隨著聯合國預測，2030年全球人口數將達到90億，屆時更將爆發糧食危機，各國都在積極尋求方法解決糧食生產不夠的問題。「植物工廠」成為重要的解決方案。

植物工廠將江栽培技術科技化，且對於天然災害的抵抗力強，解決農民以往總是靠天吃飯的狀況；在不受地點、天氣等外在因素的限制後，不僅土地生產力提高、農民生活也獲得改善，並創造「綠色農金」的龐大商機。

各國技術發展特色化

在CTimes舉辦的「綠色農金之植物工廠」技術研討會中，台灣植物工廠產業發展協會祕書長劉家銘提到，植物工廠是以一種環境所能承受並且安全的方式，在經過規劃後，提供全年無休量產作物的場所。

圖一 : 台灣植物工廠產業發展協會祕書長劉家銘表示，低耗能、高生產率的植物工廠市場需求將劇增。

植物工廠整合了資通、光電、農業領域，是一種高度跨領域的產業。根據各個國家需求不同，所發展出來的模式也不盡相同。以荷蘭為例，荷蘭將工業技術植入農業生產之中，以集約化、規模化、專業化的生產，將大部分的蔬菜、花卉都集中在溫室裡栽培。荷蘭溫室面積約占全世界玻璃溫室面積的四分之一。

日本則是以糧食安全為主旨，推動植物工廠的普及化。由政府率先開發相關基盤技術，並支持與導入示範植物工廠、培養人才，最後推廣到市場面。

台灣，由於生產面積小，且作物不是和國際市場，且地處亞熱帶及熱帶交界，氣候潮濕，導致各種病蟲害容易產生，加上夏季颱風侵襲，各種因素不利於作物生產。因此，發展植物工廠勢在必行。

不過植物工廠牽涉產業層面廣大，而台灣目前正處於產業萌芽期階段，尚未有良好的產業體系，且關鍵技術也還未取得或整合，植物工廠面臨建置成本和生產成本雙高的挑戰。劉家銘指出，台灣必須建立技術與設備的標準化，才能使業者成本降低。

世界「糧瘡」→糧倉

中國是全世界最大規模溫室使用國，在十二五規劃中，政府將農業科技創新列為首要工作，推動太陽光伏農棚。太陽光伏農棚可吸收陽光最豐富的可見光區(380-760nm)，轉換為電能，配合照明系統、灌溉系統等形成一個自給自足的工廠。

在陽光充足的地區，無須人工光源補光，可達到農作和光伏效益雙收。由於效率高且安全的特性，在未來需求將會大增。中國近幾年在農業上的努力也已見成效，從2007年起脫離缺糧國家之列。富陽光電副總經理郭明村說到，中國已從世界糧「瘡」轉變為世界糧倉。

不過中國目前也面臨幾項挑戰，包括成本過高，太陽光伏農棚前期導入成本造價約為一般塑膠大棚的35倍，業者大多望之卻步；太陽光能發電及農作物生產整合技術不成熟，整體成果不如預期。且在政府的示範工程後，與農業生產未緊密結合，最後僅為概念性展示用，農業大棚淪為蚊子大棚。

圖二 : 富陽光電副總經理郭明村提到，中國農業大棚需求日增，使用披覆膜財需求也日益增加，成為太陽能溫室發展應用市場的助力。

LED刺激作物成長

然而，不可否認的是，儘管成本太高，太陽能仍是一項很好的能量來源。由太陽能電板輸出的直流電能夠直接驅動同樣為直流電的LED，而LED又是溫室中較適合作物的燈源，兩者的結合將更能提高整體效率。

在植物工廠中，常會利用人工光源來補足日照不足的限制。因此，燈光為一項極重要的因素。光源不足沒辦法提供作物充分的日照，光源太強也可能對作物造成傷害。通常人們會以為眼睛所看到的強光能夠提供作物最充足的光源，然而，歐司朗(OSRAM)台灣區應用工程師李俊叡指出，適合人類光源的頻譜不一定適合農作物。

目前植物工廠以螢光燈、高壓鈉燈及LED燈為主。其中LED雖然效率不高，但是相較於以往常用的高壓鈉燈或螢光燈，LED燈源擁有較適合作物所需的頻譜，且壽命高、溫度低、低電流、可快速調變光源亮度的優勢，都適合使用在植物工廠內。隨著LED成本逐漸降低後，將有可能逐漸取代其他光源。

圖三 :