ปัจจุบันโลกกำลังเผชิญปัญหาพลังงาน แนวคิด Agrivoltaics หรือ Agrovoltaics กำลังได้รับความสนใจมากขึ้นในหลายประเทศ เพราะเป็นการใช้พื้นที่เดียวกันให้เกิดประโยชน์สูงสุด ทั้งการปลูกพืชและการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ไปพร้อมกัน ระบบนี้ไม่เพียงช่วยลดการแย่งพื้นที่ระหว่างเกษตรกรรมกับโซลาร์เซลล์ แต่ยังสร้างรายได้เสริมให้เกษตรกร ลดการใช้น้ำ และเพิ่มความยั่งยืนด้านพลังงานในระยะยาวอีกด้วย
Agrivoltaics คืออะไร?
Agrivoltaics มาจาก Agriculture + Photovoltaics คือระบบที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ไว้เหนือพื้นที่เกษตร หรือจัดเรียงแผงให้สามารถปลูกพืช เลี้ยงสัตว์ หรือทำกิจกรรมทางการเกษตรร่วมกันได้ภายในพื้นที่เดียวกัน แนวคิดนี้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อตอบโจทย์สำคัญของโลกยุคใหม่ คือ “พื้นที่มีจำกัด แต่ความต้องการทั้งอาหารและพลังงานเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ” แทนที่จะต้องเลือกใช้ที่ดินเพื่อปลูกพืชหรือผลิตไฟฟ้าเพียงอย่างใดอย่างหนึ่ง Agrivoltaics ทำให้ทั้งสองอย่างเกิดขึ้นพร้อมกันได้
หลักการทำงานของ Agrivoltaics
ระบบ Agrivoltaics มักใช้วิธีติดตั้งแผงโซลาร์ให้สูงจากพื้นมากกว่าปกติ หรือเว้นระยะห่างระหว่างแผง เพื่อให้แสงแดดบางส่วนส่องถึงพืชด้านล่างได้ พืชบางชนิด เช่น ผักใบ สมุนไพร มะเขือเทศ หรือพืชที่ชอบร่มเงา กลับเติบโตได้ดีภายใต้แผงโซลาร์ เพราะอุณหภูมิไม่ร้อนจัดเกินไป และช่วยลดการระเหยของน้ำในดิน ขณะเดียวกัน ความชื้นจากพืชและดินก็ช่วยลดอุณหภูมิรอบแผง ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของโซลาร์เซลล์ดีขึ้นด้วย ถือเป็นระบบที่เกิด “การเกื้อหนุนกัน” ระหว่างพลังงานและเกษตรกรรม
ข้อดีของ Agrivoltaics
- ใช้ที่ดินได้คุ้มค่ามากขึ้น: หนึ่งในจุดเด่นสำคัญของ Agrivoltaics คือการใช้พื้นที่เดียวสร้างทั้งอาหารและพลังงาน ลดปัญหาการแย่งใช้พื้นที่เกษตรเพื่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ หลายงานวิจัยระบุว่า ระบบนี้สามารถเพิ่ม “ประสิทธิภาพการใช้ที่ดินรวม” ได้มากกว่าการทำเกษตรหรือโซลาร์แยกกัน
- ลดการใช้น้ำในการเกษตร: ร่มเงาจากแผงโซลาร์ช่วยลดการระเหยของน้ำ ทำให้ดินรักษาความชื้นได้นานขึ้น เหมาะกับพื้นที่ร้อนหรือแห้งแล้ง บางการศึกษาพบว่าสามารถลดความต้องการใช้น้ำเพื่อการชลประทานได้ถึงประมาณ 30%
- ช่วยลดความเสียหายจากสภาพอากาศ: แผงโซลาร์สามารถช่วยป้องกันพืชจากแดดจัด ลมแรง หรือฝนลูกเห็บได้ในบางพื้นที่ จึงช่วยลดความเสี่ยงจากสภาพอากาศแปรปรวนที่รุนแรงขึ้นจากภาวะโลกร้อน
- สร้างรายได้หลายทางให้เกษตรกร: เกษตรกรสามารถมีรายได้ทั้งจากผลผลิตทางการเกษตร และจากการขายไฟฟ้าหรือให้เช่าพื้นที่ติดตั้งโซลาร์
โมเดลนี้จึงถูกมองว่าเป็นแนวทางเพิ่มความมั่นคงทางเศรษฐกิจให้ภาคเกษตรในอนาคต
ความท้าทายของ Agrivoltaics
แม้แนวคิดนี้จะดูน่าสนใจ แต่ก็ยังมีข้อจำกัดหลายด้าน เช่น
- ต้นทุนติดตั้งสูงกว่าระบบโซลาร์ทั่วไป
- ต้องออกแบบเฉพาะตามชนิดพืชและสภาพพื้นที่
- การดูแลรักษามีความซับซ้อน
- ต้องอาศัยความร่วมมือระหว่างเกษตรกรและผู้พัฒนาโครงการพลังงาน
- นอกจากนี้ พืชบางชนิดที่ต้องการแสงแดดเต็มที่ เช่น ข้าวหรือข้าวสาลี อาจไม่เหมาะกับระบบ Agrivoltaics มากนัก
Agrivoltaics กับอนาคตของโลก
หลายประเทศเริ่มให้ความสำคัญกับ Agrivoltaics มากขึ้น โดยเฉพาะสหรัฐฯ ญี่ปุ่น ฝรั่งเศส และเยอรมนี เนื่องจากเป็นแนวทางที่ช่วยตอบโจทย์ทั้งพลังงานสะอาด ความมั่นคงทางอาหาร และการลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในอนาคต เทคโนโลยีนี้อาจกลายเป็นส่วนสำคัญของ “Smart Farming” หรือเกษตรอัจฉริยะ ที่รวมเทคโนโลยีพลังงานและการเกษตรเข้าไว้ด้วยกันอย่างสมบูรณ์
โครงการ Agrivoltaics ที่น่าสนใจในประเทศไทย
- วิทยาลัยพัฒนาเศรษฐกิจและเทคโนโลยีชุมชนแห่งเอเชีย (adiCET) มหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่: หนึ่งในโครงการศึกษาวิจัยที่ชัดเจนที่สุดในไทย โดยทดลองปลูกผักกาดขาวไดโนเสาร์ (Bok Choy) ใต้แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 25 kW ผลการทดลองพบว่า การปลูกพืชช่วยลดอุณหภูมิของแผงโซลาร์ลงได้ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงขึ้น (Efficiency Improvement) ในขณะที่ผักกาดขาวที่ปลูกใต้แผงยังคงเติบโตได้ดี แม้ผลผลิตรวมอาจจะน้อยกว่ากลางแจ้งเล็กน้อย แต่ถือเป็นโมเดลที่คุ้มค่าในแง่ของ “หนึ่งพื้นที่ สองรายได้”
- โครงการ Solar Sharing โดยความร่วมมือไทย-ญี่ปุ่น: มีการผลักดันโมเดลจากญี่ปุ่น ที่เรียกว่า Solar Sharing เข้ามาในไทย โดยเฉพาะในกลุ่มเกษตรกรรายย่อยและชุมชน โครงการนี้เน้นการยกแผงโซลาร์ให้สูงขึ้น 2-4 เมตร และเว้นระยะห่างของแผงให้แสงส่องถึงพื้น เพื่อให้ทำนาหรือปลูกผักสวนครัวด้านล่างได้จริง และเกษตรกรสามารถนำไฟฟ้าที่ได้มาใช้กับระบบปั๊มน้ำหรือเครื่องจักรทางการเกษตร ช่วยลดต้นทุนการผลิตอย่างยั่งยืน
- โครงการทดลองปลูกพืชใต้แผงโซลาร์ของ GULF: GULF ได้เริ่มโครงการนำร่องในพื้นที่โรงไฟฟ้าโซลาร์ฟาร์มหลายแห่ง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเปลี่ยนพื้นที่ว่างระหว่างแผงโซลาร์เซลล์ให้เป็นพื้นที่เกษตรกรรมที่สร้างรายได้และอาหารให้กับคนในท้องถิ่น มีการทดลองปลูกพืชหลากหลายชนิดตามความเหมาะสมของสภาพดินและแสงในแต่ละพื้นที่ เช่น พืชสวนครัว พริก กะเพรา โหระพา, พืชสมุนไพร ฟ้าทะลายโจร ขะมิ้นชัน, พืชเศรษฐกิจ
เมื่อพื้นที่ทุกตารางเมตรมีค่ามากขึ้น Agrivoltaics จึงไม่ใช่เพียงแนวคิดด้านพลังงาน แต่เป็นโมเดลการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืนสำหรับโลกยุคใหม่ และประเทศไทยมีศักยภาพสูงในการนำ Agrivoltaics มาใช้ เพราะเรามีพื้นที่เกษตรกรรมจำนวนมาก และมีแดดตลอดทั้งปี การนำ Agrivoltaics มาใช้จึงไม่เพียงแต่ช่วยลดค่าไฟ แต่ยังช่วยให้เกษตรกรไทยสามารถปรับตัวเข้ากับสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงได้ดียิ่งขึ้น
ที่มา:
- Agrivoltaics : ปลูกผักใต้แผงโซลาร์ ทำนาแสงอาทิตย์ พลิกวิกฤตความมั่นคงทางพลังงาน
- Efficiency Improvement of Ground-Mounted Solar Power Generation in Agrivoltaic System by Cultivation of Bok Choy (Brassica rapa subsp. chinensis L.) Under the Panels
- Agrivoltaics
- Saving water, generating energy and making tomato cultivation more sustainable at the same time
