ผลักดันการเกษตรและพลังงานแสงอาทิตย์ไปข้างหน้า

ที่มา:cleanenergyeconomymn.org

เกษตรโวลตาอิกส์เป็นแนวทางใหม่ในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ที่เกี่ยวข้องกับการผสมผสานระหว่างแผงโซลาร์เซลล์กับวิธีปฏิบัติทางการเกษตร เช่น การผลิตพืชผล การเลี้ยงสัตว์ หรือแหล่งอาศัยของแมลงผสมเกสรบนพื้นที่เดียวกัน ด้วยการบูรณาการแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับการใช้ที่ดินอื่นๆ บริษัทเกษตรโวลตาอิกส์มีเป้าหมายที่จะเพิ่มประสิทธิภาพที่ดินและการใช้ทรัพยากรให้เกิดประโยชน์สูงสุด แผงโซลาร์เซลล์ให้การผลิตพลังงานสะอาดในขณะเดียวกันก็ให้ประโยชน์ต่างๆ เช่น ให้ร่มเงา การลดการระเหยของน้ำ และการปรับอุณหภูมิให้เหมาะสมสำหรับพืชหรือสัตว์ที่เพาะปลูก

แนวทางที่เป็นนวัตกรรมนี้ส่งเสริมทั้งการผลิตอาหารหรือชีวมวลและการผลิตพลังงานสะอาด ส่งเสริมความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างการเกษตรและพลังงานแสงอาทิตย์ที่ช่วยเพิ่มผลผลิตที่ดิน และมีส่วนช่วยให้อนาคตมีความยืดหยุ่นและสร้างผลกำไรมากขึ้น

Agrivoltaics แตกต่างจากการออกแบบพลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ ตรงที่พื้นที่ข้างใต้และรอบๆ แผงโซลาร์เซลล์นั้นถูกใช้เพื่อจุดประสงค์อื่น คุณลักษณะพิเศษนี้ให้ประโยชน์หลายประการ:

การเพิ่มประสิทธิภาพที่ดิน: Agrivoltaics ช่วยให้เกิดการใช้ที่ดินอย่างมีประสิทธิผลโดยการรวมการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับกิจกรรมทางการเกษตร ช่วยให้เกษตรกรสามารถสร้างพลังงานสะอาดในขณะที่ใช้ที่ดินเดียวกันสำหรับการเพาะปลูกพืชผลหรือการเลี้ยงปศุสัตว์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและผลผลิตของที่ดินได้สูงสุด

ผลผลิตพืชผลเพิ่มขึ้น: การมีแผงโซลาร์เซลล์อยู่เหนือพืชผลให้ร่มเงา ช่วยลดความร้อนและการระเหยที่มากเกินไป เอฟเฟกต์การแรเงานี้ช่วยสร้างปากน้ำที่สามารถบรรเทาความผันผวนของอุณหภูมิที่รุนแรงและการสูญเสียน้ำ ส่งผลให้ผลผลิตพืชผลดีขึ้นและลดความต้องการน้ำ

เพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากร: การอยู่ร่วมกันของแผงโซลาร์เซลล์และพืชผลช่วยส่งเสริมประสิทธิภาพของทรัพยากร แผงดังกล่าวจะจับพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้า ในขณะที่เอฟเฟกต์การบังแดดช่วยลดความจำเป็นในการชลประทานและประหยัดน้ำ

การกระจายรายได้: Agrivoltaics สามารถเสนอแหล่งรายได้เพิ่มเติมให้กับเกษตรกรโดยช่วยให้พวกเขาผลิตและขายพลังงานสะอาดควบคู่ไปกับผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรของพวกเขา การกระจายแหล่งรายได้นี้สามารถส่งผลต่อความมีชีวิตทางเศรษฐกิจและความยืดหยุ่นของการดำเนินงานด้านการเกษตร

หนึ่งในความท้าทายหลักของเกษตรโวลตาอิกก็คือค่าใช้จ่ายล่วงหน้าของระบบเกษตรโวลตาอิกอาจมีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากมักจะมีการออกแบบระบบที่ซับซ้อนกว่าแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิม และอาจต้องมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างเพื่อให้สามารถใช้ที่ดินแบบคู่ได้ แม้จะประหยัดต้นทุนในระยะยาว แต่อุปกรณ์และการก่อสร้างก็อาจมีต้นทุนสูงเมื่อเทียบกับการเกษตรแบบดั้งเดิมหรือการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบสแตนด์อโลน อุปสรรคทางการเงินอาจเป็นอุปสรรคต่อการยอมรับอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเกษตรกรรายย่อยหรือภูมิภาคที่มีทรัพยากรจำกัด

ความท้าทายอีกประการหนึ่งเช่นเดียวกับเทคโนโลยีในระยะเริ่มแรกคือการทำให้มั่นใจว่าเกษตรกรสามารถเข้าถึงการฝึกอบรม ความช่วยเหลือทางเทคนิค และทรัพยากรทางการศึกษาเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเกษตรกร ผู้ออกแบบระบบการเกษตร และผู้กำหนดนโยบายในการทำความเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงผลประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้น และเอาชนะความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินโครงการเกษตรโซลาร์เซลล์ ความสนใจในด้านเกษตรโวลตาอิกกำลังเพิ่มขึ้น ดังนั้นการตรวจสอบให้แน่ใจว่าเกษตรกรมีทรัพยากรที่จำเป็นในการใช้ระบบเกษตรโวลตาอิกจะมีความสำคัญอย่างยิ่งในอนาคต

การติดตั้งระบบเกษตรโวลตาอิกจำเป็นต้องค้นหาพื้นที่ทางการเกษตรที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับทั้งโซลาร์ฟาร์มและการดำเนินการด้านการเกษตร ขณะเดียวกันก็เอาชนะข้อจำกัดด้านการส่งผ่านและการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า และดึงดูดเกษตรกรที่สนใจสร้างนวัตกรรมการดำเนินงานของตน การปฏิบัติตามเงื่อนไขทั้งสามอาจเป็นเรื่องท้าทาย

ในเวลานี้ มีโครงการเกษตรโวลตาอิกหลายโครงการทั่วรัฐมินนิโซตา แต่เทคโนโลยีดังกล่าวยังคงเกิดขึ้นใหม่ โครงการทั้งหมดที่มีอยู่ในรัฐมินนิโซตาเกี่ยวข้องกับแหล่งที่อยู่อาศัยของแมลงผสมเกสร การเลี้ยงสัตว์ หรือทั้งสองอย่างผสมกัน

ระบบเกษตรโวลตาอิกที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสรนั้นมีน้ำหวานหรือพุ่มไม้ หญ้า และดอกไม้ที่สร้างละอองเกสร ซึ่งดึงดูดแมลงผสมเกสร เช่น ผึ้งและผีเสื้อ ไว้ข้างใต้และรอบๆ แผงโซลาร์เซลล์ โครงการเหล่านี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการบริการผสมเกสรให้กับพืชผลทางการเกษตรในบริเวณใกล้เคียง การผสมเกสรที่ได้รับการปรับปรุงสามารถเพิ่มผลผลิตพืชผล ปรับปรุงคุณภาพผลไม้ และเพิ่มการผลิตเมล็ดพันธุ์ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อเกษตรกร นอกจากนี้ การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างแหล่งที่อยู่อาศัยของแมลงผสมเกสรสามารถนำไปสู่การประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากประโยชน์ที่แมลงผสมเกสรสร้างขึ้นสำหรับสุขภาพของระบบนิเวศ ระบบเกษตรโวลตาอิกที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสรส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในมินนิโซตาตั้งอยู่ทางตอนใต้ของรัฐ

Connexus Energy ในรัฐมินนิโซตากำลังเปิดรับเกษตรโวลตาอิกที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสร บทความที่ตีพิมพ์โดยบริษัทอธิบายถึงความร่วมมือของพวกเขากับ Prairie Restorations โดยพวกเขาได้ออกแบบทุ่งหญ้าดอกที่เป็นมิตรต่อแมลงผสมเกสรภายใต้แผงโซลาร์เซลล์ในวิทยาเขต นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา Connexus ได้ให้ความสำคัญกับการจัดการที่ดินในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมด ซึ่งปัจจุบันครอบคลุมพื้นที่กว่า 120 เอเคอร์ และปลูกพืชพื้นเมืองและพืชที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสรมากกว่า 15 ล้านต้น

ขณะนี้มีการศึกษาจำนวนมากที่กำลังดำเนินการเพื่อทำความเข้าใจขอบเขตประโยชน์ของระบบเกษตรโวลตาอิกที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสรให้ดีขึ้น ซึ่งรวมถึงการศึกษาในรัฐมินนิโซตาด้วย โครงการนวัตกรรมพลังงานแสงอาทิตย์เชิงนวัตกรรมของกระทรวงพลังงานบูรณาการกับเศรษฐกิจและระบบนิเวศในชนบท (InSPIRE) กำลังดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับเกษตรโวลตาอิกที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสรในเขต Anoka และ Atwater รัฐบาลของรัฐยังได้แสดงการสนับสนุนเกษตรโวลตาอิกที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสรด้วย

ในปี 2022 รัฐมินนิโซตาได้จัดตั้งโครงการ Habitat Friendly Solar Program ซึ่งสนับสนุนการสร้างโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสรผ่านแหล่งข้อมูลทางเทคนิคและแบบฟอร์มการประเมินโครงการ

โครงการเกษตรกรรมแบบทุ่งเลี้ยงสัตว์ผสมผสานการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับการเลี้ยงปศุสัตว์ข้างใต้หรือระหว่างแผงโซลาร์เซลล์ การบูรณาการการเลี้ยงสัตว์เข้ากับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์สามารถช่วยเพิ่มช่องทางรายได้ให้กับเกษตรกร ด้วยการใช้ที่ดินสำหรับเลี้ยงปศุสัตว์ เกษตรกรสามารถกระจายกิจกรรมทางการเกษตรของตนไปพร้อมกับสร้างรายได้จากการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ผลประโยชน์ที่ได้รับการจัดการแทะเล็มมีต่อสุขภาพของดินยังสามารถช่วยประหยัดต้นทุนในระยะยาวสำหรับเกษตรกรได้อีกด้วย ขณะนี้ InSPIRE กำลังค้นคว้าวิจัยเกษตรโวลตาอิกในทุ่งเลี้ยงสัตว์ในเมือง Chisago โครงการพลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นมิตรต่อที่อยู่อาศัยยังให้การสนับสนุนโครงการเลี้ยงสัตว์อีกด้วย

แม้ว่าจะมีแหล่งที่อยู่อาศัยของแมลงผสมเกสรและแหล่งเลี้ยงสัตว์ทางการเกษตรหลายแห่งทั่วมินนิโซตาอยู่แล้ว แต่ก็ยังไม่มีโครงการเกษตรโวลตาอิกที่ผลิตพืชผลใดๆ เลย พื้นที่เพาะปลูกมากกว่า 70% ในมินนิโซตาใช้ในการผลิตข้าวโพดและถั่วเหลือง เกษตรโวลตาอิกเข้ากันได้เฉพาะกับพืชที่ทนต่อร่มเงา เช่น ผักใบเขียว และข้าวโพดและถั่วเหลืองต้องการแสงแดดเต็มที่ในการเจริญเติบโต นักวิจัยทั่วประเทศกำลังทำงานเพื่อทำความเข้าใจว่าพืชชนิดใดที่เข้ากันได้กับเกษตรโวลตาอิกมากที่สุดในสถานที่ใด พวกเขายังพิจารณาถึงสถานที่และเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสร การแทะเล็มหญ้า และการผลิตพืชผล

Agrivoltaics มีศักยภาพที่จะเติบโตอย่างต่อเนื่องในปีต่อๆ ไป เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์และการใช้ที่ดินเพิ่มมากขึ้น เกษตรโวลตาอิกส์จึงเสนอวิธีแก้ปัญหาการใช้หลายพื้นที่ สิ่งต่อไปนี้จะช่วยการเติบโตของเกษตรโวลตาอิกในรัฐมินนิโซตา:

กรอบนโยบายและกฎระเบียบ: นโยบายที่สนับสนุนเกษตรโวลตาอิกจะช่วยเร่งการเติบโต ซึ่งอาจรวมถึงสิ่งจูงใจทางการเงิน การลดหย่อนภาษีหรือเงินช่วยเหลือสำหรับเกษตรกรและผู้พัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้ระบบเกษตรโวลตาอิก

โครงการวิจัยและสาธิต: การทำโครงการวิจัยและสาธิตเฉพาะด้านสภาพภูมิอากาศ แนวทางปฏิบัติทางการเกษตร และพันธุ์พืชของรัฐมินนิโซตา สามารถช่วยตรวจสอบความเป็นไปได้และประโยชน์ของเกษตรโวลตาอิกส์ในรัฐมินนิโซตาได้

การให้ความรู้และการเข้าถึงแก่เกษตรกรและชุมชน: การให้ความรู้แก่เกษตรกรเกี่ยวกับข้อดีและความท้าทายที่อาจเกิดขึ้นจากเกษตรโวลตาอิกถือเป็นสิ่งสำคัญ สามารถจัดโครงการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ การประชุมเชิงปฏิบัติการ และการฝึกอบรมเพื่อให้ความรู้ที่จำเป็นแก่เกษตรกรในการตัดสินใจว่าพวกเขาต้องการนำเกษตรโวลตาไปใช้หรือไม่ นอกจากนี้ การมีส่วนร่วมกับชุมชนท้องถิ่นและการสร้างความตระหนักรู้เกี่ยวกับประโยชน์ของเกษตรโวลตาอิกสามารถช่วยสร้างการสนับสนุนจากสาธารณะสำหรับโครงการเหล่านี้ได้

ความร่วมมือและความร่วมมือ: การทำงานร่วมกันระหว่างผู้มีส่วนได้ส่วนเสียต่างๆ เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเติบโตของเกษตรโวลตาอิกส์ในรัฐมินนิโซตา ซึ่งรวมถึงความร่วมมือระหว่างนักพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ องค์กรการเกษตร สถาบันวิจัย และหน่วยงานภาครัฐ การแบ่งปันความรู้ ความเชี่ยวชาญ และทรัพยากรสามารถเร่งการดำเนินโครงการเกษตรโวลตาอิกได้

ผู้กำหนดนโยบายของรัฐบาลกลางกำลังมีส่วนร่วมในความพยายามของทั้งสองฝ่ายเพื่อส่งเสริมเกษตรโวลตาอิกทั่วประเทศ กฎหมาย Pollinator Power Act เสนอโดยวุฒิสมาชิก Jeff Merkley (D-Oregon) และ Cory Booker (D-New Jersey) มีเป้าหมายเพื่อจัดลำดับความสำคัญของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างแหล่งที่อยู่อาศัยของแมลงผสมเกสร พระราชบัญญัติการวิจัยและสาธิตการเกษตรซึ่งนำเสนอโดยวุฒิสมาชิก Martin Heinrich (D- New Mexico) และ Mike Braun (R-Indiana) พยายามที่จะจัดสรรเงิน 75 ล้านดอลลาร์ในช่วงสี่ปีสำหรับโครงการวิจัยและการสาธิตที่เกี่ยวข้องกับการเกษตรกรรม ตามรายงานของ Canary Media ร่างกฎหมายเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อจัดการกับความกังวลเกี่ยวกับการสูญเสียพื้นที่เกษตรกรรมให้กับโซลาร์ฟาร์ม ขณะเดียวกันก็สนับสนุนเกษตรกรและก้าวไปสู่เป้าหมายด้านสภาพภูมิอากาศ ร่างกฎหมายดังกล่าวจะจัดหาเงินทุนสำหรับการวิจัยและช่วยเติมเต็มช่องว่างทางความรู้เพื่อพิจารณาความอยู่รอดของเกษตรโวลตาอิกในภูมิภาคต่างๆ และกับพืชผลหรือปศุสัตว์ต่างๆ

เมื่อเกษตรโวลตาอิกได้รับแรงผลักดัน ก็จะสร้างโอกาสใหม่ในภาคเกษตรกรรมและพลังงาน โดยนำเสนอเส้นทางที่ประสานการผลิตอาหารและการผลิตพลังงานสะอาดให้สอดคล้องกัน ด้วยการวิจัยอย่างต่อเนื่อง นโยบายสนับสนุน และความพยายามในการทำงานร่วมกัน เกษตรโวลตาอิกจึงพร้อมที่จะรักษาการเติบโตที่มั่นคงในปีต่อ ๆ ไปในรัฐมินนิโซตาและที่อื่น ๆ