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魚電共生的試驗設計
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

農委會官方研究單位水產試驗所與農委會外圍單位農科院在919日發表一則新聞,以國內十大養殖水族物種模擬光電板下環境的實驗結果,10種水果有9種產量可達7成。

此試驗是以蘭花遮蔭網以模擬減少40%的日照。其結果是9種物種實驗組產能與未遮蔭對照組比較,平均收成都超過7成。部分水產的生產,產量還可能超越未遮蔭之對照組。在上下游的報導內容對此提出問題,此研究能否實際應用於產業?

因為看不到實驗數據,因此無法判斷比較結果之真偽,但是有一件事可以確定:這是一項錯誤的試驗設計。以遮光網產生的遮光效果,與光電板產生的遮蔭效果是不相同,因此此試驗結果完全沒有意義。

水產類其生態環境涉及光環境。光環境與水產生態之交互關係在水產領域已有多年研究。但是以遮光網產生的40%遮蔭效果與太陽能光電產生的遮蔭效果,兩者根本不能比較。而且後者又有許多變數。

光環境包括光量、光質、光週期與光均勻性。以蘭花使用的遮蔭網產生40%遮蔽率。遮光網的結構是由黑色網交織而成,網線與網線之間留有空隙,陽光可以由此孔洞透入地面。但是有部份陽光自黑網折射再進入地面。這些網線造成了光質變化:紫外線隔離,可見光比例減少,但是紅外光比例較多。

因此以遮光網製造40%遮蔭率,其遮蔭效果是全面性,均勻性良好。但是網下的光質顯著不同。紫外光幾乎不存在。可見光比例低於40%,紅外光比例大於40%

以太陽能板架在半空中,占有40%之地面面積。沒有架設太陽能板的空間,陽光直接落入地面。這些陽光其光質相同於自然陽光。但是也有部份陽光自太陽能板的邊緣,以折射方式進到地面。因此60%的地面面積以直射光為主。40%之太陽能板下方面積,則有部份折射光。假設40%面積的太陽能板,不代表其地面透光比例為空地的60%。而且其光質與蘭花網下不同。全光量與陰影位置之光量,受到太陽能板的高度,傾斜角度,排列方式等因子所影響。因此光量均勻性更是不同。

水產生物有其活動能力,在蘭花遮光網下方,任何位置其光環境均勻相同。在太陽能板下方與未有太陽能板的位置下方,那是截然不同的光環境。水產生物之活動性,可自由移動以選擇其棲息位置。因此蘭花遮光網無法模擬太陽能板的遮光性質。

在此水產公布的研究中,其40%蘭花遮光網底下環境與40%太陽能板面積環境,兩者光環境是截然不同,因此這些試驗結果毫無意義,更不用談是否能夠落實。

只是令人詭異的是為何有此實驗設計?而且出自台灣農委會官方水產最高研究單位?

附件:漁電共生真的養得出魚嗎?

水試所試驗9種水產可行,尚缺實際應用 能否落實查核成關鍵

資料來源:

https://www.newsmarket.com.tw/blog/175368/

農委會水產試驗所與農業科技研究院昨日(9/19)舉辦「農漁業綠能應用國際研討會」,邀請國內外產官學界代表討論「漁電共生」發展現況。水產試驗所發表國內前10大養殖水產物種模擬環境的試驗成果,認為多數物種在遮蔭40%的情況下仍能維持產量7成以上,但能否實際應用到產業界,仍需更多試驗。

推動漁電共生的漁政官員與水試所主張,漁電共生除了是因應極端氣候變化,也可提高土地多元利用效率增加收益,更期盼引進資金帶動養殖技術與設備提升。不過民間也質疑,漁電共生不只改變原有的養殖關係,如果投資的光電商僅著重發電效益而忽略養殖,可能造成養殖產業的空洞化,是否能夠落實查核,將是關鍵。

除室內漁電共生案場養蝦有初步生產實證經驗外,室外案場仍缺乏實際生產成績,水試所試驗遮蔽40%日照,10種水產有9種產量可達7

農委會水產試驗所從2019年開始漁電共生試驗,種類包含國內養殖水產市值前10大的養殖物種,這些水產分散在彰化、雲林、嘉義、台南、高雄、屏東等縣市,佔我國養殖業產值8成,也是目前漁電共生主要的推動區域。

負責彙整報告海水繁養殖研究中心主任許晉榮表示,實驗中以遮蔭網(蘭花網)模擬減少40%日照,除了濾食性的文蛤需要吃藻類、因而對日照有高需求外,其他虱目魚、吳郭魚、泰國蝦、金目鱸、白蝦、七星鱸、石斑、午仔、烏魚等9種養殖物種的實驗組產能,與未遮蔭對照組相比,平均都能超過7成,部分水產的遮蔽效果,產量還可超越未遮蔽的對照組。

許晉榮解釋,試驗結論證明遮蔽設施雖然減少魚塭的「基礎生產力」,但是對某些養殖物種而言,遮蔽反而可減緩水溫變化,會協助保持水中鹽度穩定,也有助於養殖物種生長。

曾參與大部分試驗的水試所退休研究員葉信利指出,「基礎生產力」代表一個魚塭在天然環境有光合作用情況下,可以有多少生產能力,基礎生產力下降,對濾食類的文蛤來說會產生明顯影響,但是對於魚蝦而言影響則不顯著。但是總體而言,夏季提供部分遮蔽確實有助於避免水中生物的高溫緊迫。

值得注意的是,水試所是以黑網模擬遮蔭,尚未完成量產實驗。因此水試所在七股跟台西各設置10公頃育成基地,目前也邀請光電商進場裝置光電,進一步驗證規模化養殖的可行性。

模擬成果證明理論可行,實際養殖需要產業界投入

嘉義大學水生生物科學系副教授陳哲俊從漁電共生政策形成開始就參與案件審查,並率先驗證漁電共生可行性。他表示水試所的試驗證明理論上可行,但是還需要更長時間的操作來驗證。他強調:「不論戶外或室內養殖,都不是短期操作就可以得到成果,必須持續探討產能、環境影響及管理操作層面。」

他解釋,最大的差異在於,水試所是以蘭花網模擬陽光遮蔽率,實際漁電共生案場若採浮筏式光電板,浮筒可以移動所以不影響曬池及捕撈,但若是插設基樁的地面型案場,基樁高度與間距必須保留機具操作空間,否則可能干擾養殖作業,建議光電商在開發時必須將養殖實務需求納入考量。

陳哲俊也認為,水試所從90年代就開始推動室內循環水養殖,技術已經成熟。如果室內循環水都能夠養殖成功,漁電共生也可以成功,將是未來養殖業適應極端氣候的重要趨勢。只要光電業者實際投入水產養殖,獲利也會比純光電收益更好。