營農型光電無污染 農業轉型新契機

農電共生綠能農業設施模式

專章明定綠能設施得結合農業經營設置於農業用地，農委會又依函示特別規定，農業主管機關得以申請人所提經營計畫之栽種作物，依農業統計年報該等作物近三年產量平均值的7成估認最低生產量，作為合理農業經營事實之判定依據，在法規上確保光電可結合農業經營。

農電共生以日本發展最可稱為全球典範，日本經歷核災後，民意確立地震國不能依存核電，並順應世界趨勢，2013年起啟動「Solar Sharing」農電共生計劃發展再生能源，為以農耕為主結合太陽能發電的模式，農地設置太陽能板後仍繼續生產並維持一定產量，力拼能源轉型以汰除核能使用。

日本推行農電共生理念，太陽能板下的土地仍能種植作物，日本太陽能共享協會研究適合栽種作物的「光飽和點」，「太陽能共享」以「光飽和點」(light saturation point)做為立論基礎，在光飽和點之下，光強(light intensity)與植物的光合作用成正比，而超過光飽和點，光強即便增大，也無助於光合作用。因此，長島彬認為，根據不同農作物的光照需求，調整太陽能面板的裝設密度，將「過剩的」太陽光分享出來發電，不但不會對農作物造成不良影響，還可減少水分蒸發。

太陽能板無毒又環保

根據SEMI發表《太陽光電公共政策建言書》的「太陽光電政策支持度民調」結果，78.4% 民眾支持政府加速太陽光電發展、八成民眾支持在閒置土地發展太陽能產業，或許缺乏宣傳與正確管道，誤解也不少，有70.6% 民眾不清楚太陽能無毒，高達 93.3% 人不知道政府其實有訂定回收太陽能版機制，因此有必要就農電共生的太陽能板無污染進行宣導。

太陽能板內的太陽能電池由無毒性的矽組成，外部則以玻璃及鋁框緊密封裝，而且玻璃是押花玻璃，模組出場前都要經過漏電測試，將模組泡入水中，通入1000V電壓，不允許有任何物質洩露。不會自行溶解或滲出液體造成汙染。

根據各太陽能板自主進行太陽能模組毒物檢測，模組板泡水七天且水質不得含25項主要重金屬與揮發性有機化合物，安全無毒也符合飲用水規定，才能符合SVHC、REACH標準。在太陽能板清洗上，太陽能板外層為玻璃，透過雨水便可清除髒汙，人工清洗也僅需使用清水，無需任何化學藥劑，所以在維護上並不會產生任何污染。所以在搭配農作物生產上，可依農業實際需要進行有機栽培或施肥耕作，不會影響農產作業。

太陽能板回收方面，在政府政策主導下，太陽能業者在建置前都必須繳交回收基金，太陽能模組皆可透過回收處理方式來達到零廢棄的目標，為保障環境不受汙染而必須進行太陽光電模組回收外，經過回收處理的太陽光電模組材料，也大多可重新再利用，如鋁框或玻璃等能100%回收再製。用於模組的貴重稀有金屬，如CIGS化合物薄膜太陽光電模組的太陽能電池會使用銅、銦、鎵、硒等稀有金屬回收價值極高，故透過模組廢棄回收還可作為稀有金屬原料供應來源。

因此農電共生的營運模式下，農作物並不會受到任何污染影響，此外只要太陽能板設計完善，農作物不僅可充份生長，在導入有機農業耕作或精緻農業模式下，還可以進行農產加值，創造更多經濟價值。

日本農電共生翻轉荒地 三屆首相到場慶祝

在日本，農電共生成為當地農業轉型主流，主要目標之一是挽救日本逐年增多的廢棄農田。如今日本的農業人口日益老齡化，願意像父輩一樣務農的年輕人愈來愈少，為維護日本農業的持續發展，不僅限於日本偏鄉地區，許多地方也需要用新技術進行農地改良。依千葉大學合作的作物栽培實證研究更顯示，在千葉縣千葉市緑區以1,500㎡面積進行花生的農電共生試驗，以遮光設計48％下及不使用化学肥料，根據不同的落花生作物品種會有些微偏差，但大多在可控範圍內，對年平均收穫量幾乎沒有影響。

2017年3月，日本農用太陽能的推廣遇到轉機，千葉縣的「匝瑳農用太陽能第一發電所完工」，3.2公頃的荒廢農地重新耕作，賣電收益由當地居民主導，處理農業、教育等在地議題，運作方式為日本首創。落成典禮當天貴賓雲集，除了計畫相關人員150人之外，小泉純一郎、細川護熙、菅直人等歷代總理皆應邀出席，為日本再生能源有史以來最受矚目的一次盛會。

 

架設匝瑳大型營農型太陽能發電系統（1,198kWp），這些都是根據不同天氣條件或是環境所設計的，不論斜坡、大雪、颱風甚至想追著太陽跑都沒問題。這種在農田上方架設太陽能板，同時進行作物種植的「營農繼續型發電」，已經申請到世界專利。

根據匝瑳市飯塚地區千葉廣泛地與當地小學及地區活動結合energy的經營成果，3年間內將10公頃的廢耕地再生，參加計畫的農家平均收入上升超過20%，年拜訪人次達到3,000～5,000，而當地年輕世代繼承、經營農地意願大幅上升。

 

另外根據其他日本農電共生案例，五平山農園種植有機藍莓，賣電收入一年約為 200藍莓的 4 倍左右。除了賣電、藍莓之外，五平山農園亦同時透過賣電收入來經營觀光果園及民宿(農泊)，開拓多元化的收益來源。Mega 第一發電所所在農地地力不高，然屬政府進行整頓之荒地。但透過賣電所得進行整地規劃，仍可種植有機黃豆及有機小麥。「在太陽能板下種植百子蓮、水仙等花卉，這些花因此免去強光和高溫的傷害，產量得以提升。」「利用光照方式的不同，分散花卉的生長期，可以有效率地收穫，延長出貨時間。夏天栽培時也因為遮蔽而減少不適合。」這些的案例，凸顯出農用太陽能的優勢，吸引農友躍躍欲試。

台灣在引進營農型農電共生計畫，亦希望參考日本發展，讓農業能夠從農電產業的發展上獲得固定增值回饋，增加農民在農業與綠電上整體長期收益，使農電共構共享經濟可成為青年從農及強化農企業合作誘因，改善農業勞動力結構、活化低生產力邊際農業用地與不利農業經營農地利用以及提升智慧型科技農業多元應用，從而助益於促進農業永續發展。

（本文由太陽光電發電系統公會 提供）