深度|阻礙太陽能發展的三大問題

再生能源發展日益快速，其中太陽能略勝一籌，豐厚的太陽光照得以滿足人類每年的需求。不過太陽能仍有三大問題阻礙其快速發展。

1、電池成本

非營利智庫的科學技術專家Varun Sivaram表示，若太陽能要滿足全球30%的電力，其每瓦價格必須從一美元降至25美分。

Sivaram博士認為，要降低太陽能成本的方法就是將鈣鈦礦電池(perovskitecell)商業化，目前市場上主流的太陽能電池仍為硅晶電池，不過其成本較高；而鈣鈦礦電池的製程溫度較硅晶電電池低、價格也較低廉，其光轉換效率也從研發之初的3.8%到現在可以達到25%。

此外，鈣鈦礦太陽能電池還可滾壓製成具有彈性的彩色薄膜、應用廣泛，有美國研究團隊就以硅鈦礦為材料研發出太陽能變色窗。

不過鈣鈦礦太陽能電池離商業化還有一段距離，而穩定性為其必須克服的一大缺點，鈣鈦礦晶體容易在潮濕的環境下分解，影響電池的穩定度；另一個問題是電池體積大小，目前的鈣鈦礦太陽能電池僅有指甲般的大小，科學家也尚未研發出大體積同時保有高效率的電池。

Sivaram博士補充，鈣鈦礦太陽能電池雖前景看好，不過能源產業投入的研發資金過少，很難將其推向商業化市場。

能源公司僅將其1%至2%的獲利投入研發，而半導體公司投入研發的資金大約是能源公司十倍之多。美國聯邦政府每年投入再生能源的研究預算僅50億美元，這樣的速度大概在2020年前會被中國的能源研究經費超越。

2、電力管理

太陽能屬於間歇性能源，其發電高峰的需電量通常不高，而在用電量最高的時刻反而發電量較低。電網的不足也使得過多的電力必須分送給其他國家；以美國加州為例，其太陽能發電占該州10%，每當在太陽能發電過多時電網無法負荷，因此必須將多餘的電分送給其他州。

其中一種解決得辦法是使用大規模的儲能系統，不過電池成本目前仍算高，難以達成規模化。根據美國能源部的資料顯示，電池僅占電網儲能的1.7%，其餘的都以抽水蓄能電站處理。

加州奇點大學(SingularityUniversity)能源環境講師、天使投資人RamezNaam表示，針對該問題最直接的解決方案是建置更分散、更大的電網。以美國為例，目前有三大電網包含東部、西部和德州電網，最理想的情況下是將這些電網與新的高壓電箱連接，不過這有可能會造成管理權責上的混亂。

3、間接成本

有部分人認為，阻礙太陽能發展的是技術層面問題，然而設置太陽能廠的「間接成本」(softcost)也相當高，包含項目設計、建設核可、選址和電網連結等工作。

美國能源部估計，間接成本占太陽能電廠建置總成本的64%，其餘則花費在太陽能電池和太陽能硬體本身。

不過若是電池和屋頂太陽能板結合的話，消費者就能在自家發電了。2017年10月，特斯拉開始在紐約州水牛城的Gigafactory2工廠建造太陽能電池與零件。然而目前屋頂太陽能板和電池的價格仍過高，就算未來價格降低，民眾可能還是希望有電網來做備用電。

來源:集邦新能源網