Agrivoltaics คืออะไร โซลาร์เซลล์กับการเกษตรอยู่ร่วมพื้นที่เดียวกันได้จริงหรือไม่

ถ้าบ้านหรือที่ดินของคุณมีทั้งแปลงเกษตรและอยากติดโซลาร์เซลล์ไปด้วย คำถามที่มักผุดขึ้นมาคือ จะเลือกอย่างใดอย่างหนึ่งหรือทำทั้งสองอย่างพร้อมกันได้ไหม เพราะที่ดินมีจำกัด จะปลูกพืชก็ต้องใช้แดดเต็มที่ จะวางแผงโซลาร์ก็ต้องใช้พื้นที่โล่งเหมือนกัน หลายคนจึงคิดว่าต้องเสียสละอย่างใดอย่างหนึ่งไป แต่จริง ๆ แล้วมีแนวคิดที่เรียกว่า Agrivoltaics (อ่านว่า แอก-กริ-โวล-เทอิกส์) ที่ออกแบบมาเพื่อให้พื้นที่เดียวกันทำหน้าที่ได้สองอย่างพร้อมกัน บทความนี้จะพาไปทำความเข้าใจว่าหลักการนี้ทำงานอย่างไร เหมาะกับใคร และมีอะไรที่ต้องคิดก่อนตัดสินใจ

Agrivoltaics คืออะไร

Agrivoltaics คือการผสมคำระหว่าง Agriculture (เกษตรกรรม) กับ Photovoltaics (ระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์) หมายถึงการออกแบบระบบโซลาร์เซลล์ให้ติดตั้งอยู่เหนือพื้นที่เพาะปลูกหรือเลี้ยงสัตว์ โดยยกแผงให้สูงพอและเว้นระยะห่างระหว่างแผงให้เหมาะสม เพื่อให้แสงแดดยังส่องผ่านลงไปถึงพืชด้านล่างได้เพียงพอต่อการเจริญเติบโต พูดง่าย ๆ คือ แผงโซลาร์ทำหน้าที่เป็นทั้งหลังคาผลิตไฟฟ้าและร่มเงาให้พืชไปในตัว

แนวคิดนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ในต่างประเทศ มีการทดลองและใช้งานจริงในหลายประเทศทั้งยุโรปและเอเชียมาหลายปีแล้ว ส่วนในประเทศไทยก็เริ่มมีผู้สนใจมากขึ้น เพราะที่ดินเกษตรจำนวนมากมีศักยภาพรับแดดดี เหมาะกับการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์อยู่แล้ว

หลักการทำงาน พืชกับแผงอยู่ร่วมกันได้อย่างไร

หัวใจของ Agrivoltaics คือการจัดการ ปริมาณและจังหวะของแสงแดด ที่พืชจะได้รับ พืชแต่ละชนิดต้องการแสงไม่เท่ากัน บางชนิดต้องการแดดจัดตลอดวัน บางชนิดชอบร่มเงาบางส่วน การออกแบบระบบจึงต้องคำนึงถึง

• ความสูงของแผงโซลาร์ ต้องยกให้สูงกว่าระบบโซลาร์บ้านทั่วไป เพื่อให้มีพื้นที่ด้านล่างสำหรับคนและเครื่องจักรการเกษตรเข้าไปทำงานได้
• ระยะห่างระหว่างแผง เว้นช่องว่างให้แสงแดดลอดผ่านลงไปถึงพืชในปริมาณที่เหมาะสม ไม่ใช่ปูแผงชิดกันแบบโซลาร์ฟาร์มทั่วไป
• มุมเอียงและทิศทางของแผง บางระบบออกแบบให้แผงหมุนตามดวงอาทิตย์ได้ เพื่อควบคุมปริมาณแสงที่ลงไปถึงพืชในแต่ละช่วงเวลา

เมื่อออกแบบถูกต้อง พืชด้านล่างจะได้รับแสงพอเหมาะ ไม่ร้อนจัดเกินไปในช่วงเที่ยงวัน ขณะที่แผงโซลาร์ก็ยังผลิตไฟฟ้าได้ตามปกติ

ข้อดีที่ทำให้แนวคิดนี้น่าสนใจ

นอกจากการใช้พื้นที่คุ้มค่าขึ้นแล้ว ยังมีประโยชน์แฝงอื่น ๆ ที่หลายคนอาจไม่ทันนึกถึง

• ลดอุณหภูมิผิวดินและลดการระเหยของน้ำ เงาจากแผงช่วยไม่ให้แดดแผดเผาดินโดยตรง ทำให้ดินเก็บความชื้นได้นานขึ้น บางพืชอาจต้องการน้ำน้อยลงกว่าปลูกกลางแจ้ง
• มีรายได้สองทาง ทั้งจากผลผลิตทางการเกษตรและค่าไฟที่ประหยัดได้จากการใช้ไฟฟ้าที่ผลิตเอง หรือถ้ามีไฟเหลือก็อาจขายเข้าระบบได้ตามเงื่อนไขของการไฟฟ้าในพื้นที่
• แผงโซลาร์เองก็อาจทำงานได้ดีขึ้น เพราะไอน้ำและความชื้นจากพืชด้านล่างช่วยลดอุณหภูมิรอบแผง ซึ่งโดยทั่วไปแผงโซลาร์ที่ร้อนจัดจะผลิตไฟฟ้าได้น้อยลงกว่าตอนอุณหภูมิพอเหมาะ

แต่ทั้งหมดนี้เป็นหลักการทั่วไป ผลลัพธ์จริงจะขึ้นอยู่กับชนิดพืช สภาพอากาศในพื้นที่ และการออกแบบระบบโดยเฉพาะ ไม่ใช่สูตรสำเร็จที่ใช้ได้เหมือนกันทุกแปลง

พืชแบบไหนที่เหมาะกับการปลูกใต้โซลาร์เซลล์

ไม่ใช่พืชทุกชนิดจะเหมาะกับการปลูกใต้ร่มเงาแผงโซลาร์ โดยทั่วไปพืชที่มักถูกพูดถึงในแนวทาง Agrivoltaics มักเป็นกลุ่มที่

• ทนร่มเงาได้บางส่วน หรือไม่ต้องการแดดจัดตลอดวัน เช่น พืชผักใบ สมุนไพรบางชนิด
• มีความสูงไม่มาก ไม่บดบังแสงหรือกีดขวางการบำรุงรักษาแผง
• ปลูกแบบแถวหรือแปลง สามารถจัดวางให้สอดคล้องกับแนวเสาและโครงสร้างแผงได้

ส่วนพืชที่ต้องการแดดจัดเต็มที่ตลอดวันอาจไม่เหมาะกับระบบนี้ หรือต้องออกแบบระยะห่างแผงให้มากขึ้นเป็นพิเศษ ซึ่งอาจกระทบต่อปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้ ดังนั้นก่อนตัดสินใจควรปรึกษาทั้งผู้เชี่ยวชาญด้านเกษตรและทีมออกแบบระบบโซลาร์ไปพร้อมกัน เพื่อหาจุดสมดุลที่เหมาะกับพืชและที่ดินของแต่ละคนจริง ๆ

สิ่งที่ต้องคิดก่อนทำ Agrivoltaics

แม้แนวคิดจะฟังดูน่าสนใจ แต่การลงมือทำจริงมีรายละเอียดที่ต้องพิจารณามากกว่าโซลาร์บ้านทั่วไป

• โครงสร้างต้องแข็งแรงและสูงกว่าปกติ เพื่อรองรับทั้งแผงและให้พื้นที่ด้านล่างใช้งานได้จริง ซึ่งอาจทำให้ต้นทุนการติดตั้งสูงกว่าระบบโซลาร์บนหลังคาทั่วไป
• การเดินสายไฟฟ้าและอุปกรณ์ควบคุมต้องปลอดภัยในพื้นที่เกษตร ที่อาจมีความชื้น น้ำท่วมขัง หรือสารเคมีทางการเกษตรเกี่ยวข้อง จุดนี้สำคัญมากและ ควรให้ช่างไฟฟ้าที่มีความรู้และประสบการณ์เป็นผู้ออกแบบและติดตั้งเท่านั้น ห้ามต่อระบบไฟเองโดยเด็ดขาด
• ต้องวางแผนร่วมกันระหว่างงานเกษตรกับงานบำรุงรักษาแผง เช่น การทำความสะอาดแผง การเข้าถึงพื้นที่ด้วยเครื่องจักร ไม่ให้กระทบกับรอบการเพาะปลูก
• ตรวจสอบเงื่อนไขกับการไฟฟ้าในพื้นที่ โดยเฉพาะหากมีแผนจะเชื่อมต่อระบบเข้ากับสายส่งหรือขายไฟฟ้าส่วนเกิน เพราะรายละเอียดและขั้นตอนอาจแตกต่างกันไปตามพื้นที่และประเภทของระบบ

หากสนใจอ่านแนวคิดอื่น ๆ เกี่ยวกับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ สามารถดูบทความเพิ่มเติมได้ที่ บล็อกของเรา

Agrivoltaics ลงทุนแพงกว่าโซลาร์เซลล์แบบปกติไหม

โดยทั่วไปมักมีต้นทุนสูงกว่า เพราะต้องใช้โครงสร้างที่สูงและแข็งแรงกว่าระบบโซลาร์บนหลังคาหรือโซลาร์ฟาร์มทั่วไป แต่ตัวเลขที่แน่นอนขึ้นอยู่กับขนาดพื้นที่ ชนิดพืช และการออกแบบเฉพาะของแต่ละโครงการ ควรขอประเมินราคาจริงจากผู้ติดตั้งก่อนตัดสินใจ อย่าอิงตัวเลขจากที่อื่นมาคาดการณ์เอง

ต้องเปลี่ยนวิธีปลูกพืชเดิมทั้งหมดไหม

ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนทั้งหมด แต่ควรปรับรูปแบบการปลูกให้สอดคล้องกับแนวเสาและระยะห่างของแผง เช่น จัดแถวปลูกให้ตรงกับช่องว่างที่แสงลอดลงมา ซึ่งต้องวางแผนร่วมกันตั้งแต่ขั้นตอนออกแบบระบบ ไม่ใช่ติดตั้งแผงเสร็จแล้วค่อยมาคิดเรื่องการปลูกทีหลัง

พื้นที่เกษตรทุกแบบทำ Agrivoltaics ได้หรือไม่

ไม่ใช่ทุกพื้นที่จะเหมาะเท่ากัน ปัจจัยสำคัญคือทิศทางแดด ลักษณะดิน ชนิดพืชที่ปลูกอยู่เดิม และโครงสร้างพื้นฐานไฟฟ้าในพื้นที่ ควรให้ผู้เชี่ยวชาญลงสำรวจหน้างานจริงก่อน เพื่อประเมินว่าคุ้มค่าและเหมาะสมหรือไม่ แทนที่จะตัดสินใจจากข้อมูลทั่วไปเพียงอย่างเดียว

โดยสรุป Agrivoltaics เป็นแนวคิดที่เปิดโอกาสให้ที่ดินผืนเดียวทำหน้าที่ได้ทั้งผลิตพลังงานสะอาดและเพาะปลูกไปพร้อมกัน แต่ต้องอาศัยการออกแบบที่รอบคอบ ทั้งเรื่องโครงสร้าง ชนิดพืช และความปลอดภัยทางไฟฟ้า หากคุณมีที่ดินเกษตรและสนใจอยากรู้ว่าพื้นที่ของคุณเหมาะกับแนวทางนี้หรือไม่ ลองปรึกษาทีมงาน Solar Farm Mining เพื่อขอคำแนะนำที่ตรงกับหน้างานจริงของคุณได้เลย

ภาพ: Tom Fisk / Pexels