neca 412 太陽光電(pv)發電系統之裝設及維護標準簡介 · neca 412...

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NECA 412 太陽光電(PV)發電系統之裝設及維護標準簡介 * 美國電器承裝業協會(National Electrical Contractors Association, NECA)為全美建築物及社區之電力、照明及通訊業者所組成,成員係 從事電力系統設計、裝設及維護等特殊建造工程,不論係輸送高壓電 或低壓照明,為美國電力工程法規執行者之一。NECA 每年均會舉辦 研討會及展覽會,提供同業交流之機會,展示新產品及技術,並進行 專業訓練。 NECA 為改善電氣建造服務之定作人、買受人及供應者間的溝 通,而編製「國家電氣裝設標準」 (National Electrical Installation Standards, NEIS) ,為電氣產品及系統之裝設手冊,建構設備及系統裝 設之最低品質標準。NEIS 在某些情況下要求 超出 NEC 最低安全要求之裝設施作,確保電 氣裝置施作可達到所預期的完整專業電氣設 計及裝設。此標準係經美國國家標準機構 (American National Standards Institute, ANSI) 認可通過。不過,適用 NEIS 是自願性的, NECA 對適用 NEIS 的人不承擔任何義務或責 任。適用 NEIS 的人在裝設電氣產品及系統時 仍應遵守國家相關法規規定。 NECA 對太陽光電發電系統研擬的 NEIS 編號為 NECA 412NECA 2011 年年會期間,雖仍為草案,但已申請 ANSI 認可通過。再 生能源系統的需要較以往努力增加能源自主更強。太陽光電發電系統 可以簡單,也可以很複雜。本會議說明來自 NEC 規定的重要資訊, * 本文翻譯自Gregory W. Massey, P.E.2011 美國電器承裝業協會(NECA)年會簡 報。 100.10.19~10.26 參加 2011 美國電器承裝業協會(NECA)年會資料,出國人員: 台灣綜合研究院黃思敏副研究員。 1

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  • NECA 412 太陽光電(PV)發電系統之裝設及維護標準簡介*

    美國電器承裝業協會(National Electrical Contractors Association,

    NECA)為全美建築物及社區之電力、照明及通訊業者所組成,成員係

    從事電力系統設計、裝設及維護等特殊建造工程,不論係輸送高壓電

    或低壓照明,為美國電力工程法規執行者之一。NECA 每年均會舉辦

    研討會及展覽會,提供同業交流之機會,展示新產品及技術,並進行

    專業訓練。

    NECA 為改善電氣建造服務之定作人、買受人及供應者間的溝

    通,而編製「國家電氣裝設標準」(National Electrical Installation

    Standards, NEIS),為電氣產品及系統之裝設手冊,建構設備及系統裝

    設之最低品質標準。NEIS 在某些情況下要求

    超出 NEC 最低安全要求之裝設施作,確保電

    氣裝置施作可達到所預期的完整專業電氣設

    計及裝設。此標準係經美國國家標準機構

    (American National Standards Institute, ANSI)

    認可通過。不過,適用 NEIS 是自願性的,

    NECA 對適用 NEIS 的人不承擔任何義務或責

    任。適用 NEIS 的人在裝設電氣產品及系統時

    仍應遵守國家相關法規規定。

    NECA 對太陽光電發電系統研擬的 NEIS 編號為 NECA 412,

    NECA 2011 年年會期間,雖仍為草案,但已申請 ANSI 認可通過。再

    生能源系統的需要較以往努力增加能源自主更強。太陽光電發電系統

    可以簡單,也可以很複雜。本會議說明來自 NEC 規定的重要資訊,

    *本文翻譯自Gregory W. Massey, P.E.於 2011 美國電器承裝業協會(NECA)年會簡報。100.10.19~10.26 參加 2011 美國電器承裝業協會(NECA)年會資料,出國人員:台灣綜合研究院黃思敏副研究員。

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  • 亦提供 NECA 對太陽光電發電系統於執行及品質上新的裝設標準,

    使電器承裝業者能能深入瞭解,有效地進行現場評估,提供給在住宅

    及商業場所的客戶,符合法規規定之太陽光電系統及設備設置。瞭解

    NECA 412 可幫助電器承裝業者提供有品質、高性能的歹陽光電系統

    裝置。本會議亦提供 NECA 所制訂之標準草案,此資料亦可作為我

    國 PV 裝置規則或技術手冊解說之參考。

    NECA 412 內容概述 NEC 對太陽光電發電系統之規定,提供太陽

    光電設備及系統之挑選、線徑選定及裝設等指導,並提出建議、經驗

    法則及交易技巧。其亦符合美國防火協會所訂之 NFPA 70、國家電氣

    法規(NEC)、NFPA 70E、電氣安全標準,以及其他 NEIS 出版之規定。

    NECA 412 內容架構包括(一)適用範圍、(二)用詞定義、(三)基本介紹、

    (四)拆封檢查、手提式、儲能式、(五)裝設前之注意事項、(六)太陽光

    電發電系統安全規定、(七)太陽光電發電系統之裝設、(八)起動及權

    限、(九)地點清潔、(十)維護及(十一)附錄。會議簡報提示重點說明如

    下:

    (一)適用範圍

    NECA 412 適用於住宅、商業、工業用併聯型、獨立型之 1000V

    以下低壓交流及直流太陽光電發電系統,而不適用於太陽能加熱系統

    或超過 1000V 之太陽光電發電系統。

    (二)用詞定義

    NECA 412 所列之用詞定義,例舉如下:

    1、太陽能電池:指暴露於光源下,能產生電力之基本太陽光電

    裝置。此為太陽光電發電系統之基本建設。當暴露在陽光下

    時,太陽能電池會產生直流電壓。

    2、太陽光電模組:指由太陽能電池、光學組件及其他組件組成

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  • 之完整的環境保護單元,當暴露在陽光下會產生直流電力。

    太陽光電模組(或太陽光電模板)是市售最小的太陽光電發電

    系統組件。

    3、太陽光電組列:指將模組或模板以機械方式整合支撐結構與

    基座、追日裝置及其他組件,裝設為一個系統,使能產生直

    流電力之組合體。太陽光電模組串聯及並聯連接為組列。太

    陽光電組列包括機械組件之平衡,及電氣組件裝配及互連太陽

    能模組之平衡。一串(10 個)

    額定電壓 28V 之直流太陽光

    電模組,其額定電壓總共為

    280V。一組列有 4 串,而每

    一串額定電流為 3.5A,則其

    額定電流總共為 14.0A。

    屋頂型太陽光電組列

    4、太陽光電輸出電路:指在太陽光電電源電路與變流器或直流

    用電設備間之電路導線。直流用電設備可為直流負載或儲能

    電池充電設備。

    5、太陽光電電源:指產生直流系統電壓及電流之組列或組列群。

    6、太陽光電電源電路:指介於模組間之電路及模組群至直流系

    統共同連接點間之電路。模組的串連一起接在「聯合的盒子」

    (共同連接點),有過流保護、常用熔線及阻隔二極體,防止組

    列內之故障電流流入。

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  • 太陽光電組列

    電源 電路

    阻隔 二極體

    電源 電路

    阻隔 二極體

    電源 電路

    熔線

    太陽光電輸

    出電路 太陽光電模板太陽光電模組太陽能電池

    注意:繪圖僅供觀念理解用。

    7、變流器:指一種用於改變電能電壓大小、波形或兩者之設備。

    通常變流器 [亦稱為電力調節裝置 (PCU)或電力轉換系統

    (PCS)]是將直流輸入轉換為交流輸出之

    裝置。變流器亦可作為電池充電器,將

    另一交流電源轉換為直流電,作為電池

    充電用。變流器須將典型太陽光電組列

    產生之直流電源轉換成交流電源,而適

    合直接供電給典型用電設備,或當連接

    電網且為電業併連配電系統之部分

    時,能與公用電網相容。 連接 PV 系統之變流器

    8、交流(AC)模組(交流電太陽光電模組):指包含太陽能電池、光

    學組件、變流器及其他組件 (不包含追日裝置)所組成,當暴

    露於日照下能產生交流電力之完整且耐候裝置。交流太陽光

    電模組有一個完整的變流器且產生交流電。交流太陽光電模

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  • 組之輸出被認為是適用 NEC 規定之變流器輸出。

    9、變流器輸入電路:指介於變流器與獨立型系統蓄電池間,或

    發配電網路中介於變流器與太陽光電輸出電路間之導體

    (線)。變流器輸入電路亦可為太陽光電輸出電路。

    10、變流器輸出電路:指介於獨立型系統之變流器與交流配電箱

    間,或介於變流器與受電設備或其他發電電源間之導體

    (線),例如電業之發配電網路。

    11、電業併聯變流器:指變流器作為與電業併聯運轉使用,供電

    給共同負載,其可能傳送電力給電業。電業併聯變流器包括

    保護、監視及控制,使太陽光電組列能與公用電網併聯運轉。

    12、變流器控制:指控制調節電源從直流轉換為交流、與公用電

    網同步、監視匯流排電壓及頻率,並在錯誤、故障或異常操

    作情況下提供保護。

    13、同步化:指搭配運轉電壓、頻率及一個電源到另一個電源相

    角,並聯在一起之前的過程。

    14、併聯系統:指太陽光電發電系統與發配電網路併聯運轉,且

    可能輸送電力至發配電網路。在 此定義目的下,太陽光電發

    電系統之能量儲存子系統,例如電池,不是另一個發電電源。

    15、發配電網路:指發電、配電及用電系統,如公用電網及所連

    接的負載,其為太陽光電系統之外部電路,不受太陽光電發

    電系統控制。

    16 、網路計量:指電業計費之做法,即允許電力從配電電源輸

    送到電力公用電網,通過電業收入電表。通常從電力公司至

    用戶之網路計量不需要直接付款,但賒欠現場產生的電力超

    過被消耗的電力。此種賒帳通常在契約期間內到期。

    17、電力買回:指電業從客戶擁有的配電買回剩餘的電力。在電

    力公司及客戶間有協議,會從客戶擁有的配電買回剩餘的電

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  • 力。通常用於較大規模客戶擁有的發電,可能是 1000kW 以

    上。

    18、獨立型系統:指獨立之發配電網路能供應電力之太陽光電系

    統。獨立型 PV 發電系統能獨立於電業公用電網運轉。在 PV

    組列不發電期間,例如在夜間,獨立型 PV 發電系統必須有

    一個或多個替代發電方式(混合動力系統)或儲能電池。

    19、混合型系統:指由多種電源所組成之系統,所稱電源可能包

    含太陽光電、風力、微型水力發電機、引擎驅動之發電機及

    其他電源,但不包括發配電網路系統。儲能系統,如蓄電池,

    非屬本定義所稱之電源。此外,獨立型 PV 發電系統可使用

    儲能電池,其電池充電需要額外的設備及控制。

    20、電池充電器:在電池相反方向上可以保持單向電流之裝置,

    其在放電期間從電能轉換成化學能儲存在電池內。

    21、充電控制器:控制直流電壓或直流電流,或兩者,用於電池

    充電之設備。

    22、導流充電控制器:指調節電池充電過程之設備,從儲能將電

    力分流至直流或交流負載,或至互連電業接戶設施。以分流

    電力至非必要的直流負載,例如照明,保護電池避免過度充

    電。

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  • 接合

    控制盤

    充電

    控制器

    直流負載

    蓄電池

    PV 模組 (未顯示熔線)

    注意:此簡圖不表示所有細節或

    組件 直流電極

    23、日照:每天在固定的位置,平均太陽能到達地球表面,以瓩

    小時每平方公尺每天(kWh/m2/day)表示。

    24、峰值太陽小時:一天中太陽照射度總量之相當量測。

    25、太陽照射度:隨著時間推移 在一區域累積之太陽能總量,

    通常以瓩小時每平方公尺(kWh/m2)表示。太陽照射度是用於

    量化隨著時間推移太陽能產生之原則性測量方法。

    26、傾斜角度:太陽光電組列與地平線之方向角,以度表示。

    27、入射角:太陽與地平線之方向角,以度表示。

    28、方位角:太陽光電組列與太陽南邊(0°)之方向角,以度表示。

    太陽位置到太陽東南邊通常以正方位角表示,而太陽位置到

    太陽西南邊通常以負方位角表示。

    (三)基本介紹

    PV 發電系統將太陽光(太陽能)轉換成電能。個別太陽能電池將太

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  • 陽光轉換成直流電壓。太陽能電池是電氣性及機械性互連,形成太陽

    能板。太陽能板串聯及並聯連接,形成太陽光電組列。太陽能板串聯

    會增加電壓;並聯則會增加電流。幾乎可以實現任何運轉電壓及電力

    額定。

    每串 PV 輸出電路在整合器盒中有連接過電流保護裝置,通常為

    熔線及阻隔二極體。整合器盒之一組直流輸出導線有連接到直流隔離

    設備。直流隔離設備之直流輸出導線可用於供應:1、直流負載,直

    接地;2、儲能電池;及 3、具備或不具備電池之變流器輸入電路。

    儲能電池需要一個電池充電器、充電控制器或導流充電控制器。充電

    器或充電控制器調節電池電壓、充、放電電流及保護電池避免電壓、

    電流及溫度之損壞。

    常常 PV 發電系統提供電業併聯變流器,與電網連接,並供電給

    交流負載。變流器直流電壓轉換成與交流負載相容之交流波形。電業

    併業變流器用於連接太陽光電組列至電業公用電網。電業併聯變流器

    之功用包括:1、控制電力從 PV 組列轉移至交流負載及/或電業公用

    電網;2、從電業公用電網端保護 PV 組列;3、從 PV 組列端保護電

    業公用電網。電業併聯變流器監視電業公用電網,以確保 PV 組列單

    向能量轉移至所連接之負載及/或電業公用電網。

    獨立型 PV 發電系統(獨立於電業公用電網運轉)必須有儲能電池

    或有一個以上替代發電電源,或兩者兼有,於不能取得太陽能發電

    時,例如在夜間,可供電給負載。

    (四)太陽光電系統運轉

    PV發電系統之電力輸出沿著鐘形曲線行進,在周圍溫度低之明

    亮、晴朗的日子有最大輸出。PV發電輸出隨陽光強度及溫度下降。

    PV發電輸出受下列因素影響:1、大氣條件;2、周圍溫度;3、地面

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  • 積雪覆蓋。PV 電系統是一種「被動」的發電技術。只有暴露在陽

    光下才會產生電力。無法儲存電力供以後使用,除非配備儲能電池。

    連接電網系統只會在電業公用電網正常運轉下產生電力,不能增加電

    力輸出供應增加的負載,亦不能在任何固定時間點預測PV發電。根

    據當地太陽來源,則可以準確地預測隨時間推移PV發電。日照是在

    某一固定地點之平均太陽能量密度,以瓩小時每平方公尺每天(kWh/

    m

    2/day)表示。日照數據用來計算一個固定PV組列之年度PV平均能量

    輸出。

    (五)裝設前之注意事項

    1、電器承裝業的責任如下:

    (1)與製造商、供應商、贊助商、電業、所有人、檢查人、其他

    人等溝通。

    (2)了解 PV 發電系統的類型及要安裝哪一種類型。

    (3)執行及準確高效率的現場評估既有電力接戶設施。

    (4)若適用的話,提供必需升級之準確及清晰的評估。

    (5)協調當地電力公司及主管機關(AHJ)。

    (6)利用專業知識,確保正面的客戶體驗。

    2、電氣許可流程:

    (1)確定及聯繫適用之 AHJ。

    (2)確定適用之 NEC 版本及其他 AHJ 採用及執行之法規。

    (3)證實當地是否有特別修正 NEC 規定

    (4)證實特別的裝設程序及流程。

    (5)證實電業規定:

    - 要求單獨的收入電表

    - 適用不同的費率

    - 規定的申請表格及費用

    3、檢查人之角色:

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  • (1)簽發建築/裝設許可證

    (2)在其管轄範圍內強制執行 NEC 及其他法規

    (3)審查計畫及說明書是否符合法規

    (4)進行實地視察

    (5)簽發不符合報告/檢查人通知

    (6)通知電業連接或電表間隔

    (7)專案完成後簽發認可

    4、電氣檢查流程:

    (1)協調及排定初步及最後檢查之時程

    (2)NECA 建議設立一個現場檢查會議,協助檢查人及直接解決

    任何爭議或疑慮,以加快檢查流程

    (3)解決所有檢查人認定之缺失

    (4)保持檢查及認可流程之記錄

    5、環境方面注意事項:

    (1)PV 模組相對免於雨、雪、雨雪及冰雹

    (2)PV 發電輸出隨海拔增加

    (3)PV 發電輸出隨溫度下降

    6、建築法規、消防法規及區段規定:

    (1)消防隊員的安全

    (2)太陽能板之佈局及安排

    (3)過電流保護

    (4)安全及警示標誌

    7、許可證有 2 種:

    (1)在新結構上之新 PV 系統

    (2)在既有結構上之新 PV 系統

    8、提交文件:

    (1)發電容量超過 5kW

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  • (2)在住宅系統佔用屋頂面積超過 50%

    9、提交文件之規劃要求:

    (1)場所及連接單線圖之規劃

    (2)設備資料、大小、費率、經登錄資訊及認可

    (3)設備所在場所及間隔、路徑與存取資訊之安排

    10、電業併聯規定:

    (1)必須符合 NEC 第 705.12 條關於連接點(共同耦合點)之規定

    (2)可能需要附加隔離設備,能讓電力公司人員接近。

    (3)標誌、計量、過電流保護、自動隔離

    (4)表格、收費、許可證

    11、設置 PV 組列:

    (1)充足的陽光暴露

    (2)沒有障礙物、遮蔽

    (3)一般面向太陽南邊

    (4)可以稍微向東或向西,但不可向北

    (5)屋頂裝設-必須有通道,且有消防、通風排煙等之間隔

    12、架設選項:

    (1)固定式架設(平面式架設、通常在屋頂上、架設在一個靜態

    的、傾斜的支撐結構或架設至桿頂)

    (2)一軸或兩軸追蹤(特別是架設至桿頂)

    平面式屋頂架設 結構支撐框架

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  • 追蹤組列(桿頂)

    13、追蹤組列:

    (1)從東到西隨著太陽的路徑轉動

    (2)兩軸追蹤調整傾斜角度

    (3)使 PV 發電增量增加

    (4)增加維護及修理費用(移動部分)

    (5)增加裝設成本

    14、屋頂之注意事項:

    (1)PV 設備、組件、扣件梢之捲曲或鋒利邊緣

    (2)跨越導線管、管路、斜撐等,必須以紅色 /白色反光膠帶或

    其他聯邦政府認可之識別材質清楚地標示

    (3)高於 18"的項目通常必能蹬上及從另一邊下來

    (4)在設計期間建立路徑

    15、通道及規定間隔:

    (1)住宅建築物:

    -四坡屋頂-在每個有 PV 板之屋頂斜坡上,從屋簷到屋脊

    提供(1)36"寬之淨空通道路徑

    -單脊-在每個有 PV 板之屋頂斜坡上,從屋簷到屋脊提供

    (2)36"寬之通道路徑

    -屋頂角及溝-若兩側都有 PV 板,規定兩側間隔為 18";若

    PV 板僅裝設在長度相同之一側,面板可以直接放置在鄰近

    的屋頂角及溝

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  • -在結構支撐位置定位路徑,例如在承重牆。

    (2)商業建築物及三個以上單元之住宅房屋:

    -圍繞屋頂邊緣周圍淨空至少 48"寬

    -在結構構件上定位路徑

    -在屋頂兩軸上提供中心線軸路徑

    -對天窗及/或通風口提供不小於 48"寬之直線路徑

    -對架設屋頂之豎管提供不小於 48"寬之直線路徑

    -在屋頂通道口周圍到欄杆或屋頂邊緣至少有(1)48"寬之路

    徑,提供最小 48"之間隔

    -組列長度在任何方向必須沒有大於 150',以能通風排煙

    -為通風排煙,在組列間提供至少 96"寬之路徑,毗鄰屋頂天

    窗或通風口至少 48"寬之路徑,或至少 48"寬之路徑,以 96"

    在路徑替代側每 20'作通風切口而近似 48"

    16、結構系統:

    (1)平面式屋頂型

    (2)普遍傾斜的支撐結構(屋頂型或地面型)

    (3)裝設於桿上(靜態)

    (4)追蹤組列

    17、屋頂型:

    (1)最有可能被平面式架設(在同一平面作為屋頂,且較傾斜結

    構框架不明顯)

    (2)最便宜、最簡單之裝設

    (3)自身壓載系統不要求附掛至屋頂。

    (4)金屬支架裝設在每個太陽能板及固定在屋頂或低側裝配軌

    道(提供空氣流通)

    (5)使用不銹鋼螺栓及硬體或 J -螺栓

    (6)可能的話,在屋頂建造時裝設 PV 組列。此外,雇用合格屋

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  • 頂承裝商來修補 /修復架設孔,並使用經認可之材料及方

    法,以維持任何擔保。

    (7)平面式架設在太陽光電組列方向上不具靈活性

    (8)通常用於較小的 PV 發電系統

    18、普遍傾斜之結構支撐:

    (1)可架設於屋頂或架設於地面

    (2)通常不能移動(或靜態)

    (3)用於較大的太陽光電組列

    (4)當架設於屋頂:

    - 較平面式架設更昂貴

    - 增加風的阻力

    - 通常出現與當地建築法規之挑戰

    - 提供方向及傾斜角度之靈活性

    (5)更有可能被架設於地面

    19、架設於桿頂:

    (1)PV 組列可架設於結構框架,以閂上一個套管及放到桿上,

    埋入混凝土或地下

    (2)可能會很笨重

    (3)可能增加風的阻力

    20、追蹤組列:

    (1)專門於桿頂之架設

    (2)PV 組列可在所架設的桿上(一軸追蹤)轉動,也可能包含控制

    到控制支撐結構之傾斜角度(兩軸追蹤)

    (3)主動追蹤電動控制,調整東到西組列方向

    (4)被動追蹤在每一側互連管及液體介質有密封槽,轉動組列不

    用馬達、齒輪或外部控制的

    (5)追蹤組列使組列在白天朝向東邊更直接對向太陽,增加 PF

    14

  • 發電

    21、PV 發電系統配置:

    (1)電業併聯系統

    (2)獨立型系統

    (3)雙峰系統

    (4)混合型系統

    (5)直接耦合系統

    22、電業併聯系統(較常見):

    (1)與電業公用電網併聯運轉

    (2)電業併聯變流器(控制及保護)必須經登錄

    (3)變流器監視電業電壓及頻率,僅於電業穩定時,輸送電力

    (4)當電業公用電網緩衝器時,PV 組列的大小就不重要了

    23、PV 發電系統之性能估計(詳見附件 A)

    (1)不能在任何固定時間點預測 PV 發電量

    (2)可以準確地估計隨著時間推移之 PV 發電量

    PAEO = 365(IPSH)(PSAR)(0.77)

    (3)我們如何找到 IPHS?

    http://rredc.nrel.gov/solar/old_data/nsedb/

    -挑選全美城市從 1961 到 1990 年這 30 年平均每月平均日照

    數據,且有從 1991 到 2005 之更新資訊

    -可在這個網站找到包含各類型太陽能板日照數據之資料表

    (平板平台及集中收集)及架設方法(固定式、一軸追蹤及雙

    軸追蹤)

    (4)必須考慮組列的傾斜角度。一般情況下,傾斜角度係依所在

    緯度可最大化全年 PV 發電量來設置。PV 組列傾斜可以更

    垂直,以在冬季(太陽在天空較低處)增加 PV 發電量,或在

    夏季(太陽在天空較高處)更水平增加 PV 發電量。傾斜角度

    15

  • 也可定期調整,例如每季,在季節期間保持朝向太陽最佳的

    方向。

    24、舉例尺寸選定:

    (1)無追蹤器(靜態)平板集熱器太陽能板在所在緯度朝向太陽

    南邊(最大化全年PV發電量)位於加州聖地牙哥,全年平均

    IPSH每天為 5.9%峰值太陽小時。

    (2)插入公式:

    PAEO = 365(5.9)(PSAR)(0.77)=(1658)(PSAR)

    這意味著,輸出功率額定每一 1.0kW,PV 組列每年將產生

    約 1658kWh 之電力。

    (3)這個資訊可以用於決定一個固定尺寸之 PV 組列發電量,或

    產生一定量電力所需之最小尺寸組列。

    例如,一個 3.5kW 組列每年將產生約 5,803 kWh。

    PAEO =(1658)(3.5)=5,803 kWh

    (4)此外,每年需要產生 20,000kWh 之最小尺寸組列是

    12.063kW:

    PSAR =(20000)/(1658)=12.063 kW

    25、改變任何變數(位置、傾斜角度、太陽能板的類型、靜態與

    追蹤等),將改變預期的發電量

    26、網路計量:

    (1)一般電業收入電表

    (2)監視雙向電力轉移

    (3)當現場發電超過現場連接的負載時,電力會被輸送到電業公

    用電網

    (4)當現場連接的負載超過現場發電時,電力從電業公用電網輸

    送。

    (5)電業計費是基於電力輸送至電業公用電網與電力從電業公

    16

  • 用電網輸送至用戶之網路差額

    (6)以電力通過電業收入電表之網路流量向用戶收費或賒欠

    (7)網路計量協議很少規定由電業對賒欠部分直接付款

    (8)網路計量協議通常規定賒欠用戶發電超過現場連接的負載

    (9)這樣的賒欠通常在契約指定期間後到期

    (10)若不提供網路計量時,可能需要裝設一個單獨的電業收入

    電表供現場發電用

    27、雙向計量:

    (1)PV 系統透過一個單獨的電表連接到電業公用電網

    (2)經常用於大型 PV 系統

    (3)提供使用不同電力價值稅率之能力

    (六)安全注意事項

    1、當暴露在陽光下,PV 板就會產生電壓

    2、高開路電壓

    3、在周圍溫度低時電壓高

    4、高溫變流器運轉

    5、多種潛在電力電源反饋給整個系統

    6、儲能電池

    (七)裝設

    1、一般裝設

    (1)審視裝設說明書

    (2)依照經登錄裝置說明書裝設 PV 設備

    (3)PV 發電系統設備必須經確認及經登錄為適合此目的

    (4)遵守所有警告及安全標誌

    (5)檢查實際尺寸

    (6)確定設備將裝設於何處

    17

  • (7)檢查既有的面板有足夠的空間及能力連接至 PV 發電系統

    2、組列:

    (1)闡述太陽能板將被裝設於何處之初步草圖。

    (2)在裝設前解決衝突,對系統或設備依規定的斜坡或間隔提出

    優先性。

    (3)遠離遮蔽面板之設備裝設。

    (4)確保組列周圍有足夠的通道及路徑。

    (5)檢查組列開路電壓不超過變流器之額定電壓。

    (6)調整傾斜角度以滿足計畫要求,例如偏置以增加冬季發電或

    夏季發電。

    3、變流器及充電控制器:

    (1)證實組列的總電流及電源是在變流器額定內。可能需要額外

    的變流器,以符合發電能力的要求。

    (2)變流器及充電控制器之運轉,受周圍溫度、氣流、在陽光下

    之暴露、輸入電壓、輸入功率及散熱器安定翼方向等很大影

    響。

    (3)變流器設置須遠離熱源,例如周圍溫度高、陽光等,且確保

    有足夠的間隔及適當的氣流。

    (4)注意製造商說明書之架設方向,及減少變流器除垂直外之架

    設方向。

    (5)在終端導線前架設變流器及充電控制器。

    (6)檢查 PV 電源電路阻抗是在變流器製造商建議的公差範圍

    內。

    (7)內部組件也可能帶電及非絕緣的、可移動或轉動、碰觸到可

    能很熱。運轉期間,不會碰觸到內部或外部的變流器或充電

    控制器組件。

    (8)僅在獲得負載的電力供應者授權後,始能將變流器及充電控

    18

  • 制器連接至配電系統。

    4、隔離設備:

    (1)須提供隔離設備去隔離 PV 發電系統中所有承載直流之導

    線,包括變流器、電池、充電控制器等。在 PV 模組或組列

    位置不要求要有隔離設備。

    (2)組群並識別由一個以上電源通電之設備的隔離設備。

    (3)PV 隔離設備不要求適合作為受電設備。

    (4)PV 隔離設備必須是手動可操作開關或斷路器,位於建築物

    或構造物外部輕易可接近處,或其內部最靠近系統導線的進

    屋點,且必須為外部可操作,不會暴露於操作人員而使其碰

    觸帶電組件。

    (5)PV 隔離設備必須清楚地指出是在開啟或關閉位置,且必須

    有足夠的標稱電路電壓及電流啟斷額定,而有在設備線路終

    端。

    (6)每個 PV 隔離設備必須永久標示以識別其為 PV 系統之隔

    離。

    (7)在會反饋處,隔離設備必須標示「警告!觸電危險!不要碰

    觸終端。終端在電源及負載側可能在啟開位置而通電。」

    (8)不能使用熔線作為隔離設備。當以熔斷開關用作隔離設備,

    應提供二次側隔離設備,於反饋通電時將熔線斷電。

    (9)隔離設備須符合下列規定:

    -隔離 PV 發電系統與電業公用電網

    -隔離儲能電池

    -隔離每個組列與變流器或充電控制器

    -將反饋熔線斷電

    (10)在每一個受電設備位置及在所有電力電源可能併聯的位

    置,裝設永久之名牌或使用手冊,指示所有電力電源。

    19

  • (11)始終操作交流隔離設備,在變流器輸入電路位置操作直流

    隔離設備前,隔離 PV 發電系統與電業公用設施電網。

    5、過電流保護:

    (1)過電流保護裝置之額定須不小於最大電路電流之 125%,除

    非該裝置連續運轉額定為其額定之 100%。

    (2)當用於 PV 系統任何直流部分時,過流保護裝置必須經登錄

    為直流電路使用,且必須有適當的電壓、電流及啟斷額定。

    (3)確保插入型過電流保護裝置被反饋時,使用除拉力釋放裝置

    外之額外門閂,終止現場安裝之非被接地供電導線

    (4)不可反饋至標識有「電源側」及「負載側」之斷路器。

    6、導線:

    (1)證實組列之總電流及電源是在變流器額定內。可能需要額外

    的變流器,以符合發電能力要求。

    (2)PV 電路在 NEC 定義為連續,其最大短路電流是預期持續 3

    個小時以上。

    (3)PV 電源及 PV 輸出電路之最大電路電流是,是並聯模組短

    路電流總額定之 125%。

    (4)變流器輸出電路最大電流是變流器連續輸出電流額定值。

    20

  • 電業 隔離設備

    交流 隔離設備

    電業輸入

    變流器

    交流接戶設施/ 配電箱 搭接跳接線

    PV 模組

    反饋斷路器須固定於配電箱

    斷路器標示「電源側」及「負載側」

    不得被反饋

    直流 接地電極

    交流 接地電極

    負載側電源側

    注意:此簡圖非顯示所有細節或組件

    斷路器標示「電源側」及「負載側」

    不得被反饋

    電源側

    配電箱

    負載側

    反饋斷路器須以其他插入連接至配電箱匯流排

    以外方式固定在配電箱

    (5)裝設之導線應有在使用環境無任何額外校正係數下,最大電

    路電流 125%之安培容量,或有在使用條件已經適用後計算

    21

  • 等於或大於最大電流之安培容量。

    (6)有共同回復導線之系統,例如雙極系統,共同回復導線之安

    培容量必須不小於個別輸出電路之過流保護裝置額定電流

    之總和。

    (7)安排太陽能板之連接,使模組或面板拆除不會切斷接地導線

    或其他 PV 電源電路(雙極組列)之中性線。

    (8)PV 電力電源於供電時可能暴露者,須在每個接線盒、整合

    器盒、隔離及裝置、帶電處、非被接地電路標示「警告!觸

    電危險!此 PV 系統之直流導線是非被接地,可能帶電」。

    雙極太陽光電組列

    單極子組列 單極子組列

    注意:此簡圖不顯示所有

    詳細配線或組件 變流器

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