Пролить свет на экономическую эффективность: как LED решения оптимизируют агробизнес

Как инвестиции в светодиодное освещение повышают экономическую эффективность промышленных теплиц, рассказывает руководитель по развитию бизнеса в сегменте Horti LED Signify в России и СНГ .

Пролить свет на экономическую эффективность: как LED решения оптимизируют агробизнес
© АГРОXXI

Догоняя Европу: светодиодные решения как никогда актуальны для российских промышленных теплиц

Сегодня тепличный бизнес является одним из самых рентабельных направлений в российском агарном секторе. По данным исследования Россельхозбанка, в 2019 году его показатель EBITDA составил 52%, увеличившись на 8 пунктов за последний год. Cтроятся новые хозяйства, а уже существующие нацелены на повышение эффективности предприятий по всем аспектам – начиная от снижения себестоимости продукции и заканчивая сокращением энергозатрат.

Все более востребованным среди агробизнесменов становится LED освещение - оно позволяет в 2 раза снизить энергопотребление, а также прогнозировать урожайность, улучшать вкусовые качества продукции и развивать бизнес в соответствии с принципами устойчивого развития.

Светодиодное освещение для теплиц в России стало применяться примерно в то же время, как начал развиваться бизнес по круглогодичному производству овощей на закрытом грунте, т.е. с 2013 года, когда была принята госпрограмма развития сельского хозяйства. Совпали два мощных драйвера: государство было заинтересовано в удовлетворении локального спроса на овощи в межсезонье, а инвесторы – в том числе непрофильные – обратили внимание на тепличный бизнес из-за привлекательных условий государственной поддержки строительства новых проектов.

В рамках Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия правительство предлагало субсидированную кредитную ставку на вновь строящиеся объекты закрытого грунта (или промышленные теплицы). Процентная ставка для инвестора составляла порядка 5-6% годовых с учетом субсидий, при стандартных на тот момент 13-18%, т.е. субсидия была достаточно значительная в масштабах проекта. Так, в самые активные годы вводилось 350 га/год, но заявлялось в 3-4 раза больше.

В зависимости от степени оснащения, стоимость условного гектара современных промышленных теплиц составляет от 250 до 400 млн рублей. Это колоссальные затраты, когда речь идет о сельском хозяйстве и производстве овощей. Однако CAPEX сравнимы с очень высокотехнологичными производствами, поэтому в этот бизнес пришли непрофильные инвесторы из банковского сектора, автомобильного бизнеса и горно-металлургической индустрии.

ТК «Агро-Инвест», Калужская область, Россия.

Появились крупные проекты. Например, у компании «Агро-Инвест» во владении находится 105 га теплиц, у «Технологий тепличного роста» – более 150 га; у «Экокультуры» – 233 га теплиц в разных регионах РФ, а до 2023 года планируется увеличить эту площадь до 663 га.

Сегодня общий объем площадей промышленных теплиц в России составляет порядка 3000 га. В Нидерландах, которые традиционно считаются лидерами в этой сфере, объем площадей по производству овощей в стеклянных теплицах составляет немного больше 4000 га. Учитывая, что сейчас в России заложено дополнительно более 1100 га новых теплиц, намечается серьезная борьба за лидерство. При этом, примерно 50% текущего объема площадей отечественных теплиц оборудовано ассимиляционным освещением3, которое особенно важно для овощеводства в таком климате, как наш

Почему агрономам приходится профессионально «расти» в непосредственно в теплице: вызовы, стоящие перед тепличным бизнесом

Первое, с чем столкнулись инвесторы на старте программы, был дефицит технологий для производства овощей на локальном рынке. По этой причине компании покупали готовые проекты со всеми технологическими решениями у голландских компаний, которые до сих пор активны на рынке. Основной объем тепличных комплексов был построен с их помощью. Когда в оборот вводились вторая и третья очереди, многим инвесторам удалось организовать местное производство и самостоятельные поставки оборудования.

Помимо технологий не хватало опыта и кадров. Все, что действовало в России на тот момент, было построено в советское время. Во времена перестройки технологический прогресс приостановился, а подготовка кадров сошла на нет. Последняя проблема не решена до сих пор: несмотря на то, что тепличный бизнес стал крупным, государство не обеспечивает кадровую поддержку. До сих пор на большинстве крупных предприятий пользуются голландским или бельгийским консалтингом, а многие агрономы «растут» непосредственно в теплице в отсутствие основного образования.

Повышение эффективности предприятия с помощью LED: практика

Экономия электроэнергии и повышение урожайности в промышленных теплицах – это то, что интересует всех производителей тепличной продукции.

В себестоимость тепличных овощей заложено до 40% расходов на энергоносители – электроэнергию и природный газ. Более 90% электроэнергии на предприятии расходуется на ассимиляционное освещение, которое может обеспечиваться как натриевыми лампами высокого давления, характеризующимися высоким теплоизлучением и энергопотреблением, так и светодиодными модулями.

Последние несколько лет тарифы на энергию росли. С момента запуска госпрограммы по развитию сельского хозяйства они удвоились, превысив 3 руб./кВт ч. Так, трансформаторы больше не позволяют экономить затраты на электроэнергию, потому что киловатт стоит дороже, чем при использовании ГПУ. Рост тарифов не останавливается, и в этом году мы можем увидеть стоимость и 4 руб./кВт ч, и 4,20. На помощь приходят светодиодные решения, которые позволяют существенно экономить электроэнергию. Энергоэффективность светодиодных ламп выше натриевых почти в 2 раза: при использовании решений последнего поколения в первом случае этот показатель составляет до 3,6 мкмоль/дж, а во втором – менее 2 мкмоль/дж. Таким образом, можно уменьшить потребление энергии на освещение почти на 50%, и более того – улучшить прогнозируемость роста и товарные качества урожая.

ТК «Агро-Инвест», Калужская область, Россия.

Другое важное отличие светодиодных ламп от натриевых – меньшее количество теплового излучения, которое может навредить растениям в случае превышения допустимых показателей.

Светодиоды предполагают применение новых стратегий выращивания, позволяющих раздельно управлять климатом и освещенностью.

Если в России технологию начали активно применять не так давно, то в Европе светодиодное освещение получило широкое распространение. Например, в тепличном комплексе Brookberries в Нидерландах выращивают клубнику – на профессиональном языке «землянику садовую» – под комбинацией LED-освещения Philips (продукция Signify реализуется под брендом Philips) красного спектра, предназначенного для периода активного цветения, и натриевыми лампами высокого давления. Это позволяет достичь большей урожайности: растения отзывчиво реагируют на такой свет и могут интенсивнее синтезировать белок, что приводит к ускоренному процессу созревания плодов и большей урожайности с квадратного метра в год.

ТК Brookberries, Венло, Нидерланды.

Кроме того, светодиодные решения для верхнего освещения позволяют продлить световой день для растений, чувствительных к фотопериоду, и получить урожай на 2-3 недели раньше – в период, когда цены на него наиболее высоки.

Эффективность использования светодиодного освещения в теплицах доказана как на практике, так и научно. Например, ученые Варшавского Университета Естественных Наук (SGGW) обнаружили, что в зимнее время урожай огурцов на 24,8% выше в зимнее время при использовании светодиодного освещения, а потребление воды на килограмм урожая – ниже на 1,4 л.

Эксперименты научно-исследовательского центра по выращиванию овощей PSKW в Бельгии показали, что салат-латук демонстрирует до 20% больше урожайности на квадратный метр даже в зимний период, а ученые Вагенингенского университета (WUR) в Нидерландах наблюдали рост урожайности земляники садовой на 15%, а также улучшение вкуса и повышение уровня витамина С в плодах на 7-12%.

Световой «рецепт»: как правильный свет влияет на урожайность

Таких впечатляющих результатов удается достичь благодаря возможности регулировать спектр и оборудовать теплицы правильным освещением – ведь каждая культура и сорт обладают индивидуальными потребностями в уровне и спектральном составе света, периоде досвечивания, а также расположении светильников.

Например, томаты нужно освещать не дольше, чем 18 часов. Если превысить этот период, то растение придется ликвидировать раньше положенного срока, а качество урожая в период службы будет снижено. В свою очередь, некоторые цветы можно досвечивать практически без перерыва, и растения будут «чувствовать» себя хорошо.

ТК «Агро-Инвест», Калужская область, Россия.

Агрономы и эксперты по освещению проводят совместные эксперименты, чтобы понять, какое соотношение спектра и какая длина волн оказывает наиболее позитивное влияние на растение. Для базовых культур, например, томатов или огурцов, уже подобраны решения, которые подтвердили свою эффективность в коммерческом производстве. С помощью умных систем сотрудники теплиц могут экспериментировать со светом, самостоятельно создавая и применяя световые «рецепты».

Вертикальные фермы: выращиваем качественный продукт без солнечного света

Существуют способы выращивания в закрытых теплицах, которые вовсе невозможны без светодиодного ассимиляционного освещения. К таким относится вертикальное фермерство – формат производства сельскохозяйственных культур в закрытых помещениях без естественного света. Примеры таких проектов в России – это компания «Дукат» с площадью 54 000 м2, а также «Илиотек», реализующий продукцию под брендом «Салат-Завод №1». Во владении предприятия находится более 20 000 м2, отведенные под выращивание культур.

Светодиодные системы освещения позволяют контролировать климатические условия в закрытом помещении. Это положительно сказывается на количестве и качестве урожая. Исследования показали, что вертикальные фермы позволяют получать в год до 100 кг салата с квадратного метра теплицы, тогда как в условиях открытого грунта урожайность составляет 30 кг/м2/г.

В России есть примеры успешной работы вертикальных ферм. Например, компании РИАТ впервые в мире удалось вырастить томаты и огурцы в закрытом пространстве без естественного света, и при этом достичь урожайности на уровне передовых комплексов, которые работают в привычных стеклянных помещениях. Еженедельно там собирают от 2,7 кг до 2,9 кг/ м2 огурцов, томатов – 1,7 кг/м2. Товарность составляет 99 %, т.е. почти все плоды качественные и подлежат реализации.

Теплица РИАТ, Ивановская область, Россия.

Жизненный цикл растений на вертикальной ферме дольше, чем в обычных теплицах. Например, культура огурца остается «трудоспособной» в течение 38-42 недель. В свою очередь, в теплице некоторые культуры следует ликвидировать уже через 12 недель.

По итогам 2019 года мировой объем финансирования проектов из сферы Food&AgTech, частью которой является вертикальное фермерство, составил почти 20 млрд. Инвестиционную привлекательность этого направления можно объяснить не только актуальностью бизнес-моделей, но и социальной значимостью. Население мира постоянно растет.

По информации ООН, к 2050 нас будет уже 9,7 млрд. Это вызывает потребность в большем количестве урожая. Площадь земель, которые могут быть использованы для сельскохозяйственных нужд, при этом постоянно сокращается. Вертикальное фермерство позволяет рационально использовать пространство, располагать комплексы вблизи населенных пунктов и доставлять продукты на прилавки магазинов очень быстро – в течение часа с момента сбора. Кроме того, благодаря полностью контролируемой среде и отсутствию вредителей растения можно выращивать без пестицидов – урожай получается полностью безопасным для здоровья.

Свет всему голова не только в теплице: применение LED освещения в других сегментах сельского хозяйства

Специализированные системы освещения улучшают качество жизни животных и рыб, повышая производительность и экологичность ферм. Например, в рыбоводческих хозяйствах LED освещение также применяется для повышения экономической эффективности. В России пока что не реализовано таких проектов, однако они имеют большой потенциал. Сейчас отмечается стабильный рост аквакультурной отрасли примерно по 10% в год, по данным . Прогнозируется, что выращивание рыбы станет популярнее, чем промысловый вылов.

Рыбоводческое хозяйство Australis Seafoods, Айсен, Чили.

Итак, почему правильный свет важен и для этой сферы? Он влияет на выработку гормонов, темпы потребления пищи и скорость обмена веществ. Так, в рыбоводческом хозяйстве Australis Seafoods с помощью освещения от Signify удалось ускорить рост поголовья и уменьшить кормовой коэффициент, который отражает соотношение количества затраченного корма на 1 кг полученной рыбы.

В летнее время рыбам свойственно потреблять меньше пищи, поэтому имитация солнечного дня с помощью мощного искусственного освещения со светоотдачей 100 000 люмен позволяет сократить расход корма. Кроме того, с помощью правильного расположения светильников можно снизить риск заражения лососевой вошью, которая угрожает популяции и может причинить существенный вред бизнесу. Например, в 2015 году понесла убытки из-за нападения вшей. Чтобы минимизировать количество контактов с вредителем, который обитает близко к поверхности, необходимо расположить светильники на пятиметровой глубине: они будут привлекать туда рыбу.

В рамках Стратегии развития рыбохозяйственного комплекса до 2030 года на развитие производства рыбы будет направлено 15 млрд руб. субсидий. С поддержкой государства отрасль получит новый виток развития, который с высокой вероятностью будет сопровождаться повышением спроса на LED решения для подводных ферм.

Инвестиции в светодиодные решения для теплиц – высокий риск или уверенность в будущем?

Стоимость качественных светодиодных решений достаточно высокая, однако они позволяют существенно сократить затраты на свет, а также прогнозировать уровень урожайности, и, следовательно, прибыли. В зависимости от культур, сортов, используемых поколений оборудования и других факторов, проекты окупаются в течение 3-5 лет.

В 2019 году стартовала очередная государственная программа по поддержке предприятий из сферы сельского хозяйства, в рамках которой государство окажет помощь по модернизации существующих предприятий. В нее будет включено направление по повышению энергоэффективности: с господдержкой тепличные комплексы смогут позволить себе инвестиции в высокоэффективное светодиодное освещение. Качественные решения прослужат долго (гарантированный срок службы составляет до 36 000 часов при максимальном спаде начального светового потока не более 10%), а также позволят повысить количество и качество урожая.

(Автор: Александр Межуев, руководитель по развитию бизнеса в сегменте Horti LED Signify в России и СНГ. Заглавное фото:ТК «Агро-Инвест», Калужская область, Россия).