農電共生

外國農電經驗》日本農電由小農主導,近 7 成約 1 分地,以色列推出多樣性農電試驗

台灣的「農電共生」由光電業者主導開發,因缺乏區位規劃的指引,形成四處圈地亂象。地面型農電可能造成農地支離破碎,農業部於 2020 年 7 月修訂法規後,嚴拒開放地面型農電。 日本的農電開發模式剛好相反,營農光電鮮少由大型企業開發,絕大多數農電案場由小農主導,佐以專門協力農民的小型能源公司,地方政府則嚴格把關。以色列則是另一個積極推動農電的國家,他們推出全世界最多樣性的農電試驗,限定在 1.5 公頃小面積範圍下,實驗 120 個計畫,希望藉此找到農電共生的可能性。 台灣農電共生倡議團體「台灣環境規劃協會」邀請日本、以色列農電專家考察國內光電發展,並舉辦座談會,對台灣農電共生發展提出建言。《上下游》採訪該協會秘書長陳郁屏,並佐以介紹日本、以色列專家的案例分享,探討農電共生在台灣的機會與挑戰。 日本:311 之後激發全民運動,農電案場高達 3500 座 日本由小農營運的農電案場多達 3 千 5 百場,是世界上最多小型農電事業的國家。尤其從福島核災後能源責任意識興起,高電價制度有利民眾設置自發自用的電力,以務農為基礎、發電為輔的農電,開始蓬勃發展。 田島誠 (Makoto Tajima) 是日本永續能源政策研究所資深研究員,他介紹道,2013 年 311 福島核災衝擊後,日人對核能產生不信任感,同時在災後重建的思考下,很多人從能源跟永續出發,激發了很大的能源公民責任意識。當時的日本首相菅直人也支持這種由小農自發的農電事業,於是推派一個官股銀行提供農民金融服務,並由技術服務者直接與農民合作。 其中,核災區千葉縣最具代表性,它是福島核災後發展農電最積極的地區,除了學者與地方意見領袖想推動外,地方農民也想藉由光電守住農業,千葉縣便以市民力量推動營農型光電。相對之下,其他縣市以個別農戶單打獨鬥,往往經歷千辛萬苦才能開創第一例。 近 3500 戶小農取得營農型資格,在日本各地都有(圖片來源/田島誠,圖片提供/環境規劃協會) 日本:近七成案場在一分地規模上下 日本的環境多山、耕地有限,小農社會跟台灣都很類似,不含審核中的約有 3500 座農電案場分布全國各地,而且 90% 案場面積在 1 公頃以下,更有 65% 規模小於 100kw(約一分地規模),種植作物多達 120 種。 田島誠在簡報中指出,目前日本農電案場前六大作物,依序是日本生薑、神桌上的祭祀用樹、稻米、香菇、藍莓及蜂斗菜,但值得注意的是,多達 6 至 8 成的作物被更換,農民為了配合光電下種植作物適應性,需轉換成不需全日照作物。 由於地方政府嚴格監管,必須維持產量才能持續保有售電執照,所以申請農電申請案大部分屬於優質農區。而且第一階段只能申請三年,三年後才能再申請延展到十年,此後每隔十年申請一次,如果不續申請資格,就必須移除地上物。 常見的兩種營農型光電板,立柱式可平均分散遮應處,追日形則將遮蔭集中,藉由活動式太陽能板設計,提升發電效益,但成本也稍高。(圖片提供/環境規劃協會) 限定農民嚴格監督:農電未符務農事實即刻拆除,沒有輔導改善期 日本農電只能由持有土地的農民申請,且案場僅能「一時轉用」(暫時性變更),三年內若未通過查核必須立即拆除,稽核上非常嚴格,因此對大型開發商而言沒有進場誘因。然而,一種以社區在地經營為導向,協助農民的「B型企業」也應運而生。 日本農電共生案場幾乎完全由農民出發,依農民想法設計,精打細算就地取材,從水電行能買到的材料開始,用最便宜的想法開始試驗逐漸修改,農民須證明案場仍維持高度生產力,才能持續售電。但是田島誠也指出,在日本農電共生真正阻力是地方的農業委員會(類似地方農業主管機關)。 日本農電事業面對主要來自農業部門的抵制,田島誠認為這是農業的本質,對新事物、新思維相對保守,很多地方的第一案都異常辛苦,要結合專家學者、證明案場的合理性,才能夠申請開發或申請延展。 來台實地參訪光電現況後,田島誠認為每個國家的條件不同,日本經驗不能完全複製,即便日本有上千個案場,卻也沒有最理想模式。近年來日本政府對農電態度也不再積極,成長確實也遇到瓶頸。不過他確認必須倚靠在地探索、在不同地方試驗,才能逐步打開可能性。 台灣光電業者壽明驊向田島誠介紹大林的營農型牧草種植案場。(照片提供/台灣環境規劃協會) 以色列:推出全世界最多樣性農電試驗 另外受邀分享的是法商 Sun’Agri 以色列分公司執行長 Bar Weiss,Weiss 出身自農家,為了改善農業而投身農電研究。他指出以色列跟台灣農電發展處境類似,土地稀缺(可耕地 42 萬公頃),從被敵意國家環繞的條件來看,也算是島國,確保食物生產很重要。與台灣擁有同樣日照條件,且農業人口也是急速下降,每隔一個世代幾乎就剩下十分之一。 以色列農業同樣依靠進口,所以農民必須面對高度市場風險,所幸以色列擁有強大的農業科技。但是政府農業部門也同樣擔憂,「一旦開放農電,農民就只想賺光電收益而不想務農」;或者變成「市場失靈」,生產價值不高的農產品,甚至虛假敷衍營農事實,因此農地被法律高度保護。 農電共生尤其困難的地方在於,農業作物品項不同、栽植方式需光條件與土地位置不同,要結合小農需因地制宜考量,因此以色列推出了一個全世界最多樣性的農電試驗,限定在 1.5 公頃小面積範圍下,招募到 460 個試辦計畫申請,經過層層篩選,最終有 120 個計畫進入實作。 Weiss 認為農業有多種作物因地制宜,需要由政府資助大量的試驗,才能啟動農戶的自主性創造。(圖片來源Sun’Agri官網) 政府制訂上位計畫,確保農電作法到位 Weiss 提到非常實務的見解,能源公司想把農業做到「剛好就好」,他們不會在能源生產上節省資金,卻會省下精進農電技術資金,因為多做試驗對能源業者而言沒有誘因。所以政府的角色很重要,以色列政府制訂一個上位計劃確保各部門合作,用一年的時間完成原本三到五年才能修改好的法規,並對試驗專案提供三年資金以及專案優惠的躉購費率。 Weiss 強調農電結合是新技術,對農業應用有風險,必須有資金的保障,農民才敢接受這個風險。「足夠的資金,讓各種創新可以伸展」非常關鍵,而且農電共生並不是相鄰並排在一塊土地而已,「農電共生應該要是一種能幫助農業適應氣候災害的模式」。雖然政府內部也有不同意見,但以色列未來將有 100 個實驗點,數據將匯入一個數據庫,他相信以色列將成為農電共生的全球領導者。 日、以為鏡的啟發?陳郁屏:擺脫垂直關係,才能創造差異化 陳郁屏指出,台灣的綠能政策獨厚大企業、大資本,不只土地競爭非常激烈,光電商以工程思維找大面積土地複製,扼殺許多小型再生能源可能性。綠能沒有走向社區,反倒變成資本套利遊戲,更不是農民需要的尺度。日本雖然有大型業者,卻也有小型發展,光電可以支持農業,支持農村永續。 不過在台灣農電發展的現實是,跟農電共生同屬營農型光電的漁電共生,光電公司透過高租金取得漁塭土地,然而光電效益並未顯著提升漁民生活,反而形成土地競爭導致漁民反彈。對此,陳郁屏認為,漁電共生雖然有土地複合利用的想法,過程中並沒有處理好公平性問題。透過承租取得土地的大型光電開發商,跟養殖戶變成垂直的上對下關係,原有養殖戶沒有辦法取得主導權與積極性,關係反而變得不對等。 她認為農電共生的重要性在於開創平行的夥伴關係,讓農民取得資金服務,由光電商擔任技術服務者,雙方關係對等下,業者有機會可以開創差異化服務。例如日本的農電共生從農民出發,為了滿足農業因地制宜的需求,逐漸開發出軟硬體專利技術。但台灣農電結合的試驗很少,技術革新就陷入停滯。 陳郁屏認為,農電共生從小農跟社區出發,有機會重新建立社會對公民發電的信心。(照片提供/台灣環境規劃協會) 由農民自主開始奪回綠能主導權,期待農電共生重建社會支持度 陳郁屏指出,劃定綠能發展區釋出農地開放變更種電,讓國土失序開發的問題再次暴露,不只在地反對,學者也批評。歷次農地釋出並沒有解決問題,光電業者同樣是大規模開發地面型,先做好做的、有利可圖的土地,卻終究無法啟動社會參與。 她也認為,政府有沉重的政策目標要在時間內達成,所以都往大面積去開發,然而「時間壓力無法轉換出好的案場,只會轉換出被罵的案場」,她批評政府把短期目標看太重,導致台灣再生能源的可能性不斷萎縮,社會反感的阻力也越來越大。 陳郁屏強調,倡議團體期待的農電共生並非寄望於大型企業,而是藉由農電共生,制定以農民為主、將社區納入的能源計畫,並倡議以小規模試驗開始啟動,將農電作為農村振興手段,讓光電利益真正回到農民。 她認為,台灣不乏公民電廠倡議,有不少環境組織先當發起人,然而電價結構跟競爭機制都不利於小參與者。農電共生複雜,但若能讓農民跟在地組織結合,從小規模試驗開始,有機會轉化綠能發展的主軸,從大型資本轉化為民間力量,才能同時重建社會對綠能的信心。 本文來自外國農電經驗》日本農電由小農主導,近 7 成約 1 分地,以色列推出多樣性農電試驗 | 上下游 (newsmarket.com.tw)

農電共生雙重互利,降溫效果更好還能延長模組壽命

農電共生是現在常見的太陽能設置型態,既能保有農作糧食,也可以發展太陽能綠電,最近美國研究指出,與傳統的太陽能板相比,農電共生的太陽能系統架設高度較高,能提高模組散熱冷卻效果,帶來較佳的發電表現、還能延長模組壽命。 美國康乃爾大學團隊這次以物理學角度來研究,從提高太陽能板功率轉換效率跟延長模組壽命來看農電共生的成本跟收益。根據指導教授 Max Zhang 先前的研究,美國約有 40% 公用事業太陽能電廠建立在農地上,而大約 84% 被認為適合發展太陽能的土地為農用地。 為了不與農爭地,出現綠電與農業相互扞格的尷尬場面,農電共生為一個選項。團隊利用基於流體力學的微氣候模型和太陽能板溫度資料,評估農電共生太陽能板的高度、地面光反射和蒸散速率,最終團隊認為,農電共生可以解決未來的糧食-能源問題(food-energy problems)。 結果顯示,比起在一般地面上架設太陽能板,在植披上的模組表面溫度下降更快,研究指出,對比在地面上 50 公分高的太陽能板,在大豆上方 4 公尺處的太陽能板降溫可達 10 度。 這是因為植被和土壤的蒸發速率和地表反射率強,導致模組的降溫效果更顯著,這種被動冷卻不僅能提高太陽能板的發電效率,也能延長太陽能板使用壽命,最終提高長期經濟潛力,第一作者 Henry Williams 表示,研究顯示出雙重利益,一方面可以生產糧食,另一方面也提高太陽能的經濟效益。 雖然說更高的太陽能板,意味著更高的初期成本,但根據世界資源研究所的資料,到 2050 年,為了養活  100 億人,全球糧食需求預計將增長 50%,農電共生則是一種互惠互利的概念。 Made in the shade: Growing crops at solar farms yields efficiency (首圖來源:unsplash) 本文來自:農電共生雙重互利,降溫效果更好還能延長模組壽命 | TechNews 科技新報

德國電力營運商積極探索農地與太陽能發電複合運用之可行性

作者:經濟部 /駐德國台北代表處經濟組 德國電力營運商積極探索農地與太陽能發電複合運用之可行性 資料來源:德國經濟週刊(WIWO) 文號:1124020067號 有感於社民黨(SPD)、綠黨(Grünen)、自民黨(FDP)組成之聯邦政府正致力拓展全德再生能源建設,並已於2022年大幅修正「再生能源法」(Erneuerbare-Energien-Gesetzes, EEG),簡化電廠設立行政流程與減少障礙,德國大型電力營運商VattenfallRWE以及小型太陽能電廠開發商BayWa r.e.,近期正積極探訪德國各地區農村,與擁有農地所有權之農家洽談土地運用合作,盼使農地可同時運用於農作物耕種與太陽能發電,俾同時為企業與農民創造額外收益,並對德國能源自主與糧食安全做出貢獻。 據德國財經專業雜誌「經濟週刊」(WirtschaftsWoche, WIWO)報導,目前相關設施大致可分為3類: 一、農地高架型設施:在農地上設置高架,太陽能面板安裝於高架上,下方則仍可讓農耕機具通行以進行農事,太陽能面板並可視農事需要移動位置,主要可運用於種植小麥、馬鈴薯之農地。 二、畜牧型設施:牛、羊群可於太陽能面板旁土地進行放牧或圈養。 三、果樹型設施:太陽能面板較一般地面型面板更為架高,使蘋果樹、櫻桃樹或莓果樹可種植於太陽能面板下方區域。 BayWa r.e.公司負責人Matthias Taft坦言,目前尚不清楚哪種類型的設施可為農民帶來收益、哪種設施具有推廣到全德之潛力,未來仍必須進行試驗與改良。 WIWO分析指出,為達2030年太陽能發電215GW之目標(2022年底發電容量為66.5GW),德國勢必加緊步伐、開拓可以運用於發電之空間。未來全德太陽能發電約有二分之一係由架設在屋頂上之裝置發電,另一半則需運用開放空間,例如停車場上方、高速公路、廢棄褐煤礦區、垃圾掩埋場、廢棄機場以及農業用地等。就經濟效益而言,使用一般閒置空地作為太陽能電廠,通常比雙重運用土地更為便宜,但德國是否可取得足夠空間是懸而未決之難題。且依據德國指標性技術研究機構「Fraunhofer Institute太陽能系統研究所」(Solare Energiesysteme, ISE)之評估,高架太陽能發電系統之潛力達1,700GW,另修正後之「再生能源法」亦降低農民因使用農地發電而失去農業補貼或遺產稅優惠之風險,致使複合式運用農地之誘因正逐漸提升。 另一方面,為促進農地複合運用,RWE公司已於全德新增7個營運據點、新聘200名員工,專營相關業務,並將於德西Garzweiler廢棄煤礦區附近(位於北萊西伐邦Nordrhein-Westfalen)建造容量為3MW農地與太陽能複合式電廠;Vattenfall公司則宣布於德北Tützpatz(位於麥佛邦Mecklenburg-Vorpommern)建造76MW之複合式電廠。顯示不僅電力營運商對相關商機躍躍欲試,亦已為德國經濟帶來促進就業之效益。 針對相關趨勢,德國農民協會(Deutscher

109年底農牧業有架設太陽能板2500家

計總處109年農林漁牧普查結果顯示,因為農地徵收、公共建設等影響,農牧業可耕作面積較五年前減少7.8公頃,但因農地活化政策推動,生產農作物面積反而增加1.1萬公頃。另農業綠能推廣上,109年底農牧業有架設太陽能板家數2.5千家。 主計總處每五年進行一次農林漁牧普查,最新109年底農林漁牧普查結果顯示,農牧業可耕作地(不含畜牧及魚池塭等用地)面積55.7萬公頃,受農地徵收、公共建設及移用造林影響,較104年底續減7.8千公頃、或1.4%;因農地活化政策持續推動,其中用於生產農作物面積49.7萬公頃,增1.1萬公頃、2.2%,未使用面積有4.8萬公頃。近4次普查(15年間)可耕作地面積累計減少4萬公頃或6.8%。 在農漁業經營發展方面,有關休耕農地活化部分,109年稻作全年休耕面積7.7千公頃,5年間續減1.8萬公頃、69.5%;稻作種植面積18.8萬公頃,增1.3萬公頃、7.6%,主要分布於雲林縣、彰化縣及嘉義縣,計占43.9%;雜糧種植面積6.2萬公頃,增2千公頃、3.7%。 農業轉型方面,109年底經營休閒農漁業者2.4千家,較104年底增加214家、9.7%。主要服務類型為觀光農園(如採果體驗)、休閒農場及農村民宿、利用漁船經營遊樂事業(如載客海釣、賞鯨豚)。農漁業同時經營產品加工者計7.3千家,增加1.2千家、19.7%,以從事茶、芝麻等特用作物及水果、魚類等加工較多。 國內農業發展有機安全農業面積持續增加,109年底農業生產未使用化學肥料及合成農藥面積6.9萬公頃或占種植面積13.8%,較104年底續增1.6萬公頃、3.0個百分點,其中取得有機驗證面積1.1萬公頃,增4.3千公頃、65.1%;農作物取得產銷履歷驗證面積3.6萬公頃,增2.4萬公頃或2.2倍。 農業綠能方面,109年底農牧業有架設太陽能板家數2.5千家,其中於畜禽舍屋頂架設者(畜電共生)1.8千家,占地面積估約1千公頃;農耕業架設家數7百家,占地面積376公頃,其中架設於溫室等農業設施上者占16.8%,架設於地層下陷或鹽化等邊際土地上者占83.2%。漁業於魚池塭架設太陽能板家數3百家,占地面積562公頃,其中結合水產養殖(漁電共生)面積占87.7%。 本文 來自:109年底 農牧業有架設太陽能板家數2500家