淺談LED照明應(yīng)用于植物工廠技術(shù)趨勢

　　節(jié)能網(wǎng)訊：LED照明技術(shù)在芯片端、封裝端的成熟，以及與隨之而來的市場價格下滑，使得LED照明應(yīng)用范圍更加多元，采用LED照明優(yōu)勢的植物工廠也成為臺灣國內(nèi)外大廠近年來積極耕耘市場?；厮分参锕S的概念，其實(shí)人類早在1950年代就已經(jīng)提出，1970年代進(jìn)入商業(yè)化階段，采用當(dāng)時的傳統(tǒng)光源。人類打造植物工廠的目標(biāo)，就在于一年四季都可產(chǎn)出高品質(zhì)作物，同時可減少農(nóng)藥等化學(xué)藥劑的使用，并且有效利用水資源。

　　隨著LED照明應(yīng)用成熟度的提升，LED照明已成為植物工廠不可或缺的一環(huán)，相較于傳統(tǒng)的鹵素?zé)襞c螢光燈管，LED光源不僅環(huán)保，也同時兼具省電優(yōu)點(diǎn)，對使用者而言，LED光源的可調(diào)控性更是為農(nóng)業(yè)栽植帶來更多優(yōu)勢。據(jù)了解，LED光源的光質(zhì)與光量皆可控制，可以針對不同品種與種植種類搭配不同波長的LED光源，光量的部分也可以隨著日照長短進(jìn)行補(bǔ)充。另外不能小看這個強(qiáng)化特定波長的效果，與傳統(tǒng)光源比起來，LED更能夠發(fā)揮不同植物需要不同特定波長來補(bǔ)充能量的優(yōu)勢。但是和太陽光相比，LED能量自然還是略遜一籌，但由于夜間沒有太陽光，LED光源的補(bǔ)充與強(qiáng)化，正是可縮短植物生產(chǎn)期的原因之一。

　　LED光源vs整廠輸出

　　目前市場上LED業(yè)者的制造能量為植物工廠LED光源的品質(zhì)與價格帶來一定程度的保障，各家業(yè)者多以兩種模式切進(jìn)植物工廠市場，其一是以單獨(dú)販?zhǔn)跮ED光源方式打入植物工廠供應(yīng)體系，銷售LED光源的商業(yè)模式較為單純。LEDinside指出，業(yè)者若是將各種光源的使用方式、搭配種植種類與情境等說明清楚標(biāo)示，將有助使用者采用。

　　另一方面，市場上也有越來越多業(yè)者走向整廠輸出模式，依據(jù)使用者需求調(diào)配出不同LED光源與環(huán)境控制系統(tǒng)，以客制化方式進(jìn)行整廠輸出，以完整解決方案的方式因應(yīng)客戶需求，不僅販?zhǔn)跮ED光源，也同步提升整體產(chǎn)品的技術(shù)含量與附加價值。

　　簡易溫室vs全環(huán)控

　　植物工廠大致分成簡易溫室與整體環(huán)境控制(全環(huán)控)兩種，相較于自然環(huán)境，植物工廠初期的建置成本仍是業(yè)者采用時的最大考量因素。如果以臺灣與中國大陸東南一代的農(nóng)業(yè)環(huán)境為例，業(yè)界專家指出，由于氣候與土壤環(huán)境不差，適合以簡易溫室方式推行植物工廠，LED光源的補(bǔ)充就能有效提升產(chǎn)能，若以全環(huán)控方式推廣植物工廠，其實(shí)反而會面臨到成本過高削弱競爭力的狀況。

　　而全環(huán)控的植物工廠，則全面性的進(jìn)行日照、溫度、濕度、養(yǎng)分、水分、二氧化碳等生產(chǎn)環(huán)境的整體調(diào)控，透過每分鐘緊密調(diào)節(jié)，全天候地量產(chǎn)。全環(huán)控植物工廠的建置成本相對高昂，適合用做高附加價值作物與高單價觀賞用植物的栽植上。

　　白光LEDvs紅藍(lán)光LED

　　另一方面，植物工廠的LED光源主流形式也有兩種。其一是采用以螢光粉方式混出的白光光源，其二是采用紅光LED、藍(lán)光LED與紫外光LED等不同顏色LED去混光或補(bǔ)強(qiáng)植物需要波長的LED照明。關(guān)于這點(diǎn)，目前業(yè)界仍有不同看法，由于花卉作物行光合作用時吸收的光以可見光和紫外光線為主，也就是說，植物行光合作用時僅需要紅藍(lán)光，特別是紅光波長分布在650-655nm，以及藍(lán)光波長在450-470nm，能達(dá)到的效果最佳，這種植物照明的應(yīng)用，就適合采用混光形式的LED光源，而不是用螢光粉混合出仿真太陽光的白光LED光源。因此，部分業(yè)者推出的植物工廠產(chǎn)品以搭配紅藍(lán)光LED為主。

　　不過，據(jù)觀察，業(yè)界目前較多以植物工廠搭配白光LED光源的支持者，以螢光粉混出白光更趨近于太陽光日照模式，市場專家指出，白光的優(yōu)勢在于觀察植物耕作時更為便利，加上白光可以搭配不同情境做出光源的轉(zhuǎn)換，也是業(yè)者在打造植物工廠時采用白光照明的一大優(yōu)點(diǎn)。