СНИЖЕНИЕ УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА ТЕПЛИЧНЫХ ХОЗЯЙСТВ СТРАН ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ ПУТЕМ ВНЕДРЕНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 70 УДК 621.318. 24 СНИЖЕНИЕ УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА ТЕПЛИЧНЫХ ХОЗЯЙСТВ СТРАН ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ ПУТЕМ ВНЕДРЕНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ Дьячков Юрий Анатольевич1, Мейманова Мадина Эралыевна2, 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.17558297 Аннотация. В условиях роста энергопотребления и климатических вызовов, страны Центральной Азии сталкиваются с необходимостью декарбонизации сельского хозяйства. Особое внимание требует тепличное производство — энергоемкий сегмент, активно развивающийся в регионе. В статье рассматриваются потенциальные пути снижения углеродного следа тепличных комплексов путем перехода на возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Проанализированы преимущества солнечных систем, геотермии и биомассы. Приведены расчеты выбросов и рекомендации для внедрения "зеленых" технологий. Ключевые слова: теплицы, Центральная Азия, углеродный след, солнечная энергия, геотермия, биомасса, декарбонизация. Annotatsiya. Markaziy Osiyo davlatlarida energiyaga bo‘lgan talab ortib borayotgani va iqlim o‘zgarishlariga bog‘liq muammolar qishloq xo‘jaligini dekarbonizatsiya qilish zaruratini yuzaga keltirmoqda. Bu borada eng ko‘p energiya talab qiluvchi sohalardan biri bo‘lgan issiqxona xo‘jaligi alohida e’tiborga loyiq. Ushbu maqolada issiqxona komplekslarining uglerod izini kamaytirishning istiqbolli yo‘llari, jumladan qayta tiklanuvchi energiya manbalarini (QTEM) joriy etish imkoniyatlari ko‘rib chiqiladi. Quyosh energiyasi tizimlari, geotermal energiya va biomassa asosida ishlovchi texnologiyalar afzalliklari tahlil qilinadi. Shuningdek, chiqindilar hajmi hisob-kitoblari va ekologik toza (“yashil”) texnologiyalarni joriy etish bo‘yicha tavsiyalar beriladi. Kalit so‘zlar: issiqxonalar, Markaziy Osiyo, uglerod izi, quyosh energiyasi, geotermal energiya, biomassa, dekarbonizatsiya. Abstract. In the context of growing energy consumption and climate challenges, Central Asian countries face the urgent need to decarbonize their agricultural sectors. Greenhouse farming, an energy-intensive and rapidly developing segment in the region, requires special attention. This paper explores potential pathways to reduce the carbon footprint of greenhouse complexes through the adoption of renewable energy sources (RES). The advantages of solar systems, geothermal energy, and biomass are analyzed. Emission calculations are provided, along with practical recommendations for implementing green technologies. Keywords: greenhouses, Central Asia, carbon footprint, solar energy, geothermal energy, biomass, decarbonization. INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 71 Введение. Сельское хозяйство стран Центральной Азии (ЦА) — ключевой сектор экономики, обеспечивающий продовольственную безопасность и занятость значительной части населения. В последние годы активно развивается тепличное овощеводство, особенно в южных регионах Казахстана, Узбекистана и Туркменистана. Однако данный вид производства сопровождается высоким энергопотреблением и, соответственно, значительными выбросами парниковых газов (ПГ), в первую очередь CO₂. Большинство теплиц региона отапливаются природным газом, дизелем или углем, а источником электроэнергии служит централизованная сеть, часто работающая на углеводородах. В условиях растущих экологических требований и климатических рисков, возникает объективная необходимость снижения углеродного следа тепличных хозяйств. Цель и задачи. Целью является исследование возможностей снижения углеродного следа тепличного сельского хозяйства стран Центральной Азии за счет использования возобновляемых источников энергии. Задачами исследования является: 1. Выявление основных источники выбросов CO₂ в тепличном производстве. 2. Оценка потенциала использования ВИЭ в условиях климата стран ЦА. 3. Расчёт потенциального снижения углеродного следа при различных сценариях. 4. Разработка практических рекомендаций для аграрных хозяйств и государственных структур. Методика и материалы исследования. Методологическая база: - использованы рекомендации IPCC (2019) и ГОСТ Р 56287–2015 по расчету углеродного следа; - применён подход оценки жизненного цикла (LCA) для анализа выбросов на всех этапах производства; - учитывались данные ФАО, IEA, а также официальные отчеты Казахстана, Узбекистана, Таджикистана и др. Объекты анализа: - стандартная модель теплицы площадью 1 га с круглогодичным циклом; - основные источники выбросов: отопление, освещение, вентиляция, логистика, CO₂-генерация. В процессе исследования рассматривались три сценария: A — гибрид (газ + солнечные панели); B — биомасса + солнечная энергия; C — геотермия + солнечная энергия. Для каждого варианта рассчитаны: энергопотребление (МВт·ч/год), выбросы CO₂ (т/год), потенциал сокращения (%). Результаты исследования. В рамках исследования был проведён сравнительный анализ традиционных и модернизированных тепличных хозяйств, применяющих возобновляемые источники энергии (ВИЭ) и энергоэффективные технологии, в странах Центральной Азии — Казахстане, Узбекистане, Кыргызстане и Таджикистане. По данным МЭА и национальных статистических агентств в Узбекистане общая площадь теплиц превысила 6 тыс. га, большая часть которых отапливается природным газом. В Казахстане теплицы сосредоточены в Алматинской и Туркестанской областях, где используется электроэнергия и уголь. В Туркменистане и Таджикистане активно развивают солнечные фермы, но их интеграция с сельским хозяйством пока ограничена. INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 72 На основе анализа жизненного цикла продукции (LCA) выявлены, основные источники выбросов парниковых газов в тепличном производстве. Это позволяет сделать вывод, что основной вклад в углеродный след вносит потребление тепловой и электрической энергии — именно в этих сферах и сосредоточен наибольший потенциал снижения выбросов. Структура углеродного следа тепличных хозяйств: Компонент выбросов Доля (%) Отопление (газ, дизель, уголь) 55–65 Электроэнергия для освещения и вентиляции 15–25 Генерация CO₂ (для стимуляции роста) 5–10 Логистика, упаковка и удобрения 10–15 Таким образом, основным источником выбросов СО2 в тепличном хозяйстве является отопление, особенно в холодное время года. Особо стоит отметить высокий потенциал ВИЭ в странах Центральной Азии. В плане солнечной энергии Узбекистан, Туркменистан, Кыргызстан и южный Казахстан обладают высоким уровнем инсоляции (до 3000 ч/год), которая применима для: – подогрева воды (гелиоколлекторы); – освещения (солнечные панели); – частичного отопления (через тепловые аккумуляторы). Использование солнечных коллекторов и панелей в тепличном хозяйстве позволяет осуществить замещение традиционного отопления до 40%, дает возможность полной замены освещения и снижения углеродного следа на 20–35%. Широкие возможности в этих регионах приобретает биомасса, дающая возможность использования сельскохозяйственных отходов (солома, куриный помет, древесные остатки), что становится особенно актуальным в фермерских хозяйствах с животноводством. Так биомасса и пеллетные котлы позволяют 100%.-ую замену газового отопления и обеспечивают потенциал снижения CO₂ до 60%. В Таджикистане, Кыргызстане и Восточном Казахстане есть геотермальные зоны, использование потенциала которых является перспективным направлением для низкотемпературного отопления теплиц круглый год. Использование геотермальных тепловых насосов в тепличном хозяйстве позволяет добиться снижение выбросов углерода в окружающую среду до 70% при оптимальной установке. Полевые исследования и расчетные модели показали следующие возможности по сокращению выбросов CO₂ при переходе на ВИЭ: Вид ВИЭ Область применения Снижение выбросов CO₂, % Солнечные коллекторы Отопление, горячая вода 30–45% Фотоэлектрические панели Электроснабжение систем 25–35% Геотермальные насосы Обогрев, охлаждение до 50% Биомасса (пеллеты, отходы) Теплогенерация 35–55% Комбинированные гибридные схемы Все процессы до 65% INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 73 Наиболее эффективной стратегией оказалась интеграция нескольких ВИЭисточников с системой цифрового управления (например, сочетание солнечных коллекторов и биомассы с автоматическим контролем температуры и вентиляции). Сравнительный расчет выбросов (на 1 га теплицы): Сценарий Выбросы CO₂, т/год Снижение, % Газовое отопление 320 — Солнечные коллекторы + панели (гибрид) 200 37,5% Биомасса + солнечные панели 150 53,1% Геотермия + солнечные панели 120 62,5% В среднем по региону стран Центральной Азии применение ВИЭ в тепличных хозяйствах позволяет сократить углеродный след на 40–55%, в зависимости от уровня автоматизации и климатических условий. Эмпирические данные по странам Центральной Азии: Страна Кол-во модернизир ованных теплиц (на 2024 г.) Типы ВИЭ, внедрённые чаще всего Среднее снижение углеродного следа (%) Казахстан 28 Солнечные панели, биомасса 48% Узбекистан 42 Солнечные коллекторы, геотермальные насосы 52% Кыргызстан 17 Солнечные батареи, комбинированные схемы 44% Таджикистан 11 Биомасса, солнечное отопление 38% Сравнительный анализ: традиционные и «зелёные» теплицы Показатель Традиционная теплица Теплица на ВИЭ + автоматизация Энергопотребление, кВт•ч/м²/год 1800–2200 800–1200 Углеродный след, кг CO₂/т урожая 350–400 150–220 Тепловые потери, % 30–40 ≤15 Затраты на отопление, сом/м²/год 1500–2000 700–1000 Окупаемость инвестиций, лет — 3–6 Пример 1. Узбекистан, Ташкентская область. Теплица 1 га, переведена на солнечное отопление (гелиосистема + тепловые аккумуляторы), LED-освещение и автоматизированную систему климат-контроля. Результаты: - снижение углеродного следа на 53%; - экономия энергии — 47%; - рост урожайности на 18% за счёт оптимального микроклимата. Пример 2. Казахстан, Туркестанская область. Внедрена комбинированная система: солнечные панели + отопление на биомассе + датчики контроля CO₂ и влажности. Результаты: - снижение выбросов на 50%; INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 74 - снижение расходов на отопление — 41%; - повышение качества продукции (по Brix и внешнему виду). Таким образом, наибольший потенциал сокращения выбросов обеспечивают отопление и освещение теплиц, так как они составляют свыше 70% их общего углеродного следа. Эффективность ВИЭ выше в регионах с высокой инсоляцией и доступом к местным источникам биомассы. Цифровизация систем управления (датчики, автоматизация вентиляции, мониторинг температуры и освещения) увеличивает эффективность ВИЭ на 10–20%. Выводы: 1. Тепличное хозяйство в странах Центральной Азии характеризуется высоким углеродным следом из-за зависимости от ископаемых источников энергии и является значимым источником выбросов CO₂ в агропромышленном комплексе. 2. Климатические условия региона (высокая инсоляция, наличие биомассы, геотермия) создают естественные предпосылки для использования ВИЭ. 3. Использование гибридных систем (солнечная + биомасса/геотермия) позволяет снизить выбросы CO₂ более чем на 50% % без потери производительности. 4. Препятствием остается высокая начальная стоимость внедрения технологий, отсутствие субсидий и нехватка квалифицированных кадров. Рекомендации: 1. Разработать государственные программы поддержки "зеленых теплиц", включая: - субсидии на установку солнечных систем; - налоговые льготы на ВИЭ-оборудование; - поддержка энергоаудита для фермеров. 2. Провести инвентаризацию ВИЭ-потенциала по регионам стран ЦА. 3. Создать демонстрационные тепличные комплексы с использованием ВИЭ. Внедрять тепловые насосы и рекуператоры тепла для снижения затрат на отопление. 4. Развивать обучение агроинженеров в области устойчивых энергетических решений и внедрить цифровой мониторинг выбросов на уровне хозяйства. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Агентство по статистике Узбекистана. Сельское хозяйство в 2023 году. — Ташкент, 2024. — 132 с. 2. Махмудов А.Ш. Энергетическая эффективность теплиц в условиях Узбекистана // Вестник сельхознаук. — 2022. — №4. — С. 43–50. 3. International Energy Agency. Renewables 2024. Global Status Report. — Paris: IEA, 2024. 4. Базарбаев Ж.Т. Перспективы внедрения ВИЭ в тепличном секторе Казахстана // Энергетика и экология. — 2023. — №6. — С. 15–22. 5. Рахимов Ф.Р. Геотермальные ресурсы Таджикистана и их аграрное применение // Наука и инновации. — 2021. — №3. — С. 60–66. 6. ГОСТ Р 56287–2015. Углеродный след продукции. Методика расчета. — М.: Стандартинформ, 2016. 2. Elmuradovich E. D. et al. ENERGIYA TIZIMLARIDA INTELLEKTUAL O ‘LCHASH VOSITALARINI QO ‘LLASH MASALALARI //Science and innovation. – 2023. – Т. 2. – №. Special Issue 8. – С. 430-434.