Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tennessee phát hiện ra rằng việc lắp đặt năng lượng mặt trời quy mô lớn theo hợp đồng và vận hành ở bang này sẽ cần tới gần 15.000 mẫu đất. Để đáp ứng mục tiêu tăng thêm 10 GW vào năm 2035 của Chính quyền Thung lũng Tennessee, sẽ cần thêm 100.000 mẫu đất nữa.
Hình ảnh: Đại học Tennessee
Các nhà nghiên cứu tại Viện Nông nghiệp Đại học Tennessee gần đây đã hoàn thành một nghiên cứu để xác định việc sử dụng đất hiện tại và dự kiến của Tennessee để sản xuất năng lượng mặt trời ở quy mô tiện ích cũng như những tác động có thể xảy ra đối với đất nông nghiệp của bang.
Nghiên cứu Đánh giá tiềm năng sử dụng đất của quang điện quy mô tiện ích (Tấm pin mặt trời) trên đất nông nghiệp ở Tennessee , đã tìm cách xác định lượng đất cần thiết để đáp ứng sự gia tăng lắp đặt năng lượng mặt trời ở Tennessee. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các cơ sở quy mô tiện ích được ký hợp đồng và vận hành hiện tại của Tennessee sẽ tạo ra 1,4 GW năng lượng và cần từ 8.197 đến 14.743 mẫu đất, tương đương tới 0,056% tổng diện tích đất của bang hoặc lên tới 0,137% diện tích đất nông nghiệp của bang. . Hầu hết các cơ sở năng lượng mặt trời quy mô tiện ích này đều nằm ở phía tây của bang.
Năm ngoái, Cơ quan Quản lý Thung lũng Tennessee (TVA), một công ty tiện ích thuộc sở hữu liên bang, đã nêu mục tiêu nhắm mục tiêu đạt tới 10 GW năng lượng mặt trời vào năm 2035. TVA phục vụ 10 triệu người trên một lãnh thổ rộng 80.000 dặm vuông ở phía đông nam Hoa Kỳ, một lãnh thổ trải dài bảy tiểu bang .
Trong khi một phần trong số 10 GW tăng trưởng đó có thể đến từ việc lắp đặt trên mái nhà và quy mô nhỏ, Tennessee thiếu sự hỗ trợ cho việc phân phối năng lượng mặt trời trên mái nhà cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ cũng như chủ nhà. Thay vào đó, mức độ tiếp xúc với năng lượng mặt trời nhỏ của tiểu bang chủ yếu được đặc trưng bởi các dự án quy mô lớn được xây dựng cho các tập đoàn nhằm theo đuổi các mục tiêu quản trị xã hội và môi trường (ESG).
Với việc TVA lắp đặt năng lượng mặt trời quy mô tiện ích, công suất năng lượng mặt trời theo hợp đồng và vận hành của TVA đã tăng 77% trong năm tài chính 2021. Các dự án pin và năng lượng mặt trời quy mô tiện ích đầu tiên do TVA xây dựng đang được tiến hành và dự kiến sẽ đi vào hoạt động từ năm 2024 đến năm 2025. Tiện ích này dự kiến sẽ có khoảng 2,8 GW năng lượng mặt trời trong hoạt động của TVA vào năm 2024.
Nghiên cứu của Tennessee cho thấy rằng để có thêm 10 GW năng lượng mặt trời sẽ cần thêm 55.600 đến 100.000 mẫu đất nữa. Về lý thuyết, công suất năng lượng mặt trời này có thể được trải rộng trên tất cả bảy bang trong lãnh thổ TVA, nhưng nếu nó chỉ nằm ở Tennessee, thì việc sử dụng đất bổ sung sẽ chiếm từ 0,21% đến 0,38% tổng diện tích đất của bang hoặc 0,52% đến 0,93% đất nông nghiệp của Tennessee.
Khi có quá nhiều đất được xem xét để lắp đặt năng lượng mặt trời quy mô lớn, việc xem xét một ứng dụng có công dụng kép, chẳng hạn như nông điện học là một lựa chọn. Nghiên cứu xem xét mức độ đất nông nghiệp ở Tennessee bị mất để sử dụng cho đô thị và dân cư, nhận thấy rằng từ năm 1997 đến năm 2017, đất trang trại của Tennessee đã giảm từ 11,99 triệu mẫu Anh xuống còn 10,87 triệu mẫu Anh. Việc giảm 1,11 triệu mẫu Anh tương đương khoảng 9% diện tích đất nông nghiệp của Tennessee. Nghiên cứu chỉ ra rằng dân số ngày càng tăng là nguyên nhân chính dẫn đến mất đất nông nghiệp và tình trạng mất đất dự kiến sẽ tiếp tục. American Farmland Trust xếp Tennessee đứng thứ ba trong số tất cả các bang của Hoa Kỳ về diện tích đất nông nghiệp có tầm quan trọng cấp quốc gia dự kiến được chuyển đổi thành mục đích sử dụng cho đô thị và dân cư phát triển cao vào năm 2040.
Khi xem xét tiềm năng của nông điện, tức là khi đất được sử dụng cho cả sản xuất năng lượng mặt trời cũng như trồng trọt, nghiên cứu lưu ý rằng “việc sử dụng đồng thời đất cho cả nông nghiệp và sản xuất năng lượng mặt trời có thể mang lại lợi ích chung và giảm bớt mối lo ngại về việc loại bỏ đất sản xuất khỏi nông nghiệp.”
Hình ảnh: Trang trại Cabriejo, LLC.
Việc lắp đặt năng lượng mặt trời trong một dự án nông nghiệp có thể được xây dựng ở độ cao cho phép thiết bị và công nhân đi qua bên dưới, đồng thời vẫn có chỗ cho cây trồng phát triển. Nghiên cứu của Tennessee trích dẫn nghiên cứu khác chỉ ra những lợi ích của nông nghiệp, chẳng hạn như giảm lượng nước cần thiết cho cây trồng, nhưng nó chỉ ra rằng nghiên cứu trong tương lai có thể kiểm tra chất lượng đất, đặc biệt là đất Tennessee được sử dụng cho năng lượng mặt trời.
Một thách thức khi trích dẫn nông điện trên đất nông nghiệp hiện có là sự gần gũi với cơ sở hạ tầng điện như trạm biến áp và đường dây điện cao thế. Tuy nhiên, nghiên cứu lưu ý rằng nghiên cứu khác cho thấy mức tăng cả về năng suất và tiết kiệm chi phí khi hoạt động nông nghiệp được kết hợp với sản xuất năng lượng mặt trời.
Nghiên cứu của Đại học Tennessee được tài trợ bởi Hiệp hội Công nghiệp Năng lượng Mặt trời Tennessee, với sự hỗ trợ của GreenGo Energy US và Hiệp hội Công nghiệp Năng lượng Mặt trời.
