Энергетические компании внедряют инновационные подходы к расширению производства чистой электроэнергии и укреплению общественной поддержки, и всё больше солнечных фирм инвестирует в создание объектов двойного назначения, объединяющих сельскохозяйственную деятельность с производством солнечной энергии на одном участке. Частое критическое замечание в адрес солнечных ферм состоит в том, что выделение пахотных земель исключительно под выработку энергии ограничивает иные виды продуктивного использования — это противоречие обостряется по мере того, как страны по всему миру стремятся достичь амбициозных целей по декарбонизации, не жертвуя продовольственной безопасностью. Установка солнечных панелей на фермерских землях, где сельскохозяйственные практики продолжаются, представляет потенциальное решение проблемы.

Хотя многие солнечные проекты размещаются на засушливых, непахотных землях, которые в ином случае оставались бы неосвоенными, солнечные элементы, как правило, работают более эффективно во влажных, а не в сухих условиях. Однако строительство солнечных ферм на пахотных землях исторически вызывало политическую оппозицию и общественную критику. Движение против строительства объектов по принципу «не на моём заднем дворе» (NIMBY) остаётся значительным препятствием для развития. Использование земель, уже задействованных в сельском хозяйстве, под солнечные установки позволяет вести производство чистой энергии, одновременно устраняя многие из этих опасений.

Агровольтаика — также именуемая агрофотовольтаикой, агри-солнечной энергетикой или agri-PV — в последние годы растёт как по популярности, так и по масштабам, поскольку компании в сфере чистой энергии инвестируют в создание объектов двойного использования. Солнечные панели могут устанавливаться над землёй или вокруг участков, используемых для выращивания сельскохозяйственных культур или выпаса скота. Концепция была впервые предложена исследователями в начале 1980-х годов, однако лишь в последнее десятилетие — под влиянием снижения стоимости солнечной энергии и нарастающего давления в пользу отказа от ископаемого топлива — агровольтаика перешла от небольших пилотных проектов к коммерческому развёртыванию.

Форматы двойного землепользования получили распространение в фермерском сообществе, поскольку они предоставляют возможность получать дополнительный доход с земель, уже используемых в сельском хозяйстве. Помимо диверсификации источников дохода, установка солнечных фотовольтаических систем на фермерских землях может приносить экологические преимущества, одновременно снижая конкуренцию за землю и ограничения на размещение объектов. Япония, ставшая пионером масштабного внедрения агровольтаики с середины 2000-х годов и сегодня располагающая более чем тысячей подобных установок, доказала, что фермерское хозяйство двойного назначения может оставаться коммерчески жизнеспособным — пример, который учитывает политику и развитие в других странах.

Солнечные панели размещаются таким образом, чтобы посевы получали достаточно солнечного света, и при этом обеспечивают затенение в наиболее жаркие часы и периоды интенсивной инсоляции. Они также помогают сократить испарение влаги из почвы. В то же время культуры, растущие под панелями, выделяют водяной пар, который охлаждает панели снизу и повышает их рабочую эффективность. Исследования таких учреждений, как Аризонский университет и немецкий институт Фраунгофера, подтвердили жизнеспособность этого симбиотического взаимодействия для различных типов культур и климатических условий.

В Калифорнии разрабатываются планы по созданию крупномасштабных солнечных полей на десятках тысяч акров простаивающих сельскохозяйственных земель, выведенных из оборота из-за дефицита воды. Около 70 000 акров бывших фермерских земель в долине Сан-Хоакин к западу от Фресно были вынужденно выведены из оборота местным водохозяйственным агентством. По мере того как засушливые периоды становятся всё более частыми во многих регионах мира, проекты двойного назначения могут помочь фермерам сохранить свои земли даже тогда, когда они перестают приносить урожай при традиционном земледелии.

Частный застройщик Golden State Clean Energy сотрудничает с водохозяйственным агентством и фермерами для перевода этих земель в производство чистой энергии. В рамках своего плана Valley Clean Infrastructure Plan компания Golden State планирует установить до 21 ГВт солнечных панелей и 21 ГВт систем накопления энергии на площади 136 000 акров в течение следующего десятилетия. После завершения проект, как ожидается, обеспечит достаточно чистой электроэнергии для более чем 10 миллионов домохозяйств. План будет включать от 30 до 60 отдельных проектов, причём Golden State разработает лишь 5–10 процентов солнечных ферм, оставив остальные площадки доступными для других инвесторов. Ожидается, что этот мегапроект поможет Калифорнии достичь цели — получать 100 процентов энергии из возобновляемых источников к 2045 году.

В Виргинии — столице строительства центров обработки данных в Соединённых Штатах, где в Северной Виргинии сосредоточена крупнейшая в мире инфраструктура дата-центров, — правительство штата изучает способы увеличения производства энергии на фоне продолжающегося роста спроса на электроэнергию. Резкий рост потребления электричества, обусловленный облачными вычислениями, рабочими нагрузками искусственного интеллекта и цифровыми сервисами, придал дополнительную срочность развёртыванию возобновляемой энергетики в штате. В июне Виргиния закрепила в законодательстве штата определение агровольтаики, чтобы стимулировать застройщиков инвестировать в подобные проекты по всему штату.

Закон 2020 года требует от двух крупнейших энергетических компаний Виргинии разработать более 16 ГВт наземной возобновляемой энергетики, преимущественно солнечной. Однако солнечные проекты столкнулись с серьёзным противодействием в штате: их обвиняют в стремительной утрате фермерских земель — хотя жилищное строительство внесло в этот процесс значительно больший вклад. В результате около двух третей округов Виргинии запретили или ввели жёсткие ограничения на крупномасштабные солнечные проекты. Развитие агровольтаики на фермерских землях могло бы помочь удовлетворить растущий спрос на энергию в Виргинии, одновременно реагируя на общественные опасения по поводу землепользования.

Развитие агровольтаики выходит за пределы Соединённых Штатов. Исследования Объединённого исследовательского центра Европейской комиссии показали, что агровольтаика может обеспечить сотни гигаватт солнечных мощностей в Европе, используя лишь небольшую долю сельскохозяйственных земель региона. Развёртывание агровольтаики примерно на 1 проценте сельскохозяйственных земель Европы могло бы ежегодно генерировать сотни тераватт-часов электроэнергии без ограничения сельскохозяйственной деятельности. Германия и Франция уже приступили к созданию нормативных баз и систем стимулирования для агровольтаических проектов, а в декабре Греция объявила о планах по строительству 130 МВт агровольтаических мощностей по всей стране.

Развитие земель двойного назначения для сельского хозяйства и производства чистой энергии позволяет оптимизировать использование пахотных угодий или создать продуктивную альтернативу для простаивающих территорий. Это также обеспечивает фермерам дополнительный доход, причём многие из них сталкиваются с климатическими угрозами их благополучию. Внедрение агровольтаики может также помочь компаниям в сфере чистой энергии заручиться общественной и правительственной поддержкой проектов на сельскохозяйственных землях, предлагая модель, за которой другие штаты и страны, сталкивающиеся с аналогичными конфликтами землепользования, вероятно, будут внимательно следить по мере масштабирования собственных амбиций в области возобновляемой энергетики.

Автор: Felicity Bradstock, Oilprice.com