恩發能源科技股份有限公司

換流器

　　併網型換流器在電力電子元件低切換損失、低導通電阻及低洩漏電流特性下，及換流器輸入端通常設計成高電壓規格，直流轉換成交流效率要達到94%以上，技術上並沒什麼問題，不若24、48V低電壓輸入的獨立型換流器，轉換效率要超過90%是相當嚴苛的門檻；對轉換效率原本不高的太陽能模板，不會再度拉低整體轉換效率，忠於系統的表現值得稱許。

　　換流器由於需併接至交流市電，會影響到交流市電品質，尤其是併網型系統一旦大量設置，對整個電力系統會造成相當程度的衝擊，各國電力公司莫不嚴格把關併在電力系統上的換流器，為了避免影響電力品質與系統穩定，換流器在電氣規格、保護功能及安全防護上，就特別受到重視與注意。

　　台電在『再生能源發電系統併聯技術要點』中雖然沒有針對太陽光電發電系統特別列出明確規範，不過在內容上對換流器的要求與保護功能不外乎下列幾點：

• 過電壓(Over Vltage)保護
• 低電壓(Under Voltage)保護
• 過頻率(Over Frequency)保護
• 低頻率(Under Frequency)保護
• 無逆送電力需加裝逆電力保護
• 有逆送電力需加裝主動與被動防上單獨運轉檢出各一套
• 輸出直流成分不得高於0.5%

　　申請併聯同意文件時即需檢附換流器技術規格手冊，標記有關保護的電氣規格，並提供國內外認證機構證明文件。

　　併網型換流器交流端一般是設計成電壓控制電流輸出方式，在內部用電量小於發電量時，會有餘電逆向傳送到電力公司配電線路，台電對於逆向電力規範兩種方式：無逆送電力及有逆送電力。

　　無逆送電力系統不允許有逆向電力流向電力公司配電線路，因此在交流市電進來處需裝置逆電力電驛(Reverse Power Relay)，當逆電力電驛偵測有逆向電力發生時，電驛接點將換流器輸出斷路器CB切斷；一旦CB切斷，換流器在無市電依據下馬上停止運轉，要保證這種現象不會發生，唯有交流負載用電量大於換流器輸出量，因此PV系統最大發電量要小於交流負載最小量，這對併網型系統不是一個合理的做法。

逆電力電驛防止有逆向電力流入交流市電

　　有逆向電力允許逆向電力流向電力公司配電線路，這是目前各國一致做法，PV系統在用戶負載沒用完之餘電可以饋入交流市電，饋入市電結果衍生一項重大問題，當電力公司在停電進行維修作業時，如果換流器持續將電力送至交流市電，對維修人員會構成觸電危險，這種情形稱為『孤島效應』(Island Effect)，猶如與外界隔離的孤島，因此換流器必須有防止『孤島效應』的能力，在偵測到電力公司停電時，馬上停止換流器運作的功能。

　　目前併網型換流器大部分屬有逆向電力輸出型式，基本上皆具備了過、低電壓/頻率保護功能，防範孤島效應的技巧可能不儘相同，在選擇換流器時，只要有認證單位通過測試產品，大致要通過電力公司審核應沒問題，下列幾項要點可做為選擇換流器時參考。

　　換流器在製造廠商不斷創新與改進下，產品是否達到量產與正規化，可由外觀及內部看出端倪。

• 外殼是否專為換流器開模製造。
• 內部配線是否整齊固定，過多跳接線可能會造成日後接觸不良的故障。
• 印刷電路(PC)板是否具防潮措施。
• 外殼防護等級是否適合裝置位置環境。
• 散熱部分是否有足夠散逸能力，尤其是在夏季高溫環境下。

　　換流器內部以電力電子元件，將直流轉換成交流，在控制電路出現問題或轉換元件短路時，會有相當直流成分存在，換流器內部如有變壓器，此直流成份被隔離於一次側，市電網上不會有此異常直流成分，變壓器裝置的確會增加換流器體積與重量並降低效率，目前高導磁係數與環式鐵心的設計，對於效率提昇有不錯表現；沒有變壓器隔離的換流器，可能會遭易再外接設置變壓器來隔離直流成分。

選擇換流器內部有變壓器可有效抑制直流成分

　　換流器輸出皆為低壓，併入點以本地電壓規格可能是單相二線110V、單相二線220V、三相三線220V或三相四線220/380V，很多換流器並沒針對台灣本地電壓來設計，在併聯市電時會再以變壓器轉換成合適電壓，外接變壓器看似理所當然，問題在配電用變壓器本身效率並不高，會影嚮到整體效率；假設換流器效率94%、變壓器88%，兩者整合效率為82.7%，違背了選用高效率換流器的原意，對一直在提昇換流器效率的研發人員也是一種無情的打擊，因此選用適合本地電壓換流器，避免增加不必要變壓器而影響整體效率。

不合適電壓輸出的換流器需增加變壓器設備

　　小容量換流器容量介於3~5kW，在PV系統容量不大時以單一個換流器進行直/交流轉換，當容量提高時會面臨以多台小容量或採單一大容量換流器抉擇的問題，單一大容量換流器的單位成本對設置總經費擁有相當優勢，長時間運轉下來反而是多台小容量獲益較高，主要原因在太陽能陣列上，大容量系統每個組列在不同日照條件下，組列之最大功率點電壓不同，多組列並聯成陣列後，造成陣列最大功率點功率並非各組列最大功率點算術和，而多台小容量會依所屬組列作最大功率追蹤，在運轉效率上不會有單一大容量的困擾。

不合適電壓輸出的換流器需增加變壓器設備

　　雖然大容量換流器也有採組列各別追蹤最大功率點(Multi-string)的設計來克服上述問題，不過我們還是推薦多台小容量的規劃設計，大容量需集中一處，裝置場所不易覓得，不像小容量可以輕易分散配置於太陽能陣列場附近，施工容易，節省線材並降低線路損失；最重要地，當單一大容量系統換流器故障時整個系統停擺，現場修護的問題可能會挑戰系統廠商與業主間的情誼。
 

　　併網型換流器運作時，隨時在偵測最大功率點電壓並調整電流，以獲得最大功率的目的，但最大功率點會依日照強度隨時在變化，這考驗著換流器動態性能，過慢反應或超過追蹤範圍，均會造成功率損失，甚至造成停機與開機間來回折返。

　　最大功率點電壓範圍越大表示能追蹤不同日照條件越好，200V~500V

　　目前關於換流器設備國內尚未有認證機構，僅能以國外認證機構代替，因此在購置換流器前須先確認該型號換流器是否通過具公信力認證機構檢驗合格，未取得認證換流器在將來驗收會遭易極大問題。

場所與配置

　　太陽光電模板需裝設屋外陽光可以直接照射地點，新建築可以考量建材與模板整合，構成整合建築太陽光電系統BIPV(Building Integreated PhotoVotaics)，外觀整體性與一次施工的優點，這是最容易導入太陽能利用的時機。舊建築可以先考慮屋頂，斜屋頂順著屋頂斜面、平屋頂搭載支撐架或於向陽面以遮陽棚搭載太陽能模板，這些都是可行的。

　　模板裝置場所選擇以一年四季較不遮蔭為原則，判斷方式可以人站在裝置地點(以北緯23.5度為參考點)面向正南方，分別以夏至、春分/秋分、冬至四個節氣，由早上(東方)、中午(仰望天空上方)至傍晚，環視太陽軌跡半圓軌跡路徑，是否有遮蔽物阻擋太陽直射光，這四個節氣之角度如下：

夏至太陽軌跡 春分/秋分太陽軌跡 冬至太陽軌跡

　　裝置場所要完全無遮蔭是相當困難，在早晨與傍時時，不是受到自身建築物遮蔽，要不然就是受到鄰近外在環境影響，總之儘可能避開，會受遮蔭的太陽能模組也要安排在同一個組列(String)，降低遮蔭造成的損失。

這四個參考節氣以中午為基準，模板配置時以正南向為佳，夏至時最佳傾斜角0度，春分/秋分時最佳23.5度，冬至時最佳47度。
 

夏至模板方位

春分/秋分模板方位

冬至模板方位

　　平屋頂是最容易安裝場所，一般以支撐架來固定模板，支撐架材質可採不鏽鋼、鍍鋅鋼材或鋁合金來架設，支撐架模板面傾斜角可採固定角度或隨季節可調整，角度調整範圍為0~47度，不過要注意支撐架結構安全性，抗風壓是否足夠，颱風來臨時也必須調整在最安全傾斜角。

支撐架固定模板是最容易達成

　　傾斜角在固定時，可取一年期間平均角度23.5度(即春分/秋分中午角度)，如果考慮夏季日照時間較冬季長，傾斜角取20度左右會有整年度最大發電量效能。

　　支撐架高度依建築法規規定超過1.5米必須申請雜項執照，要減少此等麻煩必須控制在這個高度以內，多支撐架方式即可避開，但鄰近支撐架的間隔也必須注意，南向可考慮冬至時最嚴重遮蔭情形L=0.94 x H。

支撐架對鄰近模板會造成遮蔭

　　在位置上必需錯開鄰近遮蔭物，尤其是樓梯間及水塔，南向之女兒牆可考慮最嚴重冬至情形，模板裝置位置隔開女兒牆長度L＝0.94 x H即可。

平屋頂南向女兒牆遮蔭情形

　　東、西向之女兒牆於早上及傍晚會有短暫時間遮蔭，造成影響不會太大，稍為保持間隔即可。

　　模板裝置於斜屋頂時，南北座向建築取全年度直射光佔比較多南向會有較高效益，東西座向兩面斜屋頂皆可利用，唯運用效益會較差些。裝置模板後除有光電發電效益外，室內溫度亦會下降3℃，達到阻隔熱源的功能。

斜屋頂向南面鋪設模板

窗外配置模板(雨庇)

將太陽能模板安置於南面窗戶上當成雨庇，在夏天早晨與傍晚會有短時間遮蔭外，大致上全年度運轉效率相當高，如果考慮東面或西面窗，東面於早上可以有不錯直射光，下午就只能利用散射光；西面窗與之相反，早上僅能利用散射光，下午有充分直射光可資利用。 　　雨庇除解決雨天濺水問題外，對於熱阻隔亦有不錯效果，當裝置於西向窗時，可有效解決台灣夏季酷熱的西曬問題。

　　裝置場所所佔面積與模板種類有關，下表為三種市面上容易取得模板每1kWp所需佔地大約面積：

　　上表是不透光模板所需面積，如採用半透光模板，可依透光率多寡相對提高，譬如透光率20%模板，將上表面積乘以係數1.2，透光率如為40%係數取1.4。

　　雖然非晶矽不若結晶矽效率，有時要取得較大覆蓋面積，加上非晶矽每峰瓦單價要比結晶矽來得低，選擇非晶矽模板反而較為有利。

申請補助

　　民國89年經濟部能源委員會(現升格為能源局，以下簡稱能源局)掌理太陽能光電發電補助作業，有關業務委託工業技術研究院太陽光電科技中心(以下簡稱太電中心)承辦。

　　目前政府補助之太陽能發電系統分全額補助與半額補助，全額補助僅限於政府機關、學校、公立醫院，其最高以十峰瓩為限，超出部分以半額補助辦理；半額補助適用於中華民國國民、法人、政府機關、學校或公立醫院，每峰瓩裝置容量以補助新台幣十五萬元為上限，且不能超過該發電系統總設置費用百分之五十。

　　申請補助案件隨著推廣成效及日益普及設置，審查作業更趨嚴格，對於不良系統及不合理的設置，均會遭遇退件處理，因此申請補助時，系統設計及工程施工有幾項是必須注意的：
 

• 併網型系統：獨立型系統日後在維護及蓄電池更換是一筆難以填補的深淵，除非市電無法到達處或有特殊需求，獨立型系統是不需考慮。
• 太陽能模板需有認證：模板品質良莠不齊，低劣產品無法長期持續使用，造成申請者莫大損失。
• 換流器有認證機構審核通過：併網型換流器無認證文件，無法取得台電併聯同意文件，完工送電未取得同意文件，造成無法驗收窘狀。
• 裝置容量勿超過 100kWp：目前台電對於併網型PV系統有訂出一套正規審核程序，這是針對設置容量100kWp以下系統，設置容量超過100kWp時，額外的檢驗測試報告及不可預期的因素，將會是無法驗收最大問題所在。
• 慎選系統之施工廠商：施工品質不良影響運轉穩定與維護，日後提供服務項目亦應同時考慮。

　　申請補助分成申請與簽約兩個階段，申請者(可委託廠商代理)依系統設置場所及容量提出計畫書申請，申請書可由工研院太陽光電資訊網http://solarpv.itri.org.tw/apply/download.asp下載，申請人在填報完成及附上有關證件後，以掛號方式寄送受理單位工研院太電中心收即可；太電中心在收到申請書後，甄選三至五位評選委員，根據計畫書內容進行審查，有不合理處彙整成【問題澄清表】通知連絡人，連絡人依【問題澄清表】需提出改善方案並予回覆，申請階段時程視計畫書合理性而定，完善的計劃最快約4星期即可完成。

　　計畫書合理無誤後，太電中心電話會以電話通知等待簽約階段，簽約是由能源局、工研院與申請者三方簽訂。首先能源局在太電中心確認審查通過後，以間隔一段時間整批方式製作合約書與用印，並轉遞給工研院用印，工研院用完印會以掛號方式寄送給申請者，申請者在覓得連帶保證人並簽訂合約，自留一份，另兩份以掛號寄回工研院簽約即告完成。

申請補助流程

　　申請人在合約簽訂完成後即可進行太陽光電發電系統工程施工，施工完成必需在合約簽訂日10個月內完成，與市電併聯之系統此時可透過電氣公會登記之承裝業(最好甲級以上)，填寫變更用電登記表及新增設用電及躉售電力計劃書向當地台電營運區處提出併聯許可申請，以利補助款核發作業時能提出併聯同意文件；對於有逆送電力至台電配電線路者，台電會主動更換電子式雙向累計電度表(仟瓦時計)。

　　能源局為保障申請者太陽能模板支撐架的結構安全，從2004年以後建置PV系統要求支撐架需有技師簽證，此簽證作業可委建築師、結構或土木技師執行，簽證需向當地縣市政府核備，申請流程需要時間，此時亦應覓得相關技師進行簽證作業。

施工階段流程

申請者於施工階段要取得: 1.支撐架或模板固定架安全結構證明。 2.台電併聯許可文件。 3.系統廠商開立統一發票 4.內部驗收證明(格式可至http://solarpv.itri.org.tw/apply/download.asp下載)。 這些文件於申請補助款核發時須同時附上。

　　整個太陽能系統電氣部分依經濟部公布之屋內(外)線路裝置施工，完工後填具系統竣工及完成驗收證明表、補助款核撥申請書及撥款文件，寄達工研院太電中心，經確認符合補助條件後，材料所會同能源局安排時間進行現場查驗。

　　工研院太電中心承辦人員會告之查驗日期，由能源局、太電中心及審查委員依通告之查驗日期前往現場查驗，查驗系統設備與申請書是否吻合，對於系統設置不理想或施工品質有缺失時，查驗委員會提出要求改善事項。等待改善工作完成通知太電中心，由太電中心再安排日期進行複驗。

複驗合格後如可申請補助款核發，申請核發需檢具下列文件：

1. 補助款核撥申請書。
2. 補助款領據。
3. 系統竣工及完成驗收證明表。
4. 履約保證文件。
5. 系統支出憑證(統一發票或收據影本。
6. 依建築法取得之使用執照影本(免建造執照、雜項執照者免附)。
7. 台電電源引接同意文件影本(獨立系統者或經台電認定免申請引接同意者免附)。
8. 依法登記開業之建築師或土木技師或結構技師簽證文件影本及函送該管直轄市、縣(市)政府備查文件影本。
9. 依「中央政府總預算附屬單位預算共同項目編列標準」規定檢附納入預算證明。 
   註：1、2、4項可於太陽光電資訊網http://solarpv.itri.org.tw/apply/download.asp下載。
   　　3、5、7、8項於系統施工完成取得。

　　當驗收完成後，即進入正式運轉，申請者依簽約內容，於正式運轉日五年內，每季需填寫《電能生產及使用狀況季報表》(空白表格可由http://solarpv.itri.org.tw/apply/download.asp下載)記錄每季使用狀況，並於每年1、4、7、10月5日前，繳交上一季之使用狀況表，寄至新竹縣竹東鎮(郵遞區號310) 中興路四段 195 號 22-1 館太陽光電發電系統技術及應用研究計畫或 傳真至  03... 或 e-mail ： synclayer@itri.org.tw 郭雅華 小姐電話  03... 收。 
 

模板與陣列

　　太陽能模板佔PV總設置費用60~65%，因此在選擇模板時，模板使用壽命年限是首要考量，模板製造廠商對正規產品一般會有25年使用壽命保證，價格便宜的次等貨僅能使用於消費性用途，貪圖便宜的結果往往是得不償失，因此儘可能選擇大廠有商譽製品為宜。

　　目前市面上之模板以單晶矽、多晶矽及薄膜非晶矽製品為主，由於效率上差異，以同容量為基準，單晶矽模板佔地面積最小價格也最貴，多晶矽次之，最後為薄膜非晶矽。因此要以最小面積獲取較大功率時，可選擇單晶矽或多晶矽模板，如要大面積來鋪設，選擇非晶矽模板會較有利。

　　模板規格以峰瓦功率Wp(Peak Watts)輸出為單位，一般以AM 1.5、溫度25℃日照強度1000W/㎡為環境基準條件。結晶矽峰瓦輸出100Wp以下通常是12V系統，100Wp以上多為24V系統，12V系統模板輸出由接線盒連接，接線時模板均有電壓輸出，須防範觸電危險；24V系統通常會以MC連接器為輸出線，組列接線時一公一母插梢式連接既方便又安全。

附MC連接器的模板施工方便且安全

　　在下圖中將組列上各個模板內太陽電池全部展開，假設每一電池電壓為Vcel總計N個電池，組列電壓即為NxVcel，在某一電池受遮蔭沒輸出時，該電池兩端會有(N-1)Vcel逆向電壓，該電壓如果超過電池所能承受之最大逆向耐壓值，會被擊穿而燒毀。最大逆向耐壓值即為模板規格上最大系統電壓。

組列開路電壓必須小於模板最大系統電壓

　　模板在串接成組列時，組列最大開路電壓值即為系統電壓值，系統電壓值必須小於模板最大逆向耐壓值，一旦超過將損毀太陽電池，因此模組串並接成陣列後總開路電壓不能超過此項額定；例如一模板最大逆向電壓值500V，開路電壓64.9V，組列模板數就必須限制在7個以內。

　　組列要選擇同廠牌同規格模板構成，組列中只要有一個不同規格電流量較小的模板，整個組列電流輸出即被拉下，降低效能，下圖中其中一個模板最大功率點電流4A其餘皆為5A，整個組列形同皆為4A模板構成。

不同規格模板構成的組列會造成效能下降

　　PV系統中，因模板損壞而需更換，可能會碰到該規格模板已停產，此時可選擇合適外形同電壓規格電流量較大模板來替代。

　　PV陣列要也要由同規格組列組成，不同規格組列同樣會影響到整體效能，在不同方位角模板會有不同光電轉換結果，不能連接成同一陣列，應予分開再由各別換流器轉換，或選擇能各別追蹤最大功率點MPPT組列的多組列換流器(Multi-string Inverter)。

不同方位角模板不能連接成同一陣列

　　PV模板之各項電氣規格係以25℃環境溫度為基準，溫度變化時會影響到這些規格值，陽光直接照射加上太陽電池產生電流，通過接合面產生功率損失，皆會產生熱消耗，促使模組內太陽電池接合面溫度遠高於周圍溫度，以台灣夏季為例，日幅射量超過1000W/m2比比皆是，模組溫度常超過60℃(太陽電池接合面溫度更高)，因此最高溫度可以+70℃為上限，溫度上昇結果，使模組開路電壓、MPP電壓及電流下降；另一方面在冬季時模組溫度可能低於標準溫度25℃而使參數值增加，因此在溫度變化時需各別計算出電氣參數值。通常要換算的溫度有：1.+50℃　2.+70℃　3.-10℃
模組廠商對於溫度係數表示方式有採百分比(%/℃)及mv電壓值(mv/℃)兩種
　矽材料製成單一太陽電池，開路電壓約0.6v，MPP電壓約0.5v，溫度每提高1℃，PN接合面順向壓降大約下降2.5mv，因此當技術資料欠缺時，可由此簡易計算出開路電壓溫度係數為
-2.5mv/℃/0.6v x 100%=-0.416%/℃
MPP電壓溫度係數為
-2.5mv/℃/0.5v x 100%=-0.5%/℃
以一Voc=21.9v Vmpp=17.3v PV模組10片串聯為例其在三種溫度環境下陣列Voc及Vmpp電壓如下表
 

溫度於-10℃~+50℃ PV陣列Voc由250.9v~196.2v之電壓送至換流器輸入端，換流器在開始工作前會先偵測此電壓，電壓超過其範圍換流器停止運作，因此溫度對模組影響就不得不加考慮。
 

IEC-61215、CEC-503、UL-1703、IEEE-1262、JISC-8917

實際運用中之PV系統係由多片模板串聯成組列(String)來提高電壓，串聯數需與換流器DC輸入端電壓匹配，我們以下列模板及換流器規格來說明

則組列可由17(280/17)~20串構成，每個組列功率可為850~1000Wp，再考慮換流器輸入功率Pi：3000Wp，因此陣列最多可由1~3個組列構成，下表為所有可能之組合：

　　模板在安排成組列與陣列時，需考慮到遮蔭對輸出造成影響，被遮蔭模板如分散在較多組列上，輸出影響最大，如安排成在同一個組列上，此組列雖無法正常輸出，影響卻是最小的。

遮蔭影響輸出最大情形

遮蔭影響輸出最小情形

電路系統

PV系統基本上由PV陣列(PV Array)、直流箱、交流箱及換流器構成，PV陣列至交流箱為直流(DC)電路，由交流箱直流電路經換流器輸出成交流(AC)再至交流箱開關設備，由開關設備與交流市電併接。

PV系統主要組成

PV電路系統單線圖範例

當換流器裝置位置與PV陣列相鄰近時，直流箱與交流箱可合併使用，線路縮短可以降低施工費用及線路損失，系統簡化的好處也會讓日後維護更容易，因此PV系統各項設備儘可能集中，減少佈線來提高整體效能。

直流箱與交流箱合併使用

PV陣列上模板間配線所使用線材需考慮適用屋外環境材質，可採耐候XLPE(交連PE)單蕊電力電纜，避免導線被覆劣化，影響絕緣強度而危及系統運作及安全；線路並須以管路或線槽加以保護，延續使用年限。當直流箱與換流器距離較遠時，此段線路不單是電流容量考量，壓降要保持在2%以下，避免由於壓降降低了整體效率。

直流箱通常設置於PV陣列附近，材質以不銹鋼、ABS與PC為主，防護等級最少應IP54以上(最好IP65)，加上安全鎖扣裝置，避免雨水滲入。直流箱內主要元件有斷路器(Circuit Breaker)、阻隔二極體(Block Diode)及避雷器(Lightning Arrester)，斷路器的選定應能耐PV陣列開路電壓，在一般市售斷路器(俗稱無熔絲開關 NFB)中，通常額定電壓為250V級，低於PV陣列大約300~400V開路電壓，可選用歐美系統440V斷路器。

阻隔二極體(Blocking Diode)通常置於直流箱內，在模組輸出電壓較高會以多組列配置之場合，可將阻隔二極體於陣列連接時於直流箱外同時處理來簡化佈線，唯二極體連接點需避免雨水浸入，造成將來組列接觸不良現象。

阻隔二極體置於直流箱內

避雷器LA(Lightning Arrester)以尖端放電原理，當模組遇有雷擊時，將異常電壓旁路至大地，因此接地電阻必需良好，接地極儘可能單獨不要與其他設備共同接地，以免接地異常電壓損壞其他設備。

阻隔二極體置於直流箱外

當直流箱與交流箱距離較遠，而且兩個箱體間以架空方式配線，將避雷器移至交流箱，可確實有效保護換流器安全。

避雷器接近換流器端可確實達到保護效果

避雷器很多以突波吸收器代替，突波吸收器在動作一次後常呈短路現象，此時即需更換，要不然太陽能陣列輸出變成接地，換流器在偵測陣列接地時，即視為故障情形而停止換流器運作。
 

由直流箱引接至交流箱電路一部分為PV陣列輸出電路，該電路採用之斷路器耐壓等級應與直流箱斷路器相同，經換流器轉換成AC 110V或220V電壓所使用斷路器可採一般250V級市售品。

交流箱除了斷路器外，用以計測PV系統發電度數的仟瓦時計(俗稱電度表或電表)可置於箱內，仟瓦時計依電流容量不同有10、20、30及50A之分，選擇小電流仟瓦時計搭配比流器CT(Current Transformer)，實際電度數以電表讀值再乘以比流器比值，這樣可以避免交流箱體積過於龐大困擾。

換流器交流輸出要與市電併聯，不需併至總關關，選擇鄰近分電盤併入即可，一般家庭PV模板如置於屋頂，併入點應是頂樓分電盤。

阻隔二極體置於直流箱外

PV系統在非常接近併入點時，不但可省略交流箱，線路損失也可降至最低，系統簡化日後維護更方便。

因應將來再生能源法一旦實施，有可能採PV系統全部發電量售給電力公司，此時額外以一獨立電表來計測，因此在新建築需預留售電電表位置及PV系統至電表箱之管路。

換流器輸出直接併至同電壓規格線路即可

換流器輸出規格如為AC 220V，在一般住宅單相三線式電源中，只要併接至AC 220V線路上，不用考慮供結負載是AC 110V，額外再以變壓器分配成110V電壓來供結，仟瓦時計KWH以淨電能來計測，變壓器設備增加系統複雜度，降低PV系統整體效益，在晚上還會消耗電能(鐵損)。

在中規模PV發電系統中，以多台小容量換流器共同擔任轉換電能工作已漸成趨勢，將單相小容量換流器平均分配至三相三線(四線)電源電路中，讓電路儘可能保持平衡。

多換流器併至三相電源需考慮平衡問題

併網型換流器輸出之發電量有餘電與全數售電給電力公司兩種，在再生能源法未實施前係採餘電售電，在取得台電併聯許可文件同時，台電會更換電子式雙向電表，將用戶買電與餘電售電度數分開累計，雖然與台電訂有購售電合約(目前1.52元/度)，事實上台電在結算電費時是以1:1可扣抵方式，即實收用電度數＝買電度數-餘電售電度數，這種計算方式，餘電每度電平均有3元左右經濟效益。

具雙向計測電子式電表

電路系統中非帶電金屬部分依經濟部部頒布屋內線路裝置規則，必須施行接地，因此舉凡太陽能模板、換流器、直/交流箱外殼均須接地，依規定需按第三種地線工程，其接地電阻保持在50歐姆以下。

系統監測

將PV系統運轉資料顯示，可確實掌握系統狀態，對於系統偵錯也有幫助。資料擷取可由換流器所提供界面讀取，在無此界面裝置或技術資料取得困難，可裝置有界面埠的綜合電表，由界面埠來擷取發電相關資料。

PV系統監測示意圖

目前換流器大部分均具有類如RS 232C、RS 485、Ethernet(乙太網路)埠之界面供外界電腦或控制器讀取內部運作相關資訊，再將資訊送至顯示裝置。這些資訊通常包括了換流器PV輸入端及交流輸出端有關資料，如PV端輸入電壓、電流、輸出端電壓、電流、功率、累積發電量等。

很多換流器附RS 485界面電路供外部讀取

當Inverter無界面或界面未能滿足應用時，可加裝有界面裝置的多功能綜合電表，再由外界控制器來讀取相關資料。

換流器無界面電路可外加附界面綜合電表獲得解決

在RS 485界面電路中以主控/從屬(Master/Slave)架構方式來讀取發電資料，主控端以電腦或控制器依從屬端設備(換流器或多功能綜合電表)通訊協定(Protocol)及訊息格式(Message Format)來下達命令及接收。

想進一步瞭解PV系統運轉時有關氣象資料，諸如日照強度及溫度時，日照儀及溫度感測器(Temperature Sensor)是必要的，此等元件大部分為類比訊號(Analog Signal)輸出，尚須透過類比/數位轉換模組(A/D Module)轉換成RS 485界面之數位訊號，再由主控端設備讀取。

經主控端擷取的訊息，大致上可以顯示內容有：

• 目前日期與時間
• 目前日照強度
• 太陽能模板溫度
• 換流器輸入端電壓
• 換流器輸入端電流
• 換流器輸入端功率
• 換流器輸出端電壓
• 換流器輸出端電流
• 換流器輸出端功率
• 換流器輸出累積發電量
• 發電量換算之等值二氧化碳排放量

這些數據可配合示意圖，將資料顯示至近端或遠端之顯示裝置。

大型資料顯示看板可以市售鋁擠材為框架，將顯示模組及相關元件固定於內部，再以彩色噴圖內貼於玻璃或壓克力為正面，形成之資料顯示看板。

以鋁擠材製作顯示看板

小型資料顯示可以具觸控功能之人機界面HMI(Human Machnical Interface)，安裝於交流箱箱面，畫面除了可以PV系統資料顯示之外，有關PV系統操作手冊及維護說明皆可置於人機界面內，由觸控選擇不同畫面，達到一機多功能目的。

交流箱面配置人機界面HMI作為資料顯示

人機界面HMI可加入PV系統相關畫面

將顯示看板小型化，配合七節顯示器(Seven Segment Display)安置於交流箱箱面上，可以美化交流箱，並提供PV系統即時資料顯示功能。

將顯示看板置於交流箱面

近端可透過RS 485界面或乙太網路為媒介，在遠端就必須仰賴乙太網路來傳遞訊息，由PV系統經乙太埠(Ethernet Port)連接網際網路(Internet)再路由到目的地，遠端顯示裝置可以是大/小型看板、LCD液晶銀幕或人機界面HMI等等...。

主控端設備除擷取發電相關資料外，每間隔一段時間(通常是10分鐘)將相關資料儲存記錄，以利日後追蹤與分析。主控端設備必須選擇具有適合惡劣環境並符合工業規格的控制器，以商規PC取代常會遭易在設備無人維護時，PC當機記錄中斷，造成記錄不完整缺憾。

在主控端設備記憶體限制下，記錄的資料在累積至記憶體將用盡下，必須將記錄值傳送至後端設備，後端設備以伺服器安裝資料庫軟體為主，資料庫儲存資料再由應用程式或以網頁(Web Page)形式呈現，根據需求可進一步分析PV系統運轉效率及發電量的統計。

其他獎勵

除了能源局補助款之外，其他中央及地方政府對於PV系統均訂有獎勵措施，提高民眾對PV系統裝置意願，開發再生能源取代日慚枯竭石化能源。

行政院財政部

依"公司購置節約能源或利用新及淨潔能源設備或技術適用投資抵減辦法" 第二條第六款："利用新及淨潔能源設備" 第四項"太陽光發電設備"可依第四條：公司購置自行使用之節約能源或利用新及淨潔能源設備或技術，其在同一課稅年度內購置總金額達新臺幣六十萬元以上者，屬設備部分得就購置成本按百分之七，屬技術部分得就購置成本按百分之五，自當年度起五年內抵減各年度應納營利事業所得稅額。

台南縣政府

將南科特定區內的新市鎮建設為典型的太陽能光電城，將以每瓩獎勵12平方公尺的容積率獎勵的方式，鼓勵開發 ... 台南縣政府目前已在土地管制規則規定，未來進駐新市鎮的使用者都可以依據相關的辦法，適用太陽能容積率獎勵的辦法。

PV系統線上設計

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