以最大能源使用門檻評估設施農業之低碳潛力
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2026-04-24
設施農業系統運作方式
隨著氣候變遷與全球糧食需求增加，能在有限土地上穩定生產作物的設施農業（Controlled Environment Agriculture, CEA）逐漸受到重視。CEA 透過控制光照、溫度與營養條件，在溫室或植物工廠等環境中進行作物栽培，可提高生產效率並降低對氣候與季節的依賴。然而，此類系統需大量能源維持環境控制，其整體碳排放是否低於傳統農業仍存在疑慮。
最大能源使用門檻分析方法
為釐清不同情境下設施農業對氣候的影響，新加坡南洋理工大學研究團隊提出「最大能源使用門檻（Maximum Energy-use Threshold）」分析方法。此概念係指在特定電力來源、作物種類與物流條件下，設施農業仍可維持低碳生產的能源使用上限；當實際能源消耗低於該門檻時，CEA相較於傳統農業或仰賴長距離運輸的供應模式，可能具有較低碳排放。
情境因素影響碳排放表現
研究結果顯示，設施農業是否具備減碳優勢，取決於多項情境因素，包括電力來源的碳排放係數、作物種類、生產效率及運輸距離等。例如，在遠離主要農業產區的地區，若能以在地設施農業生產取代需仰賴空運進口的新鮮蔬菜，特別是保存期限較短的葉菜類產品，整體碳排放量可能降低。
能源使用效率在設施農業中的角色
此外，研究指出，提升能源使用效率為設施農業發展的重要關鍵。例如，提高LED照明效率及優化溫控與環境管理系統，可降低能源需求並改善整體碳排表現。另一方面，CEA可在非農地進行高密度生產，若因此減少農地使用並促進土地恢復為自然棲地，亦可能帶來額外的環境效益。
最大能源使用門檻之應用範圍
綜合而言，「最大能源使用門檻」提供一項可依不同能源結構與供應條件判斷設施農業碳排表現的分析工具，有助於辨識其在特定情境下是否具備減碳潛力，並可作為評估其低碳潛力之依據。本研究已發表於《Nature Communications》期刊。
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