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作者 Corrine Lin
更新日期 December 09, 2022

在甫落幕的联合国气候峰会COP 27上,将升温幅度限制在1.5度内应采取的行动及气候资金仍是今年关键话题。因应气候变迁带来的产业转型,将伴随新一轮的低碳资产配置和巨大投资,火热的再生能源需求推动光伏制造链持续大规模扩产。然而,尽管各大光伏展会已陆续出现标榜低碳足迹的组件展品,但实际上多数企业在大幅扩产的过程中尚未针对低碳转型议题实施评估及配套措施。

在需求方面,乌俄战争造成的传统能源价格飙涨加快了欧盟对再生能源的布局,提高欧盟在光伏需求的比重。同时,欧盟境内实施的碳排放规范正愈来愈严格,并且计划于2023年开始试行碳边境调整机制(CBAM)、2027年正式课征。尽管CBAM初期规划着重在高碳排产业,但预期后续会依照产业碳排量多寡扩大涵盖范围,光伏产业由于耗电量高,势必位列其中,目前已有越来越多地区祭出相关的规定。例如,法国在公共招标案上会对组件的碳排放进行要求,碳足迹的最低标准为750 kg CO₂/kW且须有证明,若无法符合则无法参与公共采购招标。另外,法国能源管理委员会(CRE)也针对100 - 500kW的屋顶型项目祭出相关税令,要求使用低碳足迹的组件,CRE4标准的认证为小于550 kg CO₂/kW。而在韩国,政府也推出碳认证制度,将组件的碳排放分为三等级,低碳组件可获得优先补贴,且在招标的评分也会较高,相信之后亚洲市场也将有相关需求爬升。

整体而言,欧盟在全球光伏需求的高占比拉大CBAM实施的影响,光伏企业必须关注碳税课征造成企业优势重新分配。接下来的课题将是在现有的庞大产能及持续投入的资本支出中何以接轨低碳趋势,抢滩低碳竞争。

全球光伏需求比重

Source: InfoLink Consulting


光伏制造链减碳路径

从光伏组件的碳排角度出发,仅管基于不同的测算条件与产品标准,实际数值可能会有不小落差,但目前测算硅料为组件中最大的排放源,占了将近一半的比例,其次是同为高电耗的拉晶环节,其余则是玻璃、EVA等组件辅材为大宗。

光伏组件碳排量分布
Source: InfoLink Consulting

因此,若想降低光伏组件碳排,目前主要有两项路径:第一是改善材料的使用:观察目前公开资料,颗粒硅相比棒状硅在碳排上更有优势,企业或可考虑以提高颗粒硅比例的方式降低碳排。另外,各项材料的耗量减少也能直接带来碳排的下降。在今年因高昂硅料价格出现的的超预期薄片化现象也带来了减碳的辅助效益。第二为积极提效:组件在单位面积的输出功率增加,让同样的材料使用下输出更高的瓦数,整体的碳排放强度也就可下降。
 

光伏制造净零转型的挑战与行动

以目前经过第三方认证的材料看来,现阶段的低碳组件基本可做到每kW450公斤以下的碳排放,少数甚至做到低于400公斤,然而,现阶段光伏产业的挑战在于,在庞大产能带来更激烈的价格竞争中,厂商多共同选择能以低成本、高性价比大量生产的主流PERC技术与下一代主流TOPCon技术方能体现更强的竞争优势,在生产区域方面则选择中国主要光伏聚落、其次为东南亚,才能带来最低成本效益。

基于上述现况带来的挑战,企业实际能开始着手的减碳步骤有三:

一、实施碳盘查

在各国相继开始建立碳交易市场、推出碳税等制度的情况下,将有越来越多产业被纳入规范,碳费或碳税势必会成为企业必须付出的环境成本,企业应先进行碳盘查了解目前的排放情形,进而去估算衍生的碳成本,以利后续规划减碳行动。

二、技术路线部署与产能的汰旧换新

透过上述的碳盘查,能找出即使在产业激烈竞争的同时也能着手进行的减碳行动:在材料方面,随着薄片化的快速推展,目前的耗硅量已来到每瓦2.45公克左右,耗硅量越少,碳排放就控制的越低。然而,随着薄片化在今年已有长足进展,加上2023年硅料将重回价格下跌信道,未来PERC、TOPCon技术每瓦耗硅量的下降已然有限,因此有望能进一步进行薄片化的HJT未来将更能突显低碳市场的优势,若面向低碳市场的厂商对于HJT的技术路线布局与降本不容忽略。

无论是上述在研发上排定薄片化、未来技术路线的布局,或是在辅材用量及来源的调整,甚至是未来在淘汰旧产能时将碳排因素纳入考虑,都能透过碳盘查的结果决定供应链调整过程的优先级。

电池片碳排放比较
电池片碳排放比较
Source: InfoLink Consulting
 
三、生产区域分配

不仅在不同国家之间进行制造的碳排差异大,同国家之间的各省份因电力来源的不同也会出现不小差异,因此企业在进行新一轮扩产之前,也应将未来减碳因素纳入选址考虑。以硅料重点产区为例,下方A到F六家企业分别在内蒙古、江苏、青海、陕西、四川及新疆等地,若仅以每公斤多晶硅的耗电部分测算所产生的碳排放量,出现虽耗电量较高、但碳排放量却未高于竞争企业的情形,表示企业设厂区域若使用较干净的能源,整体碳排放系数将较有竞争优势。

每公斤多晶硅的碳排量与用电量(以企业及其所属区域划分)

每公斤多晶硅的碳排量与用电量
Source: InfoLink Consulting

低碳趋势是对光伏厂商的新潜在风险,但也是在同质化产品中提高亮点的新机会。市占率庞大的领头企业尤其需要从对气候变迁的防御转变为采取积极净零战略来转守为攻,有意识地在降本提效与碳排之间进行权衡。

在此大环境下,企业应从政策面了解各国碳制度的发展进程,进而锁定特定市场抢占商机,低碳的产品目前虽然市占较低,但明显有溢价空间,因此公司的策略上,应先预先规划要调整的材料、技术、进而进行旧产能的替换。低碳产品的战略发展规划将考验企业在未来数十年的基础竞争力。

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