Ở nhiều khía cạnh, trang trại của Takeshi Magami cũng giống như bất kỳ trang trại nào khác ở Nhật Bản, trồng đủ thứ từ khoai tây đến gừng và cà tím. Nhưng có một điểm khác biệt lớn khiến nó trở nên khác biệt so với các nước láng giềng: 2.826 tấm pin mặt trời đặt phía trên cây trồng.
Các tấm, bao phủ phần lớn diện tích một ha (2,5 mẫu Anh) ở vùng nông thôn yên tĩnh ở tỉnh Chiba, phục vụ cho mục đích kép. Họ cung cấp gần như tất cả điện năng cần thiết để vận hành trang trại và là một nguồn thu nhập phụ bằng cách bán năng lượng tái tạo dư thừa cho lưới điện.
Đối với Magami, điều đó có thể có nghĩa là 24 triệu yên (187.000 đô la) doanh thu bổ sung mỗi năm, nhiều hơn tám lần so với 3 triệu yên tối đa được tạo ra từ sản phẩm của anh ấy. Mặc dù anh ta được hưởng lợi từ mức thuế hào phóng đã được giảm bớt, nhưng đó là một dấu hiệu cho thấy giá trị gia tăng có sẵn cho các trang trại ở Nhật Bản và trên toàn cầu.
Magami 38 tuổi, người đang điều hành trang trại như một phần của công ty khởi nghiệp Chiba Ecological Energy Inc.
Tất cả máy móc được sử dụng trong trang trại của Magami, trừ máy kéo và máy xới đẩy bằng tay, đều là điện, được sạc bằng các tấm pin đặt phía trên một nhà kho nhỏ. Hàng loạt pin cho các công cụ được xếp trên kệ.
Trang trại là một phần của phong trào toàn cầu được gọi là chia sẻ năng lượng mặt trời - hay còn gọi là điện nông - liên quan đến việc sử dụng đồng thời đất nông nghiệp để sản xuất cây trồng và sản xuất điện. Phong trào đang được nhiều người ủng hộ khi sự thúc đẩy toàn cầu thay thế nhiên liệu hóa thạch đang khuyến khích các phương pháp tiếp cận sáng tạo hơn để tăng cường năng lực cho năng lượng tái tạo.
Chia sẻ năng lượng mặt trời đang nổi lên như một giải pháp thay thế khả thi ở những nơi như Nhật Bản với không gian hạn chế và phụ thuộc nhiều vào nhập khẩu năng lượng. Nó có thể giúp tăng cường sản xuất năng lượng trong nước khi các quốc gia ngày càng tìm cách giảm tiếp xúc với các nguồn cung cấp nước ngoài. Chia sẻ năng lượng mặt trời cũng hữu ích ở các quốc gia có môi trường trồng trọt khắc nghiệt, bảo vệ cây trồng bằng cách hấp thụ ánh sáng mặt trời và hoạt động như một lá chắn.
Max Trommsdorff, người đứng đầu nhóm nông điện tại Viện Fraunhofer về Hệ thống Năng lượng Mặt trời ISE ở Đức cho biết: “Chúng tôi đã chứng kiến nhiều khu vực bị biến đổi khí hậu và năng lượng nông nghiệp có thể giảm thiểu và làm cho nông nghiệp bền vững hơn”. "Các quốc gia nhỏ trong vành đai mặt trời với dân số cao là nơi năng lượng nông nghiệp là cấp thiết và có triển vọng nhất."
Nhật Bản, quốc gia đang đặt mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050, có khả năng năng lượng tái tạo hạn chế do địa hình nhiều đồi núi. Nó đang đặt mục tiêu 36% đến 38% hỗn hợp năng lượng của mình đến từ các nguồn tái tạo vào năm 2030, trong đó năng lượng mặt trời chiếm từ 14% đến 16%. Theo Viện Chính sách Năng lượng Bền vững ở Tokyo, mặc dù việc lắp đặt năng lượng mặt trời đã tăng lên trong thập kỷ qua, nhưng chúng chỉ cung cấp 8,9% điện năng của đất nước tính đến năm tài chính 2020.
Điều đó có nghĩa là Nhật Bản sẽ cần nhiều địa điểm hơn cho các tấm pin. Chính phủ đang hướng tới những mái nhà, các tuyến đường sắt và sân bay, và những dải đất nông nghiệp rộng lớn trên vùng đồng bằng bằng phẳng của đất nước là một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn.
Nhưng trong khi Magami đã chứng minh sự thành công của việc chia sẻ năng lượng mặt trời, thì phương pháp này vẫn chưa được áp dụng rộng rãi trong nước. Theo số liệu từ Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thủy sản, chỉ có 742 ha được chấp thuận sử dụng cho mục đích nông nghiệp từ năm tài chính 2013 đến 2019, theo số liệu từ Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thủy sản, trong tổng số 4,4 triệu ha đất nông nghiệp của cả nước vào năm 2020.
Nông nghiệp là một mặt hàng khó bán đối với dân số nông dân cao tuổi của Nhật Bản. Nhiều người không có người kế vị để tiếp quản công việc kinh doanh và họ không sẵn sàng đầu tư nhiều vào các tấm pin mặt trời mà có thể mất hàng thập kỷ để thu hồi vốn. Nó cũng có thể là một sự phân tâm từ việc kinh doanh trồng trọt.
Chiho Egashira, một quan chức Bộ Nông nghiệp cho biết: “Một số người phản đối nó vì nó làm hỏng thẩm mỹ hoặc cản trở công việc đồng áng. Có thể cồng kềnh đối với các thiết bị nông nghiệp để tránh các cọc nâng các tấm lên khỏi mặt đất.
Trong khi các tấm pin mặt trời có thể là một triển vọng hấp dẫn để có thêm thu nhập, Bộ vẫn muốn đảm bảo an ninh lương thực vẫn là ưu tiên hàng đầu. Và vì vậy nó đã đưa ra các quy tắc để đảm bảo mức sản xuất.
Magami nói rằng bất chấp những trở ngại, đất nước cần phải nắm lấy năng lượng nông nghiệp để đạt được mức trung hòa carbon vào năm 2050. Ông tính toán rằng việc sử dụng các tấm pin mặt trời trên khoảng 5% diện tích đất canh tác của Nhật Bản, hoặc tương đương 200.000 ha, có thể tạo ra 20% diện tích đất nước sản xuất điện.
Magami nói: “Những thứ như địa nhiệt và thủy điện mất nhiều thập kỷ để bắt đầu hoạt động. “Chúng ta không còn ở trong thời đại mà cách tốt nhất là tìm những mảnh đất chưa sử dụng có sẵn và lắp đặt nó bằng các tấm pin. Những thứ đó đều đã được lấp đầy. ”
Các quốc gia khác đang đạt được tiến bộ trong việc chia sẻ năng lượng mặt trời, đặc biệt là những quốc gia đang đối mặt với tình trạng thiếu không gian tương tự. Hàn Quốc đã đặt mục tiêu 10 gigawatt công suất điện nông vào năm 2030 theo kế hoạch Năng lượng tái tạo 3020. Đài Loan đang chú ý đến một chương trình như vậy vì họ tìm kiếm không gian có sẵn để lắp đặt tái tạo, theo Magami. Ý có kế hoạch đầu tư 1,1 tỷ euro (khoảng 148 tỷ yên) vào lĩnh vực điện nông để tạo ra khoảng 2 gigawatt công suất.
Các quốc gia lớn hơn cũng có sự hiện diện đáng kể. Trung Quốc, nhà sản xuất bảng điều khiển năng lượng mặt trời hàng đầu thế giới, là nơi có hệ thống điện nông lớn nhất: một dự án bao gồm 20 triệu mét vuông đất trên sa mạc ở Ninh Hạ. Trong số 2,8 gigawatt hệ thống điện nông được lắp đặt trên toàn cầu, Trung Quốc có công suất khoảng 1,9 gigawatt vào năm 2020, theo Viện Fraunhofer.
Theo Mark Uchanski, phó giáo sư tại Đại học bang Colorado, chuyên về nông nghiệp hữu cơ và bền vững, việc áp dụng ở Mỹ rất khác nhau, với các bang tiến bộ hơn ở đông bắc Hoa Kỳ khởi động các dự án với sự tài trợ của chính phủ. Ông nói: “Sự thèm ăn của người dân đang tăng lên. Ông nói: “Agrivoltaics“ là một cơn bão hoàn hảo để mong muốn có an ninh lương thực, năng lượng và hướng tới các mục tiêu phát thải ”.
