随着石油价格不停上涨、能源危机浮现，加上全球气候暖化，节能减碳也已成为全球共同的责任。在这样的情况下，加速新兴能源产业的发展与应用就便得十分迫切。

为何需要植物工厂？

太阳能发电当然是干净能源的最佳技术首选。只不过传统太阳能发电站都需要占用非常大量的土地，这样的方式或许在地广人稀的地区还能接受，但对于人口稠密、土地资源有限的地区就会构成一个大问题。

此外，传统的太阳能面板不透光，所以多半建置于屋顶、或者沙漠荒地上。这导致传统太阳能发电的输电成本增加。而且，受到建筑物外型或者邻近建筑物遮光等因素影响，对于建筑物的要求较高，并且经济效益也较低。

《图一 太阳能植物工厂本身就能独自提供植物工厂内包括照明、农业运作所需的所有电力。》

在这样的情况下，为了取太阳能发电的优点，并避开其缺点，太阳能植物工厂（大陆称为农业大棚）也因运而生。薄膜式太阳能植物工厂舍弃传统不透光的矽晶太阳能板，采用可透光式的薄膜太阳能板，其优点就是将可透光的薄膜太阳能发电站和植物工厂结合起来，由屋顶来发电，而棚内可种植农作物。

植物工厂与传统太阳能发电站相比，更可以有效地利用土地资源，因为利用薄膜式太阳能发电板的透光性，可以像温室一样提供植物工厂内植物生长所需要的阳光，且这种植物工厂可以设置在人口稠密区，借此减少输电过程中产生的电量损耗。电植物工厂的重要理念，就是在发电的同时兼顾发展设施农业，具有多重的经济效益。

基本上，太阳能植物工厂本身就能独自提供植物工厂内包括照明、农业运作所需的所有电力，例如将植物工厂的发电系统与LED照明相互结合，LED可在夜间利用白天发电所获得的电力提供照明，延长日照时间，来缩短农作物的生长周期。

目前也有薄膜太阳能业者开发出可调整光谱的透光模组，有别于传统矽晶和其他竞争业者的薄膜太阳能产品，不仅可依据太阳能板下方农作物所需的光谱进行调整，更具有完全穿透等特性，非常适合不同日照需求的农业应用，未来将可望成为具明显区隔性的太阳能应用蓝海。

植物工厂一兼二顾

其实，植物工厂的实际应用案例，在近一两年中已经逐渐增加。这是由于传统的温室在对于农作物的保暖与升温等关键问题上，一直困扰着农耕人员。例如温度无法维持，或者温度不足或过热等，这些问题都可透过薄膜太阳能发电与传统植物工厂相互结合，所创造的全新太阳能植物工厂来加以解决。

特别是在夏季炎热的季节，在6～9月份的高温经常导致许多品种的蔬果无法正常生长，这个时候如果可以利用植物工厂，就等同于为这些农作物加上了隔热窗帘，可有效地阻隔红外线，或者过多的阳光直射农作物，这将能有效抑制夏季或者中午阳光直射，导致温室内温度升温过快导致过热的问题。

另外在冬季和夜晚的时候，薄膜太阳能板也能阻止棚内的红外波段光线向外辐射，避免温室内热能快速流失，减缓夜间温度下降过快的问题，在冬季和夜晚，可以有效做到保暖的作用。在过去这些令人头痛的问题，透过植物工厂，都可以获得有效的解决。

目前在中国山东的太阳能植物工厂示范区域，每一块薄膜太阳能板平均每天都能发电0.7度，占地一亩的植物工厂，理想状况每年能发电4万2000度。若以目前该区域的40万亩植物工厂，只要有十分之一使用薄膜太阳能发电，一年内就能创到出16亿度的发电量，相当于减少182.5万吨的二氧化碳排放，非常具有环保价值。

结语

结合薄膜太阳能发电的植物工厂，不仅可以解决传统农业方面的许多问题，且为绿能农业、节能减碳的推广立下了良好的典范。不过初期的推广势必得结合政府的助力，才有可能逐渐深入农耕市场。未来几年植物工厂若能在全球农业市场能够获得广泛使用，无非也能为台湾薄膜太阳能业者，在委靡不振的太阳能产业中，带来另一波成长的新曙光。