你知道嗎? 在室內也可以太陽能發電⚡！

一般人們對太陽能板的印象

不外乎是：只能在陽光下「發光發熱」

但是你知道嗎?

瑞典林雪坪大學團隊所研發的 #有機太陽能電池

不僅能在客廳、辦公室等地方室內發電

轉換效率還高達 26%！

根據團隊在《Nature Energy》發表的研究

他們把非富勒烯受體（non-fullerene acceptors，NFAs，也有人簡稱 IDIC）IO-4Cl 與聚合物 PBDB-TF 相互混合

打造出與室內光源「契合」的主動層

能吸收客廳、圖書館與超市等的光線！

未來商業化後

直接利用室內光源即可為手機充電的科幻場景

即將可能成為真實生活！

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成本降低、市電同價 太陽能衝擊電力市場

2016年02月14日 04:09 資策會MIC產業分析師吳駿驊

隨著太陽能發電成本持續下降，部分國家已經達到太陽能與市電同價門檻，各界預期，一旦太陽能成本低於這個關鍵點之後，將大量取代傳統石化燃料，成為發電能源的主要來源之一。然而傳統電廠電力成本並非單一，太陽能電力也具有周期性與地理性差異之特性，因此在導入太陽能電力的過程中，除了大型地面電站大規模的安裝外，在經濟誘主導下的小型分散式太陽能系統，將給電力市場帶來巨大及長遠的影響。

太陽能發電成本持續下降

過去幾年太陽能發電成本持續下降，太陽能已成為便宜且乾淨的能源。至2015年，全球已有部分國家，如德國、義大利、西班牙及日本等國的太陽能光電成本早已低於傳統發電方式，通過「市電同價」（Grid Parity）門檻。

過去20年太陽能模組製造成本持續下降，被歸納成為太陽能面板的價格學習曲線，被稱為Swanson定律（Swanson's law）：每當全球累積安裝量倍增，太陽能模組成本將下降約20％。這主要歸功於製造生產達到經濟規模，使成本快速下滑，以及技術進步，使發電轉換效率提升。在這樣的下降趨勢，至2015年為止，太陽能模組所占整體系統成本，約只剩三至五成左右。

市電同價指的是太陽能電池發電成本與電力公司電網的售價相比，可以達到相同價格甚至更低，被當成一個比較太陽能發電與傳統石化燃料發電成本的指標。各界紛紛冀望超越此門檻後，太陽能系統可以在全球大量部署，以取代傳統石化能源。

隨著時間演進，歐、美、日等部分國家開始逐一跨過此門檻，預計2015年之後，市電同價的區域逐漸擴展至中國與印度兩大市場，以及全球其他更多區域。

傳統電網成本具波段變化

傳統電廠發電成本並非單一，在市電同價的模型中，只能比較平均電網價格與太陽能成本，但這並不符合現實情況。人類天性為日出而作，日落而息的生活型態，使一天當中用電量變化產生周期特性，此外也受到季節性的影響，冬季與夏季有些不同，在歐美冬季因為有暖氣的需求是用電高峰，在台灣夏日的午後，往往是全台用整年度用電的高峰。

然而電廠一旦發電，電力難以被大規模儲存，因此傳統電網為了滿足隨時變動的電力需求，只能依賴可以快速調配的電網設計。傳統電網供給通常由三類電廠組成：基載電廠、中繼電廠以及尖峰電廠。這三種電廠依照一天當中的需求變化，依照順序開啟，隨時調整供電。

基載電廠特點為發電成本低、啟動速度慢、因此需滿載運轉，通常選擇燃煤或核能電廠，作為整體電網最基本的發電供給，其一天24時均為開啟狀態，中繼電廠的角色，則是當電網需求超過基載時，則會循序啟動，其發電成本較基載高，但是反應速度快，通常為天然氣電廠，最後是尖峰電廠，只有在尖峰時刻，也就是中午附近打開幾個小時，以應付短時間突然升高的電力需求，此種電廠需要能在短時間內開啟予關閉，隨時配合調度，通常為燃柴油或重油電廠。

因尖峰電廠燃料成本相較前面兩種電廠為高，再加上一天只開啟幾個小時，產能利用率低，因此發電成本高昂。在這三種電廠組合下，傳統電網的邊際供給成本極高，形成一條在末端陡峭接近垂直的供給曲線。

每個國家因各國環境差異有不同種類電廠配置比率，但所有電網均需處理尖峰、離峰需求變動問題，一定會設置尖峰發電廠，以致邊際發電成本偏高。在此成本結構下，部分地區會採用隨分時收費機制，在尖峰時段收取用戶電價為離峰時段的數倍。對電力公司而言，尖峰收費是其公司重要的利潤來源，因為在尖峰時段，基載與中繼發電成本仍然與離峰時段相同，卻可以極高的邊際價格出售，成為最高毛利的產品。

尖峰採自發太陽能系統較便宜

在市電同價下，除了大型地面太陽能電站之外，小型分散式太陽能系統成為一般家庭替代傳統能源最佳的解決方案之一。當中午電費最貴的尖峰時段，住戶採用相較便宜的自發太陽能電力，離峰時段則選用便宜的電網電力，價差之下產生經濟誘因，驅使更多的住戶加入安裝小型分散太陽能行列。

屋主安裝小型分散式太陽能系統後，消費自有的太陽電力，將使整體電網尖峰需求減少，導致總體電力需求曲線內移。而此時正是電力公司毛利最高的時段，電力公司首先面臨流失安裝太陽能家戶營收的直接衝擊，此為第一波衝擊。

當電力公司首先面臨第一波的衝擊後，隨後遭遇更大的危機。因為陡峭的電力供給曲線，意味著在尖峰時段電力價格彈性極高，只要減少小量需求將造成邊際價格劇烈下降。短期而言，電價經過電力委員會審核通過，因此有一定的價格僵固性，電力公司仍可以跟其他住戶收取高額尖峰電價；但是長期上，市場均衡價格將下跌。上述變動將使電力公司，遭受數倍於第一波的損失，而且經歷第一波的衝擊之後，尖峰電廠產能利用率滑落，造成發電成本進一步抬高恐將加速此惡性循環，形成第二波衝擊。

市電同價 小型太陽能將加速發展

一旦小型分散式太陽能系統在一個區域內達到市電同價，隨著技術發展，發電成本只會更低，與電網價格差距會越來越遠。隨著價差增加，對於屋主安裝自發自用太陽能系統的誘因將會增加。除此之外，住戶安裝太陽能系統將會持續運作供電二十年，電力公司沒有能力重新爭取此客戶，造成長久性的營收流失。

從電力供給曲線分析，尖峰燃油電廠成本是基載發電的數倍，即使進入低油價時代，尖峰發電成本仍然偏高，太陽能發電成本仍相當具有優勢，對於屋主安裝的誘因仍存在，小型分散式太陽能將可以持續發展。

資料來源：http://www.chinatimes.com/newspapers/20160214000063-260204

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太陽光這個取之不竭，乾淨又安全的能源，讓很多人對它的未來，充滿著美好的想像。不過，在成為主要能源之前，還有幾個問題要克服。

以效能最高的單晶矽太陽電池來說，發電轉換效率平均在15％左右，遠低於傳統核能電廠的30％，以及火力發電廠的37％。

誰能掌握到提升效能的關鍵技術，就能開闢這個產業的新藍海。

薄膜太陽電池被認為是太陽能產業的下一個明日之星。未來的應用也將更為廣泛。

連水養建議，台灣應該在前端的研發，投入大量的經費，掌握關鍵技術和設備，才有可能在這個產業裡頭發光發熱。 "