農村人口流失速度快 人力老化是普遍現況
千葉縣匝瑳市是一個距離東京都大約50公里的村莊,六七十年前農民將這裡的山丘開墾成水田。抵不過都市的磁吸效應,近十年來人口不斷外流,農地裡常見到七八十歲的老人家還辛苦地在田裡除草。匝瑳市的路邊豎立了禁止傾倒廢棄物的警告立牌,原來近幾年許多農地因為沒人承接而荒廢,被不肖人士傾倒廢棄物。
匝瑳市的人口以每年1.5%的速度流失,這也是日本農村的普遍狀況。根據日本農林水產省的調查,從2005到2021年,日本從事農業的人口就從220萬下降到130萬人。
長島彬從光飽和點為起點 研發與農作共存的光電板
面對農村的危機,日本CHO研究所長島彬二十多年前就開始研究農電共生,想要藉此提升農家收入,解決農業人口流失的問題。我們來到千葉縣市原市長島彬的試驗場,70多歲的他至今仍在這裡進行各種實驗。長島彬的實驗根據的是「光飽和點理論」,植物生長需要光合作用,但是當光照強度超過植物的光飽和點,反而不利於植物的生長。他以玉米為例,在適度的遮蔭下,玉米生長狀況會比沒有遮蔭的更好。
每一種植物的光飽和點都不同,長島彬在多年實驗後研發出可以滿足大部分農作物光照需求的光電設計與鋪排方式。他所設計的太陽能板寬度只有一般的三分之一,兩片光電板之間留有兩倍的間距,架設高度達三公尺。另外考慮到光電設施的抗風能力,光電板的傾斜角度從一般的30度改為6度,下方的支架可以更輕量化、更節省成本。
在日光發電與農業生產之間求取平衡
長島彬認為這樣的設計雖然犧牲一些發電量,但可以在農地生產之間取得平衡,更重要的是藉由光電提升農民收入,吸引更多人願意投入農業。
長島彬的實驗啟發了包括東光弘在內的許多農村工作者。東光弘年輕時開始從事有機農產品的銷售,311核災導致許多配合的農民無法繼續耕作,促使他重新思考農業的出路。2014年東光弘成立千葉市民能源公司,決定將長島彬的設計理念落實在匝瑳市的農地上。
農耕機在光電板的支架間來回穿梭,將一顆顆大豆種子播下。六七年前這裡還是長滿雜草的荒廢農地,土地貧瘠,千葉市民能源選擇種植不需要太多肥分的大豆、大麥,幾年下來收成量不輸一般的有機農田。
千葉市民能源推動光電板認養制度
千葉市民能源的案場完全遵照長島彬的設計理念,細長型光電板讓光照沒有死角,也可以減少雨水對作物的衝擊。案場的搭建都靠自己摸索,因此不同時期的案場也各不相同。一開始是用圓型的細鋼管搭建支架,地基往下鑽70公分,但早期部分案場還是抵不過颱風的襲擊。
近年日本政府對光電系統結構強度的規定加嚴,千葉市民也不斷地改良,新型的案場都改採方型的支柱,地基也必須往下挖深達2公尺以上。改良過的案場不但通過颱風考驗,在風災來臨時還能成為社區的緊急用電站。
案場設計靠自己,募資也靠自己。千葉市民能源草創之初沒有銀行願意貸款,於是他們發起「光電板認養制度」 。認養人以每片兩萬五千日幣認養光電板,千葉市民再以每年兩千日幣支付承租費用。每一塊光電板的背面都寫著認養人的名字。千葉市民能源花了一年時間終於募到資金,完成了第一個營農型光電場。
千葉市民能源公司的前兩個案場都是透過民眾認養才建立起來,經營出成果後終於得到銀行2.2億日幣的融資,得以擴大光電場的規模。千葉市民能源會從售電售入中播出固定經費給農耕團隊,讓農耕團隊可以無後顧之憂地挑戰新農法。
千葉市民能源的主事者深知,假如售電的利潤都是業者和地主獨享,對農村發展沒有任何幫助,也不會得到地方的支持,因此售電收入有固定比例做為愛鄉基金,由地方成立協議會統籌管理運用。協議會的代表高坂勝是知名作家,經常在自己的老屋民宿裡舉辦活動,讓年輕人來體驗農事與農村生活,如果有年輕人想來匝瑳市務農,協議會可以提供經費協助。另外,荒廢農田清理廢棄物需要經費,也可以從這筆基金中支出。
在千葉市民能源與農業團隊的推動下,2023年匝瑳市被環境省選為一百個零碳先行區之一,未來營農型光電將擴大到水稻田,生產的電力會直接賣給當地的用戶。
千葉市民能源做出成績後,有許多企業主動表達合作的意願,目前他們在匝瑳市的農場總共有20公頃,有些是自己的,有些是幫其他企業經營。東光弘強調,他們只願意和價值觀相近、關注自然生態和農村發展的企業合作,對於只想要賺錢的企業,他們一概拒絕。
到目前為止,日本全國總共有4000多個農電共生案場,各地都有人在摸索農電共生的新形式。這些不同的案場又有什麼創新之處呢?
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