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資料時間：2016/11/14
提供者 ： 林祥輝
美國太陽能「SunShot 2030」計畫，設定電廠設施級的太陽光電成本要降至3美分/度(約新臺幣1元/度)，商業和住宅部門則分別設定每度4和5美分的目標
摘要
(一) 美國能源部(Department of Energy, DOE)於2016年11月14日發布太陽能「SunShot 2030」計畫目標，依據目前太陽光電的進展和未來創新的潛力，設定電廠設施級(utility-scale)的電力均化成本(Levelized Cost of Electricity, LCOE)要降至每度3美分，將低於許多既有發電廠的變動成本。對於商業和住宅部門，則分別設定每度4和5美分的目標[1]。(如圖1)
(二) DOE為了降低太陽光電系統的成本，以及在沒有稅額抵免等補貼下能與傳統化石燃料電力競爭，從2011年起啟動為期10年的技術開發計畫，即「SunShot Initiative」計畫，設定設施級太陽光電的成本要從2010年的每度27美分降至2020年的6美分。對於商業和住宅部門，則分別設定每度7和9美分的目標。(如圖1)
圖1、美國SunShot計畫的成本目標[1]
(三) 對於2030年設施級太陽光電的成本，由於各地的太陽輻射量、溫度、降雪及風速等之差異，在整個美國大陸約在每度2-4美分的範圍，其平均約為每度3美分。要達成此太陽光電成本目標，有許多成本和性能折衷的技術途徑，所有途徑必須是永續的和採用多面向的創新。其中途徑之一，如圖2所示，包括：
1. 持續提高效率和削減太陽能電池的成本：從65美分/W降至30美分/W。
2. 削減週邊設備(太陽能電池以外的其他系統組件)成本與軟體成本：從85美分/W降至55美分/W。
3. 改善太陽能電池的可靠性：使用壽命從30年延長至50年，輸出功率衰減從每年0.75%降至0.2%。
4. 採用自動化和數據分析，削減運維(O＆M)成本：從每kW每年14美元降至4美元。
圖2、達成2030年太陽光電發電成本目標的路徑之一[1]
(四) 此外，要達成2030年太陽光電的成本目標，SunShot計畫將致力於推動電網整合解決方案，包括提高電網的靈活性、通訊及控制功能，以及還要解決限制太陽光電的市場障礙，包括簡化流程，以擴大太陽光電的使用。
評析
(一) 美國在2010年的太陽光電還不到總供電量的0.1%，裝機容量只有1.2GW，到2016年則增加到1%以上，裝機容量超過30GW。按照「SunShot 2030」計畫預估，在2030年之前，太陽光電將占全美總供電量的14%，到2050年將占27%，如圖3所示，若再加上低成本的儲能技術，可以使太陽能供應近50%的美國電力。
圖3、美國SunShot計畫下的太陽能電力占比[1]
(二) 日本對於非住宅用太陽光電系統也提出未來的成本目標規劃[2]，如表1所示，比較美國和日本的成本目標，2030年均較2020年減半，美國的成本又較日本低約一半。
表1、美國和日本對於非住宅太陽光電的成本目標比較[1, 2]
註：匯率換算：1美元=新臺幣32元；1日元=新臺幣0.27元。
(三) 以美國商業和住宅部門的太陽光電成本來看，如圖1，2016年分別為每度13和18美分，到2030年則分別要達到每度4和5美分的目標，成本均有高達約70%的減幅，將比許多使用燃料來發電的成本更低、競爭力更高。
參考資料
[1] SunShot 2030, U.S. Department of Energy's Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE).
[2] 「太陽光発電競争力強化研究会」報告書別紙，太陽光発電競争力強化研究会，2016/10/17 。