Недавнее исследование IIASA показало, что независимые солнечные фотоэлектрические системы орошения могут удовлетворить более трети потребностей в воде для сельскохозяйственных культур на небольших фермах в Африке. Устойчивость солнечного орошения на небольших фермах к югу от Сахары может значительно облегчить проблемы, с которыми сталкиваются мелкие фермеры, которые в регионе отвечают за 80% сельскохозяйственного производства. Исследование подчеркивает, что важно эффективно управлять земельными и водными ресурсами, чтобы обеспечить долгосрочную устойчивость таких систем. Структура моделирования с открытым исходным кодом повышает надежность и практичность, тем самым направляя государственных и частных инвесторов на преобразующие решения.
Недавнее исследование показало, что автономные солнечные фотоэлектрические системы орошения обладают огромным потенциалом для удовлетворения более трети потребностей в воде для сельскохозяйственных культур на небольших фермах в странах Африки к югу от Сахары. На долю мелких фермеров в странах Африки к югу от Сахары приходится поразительные 80% сельскохозяйственного производства . Однако они сталкиваются со значительными препятствиями, которые мешают им максимально повысить производительность своих хозяйств, что приводит к существенному разрыву в урожайности.
Основной причиной низкой производительности и отсутствия продовольственной безопасности в Африке является обширная практика неорошаемого земледелия, на долю которого приходится 90% всех пахотных земель. Этот метод подвержен влиянию непредсказуемых и нерегулярных режимов выпадения осадков. Кроме того, низкая степень механизации ухудшает ситуацию. Постоянная ловушка бедности еще больше усугубляется циклическими голодами, которые ставят под угрозу возможности местного развития.
Группа международных исследователей под руководством IIASA недавно провела исследование в рамках исследовательского проекта «Возобновляемые источники энергии для сельского хозяйства Африки» (RE4AFAGRI) . В результате была успешно разработана инновационная модель с открытым исходным кодом . Эта модель использует широкий спектр наборов данных, включая данные, относящиеся к сельскому хозяйству, водоснабжению, энергетике, расходам и инфраструктуре.
Данная методика использовалась для расчета конкретных потребностей в орошении в местных районах, оценки оптимальных размеров и стоимости важнейших технологических элементов, таких как водяные насосы, солнечные фотоэлектрические модули, батареи и ирригационные системы. Кроме того, она тщательно изучила экономический потенциал и долгосрочные последствия для устойчивого развития, которые возникают в результате внедрения солнечных насосов. Цель состоит в том, чтобы обеспечить орошение с использованием солнечной энергии на фермах в странах Африки к югу от Сахары.
Джакомо Фальчетта, исследователь из группы комплексной оценки и изучения изменения климата программы IIASA по энергетике, климату и окружающей среде, является ведущим автором исследования. Он поясняет: «Мы оцениваем среднюю дисконтированную потребность в инвестициях в 3 миллиарда долларов США в год, что потенциально может принести более 5 миллиардов долларов США в год за счет повышения урожайности для мелких фермеров, а также значительные сопутствующие выгоды в области продовольственной безопасности и доступа к энергии».
«Сокращение дефицита орошения за счет экономически эффективных солнечных насосов может увеличить производство продуктов питания и улучшить питание, способствуя достижению Цели устойчивого развития № 2 (Ликвидация голода). Кроме того, избыточная электроэнергия, вырабатываемая этими системами, может быть использована для удовлетворения других энергетических потребностей, что соответствует Цели устойчивого развития № 7 (Доступная и чистая энергия)», — добавил Джакомо Фальчетта.
Авторы исследования подчеркивают огромную значимость бизнес-моделей и инвестиционных стимулов, цен на сельскохозяйственные культуры, а также стоимости фотоэлектрических панелей и батарей при определении экономической целесообразности и прибыльности солнечного орошения.
См. также : Южноафриканские исследователи используют экологически чистый водород для производства свалочного газа.
«Использование бизнес-модели, которая распределяет все первоначальные затраты, более чем вдвое увеличивает количество работоспособных солнечных ирригационных систем, что открывает огромный потенциал для достижения целей устойчивого развития», — объясняет Шонали Пачаури , руководитель исследовательской группы IIASA по трансформационным институциональным и социальным решениям.
Шонали Пачаури добавила: «С другой стороны, исследование подчеркивает, что без развитой инфраструктуры управления земельными и водными ресурсами и соответствующего государственного регулирования широкое внедрение солнечных насосов может привести к нерациональной эксплуатации водных ресурсов и сокращению экологического стока. Следовательно, как инвестиции в инфраструктуру, такую как водохранилища для управления водными ресурсами во время сезонных колебаний, так и совершенствование управления водными ресурсами являются критически важными факторами для обеспечения устойчивости широкого внедрения солнечных насосов».
Новая и всеобъемлющая модель с открытым исходным кодом, наряду с анализом, оказывает ценную поддержку как государственным, так и частным участникам, работающим в сфере взаимосвязи воды, энергии, продовольствия и экономики. Устойчивость солнечного орошения на малых фермах в странах Африки к югу от Сахары, наряду с этой моделью, помогает выявлять экономически перспективные регионы и точно количественно оценивать потенциальную чистую экономическую выгоду, которая может быть получена от внедрения систем солнечного орошения. Благодаря такому надежному анализу и доказательствам, инвестиции в этот сектор, скорее всего, будут процветать.
