綠能係指太陽能、生質能、地熱能、海洋能、風力、非抽蓄式水力等再生能源,我國109年度再生能源實際發電量151億度(主要包括慣常水力30億度、風力23億度、太陽能61億度等),預計114年度將成長至485億度(主要包括慣常水力50億度、風力165億度、太陽能227億度等)。考量109年度至114年度再生能源發電量之增加主要來自風力及太陽能,至於慣常水力、地熱、生質能及廢棄物發電、燃料電池等再生能源,囿於資源、技術及成本等,增加有限,爰僅就我國綠能建置及產業發展中太陽能及風力為探討主軸。
(一)近年我國綠能建置概況
首先在風力發電部分,為發展我國優異風能資源,經濟部訂定「風力發電4年推動計畫」,106年8月經行政院核定,計畫期程自106年度至109年度,規劃風力發電109年度累計裝置容量達1,334MW(陸域814MW、離岸520MW )、114年度達4,200MW(陸域1,200MW、離岸3,000MW )之目標,採取「先陸域、後離岸」之發展方式。離岸風電則以「先淺海、後深海」及「先示範、次潛力、後區塊」3階段推動策略,其中經濟部於101年公告施行第1階段「風力發電離岸示範系統獎勵辦法」、104年公告第2階段「離岸風力發電規劃場址申請作業要點」、110年7月23日公告「離岸風力發電區塊開發場址規劃申請作業要點」。至於第1、2階段離岸風電執行概況,第1階段原有3示範業者,其中僅苗栗海洋示範案於108年度商轉。第2階段潛力場址風場開發商應併網年度為109年度至114年度,應併網容量共5,080MW,目前仍在進行中。
有關太陽光電部分,能源局辦理「109年太陽光電6.5GW達標計畫」(GW為電量單位,即10億瓦),其中108及109年度新增裝置容量目標合計3.7GW,並期於109底累計設置目標達6.5GW(即6,500MW),惟截至109年底我國太陽光電實際累計裝置容量5,817MW,為預計累計裝置容量之89.49%。另經濟部107年度起亦辦理3項太陽光電專案,包括「綠能屋頂全民參與推動計畫」及「產業園區擴大設置太陽光電」及「地面型推動專案」,該3項專案107至109年度新增裝置容量目標合計3,866.08 MW。110年度以後採賡續設定114年度屋頂型累計裝置容量目標8GW、地面型12GW方式推動(詳表2-2-1)。
表2-2-1 114年太陽光電列管總目標容量與各部會負責目標容量
單位:MW
負責部會
114年度列管目標容量(MW)
占總列管目標容量比率(%)
農委會
9,344.9
45.54
科技部
225.0
1.10
交通部
90.5
0.44
教育部
353.6
1.72
國防部
215.3
1.05
環保署
418.5
2.04
內政部
23.0
0.11
國產署
611.1
2.98
經濟部
9,236.9
45.02
總計
20,518.8
100
資料來源:經濟部提供,自行整理。
(二)近年我國綠能產業發展概況
行政院105年10月通過「綠能科技產業創新推動方案」,以綠能推動、產業發展、科技創新為三大願景,聚焦節能、創能、儲能及系統整合等四大主軸,全面推動能源轉型,政府設定至2025年太陽光電及風力發電累計裝置容量分別為20GW及6.9GW(預期效益、帶動投資、產業產值及促進就業人數,詳表2-2-2);並自110年起,為落實能源轉型目標「綠能科技產業創新推動方案2.0」提升為以「綠能推動」、「產業發展」、「科技創新」及「綠色金融」為四大願景,以積極節能、多元創能、智慧儲能、靈活調度及健全市場為推動策略,冀打造臺灣成為亞太綠能中心(詳圖2-2-1)。在多元創能推動策略著重於推動太陽光電及離岸風力發電容量之建置,期能促進我國太陽光電及離岸風電產業蓬勃發展。
我國太陽光電產業因以外銷為主,受中國大陸於107年調降太陽光電設置目標與補貼,造成全球市場急凍,108年後國際市場持續供過於求,導致太陽光電產品價格崩跌影響,致產值呈下降趨勢,惟110年因政府大幅推動太陽光電建置,業者亦轉型朝內需市場發展,預估產值可望成長至2,100億元;風力發電產業產值則在政府扶植國內離岸風電供應鏈之政策下,產值呈增長趨勢,110年預估產值為200億元(詳表2-2-3)。
表2-2-2 我國太陽光電及風力發電產業發展計畫目標概述表
太陽光電
風力發電
目標(至114年)
累計裝置量達20GW
屋頂型6GW地面型14GW
累計裝置量達6.9GW
陸域風電1.2GW
離岸風電5.7GW
總計實質投入
9,927.8億元
6,848.0億元
預期效益
強化太陽光電在地產業,建構自主供應鏈
建立離岸風力機自主供應鏈產業
帶動總投資額
1.2兆元
1.0596兆元
114年產值
3,400億元
(占全球9.7%)
1,218億元
(製造業,占全球12.7%)
以110-114年3GW國產化部分估計
114年促進就業人數
3.4萬人
2萬人(累計)
2,061人(製造業累計)
資料來源:能源局109年度「綠能策略規劃及整合宣導計畫(2/4)」執行報告。
說 明:總計實質投入包含特別預算、年度預算、國營事業、民間投資。
圖2-2-1 綠能科技產業創新推動方案願景與目標
資料來源:行政院重要施政成果-產業創新-綠能科技官網資料,110年5月17日。
表2-2-3 近年度太陽光電及風力發電相關產業產值彙整表
單位:新臺幣億元
產業別\年度
106
107
108
109
110
太陽光電
2,120.0
1,818.0
1,757.3
1,604.8
2,100.0
風力發電
12.7
16.9
93.7
183.8
200.0
合 計
2,132.7
1,834.9
1,851.0
1,788.6
2,300.0
資料來源:工業局提供。
說 明:110年產值為預估值。
1.太陽光電產業
我國太陽光電產業,依產業鏈結構可區分為多晶矽材、矽晶片、太陽能電池、太陽光電模組、太陽光電系統及變流器與零組件等5個次產業,各次產業我國主要廠商詳圖2-2-2。太陽能電池可分為矽晶太陽能電池、薄膜太陽能電池及其他太陽能電池3類。
圖2-2-2 台灣太陽光電產業鏈現況
資料來源:太陽光電產業2021-2023專業人才需求推估調查,工業局109年12月。
矽晶太陽能電池部分:國內以生產高效率單晶太陽能電池為主。薄膜太陽能電池部分:因受矽晶片價格持續下跌影響,國內已無大型矽薄膜太陽能電池業者。其他太陽能電池部分:聚光型太陽能電池轉換效率可達30%以上但需搭配追日系統;染料敏化太陽能電池雖具有原料成本低、製程容易及製程設備較簡單優點,惟目前市占率尚偏低;鈣鈦礦太陽能電池則為新技術,目前以實驗室研發為主,穩定性與量產性還有待突破。
近年我國太陽光電產業發展受全球市場供需失衡及嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)疫情衝擊影響下,產業發展滯緩,目前遭遇主要問題包括(1)在市場面,受全球市場因疫情、貿易障礙、產品出海口受限、毛利偏低及國外產品低價競爭等影響,國內企業營運多呈現虧損。(2)在產業結構面,則有關鍵技術投入仍待加強、產品差異化不足及產業升級轉型須加速等情事。政府已規劃因應措施為積極輔導廠商投入高效能或利基型模組開發,並推動太陽能電池產業投資大型模組廠,鼓勵業者發展創新技術與高附加價值產品,以差異化策略增加我國太陽光電產業競爭優勢。另配合國內太陽光電系統需求,協助太陽光電業者組成研發聯盟,結合模組、設備與材料等業者,發展高效能模組技術與耐候防蝕模組材料開發,以強化我國太陽光電產業競爭力,109年促成國內太陽光電產業投資約22.4億元。
2.風力發電產業
我國風力發電建置採取「先陸域、後離岸」之發展方式;離岸風電則以「先淺海、後深海」及「先示範、次潛力、後區塊」3階段推動策略。由於國內陸域風場開發趨於飽和及離岸風電技術持續進步之故,我國風力發電建置重點已逐步由陸域推向離岸。而離岸風力發電產業包括:離岸風力發電機組(含離岸風力發電機組,又可包含葉片、輪轂鑄件、發電機、齒輪箱、功率轉換系統、電力系統【變壓器、配電盤、不斷電系統、電纜線】、扣件、鼻錐罩、機艙罩以及塔架)、水下基礎(含套筒式及單樁式兩類型)、電力設施(含陸上電力設施、海上變電站)、船舶製造(含營運服務船【SOV】、人員運輸船【CTV】、浮吊船【MIV】)等海事工程船)以及海事工程(以離岸風力發電機組安裝、水下基礎安裝及海纜舖設為主,此外長期另有運維需求)等範疇。
在政府推動離岸風力發電建置並同步扶植產業供應鏈在地化之政策下,已促成國內業者投資水下基礎製造廠、塔架廠、機艙組裝廠等廠房興建,近年已促成累計新增建廠投資445.5億元、簽訂供應合約763.4億元,國內離岸風力發電產業相關供應鏈已漸具雛形(詳圖2-2-3)。
圖2-2-3 國內離岸風電產業供應鏈
資料來源:中華民國109-110年工業發展年艦
由於全球離岸風電產業朝大型化機型發展以降低成本,且風場位置已由淺海漸移至深海,持續帶動創新產品及相關運維技術研發,惟我國在離岸風電產業發展經驗尚有限,現階段均仍大幅仰賴國際技術合作以引進離岸風電產業製造、海事工程等技術,產業發展目前面臨之主要問題為(1)離岸風力機系統巨型化發展提高國內業者進入技術門檻。(2)水下基礎銲接訓練及人才供應不足。(3)缺乏離岸風力機及水下基礎自主維修技術。(4)水下結構腐蝕與疲勞狀況較歐洲海域嚴重,後續運維作業挑戰高。政府規劃之因應措施為:續推動國際風力機系統商與國內業者合作,協助國內業者培養在地化生產供應能力,強化水下基礎結構製造技術及人才培育能量建構,並藉由生產技術能量打造維修零組件供應體系,結合運維安裝服務建構在地化產業生態系。
