奇客的太陽能日誌

究極的懶人玩法!! 太陽能行動電源 "Power Bank" 想要享受太陽能板發電的生活 ，但覺得相關的系統組裝很複雜 ， 難道沒有輕鬆又簡單的方式嗎?    答案是有的! 就是太陽能行動電源! 太陽能板的發電應用主要由太陽能板 、太陽能控制器及電池組三個配件所組成 。三個配件彼此的搭配及選用 ，都視個人的需求來組裝 ，簡單來說可以想像成是在 組裝個人用的電腦 ，想要的配備都由自己來調選及組合 ，但對於沒有相關經驗 或是剛入門 ， 只想簡單享受太陽能板發電的人來說就相對複雜 。 可參考: 1. 如何設計自發自用太陽能發電系統? (進階篇) 2. 萬元以內! 打造自發自用太陽能供電系統! 斷電不再害怕! (應用篇) 太陽能行動電源 太陽能發電系統的主要原理為:  太陽能板發電 → 太陽能控制器 → 電池 → 逆變器 → 負載 電器 ，這幾個步驟及 各 別的配備 。 太陽能行動電源 (點圖可放大) 太陽能行動電源板則是將太陽能控制器 、電池 、逆變器及插座整合在一起 ，形成一個簡單使用又方便攜帶的配件 。使用上只需要將太陽能板接到行動電源上 ，讓太陽能板發電後對 行動電源充電即可 ，由於 行動電源本身內含逆變器 ，因此在使用上不論是DC電的使用 ，如USB充電 ；或AC電的使用 ，如110V或220V的負載家電等 ，只需要一台行動電源通通都可以簡單解決 。 使用情境 (點圖可放大) 規格說明 簡單來說 太陽能行動電源 ，就像配好的 筆電 一樣 ，不需要花時間挑選各個配備及學習組合 、 組裝 。 再來說明一下行動電源的規格 ，方便挑選自己喜歡的產品 。 行動電源規格: 充電方式 (點圖可放大) 行動電源規格: 輸出方式 (點圖可放大) 挑選 太陽能行動電源時 ，只要注意幾點即可 ，1.  需要的電量 是否足夠自己使用  ，2. 太陽能板的充電規格 是否符合自己的板子規格 ，3. DC或AC電的輸出方式 能否讓自己的負載設備使用 。至於是否可利用其它的充電方式充電或使用的輸出規格 ， 就依個人的喜好決定即可 。 相關參考: 1. 直流電? 交流電? 太陽能板發的電! (進階篇) 2.夏天到了太陽能板發電能力越好? 溫度與發電的關係! (進階篇) 3.自發自用 & 電廠投資!! 如何計算需要的發電量? (應用篇) 4.太...

自發自用的好選擇! 離網型太陽能發電系統! 想要安裝太陽能板來自發自用 ，那麼怎樣的系統選擇及建置才能符合需求呢? 答案是離網型太陽能發電系統!  離網型太陽能發電系統基本上是包含太陽能板所組成的陣列 、離網型太陽能專用逆變器 、蓄電池的儲能 系統及負載設備 。 離網型系統主要背使用於不方便使用電網 ，需要有獨自供電的區域 ，如小木屋 、資材室 、偏僻山區 、移動型設備的區域 。 離網型太陽能發電系統 (點圖可放大) 太陽能板再受光照下將太陽光轉換為電 ，藉由離網型 太陽能專用逆變器供電給負載設備使用 ，同時給 蓄電池的儲能 系統充電；再無光照時 ，藉由 離網型 逆變器將儲存於 蓄電池中的電給取出使用 。簡單來說 ，白天使用太陽能板發的電 ，同時將多產生的電儲存於蓄電池中 ，晚上則使用 蓄電池中所儲存的電 。 一般建置 離網型的設備有: 太陽能板 、離網型的太陽能專用逆變器 、安裝支架 、蓄電池儲能系統 。 太陽能板依據所需的數量或發電進行購買 。離網型逆變器將 太陽能板產生的直流電轉換為市電所需的交流電 ，直接供給負載設備使用或直接儲存於 蓄電池中 。 逆變器的規格視安裝的太陽能板數量及規格來挑選 。 可參考:  發電系統的最佳選擇! 太陽能專用逆變器! (應用篇) 安裝方式 ，不論地面型或屋頂型 ，都需要使用太陽能板用的支架來安裝 ，與併網型的系統是一樣的 。最後為 蓄電池的儲能 系統 ，視欲使用的電池種類來進行安裝 ，一般來說需要長期穩定供電的 ，會選擇 磷酸鋰鐵電池 ，短期或暫時性需求的 ，則可以考慮 深循環鉛酸電池 。 可參考:  電池的挑選! 鉛酸 VS. 磷酸鋰鐵! (應用篇) 延伸閱讀:  太陽能應用篇 圖片來源:  https://www.opti-solar.com/taiwan/ap_app.tw.html#ap_07

發電系統的最佳選擇! 太陽能專用逆變器!  安裝太陽能系統時 ，除了要安裝太陽能板外，還需要有太陽能控制器、逆變器、電池儲能系統(視需求) ，同時還需要考慮控制器與逆變器的搭配性 ，那麼有沒有更簡便的方法呢?  答案是有! 就是太陽能專用逆變器!  太陽能板專用逆變器就是將太陽能控制器與逆變器整合再一起。一般來說，控制器有PWM及MPPT兩種類型 ，但太陽能專用的逆變器 ，主要是使用轉換效率較好的MPPT控制器 ，雖然價格上不便宜 ，但效率好 、使用方便 ，成為現在太陽能發電系統的主流 。 可參考: 1. 便宜又好用的PWM太陽能控制器! (應用篇) 2.最大功率追蹤太陽能板控制器: MPPT Controller (應用篇) 3.交流電的關鍵 "逆變器" !! (應用篇) 由於太陽能專用逆變器整合這些功能 ，因此在使用上與單獨使用控制器與逆變器有些微差別 ，此外 ，視需求有的也可以對儲能電池系統進行充電 ，以下說明: 太陽能專用逆變器基本功能 (點圖可放大) 上圖為 太陽能專用逆變 器的基本功能介紹 ，從中確認該機台是否符合需求 。 針對欲使用的太陽能板的規格 (點圖可放大) 圖中需要注意的是 太陽能板的電壓上限 ，使用上不可以超過 開路電壓 的上限 ，計算上需將溫度造成的影響一併考慮 ，因此建議以當地的 最低溫度 來進行計算 。 可參考:  夏天到了太陽能板發電能力越好? 溫度與發電的關係! (進階篇) 交流電的使用 (點圖可放大) 圖中告知將太陽能板的直流電轉成交流電後的規格及使用方式 。 規格介紹如上 ， 使用上只需挑選併網型或離網型即可 。 可參考: 1.直流電? 交流電? 太陽能板發的電! (進階篇) 2.自發自用 & 電廠投資!! 如何計算需要的發電量? (應用篇) 3.電池的挑選! 鉛酸 VS. 磷酸鋰鐵! (應用篇) 4.太陽能板自發自用! 多少發電量才夠使用? (應用篇) 延伸閱讀:  太陽能應用篇 資料來源: 1.  https://www.ginverter.com/upload/file/20220808/9cd630eebd64839857ab0e3169db76fc.pdf  

夏天到了太陽能板發電能力越好? 溫度與發電的關係! 太陽能板接受的日照量與發電能力息息相關 ，那麼夏天的日照量高 ，板子的發電能力因該也越高嗎?  答案是否! 溫度與發電是相反的關係!  太陽能板的發電能力在不同溫度下會有所不同 ，一般購買板子時的功率為標準功率:  標準功率 指太陽能板在IEC的國際規範上 ，以標準測試條件 (standard test conditions. STC) 、溫度25 ℃ 、照度1000W/m2 ，AM1.5 標準光譜下所得到的 。 一般在戶外使用時 ，日照量(照度)不會是 1000W/m2 ，通常算有發電效能的時候 ，大都落在400~800 W/m2 ，因此實際的發電功率是會比標準功率來的低 。夏天時正中午有機會到 1000W/m2 ，甚至是超過 ，然而環境溫度相對也高 ，因此板子的溫度也會跟著升高 。可參考:  新手入門!! 第一次購買太陽能板~規格書怎麼看!! (入門篇) 目前的太陽能板 ，溫度每上升 1 ℃ ，板子的電壓就會變小 、電流會上升 ，但由於電壓的下降幅度遠大於電流的上升 ，因此造成輸出功率會明顯的下降 ，約0.35% ；相反的溫度越低 ，輸出功率是會增加 ； 通常與溫度相關的發電能力 ，一般稱之為 溫度係數 。 注意: 不同廠家製作的板子 ，溫度係數也都不同 。 太陽能板的溫度係數 (點圖可放大) 夏天的溫度高 ，太陽能板的溫度約在45~65 ℃之間 ，因此會降低7~10.5%的發電功率 。反之冬天 溫度 低 ，日照量沒有夏天高，但發電能力明顯較好，這就是為何冬天的發電效益高的原因 。 不同的安裝場域下溫度增加量 (點圖可放大) 另外 ，要注意的是除了環境溫度外 ，在 不同的 安裝 場域 下 ，溫度增加的能力也會不同 ，從表中可知道安裝於 屋頂 的溫度 增加量 是高於 地面型 安裝的 。 延伸閱讀:   太陽能進階篇 資料來源:  1. Creep in photovoltaic modules: Examining the stability of polymeric materials and components. IEEE, 2010, David C. Miller; Michael D. Kempe; Stephen. H....

電壓? 電流? 不匹配的太陽能板因該怎麼辦? 遇到太陽能板壞了需要更換 ，但板子的功率不同 ，或是手邊的板子型號不同 ，這樣到底能不能使用呢?   答案為視太陽能板的規格及使用方式而定!  太陽能板的背面一般都會有產品標籤 ，上面都會註明板子的電壓 、電流等規格 ，是否能匹配會視這些規格而定 。一般來說 ，太陽能板的輸出都會有公差 ，通常會是3% (建議參考板子本身的規格書) ，只要在這公差內 ，基本上是可以互相搭配使用 ，但如果不是 ，就需要依規格來決定使用方式 。 電壓相近 如果太陽能板之間是電壓相近的話 ，可以使用 並聯 的方式來使用 ，此時總電流為 各 別板子的電流相加 。 總電壓 = 電壓不變 總電流 = 太陽能板的電流相加 需注意 : 如果太陽能板局部遮陰的話 ，造成電壓下降的話 ，可能會發生 逆灌電流 的現象 ，造成板子的發熱 ，繼而引發熱斑 、玻璃破裂 、封裝材發黃等問題 ，所以使用上需加上 阻斷二極體  ( 防逆灌 二極體 ) 作保護 。 電流相近  如果太陽能板之間是電流相近的話 ，可以使用 串聯 的方式來使用，此時總電壓為各別板子的電壓相加 。 總電壓 = 太陽能板的電壓相加 總電流 = 電流不變 需注意 : 太陽能板接線盒裡需有旁路二極體 ，當板子被遮陰時才不會導致整組串都不運作 。 相關參考:  1.最佳的太陽能板安裝方式～增加你的發電受益！(進階篇) 2.太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳? (應用篇) 太陽能優化器 (點圖可放大) 電流差異大 時 ，注意千萬不可使用串聯的方式 ，因為電流會被受限在小電流的太陽能板上 ，造成輸出電流變小外 ，還 會因為電流集中的關係造成發熱現象 。 如果太陽能板的電壓和電流的差異真的都無法匹配的話 ，建議使用 太陽能優化器 ( optimizer ) ，優化器會自行 調整 板子的 電壓和電流 來達到 匹配 ，得到最佳的發電效率及安全性 。 注意: 通常不同的太陽能板的對接使用 ，都不會在製造商的使用規格裡 ，如果因此有板子或系統上的問題 ，是會沒有擔保的 ，建議先詢問原廠 。 延伸閱讀:  太陽能應用 篇 圖片來源:  1. https://www.solaredge.com/tw/products/power-optimiz...

太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳?   在安裝太陽能發電系統時 ，必定會遇到一個問題 ， 那就是太陽能板因該是串聯還是並聯使用比較好呢?   答案是依安裝方式來決定!  太陽能板串聯 太陽能板系統串聯 (點圖可放大) 發 電系統的電壓=總太陽能板的電壓相加 發電系統的電流=單片太陽能板的電流 可參考: 1.功率 = 電壓 x 電流! 人人都知道的高功率太陽能板! (入門篇) 2.串聯×並聯! 太陽能板中的基礎應用! (入門篇) 特點: 發電系統的總功率主要是以 電壓 為主導 ，因此受到電流的影響相對較低 ，簡單說受到光照的變化影響降低 ，相對可以得到較高的系統效益 。另外 ，由於電流為單片板子的電流 ，因此電線不需要更換成更高的規格 ，加上電流並未累加 ，導線的發熱溫度相對也較低 ，在使用上的安全性比較高 。 缺點: 當有一片太陽能板被遮陰時 ，會導致整組串系統不運作 。 旁路二極體的功用 (點圖可放大) 實際上在高規格的太陽能板設計中 ，是有把這個問題考慮進去 。高規格的太陽能板使用的接線盒裡 ，是有安裝 旁路二極體 ，當板子被遮陰不發電時 ，前一片板子的電流會藉由 旁路二極體流向下一片板子 ，不會因為該片子不發電而造成整組串不運作 ，差別在於發電系統的總電壓少一片板子的電壓 。 可參考:  最佳的太陽能板安裝方式～增加你的發電受益！(進階篇) 太陽能板並聯 太陽能板系統並聯 (點圖可放大) 發 電系統的電壓= 單片 太陽能板的電壓 發電系統的電流=總太陽能板的電流相加 特點: 發電系統的總功率主要是以 電流 為主導 ，因此當有一片板子被遮陰不發電時 ，不會導致整個系統不運作 ，簡單說發電系統的影響只有總電流少一片板子的電流 。 缺點: 由於電流為總太陽能板的電流相加 ，因此電線需要更換成更高規格的 ，加上因電流的增加 ，導線的發熱溫度相對較高 ，提升使用上的風險性 ，建置成本也隨之增加 。 遮陰發生時並聯系統的運作 (點圖可放大) 實際在使用上 ，很少是一片板子不發電 ，通常是局部遮陰 ，造成板子局部發電 ，此時板子的電壓降低 ，但因其它的板子電壓相較於 局部遮陰的板子高 ，會造成電流從高電壓流向低電壓的板子 ，造成電流的逆灌 ，產生板子的發熱現象 ，甚至於發生熱斑 、玻璃破裂 、電池片效率降低等問題 。 目前在...

太陽能板自發自用! 多少發電量才夠使用? 想要架設太陽能發電系統來自發自用，但是因該安裝多少的太陽能板，發電量才夠使用呢？ 答案為視 儲能需求量 來決定！ 一般來說，在架設太陽能發電系統時，會先計算需要的儲能需求量，再以此來推算需安裝的太陽能板的數量。常用的場域可分為: 使用場域：一般照明、儲藏、資材室 電器消耗表 (點圖可放大) 從表中可知瞬間最大功率為110W、一天用電量為1.52度電。考慮到儲能電池的 能量轉換與損耗 ，因此需要1.9度電的儲能量 ( 8成 電池的電能使用 )。再來計算需要的太陽能板的功率，一般太陽能板的最佳發電為4小時，因此需要的太陽能板最低總功率為475W。 儲能量: 1.52度電(kWh)÷0.8=1.9度電(kWh) 太陽能板總功率: 1.9度電(kWh)÷4小時=475W 簡單來說，以一片200W的太陽能板來說，只需要3片串聯(600W)即可達到。其餘發的電在電池存飽後，會直接被用來給負載使用，等到板子不發電後，才轉換成電池供電。至於逆變器的規格，則是要參考瞬間最大功率，因此需要一台110W以上的逆變器。 可參考:  1.自發自用 & 電廠投資!! 如何計算需要的發電量? (應用篇) 2.交流電的關鍵 "逆變器" !! (應用篇) 使用場域：個人居家、商務使用 電器消耗表 (點圖可放大) 從表中得知: 儲能量: 4.46度電(kWh)÷0.8=5.575度電(kWh) 太陽能板總功率: 5.575度電(kWh)÷4小時=1395W 瞬間最大功率: 720W 使用場域：住宅型 電器消耗表 (點圖可放大) 從表中得知: 儲能量: 9.68度電(kWh)÷0.8=12.1度電(kWh) 太陽能板總功率: 12.1度電(kWh)÷4小時=3025W 瞬間最大功率: 1590W 如果對自組裝有興趣的 可參考:   萬元以內! 打造自發自用太陽能供電系統! 斷電不再害怕! (應用篇) 延伸閱讀: 太陽能應用篇

萬元以內! 打造自發自用太陽能供電系統! 斷電不再害怕!  想打造太陽能供電系統自用 ，但應該麼做才好呢?   答案很簡單! 是那就是照著本篇的介紹來進行! 自發自用的太陽能供電系統主要原理為: 太陽能板 (產生電流) → 太陽能控制器 → 蓄電池 → 逆變器 → 家用電器 自發自用太陽能供電系統 (點圖可放大) 安裝工序 1.將 湯淺深循環鉛酸電池 與太陽能控制器對接 ，正極接 正極 、負 極接負 極 2.將100W太陽能板 與PWM太陽能控制器對接 ，正極接 正極 、負 極接負 極 3. 將 湯淺深循環鉛酸電 與 Battery Tender 逆變器 對接 ，正極接 正極 、負 極接負 極 4.接上負載開始使用 依造以上順序簡單完成 ，即可得到一組自發自用的太陽能供電系統 注意: 以上電線及端子都需自行完成 可參考: 1. 太陽能板DIY! 單多芯線與壓接的選擇! (應用篇) 2.太陽能板DIY! 線徑與電流的選用! (應用篇)  3.電池的挑選! 鉛酸 VS. 磷酸鋰鐵! (應用篇) 4.便宜又好用的PWM太陽能控制器! (應用篇) 5.交流電的關鍵 "逆變器" !! (應用篇) 6.太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳? (應用篇) 100W的太陽能板 ，以一天6小時的日照來計算 ，可以得到0.6kWh的發電量 ，因此選用0.6kWh的 深循環鉛酸電池來當儲能的電池 。當然在使用上因為能量的轉換與損耗 ，實際上只有8成 電池的電能使用 ，即0.6kWh ×0.8=0.48kWh的電能使用，但這只限於計算電池 。如果太陽能板一直不斷發電 ，實際上能使用的總電量是超過0.48度電的，不過要注意逆變器的功率為400W，就是說在使用交流電時的總功率是不可超過400W 。 0.48度電能怎麼用 讓10W的LED燈泡 ，連續使用2天 、60W的風扇 ，連續使用8小時 、25W的手機 ，可充15隻 如果對於使用以上的自發自用系統有心得的 ，也可以把逆電器的功率及電池的容量換成更大的來使用，當然太陽能板也可以，只是要確認好電壓 、電流的上限不可超過PWM控制器的限制 。 可參考: 1. 功率 = 電壓 x 電流! 人人都知道的高功率太陽能板! (入門篇) 2. 串聯×並聯! 太陽能板中的基礎應用! (入門篇) 3. 直流電? 交流電? 太...