AIXTRON发表2008会计年度财报,受惠于LED终端需求上
发展LED植物工厂路在何方
黄山市公共资源交易中心LED显示屏采购和安装项

发展LED植物工厂路在何方

日期:2020-07-31 10:21点击数:

  发展LED植物工厂路在何方

   根据联合国估计,到2050年全球人口将再增加30亿人,这表示人类需要额外开发10亿公顷的耕地,才可避免粮食短缺;但全球可以耕种的农地几乎都已开发,因此植物工厂成为解决粮食危机的重要关键。 许多先进国家已纷纷投入植物工厂,因为它不但可以解决粮食危机,且不受环境日益恶化影响。植物工厂俨然成为未来农业发展趋势。 不过,台湾缺乏农企业,导致多数植物工厂都是100平方公尺以下的小型工厂,大多是实验室或开放式产线,且大多栽种便宜的蔬果,导致亏本连连,但仍吸引许多大企业积极投入。 整体而言,台湾除了粮食价格不稳定之外,还面临自给率年年衰退状况,至今只剩3成左右,与日、韩相比,台湾虽有更优越的粮食生长环境,但自足率却较低,植物工厂的建设不仅可帮助台湾稳定粮食价格,也可望在未来提升粮食自给率,但在台湾推行植物工厂是否可行,值得仔细探究。 植物工厂光源是关键 植物工厂集四大要点于一身,才能发挥最大效益,包含建筑、设备、环境控制、生长材料,当然这四大要素也是相辅相成,并非缺一不可。植物工厂分为三种,阳光利用型、阳光与人工光源并用型及完全人工光源密闭型。 植物工厂的设备需要由各个不同产业一起结合而成的产物,包含灯源、风扇、湿度计、水源调整、二氧化碳供应设备等,其中以光源最为关键,少了光源的植物工厂就不是人工光源工厂,而是仰赖阳光的温室。其他像二氧化碳则是可有可无,增加二氧化碳排放主要为让植物的生长更快、更好。 人工光源是密闭式植物工厂最主要的关键设备之一,光源又可分CCFL、金属卤素灯、高压钠灯、荧光灯和LED灯。日本的植物工厂多采用荧光灯管做为人工光源,因为在几年前LED灯的价格高于荧光灯管10倍以上,以投资角度来看,选择荧光灯管较为合适;但随着LED灯的价格快速下滑,已有愈来愈多厂商采用LED植物灯。 由于密闭式植物工厂平均点灯时间约12至18小时,电力耗费成为植物工厂的一大考虑。现今LED整体产业供过于求,导致价格下滑快速,已有多家厂商将LED照明投入植物工厂,且得到不错效果,但初期投入成本仍高于T5荧光灯管及高压钠灯,不过寿命长、省电、体积小,达到全光谱光源、没有热辐射等优点,让LED在植物工厂的应用快速崛起。 技术不同视环境改良 各国植物工厂技术发展大不相同,因应不同气候、设备等进行改良,其中又以日本植物工厂发展环境与台湾植物工厂发展环境最为相近。 以荷兰的植物工厂来说,多以栽种花卉、香草为主,目前荷兰多数的植物工厂仍以阳光型为主,但因高纬度的地理位置,昼短夜长,多采用高压钠灯进行补光。荷兰是目前植物工厂发展最好的国家,最新发展的园艺作物永续节能温室生产技术与应用,结合了LED等人工光源的光照技术、光质、光通量,以及远程自动监控系统等,有效提升生产质量。未来荷兰的植物工厂发展目标是温室村(Zonneterp)的概念,其中重复利用的概念,节省能源及水源,达到自给自足。 而为解决城市二氧化碳日益严重问题,美国Despommier教授提出在城市中建造大型建筑农场,除可吸收二氧化碳,还可利用城市污废水来灌溉食物,一楼可以开设卖场和餐厅,直接让消费者使用,也同时节省运送时的费用和排碳量。也就是说,北美国家正朝向垂直立体农业建筑的方向发展,这点对于台北市这种寸土寸金的都市并不具效益,但在偏远地区或废弃工业大楼,的确可以进行改良,重新启用,不仅可减少土地利用,也可增加栽种密度。 亚洲国家以日本发展最为快速,但中国大陆和韩国也急起直追。这三个国家都有一共通点,就是政府积极补助,其中以日本最早,在2009年便针对植物工厂提出高达150亿日圆补助,而大陆也在「十二五计划」中,列有奖励精致农业,韩国政府则是在电力支出及设厂上提供优惠。 反观台湾,政府不但没有直接补助方案,还有休耕补贴,农家不种田也可以领钱,因此目前许多农田休耕,自然导致台湾农产品自给率不足;加上台湾缺少农企业,植物工厂难以发展。目前全球植物工厂成本都比农地耕种高,若无政府补助实在难以发展。 借鉴日本加强销售通路 台湾拥有许多配置植物工厂设备的优势,包含农业改良研发技术、LED产业等,透过各国的成功发展轨迹及经验检视,可以看出台湾发展植物工厂的机会与挑战。 各国的植物工厂发展环境,以日本和台湾最为相近,日本现有100多家植物工厂,但真获利的仅有3家。这3家植物工厂之所以能成功,主要原因有二:(1)拥有长久的经营经验,且设备已经回本,开始转向营收;(2)厂商都有确定的销售通路。这两点是台湾需要学习的经验,台湾植物工厂的经营模式大多结合餐厅、农场,让消费者可以直接体验,也因为新奇,假日常常爆满,但这类型的植物工厂大多是中小型生产基地,难以达到以量制价,相对的,固定成本也比大量生产来得高。因此,台湾厂商可以仿效日本,与连锁餐厅合作,或仿效韩国,在大卖场内直接有开放式的植物工厂,现摘现卖,不仅可以减少运送成本,消费者也会对看得到的种植蔬果较为安心。 提高附加价值整合出击 植物工厂是一大趋势,但因单价高,难以和农地媲美,如何提升需求是一大关键。其实植物分很多种,目前大多数台湾的植物工厂都是种植莴苣类蔬菜,因为生长周期短,也较容易种植,但价格也相对较低,难以回本。 考虑经济效益,台湾植物工厂未来应该走向生医科技,结合生技,种植高单价产品,并附加植物价值,才有机会转亏为盈,否则以台湾的气候,植栽需吹冷气的情况,实在难以获利。 台湾植物工厂还有另一大问题,一开始厂商为了节省成本,缺少很多系统设备,如室内湿度控制、气流控制、二氧化碳控制等,这也让植物生长环境不如当初实验室理想,导致植物生长难以达到预期。 植物工厂因投入成本高,加上营运费用也不低,导致多家厂商亏损,因此,要如何提升植物的价值就是关键,台湾雅闻香草植物工厂就是最好的案例,该工厂由雅闻生技集团投资,种植含有特殊成分的植物,提炼其成分融入保养品中贩卖,而保养品的价格远高于植物,可藉由保养品平衡营收。 另外,台湾气温偏高,对于建立植物工厂环境不甚理想,但厂商可以走向设备出口,且不能只想LED,应联系上下游设备,提供系统整合才有利基。

  

来源:拓墣产业研究所