太陽能發電的成本與前景

一、成本總結報告

1.太陽電池為silicon型，每1KW約需67萬日圓（2004年），如住宅用，裝置3.5KW的容量，靠節省下之電費，要回收初期投資需時二十年。但日本在產業用、公共用，最多可補助二分之一的費用。

2. 如為夜間照明用，尚須加計“蓄電池費用”。

3. 如使用“色素增感型”，與silicon型相較，其成本只有1/5，此為AISIN精機與豐田中央研究所共同開發者。已實際使用於愛知萬國博覽會。缺點：無法如silicon型長期使用。

4. 目前電力公司以一度電22日圓購入太陽能發電，但實際成本為一度電43日圓，其差額由政府補助。

二、太陽電池知多少？

太陽電池的世界產量在2004年第一次越過100萬KW大關，達到119萬KW，其中日本生產量佔52%，以企業別而言，則SHARP公司居首位，佔全世界產量之27%。

在2004年引進30萬KW的德國，在2005年將超過40萬KW大關，而整個EU（歐盟）則會共達到裝置容量50萬KW之多（相對地，日本總共才2萬KW而已。且是2004年大增30%以後之結果。）

日本的目標很大，2010年要達成482萬KW的裝置容量。然而對“住宅裝置太陽能發電”之補助，則預定2006年終止。因此廠家要想辦法降低成本，才能大量銷售。

太陽電池可大別為下述三類：

1.非晶質型

2.矽(silicon)型

3.色素增感型，茲分述之

1.非晶質型

此型電池之優點為沒有“原料缺貨”之難題。其光電變換效率僅約8%，為其弱點，但目前廠家均“滿載”開工，全力增產中。

(1)CANECA（カネカ）

CANECA生產AMORPHOUS型電池已有7年之久。其銷售額於2005年3月（即2004年度）已達每年70億日圓，而達成“黑字”（即有盈餘）。年產能力從2萬KW，一路擴充為24,000KW，到30,000KW之多。其中出口佔90%，仍然供不應求。

CANECA以年產50,000KW為目標，將繼續擴充生產能力，提升薄膜效率並降低成本。非晶質電池之普及端賴與微結晶之hybrid（共存共用）化，但即使在此開發上居領先地位的CANECA，其電池光電變換效率10%的生產技術仍在研發中。

(2)三菱重工業

2005年，生產能力由4,000KW擴充到12,000KW。大部份為外銷，且全產能開工中。

2.矽(silicon)型

產量分居世界第一，第二與第四位之SHARP，日本京瓷公司（Kyocera），與三菱電機，其主力產品均為多結晶Silicon電池。目前正面臨“原料”缺乏之困境。

使用於太陽電池之原料Silicon，過去均靠賣給半導體之Silicon之剩餘者，也填補了Silicon Cycle（即生產起伏）的谷間。然而太陽電池以年率30~40%成長，美日的廠家如嘿姆洛克，Tokuyama，信越半導體被迫要決定是否要生產“專屬太陽電池用之Silicon”。但新工廠屬於大型投資，即使現在做決定，其完工也要三年後。因此這幾年“缺料”之恐慌會日日相隨。

還有一個不能確定因素：2005年9月的德國大選，如果目前的執政黨落敗，則其大力推動的再生能源“補貼”政策可能會因“換黨換腦袋”而大幅縮減。屆時太陽電池的銷售量恐會一落千丈。（德國的市場70%為產業、業務用，住宅用僅10-20%，以農家為主體）

(1)SHARP

2005年1月，將葛城工廠之產量提升到年產量40萬KW。近期內將發表提升到50萬KW之計劃。

針對住宅用（按：在日本，80%之市場為住宅用），以最有銷售實績之「積水化學工業（SEKISUI）公司」為對象，提供Module（模組）之直銷，1KW約為40萬日圓左右。SHARP估計2010年會降到1KW20萬日圓左右。

2004年度的銷售額1,174億日圓，比2003年度增加60%。

(2)SANYO三洋電機

2005年5月起提升到年產量153,000KW。2005年度的外銷比例預估為50%，該公司的HIT太陽電池為將單結晶與非晶質一體化的系統，其cell之效率達19.5%，組立為200瓦特的Module後達成17%之效率。比“多結晶”者數年後之目標還領先一步。

(3)日立製作所

開發兩面受光之垂直型Type，2005年6月底擴充到年產量10,000KW。

(4)日本京瓷（Kyocera）

以SAMURAI（武士）名稱出售之Module，已提升效率，其效率為13.4%。該公司從事太陽電池事業已30年。2005年8月滋賀八日市工場擴充為年產量24萬KW，比以前倍增。（投資91億日圓擴廠）。2005年6月發售出力10-13KW之“ECONOROOT-WIDE”型太陽光發電系統，為標準Package化，共有12種型式，售價在694萬到863萬日圓之間。

2010年的目標為在住宅用太陽光發電系統（3KW製品）實現100萬日圓售價目標，此為2005年7月之一半。（即1KW變為 =33萬日圓）

(5)三菱電機

2005年2月擴充到年產量135,000KW（飯田工廠）。該公司的反向變流器（Inverter）效率為94.5%，為業界No.1，在2006年準備提升到96.97%。

3.色素增感型（詳2005.6.3日經）

在愛知萬國博覽（即2005年之愛．地球博覽會）會場，有一座“Toyota夢之住宅（PAPI）”之實驗住宅。其外牆掛上四張紅色約PANEL，每一PANEL面積5.5m²。為新發明之“色素增感型”太陽電池。由AISIN精機與豐田中央研究所共同研發者。不使用Silicon而使用有機色素與氫化鈦因此可製成有色彩的。材料便宜也可應用印刷製造，因此成本只有矽型的五分之一左右。

光電變換效率雖不及矽製者。但其造價僅比壁材貴一些而已，且可使用於無屋頂之大廈的牆壁。缺點為耐久性比矽型者差。

三、日本致力推廣太陽光發電

2005年8月18日刊工業新聞報導，日本環境省要從2006年起展開“Solar大作戰”。其內容包括開設“Solar哩程俱樂部”，支援Model事業等，2006年預算為43億日圓。

“Solar哩程俱樂部”（與航空公司對顧客優惠之“哩程”相似），要用戶先將設備自費購入，各用戶先計算出引進前與引進後之CO₂排放量（包括電氣與瓦斯之使用量）。如果因為太陽光發電之節能效果與節省電力之努力讓CO₂排放量減少一成以上，則依其量之多寡發「補助金」（預定發三年）。

從過去“雨露均霑式”的補助改為因應“節省能源”之努力程度而補助之方式，為一大進步。

至於大規模社區事業定名為「全社區CO₂減少20%事業」，以數百戶為單位引進太陽光發電，針對其開發事業者（建設公司）補助設備費，預算為5億日圓，地點為1~2處。

另外以引進Mega Watt級（即1,000KW）之大規模太陽光發電之事業者為對象加以補助（此為針對公共設施供應電力時）。

參考文獻：

1.日本經濟新聞：2005年6月3日

2.日刊工業新聞：2005年6月1日，6月3日，6月6日，6月8日，7月4日，7月7日，7月18日，8月18日