議題背景：

台灣時間10月2日晚間11:00，瑞典梅拉達倫（Mälardalen）大學研究團隊在《細胞報告物質科學》（Cell Reports Physical Science）上刊登的新研究，發現在紫紅色（magenta）的太陽能板下種植青花菜，比在露天環境下更能協助植物吸收陽光。傳統的深藍色太陽能板通常是不透明的，可能會造成過度遮陰，從而降低某些作物的產量。研究團隊認為，將太陽光譜的不同部分，分配給作物生長與發電的方式，提供一種探索農電共生的方向。

研究團隊在2024年夏秋，在瑞典中部農場搭建兩座約20平方公尺、高1.5公尺的光電棚架，使用透明度分別為50%與70%的紫紅色薄膜光電模組，讓作物較需要的紅光與藍光通過，其餘用來發電；棚下種植青花菜，並與露天的青花菜對照比較。

結果顯示，光電板下的青花菜晚熟25天；成熟時，兩種光電板下的花球鮮重都與露天相近，用光效率為露天的2.8至4.5倍；營養素含量大致相近，但光電板下青花菜的鐵、鋅等微量元素含量較低。研究團隊也提到目前每種處理方式只有一塊試驗區、只做一季，統計結果屬探索性。

論文連結：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2026.103555

為使大眾更加理解這份研究對台灣農電共生的產量評估、光電技術發展與農地政策的意義，台灣科技媒體中心邀請土地利用、光電材料與電力工程領域的專家提供觀點。

 

專家怎麼說？
【韓仁毓】【闕居振】【紐西蘭專家意見】


2026年10月01日
國立臺灣大學土木工程學系教授 韓仁毓

Q1：這篇研究的內容主要是什麼？在資料、方法或結論上，補充或修正了哪些既有認知？

這項研究主要探討「農電共生」（Agrivoltaic, APV）的新技術，也就是在農田上方安裝微透光的紫紅色薄膜太陽能板，一邊種植青花菜，一邊太陽能發電，並分析效益。以下為這篇研究對現有知識所產生的新突破與修正：

一、光譜優化設計突破：研究團隊使用的是紫紅色碲化鎘（CdTe）半透明太陽能板。這種太陽能板經過特殊設計，能精準讓植物光合作用最需要的藍光與紅光穿透，其他波長的光線則拿去發電，試圖達到「植物生長」與「太陽能發電」雙贏。

二、 對現有知識的補充與修正：

（1）過去農電共生研究大多只量測農作物的總重量，或僅在實驗室內測試。這項研究提供了珍貴的戶外實地數據，完整記錄了青花菜在光譜調控下的微量元素，如鐵、銅、鋅、錳與光合作用的曲線變化。

（2）這項研究打破「重度遮陰必然大幅減產」的迷思：產量可維持，但採收期需延後。太陽能板雖然遮擋了約78%～85%的總光照，但只要將採收時間延後25天，從露天的79天延長至104天，青花菜的花球重量與整體生物量，就能達到與露天種植相當的水平。

這項研究也顯示植物的自我調節機能：在太陽能板下的低光環境中，青花菜展現了極強的適應力，在70%透光率的太陽能板下，青花菜的光能量利用效率（RUE）較露天種植提升2.8倍，在50%透光率的太陽能板下則提升4.5倍。在相同低光強度下，太陽能板下青花菜光合作用速率更高，且長出了更多葉片。

（3）研究計算出50%透光率系統的太陽能板發電效率僅為7.2%，但這種「種菜＋發電」的「一地兩用」模式，仍比將土地單獨拿來種菜或單獨拿來發電增加了18%的總土地生產力。

Q2：這份研究的資料來源與研究方法是否合理？有哪些研究限制需要注意？

目前研究是在單一小規模測區下進行，但植物生長與選用品種、當地氣候、土壤狀況等多重因素相關，後續若能設計更為廣泛且標準化之實驗，研究發現會更具說服力。

Q3：這份研究將太陽光譜的不同部份，分配給作物生長與發電的方式？您怎麼評估這個研究方向？

過去談土地的複合利用如魚電共生、農電共生，缺乏的就是此類的科學研究論證；但要能實現共生共利，必須先找出其最佳的互補缺口。此研究在作物生長與太陽能發電雙重考量下，評估太陽光譜的共用效益，未來也可延伸到其它作物，甚至是其它用途，有效利用太陽光譜的各個波段，讓同一塊土地上不同用途的組合，可藉陽光這項天然資源帶來土地最大化的生產力。

Q4：這份研究將農業的價值從作物的產量，轉為同時檢視作物產量與光電生產的產值。 在研究與政策上，您怎麼看待這個取向？

如何友善且有效的運用有限的土地資源，並且不對土地產生負面影響，是全人類需思考的共同方向。台灣地狹人稠，又面臨能源轉型與環境永續經營的雙重責任，此研究恰提供我國土地複合利用效益的一項科學評估架構。在後續政策推動時，我國應以此類框架，建立土地利用規劃時更細緻的效益評估，確保政策制訂與執行，能對台灣這片土地創造最佳的實質效益。

 


2026年10月02日
國立臺灣大學化學工程學系教授 闕居振

Q1：想請教您，這篇研究的內容主要是什麼？在資料、方法或結論上，補充或修正了哪些既有認知？

這項研究探討如何將陽光「分工」：讓適合作物生長的光線透過，其餘用於發電。作者在瑞典以紫紅色薄膜太陽能板栽培青花菜，結果顯示作物僅接受約13%與19%的生長用光，花球鮮重仍接近露天栽培組，光線利用效率最高提升至4.5倍。然而，青花菜成熟延後約25天，整株生物量下降，部分微量營養素亦減少。此結果修正了「遮光必然按比例降低產量」的既有想像，顯示在特定光譜調控下，作物產量與能源利用之間存在更複雜的平衡。

Q2：這份研究的資料來源與研究方法是否合理？有哪些研究限制需要注意？

本研究的優點在於戶外完成完整生長週期，並同時量測光線、溫濕度、產量、營養與發電效能，具備真實情境下的整合性觀察。限制在於每種種植方式僅設置一塊田區，六株樣本皆來自同一田區，難以視為獨立試驗。此外，研究僅涵蓋單一地點、生長季與作物，結果能否推廣，仍需更多地點、季節與作物的驗證。

Q3：這份研究將太陽光譜的不同部份，分配給作物生長與發電的方式？您怎麼評估這個研究方向？

作者採用紫紅色材料，使青花菜較易吸收的紅光與藍光能穿透，剩餘光譜則分配給太陽能發電。此策略不僅關注「透明度多少」，更突顯依作物光譜需求設計透光範圍的可能性，意義超越單純提升透光率。未來若能針對不同作物調控光譜，將有助於兼顧農業生產與能源利用。但需注意，植物亦能利用綠光，而本研究同時改變了光量、光色與溫濕度，因此尚難確定「挑選光的顏色」在效果中所占的比重。

Q4：這份研究將農業的價值從作物的產量，轉為同時檢視作物產量與光電生產的產值。 在研究與政策上，您怎麼看待這個取向？

作者估算，若在1公頃土地上同時栽培青花菜並發電，綜合產出約等同1.18公頃分開使用的土地，凸顯有限土地在食物與能源供給上的潛力。此研究提醒農業價值不應僅以產量衡量，而需兼顧光電附加效益。但在政策層面，不能僅以「總產值」為依歸，以高發電收益合理化農業減產。農地仍應以農業經營為核心，光電定位為附加價值，而非取代農業本質。

Q5：在台灣有類似的研究嗎？我們已有哪些數據？若要在台灣的亞熱帶條件下驗證，需要什麼樣的試驗？

台灣農試所曾在光電溫室中以約40%遮光栽培葉菜，部分小白菜產量仍可達一般栽培的七成，但品質可能改變[1]。未來在亞熱帶條件下，研究不宜直接複製瑞典設備，而應善用高溫、強日照與多雨的環境特徵，系統化於不同季節、地點與作物試驗，比較露天栽培、遮光處理及不同透光顏色的太陽能板，並同時量測產量、品質與發電效能，以確認遮光是否能減緩過強日照與高溫的不利影響。

[1]：農業部農業試驗所，〈營農型光電溫室環境對多種葉菜類蔬菜生長之影響〉：https://www.tari.gov.tw/publication2/index-2.asp?Parser=99,9,52,,,,3294,,,,,96


紐西蘭專家怎麼說？

威靈頓維多利亞大學電力系統工程專家／博士 拉梅什·雷尤杜（Ramesh Rayudu）

這項示範很有前景，展示了特殊設計的太陽能板如何在同一塊土地上同時生產食物與電力。青花菜最後長出大小相近的花球，但成熟時間多了25天。最大的未解問題是：這種有顏色、具「波長選擇性」的太陽能板替作物遮光，真的比一般太陽能板好嗎？這項實驗還無法把光的顏色造成的影響，和板下遮蔭、溫度、濕度等其他變化造成的影響分開。

從工程角度看，目標是讓陽光與土地得到最好的整體利用。研究團隊估計，受測系統在生長期間每公頃可發電約22.5萬度（224.7百萬瓦時），一般太陽能對照組則約為32.5萬度（325.2百萬瓦時），每公頃相差約10萬度（約100百萬瓦時）。依電價與青花菜售價不同，每公頃大約要多生產1.2至3.2公噸青花菜，才能彌補少發的電。

研究顯示，青花菜與太陽能發電結合，比分開生產更能有效利用土地。其他做法，例如在一般太陽能板周圍放羊，也能讓同一塊土地發揮生產用途，但這些研究的條件差異太大，無法直接比較。

因此真正的問題是：波長選擇性太陽能板增加的複雜度，能不能換來足夠的農業價值，彌補較少的發電量？這是我接下來想看到的比較。

坎特伯雷大學電力工程研究中心研究工程師／博士 莎莉·麥克納布（Sharee McNab）

電力工程研究中心認為，必須進一步研究如何讓「農電共生」既可行又有效率。

我們已經看到，大型太陽能電廠與糧食生產爭奪土地的情況愈來愈激烈。在推動再生能源成長的同時，我們也必須保護高生產力的土地。

最近有位研究經費審查委員評論，農電共生其實已經「做完了」，並舉當地牛羊在大型太陽能電廠下方吃草為例。然而，把兩種用途放在同一地點，不等於已經最佳化。要設計出作物產量和發電都表現良好的系統，需要更深入了解光照強度與遮蔭、波長過濾、作物蒸散、氣流等物理環境因素。

這篇論文使用市售、原本為建築整合太陽能生產的碲化鎘太陽能板，探討如何在抽取部分光線發電的同時，讓青花菜長得最好。與對照組相比，青花菜長得較慢，成熟期延後，比對照組長31%，但研究宣稱整體光能利用效率提高為對照組的4.5倍。論文也指出，收成的青花菜在巨量與微量營養素上有差異。其他地方也已有使用半透明單晶矽、鈣鈦礦等不同太陽能電池的農電共生研究，每種都各有取捨。