Agrivoltaics ทางออกพลังงานสะอาด ในพื้นที่การเกษตร

ในยุคที่ทั่วโลกต่างเร่งเดินหน้าสู่พลังงานสะอาด การติดตั้งโซลาร์เซลล์ เพื่อนำพลังงานทดแทนมาใช้ ที่เป็นโจทย์สำคัญสำหรับพื้นที่เกษตรกรรม ในการหาพื้นที่ในการติดตั้งเป็นอย่างมาก การใช้ประโยชน์จากพื้นที่ให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดจึงกลายเป็นโจทย์สำคัญของหลายประเทศ

หนึ่งในแนวคิดที่ได้รับความสนใจมากขึ้นคือ Agrivoltaics หรือ Solar Sharing การผสมผสานพื้นที่เพื่อผลิตทั้งพืชผลและไฟฟ้าในคราวเดียว แนวคิดนี้ได้รับความสนใจเป็นอย่างยิ่งจากผู้ประกอบการของทั้งสองอุตสาหกรรม เนื่องจากช่วยตอบโจทย์ทั้งด้านการผลิตอาหาร หรือ การผลิตไฟฟ้า

⚫️ จุดเริ่มต้นการต่อยอดเทคโนโลยีเพื่อการเกษตร

สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยความร่วมมือของเนคเทค เอ็นเทค และไบโอเทค ได้พัฒนาแผงโซลาร์เซลล์ชนิดพิเศษที่สามารถเลือกช่วงคลื่นแสงให้ส่องผ่านไปยังพื้นที่เพาะปลูกได้ แทนที่จะบดบังแสงแดดทั้งหมดเหมือนแผงทั่วไป

โดยเทคโนโลยีนี้ต่อยอดมาจากงานวิจัยแผงโซลาร์เซลล์ชนิด BIPV (Building Integrated Photovoltaics) ซึ่งเดิมออกแบบมาเพื่อความสวยงามเข้ากับโครงสร้างอาคาร ก่อนจะถูกดัดแปลงคุณสมบัติให้เหมาะกับการใช้งานทางการเกษตร

⚫️ ออกแบบให้เหมาะกับพืช และพื้นที่

หัวใจสำคัญของเทคโนโลยีนี้อยู่ที่ "สี" ของแผง เนื่องจากพืชแต่ละชนิดต้องการช่วงคลื่นแสงและความเข้มแสงที่แตกต่างกัน ทีมวิจัยจึงพัฒนาแผงหลายสีเพื่อตอบโจทย์พืชต่างชนิด เช่น แผงสีขาวหรือแผงใสเหมาะกับพืชที่ต้องการความเข้มแสงมาก แผงสีแดงเหมาะกับพืชที่ต้องการเร่งการออกดอก แผงสีน้ำเงินเหมาะกับพืชที่ต้องการความเข้มแสงน้อย

จากการทดลองปลูกกระเจี๊ยบแดงใต้แผงสีแดง พบว่าต้นมีดอกและใบมากขึ้น ใบมีขนาดใหญ่กว่าการปลูกใต้แผงทึบแสงทั่วไป ขณะที่การเพาะเลี้ยง "ผำ" ใต้แผงสีแดงและสีน้ำเงินก็ให้ผลน้ำหนักสดและปริมาณโปรตีนที่เพิ่มขึ้นในบางฤดูกาล ปัจจุบันทีมวิจัยกำลังขยายผลไปสู่พืชมูลค่าสูงชนิดอื่น ๆ ต่อไป

นอกจากเรื่องสีของแผงแล้ว การออกแบบโครงสร้างการติดตั้งก็สำคัญไม่แพ้กัน โดยยกความสูงของแผงให้อยู่ที่ประมาณ 2-3 เมตร ซึ่งสูงกว่าการติดตั้งแผงทั่วไปเพียง 0.5-1.5 เมตร เพื่อเปิดพื้นที่ด้านล่างให้เพียงพอสำหรับกิจกรรมทางการเกษตร เช่น การเลี้ยงสัตว์หรือการนำเครื่องจักรเข้าไปทำงาน

อีกทั้งยังต้องคำนึงถึงทิศทางการรับแสงอาทิตย์ เพราะเงาที่เกิดใต้แผงในแต่ละฤดูกาลส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชโดยตรง ด้วยเหตุนี้การติดตั้งระบบ Agrivoltaics จึงไม่มีสูตรตายตัว แต่ต้องออกแบบให้เหมาะสมกับบริบทของแต่ละพื้นที่เป็นกรณีไป

⚫️ ไฟฟ้าที่ได้ พอใช้แค่ไหน และขายคืนได้หรือไม่?

ในแง่ของพลังงาน แม้ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จะลดลงตามสัดส่วนพื้นที่ที่เปิดให้แสงผ่าน แต่ก็ยังเพียงพอสำหรับรองรับระบบฟาร์มอัจฉริยะ ทั้งระบบอัตโนมัติต่าง ๆ โรงเรือน และเครื่องสูบน้ำ และหากมีไฟฟ้าส่วนเกินจากการใช้งาน เจ้าของระบบยังสามารถขายคืนให้กับการไฟฟ้านครหลวงหรือการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคได้ตามเกณฑ์ที่กำหนดในแต่ละช่วง

Agrivoltaics ถือเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยตอบโจทย์การผลิตพลังงานสะอาดแม้จะมีพื้นที่จำกัด สามารถติดตั้งการโซลาร์ฟาร์ม และทำการเกษตรได้พร้อมกัน นับเป็นทางออกที่ลงตัวสำหรับประเทศ ทำให้สามารถผลิตอาหารและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกไปพร้อมกันได้อย่างยั่งยืน