Моделирование систем управления позволяет оптимизировать технологии и повысить энергоэффективность и экологичность сельскохозяйственного производства. С целью разработки теоретических основ оценки энергоэффективности и экологичности создана компартментальная модель искусственной биоэнергетической системы, в которой животноводческая ферма и тепличный комплекс рассматриваются как единая интегрированная агроэкосистема. Компартментальная модель, учитывающая поток субстанций (вещества и энергии) между компонентами системы, позволяет оценить энергоэкологичность системы. Искусственная биоэнергетическая система учитывает процессы потребления, внутрисистемного обмена, потерь и вывода полезной продукции. Представленная модель включает в себя компартменты животноводства и растениеводства, характеризующие соответствующие энерготехнологические процессы, блоки преобразования вещества и определяющие их функционирование блоки преобразования энергии. Представлен комплекс показателей, характеризующих энергетическую и материальную эффективность, потери, диссипацию, коэффициенты обмена и синтеза, а также интегральный показатель – коэффициент энергоэкологичности. Модель послужит научной основой для оптимизации технологий и перехода к принципам циркулярной экономики в АПК. Результаты исследований могут быть использованы для разработки энергоэффективных и экологически безопасных технологий в сельском хозяйстве, снижающих антропогенную нагрузку на окружающую среду./The modeling of control systems enables the optimization of technological processes, thereby enhancing both the energy efficiency and environmental sustainability of agricultural production. To establish a theoretical foundation for evaluating these performance indicators, the authors have developed a compartmental model of an engineered bioenergy system (EBES), wherein a livestock farm and a greenhouse complex are treated as a single integrated agroecosystem. Taking into account the dynamic mass (matter) and energy flows between components, this compartmental model enables a comprehensive assessment of the system’s energy-environmental performance. The model explicitly represents resource consumption, intra-system exchange, losses, and the output of useful products. The model framework incorporates distinct compartments for livestock and crop production to characterize their respective energy-technological processes, alongside material and energy conversion units that govern the system’s operation. A comprehensive set of indicators is introduced to evaluate material and energy efficiency, dissipation, losses, exchange and synthesis coefficients, as well as a composite indicator – the energyenvironmental coefficient. This model provides a rigorous scientific foundation for technological optimization and the transition toward circular economy principles within the agro-industrial sector. Furthermore, the findings can guide the development of energy-efficient and environmentally safe agricultural technologies, ultimately minimizing the anthropogenic environmental impact.
