从市场规模与台系电池厂的近况探讨「市电同价」的可能发展.PDFVIP

從市場規模與台系電池廠的近況探討「市電同價」 的可能發展 太陽能電池從 1954 年貝爾實驗室的 Murray Hill、D.M. Chapin、C.S. Fuller 以及 G.L. Pearson 利用單晶矽以 PN 接面獲得 4.5%的轉換效率開始，到 1998 年澳洲新南威爾斯大學 Martin A. Green 教授所帶領的團隊將單晶矽晶搭配射極鈍化以及背後局部擴散(Passivated Emitter and Rear Locally Diffused，簡稱 PERL)結構達到 24.7%，之間經歷三次石 油危機，太陽能電池的發電成本雖然從每瓦 1785 美元降至兩塊美元上下，仍然 無法取代傳統的發電模式，說穿了成本與能源使用習慣是最大的關鍵。近幾年由 於氣候的異變，加上各國政府大力的扶植，無論是發電裝置的補助或是電價收購 等補助政策，讓太陽能發電與民眾之間的距離越來越接近，但是再有錢的政府也 不可能一味的補助下去，是否還有新的技術可以讓晶矽電池的效率再提升，系統 裝置等關鍵零組件是否有降價的空間，一直是業者近幾年努力的目標。Grid parity(市電同價)何時會到來，來了之後對業者與民眾有何影響，本文將從市場規 模與電池廠的近況來作進一步的分析。 Cost down 加上電池效率的提升，將使 grid parity 不再只是口號，它的到來 將帶動一股裝設潮，進而降低系統裝置等關鍵零組件的價格，民眾也因為太陽能 發電的普及加上智慧電網(smart grid)，慢慢習慣這類再生能源，而傳統高污染的 發電方式將逐漸淘汰，真正的無碳生活指日可待。製程的最佳化或是藉由產業的 上下游整合都是 cost down 的方法之一，根據製程最佳化的原則，英特爾創始人 之一的戈登 摩爾(Gordon Moore）博士提出積體電路上的電晶體數目每隔 18 個 月便會增加一倍，也就是著名的摩爾定律；安捷倫科技的羅蘭 海茲(Roland Haitz) 博士則提出發光二極體每 10 年其單位流明的成本下降一個數量級，而封裝二極 體的數目則增加 20 倍的海茲定律。當然太陽電池產業也有其學習曲線(learning curve)，將晶矽電池模組的售價為縱軸與累積銷售量為橫軸以 log 間距做圖即可 得到，這個方法在 05 年之前一直是預測模組價格的主要方法，隨著市場規模的 增加，模組的價格將會隨之降低，一般而言，市場規模加倍成本就會下降 20%， 即為 80%的進步率(progress ratio)。根據 NREL 的 Robert M. Margolis 博士的資料 顯示，詳見圖一，1976 到 1999 年之間的曲線以 80%左右的進步率進行，因此當 市場裝置量累積至 51 十億瓦（GW）時應可達成模組售價每瓦一塊美元的目標， 當新技術引進使得進步率降低到 70%時，市場規模只需要 13GW 目標就可達成。 太陽光電產業協會 - 1 1 而全球市場的裝置量在去年似乎就已經超過 13GW，但是近幾年的進步率其實 都介於 80~90%之間，市場從 2000 年後大幅的擴張，但並未讓產業獲得太多的 好處，05 年開始多晶矽出現供給的缺口反而造成 06 年電池的價格不降反升，直 到 08 年缺料問題終於獲得舒緩，但是高品質的矽片仍是供不應求，下半年的金 融危機迫使企業與政府不得不提出破釜沉舟的改革，09 與 10 年終於使進步率再 回到之前的 80%，但要在近兩年達到市電同價仍有一段路要走，無論在多晶矽的 價格、電池的效率、生產的製程或系統裝置上都必須要有長足的進步與降價，方 有機會達成。 100. 1976 EPIA Displaybank data 10.