太陽能原理、優缺點、申請與補助:一站式掌握太陽能光電完整指南
太陽能是指來自太陽的輻射能,是地球上重要的天然能源之一,太陽能的利用原理最廣泛運用的是光伏發電技術,光伏發電可利用半導體材料將太陽光轉換為直流電能。太陽能的好處有很多,包括發電過程潔淨環保、取之不盡、降低電費等價值。以下太陽能專家將整理太陽能的介紹,讓大家好好認識什麼是太陽能。

太陽能原理、優缺點、申請與補助:一站式掌握太陽能光電完整指南

太陽能是指來自太陽的輻射能,是地球上重要的天然能源之一,利用半導體材料將太陽光轉換為直流電能。發展太陽光電的好處包括發電過程潔淨環保、取之不盡、降低電費、強化能源自主性、創造就業機會及提升房產價值。以下太陽能專家將整理太陽能的介紹,讓大家好好認識太陽之能。

什麼是太陽能?

太陽能是指來自太陽的輻射能,是地球上重要的天然能源之一。太陽不斷地向外輻射能量,其中包括光能和熱能。這些能量通過宇宙輻射到地球表面,可以被人類所利用,不僅是取之不盡、用之不竭的資源,還是一種潔淨、無污染的能源形式。

太陽能2大應用原理

太陽能的利用原理主要分為兩大類:光伏發電和熱利用。

光伏發電(Photovoltaic Power)

光伏發電是利用半導體材料將太陽的光能轉換為直流電能的技術。當太陽光照射到半導體材料(如矽晶體)上,光子激發電子產生電流。這些電流可以被逆變器轉換成交流電,供應家庭用電或輸出到電網中。

太陽能發電原理

太陽能熱利用(Concentrated Solar Power, CSP)

太陽能熱利用是將太陽的熱能轉換為電能的技術。這些系統利用反射鏡或透鏡將太陽光集中到一個小面積上,產生高溫,然後利用這些高溫產生蒸汽驅動發電機發電。常見的應用包括熱水器和烘乾設備。

延伸閱讀:太陽能原理解密:究竟陽光如何變黃金?

太陽能6大好處優勢

太陽能具有眾多優點,包括發電過程潔淨環保,不會釋放溫室氣體和其他有害物質;屬於取之不盡、用之不竭的能源;安裝初期成本較高但運行成本低,能降低電費支出或獲取售電收入;能強化區域能源自主性,減少對外部能源的依賴;促進就業機會,帶來經濟效益;並且能提升房產價值,吸引買家願意支付更高價格。

發電過程潔淨環保

太陽能屬於潔淨能源,發電過程不會釋放溫室氣體和其他有害物質。相比傳統的石化燃料,利用陽光發電不會產生污染,對減少空氣污染和溫室效應有顯著作用。

取之不盡,用之不竭

太陽能是取之不盡、用之不竭的能源,只要太陽存在,我們就能利用它發電,這也使其成為最具永續發展性的能源之一。

可降低電費支出或是獲取售電收入

安裝太陽能系統初期可能需要一定的資金投入,但隨著技術進步和規模經濟的發展,其投入成本逐年下降。一旦系統安裝完成,運行成本極低,可降低電費支出或是獲取售電收入。

強化區域能源自主性

太陽能的蓬勃發展可以降低國家或區域對外部能源供應的依賴,增加能源自主性,特別是在能源價格波動和供應不穩定時期尤為重要。

創造就業機會

太陽能產業的發展不僅帶來環保效益,還創造了大量的就業機會,從製造、安裝到維護,相關職位需求不斷增加,促進經濟發展。

提升房產價值

安裝太陽能系統能提升房產價值,許多買家願意為配有光電系統的房產支付更高的價格,因為這不僅能降低未來的電費支出,還體現了房產的環保特質和現代化水平。

延伸閱讀:不可不知的6大太陽能好處!可省錢或賺錢還能提升房產價值?

太陽能缺點有哪些?

太陽能系統存在一些挑戰,包括初期安裝成本較高,對一些家庭和小企業可能構成經濟負擔。此外,太陽光電發電效率受天氣和地理位置的影響,如陰天、雨天或夜間無法產生電力。相比其他能源形式,利用太陽發電的能量密度較低,需要較大面積來產生相同的能量。儘管有電池技術,但儲能成本高昂,限制了光電系統的全天候應用。

太陽能初期安裝成本高

太陽能發電系統的安裝需要較高的初期投資成本,包括光電板、逆變器、安裝費用等。雖然隨著科技進步,這些初期投資成本逐漸下降,但對於普通家庭或中小型企業來說,仍然是一筆不小的開支。

受外在天氣影響大

太陽能發電高度依賴天氣狀況。在晴天,發電系統可以高效運作,但在陰天或雨天,發電量會大幅下降。此外,在夜晚或冬季,太陽輻射量減少,系統的發電效率也會大幅受到影響。

能量密度低

太陽能的能源密度較低,每單位面積的光電板所能產生的能量有限。相比於傳統的化石燃料發電,需要更大的面積來安裝光電板,才能產生相同的電力。

能源儲存問題

由於太陽能發電的不穩定性,能源儲存成為了一個重要課題。儲能技術的發展雖有一定進步,但目前仍存在儲能設備成本高、效率低等問題。

太陽能板生產製造環境

雖然太陽能被視為潔淨能源,但光電板的生產過程涉及化學物質的使用,可能對環境造成污染。同時回收處理也是一個尚未完全解決的問題。

延伸閱讀:太陽能缺點一次看,揭露太陽光電的黑暗面

太陽能的3大成本

太陽能系統的成本主要分為三個部分:硬體成本、安裝成本和維修保養成本。硬體成本主要來自光電板、支架結構、逆變器、連接線和接頭等,其中光電板佔據主要部分,且核心零件多為矽製成。安裝成本則包括系統設計、施工及人力費用,涵蓋現場勘查、安裝和系統測試。維修保養成本則涉及定期清潔光電板、檢查零件、維護逆變器及故障排除,以確保系統的高效運行。

硬體成本

太陽能硬體成本主要包括光電板、支架結構、逆變器、連接線和接頭等。其中光電板佔了大部分的硬體成本,核心零件多為矽製成。其他設備如逆變器的成本取決於其輸出功率和功能。

安裝成本

安裝成本包括設計和施工費用以及人力成本。專業技術人員進行系統設計和安裝,包括現場勘查、安裝太陽能板、連接電氣設備和系統測試。

維修保養成本

太陽能系統需要定期清潔和檢查,以保持高效運行。包括清潔光電板、檢查各個零件、維護逆變器和故障排除等。

太陽能賣電

台灣的太陽能賣電主要通過固定費率購電制度(Feed-In Tariff)實現。台電公司向非政府單位收購再生能源電力,根據不同類型的再生能源和發電容量提供不同的計價費率。113年度賣電費率分為兩期,按各分類容量級距區分。

113年太陽能躉購費率表

下表彙整了經濟部能源署公布的 115 年度太陽光電躉購費率(賣電價格),顯示不同類型(屋頂型、地面型、水面型)與裝置容量的太陽能系統,其每度電的收購價格差異。整體而言,費率以較小容量的屋頂型(1瓩以上不及10瓩)最高,且第一期的收購價格普遍略高於第二期,可作為評估太陽能發電投資報酬率的重要參考依據。

再生能源類別分類裝置容量級距第一期上限費率
(元/度)
第二期上限費率
(元/度)
太陽光電屋頂型1瓩以上不及10瓩5.62795.6279
10瓩以上不及20瓩5.38195. 3819
20瓩以上不及50瓩4.25054.2505
50瓩以上不及100瓩4.04594. 0459
100瓩以上不及500瓩3.71523. 7152
500瓩以上3.62363. 6236
地面型1瓩以上3.50373.5037
水面型
(浮力式)
1瓩以上3.89483.8948

經濟部能源署/提供

快速了解太陽能申請 5步驟

申請安裝太陽光電需與台電、經濟部能源局和地方政府等多單位溝通、協商和查核。以下是申請安裝的主要流程:

評估與規劃

建議尋求有規模、有經驗的太陽能系統廠商進行諮詢與現場勘查,確認安裝位置和系統規劃。

送件審核

向台電申請併聯審查,取得併聯審查意見書,然後向能源局申請備案,取得同意備案文件,最後向地方政府建管處申請雜照或建照。

安裝建置太陽能系統

太陽能系統廠商依照主管機關核准的設備與設計進場安裝。

申請執照

安裝完成後,向當地建管處申請太陽能系統的使用執照,並向能源局申請設備登記。

併聯運轉

經過能源局現場查驗並核發設備登記文件後,太陽能發電設備正式運轉。

太陽能發電系統架構

太陽能補助

目前國內的光電補助主要分為五大類:

再生能源基金補助

再生能源基金由行政院設立,專款專用,用於推動再生能源設備的補助、資源盤點、示範補助等。

太陽能躉購費率

台電公司提供的再生能源購電費率,對於符合條件的太陽能發電系統,提供固定的買電價格。

延伸閱讀:太陽能賣電怎麼算?2024台電最新收購電價!你申請了嗎?

石油基金補助

經濟部能源署向石油業者收取一定比例的費用作為石油基金,用於加強替代能源的研究發展及推廣發展再生能源。

綠能貸款

多家銀行提供綠能貸款,用於購買和安裝太陽能發電系統。綠能貸款通常擁有較低的利率和較長的還款期限。

延伸閱讀:7家銀行太陽能貸款專案,幫助實現太陽能電廠之夢

總結來說,太陽能是一種取之不盡、用之不竭的潔淨能源,具有眾多優點和應用前景。通過了解原理、成本、申請流程及相關法規和補助政策,能夠更好地評估和利用太陽能資源,實現經濟效益和環境效益雙豐收。

延伸閱讀:太陽能補助有哪些?2024全台太陽能補助總整理

參考來源:
維基百科
太陽能系統設置流程
太陽能相關法規
再生能源發展基金
再生能源發展條例

太陽能常見問題

多大的屋頂可以做太陽能?

通常會建議坪數至少大於20坪,建置太陽能發電系統會比較有效益哦~

1. 夏季室內可有感降溫3-5度,減少冷氣的使用和運轉強度,進而節省夏季電費。
2. 若是將產生的電能轉售台電,每年可獲得穩定的資金收入。
3. 除了得到經結構技師安全認證的合法遮陽棚,透過太陽能板遮陽更可以減緩屋頂建材老化,延長房屋壽命。

大多數屋頂只要建築屬於單一產權,都是適合安裝太陽能板的,除非附近有高樓遮蔽、建築物本身有凸點(例如水塔、電梯井),或是坪數小於20坪,這些情況安裝太陽能發電效益會受到一定的影響。

太陽能發電產生的是直流電,不會直接產生電磁波,只有太陽能發電系統中的逆變器會將太陽能產生的直流電轉為交流電,這個過程可能會產生微量的電磁波,不過其電磁波強度比家中的手機或是wifi還要低,估計對人體產生的影響相當微小。

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