运作流程是这样的:One Block在美国境内寻找适合安装的地点,所谓的「适合」,其实就是拥有高额补贴的州,并向在地设备商打交道,如果设备商愿意额外给予量大折扣,合购开团,募集讯息张贴在自家网站上,有意愿的民众填写简单的信息,然后点选送出-与我们日常生活中时常出现的合购美食餐券如初一辙,把家中的发电系统改为太阳能发电。
One Block在全美各地已经成功发起了数十个团购,由于太阳能发电设施安装费用高,而美国各州政府的安装补助不一,并非所有地区都适合安装。网友可以在网站上输入家中地址以及每月电费等相关信息,试算安装后需要多久时间方能回本。
以纽约州为例,由于补助多,安装费仅需1500美元;但安装后每月电费可从50元拦腰砍半为25美元,意即5年后才能损益两平,使用越久、赚越多,20年后可节省9000美元。但如果你住在缅因州,那就不同了。由于补助太少,安装费用高达3万美元,就算日后每月电费支出可从150元节省为50元,过了15年仍然无法打平安装成本。负责人Dave LIorens表示,一般来说,若达成损益平衡时间超过10年,则不建议用户参加团购。如果妳很想安装、居住地的补助却不够怎么办?「打电话给你的州政府,告诉他们你需要更强劲的洁净能源政策」,Dave LIorens这么说。
成立于2008年的One Block目前有42个员工,未来计划将更多绿色能源以团购方式带进家庭,不仅太阳能发电,还包括了电动车。要注意的是,以太阳能面板来说,One Block的竞争者是讲求一站购足的大型公司如SunRun或SolarCity,以租约方式减轻安装者的初期负担;为什么消费者会选择相对而言繁琐与风险程度均较高的团购呢?其实,还是绕回了老话题-洁净而环保的能源大家都想要,但如果成本太高,太少人愿意牺牲自己的血汗钱成就地球永续发展的点滴细流。
政策补助,仍然掐着太阳能市场发展的喉头。
太阳能电池竞争力:转换效率
![《图一 2010与2015全球太阳能市场按地区别需求比重及预测(Source-Solarbuzz,2011,7)》](/art/2011/08/041444197080/p1S.JPG)
《图一 2010与2015全球太阳能市场按地区别需求比重及预测(Source-Solarbuzz,2011,7)》 |
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太阳能市场板块目前已有非常明确的转移方向。可再生能源配额政策已经成为美国各州太阳能项目计划的推进力,全美目前有四十州都有待安装的太阳能发电项目,其中以加州推动最为积极,这也是One Block推动太阳能合购的重要参考。至于非住宅使用的太阳能项目,肇因于公共事业需求大涨,根据市调机构Solarbuzz的报告,待安装总量现已超过17GW。
美国的崛起,相对则确认了欧洲市场不再独大。资策会MIC产业顾问兼组长高鸿翔表示,因太阳能产业链产能东迁,加上各国财政问题浮现,使得补贴政策渐趋保守。事实上,过往以德国、意大利为首的欧洲市场,近一年半中补贴削减率最高竟然可达1/3,对于安装量来说自有一定冲击,以德国为例,今年第一季的市场需求与去年同期相比,仅有一半水平。太阳能市场的中坚份子除了美国,亚太区也是重要指针,日本与中国是关键区,但高鸿翔说,目前尚难取得主流地位。而印度、澳洲、东欧等新兴市场的渗透率也逐步提高,但要看到强劲表现,仍要长期观察。
回顾今年第二季,在欧洲各国削减补贴政策之前,厂商已经历抢建热潮,今年第二季的需求本就低迷;加上去年新旧业者积极扩充产能,造成过度竞争杀价出清库存,但对于采购方来说,原料长约却宛若梏锁,眼见现货价格持续跌价,却又无法取得低价硅片。综合第二季的表现,高鸿翔说,第三季库存的去化速度,将左右今年全球太阳能光电市场。
绿能发电关键商机
目前市场上超过九成的太阳能发电系统,属于硅太阳电池,又可分为单晶硅(sc-Si)、多晶硅(mc-Si)两种;剩下的不到一成,则是薄膜太阳能电池,主要包括非晶体硅(a-Si)、铜铟镓硒(CIGS)和碲化镉(CdTe)。其中,多晶硅太阳能电池在五年内都将是主流中的主流地位。
在产业链发展成熟的硅太阳能电池产业,新一轮的产业体系效率竞赛已经开打。从产业链的上游向下探寻,上游原料部分,中韩两国在硅材部份发动大幅攻势,GCL、OCI和Wacker已经抢下前三强的地位。中游电池片与电池模块部分,可预见竞争将愈来愈激烈,因为旧厂递延扩产,新厂狂开产能而且整并上存有难度。在这样的竞争态势下,除了在经营面作好应收帐款管理之外,太阳能电池片的竞争关键,绝对在于转换效率。
不过,以2010年2月的标准结晶硅太阳电池的最高光电转换效率来看,面积156mm×156mm厚度为200μm的太阳电池,也只能达到19.3%的转换效率。为什么?
其实,太阳能发电装置架构很容易受到环境影响,看似不起眼小小的阻碍就会导致发电量大幅下跌。比如极细小的物体遮挡阳光,例如只要几块电池板有阴影或树叶遮蔽,整个系统的发电量就会不成比例地大幅下跌。
在硅太阳能电池领域,目前厂商已经开始采用不超额生产,开新停旧等策略来讲球生产效能,或者采用新的产品如单晶3Bus-bar,甚至专业分工模式已开始露出曙光。
商机1:CIGS薄膜太阳能技术
另一方面,薄膜太阳光电面板因具备可挠性和高透光的应用特性,且不受日照、湿度和遮蔽效应影响,在BIPV市场颇有竞争优势。其中,具备低成本和高转换效率潜力的铜铟镓硒(CIGS)制程,更成为薄膜太阳电池备受瞩目的焦点。
CIGS的材料特性对于温度系数较不敏感,可吸收的光谱较宽,由于光吸收角度没有单/多晶硅太阳能来的狭窄,因此总发电量较高。另外,不同于其他非晶硅(A-Si)和非微晶堆栈(Micromorph)采用气体沈积的制程方式,CIGS制程主要可分为真空制程和非真空制程,前者须经过共蒸镀和溅镀制程,后者则采用化学电镀和奈米印刷。真空溅镀制程可满足大量量产的需求,成本颇具竞争优势。
事实上,专家认为,CIGS太阳电池相当适合台湾发展,最重要的原因是.与硅晶太阳电池相比,CIGS从原材料到太阳能发电系统的供应链较短;且将来可以实现更高的转换效率,轻松降低模块价格和发电成本。此外,如从台湾电子业发展利基来看,CIGS薄膜太阳电池的技术,台湾已经累积了丰富的半导体、TFT液晶和光学介质制造经验,可以积极加以利用。
目前,薄膜太阳能市场虽然占有率不高,但国际级大厂多已涉足布局。2010年起,Enel Green Power、sharp与ST合建薄膜太阳能光电面板厂,而GE也大动作宣布进军。面对竞争,厂商除了要积极取得双认证,宜针对不同区域、不同市场进行差异化的系统实绩装设,以制造出薄膜太阳能与传统晶硅型发电技术的差异性。
商机2:电源管理与微逆变器
不管是那一种电池材料,过去,太阳能发电系统厂商总是期盼透过制程技术提高太阳能电池板的发电效率。但是,事实上,电源管理却是更重要的一环,而且长期被忽略,是未来的商机所在。
由于太阳能板电力为可变直流电压输入,要与市电结合,必须转变成为无干扰的交流正弦波输出。执行这个任务的,就是逆变器。除了直流电与交流电互相转换之外,逆变器还能将电路断开,避免电路因电流突波而损坏;或者控制蓄电池充放电、储存数据以及追踪最大功率点(MPPT)等功能,都有助于提高发电的效率。
不过,过去的太阳能系统是将全部的太阳能板都连接到同一个大型逆变器中,整体系统性能高低,会受到单一性能表现差的太阳能板影响。所以现在厂商开始采用「微逆变器」,将风险分散,每一块太阳能板各自连接至不同的小型逆变器,如果其中单一太阳能板发生问题造成效率低落,其他发电板不会受到影响,进而提升整个系统运作的稳定度。发电效率,当然也能因此提升。如ST就在去年推出微逆变器的产品。
目前,太阳能逆变器的价格占整体太阳能系统成本的15~20%,价格算是偏高,在太阳能电池市场逐步普及之下,未来生产逆变器的厂商,在价格上仍有进一步降低的空间。
除此之外,电源管理系统的智能化也可带动发电效率的增加。被TI合并的NS,就曾与太阳能光电厂合作开发智能型太阳能光电板。如与GESOLAR智能型太阳能发电系统已有样品供应;与 Shoals Technologies 公司合作开发Shoals「智能型」接线盒;与 Huber+Suhner 公司合推Huber+Suhner太阳能系统接线盒;与快可光伏公司(QC Solar)签订生产及营销智能型太阳能系统电子配件。
这些电子零件都是太阳能商机下的美丽「绿」鑚,根据研究机构数据,多晶硅与薄膜太阳能电池,以及太阳能电池功率调节器,在2009年市场规模都超过10亿美元,到了2014年将达到2倍以上商机。而Solarbuzz也认为,未来五年间模块供货商、逆变器制造商、项目开发商、通路商和系统整合者的市场比重将发生显著变化。
绿色能源排排站 台湾如何就定位?
三月份日本核灾,确实,中长期来说对绿能发电有所推力,但短期内影响不大,我们仍然得依赖不环保、不安全的发电技术。而谈到绿色能源,大部分国家在国家利益考虑下,多同时发展许多绿能技术同步竞争;目前台湾约有九成的能源仰赖进口,除了发展太阳能,其实也有小部份风力发电的投入,虽然无法解决能源需求的问题,但至少可以减低对进口能源的依赖。
风力发电的好处是成本低廉,在台湾地区,由于属于海岛型气候,风能资源较丰富。2000年制订「风力发电示范系统设置补助办法」也补助民间设置,政府保证收购20年。2010年,台电有158组风力发电机组,平均每组年发电326万度,妥善率大约在8成以上,但是最早期装置的机组,有装设地点选择不佳以及维修不易的问题,日前位于台中高美湿地的机组,才被媒体爆出故障率高达20%。风力发电在台湾也有正反两派的声音,反对的主要着眼点,多在于夏日用电高峰期,风力发电却经常处于停摆状态。
因此,风力发电的安全性问题,必须透过验证来为风力发电的安全把关。包括设计验证、零组件验证、检查等项目,都需要完善的供应链管理,与电器产品及零组件验证制度。
十年以后? 补助不是唯一的路
在绿能发电的推进过程中,政策的确是必要手段,但长远而言,决不能一直着眼于补助政策。有限的补助资源如何引导国内业者以更有效的方式进行投资。以太阳能产业来说,替代能源、市电同价与区域发展是正面的驱动力,商业化的先决条件,就在于降低每瓦成本并达成市电同价。
纵然太阳能产业链目前正处于紧绷状态,但最坏的时刻应该已经度过,下半年太阳能市场将逐步回温,将呈现U行走高的趋势。今年下半年太阳能产业压力很大,中下游厂商面临亏损点,势必向上游要求降价。因此,也有券商认为,目前获利多的多晶硅可能成为「开刀」对象,第三季可能开始释出合约降价讯息,硅晶圆厂直接获利,逐步纾解整体产业链的紧绷情势。
而目前的低迷市场,同时也是对市场的重整。体质不良的二线厂商将被淘汰出局,市场朝一线厂商靠拢。中国厂商保利协鑫,兴业太阳能均表示乐观看待下半年市场,台湾部份,茂迪、昱晶也表示六月后的压力渐轻,第三季可望回到第一季的水位。预估整体产业最坏的状况已经度过。
近年,大陆和台湾的太阳电池产业发展迅速,目前的产量已经分别达到了全球第一和第二。但双方背景却大不相同。大陆厂商持续发展产业垂直整合模式,比起台湾厂商,更有机会获得更高利润。根据调查,目前台湾太阳电池厂商的利润约5~20%,而大陆厂商利润则达到20~35%,也因此,是否要守着目前突破性不大的硅晶圆太阳能发电技术?值得台湾厂商深思。
另一方面,10年后,台湾在新能源的全球竞争版图中会站在怎样的位置?虽然具备顶尖的制程与机台整合能力,但从产业链代工角色中转型的路一直走得辛苦,如果能够及早投入资源在前段的研发,一定有机会取得一定的关键影响力。