當談到太陽光電(PV)時,它經常與代表半導體的高科技名詞劃上等號,部份原因也許是因為它能沿用部份的半導體晶圓制程,而且,相較于傳統的發電方法(核能除外),現代的太陽能確實是比較‘高科技’的。
然而,PV產業的發展思惟,卻不是能完全依循半導體?電子產業的成長腳步的。
印象所及,太陽光電崛起于2004年,當時,藉由免費的陽光可為全球無遠弗屆的廣大地域供給能源這一概念,曾造就了原材料(如多晶硅)價格飛漲,更促使全球多家業者投入PV上游材料的研發,如非晶硅(a-si)、非晶硅/微晶硅(a-si/uc-si)、碲化鎘(CdTe)、硒化銅銦(CIS/CIGS)等。
PV的榮景持續了約四年。2008年下半年,金融海嘯來襲,導致下游太陽能需求減少。從模塊到原材料再到終端裝置,價格全面下跌。
這反映出一個現象:對廣大使用者來說,PV還不是一種能源,它是一種奢侈品。所以,在經拮據時,它才會率先被停止采用。
稍早前,在一場研討會中,IEK分析師王孟杰指出:太陽光電是一種能源產業,與半導體、3C信息不同,它幾乎沒辦法借著技術改良來提高售價因而增加收益──在能源產業中,價格夠低才能普及,唯有普及才能使它生存下去。
太陽光電產業的另一個特點,也是眾所周知的產業特性──它并不適用于自由經濟法則。簡單來說,全世界沒有任何一個地方的太陽能產業是不受政策扶持而自行茁壯的。要發展太陽光電,必須要當地官方單位擬訂全套計劃,從研發到安裝的補助到余電買回,太陽能是一個必須由政府政策驅動的產業。
為了讓PV確實成為可普及的能源產業,全球多個國家投注了大量資源與金錢。臺灣也不例外。據IEK統計,臺灣在硅薄膜太陽能技術上的投資額已經超過200億新臺幣。
然而,目前臺灣在硅薄膜技術的發展上,卻遭遇了非常大的挑戰。
首先是成本。IEK統計,1MW的硅薄膜產線需要1億臺幣左右的投資成本;相較之下,30MW的硅晶電池產線投資額只需3~5億臺幣。發電成本方面,與另一種競爭材料CdTe相比,目前,美國的First Solar已經將CdTe發電成本降至0.83美元;而硅薄膜每瓦為1.5美元。
其次是轉換效率。目前單層非晶硅薄膜的發電效率平均約在5~7%,可是CdTe的發電效率已經可以達到到10%了。
PV是一個新興產業。它有著回異于我們所熟悉的半導體或電子產業的發展步伐和產業特性。高額的投資、難以掌握的原材料及關鍵技術研發,以及有待從頭開發的市場,都為這個產業中的中小型業者帶來了更多挑戰。
我并不認為PV的前途是悲觀的。在我看來,今天的PV產業,是尚未成熟但卻被賦予過高期望的一種產業,它需要更多時間發展,包括投入更多資源在基礎材料的研發上。而從目前PV在臺灣的發展現況來看,我們的方向是正確的嗎?