相较于风力与水力发电,太阳能设置条件限制较少?无论是小规模屋顶型,到大规模的渔电农电共生、地面型案场,太阳能已经遍布全台,但也因此离我们更近。发展太阳光电还是有几点需要注意的事项,包括安全、系统安全性以及最大化发电效益。

太阳能的电网渗透率越来越高,今年2月初台电宣布风光渗透率首度突破5成,每2度电就有1度是来自于风光发电,太阳能发电首次突破800万瓩,最高达到809.7万瓩,创下历史记录。

太阳能系统的安全风险骤增

太阳能在电网的供电比例不容小觑,重要性随之提高,太阳能系统不再只是电力来源,其掌控基载电力,也与能源成本息息相关,并在维持电网及电力业务稳定扮演重要角色。根据POLITICO对美国能源部数据的分析,近年来针对电网的实际威胁急剧上升, 2023年美国电力供应商报告185起主要针对关键电网基础设施的物理攻击或威胁事件,打破2022年记录,与2021年相比也增加一倍。

今年五月初日媒也指出,日本各地太阳能系统的远程监控设备遭网络攻击,总计约有800台曾遭网络攻击,一部分还被用于违法汇款。SolarEdge资深技术营销经理苏益立博士点出,企业愈加关注太阳能网络安全。如果微电网失联、或是被黑客操控,除了冲击发电量,还无法维持系统持续性跟保障企业的运营。

因此SolarEdge超前布局,于太阳能逆变器内置妥善的安全防护系统,苏益立博士表示,SolarEdge采用多层式安全技术加密方法确保系统的安全,范围涵盖从安装到发电,采用预防及侦测系统避免受到外界侵入。SolarEdge安全防护系统致力于确保发送及存储用户数据和能源数据的安全性,保障隐私及完整性。

每一台变流器有自己的编号与唯一密钥密码,无人在场即无法登录变流器,还有加密的安全通信,联网设备也完全不留存任何隐私数据,若要分享数据也得经过用户同意。

目前经济部标检局的太阳光电变流器纳入自愿性产品验证(VPC)也有两个等级,分联网的智慧变流器与不联网、仅有通信界面的太阳能变流器。如果要提高太阳能电厂发电效益,打造智能化电厂,又或是执行远程监控太阳光电发电系统案场,势必须可以联网的智慧变流器,如何兼具太阳能电厂智能调控及安全防护,为台湾未来创建再生能源电力品质及弹性化新的挑战,电力为战略物资,值得深思必须考虑到中国商品的渗透电网风险。

太阳能模块高压感电风险

SolarEdge除了注重资讯安全防护,也加强技术于预防火灾发生及避免感电等太阳能安全机制的研发,毕竟传统型太阳能模块串行使用的一般直流电压输出为600-1,500伏特,有光即可发电,户外长达20年运转难免有连接器线材老化,则易有电弧发生火灾风险。万一发生火灾,不可以贸然射水洒粉或是入室抢救、更换设备时也需要特别小心感电风险,通过优化器的安全电压机制,不用担心感电风险。

近年来台湾大推渔电共生、农电共生,太阳能板底下即是水池或是重要农作物,安全性不可忽略。SolarEdge的变流器一旦检测到设备与电网关闭、交流电断开,又或是检测到电弧、摄氏85度以上高温,系统依设置会进入安全模式,能自动关断电流输出,太阳能板的输出电压也会自动调降到1伏特,不用担心感电风险。

得益于SolarEdge功率优化器,也可以最大程度地保证水池与农地的日照量,可以确保渔获与农产品的光照,满足政府要求的七成的产量要求,SolarEdge产品也有应用营农型农电共生,为宝晶能源在2022年加入台糖“薯光计划”,在2公顷土地以屏蔽不到四成,架高构建908kW太阳能,成功种瓜得瓜、光电效益兼得。

长期最大化发电效益

除此之外, SolarEdge也专攻老旧整改、遮荫等需要翻新的太阳能电厂,台湾太阳能发展至今,许多电厂的太阳能变流器已过5年质保,SolarEdge凭借自身在安全、发电效率增益、快速关断等优势,获取许多电厂业主的信赖。

苏益立博士指出,太阳能案场享有更高的批量购买费率,而SolarEdge的太阳能变流器质保十年以上,在最近的屏东屠宰场整改案例中,由于SolarEdge直流优化解决方案还可以降低太阳能模块因老化、模块失配的太阳能发电损失问题,改善后发现其发电效益增加17%,十二年可多赚358万,换算下来11个月就可以回摊整改成本。

面对未来2050年净零目标,太阳能的比重在台湾的再生能源布局中,为不可或缺的重要角色,而太阳能板也不是装上去就了事,还有长达20几年的在于户外环境使用期与运维过程,为此无论是安全、安全性还是发电效益,都需要选用优质的品牌产品才能达到安全投资的长远目标。

(首图来源:SolarEdge)