Про­из­во­ди­тель ово­щей из Швей­ца­рии уста­но­вил фото­элек­три­че­ские пане­ли на кры­ше соб­ствен­ной теп­ли­цы. На пер­вый взгляд – пара­докс: ведь рас­те­ни­ям нужен свет! Но рас­смот­рим все подробнее.

Фотовольтаика и теплицы

Тепли­ца – это в неко­то­ром роде сол­неч­ная сило­вая стан­ция. Про­из­во­ди­те­ли ово­щей и цве­тов исполь­зу­ют теп­ло от пар­ни­ко­во­го эффек­та в теп­ли­цах на про­тя­же­нии уже более 200 лет. Летом, когда тем­пе­ра­ту­ра в теп­ли­цах рез­ко повы­ша­ет­ся, агра­рии при­бе­га­ют к зате­не­нию с помо­щью спе­ци­аль­ных экра­нов. Одна­ко в этом слу­чае мож­но гово­рить о неис­поль­зо­ван­ной энер­гии. Путем уста­нов­ки фото­элек­три­че­ских пане­лей на кры­ше мож­но было бы одно­вре­мен­но «убить двух зай­цев»: создать эффект тени и пре­об­ра­зо­вать энер­гию солн­ца в элек­три­че­ство. Одна­ко бле­стя­щую тео­ре­ти­че­скую идею не все­гда уда­ет­ся реа­ли­зо­вать на прак­ти­ке. Рас­те­ни­ям нуж­но не толь­ко теп­ло, но и свет. В послед­ние годы решить эту дилем­му попы­та­лись неко­то­рые теп­лич­ные хозяй­ства. Напри­мер швей­цар­ское теп­лич­ное хозяй­ство Swissradies в горо­де Рид-бай-Керцерсе.

Медленный рост

В 2014 году на кры­ше новой теп­ли­цы, рас­по­ло­жен­ной с севе­ра на юг, были уста­нов­ле­ны фото­элек­три­че­ские пане­ли пло­ща­дью 3000 м² и пико­вой мощ­но­стью 470 кило­ватт. Одна панель состо­ит из 54 моно­кри­стал­ли­че­ских фото­эле­мен­тов, нахо­дя­щих­ся меж­ду дву­мя стек­ла­ми тол­щи­ной по 2,1 мм.

Руко­во­ди­тель теп­лич­но­го хозяй­ства Фре­де­рик Барт уго­во­рил австрий­ское пред­при­я­тие, про­из­во­дя­щее фото­элек­три­че­ские пане­ли, исполь­зо­вать диф­фуз­ное стек­ло для луч­ше­го рас­се­и­ва­ния све­та. «Мы – пер­во­про­ход­цы», – гор­до сооб­ща­ет г-н Барт. Несмот­ря на поте­рю све­та из-за фото­эле­мен­тов, редис полу­ча­ет доста­точ­но све­та для роста. В исполь­зо­ва­нии «двой­ной» тех­но­ло­гии хозяй­ство Ф. Бар­та ста­ло пио­не­ром в Швей­ца­рии. «Я хочу дока­зать, что и у нас на одной тер­ри­то­рии мож­но одно­вре­мен­но выра­щи­вать ово­щи и про­из­во­дить элек­тро­энер­гию», – гово­рит Фре­де­рик Барт.

Конеч­но же, без экс­пе­ри­мен­тов не обо­шлось. Для выра­щи­ва­ния в зате­нен­ных теп­ли­цах нуж­но было выбрать куль­ту­ру, кото­рая лег­ко смог­ла бы адап­ти­ро­вать­ся к новым усло­ви­ям. К тому же сле­до­ва­ло учесть замед­ле­ние роста, а зна­чит, отре­гу­ли­ро­вать нор­му поли­ва. Резуль­та­та­ми года он дово­лен. Выра­бот­ка элек­тро­энер­гии (вме­сте с уста­нов­лен­ны­ми ранее на кры­ше хозяй­ствен­но­го кор­пу­са сол­неч­ны­ми бата­ре­я­ми) соста­ви­ла в про­шед­шем году более 600 тыс. кВт•ч, что зна­чи­тель­но выше рас­чет­но­го пока­за­те­ля. Хотя уро­жай­ность реди­са, выра­щен­но­го под фото­элек­три­че­ски­ми пане­ля­ми, ока­за­лась немно­го ниже обыч­ной, хозя­ин теп­ли­цы не теря­ет надеж­ды на то, что со вре­ме­нем ему удаст­ся ее повысить.

Будучи пер­вым, пред­при­я­тие Ф. Бар­та столк­ну­лось с отно­си­тель­но высо­ки­ми капи­таль­ны­ми затра­та­ми, свя­зан­ны­ми с при­об­ре­те­ни­ем спе­ци­аль­ных фото­элек­три­че­ских пане­лей. Про­из­ве­ден­ную элек­тро­энер­гию пред­при­я­тие про­да­ет в рай­он­ную элек­тро­сеть с над­бав­кой за эко­ло­гич­ность в раз­ме­ре пяти швей­цар­ских сан­ти­мов (око­ло 4 евро­цен­тов). Новая фото­элек­три­че­ская уста­нов­ка, раз­ме­щен­ная на кры­ше теп­ли­цы, заяв­ле­на на полу­че­ние «зеле­но­го тари­фа», но надо дол­го сто­ять в очереди.

Тем не менее про­шлой вес­ной Фре­де­рик Барт полу­чил раз­ре­ше­ние на исполь­зо­ва­ние зеле­но­го тари­фа в раз­ме­ре 45 сан­ти­мов (око­ло 50 евро­цен­тов) за кило­ватт-час элек­три­че­ства, выра­бо­тан­но­го сол­неч­ны­ми бата­ре­я­ми общей мощ­но­стью 55 кВт, уста­нов­лен­ны­ми пару лет назад на кры­ше хозяй­ствен­ной построй­ки. Пред­при­ни­ма­тель рас­счи­ты­ва­ет, что его новая уста­нов­ка оку­пит­ся через 15 лет. Он счи­та­ет, что теп­ли­цы – иде­аль­ное место для при­ме­не­ния фото­элек­три­че­ских пане­лей. «Мон­таж пане­лей длин­ны­ми ряда­ми доволь­но прост, а затра­ты для хозяй­ства – мини­маль­ны». Уста­нов­ка для мой­ки сте­кол все рав­но уже есть. Вдо­ба­вок она очи­ща­ет и фото­элек­три­че­ские пане­ли, что поло­жи­тель­но ска­зы­ва­ет­ся на гене­ра­ции элек­три­че­ства. Бла­го­да­ря пане­лям, в лет­ний сезон в теп­ли­цах не исполь­зу­ет­ся допол­ни­тель­ное затенение.

При рас­че­те рен­та­бель­но­сти капи­та­ло­вло­же­ний учи­ты­ва­ют­ся дохо­ды и от про­да­жи теп­лич­ной про­дук­ции, и от про­да­жи элек­три­че­ства. «Конеч­но, теп­ли­ца, преж­де все­го, пред­на­зна­че­на для выра­щи­ва­ния реди­са, но допол­ни­тель­ное про­из­вод­ство элек­тро­энер­гии помо­га­ет вести теп­лич­ный биз­нес более эффек­тив­но», – пояс­ня­ет Ф. Барт. Поми­мо эффек­тив­но­сти про­из­вод­ства, Фре­де­рик Барт пре­сле­ду­ет и дру­гую цель: с помо­щью сол­неч­ных пане­лей и гене­ра­ции «чисто­го» элек­три­че­ства раз­ру­шить сло­жив­ши­е­ся нега­тив­ные сте­рео­ти­пы по отно­ше­нию к теп­лич­ным хозяйствам.

За пределами Швейцарии

Потреб­ле­ние элек­тро­энер­гии в теп­ли­цах доволь­но низ­кое, так как для выра­щи­ва­ния реди­са под­хо­дят отно­си­тель­но невы­со­кие тем­пе­ра­ту­ры. Тем не менее око­ло 130 тыс. кВт•ч элек­тро­энер­гии необ­хо­ди­мо для осве­ще­ния и отоп­ле­ния зда­ний и постро­ек, экс­плу­а­та­ции обра­ба­ты­ва­ю­щих машин и холо­диль­ни­ков. По под­сче­там Ф. Бар­та, гене­ри­ру­е­мая бата­ре­я­ми энер­гия покры­ва­ет общий рас­ход элек­три­че­ства в хозяй­стве, а так­же энер­гию от тра­ди­ци­он­ных источ­ни­ков, необ­хо­ди­мую для производства.

Несколь­ко север­нее, в ком­муне Обер­шайн­фельд под Вюрц­бур­гом (ФРГ), на пред­при­я­тии Бер­н­хар­да Кляй­на, про­из­во­ди­те­ля деко­ра­тив­ных рас­те­ний, уже три года функ­ци­о­ни­ру­ет теп­ли­ца с фото­элек­три­че­ски­ми пане­ля­ми на кры­ше (пико­вая мощ­ность 170 кВт). По его сло­вам, око­ло 30% про­из­во­ди­мой энер­гии ухо­дит на удо­вле­тво­ре­ние соб­ствен­ных нужд.

Сол­неч­ные пане­ли в хозяй­стве Б. Кляй­на уста­нов­ле­ны не над куль­ту­ра­ми, а на кры­шах стро­е­ний. «Наши цве­ты – очень све­то­лю­би­вы. Один про­цент дефи­ци­та све­та озна­ча­ет замед­ле­ние роста рас­те­ний на один про­цент», – пояс­ня­ет Б. Кляйн. Одна­ко уста­нов­ка сол­неч­ных бата­рей на неис­поль­зу­е­мых пло­ща­дях теп­ли­цы так­же спо­соб­ство­ва­ла уве­ли­че­нию эффек­тив­но­сти пред­при­я­тия. Исполь­зо­ва­ние све­то­про­пус­ка­ю­щих пане­лей или «холо­стых» пане­лей будет спо­соб­ство­вать про­ник­но­ве­нию све­то­вых лучей в теплицу.

По мне­нию Б. Кляй­на, луч­ше все­го рас­по­ла­гать фото­элек­три­че­ские пане­ли над куль­ту­ра­ми в тех мест­но­стях, где солн­ца доста­точ­но и зате­не­ние в теп­ли­цах явля­ет­ся обя­за­тель­ным. Это под­твер­жда­ет и Карл Кюр­биш, руко­во­ди­тель австрий­ско­го пред­при­я­тия по про­из­вод­ству фото­элек­три­че­ских пане­лей, кото­рое явля­ет­ся постав­щи­ком для обо­их выше­упо­мя­ну­тых теп­лич­ных хозяйств.

В одной из самых сол­неч­ных мест­но­стей Австрии, в г. Муре­ке (округ Зюдо­ст­штай­ер­марк), рас­по­ло­же­но эко­ло­ги­че­ское теп­лич­ное хозяй­ство Ште­фа­на Ауэ­ра. С 2012 года Ште­фан Ауэр зани­ма­ет­ся летом воз­де­лы­ва­ни­ем тома­тов, а зимой – сала­та. Уро­жай­ность био­то­ма­тов на 40 – 50% ниже, чем у тома­тов обыч­ных сор­тов. Этот недо­ста­ток эко­про­из­вод­ства фер­мер пыта­ет­ся ком­пен­си­ро­вать, исполь­зуя сол­неч­ные батареи.

На юге Фран­ции два фер­ме­ра, выра­щи­ва­ю­щих спар­жу под фото­элек­три­че­ски­ми пане­ля­ми, бла­го­да­ря защи­щен­но­му грун­ту рань­ше начи­на­ют соби­рать уро­жай и реа­ли­зу­ют про­дук­цию по более высо­ким ценам.

Стро­и­тель­ство теп­лиц с фото­элек­три­че­ски­ми пане­ля­ми на кры­ше во мно­гих евро­пей­ских стра­нах ста­но­вит­ся реаль­но­стью. Пред­ста­ви­те­ли теп­лич­но­го биз­не­са при­хо­дят к выво­ду, что энер­го­ем­кое про­из­вод­ство про­дук­ции в закры­том грун­те и про­из­вод­ство элек­тро­энер­гии с помо­щью сол­неч­ных пане­лей хоро­шо допол­ня­ют друг дру­га. Про­да­жа элек­тро­энер­гии, гене­ри­ру­е­мой фото­элек­три­че­ски­ми пане­ля­ми на кры­шах теп­лиц, дела­ет теп­лич­ный биз­нес не толь­ко более рен­та­бель­ным, но и экологичным.