營運項目

Operational Item

分享

能源系統建置與效能優化

一、能源系統建置流程概覽

階段 內容說明
1. 需求分析 評估用電模式、能源目標、自用比例、備援需求
2. 系統設計 配置太陽能、儲能、負載與併網策略
3. 設備選型 根據功率、效率、價格、品牌可靠性選擇元件
4. 施工建置 安裝模組、接線、設配電、測試併網
5. 調試驗證 EMS 功能測試、發電/放電測試、模擬負載
6. 教育訓練 對業主進行系統操作與維護培訓

二、效能優化關鍵技術

1. 能源管理系統(EMS)

  • 即時監控太陽能發電、用電、電池狀態、併網功率。

  • 依條件自動切換「自用優先」「削峰填谷」「備援保留」模式。

  • 整合 IoT 感測與 AI 排程預測(天氣、負載行為)。

2. 太陽能效益最大化

策略 效果
使用 MPPT 控制 優化輸出功率,追蹤最佳工作點
降低遮蔽與熱斑 提高模組壽命與發電穩定度
定期清洗模組 避免灰塵積聚導致發電下降 5~10%
傾角與朝向最佳化 台灣最佳傾角約 15~25°,朝南偏西最佳

3. 儲能系統優化運轉

策略 說明
智慧充放電排程 尖峰放電、離峰充電,降低電費或削峰壓力
SOC 範圍控制(30~90%) 延長電池壽命,避免過充過放
BMS 與 EMS 整合 精準監控溫度、壓差、健康狀況(SOH)
UPS/備援切換機制 斷電時無縫切換供電,確保關鍵設備不中斷

三、系統效能監控與優化工具

工具/方法 功能
SCADA 或雲端平台 即時數據可視化、遠端監控
PVsyst 模擬預測 發電模擬與實際數據比對,分析損失來源
Data Logger + IoT 長期資料收集,分析效率趨勢
報表分析功能 週/月/季效率分析、異常告警報告

四、效能提升 KPI 指標建議

指標 解釋與目標值範例
PR(效能比) Performance Ratio,目標值 ≥ 80%
太陽能自用率 自發自用電占比,提升至 ≥ 70%
儲能放電效率 常見 85%~95%,低於 80% 需檢查損耗
系統可用率 正常運轉時間 / 總時間,≥ 98%
平均每日發電度數 根據安裝容量與地區預估,例如台灣每 kWp 約 3.5~4.2 kWh/day

五、實際應用優化案例

類型 問題 優化策略 成效
工廠併網自用 負載尖峰導致超約罰金 導入 ESS 智慧削峰策略 年省電費約 NT$30 萬
學校節能 太陽能發電與用電錯峰 EMS 排程搭配小型儲能 自用率從 40% 提升至 85%
農業設施 離網系統冬季缺電 調整模組傾角與增設電池 冬季供電天數提升 2 倍

六、後續維護與效能延續建議

  1. 定期維護與檢測

    • 模組清潔(每年 2~4 次)

    • 接線、MC4、接地系統檢查

    • BMS 與逆變器韌體更新

  2. 預警與異常處理

    • EMS 設定異常電壓/溫度告警

    • 故障模組或電池自動隔離通知維護人員

  3. 資料分析持續優化

    • 利用一年以上數據調整充放電策略與發電預測參數

top