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光電能源是「沙灘上的城堡」?

   2007-11-25 不詳不詳13130
不久前,中華經濟研究院院長蕭代基表示,再生能源如生物質與太陽光電能源,耗能、量少、質差、不環保、不具經濟效益,可說是「沙灘上的城堡」。
針對蕭院長「沙灘上城堡」看法,筆者特提出下列見解。
一、近年來,全球「暖化」問題嚴重,各地森林火災、洪澇、干旱、風暴、甚至衍生病毒傳染等災害,層出不窮,其導火線來自以二氧化碳為主之「溫室氣體」的大量排放,而禍首就是人類大量消耗以煤、石油及天然氣為污染源的所謂「石化燃料」。
為防止禍害惡化,各國政府乃依《京都議定書》要求,先后制定《再生能源法案》,及推動城市綠化、建筑物有隔熱(節能)能力、減少汽車及電廠排污,以及引進如生物質、太陽光電等「清潔能源」(或稱之再生能源)系列措施。
二、2006年,全球太陽光電能源產業規模已達100億美元,專家評估,未來10年的平均年增率為25%至30%。全球具主導性的第一代「晶硅」(c-Si)太陽能電池(簡稱晶硅電池)廠,為包括日本Sharp、德國Q-Cells、英國BP、日本Kyocera、中國尚德、臺灣茂迪等在內的前十大企業;至于第二代「薄膜非晶硅」太陽能電池(簡稱薄膜電池)廠,則為美國United Solar、技術開發及承建商Terra Solar、設備大廠Applied Material、日本Ulvac、歐洲Oerlikon及日本Kaneka等。
不論第一代(晶硅)或第二代(薄膜),從技術開發、產業制造、示范運行、電費補貼、到營銷全球,這些企業無不兼顧「3E」:Economics―促進經濟成長及增加就業機會(經濟面);Energy―增加國家能源安全自主性(能源面);Environment―發揮節能及減排(環境面)等實際效益。
三、數據顯示,2004年臺灣太陽光電能源產業的總產值,在全球市場的市占率達2%(約0.93億美元),2006年增至7%(約7.06億美元),產值成長7.3倍,除有不少企業(如茂迪、益通等)投入第一代產業之外,現也有幾家企業如大豐能源、綠能、聯相、中環、鑫笙、旭能等,看上第二代(薄膜)產業領域。
茲以茂迪為例,其年產超過100MW(百萬瓦)的晶硅電池產品,列名全球第九大晶硅廠,有學界人士認為該產業不經濟且不環保,主要理由是該產業如同晶圓(半導體)產業一樣,投產時的耗能較高。據知,在晶硅電池之「硅」原料方面,建設一座100MW產能的工廠,投產工序約1,000多道,需經800~1,000度的高溫燒結過程,相當耗能,估計一座晶硅工廠的能源回收期約六至七年。
四、與晶硅電池相比,薄膜電池不存在「硅」原料供應之問題,其生產成本較低(每瓦約1美元、便宜30%),投產工序也較少,需經約200度高溫的氣相蒸鍍過程,耗能較小,估計一座薄膜工廠的能源回收期只需1.5至二年。
目前,晶硅電池的發電成本約每度0.5美元,而薄膜電池則約每度0.15~0.2美元,足以與尖峰汽渦輪發電成本(約每度0.10~0.12美元)相抗衡。
生產薄膜電池的目的,是為了環保及節能,且其產品應用范圍較廣,除可做柔性電池外,更可制造透明或半透明組件,成為光電建材(BIPV)。但生產晶硅電池耗能較大,其晶硅不透明、不美觀、且無法大面積制造,應用范圍有限。對比之下,推動薄膜電池產業,應比推動晶硅電池產業,更具所謂「3E」效益。
由于「硅」原料 之嚴重短缺,加速薄膜電池成為太陽能產業的發展主流。已有專家評估,2010年薄膜電池的市占率,將同晶硅電池一樣,各居一半。據知名之Solarbuzz分析報告,2010年太陽光電能源產品的市場需求,將達18,000MW,但晶硅電池的供貨量僅達3,164MW,市場缺口達15,000MW,屆時,將由薄膜電池供貨補足,而后者將因光轉電效率的提升,使每度發電成本逼近一般電廠(火力或天然氣)的水平,甚至成為未來最廉價的再生能源。
筆者認為,臺灣發展半導體及TFT-LCD產業,已具相當基礎實力,薄膜電池產業正是與之相關的「知識經濟」型科技產業,這塊產業「大餅」,最適合業界及時投入「爭食」,似無蕭院長所言「沙灘上城堡」的說法。
英國倫敦大學法學博士、香港臺灣工商協會董事  陳自創
 
標簽: 太陽能
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