ЦИФРОВИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ КАК ИНСТРУМЕНТЫ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 65 ЦИФРОВИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ КАК ИНСТРУМЕНТЫ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 1Дьячков Юрий Анатольевич1, 2Атамкулова Айжамал Коргонбековна2, Турахонов Шерзод Шадиярович3 1cтарший преполаватель Ошский Технологический Университет, Кыргызская Республика; 2Преподаватель Ошский Технологический Университет, Кыргызская Республика; 3Магистр Ошского технологического университета https://doi.org/10.5281/zenodo.17558275 Аннотация. Современное сельское хозяйство требует перехода на более устойчивые и энергоэффективные модели производства. В статье рассматривается потенциал цифровых технологий и автоматизированных систем, работающих на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), как ключевых инструментов для декарбонизации сельхозпредприятий. Представлены методы оценки углеродного следа, примеры успешных решений, а также рекомендации по внедрению цифровых ВИЭтехнологий. Показано, что цифровизация и автоматизация на основе ВИЭ способны существенно сократить выбросы CO₂, повысить производительность и энергоэффективность аграрного сектора. Ключевые слова: цифровизация, автоматизация, возобновляемые источники энергии, углеродный след, сельское хозяйство, декарбонизация. Annotatsiya. Zamonaviy qishloq xo‘jaligi yanada barqaror va energiya samarali ishlab chiqarish modellariga o‘tishni talab qiladi. Ushbu maqolada qayta tiklanadigan energiya manbalari (QTEM) asosida ishlovchi raqamli texnologiyalar va avtomatlashtirilgan tizimlarning qishloq xo‘jaligi korxonalarini dekarbonlashtirishdagi salohiyati ko‘rib chiqilgan. Uglerod izi baholash usullari, muvaffaqiyatli loyihalar misollari va raqamli QTEM texnologiyalarini joriy etish bo‘yicha tavsiyalar keltirilgan. Tadqiqot natijalariga ko‘ra, QTEM asosidagi raqamlash va avtomatlashtirish CO₂ chiqindilarini sezilarli darajada kamaytirish, ishlab chiqarish samaradorligini hamda qishloq xo‘jaligi sohasining energiya samaradorligini oshirishga xizmat qiladi. Kalit so‘zlar: raqamlash, avtomatlashtirish, qayta tiklanadigan energiya manbalari, uglerod izi, qishloq xo‘jaligi, dekarbonizatsiya. Abstract. Modern agriculture requires a transition to more sustainable and energyefficient production models. This article explores the potential of digital technologies and automated systems powered by renewable energy sources (RES) as key tools for the decarbonization of agricultural enterprises. The paper presents methods for assessing the carbon footprint, examples of successful implementations, and recommendations for integrating digital RES technologies. It is shown that digitalization and automation based on RES can significantly reduce CO₂ emissions, increase productivity, and improve energy efficiency in the agricultural sector. Keywords: digitalization, automation, renewable energy sources, carbon footprint, agriculture, decarbonization. INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 66 Введение. Агропромышленный комплекс (АПК) занимает одно из ведущих мест в структуре потребления энергии и генерации парниковых газов, в том числе углекислого газа. В условиях глобального потепления и растущего давления со стороны экологических стандартов, сельское хозяйство обязано трансформироваться в сторону устойчивого развития. Одним из наиболее перспективных путей снижения выбросов CO₂ является внедрение цифровых технологий и автоматизации, опирающихся на возобновляемые источники энергии. В совокупности они формируют новую модель — «умное устойчивое сельское хозяйство», где энергоэффективность и экологичность сочетаются с высокой технологичностью. Цель и задачи исследования включают в себя анализ эффективности цифровизации и автоматизации сельхозпредприятий на базе ВИЭ как инструмента декарбонизации и устойчивого развития, ставя при этом следующие задачи: - определить ключевые источники углеродного следа в АПК; - проанализировать роль цифровых и автоматизированных систем в снижении выбросов; - изучить примеры и возможности ВИЭ-технологий в сельском хозяйстве; - разработать рекомендации по внедрению цифровых ВИЭ-систем в агросекторе. Методы исследования. Исследование опиралось на: - LCA-анализ (оценка жизненного цикла) для расчета углеродного следа сельхозпродукции; - сравнительный анализ традиционных и автоматизированных энергоустановок; - анализ кейсов внедрения цифровых ВИЭ-решений в агросекторе; - оценку экономической и экологической эффективности на основе расчетных моделей; - использование статистических данных IRENA, FAO, МЭА и Росстата. Результаты исследования показывают, что основными источниками выбросов CO₂ в сельском хозяйстве являются: - топливное потребление (дизель, уголь) — 35–40% от всех выбросов; - производство электроэнергии от ТЭС — 25–30%; - холодильные установки, насосы, логистика — 15–20%; - удобрения и почвенные процессы — до 10%. Большинство этих процессов на сельхозпредприятиях можно частично или полностью автоматизировать и перевести на ВИЭ, что значительно сократит выбросы CO₂ в окружающую среду. Так же, исследования показали, что внедрение цифровых платформ и IoT (интернета вещей) в сельхозпроизводстве позволяет: - точно контролировать энергои водопотребление; - сократить перерасход ресурсов до 25–30%; - осуществить переход к автоматическому управлению солнечными, биогазовыми и ветряными установками; - получать в реальном времени данные о выбросах и корректировать производственные процессы. INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 67 Автоматизация на основе ВИЭ открывает перед агропромышленным комплексом (АПК) совершенно новые горизонты — как в плане снижения углеродного следа, так и в повышении производительности, энергоэффективности и устойчивости. Ключевые направления применения: - Ирригация и водоснабжение. Автоматизированные насосные станции, питаемые от солнечных панелей, позволяют точно дозировать подачу воды на поля. Использование датчиков влажности почвы, погодных алгоритмов и IoT-технологий снижает водопотребление до 30–40%. - Биогазовые установки. Современные фермы могут вырабатывать энергию из отходов животноводства и растительных остатков. Автоматизация биогазовых установок (контроль температуры, давления, уровня загрузки) позволяет стабильно производить тепло и электричество без участия человека. - Тепличное хозяйство. Интеллектуальные системы управления микроклиматом в теплицах (вентиляция, отопление, освещение), подключённые к солнечным и гибридным источникам энергии, обеспечивают оптимальные условия для роста растений при минимальных выбросах CO₂. - Хранение и переработка продукции. Автономные холодильные установки на солнечных панелях с цифровым контролем температуры и влажности позволяют продлевать срок хранения продукции, снижая потери и энергозатраты. - Транспорт и логистика на ферме. Внедрение малой электротехники (электротележки, автономные дроны и сенсоры), заряжаемой от солнечных станций, снижает зависимость от дизеля и уменьшает локальные выбросы. Автоматизация основанная на применениии ВИЭ позволяет: - сократить выбросы CO₂ — за счёт отказа от ископаемых источников и повышения точности управления; - снизить операционные затраты — ВИЭ позволяют сократить расходы на топливо и энергию до 50%; - обеспечить автономность производства — фермы становятся менее зависимыми от внешней инфраструктуры; - внедрять «умное управление» — использование big data и прогнозных моделей повышает эффективность решений; - минимизировать человеческий фактор в производстве — особенно важно для удалённых или труднодоступных районов. Технологические решения и системы: Область Пример решения Эффект Полив Солнечные насосы + датчики влажности Экономия воды и энергии до 40% Животноводство Биогазовые реакторы с автоматикой Энергонезависимость, удобрения Теплицы Системы климатконтроля на ВИЭ Снижение выбросов CO₂, повышение урожайности Складское хранение Солнечные холодильные модули Продление срока хранения, снижение затрат Управление энергией IoTи SCADAсистемы мониторинга Снижение потерь, прогнозирование потребления Эффективность применения цифровых ВИЭ-систем: INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 68 Показатель Традиционная система Цифровая ВИЭ-система Углеродный след (на 1 т продукции), кг CO₂ 340 145 Энергозатраты, кВт•ч/т 780 420 Автономность Низкая Высокая Влияние человеческого фактора Высокое Минимальное Срок окупаемости — 3–5 лет С учётом климатических особенностей и высокого солнечного потенциала в странах Центральной Азии, автоматизация на базе ВИЭ имеет высокий потенциал масштабирования. Наиболее перспективны: - солнечные автономные системы для ферм и теплиц (энергонезависимые теплицы с солнечным отоплением и LED-освещением; умные солнечные насосные станции для капельного орошения; - мобильные ВИЭ-комплексы для сезонных сельхозработ; - цифровые платформы управления фермами с функцией мониторинга углеродного следа (биогазовые установки с цифровым контролем загрузки и выхода газа; системы мониторинга на основе SCADA, управляющие всеми энергопроцессами на ферме) . Выводы: 1. Внедрение цифровизации и ВИЭ в сельском хозяйстве позволяет сократить углеродный след на 50–60%. 2. Наиболее эффективные направления: полив, отопление теплиц, хранение продукции, биогаз. 3. Цифровые платформы обеспечивают гибкое и точное управление ресурсами, минимизируя потери и выбросы. 4. Существуют готовые решения, доступные для среднего и малого агробизнеса, особенно при государственной поддержке. Рекомендации: - разработать национальные и региональные программы «Цифровое сельское хозяйство на ВИЭ»; - субсидировать покупку цифровых систем и ВИЭ-оборудования фермерам; - внедрить механизмы углеродной отчетности на основе цифрового мониторинга; - развивать образовательные программы по устойчивым агротехнологиям и ВИЭ. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1. ГОСТ Р 56287–2015. Углеродный след продукции. Методика расчета. — М.: Стандартинформ, 2016. 2. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. — Geneva, 2019. 3. IRENA. Digitalisation and Renewable Energy. — Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency, 2020. 4. Зайцева Е.В. Цифровые технологии в сельском хозяйстве // АПК: Экономика, управление. — 2023. — №2. — С. 45–53. INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 69 5. Хусаинов А.М. Внедрение биогазовых установок в фермерских хозяйствах // Агронаука. — 2022. — №3. — С. 34–39. 6. FAO. Renewable energy options for agriculture. — Rome: Food and Agriculture Organization, 2021. 7. Мельников С.В. Энергетическая трансформация агропрома на базе ВИЭ // Энергетика будущего. — 2023. — №1. — С. 12–19.