當綠能走進山林，能為農業帶來什麼改變？5年前，工研院與新創團隊「原菇鄉」攜手，從一座貨櫃菇棚實驗開始，將太陽能模組與智慧環控系統導入偏鄉山區菇寮，催生出能量自給、氣候可控、作物共生的創新農業模式。這場跨域合作，正一步步改寫偏鄉無電農場的未來。
車過內灣，彎彎繞繞1個小時，宇老的壯麗山景不經意映進眼簾，而目的地石磊部落，還在山的另一邊。初來乍到的都市人至此已暈得眼冒金星，只見走部落如走廚房的沛錦科技總經理宋智達，依舊神采奕奕，講起在部落種電養菇的事，喜悅，全寫在臉上。
「15年前我到新竹深山裡的石磊部落，部落長老每天清晨和傍晚都得往來山區開關水閥。問他怎麼不用自動灑水系統，他說農場沒電。我才知道，因為架設電桿與電線的成本太高，臺灣90%的山區農場沒有電；就算有電力設施，一遇到風災土石流就斷電，維護困難。」40年科技產業資歷、累計近30項美國IC設計專利的宋智達，聽到部落農民的心聲，下決心要解決偏鄉農場電力問題。
種出一座會發電的菇棚
「當年我們協助設計小型太陽能發電，讓部落有控制系統可進行灑水。後來打造部落『原菇鄉』品牌投入種菇，電力需求變大，像是採收要照明、烘菇要馬達、通風扇也需要電，因緣際會下，我們找上工研院合作。」宋智達娓娓道來。
工研院綠能與環境研究所副組長黃朝揚回憶，5年前，得知進駐在院內的新創公司沛錦科技，竟能在辦公室裡培養對環境要求高的巴西蘑菇，讓團隊萌生將再生能源推進農場的念頭。「過去，綠能團隊多半聚焦於建築物整合的太陽能模組研發，當我們跟宋總一同走訪農試所與原民部落，深入了解菇類對溫濕度、氣流與光照的敏感條件，才逐漸建構出將綠能帶進偏鄉、打造『農電共生模式』的概念」。
工研院先在院內以貨櫃屋打造菇棚，在屋頂、牆面與窗戶嵌入不同類型的光電模組，給予菇棚適合的溫溼度、氣流。「原本準備種植巴西蘑菇，後來意外養出市場價值更高的靈芝。」黃朝揚說，目前，工研院內的實驗場域已可見多種菇類共存於不同微氣候條件下，例如靈芝與木耳被安排在相似的濕度區域，杏鮑菇與香菇則分區管理。透過感測器數據分析與經驗累積，團隊逐步建立出一套可調、可複製的智慧栽培框架。
「有趣的是，一開始用我們物聯網（IoT）做了很細緻的溫控，但後來農業專家說，有時候給予過多照顧，植物反而長不好。」團隊實際到山區聽取農民的心聲，發現他們的用電需求很簡單，有一支可充電的手電筒讓他們不至於摸黑採收作物，有時就是最大的幫助。
綠電入山林 偏鄉農業的自主能源
與漁電共生等接近城鎮、方便維護的發電設施不同，偏鄉農電共生的意義不只在於能種出作物，更可望改變山區農業的能源結構。黃朝揚指出，近年雖有許多農園與牧場安裝太陽能等綠電系統，但初衷就是為了降低用電成本，並非支援全然無電力的環境。「像蘭花、菇類等需長時間溫控的農業，電力需求不低，我們想讓深山部落的偏鄉農場做到能源自足，若能結合光電與儲能，就有機會成為綠電應用的新典範。」
除了院內模擬，團隊正著手進行將技術導入新竹尖石鄉等山區菇寮，實際驗證。「山區農業結構多為簡易搭建，尤其是原菇鄉就地取材的自然建築工法，所搭建的菇寮多半無法承受一般太陽能板的重量，和都市裡堅固牢靠的建築物很不同，對此，工研院正著手開發更輕薄的『可撓式模組』，使用透明薄膜取代傳統玻璃，不僅重量大幅減輕，也能貼附於不規則表面，特別適合應用於菇棚、農舍等臨時性設施。」
宋智達也貢獻巧思：部落土地有限，可做「三度空間」的有效利用，上層是光電板，中層搭棚架種百香果等爬藤植物，下層就是日照需求少的菇類，讓空間發揮最大效益。
此外，團隊也針對光照變化大、容易有樹蔭遮蔽的山區，導入「智慧追日系統」，光電板可隨太陽角度調整位置，不僅提升發電效能，也能在正午遮蔽強光，為菇棚降溫。而山區常因風災導致電力中斷，工研院就以「太陽能＋儲能」為核心，研擬一套獨立供電系統，即便產生的電力無法併網，也能自產自用。
「農場沒有電，採收下來的作物就要趕快載去加工廠，萬一遇到交通中斷會造成損失；但偏鄉農場若有電力，部落農產品甚至能趁新鮮就地加工、包裝，拉長農作物保存期限、提升附加價值。」宋智達說。
這是一場從辦公室種菇開啟的跨域合作，如今延伸為偏鄉農電共生的最佳實踐，開啟一整套關於土地、氣候、作物、電力與人之間的共生系統。
（本文由工業技術與資訊授權轉載）
