ລະບົບເຮືອນແກ້ວທີ່ໃຊ້ພະລັງງານສຸລີຍະ: ການປູກພືດຢ່າງຕໍ່เนື່ອງທັງປີດ້ວຍຄວາມຍືນຍົງ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີສຸລີຍະຂັ້ນສູງ

ເຮືອນແກ້ວສຸດທິທີ່ໃຊ້ພະລັງງານແສງຕາເວັນບັນລຸຄວາມເປັນອິດສະຫຼະດ້ານພະລັງງານຢ່າງສົມບູນ ໂດຍຜ່ານການບັນຈຸເຂົ້າຢ່າງລະອອງຂອງລະບົບໄຟຟ້າສຸດທິທີ່ໃຊ້ແສງຕາເວັນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ບໍ່ຕ້ອງອີງໃສ່ແຫຼ່ງພະລັງງານພາຍນອກ ແລະ ຍັງສາມາດຜະລິດພະລັງງານໄຟຟ້າເກີນຄວາມຕ້ອງການເພື່ອໃຊ້ໃນຄວາມຕ້ອງການອື່ນໆ ຂອງທີ່ດິນ. ວິທີການປະຫຼາດໃຈນີ້ ປະກອບດ້ວຍແຜ່ນສຸດທິທີ່ໃຊ້ແສງຕາເວັນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ທີ່ຖືກບັນຈຸເຂົ້າຢ່າງເປັນເນື້ອເດີນກັບໂຄງສ້າງຫຼັງຄາຂອງເຮືອນແກ້ວ ແລະ ລະບົບຈັດເກັບພະລັງງານໄຟຟ້າດ້ວຍຖ້ານີ້ວທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງຮັບປະກັນການດຳເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນໄລຍະທີ່ມີເມຶກຫຼືໃນເວລາກາງຄືນ. ລະບົບແຜ່ນສຸດທິທີ່ໃຊ້ແສງຕາເວັນຈະຈັບຮັບລັງສີແສງຕາເວັນໃຫ້ໄດ້ສູງສຸດຕະຫຼອດທັງມື້ ແລະ ປ່ຽນແປງແສງຕາເວັນເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ເສຍຫາຍ ເຊິ່ງໃຊ້ໄຟຟ້າທັງໝົດໃນເຮືອນແກ້ວ ເຊັ່ນ: ລະບົບໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ, ລະບົບລະບາຍອາກາດ, ລະບົບຮົດນ້ຳ ແລະ ລະບົບຕິດຕາມ. ອຸປະກອນຄວບຄຸມການຈັດການພະລັງງານຢ່າງສຸດທິທີ່ມີປັນຍາ ຈະເຮັດວຽກເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການຈັດສົ່ງພະລັງງານ ໂດຍປັບການໃຊ້ພະລັງງານອັດຕະໂນມັດຕາມປະລິມານພະລັງງານທີ່ຜະລິດໄດ້ຈາກແສງຕາເວັນ ແລະ ຄວາມຈຸຂອງຖ້ານີ້ວທີ່ເກັບໄວ້. ໃນໄລຍະທີ່ຜະລິດພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍທີ່ສຸດ, ພະລັງງານໄຟຟ້າເກີນຄວາມຕ້ອງການສາມາດສ่งກັບຄືນໄປຍັງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າຜ່ານໂປຣແກຣມການວັດແທກແບບເຄືອຂ່າຍ (net metering) ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເຈົ້າຂອງທີ່ດິນໄດ້ຮັບລາຍໄດ້ເພີ່ມເຕີມ. ລະບົບການເກັບຄວາມຮ້ອນທີ່ຖືກບັນຈຸເຂົ້າຢ່າງເປັນເນື້ອເດີນຮ່ວມກັບແຜ່ນສຸດທິທີ່ໃຊ້ແສງຕາເວັນ ຈະເກັບຮັກສາຄວາມຮ້ອນໄວ້ໃນວັດຖຸທີ່ເກັບຄວາມຮ້ອນໄດ້ດີ ເຊັ່ນ: ຖັງນ້ຳ ຫຼື ບ່ອນເປີດເຕີມດ້ວຍເບຕົງ ແລະ ຄ່າຍຄວາມຮ້ອນທີ່ເກັບໄວ້ນີ້ອອກມາໃນໄລຍະທີ່ອຸນຫຼາຍໆ ເພື່ອຮັກສາອຸນຫະພູມທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການເຕີບໂຕ. ວິທີການດ້ານພະລັງງານຄູ່ນີ້ເຮັດໃຫ້ການນຳໃຊ້ແສງຕາເວັນທີ່ມີຢູ່ຢ່າງມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ສະເໜີວິທີການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ມີຄວາມເປັນເອກະລາດເພື່ອເພີ່ມຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້. ເຕັກໂນໂລຢີເຄື່ອງປ່ຽນແປງພະລັງງານ (inverter) ທີ່ທັນສະໄໝຮັບປະກັນການສົ່ງພະລັງງານທີ່ສະເໝືອນສະເໝີ ໃຫ້ແກ່ອຸປະກອນເອເລັກໂທຣນິກທີ່ອ່ອນໄຫວ ແລະ ລະບົບປ້ອງກັນໄຟຟ້າລົ້ມເຫຼວກໍຈະປ້ອງກັນອຸປະກອນການປູກທີ່ມີຄ່າຈາກການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານ. ຄວາມເປັນອິດສະຫຼະດ້ານພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກເຕັກໂນໂລຢີເຮືອນແກ້ວສຸດທິທີ່ໃຊ້ແສງຕາເວັນ ສະເໜີການປ້ອງກັນຕໍ່ການຕັດໄຟຟ້າທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ພືດທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ອຸນຫະພູມເສຍຫາຍຢ່າງຮຸນແຮງ, ເຮັດໃຫ້ເປັນຊັບສິນທີ່ມີຄຸນຄ່າຫຼາຍສຳລັບຜູ້ປູກທີ່ເອົາໃຈໃສ່ຢ່າງຈິງຈັງ ແລະ ບໍ່ສາມາດຮັບເອົາການສູນເສຍໃນການຜະລິດໄດ້. ຜົນປະໂຫຍດດ້ານການເງິນໃນໄລຍະຍາວຈະເພີ່ມຂື້ນຕາມເວລາ ເມື່ອຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານພະລັງງານຄ່ອຍໆເພີ່ມຂື້ນ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານເຕັກໂນໂລຢີແສງຕາເວັນຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງ, ເຮັດໃຫ້ອັດຕາຜົນຕອບແທນດ້ານການລົງທຶນດີຂື້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ສົ່ງເສີມມູນຄ່າຂອງທີ່ດິນ ແລະ ລົດຕ່ຳຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານ.

ເຮືອນແກ້ວສີຂຽວທີ່ໃຊ້ພະລັງງານແສງຕາເວັນ ມີລະບົບຈັດການສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ສຸກເສີນ ເຊິ່ງຮັກສາສະພາບການທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການປູກພືດ ໂດຍຜ່ານເຕັກໂນໂລຢີຄວບຄຸມສະພາບອາກາດອັດຕະໂນມັດ ທີ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງທັງພາຍໃນ ແລະ ພາຍນອກໂຄງສ້າງໄດ້ທັນທີ. ລະບົບເຊັນເຊີທີ່ທັນສະໄໝຈະສັງເກດການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເຖິງອຸນຫະພູມ, ຄວາມຊື້ນ, ລະດັບແສງ, ຄວາມຊື້ນຂອງດິນ, ແລະ ຄຸນນະພາບອາກາດທົ່ວທັງບໍລິເວນທີ່ປູກພືດ, ແລ້ວສ่งຂໍ້ມູນຈິງໃນເວລາຈິງໄປຍັງລະບົບຄວບຄຸມທີ່ເປັນເຄື່ອງຄຳນວນເພື່ອປັບປຸງເງື່ອນໄຂຢ່າງລະອອງເພື່ອຮັກສາສະພາບທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບສຸຂະພາບ ແລະ ຜະລິດຕະພັນຂອງພືດ. ລະບົບລະບາຍອາກາດອັດຕະໂນມັດໃຊ້ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ ການຖ່າຍເທີມຂອງອາກາດຕາມທຳມະຊາດເພື່ອຄວບຄຸມການລົມເວົ້າ, ປ້ອງກັນການຢຸດນິງຂອງອາກາດ ແລະ ຮັບປະກັນວ່າຈະມີລະດັບກາຊຄາບອນໄດອົກໄຊດ໌ທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສັງເຄາະແສງ, ໃນເວລາດຽວກັນກໍປ່ອຍຄວາມຊື້ນທີ່ເກີນຄວາມຈຳເປັນອອກໄປເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເກີດເຊື້ອເຫັດ. ລະບົບເຄື່ອງເຮັດອຸ່ນທີ່ເປີດເຄື່ອງດ້ວຍພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຈາກແສງຕາເວັນ ຫຼື ພວມຮ້ອນທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍພະລັງງານແສງຕາເວັນຈະຮັກສາອຸນຫະພູມໃຫ້ຄົງທີ່ໃນໄລຍະທີ່ອາກາດເຢັນ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບເຢັນດ້ວຍວິທີການລະເຫີຍນ ແລະ ລະບົບບັງແສງຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນການຮ້ອນເກີນໄປໃນໄລຍະທີ່ອາກາດຮ້ອນ. ກົກການຄວບຄຸມຄວາມຊື້ນ ເຊັ່ນ: ລະບົບການລາດນ້ຳຝົດ ແລະ ເຄື່ອງກຳຈັດຄວາມຊື້ນ ຈະເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອຮັກສາລະດັບຄວາມຊື້ນທີ່ເໝາະສົມ ເພື່ອສົ່ງເສີມການເຕີບໂຕທີ່ດີຂອງພືດ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດເຊື້ອພະຍາດ. ລະບົບເພີ່ມແສງທີ່ໃຊ້ໄຟ LED ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ຖືກຂັບເຄື່ອນດ້ວຍພະລັງງານແສງຕາເວັນ ຈະຂະຍາຍເວລາທີ່ມີແສງໃນເວລາທີ່ມື້ສັ້ນໃນລະດູໜາວ, ເພື່ອຮັບປະກັນການສັງເຄາະແສງທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ອັດຕາການເຕີບໂຕທີ່ໄວຂຶ້ນ. ຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມສະພາບອາກາດຢ່າງແນ່ນອນນີ້ ໃຫ້ຜູ້ປູກສາມາດສ້າງສະພາບອາກາດຈຸລະພາກທີ່ເໝາະສົມຕໍ່ຄວາມຕ້ອງການຂອງພືດແຕ່ລະຊະນິດ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດປູກພືດທີ່ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍໄດ້ພາຍໃນໂຄງສ້າງດຽວກັນ ໂດຍການສ້າງເຂດຕ່າງໆທີ່ມີເງື່ອນໄຂສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ອຸປະກອນຄວບຄຸມທີ່ສາມາດຕັ້ງໂປຣແກຣມໄດ້ ສາມາດໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ຕັ້ງໂປຣໄຟລ໌ການປູກທີ່ເໝາະສົມຕໍ່ພືດແຕ່ລະຊະນິດ, ແລະ ປັບປຸງເງື່ອນໄຂສິ່ງແວດລ້ອມອັດຕະໂນມັດໃນແຕ່ລະຂັ້ນຕອນຂອງການເຕີບໂຕເພື່ອເພີ່ມຜະລິດຕະພັນ ແລະ ຄຸນນະພາບໃຫ້ສູງສຸດ. ຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມຈາກໄລຍະໄກຜ່ານລະບົບທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ອິນເຕີເນັດ ໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ສາມາດຕິດຕາມ ແລະ ປັບປຸງສະພາບຂອງເຮືອນແກ້ວໄດ້ຈາກທຸກບ່ອນ, ແລະ ຮັບການເຕືອນກ່ຽວກັບບັນຫາທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນກ່ອນທີ່ຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ສຸຂະພາບຂອງພືດ. ການຄວບຄຸມສິ່ງແວດລ້ອມໃນລະດັບນີ້ ຈະກຳຈັດການລົ້ມເຫຼວຂອງພືດທີ່ເກີດຈາກສະພາບອາກາດໄດ້ເກືອບທັງໝົດ, ໃນຂະນະທີ່ຍືດເວລາທີ່ສາມາດປູກພືດໄດ້ ແລະ ເຮັດໃຫ້ສາມາດປູກພືດທີ່ເປັນໄປບໍ່ໄດ້ໃນສະພາບອາກາດທ້ອງຖິ່ນ.

ເຮືອນແກ້ວສີຂຽວທີ່ໃຊ້ພະລັງງານແສງຕາເວັນປະກອບດ້ວຍລະບົບຈັດການນ້ຳທີ່ຄົບຖ້ວນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍນ້ຳໃຫ້ໜ້ອຍທີ່ສຸດ ດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄໝໃນການເກັບກູ້ ການປິ່ນປົວ ແລະ ການນຳມາໃຊ້ໃໝ່ ໂດຍທັງໝົດຖືກຂັບເຄື່ອນດ້ວຍພະລັງງານແສງຕາເວັນທີ່ເປັນມິດຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ລະບົບການເກັບນ້ຳຝົນທີ່ຖືກປະກອບເຂົ້າກັບໂຄງສ້າງຫຼັງຄາຂອງເຮືອນແກ້ວ ຈະຈັບຈຸ່ມ ແລະ ເກັບຮັກສານ້ຳຝົນໄວ້ໃນຖັງເກັບນ້ຳທີ່ອຸທິດເພື່ອຈຸດປະສົງດັ່ງກ່າວ ເຊິ່ງເປັນແຫຼ່ງນ້ຳທີ່ຍືນຍົງ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການພຶ່ງພານ້ຳຈາກລະບົບນ້ຳເມືອງ ຫຼື ນ້ຳໃຕ້ດິນ. ລະບົບການກອງແລະການປິ່ນປົວທີ່ທັນສະໄໝ ໂດຍໃຊ້ພະລັງງານໄຟຟ້າຈາກແສງຕາເວັນ ຈະປິ່ນປົວນ້ຳຝົນທີ່ເກັບໄວ້ເພື່ອກຳຈັດສິ່ງປົນເປືືອນ ແລະ ປັບລະດັບ pH ໃຫ້ເໝາະສົມ ເພື່ອຮັບປະກັນຄຸນນະພາບນ້ຳທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບການຮົດຕົ້ນ ແລະ ປ້ອງກັນລະບົບຮາກທີ່ອ່ອນໄຫວຈາກສານເคมີທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ລະບົບຮົດທີ່ເປັນວົງຈອນປິດ (closed-loop irrigation systems) ທີ່ມີອຸປະກອນການຮົດແບບເປີດເປືອຍ (drip emitters), ອຸປະກອນການຮົດແບບຝົ່ງ (micro-sprinklers), ແລະ ປັ້ມການລົ້ມເຫຼວໃນລະບົບ hydroponic ຈະສົ່ງນ້ຳໄປຍັງບໍລິເວນຮາກຂອງຕົ້ນໄດ້ຢ່າງແນ່ນອນ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍນ້ຳຈາກການລະเหີດ ແລະ ຂັບໄລ່ການໄຫຼລົ້ນທີ່ອາດຈະພາເອົາສານ питатель (nutrients) ໄປຈາກເຂດທີ່ປູກ. ລະບົບຄວບຄຸມການຮົດອັດຕະໂນມັດທີ່ຖືກຕັ້ງຄ່າດ້ວຍແຜນການຮົດທີ່ເໝາະສົມຕາມປະເພດພືດ ຈະປັບເວລາ ແລະ ປີ້ມຈຳນວນການຮົດຕາມການອ່ານຄ່າຄວາມຊຸ່ມຂອງດິນໃນເວລາຈິງ (real-time soil moisture readings) ເພື່ອປ້ອງກັນທັງສອງສະຖານະການ: ການຂາດນ້ຳ (water stress) ແລະ ການຮົດຫຼາຍເກີນໄປ (overwatering) ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ຕົ້ນເສຍຫາຍ ຫຼື ສູນເສຍຊັບພະຍາກອນ. ລະບົບການນຳມາໃຊ້ສານ питатель (nutrient recycling systems) ຈະຈັບຈຸ່ມ ແລະ ປິ່ນປົວຂີ້ເຫຍື້ອຈາກຕົ້ນ ແລ້ວປ່ຽນວັດຖຸອິນີນ (organic matter) ໃຫ້ເປັນປຸ່ຍແຫຼວ (liquid fertilizers) ເພື່ອນຳມາໃຊ້ຄືນໃນລະບົບຮົດ ເຮັດໃຫ້ເກີດເປັນເສດຖະກິດວົງຈອນ (circular economy) ທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການນຳເຂົ້າຊັບພະຍາກອນຈາກພາຍນອກ ແລະ ເຮັດໃຫ້ການນຳໃຊ້ຊັບພະຍາກອນມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ. ລະບົບການເກັບກູ້ການລະເຫີດ-ການເຫືອຍ (evapotranspiration collection systems) ຈະກັບເອົາຄວາມຊື້ນທີ່ຖືກປ່ອຍອອກມາຈາກຕົ້ນ ແລ້ວເຮັດໃຫ້ໄອນ້ຳຢູ່ເທິງເນື້ອເຄື່ອງທີ່ຖືກອອກແບບເປັນພິເສດ ແລ້ວສົ່ງນ້ຳທີ່ກັບຄືນໄດ້ເຂົ້າໄປໃນຖັງເກັບເພື່ອນຳມາໃຊ້ຄືນ. ຄວາມສາມາດໃນການປິ່ນປົວນ້ຳເສຍຈາກການໃຊ້ປະຈຳວັນ (greywater treatment capabilities) ອະນຸຍາດໃຫ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບນ້ຳຂອງຄົວເຮືອນ ເພື່ອປິ່ນປົວ ແລະ ກອງນ້ຳເສຍຈາກອ່າງລ້າງ ແລະ ອ່າງອາບ ເພື່ອໃຊ້ໃນການຮົດຕົ້ນຢ່າງປອດໄພ ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວທີ່ເໝາະສົມດ້ວຍລະບົບກອງທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍພະລັງງານແສງຕາເວັນ. ລະບົບການຕິດຕາມອັດຈະສະຫຼາດ (smart monitoring systems) ຈະຕິດຕາມຮູບແບບການໃຊ້ນ້ຳ ເພື່ອຊອກຫາໂອກາດໃນການປະຢັດນ້ຳເພີ່ມເຕີມ ແລະ ຮັບປະກັນວ່າຕົ້ນຈະໄດ້ຮັບນ້ຳທີ່ເໝາະສົມ ເພື່ອຮັກສາສຸຂະພາບ ແລະ ຜະລິດຕະພັນທີ່ດີທີ່ສຸດ. ວິທີການຈັດການນ້ຳທີ່ຄົບຖ້ວນນີ້ຈະຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ນ້ຳທັງໝົດໄດ້ຈົນເຖິງເຈັດສິບເປີເຊັນ (70%) ເມື່ອທຽບກັບການດຳເນີນງານເຮືອນແກ້ວແບບດັ້ງເດີມ ແລະ ສະເໜີສະພາບການທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງຕົ້ນ ໂດຍການຈັດສົ່ງສານ питатель (nutrients) ຢ່າງແນ່ນອນ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດໃນບໍລິເວນຮາກ.