促進農業光電發展的土地利用政策改革比較研究（上）

全球越來越多的政府認識到農業光電（Agri-photovoltaics，簡稱APV）的潛力，但法律框架和土地使用政策仍是限制其擴張的因素。藉由比較日本、韓國、臺灣、德國和美國麻薩諸塞州的法律和政策框架，可以確定一些共同的障礙和學習機會。

農地是太陽光電發電的主要場所，世界也正處於太陽光電爆炸式增長中。然而，地面安裝太陽能光電系統的開發是有成本的，土地利用率相對較高，這與減少土地封閉性不一致。另外，太陽光電會導致生物多樣性下降和棲息地破碎化。農業光電可以透過滿足同一塊土地上糧食和能源的需求，同時維持農業生態系統，從而提高土地利用效率。在特別炎熱乾燥的環境中，農業光電可以保護作物，有效應對全球氣候變遷問題。它還可以透過多樣化收入或提供電力來加強農場管理。理論上來說，將不到1%的農地轉化為農業光電發電將足以滿足全球能源需求。推廣這項技術可以為全球能源轉型做出重大貢獻。

►儘管上述列出諸多好處，但是為何世界上還未看到農業光電的廣泛應用?

研究分析了日本、韓國、臺灣、德國和美國麻薩諸塞州的法律和政策框架，這些國家認識到了農業光電在其近期能源政策中的重要性，然而，它們在許多其他方面都有所不同，這樣的多樣性可以顯示農業光電發電在世界各地不同背景的國家所面臨的障礙的普遍性。在初步分析中，研究確定了常見的障礙，並提出緩解這些限制的良好實踐範例，並在此基礎上提出促進農業光電的政策建議。

►農業光電在能源政策中的任務

這五個國家最近都宣佈，要大幅減少碳排，並最遲於2050年實現碳中和或淨零排放。能源部門的脫碳和向再生能源的轉變通常是這些氣候目標的核心。而這些國家的政府也越來越認識到農業光電在能源轉型中的重要性（表1）。

表1 各國氣候變遷目標與農業光電在能源政策中的任務

       日本在2019年的「成長策略後續行動」中宣佈，將在全國範圍內擴大農業光電，即在農田上方安裝光電設備，以加強因為國家人口減少而受影響的農業部門。韓國對農業光電發電認同度最高，該國政府的「再生能源3020計畫」旨在到2030年，其20%的能源來自再生能源，該計畫包含提供10GW的農業光電目標。

臺灣經濟部認識到土地雙重利用對於實現2025年20GW太陽能目標的重要性，因為可用於光電項目的土地有限，在環境和社會負面影響最小的地區，優先考量漁電共生。

德國政府將農業光電納入「再生能源法」的最新修正案。農業光電將能夠參加2022年4月的一場創新技術招標，其中還將包括浮動式光電和停車場光電的招標。美國十個州通過農業光電友好型立法，其中許多州側重於授粉媒介友善型太陽光電計畫。

►能源部門

上網電價補貼（FIT）的引進使得再生能源，特別是太陽能，在許多國家迅速擴張。為了適應能源產業的動態發展，上網電價稅法進行修訂是很常見的。近年來，與農業光電相關的FIT修正案不斷增加，包括農業光電的具體規定和土地雙重利用的優惠待遇（表2）。

日本的FIT修正法案中，有一項修正法案包括對農業光電的優惠待遇。該修正法案要求10-50kW的小型光電設施將30%發電量分配給區域使用，這將是用於日本的大多數農業光電，因為日本的大多數光電計畫都是小規模計畫。然而，只要農業光電能在災難期間提供區域用電，並且該光電計畫已經獲得10年的農地轉用許可證，就可以免除30%強制性最低自給自足率（或稱自耗率）。

表2 各國對農業光電發電的財政激勵措施

       韓國政府則是透過再生能源3020計畫支持小型光電開發商和農民，以推動能源轉型，並為老齡化和低收入農民提供額外收入。因此，以農民為主體的100kW以下農業光電計畫可以報名參加韓國FIT，並在20年內額外獲得約1,070萬韓元（約9,500美元）的年平均收入。

臺灣經濟部於2021年1月公布台灣新的再生能源上網電價，農業光電的一個關鍵是，農業或水產養殖管理與太陽能設施相結合的FIT加價，以鼓勵土地雙重使用。加價為0.1862新台幣/kWh（約0.0068美元/kWh），相當於地面安裝系統電價的5%，上網電價支付期為20年。

德國在2021年的最新修正案中首次在「再生能源法」中提到農業光電。如果（1）系統的裝置容量至少為100kW，（2）該裝置與其他再生能源系統或儲存系統相結合，以及（3）電力不供應自身使用，農業光電公司將可以參加特別的創新技術拍賣並獲得付款。然而，有人擔心，在目前的設計下，農業光電將難以與其他技術競爭，並且可能無法透過創新技術的拍賣獲得任何付款。

麻薩諸塞州是美國第一個為農業光電提供經濟補貼的州。自2018年以來，麻薩諸塞州太陽能再生能源目標（SMART）計畫規定了對不同類型併網太陽能光電開發的激勵措施。該計畫有6種基於位置的補貼率加法器，根據計畫規模和當地公共事業供應狀況，在0.14美元至0.26美元的基本補貼率基礎上提供額外付款。農業太陽能發電機組（ASTGU）是基於位置的補貼率加法器之一，計畫期間為農業光電額外獎勵0.06美元/kWh。SMART計畫為小規模計畫（<25kW）、小型商業計畫（25-500kW）和為低收入家庭帶來利益的計畫保留部分可用容量。

FIT對農業光電的推動發揮了積極作用，然而，對符合條件的計畫要求仍然過於嚴格，且在許多情況下，對這種新的、相對昂貴的技術補貼太低。此外，能源部門仍然存在許多障礙，這些障礙並非農業光電獨有，例如國家電網容量有限，特別是在日本和韓國的農村地區。此外，大型再生能源計畫的利潤往往從農村社區轉移到大公司所在的都市地區。我們需要促進再生能源計畫中更廣泛的社區參與和自主權，以及平等分享利益，以提高社會接受度。

各國的能源部門有其再生能源的目標，然而，地面太陽光電佔據大面積的土地，主要是平地的農地在各國中都是光電開發商的目標，也因此引發農業部門與農民的擔憂，農地應以農業生產為主，以維護國家糧食安全。在這種情況下，能源部門與農業部門必須權衡能源與農業生產之間的平衡，農業光電成為一項解方。然而，這項解方仍涉及許多問題與配套措施，否則最終可能產生政府與民眾都不期望獲得的結果。

參考文獻

1. Makoto Tajima, Christian Doedt, Tetsunari Iida, 2022. Comparative study on the land-use policy reforms to promote agrivoltaics. AIP Conf. Proc. 2635（1）, 050003. https://doi.org/10.1063/5.0115906
2. Bureau of Energy Ministry of Economic Affairs,  「Fishery and Electric Symbiosis - Environmental and Social Inspection,」 Taipei City, Taiwan, 2020. [Online]. Available: https://www.sfea.org.tw/. 
   
3. Cabinet Office, 「Follow-up on the Growth Strategy」, Tokyo, Japan, 2019. [Online]. Available: https://www.kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/pdf/fu2019en.pdf.
   
4. Ministry of Trade Industry and Energy, 「Korea's Renewable Energy 3020 Plan」,  2018. [Online]. Available: http://gggi.org/site/assets/uploads/2018/10/Presentation-by-Mr.-Kyung-ho-Lee-Director-of-the-New-and-Renewable-Energy-Policy-Division-MOTIE.pdf.
   
5. Bundesamt für Justiz, Verordnung zu den Innovationsausschreibungen (Innovationsausschreibungsverordnung - InnAusV) § 15 Festlegung zu besonderen Solaranlagen. 2021.
   
6. Bingle, A. 「State level agrivoltaic policy: the next pioneer of the American west?,」 (unpublished)

備註：

[1]「氣候中和」(Climate Neutral)是努力讓各種溫室氣體或其他造成暖化效應的活動，藉由削減、移除等方式，來加以抵消。 相較淨零排放、碳中和的概念，「氣候中和」不只涵蓋溫室氣體，也包含非溫室氣體的輻射效應，像是土地利用變化對氣候系統的影響等。

[2] 加法器為執行加法運算的數位電路零件，透過該電路零件可以計算出農業光電生產之電力可以獲得多少的補貼付款。