透過農業光伏系統達成農電雙贏

摘要

農業光伏系統(AV)可同時將土地用於太陽能和農業，在太陽能板下種植農作物，不僅能生產作物，還可提供電力，且不須額外佔用土地，同時減少二氧化碳進入大氣，以達永續發展。

示意圖

　　農業光伏系統（Agricultural photovoltaics, AV，以下簡稱AV）起初於20世紀80年代提出，是指同時同地混合太陽能板發電和農業生產的系統，為農電共享的概念。在太陽能板下種植農作物，除了可以控制透射的光量和波長，剩餘的光源還可以用於能量生產；同時，當植物進行光合作用時蒸散的水分可以冷卻空氣，提高太陽能板的發電效率。然而，目前AV技術面臨的挑戰為如何最大化提高作物產量和太陽能發電，同時最大限度地減少植物因蒸散作用流失的水分，以減少灌溉需求。

　　在先前的研究中，太陽光可透過AV裝置傳輸特定波長的光，包含對能量生產有效的藍光，以及光合作用可利用的紅光，美國杜克大學(Duke University)的研究團隊=以此裝置為基礎，開發了一套數值模型，了解單一作物對不同光譜的反應，試圖找出農業光伏系統如何影響植物產出之地上生物量，並藉以估計農作物產量。

　　此模型考量了植物耐蔭性等變數，這些變數可能影響其在AV系統的生長情形，還考量了太陽能板下方的微氣候和光照，並假設作物依葉片面積大小獲取不同程度的光照資源、呼吸作用速率與植株大小成正比。研究結果顯示，AV栽培的候選作物需具有耐蔭性且葉片面積較大。透過AV系統降低空氣溫度並提高土壤濕度，使植物能將更多的碳分配給地上生物量，進而產生更大的葉片面積，顯示芝麻菜、綠葉甘藍和番茄等較大的葉類作物可能更適用於AV系統。未來將納入作物種植密度等因素，並將研究結果擴展到作物應用。【延伸閱讀】- 【減量】太陽能板如何改善農業、降低食品成本與減少排放

摘要

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