太阳能降价超速,射日计画均化成本目标也提早 3 年达成

2020-07-01

太阳能降价超速,射日计画均化成本目标也提早 3 年达成

美国能源部积极推动太阳能发展,2011 年推出「射日计画」(SunShot Initiative)以推动降低太阳能电池成本,计画设定太阳能电池每瓦安装成本目标在 2020 年降至 1 美元,提早 3 年,在年初就已预期 2017 年就可望达标;每度电的均化成本目标,也同样提早 3 年,2020 年的目标,每度电扣除补贴因素后 0.06 美元,也已经在 2017 年达成。

美国能源部所属国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory,NERL)于 2017 年 8 月发表报告,统计 2017 年第一季美国太阳能电池市场状况,每瓦安装成本部分,电网级大型集中式太阳能计画的每瓦成本,固定式已经降至 1.03 美元,具备单轴定日装置系统也已经降至 1.11 美元,1 美元以下可说指日可待。而这还是以全美国加权而言,若单论各州,具备单轴定日装置系统若使用非工会员工,已有半数以上州的安装成本低于 1 美元,固定式更几乎全部的州都低于 1 美元,只除了日照条件最差的阿拉斯加州以外。

在商用以及住宅部分,每瓦安装成本则为 1.85 美元与 2.8 美元,但其实硬体成本与大型集中式太阳能计画相差不多,差价主要来自「软」成本,也就是行销、业务、行政程序等作业成本。2017 年第一季,住宅太阳能电池的软成本佔比高达 68%,商用也高达 59%,远高于电网级大型集中式太阳能计画的 41%。未来透过行政程序简化、流程改善等措施,可进一步减少这些软成本。

软成本的比例偏高,反应的是硬体成本的持续下降。首先是太阳能电池转换率的提升,让每瓦成本相对下降,2010 年时商用太阳能电池模组的转换率平均仅 13.8%,住宅太阳能则为 13.3%,随着每年转换率提升,2016 年时,商用太阳能电池模组的转换率平均提高到 17.5%,住宅太阳能也提高到 16.2%。

模组成本也持续下降,2011 年之后太阳能电池模组价格快速崩跌,到 2013 年跌势趋缓,但仍持续下降,2016 年底又有一波较快的跌幅,至 2017 年第一季,太阳能电池模组出厂价格已经跌到每瓦 0.35 美元;逆变器则为 0.19 美元,加上结构与电子零组件成本分别为 0.11、0.24 美元,以及供应链成本为 0.42 美元。

商用以及住宅太阳能电池的每瓦成本,虽然受限于软成本过高,而仍远高于大型集中式计画,但比起过去,下降幅度也已经相当惊人。2010 年时,住宅太阳能电池每瓦安装成本高达 7.24 美元,2017 年已经降至 2.8 美元,大降 61%;商用部分也从 2010 年的每瓦 5.36 美元,大降至 2017 年的 1.85 美元。

软成本比例高影响价格

对一般用户来说,比起每瓦安装成本,更关心的是每度电的均化成本。在每度电均化成本部分,电网级大型集中式太阳能计画,从日照差、成本相对最高的纽约,到日照环境佳,成本相对最低的亚历桑纳州凤凰城,中间有一段落差,因此于其中取密苏里州的堪萨斯市为全美指标。在 2017 年第一季,排除补贴因素后,每度电均化成本已经低于射日计画 2020 年的目标 6 美分(约 1.8 元新台币),同样提早 3 年时间达成。

从 2010 年到 2017 年,电网大型集中式太阳能计画每度电均化成本大降 78%~79%,从 2016 到  2017 年则降了 20%~23%,正快速向 2030 年的 3 美分目标冲刺中。

商用太阳能计画虽然还没达标,只降到 11 美分(约 3.3 元新台币),距离 2020 年目标 8 美分还有一点距离,但是下降速度也相当快,从 2010 年到 2017 年每度电均化成本大降 71%~72%,从 2016 到  2017 年则降了 12%~13%。

住宅太阳能则是与目标落差最大的一项,只降到 16 美分(约 4.8 元新台币),距离 2020 年目标 10 美分还有 6 美分;但是,住宅太阳能下降幅度也一样大,从 2010 年到 2017 年降低 70%,只不过受限于软成本比例过高,近年来降低的速度趋缓,从 2016 到 2017 年只降了 5%~6%。

射日计画目标提前达成,可说大多并不是能源部政策的功劳,而是市场趋势所致,由美国经验可知,大型集中式太阳能计画即使没有补贴,也已经是廉价能源,每度电均化成本低于许多其他发电方式;另一方面,商用、住宅则受限于软成本比例偏高,而相对昂贵,若没有补贴尚无法与市场竞争,但与其採用补贴,其实许多软成本来自行政申请流程,可透过政策上简化或消除各种官僚流程,来压低部分软成本。由于硬体部分已经降至一定比例以下,如何压低软成本,将是未来商用、住宅太阳能再降成本的重要因素。