第二課、太陽能發電系統

太陽能小教室彙整了一些關於太陽能的基礎知識與常見問題，適合第一次接觸太陽能，或是有意向設置太陽能發電的朋友。

Q1. 太陽能板的生產？

太陽能板的最主要原材料是矽礦、砂礦（Polysilicon），從原礦提煉出矽晶體（Ingots），以先進技術加工製程矽晶圓（Wafers），再封裝成單個太陽能電池片（Solar Cell），最後組裝成太陽能模組（PV Module）。

Q2. 太陽能板的種類？

最常見的太陽能模組有三大類，依據不同原料配方與工業生產製程產出，分為單晶矽太陽能模組（Mono Crystalline Solar Module）、多晶矽太陽能模組（Poly Crystalline Solar Module）與薄膜太陽能模組（Thin Film Solar Module），由於優異的發電效益以及成本的降低，目前以單晶矽太陽能模組為市場主流。

Q3. 太陽能發電系統介紹？

從簡單的架構說起，一個發電迴路系統有發電端與用電端，發電端這裡以太陽能發電為代表，當陽光照射太陽能板就會於正負極產生電壓（電位差），接上迴路就會有電流，流經用電端可能是一個電燈泡、或是任何家電，如下圖所示：

現實環境稍微複雜，太陽能發電為直流電迴路，而用電端多為交流電迴路，所以需要在兩者之間設置一個變流器（或稱逆變器、Inverter），變流器是太陽能發電系統除太陽能模組之外最關鍵的設備，將直流電轉交流電，如下圖所示：

一個系統通常有多個發電裝置，因此需要有直流電箱（DC BOX）專職處理直流電迴路串並聯的工作；用電端同樣也會需要交流電箱（AC BOX）來進行配輸電力給多個交流電迴路，如下圖所示：

電無法自動儲存，想要將發電端多餘的電存儲起來，就需要有專職儲能工作的儲能系統，例如蓄電池，真實特別是大型儲能複雜得多，下圖是很簡單的示意圖：

另一種高效率使用電力的方式，就是直接將發的電併聯接入電網，由專業的電力公司進行統一電力調配或儲存工作，也就是FIT（Feed-In Tariff，上網電價或躉購機制），將電賣給電力公司，如下圖所示：

Q4. 太陽能發電用途？

1.發電自用

又稱「自發自用」，自己發的電自己使用，可以避免經過長距離傳輸轉換導致電力流失，是最有效的運用方式，選擇「發電自用」通常還需考量：

（1）發的電是否用得完？

（2）發的電若用不完，是否要儲存？

（3）公司是否需要再生能源憑證，作為使用綠電的證明？

2.躉售電力

將電賣給電力公司，是另一種高效率使用電力的方式，就是直接將發的電併聯接入電網，由專業的電力公司進行統一電力調配或儲存工作，也就是FIT（Feed-In Tariff，上網電價或躉購機制），選擇「躉售電力」通常必須考量：

（1）電力售出的單價？與發電成本相比是否划算

（2）FIT合約保障期間？

（3）FIT簽約的條件？