農地種電可行嗎?地面型光電的更多解方

今年是再生能源設置受到大眾關注的一年,其中不乏許多選址爭議或是與再地住民的衝突。

例如台東知本溼地為縣府、廠商、原住民領地的衝突,以及道出台灣在保育相關的法規仍有不善盡之處,如知本溼地的價值在候鳥觀察及保育研究受到極大的重視、但是知本溼地卻沒有被列入國有濕地名單中,因此有機會發生此類開發爭議;又如屏東台糖林地打算整地部分用作光電設施,受到在地民眾反對,但是若從早期人工林並未妥善規劃植栽間距而讓植物無法妥善成長,有是另一個可以深究討論的事項。

以下有些不同的觀點可以來思考這個議題。


人工林地種電?學理上無太大疑慮、社會觀感不佳

讓我們先從學理上疑慮上較小的案例:台糖屏東萬巒人工林地說明起。

就現有的資料,可以知道的是:

  1. 這塊人工林地在20年前還是台糖的蔗田。因此,它目前所提供的生態功能,並非當地自然地景原所能支應的(注1)。
  2. 一片林地的淨固碳能力在其10至20歲左右有最大值,在那之後固碳能力會顯著下降;也就是說,台糖林地已經過了其固碳能力最佳的年限。相較之下,太陽能的淨減碳能力在其商業生命週期內不會有顯著下降,且亦遠大於森林的固碳能力(注2)。
  3. 台灣並沒有良好的森林永續管理觀念,因此台糖難以將原有樹林做商業利用、重新種植年輕林地;這造成即使不改做太陽能電廠,台糖也早有將人工林轉作他用的意圖。事實上,改成太陽能電廠,可能是當前台灣林業政策限制重重下,最具環境效益的改作它用選項。

(注1:在種植蔗田以前,台灣西南部的原始植披也以莽原為主,但筆者沒有找到研究資料佐證台糖人工林的確本為莽原)
(注2:森林的固碳能力的量級為每年每平方公尺1000克碳以下,而台灣的太陽能在假設電力系統碳排係數為每度電500克二氧化碳當量下,減碳能力的量級為每年每平方公尺10000克碳以上。即使未來電力碳排密度逐年下降,運輸、供熱、工業等部門的電動化,亦將確保太陽能電廠的減碳效益維持在遠大於人工林的情況。)

當然,學理上疑慮較小,不代表這起案子就沒有遇到阻力。事實上,由於「砍樹種電」這種畫面的負面形象被大力炒作,這個案子可以說反而是近期能源轉型唱衰者最大力對外宣傳的負面個案之一。台糖如果真的有心永續利用土地,並且在衡量後認為發展太陽能仍是最好的選擇,則必須加強公關;如果最後想取消太陽能計畫,將林地改作它用,則仍須將永續利用納入考量。

不過就筆者所知,農委會似乎已經退回台糖相關計劃案的申請,並且有意取消人工林退休後轉做綠電的政策規劃;那些因為太陽能案廠才突然關心起森林生態功能的能源轉型唱衰者,接下來還會用同樣的監督力道關注這片人工林地的後續發展嗎?


農漁業和太陽能共存雙贏之道:Agrophotovoltaik案例介紹

農漁業如何和太陽能共存,則是另一個能源轉型過程中重要的課題。一個失敗的例子便是埤塘光電的推行狀況:在太陽能案廠承包商配合桃園埤塘水利排程、選在放水期間施工,卻被能源轉型唱衰者負面宣傳成「為建置太陽能板將埤塘抽乾」之後,桃園埤塘上建置太陽能的計畫量便大幅減少,成為台灣能源轉型的遺珠之憾。

埤塘光能的設置過程被能源轉型唱衰者不實抹黑後,桃園市政府被迫減少相關規劃。圖片來源

事實上,在農漁用地中適度結合太陽能板所能產生的額外經濟效益,在國外已經有諸多具體研究。以德國Fraunhofer的Agrophotovoltaik研究計畫為例,就指出太陽能板由於能提供農地額外遮蔭、減少土壤水蒸發量,在2017年讓土地使用效率提升60%;在2018年因為德國夏季發生大規模乾旱,土地使用效率的提升更顯著,達到86%。

Agrophotovoltaik研究案的示範農田,土地利用效率相較傳統農光分區,提升了至少60%(乾旱年則有86%)。資料來源:Fraunhofer ISE。

Agrophotovoltaik的平行研究計畫-AquaPV,則在越南實證太陽能板對養蝦場和養魚場的正面效益。和農地的原理相同,太陽能板提供了水體額外的溫度保護機制,使水體溫度變化不致過於劇烈、讓蝦子的成長更順利,同時減少75%的耗水量。另外Fraunhofer亦提及,太陽能板遮覆於養殖魚場上,亦可有效降低養殖魚類被鳥群捕獲的機率。

Agrophotovoltaik的平行研究計畫-AquaPV,則在越南實證太陽能板對養蝦場和養魚場的正面效益。和農地的原理相同,太陽能板提供了水體額外的溫度保護機制,使水體溫度變化不致過於劇烈、讓蝦子的成長更順利,同時減少75%的耗水量。另外Fraunhofer亦提及,太陽能板遮覆於養殖魚場上,亦可有效降低養殖魚類被鳥群捕獲的機率。

台灣也一直有農光共存、漁光共存的相關研究,這些研究理應能在太陽能政策出現重大疑慮時,提供可行的解方。

東華大學環境學院的戴興盛老師近日發文,指出「若每個不同立場的人都堅持自己關切的點寸步不讓」,最後的結果將是,「再生能源僅能在很少數符合所有完美條件的案例中推動,它的整體規模將無法因應挑戰」。

「在系統思考之後,臺灣終究需勇敢做出抉擇,堅定且不能太慢的往再生能源走,這些抉擇絕不會毫無缺點,但我們若因為這些一定會存在的缺點去否定整個決策,結局就是永遠原地踏步。」

研究內容 by Tony Yen 近期光電與既有土地搭配上之疑慮釐清與可行解方探討

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