Каждому из рынков эксперты присваивали от 1 до 20 баллов по трём критериям: доходность, риск и сложность. Итоговый балл рассчитан по формуле:

Потенциал использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве . 1/2016. Фото 1

Из табл. 1 следует, что из приведённых направлений, с точки зрения привлекательности бизнеса, сельское хозяйство является самым надёжным вложением капитала. Сверхприбыль здесь получить сложно, но и «прогореть» вероятность меньше. При анализе таблицы обращает на себя внимание возможность сочетания вариантов бизнеса, например, роботизированные животноводческие комплексы с экологической системой переработки отходов для получения энергии.

Такое сочетание во многом определяет развития сельского хозяйства в общем и животноводства в частности. Бизнес-привлекательность преобразовывает тезис о роботизированном энергонезависимом сельском хозяйстве из декларируемой необходимости в выгодное направление инвестиций.

Объединение нами утилизации отходов и альтернативной энергетики в одно направление видится для сельского хозяйства логичным, поскольку интенсивное развитие животноводства и птицеводства предписывает развитие экологических методов ликвидации отходов.

Потенциал использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве . 1/2016. Фото 2

Рассмотрим более детально значимость развития возобновляемой энергетики для сельского хозяйства. Доклад ФАО (29 ноября 2011 года, Дурбан (Южная Африка) / Рим) [2], представленный на конференции по изменению климата ООН, раскрывает, каким образом продовольственный сектор может решить энергетические проблемы, чтобы обеспечить продовольственную безопасность в будущем [2]: «Существует обоснованный повод для беспокойства, что текущая зависимость продовольственного сектора от органического топлива может ограничить способность сектора удовлетворить мировой спрос на продовольствие. Основная задача состоит в разделении цен на продовольствие от изменчивых и растущих цен на органическое топливо». Другими словами, широкое внедрение возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в АПК — путь снижения себестоимости продовольствия.

О необходимости развития такого пути говорит состояние электроснабжения вообще и сельского хозяйства в частности. Так, «Сообщество потребителей энергии» потребителей энергии» [3] показывает, что доля сетевых организаций в цене электроэнергии составляет в России 47-47,3 %, в некоторых регионах эта доля может достигать 70 % [4], а в Германии — 20 %. С момента начала реформы системы электроснабжения количество сетевых организаций выросло в пять раз. Торговать энергией, не производя её, выгодно! Одновременно в энергосистеме России не используется от 15 до 42 % мощности. При вводе в эксплуатацию когенерационных установок вместо тепловых резерв мощности централизованных сетей будет составлять 62 %. Это одна из причин блокирования развития распределённой энергетики и внедрения когенерационных установок! Сегодня никому, кроме самого сельхозпроизводителя, невыгодно вкладывать деньги в его энергоснабжение.

Для сельхозтоваропроизводителя существует ещё одна серьёзная проблема — надёжность электроснабжения [5]. Общая протяжённость электрических сетей напряжением 0,4-110 кВ сельских территорий России составляет около 2,3 млн км, в том числе линии напряжением: 0,4 кВ — 880 тыс. км; 6-10 кВ — 1150 тыс. км; 35 кВ — 160 тыс. км. В сетях установлено 513 тыс. трансформаторных подстанций 35/0,4 кВ общей мощностью около 90 млн кВА [6]. В то же время общая протяжённость городских электрических сетей напряжением 0,4-10 кВ составляет 0,9 млн км, в том числе кабельные линии 0,4 кВ — 55 тыс. км; воздушные линии 0,4 кВ — 385 тыс. км; кабельные линии 10 кВ — 160 тыс. км; воздушные линии 10 кВ — 90 тыс. км; воздушные линии наружного освещения — 190 тыс. км; воздушные линии наружного освещения — 20 тыс. км. В сетях установлено около 290 тыс. трансформаторных подстанций 6-10 кВ мощностью от 100 до 630 кВА. По сути, распределительные сети 10-0,4 кВ в России — сельские. При этом надёжность электроснабжения сельского потребителя несопоставима с надёжностью этой услуги для жителя города. Действует простое правило: обеспечение надёжности электроснабжения — дело самого потребителя. Наблюдаются явные противоречия: с одной стороны, торговать электроэнергией выгодно, с другой — плотность расположения потребителей электроэнергии в сельской местности делает непривлекательным вкладывание средств в это направление.

Альтернатива видится в развитии малой распределённой энергетики на базе ВИЭ. В Соединённых Штатах энергетические компании как огня боятся Grid Defection — сетей, в которые объединяются частные домовладельцы, становясь полностью автономными поставщиками электроэнергии. Исследования показывают, что глобальный рынок солнечных батарей с интегрированными системами хранения электроэнергии, предназначенных для домохозяйств, к 2018 году составит $ 2 млрд. В России развитие данного направления блокируется.

Видятся следующие причины блокирования развития малой распределённой энергетики: отсутствие в распределённых распределительных сетях 10/0,4 кВ роста потенциальных потребителей; незаинтересованность распределительных сетей в развитии локальных мощностей (большие капвложения с низким сроком окупаемости); самостоятельная малая генерация лишает прибыли существующие сетевые компании; высокие мощности предлагаемых генерационных установок и их высокие стоимости; отсутствие промышленно выпускаемых генерационных установок и комплексов ВИЭ небольшой мощности и стоимости. Приведём существующие оценки сырьевых перспектив России и её АПК в развитии ВИЭ.

Биоэнергетика. Большая часть экспертов сходится во мнении, что биоэнергетика является самым перспективным на данный момент видом возобновляемых источников энергии для России. Так, аналитики исследовательской компании AEnergy полагают, что в сегменте ВИЭ именно биогазовая энергетика является наиболее конкурентоспособной. При этом, по их мнению, её надо развивать как комплексное решение по утилизации отходов, а не в качестве чисто энергетического бизнеса. Речь идёт о том, что наибольший потенциал биоэнергетики в Российской Федерации заключён в утилизации отходов — аграрно-промышленного, деревообрабатывающего секторов, пищевой промышленности, а также бытовых отходов. Эксперты компании «Системы альтернативной энергетики» оценивают общий технический потенциал биомассы в Российской Федерации в 15-20 тыс. МВт (для сравнения: мощность всех АЭС России в 2011 году составляла 23643 МВт).

Потенциал использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве . 1/2016. Фото 3

Объединение утилизации отходов и альтернативной энергетики в одно направление видится логичным — интенсивное развитие животноводства и птицеводства предписывает развитие экологических методов ликвидации отходов

Отметим, что инвесторы уже обращают внимание на потенциал биоэнергетического сектора в России. Так, по данным аналитической компании Rosbioconsulting, на протяжении последних десяти лет накопленные инвестиции в биоэнергетику выросли в 18-20 раз; по данным на 2010 год объём инвестиций в биоэнергетику составил порядка 30 млрд рублей, или 88-90 % от общего объёма инвестиций в ВИЭ в стране.

Аналитики AEnergy оценивают объем инвестиций в сумму около 10 млн евро, отмечая, правда, что процент возобновляемых источников энергии в генерации (без учёта больших ГЭС) всё равно остаётся крайне низким — где-то около 1 %. Источники — сельское хозяйство, лесной сектор и сектор отходов.

По данным Национального союза по биоэнергетике, возобновляемым источникам энергии и экологии (НСБЭ), ежегодно в России образуется около 450 млн тонн отходов животноводства (58 млн тонн по сухому веществу), утилизация которых анаэробным сбраживанием позволит генерировать около 33,4 млрд кубометров биогаза в год.

Дополнительное доступное сырьё для производства биогаза образуется также в перерабатывающей промышленности и отрасли растениеводства, что позволяет в общей сложности получать ежегодно не менее 63 млрд кубометров биогаза (эквивалентно примерно 35 млн тонн бензина или дизельного топлива, или, в случае когенерации, не менее 144 тыс. ГВт/ч электроэнергии и не менее 1 млрд ГДж тепловой энергии) и 120 млн тонн высококачественного органического удобрения.

Препятствия развития биоэнергетики. Среди основных препятствий на пути развития биоэнергетики в России — отсутствие системы господдержки, отсутствие стандартов ВИЭ, низкие тарифы на электроэнергию и тепло (которые, впрочем, заметно выросли на протяжении последних нескольких лет), сложности инвестирования, прежде всего, долгосрочного (окупаемость проектов может наступить через 10-15 лет, что в российских реалиях зачастую является невозможно долгим сроком), бюрократические проблемы с согласованием проектов и т.д.

Так, по данным AEnergy, стоимость киловатта установленной мощности биогазовой установки находится в пределах 2000-5000 евро (менее мощные станции оказываются более дорогими).

«Однако сопоставление уровня капитальных затрат на единицу мощности с другими источниками энергии показывает, что проигрыш биогазовой энергетики по данному показателю неочевиден — например, стоимость крупных АЭС оценивается в 5000 евро за киловатт, а стоимость киловатта крупных ветроэлектростанций составляет около 2000 евро, солнечных — около 5000 евро. Современные угольные электростанции оцениваются примерно в 2000 евро за киловатт. Ощутимое преимущество имеет лишь газовая генерация со стоимостью около 10001500 евро за киловатт. Однако газ есть не везде, а цены на него стремительно приближаются к европейскому уровню», — комментирует рынок цен AEnergy [7].

Потенциал использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве . 1/2016. Фото 4

Среди основных препятствий на пути развития биоэнергетики в России — отсутствие системы господдержки, отсутствие стандартов ВИЭ, низкие тарифы на электроэнергию и тепло, сложности инвестирования, бюрократия и т.п.

Ключевой проблемой биоэнергетики в РФ аналитики считают тот факт, что биогазовые установки являются прибыльными только при бесплатном и бесперебойном снабжении отходами. Кроме того, производителям биоэнергии необходим гарантированный сбыт произведённой электроэнергии, чего в российских условиях пока не наблюдается.

За российский период развития было реализовано несколько десятков небольших для индивидуальных хозяйств — биогазовых станций рядом российских компаний, среди которых ведущее место занимают профильные институты (в частности Институт электрификации сельского хозяйства) совместно с металлообрабатывающими предприятиями.

Развитие крупных промышленных установок отставало от малого строительства. В последние 10 лет было реализовано всего два масштабных проекта. Биогазовая установка электрической мощностью 200 кВт на ферме крупного рогатого скота в Медыни (Калужская область) и биогазовая установка на Московском водоканале (Курьяновские очистные сооружения). Оба проекта были реализованы при участии иностранных инжиниринговых компаний. Также с участием иностранных инжиниринговых компаний реализованы проекты установок агрофирмы «Мортадель» (Владимирская область), биогазовая установка на базе Стригуновского свинокомплекса, входящего в группу «Агро-Белогорье», в селе Байцуры Борисовского района. Основным сырьём для объекта служат свиноводческие стоки площадки откорма Стригуновского свинокомплекса, а также в качестве дополнительного сырья используется силосная масса или рожь и два биохимических реактора мощностью 1,2 МВт (эл.) каждый в селе Лучки Прохоровского района. Биогазовая станция использует не только свиноводческие стоки, но также силосные массы и отходы мясоперерабатывающего завода «Агро-Белогорье» в Крапивенских Дворах, решая тем самым проблему их утилизации.

Если более критично подходить к оценке этой проблемы, то можно отметить, что крайне недостаточное внимание государства к вопросам экологии всё ещё позволяет промышленному свиноводству и птицеводству не «замечать» и не воспринимать биоэнергетику как достойное решение проблем энергообеспечения и экологии.

Солнечная энергетика. При использовании солнечной энергии в конкретном регионе необходимо учитывать влияние климатических условий на приход солнечной энергии. Для этого используются данные многолетних наблюдений на актинометрических станциях, на которых регистрируется приход солнечной энергии на горизонтальную поверхность.

По данным Главной геофизической обсерватории имени А. И. Воейкова [8], наиболее эффективными регионами Российской Федерации для использования солнечной энергии являются южные регионы в Европейской части и Сибири, а также Якутия. Именно южные регионы являются основными сельскохозяйственными территориями страны. К сожалению, себестоимость солнечных электростанций на сегодняшний день ещё остаётся «неподъёмной» для сельского потребителя. Однако общемировые тенденции снижения этих затрат позволяют говорить о больших перспективах для селян именно в этих регионах.

По экспертным оценкам, Российская Федерация обладает самым большим мировым ветропотенциалом.

Ресурсы в этой отрасли определены в 10,7 ГВт, а технический потенциал ветровой энергии России (средний годовой объем энергии, при полном её превращении в полезно используемую энергию) оценивается свыше 6000 млрд кВт-ч/год. Экономический потенциал составляет примерно 31 млрд кВт-ч/год. Энергетические ветровые зоны в России расположены в основном на побережье и островах Северного Ледовитого океана от Кольского полуострова до Камчатки, в районах Нижней и Средней Волги и Дона, на побережье Каспийского, Охотского, Баренцева, Балтийского, Чёрного и Азовского морей, в Карелии, на Алтае, в Туве, а также на Байкале.

Статистика показывает, что 22 млн семей в России имеют собственные сельские дома с участками земли, 16 млн семей и 10 млн индивидуальных граждан имеют небольшие земельные участки для выращивания овощей и фруктов для себя и на продажу, 5 млн индивидуальных ферм и овощеводческих хозяйств не подключены к электрической сети.

Анализ существующих ветроустановок показывает, что ВЭУ эффективно применяются в районах со среднегодовой скоростью ветра от 7 м/с и выше, где суточные и месячные гистограммы скорости ветра ровные. Особенно хорошо зарекомендовали себя быстроходные малолопастные ветроагрегаты в указанных районах. Однако для районов со среднегодовой скоростью ветра 4-7 м/с проведённые исследования показывают, что быстроходные малолопастные, роторные ВЭУ работают в расчётном режиме от 152 до 720 часов или от 2 до 8 % в год, а это большая часть территории России. Ветер в этих районах является, по существу, одним из наиболее доступных и дешёвых источников энергии. Ветроэнергетические установки могут быть использованы на пастбищах, удалённых фермах и в других областях сельхозпроизводства, а также для электрификации инфраструктур связи, информации, оповещения (посты мобильной связи, МЧС, метеостанции, видеонаблюдение и т.д.), когда места установки диктует в основном потребитель. Но что сегодня российская наука и производство могут предложить селянину в ветроэнергетике?

Весьма привлекательные результаты получены в использовании многофункциональных энерготехнологических комплексов (МЭК). Например, применение МЭК в составе автономных системах энергоснабжения (АСЭС) позволит оптимизировать режимы их работы с использованием ВИЭ. МЭК является той основой, которая позволит объединить все энергетические установки, предназначенные для производства электрической и тепловой энергии. Это объединение должно выполняться в соответствии с мощностным рядом МЭК с использованием серийно выпускаемых энергоустановок и на основе оптимального согласования технических характеристик всех элементов АСЭС по максимуму её полного КПД. МЭК — это более высокая степень обобщения по отношению к любому типу энергоустановок малой мощности. Поэтому любая автономная система энергоснабжения, в основе которой лежит какое-то сочетание объектов малых и возобновляемой энергетики, всегда будет более частным случаем по отношению к АСЭС на основе обобщённого МЭК. МЭК — это более высокий уровень развития объектов малой и возобновляемой энергетики.

Потенциал использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве . 1/2016. Фото 5

Комплекс технических средств и мероприятий по развитию роботизированных комплексов по производству продукции растениеводства и животноводства с использованием в качестве энергообеспечения возобновляемых источников энергии — выгодное инвестирование

Возвращаясь к началу предложенного материала можно отметить, что немаловажным фактором в оценке перспективности развития ВИЭ в России, эффективности этого направления с точки зрения инвестиционного потенциала является направление оценки. Необходимо смотреть немного шире одной отрасли. Как зачастую и бывает наиболее привлекательным получается сочетание направлений и отраслей.

Выводы

1. Комплекс технических средств и мероприятий по развитию роботизированных комплексов по производству продукции растениеводства и животноводства с использованием в качестве энергообеспечения ВИЭ — выгодное инвестирование.

2. АПК России в полном объёме располагает сырьевой базой для возобновляемых источников энергии, с потенциалом полного энергообеспечения отрасли.

3. Использование ВИЭ в АПК позволит эффективнее решать продовольственную проблему (снижение себестоимости, уменьшение убытков от перерывов в энергоснабжении).