【究竟為何光電越來越便宜?!】
#市場規模帶動成本下降 #光電越來越便宜
太陽能成本超出預期的直線下降,已使其成為世界上許多地方廉價電力的首選,甚至不計石化業要支付的空污和減碳的額外成本,仍可低過化石燃料的價格。目前,太陽能的平均成本約為每度電0.05美元,已達到6年前IEA預估、到本世紀中葉才會出現的水平。這篇文章就來討論便宜太陽能的地區、原因和未來。鼓勵大家多多認識當前再生能源趨勢咩~ 但即便太陽光電這種較不因地區差異影響學習曲線的能源,目前我國光電躉購費率(並非實際成本)都比下面提及任何數字還高。
▉最便宜的太陽能在哪?
世上最便宜的太陽能交易是上個月由阿布達比簽下的每度電0.0135美金,低於今年稍早杜拜和卡達創下的紀錄。分析師認為,#中東國家的電力業受益於免費的土地與電網連接費用,使價格可以低過實際成本。
而在其他地區,即使陽光充足也可能遇到一些融資障礙,例如印度政府因力圖振興煤炭業,使太陽能業者的借貸利率是中東地區的好幾倍。而在非洲,因為能源需求飆升使貸款門檻提高,造成太陽能前景稍微停滯。整塊非洲大陸目前總共僅安裝了5GW的太陽能,還少於日照遠低於非洲的英國。
▉太陽能怎麼變便宜的?
光電板是在2000年前後透過類似德國的補貼而推向全球市場,並在中國大規模製造,2018年MIT發表在《能源政策》期刊上的一項研究提出了太陽能成本下降在技術面與政策面的原因。技術端主要來自太陽能電池轉換效率(conversion efficiency)的提升,屬於成本因素中的下游機制(low-level mechanisms ),而上游機制則是改善並優化製程、開發規模經濟(economies of scale)與做中學習(learning by doing)等。
1980年至2012年間,太陽能模組的成本下降了97%,其中6個下游因素使總成本下降10%、4個上游因素各下降15%成本,若以時間為界,在產業初期,設備與技術的提升是降低成本的主力;但過去十年中,隨著產業與工廠的規模不斷擴充,上游因素中的「規模經濟」(指隨著產線與規模的增加,平均成本隨著降低)才是太陽能降價主因。規模經濟與政府政策有關,政府刺激市場的政策約占產業總成本下降的六成左右,包括制定再生能源配額(RPS)、躉購制度(FIT)、各種補貼與減免等,各國平均也有三成的太陽能研發來自政府部門。
這種從技術水平涵蓋到政策措施來全面考察成本下降的研究方式,也可以應用到其他產業如核電或太陽能裝置的其他區塊,即所謂的「系統平衡」(balance of systems),指的是太陽能模組的支架結構(mounting structure)與功率控制。
Wisconsin大學公共事務系教授Gregory Nemet總結:太陽能 #需求的增長是成本下降的最大驅動力,包括日本、德國、西班牙、加州與中國的政策推動了市場,並給太陽能產業的自動化、規模化、與做中學習創造了機會,因此部署的太陽能發電廠越多,技術的價格下降就越多,雖然收益會隨時間趨緩。過去德國的做法催化了學習曲線,目前大多數太陽能板則多在中國製造,製程因優化而更有效率,使價格降至到燃煤發電的水平。
▉太陽能的未來在哪?
根據專家分析,到2035年,世界上陽光充足地區的太陽能均價有望達到每度0.01美元,這種競爭力在市場上會使世上剩下的燃煤電廠破產,但有些分析師就沒那麼樂觀,他們質疑學習曲線的適用範圍究竟是太陽能的總成本(total cost) 還是資本成本(cost of capital),因此太陽能價格的預測範圍從每度0.01美元到0.025美元都有,不過都遠低於現有燃煤電廠的運營成本。
Eindhoven大學的電動車專家Auke Hoekstra則認為還必須解決再生能源的間歇性問題,也就是說,太陽能的吸引力也取決於電網平衡供需與儲存電力的技術水準,例如更多的電網建設會產生整體成本取捨。而且當再生能源在電網中占主導地位運轉時會將電價壓低,而侵蝕電力業者的收入。根據《Renewable Energy》期刊上的一項研究,如果找不到更好的儲能方式,也可能抵消掉下降的成本,如同說說能源先前提過的MIT研究。
▉結語
長期以來最廉價的電力是燃煤,如今在太陽能競爭下已失去優勢。專家預測十年內,在全球任何地方關閉燃煤電廠改建光電板與風機,都會比燒煤便宜。因為成本下降,也會使對緩解氣候變遷較不友善的國家(如目前的美國政府)改變心意。智利前環境部長就說:「一國總統的想法並不重要,市場會決定一切。」
但正如市場會決定一切,上述諸多國家的成功其實也仰賴於當替特殊地理條件,例如光照與土地面積等等,搭配政策補貼後才能快速發展。但若本身不具備優良光照以及低廉土地,就得繼續在補貼政策的存續以及減碳工具上做抉擇了,此外所謂的市場選擇,這個市場是否是自由的市場?又或者受許多條件(如再生能源優先併網)等限制,都會在近一步影響光電成本。
▉參考資料:
https://reurl.cc/7XWMr5
https://reurl.cc/V6l5DQ
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