隨著石油價格不停上漲、能源危機浮現，加上全球氣候暖化，節能減碳也已成為全球共同的責任。在這樣的情況下，加速新興能源產業的發展與應用就便得十分迫切。

為何需要植物工廠？

太陽能發電當然是乾淨能源的最佳技術首選。只不過傳統太陽能發電站都需要佔用非常大量的土地，這樣的方式或許在地廣人稀的地區還能接受，但對於人口稠密、土地資源有限的地區就會構成一個大問題。

此外，傳統的太陽能面板不透光，所以多半建置於屋頂、或者沙漠荒地上。這導致傳統太陽能發電的輸電成本增加。而且，受到建築物外型或者鄰近建築物遮光等因素影響，對於建築物的要求較高，並且經濟效益也較低。

《圖一　太陽能植物工廠本身就能獨自提供植物工廠內包括照明、農業運作所需的所有電力。》

在這樣的情況下，為了取太陽能發電的優點，並避開其缺點，太陽能植物工廠（大陸稱為農業大棚）也因運而生。薄膜式太陽能植物工廠捨棄傳統不透光的矽晶太陽能板，採用可透光式的薄膜太陽能板，其優點就是將可透光的薄膜太陽能發電站和植物工廠結合起來，由屋頂來發電，而棚內可種植農作物。

植物工廠與傳統太陽能發電站相比，更可以有效地利用土地資源，因為利用薄膜式太陽能發電板的透光性，可以像溫室一樣提供植物工廠內植物生長所需要的陽光，且這種植物工廠可以設置在人口稠密區，藉此減少輸電過程中產生的電量損耗。電植物工廠的重要理念，就是在發電的同時兼顧發展設施農業，具有多重的經濟效益。

基本上，太陽能植物工廠本身就能獨自提供植物工廠內包括照明、農業運作所需的所有電力，例如將植物工廠的發電系統與LED照明相互結合，LED可在夜間利用白天發電所獲得的電力提供照明，延長日照時間，來縮短農作物的生長週期。

目前也有薄膜太陽能業者開發出可調整光譜的透光模組，有別於傳統矽晶和其他競爭業者的薄膜太陽能產品，不僅可依據太陽能板下方農作物所需的光譜進行調整，更具有完全穿透等特性，非常適合不同日照需求的農業應用，未來將可望成為具明顯區隔性的太陽能應用藍海。

植物工廠一兼二顧

其實，植物工廠的實際應用案例，在近一兩年中已經逐漸增加。這是由於傳統的溫室在對於農作物的保暖與升溫等關鍵問題上，一直困擾著農耕人員。例如溫度無法維持，或者溫度不足或過熱等，這些問題都可透過薄膜太陽能發電與傳統植物工廠相互結合，所創造的全新太陽能植物工廠來加以解決。

特別是在夏季炎熱的季節，在6～9月份的高溫經常導致許多品種的蔬果無法正常生長，這個時候如果可以利用植物工廠，就等同於為這些農作物加上了隔熱窗簾，可有效地阻隔紅外線，或者過多的陽光直射農作物，這將能有效抑制夏季或者中午陽光直射，導致溫室內溫度升溫過快導致過熱的問題。

另外在冬季和夜晚的時候，薄膜太陽能板也能阻止棚內的紅外波段光線向外輻射，避免溫室內熱能快速流失，減緩夜間溫度下降過快的問題，在冬季和夜晚，可以有效做到保暖的作用。在過去這些令人頭痛的問題，透過植物工廠，都可以獲得有效的解決。

目前在中國山東的太陽能植物工廠示範區域，每一塊薄膜太陽能板平均每天都能發電0.7度，佔地一畝的植物工廠，理想狀況每年能發電4萬2000度。若以目前該區域的40萬畝植物工廠，只要有十分之一使用薄膜太陽能發電，一年內就能創到出16億度的發電量，相當於減少182.5萬噸的二氧化碳排放，非常具有環保價值。

結語

結合薄膜太陽能發電的植物工廠，不僅可以解決傳統農業方面的許多問題，且為綠能農業、節能減碳的推廣立下了良好的典範。不過初期的推廣勢必得結合政府的助力，才有可能逐漸深入農耕市場。未來幾年植物工廠若能在全球農業市場能夠獲得廣泛使用，無非也能為台灣薄膜太陽能業者，在委靡不振的太陽能產業中，帶來另一波成長的新曙光。