沈嘉玲、戴興盛／國際視角看農電（二）：美國如何兼顧農地光電與農業發展？

2025年03月19日

文：沈嘉玲（國立東華大學生態及永續科學跨領域研究中心助理研究員）、戴興盛（國立東華大學自然資源與環境學系教授）

美國為了實現電力產業脫碳目標，將太陽光電作為再生能源發展重點，預計2050年達1.6TW裝置容量，屆時將佔全國電力供應的45%。根據美國能源部太陽能技術辦公室（Solar Energy Technologies Office，SETO）的「太陽能未來研究報告」（Solar Futures Study），要達到2050年目標需約1000萬英畝（約405萬公頃）土地，約佔0.5%的總土地面積，且預估農地具有27TW的光電裝置容量潛力。

雖然實現上述目標只需總國土面積的一小部分，然而農業和太陽能都需要大片、陽光充足且平坦的土地，為減少土地使用衝突，決策者選擇發展農電，並期待為農民、農村社區及太陽能產業帶來更多好處。因此，美國政府近年將農電納入減碳策略，並加大對農電的資助，進行相關研究、制定規範與準則。

根據美國國家再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory，NREL）的數據，全美已設立567個農電場址，總裝置容量達10GW，覆蓋面積約6.2萬英畝（約2.5萬公頃）。主要以放牧、養蜂及授粉者棲息地、溫室等型態為主，其他還有作物種植、水產養殖，以及農場或乳製品加工等共址模式。

美國太陽能裝置容量發展目標。圖片來源：擷取自2021年The Solar Futures Study

美國農電相關法律與制度措施

美國政府為了推動農電系統，投入相當的資源，接下來將從幾個角度分析其所採取的主要措施：

（1）核心目標與法律框架制定

美國目前尚未針對農電制定專門法規，但已有幾項法案被提出或正在審議中。其中，美國參議院於2023年提出《保護未來農地法》（Protecting Future Farmland Act），旨在指導美國農業部（USDA）將農業光電系統納入農業相關政策與計畫中，以及對農電進行明確定義，制定相關指南與標準，促進其發展，並確保土地轉換為太陽能用途後能夠恢復農業用途。

再者，《授粉者電力法》（The Pollinator Power Act）旨在優先考慮為授粉者創造棲息地的太陽能計畫；《農業光電研究和示範法》（The Agrivoltaics Research and Demonstration Act）旨在提供資金進行農電相關的研究和示範項目。此外，《降低通膨法案》（The Inflation Reduction Act，IRA）與「商業能源投資稅收抵免」（The Business Energy Investment Tax Credit，ITC）等，目前則為農電系統提供激勵措施，以及各種研究、規畫、選址等資金與補助措施。

Encore Renewable Energy和Greenbacker為佛蒙特州和緬因州打造了14個太陽能專案，為授粉者友好棲息地。圖片來源：Encore Renewable Energy

在州的層級，各州政府對農電態度和規範有所不同，部分州禁止或嚴格限制在優質農地上開發，而部分州則在符合某些土地使用標準、開發形式的限制前提下允許開發。例如紐澤西州建立《雙重使用太陽能法案》（Dual-Use Solar Law）支持農電發展；《緬因州太陽能除役法》（Maine Solar Decommissioning Law）進行具體除役規範，以支持案場農業活動的恢復。整體而言，美國政府正逐步為農電建立法律基礎框架，並在保護農地資源的核心前提下，為資金、激勵措施、知識缺口等建立法源，以促進農電的擴展與應用。

（2）具體農地轉用規則與標準

美國的政策制定體系涵蓋聯邦、州和地方各層級政府，其中土地使用決策通常由州政府主導，這是推動或抑制農電發展的關鍵因素。

美國自然資源保育局（NRCS）依法需與州政府合作，基於土壤條件與相關標準進行農地清查，由州政府識別「州級和地方重要農地」（Farmlands of Statewide or Local Importance）、「優良農地」（prime farmlands）和「獨特農地」（unique farmlands）^[1]的範圍和位置，並建立地圖清單，這為各州政府決定是否能在農地上開發光電設施提供關鍵的判別依據。

而《農地保護政策法》（Farmland Protection Policy Act）旨在減少聯邦計劃導致農地不必要且不可逆轉的轉用，因此方案的位置或地點首先需透過USDA協助判斷是否為法規定義的農地，並依標準進行土地（land）與場址（site）的價值評估，以決定是否允許轉為非農業用途（eCFR）。目前原則規定禁止在優良農田上安裝能源發電設施，唯一的例外是如果沒有「可行且審慎」的替代方案，這為各州的農電推展提供一些空間。

各州政府對農電態度和規範有所不同，但基本上市鎮政府仍擁有最後准駁的決定權。此外，2023年美國能源部推行「再生能源選址之技術參與和規劃」（R-STEP）計畫，透過資金支持、技術援助以及點對點資訊共享等方式，幫助地方政府提升對於大規模再生能源設置（包括農電系統）之規劃、選址和許可過程方面的決策能力和專業知識。

舉例來說，明尼蘇達州政府建立「太陽能生產與優良農地指引」（Solar Energy Production and Prime Farmland Guidance）以建立在優良農地上進行太陽能發電的可行性評估，並進行審查，要求計畫內容說明必須位於優良農地的原因（經濟因素往往不被接受）、可行替代方案的比較評估、技術、緩解措施和抵消效益（Offsetting Benefits）^[2]等。以及提出農業影響緩解計畫或任何植被管理計畫等，以確定案場建設、營運和除役過程採取的措施，可以避免或緩解對農地造成不利影響。

緬因州則提出《平衡太陽能發展與農地保護：緬因州城鎮太陽能選址指南》（Balancing Solar Development and Farmland Protection A Solar Siting Guide for Maine Towns），協助地方政府和社區制定有效政策，確保太陽能設施選址對農業資源的影響最小化，甚至能進而支持農業生產和農業韌性。

指南規定，開發商應避免選擇「優良農地」或「州重要農地」，優先利用已開發、擾動或生產力較低的土地，但鼓勵在農地上實施雙重用途，並對案場的建設、營運、植被管理和除役制定規範，以確保未來土地仍可維持農用。同時建立「緬因州優良農地土壤和全州重要土壤的太陽能項目選址指南」（Guide to Determining Prime Farmland Soils and Soils of Statewide Importance for Siting Solar Projects in Maine），規範土壤判定標準、如何減少土地利用規劃對主要農田土壤的影響、探討雙重利用的可能性等。

（3）投入跨領域的綜合研究

農電是新興且跨領域的議題，為更深入了解其技術與影響，NREL自2015年起執行由美國能源部支持的「整合農村經濟和生態系統之創新太陽能實踐」（InSPIRE）研究計畫，探討太陽能光電對農業社區的機會與影響，以及研究如何提高太陽能開發與農業及自然環境的相容性與互惠性。

InSPIRE是目前全球規模最大、運行時間最長且最全面的農電研究項目。圖片來源：擷取自InSPIRE 網站

InSPIRE是目前全球規模最大、運行時間最長且最全面的農電研究項目，涵蓋超過25個場址，研究主題包括原生植物生長、昆蟲種群、微氣候條件、光電系統性能、極端氣候防護設計、生態系統服務、野生動物監測、作物產量、節水、土壤質量與水文影響、適種作物等。此外，還有「小型企業創新研究計劃」（Small Business Innovation Research program）專注於推動農電共生技術的商業化，以及「大型農電基礎研究」（FARMS），旨在研究大型農電設計如何影響農業和能源生產，並探索如何促進太陽能發電場與農業的融合，以降低進入農電領域的門檻，為相關權益關係人創造新的經濟機會。

（4）建立資訊共享平台

資訊不對等是再生能源決策中的一個重要議題，尤其是當繁雜的資訊散落各處時，更加深了資訊獲取的困難。為了解決這一問題，美國國家適當科技中心（NCAT）建立了「農電資訊交換所」（AgriSolar Clearinghouse）這個平台提供農電的資訊共享、技術支援和關係建立，並根據不同利害關係人的需求，整合政策、制度、技術和相關研究的資料與資源，以支持農電的發展。

例如提供「農業太陽能政策指引」（Agrisolar policy guide）彙整現有措施和關鍵條文給相關利害關係人；為農民建立「農夫太陽能評估指南」（Farmer's Guide to Going Solar），提供資源支持對農電有興趣的農民和利害關係人等。

（5）建立農電相關指引、準則與標準

前述InSPIRE提出一般性的指引：「低衝擊太陽能發展策略入門」（Low-Impact Solar Development Strategies Primer），提供太陽光電的選址、設計、安裝和營運等過程之低農業衝擊的見解和最佳實踐，包含棲地與土壤維護、水分保留、本土物種培育、食物生產、對外關係經營、社區能源成本降低等，降低對農業與環境的影響。各州政府亦根據聯邦政府規範以及地方環境脈絡與條件，創建相關標準與管理規範等。

關於選址方面，雖然聯邦法規規範優良農地不允許開發，然而州政府透過相關指南，協助評估在優良農地上進行太陽能發電的可行性，並進行審查，如麻薩諸塞州「智慧土地利用與選址指南」（SMART Land Use and Siting Guideline）、緬因州「平衡太陽能發展與農地保護：緬因州城鎮太陽能選址指南」、明尼蘇達州「太陽能生產與優良農地指引」等。

在設計、營建與管理規範方面，如多數州使用「友善授粉者的太陽能記分卡（Pollinator-Friendly Solar Scorecards），明尼蘇達州「太陽能站點管理」（solar site management）、「自願性太陽能場址管理實踐規範」（Voluntary solar site management practices )、「太陽能專案之草原建立和維管技術指南」（Prairie Establishment & Maintenance Technical Guidance for Solar Projects），緬因州「農業、林業和自然土地之公用事業規模太陽能裝置和開發技術指南」（Technical Guidance for Utility-Scale Solar Installations and Development on Agricultural, Forested, and Natural Lands）等，都就案場設計、建置、植被建立與管理和除役提出技術規範。

結語

美國已將農電納入政策目標，並計畫透過法規支持其發展。目前提供鼓勵措施與大型研究計畫，以促進農業與太陽能系統的結合，並填補相關知識缺口。而有意推展的州政府，也制定了涵蓋選址、案場設計、施工、維運及除役等的法規與指導方針，並提供技術規範和監督管理規則，以保護農地土壤、農業活動與生態環境，甚至提升共效益（co-benefits）。

重要的是，在此政策框架中，土壤條件被視為開發與否或如何開發的重要評判基準，並納為選址、規劃與運營管理的核心，以保證農業經營的持續性及土地在轉換為太陽能用途後可恢復農業用途。

最後，根據InSPIRE的報告《美國農業光電成功因素的5個C：來自InSPIRE研究的經驗教訓》（The 5 Cs of Agrivoltaic Success Factors in the United States: Lessons From the InSPIRE Research Study），除了提出案場設計和技術方面的注意事項外，更指出太陽能技術設計和配置需要與太陽能所有者、太陽能運營商及農業從業者的需求相容並保持靈活性。而能源設施與農業活動的兼容性，則來自不同部門（如農業、能源、學術界、政府等）的利益相關者之間的有效合作和夥伴關係，才能確保長期目標的成功。

農電系統地應用有高度的地方性，加以農業經營本身的複雜性，美國案例研究提醒我們，能源設施與農業兼容性的重要性，而這需要跨部門良好合作與制度整合才有可能達成。