2010.01.13 第 105 期
電電時代十二月號 - 封面及目錄  
電電時代三月號
太陽能電池>>
節能減碳全球風行
綠色能源展新局

文∕楊迺仁

太陽能電池(photovoltaic,PV)問世其實已有數十年之久,但直到進入21世紀後,才真正引起全球關注,最主要的原因,當然就是國際原油價格的飆漲,尤其是2008年上半年,每桶原油一度飆漲到140美元以上,讓許多仰賴進口石油的國家如台灣頗感吃不消,也大幅影響企業的營運成本結構。
此外,愈來愈多人開始意識到石油來源枯竭的問題,且全球對溫室氣體排放及暖化效應日益重視,2005年京都議定書生效後,節能減碳也已漸漸形成全球共識。使得全球各國政府開始重視新能源與替代能源,取之不盡的太陽能,便成為許多人心目中最理想的替代方案。

產業前景佳
太陽能電池的應用,其實是因應1950年代美俄兩國的太空競賽所致,早期的太陽能電池大多用作人造衛星的電力供應系統,在沒有更可靠、更安全的能源的前提下,太陽能發電在當時並沒有成本考量的問題。但在太陽能電池開始移轉到民生商業用途時,當原油價格在低於30美元的情況下,太陽能電池產生的電力成本過高,是阻礙市場普及的最大關鍵。
但從金融海嘯後的原油價格走勢來看,儘管全球景氣復甦前景尚未明朗,原油價格每桶仍一度突破80美元,顯示低油價時代確實已經不再,太陽能電池的最大阻力至此應告結束,產業鏈的發展也漸告成熟。
就太陽能電池產業特性來看,「上瘦下肥」現象非常明顯,亦即最上游矽原料生產屬於寡占市場,主要掌握在美、日、德少數6、7家大廠手中,其中又以美國掌握最多。但由於美國政府補助政策直到歐巴馬選上總統後,才比較明朗,導致美國目前的太陽能電池市場發展有限,市占率不到10%,也讓美國原料成為各國太陽能電池生產的主要來源。
至於中、下游部分,晶棒∕矽晶圓約10至15家、電池約40至50家、模組數百家、系統組裝數千家,早已呈現完全競爭的狀況,主要是因為太陽光電產業其實發展已久,許多製程技術已相當成熟,產業進入門檻並不高。
由於上游原料供應商少,可選擇的空間有限,加上產能不能即時擴充,能否掌握原料供應來源,就成為太陽光電產業能否持續成長的關鍵,2004年下半年就因為太陽能電池需求大量增加,原料就曾出現嚴重短缺現象。

根據中華管理評論國際學報的「全球能源產業趨勢研究」指出,太陽能電池原料全球產能在2006年為3萬7,200噸,2007年則為5萬2,000噸,2008年則是太陽能產業原料供需最吃緊的一年,但是產業鏈各環節的售價及毛利率也相對的提升,尤其是最上游的矽原料廠成長的最多,但也因為如此,上游原料廠更有能力擴充產能,生產成本也可望降低,只要成本變化能夠回饋到中下游,對太陽光電產業的未來發展,將會相當有利。
至於中下游的市場表現,根據美國PV NEWS公司的統計,過去20年太陽能電池的銷售量,都以每年約20%的速度成長,而且進入21世紀後的成長速度更是驚人。2004年全球太陽能電池及模組的出貨量已達1,195MW(百萬瓦),較2003年大幅成長超過60%,並創造出55億歐元營收(約合新台幣2,300億元),較2003年成長超過90%。
根據美國研究機構Lux Research的最新報告指出,即使2009年全球太陽能電池是處於供給過剩的情況,但是全球太陽能電池市場規模仍舊會延續成長力道,預估從2008至2013年的新安裝數,將成長近5倍之多,這幾年間的全球太陽能市場年複合成長率將達48%,市場規模也將從2008年的334億美元,成長至2013年的1,004億美元。

台灣光電產業投入者眾
台灣的太陽光電產業發展雖然迅速,但在矽原料的取得、太陽電池轉換效率、模組產品取得國際認證、下游系統組裝拓展市場、強化系統組裝技術、建立各項生產設備自製化等目標,都還有相當大的努力空間。
在經濟部於4月份通過的「綠色能源產業旭升方案」中,政府將在5年內投入200億元的技術研發經費,提升7項綠能產業和關鍵技術效率。2010年預計編列預算新台幣94.7億元,其中,太陽光電得到的比例最大,可望獲得41.9億元,政府也將於2010年啟動購售電價新機制,預計將投入250億元,推動再生能源與節約能源設置和補助。
經濟部指出,台灣2008年綠能產值為新台幣1,603億元(占製造業1.2%),其中,太陽光電產值為1,011億元,PV廠商家數約80家,太陽電池生產全球第4位。前經濟部長尹起銘指出,目前台灣有4個兆元產業,包括半導體、面板、石化、鋼鐵,未來希望能讓台灣成為全球前三大太陽電池生產大國,到2015年時,太陽光電產值希望能達到4,500億元,並結合LED光電產業能達到5,400億元,讓綠色能源產業變成新的兆元產業,每年工作機會也能從目前的1.6萬人,提高到 11萬人。
台灣太陽能光電產業的發展速度算是相當驚人,2004年台灣的太陽能電池產值僅約新台幣26億元,全球市占率3%,產量僅為38.14MW,但2005年包括茂迪、益通急遽擴產,旺能也投入量產,也讓太陽能電池與模組產能快速成長至111.62MW,益通更在2006年3月8日以218元掛牌時,當日收盤價就衝高到871元。
眼看太陽能光電產業前景無限,由於半導體、液晶面板與薄膜太陽能在設備及製程都有類似之處,已有不少半導體及面板廠商決定加入太陽能光電產業的戰局,如友達就在今年10月1日正式成立太陽能事業部,由資深協理陳建斌負責。據友達總經理陳來助表示,友達近半年來在太陽能領域有很大的突破,包括技術以及客戶接單都有很好的進展,友達2009年太陽能出貨規模仍小,僅約15至20MWp,2010年將會有好幾倍的成長,可望達到100MWp以上規模。
晶圓代工龍頭台積電更早在8月時就通過投資5,000萬美元(新台幣16億美元)於太陽能相關產業。聯電也隨即在10幾天之後,在董事會上通過將成立新的事業發展中心,預計投資4600萬美元(新台幣15億元)成立「聯電新投資事業公司」。
而在南台灣也已形成以南科台南園區為核心,南科工、南科高雄園區及屏東加工出口區為衛星的產業聚落。其中南科得利於區內有茂迪,將以推動綠色能源技術與節能產業聚落作為發展特色;南科工則是形成以益通為首,從矽晶圓製造到模組的太陽能產業聚落;屏東園區則將做為太陽能專區,形成以上游多晶矽原料及應用為主要特色的產業群聚。
太陽能光電產業近年來的快速增長,其實和各國政府的大力提倡推廣與獎勵有關,尤其是幅員遼闊、電力網路系統不普及、以及人口眾多、比較貧窮落後的發展中國家或區域,對太陽能電池更有較大的潛在需求。
2009年起雖受2008年全球金融海嘯危機,使得全球經濟面臨重大衰退的威脅,然在各國景氣振興政策推動下,為兩岸的廠商現在及未來帶來了新的、寬廣的商機及獲利空間,台灣科技島在過去半導體產業、LCD及LED等光電產業群聚發展的基礎下,擁有先天良好的產業競爭條件,應掌握再生能源產業之發展趨勢,以期望創造良好的發展環境,或有助業者共同創造台灣太陽能電池產業王國。

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