太陽能發電解析：太陽能發電原理、發電量計算與投資回報

一、何謂太陽能發電？太陽能原理、太陽能發電原理為何？

太陽能發電是一種利用太陽能轉化為電能的過程，這其中的原理是透過「光伏效應」，讓太陽光在照射到光伏電池上時，光子會激發材料中的電子，使其從原子中釋放出來，進而產生電流。

 

如果你還是覺得太陽能發電方式有點抽象，以下就讓我們以這張太陽能發電原理圖來一探究竟！

 

 

這些光伏電池連接在一起後就形成了太陽能板，當太陽光線照射到這些板子上時，光伏電池中產生的電流會被捕捉並轉化為直流電。接著再透過逆變器轉換為交流電，變成能夠供應給家庭、工業或商業用途的電力。

二、太陽能發電系統可以裝在哪裡？3 大太陽能系統類型介紹

太陽能發電系統的分類主要取決於設置位置的不同，以下是 3 種常見的太陽能系統類型：

（一）屋頂型太陽能

屋頂型太陽能系統（太陽能屋頂）是安裝在建築物屋頂上的設施，利用房屋屋頂日曬充足的優點來收集太陽能。在屋頂型系統中，可以再根據光電模組的支架結構區分為 2 種主要類型：

棚架式

棚架式屋頂太陽能系統通常會用支架將太陽能板架在屋頂上，空氣可以在太陽能板的底部流通，不只可以幫助屋頂保持通風，也能增加可利用空間。

平鋪式

平鋪式屋頂太陽能系統是直接將太陽能板安裝在屋頂表面，像是貼磁磚一樣。這種安裝方式的優點為外觀整齊，且與建築外觀更加融為一體。

 

（二）地面型太陽能

地面型太陽能系統是直接安裝在地面上的太陽能，常見於不適合用來耕種的農地。地面型太陽能系統可以根據需要調整傾斜角度和方向，以最大程度地收集太陽能；且通常地面型太陽能更方便維護，若需要擴展規模也更靈活。

（三）水域型太陽能

水域型太陽能系統是將太陽能安裝在水域上，常見於湖泊、水庫或池塘等水域中。水域型太陽能系統有助於減少水面陽光反射並提高太陽能板的效率，同時還可以充分利用水域空間，不會佔用地面土地。

三、太陽能發電量怎麼算？太陽能板發電多寡會受到哪些因素影響？

（一）太陽能板發電量如何計算？

太陽能發電量計算主要會受到以下這 2 個因素來決定量的多寡：

 

 

• 太陽能板功率：太陽能板的功率指的是它們能夠產生的最大電力，通常以瓦特（W）來衡量。如果太陽能板功率的數字越大，就代表太陽能板將太陽能轉換為電能的能力愈好。

 

• 日照量：日照量代表太陽光線在一定時間內照射到太陽能板上的能量。這取決於所在地區的陽光強度和太陽照射的時間長短。日照量愈多，太陽能板就能收集到更多的能量。

 

那到底我們常見的一片太陽能板發電量大約是多少呢？目前市面上主流的太陽能板規格多為 380W，而台灣每日的平均日照時數約為 3.5 小時。換算成實際發電量，這片太陽能板每天大約可以產生 380 x 3.5 = 1330 Wh 的電力，換句話說也就是 1.33 度。

 

⭐️小知識：1 度電可以做什麼？1 度電看起來雖少，但其實 1 度電可以烘 48 分鐘的衣服、吹 60 分鐘的冷氣、看 7 小時的電視哦！

（二）影響太陽能發電量的因素還有哪些？

除了太陽能板功率及日照量外，太陽能發電量還會受到其他因素影響，例如：

 

• 太陽能板品質：高品質的太陽能板通常具有更高的轉換效率，能夠在同樣的光照條件下產生更多能量。此外，品質良好的太陽能板也更耐用，能夠持續穩定地產生電力。

 

• 太陽能板安裝角度：安裝角度會影響太陽能板接收太陽光的效率，因此安裝太陽能板時也需要留意安裝角度，才能將光線的接收效率最大化。

 

• 環境溫度、濕度：溫度和濕度也會影響太陽能板的效率。一般來說，太陽能板在 25 度左右的環境發電效率會比較好，而濕度則會影響太陽能板面的透光性。

 

四、太陽能發電缺點多？破解太陽能發電對於汙染環境的迷思

提到太陽能發電，許多人多少都會擔心太陽能板會對環境造成汙染，原因在於大家對於「電池」的既定認知通常都含有毒性的液體，因此不免讓人擔心當太陽能板被放在戶外風吹日曬後，會不會滲漏化學物質？或是太陽能回收後會不會對環境有害？為了解開這些疑問，以下我們也整理出 4 個大家常有的迷思並為你一一說明。

（一）維護清洗太陽能板時，會不會用到有毒化學藥劑？

為了減少反射、增進轉換效率，太陽能光電板的表面會鍍上特殊的塗層，所以其實反而不能用化學藥劑去清洗，只需要以清水沖洗就可以清潔乾淨，因此不會有化學清潔劑造成的汙染。

（二）太陽能板碎裂掉到水中，是否會汙染水源？

台灣經常有颱風，因此許多人也會擔心如果颱風將太陽能板吹壞，掉入水中後會不會造成汙染？其實目前市面上的太陽能光電板，都必須經過國際電工委員會的規範標準。測試過程中，會在模擬大自然的高溫高濕環境，讓太陽能光電板暴露高達 3000 小時，接著再把它擊碎並放入水中，7 天後水質通過環保署規範的 25 項水質檢測，同時也符合飲用水的標準，因此不會有汙染水源的風險。

（三）太陽能板的製作過程會產生切削液、矽污泥，造成嚴重環境污染？

過去由於技術不成熟，可能導致在製造太陽能板的過程中產生切削液、矽污泥，進而汙染環境；但現在技術已大幅進步，太陽能板的製造過程受到更嚴格的控制，工廠排放的汙水也會經過處理，進而減少了對環境帶來的負擔。

（四）20 年後光電板退役，回收銷毀時是否也會危害環境？

如果我們將太陽能板拆解來看，其實構成的零件只是簡單的鋁框、玻璃、塑膠等，這些待光電板退役後都可以回收再利用。此外，為了建立完整的回收產業鏈，政府也從 2019 年設立的太陽能光電系統開始編號管理，並預收每千瓦 1000 元費用作為回收基金。而目前的目標是在第 1 個 20 年退役潮內，往物理性拆解的回收方式研發，以避免使用燃燒方式產生有害氣體。

五、太陽能板價格貴嗎？太陽能租金收入有多少？

（一）影響太陽能板價錢的因素有哪些？

如果你對建置太陽能系統有興趣，最好奇的想必就是太陽能板價錢貴不貴、太陽能板一片價格多少等問題，然而影響太陽能板價錢的因素其實很多，且太陽能板的好壞會影響發電效益與壽命，中國製通常價格較低廉但品質不穩定，而永恆能源皆使用台灣大廠生產的太陽能板以保障發電效益，以下就讓我們來看看還有哪些因素會影響太陽能板的價錢。

 

• 面積：太陽能板的尺寸和面積是影響價格的最直接的因素。更大面積的太陽能板雖然可以產生更多的能量，但相對地也會增加成本。

 

• 系統種類：不同類型的太陽能系統（例如屋頂型、地面型或水域型）具有不同的設計和安裝成本，因此實際的費用也會有所差異。

 

• 容量：太陽能系統的容量是指它能夠產生的最大功率。較高容量的系統通常會更昂貴，因為需要更多的太陽能板和設備來支援更高的能量輸出。

 

• 發電功率：太陽能板的發電功率（每個太陽能板所能產生的電力）也會影響價格，因為它需要的技術較高。

 

• 安裝費用：除了太陽能板本身的價格之外，安裝所需的費用也是影響總成本的重要因素。通常包括安裝人工成本、附加設備（如逆變器和支架）、安全設施等。

 

看完以上我們可以發現太陽能板建置成本其實不低，對一般家庭來說負擔較大。然而永恆能源提供一舉多得的太陽能房東專案，你只需要出租家裡、廠房的閒置屋頂，即可 0 出資享有穩健的收益，讓你的屋頂免費升級！

（二）太陽能租金行情大概多少？太陽能租金收入試算

那如果我選擇把家中閒置的屋頂出租，大約可以獲得多少的收益呢？

 

根據「再生能源發展條例」，台電的躉購（Feed-In Tariff, FIT）售電制度為期 20 年，也就是說太陽能房東可以獲得 20 年穩定的報酬。那以下就讓我們以 40 坪／20 KW 的屋頂太陽能板為例，來看看 20 年下來的太陽能租金如何計算。