太陽能電池跌價法則話從頭史旺森談“史旺森定律”

2017-12-04 10:36:17 科技新報　點擊量：評論 (0)

談到半導體就想到摩爾定律，而在太陽能領域，也有相對應的史旺森定律（Swanson’slaw），這個定律敘述當太陽能電池面板生產量越多，廠商累積的經驗越豐富，成本也就越下降。定律的名稱，是來自于美國龍頭晶

談到半導體就想到“摩爾定律”，而在太陽能領域，也有相對應的“史旺森定律”（Swanson’slaw），這個定律敘述當太陽能電池面板生產量越多，廠商累積的經驗越豐富，成本也就越下降。定律的名稱，是來自于美國龍頭晶矽太陽能廠太陽能源（SunPower）創(chuàng)辦人理察&dot;史旺森（Rid“Dick”Swanson），但是史旺森本人卻說：“這定律不是我發(fā)明的。”

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“史旺森定律”，或是應該正名為學習曲線定律，是這樣描述太陽能產業(yè)的：當太陽能電池模組累積產量加倍，價格平均會下降約20%。史旺森表示，這個定律從太陽能產業(yè)發(fā)展初期就相當準確，到了現(xiàn)在也還是一樣適用，唯一的問題是，這個定律不該以史旺森命名，因為不是他發(fā)明這個定律的，但經年累月以來，產業(yè)界都把這條定律和他連結在一起，2017年11月，史旺森特別發(fā)布文章以正視聽。

理察&dot;史旺森。（Source：德拉瓦大學）

那么這條定律又是從哪來的？史旺森話說從頭，他最早是在1975年聽到這條學習曲線定律，當時是在光電專業(yè)論壇（Photovoltaic Specialists Conference），來自德州儀器（Texas Instruments），日后就職于美國能源部的講者保羅&dot;梅考克（Paul Maycock），告訴與會者了解學習曲線對產業(yè)有相當大的幫助。說明學習曲線就是：價格的對數(shù)，與累積總產量的對數(shù)，成一個比例關系。保羅&dot;梅考克之所以對學習曲線有如此了解，來自于當年德儀身為芯片大廠，在芯片制造過程累積的經驗，當時德儀發(fā)現(xiàn)這個學習曲線關系后，就用來預測未來芯片的成本。

目前也在能源部工作的羅伯&dot;馬高利司（Robert Margolis）則于2002年在其哈佛博士學位論文《了解能源領域科技創(chuàng)新：以光電為例》（Understanding Technological Innovation in the Energy Sector:The Case of Photovoltaics）中闡述，幾乎所有制造業(yè)產品，在學習曲線圖上，也就是價格的對數(shù)與累積總產量的對數(shù)，都成一個固定的比例關系，那就是累積總生產量倍增時，生產成本就會下降20%。

學習曲線定律也是各國政府之所以敢于大力補貼太陽能的原因，因為補貼使總產量拉高，最終會增快太陽能降價的速度，而很快不用補貼，2011年以后太陽能產業(yè)的發(fā)展正印證了這個理論。太陽能的確在各國政府補貼引爆大規(guī)模量產后，很快大降價，如今在世界各地的太陽能標案連續(xù)開出新低價，越來越多地區(qū)太陽能達到電網平價，已經很快就不再需要補貼。

但是學習曲線定律為何不是叫“德儀定律”，或是以論文作者馬高利司為名，而和史旺森扯上關系呢？這來自一場不怎么美麗的誤會。史旺森于1985年接受美國能源部及電力研究院（ElectricPowerResearchInstitute）資助創(chuàng)立太陽能源，成為全球發(fā)展太陽能的先鋒，1990年代到2000年代初期，當時太陽能價格極高，太陽能產業(yè)主要只在航太等專業(yè)領域應用，產業(yè)發(fā)展并不被看好；當時為了闡述太陽能產業(yè)的發(fā)展?jié)摿Γ谠S多發(fā)布會，引用德儀學習曲線，說明太陽能未來也可以是普及的能源。

當時記錄他演講的記者，由于沒有產業(yè)界的背景知識，不知道他引述的學習曲線最初來自德儀，竟以為是史旺森本人發(fā)現(xiàn)的，于是撰寫報導時，就稱之為“史旺森定律”，而這條曲線又相當引人注意，于是一傳十、十傳百，這下整個產業(yè)界都知道“史旺森定律”，而且還成為太陽能產業(yè)的專屬定律，事實上學習曲線定律的發(fā)現(xiàn)與史旺森無關，他只是轉述，而學習曲線定律也不只適用于太陽能產業(yè)，而是所有制造業(yè)。

在產業(yè)界有一條以自己為名的定律應該是很光榮的，不過在史旺森的例子，卻是很尷尬的事，因為盡管媒體與大眾瘋炒史旺森定律，甚至連太陽能源本身都很樂于拿史旺森定律跟摩爾定律相提并論，提升公司的權威感，但是，整個產業(yè)界致力于研究成本下降預測的專家，統(tǒng)統(tǒng)都知道這條曲線的發(fā)現(xiàn)跟史旺森無關，于是他只好特別為文澄清。

雖然史旺森定律之所以叫史旺森是一場烏龍，但是定律本身的內容則無庸置疑地準確，因此史旺森也預期，未來太陽能電池模組的價格，仍然會依照學習曲線定律下降，在當前太陽能出貨量遠較過去激增的情況下，太陽能進一步降價速度也相當可期。史旺森認為，即使沒有補貼，太陽能也很快就會成為最便宜的電力來源。

以如今占太陽能電池市場約三分之一的鈍化發(fā)射極背面接觸（Passivatedemitterandrearcell，PERC）太陽能電池為例，2年前市場規(guī)模僅5吉瓦（gigawatt），2017年市場規(guī)模預期將有35吉瓦，累積總產量已超過“倍增再倍增再倍增”，若以史旺森定律推估，成本將低于下降2成再2成再2成，即只剩原本的51.2%不到。

在產能大量開出使得總累積產量倍增速度加快的現(xiàn)況下，史旺森的樂觀預估在模組部分很快就會成真。不過，史旺森定律只適用于模組硬件制造部分，如今太陽能成本已經大多來自“軟”成本，尤其是行政、行銷、財務等成本，這些部分不受史旺森定律影響，未來太陽能成本將如何進一步下降，有賴于該如何簡化行政程序等制造以外的因素。

（本文經科技新報授權轉載）

原標題:太陽能電池跌價法則話從頭，史旺森談“史旺森定律”