太陽能概念股、產業簡介、市場現況與展望【產業評析】
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王則翰
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太陽能概念股、產業簡介、市場現況與展望【產業評析】

2022 年 2 月 4 日

 
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隨著全球環保意識抬頭,發展新能源以取代舊有發電方法(例如:燃煤、核能等)成為各國政府重要發展目標之一,太陽能是在所有已能達到商業用途的新能源(風力發電、水力發電、太陽能發電等)中,污染程度最低的發電方法之一。

綜觀台股市場,太陽能產業概念股在 2021 年中之後人氣逐漸上升,投資人也大多對於後市展望偏樂觀看待。回首過去數十年間的太陽能產業興衰,他們曾在 2006 – 2008 年席捲全市場,更曾有太陽能電池廠益通( 3452-TW )成為台股股王的歷史紀錄;也曾在 2010 年時隨著中國大舉打入太陽能市場而跌入深淵。

那究竟什麼是太陽能?台灣太陽能概念股有哪些?未來展望又是如何?跟著本文一一揭曉!

太陽能是什麼?

在地球上,我們最主要的能量來源就是「太陽」—— 動、植物倚賴太陽能源而生存,水之所以能以氣態、液態、固態三種形式不停流轉於地球上,也是拜太陽能源所賜。而太陽能發電(Solar Energy),即是將太陽帶給地球的能量,想辦法轉換為我們日常生活中所能運用上的電能。

要了解太陽能是什麼,以下幾個切入面向你不可不知:

1.太陽能電池的原料 —— 矽半導體 & 化合物半導體

太陽能電池主要可以用「原料」的不同,來區分為「矽半導體」與「化合物半導體」兩大種類 —— 矽半導體太陽能電池應用在民生、工業發電,又可以分為單晶矽晶圓、多晶矽薄片、非晶矽薄膜三種;化合物半導體太陽能電池則主攻在國防、太空發電,又可分為三五族化合物、二六族化合物、其他化合物半導體等。其中「矽半導體」的產值遠較於化合物半導體為大。

太陽能電池的種類

圖一:太陽能電池的種類

2.太陽能電池的關鍵 —— 能源轉換效率

若要判斷太陽能電池性能的高低,最重要的指標就是「能量轉換效率」(Energy conversion efficiency)。每個太陽能電池會因為不同的材料、製程、構造等因素,而得到不同的能量轉換效率。而如何提高能量轉換效率也是現在各家廠商在拓展太陽能電池應用時最急需研發的領域。目前市面上主要提高電源轉換效率的方法有改變金屬電極配置、表面蝕刻等。

3.太陽能電池的分類 1 —— P 型 與 N 型

在完成製作太陽電池的基底(矽半導體、化合物半導體)後,接下來就可以進行太陽能電池的加工與製作。以市場上主要的「矽晶圓」為例,在純矽中加入化學元素「硼」。

4.太陽能電池的分類 2 —— 單晶矽 與 多晶矽

前文我們有提到,目前市面上最主流的太陽能電池是以矽晶圓為基板,而其中又可分為單晶矽(Monocrystalline Silicon)、多晶矽(Polycrystalline Silicon)兩種類別,合計占據約 9 成的太陽能電池市場。單晶的效率較高,但成本也高;而多晶的轉換效率雖不如單晶,但因為生產較容易,CP 值算起來也比較高,因是成為目前市場主流類別。

若對於太陽能電池的製程、原理有興趣的讀者,筆者於附上股感的另一篇精選文章之連結以供參考。若對於太陽能還沒有概念的投資朋友,可以先進行閱讀再繼續此篇產業評析的探討,相信會對於您的知識吸收更有幫助!

【推薦閱讀】太陽能電池的原理與種類

台灣太陽能產業上中下游介紹

我國太陽能產業從上游的晶片、到中游的電池、模組廠、再到下游的設備廠,整體規模十分龐大,本章節將一一予以介紹。

上游 — 矽晶圓、晶片製造

從上文我們得知,要製作出一顆能發電的太陽能電池,其主要的基底就是矽晶圓。因此處於太陽能產業上游的廠商,就可以見到許多矽晶圓、晶片業者。

雖然目前市場中太陽能電池的主流應用為「CP 值」較高的多晶矽,但值得注意的是,近年來隨著世界各國開始推廣會運用上單晶的「分散式太陽能系統」(Distributed Solar Energy System),因此「單晶矽」的市場需求有逐年提高。不過目前單晶矽的製程大約有 97% 的市場份額都被中國廠商所佔據,因此各上游廠商如何在未來找到更有效率、更差異化的盈利模式,值得投資朋友做後續追蹤。

中游 — 電池廠、模組廠

當有了矽晶圓與晶片之後,就會由中游的電池廠加以生產出太陽能電池。而投資朋友在市場上常常聽到的「太陽能模組廠」,他們主要的工作則是試著將一個個太陽能電池組裝再一起,期望透過電網連接的綜效,擴大發電規模來提供商業、民間所使用。聽起來雖然有點拗口,不過其實所謂的「太陽能模組」還有另外一個名稱,就是大家耳熟能詳的「太陽能板」(Photovoltaic Panel )!

下游 —  設備廠、電廠

當太陽能板、太陽能電池的完成品已經被生產出來之後,最後一個步驟就是實際投入使用了。位於太陽能產業鏈下游的太陽能系統、設備廠,就是負責架設、安裝大家生活中可見的太陽發電系統(民宅的屋頂、日照時間長的地區的太陽能板設置等)。
至於同屬於下游的太陽能電廠,則致力於上游、中游生產出來的太陽能板,直接拿來生產電力,再透過政府的保證收購(FiT)機制,把自發的電力賣回去給政府,以作為其主要收入來源。

太陽能產業鍊

圖二:太陽能產業上、中、下游圖示

以上為概略的太陽能產業上、中、下游分類。投資朋友須注意的是各家廠商為了提高自己的競爭力,都會嘗試去跨足不同的領域以確保地位不會太輕易被取代,例如:中游模組廠業者可能會嘗試投入研發、製作晶片,以免未來有可能出現原料斷貨危機;下游業者除了架設電廠之外,也有可能開始投入研發電池的製程。因此在了解產業上中下游的分佈時,重點應放在整體產業的分工模式,而不是硬性區分某一家業者、廠商的所屬領域!

太陽能發電發展始末/我國重大事件概覽

太陽能產業是這個環保時代浪潮下的產物,也因此整個產業與市場動向/消息面具有較高度的連動關係。本章節將講述太陽能發展始末,以及列出幾點我國發展太陽能過程中的重大法規、發展。

太陽能發電發展始末

光能能夠被轉換成電能的想法,在 19 世紀科學發展興盛之際就已為世人所知曉。不過由於當時的世界對於半導體並還沒有很多的研究,因此太陽能發電一直都只處於「理論階段」。直到 1954 年,全世界第一顆太陽能電池才在美國知名的貝爾實驗室(Bell Laboratory)被生產出來。

太陽能發電發展初期並不被世人所看好,其原因其實也很直觀 —— 當時世界的環保觀念遠不如今日、傳統發電方式(火力、核能)的能源供應也無慮、況且太陽能電池的發電效率還很低,因此商人們普遍將太陽能電池視為沒有商業價值的發明。不過 1973 年全球爆發了嚴重的能源危機(或稱石油危機),當時人們才開始意識到「現在在使用的資源總有一天會被用完」的這個事實,而現有的能源結構勢必需要調整,以利未來長期的發展。正是此時太陽能發電才又逐漸回到檯面 —— 畢竟只要太陽還存在、地球沒有逃離太陽系的話,那太陽能基本上就可以被稱之為「用之不竭」的自然能源,而且也沒有被壟斷的風險。

時至今日,全球幾乎所有工業大國都有部分的用電來自於太陽能發電,而太陽能(以及其他再生能源)取代傳統能源的速度也日益劇增,在 2020 年全球光是太陽能、風力發電的發電量,就已達到總發電量的 1/10,相比 2015 年的 4.9% 佔比,已足足成長一倍之多。而地處亞熱帶、擁有相對豐富日照資源的台灣當然也不會缺席這場盛宴。

以下筆者特別探討我國近年來在太陽能產業的重大發展:

我國太陽能相關法規與發展

1. 西元 2000 年 —— 開始發展太陽能產業
我國在 2000 年新政府上任後,開始推動新的能源政策,這也是太陽光電能的概念首次實際出現在台灣資本市場中。

2. 西元 2010 年 —— 政府電力收購制度(Feed-in Tariff, FiT)
西元 2000 年開始發展太陽能初期,太陽能發電量都非常有限,更別說用於商業用途。然而我國政府在 2010 年開始推動「政府電力收購制度」後,也就是允許民間許可發電者向公共電網輸送電力,並獲取報酬及額外補貼。自此,太陽能裝置安裝量方開始顯著成長。另一方面,建置成本大幅下降,也是 2010 年後成長的主因。

台灣2000年~2020年太陽能裝置容量與發電量

圖三:台灣 2000 年 – 2020 年太陽能裝置容量與發電量。資料來源:維基百科,股感知識庫整理

3. 西元 2021 年 —— 「核四商轉」公投未通過
西元 2021 年 12 月,台灣舉行了第 17 ~ 第 20 案的公民投票,其中第 17 案的『核四商轉』並未通過,等於向市場傳達未來新能源將在台灣整體電力供應網中佔據更重要的角色,對於未來不論是太陽能產業、甚至其他綠能產業(例如:水力發電、離岸風電等),都是一大利多。

太陽能股票有哪些?太陽能概念股整理

既然太陽能市場如此龐大,還有上、中、下游之分別,那台灣究竟又有哪些太陽能股票呢?筆者綜合市場資訊,為投資朋友整理以下台灣股市中主要的太陽能概念股,供投資朋友參考:

台灣太陽能概念股
分類 產品 股票(股票代號)
上游
矽晶圓/矽晶片 國碩(2406 -TW)、中美晶(5483 -TW)、達能(3686 -TW)、華立(3010 -TW)、統懋(2434 -TW)
耗材/材料 貿聯-KY(3665 -TW)、光洋科(1785 -TW)、碩禾(3891 -TW)、台表科(6278 -TW)、元晶(6443 -TW)
中游
模組廠 元晶(6443 -TW)、聯合再生(3576 -TW)、安集(6477 -TW)、茂迪(6244 -TW)、科風(3043 -TW)
電池廠 元晶(6443 -TW)、聯合再生(3576 -TW)、茂矽(2342 -TW)、茂迪(6244 -TW)
變流器 台達電(2308 -TW)
下游
設備廠 中興電(1513 -TW)、樂士(1529 -TW)、中電(1611 -TW)、信邦(3023 -TW)、辛耘(3583 -TW)
電廠 中興電(1513 -TW)、樂士(1529 -TW)、大亞(1609 – TW)、安集(6477 -TW)

表一:台灣太陽能概念股。資料來源:財報狗,股感知識庫整理

太陽能產業現況與展望

市場現況 — 太陽能已是我國第二大綠能來源,2020 年發電量更超越水力發電

太陽能發電目前在台灣是第二大的綠能發電來源,僅次發展歷史悠久的水力發電。然而值得注意的是,從上文中的圖一中可以看出,在 2020 年台灣太陽能發電量已超過 6,000 百萬度;同時,2020 年台灣由於熱帶氣旋數量減少而面臨乾旱,因此太陽能更在當年首度超過水力發電,成為我國最大綠能發電來源。由此可以看出,相較於水力發電,或許太陽能發電在我國擁有更適合的發展條件(台灣年平均日照時數約為 900~1,650小時,相比世界其他地區屬於相對高檔、穩定)。

另一方面在我國政策推動下,台灣計劃在 2050 年達到太陽能發電 20 GW 的目標(截至 2021 第五屆新能源國際論壇數據顯示,目前缺口大約為 8 GW,整體達成率約為 6 成。),未來成長空間可期。

未來展望  — 當未來發電已不成問題,如何儲電將成為技術發展重點

太陽能發電除了透過技術改良、研究各種氣候因子以設法使發電功率極大化之外,還有另外一項重點 — 儲存電能。試想看看,若為來有一天全球的太陽能板都能做到超高功率,在即使在日照只有區區 1、2 小時的地方都可以開始商業化使用太陽能後,太陽能就能成為「新能源戰爭」的「終極解答」了嗎?其實並不。要能維持穩定的電力供給,除了發電之外,同樣重要的是在太陽能不能發電之時(例如:晚上、陰雨天)如何儲存電力、減少已發電力之損失。截至 2021 年統計數據顯示,2021 年度儲能相關產業產值已較 2020 年翻倍成長,並估計至少到 2040 年以前,儲能產業都將呈現穩定的高成長。

結論

時至今日,隨著全球環保意識抬頭,新能源的發展浪潮已不可逆, 或許太陽能在未來數年、數十年之內,真有潛力成為市場的明日新星。希望在看完這篇文章之後,各位讀者能對於太陽能產業的概況有更深入的理解,若對於太陽能的發電原理、優缺點分析等底層知識有興趣的投資朋友,股感站上也有幾篇值得一讀的精選文章,謹附於文末供大家做參考。

【延伸閱讀】

  1.  太陽能的原理、種類與優缺點
  2. 全球 300 家企業承諾「RE100」!太陽能產業的未來在哪裡?

資料來源:

  1. 維基百科 — 台灣太陽能產業
  2. 今周刊 — ESG投資布局》儲能議題夯!全球產值翻倍,這幾家台廠積極搶進
  3. 財報狗 — 太陽能產業
 
週餘
 
 
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