【減量】太陽能板如何改善農業、降低食品成本與減少排放

　　最近發表的論文發現，加拿大具有巨大發展太陽能光電農業（Agrivoltaic）的潛力，因為它是全球第五大農業出口國—根據加拿大生產的食品出口目標，在2025年要達到750億美元。在這裡種植的許多農作物都已被證明可以使用太陽能光電農業技術增加產量，包括玉米、生菜、馬鈴薯、番茄、小麥與牧草。

　　來自全球各地的研究顯示，當農作物被太陽能板部分遮蔽時，農作物產量會增加。產量的增加是可能的，因為在太陽能板下方形成的微氣候（Microclimate）可以節約用水並保護作物免於過多的陽光、風、冰雹與土壤侵蝕。這使每英畝的糧食產量增加，並有助於降低糧食價格。

　　隨著建置太陽能的成本直線下降，全球各國都在安裝太陽能光電農業系統，並透過生產更多可盈利的可再生能源來抵消化石燃料的燃燒。

太陽能光電農業現在是全球趨勢

　　在社會大眾的支持下，歐洲、亞洲與美國的農業部門一直在積極擴大他們的太陽能光電農業農場。

在歐洲，太陽能板覆蓋在不同類型的作物上，像是果樹。與此同時，在亞洲，中國沙漠地區的光電產業越來越普遍，中國透過太陽能光電農業扭轉荒漠化，換句話說是利用太陽能板來綠化以前的沙漠。

　　在美國，有研究顯示，光電產業（Photovoltaic, PV）、農民與大眾都對此類項目的實施抱有期待。對密西根州到德州的美國農村地區進行的調查顯示，如果將農業整合起來，有81.8%的受訪者更有可能支援其社區發展太陽能。居住在農村的居民普遍喜歡維持農業工作，增加銷售能源的收入來源。他們認為它可以作為抵禦通貨膨脹與不良生長季節的緩衝方式。

是時候擴大加拿大的太陽能光電農業

　　在加拿大，太陽能光電農業主要應用於傳統的太陽能農場，這些農場會牧羊。牧羊人在太陽能農場割草獲得報酬，而綿羊則利用太陽能板下的草地遮蔭與吃草。以綿羊為基礎的太陽能光電農業遍布加拿大。

　　太陽能光電農業的生命週期評估（Life Cycle Analysis, LCA）分析了其從概念到使用的影響，發現這些太陽能農場與與單獨生產糧食的農場相比，這些覆蓋太陽能農場排放的溫室氣體減少69.3%，對化石能源的需求減少了82.9%。這很好，但為了維持與其他主要農業生產國的競爭力，加拿大需要在太陽能板下開始大規模農業生產，包括花椰菜、芹菜、辣椒、萵苣、菠菜與番茄等蔬菜，以及馬鈴薯、玉米與小麥等大宗穀物。

　　在加拿大認真採用太陽能光電農業後則可以減少對化石燃料的使用。透過該系統，加拿大不到1%的土地足以滿足該國25%以上的電力需求。同時可以協助國家履行減少溫室氣體排放的承諾，在2030年將電力來自低碳能源的占比提高到90%。

太陽能光電農業超過電力需求

　　在加拿大，太陽能光電農業生產電力的潛力遠高於目前的電力需求。因此，有機會向美國出口綠電，幫助他們減少對化石燃料的需求。其生產的電力還可以為電動車充電亦、取代天然氣爐成為暖氣供應來源也可以作為開採加密貨幣設備所需的電力。

　　儘管發展太陽能光電農業有許多好處，但是在加拿大實際推廣時也存在一些障礙，像是部分法規阻礙了農場的發展。例如，安大略省的法律為了保護農場，法律並不允許在綠化帶安裝太陽能，在亞伯達省也出現類似的問題。阻礙太陽能光電農業發展的另一項因素是成本，由於太陽能光電農業每英畝的興建成本較一般農場高出許多，儘管有額外收入，但農民難以自己興建大規模的太陽能光電農業系統。這表示需要新的融資方式、合作夥伴與商業模式，協助加拿大發展太陽能光電農業。【延伸閱讀】- 研究指出農電共生的經營模式可最大化太陽能光電轉換效率

資料來源

• The Conversation

文章摘譯

• 農業科技決策資訊平台管理團隊