全球高溫影響太陽能板發電效率?專家:陽「光」條件佳可使發電量破紀錄

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▲▼烏克蘭最大太陽能發電廠「托克馬克太陽能公司」(Tokmak Solar Energy)太陽能板疑似遭俄軍拆除、竊取。(圖/取自托克馬克太陽能公司官網)

 

歐洲新聞台《Euronews》的外電指出,連日高溫與熱浪,可能會有阻礙太陽能板發電。新聞中提到,太陽能板多在25℃測試效能,這也是最佳發電條件,如果氣溫高於這個溫度,太陽能板的發電效率就會開始下降,引起了不少討論。對此,台灣科技媒體中心特別邀請專家說明台灣的太陽能板發電效率。

現在台灣設置最廣泛的為矽基太陽能板,台灣科技大學電子工程學系特聘教授魏榮宗表示,依照目前的太陽能板測試數據,溫度每上升1℃,由於太陽能板電壓會變小,所以輸出功率下降0.35%,但當溫度越低則輸出功率反而增加。台灣夏天溫度高,實際太陽能板的表面溫度約在45~65℃之間,換算下來約降低7%~10.5%發電率。

雖然太陽能板受溫升影響而降低效率,但實際上,因台灣的夏季日照時間長,太陽光垂直照射太陽能板使輸出電流更高,所以即便扣除7~10.5%的發電功率,以及受下雨影響,台灣夏季平均每日發電量仍高於冬季約40~60%。

對於新聞中提到,在上一波歐洲熱浪期間「德國的太陽能發電量破紀錄」。對於發電量破紀錄,但發電效率可能降低,兩者之間的概念差異為何?魏榮宗解釋,德國的緯度比台灣高,夏冬日照時間差距較大,熱浪期間必長期不下雨,因此,發電量增加的比例遠高於溫升影響,所以發電量破紀錄是必然現象。

成功大學光電科學與工程學系教授陳昭宇則提到,太陽能電池的效率,必須在特定的標準測試條件(Standard Test Condition, STC)下量測,在不同實驗室或研究團隊所得到的數據才能互相比較,這當中的條件,包含了1000W/m2 的光照強度、攝氏25℃與特定的太陽能光譜分佈(AM 1.5G),然而,當太陽能電池真正應用時,情境大不相同。

陳昭宇說明,矽晶太陽能電池的轉換效率的確會隨著溫度的上升而下降,然而就算沒有熱浪來襲,屋頂型太陽能電池的工作溫度在大晴天下,也會處於40℃~50℃左右,基本上也不會以25℃的條件發電。他認為,一般太陽能模組溫度每增加1℃,太陽光電板之效率將降低0.4%~0.5%,因此熱浪所增加的高溫(相對於沒有熱浪的情況)對於效率的降低可能只是很小的影響。只注重轉換效率與發電量是錯誤的連結,因未考慮到日照量的變化。

不過,對於高溫可能降低太陽能轉換效率,專家們還是提出以下兩大因應方式:

1、太陽能板架設時,預留下方空間給空氣流通,三角屋頂施作時應避免貼平烤漆板,盡量可以自然風散熱,降低太陽能板溫度。

2、研發太陽能板不易受溫升影響發電效率的電池片,十年前影響大約每度溫升影響發電效率0.5%,目前已經下降至0.35%,期待未來可以進一步降低溫升影響。

▲▼台北能源之丘,綠能,太陽能發電,太陽能板,光電轉換,缺電,電力。(圖/記者林振民攝)