太陽光電發電系統效能與可用度之研究

Performance and Availability Studies of Photovoltaic Generation Systems

饒瑞琦(Jui-Chi Jao)

指導教授 ： 黃厚生

健行科技大學/電資學院/電機工程所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6824/UCH.2011.00044

摘要

本論文研究的主要目的是要統計與分析國內架設之太陽光電發電系統的效能與可用度。為了瞭解 PV 系統的運轉特性，其資料來源可分為兩大部份：
（1）第一部份是利用由工研院綠能與環境研究所於國內所蒐集的202套 PV 系統之運轉資料，並配合大氣研究資料庫所記錄之國內各地的氣候狀況，來對系統運轉特性進行分析。其中包括系統月發電量、故障資料、環境溫度及日照量等數據。
（2）第二部份則是取自於清雲科技大學所自動監測之 11 套 PV 系統運轉數據，其中包括系統監測的時間、日照量、環境溫度、發電量等資料。
藉由這兩套數據來分析各 PV 系統發電效能與系統可用度，最後再將兩者統計結果進行比較，進而瞭解各系統之間的差異性。
由工研院綠能與環境研究所以人工方式蒐集之運轉數據，其 PV 系統的平均效能比為 0.74 ，可用度為 95.7% 。而清雲科技大學以電腦自動監測的方式記錄之運轉數據，其 PV 系統的平均效能比為 0.78 ，可用度為 99.8% 。由運轉資料的分析結果顯示，有監測系統者，在效能與可用度的統計結果較高。根據這些結果可進一步用來作為 PV 系統效能與可用度的影響因素分析，以提供未來國內設計規劃與評估 PV 系統之參考。

關鍵字

太陽光電發電系統 ； 效能比 ； 可用度

並列摘要

The purpose of this theses is to analyze statistically the performance and availability of PV systems installed in Taiwan. In order to understand the operating characteristics of PV systems, the data sources can be divided into two categories:
(1) The first category is the data collected by Green Energy and Environmental Research Institute, Industrial Technology Research Institute (ITRI). It includes the operating data from 202 sets of PV systems by manual record, with the weather conditions data from Atmospheric Research Database, to analyze the system performance and availability. The collected data includes the monthly energy yield, fault situations, ambient temperature and solar irradiation. Bad data detection and failure data estimation approaches are proposed to guarantee the quality of the received information.
(2) The second category is the data collected by the Green Energy Research Center, Ching Yun University (CYU). It includes the operating data from 11 sets of PV systems by real-time monitoring. It includes monitoring time, solar irradiation, ambient temperature and energy yield for each 10 seconds.
By using the two categories of data, the performance and availability of the PV systems are analyzed, and then both results are compared. The difference between the two categories of data can be understood.
Analysis results show that the manual record data collected by ITRI has average performance ratio 0.74, availability 95.7%, and the real-time monitoring data collected by CYU has average performance ratio 0.78, availability 99.8%. It is indicated that The PR value and availability of PV systems with monitoring equipment are better than those of PV systems with manual record. These performance results are similar with those of Germany, Switzerland, Italy and Japan.

並列關鍵字

PV system ； performance ratio ； availability

參考文獻

[1] 丁仁東，能源危機，五南圖書，台北，民國九十八年。

[2] 黃文良、黃昭睿，能源應用，三版，台灣東華，台北，民國八十五年。

[3] 行政院經濟建設委員會，再生能源與其相關產業之發展策略研究，民國九十一年。

[4] 行政院全球資訊網，http://www.ey.gov.tw/mp?mp=1。

[5] 經濟部能源局，http://www.moeaboe.gov.tw/Default.aspx。