太陽能怎麼發電？太陽能發電原理、系統類型、建置成本一次看！
太陽能發電原理是什麼？太陽能發電系統有哪些種類？建置成本與效益如何？本文將詳細解析太陽能板發電運作原理，以及太陽能發電系統、建置成本，與安裝太陽能板的3個方案，幫助你評估家中是否適合安裝太陽能設備！
一、太陽能發電是什麼？用太陽能發電原理圖讓你了解
我們都熟知太陽能是一種綠色、清潔、可再生的能源技術，但對於實際的太陽能板發電原理，你了解多少呢？本段將透過簡單的說明與太陽能發電原理圖向你介紹太陽能究竟是什麼。
太陽能發電是一種利用太陽能轉換為電能的方式，而太陽能原理主要是透過一個叫做「光伏效應」（photovoltaic effect）的神奇現象，也就是利用太陽光照射到太陽能板發電。
太陽能發電的方式，是當太陽光照射到太陽能板時，裡面的電子變得活躍，讓它產生動能形成電流。透過電網連接器或儲能系統，這個產生的直流電能會被轉換成交流電能，供應給家庭、企業使用或者輸入到電網中。
二、太陽能發電系統有幾種？太陽能板效率好嗎？
（一）太陽能光電發電系統種類有哪些？
太陽能發電系統其實就是一個巨大的太陽能電池組，主要由太陽電池模組陣列、電力調節器、配線箱、蓄電池等組成，根據系統組成與電力負載連結方式不同，可以再分為獨立型、併聯型與混合型，以下將透過 3 種不同的太陽能發電系統圖向你一一介紹：
☀️獨立型太陽能發電系統
獨立型太陽能發電系統就像一個自給自足的小型太陽能發電系統，可以用在遠離市區或缺乏穩定電網供應的地區。這種系統包括太陽能電池板、儲能設備（例如電池組）和逆變器。太陽能電池板將太陽能轉化為電力，儲存在電池中，然後透過逆變器將直流電轉換為交流電以供應電器使用。
☀️太陽能市電倂聯系統
太陽能市電倂聯系統是將太陽能發電系統與市電網聯繫在一起的系統，讓我們能夠更靈活地使用太陽能發電，同時享受到市電的便利。
透過太陽能電池板將太陽能轉化為電力，逆變器將直流電轉換為交流電，並將電力注入到市電網中，這樣太陽能系統所發出來的電就可以賣給台電而帶來售電收入。
☀️混合型太陽光電系統
混合型太陽光電系統結合了獨立型和市電倂聯系統的特點，它具有太陽能電池板、儲能設備和逆變器，同時還與市電網相連。
這種系統既能夠自給自足地運作，也可以倂聯市電網以獲取額外的電力。混合型系統通常應用於家庭、商業或工業場所，可以在日間利用太陽能發電，並在夜間或雨天時從市電網中獲取電力。
（二）太陽能發電量怎麼算？
太陽能發電量的多寡主要取決於 2 個因素：太陽能板的額定功率和日照條件。首先太陽能板的功率以瓦特（W）來衡量，這個數值代表太陽能板能夠產生的最大電力。通常太陽能板的額定功率越高，它能夠轉換太陽能為電能的能力就越強大。
日照條件也是另一個影響太陽能發電量的關鍵因素，包括日照時數、日照角度、雲量和氣候等因素。如果太陽能板所在地區的日照時數越長，日照角度佳，且雲量少，那麼太陽能板就能夠接收到更多的陽光，進而轉換更多的能量為電力。
那到底一片太陽能板發電量為多少呢？以一片額定功率為 380W 的太陽能板為例，如果日照條件為每天平均日照 3.5 小時，那麼該太陽能板的日發電量可以計算為：380W x 3.5 小時 = 1,330Wh = 1.33 kWh；換句話說，一片額定功率為 380W 的太陽能板在每天平均日照 3.5 小時的情況下，可以發電 1.33 度。
需要注意的是，實際的太陽能發電量可能會受到多種因素的影響，包括天氣變化、太陽能發電電壓等。因此在進行太陽能發電系統的規劃和設計時，必須考慮到實際的日照條件和系統效率，並由專業的太陽能發電系統安裝商或工程師進行詳細地計算和評估。
三、太陽能發電系統設置類型有哪些？
（一）地面型太陽能
地面型太陽能系統能讓不利耕作區、重金屬污染區、地層下陷區、閒置空地等等，也常見於大型開發區、平面停車場或公共建設周邊，適合追求大面積發電量的規模型投資人。雖然需面對較嚴格的土地規範與環評限制，但只要選址得當，就能兼顧環保與經濟效益。
目前政府在推結合農業光電，必須農地農用，需有耕種養殖事實。農業結合光電也是效益最大化，也因具備空間彈性與高發電潛力，近年成為民間與政府合作的重要發展選項。
根據架設方式不同，可分成：
- 固定式系統：太陽能板固定在地面上，設計時會根據日照角度和當地環境調整傾斜度。
- 追日式系統：太陽能板為活動式，會隨著太陽角度自動轉向，提升發電效率，發電量可比固定式多出 10%～25% ，但結構較為複雜、成本也也相對提高。
（二）屋頂型太陽能
屋頂型系統是「讓城市空間活化」的方式，無須多占一坪地、也能就近供電、變現。
將既有建築的屋頂轉化為穩定發電來源，特別適合都市中住宅、公寓、學校或工廠等建築。挑戰在於需要克服鄰近樹木或建物遮蔭影響發電效益、屋主或住戶共識、屋頂結構安全等，但優點在於可以隔熱降溫（節省冷氣費），是目前最普及的太陽能方案之一。
根據屋頂形式不同，施工方式可以分為：
- 平鋪式：直接把太陽能板沿著屋頂傾斜角度鋪設，適合浪板屋頂或斜屋頂，施工快、成本低。
- 棚架式：加裝鋼構支架再鋪設太陽能板，適合平屋頂，不但能調整角度增加發電效益，下面還能遮陽、不影響原本使用空間。
（三）水域型太陽能
水域型太陽能為「可以跟漁業共存」的應用方式，利用浮動平台或支架將太陽能板設置於池塘、水庫、魚塭等水域上，可降低水溫與水面蒸發，間接改善水質生態、延長漁業資源壽命。適合有大面積水域但土地有限的場域，例如沿海低地、農漁並行地區。但由於水域易受風浪與濕氣影響，對於結構與材料耐候性要求更高，也需留意是否干擾當地原有生態。
下面表格再將 3 個類型做個統整比較：
|
系統類型 |
設置位置 |
設置方式 |
設置優點 |
設置缺點 |
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地面型 |
不利耕作區（重金屬污染區、地層下陷區、停車場、閒置空地等開放空間） |
固定式、追日式 |
發電量大、可搭配農牧使用、土地利用效率高 |
須通過環評、土地使用限制較多、施工期較長 |
|
屋頂型 |
住宅、公寓大樓、工廠、學校等建築屋頂 |
平鋪式、棚架式 |
可隔熱降溫 |
鄰近樹木或建物遮蔭影響發電效益、屋主或住戶共識、屋頂結構安全 |
|
水域型 |
水庫、池塘、魚塭等水域上 |
浮動平台、支架 |
可減緩水面蒸發、改善水質、跟漁業共存 |
四、太陽能發電建置成本高嗎？太陽能板價格怎麼算？
在現代社會中，能源價格節節上升，同時環境議題也越來越受到關注。在這樣的背景下，太陽能發電逐漸成為一個備受關注的綠色能源選擇。然而對於許多人來說，太陽能發電建置成本可能會成為他們考慮安裝太陽能系統的主要因素之一。
一般來說，目前市面上太陽能板安裝費用多以設備容量作為計費標準，每設置 1KW 的太陽能板，建置成本約在 6~8 萬元之間。這個價格會因為不同地區、安裝規模、材料品質、施工工法和特定需求而有所差異。
💡貼心小提醒：以上費用僅供參考，由於建置太陽能發電設備還會受到場域坪數的影響，因此需要太陽能服務廠商到現場勘查丈量後才能獲得較為精準的數據，以計算整體的施工費用。
由於太陽能建置成本要價不菲，對一般家庭來說是不小的負擔。然而日力能源提供屋頂出租方案，你無須負擔任何建置成本，只需要將屋頂出租給我們，就能享有穩定20年售電回饋，讓閒置的屋頂有不一樣的選擇！
五、太陽能應用方式有哪些？
太陽能的應用不只是發電，從停車場、家電、戶外照明、交通到人造衛星，在生活的各層面都帶來許多幫助。以下介紹 7 種太陽能應用方式：
1.太陽能建築
太陽能建築最常見的做法，是在建物屋頂上加裝太陽能板，自發自用、多餘還能賣電給台電。不僅可節省電費，還能降溫屋頂、延長建築壽命。像臺北市立圖書館北投分館就是台灣首座綠建築圖書館，屋頂太陽能板可供應全館 10% 用電量，實際展現綠能應用的效益。
2.太陽能停車場
在停車場上方裝設太陽能棚架，不但能遮陽降溫，同時具備發電功能。這些綠電不只能賣給台電，還可以直接供應電動車充電樁使用，讓停車場變成能源站。對土地有限的城市來說，是空間再利用的聰明做法。
3.太陽能家電
越來越多家電產品結合太陽能使用，包括熱水器、冷氣機等。尤其是白天用電高峰期，太陽能可直接供電，幫家庭省下不少電費，減少對市電的依賴，對於講求節能的家庭來說，是實用又環保的選擇。
4.太陽能戶外照明
太陽能照明設備不需拉電線或接市電，可自行發電與儲能，適合用於離島、山區、工地或緊急災後照明。另外像是獨立型太陽能路燈、營地照明燈等，可在白天儲電、晚上點亮，是偏鄉與山區的好幫手。
5.太陽能隨身產品
像太陽能行動電源、手錶等小型設備，能直接吸收陽光，不需插座就能充電，非常適合戶外活動、登山露營或救援任務使用，也逐漸成為備災裝備的主力用品。
6.太陽能交通
不論是車輛、船艦或交通設施，都能透過太陽能補足能源需求。車輛、船艦上可安裝太陽能板作為輔助供電來源，減少柴油使用；而交通部也早在 2016 年就在容易發生肇事的非號誌化路口設置「太陽能警示設施」，不但能取代傳統新設號誌冗長的用電申請及施工程序，也省下長期電費支出。
7.太陽能人造衛星
人造衛星要長期運行，主要依賴之一就是太陽能電板。太陽能板的穩定供電，讓衛星能穩定執行氣象預測、導航定位、手機通訊等任務。
六、除了太陽能發電自用還有這些選擇！3種不同方案的好處報你知
說到投資太陽能，多數人都會想到自建的太陽能家用照明發電系統、家用太陽能發電系統，它的好處不僅限於環保，還可以透過安裝屋頂太陽能自用系統節省能源費用。然而你可能不知道，其實想要投資太陽能還有更多的選擇，以下將介紹日力能源提供的3種專案與各自的好處，幫助你更好地選擇適合自己的方案！
💡屋頂出租
如果你家因為太陽曝曬導致室內悶熱，除了花錢加蓋鐵皮、採光罩以外，你還可以將屋頂出租給日力能源，你只需要提供場地就能安裝免費的屋頂太陽能遮陽棚。相較於好一點的玻璃採光罩約需花費你$16,000~$22,000／坪的費用，選擇出租屋頂蓋太陽能，你不必擔心須要負擔龐大的費用，也不用負擔管理責任，日力能源擁有值得信賴的一條龍式服務，讓你不用花費時間與心力，交給我們來幫你活化閒置屋頂、改善生活品質！
- 免費建置：無須負擔昂貴的設備、建造和維護費用，大幅節省支出
- 小額賣電回饋：20年穩定售電回饋，增加你的收入來源
- 有感降溫效果：室內有效降溫3-5度，節省冷氣電費支出
- 合法遮陽棚：經結構技師簽證、政府核准，還可增加利用空間
- 加強屋頂保護：阻擋日曬雨淋保護屋頂，延長屋頂使用壽命
💡自費建置
如果你正在尋找一個長期穩定的投資管道，家裡又剛好有閒置的屋頂，那麼自費建置專屬電廠就會是你的首選！只要經由日力能源為你免費評估，你就可以自行出資在自家屋頂建置太陽能電廠，相較於花錢蓋採光罩或鐵皮，同樣都得花錢那你何不選擇有機會回本的太陽能電廠呢？自費蓋電廠不只能夠活化閒置空間，還能與台電簽訂躉售合約，持續享有20年的全額售電收入，也為節能減碳盡一份心力。
- 全額售電收入：獲得來自台電 20 年穩定全額售電收入
- 活化資產配置：可預估的賣電收入，為你實現資產配置的目標
- 即時監測：透過手機監控，隨時隨地掌握電廠狀況
- 有感降溫效果：室內有效降溫3-5度，節省冷氣電費支出
- 合法遮陽棚：經結構技師簽證、政府核准，還可增加利用空間
- 加強屋頂保護：阻擋日曬雨淋保護屋頂，延長屋頂使用壽命
💡電廠招標
對於那些沒有自己屋頂，卻也想要投資太陽能系統的人而言，就可以選擇電廠招標的專案。日力能源致力於開發優良屋頂，從申請、建置、維護的繁瑣流程我們一手包辦，你只需要與我們聯繫就能擁有優良電廠，以獲得穩定的賣電收入。
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七、太陽能發電公司推薦：日力能源有限公司
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