【減量】實踐淨零碳排與糧食自給自足-日本農電共享之路

       受到氣候變遷與疫情衝擊、以及烏俄戰爭所持續帶來的能源危機，如何應用太陽能發電導入與農業結合的「農電共享」(Solar sharing)，為實踐淨零碳排和確保糧食與能源的安全等帶來助益，此議題正備受全球關注中。

全球農業用太陽能發電趨勢
       營農與發電共生的概念，最早由德國Fraunhofer太陽能系統研究所(ISE)所提出，在歐美稱「農業光電」(Agriculture Photovoltaic)。爾後，由專門研究太陽能發電的日本CHO研究所長島彬所長自創「農電共生」Solar sharing一詞。其用途除農地上種電外，更廣為用於養殖場、畜牧場、庭園、屋頂、沙漠等地，區分太陽能光的植物栽培和發電用途不同。
       根據德國ISE推估，2021年全球農業用的太陽能發電導入量約有1,400萬千瓦，相較於2018年290萬千瓦多出4.8倍，其最大規模導入國為中國。其除了東亞外，印度、馬來西亞都有導入案例，越南也有設置趨勢。
       在歐洲方面，義大利作為歐盟氣候變遷因應對策「歐洲綠色協議」，以及疫情後的經濟復甦一環，迄今已投入11億歐元，目標在2026年6月開發104萬千瓦的農業用太陽能發電設施上。
       另外，根據歐洲太陽能業者組織Solar Power Europe表示歐盟的農地僅導入1%即可超過7億以上千瓦，對照歐盟2019年總發電量為9.473億千瓦(其中太陽能佔1.204億千瓦)這項數據來看，其發展潛力無窮。

日本的農電共生
       關於日本農電共享導入情況，根據日本農林水產省調查，自2013年開始推動「農電共生」以來，一路攀升2019年度申請通過安裝的件數累積共達2,653件，其農地面積達741.6公頃(約占日本農地總體面積0.02%)。（下圖）

       

       另外，根據國際能源機關(IEA)表示2019年日本總體太陽能光發電量為6,300萬千瓦，營農用佔約1%。
       關於農電共享之過程，隨各國各地區所制定法規與購電制度有所不同，日本方面，則若為農用以外用途需要申請轉換手續，生產力較高優質農地不允許作為發電用地等規定。因此，設立了架設太陽能支柱可臨時轉換非農業用的特殊制度。
       然而，為了避免著重於賣電收入而忽略農作生產，日本農林水產省特此編製了《農電共享指南》，其內容載名設定標準規範與許可範圍作為參考運用。例如：架設高度必須最低2公尺以上，以利於農業機械通過為基準；農作物平均每10公畝產量達該地八成以上(休耕地除外)等標準規範與許可範圍。
       目前，位於日本東京都心約60公里的千葉縣市原市一處，為日本首創設立的農地共享示範驗證基地，設置短版狹窄型的太陽能板支架，以及可調整間格注入光源亮度與角度，因應各種氣候條件的植物生長之研究，截至目前為止，國內外已有韓國、德國、非洲等國家到訪視察，總計人數約三千人以上。除此，該基地產出技術與耐強風系統也獲取技術專利權，同時設備系統也導入諸所農業高校，除了向教育單位推廣外，也為光飽和點學術研究與持久性等相關研究實驗等計畫儲備研究能量。【延伸閱讀】- 太陽能農場排放的二氧化碳量比燃煤電廠更少

資料來源

• 亞洲經濟新聞

文章摘譯

• 農業科技決策資訊平台管理團隊