宋洪義、黃朝揚、林福銘/工研院綠能所
太陽光電系統於竣工驗收中，一般採用直流發電比(RA)。本文將針對太陽光電系統性能分析，說明RA與性能比(PR)之差異。2016年國際標準組織頒布IEC 61724系列規範，包含IEC 61724-1為監測元件規格、數據讀取與程式紀錄、公式定義；IEC TS61724-2為短期性能比分析，至少需有兩天以上穩定數據進行計算與分析，此技術規範適合於竣工驗收使用；IEC TS 61724-3為長期性能比分析，數據取樣至少以一年為一個週期，適合系統維運或電廠評鑑使用。
【內文精選】
前 言
政府規劃2025年再生能源發電占比為20%，其中太陽光電(PV) 2025年規劃設置目標量為20 GW。近年尤以大型地面PV系統電廠日益增多，諸如：奇美善化15 MWp、艾貴義竹70.2 MWp、台電彰濱100 MWp以及2021年中興電工七股198 MWp。為因應大型PV電廠竣工需求，同時也能符合國際標準規範依據進行性能分析與評估，有關適用於大型PV電廠竣工驗收、系統維運以及電廠評鑑使用的技術規範，同步受到重視。
至今PV系統竣工驗收方式，大多沿用早期五個項目，分別為開路電壓、運轉電流、接地連續性、絕緣測試、直流發電比(RA)。國際標準組織於2016年針對電性與安規頒布了IEC 62446-1，竣工驗收項目應增加為測試範疇一的七個測試項目（表一）；RA部分因無對應標準規範，應依據IEC 61724系列規範，改為性能比(Performance Ratio; PR)驗收較為適宜。
表一、IEC 62446-1測試範疇一之檢驗項目
監測系統分類
依據PV系統設置容量，將監測(Monitoring)系統分類為Class A、Class B、Class C三種等級，分別為高精度(High Accuracy)、中等精度(Medium Accuracy)、基本精度(Basic Accuracy)，每個監測系統等級對於數據讀取與紀錄、監測元件規格與數量，都有不同規格要求。
規範中建議大型電廠採用Class A或Class B，對於中小型電廠則採用Class B或Class C等級監測系統。而依據作者經驗則建議以經濟效益來做等級選擇，因為電廠越大且選擇監測等級越高，相對監測元件數量、費用則相對較高，必須視效益考量取決監測等級。如果大型電廠規劃於未來販售，則建議採用Class A等級進行電廠效能分析；若電廠為了系統運維降低人力費用，則建議採用Class A或Class B等級；若只是小型電廠針對年發電量分析，則建議採用Class C等級。相對等級越低評估的有效性就越低，其分析的數據僅提供參考為主。
監測元件規格與安裝要求
1. 日照計
(1) 日照計安裝有兩種方式，第一種為與PV系統共平面，第二種為水平日照。
(2) 日照計種類分為熱電堆式日照計(Thermopile Pyranometers)、PV參考元件(Reference Devices)、光電二極管傳感器(Photodiode Sensors)，一般建議採用熱電堆式日照計，對應不同監測等級選用規格如表五所示。
(3) 日照計量測日照的強度範圍在0~1,500 W/m2，且解析度小於等於1 W/m2。
(4) 日照計安裝須避免附近物體遮蔽與反射，選取放置位置需評估全年，每天日出至日落無遮蔭處，為最佳安裝日照計位置。
短期性能比
因PV電廠於竣工驗收項目中，一般包含安規、電性、性能等檢測，早期性能檢測大多採用RA方式，而RA量測本身對應標準規範，且量測數據變異大，因此近期於2016年標準組織頒布了IEC TS 61724-2規範。此技術規範屬於短期評估PV電廠性能比的量測，依據數據擷取與篩選，至少要兩天以上穩定數據，才能進行計算與分析PR。本文除了說明監測等級、元件規格與數量、性能比定義，主要在說明短期性能比檢測的程序，讓業界於驗收項目中，可以改採用PR進行竣工驗收。
1. 設備與量測
監測的元件建議採用IEC 61724-1中的Class A要求規格，當然Class B或Class C也可以分析性能比，但是於報告中須註明選用元件的等級，而監測元件數量、校正資訊、安裝位置與清潔等資訊，亦須註明於報告中…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》405期，更多資料請見下方附檔。