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台灣再生能源產業發展之契機

中華民國第二十九屆電力工程研討會. 台灣再生能源產業發展之契機. 經濟部能源局 局長 葉惠青 2008 年 12 月 05 日. 大 綱. I. 全球再生能源環境所提供之契機 II. 台灣再生能源發展契機 III. 台灣再生能源產業發展 IV. 台灣再生能源產業發展利基 V. 協助再生能源產業因應當前問題. I. 全球再生能源環境所提供之契機. 第一承諾期減量目標. 一、全球溫室氣體減量趨勢. ■ 京都議定書. 1.1997 年 12 月公約第三次締約國會議通過京都議定書，規範 38 個工業化

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台灣再生能源產業發展之契機

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  1. 中華民國第二十九屆電力工程研討會 台灣再生能源產業發展之契機 經濟部能源局 局長 葉惠青 2008年12月05日

  2. 大 綱 I.全球再生能源環境所提供之契機 II.台灣再生能源發展契機 III.台灣再生能源產業發展 IV.台灣再生能源產業發展利基 V.協助再生能源產業因應當前問題

  3. I.全球再生能源環境所提供之契機

  4. 第一承諾期減量目標 一、全球溫室氣體減量趨勢 ■京都議定書 1.1997年12月公約第三次締約國會議通過京都議定書，規範38個工業化 國家與歐盟，應在2008-2012年將溫室氣體排放降至1990年水準平均 再減5.2％。 2.規範對象為附件一國家(Annex I)，採差異減量目標，以1990年排放水準 為基準。 附件一國家中以德國、英國減量最具成效，已達成京都目標。 資料來源：FCCC/SBI/2007/30,National greenhouse gas inventory data for the period 1990–2005, 24 October 2007. 工研院(2008)，聯合國氣候變化綱要公約整體因應策略研析

  5. 二、全球再生能源發展趨勢  2004~2030年能源需求，IEA預估年均成長率為 1.6%  天然氣、水力及其他再生能源之平均成長率均高於2% (百萬噸油當量) *：年平均成長率資料來源：IEA, World Energy Outlook 2006

  6. 依IEA2008年能源技術評析情境分析，預估再生能源發電占總發電量 比例將由2005年的18%提升至2050年的46%。 - 水力發電全程發展平穩。 -2020年之前，再生能源發電主要為生質能與風能 -2020年以後，太陽能發電開始明顯增加。 -2050年水力發電、風力發電及太陽能發電為再生能源發電三大主要來源。 再生能源發電成長趨勢情境分析(2000年~2050年) 資料來源:2008Energy Technology Perspectives, IEA

  7. 各主要國家再生能源發展目標(占總發電量比重) 資料來源：彙整IEA資料

  8. II.台灣再生能源發展契機

  9. 燃氣 27.9% 燃煤 39.1% 核能 11.2% 燃油 10.0% 水力&再生能源 10.5% 廢棄物能發電 1.3% 2007年 發電裝置容量 一、發電結構 • (一) 96年我國發電裝置容量38,105千瓩。 • (二)我國電力供給結構以燃煤火力為主，占53.63%。 • (三)面對國內外溫室氣體減量壓力，需發展各項低碳能源，以降低發電部門CO2排放。

  10. 永續能源政策目標 效率 潔淨 穩定 確保能源供應穩定 提高能源效率 發展潔淨能源 1.全國二氧化碳排放減量，於2016年至2020年間回到2008年排放量，於2025年回到2000年排放量 。 2.發電系統中低碳能源占比由40%增加至2025年的55%以上。 未來8年每年提高能源效率2％以上，使能源密集度於2015年較2005年下降20%以上；並藉由技術突破及配套措施，2025年下降50%以上。 建立滿足經濟發展目標的能源安全供應系統。 二、低碳能源目標

  11. 三、再生能源發展目標 • 積極發展無碳再生能源，有效運用再生能源開發潛力，於2025年占發電 • 系統的15%。 • 以風力發電、太陽光電、生質能為主要推動項目，致力技術研發降低成本及 • 提高設置誘因，並輔以推動其他再生能源發電如地熱、海洋能、氫能等，全面 • 有效運用再生資源，以達目標 。 我國再生能源推動現況與未來發展目標

  12. III.台灣再生能源產業發展

  13. 一、契機 (一)在全球氣候變遷與節能減碳趨勢中，各國積極推動再生 能源與節約能源產業，台灣必須快速嵌入全球分工佈局， 開創台灣產業發展新領域。 (二)台灣天然資源缺乏，但具極佳技術研發與製造能力，發展 新能源技術與產業，厚植產業基礎，可望成為能源技術與 生產大國。 (三)透過能源產業發展計畫，深化能源技術發展，加速產業 技術滲透與升級，提升產業價值，引領台灣產業的低碳化 及高值化。

  14. 二、總體發展策略 (一)基本原則 將依三項原則發展新能源產業： 1.本諸「技術研究」、「產業發展」及「能源貢獻」同時並進。 2.依照台灣產業比較利益與優勢，順應市場發展趨勢。 3.以產業需求為政策導向，並協助產業克服問題。 (二)總體策略 1.法規建制：加速完成「再生能源發展條例」立法作業及「能源管理法」 修法作業，健全發展機制。 2.技術研發：加強投入關鍵技術研發，提高產品自製率，降低製造成本。 3.產業價值鏈建構：強化上中下游產業結構、建立具國際競爭力之產業 能量、進占國際市場。 4.示範推廣：對初期產品/技術提供示範推廣協助(例如太陽光電、燃料 電池、LED應用等)，擴大內需市場，帶動相關產業發展。 5.市場行銷：建立自有品牌行銷、推動創意應用。

  15. IV.台灣再生能源產業發展利基

  16. 生質燃料 太陽光電 氫能與燃料電池 風力發電 一、發展願景 以中長期及全球市場為發展座標，儘速嵌入全球市場分工布局，以太陽光電產業為發展主軸，並輔以風力發電等新興能源產業發展。 產業別 願 景 (一)完整的太陽光電產業群聚國家 (二)太陽電池生產大國 (三)國際PV能源技術研發重鎮 (一)亞太地區最佳風力發電設備與零組件供應地 (二)全球系統供應商之一 (一)建立國內生質燃料自主供銷系統 (二)切入微藻利用與纖維素轉化技術，成為生質燃料技術大國 (一)全力發展獨立自主關鍵零組件產業 (二)成為全球燃料電池系統組裝生產基地

  17. 二、主要產業發展趨勢與利基 (一)太陽光電產業 1.國際產業發展趨勢 (1)全球設置量及成長率 2007年全球設置量為2,826 MWp，較2006年成長 62%，前5年年平均 成長率為43%，以年成長率31%樂觀估計2010年裝置量可達6,266 MWp。 (2)全球市場(設置量)結構分佈 全球太陽電池市場分佈集中，自2003~2006年全球十大市場均占90%， 2007年德、西、日、美即占85%市場。 全球太陽光電市場設置量 2007年太陽光電電池主要市場國家 資料來源：SolarBuzz；工研院太陽光電科技中心整理(2008/09)

  18. (3)太陽電池產品發展趨勢 a.矽晶太陽電池2007年占有率89.6%，預估至2020年仍是市場主流。 b.新材料太陽電池發展加速，次世代矽薄膜太陽電池2010年市場將占有15% c.第三代太陽電池預估2020年約占8%。 (4)全球產業生態 太陽電池產業集中於少數幾家大廠，2007年茂迪產量176.4 MWp為全球第6位。 (5)全球技術發展趨 a.低成本、高效率矽晶電池技術。 b.開發高效率、低成本薄膜太陽電池技術。 c.染料敏化太陽電池、有機太陽電池等新概念、 新材料之技術開發。 全球前十大太陽電池廠商 太陽電池產品趨勢 資料來源： Photon International； SolarBuzz； 工研院太陽光電科技中心整理(2008/09) 資料來源：Photon International；PVNET European Roadmap forPV R&D；InterSolar 4thPV Forum；工研院太陽光電科技中心整理(2008/09)

  19. 台灣太陽光電產業供應鏈 2.國內產業發展概況 (1)產業供應鏈 a.除上游矽材料外，產業供應鏈完整。 b.廠商快速增加，2005年有30餘家， 2008年增至70餘家，有13家廠商投資 薄膜太陽電池。 (2)產值：2002年至2007年，太陽光電 產值由新台幣6億元增至530億元， 2008年可達1,000億元以上。 (3)產品市場結構 a.太陽電池占總產值73%；產量居全球 第4位。 b.太陽光電產品98%外銷，主要出口地為 德、中、西、美等。 (4)技術層次 a.國內多矽晶太陽電池效率15~16%與國際 大廠17~18%仍有些微差距。 b.次世代薄膜太陽電池研發起步較晚， 電池效率落後國外實驗室。 台灣太陽光電產值 資料來源：工研院太陽光電科技中心整理(2008/09)

  20. 3.發展利基 (1)過去發展優勢 a.先期快速投入，累積獲利能量。 b.國內半導體產業基礎厚實，製程及管理經驗豐富，投入矽晶太陽電池 生產，具大量生產能力、矽晶太陽電池破片率低、良率高，產品品質受 國際肯定。 c.國際市場拓銷能力佳。 (2)未來仍具利基 a.國內半導體、薄膜平面顯示器人才基礎佳，轉投入次世代薄膜太陽電池 產品開發，進入障礙低，可加速發展。 b.我國投入核心關鍵技術研發，並與自主生產設備開發整合，有利開創 高效能製程技術。

  21. (二)風力發電產業 • 1.國際產業發展趨勢 • (1)全球市場產值及成長率 • 2007年產值277億美元，未來3年預估年成長率為15.3%，2010年產值可達 425億 • 美元。 • (2)全球裝置量分佈 • a.2007年全球新增裝置容量為19,791MW，較2006年成長32%。其中前三名國家為美國(5,244MW)、中國(3,287MW)與西班牙(3,100MW) 。 • b.2007年全球累計裝置容量為94,005MW，較2006年成長27%。其中前三名國家為 德國(22,277MW)、 • 美國(16,879MW)與 • 西班牙(14,714MW)。 • c.美國、西班牙、中國及 • 印度是未來風力發電 • 主要市場地區。 單位:MW 資料來源：BTM (2008),工研院整理

  22. (3)全球產業生態 • 2007年全球前五大風力機設備供應商占全球新增供給量的70.7%。 • (4)技術發展趨勢 • a.朝向大容量與離岸型 • 機組技術發展。 • b.亞洲國家皆積極 • 自歐美技術引進， • 並培植自主性系統商。 資料來源：BTM (2008),工研院整理

  23. 2.國內產業發展概況 • (1)產業供應鏈 • 從原物料、零組件、次系統及風場營運均有廠商投入，具備完整風力機產業 • 供應鏈雛型。 • (2)產值 • 2007年國內累計裝設容量為281.6MW(截至2008年9月裝設容量為347MW)， • 產值約新台幣17億元，預估2012年產值約新台幣75億元。 • (3)產品市場結構 • 除塔架及變壓器由中鋼機械及士林電機供應外，其餘機組設備多以進口 • 為主。 • (4)技術層次 • a.屬代工生產階段，有待提升設計能量。 • b.投入國內自主性系統技術開發，預計2010年豎立國產2MW陸域型風力機， • 零組件自製率達50%以上，國內業者已成立「台灣風電系統研發聯盟」。

  24. 3.發展利基 • (1)傳統產業有足夠製造能力 • 已具備所需機電、金屬及複合材料與電子控制等製造能量與人力。 • (2)龐大商機，足以支撐國內風電產業 • 全球市場蓬勃發展，政府推動設置及後續維修需求，約有千億元龐大 • 商機。 • (3)業者投入意願強 • 已積極投入技術開發，產業分工明確，風力機產業雛型已經成型。 • (4)積極推動跨領域合作計畫 • 國科會(海事工程)與經濟部(設備) 相輔相成，可充分利用國內資源， • 掌握離岸風電多元化關鍵技術。

  25. (三)生質燃料產業 1.國際產業發展趨勢 (1)全球產值及成長率 全球2007年生質燃料產值達277億美金，2004至2007年平均年成長率為27.8%。 (2)世界各國發展情形 各國訂定積極目標，鼓勵產業發展，避免與民爭糧，提高使用非糧料源的比例 a.美國立法2022年達360億加侖(目前的6倍)，其中210億加侖以纖維素為原料。 b.歐盟「工業委員會」決議2020年維持運輸部門生質燃料10%，限制其中40%為非糧作物。 c.亞洲國家基於料源充裕(如泰國、馬來西亞等)或溫室效應氣體減量(如日本)等因素， 大力發展。 (3)技術發展趨勢：料源多元化(如藻類、纖維素)、提高產率、提升副產品應用價值。 世界各國生質燃料發展現況與目標 全球生質燃料生產趨勢 資料來源：Oak Ridge National Laboratory , 2008; 資料來源：IEA, April 2006

  26. 2.國內產業發展概況 (1)政策推動時程 綠色公車計畫 全面 B2 全面 B1 綠色城鄉計畫 生質柴油推動時程 2011 2008 2009 2010 2007 2006 全面供應 E3 (雙軌) 綠色公務車先行計畫 生質酒精推動時程 都會區E3計畫 • (2)國內產業現況 a.生質柴油：已核准7家廠商，總產能約5.8萬公秉，使用廢食用油/能源 作物為原料。 b.生質酒精：目前尚無酒精工廠，規劃中有4家廠商，總產能約22.3萬公秉。 • (3)技術層次 • 以回收廢食用油產製生質柴油或以糖蜜產製酒精，建立第一代生質燃料 • 本土生產技術。

  27. 3.發展利基 (1)已建立第一代本土化技術  低成本生產技術，具競爭力。  移轉國內廠商協助建廠。  回收廢食用油或糖蜜為原料，具有能源及環境之正面效益 (2)具備第二代技術研發潛能  已培育研發人力。  整合國內外研發能量，投入研發經費。  掌握研發方向，開發藻油技術、研發纖維素酒精技術。

  28. (四)氫能與燃料電池產業 1.國際產業發展趨勢 (1)氫能與燃料電池發展狀況 a.質子交換膜燃料電池(PEMFC) 以定置發電機、可移動電力、與交通應用等三大領域為主，家用電熱系統 與不斷電備用電力系統(UPS)應用已達商業化水準。 b.直接甲醇燃料電池(DMFC) 主要應用於4C產品之充電器與攜帶式電源，價格、體積與耐久性仍有待 突破。 c.固體氧化物燃料電池(SOFC) 仍處於研發階段，適合中大型發電應用，預估2015年達實用階段。 d.氫能技術 仍處於研發與驗證階段，各國均以發展分散式產氫與先進儲氫技術為主。 (2)全球產值 a.預估2011年，全球燃料電池市場總產值達25億美元，2016年再成長至 85億美元。 b.預估全球分散式產氫及行動氫源於2020年總產值可達25億美元。

  29. (3)全球市場結構分佈 a.2006年以發電系統市占率最高， 達0%。 b.預估2016年全球市占率仍以發電 系統 36.4%最大，可攜式電子產品 24.6%，汽車應用22%，其中以可攜式 電子產品成長最快。 2016年全球燃料電池市場占有率預測 (4)全球技術發展趨勢 a.定置型電熱應用：已趨成熟，日本領先 全球進行大規模示範驗證，預計2009年 正式商業化。 b.汽車應用：美、日、歐競相研發，效率、價格、壽命為三大競爭指標， 技術已達示範運行及市場導入階段。 c.4C產品行動電源：以 DMFC為主，以日本、韓國投入最積極。 d.加氫站:全球已建置約300座示範加氫站，除做技術確認與研發改善，並配合 燃料電池車進行示範運轉。 e.儲氫技術：主要以燃料電池車輛應用為主，目前仍無任何儲氫系統可達到 6wt% (美國DOE2010年目標)。 資料來源 : 工研院 IEK (2007/08)

  30. 氫能產業 燃料電池產業 氫氣供應 儲氫合金罐 觸媒 MEA 電池組 FC系統 Membrane • 南亞電 • 遠茂 • 光騰 • 台達電 • 安矩 • 漢氫 • 亞太 • 旭陽 • 奇鋐 • 大同 • 能碩 • 台達電 • 勝光 （系統整合設計） • 新普 • 中強光電 • 亞太 • 真敏 • 博研 • 三福氣體 • 聯華 • 亞東 • 亞太 • 大同 • 盛英 • 台達電 • 南亞電 • 博研 • 台全 安矩科技 • 安矩科技 • 南亞電 電極（空氣極） 甲醇供應 甲醇燃料罐 • 異能科技 • 奇鋐 • 伊墨克… （進口商） • 李長榮公司 BOP零組件 雙極板 GDL 重組器 • 盛英 • 恩良 • 新永裕 • 高力 • 大同 • 台達電 • 飛瑞 • 茂迪 • 碳能科技 • 源沛能 • 大同 • 碧氫 • 北瑞 • 信通 #：法人與學界未列入 國內燃料電池產業供應鏈 資料來源：工研院 IEK(2007/08) 2.國內產業發展概況 (1)產業供應鏈 國內業界投入以PEMFC 與DMFC為主，上、中、 下產業鏈已具完整雛型， 惟以中小型企業為主。 (2)產值 2007年產值約新台幣 3億元，2011年產值約新台幣35億元 (占全球產值4.5%)，2016年產值約 新台幣159億元 (占全球產值6%)。 (3)產品市場結構 適合國內發展之利基應用產品包括小型發電機、UPS備用系統、4C電子產品 之可攜式充電器或電源。 (4)技術層次 a.定置發電機、機車/代步車與NB行動電源等系統整合技術已趨成熟，惟產品 價格與壽命仍無法達到市場需求。 b.燃料電池氣體擴散層(GDL)與膜電極組(MEA)等核心元件，亟待建立自主 技術。

  31. 3.發展利基 (1)關鍵零組件具有成本優勢 除MEA外，國內在硬雙極板、GDL、電力轉換器及系統 BOP零組件等， 具有低成本量產優勢。 (2)中小企業靈活應變能力 藉由發展早期/利基產品市場，投入關鍵組件與技術開發，可加速完備 國內燃料電池產業價值鏈。 (3)利基產品已具國際競爭力 我國在小型發電機、UPS、電動車/輪椅及4C產品等已具國際競爭力， 未來轉換以燃料電池作為電源時，有利於掌握下游應用產品端之規格 需求。

  32. V.協助再生能源產業因應當前問題

  33. 面對全球金融風暴，如何一方面協助能源產業因應困難，一方面推動產業中長期的結構性發展，為政府施政重點。面對全球金融風暴，如何一方面協助能源產業因應困難，一方面推動產業中長期的結構性發展，為政府施政重點。 一、產業面臨問題 (一)全球總體需求因金融風暴而減弱，導致投資減緩。 (二)受金融風暴影響，產業取得營運資金不易，造成財務困難。 (三)訂單傾向集中財務結構較佳的大公司，對小公司營運相對不利 。 二、政府協助作法 (一)創造市場 1.拓展外銷市場：運用經濟部各項拓展海外市場方案，協助產業開拓新興 市場，提升國際競爭力。 2.擴大內需：加速完成「再生能源發展條例」立法作業，擴大再生能源國內 市場；提高公司購置節能及淨潔能源設備部分投資抵減率至15%；技術 部分10%。 (二)促進投資 1.運用行政院國發基金投資新能源產業。 2.運用國發基金所參與的創投事業，投資較小型能源技術或服務。 (三)加強關鍵技術研發，提高產品自製率，降低製造成本。

  34. 簡報完畢 謝謝大家

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