Загальні передумови
Увесь світ, без виключень, у черговий раз постав перед значними трансформаційними змінами – в економіці, умовах життя, доступі до ключових ресурсів, в першу чергу продуктів харчування, енергії та питної води. Забезпечення харчової та енергетичної безпеки знову зайняли одні з провідних місць у глобальному порядку денному. Звісно, загальна ресурсна недостатність і ризики щодо забезпечення доступу до енергії і продуктів харчування будуть ще більше посилюватися внаслідок зростання кліматичних змін і їх руйнівних наслідків.
Варто зазначити, що майже все двадцяте століття відмічалося двома більш менш стійкими тенденціями, а саме зростанням економіки при одночасному здешевлені вартості продуктів харчування та енергії. Принаймні, зростання вартості енергії і продуктів харчування значно відставало від загального зростання ВВП у глобальному вимірі. На переході століть динаміка змінилася на абсолютно протилежну: на тлі стриманого росту економіки в цілому, спостерігається прискорене зростання вартості продуктів харчування і енергії. І ця тенденція до роз’єднання двох зазначених динамік лише зростає, з поки що мало прогнозованим станом на майбутнє.
На додаток до значних трансформаційних змін в усьому світі, Україна, в умовах повномасштабної війни постала перед власними додатковими викликами. Значна частина сировинної бази, логістичних шляхів, аграрних виробництв були захоплені окупантом, зруйновані або порушені. Не варто дивуватися, що російський агресор своєю мішенню для терористичного військового нападу обрав саме енергетичну та логістичну інфраструктуру. Агресор усвідомлює, що життєздатність країни та стійкість її економіки майже цілком залежать від доступу до енергії та ефективної логістики.
Ще напередодні повномасштабної війни, Україна започаткувала масштабний енергетичний перехід до більш чистих і стійких джерел енергії, значних змін в організації енергетичних ринків та архітектурі енергетичних систем. Передбачалася поступова заміна джерел енергії на викопному паливі більш екологічно стійкими відновлюваними джерелами енергії.
Терористичні та агресивні військові дії Російської Федерації вимушено прискорили необхідність прийняття рішень щодо переходу на нові джерела енергії. Швидкі зміни потребували швидкої відповіді на початку повномасштабної війни. Проте, наразі все більше постає у порядку денному як бізнесу, так і територіальних громад питання щодо більш результативних та ефективних рішень на системному рівні.
Зокрема, цілком доречним є рішення щодо переходу до децентралізованих моделей доступу до енергії. Такі місцеві дрібномасштабні або мікроенергетичні системи (мікромережі) мають свої переваги як в частині збільшення надійності доступу до власної енергії, так і організаційної автономії та фінансової стійкості. Проте, вони також мають і певні недоліки. Серед іншого, впровадження мікромереж, по-перше, вимагає більшого складу приладів і обладнання для керування двонаправленими потоками енергії, зберігання енергії, додаткового складу приладів для технічного захисту мікромережі та точки з’єднання з централізованою мережею. По-друге, для мікромереж необхідна власна система управління енергією в межах таких локальних енергетичних систем. Така система управління енергією завжди складається з двох частин, а саме енергетичної системи, а також інформаційної та електронної комунікаційної системи. Таку комплексну систему можливо назвати «розумною мікромережею».
Крім того, зведення локалізованого балансу між гнучким попитом на енергію і її пропозицією з власних генеруючих потужностей, які до того ж самі переважно мають не стійкий графік виробництва є досить складним завданням. Певним чином з цим може впоратися власна система зберігання енергії, але вона поки що є досить коштовною, а також має свої власні недоліки. Тому, на додаток до системи зберігання енергії, основне навантаження з управління потоками енергії має на себе перейняти система управління енергією, яка вище названа розумною мікромережею.
Значним чином розгортання мікромереж без власної системи управління потоками енергії (тобто, за «спрощеним варіантом» їх облаштування) призводить до того, що загальний відсоток фактичного використання новостворених енергетичних активів (те, що називають коефіцієнтом використання встановленої потужності) ледь-ледь перевищує 20 відсотків, при тому, що капітал був витрачений значний. За звичайних умов ведення справ навряд чи будь-який господар зголоситься витратити кошти на придбання коштовного майна, яке він зможе використовувати не більше ніж на 20 відсотків.
Навряд чи можливо також сказати, що виправдались сподівання стосовно продажу надлишків власно виробленої енергії на енергетичному ринку. Фактична вартість приєднання до централізованої мережі, а також вимоги щодо участі на ринку, особливо для малих і середніх підприємств не залишають можливості для значних додаткових переваг. До того ж, ціну енергії, за якою уповноважені учасники енергетичного ринку готові придбати такі надлишки навряд чи можливо назвати привабливою.
Не менш важливим питанням постає операційне забезпечення, а саме залучення та утримання кваліфікованого персоналу для обслуговування власних мікромереж, особливо, якщо такі об’єкти не є великомасштабними. Витрати на не кваліфікований персонал менші, але такий персонал навряд чи здатен забезпечити ефекту експлуатацію та обслуговування мікромережі.
Таким чином, фактичні умови операційної діяльності та використання мікромережі, а також вартість утримання кваліфікованого персоналу можуть звести нанівець всі потенційні переваги в її облаштуванні.
Пошук ефективних рішень
Варто зазначити, що модель децентралізованого доступу до енергії та енергетичних послуг є достатньо ефективною формою для підвищення ринкової сили та економічної стійкості в першу чергу малих та середніх підприємств і територіальних громад, як споживачів енергії. Децентралізований доступ, з можливістю власного виробництва енергії в першу чергу передбачає альтернативу, яка забезпечує можливість надійного та безпечного доступу до енергії за її ефективною вартістю, а також подолання надмірної ринкової сили традиційних учасників енергетичного ринку. Звісно, подолання надмірної ринкової сили не має передбачати виключно їх заміну. Це певним чином запрошення до рівноправного діалогу і спонукання до врахування інтересів всіх сторін в енергетичних ланцюгах.
Проте, проекти децентралізованого доступу до енергії мають демонструвати власну технологічну спроможність та економічну ефективність. Варто зазначити, що перелічені вище проблеми щодо облаштування власних малих енергетичних систем пов’язані не стільки з самою моделлю децентралізованого доступу до енергії, а переважно з досить значним дробленням рішень, пов’язаних із локалізованим доступом до енергії, при зростаючій складності з керування такими системами.
У будь-якому разі, облаштування власних мікромереж без ретельного аналізу організаційних можливостей і розробки ефективної бізнес-моделі або навіть пакету бізнес-моделей поводження з енергією майже завжди перебуватиме у стані, який змальований вище, з низькою можливістю використання власного енергетичного потенціалу.
У свою чергу, правила енергетичного ринку щодо нових організаційних елементів достатньо стрімко розвиваються. З’являються нові можливості для розширення складу учасників та їх ролей на ринку. Зокрема, з’являються такі учасники, як агрегатор, який має можливості збирати надлишки енергії від виробників енергії з невеликими потужностями, для того, щоб формувати спільну позицію на енергетичному ринку, яка комерційно буде привабливою для інших учасників. З’являються нові можливості для використання власних енергетичних установок не лише для виробництва і продажу енергії, але також для додаткового надання цілої низки енергетичних послуг. Відбувається все більше проникнення на енергетичний ринок енергосервісних компаній (ЕСКО), які не лише виконують проекти з термомодернізації будівель, але фактично набувають статусу компанії з управління енергією споживача. Виникають такі організаційні форми як мікромережі, прямі лінії, малі системи розподілу, механізми самовиробництва енергії, енергетичні кооперативи, активні споживачі, тощо.
Ці та інші форми місцевої кооперації на енергетичному ринку відкривають можливості для масштабування проектних рішень або їх поєднання у місцеві кластери мікромереж. У свою чергу, масштабування проектних рішень не лише збільшує фактичний коефіцієнт використання встановленої потужності та строк окупності капітальних активів, але також має цілу низку інших переваг. Зокрема, розширення проекту, із включенням територіально поєднаних інших виробників або споживачів енергії значно збільшує можливості для операційної гнучкості об’єднаної малої енергетичної системи, а тим самим – підвищення здатності до ефективного керування внутрішніми потоками енергії та надійності доступу до енергії. Таке об’єднання також значно підвищує можливості для забезпечення ефективної вартості доступу до власної (місцевої) енергії та економічної стійкості учасників малої енергетичної системи. У будь-якому разі, розширення здатності до гнучкості системи є самим ефективним методом забезпечення безпеки та надійності самої системи, особливо якщо парк її генеруючих потужностей складається з відновлюваних джерел енергії.
У свою чергу, складання місцевих проектних рішень лише навколо електроенергії саме по собі наразі не можна вже розглядати як ефективне. Варто приймати до уваги, що електроенергія не є цінною сама по собі, вона є виключно ресурсом для забезпечення функціонування інших процесів і систем, зокрема, систем забезпечення тепловою енергією у всіх її формах (гаряча вода, опалення, кондиціонування, тощо). Крім того, у складі цілісного рішення також слід розглядати систему питного водопостачання та водовідведення як ще одну інфраструктурну компоненту, яка тісно споріднена із електроенергетичною системою і не лише в частині споживання енергії, але також відносно забезпечення найбільш оптимальних за витратами та надійністю спільних операційних режимів. Не менш цікавими є поєднання місцевої електроенергетичної системи з розвитком місцевої мобільності та електротранспорту і зарядної інфраструктури, а також логістики, системи зовнішнього освітлення, тощо.
Відповідно, формування цілісних проектних рішень відразу навколо декількох енергетичних продуктів (включаючи воду) забезпечує підняття системної інтеграції до рівня мультиенергетичних систем. У свою чергу, розгортання проектних рішень навколо мультиенергетичних систем забезпечує значне розширення коридору можливостей щодо загальносистемної оптимізації, реалізації найбільш ефективних проектних рішень з меншими капітальними та операційними витратами.
Підхід до розгортання мультиенергетичних систем також має ще декілька ключових переваг. Серед них, по-перше, більш сприятливі можливості щодо інвестування таких проектних рішень. Так, розгортання мультиенергетичних систем на єдиному системному рівні забезпечує ефект масштабу, тим самим, збільшуючи можливості як щодо залучення капіталу для розвитку, так і забезпечення ефективної вартості таких інвестицій, там де мікропроекти (кожен окремо) взагалі не мають можливості до залучення капіталу (крім грантової підтримки, як єдиного джерела), в силу надмірної вартості щодо їх оцінки та супроводження з боку інвестора на тлі досить низького інвестиційного доходу. По-друге, розгортання мультиенергетичних систем, як цілісних проектних рішень забезпечує значне зменшення певних операційних витрат, в силу розподілу таких витрат на більшу кількість операційних компонентів. І трете, що є мабуть найголовнішим у мультенергетичних проектних рішеннях: такі рішення забезпечують значне підвищення операційної гнучкості всіх без виключення систем, які входять до її складу, в першу чергу електроенергетичної системи. Як зазначено вище, саме забезпечення більших можливостей для операційної гнучкості є головною передумовою для надійності та безпеки системи, а також для підвищення її економічної ефективності.
Агровольтаїка, як нове слово в системній інтеграції аграрного бізнесу та розвитку територій
Якщо наведені вище моделі малих енергетичних та мультиенергетичних систем були спрямовані на організацію переважно вертикальної інтеграції певних елементів комунальної або бізнес інфраструктури, яка пов’язана із виробництвом та споживанням енергії, модель агровольтаїки переважно стосується вертикальної інтеграції певних продуктових складових в межах цілісних бізнес-моделей, а саме агропродукції та енергії або енергетичних послуг.
Варто зазначити, що зростання конкуренції на аграрному ринку і концентрації навколо учасників, які мають значну ринкову силу формує нові і досить складні виклики для учасників аграрного ринку, які є малими та середніми підприємствами або фермерськими господарствами. Зростають також вимоги як щодо організації продуктових ланцюгів (від поля до полиці магазину), так і щодо якості самих харчових продуктів та інших продуктів сільського господарства. Не менш складним залишається питання правильного вибору кожного року ефективного складу продуктів рослинництва та утримання ринкових можливостей для продуктів тваринництва.
Звісно, аграрному сектору, як ніякому іншому, не займати досвіду виживання в найбільш складних умовах, які постійно змінюються. Господарства весь час напрацьовують певні бізнес-моделі для забезпечення власної ринкової та фінансової стійкості. Все більше з’являються такі форми організації бізнесу, як реалізація продукції на рівні «витягнутої руки», тобто місцевих продуктових та логістичних і переробних ланцюгів, локальної кооперації, поглиблення використання власної продукції шляхом організації переробних підрозділів та овочесховищ, тепличних господарств, тощо. Проте, такі форми забезпечення стійкості формувалися до останнього часу переважно навколо власного (тобто, суто аграрного) ланцюга створення вартості, з певним його розширенням у бік переробки.
Проте, всі наведені вище складові аграрних ланцюгів створення вартості, без виключення, пов’язанні із споживанням тих або інших форм енергії. У свою чергу, уважні виробники сільськогосподарської продукції не могли не помітити, що останніми роками вартість доступу до енергії та похідних, які використовують енергію постійно зростає. (У даному випадку, похідними тут названі продукти і матеріали для забезпечення аграрного виробництва, а також процеси, які забезпечують зберігання, переробку та збут готової продукції.)
В системній аналітиці також все більше відмічається, що наведена вище тенденція до прискореного зростання вартості аграрної продукції переважно пов’язана із зростанням вартості енергії, яка споживається у процесі самого аграрного виробництва та забезпечення його похідних. Тому, питання ефективного доступу до енергії в аграрному виробництві постає як одне з ключових – як в частині забезпечення конкурентоспроможності, так і фінансової та операційної стійкості аграрного виробництва. З огляду на питання безпеки, пов’язанні як із військовими загрозами, так і руйнівними наслідками зміни клімату, забезпечення надійного доступу до енергії постає ще одним додатковим чинником, поряд із економічними факторами щодо вартості енергії.
Саме з огляду на системні виклики і загрози та необхідність забезпечення більшої конкурентоспроможності представників аграрного бізнесу була розроблена концепція агровольтаїки.
Зазначена концепція агровольтаїки передбачає формування кошику бізнес-моделей, де аграрні підприємства поєднують у собі як виробництво аграрної продукції, так і виробництво енергії.
Значними перевагами аграрних підприємств щодо виробництва енергії є наявність відповідних земельних ділянок, які можуть бути пристосовані як для виробництва аграрної продукції, так і енергії. Щодо енергії, у даному випадку, це можуть бути модель агрофотовольтаїки, яка передбачає технологічне поєднання на одних земельних площах вирощування певних продуктів рослинництва та облаштування фотоелектричних станцій. Така модель може бути виконана у різноманітних модифікаціях, особливо щодо вирощування плодових та ягідних культур, деяких видів овочів, тощо. Ефективно елементи фотовольтаїки можуть бути втілені в тепличних господарствах, овощесховищах, елеваторах, переробних підприємствах, комплексах та навіть невеликих господарствах у тваринництві. Останні господарства, крім фотоелектричних станцій можуть розгорнути інші потужності з виробництва енергії (електричної та теплової), зокрема, на біопаливі, виробленому з власної сировини. Цілком доречним буде виглядати розгортання вітрових електростанцій у зернових господарствах.
Наведені форми агровольтаїки та виробництва інших видів енергії наразі більш-менш відомі і останнім часом набирають все більшої популярності. Вони мають власні переваги, проте, вони також не позбавленні певних недоліків, які наведені вище щодо децентралізованого доступу до енергії та облаштування власних малих енергетичних систем.
Тому, не виключаючи можливості для розгортання малих енергетичних систем для власного споживання енергії або відповідного коопераційного об’єднання на локально поєднаній території, цілком доречним на даний час буде виглядати розгортання малих енергетичних систем за моделлю системної інтеграції з місцевими територіальними громадами, територіально наближеними до аграрних виробництв. І це можуть бути не лише сільські, але й міські територіальні громади невеликих міст, а в деяких випадках навіть великих міст. Такі малі енергетичні системи можуть бути розгорнуті як щодо електроенергії, так і інших енергетичних продуктів, як наведено вище відносно мультиенергетичних систем – у будь-якому складі та конфігурації.
У свою чергу, участь аграрних виробництв у місцевому розвитку забезпечує цілий комплекс переваг для самих аграровиробників. В першу чергу, це можливість використання вільних земель територіальних громад, які не задіяні у аграрному виробництві для розміщення потужностей з виробництва та зберігання енергії. При наявності належних джерел енергії такі «вільні землі» також можуть бути використані для додаткового розміщення (поряд із джерелами енергії) виробництва з переробки та зберігання аграрної продукції, логістичної та торгівельної інфраструктури, тощо. Такі комплекси з виробництва енергії та переробки аграрної продукції можуть бути як власними активами певних агровиробників, так і спільною власністю декількох агровиробників, членів місцевих територіальних громад – як громадян, так і інших організацій та підприємств.
Наявність власних джерел енергії є певною конкурентною перевагою, оскільки суттєво зменшує собівартість кінцевої продукції, принаймні щодо витрат на енергію та енергетичні послуги. (У даному випадку варто зазначити, що вартість енергії – це лише одна складова кінцевої роздрібної ціни на енергію. Зокрема, що стосується електроенергії, до складу кінцевої ціни на енергію входять ще низка платежів за енергетичні послуги, такі як тариф на передачу електроенергії, тариф на диспетчеризацію, тариф на розподіл електроенергії, плата за компенсацію реактивної потужності, торгівельна надбавка електропостачальника. Така складова на послуги в ціні електроенергії останніми роками стрімко зростала і наразі складає від 30 до 50 відсотків – в залежності від певної території, де розташований споживач. Особливо це стосується територій з переважно сільським населенням. Варто також приймати до уваги, що енергетичні мережі зазнали руйнування внаслідок військової агресії Російської Федерації. Крім того, ненормативні експлуатаційні режими призвели до прискореного зносу, в першу чергу мереж розподілу електроенергії, які ще до початку великомасштабного військового вторгнення вже зазнали значного зносу і технологічного старіння. Тому відновлення мережевої інфраструктури потребуватиме значних додаткових витрат і відповідно, ще більшого підвищення плати за енергетичні послуги в наступні роки.
Проте, щоб використати цілком переваги доступу до власних джерел енергії у структурі собівартості аграрної продукції, мають бути використані всі можливості ефекту масштабу. Тобто, енергетичні системи мають бути розгорнуті у складі та обсязі встановленої потужності, які є більш економічно ефективними, як з точки зору капітальних витрат, так і операційних – в частині забезпечення їх експлуатації та обслуговування. Зменшення капітальних витрат буде в першу чергу пов’язане з меншою вартістю обладнання на кВт встановленої потужності. У свою чергу, зменшення операційних витрат буде пов’язане із меншими витратами на персонал та обслуговування систем на той же кВт встановленої потужності.
Використовуючи ефект масштабу, важливою тут також є можливість ефективного залучення капіталу, як у формі боргових, так і дольових інвестицій або навіть шляхом розгортання енергетичних систем за моделлю надання послуг з управління енергією споживача. Остання модель не передбачає придбання власних активів, а їх розгортання професійним учасником на виробничих майданчиках агровиробників або інших членів коопераційного об’єднання для надання енергетичних послуг, з використанням таких енергетичних активів. Чому це важливо? З декількох підстав. Зростання ефекту масштабу забезпечує можливості для залучення більш ефективного інвестора та досягнення умов щодо меншої вартості залученого капіталу, або навіть вихід на довгострокову коопераційну угоду, яка може передбачати розгортання інвестором власної енергетичної системи за умови гарантованого надання аграрному виробнику доступу до енергії за її ефективною вартістю – шляхом надання зазначених вище послуг з управління енергією споживача.
У будь-якому разі залучення зовнішнього капіталу може забезпечити для аграрних виробників гарантований доступ до енергії для підтримання та/або розширення власного виробництва, за умов збереження власного капіталу. Такий збережений власний капітал, по-перше, не вимиває кошти з операційної діяльності для його накопичення (тобто, тимчасового знерухомлення) з метою придбання обладнання і систем у майбутньому. По-друге, таке збереження вивільняє власні грошові ресурси агровиробника або його кредитну спроможність для одночасного фінансування інших операційних заходів, тим самим, підвищуючи його конкурентоспроможність, порівняно з іншими конкурентами.
З операційної точки зору, використання ефекту масштабу щодо малої енергетичної системи забезпечує зростання її операційної гнучкості, стійкості та надійності, а також гнучкості та більшу відмовостійкість обладнання і систем внаслідок зменшення його дроблення. Такі можливості зменшують витрати на обслуговування активів. Крім того забезпечення ефективних операційних режимів малої енергосистеми також значно впливає на загальну економічну ефективність самої малої енергетичної системи, а відповідно – на досягнення переваг у формуванні собівартості кінцевої аграрної продукції.
У даному випадку, значні переваги щодо формування спільних енергетичних або мультиенергетичних активів також можуть мати і місцеві територіальні громади – за рахунок значного підвищення надійності доступу до енергії за її локальною ефективною вартістю. Фактично, таке спільне використання активів або енергії формує те, що в багатьох країнах називається локальним енергетичним ринком.
Цікавим може бути також рішення щодо розгортання малих енергетичних систем у сільській місцевості також для енергетичної системи в цілому. Так, створення малих енергетичних систем може бути ефективним способом збільшення потужностей маневреної розподіленої генерації, що є вкрай необхідним для нинішнього стану енергетичної системи України. Крім того, цікавим таке рішення буде особливо для операторів систем розподілу електроенергії, оскільки наразі вони змушені забезпечувати експлуатацію відповідної ділянки мережі для поставки електроенергії до віддалених населених пунктів за досить низького обсягу споживання електроенергії у таких населених пунктах. Відповідно, фактична вартість належного утримання і обслуговування зазначених мережевих активів іноді перевищує фінансовий результат від реалізації енергетичних послуг (зібраний тариф на розподіл) від наведених вище місцевих споживачів. У разі створення малих енергетичних систем за їх ефективного масштабу може значно збільшитись загальний обсяг електроенергії, яка має транспортуватися відповідними ділянками системи розподілу як в частині видачі надлишків потужності до централізованої мережі (тобто, до так званого організованого ринку), так і в частині локального перерозподілу електроенергії з використанням активів системи розподілу. У такому разі відповідні ділянки мережевих активів можуть перетворитися із збиткових до стану цілком рентабельних із загальним зменшенням навантаження за витратами на тариф на розподіл.
У свою чергу, за умов ефективно обраної моделі малої енергетичної системи та її організаційної форми, розгортання агровиробниками власної малої енергетичної системи має забезпечити досить цікаві умови для забезпечення ними власної фінансової та операційної стійкості. По-перше, це завжди буде менша залежність від цінової динаміки на аграрному ринку (особливо в сезон збору врожаю і виходу на ринок з пропозицією за низькою ціною при її масовій (одночасній) реалізації), оскільки грошовий потік з енергетичного ринку може забезпечити покриття операційних витрат на певні часові періоди (принаймні, до спаду масового ажіотажу).
По-друге, відхід від монопродуктового виробництва (лише щодо аграрної продукції) має можливості забезпечити для аграрних виробників можливості для міжсекторального переливу капіталу. Тобто, кошти, накопичені від реалізації енергетичних продуктів і послуг (або спільний кредитний потенціал) завжди можуть бути використані для більш інтенсивного розвитку аграрного виробництва, і навпаки – в залежності від динаміки ринків і потенціалу росту. Використання переливу капіталу є важливим фактором для підвищення операційної стійкості, прискореного зростання і зміцнення конкурентної позиції, в першу чергу на аграрному ринку, який відзначається стрімкою динамікою і значними структурними змінами.
Відповідно, використовуючи модель агровольтаїки, агровиробники зможуть зміцнити власні конкурентні позиції на аграрному ринку за будь-яких форм реалізації малої енергетичної системи – тобто, виробництва енергії лише для власного споживання; для забезпечення енергією інших товаровиробників або територіальної громади; розгортання спільних мультиенергетичних систем на умовах кооперації, тощо.
Використовуючи ефект масштабу, тобто досягнення певних обсягів встановлених енергетичних потужностей, такий агровиробник або коопераційне об’єднання зможе також забезпечити для себе вихід на ринки енергетичних послуг, таких як балансуючі та допоміжні послуги, або стати учасниками (або очолили) агреговані групи або балансуючі групи для забезпечення більш результативної власної позиції на енергетичному ринку і досягнення найбільш ефективних форм використання енергетичних активів – тобто, не лише для виробництва енергії, але також для надання енергетичних послуг за відповідної компенсації таких послуг. Це, у свою чергу, ще більше може зміцнити власний операційний та фінансовий потенціал відповідних виробників аграрної продукції.
