【專題探索】太陽能發電系統裝置發展與挑戰
黃公暉、陳彥宏、陳彥豪 (2010/11/05) 《台經月刊第33卷第11期》
隨著環保意識的重視，綠色能源發展是台灣持續努力的目標。2009年4月行政院提出「綠色能源產業旭升方案」，同年7月立法院通過延宕七年的「再生能源發展條例」，在政策上終於與國際發展再生能源的趨勢接軌，產業界莫不感到振奮，對於台灣的市場與環境都有相當大的期待。
但是在政策宣布的同時，也有業者對於政府在實際執行上感到阻礙重重，雖然政策方向上，政府已經明定了補助辦法，經濟部能源局也具體規劃出台灣太陽光電發展的容量目標，從2010年的75MW要持續成長至2030年的2,500MW，但是國內太陽能系統在裝置設備完成後，與台電併聯上卻面臨相當程度的困難，除了「再生能源電能收購作業要點」遲至2010年8月16日才正式公布，以致於許多系統雖然已裝設完畢，卻苦於售電方式於法無據，而系統的建置亦面臨許多限制，包含設備認定的過程中，法規的訂定常常與現實情況產生差距，或是單一土地的裝置上限、土地使用法規問題、申請躉購的程序費時等，都是國內在發展太陽能發電系統時的實際問題。
本篇內容將以太陽能發展趨勢、國內政策面、台灣自然條件、產業發展，以及系統裝置現況的面向來討論國內發展太陽能發電系統的現況，並且透過「再生能源發展條例」通過後第一個與台電完成併聯售電的義仁國小為例，描述國內發展太陽能發電系統的潛在市場與挑戰。
國際太陽光電推廣趨勢
歷經金融危機後，先進國家不僅將再生能源視為未來化石能源終結後的替代品、氣候變遷的紓解方案，也將推動再生能源產業作為提升全球經濟發展的重要方向。觀察各國在再生能源上都訂下長遠的目標，以美國為例，再生能源的電力供應要在2012年跟2025年分別達到10%與25%的電力總供應；而日本更訂出2030年50%的供電來自於再生能源或核能，且在再生能源的來源中，太陽光電的發電量要在2020年達到2005年的20倍，2030年達到40倍（圖1）。從各種再生能源的趨勢分析，原本在再生能源中，發電單位成本最高的太陽能發電，由於原料降價、製程改變、經濟規模以及政策補助下的有利因素，使得發電成本降低，成為發展最快速的再生能源。
圖1 各國電力供應政策
觀察1998~2009年的全球太陽能發電裝置量，德國、日本、美國三國由於政策正確且持續推行，一直是全球太陽能系統安裝量領先的國家。而其他裝置量領先的國家中，西班牙因為政策驅使，在裝置補助無上限的策略下，2008年大量安裝太陽能系統，而電價較高且日照充足而適合發展太陽能系統的義大利和葡萄牙等國家，其太陽光電裝置的設置量從2000年的278MW，增加至2009年的6,430MW，呈現爆炸性成長（圖2）。
圖2 1998~2009年全球太陽光電系統年度新增裝置量
太陽能系統裝置依照容量的大小與使用者，一般可分為住戶用的小型系統(1~10kW)，以及企業使用的中型規模系統(10kW~500kW)、而超過500kW以上的就包含小型的示範電廠(1MW)和商業運轉的大型太陽能電廠(10MW+)，以2010年德國市場預估的裝置比例來分析，BIPV (building-integrated photovoltaic)建築仍舊占極少數，占整體容量比不到1%，家庭的屋頂系統(1~10kW)約有55%，企業使用較大型的屋頂系統(>10kW)約37%，地面型太陽能系統則約8%。在國內以2009年申請太陽光電示範計畫的容量來分析，中小型與大型系統的設置比例約為1：1（表1），而除了以大小容量分類，太陽能發電系統可再分為BIPV、屋頂式或地面型系統，對於不同方式的裝置，各國都有不同的補助內容。一般而言，由於成本與推廣建築一體的概念，政府對於BIPV都有較高的補助金額，以法國為例，屋頂與地上型每度電補助0.32歐元，BIPV則是每度電補助0.57歐元，將會鼓勵太陽能系統業者開發更融入生活的太陽光電系統，預期BIPV在市場的比例也會逐步增加。
太陽能併聯、躉購電價、日照輻射量、裝置容量、法規障礙、BIPV補助、電網穩定性、地面型系統、再生能源條例、綠能投資風險
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