Eколого-енергетичне обґрунтування потреби в сільськогосподарських площах для забезпечення продовольчої безпеки України

Abstract

В статті розглянуто енергетичний еквівалент потреб в посівних площах для забезпечення продовольчої без-пеки України. Визначено, що інтеграція до WFE-стратегій продовольчої політики потребує всесторонньої оці-нки енергетичної складової виробництва сільгосппродукції відносно площ орних земель, що включатиме і проду-ктивність основних культур в аспекті перетворення сонячної енергії на калорійність продовольства. Створено методологію та розраховано ККД перетворення сонячної енергії в товарну енергетичну цінність продукції про-дуктової корзини: 0,15-0,8% для зернових та овочів, 0,042-0,054% для м’яса, 0,015-0,035% для напоїв і спецій, 0,12% для молочних виробів, 0,37-0,93% для яєць. Загальний ККД споживання сонячної енергії людиною через харчовий ланцюг становить 0,22%. Для забезпечення цих потреб необхідно 1831,3 м2на які за вегетаційний пе-ріод надходить 545,8 МВт сонячної енергії. Визначено, що коливання урожайності основних культур є синусої-дами і їх застосування в моделюванні потреби посівних площ дозволить в перспективі розробити динамічну моделькерування пільгами та квотами для стимулювання покриття можливого дефіциту певних основних про-дуктів. Також оцінено обсяг енергії, що може бути без впливу на врожайність відібраний відновлюваною енер-гетикою при застосуванні мобільних конфігурації її розміщення (або навпаки направлено на штучне освітлення врожаю під стаціонарними системами). Як результат, отримано базові показники, на які можна спиратись при розробці стратегії продовольчої безпеки міст, а також визначено, що стандартна при будинкова ділянка в 0,25 га повністю покриває потреби однієї людини з залишком. The article examines the energy equivalent of the needs in cultivated areas to ensure food security of Ukraine. It was determined that integration into WFE-strategies of food policy requires a comprehensive assessment of the energy com-ponent of agricultural production relative to the area of arable land, which will include the productivity of the main crops in the aspect of converting solar energy into food calories. A methodology wascreated and the efficiency of converting solar energy into the commodity energy value of the products of the grocery basket was calculated: 0.15-0.8% for cereals and vegetables, 0.042-0.054% for meat, 0.015-0.035% for drinks and spices, 0.12 % for dairy products, 0.37-0.93% for eggs. The overall efficiency of human consumption of solar energy through the food chain is 0.22%. To meet these needs, 1,831.3 m2 is needed, which receives 545.8 MW of solar energy during the growing season. It was determined that the yield fluctuations of the main crops are sinusoidal and their use in modeling the need for sowing areas will in the future allow to develop a dynamic model of management of benefits and quotas to stimulate the coverage of a possible shortage of certainmain products. Also estimated is the amount of energy that can be used without affecting the yield by renewable energy when using a mobile configuration of its placement (or, on the contrary, directed to artificial lighting of the crop under stationary systems). As a result, basic indicators were obtained, which can be relied upon when developing a food security strategy for cities, and it was also determined that a standard household plot of 0.25 hectares fully covers the needs of one person with a surplus.