Агровольтаика – новое слово для украинских фермеров. Почему это решение, которое следует развивать?

Компанія, ТОВ "Тесла Енерго", що будує та обслуговує промислові сонячні електростанції,  зайнялася фермерством. Тепер поміж сонячних панелей влітку вільно гуляють вівці, трохи далі за огорожею — росте лохина. Витрачати кошти на косіння трави майже не потрібно.

Це реальний досвід, який існує в Україні, на Житомирщині. Поки що єдиний — втім, за певних обставин, цілком можливий до реалізації по всій Україні. Агровольтаїка як спосіб вести фермерську справу дедалі набирає обертів у Європі. "Рубрика" розповідає про те, як можливо поширити цей досвід в Україні.

У чому проблема?

Аграрний сектор в Україні є одним з основних компонентів ВВП навіть попри те, що сільське господарство втрачає мільярди гривень через війну. Однак нові виклики вимагають і нових рішень.

Зруйнована російською армією енергосистема України втратила свою стійкість у 2023 році та більше не справляється зі своєю функцією — підтримувати живлення в години пікових навантажень. А температура, що зростає щороку, збільшує потребу у виробленні електроенергії влітку. Як результат — віялові відключення у найспекотніші дні липня та серпня у 2024 році.

Звісно, це неабияк впливає на фермерів. Тепла пора року — той час, коли фермерам, що займаються розведенням худоби, необхідно вмикати холодильники, аби зберегти молочну продукцію. Аграріям, які займаються рослинництвом — використовувати електроенергію для поливу на полях. Якщо мова йде про птахоферми — найважливішим стає підтримання температури в інкубаторах. На елеваторах електроенергія потрібна для підсушування зібраного зерна, бо в іншому випадку є ризик втратити цілий врожай через пріння та появу шкідників.

Відключення електроенергії ставить під загрозу важливий сектор економіки, тож, звісно, потрібні швидкі, ефективні та доступні рішення. Одним із них, власне, і може стати агровольтаїка — спосіб поєднати виробництво електроенергії з сільським господарством. Він дозволяє поєднувати вирощування рослин або випас тварин із генерацією зеленої електроенергії, використовуючи землю максимально ефективно. Така технологія не зменшує придатність земель більш ніж на 15% і допомагає адаптуватися до змін клімату. Енергію можна використовувати для власного господарства або продавати.

Яке рішення?

У 2019 році ТОВ "Тесла Енерго", яка спеціалізується на будівництві та обслуговуванні промислових СЕС, побудувала Ганську сонячну електростанцію поблизу Бердичева. Це був комерційний проєкт, реалізований для продажу електроенергії в електромережу України. Таких проєктів уже було чимало на півдні України, але Ганська сонячна електростанція стала особливою.

Специфіка будь-якої сонячної станції в тому, що траву, яка росте під та між панелями, необхідно скошувати. Якщо рослини торкатимуться панелей, це створюватиме пожежні ризики. А будувати конструкцію вищою, аби трава не торкалась панелей — дорого, а отже, невигідно. Крім того, згідно з європейською політикою ESG Investment policy, для того, щоб бути "зеленою" продукцією та "зеленим" кіловатом, компанія не має права використовувати будь-які хімічні речовини на території станції, тож "задушити" траву хімікатами — теж погане рішення. Траву доводилось постійно скошувати, витрачаючи на це додаткові ресурси.

Однак рішення є. Ідейна засновниця проєкту, Ольга Грамотенко, вирішила реалізувати ідею, яку вона запозичила у схожих проєктах в Данії — залучити до косіння трави тварин. Спочатку думали про кіз, втім врешті зупинились на вівцях — вони не такі активні, тож не стрибатимуть на панелі. Вівці здавались ідеальним варіантом — вони легко проходять під панелями, а вмінню цих тварин "викошувати" траву позаздрять власники найкращих англійських газонів. Тож на станції поселили перші 60 голів.

Частина території, втім, залишалась вільною від сонячних панелей — не дозволив рельєф. Так близько півтора гектара землі засадили лохиною та полуницею. Між кущами проклали автоматичний полив, який працює від власного виробітку електроенергії.

З того часу і дотепер проєкт успішно суміщає три функції — розведення овець, вирощування лохини та вироблення і продаж сонячної електроенергії. Щобільше, розведення, утримання овець та догляд покривається коштом продажу нового поголів'я. Наприклад, позаминулого року на станції було 80 голів, а минулого — вже 250. Частину з них продали, тож зараз там проживає 125 овець і баран. Обслуговуванням станції займається дочірня компанія ТОВ "Тесла Енерго" —  ТОВ "Тесла Енерго Сервіс". За словами керівника компанії Геннадія Нестерчука, вівці справляються зі своєю роботою приблизно на 80%, близько 20% території все ж потрібно скошувати вручну.

Юрій Сарнавський, керівник проєкту "Тесла Агро", каже, що така модель — вигідна. Втім, попри це, Ганська сонячна електростанція наразі є єдиною в Україні, яка відповідає принципам агровольтаїки. За словами Юрія Сарнавського, запити на створення подібних проєктів у ТОВ "Тесла Енерго" були, але через початок повномасштабної війни ці проєкти не були реалізовані. Чому ж українські фермери не впроваджують такий тип виробництва продукції?

Повернімося до основ. За загальноприйнятим поняттям, агровольтаїка — це технологія подвійного використання земель, що:

• передбачає інтеграцію відновлюваних джерел енергії з аграрними системами та технологіями, 
• не зменшує придатність до використання сільськогосподарських земель більш ніж на 15%, 
• підвищує адаптацію до змін клімату та 
• дозволяє ефективно використовувати земельні ресурси для одночасного вирощування культур та (або) покращення умов випасу тварин, а також генерацію електроенергії як для власного виробництва сільськогосподарської продукції, так і для продажу.

Приклад Ганської СЕС є чудовим прикладом застосування принципів агровольтаїки. Втім — не "класичним". Адже насправді різновидів такої технології набагато більше.

Голова правління Асоціації сонячної енергетики в Україні Владислав Соколовський, зокрема, розділяє агровольтаїку на "класичну" та "не класичну". "Класична" агровольтаїка — це коли сонячні панелі встановлюються під певним кутом, аби забезпечити доступ світла, на висоті 2-5 метрів над полем, де вирощується продукція. Деякі панелі оснащені механізмами, які змінюють нахил панелей залежно від положення сонця або потреб культур, при цьому земля під панелями залишається придатною для вирощування продукції, випасу худоби або інших сільськогосподарських цілей.

Вироблена електроенергія може використовуватись локально — для забезпечення енергією для поливних насосів і систем охолодження безпосередньо на місці вирощування, для потреб первинної переробки сільгосппродукції, для потреб громади, або продаватися до мережі.

Агровольтаїка у класичному розумінні дає багато переваг, зокрема:

• збільшення доходів від продажу електроенергії, 
• можливість автономного водопостачання зі свердловин, 
• захист рослин від екстремальних погодних умов (наприклад, сильного сонця, що дуже актуально в умовах збільшення середньорічних температур по всій Україні) або сильного дощу чи граду,
• часткове затінення панелями може зменшувати випаровування води з ґрунту. Врешті-решт, всі ці переваги можуть дозволити вирощувати більшу кількість культур, що, звісно, призведе до розвитку аграріїв, а ще — бути енергонезалежними, ефективніше використовувати території, та знижувати кількість вуглецю в атмосфері через використання зеленої енергії.

Однак є й інші види агровольтаїки (які "за вуха", але все ж притягуються) — коли сонячні панелі встановлюються в інших місцях, наприклад, на вільній землі чи дахах.

По-перше, наразі в Україні заборонено розміщувати електрогенеруючі установки на землях сільськогосподарського призначення. Ганська СЕС є тим випадком, коли територія не належить до земель сільськогосподарського призначення, а знаходиться в категорії "Землі промисловості, транспорту, зв'язку, енергетики, оборони та іншого призначення". Спочатку Ганська СЕС з'явилась як сонячна станція, а вже потім — запрацювала як ферма. Землі, що належать фермерам, знаходяться в категорії "Землі сільськогосподарського призначення", що, звісно, унеможливлює впровадження "класичної" агровольтаїки. Втім, якщо мова йде про фермера, який вирощує невелику кількість продукції або худоби на власній присадибній ділянці, такі складнощі не виникають.

Друга причина непопулярності агровольтаїки, на думку Соколовського, полягає в тому, що фермери не бачать економічної доцільності у використанні агровольтаїки.

"У фермерів немає бажання вкладати гроші в сонячну станцію — під час війни в них і так вистачає проблем. Єдиний економічно доцільний варіант для фермера — знайти партнера, який побудує сонячну станцію на його землі, і разом вони зможуть отримувати певний зиск. Але і в цьому випадку виникають певні складнощі", — пояснює Владислав Соколовський.

• Перша складність — встановлення сонячних станцій на полях має свої технічні особливості. Наприклад, панелі мають встановлюватись на певній висоті, що вимагає додаткових витрат. Тому тим, хто хоче будувати більш-менш великі станції, достатньо інших просторів для цього — вільна земля, дахи складів тощо.
• Друга — фермери не впевнені у надійності "Гарантованого покупця зеленої енергії" (державне підприємство, що представляє інтереси громадян та держави в процесі функціонування ринку електричної енергії. Гарантований покупець купує електроенергію з ВДЕ для державної підтримки галузі) та у виплатах "зеленого тарифу". Фактично, "зелений тариф" існує, втім наразі Уряд не виконує своїх зобов'язань щодо виплат за тарифом та має великі заборгованості перед виробниками зеленої енергії. 
• Третя — відсутність підстанції поруч із полем, де встановлені сонячні станції, підстанцій та ліній електропередач, які дозволять продавати електроенергію.

Використання сонячної енергетики в агровиробництві в Україні існує у двох варіантах.

• Перший — покриття сонячною станцією власних потреб фермера споживання електроенергії.
• Другий — продаж електроенергії. Цей варіант може мати ті ж перепони, що виникають у класичній агровольтаїці — сумніви у гарантованих виплатах за "зеленим тарифом" та відсутність інфраструктури, що дозволить продавати електроенергію.

Перший варіант цікавий тим фермерам, які знаходяться далеко від підстанцій певної потужності. В такому випадку встановити сонячну станцію разом з акумуляторами та використовувати сонячну енергію — дешевше, ніж прокладати додаткову лінію електропередач. Окрім цього, наявність сонячних панелей — це енергонезалежність фермера. В такому випадку цикл його виробництва не залежить від енергетичної системи країни, що є важливим в період блекаутів та віялових відключень світла.

Такий варіант також використовується, до прикладу, одним з найбільших українських агрохолдингів "МХП". Наразі вони будують найбільші акумулятори в Україні та зберігання сонячної енергії. Невеликі ферми також ставлять сонячні станції для власного споживання, і це доволі поширено в сільській місцевості.

"Наприклад, фермер ставить сонячну панель на власний будинок, аби отримувати енергію у своєму домогосподарстві, або ж для того, аби підтримувати роботу холодильників, якщо він займається виробництвом молочної продукції. Такий варіант є дуже вигідним, адже холод потрібен влітку, а саме в цей час генерація сонячної енергії — найбільша", — каже Соколовський.

І тут можна зробити проміжний висновок. Агровольтаїка в її класичному розумінні не поширена з різних причин (наприклад, висока вартість та відсутність зацікавлених партнерів) та головна причина — у відсутності законодавства, яке могло б регулювати подвійне використання земель. Втім, аграрні підприємства та фермери встановлюють сонячні станції для покриття власних потреб в електроенергії. І в певному сенсі це також може вважатися агровольтаїкою. 

Юрій Сарнавський також розповів, що до ТОВ "Тесла Енерго" звернулась агрокомпанія із запитом на проєкт, який являє собою класичну агровольтаїку.

"Поки що йдеться лише про розрахунки щодо проєкту. Це наша дружня компанія, з якою ми радились щодо аграрної частини нашого проєкту. Ми спирались на їхній досвід, а тепер вони хочуть реалізувати свій проєкт з агровольтаїки за нашим прикладом", — каже Юрій.

Чеська журналістка Кароліна Хлумецька у виданні EcoNews досліджувала агровольтаїку у своїй країні. Вона зазначає, що ця технологія допомагає фермерам економити ресурси, що особливо актуально на тлі зростання цін на добрива та електроенергію.

За даними Чеського статистичного управління, 4% фермерів у країні вже використовують відновлювані джерела енергії, зокрема сонячні панелі та біогаз. Потужність агровольтаїчних панелей може досягати 0,9 МВт на гектар, що дозволяє отримувати до 855 МВт-год електроенергії на рік. Водночас панелі в агровольтаїці пропускають частину світла на рослини, через що їхня ефективність нижча, ніж у традиційних сонячних станцій.

Крім того, деякі експерти з Чехії, що вивчають вирощування культур, сходяться в думці, що агровольтаїка може також вплинути на врожайність — не всі культури доступні для агровольтаїки. Програмний директор Асоціації сучасної енергетики Мартін Седлак і голова Спілки виробників фруктів Мартін Людвік підтверджують тезу, озвучену в цій статті Владиславом Соколовським (головою правління Асоціації сонячної енергетики в Україні): для покриття власного споживання плодівничого підприємства першочергово потрібно встановлювати фотоелектрику на дахах складів і будівель.

Утім, чеські фермери вже експериментують з "класичною" агровольтаїкою та з різними конструкціями панелей. Для садів їх встановлюють на висоті 4 м, для ягідників — 2,5 м. Проте висока вартість установок залишається викликом: окупність може сягати 20 років через складність конструкцій та малий обсяг виробництва.

Законодавчі зміни відіграють ключову роль у розвитку агровольтаїки. Так, у Чехії у 2024 році ухвалили поправки, що дозволили встановлення сонячних панелей над виноградниками, садами, хмелярнями та іншими сільськогосподарськими угіддями без вилучення земель з агрофонду. З 2026 року такі проєкти підтримуватимуть державними субсидіями.

"З 50-х років минулого століття потреби у генерації електроенергії в різних країнах Європи виросли на 20-40%, а це означає, що потрібні нові електрогенеруючі потужності, — каже Віктор Івкін, голова ГО "Асоціація агровольтаїки в Україні". — Якщо хоча б 1% сільськогосподарських земель почнуть використовувати лише під видобування сонячної енергетики, логічно припустити, що і продукції стане на 1% менше. Це, своєю чергою, потягне збільшення на кілька відсотків кількості населення третіх країн, що голодуватиме. В основному це країни Африки. А це — вже глобальна продовольча криза. Тому іншого виходу, ніж подвійно використовувати землі сільгосппризначення, у нас немає", — каже Віктор.

В Асоціації агровольтаїки в Україні створили цілу дорожню карту — від розробки та інтеграції навчальних програм для університетів з вивчення потенціалу агровольтаїки до створення наукових хабів та інноваційних акселераторів для стартапів у галузі агровольтаїки. ГО вже підписала меморандуми з навчальними закладами в Україні, аби працювати над підготовкою фахівців. У квітні 2025 року відбудеться велика міжгалузева конференція серед вищих навчальних закладів України, де будуть обговорюватись не лише технічні питання встановлення панелей, а й такі аспекти, як зміна генетики рослин, аби зробити їх більш придатними для вирощування за принципами агровольтаїки.

"Зараз ми [в Україні — ред.] знаходимось на ватерлінії розвинення агровольтаїки, поки що це — Блакитний Океан", — каже Віктор.

Втім, аби агровольтаїка "запрацювала", необхідно, в першу чергу, внести зміни до законодавства, а саме — дозволити генерувальні потужності на території.

А крім того, слід пам'ятати, що разом із розвитком індустрії агровольтаїки в Україні зростатиме потреба у перерробці сонячних панелей.

Поліна Колодяжна, ко-лідерка Greenpeace Україна, розказала "Рубриці", що раніше організація вивчала питання утилізації сонячних панелей у світі. За її словами, ця сфера майже не розвинута, а дарма, адже сонячні панелі містять в собі багато елементів, які можливо використати повторно:

"В сонячних панелях є матеріали, які є цінними та які можна повторно використовувати: скло, срібло, мідь, алюміній і кремній. Це дає можливість повторно використовувати сонячні панелі, і  загалом компанії зацікавлені в цьому. Уряди країн, де вольтаїка більш розвинена, заохочують виробників сонячних панелей займатись в тому числі і їхньою переробкою", — каже Поліна.

Наприклад, в Німеччині (а це країна-лідер у переробленні сонячних панелей в Європі) вже є можливість переробляти до 96% панелей, у яких вийшов експлуатаційний строк. Інші 4%, за словами Колодяжної — це ті частини, в яких неможливо розділити елементи. Але навіть ці 4% планують звести до нуля:

"Зараз Європа, окрім того, щоб підтримувати компанії, які переробляють сонячні панелі, вкладається також і нові технології виробництва панелей, для того, щоб в майбутньому вони могли піддаватись переробці на 100%", — розповідає Поліна.

Що стосується України, у нас поки що є час для того, аби налагодити цей процес. По-перше, цей тип генерації почав набувати популярності в Україні пізніше, ніж в Європі — після 2010-х років. По-друге, сонячні панелі, що вже використовуються, мають доволі довгий строк експлуатації:

"В середньому сонячна панель може прослужити близько 32 років. Виробники зазвичай зазначають, що після 30 років використання її генерація знижується на 20%, втім, в реальності цифри можуть бути нижчими", — пояснює ко-лідерка Greenpeace Україна.

Україна може брати приклад з інших країн та впроваджувати вже наявні технології, які довели свою ефективність. За допомогою комплексних зусиль уряду, компаній, що працюють над виготовленням та встановленням панелей, та фермерів, Україна має всі шанси стати країною, яка вдало, ефективно та екологічно впроваджує агровольтаїку в аграрне виробництво та генерацію.