太阳能电池模组及系统

太 陽 能 電 池 模 組 及 系 統 太 陽 能 電 池 模 組n 將 太 陽 能 電 池 胞 、 封 合 材 料 、 保 護 用 強 化 玻 璃 、保 護 用 背 面 片 、 金 屬 外 框 架 、 以 及 外 接 導 線 等 ，層 積 式 堆 疊 而 成 的 模 組 次 系 統 。n 太 陽 能 電 池 模 組 製 程 包 括 層 積 組 合 及 硬 化 兩 大製 作 流 程 。n 在 層 積 組 合 處 理 方 面 ， 有 堆 積 處 理 、 真 空 處 理 、加 壓 處 理 等 三 大 處 理 製 作 流 程 。 n 在 硬 化 處 理 方 面 ， 則 有 紫 外 線 固 化 以 及 熱 固 化等 兩 種 。 硬化處理層積 (Lay-up)抽真空 (Vacuum)加壓 (Press)硬化 (a) 標準硬化型 ( 層積組合 + 硬化分段型 ) 層積組合處理 層積 (Lay-up)抽真空 (Vacuum)加壓硬化 (Press) (b) 快速硬化型 ( 層積組合與硬化一體型 ) 太 陽 能 電 池 模 組 組 成真空加壓 加熱 背面保護片EVAEVA太陽電池胞 強化玻璃 太 陽 能 電 池 模 組 國 際 認 證 標 準n 國 際 電 氣 技 術 標 準 協 會 (IEC)n 德 國 TUV萊 因 認 證 標 準n 日 本 JET認 證 標 準n 美 國 UL/ASU認 證 標 準 主 要 的 認 證 標 準 項 目1.目 視 檢 查 測 試 標 準 。2.環 境 測 試 標 準 。3.絕 緣 測 試 標 準 。4.壽 命 測 試 標 準 。 5.公 稱 操 作 電 池 溫 度 測 試 標 準 。6.溫 度 反 應 測 試 標 準 。7.在 標 準 測 試 環 境 之 下 及 在 操 作電 池 溫 度 之 下 ， 性 能 測 試 標 準 。8.抗 紫 外 光 線 測 試 標 準 。9.溫 度 係 數 測 試 標 準 。10.在 戶 外 曝 曬 測 試 標 準 11.靜 電 測 試 標 準 。12.光 譜 反 應 測 試 標 準 。13.最 大 功 率 測 試 標 準 。14.在 低 輻 射 光 照 射 下 測 試 標 準 。15.熱 循 環 測 試 標 準 。16.熱 點 耐 久 性 測 試 標 準 。17.濕 熱 或 濕 冷 測 試 標 準 。18.旁 路 二 極 體 熱 測 試 標 準 。19.漏 電 流 測 試 標 準 。20.外 引 線 端 強 度 測 試 標 準 。21.冰 雹 測 試 標 準 。 22.機 械 負 荷 測 試 標 準 。 n 一 般 太 陽 能 電 池 模 組 的 製 造 商 ， 必 需 透 過 生 產區 域 及 國 際 認 證 制 度 所 認 可 的 單 位 ， 進 行 一 系列 的 檢 驗 測 試 後 ， 並 取 得 工 廠 檢 查 報 告 書 、 證明 書 、 檢 驗 報 告 書 、 以 及 驗 證 書 等n 製 造 商 取 得 這 些 報 告 書 以 及 檢 驗 書 之 後 ， 才 可將 其 產 品 輸 入 當 地 太 陽 能 電 池 發 電 應 用 系 統n 太 陽 光 電 發 電 系 統 或 光 伏 特 發 電 系 統 基 本 構成 組 件 ：n 太 陽 電 池 元 件 陣 列n 直 /交 流 轉 換 器 的 電 力 調 節 器n 系 統 控 制 器n 併 聯 保 護 裝 置 n 配 電 盤 的 配 線 箱n 蓄 電 池 太陽能電池模組逆流抑制型二次電池模組量測電路電壓穩定電路( 儲存電力 ) 入射太陽光 n 太 陽 電 池 元 件 與 建 築 物 相 互 結 合 ， 所 構 成 的 太 陽 光 電 發 電 系 統 應用 ， 將 是 未 來 產 品 應 用 設 計 的 主 流 概 念 ； 此 產 品 建 築 一 體 化 光伏 特 電 池 系 統 或 建 築 一 體 化 太 陽 光 電 發 電 系 統 (Building Integrated PV System, BIPV) 。 n 一 體 化 太 陽 光 電 發 電 系 統 (BIPV) 的 優 點 ：n 彈 性 化 的 空 間 設 計n 安 靜 而 無 噪 音 性 n 環 保 與 節 能 功 效n 輔 助 性 電 力 系 統n 系 統 使 用 壽 命 長 久 的 太陽能電池模組室內配電盤 電力轉換器電錶記錄器(a) 住宅用光伏特發電系統 太陽能電池模組系統 控制器變頻器 電視機洗衣機 電冰箱電腦 日光燈及電燈蓄電池及其系統(b) 光伏特發電系統及其應用系統高壓 6.6 kV 高壓系統特別高壓 66 kV 高壓系統切換 PCS：電力轉換次系統監控測量系統 切換系統210 V / 6.6 kV切換系統420 V / 6.6 kV切換系統6.6 kV / 66 kVPCS400 MWPCS400 MW PCS400 MW PV 模組0.4 MW PV 模組0.4 MWPV 模組 0.4 MW PCS PCS PV 模組0.1 MW PV 模組0.6 MW 100kW 60系統 100kW 1系統 400kW 3系統 (c) 模組次系統的外部聯接系統PCS PCS 太陽能電池模組系統 控制器變頻器 電視機洗衣機 電冰箱電腦 日光燈及電燈蓄電池及其系統(b) 光伏特發電系統及其應用系統高壓 6.6 kV 高壓系統特別高壓 66 kV 高壓系統切換 PCS：電力轉換次系統監控測量系統 切換系統210 V / 6.6 kV切換系統420 V / 6.6 kV切換系統6.6 kV / 66 kVPCS400 MWPCS400 MW PCS400 MW PV 模組0.4 MWPV 模組 0.4 MWPV 模組0.4 MWPCSPCS PV 模組0.1 MW PV 模組0.6 MW 100 kW 60系統 100 kW 1系統 400 kW 3系統 (c) 模組次系統的外部聯接系統PCS PCS 太陽電池 組列 充電 控制器 放電 控制器 直 / 交流 轉換器AT S交流負載 PC U 蓄電池備用電源 (a ) 獨立型應用系統 太陽電池模板 (P C M o du le) 單元太陽電池 (U n it S ola r C e ll) 市電配送系統太陽電池組列直流接線箱電力轉換器(I nv e rter)變壓器交流配電相 8 .000 8 .000 8.000 總控制端 監測系統 (b) 市電併聯型應用系統 太陽電池 組列 充電 控制器 直 / 交流 轉換器 蓄電池 整流器 市電配線系統 正常時負載 災害時負載 (c ) 防災併聯型應用系統 太 陽 能 電 池 發 展n 根 據 國 際 能 源 總 署 報 告 ， 得 知 1999年 全 球 太 陽 能 光 電發 電 系 統 的 市 場 規 模 是 200 MW(市 場 規 模 成 長 率 10%)；2001年 全 球 的 市 場 規 模 是 400 MW(16%)； 2004年 全 球 的市 場 規 模 是 955 MW (40%)； 2010年 全 球 的 市 場 規 模 將達 1,500 MW以 上 。n 國 際 能 源 總 署 所 建 構 的 太 陽 城 (Sun City)， 乃 是 在 建立 一 個 城 市 或 都 會 社 區 ， 使 其 能 源 的 運 用 是 以 再 生 能源 替 代 目 前 所 用 的 石 化 燃 料 以 及 核 能 ， 進 而 有 效 地 抑制 地 球 的 暖 化 溫 室 效 應 ， 以 達 成 人 類 與 地 球 環 境 共 生共 存 的 社 會 。 沙 漠 科 技 計 畫n 來 自 於 跨 地 中 海 更 新 能 源 合 作 組 織 的 構 想n 將 沿 著 地 中 海 的 北 非 以 及 中 東 沙 漠 的 邊 緣 區 域 ，設 置 大 型 的 太 陽 能 光 電 發 電 系 統n 將 成 千 上 萬 面 大 的 太 陽 面 板 ， 組 裝 成 數 百 座 太陽 能 發 電 系 統 ， 用 於 產 生 數 千 億 瓦 小 時 的 電 力度 數 ， 並 透 過 海 底 電 纜 輸 送 至 歐 洲 的 各 歐 盟 國家n 同 時 ， 此 一 太 陽 能 發 電 系 統 也 可 以 用 於 進 行 海水 淡 化 處 理 ， 以 提 供 沙 漠 國 家 所 需 的 淡 水 量 。 n 倘 若 在 地 中 海 岸 從 北 非 到 中 東 ， 普 遍 地 裝 設 1,000座 此發 電 系 統 ， 將 可 生 產 1,000億 瓦 的 電 力n 太 陽 能 所 激 發 出 來 的 熱 蒸 氣 ， 在 推 動 渦 輪 發 電 系 統 之後 ， 又 可 以 將 海 水 煮 沸 而 氣 化 之 ， 氣 化 的 海 水 蒸 氣 將經 過 冷 卻 凝 結 之 ， 即 是 可 生 活 用 的 淡 水n 目 前 一 發 電 系 統 所 產 生 的 電 力 ， 其 生 產 的 成 本 是 每 千瓦 1520歐 元 ， 大 約 是 燃 煤 式 發 電 系 統 的 一 倍 之 多n 然 而 科 學 家 們 相 信 不 斷 地 改 善 以 及 改 進 其 技 術 ， 未 來將 可 以 使 發 電 成 本 降 低 至 每 千 瓦 小 於 10歐 元 。