраслей агропромышленного комплекса страны, но и создать условия для развития сельских муниципальных районов в различных климатических зонах.

Наличие дешевой и постоянно восполняемой энергии с успехом может явиться градообразующим звеном освоения территорий – они будут иметь энергетический потенциал своего развития, который не зависит от условий по доставке топлива для труднодоступных, в частности, северных территорий. Наличие дешевых энергетических мощностей поможет создать конкурентное обеспечение населения сельскохозяйственной продукцией, выращенной силами местных сельскохозяйственных предприятий.

Литература

  1. Скопинцева Е. Минсельхоз пообещал построить 1500 га теплиц. / Е. Скопинцева // Экономика и жизнь. – 2016. – № 22. – С. 4-6.
  2. Технология отходов [Текст] : Монография / Л.Я. Шубов, М.Е. Ставровский, А.В. Олейник. – М.: Инфра-М, 2011. – 352 с.
  3. Чемодин Ю.А. О возможности высвобождения земельных ресурсов страны при обеспечении комплексного подхода к утилизации отходов, производимых населением Российской Федерации [Текст] Ю.А. Чемодин / Экономические преобразования в земельно-имущественном комплексе России: анализ и пути решения // Сборник научных статей и тезисов Межд. науч.-практ. конф. – М.: ГУЗ, 2017. – с. 89-92.
  4. Ассоциация «Теплицы России» [Электронный ресурс] – Интервью с Министром сельского хозяйства России Александром Ткачёвым 22.01.2016 г. Режим доступа – http://rusteplica.ru/публикации/минсельхоз-россии/ткачев.html#more-2541
  5. Инновационные механизмы управления отходами [Текст] : Монография / Р.Г. Мамин, Т.П. Ветрова, Л.А. Шилова. – М.: МГСУ, 2013. – 136 с.
  6. Земля против мусора [Электронный ресурс] – Мир прогнозов. Режим доступа – http://www.mirprognozov.ru/prognosis/sosity/zemlya-protiv-musora/

The literature

  1. Skopintseva. The Ministry of Agriculture Promised to Build 1,500 Hectares of Greenhouses. / E. Skopintseva // Economics and Life. – 2016. – No. 22. – P. 4-6.
  2. Waste Technology [Text]: Monograph / L. Ya. Shubov, M. E. Stavrovsky, A.V. Oleynik. – M.: Infra-M, 2011. – 352 p.
  3. A. Chemodin. Opportunities to Release the Country’s Land Resources Providing a Comprehensive Approach to the Recycling of Waste Generated by Population of the Russian Federation [Text] Yu. A. Chemodin / Economic Conversions in the Land and Property Complex of Russia: Analysis and Solutions // Collection of research articles and abstracts of International scientific and practical conference – M.: State University of Land Use Planning, 2017. – p. 89-92.
  4. The Greenhouses of Russia Association [digital resource] Interview with Alexander Tkachev, Minister of Agriculture of Russia, 22.01.2016 Access mode –http://rusteplica.ru/публикации/минсельхоз-россии/ткачев.html#more-2541
  5. Innovative Instruments of Waste Management [Text]: Monograph / R.G. Mamin, Т.P. Vetrova, L.A. Shilova. – M.: Moscow State University of Civil Engineering, 2013. – 136 p.
  6. The earth against garbage [digital resource] World of forecasts. Access mode –http://www.mirprognozov.ru/prognosis/sosity/zemlya-protiv-musora/