如何事先評估太陽能發電系統的發電量和收益呢?了解太陽能發電計算公式及原理

作者：陳貞羽

 

每個對安裝太陽能系統有興趣的人，一開始心裡一定有三項疑問想問：

1. 我的位置可以建置多大的系統？
2. 我的位置可以發多少的電？
3. 我的系統發電量可以帶來多少收益？

本篇文章將深入帶你解答，文章內容包含較細節的太陽能知識和原理，閱讀時間約10分鐘。如果是比較想看結論的人，建議可以先觀看這裡整理的新手包、懶人包。

【一、我的位置可以建置多大的系統?】
建置裝置容量（代表太陽能發電系統的最大電力輸出功率）一峰瓩（1kWp，裝置容量的單位）的太陽光電系統，約需3坪的設置面積；也就是說，你的屋頂或空地面積除以3，就可以大約換算出可建置的裝置容量大小。

當然在相同的設置面積下，若設計上採用高效能的太陽能模組（以目前的技術來說，單晶太陽能模組的功率已可達290~305W），則裝設的系統裝置容量也會較大，一般而言設置面積有限且寶貴，因此以長期效益來看，高效能的模組會是較划算的選擇。

 

【二、我的位置可以發多少的電?】
太陽能系統設置位置的日照量越高，發電量就越高。根據能源局2014年公布的數據顯示（請看下表），以大台北地區為例，當地的日照量可換算出一年的系統平均發電量為958度/每瓩，所以如果你住台北，將你的系統裝置容量乘以958（系統裝置容量=你的屋頂或空地面積除以3），就可以算出系統每年的發電量大概有多少啦！幫你整理公式在這：太陽光電系統的一年發電量＝設置地區平均年發電量*(設置面積(坪)/3)。

再舉個例子，以新竹地區一般住家頂樓21坪為例，屋頂約可設置7瓩的太陽光電系統，一年總發電量約7,791kWh(度)，也就是每天約可產生21度的電。

縣市	年平均發電量(kWh/kWp)	日平均發電量(kWh/day/kWp)
基隆市	897	2.46
台北及新北市	958	2.63
桃園市	1058	2.90
新竹縣市	1113	3.05
苗栗縣	1209	3.31
宜蘭縣	931	2.55
台中市	1205	3.30
彰化縣	1324	3.63
雲林縣	1269	3.48
南投縣	1142	3.13
嘉義縣	1231	3.37
花蓮縣	767	2.10
台南市	1285	3.52
高雄市	1204	3.30
屏東縣	1147	3.14
台東縣	969	2.66
平均	1106	3.03

（各縣市之PV系統2014年回報發電量平均值，來源：經濟部能源局，2014）

【三、我的系統發電量可以帶來多少收益？】
對於太陽能系統產生的電力你有三種使用選擇：1.全部自用（獨立型或防災型太陽能系統，自給自足，不與市電連接）、2.餘電躉售（即發電先自用，若有剩餘賣給台電）、或3.全額躉售（將所有發電全部賣給台電，自家仍使用台電電力。由於目前賣電給台電的電價較使用台電的電價高不少，因此目前為多數業主所採用）。

以下就以最多人採用的全額躉售的方式說明投資收益。

台灣政府政策為了鼓勵建置再生能源，於2009年通過再生能源發展條例，以FIT（Feed-in Tariff）躉購制度，20年長期保障收購再生能源。雖然台電收購太陽能的電價（躉購電價）每年會變動（逐年調低），但只要一與台電簽約就是以當年的躉售費率計算，往後皆固定以此費率售電給台電20年，因此售電的效益是有保障的。

最新的2017台灣太陽光電躉購費率請看下圖。今年的費率設計上，太陽能系統若採用高效能太陽光電模組，將給予6%的費率加成；以及為鼓勵離島及北部地區(包含北北基、桃竹苗、宜花)設置太陽光電，這些地區的躉購費率加成15%。兩者加總起來最高躉售費率可達7.44元/度。

以前面舉的例子：新竹地區一般住家頂樓21坪為例，屋頂約可設置7瓩的太陽光電系統，一年總發電量約7,791kWh(度)，每年全額躉售的總售電收益約為57964元。

此外，我們也做了一個台灣太陽能收益的互動資訊圖表，如果你是系統裝置容量低於20kWp的業主，從圖表中就可快速了解在你所在地區建置太陽能系統，每坪有多少的售電收益。

【如果說這些都太複雜了能不能簡單點，OK！就讓我們用十秒鐘幫你算好】
看到這裡，是不是覺得這些費率、容量、發電量什麼的計算聽起來好複雜，看得你霧煞煞呢？是的，我們了解。所以我們提供你這個線上的太陽能計算器，讓你只要簡單三個步驟，就可以初步評估建置系統的每度電費收益、每年總收益和減少的排碳量！

1. 輸入您希望安裝太陽能系統的地點
2. 輸入可設置太陽能板的坪數大小
3. 輸入EMAIL讓我們將評估報告寄給你

 

 

延伸閱讀：

線上太陽能計算器-十秒算出你的太陽能發電潛力

 

【初步評估後，系統的設計規劃該怎麼做？】

其實用1kWp的太陽能系統換算三坪的設置面積是較初略的預估方法，實際可設置的系統容量仍需看設置場址的遮蔭狀況而定。像是設置位置如果有水塔、樹木、或高樓造成的遮蔽處，則長期發電效益低，較不適宜設置。

因此，太陽能系統實際建置前，如果現場勘查發現可能有大區域遮蔭的狀況，在設計規劃時就最好要做系統的遮蔭模擬分析，以確保一年四季的日照遮蔭狀況，不會影響發電量的輸出太多。系統設計工程師藉由專業的遮蔭模擬軟體（PVSYST）來選擇發電量最大化的設計，可以有效提升業主太陽能系統的發電效益，透過遮蔭模擬的3D動畫也能讓業主對於未來太陽能系統安裝後的建築外貌⌜有感⌟。

設計完成後，便可依據此模擬結果提出精準的財務分析及效益預估報告，此時比起前述初估的算法，能提供業主較實際且精確的評估，其投資下去的成本能夠得到多少環保及財務上的回收。