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Ch2綠能產業分析

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  • 1. 第一節 綠能產業政策方向 行政院院會,於民國 97 年 6 月 5 日,通過「永續能源政策綱領」 。此一政策綱領的落實與執行,則有賴四項法案的立法與修訂:「溫室氣體減量法」建構溫室氣體減量能力 (並進行 實質減量) ; 「再生能源發展條例」發 (展潔淨能源) ;「能源稅條例」 (反應能源外部成本) ; 「能源管理法」 (有效推動節能措施)。該綱領並且針對政府部門的節能減碳措施,要求:政策規劃應具有「碳中和(Carbon Neutral)」概念,以預防、預警和篩選原則進行碳管理。 一、政策方向 (一)政策目標-「能源、環保與經濟」三贏 永續能源發展應兼顧「能源安全」「經濟發展」與「環境保護」 、 ,以滿 足未來世代發展的需要。台灣自然資源不足,環境承載有限,永續能源政策 應將有限資源作有「效率」的使用,開發對環境友善的「潔淨」能源,與確 保持續「穩定」的能源供應,以創造跨世代能源、環保與經濟三贏願景。 1.提高能源效率 未來 8 年每年提高能源效率 2%以上 使能源密集度於 2015 年較 2005 , 年下降 20%以上;並藉由技術突破及配套措施,2025 年下降 50%以上。 2.發展潔淨能源 ‧ 全國二氧化碳排放減量,於 2016 年至 2020 年間回到 2008 年排放量, 於 2025 年回到 2000 年排放量。 ‧ 發電系統中低碳能源占比由 40%增加至 2025 年的 55%以上。 3.確保能源供應穩定 建立滿足未來 4 年經濟成長 6%及 2015 年每人年均所得達 3 萬美元經 濟發展目標的能源安全供應系統。 2-1
  • 2. (二)政策原則-「二高二低」 永續能源政策的基本原則將建構「高效率」 、「高價值」 、「低排放」 「低 及依賴」二高二低的能源消費型態與能源供應系統:1.「高效率」:提高能源使用與生產效率。2.「高價值」:增加能源利用的附加價值。3.「低排放」:追求低碳與低污染能源供給與消費方式。4.「低依賴」:降低對化石能源與進口能源的依存度。(三)政策綱領-「淨源節流」1.在「淨源」方面,推動能源結構改造與效率提升2.在「節流」方面,推動各部門的實質節能減碳措施3.建構完整的法規基礎與相關機制:(四)後續推動1.各部門依據本綱領項目,擬定具體行動計畫,並訂定各工作項目量化目標據以推動。2.各部門行動計畫 應訂定部門節能減碳績效額度 以達成全國二氧化碳排放減量目標 , , 。3.訂定追蹤管考機制,定期檢討執行成果與做法,以實現整體節能減碳目標。 另行政院於 2009 年 4 月核定能源局之「綠色能源產業旭升方案」 ,確 立我國綠色能源產業包括太陽光電、L E D 照明光電、風力發電、生質燃 料、氫能與燃料電池、能源資通訊、電動車輛等推動發展目標、重點推動 方向及策略之整合規劃。 2-2
  • 3. 第二節 綠能產業發展機會 一、發展現況 目前我國綠色能源相關產業發展已具相當的基礎,根據工研院太陽光電 科技中心的統計資料,如圖 2-1 所示,2008 年台灣太陽能電池產值達到新 台幣 1011 億元,產能為 2110 MW,占全球市場的 13%左右,僅落後日本、德 國、大陸,為全球第四大太陽能電池生產地,預估到 2015 年產值可提昇到 新台幣 4500 億元;在 LED 產業方面,台灣發展速度也相當快,2007 年產值 為新台幣 539 億元,約占全球總產值的四分之一,2008 年產值則增加到新 台幣 609 億元,預估 2015 年台灣 LED 產值將可達新台幣 5400 億元。至於其 他綠能項目,目前產值仍小,預估要到 2015 年時,產值才會明顯呈現大幅 成長。至 2015 年時,預估兩波綠能產業推動產值將可達 1.15 兆,每年將可 創造 11 萬個工作機會,成為台灣新的兆元產業。 圖 2-1 國內綠能產業發展現況與展望 2-3
  • 4. 二、產業趨勢 「綠色能源產業」之發展策略以技術突圍、關鍵投資、環境塑造、內需擴大及出口拓銷等策略,協助太陽光電、LED 照、風力發電、氫能及燃料電池、生質燃料、能源資通訊及電動車輛等產業發展。(一)五大趨勢 21 世紀的綠色革命正迅速的在改變全球產業型態,綠色經濟已成為世界各國經濟發展指標。1.新能源成為各國重點產業 油價不斷上漲,加上蘊藏量有限全 球無不積極發展新能源期望減少對石 油的依賴程度。根據 IEA 指出,到 2030 年全球再生能源的總投資金額將突破 2,500 億美元,由此可見新能源的開發 將會成為全球趨勢之一。 2009 年 5 月「21 世紀再生能源組 織」(REN21)發表「再生能源全球現況 報告 2009」 (Renewables Global Status Report 2009 Update)指出:儘管全球 受金融海嘯衝擊,各國實質面經濟表現 重挫,惟再生能源開發並未因此延滯。(1) 再生能源蓬勃發展 2008 年全球再生能源投資達 1,200 億美元,約為 2006 年 630 億美元 的 2 倍,主要投資於風力、太陽能光電及生化燃料。全球前 5 名投資國家 中,以美國 240 億美元居首,其後依續為西班牙、中國、德國及巴西。 ■ 美國 2008 年美國在風力、生質及地熱等發電量,皆居全球第 1(如表 1)。 另依 The Prometheus Institute 估計,2008 年美國新發電容量 18,142MW(megawatts),源自再生能源(約占 50%),首次高於源自石化燃 料(約占 46%)。 ■ 歐洲(如德國、西班牙) 德國在併聯型太陽光電系統發電量稱霸全球,風力發電量居次;西班 牙在併聯型太陽光電系統及風力發電量分別位列第 2、3 名。另依歐洲風 2-4
  • 5. 能協會(EWEA)資料,2008 年歐盟總發電容量 23.8GW,其中再生能源發電 量逾 55%(風力 8.5GW、太陽光電系統 4.2GW、水力 0.5GW),首次高於石化 燃料。 ■ 亞洲 中國再生能源發電總容量領先全球,其中小水力發電量獨占鰲頭;日 本在小水力及併聯型太陽光電系統發電量分列 2、3 名。菲律賓在地熱及 生質發電量分列全球 2、3 名;印尼地熱發電量名列第 3。 (2)再生能源發展政策 各國為落實再生能源發展,展現執行決心,至 2008 年,全球至少 73 個國家(含地區)設定目標,64 個國家(含地區)訂定相關政策措施。 ■ 宣示目標: 歐盟(EU-25)設定 2010 年再生能源發電占總發電比率達 21%(如表 2),其中奧地利、瑞典更策訂高達 78%、60%的挑戰目標;另韓國設定 2010 年達 7%,阿根廷設定 2016 年達 8%,埃及設定 2020 年達 20%。 ■ 強化機制運作: 各國為激勵再生能源之發展,多採取強化補貼(助),提供優惠融資, 稅額扣抵與減免等措施,並搭配電力回售 (feed-in tariffs) 、可交易 再生能源憑證(Tradable renewable energy certificates) 、發電配比 (Renewable Portfolio Standard,RPS) 等機制的運作。 (資料來源:行政院 經濟建設委員會)表 2-1 再生能源發電全球排名前 5 國家 排名 1 2 3 4 5種類再生能源發電容量(Renewables 中國 美國 德國 西班牙 印度power capacity)小水力(Small hydro) 中國 日本 美國 義大利 巴西風力(Wind power) 美國 德國 西班牙 中國 印度生質(Biomass power) 美國 巴西 菲律賓 德國、瑞典及芬蘭地熱(Geothermal power) 美國 菲律賓 印尼 墨西哥 義大利併聯型太陽光電系統(Solar 德國 西班牙 日本 美國 南韓PV[grid-connected]) (資料來源:行政院經濟建設委員會) 2-5
  • 6. 表 2-2 各國再生能源發電占總發電量比率(單位:%)國家/地區 2006 年比率 未來目標 國家/地區 2006 年比率 未來目標 世界 18 - 澳洲 7.9 - 歐盟 14 21(2010 年) 加拿大 59 - 奧地利 62 78 以色列 - 5 (2016 年) 瑞典 49 60 日本 0.4 1.63 (2014 年) 葡萄牙 32 45 韓國 1.0 7 (2010 年) 芬蘭 29 31.5 墨西哥 16 - 斯洛伐克 14 31 紐西蘭 65 90 (2025 年) 西班牙 19 29.4 瑞士 52 - 丹麥 26 29 美國 9.2 - 義大利 16 25 阿根廷 1.3 8 (2016 年) 法國 10.9 21 巴西 5 - 希臘 13 20.1 中國 17 - 愛爾蘭 10 13.2 埃及 15 20 (2020 年) 德國 11.5 12.5 摩洛哥 10 20 (2012 年) 英國 4.1 10 奈及利亞 - 7 (2025 年) (資料來源:行政院經濟建設委員會) 2.LED 燈將淘汰熾燈泡 LED 是發光二極體( Light Emitting Diode, LED)的簡稱,也被稱作 發光二極管,這種半導體組件發展以來一般是作為指示燈、顯示板,但目 前隨著技術增加,已經能作為光源使用,它不但能夠高效率地直接將電能 轉化為光能,而且擁有最長達數萬小時~10 萬小時的使用壽命,同時具 備不若傳統燈泡易碎,並能省電,同時擁有環保無汞、體積小、可應用在 低溫環境、光源具方向性、造成光害少與色域豐富等優點。 LED 是發光二極體( Light Emitting Diode, LED)的簡 稱,也被稱作發光二極管,這 種半導體組件發展以來一般是 作為指示燈、顯示板,但目前 隨著技術增加,已經能作為光 源使用,它不但能夠高效率地 直接將電能轉化為光能,而且擁有最長達數萬小時~10 萬小時的使用壽 命,同時具備不若傳統燈泡易碎,並能省電,同時擁有環保無汞、體積小、 可應用在低溫環境、光源具方向性、造成光害少與色域豐富等優點。 2-6
  • 7. LED 燈具有以下特點: (1)高純度,鮮豔豐富的色彩 (2)超長壽命 (3)光源中沒有水銀,光束中不含紫外線固體發光,抗震性能好,牢固可靠 (4)節能,經濟,免維護 (5)動態的色彩控制,明暗可調,三原色的 LED 組合可採用 PWM 實現顏色的 變化。 (6)LED 有很強的發光方向性,光通量利用率高,且體積小,易於 LED 燈具 的外觀設計和光強分佈的控制。 (7)LED 可採用直流低壓供電,安全可靠 (8)LED 不受啟動溫度的限制,可暫態啟動,一般為幾個 ms,且能暫態達到 全光通量輸出。Type 電壓 耗電量 光通量 發光效率 壽命 Voltage Power Luminous Lighting Life (V) Comsuption (W) Flux (lm) Efficiency (lm/W) (hour)白熾燈泡 115 40 470 12 1,200(Incandescent)省電燈泡(Compact 120 11 627 57 6,000Fluorescent Lamp)LED 燈泡 250 (max) 5 350-400 70-80 10,000(LED Light Bulb) (資料來源:LEDinside.com, 2008/3) 3.電動車成為主流 電動車(Electrical Vehicle, 簡稱 EV),使用的是蓄電池,只需要 做化學反應就能提供車子動力。電動 車的研發不僅可以減少對原油的採 購及對石油的 依賴,更重要的是, 可以有效減少 CO2 的排放,在環保上 具有實質的建樹,且還能提供消費者 使用成本效益最佳化的好處。 從總能源效率分析中可知,電動 車能源效率是油電混合車及柴油車的 1.7 倍、汽油車的 2 倍,若以再生能 源發電,總效率可高達 79%,是兼具經濟與環保的首要選擇。資料來源:綠 色能源產業資訊網 2-7
  • 8. 電動車與內燃引擎車之特性比較:(1)電動汽車在行駛時無污染(2)電動汽車所使用的能源效率高(3)電動汽車所使用的能源多變化(4)電動汽車所產生的噪音、振動低 以國內電動車產業為例,將電動整車、電動車零組件、儲能、碳相關 及社區能源等五大產業,形成綠能黃金價值鏈,預期將帶來更大之經濟效 益。 (資料來源:納智捷汽車) 2-8
  • 9. 4.傳統建築轉型綠建築 藉由綠建築的設計或綠色環保材料之應用,減少建築物之碳排放量。 以下綠色建築指標可供參考:(1)生物多樣化指標(2)綠化指標(3)基地保水指標(4)日常節能指標(5)二氧化碳減量指標(6)廢棄物減量指標(7)水資源指標(8)污水與垃圾改善指標(9)室內健康與環境指標5.碳交易成為熱門金融商品 京都議定書(Kyoto Protocol)於 2005 年生效,象徵全球因應氣候變 遷邁入了新的紀元。全球碳排放交易市場亦反映出驚人的交易量,從 2005 年的 108 億美元,快速成長至 2008 年的 1,259 億美元,2012 年全球碳交 易市場預計將達到 1,500 億美元。隨著未來全球暖化議題持續增溫,全球 碳交易市場將更具成長潛力,商機無窮。 碳排放交易設計的基本精神為在訂立碳排放總量目標後,管理當局將 排放權以配額或拍賣的方式,發放給廠商。由於每家廠商的減量邊際成本 不同,減量成本較低的廠商,可創造出額外的減量,並可將未使用完的配 額出售給減量成本較高的廠商;而對減量成本較高的廠商而言,新購入排 放權的費用,低於自行減量所需的成本。透過這種交易,使減量成本較低 的廠商更有意願從事減量的工作,甚至可發展出減量產業。 長期而言,排放交易可促進產業自發性地研究發展節能減碳技術及再 生能源,以降低減量成本或改善生產效率,有助於促進資源的有效利用。 在國際減碳趨勢下可能因此產生新的產業機會,甚至衍生新的產業,如: 淨煤、碳捕捉與儲存(IGCC+CCS) 、冷凍空調、LED 照明、建築節能、能 源資通訊、能源技術服務、電動車、太陽光電、太陽熱能、生質能、風力 發電、海洋能、氫能與燃料電池、複合動力車、多元燃料汽化發電、天然 氣水合物等節能及再生能源產業,未來均具有一定商機,甚至於碳排放交 易平台所衍生之溫室氣體查驗顧問服務業、相關金融機構等,亦能從中獲 取市場機會。(資料來源:行政院經濟建設委員會) 2-9
  • 10. 第三節 產業轉型應用 一、產業轉型/應用 全球綠色產業的興起,不僅創造新興產業連帶的也使得許多傳統產業轉 型或朝向綠色產業發展。 (一)能源供應 能源供應產業的改變,節能減碳趨勢將包含下列 主要內容: 1.再生能源在能源總供應量的比例增加。 2.傳統發電燃料轉向低碳或無碳,如天然氣、核能。 3.電廠能源轉換效率的提昇。 4.輸電網的智慧化(Smart Grid)及效率提昇。 (二)住商建築與社區 在人民生活相關的居住、工作等場所,節能減碳 趨勢將包含下列主要內容: 1.小型、分散式再生能源與建築物、社區的結合。 2.省能照明與家電。 3.智慧電表的應用。 4.建材的低碳化與再生化。 5.建築物的絕緣(Insulation)。 (三)交通運輸 在乘客、貨物的運輸方面、節能減碳趨 勢將包含下列主要內容: 1.生質燃料取代化石燃料。 2.大眾交通系統的普及與電氣化。 2-10
  • 11. 3.油電汽車與全電汽車。4.全電摩托車。5.自行車。6.航空器、船舶的燃料效率改善。(四)新興產業 節能減碳也會創造出新的產業,包含:1.二氧化碳的捕捉及儲存(CO2 Capture and Storage)2.二氧化碳排放權的貿易。3.對於工商業的節能減碳顧問服務。4.對於各種節能減碳投資的金融服務。 2-11
  • 12. 第四節 產業板塊優勢綜合分析 一、LED 照明光電產業 LED (發光二極體 Light Emitting Diode,簡稱 LED) 是由半導體材料 所製成之發光元件,元件具有兩個電極端子,在端子間施加電壓通入極小電 流,經由電子電洞之結合,將剩餘能量以可視光的形式激發釋出。LED 產業 鏈上游包括光源磊晶、封裝,中游包括模組,下游則為燈具/應用。過去 3、 4 年來,由於 LED 製造成本持續降低,效率和亮度不斷提高,配合 LED 所 具有的壽命長、安全性高、發光效率高 (低功率)、色彩豐富、驅動與調控 彈性高、體積小、環保等特點,使得 LED 在一般照明市場應用得以大幅度 擴張,帶動其市場需求成長。 (一) 發展現況分析 我國 LED 產業發展至今已近 30 年,由於 LED 下游封裝技術與資金障礙 較低,自 1973 年我國便進入此領域發展,主要技術源自於美商德儀公司。 1980 年代,我國產業價值鏈發展進一步擴展至晶粒製程。1990 年代,透過 技術擴散,及自美國回歸海外學人投入,台灣 LED 產業開始轉向上游磊晶製 程發展。2001 年更藉由本身技術能力提高,以及擴展韓國市場,成功跨足 GaN 系 LED 市場,使得我國 LED 產業在全球佔一席之地。我國 LED 照明光電 產業供應鏈完整 (如圖 2-2)。目前上游光源廠商計 50 餘家、中游模組 40 家、下游燈具應用百餘家,晶電公司為全球最大高亮度 LED 晶粒廠商。LED 光源產量全球第 1,產值第 2 (占 16%),背光模組產值亦為全球第 1。2008 年初全球能源價格高漲,具有節能優勢的 LED 成為大眾所看好的明星產業, 因此國內陸續有新廠商跨足 LED 產業,產業內廠商看好 LED 在照明市場與液 晶顯示器背光源市場滲透率成長,持續擴產,然而在市場一片樂觀情境下, 2008 年第三季起受到全球金融海嘯影響,市場需求瞬間冷凍,除了照明等 新興市場滲透率不如預期樂觀外,聖誕燈串、小尺寸顯示器背光源等既有市 場也因消費者購買能力下滑,呈現出衰退現象。金融風暴影響一直延續到 2009 年第一季,許多廠商陸續傳出無薪假或減薪來因應,所幸在第二季開 始由於庫存回補效應以及新興應用市場如中大尺寸背光、照明等需求回升, 使得我國 LED 產業得以擺脫陰霾,2009 年我國 LED 產值達新台幣 936 億元。 2-12
  • 13. 我國 LED 照明光電產業鏈(二) 產業市場規模分析與需求推估1. 產業市場規模 2009 年下半年開始,我國 LED 產業一掃經濟不景氣所帶來的陰霾, 產業開始復甦成長,預估 2010 年在 LED 背光源及 LED 照明需求持續帶動 下,我國 LED 產業將恢復兩位數成長,預估 2010 年將較 2009 年成長 43 %左右。就各階段產值來看,市場需求仍持續看好,因此預估 2010 年晶 粒端產值將成長 40%,不過由於 LED 晶粒在 2009 年下半年開始,LED 背光 模組需求大增,廠商開始大幅擴廠,預計新產能將會在 2010 年陸續開出, 因此需注意 ASP 會不會下滑。而封裝段部分,中國大陸廠商不斷侵蝕我國 中低階市場,因此我國廠商持續往中高階市場發展如 NB、TV 等背光源, 預估 2010 年封裝產值也將成長 40%左右。 在應用市場方面,LED 照明由於具有節能優勢,使得各國積極推動 LED 照明產業發展,中國大陸在 LED 照明推動上更是不遺餘力,中國大陸 各地方政府積極推動 LED 照明相關建設,若我國廠商可獲取相關市場,對 於我國 LED 產業發展有相當大助益,此外,兩岸簽訂 ECFA 後,未來台灣 燈具廠商將可以免關稅將整組燈具系統輸入中國大陸,在價格競爭力上將 可獲得相當大的助力,對於台灣燈具廠商進入中國大陸市場有相當大的幫 助,進而帶動我國 LED 產業發展。 在中大尺寸背光源部分 NB 背光源以 LED 取代 CCFL 已成為市場趨勢 , , TV 部分在 2009 年在 Samsung 帶動之下使得 LED TV 產業蓬勃發展,預估 在 2010 年各系統大廠也將陸續推出 LED TV,因此預估 2010 年 LED TV 滲 透率將持續提高,對於我國 LED 產業產值規模將有相當大的助益,另外, 2-13
  • 14. LCD Monitor 廠商於 2010 年將推出 LED Monitor 相關機種,我國廠商若充分發揮製造優勢,對於產值提升上將是一大幫助。2009 年我國 LED產值達新台幣 936 億元,而 2010 年上半年已達 770 億元,達去年全年 936億之 82%,預估全年產值可達 1,700 億元(成長 79%)。2015 年的目標產值新台幣 936 億元。在投資的部分,2010 年上半年投資額達 250 億元,達去年全年 276 億之 90%,預估 2010 全年投資將達 350 億元(成長 26%);在就業人數方面,2010 年上半年新增就業人數約 8,000 人,至 6 月達 2 萬 9千人。 我國 LED 產值規模 2-14
  • 15. 2. 產業需求與政府協助 就國內 LED 產業而言,目前主要面臨的問題是產業仰賴內需市場建立 實績,國內業者缺乏品牌知名度,導致全球通路競爭力無法與國際大廠相 比。政府機關可補助廠商進行 LED 照明系統可靠度技術研究,建立 LED 產 品加速壽命測試平台,提高 LED 照明產品壽命;協助廠商引進” LED 領 頭羊”大廠,開發新興市場(中南美、印度、東歐),建立台灣 LED 照明產 品曝光度;協助發展 LED 創新應用(植栽、農漁業領域)、智慧化照明系統, 佈局智慧照明 IP,增加 IP 授權談判籌碼;建立 LED 照明國家計量標;標 準及驗證國際化;開創 LED 節能照明國內應用市場。二、氫能與燃料電池產業 氫能源因其潔淨性與可儲存性,讓先進國家基於能源安全與環境永續發展而積極投入開發利用。目前氫能源的利用主要是透過燃料電池裝置來使化學能變成電能,然而由於氫氣儲存與燃料電池的成本仍無法符合商業化的需求,因此燃料電池的發展與使用距普及化仍有一段距離。(一) 發展現況分析 目前氫能與燃料電池產業已被列為本國綠能產業旭昇方案之重點產業之一,主要由經濟部能源局負責推動國內氫能與燃料電池產業發展,能源局長期支持氫能與燃料電池產業研發計畫,力求本國技術生根,掌握自主關鍵專利。國內的產業近年也逐漸興盛,上中下游產業略具雛形 (如圖 2-4),惟以中小型企業為主。整體產業鏈包括上游的燃料供應(氫氣的生產、儲存與配送)與燃料電池組材料與零組件、中游的燃料電池製造及電池模組性能測試及下游的系統應用設計、安裝與配套服務(例如充氫站與儲氫罐交換站) 。主要的系統廠商包括中興電工、台達電、真敏、大同世界科技、鼎佳、亞太燃料電池等,除亞太之外,大都投入開發定置型發電應用產品,包括備用電力與電熱共生系統。 在零組件方面,安炬科技的離子交換膜已經開始提供樣品供客戶測試,盛英公司、恩良企業則開發複合材料雙極板,盛英自工研院技術移轉複合雙極板亦開始送客戶測試使用,異能科技生產鹼性燃料電池用的離子交換膜與空氣極,南亞電自杜邦移轉膜電極組技術並已建立生產線,光騰與遠茂也都可以提供膜電極組,高力熱處理可提供板式熱交換器做熱回收應用,大同公司開發燃料電池專用變頻器,碳能公司投入以碳為基材的氣體擴散層研發。氫能的利用主要為燃料電池,國內有許多研究機構—工研院以質子交換膜燃 2-15
  • 16. 料電池(P EMF C)、核研所以固態氧化物燃料電池(SOF C)等為研究對象,亞太燃料電池公司則以燃料電池機車產品為其市場主要目標。另外,大同世界 科技公司則著重在電池組、系統控制、BOP、重組器、換流器與變流器及系統整合上,已完成電池組及甲醇重組 PEMFC 雛形。氫氣的燃燒利用於內燃機與爐具也開始小部分研發,良峰公司正在開發氫內燃機引擎,中鋼與若干有廢氫的工廠亦有少量氫氣於鍋爐混燒的應用實例。我國於 98 年 9 月起正式啟動燃料電池示範驗證補助計畫,再加上政府正積極全力推動綠能產業的發展,國內業者不但未受金融海嘯影響,反較以往更加積極投入,以期儘速嵌入全球分工布局,取得有利競爭地位。 我國氫能與燃料電池產業鏈 2-16
  • 17. (二) 產業市場規模分析與需求推估1. 產業市場規模 國內燃料電池產業在政府推動下,短期內將進入現場運轉驗證階段, 關鍵材料與零件方面也開始量產應用,將帶領我國燃料電池產業搶搭國際 第一波燃料電池商機。國際上燃料電池車輛的發展進度不如預期,燃料電 池車輛的成本偏高,壽命與可靠度不足,氫能基礎設施缺乏等等因素,都 使得燃料電池車輛的實用化顯得困難重重。同時近年電池電動車輛快速發 展,短期內也對燃料電池車輛發展造成重大威脅。目前主流的意見係將氫 能燃料電池車輛視為長期的發展選項,短期內的燃料電池市場主力將會是 定置型燃料電池應用系統。根據美國能源部委託 Battelle Memorial Institute 分析資料顯示,燃料電池應用在備用電力與堆高機取代傳統電 池,即使沒有政府補助也已具有競爭力;而小型定置型電熱共生系統的技 術也逐漸成熟,成本快速下降,日本在政府補助之下已經開始商業化販售 家用定置型電熱共生系統,美國與歐盟政府也都有類似的補助計畫,預期 未來定置電熱共生系統的市場將仿效太陽光電板的成長模式,隨各國政府 補助,擴大應用,帶動另一波燃料電池市場成長。國際預估 2011 年,燃 料電池平均複合年成長率可達 42.9%,產值可達 25 億美金,到 2016 年平 均複合年成長率亦達 27.7%,產值則升高到 85 億美金,其中接近 60% 的 市場屬於發電及衍生應用,若以我國市占比例 5% 估算,產值即達新台幣 130 億元。國內近 2 年大系統廠陸續加入產業鏈,2009 年業界投入約 4 億 元。2010 年上半年產值達 1.5 億元,投資金額達 2 億元, 2015 年的目標 產值新台幣 130 億元。在就業人數方面,2010 年上半年新增就業人數約 70 人, 至 6 月達 570 人。 我國燃料電池產業產值規模 2-17
  • 18. 2. 產業需求與政府協助 就國內燃料電池產業而言,目前主要面臨的問題為 (1)產品安全與性 能測試標準亟待建立(2)實際應用經驗不足,產品可靠度、效率與壽命有 待長期驗證。針對上述兩項問題,政府機關可加強系統整合技術,提升效 率至國際水準;輔導或協助廠商發展可攜式氫能產品,擴大利基應用市場 與產業規模;促成關鍵組件與系統在台量產;建置國際標準與驗證平台; 建立氫能與燃料電池國家計量標準;研擬氫氣取得之相關協助措施;促成 兩岸及國際技術合作,參加國際大展;推動示範補助計畫,加速產品開發。 此外,經濟部能源局已經與標檢局共同合作,訂定六項與國際接軌 (IEC/ISO)之國家標準,97-98 年完成二項標準審查,99-101 年再完成四 項國家標準。 此外,經濟部依「燃料電池示範運轉驗證補助作業要點」 辦理燃料電池應用產品示範運轉驗證,加速商品化應用發展,於 98 年度 投入 6000 萬元補助 10 業者/16 案,99 年已核定 6500 萬元補助 7 業者/8 案,本年度預計再投入 3500 萬元以上,100 年預定投入 1 億 4000 萬元補 助接近商品化應用產品驗證,98-100 年預定總計投入 3 億元。三、能源資通訊產業 能源資通訊產業涵蓋能源管理的各項產品與服務,以資通訊技術進行能源監控與調度,達成高效率之能源使用。以最常見的電力系統為例,能源資通訊產業包含電網管理、再生能源整合、先進電表系統、輸配電自動化、住商與工業能源管理等領域,而先進電表系統為電力供應端與使用端的界面,亦為能源資通訊技術發展的核心主軸。資通訊技術的應用與智慧電網的建構,可提供自動調(Self-Healing)、需量管理 (Demand ResponseManagement)、即時量測 (Real Time Information) 和最佳化用電配置(Optimization) 等功能,有助於電力部門進行電力供應整合及調度管理,也便於消費端從事電力使用管理。至於能源資通訊產業鏈包括上游的感測控制及通訊元件,中游的能源管理系統平台及下游的應用產品與服務。(一) 發展現況分析 目前我國能源資通訊產業主要為輸配電自動化、住商節能與工業節能等應用領域,大規模佈署先進讀表系統 (Advanced MeteringInfrastructure, AMI) 將成為產業發展的重要驅動力量。國內智慧電表產業方才起步,高壓 AMI 系統之電子電表與通訊介面模組均有自主設計能量,低壓智慧電表已有多家電表廠商投入研發,並積極參與國內示範案。高壓 2-18
  • 19. AMI 資訊系統已自行建置;低壓 AMI 資訊系統涉及大量電表整合,國內技術能量仍待建立。資通訊廠商積極尋求 AMI 之整合應用服務機會。 而國內目前能源管理系統產業鏈完整 (如下圖),節能管理應用日漸普遍,住商領域應用案例逐漸增加;工業應用逐步導入節能應用與測試。電力量表與通訊元件技術相對成熟,系統廠商開始提供住商節能解決方案或節能服務。工廠製程複雜,設備與系統之耗能預測模擬、以及跨系統的評估與最佳化技術仍在發展之中。 國內能源管理系統產業鏈 目前能源資通訊主要應用包括台電公司基於管理需求,完成資訊平台建置,並逐步進行功能驗證與用戶端設備建置,另針對高壓用戶進行 AMI 佈建,並陸續安裝智慧電表,惟高壓用戶僅約 23,000 戶數,規模過小,尚不足以帶動相關產業發展。台電公司已著手台灣智慧電網的規劃與推動,該計畫預計分為三階段推動:1.第一階段 (2008-2009 年): 以特高壓用戶為主,並納入高壓和低壓用戶各 300 戶。此階段將完 成含自動讀表系統應用軟體和讀表介面單元的控制中心,已發包給大同公 司。2.第二階段 (2010-2011 年): 完成高壓用戶共約 23,000 戶之自動讀表系統建置。此階段台電將輔 導並採購國內電表廠產製具通訊模組之智慧電表,是台灣電表產業發展的 關鍵時段。3.第三階段 (2011 年-未定): 檢討評估低壓用電戶系統推動方式,逐步推動建置。 目前台電所規劃的方案仍以工業及商業用戶為主,佔總電表市場 97% 的 表燈用戶 (營業/非營業用)尚未納入規劃中。另我國已發展「網路型分散 式能源管理系統」 ,並技轉全家便利商店,完成 150 家分店節能系統建置。 2-19
  • 20. (二) 產業市場規模分析與需求推估1. 產業市場規模 全球經濟持續成長,對能源之需求與日俱增,使能源成本相對上升,對各國經濟發展產生相當大的衝擊,再加上氣候變遷造成的減碳壓力,能源節約遂成為國際間重要發展議題。我國 2010 年上半年總產值約 49 億元,預估今年總產值將突破 100 億元。在投資的部分,2010 年上半年帶動投資額達2.8 億元,2015 年的目標產值新台幣 1000 億元,如圖 2-8 所示。在就業人數方面,2010 年上半年新增就業人數約 200 人, 至 6 月達 2450 人。此外,我國將於 2012 年完成將 23,000 具高壓電子電表佈建,及低壓 AMI 系統第一階段佈建(10,000 戶),可提供國內產品 test bed,協助產業進軍國際。台電也決定 5 年內編列 334 億元,將國內 600 多萬戶用戶更換成智慧型電表,政府在國產化的大原則下,發包對象將以本國廠商為優先,在考量我國科技優勢與國際趨勢,能源資通訊技術為產業未來發展重點之ㄧ。 我國能源資通訊產值規模 2-20
  • 21. 2. 產業需求與政府協助 就國內能源資通訊產業而言,目前主要面臨的問題為(1)AMI 技術能 量尚未完整國內廠商在智慧電表研發方才起步,仍在進行基礎功能驗證, 現階段並未顧及電表之相容性與國際規範。(2)缺乏 AMI 系統經驗與佈建 實績國際市場推動有賴國內之系統建置實績。針對上述問題,政府機關可 加強投入相容於國際規範之軟硬體技術研發(如 IEC 62056 及 ANSI C12.22 之通訊軟體),同時發展電表安全機制與資訊系統,以協助廠商建立完整 自有技術;內需市場 (2012 年 1 萬戶;2015 年 100 萬戶) 協助國內廠商建 立系統設計整合經驗,並取得應用實績;提升技術研發能量,建立自主系 統;制定國家標準,接軌國際規範。四、電動車輛產業 電動車輛的零組件包括動力馬達 (Traction Motor)、電池(Battery)、傳動系統 (Transmission System)、動力馬達裝置 (Motor Control Unit,MCU) 、電池管理系統 (Battery Management System, BMS) 、整車控制裝置 (Vehicle Control Unit, VCU)等,其中電池、馬達與電池管理系統為電動車輛關鍵零組件,決定電動車輛性能。電動車輛產業鏈包括上游的鋰電池粉體材料,中游的大功率鋰電池、電池管理系統、動力馬達,及下游的整車組裝與銷售。 我國電動車輛產業鏈 2-21
  • 22. (一) 發展現況分析 台灣電動車輛的發展目前以電動機車為主,行政院 2009 年 8 月核定「電動機車產業發展推動計畫」 ,編列四年新台幣十六億元,補助每輛電動機車八千到一萬一千元,並提供電動機車貨物稅減半徵收,希望國內在後年能達到十六萬輛電動機車銷售量。經濟部工業局將儘快完成電動機車檢測標準制定,成為全球第一個檢測標準,有助業者外銷;而環保署則規劃補助每輛電動機車 1.5 萬元。國內具指標性機車廠:光陽、三陽並著手規劃四年內之量產目標。鋰電池搭配鉛酸電池等傳統儲能系統,以兼顧成本與性能表現。然而目前電動機車市場處於起步階段,市場數量較少,較難以達成量產規模,在價格上仍比一般傳統機車較高。除電動機車外,電動 (輔助) 自行車更是近年來電動動力應用相當廣泛的載具;巨大、美利達、愛地雅等並積極投資開發。 此外,電動車輛隨著電池及電動技術的進步,國內產業在電動自行車、電動代步車及電動機車皆有長足進步,並促成國內對電動車輛相關產業的投入。國內相關廠商動向: 1.促成電動動力零組件研發聯盟,包括:華擎、東元、寧茂、野力等。 2.國內另有業者自行組成聯盟開發電動車輛,包括必翔電能提供磷酸鋰 鐵電池系統與法國 Microcar 公司 展示銷售 650 公斤/7.5kW 電動車 , 。 3.富田電機以自行研發 18kW 感應馬達,採用必翔電能 100Ah/76.8V 磷 鋰鐵電池系統,以裕隆 March 為載具車測試,展示其感應機車輛運用 潛力及公司營運決心。(二) 產業市場規模分析與需求推估1. 產業市場規模 台灣有成功的自行車及機車產業,具備發展輕型電動車輛之優勢基 礎,同時零組件產業體系完善,具備快速開發與生產的能力。另電動自行 車、電動代步車廠商已具多年發展基礎,發展電動機車的關鍵零件如馬 達、控制器、電量顯示器、電源模組開發等方面具有國際競爭力。因電池 續航力與消費者使用習慣等問題,使得此電動機車發展計畫停擺,然而國 內機車廠也藉著配合此次的政策實施,累積了電動機車的相關能量。近幾 年,許多車廠仍持續投入電動機車的研發,此外車用電池也已有長足的進 步,配合 2009 年經濟部的規劃,許多機車廠也重新投入電動機車的研發 與量產。此外,為達成產業發展與節能減碳雙重目標,行政院院會 2010 年 4 月通過「智慧電動車產業發展策略與行動方案」 ,經濟部及相關部會將 全力發展智慧電動車產業。未來四年將編列 97 億元的總經費,全力推動 2-22
  • 23. 智慧電動車發展,預期在民國 105 年達到孕育全球前十大智慧電動 車旗艦廠商,智慧電動車內銷 45,000 輛、外銷 15,000 輛目標,預期將 創造國內智慧電動車製造業產值 1,200 億元、服務業產值 312 億元,以 及 24,000 個以上就業人口。此外,未來三年將推動十個智慧電動車示範 運行專案,創造三千輛電動車上路,總經費 70 億元,其中政府補助約 22 億元,下半年將啟動示範運行專案。2. 產業需求與政府協助 就國內電動車產業而言,目前主要面臨的問題為(1)電池充電或交換 系統尚未建立,便利性不足,(2)檢測規範與法規未臻健全,周邊配套措 施不足,(3)已開發鋰電池粉體材料,尚未大量生產。針對以上問題政府 機關可輔導或協助廠商開發高能量電池材料、動力電池及高效率關鍵模 組;建置電動車輛測試標準,建立模組化系統整合驗證平台;建造大型電 動車輛研發基礎設施發展基地;制定電動車輛相關檢驗標準;補助購置優 勢產品形成規模效益;建置充電設施,提升電動車輛使用之方便性。 2-23
  • 24. 五、太陽能光電產業 太陽能是地球上最潔淨,也用之不竭取之不盡的能源,而太陽光電之特點為利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能,是最便利且低污染、無噪音、安全性高、操作簡單、分散式之再生能源電力系統。可裝置在任何地方,任何大小,可獨立使用,也可以併網使用。太陽光電的運用對於抑制尖峰用電、環境保護等有極大助益 (經濟部能源局,2010 年能源產業技術白皮書)。太陽電池是一種能量轉換的光電元件,它在經由太陽光照射後,可以把光的能量轉換成電能。太陽電池的種類繁多,依材料的種類區分,可分為單晶矽、多晶矽、非晶矽、ⅢⅤ族 (包括砷化鎵、磷化銦、磷化鎵銦)、ⅡⅥ族 (包括碲化鎘、硒化銦銅) 等。(一) 發展現況分析 我國太陽光電產業鏈以太陽電池為重心,太陽光電產業鏈上游材料包括多晶矽材、矽晶片、太陽電池用基材 (例如玻璃、軟性基材、氣體、靶材、槳料、染料、電極材料) 等;中游包括太陽電池與太陽光電模組;下游包括太陽光電系統與各種應用 (如圖 2-10)。此外,我國太陽能光電產業自2004-2008 年廠商熱絡的投資。雖於 2009 年受到金融風暴影響,廠商投資略有減緩,但至 2009 年國內已有 80 餘家廠商投入;計有 15 家矽晶、13家薄膜太陽電池廠、19 家模組廠、8 家矽晶圓廠以及系統應用廠商 30 餘家。另外過去國內一直欠缺最上游多晶矽材料的生產,目前則多家廠商規劃要投入,包括山陽在北部的利澤工業區設廠,旭晶與科冠,分別在中部的中科虎尾基地和彰濱工業區設廠,元晶和福聚則落腳南部的加工出口區屏東基地設廠。國內太陽光電廠商分布集中於產業鏈中游,包括矽晶圓、太陽能電池、以及太陽能電池模組,其中矽晶圓產量的全球市佔率約為 4%、太陽能電池產量的全球市佔率約為 12%、而電池模組則約為 1%。2010 年第一季台灣太陽光電產業整體產值持續提升,但是各次產業的表現略有不同,其中矽晶圓成長率最高,而模組端則略有衰退。 我國太陽能光電產業鏈 2-24
  • 25. 以下介紹 2010 年第一季我國太陽光電產業各主要次產業的概況 (林原慶,台灣太陽光電產業 2010 年第一季概況,2010 年):1.矽晶圓 我國矽晶圓廠商家數相對較少、產業集中度亦高,以中美晶、綠能為 領導廠商,兩者已涵蓋台灣 70%的矽晶圓產值。我國矽晶圓整體產值自 2009 年第三季開始持續回升,季成長率皆超過 20%,至 2010 年第一季成 長至 75.7 億新台幣,已突破金融海嘯前的單季表現,與去年同期比較, 成長率高達 90.2%。且在供應吃緊的情況下價格已陸續調升 3-10%,主要 廠商的營業毛利率皆已突破 10%,為我國太陽光電產業環節中表現最優異 的部分。2.太陽能電池 我國太陽能電池產業以矽晶電池為主要產品,約佔整體產值的 97%以 上,其餘為矽薄膜電池約佔 3%,而電池整體出口比重高達 95%。矽晶電池 以茂迪、昱晶、益通、新日光為領導廠商,約佔台灣 70%的太陽能電池產 值,而矽薄膜電池則以聯相、宇通、富陽為代表性廠商,但產值相對極小, 2009 年整體矽薄膜電池產值未達 20 億新台幣。2010 年第一季台灣太陽能 電池產值仍持續成長,達 251.4 億新台幣,較去年同期大幅成長 126.7%, 成長幅度為我國太陽光電各次產業之冠,亦高於全球太陽能電池產業的平 均成長率,顯示我國電池製造端優異的全球競爭力。3.太陽能電池模組 我國太陽能電池模組次產業以矽晶電池模組為主,約佔整體產值的 95%以上,其餘為少部分的聚光型電池模組,整體模組次產業出口比重達 90%。矽晶電池模組以頂晶科技、知光能源、和鑫光電、旺能光電為代表 性廠商。相對於其他次產業,模組廠商普遍規模較小、產業集中度也較低。 由於台灣模組端與上下游整合程度低、廠商規模較小、議價能力薄弱,部 份廠商代工業務高達 8 成以上。因此即使全球太陽光電市場需求強勁復 甦,但是在上游矽晶圓與電池價格陸續調漲、下游系統端成本調降要求強 勢的夾擊下,台灣模組製造的獲利空間有限,主要廠商的營業毛利率約在 3-4%,仍屬於整體產業鏈中毛利最低的環節。 2-25
  • 26. 我國太陽光電各次產業產值(二) 產業市場規模分析與需求推估1. 產業市場規模 過去幾年在廠商產能擴增下,國內產值規模不斷上揚,2007 年較前 一年成長 2.5 倍達新台幣 535 億元,2008 年達 1,011 億元,其中太陽 電池產值達 802 億元佔 79%,是對國內產業貢獻最大部份。2009 年的產 值達 1057 億元。國內台灣太陽光電產業仍維持成長趨勢,整體產值持續 提升,但是各次產業的表現略有不同,其中矽晶圓在產值成長上表現最 佳,而模組端的整體產值則略有衰退。但主要廠商接單能見度高、營業毛 利率亦持續提升,成長動能依然強勁,未來產值表現可望繼續繳出亮眼成 績。展望近期的產業趨勢變化發現,廠商為了搶得經濟生產規模的優勢, 在 2010 年第一季紛紛提出大舉擴充產能的計畫,尤其以亞洲矽晶電池廠 商最為積極,全球太陽光電產業已形成另一個不得不參與的擴產競賽。然 而歐洲各國在債信危機的波及下,已陸續提出調降補助政策水準的議案, 加上歐元的急速貶值,高度依賴歐洲市場又大幅度擴充產能的亞洲廠商將 面臨極高的營運風險。我國 2010 年上半年已達 850 億元,達到 2009 年 1057 億元之 80%,預估全年產值可超過 1,800 億元以上(成長 73%)。在投 資的部分,上半年投資額約 216 億元,達到 2009 年 276 億元之 78%, 預 估全年投資總額可達 360 億元。2015 年的目標產值新台幣 4500 億元,如 圖 2-12 所示。在就業人數方面,2010 年上半年新增就業人數約 7000 人, 至 6 月達 17000 人。在太陽能產量的部分,2009 年產量達 1,500MW,2010 年達 3,000MW。 2-26
  • 27. 我國太陽能光電產值規模2. 產業需求與政府協助 就國內太陽能光電產業而言,目前主要面臨的問題為(1)產品標準化 及驗證制度尚待建立;(2)太陽光電系統廠商融資貸款問題。針對以上問 題政府機關已透過法人投入建置國際 CBTL 測試實驗室(目前已完成 IEC 61215 國際 CBTL 驗證),預計年底將再提出兩項國際認證申請,包括 IEC61646(矽薄膜)及 IEC61730(安全規範),預計 100 年取得認證。此外, 經濟部目前已洽台灣中小企銀及京城銀行願意提供國內融資貸款,亦提供 綠能廠商相關資料予銀行公會進行後續辦理。其他可採取的措施包括提升 太陽電池與模組技術能力達國際水準、積極布局第三代太陽電池技術、開 發關鍵材料與設備、協助業者拓展國際市場以及培養 MW 級太陽光電發電 系統整合廠。 2-27
  • 28. 六、風力發電產業 風力發電機的主要零組件包括葉片、輪轂 (Rotor Hub)、齒輪箱、發電機、控制系統等,將風能轉換成機械能,再轉變成電能,經由電力轉換器變壓後與電網併聯輸送至用戶端。依據功率大小,風力發電機可分為大型和小型兩類,大型風力機輸出功率一般在 750 kW 以上,與電網併聯;小型風力機輸出功率在 100 kW 以下,多為家用或離網應用,可獨立運轉供電或與柴油發電機、太陽光電板結合供電。(一) 發展現況分析 國內自 1980 年起開始投入風力發電相關技術研究,為引領國家風能發展,發揮創造自有、乾淨綠色能源之功效,經濟部能源局自 2000 年起積極推動風電開發應用,透過資源勘查、技術輔導、研究調查、示範補助與宣導推廣,已初步達成推廣成果,並帶動台電公司及民間業者相繼投入陸域風能開發。國內大型風力機設置主要以電力需求能源開發類別公共建設為主。截至 2009 年底,累計已完成 20 個陸域風場開發,累計總裝置容量達 466.6MW,成果可謂豐碩。風力機組除塔架外,均為 100% 進口,進口 5 種品牌已 Enercon 比例最高。目前東元電機已完成國產第一台 2MW 風力機機艙組裝,零組件自製率 50% 以上,將可帶動關鍵元件之發展。而目前國內投入小型風電業者以中小企業為主,未來將積極開美國市場。目前有多家廠商投入微小型風力發電機的開發與生產,其中發展小型風力發電系統的廠商包括新高能源、旺鼎能源、風技綠能、恆耀工業、宏銳電子、捷豹科技、富田電機、台達電子、上銀科技等。前六家業者的產品已量產外銷,後三家仍處於開發或測試階段。目前國內許多業者已積極投入技術開發,初步已有系統整合商切入,且具備了完整的供應鏈 (如圖 2-13),從上游的原材料到零組件、系統商及營造營運商皆有廠商投入,產業分工明確,國內的風力機產業已具備基本雛型。2009 年產值約 40 億新台幣 (行政院公共工程委員會,風力發電新興產業應用於公共建設之推動方案 (討論稿),2010 年)。 我國風力發電產業鏈 2-28
  • 29. (二) 產業市場規模分析與需求推估1. 產業市場規模 我國風力發電藉由資源勘查、技術輔導、研究調查、示範補助與宣導 推廣,成功的帶動風力發電開發業者相繼投入陸域風能開發,使得風力發 電應用迅速發展,已具規模及國際知名度。目前風力發電總發電量達 9 億 6 千 7 百萬度電 供給約 24 萬戶用電 能源貢獻 24 萬公秉油當量 (以 1 kWh , , = 2,235.35 kcal = 0.2484 LOE 計算),二氧化碳減量 57 萬 4 千公噸。 若於 2010 年風力發電裝置容量達成 980 MW 之推廣目標時,能源貢獻度將 可達 60.86 萬公秉油當量,且每年可減少 151 萬噸 CO2 排放。若總計 20 年期 (風力機壽齡) 共可貢獻 1,217 萬公秉油當量能源,並可抵消燃煤發 電之 CO2 排放共 3,020 萬噸 (經濟部能源局,2010 年能源產業技術白皮 書,2010 年)。藉由協助技術引進輔導風力發電開發業者成長,建立風力 發電場運維技術,同時發展關鍵零組件產製量能,以促進風力機組件國產 化。我國廠商已累積多年發展關鍵零組件經驗,風電產業供應鏈雛型已形 成。由於已形成產業鏈雛型,加上推廣成果豐碩,而且後續規劃以內需市 場,陸域部分,先由優良風場再推至次級風場及複雜地形區域;而海域部 分,考量技術、經驗與風險,將先由淺海區域(水深 5 至 20 m) 再推至 深海區域 (水深 20 m 以上)。風能開發由陸域推動至離岸,離岸風能發展 則由小水深逐步朝大水深風力發電發展,並引進國外技術,尋求產國際合 作,積極投入風力發電相關技術,帶動國內風力機零組件產業發展,開創 新離岸風機系統。 我國 2009 年產值為 46 億元,2010 年上半年已達 26 億元,預估全年 產值可超過 60 億元。在投資的部分,上半年投資額約 2.5 億元,預估全 年投資總額可達約 15 億元 2015 年的目標產值新台幣 200 億元 如圖 2-14 。 , 所示。在就業人數方面,2010 年上半年新增就業人數約 110 人, 至 6 月 達 400 人。 . 我國風力發電產值規模 2-29
  • 30. 2. 產業需求與政府協助 就風力發電產業而言,目前主要面臨的問題為(1)大型風力發電欠缺 關鍵元件系統整合測試認證實績;(2)離岸開發風險高,開發牽涉部會多, 籌設流程複雜,不確定性高。針對以上問題政府機關可協助業界於國內尋 找適當可供雛型機測試認證場址,協助完成國產 2 MW 測試與認證,帶動 風力機關鍵元件發展;推動離岸風場先導示範補助計畫,降低業者投資風 險,並設立風場申設單一窗口,簡化籌設流程。七、生質燃料產業 生質能,係指利用生質物,經轉換所獲得之可用能源,如電與熱。根據國際能源總署 (International Energy Agency) 統計資料顯示生質能為全球第四大能源,供應全球約 10.1%的初級能源需求,同時也是目前最廣泛使用的一種再生能源。生質燃料種類廣泛,廣義的生質燃料包含以生物質組成或將生物質轉化衍生成固態、液態與氣態的燃料。目前生質燃料產業主要以生質酒精與生質柴油這兩項液態生質燃料為主。由於前述兩項燃料具有可以與石化燃料混摻使用之特性,因此被廣泛應用作為交通運輸用燃油,為現有產業規模最大的生質燃料種類,另外產業規模較小的有固態衍生燃料與液態裂解油等。(一) 發展現況分析 台灣生質柴油產業已成形,包括原料供應、生產製造與銷售使用等產業鏈完整 (如圖 2-15)。在生質柴油部分,能源局進行生質柴油製造生產與應用的相關研究計畫,並在 2004 年建立國內第一座 3,000 噸/年以上之生質柴油生產示範廠,目前經濟部已核定國內生質柴油廠商有 10 家,總年產能約 10.5 萬公秉,料源以廢食用油為主,生產成本較低,與國際相比較具競爭力,因此全球發生金融海嘯對於我國生質柴油產業並無明顯衝擊。在生質柴油推廣應用方面,能源局自 2006 年起於國內陸續推動「能源作物綠色公車計畫」及「綠色城鄉(Green County)應用推廣計畫」 ,並於 2008 年 7月 15 日實施全國全面供應 B1 生質柴油計畫,使我國成為亞洲第一個全面使用生質柴油之國家,成效卓越,預計至 2010 年將提升生質柴油添加比例為B2。承德油脂公司、鴻潔能源公司、台灣新日化公司等為國內目前主要生質柴油製造商。在生質酒精方面,能源局並在 2007 年 9 月推動「綠色公務車先行計畫」 ,凡位於台北市內之公務機關適用車輛均強制使用 E3 酒精汽油 2-30
  • 31. (即化石汽油內添加 3%生質酒精),並規劃適當之加油站供應 E3;2009 年 7 月再推動都會區 E3 計畫,在北高兩市加油站以雙軌模式提供 E3 酒精汽油供 民眾選用,而於 2011 年全面供應 E3 酒精汽油供民眾選用。酒精汽油產業目 前暫無酒精工廠,然而下游之銷售使用端,已藉由推廣計畫進行基礎設施調 整與測試。元基生化公司與台糖公司正規劃投入設置生質酒精工廠。 我國生質燃料產業鏈 (二) 產業市場規模分析與需求推估 下表為現階段我國生質能源發展目標之現況及規劃表 (經濟部能源 局,2010 年能源產業技術白皮書,2010 年),2008 年國內生質能源利用的 發電裝置容量共達約 772 MW,而要達到 2020 年生質能發電目標,需預估現 有可規劃之生質能潛力,目前國內可利用之料源除都市垃圾及工業有機廢棄 物外,尚有木材廢棄物及農業廢棄物計達 2,498,331 噸/年,此外,亦可朝 擴大 RDF-5 推廣成效、擴大生質能料源、建立中小型生質能源系統以及建立 生質柴油與產氫示範系統的方向努力,俾能達到規劃目標。 我國生質能源發展目標之現況及規劃*:生質能發電統計時間為 2008 年 12 月**:生質柴油用量係依據 2006-2007 環保署垃圾車生質柴油試行計畫、2007.1.27 啟動之「綠色公車試行計畫」(高雄市)及 2007.7.27 啟動之「綠色城鄉(Green County) 」(桃園縣及嘉義縣市)計畫用量,總用量計算期間為 2007.1.27-2008.12.31***:生質酒精用量係依據 2007.9.29 啟動之綠色公務車試行計畫(台北市)計畫用量,總用量計算期間為 2007.9.29-2008.12.31****:2011 年 2-31
  • 32. 我國 2009 年生質燃料產值為 8 億元,2010 年上半年已達 6.4 億元,預估全年產值可超過 17 億元。在投資的部分,上半年投資額約 0.8 億元。2015年的目標產值新台幣 245 億元,如圖 2-16 所示。在就業人數方面,2010年上半年新增就業人數 10 人, 至 6 月達 460 人。生質柴油產業能量年底前全面自 B1 提升為 B2,產能預估可達 13 萬公秉,帶動投資 1.5 億元。E3 酒精汽油推動方面,核研所已於 2009 年建置完成噸級測試廠,並於 2010 年開始進行纖維酒精量產製程之測試。初步規劃 2016 年推動單軌供應 95 E3(年使用量約 20 萬公秉)。1.在固態廢棄物衍生燃料應用推廣方面 若處理台灣地區約 15%不在焚化廠服務範圍之都市垃圾廢棄物,落實 廢棄物能源化之目標,處理潛力可達 3,300 噸/日。此外,併同其他可利 用之生質物料源,如農業廢棄物、工業廢棄物等,將可擴大生質物之能源 利用。固態廢棄物衍生燃料經實際應用與推廣後,每年可產生之固態衍生 燃料相當於 46 萬噸的煤炭,約可發電 11 億 2 千萬度,並同時達到二氧化 碳減量約 98 萬噸。經推動區域性固態衍生燃料製造與應用網後,估計約 可帶動 200 億元以上之生質能產業投資商機,提升社會經濟,扶植本土再 生能源生質能應用產業之發展。 其次,在開發中小型廢棄物熱利用系統方面,若開發多元進料裂解技 術,混合廢塑膠裂解,產油率可達 70%,處理含氯塑膠比例達 10%,則以 每年運轉 4,800 小時計算,可處理 480 噸廢塑膠,產油量達 390 KLOE。 以燃料油 8.2 元/升估算,相當於每年 313 萬元生質燃料油產值。另若建 立廢紙排渣快速裂解技術,以 2003 年統計非屬公告應回收或再利用之廢 紙混合物 12 萬公噸為基礎,依反應產率 60%,產物熱值 5,000 kcal/kg 保守估計,可產生 40,000 KLOE 之潔淨生質燃料,可用於一般燃燒設備, 將廢紙排渣有效廢棄物能源利用。此外,開發以有機廢液或合成燃油為燃 料之生質燃料燃燒器模組化技術,以直接燃燒中低熱值之有機廢液為例, 每年可替代 2,320 KLOE,以燃料油 8.2 元/升估算,每年相當於產生 1,900 萬元之生質燃料。2.在生質柴油與生質氫氣技術開發方面 可推動結合能源作物種植及「綠色城鄉」等相關示範體系,利用國內 休耕或閒置的耕地種植能源作物,初估有 50.2 萬公頃耕地可資應用,油 脂潛量達 30-40 萬噸。若研發油脂含量 30%之微細藻高密度生長關鍵技 術,可建立每公頃年產量 15-30 公噸油脂及直接製造成本小於新台幣 15 元/公斤 (低於目前食用油及精鍊廢食用油價格) 之技術,可有效利用適 合微細藻生長的海埔新生地外;若於沿海電廠附近設置養殖場,更可利用 藻類的光合作用,每公頃每年可減少二氧化碳排放 40-80 公噸;國內初估 2-32
  • 33. 總潛力超過 1 萬公頃養殖面積,可產生 15-30 萬噸天然油脂,相當於 15-30 萬公秉生質柴油,有助於生質柴油的推動。3.在生質酒精方面 目前規劃之推廣措施中,雖然希望以國產酒精優先,然而受限於目前 國內利用澱粉或糖生產酒精之成本無法與進口酒精競爭,國內並無酒精生 產廠商,因此,先階段示範推廣均仍使用進口酒精。 綜合上述分析 估計在 2010 年生質柴油國內產量預估 10 萬公秉/年, , 相當於產值 30 億元,可帶動投資達 17 億元。在 2015 年生質柴油國內產 量預估 25 萬公秉/年,相當於產值 75 億元,可帶動投資達 42 億元;2015 年推動定置型生質能發電達 850MW,產量約 134 億元。預估 2020 年生質 柴油國內產量預估 40 萬公秉/年,相當於產值 120 億元,可帶動投資達 67 億元;而推動定置型生質能發電達 1,030MW,產量約 163 億元。4.產業需求與政府協助 就生質燃料產業而言,目前主要面臨的問題為(1)國內產業因酒精汽 油推動時程不明確,籌設酒精工廠進度停滯;(2)自產酒精料源供應量不 足與成本過高,無法與進口酒精競爭。針對以上問題政府機關應考慮目前 車輛適用性問題,規劃於 105 年全面單軌供應 95 E3 ,預估酒精使用量 20 萬公秉/年,協助業界投資設置酒精工廠;依據再生能源發展條例,研議 使用休耕地種植能源作物。俾使國內酒精生產成本可與進口酒精競爭。其 他協助包括建立國內生質燃料自主供應系統、強化廢食用油回收體系以增 加生質燃料料源供應。 2-33
  • 34. 第五節 區位產業環境優勢綜合分析 一、綜合分析 為開創綠能產業新基地,新竹縣積極推動國際綠能智慧園區計畫以加速 形成完整產業聚落與產業鏈。而新竹縣推動綠能園區計畫的五大優勢分述如 下: (一)五大優勢 1. 配合國內綠能產業策略之推動 因應全球綠色新政之潮流,為爭取有利競爭地位,期望透過行政院核 定、經濟部執行之「綠色能源產業旭升方案」,帶動綠能產業發展,目標 將打造台灣成為能源技術與生產大國,建立具國際競爭力之產業能量。藉 由國際綠能智慧園區的設立不但可配合政府綠能產業策綠之推動,也可以 達到產業創新、技術提昇、資訊交流、環境教育及自主營運的目標。 2. 周邊交通便利 國際綠能智慧園區預定地緊鄰國道一號高速公路、鄰近高鐵新竹站、 距離國際航空站僅高鐵一站,可吸引國內外綠能廠商利用公共展館展示產 品或在園區內籌設展館及商務中心。 3.學術研究與技術發展優勢 擁有優質創新研究能力之清大、交大等大學,及具前瞻科技研發能力 之工研院等研究單位,提供園區充沛的人力資源與堅強的研發能力上,作 為園區設立之後盾。未來可在園區設立產學合作館及研發服務中心,廠商 也可透過產學合作的方式提升研發技術。 4.綠能產業投資優勢 擁有新竹科學園區、新竹工業區以及竹南科學園區高科技廠商龐大的 綠能產業投資潛力,其中不乏各項綠能商品的研發,可快速建立綠能產業 創業基地,加速綠能產業鏈之形成。此外,這些廠商也可以將所生產之綠 能產品置於園區內各產示館中展示,增加產品曝光度,並吸引民眾參觀, 甚至提高外商投資的機會。 2-34
  • 35. 5.整體區域發展優勢 竹北地區及國際綠能智慧園區基地周邊多項都市計畫與整體發展規 劃,包括新竹縣綜合發展計畫、台灣知識經濟旗艦園區計畫、竹北(含斗 崙地區)都市計畫、新竹科學城發展計畫、新竹生物醫學園區發展計畫等 將有助於加速園區之建立。此外,國際綠能智慧園區計畫未來將與新竹縣 的「藍海願景」相關計畫如國際世貿會展中心、綠能環保科技園區、國際 多媒體創意設計園區、新竹生物醫學園區、山海湖鐵馬休閒驛站等計畫達 相輔相成之效,建構新竹縣為希望、亮麗、科技城。 2-35
  • 36. (二)新竹縣發展國際綠能智慧園區之競爭力分析 綜合前述,為落實政府「綠色能源產業旭升方案」政策之推動,發展國 際綠能智慧園區計畫實為刻不容緩之階段性任務。新竹縣無論在交通、技術 研發、產業投資能力上皆具有相當的優勢及競爭力 (如表 3-9)。藉由國際 綠能智慧園區的推動,未來將可建立教育與科技研發之特色園區,塑造綠能 智慧園區為具觀光魅力之景點,創造新竹縣成為全國綠能產業示範區域,並 且提供台灣綠能品牌躍升國際之展示交流舞台,達到形塑台灣成為能源技術 與生產大國之成效。表 2-3 新竹縣發展國際綠能智慧園區之競爭力分析 優勢(Strengths) 劣勢(Weaknesses)1. 政府綠能產業政策支持 1. 科學園區廠商投資誘因不足2. 交通便利 2. 園區投資金額龐大3. 充沛的人力資源與堅強的研發能 力4. 科學園區廠商龐大的投資能力5. 都市計畫與整體發展規劃可加速 園區之建立6. 已規劃園區基地 機會(Opportunities) 威脅(Threats)1. 增加就業機會 1. 環境影響評估是否通過2. 建立完整的產業鏈 2. 綠能產品市場需求是否充足3. 增加綠能產業投資金額4. 增加綠能產業產值5. 與桃園航空城計畫相連互補產生 綜效 2-36
  • 37. 台灣發展綠色能源產業最大優勢在於具有 IT 產業厚實基礎支撐,製程及管理經驗豐富,人才基礎佳,加上機電、金屬、複合材料、電子控制等傳統產業強大製造能量與人力,因此容易移轉發展綠色能源產業。目前我國的綠色能源相關產業已建立一定基礎,97 年的總產值約 1,603 億元(占我國製造業的 1.2%)。而整體綠色能源產業預估至 101 年產值可以提高至 4,155 億元,104 年產值可以提高至 1 兆 1,580 億元(估計可約占我國該年製造業總產值的 6.6%),以達兆元產值規模,並可望帶動民間約 2,000 億元以上的相關投資及創造 11 萬個就業會。然而,由綠能產業的發展現況及產業需求可發現綠能產業目前仍然面臨許多的困難有待克服,為打通綠色能源產業發展的瓶頸,除了中央政府機關必須透過技術突圍、關鍵投資、環境塑造、出口轉進及內需擴大等策略協助廠商克服問題並擬定具體措施外,地方政府實有必要成立綠能園區以加速形成完整產業聚落與產業鏈,做為我國綠能產業提升國際競爭力的加速器與泉源。新竹縣政府提出之「國際綠能智慧園區」 計畫,可開創綠能產業新基地,園區將引進綠能相關設施,規劃主場館、創新研發館、綠建築展示館、綠能智慧生活館、綠能展示館/綠能會展館、產學合作館等場館,使其成為我國綠能產業技術研發、創業基地及綠能產品國際推廣、會展與教育訓練及認證中心、完整生態系統之綠能應用示範場域,並藉由園區的成立可加速產業技術滲透與升級,提升產業價值,建立具國際競爭力之綠能產業能量。 圖 2-2 產業聚落空間分佈示意圖 2-37

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