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      台灣的自然條件而言,太陽光電發電是再理想不過的發電方式,太陽電池經過特殊處理,能夠耐高溫耐高壓,不易損壞,而且在轉換電力的過程,不會產生噪音或任何的有害物質,結合高科技和環保的精神,並能達到節省電費的實用功能。


    
陽光電發電主要是利用太陽電池吸收光能,再將其光能轉換成電能,具有永續利用、受環境和地理限制小、應用廣泛、潔淨無噪音及安全無污染等特性,是眾多再生能源中最具發展潛力的再生能源。夏季同時也是陽光最強,發電量最高的時候,能紓解用電尖峰需求,達到發電的效益。

 

發電原理

      陽光發電系統係由太陽晶片 (solar cell) 以半導體製程製作方式而成,發電原理乃將太陽日照光照射於太陽晶片上,使太陽晶片吸收太陽日照光能透過半導體,使產生負極及正極形成電壓降,再經導線傳送至負載。 

      陽光電模板所產生電力為直流電,若該需求用電需提供電力給家電用品或各式電器交流電使用,則需加裝直 /交流轉換器,將直流電轉換成交流電,才能使太陽光發電所發電力供電至一般家庭用電或其他用電。

組成要件

    太陽電池組列 (Solar Array)、模板支撐架、直流接線箱(Junction Box)、直/交流電力轉換器(Inverter)、變壓器(Transformer) Inverter之輸出端接市電間(是否必要依直/交流電力轉換器規格而定)、直/交流配電盤(Power Panel)。

 監測與展示【包含全天日照計、溫度計、發電資料監測儀表 (各直/交流電表)、資料擷取器、LED展示板】。

 【系統的組成】
 PV系統是由PV陣列 (PV arrays)、直/交流控制盤 (DC/AC control Panel)、轉換器  (Inverters) 組成:

★PV陣列:以單片光電模板開路電壓/短路電流做最完善的串拼配置。

★直流控制箱:整合屋頂上之PV陣列系統,以便利於日後管理與維修。

★交流控制盤:位於換流器旁,以便簡化操作程序,方便偵測系統、管理與維護。

★轉換器:轉換器採小容量分散式系統,避免將來換流器故障修時,造成系統停頓。

★資料擷取:資料擷以工規等嵌入式控制器(Embedded controller)為核心,由串列介面埠(Series port)與光電模組(Module)及綜合電表通訊,透過電腦傳輸,將資料送至顯示器,顯示PV發電資料;並將此資料記錄保存。【資料擷取功能可依安裝單位的需求選購設置】。

★常見的系統設計型式為市電併聯型 (依申請太陽能光發電系統獎勵補助條例市電併聯型系統者),且有逆送電至市電功能者,只需裝置交流電表(ACV),並安裝於直/交流電力轉換器與市電端之間。

系統型式

(一)獨立系統
適用對象:通訊、農林漁牧業用電、緊急防災用電、 離島、高山....等 !

(二)市電併聯系統
適用對象:一般家庭民生用電....等 !

 

專用術語

【太陽能光發電系統的專用術語】
以模板或組列之電氣特性,係指標準測試條件(模板溫度25°C,AM 1.5,1,000W/m2 日照條件下)模板、組列的輸出電氣特性。
(1)太陽光發電系統(Photovoltaic system):以太陽電池組列為主的「再生能源發電系統」。
(2)太陽電池模板(solar module):以太陽電池(Solar cell)經串、併聯封裝製成的發電單元(unit)。
(3)太陽電池組列(solar array):以太陽電池模板經排列及串、併聯組成之發電系統組件。
(4)最大輸出功率(Maximum power, Pmax):太陽電池模板組列於標準測試條件下最大輸出功率。
(5)最大輸出功率電壓(Maximum power voltage, Vmax):太陽電池模板組列於最大輸出功率時電壓值。
(6)仟峰瓦(kWp):以仟瓦為單位的太陽電池組列最大輸出功率。
(7)開路電壓(Open circuit voltage, Voc):太陽電池模板組列於標準測試條件下開路電壓值(電流為零)。
(8)短路電流(Short circuit current, Isc):太陽電池模板組列於標準測試條件下短路電流值(電壓為零)。
(9)最大功率追蹤(Maximum Power Point Tracking, MPPT ):直/交流轉換器以不斷調整輸入電壓或電流的方式,使太陽模板組列可隨時保持在最大功率輸出的功能。

 

答客問

1. 利用「太陽能光發電」能做些什麼事?
答覆:太陽能本身是種完全免費的能源,您只要有發電裝置,那麼電力免費!早期太陽能晶片價格高,  用來發電提供消費性產品使用完全不符經濟效益;比較常見的用途有太空站、衛星的發電,高山、離島、海洋等系統發電,或者手上太陽能手錶、計算機等。
近年來太陽能發電設備價格大幅降低,運用範圍更擴大許多,公共工程用電上像是路燈、號誌,休閒用電像是RV車、遊艇、太陽能車等,個人用電像是手機、手提電腦、太陽能發電機等很多相關產品問世;隨著架設成本降低、市售電力成本提高,家庭用太陽能提供一般用電似乎普遍多了。
 
2. 光電模板跟太陽能熱水器的集熱板有何不同?
答覆:光電模板一般稱作太陽能板也有稱為太陽能電池或者PV板,為一種光電轉換裝置;太陽能模板為以光轉換成電的裝置,而太陽能熱水器是以集熱塗料吸收太陽熱能將水加熱的裝置,兩者是完全不同的。
 
3. 太陽能板發電功率如何決定出來的?
答覆:這是依照ASTM(American Society of Test and Material)E892號測試標準,太陽能板在實驗室中1000W/㎡,25℃下的輸出,因此功率越高者,太陽能板越大。一般而言,現在市售的各廠牌太陽能光電板發電效率相去不遠,以矽結晶光電板而言,以單位面積發電量功率13.5%即為1㎡約135W,架設1KW的太陽能發電系統若採用斜屋頂式面積需約8㎡;若以陣列式面積(需要間隔空間)需約10㎡來架設。
 
4. 太陽能板需要什麼樣的保養?
答覆:幾乎不需要保養,只要保持太陽能面板迎光面清潔即可。  
 
5. 太陽能發電量如何計算?
答覆:太陽能板發電量與日照量成正比,晴天時發電量大,陰天時發電量小;太陽直射時發電量大,日射偏移時發電量小。在台灣因為高山、平地,南、北區域以及夏、冬天不同,日照量不同,發電量也有所差異。一般而言,在台灣北、中部設置每一千瓦的全年平均每日平均發電約為2.5~3.0度(千瓦小時),在南部則約為3.5~4.0度(千瓦小時)左右。(1仟瓦=1KW=1度電)
 
6. 什麼場所不適合太陽能發電?
答覆:太陽能板以接受太陽光的照射產生電力,因此陽光不良的地方不適合安裝,像是落塵量大的公路旁、工廠邊,另如旁有高樓遮擋陽光的空地或房屋;在山區安裝時,則需盡量避開地形的陰影,盡量找開闊日照的地方安裝。
 
7. 日後若安裝容量不足,可以再增加光發電量嗎?
答覆:可以,太陽能發電系統中各個模組都有很標準的介面、相容性高,安裝後若發現容量不足,可以隨時增加,不會發生設備排斥的情形。但建議第一次應把系統考慮周全,因為二次施工,週邊成本必定增加。
 

補助訊息

太陽能光電系統申請獎勵補助條例

一、經濟部能源局(簡稱本局)申請要點:

1.併聯型系統:換流器(Inverter)具有逆送電功能,可操作於併聯模式之太陽光電發電系統。

2.依本要點申請補助條件及對象:中華民國國民、法人、政府、機關、學校或公立醫院,於本要點實施後在台灣或離島地區新設或擴增太陽光電發電示範系統,且未曾獲得本要點補助之系統,得依本要點申請補助。

3.申請補助設置之太陽光電發電系統以新品為限,且其裝置容量應達一峰瓩(1KW)以上

4.申請補助者應於系統設置前檢具下列文件,向本局或受本局委託執行機構提出申請:
(一)申請設置計畫書。
(二)系統設置於建物上者,應檢具該建物權狀影本或登記謄本。
(三)系統直接設置於土地上者,應出具該座落土地權狀影本或登記謄本。
(四)前二款所應提出之文件非申請人所有者,其所有人或管理人出具同意申請人使用之文件;使用期限須在五年以上。
(五)依相關法令規定,應取得之許可或核准文件。
(六)申請須知規定之其他文件。

5.本要點補助標準每峰瓩裝置容量以新臺幣十五萬元為上限,且補助最高不得逾該發電系統總設置費用百分之五十。

6.本局得遴聘政府相關機關(構)代表及專家學者為審查委員,以書面或評選會議方式審查申請補助案件。申請補助案件採書面審查方式者,由委員三人至五人為之;採評選會議審查者,由委員七人至九人組成。委員審議補助案件,應依申請設置計畫書內容、計畫執行能力、示範效果及實際使用效益等項目,進行審查。

7.申請補助案件經審查通過者,應與本局及受本局委託之執行機構共同簽訂補助契約;於系統竣工後二    個月內,依約檢具系統竣工及完成驗收證明表及相關撥款申請文件,經本局審查通過後撥付補助款。受補助者應依約完成太陽光電發電系統之建造,於補助款撥付日後五年內依約配合本局辦理展示活動,並定期提供運轉與維護資料。

8.受補助者於申請補助款時,需提出下列履約保證:
(一)申請人為法人者:應提供補助款總額百分之十之履約保證,保證期間五年,履約保證以銀行本行 本票或支票、設定質權之銀行定期存款單或銀行書面連帶保證為之。但申請人為政府機關(構)、公私立學校、公私立醫院及財團法人者,得提供該機關(構)之履約保證函替代之。
(二)申請人為自然人者:應由一人(含)以上擔任連帶保證人。
(三)保證期間五年。

9.本局及受委託之執行機構得派員,實地抽查接受補助者設置及利用太陽光電發電系統之情形。

10.合約簽定:獲核定補助之申請者,必須履行下列之義務,除有正當理由並獲執行單位同意者外,於接獲通知申請案核定日起最遲二個月內辦理簽訂合約,逾期視同放棄。
(一)應盡義務應依約完成太陽光電發電示範系統之建造,並於顯明處標示「太陽光電發電示範系統 經濟部能源局補助」字樣。 應配合執行五年之示範展示、實地測試,並每半年申報六個月之生產營運資料,包括電能之生產、回售資料及故障頻率等測試數據及使用狀況調查。 應接受作業承辦機構派員實地抽查接受補助之設置利用情形及現場數據之收集。
(二)應履行維持系統安全運轉及維修之義務。 對所申請設置之太陽光電發電示範系統,其系統設計、施工安裝、竣工後之運轉、維護暨系統之一切安全管理,概由申請人負責。
11.受補助者有下列情形之一者,本局應停止撥付補助款,並得追回全部或部分已撥付之補助金額:
(一)未能依補助契約完成太陽光電發電系統建造。
(二)設置或使用情形與申請文件所載內容不符,而影響原補助目的。
(三)未能依補助契約規定,配合展示活動或提供運轉資料,經本局限期履行,屆期仍未履行。

二、申請程序

(一)繳交申請文件:
申請者應備妥申請設置計畫書,並請編頁碼裝訂成冊繳交。申請偏遠及離島地區太陽光電緊急防災發電系統設置補助者一式十份(正本一份,影本九份)、半額補助者一式八份(正本一份,影本七份),以掛號郵寄(以郵戳為憑)或親送「310新竹縣竹東鎮中興路四段一九五號七七館 工研院材料所太陽光電推廣計畫」提出申請。
申請偏遠及離島地區太陽光電緊急防災發電系統設置補助者,其申請相關資料應由直轄市、縣(市)政府函送推薦,中央政府之設施申請設置補助,應由設施管理或使用機關函送申請。

(二)設置計畫書內容應載明下列事項:
1.計畫基本資料
2.基本資料表。
3.設置目的。
4.設置場所。
5.裝置容量。
6.系統設備規格、電力品質及系統安全。
7.系統配置規劃。
8.系統維護規劃。
9.申請補助金額。
10.計畫執行能力 
11.教育示範及推廣效益(半額補助申請案)
12.示範效果及實際使用效益(偏遠及離島緊急防災系統設置補助申請案)

13.附件
(1)設置地點建物及土地權狀影本或登記謄本。
(2)設置建物、土地所有權人或管理人出具同意申請人使用六年以上之文件。若建物為集合住宅則須取得區分所有權人會議同意書。
(3)政府核發之設立登記執照影本,若為個人申請者則附身分證影本。
(4)依相關法令之規定,應取得之許可或核准文件。
(5)其餘申請設置計畫書要求之系統資料。

(三)注意事項:
1.申請設置地點應日照良好,避免蔭影遮蔽。
2.申請系統設置必須符合政府建築法或其他法令之規定。
3.申請設置之系統產品及設計施工,應考慮空間、日照方位、天候、溫度、防潮等因素。
4.偏遠及離島地區太陽光電發電緊急防災系統設置地點,建議考量緊急救災使用效益、該地點遇災害是  否安全並可發揮災害救助或收容效益、能源教育與示範效果等因素。
 
(四)合約簽定
獲核定補助之申請者,必須履行下列之義務,除有正當理由並獲執行單位同意者外,於接獲通知申請案核定日起最遲二個月內辦理簽訂合約,逾期視同放棄。

A.應盡義務
應依約完成太陽光電發電示範系統之建造,並於顯明處標示「太陽光電發電示範系統經濟部能源局補助」字樣。
應配合執行五年之示範展示、實地測試,並每半年申報六個月之生產營運資料,包括電能之生產、回售資料及故障頻率等測試數據及使用狀況調查。
應接受作業承辦機構派員實地抽查接受補助之設置利用情形及現場數據之收集。
應履行維持系統安全運轉及維修之義務。
對所申請設置之太陽光電發電示範系統,其系統設計、施工安裝、竣工後之運轉、維護暨系統之一切安全管理,概由申請人負責。

B.履約保証
申請人為法人者:應提供補助款總額百分之十之履約保證,保證期間五年,履約保證以銀行本行本票或支票、設定質權之銀行定期存款單或銀行書面連帶保證為之。但申請人為政府機關(構)、公私立學校、公私立醫院及財團法人者,得提供該機關(構)之履約保證函替代。
申請人為自然人者:應由一人(含)以上擔任連帶保證人;保證期間五年。

C.違約處理
經濟部能源局得派員實地抽查接受補助太陽光電發電示範系統之設置及利用情形,受補助者有下列情形之一者,該局應依約追回全部或部份已撥付之補助金額:
未能依約完成太陽光電發電示範系統建造者。
設置或使用情形與原核定內容不符,而影響補助目的者。
未能依約配合示範展示活動或提供運轉資料,經作業承辦機構催告限期履行,仍未履行者。

(五)申請補助款核撥
受補助者應提供相關資料,依約向經濟部能源局提出補助款之請款事宜。補助款之計算,以查核結果核算之;最高不得逾本要點發電系統設置補助標準之上限。
申請撥款文件:
A.補助款核撥申請書。
B.補助款領據。
C.系統竣工及完成驗收證明表。
D.履約保證文件。
E.系統支出憑證(統一發票或收據影本)。
F.依建築法取得之使用執照影本(免建造執照、雜項執照者免附)。
G.台電電源引接同意文件影本(獨立系統者或經台電認定免申請引接同意  者免附)。
H.依法登記開業之建築師或土木技師或結構技師簽證文件影本及函送該管直轄市、縣(市)政府備查文件影本。

 


    
 


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