鉅大LARGE | 點擊量:927次 | 2020年04月14日
改善逆變器/電池/監控平臺配置 太陽能系統轉換效率再升級
太陽能(Photovoltaic,PV)發電系統轉換效率再升級。在相同建置面積下,太陽能發電系統整合商應選用高光電轉換效率的電池板,并采納具備最大功率追蹤功能的逆變器,同時做好電力監控與管理,方能最大化系統產出的電能并減少異常損壞造成的電力損失。
在相同地理環境與占地面積下,若要使太陽能發電系統產出電能新增,須掌握多項因素,包含要注意系統配置的方式,找出如何提高太陽能板轉換效率的方法,另外還有一項關鍵因素,就是如何提升逆變器的轉換效率。
因此,各家逆變器制造商在器材設計上,不僅要選擇高效率元件,以新增轉換效能,同時還有許多地方須注意。本文針對逆變器設計再進化的主題進行剖析,并供應太陽能系統選用逆變器的重點方向。
地理/技術條件兼具臺灣太陽能發展前景看好
臺灣為海島型國家,初級能源極少,國內能源供給有99%以上仰賴進口,且石化能源依存度高,因而造成溫室氣體二氧化碳(CO2)排放量逐年升高,驅使政府積極發展再生能源,以降低溫室氣體CO2的排放量,期望能提高臺灣能源自主性,并促進能源永續發展。
太陽能是一種取之不盡用之不竭的再生能源。臺灣因有北回歸線經過,緯度偏低接近赤道,日照量充足,且從太陽能板、逆變器至土木工程與安裝,在國內已有良好供應鏈,因此非常適合發展太陽能發電系統。經濟部能源局所推廣的陽光屋頂百萬座計劃,現階段以鼓勵屋頂型太陽光電系統為主,并結合躉購費率機制(表1),規畫于2030年推廣太陽能光電發電系統設置容量達到6.2GW。
一般晶矽(Silicon)太陽能板有供應10年90%及20年80%輸出效能保固,目前多晶矽與單晶矽太陽能板產品在標準測試條件下(照度1,000W/m2、空氣大氣光程AM1.5、溫度25℃),其光電轉換效率已分別提升至13.6%與14.36%以上,而太陽能板價錢會隨光電轉換效率越高而越貴,但高轉換效率的太陽能板,于相同面積下可產出更多電能。
太陽能發電系統在相同建置面積中,若要使系統效能倍增產出更多潔凈電能,須注意以下幾點,包含太陽能發電系統的配置、太陽能板之光電轉換效率、逆變器控制技術和電能轉換效率。
分散式系統配置穩定度高
國家發展太陽能發電是為了出現更多潔凈能源,并降低石化燃料使用,以減少CO2之排放量;而業主裝設太陽能系統,是為出現更多電能以新增營收。
在太陽能發電系統配置上,要減少太陽能板至逆變器的距離,以降低線路損失;線路配置時,須有良好包覆,防止電線長時間受風吹、日曬及雨淋造成絕緣劣化,使之出現接地阻抗過低與漏電等危險,造成逆變器功能受損;如設于落雷地區,應加裝避雷裝置,防止雷擊損壞太陽能板與逆變器,使之無法發電。
目前許多國內太陽能發電廠裝置容量在100-500kW區間中,若案廠裝置容量為499kW,可安裝較集中型的大功率逆變器100kW共五臺,或采用分散式較小功率的逆變器10kW共五十臺來組成。當集中型大功率逆變器一臺解聯時,將會損失約20%的發電量;反之,當分散式較小功率的逆變器一臺解聯時,只損失約2%的發電量。因此,分散式具有穩定度高與降低損失風險之優點。