Sản xuất nông nghiệp khai thác điện mặt trời

Chuyên gia độc lập về năng lượng tái tạo Nguyễn Quốc Khánh có nghiên cứu về tiềm năng và cơ hội sản xuất nông nghiệp kết hợp khai thác điện mặt trời (APV), cho biết:

Mô hình APV là sản xuất nông nghiệp và khai thác điện mặt trời diễn ra trên cùng một khu đất; sản xuất nông nghiệp bao gồm trồng trọt và nuôi trồng thủy sản.

Lợi ích của APV thấy rõ: Năng lượng mặt trời có thể được khai thác mà không ảnh hưởng nhiều đến sản xuất nông nghiệp và không nhất thiết phải thu hồi đất. Hiệu suất sử dụng đất trồng trọt có thể tăng đến 60%, còn tận dụng được diện tích đất trống hoặc mái nhà kính. Đây là mô hình mang lại lợi ích cho nhiều bên.

Các đặc điểm chính của APV là gì?

Trên khu đất trồng trọt hoặc nuôi trồng thủy sản được lắp đặt các tấm pin năng lượng mặt trời (PV) và phải lắp đặt cao để cây trồng cũng như vật nuôi nhận được ánh sáng, còn có thể sử dụng các máy nông nghiệp. Với trang trại điện mặt trời thông thường mật độ PV khá dày để đạt công suất 1 MWp/ha; còn kết hợp sản xuất nông nghiệp thì mật độ PV ít hơn, chỉ có thể tạo ra công suất từ 0,33 - 0,67 MWp/ha.

Độ cao lắp đặt 2 – 4 mét. Có thể trang bị hệ thống hướng nắng để tối ưu sản lượng điện và kiểm soát mức ánh sáng tương ứng với mỗi giai đoạn sinh trưởng của cây trồng.

Khi lắp đặt tấm pin mặt trời trên đất nông nghiệp chắc chắn ảnh hưởng tới năng suất cây trồng bởi nói chung cây trồng cần ánh nắng mặt trời, có loại cây không thích hợp với bóng mát?

Lắp đặt PV có tích cực và cũng có tiêu cực với cây trồng. Đã có nghiên cứu cụ thể từng loại cây, có loại cây chịu bóng mát thì rất tích cực với tiềm năng lớn và ngược lại.

Những loại cây chịu bóng nhiều có cải bắp, súp lơ trắng, súp lơ xanh, đậu tương, đậu hà lan, măng tây, rau diếp, húng, tía tô, cải xoong, bạc hà, rau mùi.

Loại cây chịu bóng vừa là lạc, cà rốt, khoai lang, khoai tây, tỏi, hành, dưa hấu, khoai môn, dưa vàng, đinh lăng. Còn những cây chịu bóng ít là lúa, cà chua, cà tím, ngô, dưa chuột.

Cây có khả năng chịu bóng nhiều sẽ cho phép lắp được nhiều tấm pin mặt trời hơn trên cùng 1 diện tích đất mà ít bị ảnh hưởng. 

Như thế, lắp đặt tấm pin mặt trời trên đất sản xuất nông nghiệp phải căn cứ vào loại cây trồng để lắp nhiều hay ít nhưng nếu lắp ít thì công suất phát điện thấp, tính ra chi phí suất đầu tư sẽ tăng?

Đúng thế. Nghiên cứu đã tính cụ thể 3 mức, đó là so với trang trại điện mặt trời thông thường đạt 1 MWp/ha, khi lắp đặt trên đất sản xuất nông nghiệp chỉ đạt 0,67 MW/ha; 0,5 MW/ha và 0,33 MW/ha. Theo đó lần lượt chi phí cho hệ thống điện mặt trời mô hình APV sẽ tăng 119%, 125% và 140%.

Khi thực hiện APV thì suất đầu tư điện mặt trời tăng so với trang trại chỉ sản xuất điện, trong lúc chắc chắn năng suất cây trồng có giảm ít hoặc nhiều tùy loại cây trồng, vậy xét tổng thể về tài chính so với canh tác nông nghiệp không kết hợp điện mặt trời thì hiệu quả như thế nào?

Các mô hình APV hấp dẫn hơn về mặt tài chính đối với cây trồng có khả năng chịu bóng cao và chịu bóng trung bình. Còn với cây chịu bóng ít không hấp dẫn bởi lắp ít tấm pin nên thu nhập từ điện không đủ bù đắp thu nhập giảm từ hoạt động nông nghiệp.

Tiềm năng mô hình APV trên cả nước ta và từng vùng như thế nào?

Cả nước ta khi lắp tấm pin mặt trời trên đất sản xuất nông nghiệp có lợi thế thì sản lượng nông nghiệp giảm 10%, còn tiềm năng điện được khai thác là 386 GW, tương đương 550 tỷ kWh/năm.

Cụ thể, một năm trên diện tích trồng rau các loại 440.608 ha khai thác được 220 GW, đậu các loại 85.579 ha được 57 GW, nuôi tôm sú 560.985 ha được 28 GW, tôm thẻ chân trắng 83.159 ha được 21 GW, lạc 56.292 ha được 28 GW, khoai lang 40.290 ha được 20 GW.

Số liệu trên chỉ tính với khu vực có mật độ lắp đặt 0,5 MWp/ha và có bức xạ từ 4 kWh/m2/ngày trở nên. Đáng chú ý, nếu tiềm năng này được khai thác có thể dẫn tới giảm 502 triệu tấn CO2/năm nên ngoài giá trị kinh tế còn có giá trị bảo vệ môi trường rất lớn.

Tính theo vùng thì ĐBSCL có tiềm năng lớn nhất với gần 200 GW, thứ hai là Tây Nguyên hơn 88 GW, tiếp theo vùng duyên hải Nam Trung bộ gần 58 GW, Đông Nam bộ gần 40 GW, trung du và miền núi phía Bắc hơn 1 GW, còn Bắc Trung bộ chỉ 0,094 GW.

Có thể đánh giá khái quát về thế mạnh và điểm yếu của APV ở nước ta?

Nước ta có tiềm năng lớn, khi thực hiện APV sẽ tăng hiệu quả sử dụng đất, thêm nguồn thu cho người nông dân. Hiện nay, nhiều doanh nghiệp có năng lực kỹ thuật lắp đặt; thiết bị và công nghệ tiêu chuẩn dễ lắp đặt, vận hành. Các dự án APV thường có công suất không lớn, có thể đấu nối vào lưới phân phối.

Điểm yếu là mô hình APV không đáp ứng tiêu chí kinh tế trang trại. Chưa có cơ chế hỗ trợ đối với điện mặt trời đầu tư theo hình thức này, các cơ quan quản lý chưa nắm rõ về APV. Thiếu thông tin về loại cây trồng phù hợp và tác động tới cây trồng; chưa có hướng dẫn kỹ thuật về mô hình, thiếu mô hình thực tiễn. Chi phí đầu tư cho hệ thống điện mặt trời còn cao; các tổ chức tài chính/ngân hàng thiếu kiến thức về công nghệ, chi phí và lợi ích của điện mặt trời. Nhất là chưa có các tiêu chuẩn kỹ thuật về thiết bị, lắp đặt và vận hành đối với hệ thống điện mặt trời.

Thực tế, chi phí đầu tư cho điện mặt trời vẫn tiếp tục được cải thiện; các tổ chức quốc tế ủng hộ (GIZ, SNV…). Nhu cầu năng lượng dự kiến tiếp tục tăng mạnh dẫn tới tăng nhu cầu đầu tư cho năng lượng tái tạo và điện mặt trời.