太陽能光伏（PV）市場規模及份額，按技術（晶體矽和薄膜）、安裝類型（地面安裝、屋頂安裝和漂浮式光伏）、最終用戶（住宅、商業、工業和公用事業）、組件（太陽能組件、逆變器、系統平衡設備、儲能係統和太陽能追蹤器）劃分－全球供需分析、成長預測、統計報告（2026-2036年）

太陽能光伏（PV）市場展望：

2025年，太陽能光電（PV）市場規模為9,799億美元，預計到2036年將超過2.24兆美元，在預測期（即2026年至2036年）內，複合年增長率為7.63%。 2026年，太陽能光電產業規模估計為1.07兆美元。

供應鏈圖譜：

主要國家的零件製造和貿易動態

太陽能光電市場是清潔電力生產的基石，也是實現2050年永續能源轉型和淨零排放目標的關鍵。光伏供應鏈始於多晶矽（或稱為多晶矽）的提煉，多晶矽由冶金級矽（MGS）和晶體矽（c-Si）製成。 2020年全球光電模組出貨量中約96%採用c-Si技術，該技術是將多晶矽塊熔化成錠，再切割成薄片，最後將薄片加工成光伏電池和光伏模組。其他光伏模組則採用碲化鎘（CdTe）技術，其中美國採用率較高（16%，而全球平均為4%），其餘84%為c-Si技術。

美國光伏供應鏈動態：

太陽能光電市場在美國減少溫室氣體排放和最大限度降低氣候變遷影響的努力中發揮關鍵作用。數十年的創新和迄今為止成本的大幅降低，使光伏發電成為最經濟實惠的發電方式之一。為了擺脫對中國原料供應及其對美國製造業的影響，美國正努力將光伏供應鏈納入國內。美國擁有一定的薄膜碲化鎘（CdTe）組件生產能力，無需依賴從中國進口原料。超過16%的CdTe組件裝機量均由一家美國公司供應，該公司在美國本土生產的CdTe組件占美國總裝機量的三分之一。鑑於美國經濟正緩慢地向脫碳方向發展，包括CdTe在內的任何替代技術都不太可能在2050年之前完全取代傳統發電方式。

2010年，太陽能發電佔新增發電裝置容量的5%，而到2024年，這一比例上升至58%，在美國62.8吉瓦的總發電量中，太陽能發電量高達36.4吉瓦（幾乎是2023年18.4吉瓦的兩倍）。如下圖所示，預計在一切照舊的情況下，到2030年全球太陽能發電裝置容量將達到200吉瓦直流電；而在全球脫碳情境下，到2030年這一數字可能超過500吉瓦直流電。

2022年國內原料、錠塊及晶片產量

美國電力脫碳需要大幅加快光電發電的年度部署。在正面的脫碳情境下，預計到2030年，太陽能裝置容量將比2020年的19吉瓦直流電成長四倍。根據美國太陽能產業協會（SEIA）的數據，2023年新增光伏裝置容量40.3吉瓦直流電，累計裝置容量達186.5吉瓦直流電。儘管光電發電的普及率不斷提高，但2023年太陽能發電僅佔總發電量的5.6%，夏季淨發電量的11.2%。約有22個州的太陽能發電量至少佔其總發電量的5%，其中加州以28.2%的比例位居榜首。同時，儲能部署也在快速成長，2023年併網新增儲能容量26.0吉瓦時（GWh）或8.8吉瓦交流電（GWac），較去年同期成長34%。展望未來，在一切照舊的情況下，全球光伏發電出貨量預計將達到約 200 GWdc，而全面脫碳路徑可能會使到 2030 年的裝置容量超過 500 GWdc，這凸顯了實現氣候目標所需的增長規模。

策略、行動與建議：

生產稅收抵免 (PTC) 和投資稅收抵免 (ITC) 是美國主要的框架政策。然而，直接支持政策方面最顯著的變化發生在 2022 年，當時推出了《通貨膨脹削減法案》(IRA)。該法案是一項聯邦法律，旨在擴大貸款、撥款和稅收抵免範圍。這對以社會公平的方式促進小型和大型光伏製造和安裝至關重要。該法案已批准了 3,700 億美元的投資，美國環保署的溫室氣體減排基金也撥款 70 億美元用於資助相關項目。

愛爾蘭共和國政府提供以下太陽能生產獎勵措施：

來源：歐洲光伏技術與創新平台

適用於個人退休帳戶（IRA）範圍內光伏發電的稅收抵免摘要。 MPTC = 製造業生產稅收抵免，PTC = 生產稅收抵免，ITC = 投資稅收抵免，GHG = 溫室氣體

來源：歐洲光伏技術與創新平台

美國於2018年開始組裝c-Si光伏組件，當時使用的是進口電池。到2020年，美國光電模組的組裝量達到4.3吉瓦直流，比2019年成長了24%。這一成長主要得益於First Solar公司策略性地將產能翻倍。隨著光電需求的持續成長，更多發展國內製造的機會將會出現。 2021年實施的進口限制措施（可能與中國企業有關）將不可避免地加強美國光伏供應鏈。美國一些主要的矽晶圓生產商包括：位於密西根州的Hemlock公司（年產能3.5萬噸）；位於田納西州的Wacker公司（年產能2萬噸）；REC Silicon公司（在華盛頓州擁有一座年產能1.6萬噸的工廠，在蒙大拿州擁有一座年產能4000噸的工廠）； Hemlock、REC 和 Wacker 已根據第 48C 條獲得稅收抵免，這隨後有助於擴大了多晶矽的生產能力。

來源：美國能源資訊署

根據美國能源資訊署 (EIA) 的數據顯示，美國零售電力銷售額為 38,610 億美元，較 2022 年的 660 億美元顯著成長。零售銷售額包括淨進口額，即進口額減去從墨西哥和加拿大出口的電力額。

2023年美國零售電力客戶的電力銷售額及佔總銷售額的百分比

光電模組製造能力比較分析：

對多晶矽生產進行自上而下的分析

高純度多晶矽通常透過提煉冶金級矽獲得，冶金級矽用於製造太陽能晶片、矽膠、半導體和鋁合金。為了確保供應和純度，冶金級矽供應商通常會進行後向整合，並擁有相當一部分石英礦。此外，冶金級矽的加工通常是高能耗的，因此必須在電力資源豐富且價格合理的地區生產，例如馬來西亞、挪威、美國和中國新疆地區。目前，中國在太陽能光電市場佔據主導地位，擁有全球超過70%的冶金級矽產能，其中十家中國公司佔了國內產能的35%，而排名前五的公司則佔了約25%的產能。

資料來源：美國能源部

晶體矽和碲化鎘的生產和全球貿易：

2020年，美國進口的晶體矽（c-Si）和碲化鎘（CdTe）組件中，超過75%來自東南亞三個國家－越南、馬來西亞和泰國，其餘來自韓國。這些東南亞國家嚴重依賴上游的中國供應鏈。截至2020年，美國的矽太陽能電池產能有限。然而，美國本土的後續製造產業發展迅速，對該國激增的太陽能需求起到了關鍵作用。根據美國太陽能產業協會（SEIA）統計，2019年美國太陽能裝置容量達8.6吉瓦，年增21%。

資料來源： NREL 對 (Smith et al. 2021) 的更新

由於全球光電供應鏈存在許多缺口，例如高昂的資本支出和勞動成本，西方國家幾乎所有晶體矽（c-Si）原料和組件都依賴從東南亞國家進口。這些進口成本約佔總製造成本的11%。加強國內光電供應鏈建設將顯著降低這些成本。透過晶圓和晶錠組裝線的自動化，可以有效降低成本差距。 2024年2月，First Solar宣布計畫在美國投資100億美元用於碲化鎘（CdTe）薄膜光電技術。 2023年的回顧性數據顯示，該項目將為組件產能增加27.5億美元的價值、9億美元的經濟價值和20億美元的產值。

錠塊和晶片

2020年，十家中國企業生產了全球98%的太陽能矽片，其中隆基、協鑫和中環三家企業佔了71%的產能。從2016年到2020年，上述企業的總產能從29吉瓦直流（佔全球產能的29%）成長到173吉瓦直流（佔全球產能的58%）。這一趨勢與單晶矽光電模組市場份額的快速成長相呼應。此外，中國七個省份共分配了10吉瓦直流的矽片產能。值得注意的是，位於上海以北的江蘇省佔中國矽片總產能的28%，而東亞地區則貢獻了全球10吉瓦直流的矽片產能。總部位於中國的晶科能源宣布計畫在越南建造一座年產能7吉瓦直流的矽片和矽錠生產廠。此舉旨在簡化馬來西亞的電池生產流程和美國的組件組裝流程。該公司表示，該計畫於2020年啟動，旨在繞過美國對進口原材料的貿易限制。這項策略擴張凸顯了該公司在應對不斷變化的貿易格局的同時，致力於建立穩健供應鏈的努力。

模組和電池

自新的製造業稅收抵免政策實施以來，大量投資湧入，用於建造和擴展整個太陽能組件供應鏈，包括矽錠、組件、矽片和電池。在聯邦製造業激勵政策出台之前，多晶矽產能約為16.6吉瓦（約41,500噸/年），組件產能約為7吉瓦/年。電池製造自2019年以來首次回流國內，預計2025年底將有更多電池產能投產。迄今為止，組件產量成長迅猛，從聯邦製造業稅收抵免政策實施前的7吉瓦攀升至2024年12月的44.4吉瓦，增幅超過500%。

美國光伏組件供應鏈總規模（包括已投產、正在建造和已公佈的項目）估計達到81.6吉瓦。由於合規週期、許可證審批、建設和調試等環節，光伏組件供應鏈的建立是一個緩慢的過程。供應鏈越往上游，建設週期越長。預計未來幾年，新工廠的擴建工作將持續進行。

太陽能光電市場的指數級成長正對全球半導體太陽能光電市場產生正面影響。 2022年，半導體裝置是全球第33大貿易產品，貿易總額達877億美元。 2021年至2022年間，光電/光敏/LED半導體貿易額成長21.9%，從720億美元增加至877億美元，佔全球貿易總額的0.37%。

光電和LED半導體裝置全球貿易的年增長率

資料來源： OEC

光電/LED半導體裝置全球貿易

資料來源： OEC

光伏裝置壽命終止（EOL）

隨著全球對電網脫碳的日益重視，太陽能發電和儲能能力也隨之大幅提升。舉例來說，為了實現脫碳目標，美國必須在2025年至2030年間每年新增30吉瓦交流電（GWac）的裝置容量。 2021年，美國新增太陽能裝置容量19吉瓦，累計裝置容量已達100吉瓦。這意味著未來幾年，新增太陽能係統的安裝量可能會大幅成長。

光電系統的使用壽命約為25-35年，但部分系統組件（包括光電模組）已進入廢棄物處理流程。此外，光電模組的報廢原因包括天氣損壞、製造缺陷或安裝錯誤。 2050年底，美國每年報廢光電模組的數量將占到城市電子垃圾總量的12%。光伏組件材料中99%為無害物質，95%可利用現有技術完全回收。這為低影響、安全的報廢組件處理方法奠定了堅實的基礎。然而，目前的報廢組件處理流程不利於回收。廢棄物產生者回收光伏組件的成本為每個組件15-45美元，遠高於每個組件1-5美元的填埋費用。這反過來可能會影響聯邦和州政府關於廢棄物處理的政策。

來源：國際再生能源總署

行動計劃覆蓋範圍

2021年6月，太陽能技術辦公室（SETO）發布了一份資訊徵詢書（RFI），旨在收集光伏廢棄物管理領域對報廢光伏設備處理關鍵挑戰的回饋意見。透過收集到的回應、專家訪談和文獻綜述，確定了潛在的研究領域，以簡化和優化光伏設備報廢處理流程。回覆強調了政策在報廢光伏設備處理中的作用，以及開發分離技術以提高材料回收率的重要性。

在聽取利害關係人對硬體設計、資料收集和分析方面普遍存在的挑戰的意見，並確定能源部在產品生命週期結束管理中的作用後，SETO 於 2021 年推出了一項五年行動計畫。

2021年多年期專案計畫是根據2021年光伏產品報廢研討會和資訊徵詢書（RFI）的回饋意見制定的。該計劃重點關注以下循環經濟推動因素：

• 資料收集與分析：基於模擬的廢棄物體積和處理方式，顯然需要切實可行地進行廢棄物收集、分類、運輸和材料回收工作。 SETO 的目標是建立一個獨立的資料庫，在 2025 年底前收集 10 兆瓦光伏系統報廢數據，並實施全面的數據標準。此外，非機密數據將向廢棄物管理、太陽能和政策制定領域公開。
• 硬體開發與製程研究：SETO 強調提高原料和能源利用效率，從而最大限度地減少報廢材料處理所需的資源，並延長組件壽命。 SETO 建議將報廢的鋼、銅和鋁出售給廢棄太陽能光電市場。然而，從金屬化層中回收銀以及分離聚合物和複合材料（包括背板）是材料回收可能面臨的挑戰。提高回收率並降低迴收成本的研究可望改變太陽能光電回收的經濟格局。