農業光伏發電效益受氣候影響 半乾旱地區具較高應用潛力

2026-03-25

農業科技決策資訊平台 2026-03-25

農業光伏發電概念與應用背景

隨著糧食與能源需求同步增加,農業光伏發電(agrivoltaics)結合太陽能發電與作物栽培,被視為提升土地利用效率的潛在方案。然而,太陽能板所造成的遮蔭效果,可能同時影響作物生長與農業收益,因此其實際效益仍取決於不同環境條件。

整合模型框架與長期模擬分析

美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校(University of Illinois Urbana-Champaign)的研究團隊針對美國中西部農業區域,建立整合作物生理、環境過程與經濟分析的模型框架,評估農業光伏發電系統對作物生長、水分動態與農業收益的影響。模型驗證後進一步進行為期15年的模擬,比較農業光伏發電、傳統農業及獨立太陽能系統的表現,並納入不同氣候條件、作物類型及市場因素,以分析其產量與經濟可行性。

氣候條件對作物產量與收益影響

研究結果顯示,氣候條件是影響農業光伏發電效益的關鍵因素。在美國中西部較濕潤的東部地區,太陽能板遮蔭會降低光合作用,使玉米與大豆產量分別下降約24%16%,進而影響農民收益;相較之下,在半乾旱地區,遮蔭有助減輕作物水分壓力,使玉米產量損失減緩,大豆產量則可提升約6%,並帶來較佳的經濟效益。研究亦指出,系統建置成本(如提高太陽能板高度)可能影響其整體經濟可行性,顯示該技術仍需搭配適當設計與政策機制,才能促進落地應用。

農業光伏發電效益評估與應用條件

整體而言,本研究指出農業光伏發電並非普遍適用,其效益高度依賴氣候與作物條件。透過整合生態與經濟模型,可協助評估不同地區的最佳應用情境,為土地利用與能源發展提供決策參考。本研究已發表於2026年《Proceedings of the National Academy of Sciences》期刊。

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