淨零碳排路徑百百種,太陽能、風力發電並非最終選項

作者 | 發布日期 2021 年 11 月 12 日 12:15 | 分類 太陽能 , 能源科技 , 電力儲存 Telegram share ! follow us in feedly


目前全球已有 130 國宣示要在 2050 年達成淨零碳排,台灣要走向碳中和,將得面對電力如何轉型等問題,工研院產科國際所經理王孟傑認為,太陽能與風力發電為階段性要角,但非最後選項,仍要布局新型態。

能源轉型有兩大路線,包括有限空間再生能源極大化、生活品質維持下電氣化、節能最佳化,以及透過儲能等方式,讓綠色能源生命線維持運作,讓再生能源基載化與強化韌性;另一方面是安全無虞下導入模組化小型反應爐、核融合等新型核電廠,難以電氣化場域改成氫系燃料,以及利用碳捕捉或是轉換成低零碳燃料轉型火力發電廠。

不同的天然條件與人文條件,各國也有不同發展,王孟傑指出,2021 年是反彈的一年,經濟活動在疫情後復甦,太陽能、風能與儲能產業市場值預期達 3,313 億美元,較 2020 年成長 18.6%。太陽能與風力維持穩定成長,尤其今年全球太陽能新增裝置量有望創新高達 181GW,中國、美國、越南與日本為全球前四大市場(台灣排名 14 名),全球累計裝置量已達 750GW,年底有機會達 900GW,不過將來可能還會受到政府補助力道下滑、貿易戰跟未預期的供應鏈延遲影響。

風能在中國與美國搶裝朝已經過,今年可能會下滑到 87GW,其中離岸風電新增 10GW 創新高、陸域風電減至 70GW,風力發電累計安裝量已經超過 700GW,預計 2021~2025 年將先下滑後上揚,主要依中國十四五規劃與美國 PTC 政策影響。

短期台灣也以太陽能、風能為主,長期仍要思考海外市場與轉型,太陽能與風力發電為階段性要角,但非最後選項,仍要布局新形態。

產業分析師陳怡靜指出,2021 年在 2020 年遞延太陽能裝置量、以及原本預期裝置目標下,帶動台灣太陽能電池、模組出貨量,但近一年多晶矽供不應求成本攀升,模組價格攀升太貴,政府對此也有祭出躉購費率補助。

在風能方面,產業分析師林晏平指出,累計至 2020 年底台灣累計風能裝置量達 853MW,其中 128MW 為離岸風電,但陸域發展有限,未來將以離岸風電為主,只是原定於 2020 年併網的離岸風場因疫情影響,海外人員入境受限制,安裝量將延後到 2021~2022 年完工,料明年及 2025 年將是併網高峰期。

王孟傑指出,以台灣來說,2021 年經濟或動反彈有明顯成長,太陽能系統設置比製造業興盛,離岸風場也開始商轉階段。但也認為,再生能源並不是淨零碳排絕對要素,只能說是重要關鍵,還可以思考儲能或電動車新運用、用再生能源多餘電力發展綠氫,雖之衍生出零碳氨氣,這些都是未來的淨零碳排方向。

王孟傑舉出日本 JERA 為例,表示 2030 年以前主要發展離岸風電,之後朝零碳排火力發展。目前日本也在思考如何取得氫氣,將來氫氣貿易案件將愈來愈多,過去各國爭搶天然氣、未來氫氣可能更為熱門,畢竟也不是每個國家都像澳洲一樣有足夠大土地可建置再生能源來製造綠氫。

儲能發展成趨勢

2019 太陽能均化成本已經較 2010 年下降 82%,陸域風電也下降 39%,新型的離岸風電降幅也達 29%,2050 年太陽能與風能裝置量占全球超過七成,產業分析師楊宛蓉認為,再生能源為間歇性能源,需要提高電網調度性、穩定性、韌性,避免遇到「鴨子曲縣」,需要擴大電網型儲能應用。

政策與法規帶領儲能市場發展,隨著能源轉型、再生能源滲透率提高,儲能重要性愈來愈高,累積 2010 年到 2021 年儲能複合成長達 57.6%,能源轉型腳步愈來愈快,定置型 2021 市場規模預估 78 億美元。將來美國走先鋒發展最大,但之後亞太市場將急起直追,包括南韓綠能搭配儲能、中國設定 2025 年設置 30GW 儲能,未來亞太市場占全球儲能裝置規模 50%。

今年預計儲能可翻倍成長 11GW,電網儲能為主,主要市場仍在美國與中國。疫後復甦下美國延長再生能源投資稅收抵免(ITC),2022~2023 年太陽能 + 儲能複合設備應用大幅成長與領導美國市場;中國許多市場也鼓勵新建太陽能與風力發電搭配儲能。

不過電動車與儲能系統電池都是採用鋰離子電池,隨著電動車市場急起增長,鋰電池供不應求,影響儲能產業對電芯的議價空間,未來儲能產業競爭也將愈來愈激烈,持續發生整合併購,系統整合商強化產品功能與服務以因應上下游的挑戰。

(首圖來源:Flickr/Bureau of Land Management CC BY 2.0)