Мы можем называть их солнечными фермами, но под солнечными панелями зачастую нет никакого фермерства. Это настоящий позор. Однако, как сообщает Рейчел Уильямсон, приложив немного усилий и планирования, солнечная ферма не должна влиять на сельскохозяйственное производство.
Гейл Ли — фермер в Гленроуэн-Уэст в штате Виктория.
Голос Гейл Ли наполнен особым недоверием, которое сельские жители сохраняют для некоторых городских жителей, когда она вспоминает анекдот об электриках и овцах.
В начале эксперимента её семьи по содержанию овец и солнечных панелей на одних и тех же пастбищах на ферме в западной части Виктории она получала запросы от обеспокоенных электриков в Сиднее, которые должны были обслуживать новую электростанцию.
Они спрашивали: «Кто будет укладывать овец спать на ночь?»
«Все, кто работает на солнечных фермах, — это электрики. Они не фермеры. У них нет никакого представления об этом», — говорит Ли.
«Мы просто покатывались со смеху. Другой вопрос был: „Если вы поместите туда овец, а нам нужно будет поработать, кто выведет овец?“ И мы отвечали: „Нет, овцы к вам не подойдут“».
«Именно такое [отсутствие знаний] фермерам, работающим в солнечной энергетике, нужно преодолеть. Но я думаю, что они становятся лучше в этом».
На участке Гейл и Тома Ли расположена часть солнечной фермы Гленроуэн-Уэст мощностью 149 мегаватт (МВт). Незапланированно она стала моделью того, как можно успешно вести хозяйство под солнечными панелями в Австралии.
Но их история — это также идеальный микрокосм гораздо большей истории: той, которая объединяет годы зарубежных исследований с насущной необходимостью того, чтобы обширные горизонты Австралии производили и пищу, и электричество.
Эти исследования показали, что можно вести хозяйство и производить электричество одновременно. И приложив достаточно усилий и планирования, это можно делать, сохраняя при этом идеал австралийцев относительно того, каким должен быть буш.
К счастью, нам не нужно идти в эту ситуацию вслепую. В Европе и Японии ограниченная земля заставила по-новому взглянуть на энергетику и сельское хозяйство много лет назад. А в США предприимчивые фермеры развили новую многомиллиардную отрасль из «солнечного выпаса». Австралия может многое выиграть от идеи, что сельское хозяйство и солнечная энергетика могут счастливо сосуществовать.
Борьба со страхом
Австралийская глубинка несёт на себе основную тяжесть — или рог изобилия, в зависимости от того, с кем вы говорите — энергетического перехода страны.
В некоторых районах, таких как окрестности энергетического парка Engie The Plains Energy Park недалеко от города Хэй в Новом Южном Уэльсе (NSW), люди убеждаются в преимуществах для финансов и общества, которые предоставляют крупные проекты по возобновляемым источникам энергии.
В центральном курортном районе Виктории, в крошечном городе Ньюстед, община решила принять активное участие в переходе. В 2024 году она запустила солнечную ферму мощностью 3 МВт и батарею на 5 мегаватт-часов (МВтч). Но всего в нескольких километрах отсюда плохо организованный процесс взаимодействия с общественностью привёл к тому, что и община Колбинаббин, и местный совет активно выступают против предлагаемой солнечной фермы мощностью 500 МВт и проекта с батареями.
Как правило, австралийцы очень поддерживают возобновляемые источники энергии, ссылаясь на осознание необходимости сокращения выбросов от ископаемого топлива, согласно регулярным опросам таких организаций, как CSIRO и Climate Council.
Но опасения по поводу солнечной энергетики в сельской местности небезосновательны. Визуально полосы панелей меняют ландшафт, а дополнительные линии электропередач могут тянуться на километры. Некоторые люди обеспокоены тем, что подрядчики могут непреднамеренно распространять сорняки или вызывать другие формы ухудшения состояния окружающей среды. А некоторые солнечные фермы делают продуктивные земли непригодными для использования — потеря, которая вредит всему сообществу.
Преимущества также кажутся несправедливо перекосившимися в сторону городов. Есть ощущение, что фермеров и сельских жителей просят радикально изменить свои взгляды и местную среду, чтобы экологически сознательные горожане могли покупать возобновляемую энергию для зарядки своих электромобилей.
Бен Винн воплощает противоречивую позицию многих людей, которые любят землю, но понимают насущную необходимость сокращения использования ископаемого топлива.
Бен Винн был директором в Wynergy. Он был пионером австралийского варианта содержания крупного рогатого скота и солнечной энергетики в своей компании Wynergy и хорошо разбирается в том, как можно совмещать сельское хозяйство и солнечную энергетику. Но недавно он ушёл из сектора в отчаянии из-за отсутствия заботы и действий со стороны разработчиков.
«Почему мы прилагаем столько усилий, чтобы разместить некоторые из этих крупных солнечных электростанций на таких красивых продуктивных сельскохозяйственных угодьях [и] на высококачественных почвах, но у нас нет никакого моратория или сокращения объёмов экспорта угля или газа, которые мы экспортируем? У меня такое ощущение, что мы немного стреляем себе в ногу», — говорит он.
«Вам нужно разработать проект, который обеспечит возможность содержания [животных]. Это действительно сложно и сложно. [Для] некоторых солнечных ферм это невозможно. Вы доходите до точки, когда вы не можете этого сделать, потому что панели не выровнены или вы не использовали правильную инфраструктуру для отслеживания».
Такие люди, как исследователь Эрик Нордберг из Университета Новой Англии и консультант-фермер Карин Старк, надеются, что наборы данных, которые они создают, могут изменить представление о потерях в сельской местности.
Доктор Эрик Нордберг возглавляет лабораторию экологии рептилий и экологических нарушений (REED) в Университете Новой Англии.
«Мы часто не думаем о социальной лицензии и о том, как получить одобрение сообщества для размещения таких крупных объектов», — говорит Нордберг, эколог-животновод.
«Для фермеров, которые говорят: „Я не хочу потерять свои пастбищные угодья из-за крупной солнечной компании“, мы пытаемся сказать: „Вам не обязательно терять это“».
Преимущества получают не только фермеры. Компании, управляющие солнечными панелями, также получают выгоду от сделки.
«Очевидно, [овцы под солнечными панелями] хороши для солнечных компаний», — продолжает Нордберг. «Они, по сути, получают бесплатное управление растительностью. Если у вас есть овцы, вы также можете сделать фермеров счастливыми, потому что они не обязательно теряют эту территорию для энергетической компании».
К сожалению, послание не дошло до большинства разработчиков. Эти компании строят солнечные фермы, а затем продают их другой компании для управления.
Существует растущее число руководств о том, как правильно создавать солнечные фермы — государственная компания Нового Южного Уэльса EnergyCo финансирует одно из них. Но удивительно мало местных данных о том, что является положительным или отрицательным. Здесь на помощь приходит международное исследование.
Учиться на опыте
Концепция солнечной энергетики имеет долгую историю. Она была основана в немецком исследовательском центре, где учёные дали ей неуклюжий термин «агривольтаика».
В 1981 году немецкие учёные Армин Застроу и Адольф Гётцбергер, пионер солнечной энергетики, описали, как настроить солнечные панели для выращивания картофеля под ними.
Сегодня в Японии агривольтаика принимает форму 3-метровых солнечных навесов над картофелем, баклажанами, японским ямсом и имбирём. К 2021 году почти 2000 ферм приняли то, что там называют общей солнечной энергетикой.
В Нидерландах фермер по выращиванию ягод Пит Альберс объединился с европейским гигантом в области возобновляемых источников энергии BayWa r.e. и компанией GroenLeven по установке солнечных батарей, чтобы выращивать садовую землянику. По данным BayWa r.e., пилотный проект показал более эффективную циркуляцию воздуха под панелями, чем при использовании традиционных систем, и защитил хрупкий урожай от непогоды.
В США аренда овец или солнечное выпасание, как его там называют, в 2021 году оценивалось в 3,6 миллиарда долларов США (5,8 миллиарда австралийских долларов), а к 2031 году могло превысить эту цифру более чем втрое, согласно исследованию рынка, проведённому Allied Analytics в прошлом году.
Практически овцы сокращают расходы, поддерживая траву и сорняки, тем самым сокращая количество покосов.
Дополнительное затенение от панелей также позволяет овцам держаться подальше от палящего солнца. Внешние слои их шерсти могут быть на 7–8 °C прохладнее, согласно исследованию 2023 года, опубликованному в Applied Animal Behaviour Science, и они дают более качественную шерсть, потому что тонкие волокна не подвергаются воздействию такого количества солнца или дождя.
«Хотя солнечные пастбища снижают урожайность трав на 38 % по сравнению с обычными незатенёнными открытыми пастбищами из-за полного затенения… это компенсировалось более высоким качеством корма, что привело к аналогичному производству весеннего ягнёнка по сравнению с открытыми пастбищами», — говорится в исследовании 2024 года в Applied Energy о финансовом влиянии размещения овец под солнечными панелями. «Другие исследования показали увеличение урожайности пастбищ, что означает ещё больший доход с акра… фотоэлектрические (PV) системы приносят пользу животным, обеспечивая тень, которую они предпочитают».
Увеличение влажности почвы из-за затенения означало, что во время очень жаркого немецкого лета 2018 года — климатической особенности, к которой австралийские фермеры хорошо приспособлены, — урожай на солнечном пшеничном поле в Институте Фраунгофера по солнечным энергетическим системам ISE Гётцбергера вырос на 3 % даже при том, что солнечное оборудование блокировало 30 % солнечного света.
Это не только хорошие новости для урожая. Солнечные панели наиболее эффективны при температуре 25 °C, поэтому они также выигрывают от партнёрства.
Исследование 2023 года, проведённое под руководством докторанта Корнельского университета Генри Уильямса, показало, что соевые бобы, посаженные под 4-метровыми солнечными панелями, могут снизить температуру модулей на 10 °C по сравнению с солнечной панелью, установленной на высоте 0,5 м над голой землёй.
«Эти результаты показывают, что условия на земле и высота панелей играют важную роль в охлаждении солнечной фермы и что агривольтаические системы могут потенциально помочь решить глобальный кризис нехватки продовольствия и энергии за счёт повышения эффективности преобразования солнечной энергии в то же время, позволяя вести сельскохозяйственное производство на той же земле», — говорится в исследовании.
Работа в гармонии
Австралийские исследования, сравнивающие фактическое влияние выпаса овец под солнечными панелями с выпасом овец в другом месте, редки, но появляются.
«На самом деле нет эмпирических данных, чтобы показать, что мы сравнили качество или производство под панелями с чем-то другим», — говорит Нордберг. «Я думаю, что это одна из тех вещей, которые звучат как нечто само собой разумеющееся, и было бы логично, что дело обстоит именно так, но у нас нет никаких данных».
Испытание на солнечной ферме Parkes мощностью 66 МВт в Новом Южном Уэльсе, начавшееся в 2018 году, показало более высокую урожайность шерсти у мериносовых баранов, которые поддерживали сухую траву.
Более недавнее сравнительное испытание на солнечной ферме Веллингтон мощностью 174 МВт в Новом Южном Уэльсе показало, что 1700 солнечных мериносов производили шерсть, которая не была хуже по сравнению с соседним стадом не солнечных собратьев. Данные, опубликованные владельцем солнечной фермы Lightsource bp в октябре 2024 года, показали, что среднее количество более толстых волокон было немного меньше — на 0,61 % по сравнению с 0,74 %, что означает, что больше солнечной шерсти можно продать по более высокой цене. Показатель комфорта или мягкости на ощупь был немного выше, но прядильная тонкость была не такой хорошей.
Нордберг возглавляет ранние этапы исследования выпаса на огромной солнечной ферме в Новой Англии мощностью 720 МВт и её батарее на 400 МВтч, разрабатываемой компанией Acen Australia. Первоначально фермеры думали, что солнечная ферма снизит пастбищную ёмкость, а также урожайность и качество травы.
«Мы пытаемся измерить целую кучу участков кормовой растительности и качество, чтобы увидеть, лучше или хуже травяной покров и содержание питательных веществ под панелями», — объясняет Нордберг. «Очевидно, что сами панели обеспечивают тень и удерживают влагу и всё такое. Мы на самом деле думаем, что [условия выращивания] могут быть довольно хорошими под этими панелями».
«У нас также есть люди, которые заинтересованы в изучении животноводческой стороны вещей. Получают ли овцы, пасущиеся под панелями, более качественную шерсть? У них больше или меньше паразитов? Каково их репродуктивное состояние? Могут ли они набирать вес быстрее?»
Как это работает
Хотя, как говорит Нордберг, предварительные данные указывают на то, что содержать овец под солнечными панелями — это «проще простого», эксперты говорят, что есть много причин, почему это не происходит — или не может произойти.
Карин Старк — директор Farm Renewables Consulting.
Разработчикам необходимо с самого начала планировать установку ограждений и источников воды. И им нужно сделать так, чтобы посевы можно было пересевать, обеспечив ширину рядов панелей, достаточную для проезда трактора, по словам сельскохозяйственного консультанта Карин Старк.
«[Проблемы могут включать] такие вещи, как отсутствие землеустройства и подготовки до строительства, что вызовет проблемы позже, отсутствие доступа к соседним пастбищам, чтобы животных можно было увести по состоянию здоровья и для химической обработки», — говорит Старк.
«Для землевладельцев и разработчиков очень важно провести содержательные беседы на раннем этапе… Они хотят продолжать пасти скот? Будут некоторые затраты на создание инфраструктуры, но это намного дешевле, чем делать это позже».
Даже дизайн того, как панели будут двигаться за солнцем, имеет значение. На участке Ли панели отслеживают солнце рядами. Но четыре новых проекта возле их дома соединяют каждый ряд панелей с перекладиной через переулок, так что они двигаются массово. Это означает, что въезжающим автомобилям приходится сдавать назад, а мохнатые овцы иногда могут зацепиться за перекладину.
Тем не менее, как только основы будут заложены, мы только начали исследовать все преимущества.
Солнечное выпасание возле Даббо. Фото: Карин Старк.
Гейл Ли не владеет овцами, которые пасутся под солнечными панелями возле её дома — этим занимается другая ферма, — но она всё равно глубоко заинтересована в результатах. У неё есть ощущение, что овцы могут пастись под панелями дольше, чем на аналогичном участке земли без панелей, но она хотела бы найти аспиранта, чтобы подтвердить свою догадку.
А Ли также пробуют новый метод удобрения — опрыскивание соком червей — вместо гранулированного кислого суперфосфата, который разъедает деликатные солнечные панели. Она ожидает результатов через 4 года. Никто никогда не говорил, что фермерство, или крупное строительство, или завоевание доверия общества — это быстро.
Рейчел Уильямсон — бизнес-журналист и научный журналист из Мельбурна.