随着联合国预测，2030年全球人口数将达到90亿，届时更将爆发粮食危机，各国都在积极寻求方法解决粮食生产不够的问题。「植物工厂」成为重要的解决方案。

植物工厂将江栽培技术科技化，且对于天然灾害的抵抗力强，解决农民以往总是靠天吃饭的状况；在不受地点、天气等外在因素的限制后，不仅土地生产力提高、农民生活也获得改善，并创造「绿色农金」的庞大商机。

各国技术发展特色化

在CTimes举办的「绿色农金之植物工厂」技术研讨会中，台湾植物工厂产业发展协会秘书长刘家铭提到，植物工厂是以一种环境所能承受并且安全的方式，在经过规划后，提供全年无休量产作物的场所。

图一 : 台湾植物工厂产业发展协会秘书长刘家铭表示，低耗能、高生产率的植物工厂市场需求将剧增。

植物工厂整合了资通、光电、农业领域，是一种高度跨领域的产业。根据各个国家需求不同，所发展出来的模式也不尽相同。以荷兰为例，荷兰将工业技术植入农业生产之中，以集约化、规模化、专业化的生产，将大部分的蔬菜、花卉都集中在温室里栽培。荷兰温室面积约占全世界玻璃温室面积的四分之一。

日本则是以粮食安全为主旨，推动植物工厂的普及化。由政府率先开发相关基盘技术，并支持与导入示范植物工厂、培养人才，最后推广到市场面。

台湾，由于生产面积小，且作物不是和国际市场，且地处亚热带及热带交界，气候潮湿，导致各种病虫害容易产生，加上夏季台风侵袭，各种因素不利于作物生产。因此，发展植物工厂势在必行。

不过植物工厂牵涉产业层面广大，而台湾目前正处于产业萌芽期阶段，尚未有良好的产业体系，且关键技术也还未取得或整合，植物工厂面临建置成本和生产成本双高的挑战。刘家铭指出，台湾必须建立技术与设备的标准化，才能使业者成本降低。

世界「粮疮」→粮仓

中国是全世界最大规模温室使用国，在十二五规划中，政府将农业科技创新列为首要工作，推动太阳光伏农棚。太阳光伏农棚可吸收阳光最丰富的可见光区(380-760nm)，转换为电能，配合照明系统、灌溉系统等形成一个自给自足的工厂。

在阳光充足的地区，无须人工光源补光，可达到农作和光伏效益双收。由于效率高且安全的特性，在未来需求将会大增。中国近几年在农业上的努力也已见成效，从2007年起脱离缺粮国家之列。富阳光电副总经理郭明村说到，中国已从世界粮「疮」转变为世界粮仓。

不过中国目前也面临几项挑战，包括成本过高，太阳光伏农棚前期导入成本造价约为一般塑料大棚的35倍，业者大多望之却步；太阳光能发电及农作物生产整合技术不成熟，整体成果不如预期。且在政府的示范工程后，与农业生产未紧密结合，最后仅为概念性展示用，农业大棚沦为蚊子大棚。

图二 : 富阳光电副总经理郭明村提到，中国农业大棚需求日增，使用披覆膜财需求也日益增加，成为太阳能温室发展应用市场的助力。

LED刺激作物成长

然而，不可否认的是，尽管成本太高，太阳能仍是一项很好的能量来源。由太阳能电板输出的直流电能够直接驱动同样为直流电的LED，而LED又是温室中较适合作物的灯源，两者的结合将更能提高整体效率。

在植物工厂中，常会利用人工光源来补足日照不足的限制。因此，灯光为一项极重要的因素。光源不足没办法提供作物充分的日照，光源太强也可能对作物造成伤害。通常人们会以为眼睛所看到的强光能够提供作物最充足的光源，然而，欧司朗(OSRAM)台湾区应用工程师李俊叡指出，适合人类光源的频谱不一定适合农作物。

目前植物工厂以荧光灯、高压钠灯及LED灯为主。其中LED虽然效率不高，但是相较于以往常用的高压钠灯或荧光灯，LED灯源拥有较适合作物所需的频谱，且寿命高、温度低、低电流、可快速调变光源亮度的优势，都适合使用在植物工厂内。随着LED成本逐渐降低后，将有可能逐渐取代其他光源。

图三 :