太陽能如何發電?一次瞭解太陽能發電原理 | 竹科管理局常見問答
石化燃料因人類不斷的開發而逐漸枯竭,綠能發電成為世界各國的能源發展策略,其中取之不盡用之不竭的太陽能便成為再生能源的發展重心。政府將太陽能列為節能減碳的重點發展項目,民間也興起一股綠能理財熱潮。在加入這股綠能潮流前,須先了解陽光轉換為電能的運作方式,本文將介紹太陽能的發電原理、電量計算與生活應用。
太陽能發電原理太陽能發電的主要設備包含太陽能電板、專用電池、專用變頻器等。太陽能電板是發電的第一步,電板中的光電半導體接受陽光照射後,將輻射能轉換成直流電。接著,再由光伏逆變器[1]將直流電轉換為符合市電頻率的交流電,將產生的電力儲存於電池中,或與電網連接進行調度使用。
(圖:107年各縣市太陽光電容量因數/資料來源:台灣電力公司[2])
太陽能發電量如何計算?太陽能的發電量會隨地理位置、日照量而有所變動。以台電所公布的數據為基準,在107年每瓩(千瓦)的系統裝置容量若設在基隆市,每年平均可生產322度電,在台北市則可生產1002度電。不同縣市可升產的電量有落差,而每瓩的系統裝置約需要3坪的面積,因此若想計算發電量,可參考以下公式:
(查看各地發電量[3])
以生活中用電為例,若要供給110V的電器使用24小時,100W的太陽能板最大輸出電流約5-6A,則需6片的太陽能板,可以供給電腦、手機充電及一般小家電使用。
影響太陽能發電量的因素1.日照量:太陽能發電量與日照強度、日照時間成正比,因此發電量在陽光充足的夏日、日照時間長的低緯度地區成效較佳。
2.太陽能板功率:太陽能的發電過程中,電板的運作功率會直接影響發電成效。其中半導體的品質、光伏逆變器的效能、輸電系統的電阻都會影響電板所生產的電量,以及輸送時耗損的能量。隨著太陽能電板的製造技術進步,電板的品質水準穩定提升,成本也相較發展初期低,使太陽能可應...
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