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    全球日照時間在減少 推升植物夜景亮化照明市場需求

    2019-03-11 360次 返回

      日本中央政府、地方自治體(縣府道)從2018年開始,輔導當地農業聯合、業者,進行植物工廠的開發,透過LED照明來強化夜景亮化照明、被影響耕地的的產量借由植物工廠、水耕等多種方式彌補。

      日本政府自2018年提出對植物工廠進行補助政策,共計146億日圓(農林水產省約96億元;經濟產業省約50億元)用於植物工廠設立補助,於2018年更追加10.4億日圓提供給完全人工型植物工廠高附加價值的技術開發。受惠於補助政策的施行,植物工廠的數量自2009年的50家,逐漸提升至目前超過100家的規格,當中包含人工光源型與太陽光源型的植物工廠。但植物照明並不是隻有采用LED光源,早且有計劃按照特定波長來供應植物用的照明光源是先采用螢光燈,並且已經開發一段時間,而更省電、更能夠指定波長的LED照明,兼顧了可以搭配多種波長來組合應用的優點,成為目前植物照明光源新寵。同時光源的壽命較長,替換更新的次數比螢光燈管要少,長期使用的節電效益也較明顯。

      日本的現存植物工廠從北海道、東北地區的青森、岩手、宮城、山形與福島等縣,以及關東地區較多,植物工廠的形式和植物範圍從蔬菜、花卉到經濟作物都有。

      各植物工廠用LED光源廠商現狀

      2018年在北半球有部份地區的日照天數是比往年要減少的,以台灣為例,近期的日照時數是61年來***少。在這種情況下,美國、歐洲與日本、中國大陸對於能夠補充不足日照的植物用照明市場需求提高,特別是2018年311大地震後的日本,對於植物工廠與植物照明的補助和重視更甚以往。

      極端天氣與全球日照減少推升植物工廠需求

      現階段全球的氣候變遷劇烈,極端天氣的次數比近代更為頻繁,從2018年北半球冬季嚴寒,2018年雲層複蓋率、降雨強度來看,日照時間的減少對於農業發展是一項不利的因素,植物照明與植物工廠變成了產官學界討論的另一種彌補的方式。

      3ELED可使用8顆紅光*8顆綠光*8顆藍光控製波長。針對草莓生長的波長,有的方式是采用簡單的使用8顆紅光*0顆綠光*0顆藍光,但也有其他的方式進行。由於3ELED植物生長燈種植出的草莓相當的漂亮與碩大,因此獲得***回東京國際莓博覽會的獎勵。

      詮興采用的是白光LED(藍光LED加上紅綠螢光粉),演色性可高達85,且色溫可彈性介於2800K~7000K。詮興相信白光LED更能趨近於真實太陽光色,滿足植物生長需求。目前台灣的野菜工房與大葉大學已采用詮興的植物生長燈,中國農科會下所屬機構也於2012年采用詮興的植物生長燈。目前在日本市場的發展上,詮興與HitachiHi-Technologies策略聯盟,提高品牌知名度。

      億光(EverLight)則以RGBLED發展LED植物照明所需光源。受惠於中國與美國氣候異常變化下,億光已經從中國農科會、一間美國藥草研究機構,及歐洲農具生產廠商獲得訂單。2018年,億光已和飛利浦等多家達成協議發展植物工廠。相信在未來,植物工廠在使用LED光源上會有更好的係統搭配方案。

      德國大廠歐司朗(Osram)展示20個656nm紅光LEDs,12個455nm藍光LEDs,12個6500K白光LEDs,與12個綠光LEDs。

      台達電也推出植物用LED照明產品,並看好該市場的未來發展。農業照明的規劃、植物工廠,設法種植有高經濟價值的作物,也已經是目前市場上部份專案的新趨勢。

      日本廠商昭和電工提出對於植物照明所需的光源要求,包括高發光效率,PPFD需高於130-150μmol/(m^2*s),且能提供穩定的PPFD,光源距離須保持適度距離。根據昭和電工的說法,中心波長660nm的效率是***強的,他們正積極開發***適合的栽培方法,未來的成果很值得期待。

      目前人工光源型的植物工廠主要仍使用螢光燈,但由於缺少紅光,LED光源能相對彌補其不足。相信在LED價格下降與節電誘因下,LED滲透率將會持續提高。2018年植物照明用的LED光源詢問度與出貨量已經出現實質成長,2012年廠商陸續接到的植物用照明光源訂單也在增加中。

      目前我們掌握到除了台灣、日本與歐美廠商外,中國LED廠商也正積極在進行植物照明方麵的開發,畢竟植物工廠在中國應用的時間不是很長,在傳統植物照明燈在市場上還沒有站穩腳跟的時候,LED植物照明燈就強勢攻入市場,而中國是世界的農業大國以及在世界LED產業大國。

      植物工廠在日本得以盛行的主因

      1.農業土地成本高。

      2.夏天高溫、高光,便宜的環境控製。

      3.資源與相關設備較易取得,也是促成植物工廠發展的主因。

      4.溫室內水耕栽培葉菜類在日本有一定的市場,以植物工廠栽培蔬菜,消費者可以完全接受。

      5.消費者對高品質蔬菜需求量大,也願意出高價購買。

      6.相關耗電設備效能提升,尤其是光源與空調設備設備的效能已大幅提升。

      7.日本政府大力宣導與推廣,高比例(50%)的補助,而且補助對象不分企業或農民。

      植物照明不限於LED光源,螢光燈光源也有一定地位。

      未來3年LED植物照明在中國的市場容量將大幅提升。但就目前狀況來看,常用的兩類型的單色光對於中國廠商的技術難題,主要體現在每一種植物對光的要求是不一樣的,這讓很多小公司沒有能力根據植物來應對調節光的波長,關於這方麵的知識、精確度,以及理論分析、實務和可靠的長期測試資料都付之闕如,很多LED植物照明公司也不知道具體植物所需要光的波長,故目前看來,中國本土的植物用LED照明還有一段學習道路要走。

      由於日本市場在植物照明的進度、技術較***,積極度也較大,日本方麵已經預估在2020年時,植物用的LED照明市場產值可以達到一年3,000億日圓(當中LED元件的市場規模一年約400億元),整體植物育成的產值上看3兆日圓,成長力道不容小覷。



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