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第四章、 主要太陽能電池生產國國家競爭力分析

第二節 德國

一. 要素條件(Factor Conditions):

在德國再生能源開發利用上,風能、生質能、太陽能、地熱能是重點推廣 普及的項目,在政府有效激勵政策的推動下,目前風力發電及太陽光發電(PV)

兩個項目,已躍居全球最大的市場。根據德國太陽能產業公會(BSi)的統計,

德國太陽光發電2004 年市場量達到 360MW,市場值達到 17 億歐元。追尋德國 太陽光發電市場發展的軌跡,自1991 年併聯發電法(Electricity Feed-In Act)

生效,並在1991~1995 年開始實施千戶屋頂示範推廣計畫,直到 1999 年整個市 場尚處於萌芽期,成長非常緩慢,1999~2003 年 10 萬戶屋頂推廣計畫期間,透 過低利貸款等融資政策,市場進入較高的成長,五年內創造300MW 的市場,是 過去近十年累計設置量的三倍。

二. 需求條件(Demand Conditions):

德國自 2004 年成為全球太陽電池最大市場後,一直處於高成長,然而在 2006 年德國太陽電池市場首度出現零成長。根據德國太陽能產業公會(BSW)

的統計,2006 年德國太陽光電市場值約 38 億歐元,市場量約 750 MW,與 2005 年相同。

市場零成長率的原因在於全球性的原料短缺造成的太陽電池及模組缺貨 的問題仍未解決,而德國 EEG 法案太陽光電接入費率逐年降低 5 % , PV 系統 價格無法吸收高漲的太陽電池模組成本,因此太陽電池模組廠商優先出貨給南歐 太陽光電接入費率更優惠的市場。其次是 EEG 所創造的市場近三年來市場量快 速放大,年度新設 PV 系統量已達 9 萬個,累計裝設量更高達 30 萬個,已逐 漸形成市場飽和。

三. 相關及支援性產業(Related and Supporting Industries)

表 4-3 所示為德國結晶矽太陽電池產業鏈以及 2006 年產業鏈各階段的 生產量,德國太陽電池產業呈現出以中游生產為重的狀況,上游材料及下游生產 輔之的狀態。供應鏈的發展趨勢為上游材料國內自主供應比例高,中游海外生產 的比重日益提高,下游產業勢力開始拓展到海外。德國結晶矽太陽電池產業自 2000 年以來快速發展,目前已在德國國內形成完整的產業鏈,目前德國有超過 40 家公司從事太陽能矽晶棒、太陽能矽晶圓、太陽電池及模組與電力轉換器的 生產,同時關鍵製程與自動化生產線設備,也是產業技術輸出的強項。

表4-3 德國結晶矽太陽電池產業鏈 資料來源: PIDA,2007.4

根據 PV News 的統計, 2006 年德國太陽電池產量為 504MW ,較前 一年度成長 33 % 。2007 年上游矽原料不足的壓力逐漸緩和,以及 CIS 化合

物太陽電池開始量產的挹注下,生產量可望成長 45 %,達到 655MW。

四. 企業策略、結構與同業競爭(Firm Strategy, Structure and Rivalry)

圖 4-4 為德國次世代太陽電池產業概況,德國原本太陽電池產業主要生 產以多晶矽為原料,結晶矽為製造技術的太陽電池為主, CIS 太陽電池為輔,

次世代太陽電池所佔的比例極微。 2007 年在非晶矽/微晶矽 Tandem 型及 CdTe 、 CIS 化合物太陽電池開始量產下,薄膜太陽電池將年產能擴大到 305MW。

圖4-4 德國次世代太陽電池產業 資料來源: PIDA,2007.4

德國非晶矽及薄膜矽太陽電池產業發展現況由於矽晶片型太陽電池產業 多晶矽材料短缺,以及看好薄膜太陽電池市場成長潛力,德國太陽電池產業近兩 年掀起一股薄膜熱,德國本土太陽電池廠商產品領域已從結晶矽延伸至薄膜,發 展的技術以次世代薄膜矽為主, 2006 年內投產的有 Q-cell 轉投資的 CSG Solar,其他新廠預計於 2007 年後陸續投產, 2006 年德國薄膜矽太陽電池產 業產能投資金額合計達到 1 億 9,300 萬歐元,合計將增加 95MW 的產能,請 見表 4-4。

表4-4 德國薄膜矽太陽電池產業產能投資 資料來源: PIDA,2006.12

同業競爭

Shell 考量到多晶矽材料供給不足對生產及市場的壓力下,於 2006 年 2 月初進行 Solar 事業的策略調整,決定退出結晶矽太陽電池市場,未來將專注在 銅銦硒(Cooper, Indium , Selenide , ClS)事業,並將與掌握薄膜沉積技術的策 略夥伴 Saint-Gobain Vitrage 合作生產薄膜太陽電池模組。

德國 Aleo Solar AG 成立於 2001 年 11 月,以單/多晶矽太陽電池模 組製造為主。2006 年 Aleo solar AG 取得薄膜廠商 Johanna Solar Technology ( JST ) 19 %股權,跨入薄膜太陽電池模組領域。德國 Aleo Solar AG 的 ClS 太

陽電池生產技術來自於 2006 年 5 月取得南非約翰尼斯堡大學衍生公司 PTIP Ltd., CICSSe 技術授權,目前已在 Brandenborg 展開量產工廠的建設,預計 2007 年中投產,初期產能規劃為 30MW,預計 2009 年將擴大到 60 MW。.

德國 Solon AG 以單/多晶矽太陽電池模組製造為主, 2006 年取得美 國 CIGS 太陽電池廠商 Global solar Energy Inc . 19 %股權 Global Solar Energy 生產基地位於美國 Arizona 州 Tucson 市,目前正在進行擴產,預計 2008 年初完成將年產規模從現在的 2MW 提升到 40MW 的擴建計劃, Solon 公司藉此投資合作將提供太陽電池模組規模量產的技術經驗,協助 Global Solar 薄膜太陽電池模組量產。

Wurth Solar 的 CIS 太陽電池生產技術來自於德國能源研究中心 ZSW (Center for Sun Energy and Hydrogen Research , Bade-Wurttemberg ) ,過去 數年來生產規模僅處於小量生產, 2005 年 10 月 CIS 量產工廠 CISfab 於 Schwabisch 動土,預計 2006 年第四季開始生產,2007 年產能將達到 14.8 MW。

五. 機會(Chance)

在本國市場已飽和狀況下,只能朝美國和歐盟其他國家這些高度成長的市 場開發,請見表4-5

單位: MW 2006 2007* 2008* 2009* 2010* 2011* 2012*

德國 850 1,100 1,500 1,750 2,000 2,200 2,400

資料來源: EPIA,2008.2 六. 政府(Government)

分析德國PV 市場成功的原因在於 2000 年再生能源法案的實施

(Photovoltaic Feed-in Tariffs of the Renewable Energy Law,EEG)。該法案為 PV 發電系統收購電價奠定了法源依據,對新設 PV 發電系統以 20 年期至少 0.99 馬克/kWh 的優惠優格收購太陽能。2004 年 EEG 法案修正案通過實施,PV 發 電系統收購電價提高到45.7~62.4 cent/kWh,這套以系統效能為基礎而設計的 激勵政策,大幅縮短PV 發電系統設置成本回收的時間到七至八年,讓設置 PV 發電系統變成一件有利可圖的投資,不僅一般民眾趨之若鶩,於住宅屋頂設置小 型家用系統,商業或公共產業應用的中大型PV 發電系統設置計畫,一時之間也 如雨後春筍般湧現,造成太陽電池模組的嚴重缺貨。根據EEG 法案,2005 年 PV 發電系統收購電價為 43.42~54.53 cent/kWh,BSi 的估計,2005 年德國太 陽光發電市場量約432MW,較 2004 年成長 20%,成長率較前一年低的原因在 於原料短缺造成的太陽電池及模組缺貨的問題仍未解決。

根據 EEG 法案 2007 年德國 PV 發電系統不同的設置位置與系統規模

享有不同的太陽光電接入費率 46.3~49.21 cent / kWh ,請見表 4-6。

表4-6 2007年德國EEG太陽光電接入費率 資料來源: BSW,2007.2

EEG 法案的動機在於保護氣候、自然與資源以及發展科技,一方面使私有 再生能源供應者能夠從發電中獲得經濟利益、以及透過元件與系統之升級使得每 單位功率(kW)或能量(kWh)之成本降低。

EEG 法案之特色有:(1)保證 20 年內固定營業率;(2)必須收購所有發電 量;(3)平衡傳統能源之競爭優勢;(4)法律明確性:20 年分期償還期;(5)吸引投 資者的投資報償率;(6)對公共基金沒有負擔。法案成功動力有:(a)再生能源已 經由4.7%(1998 年)提昇到 8%(2003 年);(b)有超過六百萬德國人完全以再生能 源供給;(c)民間私人住家所需附加成本很低(0.2cent/kWh,約為每年每戶 7 歐 元) ;(c)再生能源領域就業人數約為 13 萬人(是 1998 年就業人數的兩倍)。再生 能源的遠景可以透過擴大運用來跨出永續未來之第一步、透過國際合作以迎合挑 戰與建立市場、德國可以分享政治與商業經驗給全世界。

德國的經濟發展非常依賴能源,而其能源結構又以石化與核能為主,隨著 環保意識增長,在90 年代初期,德國政府便開始引進再生能源,經過十多年的 努力,德國目前已經是再生能源發展相當成功的國家。

位於德國萊比錫(Leipzig)北部 Wolfen 的太陽能電池大廠 Q-Cells,是最令

人津津樂道的成功例子,該公司在2007 年的太陽能電池(Photovoltaic Cells)產量 就超越日本的夏普(Sharp),成為全球最大的太陽能電池廠。

奇怪的是,德國的陽光並不特別充沛,但卻培養出該產業的龍頭老大,追 根究底,德國政府的大力支持是促使Q-Cells 與整個綠色產業走向成功的重要推 手之一。

據德國環保署最新的報告顯示,該國綠色產業快速擴張,來自再生能源產 業的供電量佔全國能源供應的6.7%,2006 年的消耗量為 5.5%、2003 年只有 3.5%;這個產業 2007 年的營業額達到 246 億歐元(約 329 億美元),是 2000 年 的4 倍。

德國電力的主要來源是燃煤與核能發電,前者非常不環保、後者又相當危 險,所以德國政府在1991 年開始進行再生能源法(renewable energy Law;REL) 的催生,之後又進一步保障依各類再生能源之發電成本給予不同之最低收購電 價,甚至又補充法案讓收購價格可以固定長達20 年。

又名為EEG(ErnEUerbare-Energien-Gesetz)的再生能源法,提出「獎勵 金補貼」及「再生能源電力強制收購」的觀念。依照該法案,電力公司有義務收 購其營業區域內所有由再生能源業產出之電力,讓再生能源的電力能被充分運 用。

「獎勵金補貼」的概念則是要求電力公司以較高價錢對電力進行「補貼收 購」,用以彌補購買再生能源發電設備的支出。爾後,這些觀念被大多數的國家 引用於再生能源法案中。

位於德國漢堡的綠色產業智庫World Future Council 的分析師 Stefan Schurig 表示,該法對德國的再生能源產業是種鼓勵,也給投資人信心,與全球

其他國家的同類法律相比,EEG 是最出色的產業條例。

雖然再生能源產生的電力讓消費者的帳單變重,這多出的成本在2007 年 約為77 億歐元,但對環保狂熱者而言,這只是少少的成本,但卻可以成就許多 再生能源的發展,並且讓電源供應徹底「脫碳」。

至於德國太陽能產業的發展,政府早在1990 年就開始布局,當時推出

「1,000 戶太陽能屋頂計畫」;1999~2004 年又實施「10 萬戶太陽能屋頂計畫」,

這個計畫和2000 年的 EEG 相互配合,加上 2004 年通過的 EEG 之補充修訂,

促使太陽光電發展快速前進。

緊接著德國政府在2005 年又推出「太陽光發電計畫」(Solarstrom Erzeugen)。一連串的措施最重要的目的在宣示,投資太陽能產業能持續獲利,

吸引更多的人加入太陽光發電的行列。

吸引更多的人加入太陽光發電的行列。