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為何太陽能電池這麼熱門?(一)

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科技產業資訊室 (iKnow) - David 發表於 2008年2月12日
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《郭語錄》中有所謂的三對,即是「入對產業、選對公司、跟對主管」,這個原則在個人求職工作如此,在投資領域亦然。如果說去年(2007年)哪一個產業最熱門,太陽能電池(Solar Cell,Photovoltaic Cell,或稱為太陽電池)一定是主要標的之一。然而為何太陽能電池熱門,此產業未來發展性如何,甚至能否找出一般人所體察不到之機會與風險即是產業分析員(Industry Analyst)主要任務與挑戰。

太陽能電池包括太陽能(Solar Cell)與電池(Cell)兩部分。太陽能大家都知道,就是與太陽有關之能量(Energy),特別是太陽傳到地球表面之能量。電池即是將機械能以外能量轉變成電力主要裝置,如常見的乾電池與鹼性電池等,換言之,太陽能電池即時將太陽能轉換成電力之元件與系統。

表一、可利用太陽能與全球用電量比較

再生能源

數量(Z = 10^21)

可利用太陽能

3850 ZJ

海洋所吸收太陽能

285 ZJ

風力發電

6 ZJ

生質能(由太陽能轉換)

1.8 ZJ

2004全球用電量

0.471 ZJ

註:1度 = 3.6 MJ,其中M= 10^6
Source: wikipedia.org, 2008/01.

由上可見,太陽能電池應用目的即是產生電,供居家及辦公室電氣用品,或是一般攜帶型電子產品使用。因此,討論太陽能電池,必須從電力需求角度,或是從能源需求角度來探討。

首先,一般常用電的單位包括瓦特(Watt,功率單位)與度(KW-Hr,千瓦小時,能量單位)。而一般住家電費計算即是以度計,以台灣而言,一度電為2.49元新台幣為例,簡單的計算就是若將一台1000 W的電暖爐運轉一小時,所需要電即時一度電,那麼需要付給台灣電力公司2.49元。圖一為世界主要國家電費比較,左邊為住宅用電,右邊為工業用電,由圖可以看出,台灣電力價格相對偏低,約是香港六成,且不到日本一半。

從上面電力成本也可以看出,如果太陽能電池所產生電力之成本無法與當地電力價格競爭,除非有其他因素(例如:個人環保意識之需求,或是政府補助,地區偏遠無電力供給),一般使用者是不會考慮使用太陽能電池之替代能源的。所以,太陽能電池發電成本,將是此產業能否發展的主要驅動因素之一。

那為何太陽能電池這麼熱門呢?長期來看,筆者覺得太陽能源源不絕供應與隨處可得是其中主要因素之一。圖二為地球地表太陽能總電量,由圖可見由太陽傳送到地球之電功率為174 PW,其中P為10的15次方,而被地表吸收電功率為89 PW,如果將此電功率換算成地表吸收能量(需計算日照、雲量、角度與其他因素等),可得結果如表一。

2004年全球使用電量為0.471 ZJ,而每一年可利用太陽能為3850 ZJ,換言之,如將一年之太陽能全部收集,可讓全部人類使用8,000年。當然,上述簡單計算目的僅在呈現太陽能大小,但是由此數據也可看出,為何太陽能源源不絕並且是值得開發之領域。

此外,若以功率計,2004年全球能源消耗功率為為15 TW,其中T為10的12次方,15 TW中,有86.5%為石化燃料,其餘比例如圖三所示,太陽能約占0.04%,約為6,000 MW。從此數據也可看出,太陽能開發與應用尚有許多可發揮空間。

最後,從上面電費分析定位出(Positioning)太陽能電池產業為電力產業一環。再從太陽能總能量與現今全球使用能量比較,與太陽能僅佔現在發電量0.04%可以看出(Current Status),太陽能電池產業還是一個嬰兒期產業,未來還有許多開發空間。當然,後續發展就待企業家與科學家共同努力(包括政府政策引導),將太陽能好好善加運用了。

待續下次討論太陽能產業相關議題。(1227字;圖3;表1)

 

圖一、世界主要國家電費比較

Source: Tai-Power, 2008/01.
 
圖二、地球地表太陽能總電量(功率)
Source: http;//www.wikipedia.org, 2008/01.
 
 
圖三、全球能源使用比例
Source: http;//www.wikipedia.org, 2008/01.
 

科技產業資訊室-- David 編撰,2008/02/12)

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_energy
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/World_energy
  3. http://en.wikipedia.org/wiki/Watt#SI_multiples

 


 
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