21世紀再生能源政策網絡研究機構(REN21) 於每年6月發佈最新的全球再生能源現況報告，提供全球性的再生能源最新資訊。2019年REN21的報告中提及臺灣風能的離岸風電目標與競標機制 ，以及浮動式太陽光電優惠的躉購費率制度；在2020的報告中更提到臺灣的能源科技公司製造出全球第一台通過小型風力渦輪機計劃認證的垂直軸渦輪機。顯示出台灣的再生能源發電政策符合國際趨勢，同時也擁有優異的技術條件。

風力與太陽光電為全球電力部門的主流選項，亦為臺灣推動再生能源發展的重點所在 。因此，文章將摘述REN21現況報告中風能與太陽能的全球市場發展趨勢、主要國家投入概況與重要技術發展，再參照臺灣的能源政策和實際發展情況，進一步歸納出未來具發展潛能的方向。

一、風能
(一)全球風能市場發展
2019年全球風力發電市場當年度成長了19%，約新增60GW的電網容量（包括54GW陸域風力發電和6GW離岸風力發電），累計達651GW(如圖一)。而主要歸功於中國、美國以及歐洲市場的顯著成長，例如在北美（約占全球市場的80%）和北歐的風能市場中，再生能源購電協議（Power Purchase Agreement, PPA）驅動市場的成長，導致2019年新簽署的PPA較2018年大幅成長了30%。

(二)主要國家的投入概況
1.美國
2019年美國風力發電較2018年成長20%，累計達105.6GW，為全球第三大市場。此外，年底又有22.1GW正興建中，乃因聯邦政府對風電提供之生產稅抵免(production tax credit, PTC)優惠措施可再延長一年，以及下半年度公共事業開始依照美國各州不同的資源條件，自行訂定強制性的再生能源配額制度(Renewable Portfolio Standards, RPS）以及再生能源發電目標，以符合當地的需求。

2.中國
2019年中國的風力發電增加了約26.8GW（陸域風電24.3GW和近海風電2.5GW），累計安裝的風力發電容量為236.3GW，比2018年增長了22%。政策方面，中國通過再生能源的躉購制度(Feed-in Tariff, FIT)，促進中國國內風能市場的發展，統計至年底已超過210GW併入國家電網。

(三) 重要技術發展
1.剩餘風能製氫
歐洲主要的海上風力發電商致力於利用剩餘風能生產氫氣，以提高電網靈活性，並進一步運用於運輸和工業。例如2019年，全球最大的海上風電開發商丹麥沃旭能源（Ørsted）利用荷蘭海岸的風電場電力生產氫氣，並出售給工業顧客。此外，西門子也加入該計劃成為合作夥伴，在澳洲開發混合風力與太陽能發電的機組用於製造氫氣。

2.將風力發電擴展到太陽光電
許多風力渦輪機製造商和技術研發人員正召集團隊開發混合太陽光電的發電應用。例如，2019年西班牙Acciona公司正研發在風力渦輪機塔架上使用由碳原料製成的薄膜太陽能電池，輔助系統供電。此外，美國明尼蘇達州也有透過共享變流器，將風能和太陽能以相同的互連方式組合在一起，形成一個2 MW混合發電機組的技術。該技術不僅可以並排使用，而且利用相同的互連方式降低了選址、電網連接以及營運和維護的成本，同時也可提高容量因子(65%-70%)。

二、太陽能
(一)全球太陽能市場發展
1. 2019年全球太陽光電市場當年度需求成長了12%，亦即新增了115 GW (圖二)。相較2018年需求增長了約44%，總計為627 GW，尤其是歐洲、美國和新興市場的大量需求，彌補了中國因政策不確定性導致大幅下滑的需求量。

2.太陽光電行業面臨激烈的競爭與政策的不確定性，使得某些太陽光電的拍賣中出價極低，導致開發商和製造商的利潤微薄；但與此同時，競爭和價格壓力也鼓勵更具效率的太陽光電製造與技術持續創新。隨著競爭加劇，太陽光電產業朝向數位化(變頻器技術的進步可透過故障預警、遠端控制、衛星和地面的太陽數值預報資料，提供頻率調節的電網服務，進一步提升電網可靠性)和自動化發展，達到降低成本、改善系統性能並擴展儲能應用的效益。此外，預估太陽能板未來十年內將產生大量之退役潮，因此各國已展開再利用與回收技術之方向研究。

(二)主要國家的投入概況
1.德國:訂定國家整體目標帶動市場發展
德國2019年的太陽光電年度需求增加了3.8GW以上，總量超過49GW，相對於2018年成長了近33%。市場方面，2019年2月到2020年1月間個人用戶安裝數量增加近10萬戶，大約每兩戶安裝一台具電池儲能系統的屋頂式太陽能，而大型(>750 kW)地面安裝系統則不到增加容量的20%。德國政府在2019年年底公布新目標，到2030年德國的太陽光電將達到98GW，太陽光電的發電量將占德國電力的8.2%，並正研擬取消52GW的躉購制度(Feed-in Tariffs, FIT)上限。

2.美國
(1)致力於擴展屋頂型太陽光電
2019年，太陽光電占美國電力新增容量的40%，而加州的新增容量（3.1 GW）領先於所有州，其次是德州（1.4 GW）和佛羅里達州（1.4 GW）。其中，加州在同年底已達到100萬個屋頂型太陽光電的目標，該州在新建房屋中安裝屋頂型太陽光電的授權已於2020年初生效。此外，美國於年底重啟國家社區合作計畫(National Community Solar Partnership)，並預定在2025年前達成所有美國家庭皆可負擔起太陽能的目標。

(2)太陽光電結合儲能的應用
太陽光電和電池安裝成本的迅速下降，促使美國的太陽光電結合儲能的應用快速成長。2019年，已裝設的太陽光電結合儲能應用從16個增加到38個，而該類型應用因其可靠性及使用上的彈性，故在夏威夷和加州的住宅市場中正快速擴展。

(三)重要技術發展
1.單晶電池鈍化發射極觸點(Passivated Emitter Rear Cell, PERC)技術
2019年，太陽光電電池和組件的效率再創新高，對更高效率太陽光電模組需求促使PERC技術的發展。因為PERC具高效率與更高的經濟效益，PERC的製造商（尤其是中國的LONGi）已對PERC的商業化進行大量投資。單晶PERC是大多數太陽光電商提升產能的發展重點，並且開始進行商業化生產。

2.異質接面電池技術(heterojunction cell technology , HJT)
HJT與其他高效電池技術相比，具效率更高、生產過程中的溫度較低、生產步驟更少等優勢。2019年，許多在中國的公司正在積極研究HJT，其中一些公司已有小型的生產線。同年底，挪威的REC Solar公司在新加坡的太陽光電工廠已開始生產HJT電池和模組。目前，研究人員正致力於試驗堆疊不同類型的電池，如鈣鈦礦結合晶矽或薄膜電池，以開發更高效的新電池技術。


參考文獻
1.REN21, Renewables 2019 global Status Report
https://km.twenergy.org.tw/Data/db_more?id=3657
2.中華民國經濟部網站
https://www.moea.gov.tw/MNS/populace/Policy/Policy.aspx?menu_id=32800&policy_id=9