太陽能降價超速,射日計畫均化成本目標也提早 3 年達成

作者 | 發布日期 2017 年 09 月 28 日 8:30 | 分類 太陽能 , 能源科技 , 電池 follow us in feedly

美國能源部積極推動太陽能發展,2011 年推出「射日計畫」(SunShot Initiative)以推動降低太陽能電池成本,計畫設定太陽能電池每瓦安裝成本目標在 2020 年降至 1 美元,提早 3 年,在年初就已預期 2017 年就可望達標;每度電的均化成本目標,也同樣提早 3 年,2020 年的目標,每度電扣除補貼因素後 0.06 美元,也已經在 2017 年達成。



美國能源部所屬國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory,NERL)於 2017 年 8 月發表報告,統計 2017 年第一季美國太陽能電池市場狀況,每瓦安裝成本部分,電網級大型集中式太陽能計畫的每瓦成本,固定式已經降至 1.03 美元,具備單軸定日裝置系統也已經降至 1.11 美元,1 美元以下可說指日可待。而這還是以全美國加權而言,若單論各州,具備單軸定日裝置系統若使用非工會員工,已有半數以上州的安裝成本低於 1 美元,固定式更幾乎全部的州都低於 1 美元,只除了日照條件最差的阿拉斯加州以外。

在商用以及住宅部分,每瓦安裝成本則為 1.85 美元與 2.8 美元,但其實硬體成本與大型集中式太陽能計畫相差不多,差價主要來自「軟」成本,也就是行銷、業務、行政程序等作業成本。2017 年第一季,住宅太陽能電池的軟成本佔比高達 68%,商用也高達 59%,遠高於電網級大型集中式太陽能計畫的 41%。未來透過行政程序簡化、流程改善等措施,可進一步減少這些軟成本。

軟成本的比例偏高,反應的是硬體成本的持續下降。首先是太陽能電池轉換率的提升,讓每瓦成本相對下降,2010 年時商用太陽能電池模組的轉換率平均僅 13.8%,住宅太陽能則為 13.3%,隨著每年轉換率提升,2016 年時,商用太陽能電池模組的轉換率平均提高到 17.5%,住宅太陽能也提高到 16.2%。

模組成本也持續下降,2011 年之後太陽能電池模組價格快速崩跌,到 2013 年跌勢趨緩,但仍持續下降,2016 年底又有一波較快的跌幅,至 2017 年第一季,太陽能電池模組出廠價格已經跌到每瓦 0.35 美元;逆變器則為 0.19 美元,加上結構與電子零組件成本分別為 0.11、0.24 美元,以及供應鏈成本為 0.42 美元。

商用以及住宅太陽能電池的每瓦成本,雖然受限於軟成本過高,而仍遠高於大型集中式計畫,但比起過去,下降幅度也已經相當驚人。2010 年時,住宅太陽能電池每瓦安裝成本高達 7.24 美元,2017 年已經降至 2.8 美元,大降 61%;商用部分也從 2010 年的每瓦 5.36 美元,大降至 2017 年的 1.85 美元。

軟成本比例高影響價格

對一般用戶來說,比起每瓦安裝成本,更關心的是每度電的均化成本。在每度電均化成本部分,電網級大型集中式太陽能計畫,從日照差、成本相對最高的紐約,到日照環境佳,成本相對最低的亞歷桑納州鳳凰城,中間有一段落差,因此於其中取密蘇里州的堪薩斯市為全美指標。在 2017 年第一季,排除補貼因素後,每度電均化成本已經低於射日計畫 2020 年的目標 6 美分(約 1.8 元新台幣),同樣提早 3 年時間達成。

從 2010 年到 2017 年,電網大型集中式太陽能計畫每度電均化成本大降 78%~79%,從 2016 到  2017 年則降了 20%~23%,正快速向 2030 年的 3 美分目標衝刺中。

商用太陽能計畫雖然還沒達標,只降到 11 美分(約 3.3 元新台幣),距離 2020 年目標 8 美分還有一點距離,但是下降速度也相當快,從 2010 年到 2017 年每度電均化成本大降 71%~72%,從 2016 到  2017 年則降了 12%~13%。

住宅太陽能則是與目標落差最大的一項,只降到 16 美分(約 4.8 元新台幣),距離 2020 年目標 10 美分還有 6 美分;但是,住宅太陽能下降幅度也一樣大,從 2010 年到 2017 年降低 70%,只不過受限於軟成本比例過高,近年來降低的速度趨緩,從 2016 到 2017 年只降了 5%~6%。

射日計畫目標提前達成,可說大多並不是能源部政策的功勞,而是市場趨勢所致,由美國經驗可知,大型集中式太陽能計畫即使沒有補貼,也已經是廉價能源,每度電均化成本低於許多其他發電方式;另一方面,商用、住宅則受限於軟成本比例偏高,而相對昂貴,若沒有補貼尚無法與市場競爭,但與其採用補貼,其實許多軟成本來自行政申請流程,可透過政策上簡化或消除各種官僚流程,來壓低部分軟成本。由於硬體部分已經降至一定比例以下,如何壓低軟成本,將是未來商用、住宅太陽能再降成本的重要因素。

(首圖來源:Flickr/Dept of Energy Solar Decathlon CC BY 2.0)

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