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國立屏東科技大學智慧農業中心併聯型太陽光電發電系統實例

2021-03-15

蔡文田 特聘教授

國立屏東科技大學


有鑑於臺灣糧食自給率不到40%,在氣候變遷所導致極端氣候日趨嚴重的困境下,致使農業生產風險增加;再者,臺灣農村人口老化與每一農民農地耕種面積不大的影響,造成農業人力大幅短缺,使農業生產力受到相當的衝擊。近年來,政府在新農業政策下導入智慧農業技術,藉由省工省力機械設備、輔具及感測元件的研發應用,以及強調碳足跡之再生能源的電力供應,並結合跨領域之資通訊技術(Information and Communication Technology, ICT)、物聯網(Internet of Things, IoT)、大數據(Big Data)分析、區塊鏈(Block Chain) 等前瞻技術,減輕了農場作業負擔與降低勞動力需求,並提供農民更有效率的農場經營管理模式,使農業生產符合消費者需求,邁向「效率」、「安全」、「低風險」的新農業時代。

屏科大智慧農業中心 (1091014日拍攝;後面4個黃色貨櫃屋上方設置太陽光電板)。

 

屏科大智慧農業中心會議室 (1091014日拍攝;上方設置太陽光電板)。

 

國立屏東科技大學承教育部107年起所推動「優化技職校院實作環境計畫」之經費補助及學校校務基金補助款,設置一個10公頃左右的智慧農業生產示範基地(即智慧農業中心,圖1),作為作物栽培及循環農業教學示範場域,且發展六級產業之教學農場,以呼應政府正推動之5+2創新產業中之新農業及循環經濟,同時配合政府低碳能源電力之鼓勵政策,於中心內4個黃色貨櫃屋的上方設置有太陽光電板,以完全供應一些使用空間(例如會議室,圖2)之電力需求,即每兩個40尺貨櫃為一組,面積約59.48 平方公尺,共四組,故中心的太陽光電發電系統共有面積約240平方公尺,其總裝置容量43.2千瓦(kW)。此系統之發電量、發電功率等資訊可由電腦螢幕畫面即時展示;圖3顯示近一個月(9月13日至10月12日)之發電量變化及其總收益、圖4顯示今日(10月14日)自上午7時至下午4時左右之功率曲線變化。

圖3 屏科大智慧農業中心太陽光電發電系統電腦螢幕展示畫面。

(1091014日拍攝;電腦螢幕展示近一個月之發電量變化及其總收益)

 

屏科大智慧農業中心太陽光電發電系統電腦螢幕展示畫面。

(109年10月14日拍攝;電腦螢幕展示今日之發電功率曲線)

 

國立屏東科技大學智慧農業中心自109年4月初建置完成後,其太陽光電系統至今已累績產出約9000度電力。若以109年躉購電價每度電約新台幣4.5元計算(以屋頂型、裝置容量級距20-100 kW為基準),可售電力收益約新台幣4萬元;若以台電公司所公告的108年電力碳排係數每度0.509公斤計算,可減少溫室氣體二氧化碳約4.6公噸排放。總之,此中心的核心目的是在實作農業教學,但也看出其兼具有能源教育、環境教育及資訊教育之附屬功能,使學校成為名符其實的”綠色大學”[註:依「世界綠色大學評比」(GreenMetric World University Ranking),國立屏東科技大學已連續6年為全國排名最佳綠色大學],未來更朝向政府正推動的大學永續發展目標(Sustainable Development GoalsSDGs)。

(本文撰寫得以完成,特感謝國立屏東科技大學智慧農業中心主任顏昌瑞特聘研究員及科技農業學士學位學程蔡尚翰助理教授之協助)