วิจัยและพัฒนาโดย กลุ่มวิจัยอุปกรณ์สเปกโทรสโกปีและเซนเซอร์ (SSDRG)
ในยุคที่สภาพภูมิอากาศแปรปรวนและค่าไฟพุ่งสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง “Agrivoltaics” (อะกริโวลทาอิกส์) หรือ “Solar Sharing” คือหนึ่งในโซลูชันการทำเกษตรแบบยั่งยืน ด้วยแนวคิดการใช้พื้นที่เดียวกันให้เกิดประโยชน์สูงสุด ด้วยการใช้พื้นที่ทำการเกษตรร่วมกับติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ โดยแผงฯ จะทำหน้าที่ผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ให้กับอุปกรณ์สมาร์ทฟาร์ม อุปกรณ์ต่างๆ (หรือขายไฟฟ้า) และปล่อยให้แสงส่วนที่เหลือลอดผ่านมายังพืชด้านล่างได้ ช่วยลดการระเหยของน้ำและสร้างอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเพาะปลูก โดยทั่วไปหากแผงโซลาร์เซลล์ในพื้นที่การเกษตรแบบเดิม (Conventional PV) ด้านหลังจะใช้วัสดุทึบแสง ทำให้แสงผ่านไม่ได้เลย ทำให้พืชที่อยู่ด้านล่างแผงได้รับแสงไม่เพียวพอกับความต้องการ ดังนั้น ทีมวิจัยจึงพัฒนา “Colored PV” หรือแผงโซลาร์เซลล์สีแบบกึ่งโปร่งแสง ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเพื่อจัดการแสงเงาใต้แผงโซลาร์เซลล์ให้ตอบโจทย์ภาคการเกษตรอย่างแท้จริง
เจาะลึก 3 คุณสมบัติเด่น
- เลือกช่วงแสงที่พืชต้องการ ปกติพืชจะใช้แสงช่วง สีแดง และ สีน้ำเงิน ในการสังเคราะห์แสงเป็นหลัก เทคโนโลยี Colored PV จะยอมให้แสงในช่วงสีที่จำเป็นลอดผ่านลงไปได้สูงถึง 75% (ในขณะที่แผงทั่วไปแสงผ่านแทบไม่ได้เลย) โดยที่ตัวเซลล์แสงอาทิตย์ในแผงเซลล์ ยังคงดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อนำมาผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าได้ไม่ต่างจากเซลล์แสงอาทิตย์ในแผงฯ ทั่วไป
- ลดอุณหภูมิ เพิ่มผลผลิต ช่วยลดอุณหภูมิเฉลี่ยใต้แผงลงได้ประมาณ 2 °C เมื่อเทียบกับอุณหภูมิอากาศ โดยอุณหภูมิใต้แผงจะอยู่ที่ประมาณ 30 °C (เทียบกับอุณหภูมิอากาศ 32 °C) และยังยอมให้แสงส่องผ่านได้ ซึ่งช่วยลดความเครียดของพืชที่เกิดจากการโดนแสงแดดโดยตรง ลดการระเหยของน้ำในดิน เป็นการช่วยรักษาความชื้นในดินได้ยาวนานขึ้น
- น้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย ตัวแผงถูกออกแบบมาให้มีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ โครงสร้างจึงไม่ต้องรับน้ำหนักมากเกินไป มีความยืดหยุ่นสูงและสะดวกต่อการติดตั้งในพื้นที่แปลงเกษตรกรรม
ประโยชน์ของระบบ Agrivoltaics แนวคิดในการทำ Solar Sharing
การติดตั้งระบบ Agrivoltaics หรือการทำเกษตรควบคู่ไปกับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ มีข้อเสียและต้นทุนที่สำคัญในด้านเงินลงทุนเริ่มต้นสูง เมื่อเปรียบเทียบกับการทำการเกษตรแบบดั้งเดิม ต้องใช้การลงทุนที่สูงกว่า มีค่าใช้จ่ายทั้งในส่วนของแผงโซลาร์สีที่มีนวัตกรรมเฉพาะทางและโครงสร้างระบบ แต่การลงทุนที่สูงนี้จะถูกชดเชยด้วยความคุ้มค่าในระยะยาว ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พื้นที่อย่างสูงสุด ลดความเสียหายของรายได้จากผลผลิตเกษตรเนื่องจากภัยธรรมชาติ ช่วยลดการระเหยของน้ำใต้แผง และลดความเครียดของพืชจากความร้อนสะสม สร้างรายได้แบบ 2 ทางพร้อมกัน ทั้งจากผลผลิตทางการเกษตรและการประหยัด/ขายไฟฟ้า
ปัจจุบัน นวัตกรรมได้รับการันตีคุณภาพด้วยการคุ้มครองทางทรัพย์สินทางปัญญา โดยเป็นงานที่ออกแบบและผลิตขึ้นในประเทศไทยจนได้รับใบรับรอง MiT (Made in Thailand) รวมถึงผ่านการรับรองตามมาตรฐานอุตสาหกรรม (มอก.) เพื่อยืนยันถึงคุณภาพและประสิทธิภาพในการใช้งานจริงในประเทศไทย ขณะนี้อยู่ระหว่างการยื่นเรื่องเพื่อเข้าสู่รายการบัญชีนวัตกรรมไทย ยิ่งไปกว่านั้น ได้มีการติดตั้ง ใช้งานจริงในพื้นที่ต้นแบบทางการเกษตร เช่น ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ร่วมกับพื้นที่การเกษตรที่จังหวัดอุบลราชธานี และที่จังหวัดปทุมธานี ตั้งแต่ปี 2565 ถึงปัจจุบัน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการเติบโตของพืชใต้แผงโซลาร์สีได้อย่างดี
Agrivoltaics จึงไม่ใช่เพียงแค่การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนพื้นที่การเกษตร แต่เป็นการบูรณาการภาคเกษตรและพลังงานสะอาดเข้าด้วยกันอย่างลงตัว หากประเทศไทยสามารถสร้างระบบนิเวศและกฎระเบียบที่เอื้อต่อการพัฒนานี้ได้ Agrivoltaics จะกลายเป็นฟันเฟืองสำคัญในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจฐานราก ช่วยให้เกษตรกรลดรายจ่าย เพิ่มรายได้ และมุ่งสู่เป้าหมายเกษตรกรรมคาร์บอนต่ำอย่างยั่งยืน
“หากคุณพร้อมจะเปลี่ยนพื้นที่เกษตรให้เป็นแหล่งพลังงานอัจฉริยะ”
ติดต่อได้ที่
กลุ่มวิจัยอุปกรณ์สเปกโทรสโกปีและเซนเซอร์ (SSDRG)
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC)
โทร. 02-564-6900