第三章 高科技設備業簡介
第四節 太陽能設備產業
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第四節 太陽能設備產業
產業基本資料
自遠古以來，人類就懂得利用太陽做為能源的來源。但其應用範圍大都集中在以 聚光鏡將太陽的熱能轉換為烹調或以利用太陽光做為室內照明之用。1954 年當 美國的貝爾實驗室在用半導體做實驗時意外發現在矽中摻入一定量的雜質後，對 光更加敏感這一現象後，第一個太陽能電池在 1954 年誕生在貝爾實驗室，當時 的光電轉換率為 6%。1960 年代美國發射的人造衛星上就搭載了太陽能電池板做 為其電源，而太陽能電池開始受到產業界的重視，則是開始於 1973 年的石油危 機之後。
目前主流的太陽能發電板可分為兩種，以矽晶圓為基底的多晶矽(Crystal Silicon, cSi) 太陽能及以玻璃為基底的薄膜 (Thin Film) 太陽能板。兩者不同的地方在於 多晶矽太陽能板的製造成本較高，但發光電轉換效率較好 (約 25%)；而薄膜太 陽能發電板雖有著製造成本低廉的好處，但光電轉換效率 (約 10%) 卻遠低於多 晶矽太陽能板。
太陽能設備產業和半導體及平板顯示器設備產業最大的不同點，在於太陽能板的 發電效率有一定的衰減期。因此太陽能設備業所研發的電池技術的研發有三項最 重要的原則：
效率要高，
生產成本要低，及
可靠度（或穩定度）要高。基本要求是二十年內不能有衰減。
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位。如果從歷史的紀錄來看，太陽電池生產成本有所謂「80%學習曲線」，也就 是說，當全世界太陽模組的總生產瓦數每增加一倍，其生產成本則降低為原來的 80%。至於可靠度及穩定度方面，現今太陽模組的製造商一般都會提供 25 年的 產品保固(可靠度佳)，保證 25 年內模組輸出功率不會降低超過 20% (穩定度好)。
主要太陽能設備業廠商
主要設備商依規模大小排，為美國的 First Solar、美國應用材料 (Applied
Materials)、德國 Centrotherm Photovoltaics、及德國 Gebr.Schmid GmbH+Co。由於 產品不盡相同，這些廠商之間並不完全是絕對的競爭者。
目前在亞洲，多晶矽太陽能廠散佈於幾乎每個國家，甚至包括如越南或巴基斯坦 等國家。而馬來西亞沙巴（Sabah）地區所產的低離子矽砂及高純度石灰岩則是 多晶矽太陽能原料的重要產地。
右圖為目前太陽能設備的領導廠 商 First Solar 在 2012 年前的預估 生產量，由圖中可以看出其位於 馬來西亞君林 (Kulim) 的製造廠 在馬來西亞充沛的資源及政府的 鼓勵下，在 2008 年開始就成為其 主力的製造生產地。
商業模式與策略
圖表 8: First Solar 公司 2012 年之前太陽能設備預估 量 (First Solar 官綱)
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過並於次年開始實施的「可再生能源法」除了規定所有省及直轄市必須在 2020 年前至少有 16% 的能源來自於可再生能源（水力、風力、太陽能、及生物質發 電），也公佈了電力回購及補貼等配套措施，讓產業有依循的準則。但除了中國 之外，截至 2010 年為止，其他國家的太陽能產業都因為油價疲軟及太陽能板售 價昂貴的因素而未能達到預期的獲利目標。其中尤其以薄膜太陽能廠受創最重。
德國 SumFilmAG 於 2010 年 3 月 25 日向 Dresden 地方法院申請破產保護，另一 家德國廠商 Signet Solar 也取消了原本於美國新墨西哥州的投資案。
薄膜太陽能廠的投資成本約八千萬美元。與多晶矽太陽能廠不同，由於設備體積 龐大，設備大都以整廠輸出方式銷售，下圖為典型的薄膜太陽能廠的內部生產線 組成。右下角為主要的鍍膜設備，而右圖則為其設備與工作人員的大小比較。
相較於多晶矽太陽能，需要較大固定投資成本及有限市場的薄膜太陽能廠客戶目 前在亞洲較為稀少，它們為：
中國：ENN（新奧光伏，位於河北廊坊）、Suntech（尚德，位於上海）、
BestSolar（百世德，位於江西南昌，已於 2011 年破產）
台灣：綠能（位於觀音鄉）
圖表 9: 薄膜太陽能設備示意圖 (應用材料公司官網)
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自從 2010 年起，太陽能設備在全球都面臨了很大的挑戰。而在亞洲仍無法普遍 於民間的原因，在於其造價偏高、而回收效益偏低。亞洲各國政府雖然對於民眾 裝設太陽能設備有所補貼，而且訂有發電量回收的價格，但民眾所付出的投資總 成本卻仍遠高於收益。就台灣的情況來說：
以一般透天住家型的屋頂最大所能裝設的 10KW（一萬瓦）為例，
單位售價：每千瓦 15 萬元
扣除政府補助：每千瓦 -5 萬元
維護成本：二十年每千瓦共計 3 萬元
總投資成本：每千瓦 18 萬元
每千瓦每年平均發電量 1,200 度
台電收購價格 每度台幣 6 元
二十年賣回發電量給台電所得 -14 萬 4 千元 投資一萬瓦太陽能裝置二十年淨賠 -36 萬元
圖表 10: 台灣一般透天住宅太陽能發電投資回收分析 (作者自行整理)
由上例的成本分析來看，太陽能的投資對一般民眾來說，只能提供大家一個為節 能減碳愛地球做奉獻的機會而已，不但無利可圖，甚至離損益兩平的程度仍有相 當大的一段距離。事實上，即使是公家機關或學術機構，裝設太陽能設備也大都 為研究或宣示性質。以中正大學於 2009 年五月開始裝設的八萬八千五百瓦的太 陽能發電設備為例，加上後續建設，總投資金額約為七、八千萬元，但到目前為 止，一年的發電量也只帶來約四百多萬的收益而已，即使未來二十年完全不維修 或發生故障，也不考慮投資的機會成本，其總收益讓中正大學顯然是無法達到損 益兩平的。