PERTANIAN DIBAWAH PANEL SOLAR?

TENAGA SOLAR (Solar energy) pada masa ini merupakan salah satu sumber tenaga yang penting diseluruh dunia dan terus dikembangkan pembangunannya. Penulis blog yang beberapa kali melintasi jalanraya dan melihat deretan solar panel dikawasan yang luas berpuluh ekar (seperti jalan ke KLIA Sepang) mendapati ianya terus berkembang diseluruh negara secara mega selain daripada penggunaa beberapa solar panel di kawasan rumah kediaman dan kebun. Apa yang penulis bpog tahu dimana kawasan tanag seluas 17 ekar di Melaka yang dipasang dengan panel solar mampu didalam menghasilkan kira-kira 12,000KW tenaga elektrik setahun yang cukup untuk menampung kira-kira 5,000 rumah. Apa yang diberitahu dimana didakw tiada satu pun pokok yang perlu ditebang dan penanaman baharu tidak perlu dilakukan. Kesannya kepada alam sekitar dimana pelepasan karbon dioksida dapat dikurangkan sebanyak 8,328 tan setahun. Laporan ini mungkin bagi sesetengah [embaca melihatnya sebagai adakah ianya sekadar ungkapan tinggi melangit?. Sebenarnya tidak kerana ia dipraktikkan di seluruh dunia termasuk di Malaysia. Salah satu contoh adalah dimana kira-kira 100 bumbung bangunan milik Jabatan Kerja Raya (JKR) tidak lama lagi akan ditukar menjadi ladang suria yang mana ia bersambung dengan grid elektrik negara. Pihak Tenaga Nasional Berhad (TNB) melalui anak syarikatnya iaitu TNBX Sdn Bhd kini bekerjasama dengan JKR untuk menukar bumbung-bumbung tersebut kepada ladang penjanaan kuasa. Apa pun apabila panel dipasang maka pengguna di bangunan berkenaan akan mendapat rebat pada bil elektrik mereka. Kini selepas satu tempoh yang dipersetujui maka sistem yang digunakan akan diserahkan kepada pemilik bangunan yang kemudiannya boleh menggunakan kuasa secara percuma. Dakwaan oleh seorang Jurutera Elektrik Kanan JKR, Dr Abdul Muhaimin Mahmud berkata dimana ketika ini kos lebih murah jika orang ramai mahu memasang panel suria sendiri di atas bumbung berbanding beberapa tahun lalu. Beliau merupakan individu di barisan hadapan revolusi solar sejak hampir 15 tahun dan membantu lebih 100 sekolah di Sabah serta Sarawak untuk mendapatkan tenaga suria grid. Menurutnya, program tenaga solar di Malaysia masih jauh tetapi amat penting untuk mengetahui kepentingannya. Kita mesti mendidik orang ramai memahami komponen tenaga solar agar tidak berlaku pembaziran tenag. Sebuah lagi anak syarikat TNB iaitu GSPARX dilaporkan akan menyediakan pilihan Zero Capex untuk pelanggan komersial dan perindustrian. Ketika ini GSPARX membangunkan 17 ekar ruang bumbung bangunan komersial dan perindustrian dengan potensi untuk membekalkan solar di bumbung kediaman secara model pembelian langsung. Pemilik bangunan akan membayar kadar lebih rendah untuk tenaga suria dan mendapat rebat jika terdapat lebihan untuk dimasukkan ke dalam grid. Projek ini selaras dengan sasaran kerajaan untuk memiliki sebanyak 20 peratus tenaga elektrik yang dijana di Malaysia daripada tenaga boleh diperbaharui menjelang 2025. Bagaimana pula hendak menggabungkan kehebatan panel solar ini dengan sektor pertanian?. Mungkin akan ada konflik diantara kepentingan tenaga dan makanan daripada pertanian. Artikel malam ini dalam blog "Anim Agro Technology" saya paparkan beberapa perkara mengenai kepentingan sektor pertanian dibawah panel solar di negara kita untuk kemajuan dimasa akan datang. Ini kerana tenaga solar bukan sahaja menjadi tenaga yang boleh diganti semula malahan menjadikan persekitaran hijau dan lebih bersih dan makanan dapat dihasilkan jika kombinasi ini berjaya.

Apa pun sejajar dengan sokongan dan usaha berterusan Kerajaan Malaysia dalam bidang pertanian dan tenaga boleh diperbaharui maka dilaporkan dimana sistem integrasi AgroPV adalah ianya disarankan untuk diberi perhatian sewajarnya oleh pihak kementerian berkaitan dalam memastikan kedua-dua bidang utama ini dapat dipacu dalam suasana lestari dan berdaya saing ke arah Ekonomi Hijau Malaysia. Kini idea kombinasi sistem solar Photovoltaic (PV) dengan pertanian mewujudkan keperluan untuk sinergi teknologi boleh diperbaharui yang dikenali sebagai AgroPV atau Agrivolta (AV). Sistem AgroPV sejajar dengan Protokol Kyoto yang mana telah mempromosikan pengurangan pelepasan karbon dan penggunaan bahan bakar berasaskan fosil. Kesan daripada penggabungan kedua sumber ini akan dapat untuk mengoptimumkan hasil, meningkatkan kecekapan sistem AV dan menyelesaikan masalah kekurangan tanah terutama di Kawasan bandar. Sistem teknologi PV memerlukan ruang pepasangan yang luas bagi penghasilan tenaga elektrik yang optimum di mana anggaran keluasan bagi 1MWp dc pada masa kini adalah sekitar 2 ekar dengan mengambil kira faktor spesifikasi sistem, tanah dan bentuk muka bumi. Sistem PV atau sistem tenaga suria adalah sistem kuasa yang terdiri daripada beberapa komponen iaitu panel suria, penyongsang solar, pemasangan, pemasangan kabel dan komponen elektrik lain yang biasanya dikenali sebagai Keseimbangan Sistem (BOS). Sistem PV ini menukar tenaga cahaya dari matahari menjadi elektrik. Modul PV disusun dari struktur sel tunggal ke formasi array dari bahan yang berbeza seperti kristal, multi-kristal, polikristalin, mikrokristal dan jenis amorf seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1 (Sila lihat foto disebelah). Malaysia telah secara aktif mempromosikan aplikasi dan penjanaan elektrik iaitu dengan menggunakan teknologi PV sebagai campuran tenaga alternatif (alternative energy mix) sejak 2010 di mana Kerajaan Malaysia telah memperuntukkan sejumlah besar dana untuk program elektrifikasi luar bandar yang menyediakan pemasangan sistem solar PV di bandar dan komuniti terpencil. Usaha ini, sebahagian besarnya didasarkan pada fakta bahawa tenaga suria berpotensi besar digunakan secara efisien dalam perkhidmatan tenaga seperti penjanaan tenaga, pemanasan dan pengangkutan. Peningkatan bilangan projek dan saiz pepasangan terutamanya ladang solar PV berskala besar (LSS) telah memberi kesan dari segi kekurangan tanah untuk tujuan aktiviti pertanian dan perkhidmatan ekosistem. Idea pertanian AgroPV dapat didefinisikan sebagai alternatif pertanian moden dengan menjadikan panel solar PV dalam satu sistem gunasama tanah untuk mengoptimumkan hasil. Sistem AgroPV perlu mengambil kira beberapa elemen penting bagi memastikan integrasi secara berkesan antaranya ciri tanaman yang sesuai berdasarkan ketinggian tanaman, kelestarian, keperluan air dan toleransi peneduhan (shading tolerance).

Di Malaysia, sebahagian besar projek Solar PV dirancang dan dibangunkan adalah pepasangan terus ke tanah (direct ground-mounted system) berketinggian maksima sekitar 5 kaki dari tanah hanya untuk menghasilkan tenaga elektrik ke Grid TNB. Masalah sistem PV ini adalah sekiranya ingin diintegrasikan menjadi AgroPV dapat dijelaskan berdasarkan beberapa faktor. Jika hendak digabungkan antara ladang solar panel dengan sektor tanaman dan pertanian telah dinyatakan dimana beberapa masaalah asas idea ini perlu diambil kira. Pertama dimana ladang solar PV yang sedia ada tidak akan membenarkan sebarang gangguan kepada semua sistem pendawaian, operasi, struktur atau permukaan bawah tanah. Kedua dimana akan ada kesulitan dan risiko bahaya bagi petani atau pun para pekerja yang bekerja di bawah susunan panel PV jika tiada prosedur amalan pertanian baik (Good Agriculture Practice). Ketiga adalah dimana para pekerja terpaksa membengkok semasa memeriksa tanaman iaitu ia berada di bawah struktur array PV untuk memantau pertumbuhan dan aktiviti penuaian (iaitu berlaku ruang kerja separa terkurung). Ke empat adalah diman teknologi khusus diperlukan bersama juga beberapa jenis alatan khas untuk memudahkan proses penanaman, penuaian, pasca tuaian dan penanaman semula (kebanyakan tanaman menghasilkan penuaian 4 kitaran setahun). Penulis blog dapati kaedah penanaman baru untuk sistem di bawah panel suria ini adalah merupakan asas dan sebahagian daripada usaha membawa dimensi baru dalam pertanian bandar. Konsep sistem AgroPV yang diterapkan di beberapa negara terkemuka adalah dengan jenis tanaman yang berbeza. Beberapa negara yang kebanyakannya telah mempunyai beberapa sumber Tenaga Diperbaharui selain Solar PV telah menetapkan polisi dalam memastikan asas dan keutamaan diberikan kepada projek pertanian berbanding projek penghasilan tenaga. Ekonomi hijau adalah ekonomi alternatif yang dapat meningkatkan kesejahteraan dan keadilan sosial, mengurangkan kerosakan alam sekitar, perubahan iklim, membantu masalah kekurangan ekologi dan bahkan memasukkan sumber semula jadi ke dalam dasar ekonomi. Ekonomi hijau bertujuan untuk meningkatkan ekonomi yang mampan dan efisien untuk kualiti hidup yang lebih baik seperti ilustrasi di bawah.

Daripada beberapa rujukan penulis blog dapati dimana salah satu projek perintis projek AgroPV telah dimulakan di Fakulti Kejuruteraan Universiti Putra Malaysia Serdang yang menggabungkan tanaman Misai Kucing (Orthosiphon Stamineus) sebagai tanaman herba bernilai tinggi yang terpilih untuk ditanam dibawah panel solar. Hasil kajian mendapati tanaman ini amat bersesuaian dengan infrastruktur Ground-mounted Solar PV system dan mempunyai potensi besar bagi mewujudkan elemen penyejuk bawah solar (Natural Cooling Mechanism). Laporan dari kumpulan UPM yang mendakwa telah pun berjaya membangunkan rak yang membolehkan aktiviti pertanian dan pengeringan hasil tuaian dijalankan di rak yang diletakkan di bawah struktur Photovoltaics (PV) di ladang-ladang Solar PV. Alat penanaman tersebut yang dipanggil sebagai ‘A Retractable Drying and Planting Rack for AgroPhotovoltaics Farm’ itu diperbuat daripada keluli tahan karat (stainless steel) dan mempunyai dua rak, dengan rak bahagian bawah untuk penanaman manakala rak atas untuk pengeringan hasil tuaian (Sila lihat foto disebelah). Apa pun bagi memastikan tiada gangguan terhadap penghasilan tenaga elektrik (DC) oleh penjana PV maka hanya tanaman herba yang sesuai seperti Misai Kucing dan Hempedu Bumi digunakan untuk tujuan pertanian. Dilaporkan dimana melalui inovasi ini maka petani hanya perlu menyusun polibeg tanaman di atas rak bawah dan kemudian menyorong alat yang mempunyai roda itu ke bawah solar PV, tanpa perlu untuk petani masuk ke bawah struktur solar PV. Kemudian bagi tujuan penuaian pula maka petani hanya perlu menarik alat ini keluar untuk menjalankan proses tuaian. Hasil tuaian akan diletakkan di rak atas dan disorong kembali ke bawah solar PV untuk proses pelayuan dan pengeringan. Proses khas seperti 'in-situ withering and drying' itu menggunakan haba terbebas (dissipated heat energy) dari bahagian permukaan bawah panel PV. Hasil tuaian yang telah kering akan dibawa ke kilang untuk proses menjadikannya seperti teh dan pembungkusan untuk jualan. Seterusnya dijelaskan dimana konsep ‘A Retractable Drying and Planting Rack for AgroPhotovoltaics Farm’ adalah kaedah pertanian dengan menggunakan ruang yang telah sedia ada yang mana ia tidak digunakan di Ladang Solar PV bagi mengoptimumkan penggunaan tanah. Kos pembinaan struktur boleh diabaikan atau pada nilai yang sangat minimum kerana ia hanya menggunakan infrastruktur yang telah tersedia di ladang PV. Apa pun struktur PV itu secara relatifnya akan menjadi mekanisme penghadang sinaran langsung cahaya matahari (direct sun shading mechanism) yang dapat melindungi tanaman daripada kesan buruk perubahan iklim seperti kekeringan, ribut dan hujan lebat. Bagaimanapun ia amat juga bergantung kepada ketahanan tanaman serta tahap toleransi cahaya matahari yang diterima tanaman itu.

Dari segi teknikal proses serapan haba oleh tumbuhan hijau secara semulajadi (natural) yang diletakkan di bawah struktur PV juga dapat mengurangkan suhu sel PV seterusnya meningkatkan efisiensi penjanaan tenaga elektrik.  Antara kelebihan alat itu ialah tiada kos tambahan untuk struktur PV dimana ini akan memberikan pulangan kewangan untuk tanah yang sebelum ini tidak digunakan, manakala pemasangan dan operasinya adalah mudah, serta berinovasi hijau. Konsep Ladang AgroPV juga mempromosikan inisiatif tenaga hijau dalam membantu pengurangan pelepasan karbon. Dilaporkan dimana inovasi ini mula dibangunkan pada 2015 turut mendapat sokongan syarikat Pekat Solar Sdn Bhd yang menandatangani satu asas Memorandum Persefahaman (MoU) dan memberikan bajet RM60,000 kepada UPM bagi membangunkan lagi inovasi itu. Dalam kes lain di Perlis dimaklumkan dimana ada sebuah syarikat yang akan mengujudkan ladang Agri-Solar terbesar di dunia. Penggunaan teknologi solar untuk menjana elektrik atau yang bukan sahaja menjimatkan api serta mesra alam kini turut dimanfaatkan dalam projek pertanian. Apa pun setelah menjalankan kajian selama dua tahun maka syarikat Cypark Resources Berhad (Cypark) iaitu sebuah syarikat asas kepada bekalan tenaga boleh diperbaharui terbesar negara akan memajukannya. Mereka kini berjaya membangunkan Taman Tenaga Solar yang merupakan tapak ladang Agri-Solar terbesar di dunia, bertempat di Kampung Wai, Kuala Perlis. Dikenali dengan kaedah Pertanian Moden Berintegrasi Tenaga Solar (AIPV) maka ladang berkeluasan dua hektar dengan tanaman buah 'rock melon', pokok misai kucing, stevia, terung, petola, kacang bendi dan cili dibangunkan sejak awal tahun ini. Itulah apa yang kami cuba lakukan dan buktikan dengan menggabungkan penjanaan tenaga lestari dan pertanian moden rumah hijau di negara yang beriklim tropika (seperti Malaysia)," kata Pengurus Besar Cypark Achmat Nadhrain Ibrahim ketika ditemui pemberita yang menyertai Kembara Media Jabatan Penerangan ke Perlis baru-baru ini.

Berkonsepkan dengan 'Dua dalam satu' maka syarikat tersebut adalah sebagai salah satu syarikat penjana dan juga pembekal elektrik kepada Tenaga Nasional (TNB), setakat ini mempunyai lima ladang solar termasuk di Perlis, tiga di Negeri Sembilan dan satu di Pontian, Johor. Ladang itu bukan sahaja menjana empat megawatt tenaga solar sehari yang mampu memberi manfaat kepada kira-kira lapan ribu isi rumah di kampung berhampiran, malahan menjalankan pertanian moden rumah hijau dengan menggunakan sistem fertigasi automatik. Syarikat ini terlibat dalam projek solar sejak 2012 tetapi kami sering tertanya apakah yang boleh dilaksanakan bagi memaksimumkan penggunaan tanah agar tidak membazir sebegitu sahaja. Selama ini tanah yang berada di bawah panel solar tidak digunakan dan tidak membawa apa-apa keuntungan, hinggalah pada 2013 kami membuat kajian pertanian di ladang solar kami di Pajam, Negeri Sembilan dengan membangunkan rekabentuk yang menggabungkan solar dan tanaman sebagai percubaan. Memandangkan negara beriklim tropika, tidak semua tana man sesuai ditanam di bawah panel solar, tambahan lagi apabila cahaya tidak dapat menembusi panel tersebut. Dakwa mereka telah dibuat kajian hampir dua tahun yang dijalankan bersama MARDI dan akhirnya membuahkan hasil apabila beberapa jenis tanaman berkomersil tinggi berjaya dikenal pasti sesuai untuk ditanam di bawah panel solar. Hasil kajian dimana memperoleh keputusan optimum sebaiknya panel solar di ladang berkenaan perlu didirikan pada ketinggian kira-kira 2.5 hingga 2.8 meter dari atas tanah bersama-sama dengan panel lutsinar bagi membolehkan cahaya menembusinya. Kini selain panel solar, kajian berkenaan mengambil kira semua faktor berkaitan seperti bumbung lutsinar yang turut digabungkan bagi membenarkan cahaya menembusi di samping spesifikasi seperti faktor cahaya, kelembapan dan suhu. Terkini dilaporkan ladang Agri-Solar di Perlis dimana kira-kira 80 peratus keluasan di tapak berkenaan ditanam dengan 'rock melon' dan selebihnya tanaman pokok misai kucing, stevia, terung, petola, kacang bendi dan cili dan kemudian tanaman kailan. Penanaman dengan menggunakan kaedah AIPV ini menghasilkan tanaman yang berkualiti tinggi kerana ia ditanam dalam keadaan tertutup yang menyukarkan serangga untuk masuk, selain pemerhatian rapi. Tanaman yang dituai hanya dijual kepada vendor terpilih sahaja dimana ini juga memandangkan kuantiti yang dihasilkan belum cukup banyak untuk dikomersilkan secara besar-besaran. Semua tanaman habis dijual dan mendapat sambutan yang memberangsangkan meskipun hanya dijual secara kecil-kecilan. Proses pembajaan dan penyiraman air dilakukan secara automatik dimana pekerja hanya datang untuk memeriksa prestasi pertumbuhan tanaman termasuk kemungkinan diserang hama atau kulapuk. Serangga perosak tanaman yang kecil mudah masuk dan menyerang tanaman di dalam rumah hijau sekiranya tidak berhati-hati.  Dilaporkan dimana ktiviti penternakan juga sesuai dijalankan di kawasan ladang solar. Pada masa hadapan apa sahaja projek yang melibatkan pembinaan sistem solar dimana ada aktiviti boleh dipelbagaikan di tempat tersebut dan ini tidak semestinya terhad kepada aktiviti pertanian sahaja. Dijelaskan dimana kenapa negeri Perlis dipilih kerana keadaan tanah dan udara yang sesuai selain pencahayaan yang 'lebih terang' jika ia berbanding negeri lain, membuatkan ia amat sesuai untuk aktiviti Agri-Solar. Kadar cahaya lebih terang dan teknolgi pencahayaannya lebih panjang dari negeri-negeri lain, ia bagus dan efisien bukan sahaja untuk sistem solar itu tetapi juga untuk tanaman. Mereka memang ada perancangan untuk melaksanakan projek ini di lokasi baharu pula pada masa hadapan, kos menjalankan aktiviti pertanian dengan sistem solar juga lebih rendah berbanding pertanian konvensional tanpa solar. Kini hanya seramai 10 pekerja tempatan termasuk tiga jurutera wanita sahaja yang bertugas mengendalikan ladang Agri-Solar itu. Inovasi rekabentuk yang dibangunkan Cypark juga telah dipatenkan di negara ini dan ia kini sedang di dalam proses untuk dipatenkan di negara Asia yang lain. Semuga artikel ini memberi info berguna kepada semua pembaca blog anim agro technology kali ini. Wasallam!!...

SOLAR PANEL... HASILKAN TENAGA....

LADANG SOLAR... IA AGAK BAHAYA...

BOLEH DTANAM... IKUT ATURANNYA...

MAKANAN KELUAR... BERSAMA-SAMA...

By,

M Anem,

Senior Agronomist,

Precint 11, Putrajaya,

WP Putrajaya,

Malaysia. 

(9 RabiulAkhir 1442H).