大家好！我是Shohei。
植物工厂是稳定生产的新一代农业系统。
但目前其电力主要依赖化石燃料，产生了环境负荷和能源成本上升的难题。
因此，现在备受关注的是 “太阳能发电”。
导入太阳能发电，不仅可以解决植物工厂所面临的成本和环境问题，还可以改善企业形象，实现可持续的农业经营。
本文将详细介绍植物工厂导入太阳能发电的优缺点、具体的导入案例，“人工光型”植物工厂的利用方法，以及导入时的注意事项。
首先，什么是植物工厂？请参阅以下文章：
为何植物工厂中的太阳能光能应用备受关注？
植物工厂重视太阳能发电主要有以下三个原因：
- 节能减排效益：
- 降低电费支出：利用太阳能发电，可直接使用光伏发电的电能，减少向电网公司的购电量，节省电费支出。
- 盈余电量可售电：根据与电网公司的合同，发电量中尚未用完的部分可售电，获得收益。
- 环保效果：
- 降低二氧化碳排放量：减少化石燃料发电的用电需求，降低植物工厂的二氧化碳排放量，减少环境负荷。
- 提升环保形象：顺应可持续社会发展潮流，积极践行环保理念，有利于提升公司形象，增加消费者、合作伙伴的认可。
- BCP 对策：
- 灾害时电力保供：当大规模灾害等导致电力供应不稳定的情况下，太阳能发电系统可通过自运行方式，维持植物工厂的运营。
- 保障业务连续性：稳定的电力供应是保障植物工厂稳定生产的重要条件。通过太阳能系统，可降低电力供应风险，提高业务的连续性。
太阳能发电带来的利与弊
植物工厂引入太阳能发电的优点正如上文所述，但在引入前，还需要了解其缺点。
优点
- 降低能耗成本（特别是对电力消耗高的植物工厂效果显著）
- 余量电力的售电增收
- 降低环境负担，提升企业形象（作为“SDGs”的取り組み有效）
- 灾害时的“BCP”对策（作为紧急电源使用）
缺点
- 高昂的引进成本（可以通过补贴制度降低初期费用）
- 发电量的依赖性（发电量的依赖性（引入蓄电池可以获得稳定供应，但会增加成本）
- 安装空间的保障（植物园区的规模和安装地点不同，有时不能保障足够的发电量）
- 维护的麻烦和费用（需要定期检查和清洁，会产生外包费）
光电工厂是否还能有效利用太阳光
不采用太阳能的”人工光型植物工厂”，太阳能发电同样有效。
- 减少电费：人工光型植物工厂使用人造光源（如LED），电能消耗非常大。引入太阳能发电，可以减少向电力公司购电的数量，大幅降低运营成本。
- 环境负荷降低：利用太阳能发电这一可再生能源，有助于减少CO2的排放，降低环境负荷。这对于提高企业形象和实施“可持续发展目标（SDGs）”来说也是有效的。
- 降低电力公司供电不足的风险：即使在电力公司供电不稳定的情况下，如果采用太阳能发电系统，也可以自家发电维持植物工厂的运行。特别是对电量消耗量较大的“人工光型植物工厂”来说，这在业务持续性方面非常重要。
人造光型工厂工程太阳能间接发电介绍要点
- 光伏发电系统规模设计：人造光型植物工厂用电量较大，需要建设规模足够的”太阳光发电系统”，以保证充足的发电量。需要与专业人士协商，进行最优系统设计。
- 储能系统结合：将白天光伏发电产生的电力储存在”储能电池”中，可以实现在夜间和阴雨天气条件下仍有稳定的电力供应。而储能电池的容量和性能也是重要的考量因素。
- 经济性测算：需要综合考虑”太阳光发电系统”和”储能电池系统”的建设费用、运行费用以及补贴政策等因素，进行长期的经济性测算。
太阳能发电应用实例
实际上，太阳能光伏发电的实施事例，根据经营体制，会进行介绍。
1. 「企业 A（栃木县）」（生产百合的设施园艺）
- 任务：加强对环境影响的降低举措
- 简介目标：通过向低环境影响电力过渡，获得 MPS-ABC 认证
- 设施概况：10kW 太阳能光伏设施
- 用电用途：温室照明、电动球茎定植机
- 业务效果：获得 MPS-ABC 最高认证 A 级，并有助于减少用电高峰
- 挑战与对策：
- 挑战：需要应对季节性电力需求的变化
- 对策：考虑引入蓄电池（但成本方面是一个挑战）
2. 富山县B市：“紫苏”生产植物工厂
- 课题：山间地区的就业创造、老年人的健康促进
- 引言目的：低碳化作为环境未来都市构想的一部分
- 设施概况：20kW太阳能发电设备、温泉热（50kW×2）
- 电力的利用：植物工厂的电力
- 事业效果：区域就业的创造、作为环境教育的场所利用
- 课题与对策：
- 课题：发电量比植物工厂的电力需求少
- 对策：太阳能发电设备增设（但是费用方面有课题）
3. 企业C（福井县）：生产红薯等农作物的农业生产法人
- 任务：实现不依赖化石能源的可持续农业管理
- 导言目的：利用太阳能发电为红薯储藏设施的部分电力提供支持
- 设备概述：约 20 千瓦太阳能发电设备
- 用电用途：储藏设施的照明、冷暖气以及冷冻加工产品的冷藏
- 业务效果：降低电费，提升企业形象
- 问题和对策：
- 问题：缺乏作为应急电源的功能
- 对策：考虑引入蓄电池（但成本方面存在问题）
Source: Takashi Nozu, “Analysis on the private use of solar power generation in the agricultural field,” Rural Planning Society Transactions, Vol. 2, No. 1, 2022, pp. 33-43.
植物工厂への太阳光発電導入を成功させポイント
- 澄清介绍目的：
- 明确安装太阳能发电的目的很重要。
- 我们根据公司的问题和目标来明确介绍的目的，例如降低成本、减少环境影响、提高企业形象。
- 彻底的初步调查和模拟：
- 需要提前调查植物工厂的用电量、安装地点的日照条件、可以安装的设备、补贴制度等，考虑最优的制度。
- 由专家进行实地调查并模拟发电量和成本，充分考虑成本效益。
- 可靠的施工承包商选择：
- 在安装太阳能发电系统时，选择一家可靠、着眼于长期运营的施工公司非常重要。
- 获取多家公司的报价并比较他们的业绩记录和售后服务系统。
- 利用补贴制度
- 国家和地方政府可能设有补贴制度来支持太阳能发电系统的引进。
- 请事先确认系统的详细内容及申请方法，并充分利用。
植物工厂应用太阳能发电的未来
在植物工厂引入太阳能发电有很多好处，包括降低成本、降低环境影响、改善企业形象。
尽管需要考虑初始成本和实施后的运营等问题，但从长远来看，收益确实是显着的。
以此文为参考，我们来介绍一下太阳能发电，实现可持续农业。
- 太阳能利用型植物工厂是什么工厂？
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太阳能利用型植物工厂，是指以太阳能为主光源进行植物栽培的工厂。多为温室大棚的形式，设计注重最大限地吸收太阳光照。
- 太阳能联合型植物工厂是什么？
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太阳能光电植物工厂是除了使用太阳能之外，同时采用 LED 等人造光源栽培植物的工厂。其特点是可以不受天气的影响，随时进行稳定环境的栽培。
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