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太陽光電發電系統
 
 
 
太陽光電發電系統
 
 
太陽光電(Solar Photovoltaics)是一種將光能(光子,Photon)轉換為電能(Voltaics)的技術,它是太陽能的一種
能源(風力及太陽熱能亦是屬於太陽能源)。
 
由半導體矽晶滲入硼及磷形成P及N Type 晶矽薄片構成太陽能電池(Solar Cells 或稱PV Cells),即為此種光
電轉換的元件。除了非晶矽(amorphous)太陽能電池外,發電效率較高的晶矽太陽能電池有單晶矽
(Monocrystalline)和多晶矽(Polycrystalline),此種晶矽太陽能電池單一電池的開路電壓(Voc)約0.6V,其電流
由面積大小,轉換效率和光的強度(日照強度)決定。
 
單晶矽太陽能電池光電轉換效率約15~19%,多晶矽太陽能電池約14~17%。轉換效率是指投射在太陽能電
池表面積的光能所能釋放出的電能。為達到適用的發電元件晶矽太陽能電池通常需要串並聯或作必要的裁切
組成太陽能光電模組( Solar Module或pv Module),或稱為光電板。光電板的效率主要決定於所採用的太陽
能電池效率等級,封裝材質及封裝技術。
 
             

由於光電板是要使用於室外各種氣候環境下至少25年的使用週期,為保彰產品可靠度國際專業認證單位依IEC

,UL等相關標準對光電板封壓廠商產製的個別光電板作可靠度認證,一般涵蓋下列主要項目:

 

標準工作環境下的發電性能、絕緣測試、低照度下的發電性能、室外曝曬測試、熱耐度、冷熱循環、濕度、

機構強度、冰雹撞擊等。

 
欲從光電板規格書看出它的轉換效率算法如下(以Bosch Solar M240為例):
假設該光電板規格數據為STC條件下: (STC: Standard Test Conditions 溫度: 25oC,
日照度: 1000W/m2,太陽光譜Air Mass : 1.5)
Imp=7.95A   Vmp=30.2V  Pmax=240 W
Panel length=1.662m,  Panel width=0.992m  Panel area=1.648704m2
Panel power per m2=Pmax/Panel area=145.569W/m2
Module efficiency=Panel power/solar radiation power =145.569W/m2∕1000W/m2=14.5569%
 

在每一晴朗天的日照曲線約略如下:

 
估算每天的等值最大日照小時數( Peak Sun Hours)乘以光電系統的額定發電量( Wp,Watt Peak)
再扣掉Inverter轉換效率損失,光電板串接匹配損失,線損及溫度系數折損等即可得該天的發電量。
 
  
 

由於太陽能光電板只做即時的光電能量轉換,利用太陽能光電板組成的光電組列來發電,如果沒有即時消

耗掉,它必須將產生的電力儲存於電池或直接饋入電力公司的電力網路。將電力儲存於電池的太陽光電發

電系統稱為獨立型發電系統( Stand Alone pv Power System),將發電量饋入電力公司電力網路的稱為市

電倂聯型發電系統( Grid Connection pv Power System)。

 
 
 

市電倂聯型發電系統大多裝設於推展清潔能源,降低CO2排放的已開發國家,獨立型發電系統則較多裝設於電

力缺乏的基礎建設較落後的國家或偏遠地區做為電力來源。目前全球太陽光電發電應用以併聯型發電為主要

市場,約占太陽能光電板發電應用市場的90%。而併聯型發電系統主要成本為光電板,故有所謂BOS (Balance

 of System),是指光電板以外的所有系統元件,包括:太陽能電力轉換器(或稱逆變器或電力調節器或直流交

 流變流器),固定金屬支架及基座,電盤及保護器件,電力監測及線材和安裝等。其電力方塊如下圖:

 
  
 
併聯型光電系統雖然主力元件是光電板,但是系統的穩定與效能卻是主要決定於太陽能電力轉換器的品質好
壞,選用高品質的太陽能電力轉換器在整體系統的裝設成本增加有限但是卻可以帶來許多好處:包括降低故
障維修費用,減少故障停止發電損失,增長運轉壽命等。
 
本公司提供獨立型,市電倂聯型及與風力機,燃料電池或備用電力混合式的各種乾淨能源發電系統,從
規劃、設計、安裝、測試,併網運轉的全套系統服務,同時也提供光電板,pv inverter,日照儀器等世
界領導廠牌高品質系統元件供客戶搭配使用並提供最專業的技術支援。
 

 

 

 
   
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