По оценкам экспертов, самая высокая рентабельность по EBITDA у фермеров-производителей тепличных овощей: за год она увеличилась на 8 процентных пунктов (п.п.) до 52%.
Быстрое развитие тепличного бизнеса началось в 2014 году после введения продуктового эмбарго и девальвации рубля.
Высокая производительность гарантирует рентабельность современных теплиц. С 1 кв. м. можно получить урожай до 80 кг, а цена на овощи, особенно вне сезона, в зимнее время и ранней весной слишком высока.
У инвесторов построивших собственные мини-ТЭЦ для обогрева и досветки теплиц рентабельность еще выше.
В 2015–2019 гг. более 200 млрд руб. было инвестировано в теплицы. Заложено свыше 1100 га новых теплиц. В России по-прежнему около 40% томатов импортируется, тем не менее огурцами собственного выращивания страна обеспечена полностью.
В 2015–2017 гг. тепличный бизнес являлся самым рентабельным направлением сельского хозяйства. В настоящее время маржа большинства теплиц ниже оценки Россельхозбанка. Высоким показатель был в 2017–2018 гг. около 50%. В то время образовался дефицит после запрета поставок из Турции.
Сейчас достаточно самых популярных недорогих томатов, а большинство крупных производителей осваивают премиальную продукцию, такую как помидоры черри, фасованные и брендированные овощи. Данный продукт и дороже, но и затраты выше.
В настоящее время рентабельность EBITDA теплиц составляет 45% и не растет. В связи с этим отмечается влияние отмены компенсации капитальных затрат[1].
Рост конкуренции является причиной снижения рентабельности тепличного бизнеса. Затраты повышаются из-за роста тарифов на электроэнергию, а вот стоимость овощей не увеличивается.
Рентабельность тепличного бизнеса за последний год не повысилась, хотя в будущем по оценке экспертов маржа увеличится до прежних показателей.
Стоит также учитывать и сроки окупаемости для оценки инвестиционной привлекательности отрасли. Из-за отмены компенсации капитальных затрат они увеличились с 7,5 до 12 лет.
В связи со всем вышесказанным наибольшую популярность начинают набирать SMART-теплицы. Появились в России совсем недавно, около 3х лет назад. Набирают популярность в крупных городах страны.
Анализ применения SMART-теплицы
SMART-теплица – сельскохозяйственный объект для получения продукций растениеводства, автономно и роботизировано работающий, в автоматическом режиме и изолированный от внешних факторов и воздействий с минимальным участием человека.
С учетом затрат и потребительского роста система оптимизирует экономику объекта.
В SMART-теплице используются цифровые технологии (искусственный интеллект, интернет вещей, RFID и др.) с учетом агроэкологической оценки, сортов растений, анализа грунтов и т.д. Соблюдаются экологические и санитарно-гигиенические регламенты.
В связи с построением цифровой экономики происходит внедрение информационных технологий во все сферы деятельности государства. Программно-аппаратные решения являются ключевым направлением выращивания сельскохозяйственных растений в закрытых системах (SMART-теплицах). Роботизированные интеллектуальные технологии позволяют уменьшить издержки производства и увеличить производительность работ. С применением данных технологий комплексно решается целый ряд задач обработки массивов данных в цифровой экономике, преодолеваются технологические барьеры.
Разработка системы автоматизированного контроля параметров SMART-теплицы для производства продуктов питания позволяют уменьшить издержки для существующих комплексов исключая существенные финансовые затраты в техническое переоснащение или создать инновационные объекты. Они предполагают обеспечение стабильности в увеличении производства продукции растениеводства в защищенном грунте, получение отечественных инновационных систем для закрытого грунта (эффективное энергосбережение, автономность, микроклимат, освещение и др.), уменьшение энергоемкости производства и повышение питательной ценности продуктов.
SMART-теплицы оснащаются:
- HVAC-оборудованием (комплекс, включающий в себя систему отопления, вентиляцию и кондиционирование помещения. Целью систем HVAC в теплицах является поддержание идеальной температуры для круглогодичного выращивания конкретной культивируемой сельскохозяйственной культуры или экзотических растений, сглаживание негативных факторов окружающей среды. Преимущества HVAC заключаются в минимизации эксплуатационных расходов);
- Светодиодными (LED) проекторами (дополнительное освещение выращиваемых культур в теплице. Лучшие осветительные системы имеют компактный дизайн и длительный срок службы (от 30 до 50 тысяч часов) и потребляют меньше энергии);
- Датчиками (в зависимости от потребностей фермеров возможна любая комбинация датчиков: датчики температуры, датчики влажности, датчики экспонометра, датчики состава почвы (кислотности, химического состава), датчики точки росы, датчики контроля качества воды для орошения и так далее)[2].
Именно такие технологии, как вышеперечисленные, делают теплицу «умной». Это позволяет полностью автоматизировать процесс выращивания растений при минимальном участии человека.
Необходимость применения SMART-теплиц сегодня
Рост числа населения, урбанизация и изменения климата ведут к росту спроса на продукты.
Появление SMART-теплиц произвело революцию в сельском хозяйстве, поспособствовав эффективному выращиванию агрокультур в северных широтах.
Такие факторы как влажность, освещение, температурный режим являются основой жизнедеятельности растений. Малейшие нарушения в окружающей среде отрицательно влияют на темп роста, урожайность. Поддержание необходимых тепличных условий – это сложный и трудоемкий процесс, для которого необходим постоянный контроль. SMART-теплица способствует минимальному участию человека в данном процессе, тем самым освобождает время и позволяет контролировать рост растений на расстоянии и управлять данным процессом.
Автоматическое поддержание условий окружающей среды представляет собой управление:
- температурным режимом;
- освещением;
- поливом;
- подогревом почвы;
- подкормкой.
Особое внимание отводится мониторингу процессов и оперативной реакции на любые отклонения.
На сегодняшний день SMART-теплица имеет преимущества перед обычной теплицей такие как:
- Защита от перепадов температуры и экстремальных температур (поддержание и контроль температурного диапазона в теплице имеет решающее значение. Колебания температуры могут повредить или убить растения в считанные часы. Системы дистанционного мониторинга защищают ценные растения от резких перепадов температур);
- Контроль инвентаря и прочего оборудования (помимо поддержания оптимальной температуры необходимо обеспечить сохранность инвентаря и эффективную работу систем кондиционирования, поддержания влажности и другое. Чем раньше фермер обнаружит падение температуры или отказ оборудования, тем больше шансов спасти имущество и растения. Системы удаленного мониторинга отправляют
обновления в режиме реального времени, поэтому сотрудники могут быстро реагировать на угрозы);
- Мониторинг ситуации (если какое-либо условие выходит за пределы предварительно установленного диапазона, устройство или система немедленно уведомит ответственный персонал по телефону, электронной почте или SMS).
Уведомления о чрезвычайных ситуациях обычно предупреждают фермеров о :
- перепадах температуры;
- плохой вентиляции;
- высоком уровне углекислого газа;
- изменении влажности;
- сбое оборудования;
- утечке воды.
- Профилактика заболеваний в период вегетации. В течение вегетационного периода системы в умных теплицах могут контролировать различные условия окружающей среды. Для этого используются как проводные, так и беспроводные датчики. Поддержание заданных параметров температуры, влажности, освещения и циркуляции воздуха имеет решающее значение для предотвращения плесени, болезней и увеличения урожайности[3].
К недостаткам SMART-теплицы можно отнести:
- Зависимость от источников питания;
- Зтраты на приобретение оборудования.
Но недостаток с автономностью можно решить за счет аккумуляторов, генераторов и емкостей с водой.
Целевые индикаторы и показатели:
- Технология SMART-теплицы уменьшает издержки производства продуктов питания в закрытых системах на 15% относительно аналогичных теплиц без применения технологий;
- Уменьшается импортозависимость в производстве овощей на 70% за счет внедрения SMART-теплицы [4].
Импортозамещение - главный фактор уменьшения затрат в тепличном бизнесе. Стоимость импортных продуктов выше отечественных аналогов примерно в 2 раза. Локальное расположение теплиц, исключение таможенных платежей, уменьшение транспортных расходов, снижение трудозатрат, все это может снизить стоимость тепличного комплекса на 30%. В этом заключается одно из важных преимуществ применения SMART-теплицы сегодня.
Разработка эскизной документации на «SMART-теплицу»
SMART-теплица, как сельскохозяйственный объект получения продукций растениеводства, работающий автономно и автоматически, может включать в себя:
- компактное расположение;
- систему автоматического полива;
- мобильную система освещения;
- автоматически регулируемый температурный режим.
Для более компактного расположения растений SMART-теплицу можно представить в виде двух этажей.
Рис. 1. Внешний вид SMART-теплицы
На рисунке 1 изображен внешний вид теплицы - вид спереди и сбоку с окнами для автоматического проветривания. Так для растений теплицу необходимо ежедневное проветривать, чтобы предотвратить размножение болезнетворных организмов.
Рис. 2. Посадочные зоны
На плане рисунка 2 видны посадочные площади. Озеленение теплицы осуществлять таким образом, чтобы обеспечить больший объем вместительности и получения урожая.
Рисунок. 3. Система освещения
Передвижная система освещения поспособствует более полному освещению всех растений.
Под крышей теплицы установить бак с водой осуществляющий автоматический полив при необходимости.
Управление SMART-теплицы происходит через контроллер, который позволит реализовать самые сложные варианты построения управления, считывая через датчики информацию о состоянии теплицы[5].
Для того, чтобы получить здоровый и обильный урожай, нужно создать SMART-теплицу с благоприятным и комфортным для растений климатом. В этом помогут рассмотренные выше: система проветривания, передвижная система освещения, автоматически настраиваемый температурный режим, система автоматического полива.
Заключение
В России перспективным направлением является создание SMART-теплиц, в которых применяется автоматизированная система контроля климата и поддержания условий необходимых для получения здорового урожая. Создание соответствующей продукции для аграрного рынка положительно скажется на импортозамещении и развитии страны.
Автоматизированные системы климат-контроля с меньшими затратами и простотой использования снизят стоимость и содержание самих теплиц. Актуально и использование технологии интернет вещей для реализации автоматизированного микроклиматического контроля, поскольку эта сфера прочно занимает все сферы жизни общества и постоянно развивается.
Данные для научной исследовательской работы были взяты из различных литературных источников и электронных ресурсов. На их основе были сделаны выводы.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Россельхозбанк [Электронный ресурс] – URL: https://www.rshb.ru/legal/credit/invest/ (дата обращения: 26.12.2020г.)
Что такое умные теплицы и будет ли расти объем их рынка (cfo-russia.ru) 29.10.2018 URL: https://www.cfo-russia.ru/issledovaniya/index.php?article=43926 (дата обращения: 25.12.2020г.)
Александр Бутусов. Умные теплицы | iot.ru Новости Интернета вещей 21.09.2018.; URL: http//iot.ru/selskoe-khozyaystvo/umnye-teplitsy (дата обращения: 25.12.2020г.)
Аналитический центр Минсельхоза России [Электронный ресурс] – URL: https://mcxac.ru/digital-cx/umnaya-teplitsa/ (дата обращения: 26.12.2020г.)
Пример использования современных средств автоматизации в теплице 26.05.2020 URL: https://ук-энерготехсервис.рф/shemy/primer-ispolzovaniya-sovremennyh-sredstv-avtomatizatsii-v-teplitse.html (дата обращения: 27.12.2020г.)