NGUỒN ĐIỆN KHỔNG LỒ TỪ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP

Pin năng lượng mặt trời trên cánh đồng rau màu

Xung đột sử dụng đất
Theo nghiên cứu, với chiến lược phát triển năng lượng mặt trời (NLMT) của Chính phủ Việt Nam đã nảy sinh vấn đề như nhiều nước tiên tiến khác: xung đột trong sử dụng đất giữa sản xuất nông nghiệp và phát triển nguồn điện. Tính đến tháng 6/2018, Chính phủ Việt Nam đã phê duyệt 285 dự án đầu tư NLMT với tổng công suất gần 23.000 MW, cần 27.600 ha đất. Trong đó, 70% dự án dự kiến triển khai ở 5 tỉnh phía Nam nên thấy rõ ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp. Chưa kể, phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam đang giai đoạn sơ khai, tương lại sẽ vượt xa danh mục các dự án đầu tư hiện nay. Nguy cơ gia tăng xung đột sử dụng tài nguyên đất ở các khu vực sản xuất nông nghiệp (vốn là thế mạnh của Việt Nam) sẽ càng gay gắt.
Báo cáo nghiên cứu nêu ví dụ một diễn biến mới đây là quy hoạch hệ thống điện mặt trời trên các khu đất trồng lúa ở tỉnh An Giang, dẫn đến tình trạng chuyển đổi đất trồng lúa sang “phục vụ sản xuất năng lượng”. Về lâu dài, hoạt động sản xuất lúa gạo trên khu đất sẽ biến mất, đi ngược lại chính sách hiện hành ưu tiên sản xuất lúa gạo nhằm đảm bảo an ninh lương thực. Để giải tỏa áp lực, chính quyền các tỉnh khu vực Đồng bằng sông Cửu Long đang tìm giải pháp kết hợp phát triển NLMT và sản xuất nông nghiệp, thủy sản trên cùng diện tích đất hay mặt nước.
Việc kết hợp NLMT trong sản xuất nông nghiệp đã được các chuyên gia trên thế giới nghiên cứu từ những năm 1980. Nghiên cứu lúc đó cho thấy lợi ích hàng đầu chính là ứng dụng mô hình sử dụng kết hợp NLMT sẽ tạo ra nguồn thu bổ sung cho nông dân dưới hình thức bán điện mặt trời cho lưới điện (“nguồn thu hoạch thứ hai” trên cùng một cánh đồng). Nay áp dụng vào Việt Nam, tương lai gần, lượng điện mặt trời còn dư (sau khi được tiêu thụ phục vụ các hoạt động của chính ngành nông nghiệp như bơm nước…) sẽ bán cho EVN.
Tuy nhiên, cần nghiên cứu kỹ tính khả thi kinh tế cụ thể của các dự án ứng dụng mô hình sử dụng kết hợp cũng như khả năng rót vốn thực tế của các bên liên quan trong lĩnh vực nông nghiệp (nông dân, các hợp tác xã, công ty nông nghiệp v.v…) vào hệ thống sử dụng kết hợp. Nghiên cứu điển hình ở Cần Thơ nhằm làm sáng tỏ vấn đề này.

Nghiên cứu tính toán kết hợp NLMT trên đất nông nghiệp ở Cần Thơ có khả năng thực tế tạo ra nguồn điện gấp 5-7 lần nhu cầu tiêu thụ của thành phố

Kết quả ở Cần Thơ

Theo nghiên cứu, kinh nghiệm trên thế giới cho thấy một số loại cây trồng, vật nuôi được hưởng lợi do được hệ thống pin NLMT tạo bóng râm. Bên cạnh, năng suất một số cây trồng khác giảm nhưng được bù lại nhờ nguồn thu bổ sung từ phát điện mặt trời. Muốn vậy, các tấm pin mặt trời phải cách đất từ 3-5m để máy móc nông nghiệp hoạt động, và các tấm pin cũng bố trí thưa hơn cánh đồng mặt trời thông thường, để có tỷ lệ bức xạ mặt trời xuống mặt đất cho cây trồng, vật nuôi.
Kết quả nghiên cứu ở TP. Cần Thơ, có 9 loại cây trồng, vật nuôi phù hợp để kết hợp NLMT: lúa gạo, ngô, đậu tương, vừng, rau xanh, sắn/sắn dây, gia súc/gia cầm, cá, tôm. Tính toán tiềm năng kỹ thuật thực tế của ứng dụng mô hình kết hợp NLMT trong sản xuất nông nghiệp, thủy sản ở Cần Thơ cho ra kết quả với những con số khổng lồ. Tiềm năng kỹ thuật “thực tế” tổng quát (có thể đạt được trong vòng 5-8 năm): Nếu không tính sản xuất lúa gạo sẽ có khả năng đáp ứng 40-70% nhu cầu điện hàng năm của Cần Thơ; nếu tính cả ứng dụng mô hình sử dụng kết hợp NLMT trên các khu vực trồng lúa, sẽ có lượng điện sạch gấp 5-7 lần nhu cầu tiêu thụ điện của thành phố. Giá điện theo tính toán của nghiên cứu, tương đương giá nhà nước quy định.
Lợi ích đem lại cho nông dân và thành phố Cần Thơ, báo cáo nghiên cứu nêu lên nhiều khía cạnh lớn đảm bảo phát triển bền vững. Trước tiên, nông dân được hưởng lợi nhờ tiết kiệm chi phí năng lượng (tiêu thụ điện mặt trời tự sản xuất được) và tăng thu nhập từ việc bán điện mặt trời cho lưới điện hay các bên mua khác, tăng cơ hội quảng bá và cạnh tranh (sản xuất/chuỗi cung ứng bền vững). Từ đó, nông dân có cơ hội cải tiến phương thức sản xuất nông nghiệp và cuối cùng là giảm xung đột sử dụng đất với các nhà đầu tư điện. Ứng dụng mô hình sử dụng kết hợp NLMT tại Cần Thơ có thể góp phần giảm phát thải carbon 8-13 triệu tấn/năm (theo kịch bản “thực tế” tính cả diện tích trồng lúa).

Một hệ thống năng lượng mặt trời trên vùng nông nghiệp ở Nhật Bản

Triển vọng toàn quốc

Nghiên cứu cho rằng, tổng diện tích trồng ngô, sắn, khoai lang và thủy sản của Việt Nam ở mức 3,8 triệu ha. Nếu áp dụng “kịch bản thấp” tại Cần Thơ (tỷ lệ tạo bóng râm thấp) và với giả định thậm chí còn thận trọng hơn là chỉ 1% tiềm năng kỹ thuật thực tế được hiện thực hóa, tiềm năng kỹ thuật của mô hình sử dụng kết hợp NLMT sẽ đạt 12,5 GW. Công suất này sẽ tạo ra gần 16.000 GWh (theo công suất điện mặt trời trung bình của tất cả các khu vực ở Việt Nam). Sản lượng này tương đương 8% tổng nhu cầu tiêu thụ điện năng của Việt Nam trong năm 2017 (Viện năng lượng, 2018).
Tính toán tương tự theo kịch bản chỉ tính đến các khu vực trồng lúa (7,7 triệu ha) và vẫn áp dụng giả định chỉ 1% tiềm năng kỹ thuật được hiện thực hóa thì tiềm năng sản xuất điện sẽ đạt 32.000 GWh, tương đương hơn 15% tổng nhu cầu tiêu thụ điện năng hiện nay. Nếu kết hợp các khu vực sản xuất nông nghiệp nói trên thì lượng điện tạo ra sẽ đáp ứng 25% nhu cầu tiêu thụ năng lượng hiện nay của Việt Nam mà không gây thiệt hại đáng kể cho sản xuất nông nghiệp.
Tuy nhiên, nghiên cứu cũng chỉ ra, khi lượng điện mặt trời lớn đòi hỏi mở rộng mạng lưới truyền dẫn điện. Bên cạnh là nhu cầu và năng lực vốn của ngành nông nghiệp hạn chế nên cần có chính sách cụ thể nhằm huy động vốn đầu tư của các thành phần để phát triển mô hình sử dụng kết hợp NLMT. Trước tiên, cần xây dựng một dự án thí điểm sử dụng kết hợp NLMT ở Việt Nam để thử nghiệm các giả định được đưa ra trong nghiên cứu, kiểm chứng tính phù hợp của các cây trồng, con giống tiềm năng được lựa chọn trong điều kiện sinh thái nông nghiệp địa phương.
Dự án thí điểm cần được giám sát khoa học chặt chẽ, đặc biệt là về khía cạnh nông nghiệp. Từ đó, theo kinh nghiệm của Nhật Bản, cần quy định tích cực hơn cho phép tiến hành sản xuất năng lượng trên đất nông nghiệp. Việc sử dụng đất nông nghiệp kết hợp NLMT cần được công nhận và tính đến trong quy hoạch phát triển điện lực quốc gia.