More Related Content Similar to 光連 67期 _太陽電池應用市場概況與未來趨勢 Similar to 光連 67期 _太陽電池應用市場概況與未來趨勢 (8) 光連 67期 _太陽電池應用市場概況與未來趨勢1. 太陽電池應用市場概況與未來趨勢
未來,太陽電池的成長方向主要有三,一為太陽電池與建築物結合;二為提供無
電力供應地區的解決方案;三則是結合可攜式 3C 電子產品。
太陽能發電的應用市場很廣,任何需要電力供應的環境之下皆有其存在的空間,
表 1 為 2004~2010 年太陽能發電系統需求量的預估,從表中可以看出併網型系統
為市場的主力,在 2006 年併網型裝置量 1,500MW,佔總裝置量約 75%。2010
年併網型將成長到 5,482MW,佔總裝置量 80%以上。此項需求主要來自各國政
府新能源法案的通過與補助案,雖然德國和日本市場需求趨緩,但是在美國、西
班牙、義大利與中國等相繼發展太陽能屋頂與發電廠之下,持續帶動市場大幅成
長。
離網型與消費性的應用市場呈現倍數的成長,預估 2010 年將分別達到 1000MW
與 200MW 以上,以瓦數來看雖然比重不高,但是此二市場單位系統所需之容量
不高(1KW 以下),故在系統的數量上仍具有很大的規模。表 2 為太陽能發電系統
可應用之市場。
表 1 2004~2010 年太陽能發電系統需求量預估(MW)
Demand 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Grid-connected 620 1,200 1,500 1,875 2,681 3,834 5,483
Off-grid 260 300 390 507 659 857 1,114
Consumer 75 80 96 115 138 166 200
Total 955 1,580 1,986 2,497 3,478 4,857 6,797
資料來源:PIDA
表 2 太陽能發電系統應用市場
太陽能發電系
統
產品應用
併網型 照明迴路、插座迴路、空調系統及供水系統
獨立型 無線/有線通訊設備、警告/指示標誌、路燈、庭園燈及其他
照明
混合型 緊急照明、緊急通訊、供水系統、緊急情況用電需求
消費型 各類消費性電子產品之電源、充電器
資料來源:PIDA
未來,太陽電池的成長力道將來自三個方向。一、太陽電池為與建築物結合
(BIPV,Building- Integrated Photovoltaic):在環保意識抬頭與京都議定書的推動
2. 下,節能的觀念越來越受重視,綠建築的電力管理讓 BIPV 有一個可以發展的機
會。二、提供無電力供應地區的解決方案:尤其是發展中國家對獨立運作(Off-grid)
之太陽電池供蓄電系統的需求。三、結合可攜式 3C 電子產品:消費電子產品在
尺寸與耗電量越來越小的趨勢下,使太陽電池成為其供電或充電電力的來源成為
可能,挾 3C 電子產品龐大的市場規模來擴大太陽電池的應用。
BIPV 市場
BIPV 為併網型應用的主要市場,安裝形式目前主要有(1)屋頂型(2)玻璃帷幕型(3)
遮陽型等形式,觀念是透過結合建材的技術,達到降低建築成本與創能的目的,
為建構綠建築的重要建材之一,以目前 0.156 平方米、轉換效率 17%的太陽電池
為例,每一平方公尺(含其他周邊裝置)約可裝置 25 片,預估一年可發電約 120
度。
獨立電力供應市場
獨立型太陽能發電系統通常使用在一些特殊的場合,例如,在野外活動時,隨時
吸收戶外的太陽光,可作為行動裝置的充電電力來源,如圖 1(a)所示為可撓式薄
膜太陽電池,可作為對講機與照明燈的電力來源。另外,在一些電力公司電網無
法到達的落後或邊疆地區,例如,非洲大陸與大陸西北地區等,當地居民就能夠
藉由此獨立型系統,如圖 1(b),享有電力供應之生活。
圖 1 獨立型太陽能發電系統
(a) 可撓式薄膜太陽電池 (b) 移動式電力供應站
資料來源:IOWA
另一個獨立型太陽光發電系統應用的大宗是太陽能路燈,如圖 2 所示,目前國內
已有太陽能路燈的裝設,燈具多使用 LED(具省電特性),以增強其夜間照明續
航力。雖然太陽能板壽命達 20 年以上,但是路燈所需之蓄電池壽命卻不超過 5
年,加上太陽發電系統本身的成本考量,離真正商業化應用仍有瓶頸存在。然而
就市場規模來看,以台灣為例就有 3 千萬支以上的路燈,若每支裝置 100W 太陽
3. 能電池,將達到 3GW 的規模,產值超過 2100 億台幣。
圖 2 太陽能路燈
資料來源:台灣大學
消費性電子市場
太陽電池目前多應用在大型設備,如住宅、移動式電力供應站等。在攜帶型領域,
圖 3 為微星科技於 2006 年初發表結合太陽能電池之筆記型電腦、MP3 播放器等
3C 產品的原型機。圖 4 為光華所開發之手機充電器與太陽電池手錶。以太陽電
池的觀點來看,除了效率必須再提昇之外,在功能與耐用性上已經能滿足這些產
品的需求,但是要結合消費性電子產品就必須做到體積小與重量輕的基本要求,
另外更重要的是不會影響產品本身的結構與美觀,就像 BIPV 一樣,要以何種技
術與設計來呈現建築物的完整性與外觀,是廠商必須思考的重點,或許待技術成
熟之賜,有朝一日能直接在塑膠或金屬表面塗布太陽電池,如此將可以藉消費性
電子產品龐大的市場規模,在併網與獨立型應用市場飽和之後,提供太陽電池另
一個成長的力量。
圖 3 微星結合太陽能電池之筆記型電腦、MP3 播放器
資料來源:微星科技
圖 4 手機充電器與太陽電池手錶
4. 資料來源:光華開發
未來建築—低耗能社區
在能源有限的情勢之下,未來建築趨勢的主流將由奢華走向強調舒適乾淨的低耗
能綠建築,圖 5 為英國貝丁頓的零耗能綠建築社區(ZED:Zero Energy
Development)。在創能方面,社區中的房屋皆裝有太陽能發電系統,並為了
有效擷取陽光,屋頂設計成流線型,同時亦結合小型風力發電系統來提供完整的
電力供應。在節能方面為有效隔絕戶外空氣與保持室內熱量,除了牆壁厚達 30
公分外,窗戶使用三層玻璃的設計,屋頂覆蓋一種景天屬植物(sedum)防止冬
天室內的熱量散失;特殊設計之自然通風煙囪,具有兩組獨立通風系統,藉由自
然風力將新鮮空氣送入屋內的同時,屋內的廢氣由另一組煙囪排出;另外在門口
裝有雨水收集設備,可用來清洗衛浴、灌溉植物。
根據實際量測結果,此一綠建築年產 CO2 的量為 3.5 噸,較之一般建築所﹙每
年 12 噸﹚減少 70%的排放量,對減少溫室氣體的成效顯著,表 3 為 ZED 所使
用之再生能源產品的內容規格與價格明細,這樣的價格仍未達普及的水準,但是
在未來不得不重視環保意與政府政策的補助與規範之下,待市場達到一定的經濟
規模之後,價格必定會降到平民化的位置,未來人人享受舒適生活的同時,亦一
步步改善全球的環境。
圖 5 ZED 綠建築
5. 資料來源:Zed factory,PIDA 整理,2006/11
表 3 ZED 所使用之再生能源產品
產品項目 內容 規格 價錢(歐元)
Components Mono-crystaline
PV Panel
80W(540mm x 1200mm) 239
180W(800mm x 1600mm) 539
Grid-Tie solar
inverter
1500 W 449
Solar Thermal
array
18 x 58mm tubes 249
Ashwell
Green-Tec Pellet
boiler
4-15 kW Thermal 3,000
Packages Solar Electric PV
Package
9 x 180W Mono-crystaline PV
panels or 20 x 80W
Mono-crystaline PV panels
and 1 x Grid-Tie solar inverter
5,000
Solar Thermal
Package
2 x 18 tube array, 300 litre
twin coil tank,solar controller,
expansion tank and pump
station
2,250
Zero Carbon Hot
Water Package
Solar Thermal Package
above and Ashwell
Green-Tec Pellet Boiler
5,000
資料來源:Zed factory