太陽能科技,正快速終結「石油危機」! 

 

‧數位時代雙週 2005/04/11 
 全世界各國都已陸續推出成熟的太陽能科技,台灣也不例外,今年登上新科股王寶座的茂迪
,既反映了企業的研發實力,也反映了資本市場對太陽能科技的瘋狂看好...
 

作者:陳澍凡
二○○四年,全球主要汽油供應商英國石油(BP)發表了一份統計報告,報告中推測出,目
前全世界擁有的石油儲量為一兆一千四百七十七億巴禮(一巴禮相當於七‧○五六立方英吋)
,還足夠全世界人類再使用四十年。報告中也指出,在全球的石油分布中,特別集中於中東,
沙烏地阿拉伯擁有二二‧九%石油儲量,位居第一。伊朗的石油儲量為一一‧四%,位居第二
。接下來的伊拉克,佔全球石油儲量的一○%,前三國便囊括了近一半的全球石油產量。 

可以使用四十年,這一切看起來是多麼的遙遠,在科技日益進步的現在,四十年的時間必定足
夠讓後人發展替代能源。對許多先進國家的研究機構而言,這並非遙不可及,但是,這一切的
假設必須建立在:我們對這些石油供應國油井的預估儲量並沒有錯估。 

二○○四年初,全球另一大油商英荷合資的皇家殼牌石油公司(Royal Dutch Shell Group)提出
了截然不同的調查結果,在這項調查中,殼牌石油大幅調降了可能原油的預估量。全球有數量
近四十億桶的原油和天然氣液體產物儲備等級,由「確定」(proven)降為 「可能」
(probable)或其他更不確定的等級,這些已被錯歸為「已探明」(proven reserve)類的二十
七億桶石油和十二億桶天然氣,也被重新劃歸為「未探明」(unproved reserve)類或「具有開
採前景」(probable reserve)類。

這些宣佈被降級的油氣儲備量,就佔了殼牌當時已探明的總儲備量的五分之一,相當於從一百九
十億桶縮減至一百五十億桶。如果類似這樣的石油儲量預估錯誤的事件,相繼發生在其他的國家
,那人類發展替代能源的時程表,將會變得迫在眉梢。 

能源新希望─太陽能發電 

利用太陽能發電一直是人類夢寐以求的願望,它充分的清潔性、絕對的安全性、資源的相對廣泛
性和充足性、壽命長以及免維護性等等,都讓「光伏能源」(太陽能源)被認為是二十一世紀最
重要的新能源。 

從五十年代開始,太陽能產業的整合業已漸漸成形,受到美、日、德等先進國家發起的大規模國
家光伏發展計劃和太陽能屋頂計劃的刺激與推動,世界光伏工業(photovoltaic industry)近年來
保持著年均三○%以上的高速增長,是個比IT發展還快的產業。 

目前全球光伏發電累積裝機容量已經超過一千五百MW(Mega Watt,中文為一百萬瓦,瓦是功
率的單位,亦即每秒產生幾焦耳的能量,一瓦即為每秒產生一焦耳)。專家預測光伏發電將在二
十一世紀前半期超過核能發電,而成為人類最重要的基礎能源之一。據美國市調公司 Business 
Communications Company針對全球大容量太陽能發電設備市場進行的調查及分析,在二○○三
年,光伏發電便已達到一二一‧八MW,預期二○○八年累積裝機容量將達六二○MW,而市場
營收也將由目前二‧一億美元,達到二○○八年的五‧五四億美元。 

發電板與電池成本是應用關鍵 

促使光伏工業發展巨型光伏系統的兩個主要原因是:製造產能快速提昇,和製造成本平穩的降低
。此外,現有的補貼計畫也發揮了吸引效用,鼓勵了PV系統(photovoltaic系統,中文為光伏系
統,泛指一般的太陽能發電系統)的採購。雖然目前太陽能發電板成本仍偏高,但未來改善的狀
況是可以預見的,目前隨著量產規模增加,太陽能發電板平均價格已出現明顯下滑,由一九八○
年的每瓦二十二美元降至目前不到四美元,預計至二○一○年,非晶矽薄膜太陽能電池售價更可
降至約每瓦一‧五美元,因此與現行市場電價競爭之條件大為提升。 

目前市面上的太陽能電池以「矽」為主要生產材料,並以多晶矽為主,但考量薄膜型太陽電池具
有低生產成本之特性,且適合大面積製造的優點,長期而言,薄膜型太陽電池極可能成為未來的
市場主流。前述的BCC調查公司即預測,薄膜型 PV模組出貨量將由二○○一年的四七‧三MW
增加至二○○六年的一五二‧八MW,平均年增率高達二六‧四%。 

在未來的五年,大容量太陽能發電設備市場預期將有三八‧五%成長率,超越過去二十年的成長
。九○年代初期,自德國立法通過發展再生能源工業開始,陸續引發其他國家起而效尤,在美國
多州紛紛通過制訂「再生能源配比」(renewable portfolio standards)之方向發展,日本也通過「
新陽光計劃」(New Sunshine Program)後,相信不久的將來,將會有更多國家投入太陽能發
電的發展計畫。 

太陽能發電的零件,主要包含:蓄電池、太陽能板、太陽能電池、電力調節器、充放電器、變壓
器等。過去台灣太陽能發電的研發都集中於低階產品,主要應用在消費性市場,像是太陽能計算
機、太陽能手錶等,代表的廠商為光華科技。 

近年來,在國內政策獎勵及先進國家追求環保的潮流下,自二○○一年起,國內太陽能電池
(Solar Cells)產銷值呈現急遽成長,二○○二年估計較前一年增加了一‧七倍,約四‧六億元
;其中,約八、九成供外銷出口,最大廠商為茂迪公司。

矽晶圓製造為台灣競爭優勢 

台灣太陽能光電市場上游主要廠商為中美矽晶,以單晶矽為主要產品;中、下游有光華科技、茂
迪公司及興達科技,光華科技及茂迪公司以太陽能電池為主要產品,至於興達科技則跨足太陽能
板及下端結合LED照明的應用產品為主。雖然目前國內太陽能光電系統產業上下游廠商群聚尚未
十分完備,但未來仍然充滿契機。 

自二○○二年開始,多晶矽材料廠開發出改善太陽能電池的新製造技術,使得多晶矽太陽能電池
的產能與需求開始大幅成長,據國際半導體設備暨材料協會(SEMI)統計,二○○三到二○○四
年的全球矽晶圓材料使用量大幅增加了二二%,到了二○○七年全球的使用量仍有六‧二%的年
成長率。 

太陽能產業的發展對國內矽晶圓產業而言,最大的助益在於讓國內矽晶圓公司找到新的出路,目
前因為技術上的限制,國內生產半導體用的矽晶圓大多集中在六吋以下的產品,使得相關業者的
營運相對艱辛,由於太陽能用矽晶棒對晶圓品質的要求不若半導體晶圓嚴格,矽晶棒中可以含有
較多雜質,台灣業者切入的障礙降低許多,對於矽晶廠商為一利多。 

中美矽晶身為國內第一家量產太陽能矽晶棒的公司,在太陽能市場的大幅成長、主要客戶日本夏
普(Sharp)的進一步提高產能、以及國際矽晶圓大廠紛紛退出中小尺寸矽晶圓市場的三重優勢
下,預估中美矽晶二○○五年營收可再成長二○%,挑戰二十億元。 

相關光電應用廠商前景看好 

於二○○三年十月由正懋光電重組的興達科技,累積了五年多光電相關產業經驗,目前在結合太
陽能方面持續的深入研發,是台灣少數的綠照明企業。興達科技目前的主力研發產品,多以結合
太陽能及LED相關應用為主,諸如:太陽能步道景觀燈,除了可以產生比高雄城市光廊更多變化
的視覺效果,因為其採用了太陽能自發性電力來源,所以比城市光廊更為省電;太陽能彩光玻璃
則可視設計師的巧思做大樓外觀設計或室內照明,這些耀眼亮麗的視覺享受全由太陽能供應,不
多浪費一分地球上的珍貴資源,可說是設計師與有環保意識業主的最愛。

另一個擁有綠色環保概念的新科股王茂迪,在年後股價衝上三百元關卡,傲視當時所有上市上櫃
公司,成為唯一一檔三百元級個股,在太陽能光電電池領域,茂迪雖然位居台灣龍頭,全球排行
第九,但領導茂迪太陽能光電事業部的總經理左元淮,期許能帶領茂迪,躋身全球前五大。茂迪
創立於一九八一年,以生產數字型電錶起家,一九八八年起,開始轉型投入有關LCR錶(LCR錶
為電感、電容、電阻錶,是基礎被動元件的量測儀器,應用於品管、製程檢驗工作。)、通訊傳
輸測試、可程式數位電源供應器之研發與製造。自兩千年起跨入太陽能光電產業後即呈倍數成長
,從二○○一年的二‧八MW產出,到了二○○四年已經產出約達二十八MW,今年預估持續倍
數成長,茂迪的太陽能光電事業部,在短短幾年內躍升為茂迪主要成長動力,營收貢獻度逾九成。

國際太陽能電池大廠的製造設備,通常是購買整套式設備為主,在機器的改進與技術提升上仍需
仰賴設備廠商,茂迪自第一條生產線開始,即自行設計研發組裝,不買全套式設備,自己擁有技
術,培植自身的技術人員,因此在製程的速度提升、技術再精進、以及良率的維持上有較強的優
勢,有更多的彈性,「更重要的還有在成本上的相對優勢,」茂迪總經理左元淮如是說。 

太陽能電池未來的發展趨勢,一般的市場預估需求在二○○四年約有四十%成長,二○○五年有
三八%成長,二○○六年仍有三五%成長,二○○七至二○一○年則將維持三○%成長,產業能
見度高達五年以上。由於產業的進入門檻高,加上產業步入快速成長期,市場目前明顯呈現供不
應求狀況,儘管各家電池廠擴廠動作積極,但預計至少在近兩年內市場供需失衡的情形仍將持續
,需求大於供給的情形仍將持續至少一到兩年。 

中國的太陽能倉庫─沙漠 

中國科學院院士、理論物理學家何祚庥,在中國的「二期擴建項目」新聞發布會上,曾說:「前
一段時間,我曾關注風能,現在我開始轉向太陽能,而且是高度關注太陽能,在中國能源高度緊
張的情況下,我把希望寄託於太陽能。」 

中國有八十五‧四萬平方公里的沙漠,如果將十萬平方公里的沙漠上的陽光轉變為太陽能,能夠
發電二十五億千瓦(根據台電二○○五年一月份,全台發電裝置容量三‧五億千瓦來推算,相當
於七個台灣現有的發電量),這是一個巨大的數字。過去沙漠在人們印象中只是不毛之地,將來
,沙漠將成為中國的能源基地。 

中國全國人大常委、全國人大環境與資源保護委員會副主任馮之浚透露,如果不出意外,《可再
生能源法》將於二○○五年六月份登場,中國將用法律和市場機制來推動新能源的快速發展。業
內專家預測,隨著《可再生能源法》的誕生,中國將大幅加速太陽能產業的發展,太陽能電池裝
機容量年增長率可望超過四○%。預期到西元二○二○年,系統年產值將接近三千億元。由於規
模效應將大幅度拉低生產成本,按目前的發展速度推算,系統造價將從目前每瓦七十元人民幣左
右下降到二○一○年的四十元人民幣甚至更低,二○二○年有可能達到三十元的水準。 

現行政策和獎勵措施跟不上腳步 

誠如去年台灣興達科技總經理陳杰廷先生,在「台北光電週」活動中提到,除了再生能源條例外
,歐盟、日本、美國等先進國家亦提供積極性誘因鼓勵安裝太陽能,在公共建設的規劃上也儘可
能採用綠能源 (太陽能與風力發電)及綠照明 (LED照明),這些政策及鼓勵措施,都是目前的台灣
所不足的。 

其實,台灣在半導體矽晶圓方面的蓬勃發展,替台灣的太陽能產業架出了有力的上游供給,而我
們在電子業及製程的進步,也替該產業後端製造與電路的創新設計形成了強大的輔助網,未來只
要配合LED、太陽能電池及相關的光電應用,以及政府政策的鼓勵,相信台灣將有可能利用整合
競賽,在世界太陽能產業的舞台上充份發揮。
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