แผงโซลาร์เซลล์แนวตั้งจากเยอรมัน ปลูกพืชร่วมได้ แนวทางใหม่รักษ์โลก

บริษัทสตาร์ตอัปสัญชาติเยอรมัน เน็กซ์ทูซัน (Next2Sun) กำลังนำเสนอแผงโซลาร์เซลล์แนวตั้งซึ่งจะติดตั้งร่วมไปกับการปลูกพืช เช่น มันฝรั่งและหญ้าแห้ง เพื่อเป็นการผสมผสานการทำสวนแบบเก่าเข้ากับระบบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ และเป็นการใช้ที่ดินให้เกิดประโยชน์สูงสุดมากขึ้น

แนวทางนี้ทำให้เกิดคำศัพท์ขึ้นมาใหม่คือ อะกริวอลตาอิคส์ (Agrivoltatics มาจาก Agriculture แปลว่า เกษตรกรรม และ Photovoltaic แปลว่า ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์) ซึ่งจะเป็นการใช้ที่ดินผืนเดียวกันเพื่อจุดประสงค์ 2 ประการ คือ การเกษตรกรรมและการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งตอบโจทย์ในเรื่องที่ดินไม่เพียงพอ เป้าหมายของเน็กซ์ ทู ซัน คือการสร้างโมดูลรับแสงอาทิตย์แบบพิเศษ ที่จะติดตั้งในแนวตั้ง และสามารถรับแสงอาทิตย์ได้จากทั้ง 2 ด้าน 

ไฮโก้ ฮิลเดอบรันต์ (Heiko Hildebrandt) ซึ่งเป็นกรรมการบริหารของเน็กซ์ทูซันบอกว่าในเยอรมนีซึ่งมีประชากรหนาแน่นสูง เมื่อ 10 ปีที่แล้วก็ได้ถกเถียงกันถึงที่ดินที่สามารถนำมาตั้งเป็นโรงงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้ และทางออกที่น่าสนใจก็คือแนวทางอะกริวอลตาอิคส์นี้เอง

แน่นอนว่าประโยชน์อย่างแรกของอะกริวอลตาอิคส์คือการใช้ที่ดินอย่างมีประโยชน์มากขึ้น แต่ไม่ได้มีเพียงเท่านั้น ด้วยการออกแบบแผงที่สามารถรับแสงได้ทั้ง 2 ด้าน ทำให้มันสามารถรวบรวมแสงได้ทั้งตอนเช้าและตอนเย็นอย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้ระบบรับแสงทำงานอย่างสมดุล อีกทั้งยังลดผลกระทบจากพายุหิมะได้ดีกว่าการจัดตั้งแนวนอนตามปกติ

มาธุ คันนา (Madhu Khanna) ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ เออร์บานา-แชมเปญจน์ ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับอะกริวอลตาอิคส์ยังบอกอีกว่า พืชที่ปลูกร่วมนี้ อาจได้รับการปกป้องจากสภาพอากาศที่รุนแรงได้ดีกว่าปลูกแบบปกติ รวมถึงได้รับแสงอย่างเพียงพอ อีกทั้งการปลูกพืชร่วมด้วยก็เป็นการปรับปรุงดินให้ดีขึ้นมากกว่าโรงงานที่ตั้งแผงโซลาร์เซลล์เพียงอย่างเดียว

เน็กซ์ทูซันได้ทดลองแนวคิดนี้แล้วเมื่อปี 2018 โดยติดตั้งโมดูลรับแสงอาทิตย์ที่สามารถสร้างพลังงานได้ 2 เมกะวัตต์ และปลูกหญ้าแห้งร่วมด้วย บริษัทกล่าวว่ามันประสบความสำเร็จ และสามารถจ่ายพลังงานให้ครัวเรือนได้ 700 ครัวเรือน จากนั้นในปี 2020 ได้ตั้งโรงไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์ร่วมกับการทำฟาร์มหญ้าแห้งไปด้วย ด้วยโมดูลรับแสงอาทิตย์ที่ผลิตพลังงานได้มากกว่า 4 เมกะวัตต์

การทดลอง 2 ครั้งแรกดำเนินการในเยอรมัน แต่ตอนนี้บริษัทกำลังขยายนวัตกรรมนี้ไปยังสหรัฐอเมริกา โดยประกาศติดตั้งในรัฐเวอร์มอนต์ ร่วมมือกับบริษัทท้องถิ่นชื่อไอซัน (iSun) ได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงกิจการเศรษฐกิจและการดำเนินการด้านสภาพภูมิอากาศแห่งสหพันธรัฐเยอรมนี โรงไฟฟ้านี้จะครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 10 ไร่ และเริ่มก่อตั้งในต้นปี 2024 นี้เอง

แต่ทั้งนี้อะกริวอลตาอิกส์ก็ยังมีจุดที่ต้องพิจารณาอยู่บ้าง คือ พืชบางชนิดอาจไม่เหมาะที่จะปลูกร่วม เช่น ข้าวโพด เพราะอาจบังแสงแดดได้ อีกอย่างคือการผลิตแผงโซลาร์เซลล์แบบรับแสงได้ทั้ง 2 ด้านนั้นมีราคาสูง ดังนั้นต้นทุนในการจัดตั้งอะกริวอลตาอิกส์ก็จะสูงตามไปด้วย นอกจากนี้แนวทางการจัดการและการปรับใช้อะกริวอลตาอิกส์ก็ยังต้องพิจารณาและพัฒนาเพิ่มด้วย แต่ทั้งนี้ก็นับว่ามันเป็นอีกหนึ่งวิธีในการแก้ปัญหาเรื่องการขาดแคลนพื้นที่ได้เป็นอย่างดี

ที่มาข้อมูล Spectrum.IEEE

ที่มารูปภาพ Next2Sun