一、前言
全球極端氣候事件頻繁發生，已經對自然、社會和經濟造成重大破壞和損失，農業也成為其中受害產業之一。歐洲農業正面臨來自經濟、政治與環境的多重挑戰，如生產成本上升、氣候變遷影響加劇、水資源短缺及地緣政治風險引發供應鏈等問題。同時，歐盟設定至2040 年減少 90% 碳排放量的目標，推動再生能源發展成為關鍵策略之一。

在此背景下，農業太陽能（Agrisolar）提供了一種創新的雙重土地利用模式，將太陽能（PV）技術與農業活動整合，不僅能提升農地利用效率，還能增加農民收入，同時加速可再生能源的發展。Agrisolar 包含多種技術，如在農田上方架設太陽能板（Elevated Crop-PV）、在作物行間設置太陽能板（Interspace Crop-PV）、結合生態保育的太陽能系統（Eco-PV）等，使農地能夠同時生產糧食與能源。

根據歐洲太陽能協會SolarPower Europe發布的《Agrisolar Handbook》報告，本文以下簡述有關農業太陽能（Agrisolar）技術及其應用案例(圖一)。

二、農業太陽能案例
農業太陽能（Agrisolar）是一種創新的土地雙重利用模式，透過將太陽能光電（PV）技術整合到農業活動中，使農民能夠同時生產糧食與能源。目前，Agrisolar 可根據土地使用類型與太陽能板配置方式，分為以下幾種主要類型。

(一) 高架型農業太陽能（Elevated Crop-PV）
1.技術說明：高架型農業太陽能（Elevated Crop-PV）是指將太陽能板架設在一定高度（如德國與義大利要求高於2.1公尺；結合畜牧功能則高度在2.5公尺至4公尺之間）之上，使農作物仍可在其下方生長或提供牲畜活動，並允許農業機械進行操作。該技術不僅減少土地需求，還可透過太陽能板減少土壤水分蒸發，可提高耐陰作物產量。

2.實際案例：比利時 Lovenjoel / TRANSfarm農業太陽能試驗計畫
該計畫為比利時魯汶大學(KU Leuven)的 TRANSfarm 農業太陽能示範計畫，研究高架型農業太陽能對作物生長、土壤環境與農業經濟的影響。太陽能板架設於農地上方約5公尺的支架上，每排間隔 13 公尺，能容納4公尺高的農業機械通行 ^[1]。光電板置於傾斜12度的屋頂形支架，並可根據不同農作物需求調整遮蔽率。然而，Elevated Crop-PV 需要額外的支撐結構與基座，以確保太陽能板的穩定性。這些額外的材料與設計將較傳統地面型太陽能系統高出 20% 至 60% 的安裝成本。

(二) 行間型農業太陽能（Interspace Crop-PV）
1.技術說明：行間型農業太陽能（Interspace Crop-PV）指將太陽能板安裝於農作物的行間，如同圍籬，不影響農業機械在 PV 模組之間操作。太陽能板垂直的排列方式，可根據不同農作物的生長需求調整板間距與朝向（如固定式或加裝追日系統），亦可利用雙面發電的太陽能模組（bifacial PV）技術，提高能源轉換效率。然而，根據太陽能板間距與朝向的不同，可能影響某些農作物的生長，但部分作物（如甜菜、燕麥等）可受益於遮陰環境。此外，為了方便農業機械的通行，拉大太陽能板的間距，雖可提高農作物的光照條件，但這也意味著單位面積內可安裝的發電容量降低，影響發電經濟效益。

2.實際案例：
(1)荷蘭 Symbizon 能源生產和永續農業計畫
採用單軸追日系統（single-axis trackers）與雙面發電的太陽能模組（bifacial PV），提高發電效率。垂直的太陽能板的土地遮蔽率僅10%，可降低對農作物的影響。此外，該計畫透過輪種馬鈴薯、甜菜、燕麥、芹菜等作物，並採用9公尺與15公尺兩種行間距，測試不同作物對部分遮蔽環境的適應性與評估不同間距對農業與能源生產的影響。該計畫的發電系統於2024年併入電網，並監測土壤與氣溫變化對農作物生長的影響，及優化太陽能板排列方式。整個研究過程採用有機農業模式，不使用任何化學農藥或肥料，並在太陽能板下方種植生物多樣性綠帶（biodiversity strips），以探討糧食生產、能源生產和生物多樣性之間的共生關係 ^[2]。

(2) 德國位於Merzig-Wellingen的農業太陽能園區
位於Merzig-Wellingen的農業太陽能園區是德國薩爾蘭（德語：Saarland）的能源生產旗艦計畫。園區採用德國農業太陽能公司 Next2Sun 的垂直雙面太陽能系統，太陽能模組離地約0.8公尺，高度約3公尺，行間距為10公尺，總安裝容量達5.3MW，並結合400kW的定置型儲能系統，可供應約 1,800 戶家庭的年度電力需求。太陽能板的圍籬式設計，僅佔用不到 1% 的種植面積，約90% 土地仍可維持農作生產，其餘近 10% 用於生態保育（包括花卉種植區與野生動物走廊）。根據 2024 年研究結果顯示，小麥產量略高於光電區外的田地，但尚未能確定長期趨勢，豌豆產量雖稍降，但仍處於可接受範圍內，仍需更多年度數據驗證。在生態方面，授粉昆蟲與野生動物的數量皆顯著增加，對生物多樣性保護則具正面影響。該計畫展現農業、再生能源與生態保育的成功整合模式，為歐洲農業能源轉型提供了寶貴經驗^[3]。 

(三) 生態型農業太陽能（Eco-PV）
1.技術說明：與傳統農業太陽能（如 Elevated Crop-PV、Interspace Crop-PV）不同，生態型農業太陽能（Eco-PV）主要應用於退化或休耕農地，以促進土壤修復與生態保護。該設計不以農作物種植為主要目標，而是以創新的土地管理方式，增進能源發電以及提升生物多樣性保護、土壤恢復與碳封存能力，即使太陽能板退役後仍可維持農業用地。另一方面，農民可依據歐盟「共同農業政策（Common Agricultural Policy, CAP）」及「自然復育法（Nature Restoration Law）」的環境標準，在部分休耕土地上建置Eco-PV，以創造額外收入來源（發電收益與生態補助）。

2.實際案例：義大利Enel Green Power的永續太陽能園區計畫
該計畫2022年啟動的大型歐洲農業太陽能示範計畫，分別在西班牙、希臘及義大利進行試驗，驗證農業太陽能在歐洲不同地區的技術可行性、生態影響與社會效益。研究結果顯示，由於農作物降低了地表溫度，提升太陽能板發電效率，其影響程度取決於不同作物與當地氣候條件；太陽能板提供部分遮陰，減少農作物的輻射及高溫的影響；太陽能板創造的微氣候條件(microclimate conditions)，可減少15%至20%的農作物用水。此外，在太陽能板行間種植的農作物，如甜椒、蘆薈或植物類(香料、藥用、豆科、牧草)，特定作物在遮陰環境下表現較佳，產量約可增加30%至60%。Enel Green Power 的農業太陽能園區計畫不僅確保農業與能源發展，還將生態復育納入核心設計。在太陽能板間種植特定植物，提供授粉昆蟲與鳥類棲息地，為因氣候變遷面臨生存威脅的物種，提供適合的棲息環境。另一方面，亦透過種植豆科植物，為土壤提供天然氮肥，改善土壤品質^[4]。 

(四) 農場建物型太陽能
1.技術說明：指將太陽能系統安裝在農場現有建築物（如穀倉、畜舍、農場辦公室）屋頂，降低農場電力成本，提高相關設備的能源自給率；或是在溫室屋頂或支架上安裝半透明或以AI技術調節的太陽能板角度，確保農作物獲得適當光照，同時減少高溫與低溫對作物影響，維持穩定的溫室氣候條件。

2.實際案例：法國的太陽能溫室(PV Greenhouses)
法國南部的農業受到氣候變遷影響，極端氣候事件（如熱浪與乾旱）導致農作物生長條件不穩定，特別是熱帶水果種植面臨挑戰。Amarenco 開發太陽能溫室，在溫室屋頂棋盤式交替安裝太陽能板與透明板，確保作物獲得足夠光照，避免過度遮陰問題，提高熱帶水果適應性。同時，依據環境與作物類型，部分地區的水分蒸發降低幅度可達20%至30%。此外，太陽能板產生的再生能源，還可為農民創造額外收入來源，提高農場經濟效益。

[1] KU Leuven. From: https://iiw.kuleuven.be/apps/agrivoltaics/lovenjoel.html

[2] HEMUS. From: https://hemus.nu/project/symbizon/

[3] Next2Sun. From: https://next2sun.com/saarlaendische-umweltministerin-petra-berg-zu-besuch-im-agri-solarpark-in-merzig-wellingen/

[4] Enel Green Power (2022.06.09). Agrivoltaics: Enel Green Power’s campaign bears its first fruits. From: https://www.enelgreenpower.com/media/news/2022/06/model-agrivoltaic-results-experimentation