發電成本的關鍵─壽命
一些自以為精明的投資者、能源、經濟學家通常在還沒瞭解太陽能板(有時稱作太陽光電模組,簡稱模組)到底是怎麼把電給逼出來的時候,就已經不耐煩地劈頭問,太陽能板發電成本到底是多少錢?專家們通常很制式地回應:「15~20元 / 度」。1kW太陽能成本30萬元,20年大約發電1.5 萬度【太陽能發電量怎麼算?】,所以約20元 / 度。如果以25年壽命算約15元 / 度,如果只讓太陽能板運轉半年,那發電成本可是800元/度電。
可是太陽能板上明明寫著保證輸出20年!
該如何相信,太陽能板可以運轉20~25年?
可以令人「相信」的概念是這樣子的:
製造廠製造出一批原型的太陽能板,送去給驗證公司(如TUV、JET、KEMA、UL.....)並提出完整的設計製造流程報告書。驗證公司會將這些太陽能板送到驗證實驗室,進行輸出表現與耐久可靠度試驗。通過測試實驗後,驗證公司還會檢視報告書並進行廠驗,確認製造廠的設計製造合理性,以及是否按照報告書載明方式製造。然後,每一年再來廠驗。
驗證實驗,預測壽命
各個體系或許不同,以IEC61215為例:
要求製造廠提供同一型式8片太陽能板,並統一進行初步檢驗測試,包括低能量曝曬(5~5.5kWh/m2)、目視、最大功率(未受測前表現值)、絕緣與濕漏電。然後再把這8片區分為5組。
第一組:1片,什麼測試也不做,當做最後對照。
第二組:1片,量取溫度係數、額定操作溫度(NOCT)、在標準測試環境(STC)之輸出表現、低照度輸出表現、戶外曝曬測試(60kWh/m2)、旁路二極體之溫度測試、局部熱源耐久測試。
第三組:2片,紫外線照射(15kWh/m2)、熱循環測試(-40o~+85oC,50循環)、濕熱循環測試(-40o~+85oC,80%RH,10循環)。最後其中1片再進行接點強度測試。
第四組:2片,熱循環測試(-40o~+85oC,200循環)。
第五組:2片,濕熱測試(85oC,85%RH,1000小時),濕漏電測試。然後其中1片進行機械強度測試,另1片進行冰雹測試。
通過標準:
最大功率輸出之衰減不得超過於8%、目視無缺陷、絕緣良好、無濕漏電及其他特殊指定需求。
參考文獻
- IEC 61215, Crystalline Silicon Terrestrial Photovoltaic(PV) Modules - Design Qualification and Type Approval, International Electrotechnical Commission, Geneva, Switzerland, Second edition, 2005-04.
- 林敬傑、葉芳耀、黃振隆,"矽晶太陽電池模組檢測國際標準",工業材料雜誌第231期,2006。
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