利用太陽能：歐盟農業光電的政治經濟

游慧娟博士／2025-07-24 14:41

圖片來源：Freedom Energy Logistics, 2024

歐盟農業光電系統：雙贏解方還是成本轉移？

一份最新的研究報告深入探討了在歐盟地區推廣農業光電系統所涉及的政治經濟學議題。這項研究不僅分析了農業光電的潛在優勢，借鑒政治經濟學中的概念和討論，更科學地檢視了其可能帶來的社會與環境成本，並對現行的政策方向提出了質疑與建議。

農業光電的興起：背景與動機

面對氣候變遷、能源成本上升及農地壓力增加，歐洲正轉向一種創新的解決方案：農業光電（Agrivoltaics）。這項新興技術將太陽能發電與農業結合，提供雙重用途的模式，可能重新定義歐洲的農業景觀。農業光電的概念可追溯至1980年代初期，並在過去十年間，隨著科學進步和政策支持而逐步發展。然而，儘管這項技術在理論上前景光明，實際應用仍面臨機遇與挑戰，需要審慎應對。

農業光電的優勢：理想與現實

農業光電相較於傳統土地利用方式具有額外的優勢，與佔用大量土地的傳統地面型光電（GM-PV）系統不同，農業光電保留農業生產能力。太陽能板的部分遮蔽效應有助於保持土壤水分，減少灌溉需求，並保護作物免受極端氣候影響。此外，這類系統可促進生物多樣性，為授粉昆蟲提供棲息地，並透過再生農業技術提高土壤碳儲存能力。

對農民和土地所有者而言，農業光電還具有經濟優勢。太陽能發電帶來的財務回報通常高於傳統農業，使農業光電成為一種有利可圖的選擇。在政府補貼和長期合約的支持下，該技術的吸引力進一步提升。

儘管農業光電潛力巨大，但仍面臨諸多挑戰。其中之一是遮蔽導致的作物產量下降，影響程度取決於作物種類和地面覆蓋率（GCR）。某些作物可適應部分遮蔽環境，甚至受益於此，但其他作物則可能減產。此外，相較於傳統GM-PV系統，農業光電的單位土地發電效率較低，導致盈利能力下降。

社會接受度亦是一大挑戰。許多農民擔憂農業光電會增加運營複雜度、帶來高昂的初期投資成本，並限制未來農業發展。此外，農業光電的經濟可行性高度依賴政府激勵措施與市場條件，若政策支持不足，該技術恐難以與更成熟的再生能源競爭。

歐盟的政策環境

鑑於農業光電的潛力，歐盟已將其納入《太陽能策略》(REPowerEU) 計畫，目標是在2025年前安裝超過400GW的太陽能發電容量，並在2030年達到750GW。然而，儘管目標雄心勃勃，農業光電在許多成員國仍處於發展初期。

德國率先制定農業光電相關法規，優先確保農業活動並限制作物減產幅度。義大利與法國也制定了指導方針，其中義大利更從《復甦與韌性計畫》（RRP）中撥款超過10億歐元支持農業光電項目。然而，西班牙等國尚未建立明確的監管框架。

《共同農業政策》（CAP）對農業光電的納入進程較為緩慢，目前僅有少數國家在戰略計畫中明確提及該技術，且財務激勵措施有限。這一現狀阻礙了農業光電的普及，使其處於監管模糊地帶。

表1.分析的政策列表

類別	議案	日期
國家能源與氣候計畫（NECPs）	24NECPs更新[1]	2023年6-12月
國家能源與氣候計畫（NECPs）	歐盟範圍內的NECP評估[2]	2023年12月
共同農業政策	2023–2027年CAP策略計畫摘要[3]	2023年11月
歐洲綠色政綱	從農場到餐桌（Farm-to-Fork）[4]	2020年5月
	太陽能策略(REPowerEU)[5]	2022年5月
	再生能源指令（Renewable Energy Directive, Fit for 55 套案）[6]	2023年11月
EC報告	CAP策略計畫的測繪與分析[7]	2023年6月
EC報告	歐盟農業光電的潜力和挑戰概述[8]	2023年

[1] 歐盟成員國根據《能源聯盟與氣候行動治理規則》（Regulation (EU) 2018/1999），須提交 2021–2030 年的國家能源與氣候計畫（NECP）。2023 年 6 月至 12 月期間，共有 24 國完成更新版的提交。

[2] 歐盟執行委員會於 2023 年 12 月對各國提交的 NECP 更新版本進行總體評估，評估其是否足以實現 EU 2030 年氣候與能源目標。

[3] CAP（共同農業政策）策略計畫是歐盟成員國提交的中期農業政策指引，涵蓋糧食安全、農村發展、環境保護與永續農業。2023–2027 年的規劃強調與歐洲綠色政綱協同，並納入更多氣候行動目標。

[4] 該策略為歐洲綠色政綱核心之一，提出食品系統的永續改革，從生產、加工、運輸到消費端，致力於減少農藥、肥料使用，促進生物多樣性與健康飲食。

[5] 該策略屬於 REPowerEU 計畫的一環，為回應俄烏戰爭引發的能源危機，歐盟提出加速發展太陽光電設施，特別推動屋頂型光電、工業區設置及簡化審批程序。

[6] 為實現 2030 年至少 55% 減碳目標，此修正案提升可再生能源占比至 42.5%，要求各國提出更具體措施涵蓋建築、運輸與農業等領域。

[7] 歐盟執委會於 2023 年對各國提交的 CAP 策略計畫進行盤點，分析其在氣候、環境、農業收入支持與農村發展等面向的實施潛力與差距。

[8] 該報告檢視歐盟境內農電共生（Agri-Photovoltaics, APV）發展的技術潛力、政策障礙與土地競合問題，並強調需要整合農業政策與能源政策。

雙贏神話的背後：成本轉移的政治經濟學

該研究的核心論點是，農業光電作為一種所謂的「雙贏」解決方案，實際上可能隱藏著成本轉移的現象。換句話說，某些群體 (如能源開發商和土地所有者)從中獲益的同時，另一些群體 (如農民和當地社區) 卻可能承擔了額外的成本。

以下是報告中提出的幾個潛在的成本轉移途徑：

►土地價格上漲：能源公司為了租賃土地建設太陽能電廠，願意支付更高的租金，這可能會推高農地的價格，使農民難以負擔。

►農業生產模式的轉變：為了適應太陽能板的安裝，農民可能需要改變的耕作方式，例如使用更小型、更昂貴的機械，或者轉向種植對遮蔭耐受的作物。

►環境成本外部化：太陽能板的生產和安裝需要大量的礦物和金屬，這些資源的開採往往會對環境造成破壞，而這些成本通常由其他國家或地區的人民承擔。

►社會不平等加劇：如果農業光電的發展主要由大型能源公司主導，可能會導致土地所有權更加集中，加劇地區的社會不平等。

缺乏補貼將降低誘因：經濟與市場動態

由於地理位置、專案規模和能源市場條件的不同，農業光電的財務可行性難以估算。研究顯示，儘管農業光電系統提升了單位土地等效利用率（LER），但其資本支出（CAPEX）較傳統GM-PV更高。然而，營運支出（Operating Expense，OPEX）兩者相近，導致農業光電的平準化電力成本（LCOE）較高。

躉購電價（Feed-in Tariffs）與電力購買協議（PPA）在降低投資風險方面發揮關鍵作用。然而，隨著太陽能與風能滲透率上升，市場飽和和電價下降的風險（即「收益蠶食效應」）可能在長期內影響農業光電的盈利能力。若缺乏持續的政府干預，農業光電的財務誘因恐將逐步減弱。

表2.農電共生（Agrivoltaics, APV）與地面型光電系統（Ground-Mounted PV, GM-PV）[9]比較

指標	與地面型太陽光電(GM-PV)相比
土地等效利用率（LER）[10]	1.35–2.30 (Gomez-Casanovas et al. 2023); 1.7 (Dupraz et al. 2011); 1.23–2.05 (Amaducci et al. 2018)
資本支出（CAPEX）[11]	+ 50% (Agostini et al. 2021); + 73% (Schindele et al. 2020); + 80% (Trommsdorff et al. 2023)
營運支出（OPEX）[12]	大致相等（在資本支出的1/3至1/5之間）(Mamun et al. 2022; Trommsdorff et al. 2024)
電力平準化成本（LCOE）[13]	+ 38% (Schindele et al. 2020); + 50% (Trommsdorff et al. 2024); + 58% (Trommsdorff et al. 2023)
功率密度(MW/ha)[14]	0.2–0.9 (Chatzipanagi et al. 2023); 0.52 (Feuerbacher et al. 2022)

註：本表評估土地等效利用率（LER）、資本支出（CAPEX）、營運支出（OPEX）、電力平準化成本（LCOE）、以及每公頃裝置容量（功率密度）等指標。

[9] 「地面型光電系統（Ground-Mounted Photovoltaics, GM-PV）」係指直接安裝於土地表面的太陽光電設施，通常不與農業生產並行。作為當前最普遍的太陽能設置形式，其為本表各項指標的比較基準。

[10] 表示同一塊土地同時用於農業與發電時，相較於單獨使用的土地效率提升程度。若 LER > 1，表示農電共生比單一用途（僅農業或僅發電）更有效率。

[11] 指建置太陽能設施初期所需的投資成本（如支架、模組、設計施工等）。農電系統因結構較複雜，一般 CAPEX 較高。

[12] 指系統運作過程中每年的維護、人力、清潔等營運成本。農電共生系統的 OPEX 通常與 GM-PV 相近，或略高，主要依 CAPEX 比例估算。

[13] 綜合初期成本與營運年限後，每度電的平均發電成本。農電共生因初期投資高，LCOE 也相對提升。

[14] 指單位面積上可安裝的太陽能發電容量。由於農業需求限制面板密度，農電共生的功率密度通常低於地面型光電。

與農業政策一致才有未來：土地利用與農業影響

農業光電的一大優勢是可與農業共存，降低土地衝突。然而，其土地需求較傳統GM-PV高出1.6倍，這可能導致農地成本上升。在歐洲，租賃農地用於太陽能專案的收益遠高於農業經營，地租通常為傳統農地租金的十倍。此趨勢或將推高土地價格，使地主受益，但對租戶農民不利。

此外，農業光電的擴展必須與歐盟促進有機農業及生物多樣性保護的政策保持一致。若規劃得當，該技術可支持永續農業，並助力歐盟的氣候目標。然而，若缺乏明確的農業兼容性指南，能源生產可能會優先於農業永續發展。

政策建議：促進公平與永續的農業光電發展

為了確保農業光電能夠真正發揮其環境與社會效益，政策制定者需考慮以下幾個方面：

►強化公共資金支持：由於農業光電的初期資本投入（CAPEX）遠高於傳統農業，公共資金支持至關重要。例如，建立類似德國農業貸款銀行（Land wirtschaftliche Renten bank）的專門基金，或透過歐洲投資銀行（EIB）設立特別融資機制，為小農和土地所有者提供資金支持。

►促進生態農業轉型：農業光電的收益可用於補貼農業生態化轉型，例如支持有機農業、輪作及水土保持措施，避免農業光電淪為僅為提高能源收益的工具。

►優先發展建築光電技術：在擴展農業光電之前，應優先開發建築光電技術，如在工業區、住宅建築及停車場上安裝太陽能設施，以減少對農地的影響。

►加強法規與標準制定：目前，歐盟缺乏統一的農業光電技術標準及監管框架，應制定相關規範，以確保其符合可持續發展目標。

►確保社會公平性：應建立公平的利益分配機制，確保農民與當地社區能夠公平分享農業光電所帶來的經濟與環境收益，而非僅由能源公司與大地主獲利。

結論

農業光電技術在理論上可實現農業與能源的雙重轉型，但在實踐中仍面臨諸多挑戰。若完全依賴市場機制推動，農業光電可能強化現有的土地集中與農業工業化問題，甚至加劇環境與社會不平等。因此，政府需採取積極政策，確保農業光電成為促進農業永續發展與能源轉型的工具，而非僅僅是企業逐利的手段。未來，透過跨領域政策協調、資金支持與監管標準建立，農業光電有望成為歐洲農業與能源可持續發展的重要組成部分。

參考資料

Vezzoni, R. Farming the sun: the political economy of agrivoltaics in the European Union. Sustain Sci (2025). https://doi.org/10.1007/s11625-024-01601-7