太阳能系统发电成本可望显着下降。因应全球绿色能源发展热潮，太阳能发电设备制造商与系统整合业者正积极运用自动化故障侦测、巨量资料分析及图资管理等技术，打造能源图资云端平台，期进一步推升太阳能系统可靠度和发电效益。

　　在全球能源危机意识与全民对于安全、洁净的能源需求下，不仅政府陆续推动能源发展纲领、百万太阳能屋顶等相关政策与计画辅助推动，全台整体太阳光电产业已开始从设备端朝向制造、整合与系统服务方面发展，并正加速开始衔接国际市场。由于建置场域逐渐扩大，且太阳光电设备大多放置于广大地区或屋顶等较难巡检地区，在故障发现与维护管理方面也造成人力与效率的缺口。

　　太阳能发电日益重要

　　为化解国人对于核四的疑虑，行政院在103年4月28日召开国际记者会，由院长江宜桦亲自说明行政院停建核四与安检后封存的立场。继台湾政府提出稳健减核与核四停工封存政策后，除节约能源相关措施之外，审慎评估台湾再生能源选项已成为当务之急。从技术成熟度与产业竞争力的角度来看，全球技术发展尚待时日的海洋能、天然气水合物、燃料电池应属长期选项；台湾产业竞争力仍待加强的离岸风电、深层地热、生质能可说是中期可能选项；在陆域风电发展空间已有限的情况下，太阳光电可谓台湾短期再生能源的最佳选项，其发展潜力与发电成本评估攸关因应台湾能源短缺挑战甚钜。

　　影响太阳能发电效率三要素

　　太阳能发电是应用太阳能电池又称为“矽晶太阳能电池”将太阳辐射出的光和热转成电能的过程。因此日照强度、光电转换效率、发电系统的可靠度就成为影响太阳能发电效率三个主要因素。

　　太阳能蕴藏量与发电效益推算

　　在太阳能资源蕴藏量方面，评估台湾太阳光电发展潜力，实可分别从最大资源量、理论可开发量、成本效益可行量等三层次逐步盘点。在最大资源量方面，以国土面积搭配各地因不同位置所拥有的日照时间、辐射量，即可成功推算。在理论可开发量方面，则可分别采取由上而下扣除法，从最大资源量逐步扣除无法装置高山或坡度过大山坡地、河流等自然条件限制地区，以及诸如国家公园、稀有动物栖息地等法规限制地区，或采取由下而上加成法，计算房屋屋顶面积及诸如闲置工业区、水产养殖地层下陷区、长期休耕土地与国道、台铁、高铁等交通动线可利用区域。

　　另外，成本效益可行量方面，实可就理论可开发量为基础，从经济效益角度，考量非南向或平面屋顶、中北部阴雨天气与大楼遮荫、屋顶结构强度不足等不利屋顶型系统安装因素，与因并网距离过远造成并网成本、输电损耗过高，以及因海边盐化侵蚀、台风风力过大可能形成之成本上升风险，或由于补贴费率诱因与土地机会成本考量，而对业主不太具备建置之经济效益。此外，由于技术差异与系统特性，最后估算仍应考量矽晶、薄膜、聚光等不同类型发电系统之转换效率差异，以及系统发电效率可能逐年递减至20?25年剩78?80%之现象。

　　矽晶太阳能电池产业现况

　　中国大陆是全球最大的太阳能产地，在产业链各环节之全球市占率皆为最高，尤其在上游矽晶圆、中游太阳能电池及模组产量皆占全球六成以上，而台湾太阳能产业在矽晶圆及电池于全球亦有一席之地；其中太阳能电池产量占全球近两成，位居全球第二位，并达台湾太阳能产业产值七成，更显见其重要性。主要厂商包括新日光、茂迪及昱晶等更名列全球十大太阳能电池厂。

　　太阳能发电系统可靠度

　　除太阳能蕴藏量、电池的光电转换效率之外，影响整体发电效率的关键就在于系统的可靠度。因此，太阳能发电所需的系统，尚需加强太阳能发电系统诊断、效能分析、能源图资管理，建构能源管理系统以降低太阳能发电系统的人力维护成本，提升台湾太阳能发电效率。

　　近几年全球网路技术领域高度关注的焦点集中于三项重要技术：云端平台、巨量资料、物联网。这三项技术的发展趋势，实际上是顺应大多数的应用发展共通需求。如为了提升能源使用效率，必须藉由能源领域的物联网，也就是智慧电网与智慧读表系统以汇集能源资讯；为了储存大量、持续增加、多样性的能源资讯就必须建立云端能源资讯平台；最后也是最重要的一环就是分析巨量的能源资讯，以创造能源资讯的应用价值。

　　能源图资云端平台

　　为了提升太阳能发电系统的可靠度，并且降低监测管理系统、系统管理人力成本，必需以物联网技术汇集发电场域动态资讯，包含：设备状态、发电资讯、气候资讯(日照强度、温度)，结合静态资讯，如状置容量、太阳能板规格、使用年限、场域地理资讯，并且将这些不断累积的能源资讯汇集于“云端能源资讯平台”；最后再应用巨量资料分析技术，发展自动化故障侦测技术，结合能源分布与短期发电预测技术进行设备分析比对，即时精准地找出故障点，将现场维修时间最小化，解决传统单一目标故障源预测的技术极限。提供大量太阳能站所需的远距即时监控与诊断服务，将设备故障造成的冲击降到最低，进而提高设备妥善率，提升整体能源发电效率。

　　开放式太阳能发电监测服务

　　以云端化的方式提供太阳能监测服务，主要是基于分享云端伺服器、分享大量能源资讯及降低维护人力成本概念出发。

　　开放式太阳能发电监测系统(图1)，主要透过整合逆变器装置或采用外挂式电表量测整体发电资讯，其中电力感测装置应用不仅包含小型应用场域，对于大型场域而言，透过外挂式装置将可以进一步达到资讯细致于各分组串列，降低当单一逆变器发电时须要检验超过数十片太阳能面板的人力维护，甚至用于许多应用业者整合孤儿电厂监测服务所面临缺乏旧有设备规格困境。另外，系统亦可选配日照与温度贴片提供额外资讯服务，而未购买环感设备亦可透过公开资讯，如气象局地区紫外线与气象，来对场域发电量进行效率检视。

　　图1　开放式太阳能发电监测服务系统架构图

　　开放式云端系统可定时透过闸道器撷取资讯并将资讯回传至云端资讯平台，不必像旧有监测系统供应商须花大钱购置伺服器，还得担心伺服器硬体故障与维修停产等状况出现，甚至于资料备分与资安问题；使用者只需单纯透过网路浏览器或行动装置便可以检视整体太阳能系统资讯，透过整体使用量对于整体云端平台付费，将可有效地控制整体建置成本与对于后续整体系统进行扩充，成为一完整云端能源资讯平台。

　　在实际推动的过程，首先必须面临的是各系统设备规格差异。例如，各发电场域所采用的逆变器厂牌差异，国内常见的厂牌，包含台达电、友达、盈正豫顺、科风，不同厂牌的逆变器其读取资料的通讯协议都不相同。为了提供发电系统设置业者选用设备的弹性，监测服务系统必须制定开放式标准化介面，使厂商可以依据介面规格，将其发电场域所收集的能源资讯汇集于云端平台，而云端平台将应用巨量的能源资料，提供精确的异常诊断服务。如太阳能发电效率评比、气候与发电量关联性偏离侦测、设备老化趋势、预估投资成本回收期。

　　整体而言，云端化太阳能发电管理服务是藉由物联网汇集各发电场域之能源、设施、气候资讯，让各发电场域分享云端伺服器、巨量能源资讯分析，以提升发电效率、降低维护成本的概念出发，有助促成台湾的太阳能发电产业进入高效能、高产能的崭新阶段。