太陽能系統發電成本可望顯著下降。因應全球綠色能源發展熱潮，太陽能發電設備制造商與系統整合業者正積極運用自動化故障偵測、巨量資料分析及圖資管理等技術，打造能源圖資云端平臺，期進一步推升太陽能系統可靠度和發電效益。

　　在全球能源危機意識與全民對于安全、潔凈的能源需求下，不僅政府陸續推動能源發展綱領、百萬太陽能屋頂等相關政策與計畫輔助推動，全臺整體太陽光電產業已開始從設備端朝向制造、整合與系統服務方面發展，并正加速開始銜接國際市場。由于建置場域逐漸擴大，且太陽光電設備大多放置于廣大地區或屋頂等較難巡檢地區，在故障發現與維護管理方面也造成人力與效率的缺口。

　　太陽能發電日益重要

　　為化解國人對于核四的疑慮，行政院在103年4月28日召開國際記者會，由院長江宜樺親自說明行政院停建核四與安檢后封存的立場。繼臺灣政府提出穩健減核與核四停工封存政策后，除節約能源相關措施之外，審慎評估臺灣再生能源選項已成為當務之急。從技術成熟度與產業競爭力的角度來看，全球技術發展尚待時日的海洋能、天然氣水合物、燃料電池應屬長期選項；臺灣產業競爭力仍待加強的離岸風電、深層地熱、生質能可說是中期可能選項；在陸域風電發展空間已有限的情況下，太陽光電可謂臺灣短期再生能源的最佳選項，其發展潛力與發電成本評估攸關因應臺灣能源短缺挑戰甚鉅。

　　影響太陽能發電效率三要素

　　太陽能發電是應用太陽能電池又稱為“矽晶太陽能電池”將太陽輻射出的光和熱轉成電能的過程。因此日照強度、光電轉換效率、發電系統的可靠度就成為影響太陽能發電效率三個主要因素。

　　太陽能蘊藏量與發電效益推算

　　在太陽能資源蘊藏量方面，評估臺灣太陽光電發展潛力，實可分別從最大資源量、理論可開發量、成本效益可行量等三層次逐步盤點。在最大資源量方面，以國土面積搭配各地因不同位置所擁有的日照時間、輻射量，即可成功推算。在理論可開發量方面，則可分別采取由上而下扣除法，從最大資源量逐步扣除無法裝置高山或坡度過大山坡地、河流等自然條件限制地區，以及諸如國家公園、稀有動物棲息地等法規限制地區，或采取由下而上加成法，計算房屋屋頂面積及諸如閑置工業區、水產養殖地層下陷區、長期休耕土地與國道、臺鐵、高鐵等交通動線可利用區域。

　　另外，成本效益可行量方面，實可就理論可開發量為基礎，從經濟效益角度，考量非南向或平面屋頂、中北部陰雨天氣與大樓遮蔭、屋頂結構強度不足等不利屋頂型系統安裝因素，與因并網距離過遠造成并網成本、輸電損耗過高，以及因海邊鹽化侵蝕、臺風風力過大可能形成之成本上升風險，或由于補貼費率誘因與土地機會成本考量，而對業主不太具備建置之經濟效益。此外，由于技術差異與系統特性，最后估算仍應考量矽晶、薄膜、聚光等不同類型發電系統之轉換效率差異，以及系統發電效率可能逐年遞減至20?25年剩78?80%之現象。

　　矽晶太陽能電池產業現況

　　中國大陸是全球最大的太陽能產地，在產業鏈各環節之全球市占率皆為最高，尤其在上游矽晶圓、中游太陽能電池及模組產量皆占全球六成以上，而臺灣太陽能產業在矽晶圓及電池于全球亦有一席之地；其中太陽能電池產量占全球近兩成，位居全球第二位，并達臺灣太陽能產業產值七成，更顯見其重要性。主要廠商包括新日光、茂迪及昱晶等更名列全球十大太陽能電池廠。

　　太陽能發電系統可靠度

　　除太陽能蘊藏量、電池的光電轉換效率之外，影響整體發電效率的關鍵就在于系統的可靠度。因此，太陽能發電所需的系統，尚需加強太陽能發電系統診斷、效能分析、能源圖資管理，建構能源管理系統以降低太陽能發電系統的人力維護成本，提升臺灣太陽能發電效率。

　　近幾年全球網路技術領域高度關注的焦點集中于三項重要技術：云端平臺、巨量資料、物聯網。這三項技術的發展趨勢，實際上是順應大多數的應用發展共通需求。如為了提升能源使用效率，必須藉由能源領域的物聯網，也就是智慧電網與智慧讀表系統以匯集能源資訊；為了儲存大量、持續增加、多樣性的能源資訊就必須建立云端能源資訊平臺；最后也是最重要的一環就是分析巨量的能源資訊，以創造能源資訊的應用價值。

　　能源圖資云端平臺

　　為了提升太陽能發電系統的可靠度，并且降低監測管理系統、系統管理人力成本，必需以物聯網技術匯集發電場域動態資訊，包含：設備狀態、發電資訊、氣候資訊(日照強度、溫度)，結合靜態資訊，如狀置容量、太陽能板規格、使用年限、場域地理資訊，并且將這些不斷累積的能源資訊匯集于“云端能源資訊平臺”；最后再應用巨量資料分析技術，發展自動化故障偵測技術，結合能源分布與短期發電預測技術進行設備分析比對，即時精準地找出故障點，將現場維修時間最小化，解決傳統單一目標故障源預測的技術極限。提供大量太陽能站所需的遠距即時監控與診斷服務，將設備故障造成的沖擊降到最低，進而提高設備妥善率，提升整體能源發電效率。

　　開放式太陽能發電監測服務

　　以云端化的方式提供太陽能監測服務，主要是基于分享云端伺服器、分享大量能源資訊及降低維護人力成本概念出發。

　　開放式太陽能發電監測系統(圖1)，主要透過整合逆變器裝置或采用外掛式電表量測整體發電資訊，其中電力感測裝置應用不僅包含小型應用場域，對于大型場域而言，透過外掛式裝置將可以進一步達到資訊細致于各分組串列，降低當單一逆變器發電時須要檢驗超過數十片太陽能面板的人力維護，甚至用于許多應用業者整合孤兒電廠監測服務所面臨缺乏舊有設備規格困境。另外，系統亦可選配日照與溫度貼片提供額外資訊服務，而未購買環感設備亦可透過公開資訊，如氣象局地區紫外線與氣象，來對場域發電量進行效率檢視。

　　圖1　開放式太陽能發電監測服務系統架構圖

　　開放式云端系統可定時透過閘道器擷取資訊并將資訊回傳至云端資訊平臺，不必像舊有監測系統供應商須花大錢購置伺服器，還得擔心伺服器硬體故障與維修停產等狀況出現，甚至于資料備分與資安問題；使用者只需單純透過網路瀏覽器或行動裝置便可以檢視整體太陽能系統資訊，透過整體使用量對于整體云端平臺付費，將可有效地控制整體建置成本與對于后續整體系統進行擴充，成為一完整云端能源資訊平臺。

　　在實際推動的過程，首先必須面臨的是各系統設備規格差異。例如，各發電場域所采用的逆變器廠牌差異，國內常見的廠牌，包含臺達電、友達、盈正豫順、科風，不同廠牌的逆變器其讀取資料的通訊協議都不相同。為了提供發電系統設置業者選用設備的彈性，監測服務系統必須制定開放式標準化介面，使廠商可以依據介面規格，將其發電場域所收集的能源資訊匯集于云端平臺，而云端平臺將應用巨量的能源資料，提供精確的異常診斷服務。如太陽能發電效率評比、氣候與發電量關聯性偏離偵測、設備老化趨勢、預估投資成本回收期。

　　整體而言，云端化太陽能發電管理服務是藉由物聯網匯集各發電場域之能源、設施、氣候資訊，讓各發電場域分享云端伺服器、巨量能源資訊分析，以提升發電效率、降低維護成本的概念出發，有助促成臺灣的太陽能發電產業進入高效能、高產能的嶄新階段。