Công ty khởi nghiệp Nhật Bản điện khí hóa các trang trại sử dụng năng lượng mặt trời để trồng trọt và thu lợi nhuận

Ở nhiều khía cạnh, trang trại của Takeshi Magami cũng giống như bất kỳ trang trại nào khác ở Nhật Bản , trồng mọi thứ từ khoai tây đến gừng và cà tím. Nhưng một điểm khác biệt lớn khiến nó khác biệt so với các nước láng giềng: 2.826 tấm pin mặt trời nằm trên các loại cây trồng.

Một nhân viên đang canh tác trên cánh đồng dưới các tấm pin mặt trời tại Đơn vị Năng lượng Nông nghiệp Ookido 1, được vận hành bởi Chiba Ecological Energy ở Chiba, Nhật Bản. Trang trại đi đầu trong kế hoạch gọi là chia sẻ năng lượng mặt trời - hay agrivoltaics - liên quan đến việc sử dụng đồng thời đất nông nghiệp để sản xuất cây trồng và tạo ra điện. Bloomberg

Các tấm pin, bao phủ phần lớn diện tích một ha đất ở vùng nông thôn yên tĩnh phía đông Tokyo, phục vụ hai mục đích. Chúng cung cấp gần như toàn bộ năng lượng cần thiết để vận hành trang trại và là một nguồn thu nhập bổ sung bằng cách bán năng lượng tái tạo dư thừa cho lưới điện.

Đối với Magami, điều đó có thể có nghĩa là doanh thu bổ sung 24 triệu yên (187.000 đô la) mỗi năm, gấp tám lần so với mức tối đa 3 triệu yên được tạo ra từ sản phẩm của anh ấy. Mặc dù anh ta được hưởng lợi từ các mức thuế hào phóng đã được giảm, 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.

Ông Magami, 38 tuổi, người đang điều hành trang trại như một phần của công ty khởi nghiệp Năng lượng sinh thái Chiba cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là điện khí hóa và tự động hóa tất cả các bước trong canh tác” và tạo ra một mô hình cho nền nông nghiệp bền vững.

Tất cả máy móc được sử dụng trong trang trại của ông Magami, trừ máy kéo và máy xới đẩy tay, đều chạy bằng điện, được sạc bằng các tấm pin đặt phía trên một nhà kho nhỏ. Hàng 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 agrivoltaics - liên quan đến việc sử dụng đồng thời đất nông nghiệp để sản xuất cây trồng và tạo ra điện. Phong trào này đang thu hút được nhiều người ủng hộ khi nỗ lực toàn cầu thay thế nhiên liệu hóa thạch đang khuyến khích các cách tiếp cận sáng tạo hơn để tăng cường 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 mở rộng sản xuất năng lượng trong nước khi các quốc gia ngày càng tìm cách giảm tiếp xúc với 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 agrivoltaics tại Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer ISE ở Đức cho biết: “Chúng tôi đã chứng kiến ​​nhiều khu vực có biến đổi khí hậu và điện nông nghiệp có thể giảm thiểu và làm cho nông nghiệp trở nên bền vững hơn. “Các quốc gia nhỏ trong vành đai mặt trời với dân số đông là nơi mà điện nông nghiệp là cấp bách và hứa hẹn nhất.”

Nhật Bản, quốc gia đang đặt mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050, có khả năng hạn chế về năng lượng tái tạo do địa hình 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, với năng lượng mặt trời chiếm 14% đến 16%.

Mặc dù việc lắp đặt năng lượng mặt trời của Nhật Bản đã tăng lên trong thập kỷ qua, nhưng chúng chỉ cung cấp 8,9% năng lượng của đất nước tính đến năm tài chính 2020, theo số liệu do Viện Chính sách Năng lượng Bền vững ở Tokyo tổng hợp.

Ritz-Carlton Dubai, JBR đang hợp tác với Green Container Advanced Farming (GCAF) để ra mắt trang trại thủy canh tại chỗ, siêu cục bộ (một phương pháp trồng cây không cần đất), một trong những trang trại thẳng đứng đầu tiên ở Dubai thành phố. Bếp trưởng điều hành Tobias Pfister trong hình. Tất cả ảnh của Antonie Robertson / The National

Nhưng trong khi ông 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 ở Nhật Bản. Chỉ có 742 ha được phê duyệt cho sử dụng nông nghiệp từ năm tài chính 2013 đến 2019, số liệu từ Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thủy sản cho thấy, trong tổng số 4,4 triệu ha đất nông nghiệp của cả nước tính đến năm 2020.

Điện nông nghiệp là một mặt hàng khó bán đối với những người già làm nghề nông ở Nhật Bản. Nhiều người không có người kế nhiệm để tiếp quản công việc kinh doanh và họ không sẵn sàng đầu tư lớn vào các tấm pin mặt trời 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 của Bộ Nông nghiệp Nhật Bản cho biết: “Một số người phản đối nó vì nó làm mất thẩm mỹ hoặc cản trở công việc đồng áng. Thiết bị nông trại có thể gặp khó khăn khi tránh các cột 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 muốn đảm bảo an ninh lương thực vẫn là ưu tiên hàng đầu. Và do đó, nó đã đưa ra các quy tắc để đảm bảo mức độ sản xuất.

Ông Magami nói rằng bất chấp những rào cản, đất nước cần phải sử dụng điện 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, tương đương 200.000 ha, có thể tạo ra 20% năng lượng. sản xuất điện của đất nước.

Ông Magami nói: “Những thứ như địa nhiệt và thủy điện phải mất hàng thập kỷ mới bắt đầu hoạt động. “Chúng ta không còn ở thời đại mà cách tốt nhất là tìm những mảnh đất chưa sử dụng và lắp đặt các tấm pin. Tất cả đã được lấp đầy.

Các quốc gia khác đang đạt được tiến bộ trong việc chia sẻ năng lượng mặt trời, đặc biệt là ở các quốc gia đang phải đối mặt với tình trạng thiếu không gian tương tự. Hàn Quốc đã đặt mục tiêu đạt 10 gigawatt công suất điện nông nghiệp vào năm 2030 theo kế hoạch Năng lượng tái tạo 3020. Ông Magami cho biết Đài Loan đang xem xét kế hoạch này vì họ đang tìm kiếm các không gian có sẵn để lắp đặt năng lượng tái tạo. Ý có kế hoạch đầu tư 1,1 tỷ euro (1,2 tỷ USD) vào điện nông nghiệp để tạo ra khoảng 2 gigawatt công suất.

Các nước lớn hơn cũng có sự hiện diện đáng kể. Trung Quốc, nhà sản xuất tấm pin mặt trời hàng đầu thế giới, là nơi có hệ thống điện nông nghiệp lớn nhất: một dự án bao phủ 20 triệu mét vuông đất trên sa mạc ở Ninh Hạ. Trong số 2,8 gigawatt hệ thống điện nông nghiệp được lắp đặt trên toàn cầu, Trung Quốc có khoảng 1,9 gigawatt công suất vào năm 2020, theo Viện Fraunhofer.