Зменшення енерговитрат зрошуваного землеробства шляхом використання сонячних електростанцій

Abstract

У статті систематизовано результати економічного аналізу впровадження фотогальванічних (PV) систем для забезпечення енергопостачання зрошуваних аграрних підприємств. Показано, що використання сонячних електростанцій для живлення насосних станцій дає змогу знизити питомі витрати на електроенергію до 0,05–0,12 дол. США/кВт·год порівняно з 0,20–0,35 дол. США/кВт·год для дизельних генераторів і 0,10–0,30 дол. США/кВт·год при централізованому електропостачанні. Встановлено, що середній період окупності PV-систем у зрошуваному землеробстві становить 5–8 років, тоді як експлуатація дизельних агрегатів у довгостроковій перспективі є економічно невиправданою через значні поточні витрати. Обґрунтовано, що поєднання сучасних PV-установок з енергоощадними насосами та інтелектуальними системами керування дає змогу скоротити енерговитрати зрошувальних комплексів на 20–30 % і зменшити викиди CO₂ на 60–80 % порівняно з традиційними джерелами енергії. На підставі порівняльного аналізу вартості різних варіантів енергозабезпечення сформульовано рекомендації щодо оптимізації інвестицій та використання інструментів державної підтримки для прискорення впровадження сонячної енергетики у зрошуваному землеробстві.

-

The thesis presents a concise economic assessment of photovoltaic (PV) systems for powering irrigation facilities in agriculture. The study compares centralised grid supply, diesel generators and PV systems in terms of capital expenditure, operating costs, electricity price and payback period. The results show that PV systems can reduce electricity costs for pumping stations to 0.05–0.12 USD/kWh, while diesel generation and grid supply typically range from 0.20–0.35 and 0.10–0.30 USD/kWh, respectively, with an average payback period of 5–8 years for PV installations. The integration of modern PV plants with energy-efficient pumps and automated control based on IoT and AI models allows a 20–30 % reduction in energy consumption and a 60–80 % decrease in CO₂ emissions compared to conventional energy sources. The paper highlights the importance of public financial support, Net Metering and concessional loans for accelerating PV deployment in irrigated agriculture and formulates practical recommendations for optimising investment decisions and energy management in irrigation systems.