Hai "vụ mùa" trên một diện tích

Tại Fronreute, bang Baden-Württemberg (Đức) – nơi nổi tiếng với những trang trại trái cây lâu đời, một dự án đặc biệt vừa được khởi động. Các tấm năng lượng mặt trời nhẹ, linh hoạt được lắp đặt ngay phía trên những hàng cây anh đào, phủ bóng xuống khu vườn đang vào mùa kết trái. Đây không chỉ là giải pháp bảo vệ cây khỏi nắng gắt và mưa đá, mà còn là một nhà máy điện mini đang hoạt động.

Dự án do Viện Fraunhofer ISE, một trong những tổ chức nghiên cứu năng lượng mặt trời hàng đầu thế giới, phối hợp cùng công ty VOEN Vöhringer GmbH thực hiện. Mục tiêu: khai thác điện mặt trời ngay trên đất nông nghiệp mà không làm gián đoạn hoạt động canh tác.

Theo đại diện Fraunhofer ISE, hệ thống nông điện (hay còn gọi là nông quang điện) này có thể tạo ra công suất tới 420 kW/ha, đủ cung cấp điện cho hơn 100 hộ gia đình. Điều đặc biệt là toàn bộ giàn quang điện được tích hợp vào khung bảo vệ cây có sẵn, không cần phá đất hay dựng thêm công trình mới. Đây chính là ý tưởng “thu hoạch kép”: vừa làm nông, vừa sản xuất điện.

Không giống những trang trại năng lượng mặt trời trải dài trên đất trống, mô hình “agrivoltaics” – hay nông điện – tại Đức hướng tới việc tận dụng chính những giàn che nông nghiệp vốn đã phổ biến trong ngành trồng cây ăn quả.

Các tấm năng lượng mặt trời siêu nhẹ, dưới 5kg/m², được gắn trực tiếp lên mái che lưới chống mưa đá. Chúng tạo bóng râm vừa đủ để hạn chế hiện tượng cháy quả vào mùa hè, đồng thời giảm bốc hơi nước, tiết kiệm đáng kể chi phí tưới tiêu. Phía bên dưới, những cây anh đào vẫn đâm chồi, kết trái bình thường, thậm chí chất lượng trái được cải thiện trong môi trường vi khí hậu ổn định hơn.

“Chúng tôi dùng cảm biến để theo dõi ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm liên tục dưới mái. Các dữ liệu cho thấy cây trồng thích ứng tốt, không bị ảnh hưởng năng suất như lo ngại ban đầu,” ông Alexander Weselek, đại diện nhóm nghiên cứu từ Fraunhofer ISE, chia sẻ.

Xu hướng toàn cầu: trồng cây dưới những mô đun năng lượng mặt trời

Vùng Baden-Württemberg hiện có hơn 5.000 ha đất nông nghiệp sử dụng mái che để bảo vệ cây trồng khỏi thiên tai. Đây là tiềm năng khổng lồ để nhân rộng mô hình nông điện mà không cần chuyển đổi mục đích sử dụng đất – một vấn đề vốn nhạy cảm ở châu Âu.

Chính quyền bang đã tài trợ dự án thông qua chương trình Invest BW, hỗ trợ đổi mới công nghệ trong nông nghiệp xanh. Nếu dự án đạt kỳ vọng, mô hình này sẽ được nhân rộng trong ngành trồng táo, nho và các loại trái cây khác.

Không dừng lại ở quy mô một trang trại, Fraunhofer ISE kỳ vọng các công ty điện lực có thể tham gia đầu tư vào mô hình này, tạo thành mạng lưới sản xuất điện phân tán ngay giữa các vùng nông thôn – nơi nhu cầu điện ổn định và chi phí truyền tải luôn là thách thức.

Dù mới được chú ý gần đây, mô hình agrivoltaics thực chất đã xuất hiện từ những năm 1980 tại Nhật Bản. Đến nay, nó đã lan rộng ra hơn 20 quốc gia, đặc biệt tại châu Âu, châu Á và Mỹ.

Lợi ích của agrivoltaics không chỉ dừng ở sản xuất điện mà còn giúp giảm tác động của nắng nóng, gió mạnh, hạn hán lên cây trồng; tăng hiệu quả sử dụng đất – vốn là nguồn tài nguyên ngày càng khan hiếm; tạo thêm thu nhập cho nông dân nhờ bán điện hoặc tiết kiệm điện dùng tại chỗ.

Theo Liên minh Năng lượng Mặt trời (ISES), hiện thế giới đã có khoảng 2GW công suất điện mặt trời được lắp đặt theo mô hình agrivoltaics. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng khốc liệt, đây được xem là giải pháp “hai trong một” bền vững nhất cho ngành nông nghiệp tương lai.

Link gốc