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太陽能發電系統
Ｑ1. 太陽能發電系統的架構？
從最簡單的說起，一塊太陽能板當照射陽光後，就能在正負極產生電位差（電壓），接上迴路即可產生直流電流，通過直流負載（點亮燈泡），是最簡單的太陽能發電架構，如下圖。
太陽能發電
上面的架構並不完美，很容易因為各種意外導致產生不穩定的電壓、電流，造成太陽能板或是負載裝置損壞。解決這個問題，我們加上太陽能控制器（MPPT，Maximum power point tracking），如下圖。這樣可以提供較穩定安全的功率輸出，同時保護太陽能板與負載裝置。
太陽能發電系統
由於電是無法儲存的，如果我們希望白天太陽能系統發出來多餘的電量留到晚上使用，則需要加上蓄電池，將電能專換為化學能儲存下來，如下圖。當（晚上）要使用時再將化學能轉換為電能，產生電流供電器使用。
太陽能發電系統加上蓄電池
太陽能系統發的電為直流電，而家用電器設備多是用交流電，因此需要一個轉換器將直流電轉換成交流電，變流器（又稱逆變器 Inverter）就是負責這個工作，可以將24V或48V的直流電，轉換為110V家用交流電，如下圖。
太陽能發電系統變流器
加上一個電錶（Ｍeter） ，即可觀看與紀錄迴路使用的電量度數，如下圖。
太陽能發電系統加上電表
家用太陽能設備最常見的是與市電併網發電，如下圖。
太陽能發電與市電併網
Ｑ2. 太陽能系統如何併網發電？
併網發電可分為兩種模式，分別是太陽能發電併市電與市電併太陽能發電。| 併網模式 | 太陽能發電併網市電 | 市電併網太陽能發電 |
| 主供電系統 | 市電（台電）電網 | 太陽能發電 |
| 次供電系統 | 太陽能發電 | 市電（台電）電網 or 其它 |
| 介紹 | 最常見的模式，太陽能發電併網市電，以市電電網為主供電系統，太陽能發電為次供電系統，共同提供電力需求。 | 較少見，以太陽能發電系統獨立運作提供電力，市電僅作為備源之一，當太陽能系統電力不足時，系統自動切換市電，。 |
| 應用場景 | 常用於家庭用電、小型工業用電。 | 用於特大規模的工業用電，或為獨立電廠。 |
| 使用設備 | 需使用專用併網機 INVERTER，以穩定出電壓與交流電頻率（正弦波） | 需使用專用或訂製併網設備，輸出符合獨立系統之電壓與交流電頻率 |
| 優點 | 當太陽能發電，或有備載能量時，使用太陽能以減少市電使用，節省電費 | 太陽能系統可獨立供電，不使用市電，可用於電網末端或供電不足之場景 |
| 缺點 | 太陽能系統不可獨立供電，當市電停電，太陽能系統也必須停止供電，以保護系統 | 太陽能系統規模通常比較大，同時必須有較大容量的蓄電池，以維持穩定功率輸出 |
Q3. 如何挑選適合我的太陽能發電系統？
要挑選或設計太陽能發電系統，您可以從以下六個面向進行思考：
- 目的用途
是家用、工業用、農牧魚業用、戶外休閒，還是要蓋電廠售電。 - 可供安裝太陽能板的有效面積
大、小直接影響到可以架設最多太陽能發電模組的功率瓦數。 - 輸出功率
評估實際輸出功率不可單看太陽能發電模組的功率瓦數，還要考量全年日照天數、附近陽光遮蔽時間、與氣候風險等因素。 - 用電時機
僅需白天使用，可考慮省下蓄電池預算；若需要晚上甚至24小時持續供電，則一定要配置蓄電池。 - 停電的風險
像是工廠或農牧魚業用萬一遇到停電，將受到非常巨大的損失，這種狀況一定要計算出足夠的備載容量與風險係數，配置大容量的續電池。 - 成本預算
預算足夠應優先考量豪華完善的配置；預算有限採高C/P值經濟型配置。此外無論採用豪華配置或經濟配置，預算除考量建置成本，一定不要忘記必須包括維護成本。
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