太陽(yáng)能發(fā)電降價(jià)快速 2020年每度電0.13元？

2011 年以前，許多人對太陽(yáng)能的刻板印象是昂貴，2011 年之后，太陽(yáng)能電池降價(jià)速度讓他們跌破眼鏡，其中包括哈佛應用物理學(xué)及公共政策教授大衛凱斯(David Keith)，大衛凱斯在 2008 年及 2011 年都懷疑太陽(yáng)能的降價(jià)潛力，不過(guò)如今他大方承認過(guò)去想錯了，如今太陽(yáng)能已經(jīng)便宜到不需重大技術(shù)突破，只要繼續目前的降價(jià)進(jìn)展，就能在 10 年內改變全球能源供給展望。

2008 年時(shí)，大衛凱斯認為到 2030 年太陽(yáng)能電池模組價(jià)格才有 5 成機會(huì )可能會(huì )落到每瓦 0.3 美元，但如今才 2016 年，模組價(jià)格已經(jīng)來(lái)到每瓦 0.5 美元，而不計入補貼之下的太陽(yáng)能電池發(fā)電均化成本，更已經(jīng)降到每度電 4 美分，相當于人民幣 0.26 元，大衛凱斯指出到 2020 年，太陽(yáng)能電池發(fā)電成本很容易可低于每度電 2 每分，也就是人民幣0.13 元，屆時(shí)比起其他發(fā)電方式，將會(huì )是地球上最便宜的能源。

大衛凱斯的預估，是根據 3 項數據計算：

目前規模大于 50 百萬(wàn)瓦(megawatt)的大型集中式太陽(yáng)能電池計劃，具有南北單軸定日設備者，成本已經(jīng)降至每千瓦(kilowatt)1,500 美元，而某些無(wú)定日設備的計劃合約價(jià)則來(lái)到每千瓦 1,000 美元。

目前具備定日設備太陽(yáng)能計劃的容量因數(Capacity factors)，也就是實(shí)際發(fā)電量除以名目發(fā)電容量的因數，在美國最好的幾個(gè)太陽(yáng)能場(chǎng)地，已經(jīng)來(lái)到 30% 強。

商用太陽(yáng)能電池當前實(shí)際運轉下的光電轉換效率已經(jīng)超過(guò)20%。

大衛凱斯表示定日設備過(guò)去會(huì )增加很多成本，但隨著(zhù)規模量產(chǎn)與生產(chǎn)效率提升，如今成本已降至每千瓦 100 美元，他預期 2020 年時(shí)，具有南北單軸定日設備的大型集中式太陽(yáng)能電池計劃，成本可望降至每千瓦 1,000 美元，此外，大衛凱斯預期 2020 年時(shí)，太陽(yáng)能計劃若位于最佳太陽(yáng)能資源地區，如墨西哥、南加州、中東、澳洲，容量因數將可提升至 34%，如此計算下來(lái)，每度電發(fā)電成本將為 2 美分。

不過(guò)，許多地區的日照資源比起上述最佳區域少了 4 成，且太陽(yáng)能仍然受到天候影響，但大衛凱斯表示，即使在近期內，太陽(yáng)能受氣候影響的不穩定性，只要配合燃氣發(fā)電作為備援就能幾乎解決;而以美國來(lái)說(shuō)，長(cháng)程輸配能將電力從太陽(yáng)能資源佳的地區傳輸到太陽(yáng)能資源沒(méi)有那么好的用電地區，此外由于電力來(lái)自大片地區，有些地區放晴有些地區陰雨，地理上的平均自然消除了所謂不穩定性。

太陽(yáng)能漸成為便宜能源

大衛凱斯認為當電力成本降至每度電 2 美分，將可能對電力市場(chǎng)與許多產(chǎn)業(yè)造成重大影響，首先，電力會(huì )在中午因太陽(yáng)能供給最高而價(jià)格最低，與現在中午多為尖峰高價(jià)時(shí)段相反，而是呈現所謂“鴨狀曲線(xiàn)”，未來(lái)高太陽(yáng)能資源地區都會(huì )發(fā)生這樣的現象，電價(jià)結構的改變將會(huì )沖擊電力公司與工業(yè)用戶(hù)。

低價(jià)太陽(yáng)能也將與其他能源競爭。風(fēng)能現在已經(jīng)實(shí)現了低發(fā)電成本，不像太陽(yáng)能還要等 10 年后，不過(guò)，當太陽(yáng)能成本繼續下降的同時(shí)，風(fēng)能在提升容量因數與成本降低上的進(jìn)展已經(jīng)來(lái)到高原期，未來(lái) 5 年內進(jìn)展空間有限，因此風(fēng)能在未來(lái)將不如今日對太陽(yáng)能有絕對優(yōu)勢;另一方面，核能與碳捕捉燃煤發(fā)電也將陷入困境，難以在價(jià)格上與太陽(yáng)能搭配燃氣發(fā)電備援競爭;燃氣發(fā)電的重要性則會(huì )跟著(zhù)提升。

而高太陽(yáng)能資源地區，有了如此低廉的能源來(lái)源，將吸引高耗能產(chǎn)業(yè)前來(lái)，包括 4 大領(lǐng)域：煉鋁、制氨、海水淡化、替代燃料。其中煉鋁與制氨占了全球能源消耗的 1%。只要廠(chǎng)房設施能配合在白天開(kāi)工、晚上停工的間歇性生產(chǎn)方式，就能充分配合利用太陽(yáng)能，沒(méi)有能源儲存或備援的問(wèn)題，甚至產(chǎn)業(yè)本身就做為需求反應資源使用，例如可在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)剩時(shí)淡化海水，儲存淡水比儲存電力容易得多。

譬如，中東等地區可能興建大量太陽(yáng)能發(fā)電計劃，發(fā)出廉價(jià)電力后，供應大型煉鋁廠(chǎng)，出口鋁到其他地區。制造氫氣目前主流是由天然氣制氫，但若電力便宜則也可能以電解制氫，而電解制氫除了可供制氨以外，也可作為氫燃料，或是用來(lái)合成替代燃料。

大衛凱斯之前誤判太陽(yáng)能的降價(jià)趨勢一次，這次的預言是否會(huì )正確，只有時(shí)間才能證明;不過(guò)，可以肯定的是過(guò)去 10 年來(lái)的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)讓太陽(yáng)能走上成為便宜能源的道路。