范淑櫻編譯
隨著地球暖化帶來的極端氣候變遷正日漸影響人類社會與生態存續，淨零碳排已成為全球共識，而能源轉型是實現淨零排放的重要關鍵。除了脫碳之外，再生能源的擴大亦左右了國家與企業在能源安全方面的命運。俄烏戰爭改寫世界局勢，引發的能源危機再次凸顯依賴化石燃料的風險，並加快了各國朝向潔淨能源的轉型，期取代終有一天枯竭的化石燃料，同時達成減碳、永續發展的目標。
新興太陽能未來之星
近年來淨零新科技與次世代能源技術落地應用的步伐加快，各國積極投入次世代技術領域，力爭全球主導地位，零碳時代的新賽局於焉展開。日本經濟新聞(Nikkei)在參考各方專家意見後，針對太陽能、風能、氫能、核能發電、二氧化碳回收等5大領域備受關注的11項脫碳技術的普及時期(圖一)進行了考察。其中次世代太陽電池「鈣鈦礦型」在日益臨近實用化的同時，亦將可望成為遊戲規則的改變者。
圖一、次世代能源開發與普及時期
2023年4月於日本札幌市舉行的七大工業國集團(G7)氣候能源環境部長會議在其聯合聲明中表示，將「推進浮體式離岸風力發電、鈣鈦礦太陽電池等創新技術的開發」。此為聯合聲明中首次包含了具體名稱。鈣鈦礦型太陽電池輕薄可彎曲，能設置於既有矽製太陽電池無法適用的壁面或車頂上，不受設置場所制約，且僅須將材料塗佈、乾燥等簡單製程，價格可降至一半左右。
鈣鈦礦太陽電池技術起源於日本，由桐蔭橫濱大學特聘教授宮坂力發明，然而率先實現量產的則是中國企業。大正微納科技投資8,000萬人民幣在江蘇省建置了年産能1萬kW的生産線，於2022年夏季開始量産，並預計2023年產能可達到10倍。由於在海外申請專利需要鉅額費用等理由，宮坂教授僅於日本取得技術基礎部分的專利，以致無須繳納專利使用費的海外企業先行取得領先地位。
現階段日本積水化學、KANEKA已計畫在2025年後量產，東芝、AISIN亦著手推動鈣鈦礦太陽電池的事業化。然而，宮坂教授表示「本應在此領域引領產業發展的日本主要電機製造商卻顯得意興闌珊」。類似的場景過去也曾發生過。
在一般太陽能板開發、實用化早期的2000年代，京瓷(KYOCERA)、夏普(SHARP)等日本企業含括了全球50%的市場佔有率。但接受政府補貼的中國企業以低價大量生產，目前握有了80%以上的市場份額，多數日本企業也已退出此市場。
烏克蘭危機之後，再生能源做為「國產能源」的存在感漸增。若鈣鈦礦型太陽能電池普及之際仍仰賴進口的話，將難以實現實質上的「國產」，且可能成為能源安全的死角。日本是地形多山的島國，其三分之二領土被森林覆蓋，可設置一般太陽能板的場所有限。但根據東京大學的試算，2030年鈣鈦礦最大可安裝面積為470平方公里，相當於1萬個東京巨蛋，發電能力則可達600萬kW，相當於6座核電廠。
另一方面，全球投資競爭亦日趨激烈。根據美國彭博新能源財經(BNEF)的報告指出，2022年企業、金融機構對於再生能源、核電等低碳能源技術的投資金額創歷史新高，達1兆1,100億美元(約160兆日圓)，相較於2021年增長3%。其中中國約佔總量的一半，為76兆日圓，美國為20兆日圓，位居第二。日本則繼德國、法國、英國之後，投資額約為3兆日圓。
在11項具前景的脫碳技術中，日本在鈣鈦礦、浮體式離岸風力發電等近一半項目的開發階段處於領先地位。然而在市場逆轉經常發生的普及期除了提供生產支援之外，對於提高家庭、企業導入的誘因以創造市場，並將其發展為一個產業，充分活用這些耀眼技術的政策將極為重要。
蓄電池走向價格戰
位於澳洲中南部，以豐富的自然風光與葡萄酒而聞名的南澳州在再生能源的普及化方面為全球標竿，太陽能與風力的發電量相當於該州年需求157億kWh的 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。