การเกษตรพลังงานแสงอาทิตย์สามารถช่วยอุตสาหกรรมการเกษตรสมัยใหม่ได้หรือไม่?

ชีวิตของเกษตรกรเป็นหนึ่งในงานหนักและความท้าทายมากมายไม่มีการเปิดเผยว่าในปี 2020 มีความท้าทายมากกว่าที่เคยเป็นมาสำหรับเกษตรกรและอุตสาหกรรมโดยรวมสาเหตุของพวกเขาซับซ้อนและหลากหลาย และความเป็นจริงของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและโลกาภิวัตน์มักจะเพิ่มความท้าทายเพิ่มเติมให้กับการดำรงอยู่ของพวกเขา

แต่ก็ไม่อาจมองข้ามปรากฏการณ์ดังกล่าวได้ก่อให้เกิดประโยชน์มากมายต่อการทำฟาร์มดังนั้น แม้ว่าอุตสาหกรรมจะเข้าสู่ทศวรรษใหม่โดยมีอุปสรรคมากมายเพื่อความอยู่รอด แต่ก็ยังมีคำมั่นสัญญาว่าเทคโนโลยีเกิดใหม่จะถูกนำไปใช้เป็นจำนวนมากเทคโนโลยีที่ไม่เพียงช่วยเกษตรกรให้ยั่งยืน แต่ยังเติบโตได้ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นส่วนสำคัญของไดนามิกใหม่นี้

ตั้งแต่ปี 1800 ถึง 2020

การปฏิวัติอุตสาหกรรมทำให้การทำฟาร์มมีประสิทธิภาพมากขึ้นแต่ก็นำมาซึ่งการล่มสลายอย่างเจ็บปวดของรูปแบบเศรษฐกิจก่อนหน้านี้เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น ก็ทำให้การเก็บเกี่ยวทำได้รวดเร็วขึ้นแต่ต้องใช้แรงงานจำนวนมากการสูญเสียงานอันเป็นผลมาจากนวัตกรรมในการทำฟาร์มได้กลายเป็นแนวโน้มทั่วไปตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาการถือกำเนิดใหม่และการดัดแปลงเกษตรกรต้นแบบที่มีอยู่มักได้รับการต้อนรับและรังเกียจอย่างเท่าเทียมกัน

ในขณะเดียวกัน อุปสงค์ในการส่งออกสินค้าเกษตรก็เปลี่ยนไปเช่นกันในทศวรรษที่ผ่านไปด้วยความสามารถของประเทศที่ห่างไกลในการค้าสินค้าเกษตรนั้น—แม้ว่าจะเป็นไปไม่ได้ในทุก ๆ กรณีก็ตาม—เป็นโอกาสที่ยากยิ่งกว่ามากวันนี้ (ปล่อยให้ผลกระทบจากการแพร่ระบาดของไวรัสโคโรนาเกิดขึ้นชั่วคราวในกระบวนการนี้) การแลกเปลี่ยนสินค้าเกษตรทั่วโลกทำได้อย่างง่ายดายและรวดเร็วซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการได้ในยุคอดีตแต่สิ่งนี้ก็สร้างแรงกดดันใหม่ให้กับเกษตรกรเช่นกัน

ใช่ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าบางคนได้รับประโยชน์—และได้ประโยชน์มหาศาลจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว—เนื่องจากฟาร์มที่ผลิตสินค้าที่ “สะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” ระดับโลกขณะนี้มีตลาดระหว่างประเทศอย่างแท้จริงสำหรับส่งออกไปแต่สำหรับผู้ที่ขายสินค้าประจำมากกว่า หรือพบว่าตลาดต่างประเทศทำให้ผู้ชมในประเทศอิ่มตัวด้วยสินค้าชนิดเดียวกับที่ขาย เส้นทางสู่การรักษาผลกำไรที่มั่นคงปีแล้วปีเล่านั้นยากขึ้นมาก

ท้ายที่สุดแล้ว แนวโน้มดังกล่าวไม่ได้เป็นเพียงปัญหาสำหรับเกษตรกร แต่สำหรับคนอื่นๆ ทั้งหมดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศบ้านเกิดของตนมีการคาดการณ์ว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าโลกจะไม่มีเสถียรภาพมากขึ้นอันเป็นผลมาจากปัจจัยหลายอย่าง ไม่ใช่อย่างน้อยที่สุดจากภัยคุกคามที่เพิ่มขึ้นของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในเรื่องนี้ โดยพื้นฐานแล้วทุกประเทศจะเผชิญกับแรงกดดันใหม่ในการแสวงหาความมั่นคงทางอาหารคาดว่าการอยู่รอดของการทำฟาร์มในฐานะอาชีพที่ทำงานได้และรูปแบบทางเศรษฐกิจจะมีความเร่งด่วนเพิ่มขึ้นทั้งในระดับท้องถิ่นและระดับโลกที่นี่แสงอาทิตย์อาจเป็นองค์ประกอบที่สำคัญเช่นนี้ในอนาคต

แสงอาทิตย์เป็นผู้กอบกู้?

การเกษตรพลังงานแสงอาทิตย์ (หรือที่เรียกกันว่า “agrophotovoltaics” และ “dual-use Farming”) ช่วยให้เกษตรกรสามารถติดตั้งได้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่นำเสนอวิธีการทำให้การใช้พลังงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น และเพิ่มขีดความสามารถในการทำฟาร์มได้โดยตรงสำหรับเกษตรกรที่มีที่ดินขนาดเล็กโดยเฉพาะ ซึ่งพบเห็นได้ทั่วไปในฝรั่งเศส การเกษตรพลังงานแสงอาทิตย์เป็นวิธีชดเชยค่าพลังงาน ลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล และเติมชีวิตใหม่ให้กับการดำเนินงานที่มีอยู่

ในความเป็นจริง จากการค้นพบในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประเทศเยอรมนีสถาบันเฟราน์โฮเฟอร์ในการตรวจสอบการดำเนินการทดลองภายในภูมิภาคทะเลสาบคอนสแตนซ์ของประเทศนั้น โฟโตโวลตาอิกช่วยเพิ่มผลผลิตในฟาร์มได้ถึง 160% เมื่อเทียบกับการดำเนินการที่ไม่ได้ใช้งานสองทางในช่วงเวลาเดียวกัน

เช่นเดียวกับอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์โดยรวม agrophotovoltaics ยังคงมีอายุน้อยอย่างไรก็ตาม นอกเหนือไปจากการติดตั้งที่ดำเนินการอย่างเต็มรูปแบบทั่วโลกแล้ว ยังมีโครงการทดลองอีกหลายแห่งในฝรั่งเศส อิตาลี โครเอเชีย สหรัฐอเมริกา และที่อื่นๆความหลากหลายของพืชผลที่สามารถเติบโตได้ภายใต้หลังคาแสงอาทิตย์นั้น (ทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงสถานที่ ภูมิอากาศ และเงื่อนไข) ได้อย่างน่าประทับใจข้าวสาลี มันฝรั่ง ถั่ว คะน้า มะเขือเทศ สวิสชาร์ด และอื่นๆ ล้วนประสบความสำเร็จในการปลูกภายใต้การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์

พืชผลไม่เพียงแต่เติบโตอย่างประสบความสำเร็จภายใต้การตั้งค่าดังกล่าวเท่านั้น แต่ยังสามารถเห็นฤดูกาลการเจริญเติบโตที่ขยายออกไปด้วยเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุด ข้อเสนอการใช้งานสองทาง ให้ความอบอุ่นเพิ่มเติมในฤดูหนาวและสภาพอากาศที่เย็นกว่าในฤดูร้อนการศึกษาในแคว้นมหาราษฏระของอินเดียพบว่าผลผลิตพืชสูงขึ้นถึง 40%ต้องขอบคุณการระเหยที่ลดลงและการแรเงาเพิ่มเติมจากการติดตั้ง agrophotovoltaics ที่ให้มา

การวางที่ดินอย่างแท้จริง

แม้ว่าจะมีหลายสิ่งที่เป็นบวกเกี่ยวกับการรวมอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์และการเกษตรเข้าด้วยกัน แต่ก็ยังมีความท้าทายรออยู่ข้างหน้าดังที่เจอรัลด์ ลีช,ประธานก.ตรสหพันธ์เกษตรกรวิคตอเรียคณะกรรมการจัดการที่ดิน ซึ่งเป็นกลุ่มล็อบบี้ที่สนับสนุนผลประโยชน์ของเกษตรกรในออสเตรเลีย กล่าวกับนิตยสาร Solar,“โดยทั่วไปแล้ว VFF สนับสนุนการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ ตราบใดที่ไม่รุกล้ำพื้นที่เกษตรกรรมที่มีมูลค่าสูง เช่น ในเขตชลประทาน”

ในทางกลับกัน "VFF เชื่อว่าเพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการที่เป็นระเบียบสำหรับการพัฒนาการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นที่การเกษตร โครงการขนาดใหญ่ที่จ่ายพลังงานให้กับกริดควรต้องมีกระบวนการวางแผนและอนุมัติเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่ได้ตั้งใจเราสนับสนุนเกษตรกรให้สามารถติดตั้งสิ่งอำนวยความสะดวกพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อใช้เองได้โดยไม่ต้องขอใบอนุญาต”

สำหรับ Mr. Leach ความสามารถในการรวมการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับการเกษตรและสัตว์ที่มีอยู่ก็น่าสนใจเช่นกัน

เราหวังว่าจะมีความก้าวหน้าในการเกษตรพลังงานแสงอาทิตย์ที่ช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์และการเกษตรสามารถอยู่ร่วมกันได้ โดยมีผลประโยชน์ร่วมกันต่ออุตสาหกรรมการเกษตรและพลังงาน

“มีการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์มากมาย โดยเฉพาะของเอกชน ซึ่งแกะเดินเตร่ท่ามกลางแผงโซลาร์เซลล์วัวมีขนาดใหญ่เกินไปและเสี่ยงต่อการทำลายแผงโซลาร์เซลล์ แต่แกะ ตราบใดที่คุณซ่อนสายไฟทั้งหมดให้พ้นมือ แกะก็เหมาะที่จะเก็บหญ้าไว้ระหว่างแผง”

นอกจากนี้ในฐานะ David Huangผู้จัดการโครงการพัฒนาพลังงานหมุนเวียนพลังงานใต้กล่าวกับนิตยสาร Solar ว่า “การตั้งฟาร์มโซลาร์อาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานด้านไฟฟ้าในพื้นที่ภูมิภาคมักจะต้องการการอัปเกรดเพื่อรองรับการเปลี่ยนผ่านจากพลังงานหมุนเวียนการรวมกิจกรรมการเกษตรเข้ากับการทำฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ยังนำความซับซ้อนมาสู่การออกแบบ การดำเนินการและการจัดการโครงการ” และนั่นทำให้:

ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบของต้นทุนและการสนับสนุนจากรัฐบาลสำหรับการวิจัยข้ามสาขาวิชาถือว่ามีความจำเป็น

แม้ว่าต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์โดยรวมจะลดลงอย่างแน่นอน แต่ความจริงก็คือการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อการเกษตรยังคงมีราคาแพง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากได้รับความเสียหายในขณะที่มีการเสริมความแข็งแกร่งและการป้องกันเพื่อป้องกันโอกาสดังกล่าว ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับเสาเพียงต้นเดียวอาจกลายเป็นปัญหาใหญ่ได้ปัญหาที่อาจหลีกเลี่ยงได้ยากมากตามฤดูกาล หากเกษตรกรยังคงต้องใช้อุปกรณ์หนักรอบๆ การติดตั้ง ซึ่งหมายความว่าการหมุนพวงมาลัยผิดเพียงครั้งเดียวอาจทำให้การติดตั้งทั้งหมดเสียหายได้

สำหรับเกษตรกรจำนวนมาก การแก้ปัญหานี้เป็นหนึ่งในการจัดวางการแยกการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ออกจากพื้นที่อื่น ๆ ของกิจกรรมการเกษตรสามารถเห็นประโยชน์ที่ดีที่สุดของการเกษตรพลังงานแสงอาทิตย์ที่พลาดไป แต่ก็ให้ความปลอดภัยเพิ่มเติมโดยรอบโครงสร้างการตั้งค่าประเภทนี้จะเห็นที่ดินชั้นดีที่สงวนไว้สำหรับการทำการเกษตรโดยเฉพาะ โดยมีที่ดินเสริม (คุณภาพอันดับสองหรือสามซึ่งดินไม่อุดมด้วยสารอาหาร) ใช้สำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ข้อตกลงดังกล่าวสามารถรับประกันได้ว่าการหยุดชะงักของกิจกรรมการทำฟาร์มที่มีอยู่จะลดลง

การปรับตัวให้เข้ากับเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่อื่นๆ

ในการตระหนักอย่างเป็นธรรมถึงคำมั่นสัญญาของพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับการทำฟาร์มในอนาคต จึงไม่สามารถมองข้ามได้ว่าเทคโนโลยีอื่นๆ ที่เข้ามาในพื้นที่จะเป็นกรณีประวัติศาสตร์ซ้ำรอยการเติบโตที่คาดการณ์ไว้ในการใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ภายในภาคส่วนคือตัวอย่างสำคัญของสิ่งนี้แม้ว่าสาขาวิทยาการหุ่นยนต์จะยังไม่ก้าวหน้าเพียงพอถึงระดับที่เราเห็นหุ่นยนต์ที่มีความซับซ้อนสูงเดินเตร็ดเตร่ในทรัพย์สินของเราที่เข้าร่วมกับงานที่ใช้แรงงานคน แต่เรากำลังเปลี่ยนไปในทิศทางนั้นอย่างแน่นอน

ยิ่งไปกว่านั้น อากาศยานไร้คนขับ (โดรน) มีการใช้งานแล้วในฟาร์มหลายแห่ง และคาดว่าขีดความสามารถในการทำงานที่หลากหลายยิ่งขึ้นในอนาคตจะเพิ่มขึ้นเท่านั้นในสิ่งที่เป็นประเด็นหลักในการประเมินอนาคตของอุตสาหกรรมการเกษตร เกษตรกรต้องพยายามที่จะเชี่ยวชาญในเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าเพื่อผลกำไรของพวกเขา หรือเสี่ยงที่พบว่าผลกำไรของพวกเขาถูกควบคุมโดยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี

การคาดการณ์ล่วงหน้า

ไม่มีความลับใดที่อนาคตของการทำฟาร์มจะเห็นภัยคุกคามใหม่ ๆ เกิดขึ้นที่คุกคามความอยู่รอดสิ่งนี้ไม่เพียงเกิดจากความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศด้วยในขณะเดียวกัน แม้ว่าเทคโนโลยีจะก้าวหน้าขึ้น แต่การทำฟาร์มในอนาคตยังคงต้องการ—อย่างน้อยก็อีกหลายปีข้างหน้าหากไม่ใช่ตลอดไป—ความต้องการความชำนาญของมนุษย์

จริงอยู่ หากอดีตเป็นสิ่งที่ต้องแก้ไข สิ่งนี้จะไม่ช่วยแก้ปัญหาทั้งหมดหรือขจัดปัญหาทั้งหมด แต่นั่นหมายความว่าจะต้องมีพลวัตใหม่ในยุคต่อไปของการทำฟาร์มหนึ่งเดียวที่พลังงานแสงอาทิตย์มีศักยภาพมหาศาลในฐานะเทคโนโลยีที่เป็นประโยชน์ และความต้องการความมั่นคงทางอาหารที่มากขึ้นเป็นสิ่งจำเป็นแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถช่วยอุตสาหกรรมการเกษตรสมัยใหม่ได้ แต่สามารถเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการช่วยสร้างบทใหม่ที่แข็งแกร่งสำหรับอนาคต