当谈到太阳光电(PV)时,它经常与代表半导体的高科技名词划上等号,部份原因也许是因为它能沿用部份的半导体晶圆制程,而且,相较于传统的发电方法(核能除外),现代的太阳能确实是比较‘高科技’的。
然而,PV产业的发展思惟,却不是能完全依循半导体╱电子产业的成长脚步的。
印象所及,太阳光电崛起于2004年,当时,藉由免费的阳光可为全球无远弗届的广大地域供给能源这一概念,曾造就了原材料(如多晶硅)价格飞涨,更促使全球多家业者投入PV上游材料的研发,如非晶硅(a-si)、非晶硅/微晶硅(a-si/uc-si)、碲化镉(CdTe)、硒化铜铟(CIS/CIGS)等。
PV的荣景持续了约四年。2008年下半年,金融海啸来袭,导致下游太阳能需求减少。从模块到原材料再到终端装置,价格全面下跌。
这反映出一个现象:对广大使用者来说,PV还不是一种能源,它是一种奢侈品。所以,在经拮据时,它才会率先被停止采用。
稍早前,在一场研讨会中,IEK分析师王孟杰指出:太阳光电是一种能源产业,与半导体、3C信息不同,它几乎没办法借着技术改良来提高售价因而增加收益──在能源产业中,价格够低才能普及,唯有普及才能使它生存下去。
太阳光电产业的另一个特点,也是众所周知的产业特性──它并不适用于自由经济法则。简单来说,全世界没有任何一个地方的太阳能产业是不受政策扶持而自行茁壮的。要发展太阳光电,必须要当地官方单位拟订全套计划,从研发到安装的补助到余电买回,太阳能是一个必须由政府政策驱动的产业。
为了让PV确实成为可普及的能源产业,全球多个国家投注了大量资源与金钱。台湾也不例外。据IEK统计,台湾在硅薄膜太阳能技术上的投资额已经超过200亿新台币。
然而,目前台湾在硅薄膜技术的发展上,却遭遇了非常大的挑战。
首先是成本。IEK统计,1MW的硅薄膜产线需要1亿台币左右的投资成本;相较之下,30MW的硅晶电池产线投资额只需3~5亿台币。发电成本方面,与另一种竞争材料CdTe相比,目前,美国的First Solar已经将CdTe发电成本降至0.83美元;而硅薄膜每瓦为1.5美元。
其次是转换效率。目前单层非晶硅薄膜的发电效率平均约在5~7%,可是CdTe的发电效率已经可以达到到10%了。
PV是一个新兴产业。它有着回异于我们所熟悉的半导体或电子产业的发展步伐和产业特性。高额的投资、难以掌握的原材料及关键技术研发,以及有待从头开发的市场,都为这个产业中的中小型业者带来了更多挑战。
我并不认为PV的前途是悲观的。在我看来,今天的PV产业,是尚未成熟但却被赋予过高期望的一种产业,它需要更多时间发展,包括投入更多资源在基础材料的研发上。而从目前PV在台湾的发展现况来看,我们的方向是正确的吗?