智慧型太陽能系統提高綠能源使用效益

利用行動終端設備即時監控太陽能光電發電系統運作現況，可快速處理設備或關鍵模組失效的提示維護問題。資料來源：SolarEdge

太陽能發電系統，由於應用環境必要設置於戶外，風吹、日曬、雨淋下通常會讓設備的妥善率降低，不只增加後勤維修成本，逆變器或是線材品質也將直接影響太陽能電池的使用壽命…

太陽能光電發電系統，對一般廠房、建物甚至是中型/大型電廠建置，都是相當鉅額的資本投入，若能未能在進行建置計畫時，即將設置場所、環境、設備選購與系統配置進行總體考量，不僅可能影響太陽能光電發電系統在生命週期內的擁有總成本外，也可能發生投資回收的獲利率低於預期。

利用智能電源監控IC 改善太陽能系統輸出效能

為了提升太陽能光電發電系統的使用壽命與穩定性，一般會在考量太陽能電池模組的品質等級、壽命與成本問題外，為了避免因為各種環境因素影響光電轉換效能，一般會搭配智慧IC解決方案強化太陽能電池模組產品的工能表現，甚至透過電池模組整合的溫度、電壓/電流功率輸出感測器整合IoT(Internet of Things)網通技術，讓管理者可以更精確掌握太陽能光電發電系統部分模組、區塊的系統問題，加速維修效率，讓太陽能光電發電系統在有限的壽命週期內發揮最大發電應用效能。

一般的設備評估狀況，會將太陽能光電發電系統的產品生命週期預設在25年上下的使用年限，再以此使用壽命參照設備採購、維護修繕、人力支出、土地或空間使用成本，整體估算導入太陽能光電發電系統可獲益的綠能源挹注與實際的投入成本進行評估，但設備妥善率與維修需求並不一定，除了安排定期維護更換受損連接器、電力線外，由於太陽能電池模組、連接器、電力線材會隨著時間而逐漸老化、劣化，與系統建置發電系統以最高效率進行發電的期待產生落差。

發電系統功能模組易產生失效、老化 必須加強監控管理提升設備妥善率

一般的狀況是功能模組(太陽能電池、連接器、電力線、逆變器)功能慧已每年1%左右的速度出現設備耗損、劣化，例如太陽能電池光電轉換效率下滑、連接器/電力線絕緣披覆劣化、逆變器設備老化等，這些系統性的設備耗損都是無法避免的問題，但不同的功能模組本身又有故障問題的相依性，甚至是某些模組的不正常運作直接縮減了部分功能的使用壽命。

但在太陽能光電發電系統的設置現場，通常又與規劃的系統使用壽命或系統維運出現極大落差，因為太陽能光電發電系統關鍵設備八成都設置於戶外空間，必須受風吹、日曬、雨淋與惡劣的日夜溫差變化，通常各功能模組在設備功能面的衰退、劣化速度會遠高於系統設計的預期狀況，直接導致投資建置太陽能光電發電系統的成本回收不易，或是發電效率遠低於預期。

準確掌握單一模組系統匹配狀態 避免系統故障成因後知後覺

實際發生的狀況很多，例如太陽能電池模組設置過密集，導致模組間的陰影影響模組本身的光電轉換輸出，甚至造成輸出匹配不良導致模組局部過熱或損壞，或是設置環境有建物、植物陰影，甚至是太陽能電池板疏於定期清潔，導致受光面受電池版表面灰塵、髒污影響其整體功率輸出效能，其實多數太陽能電池模組常見的使用與效能維持監測問題，大多可以透過監控IC進行設備現況掌握，讓發電設備出狀況時能被管理人員即時處置。

在多數新設置的太陽能光電發電系統中，大多已有導入智慧監控IC的設計內容，讓發電系統除可隨時監控整體發電效能、總電力產出紀錄外，為了不需等到發現光電轉換輸出出現巨幅落差才後知後覺進行設備清查與整備，在監控IC功能上也能主動進行系統檢查、分析與即時狀況回報等功能支援。但這在新建置的太陽能光電發電系統可能是多數建置專案都會加購的設備進階管理方案，但對於早期建置的太陽能光電發電系統，則必須考量獨立式太陽能發電設備管理系統進行二次開發與整合。

透過智慧監控方案 動態調校電池模組輸出效能

但經過二次開發/整合的系統監控功能，通常會導致系統會趨於複雜，整合商除要進行原有電力線佈線、監控進行重整外，還需要考量實際設置施工耗費的成本與舊系統的整合銜接，複雜度會比新系統導入高許多，這類整合耗時也會較長。另一個方向是透過整合智慧監控功能的逆變器或是功能模組，甚至在汰換舊的太陽能電池模組時，即更換已經整合功能監控的模組化產品，透過局部升級的方式讓現有的太陽能光電發電系統也可逐步導向具系統監控與回報功能的智慧太陽能太陽能光電發電系統。

尤其是模組化的升級需求，可動態彈性針對新舊設備的銜接整合，提供極佳的系統智慧監控應用的功能升級，例如在太陽能電池模組的接線盒、整線盒中，整合類比電路、電源管理技術、DC/DC電源轉換優化功能，讓系統服務商可以快速選用為服務的太陽能光電發電系統進行監控功能升級，一般來說這類具系統監控能力的接線設備，多採可無縫銜接的功能整合設計，並能輕易整合於光電模組上，簡化設備整合的繁複手續與工時耗損，同時也能為未來的後勤維修提供較便捷的元件替換方案。

這類升級模組除了監控終端太陽能電池或系統的運作健康狀況外，也提供電能轉換的優化功能支援，可有效提升太陽能電池模組本身的輸出功率水準，例如為整體太陽能光電發電系統串聯或並聯系統中，提供單一電池模組的輸出降壓/升壓或是設備離線的穿越模式，讓整體太陽能光電發電系統的功率輸出品質隨時維持最佳狀態。

為了提升太陽能光電發電系統的獲利或是運轉效能，如何壓低維持運作成本、減少設備維修、增加輸出效能也是這類智慧管理系統或模組的功能整合目標，對一般設備供應商來說，以太陽能電池板的性能現況，多數須提供10年內相關模組的效能表現需在標註規格的90%表現以上，或至少15年內效能不能降低超過20%等，而增設升級智慧型接線盒搭配最大功率追蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)演算法整合，可以有效提升整體系統的電力產出量，甚至還可減少局部問題導致的設備連鎖故障問題，將相關設備失效問題在發生之初就獲得改善，先前談到設置太陽能電池板須考量方位、遮蔽物或是汙損清潔問題，在智慧型接線盒的整合下，也可針對單一光電轉換模組控制其整體輸出，達到太陽能發電系統最佳化電能表現。