Возможности и ограничения альтернативных приводов.

Углеродно-нейтральному сельскохозяйственному предприятию нужна открытость технологий альтернативных типов привода.

09.08.2023

Чтобы работать более экологично, сельскому хозяйству также необходимо многое пересмотреть. Если речь идет об эффективном сокращении выбросов CO2, необходимо рассматривать все возможности альтернативных систем привода — особенно учитывая вопрос, какие технологии мы считаем перспективными.

Одной из целей CLAAS, как производителя сельскохозяйственной техники, является создание эффективных и экологичных решений — ведь сельское хозяйство работает только в согласии с природой. Вместе с этим мы придаем большое значение поддержанию баланса и серьезно относимся к вопросу роста издержек у фермеров. Поэтому мы всегда здраво оцениваем, какие именно инновации будут целесообразны, полезны с точки зрения защиты климата и реализуемы с точки зрения финансов.

По данным Федерального ведомства по охране окружающей среды, на «мобильное и стационарное сжигание», к которому в том числе относятся выбросы от сельскохозяйственной техники, в 2021 году пришлась десятая часть парниковых газов, выбрасываемых сельским хозяйством. Это соответствует примерно 0,9 % общего объема эмиссий по всей Германии. Хоть такая доля и выглядит совсем небольшой, мы в CLAAS, не делая из технологий секрета, анализируем любые возможности ее дальнейшего снижения. В данном вопросе у нас обсуждаются три варианта приводов: аккумуляторные электрические решения, водородные приводы и приводы на безопасных для окружающей среды видах жидкого топлива. Мы покажем, какими преимуществами и недостатками обладают все три концепции, и для каких сценариев использования они подходят.

Скачать брошюру «Эффективное сельское хозяйство»

1. Электроприводы

Аккумуляторные электроприводы уже прочно заняли свое место в пассажирских перевозках и показали себя жизнеспособной альтернативой двигателю внутреннего сгорания для повседневного использования. В сельском хозяйстве также есть определенные области, где использование аккумуляторного электропривода целесообразно, например, для небольших тракторов. В том, что касается работ недалеко от фермы, легких полевых работ или выполнения задач в коммунальном хозяйстве, техника с аккумуляторным электроприводом отвечает всем требованиям практики. Для больших и мощных машин, однако, использование электродвигателей пока не представляется возможным. Им нужно большее тяговое усилие, также двигатель может приводить в движение не только саму машину, но и другие компоненты, например молотильный агрегат зерноуборочного комбайна. Для выполнения этих задач нужен большой и, соответственно, тяжелый аккумулятор. На переведенном на электрическую тягу тракторе мощностью 135 кВт, например, аккумулятор будет весить в десять раз больше традиционного двигателя с дизельным баком. В результате: трактор станет слишком тяжелым и во время полевых работ будет уплотнять почву под собой, тем самым надолго повреждая ее. Уменьшенная емкость аккумулятора, которая обеспечивала бы приемлемый вес, не даст достичь достаточной для работы дальности пробега трактора.

CLAAS-POWERSYSTEMS_Alternative-Antriebe_Roadmap@2x

Не стоит недооценивать скорость развития технологий. В частности, в последние годы наблюдается постоянное увеличение емкостей аккумуляторов и скорости их зарядки. Высокие инвестиционные затраты на аккумуляторы и зарядную инфраструктуру, конечно, поначалу будут сдерживать их распространение на практике, но при наличии финансовых стимулов и благодаря использованию недорогой электроэнергии собственного производства многолетняя инвестиция может быть вполне оправданной. В настоящее время фермеру придется вложить в собственную зарядную инфраструктуру 40 000 евро.

2. Водородные приводы

На сейчас использование альтернативного привода на водороде с топливными элементами в сельском хозяйстве нереально. Сельскохозяйственные машины требуют много мощности за короткое время — конструкцией топливного элемента это не предусмотрено. Но что потенциально возможно в будущем — это использование водородных двигателей внутреннего сгорания. В отличие от электрического привода, их преимущество в том, что на сельскохозяйственной технике можно было бы сохранить существующую трансмиссию, хоть и пришлось бы установить другой двигатель. Но чтобы возить с собой водород, нужно иметь в десять раз больший бак, чем в предыдущей конструкции, или же часто заправляться. Дополнительная надстройка полностью изменит сегодняшнюю архитектуру машины. Сложности существуют как в инфраструктуре, так и логистике: строительство собственной водородной заправки в разы дороже строительства дизельной АЗС. На сейчас сельскохозяйственному предприятию нужно вложить в это около 800 000 евро. Кроме того, на ферму пришлось бы очень часто завозить водород, в случае с электричеством все гораздо проще.

CLAAS-POWERSYSTEMS_Alternative-Antriebe_Masse-Volumen@2x

3. Жидкое топливо

Перспективной технологией являются приводы, работающие на возобновляемом жидком биотопливе («зеленом» или drop-in). Их преимущество в том, что для их применения требуется переделка существующих систем трактора или комбайна. Для производства такого топлива могут использоваться, например, биологические отходы или масла — как для топлива ГРМ, например. Еще одним видом подобного альтернативного топлива является электротопливо, производимое с помощью электроэнергии из воды и CO2. В принципе, при использовании альтернативных, «зеленых» видов топлива выделяется столько же CO2, как и при использовании дизтоплива, но ровно столько же CO2 поглощается из окружающей среды при их производстве. Соответственно, они являются углеродно-нейтральными. Кроме того, в прямом сравнении переход на ГРМ был бы наиболее экономичным и одновременно эффективным вариантом, потому что это выгодно и с точки зрения содержания существующего парка машин. Среднему сельхозпредприятию нужно было бы вложить всего около 8000 евро в хранилище топлива.

ГРМ уже теоретически доступно, до конца 2023 года CLAAS выдаст допуск для большинства своих машин на его использование — но, к сожалению, это альтернативное дизельному топливо пока запрещено к продаже на заправках. Электротопливо будет доступно в достаточном количестве примерно с 2030 года. Еще один безвредный для окружающей среды вид жидкого топлива — уже доступное и используемое биодизельное топливо. Для его использования, правда, необходимо переоснащение машины, кроме того, обращение с ним и его хранение сопряжены с определенными сложностями.

CLAAS-POWERSYSTEMS_Alternative-Antriebe_Investitionskosten@2x

Открытость технологии альтернативных приводов

Хорошая новость: существует много разных концепций, способных сделать сельское хозяйство углеродно-нейтральным уже в ближайшем будущем. Какие-то их этих технологий есть уже сейчас, другие близки к тому, чтобы их можно было использовать, в том числе, в сельском хозяйстве. Основное условие обеспечения экологичного будущего — открытость технологий. Ведь такой сложный сектор экономики, как сельское хозяйство, ставящий огромное количество разнообразных задач, требует индивидуальных подходов для каждой области применения. Одной из первоочередных задач является постоянное повышение эффективности существующего привода, над чем мы непрерывно работаем.

Мы в компании CLAAS стремимся сделать эксплуатацию сельскохозяйственной техники на всех этапах технологической цепочки более эффективной и, следовательно, более экологичной. Помимо рассмотрения альтернативных приводов мы работаем над повышением эффективности процессов с помощью объединения машин в сеть, оптимизацией управления за счет умной автоматизации и повышением эффективности самих машин.

CLAAS POWER SYSTEMS.

CLAAS POWER SYSTEMS обеспечивает максимальную эффективность за счет идеального соответствия всех компонентов привода.

#AgriTech

7 фактов об альтернативном топливе ГРМ, которые вы должны знать.

Пока электроавтомобили покоряют автодороги, кукурузо- и зерноуборочные комбайны и большие трактора будут вынуждены работать на двигателях внутреннего сгорания и в будущем. Но топливо в них будет уже не дизельное, а возобновляемое — ГРМ. Гидрогенизированное растительное масло, сокращенно ГРМ, по характеристикам не отличается от дизтоплива, поэтому имеет явное преимущество: его можно заправлять в чистом виде — HVO100 — или подмешивать к ископаемому дизельному топливу. При этом его баланс CO2 почти на 90 процентов меньше, чем у ископаемого топлива. Прочтите ниже 7 фактов о трех буквах, которые вы уже не сможете забыть.

Альтернативные приводы.