КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ, СРОКА ОКУПАЕМОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ГИБРИДНОЙ БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ

Аннотация

Аннотация. Представлены результаты комплексной оценки маломасштабной гибридной биогазовой установки, предназначенной для фермерских хозяйств Узбекистана. Объект исследования включает 0,5 м³ биореактор, солнечный коллектор площадью 2 м² и фотоэлектрическую панель мощностью 0,55 кВт, обеспечивающие тепловую и электрическую энергию для биореактора практически без внешнего энергоснабжения. Методика расчёта основана на составлении энергетического баланса с учётом КПД всех подсистем. Вычисленная суммарная энергетическая эффективность установки составила около 37% (то есть примерно 1/3 вовлечённой энергии преобразуется в полезное тепло и электроэнергию). Гибридная система покрывает до 96% своих энергетических потребностей за счёт возобновляемых источников, демонстрируя высокую степень энергетической автономности. Экономический анализ показал, что годовой совокупный эффект составляет 1,8 млн сум за счёт замещения 840 кВт·ч электроэнергии, 262 м³ природного газа и производства 600 кг биоудобрения. Срок окупаемости оценивается примерно в 7 лет. Экологический эффект выражается в сокращении выбросов CO₂ порядка 2,0 т/год (около 20 т за 10 лет работы) благодаря замещению ископаемого топлива биогазом и солнечной энергией. Таким образом, гибридная солнечно-биогазовая система представляет собой эффективное решение для энергоснабжения удалённых фермерских хозяйств Узбекистана. Она обеспечивает рациональную утилизацию отходов животноводства с одновременным получением тепла, электроэнергии и ценного биоудобрения, повышая энергетическую автономность и экологическую устойчивость сельского хозяйства. Полученные результаты демонстрируют высокий потенциал внедрения подобных маломасштабных установок в аграрном секторе, что будет способствовать развитию возобновляемой энергетики и снижению углеродного следа в регионе.

Ключевые слова

Литература

1. IEA (2022). World Energy Outlook 2022. International Energy Agency.
2. IPCC (2006). 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories.
3. R. Evins. Multi - objective optimization for building design: a review. Renew. Sust. Energy Rev., 2013, 22, pp.230 - 245.
4. S. Sinha, S.S. Chandel. Optimization techniques for hybrid PV – wind systems: A review. Renew. Sust. Energy Rev., 2014, 50, pp.755 - 769.
5. M.J. Khan, M.T. Iqbal. Pre - feasibility study of stand - alone hybrid energy systems. Renewable Energy, 2005, 30(6), pp.835 - 854. INNOVA TSI ON TEXNOLOGIYALAR INNOVATIVE TECHNOLOGIES ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 2025 - yil 2(58) - son 2025 volume 58, number 2 Том 58 No 2, 2025 ISSN 2181 - 4732 ISSN 2181 - 4732 64
6. A. Gupta, R.P. Saini. Multi - objective optim ization of hybrid renewable energy systems using NSGA - II and MOPSO. Renewable Energy, 2020, 146, pp.1 - 18.
7. Н.Р. Авезова, А.Ю. Усманов, М.А. Куралов. Планирование системы теплоснабжения объектов животноводства и обеспечению необходимого микроклимата в них. Проблемы энерго - и ресурсосбережения, 2022, No3, стр. 101 - 109.
8. Н.Р. Авезова, А.Ю. Усманов, М.А. Куралов. Конструктивно - технологические и энергетические параметры биогазовой установки для обеспечения системы теплоснабжения и вентиляции на примере объекта коровника // Проблемы энерго - и ресурсосбережения, 2024, No4, стр. 124 - 131.
9. Н.Р. Авезова, О.З. Тоиров, А.Ю. Усманов. Обзор современных подходов в разработке гибридных биогазовых систем. Гелиотехника, 2024, Том 60, No 3, cтр. 287 - 302.
10. А.Г. Бугаков, Н.Р. Авезова, А.М. Мирзабаев, А.У. Вохидов, А.Ю. Усманов. Солнечно - биогазовая система энергообеспечения биореактора. Патент на полезную модель No FAP 01315 (UZ). Официальный бюллетень Агентства по интеллектуальной собственности РУз. No 8. 2018.
11. https://glotr.uz/solnechnaya - panel - trinasolar - tsm - 550de19 - 550w - p - 848214/.
12. https://flagma.uz/ru/biogumus - organicheskoe - udobrenie - bez - himicheskih - dobavok - o1950833.html.
13. https://sro150.ru/metodiki/371 - metodika - rascheta - vybrosov - parnikovykh - gazov
14. https://www.gazeta.uz/oz/2024/06/23/carbon - wb/.
15. https://www.vsemirnyjbank.org/ru/news/press - release/2024/06/21/uzbekistan - receives - 7 - 5 - million - in - carbon - credits - for - enabling - half - a - million - tons - of - emissions - reductionю.