發(fā)展LED植物工廠“路”在何方

　　根據(jù)聯(lián)合國估計(jì)，到2050年全球人口將再增加30億人，這表示人類需要額外開發(fā)10億公頃的耕地，才可避免糧食短缺;但全球可以耕種的農(nóng)地幾乎都已開發(fā)，因此植物工廠成為解決糧食危機(jī)的重要關(guān)鍵。

　　許多先進(jìn)國家已紛紛投入植物工廠，因?yàn)樗坏梢越鉀Q糧食危機(jī)，且不受環(huán)境日益惡化影響。植物工廠儼然成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。

　　不過，臺(tái)灣缺乏農(nóng)企業(yè)，導(dǎo)致多數(shù)植物工廠都是100平方公尺以下的小型工廠，大多是實(shí)驗(yàn)室或開放式產(chǎn)線，且大多栽種便宜的蔬果，導(dǎo)致虧本連連，但仍吸引許多大企業(yè)積極投入。

　　整體而言，臺(tái)灣除了糧食價(jià)格不穩(wěn)定之外，還面臨自給率年年衰退狀況，至今只剩3成左右，與日、韓相比，臺(tái)灣雖有更優(yōu)越的糧食生長環(huán)境，但自足率卻較低，植物工廠的建設(shè)不僅可幫助臺(tái)灣穩(wěn)定糧食價(jià)格，也可望在未來提升糧食自給率，但在臺(tái)灣推行植物工廠是否可行，值得仔細(xì)探究。

　　植物工廠光源是關(guān)鍵

　　植物工廠集四大要點(diǎn)于一身，才能發(fā)揮最大效益，包含建筑、設(shè)備、環(huán)境控制、生長材料，當(dāng)然這四大要素也是相輔相成，并非缺一不可。植物工廠分為三種，陽光利用型、陽光與人工光源并用型及完全人工光源密閉型。

　　植物工廠的設(shè)備需要由各個(gè)不同產(chǎn)業(yè)一起結(jié)合而成的產(chǎn)物，包含燈源、風(fēng)扇、濕度計(jì)、水源調(diào)整、二氧化碳供應(yīng)設(shè)備等，其中以光源最為關(guān)鍵，少了光源的植物工廠就不是人工光源工廠，而是仰賴陽光的溫室。其他像二氧化碳則是可有可無，增加二氧化碳排放主要為讓植物的生長更快、更好。

　　人工光源是密閉式植物工廠最主要的關(guān)鍵設(shè)備之一，光源又可分CCFL、金屬鹵素?zé)?、高壓鈉燈、熒光燈和LED燈。日本的植物工廠多采用熒光燈管做為人工光源，因?yàn)樵趲啄昵?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/LED">LED燈的價(jià)格高于熒光燈管10倍以上，以投資角度來看，選擇熒光燈管較為合適;但隨著LED燈的價(jià)格快速下滑，已有愈來愈多廠商采用LED植物燈。

　　由于密閉式植物工廠平均點(diǎn)燈時(shí)間約12至18小時(shí)，電力耗費(fèi)成為植物工廠的一大考慮。現(xiàn)今LED整體產(chǎn)業(yè)供過于求，導(dǎo)致價(jià)格下滑快速，已有多家廠商將LED照明投入植物工廠，且得到不錯(cuò)效果，但初期投入成本仍高于T5熒光燈管及高壓鈉燈，不過壽命長、省電、體積小，達(dá)到全光譜光源、沒有熱輻射等優(yōu)點(diǎn)，讓LED在植物工廠的應(yīng)用快速崛起。

　　技術(shù)不同視環(huán)境改良

　　各國植物工廠技術(shù)發(fā)展大不相同，因應(yīng)不同氣候、設(shè)備等進(jìn)行改良，其中又以日本植物工廠發(fā)展環(huán)境與臺(tái)灣植物工廠發(fā)展環(huán)境最為相近。

　　以荷蘭的植物工廠來說，多以栽種花卉、香草為主，目前荷蘭多數(shù)的植物工廠仍以陽光型為主，但因高緯度的地理位置，晝短夜長，多采用高壓鈉燈進(jìn)行補(bǔ)光。荷蘭是目前植物工廠發(fā)展最好的國家，最新發(fā)展的園藝作物永續(xù)節(jié)能溫室生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用，結(jié)合了LED等人工光源的光照技術(shù)、光質(zhì)、光通量，以及遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)等，有效提升生產(chǎn)質(zhì)量。未來荷蘭的植物工廠發(fā)展目標(biāo)是溫室村(Zonneterp)的概念，其中重復(fù)利用的概念，節(jié)省能源及水源，達(dá)到自給自足。

　　而為解決城市二氧化碳日益嚴(yán)重問題，美國Despommier教授提出在城市中建造大型建筑農(nóng)場，除可吸收二氧化碳，還可利用城市污廢水來灌溉食物，一樓可以開設(shè)賣場和餐廳，直接讓消費(fèi)者使用，也同時(shí)節(jié)省運(yùn)送時(shí)的費(fèi)用和排碳量。也就是說，北美國家正朝向垂直立體農(nóng)業(yè)建筑的方向發(fā)展，這點(diǎn)對于臺(tái)北市這種寸土寸金的都市并不具效益，但在偏遠(yuǎn)地區(qū)或廢棄工業(yè)大樓，的確可以進(jìn)行改良，重新啟用，不僅可減少土地利用，也可增加栽種密度。

　　亞洲國家以日本發(fā)展最為快速，但中國大陸和韓國也急起直追。這三個(gè)國家都有一共通點(diǎn)，就是政府積極補(bǔ)助，其中以日本最早，在2009年便針對植物工廠提出高達(dá)150億日圓補(bǔ)助，而大陸也在「十二五計(jì)劃」中，列有獎(jiǎng)勵(lì)精致農(nóng)業(yè)，韓國政府則是在電力支出及設(shè)廠上提供優(yōu)惠。

　　反觀臺(tái)灣，政府不但沒有直接補(bǔ)助方案，還有休耕補(bǔ)貼，農(nóng)家不種田也可以領(lǐng)錢，因此目前許多農(nóng)田休耕，自然導(dǎo)致臺(tái)灣農(nóng)產(chǎn)品自給率不足;加上臺(tái)灣缺少農(nóng)企業(yè)，植物工廠難以發(fā)展。目前全球植物工廠成本都比農(nóng)地耕種高，若無政府補(bǔ)助實(shí)在難以發(fā)展。

　　借鑒日本加強(qiáng)銷售通路

　　臺(tái)灣擁有許多配置植物工廠設(shè)備的優(yōu)勢，包含農(nóng)業(yè)改良研發(fā)技術(shù)、LED產(chǎn)業(yè)等，透過各國的成功發(fā)展軌跡及經(jīng)驗(yàn)檢視，可以看出臺(tái)灣發(fā)展植物工廠的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。

　　各國的植物工廠發(fā)展環(huán)境，以日本和臺(tái)灣最為相近，日本現(xiàn)有100多家植物工廠，但真獲利的僅有3家。這3家植物工廠之所以能成功，主要原因有二：(1)擁有長久的經(jīng)營經(jīng)驗(yàn)，且設(shè)備已經(jīng)回本，開始轉(zhuǎn)向營收;(2)廠商都有確定的銷售通路。這兩點(diǎn)是臺(tái)灣需要學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，臺(tái)灣植物工廠的經(jīng)營模式大多結(jié)合餐廳、農(nóng)場，讓消費(fèi)者可以直接體驗(yàn)，也因?yàn)樾缕?，假日常常爆滿，但這類型的植物工廠大多是中小型生產(chǎn)基地，難以達(dá)到以量制價(jià)，相對的，固定成本也比大量生產(chǎn)來得高。因此，臺(tái)灣廠商可以仿效日本，與連鎖餐廳合作，或仿效韓國，在大賣場內(nèi)直接有開放式的植物工廠，現(xiàn)摘現(xiàn)賣，不僅可以減少運(yùn)送成本，消費(fèi)者也會(huì)對看得到的種植蔬果較為安心。

　　提高附加價(jià)值整合出擊

　　植物工廠是一大趨勢，但因單價(jià)高，難以和農(nóng)地媲美，如何提升需求是一大關(guān)鍵。其實(shí)植物分很多種，目前大多數(shù)臺(tái)灣的植物工廠都是種植萵苣類蔬菜，因?yàn)樯L周期短，也較容易種植，但價(jià)格也相對較低，難以回本。

　　考慮經(jīng)濟(jì)效益，臺(tái)灣植物工廠未來應(yīng)該走向生醫(yī)科技，結(jié)合生技，種植高單價(jià)產(chǎn)品，并附加植物價(jià)值，才有機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)虧為盈，否則以臺(tái)灣的氣候，植栽需吹冷氣的情況，實(shí)在難以獲利。

　　臺(tái)灣植物工廠還有另一大問題，一開始廠商為了節(jié)省成本，缺少很多系統(tǒng)設(shè)備，如室內(nèi)濕度控制、氣流控制、二氧化碳控制等，這也讓植物生長環(huán)境不如當(dāng)初實(shí)驗(yàn)室理想，導(dǎo)致植物生長難以達(dá)到預(yù)期。

　　植物工廠因投入成本高，加上營運(yùn)費(fèi)用也不低，導(dǎo)致多家廠商虧損，因此，要如何提升植物的價(jià)值就是關(guān)鍵，臺(tái)灣雅聞香草植物工廠就是最好的案例，該工廠由雅聞生技集團(tuán)投資，種植含有特殊成分的植物，提煉其成分融入保養(yǎng)品中販賣，而保養(yǎng)品的價(jià)格遠(yuǎn)高于植物，可藉由保養(yǎng)品平衡營收。

　　另外，臺(tái)灣氣溫偏高，對于建立植物工廠環(huán)境不甚理想，但廠商可以走向設(shè)備出口，且不能只想LED，應(yīng)聯(lián)系上下游設(shè)備，提供系統(tǒng)整合才有利基。