Phát triển mạnh mẽ trên thế giới

Từ đầu những năm 1980, Đức đã bắt đầu phát triển mô hình kết hợp năng lượng điện mặt trời với sản xuất nông nghiệp ở những nông trại gia đình. Đây là giai đoạn công cuộc chuyển đổi năng lượng tái tạo manh nha ở Đức do làn sóng phản đối kế hoạch xây dựng hàng chục nhà máy điện hạt nhân sau khủng hoảng dầu mỏ năm 1973. Sau đó, với hàng loạt chính sách hỗ trợ năng lượng tái tạo, hàng triệu người dân Đức đã lắp đặt hệ thống pin mặt trời, những nông trại kết hợp điện mặt trời cũng nhiều hơn. Nhiều nông trại có nguồn thu rất lớn đến từ ánh nắng, như gia đình Dieter Dürrmeier là một ví dụ. Những tấm pin năng lượng mặt trời trên mái các chuồng ngựa mang lại cho họ khoản lợi nhuận 40.000 euro mỗi năm, tương đương 40% toàn bộ lợi nhuận của nông trại – cao hơn bất cứ thứ gì gia đình anh này từng nuôi trồng trên mặt đất.

Nhà kính trồng hoa kết hợp hệ thống điện mặt trời ở tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc (Ảnh báo Tân Hoa Xã)

Sau Đức, việc kết hợp năng lượng điện mặt trời với phát triển nông nghiệp được triển khai ở nhiều quốc gia như Trung Quốc, Nhật Bản, Italia, Pháp… từ những trang trại quy mô nhỏ đến những dự án thương mại quy mô lớn. Các mô hình điện mặt trời kết hợp nông nghiệp cũng đa dạng dần theo nhịp phát triển của xã hội, từ việc lắp đặt các tấm pin trong/ trên mái nông trại trồng trọt, chăn nuôi ngoài trời đến các nhà kính lắp pin mặt trời, trang trại trong nhà chạy bằng năng lượng mặt trời, thậm chí là trang trại nổi trên mặt biển, sông…

Chẳng hạn như một trang trại trong nhà rộng hơn 9.000 m2 tại Philadelphia (Mỹ) lắp 2.003 tấm pin mặt trời, cho công suất hơn 500kW. Năng lượng điện mặt trời được dùng cho các hệ thống đèn cách tân, hệ thống quản lý làm lạnh, sưởi ấm… Trang trại trồng được cà chua tươi, dâu tây, rau diếp, thảo mộc, bông cải xanh và các loại cây trồng khác. Đây là trang trại trong nhà chạy hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời đầu tiên trên thế giới. Hay cũng ấn tượng không kém là mô hình trang trại kết hợp điện mặt trời được nghiên cứu bởi các kiến trúc sư tại Tây Ban Nha. Trang trại này có thể thiết lập trên mặt biển, sông… tự sản xuất điện từ ánh mặt trời, gió để trồng rau, nuôi thủy sản… Theo đó, pin quang điện và tuabin gió ở tầng trên cùng sẽ tạo ra điện giúp vận hành trang trại (khử mặn nước tưới, xử lý chất thải, sản xuất phân bón), tầng 2 trồng rau theo phương pháp thủy canh, tầng dưới cùng nuôi cá, thủy sản.

Đang được nhân rộng tại Việt Nam

Tại Việt Nam, vài năm trở lại đây, mô hình năng lượng điện mặt trời kết hợp nông nghiệp công nghệ cao cũng đang thu hút sự chú ý và được ngày càng được nhiều cá nhân/doanh nghiệp đầu tư.

Ví dụ như gia đình ông Trần Văn Quyến, thôn Vụ Ngoại, xã Yên Lộc (Ý Yên, Nam Định) đã đầu tư hệ thống năng lượng điện mặt trời công suất 30kW với 60 tấm pin lắp đặt trên mái trang trại chăn nuôi gà công nghiệp của mình. Trang trại của ông có quy mô 20 nghìn con gà, nuôi theo công nghệ Thái Lan cần rất nhiều điện để sưởi ấm cho gà con và làm mát cho gà trưởng thành. Trước đây, mặc dù đã áp dụng nhiều cách để tiết kiệm nhiên liệu nhưng chi phí tiền điện mỗi tháng của trang trại vẫn lên đến 30-35 triệu đồng. Từ đầu năm 2019 đến nay, do sử dụng điện năng lượng mặt trời, mỗi tháng gia đình ông tiết kiệm được khoảng 8-10 triệu đồng tiền điện. Ngoài ra, cứ sau mỗi lứa, trang trại ngừng chăn nuôi 10-15 ngày để khử trùng thì lượng điện mặt trời sản xuất được bán cho EVN, giúp gia đình ông có thêm một khoản thu nhập đáng kể.

Hay có những mô hình kết hợp năng lượng điện mặt trời với nông nghiệp công nghệ cao quy mô rất lớn như dự án tại xã Phước Hữu, Ninh Phước, Ninh Thuận. Dự án này được xây dựng trên diện tích 832 ha, tổng vốn đầu tư 7.920 tỷ đồng, tạo ra 300MW điện mặt trời kết hợp trồng rau, cà chua, táo, tỏi… Các sản phẩm từ dự án điện mặt trời kết hợp nông nghiệp công nghệ cao này sẽ được xuất khẩu sang thị trường Singapore và thế giới.

Theo các chuyên gia, mô hình kết hợp điện mặt trời và sản xuất nông nghiệp có nhiều ưu điểm, mang lại lợi ích về kinh tế và xã hội, như:

• Giải quyết bài toán về sử dụng tài nguyên đất giữa phát triển năng lượng và sản xuất nông nghiệp.
• Tận dụng mái che sẵn có, tăng doanh thu cho nông trại (từ tiết kiệm chi phí sản xuất, tiết kiệm tiền điện, thu nhập bán điện dư), tăng cơ hội quảng bá và cạnh tranh (sản xuất/chuỗi cung ứng bền vững).
• Dễ dàng áp dụng, phù hợp với nhiều loại cây trồng, vật nuôi như lúa gạo, ngô, đậu tương, vừng, rau xanh, sắn/sắn dây, nấm… các loại gia súc/gia cầm, cá, tôm…
• Giúp chuồng trại mát mẻ hơn, tăng năng suất nuôi trồng.
• Chủ động được nguồn điện phục vụ sinh hoạt, sản xuất, nhất là với những trang trại ở xa khu dân cư (xa điện lưới, đường dây điện xa gây hao tổn điện năng nhiều).
• Giảm áp lực cho lưới điện quốc gia, góp phần giảm phát thải carbon, xây dựng nguồn năng lượng bền vững.