全球日照减少推动LED植物照明需求

极端天气与全球日照减少推升植物工厂需求

根据气象资料显示，2011年在北半球有部份地区的日照天数是比往年要减少的，以台湾为例，近期的日照时数是61年来最少。在这种情况下，美国、欧洲与日本、中国大陆对于能够补充不足日照的植物用照明市场需求提高，特别是2011年311大地震后的日本，对于植物工厂与植物照明的补助和重视更甚以往。

现阶段全球的气候变迁剧烈，极端天气的次数比近代更为频繁，从2011年、2012年北半球冬季严寒，2011年云层复盖率、降雨强度来看，日照时间的减少对于农业发展是一项不利的因素，植物照明与植物工厂变成了产官学界讨论的另一种弥补的方式。

日本中央政府、地方自治体(县府道)从2011年开始，辅导当地农业联合、业者，进行植物工厂的开发，透过LED照明来强化日照不足、被影响耕地的的产量借由植物工厂、水耕等多种方式弥补。

日本政府自2009年提出对植物工厂进行补助政策，共计146亿日圆(农林水产省约96亿元;经济产业省约50亿元)用于植物工厂设立补助，于2010年更追加10.4亿日圆提供给完全人工型植物工厂高附加价值的技术开发。受惠于补助政策的施行，植物工厂的数量自2009年的50家，逐渐提升至目前超过100家的规格，当中包含人工光源型与太阳光源型的植物工厂。

植物工厂在日本得以盛行的主因

1.农业土地成本高。

2.夏天高温、高光，便宜的环境控制。

3.资源与相关设备较易取得，也是促成植物工厂发展的主因。

4.温室内水耕栽培叶菜类在日本有一定的市场，以植物工厂栽培蔬菜，消费者可以完全接受。

5.消费者对高品质蔬菜需求量大，也愿意出高价购买。

6.相关耗电设备效能提升，尤其是光源与空调设备设备的效能已大幅提升。

7.日本政府大力宣导与推广，高比例(50%)的补助，而且补助对象不分企业或农民。

植物照明不限于LED光源

但植物照明并不是只有采用LED光源，最早且有计划按照特定波长来供应植物用的照明光源是先采用萤光灯，并且已经开发一段时间，而更省电、更能够指定波长的LED照明，兼顾了可以搭配多种波长来组合应用的优点，成为目前植物照明光源新宠。同时光源的寿命较长，替换更新的次数比萤光灯管要少，长期使用的节电效益也较明显。

日本的现存植物工厂从北海道、东北地区的青森、岩手、宫城、山形与福岛等县，以及关东地区较多，植物工厂的形式和植物范围从蔬菜、花卉到经济作物都有。

几家提供植物工厂用LED光源的厂商

3ELED可使用8颗红光*8颗绿光*8颗蓝光控制波长。针对草莓生长的波长，有的方式是采用简单的使用8颗红光*0颗绿光*0颗蓝光，但也有其他的方式进行。由于3ELED植物生长灯种植出的草莓相当的漂亮与硕大，因此获得第一回东京国际莓博览会的奖励。

诠兴采用的是白光LED(蓝光LED加上红绿萤光粉)，演色性可高达85，且色温可弹性介于2800K~7000K。诠兴相信白光LED更能趋近于真实太阳光色，满足植物生长需求。目前台湾的野菜工房与大叶大学已采用诠兴的植物生长灯，中国农科会下所属机构也于2012年采用诠兴的植物生长灯。目前在日本市场的发展上，诠兴与HitachiHi-Technologies策略联盟，提高品牌知名度。

亿光(EverLight)则以RGBLED发展LED植物照明所需光源。受惠于中国与美国气候异常变化下，亿光已经从中国农科会、一间美国药草研究机构，及欧洲农具生产厂商获得订单。2011年，亿光已和飞利浦等多家达成协议发展植物工厂。相信在未来，植物工厂在使用LED光源上会有更好的系统搭配方案。

德国大厂欧司朗(Osram)在LightingJapan2012上展示20个656nm红光LEDs，12个455nm蓝光LEDs，12个6500K白光LEDs，与12个绿光LEDs。

台达电也推出植物用LED照明产品，并看好该市场的未来发展。农业照明的规划、植物工厂，设法种植有高经济价值的作物，也已经是目前市场上部份专案的新趋势。

日本厂商昭和电工提出对于植物照明所需的光源要求，包括高发光效率，PPFD需高于130-150μmol/(m^2*s)，且能提供稳定的PPFD，光源距离须保持适度距离。根据昭和电工的说法，中心波长660nm的效率是最强的，他们正积极开发最适合的栽培方法，未来的成果很值得期待。

目前人工光源型的植物工厂主要仍使用萤光灯，但由于缺少红光，LED光源能相对弥补其不足。相信在LED价格下降与节电诱因下，LED渗透率将会持续提高。2011年植物照明用的LED光源询问度与出货量已经出现实质成长，2012年厂商陆续接到的植物用照明光源订单也在增加中。

目前我们掌握到除了台湾、日本与欧美厂商外，中国LED厂商也正积极在进行植物照明方面的开发，毕竟植物工厂在中国应用的时间不是很长，在传统植物照明灯在市场上还没有站稳脚跟的时候，LED植物照明灯就强势攻入市场，而中国是世界的农业大国以及在世界LED产业大国。

未来3年LED植物照明在中国的市场容量将大幅提升。但就目前状况来看，常用的两类型的单色光对于中国厂商的技术难题，主要体现在每一种植物对光的要求是不一样的，这让很多小公司没有能力根据植物来应对调节光的波长，关于这方面的知识、精确度，以及理论分析、实务和可靠的长期测试资料都付之阙如，很多LED植物照明公司也不知道具体植物所需要光的波长，故目前看来，中国本土的植物用LED照明还有一段学习道路要走。

由于日本市场在植物照明的进度、技术较领先，积极度也较大，日本方面已经预估在2020年时，植物用的LED照明市场产值可以达到一年3,000亿日圆(当中LED元件的市场规模一年约400亿元)，整体植物育成的产值上看3兆日圆，成长力道不容小觑。