Nông nghiệp là một ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam nhưng hiện gặp nhiều thách thức như sự cạn kiệt đất đai, ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu… Để phát triển nông nghiệp bền vững, hiệu quả và thích ứng với biến đổi khí hậu, cần có những giải pháp sáng tạo và tiên tiến, chẳng hạn như áp dụng điện mặt trời vào sản xuất nông nghiệp. Cùng CHINT Việt Nam tìm hiểu hơn về giải pháp cho nông nghiệp sạch – điện mặt trời nông nghiệp và những điều xoay quanh chủ đề này qua bài viết sau.
Bài viết liên quan:
Mô hình điện mặt trời cho nông nghiệp (Agricultural photovoltaics – APV) hiện nay đang nhân rộng ở Việt Nam
(Nguồn: ATLAS RE)
1. Định nghĩa về điện mặt trời nông nghiệp
Điện mặt trời kết hợp nông nghiệp (tên tiếng Anh là Agricultural photovoltaics – APV, hay còn gọi là Agri- PV) được hiểu là mô hình sản xuất nông nghiệp (trồng trọt, nuôi thủy sản) kết hợp khai thác điện mặt trời trên cùng khu đất…. Mô hình này hiện nay đang phát triển mạnh mẽ trên thế giới và đang nhân rộng ở Việt Nam.
1.1 Phát triển mạnh mẽ trên thế giới
Điện mặt trời nông nghiệp là một xu hướng toàn cầu đang được quan tâm và phát triển ở nhiều quốc gia. Mô hình này ra đời ở Đức vào năm 1980 và sau đó lan rộng ra các nước khác trên quy mô nhỏ. Gần đây, các quốc gia như Trung Quốc, Ý, Nhật Bản, Pháp ngày càng chú ý và có nhiều dự án thương mại quy mô lớn hơn được triển khai.
Ví dụ như dự án Astronergy – Nhà máy điện PV lai năng lượng mặt trời-nông nghiệp Giang Sơn 200MW. Đây là một dự án năng lượng mặt trời tập trung (CSP) được xây dựng tại tỉnh Giang Tây, Trung Quốc, kết hợp năng lượng mặt trời với nông nghiệp để tạo ra điện và thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương. Dự án này có công suất 200 MW, bao gồm 100 MW máng parabol, 100 MW tháp điện trung tâm. Astronergy cũng có hệ thống lưu trữ nhiệt để duy trì sản lượng điện ổn định trong các điều kiện thời tiết khác nhau.
1.2 Nhân rộng ở Việt Nam
Điện mặt trời nông nghiệp tại Việt Nam vài năm trở lại đây được nhiều cá nhân và doanh nghiệp đầu tư. Nhiều dự án điện mặt trời kết hợp nông nghiệp với công nghệ cao được triển khai ở các tỉnh thành như Bình Dương, Ninh Thuận, Nam Định…
Cụ thể, Ninh Thuận có một dự án điện mặt trời kết hợp nông nghiệp công nghệ cao được xây dựng trên diện tích 832 ha, tổng vốn đầu tư lên đến 7.920 tỷ đồng, tạo ra 300 MW điện mặt trời và sản xuất các loại cây lương thực và cây công nghiệp. Đây là dự án lớn nhất trong lĩnh vực này tại Việt Nam hiện nay.
Hoặc tại Nam Định, gia đình ông Trần Văn Quyến đã đầu tư hệ thống điện mặt trời với công suất 30kW từ 60 tấm pin lắp đặt trên mái trang trại chăn nuôi gà công nghiệp quy mô lên đến 20 nghìn con của mình. Hệ thống điện mặt trời giúp gia đình ông tiết kiệm được 50% chi phí điện hàng tháng và bán thêm điện cho lưới.
Những dự án này cho thấy rằng mô hình điện mặt trời nông nghiệp có nhiều tiềm năng và lợi ích cho phát triển kinh tế và xã hội tại Việt Nam. Tuy nhiên, để mô hình được nhân rộng hơn cần có sự hỗ trợ và khuyến khích từ chính phủ, các cơ quan liên quan cùng sự hợp tác, chia sẻ kinh nghiệm giữa các nhà đầu tư và các bên liên quan.
Mô hình điện mặt trời nông nghiệp có nhiều tiềm năng và lợi ích cho phát triển kinh tế và xã hội tại Việt Nam
(Nguồn: Stephen Leahy)
2. Các mô hình điện mặt trời nông nghiệp
Mô hình điện mặt trời nông nghiệp không còn xa lạ trong cuộc sống hiện nay. Một số mô hình phổ biến có thể kể đến như nuôi tôm kết hợp điện mặt trời, ứng dụng cho trồng trọt.
2.1 Mô hình nuôi tôm kết hợp điện mặt trời
Việt Nam có nhiều tiềm năng phát triển năng lượng tái tạo, một nguồn năng lượng không gây ô nhiễm và bảo vệ môi trường. Tại TP.HCM, vào năm 2018, đã có một hội thảo quốc tế về cách áp dụng năng lượng tái tạo vào các ngành nuôi trồng và chế biến thủy sản, trái cây… Hội thảo được tổ chức bởi Hiệp hội Năng lượng Việt Nam, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) và Hiệp hội Năng lượng mới và tái tạo Hàn Quốc.
Nuôi tôm là một ngành có nhu cầu sử dụng năng lượng tái tạo cao. Theo Tổng cục Thủy sản, nuôi tôm phải trả khoảng 10% chi phí cho điện. Nhưng ở Việt Nam, có từ 10 – 30% diện tích nuôi tôm thâm canh thường xuyên bị thiếu điện. Nuôi tôm phải dùng điện để duy trì máy sục oxy liên tục, nhiều trang trại phải dùng máy chạy bằng dầu, gây ra chi phí cao và ô nhiễm môi trường.
Theo Tổng công ty Điện lực Miền Nam (EVN SPC), khu vực phía nam có sản lượng điện dùng cho nuôi trồng thủy sản tăng gấp đôi mỗi năm. Nhưng việc cấp điện gặp nhiều rắc rối vì quy hoạch vùng nuôi tôm chưa được hoàn thiện. Do đó, việc xây dựng hệ thống năng lượng tái tạo cho ngành nuôi trồng thủy sản là một trong những giải pháp quan trọng để giảm áp lực cho hệ thống điện quốc gia và đảm bảo nhu cầu điện năng ở địa phương.
Mẫu mô hình nuôi tôm kết hợp điện mặt trời tham khảo
(Nguồn: Sovereign Nation)
2.2 Mô hình ứng dụng điện mặt trời nông nghiệp cho trồng trọt
Ngoài ra, điện mặt trời nông nghiệp còn ứng dụng cho trồng trọt với nhiều mô hình. Chẳng hạn như cho hệ thống tưới tiêu, trong trồng Thanh long, kết hợp với sản xuất nông nghiệp công nghệ cao và mô hình rau sạch + năng lượng sạch.
2.2.1 Ứng dụng điện mặt trời nông nghiệp cho hệ thống tưới tiêu
Một trong những ứng dụng của điện mặt trời nông nghiệp là cho hệ thống tưới tiêu. Đây là một yếu tố quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là ở những vùng khô hạn hoặc thiếu nước. Tuy nhiên, việc sử dụng điện lưới để vận hành hệ thống tưới tiêu thường gặp nhiều khó khăn như chi phí cao, nguồn cung không ổn định, gây lãng phí và ô nhiễm.
Do đó, việc sử dụng điện mặt trời để vận hành hệ thống tưới tiêu là một giải pháp hiệu quả và bền vững. Điện mặt trời không chỉ cung cấp nguồn điện miễn phí và liên tục cho hệ thống tưới tiêu mà còn giúp tiết kiệm nước, tăng năng suất và chất lượng của cây trồng.
2.2.2 Ứng dụng điện mặt trời nông nghiệp trong trồng Thanh long
Một ứng dụng khác của điện mặt trời nông nghiệp là trong trồng thanh long. Thanh long là một loại cây trồng có giá trị kinh tế cao và được xuất khẩu sang nhiều thị trường lớn. Tuy nhiên, thanh long cũng là loại cây rất nhạy cảm với ánh sáng và nhiệt độ.
Vì vậy, dùng điện mặt trời để điều chỉnh ánh sáng và nhiệt độ cho thanh long là rất cần thiết và có lợi. Điện mặt trời có thể được sử dụng để chiếu sáng cho thanh long vào ban đêm để kéo dài chu kỳ ra hoa và thu hoạch quanh năm.
Đồng thời, điện máy nông nghiệp cũng có thể được sử dụng để vận hành các thiết bị: quạt, máy bơm, máy phun sương để giảm nhiệt độ và tăng độ ẩm cho thanh long. Nhờ vậy, thanh long có thể trồng được ở nhiều vùng khí hậu khác nhau, đạt được chất lượng tốt nhất.
2.2.3 Đầu tư năng lượng mặt trời kết hợp với sản xuất nông nghiệp công nghệ cao
Ngoài ra, điện mặt trời nông nghiệp còn có thể kết hợp với sản xuất nông nghiệp công nghệ cao để tạo ra những mô hình hiệu quả và sáng tạo. Ví dụ như mô hình nhà kính thông minh sử dụng điện mặt trời để trồng các loại rau, hoa, quả có giá trị kinh tế cao.
Nhà kính thông minh là một hệ thống tự động hóa các quá trình canh tác như tưới tiêu, bón phân, điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm… bằng cách sử dụng các cảm biến và thiết bị điện tử được cấp điện bởi điện mặt trời. Mô hình này giúp tiết kiệm năng lượng, nước và phân bón, giảm sự phụ thuộc vào thời tiết và nhân công, tăng năng suất và chất lượng của cây trồng.
2.2.4 Ứng dụng mô hình 2 sạch: Rau sạch + Năng lượng sạch
Cuối cùng, một ứng dụng khác của điện mặt trời nông nghiệp là mô hình 2 sạch: Rau sạch kết hợp Năng lượng sạch ở nông thôn và thành phố. Đây là một mô hình kết hợp giữa trồng rau sạch bằng phương pháp thủy canh hoặc hữu cơ và sử dụng điện mặt trời để cung cấp năng lượng cho hệ thống canh tác.
Mô hình này giúp giải quyết được hai vấn đề lớn là an toàn thực phẩm và an ninh năng lượng cho người dân. Mô hình này có thể được áp dụng ở nhiều không gian khác nhau như mái nhà, ban công, sân vườn… để tạo ra nguồn rau xanh tươi ngon và sạch cho gia đình và cộng đồng.
Một mẫu mô hình rau sạch kết hợp năng lượng sạch ở nông thôn
(Nguồn: Southern AgCredit)
3. Vị trí lắp đặt hệ thống điện mặt trời, hệ thống bơm nước tưới tiêu bằng điện mặt trời
Vị trí lắp đặt hệ thống điện mặt trời và hệ thống bơm nước tưới tiêu bằng điện mặt trời phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: diện tích đất, địa hình, khí hậu, nhu cầu sử dụng, công suất thiết kế… Tùy thuộc vào mục đích sử dụng và điều kiện địa phương, người nông dân có thể lựa chọn mô hình phù hợp. Một số nguyên tắc chung về vị trí lắp đặt cần lưu ý như:
- Vị trí có ánh sáng mặt trời chiếu vào tối đa, không bị che khuất bởi các vật cản như cây xanh, nhà cửa, đường dây điện…
- Vị trí phù hợp với địa hình, khí hậu, nhu cầu sử dụng và công suất thiết kế của hệ thống.
- Gần nguồn nước để thuận tiện cho việc bơm nước tưới tiêu.
- Chọn vị trí an toàn, dễ quan sát và bảo trì.
4. Lợi ích của điện mặt trời nông nghiệp
Lắp đặt và sử dụng điện mặt trời nông nghiệp mang lại nhiều lợi ích cho người dân. Trong đó, có thể kể đến:
Tối ưu chi phí, nâng cao thu nhập
Điện mặt trời kết hợp nông nghiệp cung cấp nguồn điện miễn phí và liên tục cho các thiết bị và hoạt động nông nghiệp như máy bơm nước, máy sục khí, máy phun sương, quạt… Điều này giúp giảm chi phí tiền điện hàng tháng cho người nông dân. Ngoài ra, người nông dân còn có thể bán thêm điện cho lưới với giá FIT cao để tăng thu nhập.
Tăng hiệu suất sử dụng đất, tối đa hóa lợi nhuận
Điện nông nghiệp giúp tận dụng tối đa diện tích đất, không cần phải chọn lựa giữa phát triển năng lượng và sản xuất nông nghiệp. Các tấm pin quang điện có thể được lắp đặt trên mái nhà kính, trên khung cao hoặc treo lơ lửng để tạo ra không gian bóng râm cho cây trồng dưới đất. Qua đó giúp tăng hiệu quả sử dụng đất và sản lượng cây trồng.
Gỡ “điểm nghẽn” về pháp lý
Điện mặt trời nông nghiệp không cần phải tuân thủ các quy định pháp luật về quy hoạch, đất đai, xây dựng, điện lực… như các dự án điện mặt trời thông thường. Điều này giúp gỡ bỏ các “điểm nghẽn” về pháp lý và thủ tục hành chính cho người đầu tư.
Vừa trồng cây, vừa phát điện
Không chỉ là một mô hình kinh doanh hai trong một, vừa sản xuất điện vừa nuôi trồng cây. Điện mặt trời kết hợp nông nghiệp là một cách khai thác hiệu quả nguồn lực thiên nhiên và tạo ra giá trị gia tăng cho người nông dân.
Lợi ích cho môi trường trong dài hạn
Điện nông nghiệp là một nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm không khí, tiếng ồn hay rác thải. Chúng cũng giúp giảm lượng khí nhà kính và các chất gây ô nhiễm khác phát ra từ các nhà máy điện dùng nhiên liệu hóa thạch.
Điện này cũng có thể giúp tiết kiệm nước, giảm sự bay hơi, tăng độ ẩm cho cây trồng. Đây là một mô hình bền vững, có lợi cho phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường trong dài hạn.
Điện mặt trời nông nghiệp là một cách khai thác hiệu quả nguồn lực thiên nhiên
(Nguồn: Voestalpine Sadef)
5. Giải pháp phát triển nông nghiệp xanh bằng điện mặt trời
Điện mặt trời là một nguồn năng lượng sạch, bền vững và có tiềm năng lớn tại Việt Nam. Chúng có thể ứng dụng cho nhiều hoạt động nông nghiệp, góp phần phát triển nông nghiệp xanh, hiệu quả và thích ứng với biến đổi khí hậu. Một số giải pháp phát triển nông nghiệp xanh bằng điện mặt trời có thể kể đến là:
Điện cho bơm nước tưới tiêu có thể ứng dụng cho các loại hình nuôi trồng như nuôi tôm, nuôi cá, trồng rau, trồng hoa…Bằng cách sử dụng các tấm pin quang điện để chuyển hóa năng lượng mặt trời thành điện năng và cấp điện cho máy bơm nước, người nông dân có thể bơm nước từ các nguồn như sông, suối, ao, hồ, giếng để tưới cho cây trồng. Giải pháp này giúp tiết kiệm chi phí điện và nước cho các hộ nông dân.
Sử dụng điện mặt trời cho nhà kính là một giải pháp tăng hiệu quả sử dụng đất và sản lượng cây trồng. Mô hình này có thể ứng dụng cho các loại cây trồng như rau sạch, hoa kiểng, cây ăn quả…Các tấm pin quang điện được lắp đặt trên mái nhà kính hoặc treo lơ lửng trên không gian nhà kính. Nông dân có thể vừa sản xuất điện vừa nuôi trồng cây.
Một giải pháp giảm chi phí sản xuất và cải thiện chất lượng sản phẩm chăn nuôi có thể kể đến là sử dụng điện từ mặt trời. Nguồn điện để cung cấp điện cho các thiết bị và hoạt động chăn nuôi như máy sục khí, máy phun sương, quạt thông gió, đèn chiếu sáng… người chăn nuôi có thể duy trì và cải thiện điều kiện sống của gia súc và gia cầm. Mô hình này áp dụng cho các loại hình chăn nuôi lợn, gà, vịt, bò sữa…
6. Một số lưu ý khi đầu tư mô hình điện mặt trời nông nghiệp
Đầu tư mô hình điện mặt trời nông nghiệp là một quyết định dài hạn, cần phải lưu ý các yếu tố sau:
- Thiết kế và lắp đặt khung giàn
Khung giàn là nơi gắn các tấm pin quang điện, cần phải có độ bền cao, chịu được gió bão, lốc xoáy. Khung giàn cần phải được thiết kế kỹ lưỡng, tính toán kỹ thuật và lắp đặt chắc chắn. Từ dây dẫn điện, thanh ray, bát kẹp nhôm cho đến các phụ kiện khác cũng cần dùng loại chuyên dụng, có độ bền ngoài trời trong dài hạn có thể từ 20 cho đến hơn 30 năm.
- Bảo vệ và bảo quản hệ thống
Hệ thống điện mặt trời nông nghiệp cần phải được bảo vệ chống mất trộm và ẩm ướt. Các dây dẫn điện cần phải được cách ly tốt, tốt nhất là đi âm và gom về một khu tập trung lắp đặt các bộ hòa lưới. Các bộ hòa lưới inverter và các tủ điện điều khiển cần phải được bảo quản trong một container khóa kín.
- Bảo vệ quá dòng, ngắn mạch, chống sét
Hệ thống điện mặt trời kết hợp nông nghiệp làm ở các khu đất rộng, có nguy cơ cao bị sét đánh hoặc ngắn mạch. Do đó, cần phải có đầy đủ các thiết bị bảo vệ quá dòng, ngắn mạch, chống sét từ tầng DC tới lan truyền AC. Các thiết bị bảo vệ cần phải được lựa chọn và lắp đặt đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.
- Thẩm định cho vay ngân hàng
Để đầu tư mô hình điện mặt trời, khi cần vay vốn ngân hàng, khách hàng cần phải cung cấp báo cáo kinh tế kỹ thuật, thiết kế chuyên nghiệp. Các tài liệu này cần phải được thẩm định bởi các ngân hàng, được làm bởi nhà thầu uy tín, các thiết bị phải có nguồn gốc rõ ràng.
CHINT Việt Nam hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích và gợi ý cho việc áp dụng điện mặt trời nông nghiệp vào sản xuất. Nếu muốn tìm hiểu chi tiết quy trình cũng như tìm kiếm đơn vị uy tín thi công mô hình điện này, bạn hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được tư vấn.
Bài viết và hình ảnh được tổng hợp bởi CHINT Việt Nam.
---------------------------------
CHINT VIETNAM - Văn phòng đại diện chính thức của Tập Đoàn CHINT tại Việt Nam.
Hotline: 033.258.7777
Wesbite: chintglobal.vn
Email: [email protected]
Địa chỉ: Tòa nhà Sonatus - Số 15 Lê Thánh Tôn, phường Bến Nghé, Quận 1, TP. HCM
