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台湾太阳能产业如何发光发热?
快跑不等于胜利

【作者: UL】2011年08月09日 星期二

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各国补助政策缩手,让高度仰赖政府补贴的太阳能产业陷入衰退风暴,台湾的相关产业自然也跟着受到影响,袭卷的范围从小尺寸晶圆厂甚至到一线的晶圆与面板厂。有别于欧美的太阳能制造商布局于技术发展,先前国内厂商多从代工下手,期待于代工过程中累积技术经验,并培养量产能力。然而,有别于3C产品,太阳能模组在产品结构、市场定位与技术要求均非常不同,尤其太阳光电模组动辄以二十年起算的产品寿命要求与复杂的国际认证,让众多代工大厂坠入进退维谷的困境。


太阳能厂重新定位 从代工转向统包

太阳能市场前景仍可期,台湾厂商应重新思考切入太阳能产业的角色。相较于3C产业庞大的供应链系统,太阳光电模组的结构显得简单,就算加上后端的变频器与储能系统,整体的技术难度也不会比笔记型电脑高出许多,且太阳能电池的良率要求相对于南北桥晶片、数位相机感光晶片与CPU更是容易。对12吋晶圆厂林立的台湾来说,发展5~6吋晶圆为主的太阳能晶片并非难事,再加上挟带高制程良率的名声,台湾也因此很快地站上全球出货量第二的位置。


虽然太阳能电池晶片是整个产业链最高获利的一段,但仍受下游客户与需求的因素左右。有鉴于此,台湾厂商亦开始思考向上下游垂直整合,甚至有厂商的目标已经转向建置太阳能电厂,期待透过创造需求,抢食太阳能市场。但太阳能产业不比3C产业,产品讲求的是经久耐用而不是华丽炫目,因此如何让产品具安全与可靠度,成为产业进一步发展的瓶颈。


产品要求耐久可靠 取得认证是关键

相较于传统的集中式大功率发电,太阳能发电的系统难度确实较低,分散式的发电系统在拥有量产与容易安装的优势下,也轻易地攻占了传统的发电市场。在有些欧洲国家甚至达到了将近10%的占有率,明显的市场需求让台湾厂商冀求在这块大饼中拔得头筹,太阳能产业也因此可望成为台湾的第三个兆元产业,甚至还有继续成长的趋势。


但在这个看似进入门槛低的产业,背后却藏了不定时炸弹。太阳能产品良率的要求虽然不高,但太阳能产品必须具备两大先决要素:可靠度与使用年限。这基本两要素的要求让没有经验的厂商个个忐忑不安。此外,高电压及必需考虑户外使用环境的安全,相较于3C产品低电压的要求,也成为业者面临跨入太阳能市场的挑战。再加上复杂的国际认证,往往让厂商如走入迷宫般,这些都是急欲跨越的门栏。


综观欧美现况,当地皆订有严格的安全和可靠性等要求,亦设立对应的标准,并透由第三方测试和认证机构在产业健康发展中扮演推动、监督、制衡的角色,以规范太阳能光电产品的品质与永续发展。因此要进入国际市场,除优秀产品外, 更不能忽略产品进入各主要市场应符合的安全或性能标准。也惟有高度掌握这些资讯,促使产品顺利且迅速通过相关的检测与认证,才能站稳市场地位,掌握竞争优势。


认识标准

要突破安全标准要求与复杂认证的瓶颈,可藉由第三方认证机构的力量。身为标准发展组织、成立于1894年至今已迈进117年历史的UL,一直以非官方组织的身分与业界的紧密连结,扮演健全产业的推手。 1982年更因为美国国家推进实验室的需求,共同制定了全世界首部太阳光电模组安全标准:UL 1703,作为美国国家推进实验室采购与验收太阳能光电模组的标准。至1997年,因应太阳光电模组的持续发展,UL也公告了全世界第一本关于太阳光电变频器(Inverter)设备的安全标准草案:UL 1741,随后也升格成为正式标准;2001年又因业界需要而延伸至其他形式的分散式电力源,2002年开始与IEEE 1547并网功能标准进行调和,其后又不断因应业界与科技需求而修订,在2010年公告了UL 1741的第二版。


除此以外,UL也在2010年制定了UL 1973,作为储能设施用的固定式大型电池组安全标准,另外也于同年制定了UL 2735,为新世代智慧型电表的安全标准,至此所有与太阳能电厂建厂的设备安全标准已经大致完备,从发电端到用电端的重要节点设备都有了适当的安全标准。


太阳光电系统的产品与零组件相关UL标准

UL标准

标准叙述

UL 1703

平面太阳光电模组安规要求

UL 2703

平面太阳光模组安装架安规要求

UL 3703

追日系统安规要求

UL 4703

太阳光电用电线电缆安规要求

UL 5703

太阳光电用聚合物材料安规要求

UL 6703

太阳光电用连接器安规要求

UL 6703A

多极式太阳光电用连接器安规要求

UL 8703

聚焦太阳光电模组安规要求要求

UL 1741

一般分散式电力系统变频器设备安规要求

UL 2735

电度表安规要求

UL 1973

固定式储能设备电池安规要求


透过专业辅导认证 赢在起跑点

标准与认证的制定与执行,是市场对相关产品能否给予认可的前提,若厂商对于产品及系统的安全可靠不加以重视,则可能导致重大的意外。且标准通常是由产业及相关的学协研单位共同发展,以美国为例,是透由ANSI美国国家标准协会为代表的标准协调机构,和以UL为代表的标准起草机构,以及产业各利益相关群体的一致认可。因此,了解并掌握标准精随,才有助于发展产品。


而面对各国规范皆不相同,认证流程各有所异,厂商可透由借力使力的方式,寻求具公信力又可靠的国际性第三方认证机构的辅导,藉由其对标准的深厚认识,不仅能充实自身对安全验证的知识,亦能运用于产品开发中,并快速地取得不同国家的上市许可,这都将有助于突破国际市场的认证阻碍。


合纵连横与认证齐备 前进太阳能新世纪

目前台湾太阳能产业外销比例高达90%,全球最大太阳能市场依序为欧洲、美国、日本与大陆。面对欧美国家强势先进的太阳能产业环境来势汹汹,台湾最大产业优势也不遑多让。现行多为机动性高的中小型厂商,能够有足够的弹性,亦能适时地透过企业合并结合的力量,抢占商机。因此,台湾太阳能厂商应开始思考「垂直整合」的可能性,同时亦应将配电系统纳入考量。


过去,台湾厂商以代工进军太阳能产业,无法创造需求并找到利基。若转为垂直整合,拉起上、下游业务,整合太阳能模组、用电与太阳能变频器三大项目,并藉由第三方认证机构,于产品设计的初步阶段提供验证的完整技术,协助找出产业整合和认证的困难点,进而规划产品上市行程时间表,都将有利于产品量产、上市、行销等后端步骤。


垂直整合虽然为产业风险最小的作法,但是厂商的错误投资、人才与资本的不足都可能反倒成为垂直整合的绊脚石,故须审慎评估再执行。近期也传出台湾大厂有意进攻太阳能市场,相信大厂有实力可以提供足够的资本以及设立独立的太阳能电厂,但于全盘布局上的完整性是大​​厂厂商所需注意的问题,若能从太阳能整体产业链观察着手,更能增加成功机会。


拥有庞大资金与技术的大厂,的确具有切入太阳光电产业的绝佳基础,然而,对于验证与标准产业却缺乏长足的知识与经验,往往是台湾厂商向前发展的阻力。因此,业者应思考如何结合具有充沛标准知识与认证经验的测试认证机构,在发展产品的同时,亦考虑安全与国际认证上的要求,集资专业,合纵连横,将有助于台湾厂商快速迎接光明的太阳能产业!


…作者陈立闵任职于UL公司,担任UL University亚太区咨询事业发展经理…


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