促進農業光電發展的土地利用政策改革比較研究(下)
各國對發展再生能源持正面態度,但農業部門與能源部門之間的功能差異,導致農地上能源與農業生產的競合。對於農地雙重利用的方式,各國有不同的法規限制與要求。上集我們提到各國能源政策的任務與能源部門的激勵措施,本集我們將持續探討各國農業部門對於農地上發展再生能源的法規限制與要求的比較分析。
► 農業部門
許多國家的農業部門決策者對在優良農地上開發農業光電持懷疑態度。因此,相關研究在農業部門的法律和政策框架中發現許多限制因素。例如,在實施農業光電之前,對農田的土地使用限制或土地使用轉換的必要性是常見的(表1)。
在日本,可以在所有類別的農地中安裝農業光電,但只有將部分種植基礎區域的土地轉換為非農業用途的批准後才能安裝。農林水產省2013年發布了該農業光電法規,最初,許可期限為3年,在2018年的第2個法規中延長至10年,前提是(1)農民能展示其在農業實踐和管理方面的能力,(2)農業光電設施設置於「荒廢農地」,或(3)農業光電設施設置於「2等農地」或「3等農地」。此外,日本在2021年3月公布了第三個法規,該法規免除了荒廢農地上的農業光電設施在地方政府農業單位處理的土地轉換許可。
韓國政府禁止在由稅收資助的高品質農地上進行除農業用途以外的土地利用。因此,在佔可用面積50%的所有農業促進區,農業光電系統被禁止使用。此外,在農業促進區以外的農地上安裝農業光電系統之前,申請者必須根據「農地法」第36條獲得其他用途的臨時公共設施使用權。許可證有效期為8年,但目前正在討論將其延長至20年。
表1 各國農業光電發電的土地使用限制和轉換
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日本 |
韓國 |
臺灣 |
德國 |
麻薩諸塞州,美國 |
APV的土地使用限制和轉換 |
只有將種植基礎區域的部分土地轉換為非農業用途獲得批准後,才允許在所有類型的農地上安裝APV。 |
農業振興區禁止APV,僅在其他地區獲得公共設施的臨時轉用許可後才允許安裝APV。 |
APV僅允許在指定的區域使用。 (註:已公告漁電共生專區範圍) |
通常需要修改開發計畫和建築許可證。 |
對於正在農業使用的土地或主要農業用地上的APV,提供激勵措施。 |
2020年以前,在臺灣安裝小型太陽能光電設施,2公頃以下的農地使用無須進行變更。這種寬鬆的規定導致以犧牲農業生產為代價在農田上過度開發小型太陽能光電系統。農民可以以比農業利潤高10倍的價格出租農田。這種對農地的開發受到永續農業生產和環境保護組織的強烈批評。農業部(升格前為行政院農業委員會)最終於2020年7月禁止發展型小型太陽能光電。農業部同時對農田上的農業光電進行嚴格量測,因為過去,農業光電有許多嚴重偏向發電而非農業生產的不良做法。最終,農業光電在農田上的推廣基本上停止,目前經濟部與農業部只推廣漁電共生。
德國農業光電尚未被視為一項獨立技術。它屬於地面型安裝太陽能光電系統的類別並遵循其要求。在複雜的德國許可流程中,農業光電最簡單的解決方案是在開發計畫中指定為「特殊光電區」。然而,現實開發中不承認雙重土地利用,導致農業光電的農民沒有資格獲得歐盟農業補貼。德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer ISE)建議新增一個「特殊農業光電區」來解決這個問題。
與其他國家相反,美國麻塞諸塞州積極鼓勵在「農業用地」或「優質農田」上安裝農業光電,在麻薩諸塞州太陽能再生能源目標(The Solar Massachusetts Renewable Target program, 簡稱SMART)計畫中為這些類別的土地提供上述基於位置的加法器公式計算出的補貼。
接受調查的專家強調,土地轉換的申請與審批過程過於耗時。此外,由於地方政府和政府農業部門對農業光電仍缺乏經驗或不熟悉,因此審批過程存在很大的不確定性。當地決策者和農民對農業光電的認識不足進一步加劇這種情況。當地利益相關者往往不知道地面安裝的太陽能光電系統和農業光電系統之間的區別,他們過去可能有負面經歷。對農業光電的認知不足導致農民對農業光電持懷疑態度,社會接受度較低。
► 許可流程
在在安裝農業光電系統之前,參與者需要滿足建築許可證和土地使用轉換的眾多要求。這些對農業光電的要求需要定期修訂,以適應這一相對較新技術的設計變化和創新。並非所有國家都對農業光電有具體要求(表2)。
2013年,日本合法允許在農地上設置農業光電設施。當地的政府農業處根據以下條件批准土地使用轉換,(1)安裝結構只是暫時且易拆除,(2)遮蔽率確保足夠的陽光穿透以促進植物生長,(3)除垂直型APV設施以外,太陽能板的最低高度為2公尺,(4)設置不會妨礙周圍地區的農業活動,以及(5)與周圍農地的平均水準相比,產量減少不得超過20%,但在荒廢土地的計畫除外。這個流程非常耗時,且在地方政府層級的1703個農業處之間有所不同。說服農業處批准其轄區內的第一個農業光電計畫是一項具有挑戰性的任務。
除日本外,麻薩諸塞州的SMART計畫有完整的規定,參與者需要符合這些要求才可獲得補貼。其有關農業光電系統的規定重點如下:
(1) 安裝在正式定義為農地或主要農業用地的土地上。
(2)系統裝置容量必須小於2 MW。
(3) 固定傾斜面板系統的面板最低邊緣必須距離地面至少8英尺(約2.5公尺),或者追日型系統的面板最低邊緣必須距離地面至少10英尺(約3公尺)。
(4)在生長季節內的遮蔽率不得超過50 %。
(5)系統的設計必須能夠在20年計畫期間改善電力和農業生產之間的平衡。
此外,每年都必須提交關於作物或家畜生產力、作物管理以及未來年度可能變化的年度報告。
表2 日本、韓國、台灣、德國和美國麻塞諸塞州農業光電的主要建築許可證和土地使用換轉換要求
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日本 |
韓國 |
臺灣 |
德國 |
麻薩諸塞州,美國 |
建築許可證和土地用途轉換的主要要求 |
農業生產力標準(與周圍農田平均水準相比,產量減少<20%) 遮光率必須確保植物生長有足夠的陽光穿透 最低面板高度:2公尺,垂直APV除外 |
政府目前正在討論農業生產力標準 |
農業生產力標準(至少為前三年平均水準的70%) 光電發電必須符合環境和社會檢核 |
農業光電目前的建築許可要求和土地轉換與申請地面型光電相同 |
農業生產力標準(必須保證發電和農業生產之間的平衡) 遮光率最大為50% 最低面板高度:2.5公尺(固定傾斜面板系統),3公尺(追日系統的水準位置) |
臺灣同樣增加了農業生產力標準的要求,以避免農地上出現更多不良實踐。農作物的產量必須達到統計年報近三年平均產量的70%。此外,即使在建造漁電共生設施時,也必須接受政府和非政府組織開發的「漁電共生環社檢核」。這是一個結構化的過程,在漁電共生計畫的規劃階段,透過利益相關者參與來確定環境和社會問題,並制定對策,以提高許可程序的效率和效力,保證快速做出決策。
關於韓國農業光電設施的要求討論仍在進行中。目前,政府正在辯論農業生產力標準,以避免農地被剝削。
在德國,農業光電被歸類為地面安裝的太陽能光電系統,除了滿足地面安裝的太陽能光電系統的要求外,沒有其他特定要求。
► 政策建議
整體而言,學者觀察到所分析的國家中,農業光電法律和政策框架呈現積極的趨勢。然而,為了確保這項新興且有前景的技術能夠迅速普及,需要持續改善法規和政策。學者確定了成功推廣農業光電所需的三個主要目標:
(1) 農業光電的制度化。
(2) 提高農業光電在社區、市場和社會政治上的接受度。
(3) 對農業光電提供財政獎勵。
除了提出幾項重要措施來實現這些目標,學者也透過分析的國家的最佳實踐案例進行補充(表3)。
表3 農業光電快速推廣的目標、重要措施和良好實踐範例
目標 |
重要措施 |
良好實踐範例 |
APV制度化 |
APV的法律認可 |
FIT法律中的優惠待遇(日本) |
開發計畫中的雙重土地使用類別 |
Fraunhofer ISE(德國)的農業光電試驗案場 |
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治理建設 |
再生能源法規審查工作小組(日本) |
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RE/APV的優先併網 |
德國再生能源法(德國) |
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提高對APV的社會接受度 |
示範計畫 |
研究和驗證計畫(韓國) |
利害關係人參與 |
環境和社會評估(臺灣) |
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跨科學研究和知識共享 |
Fraunhofer ISE – 農業光電研究所(德國) |
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提供財政獎勵 |
APV特殊上網電價 |
SMART計畫中的農業太陽能發電機組補貼率加法器(美國) |
農業光電的制度化對於將農業光電完全納入法律框架、減少法律障礙和減少許可過程中的不確定性是必要的。一個挑戰是要考慮所有相關部門:農業、能源和建築。負責的部門和機構之間的溝通通常不足,受到相互衝突的動機的阻礙,例如促進再生能源與保護農地之間的矛盾。日本的再生能源法規審查工作小組是克服這種治理缺陷的一種方式,以減少法律障礙並增加對農業光電的法律認可。有了政治意願和領導力,來自各部門的關鍵決策者可以合作,迅速推動改革。
發展計畫中缺乏雙重土地使用類別,迫使農民在一個不確定的過程中將農地轉為非耕地,這在各地方政府之間可能有所不同。土地轉換引發了農業補貼資格的問題,並由於其漫長而不確定的過程而阻礙了投資。Fraunhofer ISE提出的「特殊農業光電區域」可以減少一些不確定性。
只有在利益關係人被說服支持農業光電時,才有可能進行推廣。不幸的是,學者的分析顯示,情況並非如此,特別是在農業領域。因此,提高農業光電的社會接受度至關重要。在韓國進行的研究和驗證計畫以及Fraunhofer ISE農業光電團隊進行的跨學科研究可以證明增加農業光電相互瞭解的好處,但前提是我們必須與不同的利益相關者群體有效合作並共享研究知識。
結論
全球越來越多的政府意識到農業光電在成功的能源轉型中的重要性,並將其納入國家能源政策中。然而,法律框架往往是限制而非支持擴展農業光電的因素。特別是來自農業部門的法規往往是具有限制性的,因為農業部門和相關機構優先保護農地。因此,在安裝農業光電系統之前,對土地使用限制或需要進行土地使用轉換的標準做法。這些流程往往漫長、複雜且不確定,阻礙了投資者和農民追求農業光電計畫。相關部門之間為解決法律障礙而採取的合作也因相互衝突的動機而受到阻礙。
此外,當地利益相關者,特別是韓國和台灣,在太陽能光電系統方面有負面經驗。這種負面觀點被轉移到農業光電上,因為人們對地面安裝的太陽能光電系統和農業光電之間的差異尚未完全理解。因此,必須透過展示農業光電對社區的好處來建立信任和相互理解。
在能源部門,日本最近對上網電價(FIT)進行了修訂,其中包括對農業光電的優惠待遇。然而,這些變化不足以引發廣泛的擴展。農業光電相對於地面安裝太陽能光電系統的明顯好處應該得到適當獎勵,以推動更廣泛的推廣。而農業光電的制度化、社會接受度的提高和農業光電特定的財政激勵措施可以緩解擴展農業光電的限制。
參考文獻
- 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
- Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE and Fraunhofer ISE, 2020. Agrivoltaics: opportunities for agriculture and the energy transition; a guideline for Germany, 1st ed. Fraunhofer ISE.
- M. Tajima and T. Iida, 2021. Evolution of agrivoltaic farms in Japan, AIP Conference Proceedings 2361, (in press).
- Massachusetts Department of Energy Resources, 2021. Solar Massachusetts Renewable Target (SMART) Program. https://www.mass.gov/info-details/solar-massachusetts-renewable-target-smart-program.
- Korea Legislation Research Institute, 2018. Farmland Act. https://elaw.klri.re.kr/eng_mobile/viewer.do?hseq=49663&type=lawname&key=Farmland+Act.
- F.-T. Cheng, 2021. Currently of solar sharing in Taiwan: ‘Agricultural power symbiosis’,'Fishing power symbiosis’ and ‘Livestock power symbiosis’. https://energy-shift.com/news/7f85508e-2e57-42b6-b901-c21cb1610cd1.