臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要目的提出以再生能源結合有機農業，利用有機農舍（棚）既有的屋頂來設置太陽能板，增加農業投資之價值。本論文以建置一座農業溫室大棚為例，且在農業大棚上方施作30KWp太陽能板發電設備，太陽能發電場每年平均發電度數可達達40,515度，減碳量約24,309KG。結合棚上種電，棚下種菜的創新技術，發揮傳統農業因氣候不能收成之效果，更能充分且有效達成節能減碳之成果。農業溫室大棚以滴灌設計省水約90％，並將雨水回收集中蓄水池提供農業水源，亦可養魚即所謂魚菜共生。本文所提出實際用於本農場已經有多年之實際實驗，無論在成本、效益或環保或節能減碳都有很好的成效，本論文對農業溫室大棚分析投資成本效益，可獲得相當可觀利潤。相信透過本論文的研究，綠色能源和有機農業的技術可以再一次受到肯定，並可讓嬌小的台灣土地可充分且有效利用，讓台灣更能在地球上盡一份節能減碳的心力。

The purpose of this thesis is to combine organic farming and renewable energy to set up solar panels from the organic farm (shed) roof for increasing the value of investment in agriculture. In this thesis, the greenhouse agriculture canopy is first constructed in a farm and the above canopyis set up about 30KWp solar panel power generation equipment. The power generation of solar farm and carbon reduction in a whole yearareabout 40,515 KWH and 24309 KG, respectively. Integrational innovative technology concept and vegetables in sheds, the effect of traditional agriculturecan be avoided. The climate can be not harvest, more fully and effectively to achieve the carbon reduction achievements. Agricultural greenhouses are drip irrigation design and can adopt water-saving about 90%, and the recovery of rainwater cisterns to provide agricultural water.It have many years of actual experiment in the study of the thesis. The costs, benefits, environmental protection, energy saving and carbon reduction have good results very much. Finally, this thesis analyzes the agricultural greenhouses cost-effective investment to obtain their profits. It believes that through this thesis, green energy and organic agriculture techniques can once again been affirmed and allows small land can be fully effective use of Taiwan, so that Taiwan will contribute more carbon reduction effort in the earth.

目錄
頁次
中文摘要 I
Abstract II
目錄 III
表目錄 V
圖目錄 VI
第一章 緒論 1
1.1研究背景及動機 1
1.2研究目的 4
1.3研究重要性 5
1.4論文架構 7
第二章 太陽光電及蔬菜栽 8
2.1太陽光電模組 8
2.2太陽能光電系統 11
2.3蔬菜園藝之意義 14
2.3.1 溫室蔬果之種類簡介 14
2.3.2 溫室農棚環境控制 16
2.3.3 土壤 19
2.4有機農業說明 20
2.5溫室農棚 21
2.6本章結論 29

第三章 太陽能有機農棚設計 30
3.1 有機農棚介紹 30
3.2 有機農棚設計 31
3.2.1農棚架構及設計 31
3.2.2太陽光電設計 38
3.3 本章結論 44
第四章 經濟效益分析 46
4.1 農棚設計之效益分析 46
4.2 太陽光電經濟效益分析 52
第五章 結論及未來研究方向 59
5.1 結論 59
5.2 未來研究方向 60
參考文獻 62
表目錄
表2-1 PM048M00太陽能模組電性參數 10
表4-1各種類型農棚之經濟效益 52
表4-2太陽光電發電設備電能躉購費率 52
圖目錄
圖1-1燃料燃燒CO2總排放量與人均排放趨勢圖 2
圖1-2環境、食物、飼料、能源及醫療等問題關聯圖 5
圖2-1太陽能電池發電原理 8
圖2-2太陽能板組成元件 9
圖2-3PM048M00太陽能模組電壓-電流曲線圖 10
圖2-4獨立型太陽能光電系統 11
圖2-5併聯型太陽能光電系統 12
圖2-6混合型太陽能光電系統 13
圖2-7灌溉水回收再利用流程圖 28
圖3-1有機農棚 31
圖3-2農棚架構剖面圖 32
圖3-3太陽矽晶片板設計規劃 32
圖3-4農棚設計架構 33
圖3-5支撐結構專利證書 34
圖3-6噴灌給水 35
圖3-7針筒滴灌給水 36
圖3-8灌溉水源於地層下回收陰 37
圖3-9灌溉給水回收系統（排水） 37
圖3-10魚菜共生 38
圖3-11為太陽能光電系統配電線路 39
圖3-12農棚上方太陽電池組列示意圖 39
圖3-13直流配線箱 40
圖3-14直流隔離開關 40
圖3-15漏電斷路器 41
圖3-16直流保險絲座 41
圖3-17太陽能突波保護器 42
圖3-18逆變器安裝 43
圖3-19屋外電錶箱 44
圖4-1一般型網室大棚 47
圖4-2經濟型溫室大棚 48
圖4-3經濟型溫室大棚噴水系統 48
圖4-4經濟型溫室大棚水廉設施 48
圖4-5豪華型溫室大棚電動捲簾設備 49
圖4-6排風設備 50
圖4-7溫度計及溫溼度表 50
圖4-8雨水槽至水池 50
圖4-9全自動遮陽黑色捲簾設備 51
圖4-10太陽光電系統6迴路發電量 53
圖4-11太陽光電系統總發電量（2015年5月至2016年5月） 54
圖4-12台灣地區日/年發電量 55
圖4-13綠色電力購買證書 57

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[22] 日月光股份有限公司