2020年09月29日
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綠能與養殖結合,養殖產業推展設施化新契機

文/陳哲俊 攝影/ 陳哲俊
由台南東山區復古的穀倉咖啡出來後,沿165縣道一路往南2.5公里左右,右邊會發現一處非常具規劃充滿綠意悠閒的黑色主體之廠房,若不深入了解,大部分人應該只是驚鴻一瞥,殊不知或許它將啟動國內水產養殖新的一頁。該場域正是近期時常引起話題的「漁電共生」養殖場,一個完全由私人劃時代規劃、建構之高級魚之優質養殖場,具有環保、綠能、保溫、病源隔離等優勢,至於是否是可以作為典範場域,後續文中將做簡略探討。

人類獲取食物發展中,都是從野採、野補、蓄養到人工培養。水產養殖產業也是歷經長遠發展至陸上水養殖型態,世界發展水產養殖史台灣寫下了相當輝煌燦爛的一頁。究竟養殖產業獲利性是相當可觀的,由於許多開發中國家擁有土地、水資源、人力之優勢,因此各國也相繼大量投入水產養殖產業,在此競爭過程中我國的產業優勢日益困窘,甚至呈現水產養殖產業需為生存奮鬥的態勢。

水產養殖產業除了外在壓力外,內在生產問題也是造成水產養殖產業發展的瓶頸,包括氣候因素、水資源、疾病等等。加上近年全球氣候變遷下,發生酷熱、暴雨、霸王級寒流及疾病爆發,每每造成養殖產業重大損失,嚴重打擊我國水產養殖之根基。在此時機水產養殖產業又何嘗不是需要透過設施化發展,力圖突破困境、尋求最佳轉變契機。

在台灣養殖發展中過程中對於,省力、省工、水質優化、自動監測設施、SPF養殖等技術實踐上已有相當程度之進展。但對於室內化、半室內化、簡易隔離設備建構,時常由於台灣傳統養殖產業,習慣操作之單一養殖池塘面積大(3000~5000平方公尺),整體建構規模、成本相當龐大。一般業者在獲利回本效益上還難以預估,因此除了少數種苗場、觀賞魚及試驗單位建構較小型養殖池運用外,鮮少有業者嘗試投入。

日照面積小 台灣太陽能發電限制多

台灣地區隨著產業發展下,大量電力需求不斷提升,但台灣擁有之自有能源資源有限,長期以來都是能源資源輸入國。近年科技發展下綠色能源包括太陽能、風力、潮汐、洋流等均持續發展下,太陽能及風力發電已經具有經濟效益。國外大量運用無生產力之沙漠及無人區域,建設大面積太陽能設施。全世界至2017年底累計太陽能裝置容量達到約402 GW。台灣地處亞熱帶,北回歸線兩側,是極具發展太陽能發電之潛能區域,然而由於發展太陽能需要龐大日照面積,這也是開發太陽能發電的重要限制因子。

國內太陽能發展規劃中,先期以2025 年太陽光電裝置容量達 20GW 目標,其中屋頂型 3GW、地面型 17GW,其中水域型太陽光電規劃初步預計將達成150MW的裝置容量,由於其裝設地點包含水庫、滯洪池、埤塘及魚塭,分別由經濟部水利署及農委會作為主管單位,進行規劃及推動。

由於魚塭光電設施是一種全新模式,漁業署與地方單位在核准及推廣上,需多方考慮各種問題,同時兼顧經濟效益與環境永續,需重點考慮(一)養殖水產品生產:裝置下對養殖生物影響、養殖漁業產出量、水產品質等。(二)水源附近生態體系:特別是對於區域內棲息野生物影響、養殖水質管理。(三)是否會發生汙染:太陽能裝置是否會溶出汙染物、清潔沖洗時會否造成汙染影響水質及養殖生物。(四)同時須考慮太陽能裝置隊產生反射光對於附近民眾之影響。因此相關案場推展也較為緩慢。

在各方依據相關條件考慮下,所規畫出來之漁電共生模式,約可歸納為三類:水面型、立柱型、室內型,筆者將提出相關優勢及不利條件一題供參考。

水面型太陽能板無硬體結構,未來移除疑慮較小。(攝影/游忠霖)

水面型

比照水庫型,架設於養殖池水面之方式。(依申請農業用地作農業設施容許使用審查辦法,第7條,其所有農業設施總面積,不得超過農業用地土地面積之40%。)

優勢:

  • 由於是組合式裝置,並且只有少量集線裝置需進行工程架設,整體作業時間相當短暫,對於養殖作業影響較小。
  • 無硬體建構,業主對於未來移除疑慮較小。
  • 水面上提供陰影效益,對養殖生物可以降低干擾現象。
  • 對於夏季水溫透過減少日照量達成到降低水溫之附屬效應,冬季寒流侵襲時,遞延水溫下降趨勢。
  • 水體吸熱效應,有降低光電板工作溫度可提升發電效益。

缺點:

  • 浮筒會影響水體與空氣之交換效益(水體架設40%浮筒,實際底部面積低於這比率)
  • 浮筒下架設施,影響養殖物收成方式。(筆者試驗規劃中摒棄池底錨定模式,採取池邊錨定,試驗期間收成影響較小。)
  • 池水日照總量減少,對於水中光合作用總量亦將向對降低。(試驗中初步發現對魚類養殖並無差異性呈現。)
  • 相關設施在收成後之清池、曬池及整地作業之影響。(建議方案一,採區分段式作業,方案二採用固型底部規劃,高壓水柱沖洗既可。)
  • 電纜線在水中是否容易發生感電風險。

    太陽能發電設施

立柱型

比照地面型,結構體架設高於養殖池水面之方式。(依申請農業用地作農業設施容許使用審查辦法,第7條,其所有農業設施總面積,不得超過農業用地土地面積之40%。)

優勢:

  • 結構穩固,不受養殖作業應影響。
  • 對於夏季水溫透過減少日照量達成到降低水溫之附屬效應。
  • 對於水體吸熱效應,有降低於光電板工作溫度可提升發電效益。
  • 結構體適當設計,將可提附帶規劃養殖池避風防寒措施。

缺點:

  • 結構建設工程成本高。
  • 柱體若設計架於養殖池對於後續養殖管理、清池及整地作業模式須再規劃或進一步改變養殖池規劃。
  • 對於土建工程業主普遍質疑未來如何復原,造成洽談合作不易進展。

    室內HDPE養殖場。

室內型

太陽能發電設施附屬架設於養殖場屋頂,周圍設立完整遮蔽設施。(依申請農業用地作農業設施容許使用審查辦法,附表四;水產養殖設施分類別規定施建築面積與其他類別建築設施合計最大興建面積為該養殖場土地總面積80%。)

優點:

  • 具有完整封閉結構體,在環控上產生正面效應,包括;夏日溫度由於日照大量減少,水溫不會過度升高;冬季熱量封閉於室內大幅提升池水溫度,若需要加熱也可獲得較佳效果。
  • 雨水的影響也可以避免,包括酸雨、暴雨對於養殖管理影響。
  • 室內養殖中產生水氣大量帶走熱量效應,降低於光電板工作溫度可提升發電效益。
  • 封閉養殖系統加上恰當管理作業,可以有效阻絕病源傳播途徑,有效提升養殖效益。

缺點

  • 整體建構工程成本高,建設時間長。
  • 須採取兩段式申請,發電時間相對遞延。
  • 整場結構上需大量柱體結構,養殖池設計規劃需進行改變。
  • 對於整體工程業規劃需有長時間使用之概念,可能需要由土地所有者共同參於投資經營,採取長期經營發展之規劃形式。

當然還有一些共同的問題須待釐清,包括太陽能板發電效益之持續性,還有設施維護權責與太陽能板回收問題,同時也得考慮建構設施對於颱風之抵抗力、耐受性、使用壽命,以及若產生損及鄰田之處置原則。最後要思考20年後契約之存續方式,研擬附屬光電設施二階段審查模式,調整為預審、立約加後續持續追蹤。

在此各界對於綠能產業大起之時代,水產養殖產業擁有優良日照效應優勢,此時此刻是否能藉此風起雲湧的態勢,讓產業大步邁進、蛻變,是相當令人關注的議題。

本文轉載自第389期《漁業推廣》月刊

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