TW202205802A - 太陽能模組效能監測改良方法及使用該方法之太陽能模組系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種太陽能模組效能監測改良方法，包含：持續暴露一評估模組10於實際環境之環境因子下以照光發電，並讓一參考模組20與該環境因子隔離；在一特定時間區段暴露該參考模組20於實際環境下以照光發電；在該特定時間區段結束後，使參考模組20回到與該環境因子隔離的狀態；以及比較該特定時間區段中的評估模組10的發電量及參考模組20的發電量。

藉由本發明太陽能模組效能監測改良方法，能判斷環境因素之影響，以更準確地監測太陽能模組的發電效能，且能節省用於監測的用電成本並延長模組壽命。

Description

太陽能模組效能監測改良方法及使用該方法之太陽能模 組系統

本發明係關於一種太陽能模組效能監測改良方法及使用該方法之太陽能模組系統。

隨著太陽能發電技術的進展，太陽能發電模組逐漸被消費者廣泛使用在日常生活。然而，環境因素對於太陽能發電模組之發電效率影響甚大，例如，氣候、季節、日夜等因素均會影響日照量。又，已知太陽能發電模組上的髒污或灰塵亦會對發電量造成相當大的影響。由於上述因素都會改變太陽能發電模組的發電效率，因此有需要探討其影響。

TWI571646揭露一種太陽能模組效能監控系統及其監控方法，係使用表面常被保持在清潔狀態的參考模組，以及表面披覆有實際環境所造成之灰塵的評估模組，以監控太陽能模組因灰塵所導致的發電效能下降。此先前技術係利用參考模組的額定發電量與評估模組的實際發電量的落差，來得到灰塵所致之發電效能的下降量，以進行太陽能模組的效能監控。

然而，TWI571646係將太陽能模組設置完成後，便讓參考模組及評估模組持續(24小時)進行測量及監測，並會利用洗淨裝置持續清洗參考模組，使其被保持在清潔狀態。此種方法並未實際考量到參考模組會因為持續照光，致使光轉換效率衰退而無法維持額定發電量，進而導致無法正確比較發電量的落差。再者，更未考量到洗淨裝置之洗淨液體對太陽能模組也會造成不良影響， 例如；洗淨液體殘留在模組上會遮蔽受光或滲透到線路而導致短路等負面因素，且上述持續測量及監測及使用洗淨裝置亦會有成本增加之問題。

另外，特別值得注意：在進行太陽能模組的效能監測時，並無需和先前技術一樣整日持續測量及監測，只要在一天當中日照最強的時間區段接受光照並比較發電量，便可得到相同於先前技術程度的監測效果。

本發明人有鑑於上述問題及發現，乃積極著手從事研究開發，以期可提供一種太陽能模組效能監測改良方法及使用該方法之太陽能模組系統，藉由本發明，便能避免參考模組受到環境因素的影響，而能更加準確地監測太陽能模組的發電效能，且能節省用於監測的耗電成本並延長模組壽命。本發明人經由不斷的試驗及努力，終於研發出本發明。

本發明一態樣便提供一種太陽能模組效能監測改良方法，係包含：

持續暴露一評估模組於實際環境之環境因子下以照光發電，並讓一參考模組與該環境因子隔離；

在一特定時間區段暴露該參考模組於實際環境之該環境因子下以進行照光發電；

在該特定時間區段結束後，使該參考模組回到與該環境因子隔離的狀態；以及

比較該特定時間區段中的該評估模組的發電量及該參考模組的發電量。

本發明另一態樣係提供一種太陽能模組系統，包含：

評估模組，係太陽能發電面板，其暴露於實際環境；

參考模組，係太陽能發電面板，其以可隔離環境因子的方式來設置；以及

控制部，係使用如上述太陽能模組效能監測改良方法來進行太陽能模組系統的發電監測。

根據本發明之太陽能模組效能監測改良方法及使用該方法之太陽能模組系統，便能避免參考模組受到環境因素的影響，進而能更加準確地監測太陽能模組的發電效能，且能節省用於監測的耗電成本並延長模組壽命。

1:太陽能模組系統

10:評估模組

20:參考模組

30:隔離構件

40:控制部

S1~S4:步驟

圖1(A)係顯示太陽能模組系統一範例之示意圖，圖1(B)係顯示太陽能模組系統另一範例之示意圖。

圖2係顯示本發明一態樣之太陽能模組效能監測改良方法的流程圖。

圖3係顯示使用本發明一態樣之太陽能模組效能監測改良方法的測量結果之圖式。

圖4係顯示使用本發明一態樣之太陽能模組效能監測改良方法的參考模組與以往的參考模組之比較圖。

以下，先參照圖1(A)、1(B)，就使用本發明一態樣之方法的太陽能模組系統1來加以說明。圖1(A)係顯示太陽能模組系統一範例之示意圖，圖1(B)係顯示太陽能模組系統另一範例之示意圖。

參照圖1(A)，本發明一態樣係提供一種太陽能模組系統1，係包含：評估模組10，係太陽能發電面板，其暴露於實際環境；參考模組20，係另一太陽能發電面板，其以可隔離環境因子的方式或以可選擇地暴露於實際環境 的方式來設置；以及控制部40，係使用本發明之太陽能模組效能監測改良方法來進行太陽能模組系統的效能監測。

上述環境因子可為太陽光、灰塵以及水，然不以該等例示為限制。

一般而言，上述環境因子都具有由上而下的特性，例如太陽光為從上方向下方照射，灰塵及水會因重力而沉積或下降。為了讓參考模組20與環境因子隔離或避免堆積其表面上，本發明一範例中係將參考模組20設置為可進行翻轉，藉由將參考模組20翻轉，便可使參考模組20背面(非受光面)向上，而使得參考模組20的受光面與上述環境因子隔離。

一實施形態中，本發明係於該參考模組20的一側連接設置有能驅動該參考模組20進行上下翻轉的馬達(未圖示)，藉由該馬達與控制部40的連接，以接受控制部40的指令來進行該參考模組20的上下翻轉作業。

控制部40係例如為一電腦，可根據預設之程式來控制參考模組20的翻轉，且會記錄及比較自評估模組10與參考模組20所測量而得之發電量。另外，控制部40還可藉由有線或無線的方式來將評估模組10與參考模組20之發電量或是該發電量比較後之結果進行傳輸。

但本發明並不限於此，亦可參照圖1(B)，而對太陽能模組系統1進一步地設置有隔離構件30，此隔離構件30可例如為不透光之隔離蓋。藉由讓為隔離構件30之隔離蓋覆蓋在參考模組20上，便可讓參考模組20與環境因子隔離。此時，控制部40係藉由預設之程式來控制隔離構件30覆蓋或遠離於參考模組20之受光面。

一實施形態中，本發明係於該參考模組20的至少一側設置有導軌(未圖示)，該隔離構件30設置有對應於該導軌且可供該隔離構件30沿該導軌滑動 移接近或遠離該參考模組20的滾輪(未圖示)。藉由該導軌及滾輪的配合，便能使的該隔離構件30接近或遠離該參考模組20。

再者，參照圖2所示內容，就本發明一範例之太陽能模組效能監測改良方法來加以說明。圖2係顯示本發明一態樣之太陽能模組效能監測改良方法的流程圖。

本發明一範例之太陽能模組效能監測改良方法係包含步驟S1：持續暴露評估模組10於實際環境下以照光發電，並讓參考模組20與環境因子隔離；步驟S2：在一特定時間區段暴露參考模組20於實際環境下以進行照光發電；步驟S3：在該特定時間區段結束後，使該參考模組20回到與環境因子隔離的狀態；以及步驟S4：比較該特定時間區段中的評估模組10的發電量及參考模組20的發電量。

以下，便就本發明之方法各步驟來詳細說明。步驟S1係持續暴露評估模組10於實際環境下以照光發電，並讓參考模組20與環境因子隔離。具體而言，步驟1係將評估模組10設置在實際環境下，而讓參考模組20藉由例如翻轉來隔離環境因子(例如太陽光、灰塵及水)，或是藉由例如將隔離構件30覆蓋在參考模組20上來隔離環境因子。在此情況下，參考模組20受光面無法被光線照射或直射，故不會進行發電。

步驟S2係在一特定時間區段暴露參考模組20於實際環境下以進行照光發電。具體而言，係例如在一天當中光照最強或會產生變化的時間區段，藉由將參考模組20例如受光面翻轉向上，或是藉由讓隔離構件30從參考模組20上移開，來讓參考模組20照光發電。此時間區段可為複數時間區段，並預設於控制部40內。

步驟S3係在該特定時間區段結束後，使該參考模組20回到與環境因子隔離的狀態。具體而言，係例如在暴露於實際環境下的時間區段結束後，便再次而藉由例如翻轉來讓參考模組20的受光面翻轉向下，或是藉由將隔離構件30覆蓋在參考模組20上來隔離環境因子。在此情況下，參考模組20便停止發電。

步驟S4：比較該特定時間區段中的評估模組10的發電量及參考模組20的發電量。具體而言，係比較該特定時間區段中的評估模組10的發電量及參考模組20的發電量，而此兩模組的發電量落差，便是因上述環境因子所致之發電量損失，操作者便可藉由此落差來監控太陽能模組系統的發電效能之變化。若是在複數特定時間區段中讓參考模組20進行照光發電的情況下，便會將每個時間區段下的發電量落差平均後來作為發電量落差。

以下，便參照圖3、圖4來說明本發明之效果。圖3係顯示使用本發明一態樣之太陽能模組效能監測改良方法的測量結果之圖式。圖4係顯示使用本發明一態樣之太陽能模組效能監測改良方法的參考模組20與以往的參考模組之發電百分率比較圖。圖3、4之縱軸係發電量百分率(%)，橫軸係時刻及使用天數。

參照圖3，使用本發明一範例的太陽能模組效能監測改良方法來在複數時間區段讓參考模組20照光發電(如在7：59~8：16、8：50~9：07、9：58~10：15...等的時間區段)，其結果，便可發現到使用以往的參考模組的發電量落差為11.2%，而使用本發明之參考模組20的發電量落差為11.1%。從而便得知使用參考模組20相較於使用以往的參考模組在複數時間區段的發電量幾乎無差異，此即驗證了使用本發明之太陽能模組效能監測改良方法，便無需和先前技術一樣 整日持續測量及監測，只要在選擇之時間區段進行照光發電及監測，便可得到與先前技術相同程度的監測效果，而藉由本發明之太陽能模組效能監測改良方法，還可避免參考模組受到環境因素之影響導致劣化，且能節省用於監測的用電成本。另外，圖3之測量結果係在參考模組上都使用全新的模組之情況下所進行測量的結果。

參照圖4，便會發現到在延長使用天數時，以往的參考模組便會有明顯發電效能衰退的現象，圖4中之以往的參考模組在54天到169天的期間中會有發電效能大幅度衰退現象，此乃是因為短期的灰塵或異物遮蔽所致的結果，經過清潔後便會提升。然而，以往的參考模組在圖4之整個時間區段看來，即便在169天的時間點經過清潔後，其發電效能仍會較本發明之參考模組20要有明顯差距，此即為持續照光所導致之模組本身的衰退或老化所致的落差。藉此，便可了解到使用本發明之太陽能模組效能監測改良方法，便可延長模組壽命，以獲得更加準確的監測效果。

由上述，根據本發明之太陽能模組效能監測改良方法及使用該方法之太陽能模組系統，便能考量到更多環境因素，來更加準確地監測太陽能模組的發電效能，且能節省用於監測的用電成本並延長模組壽命。

以上雖已參照圖式來詳細說明本發明較佳實施形態，但本發明不限於上述實施形態。本發明所述技術領域中具通常知識者應當可在申請專利範圍所記載之範圍內做各種變化，且可明瞭該等當然亦屬於本發明之技術範圍。例如，雖本發明一實施形態中，係讓隔離構件30滑動覆蓋在參考模組20上，但亦可將隔離構件30固定設置，而讓參考模組20移動至隔離構件30下 方而被覆蓋。另外，亦可藉由掀蓋方式來設置隔離構件，藉由隔離構件之蓋闔，便可使參考模組與環境因子接觸或隔離。

S1:步驟

S2:步驟

S3:步驟

S4:步驟

Claims (10)

1. 一種太陽能模組效能監測改良方法，係包含：

   持續暴露一評估模組於實際環境之環境因子下以照光發電，並讓一參考模組與該環境因子隔離的步驟；

   在一特定時間區段暴露該參考模組於實際環境之該環境因子下以進行照光發電的步驟；

   在該特定時間區段結束後，使該參考模組回到與該環境因子隔離的狀態的步驟；以及

   比較該特定時間區段中的該評估模組的發電量及該參考模組的發電量的步驟。
2. 如申請專利範圍第1項之太陽能模組效能監測改良方法，其中該環境因子為太陽光、灰塵或水之至少任一者。
3. 如申請專利範圍第1或2項之太陽能模組效能監測改良方法，其中該讓一參考模組與該環境因子隔離的步驟及使該參考模組回到與該環境因子隔離的狀態的步驟係藉由將該參考模組翻轉，致使該參考模組之受光面與該環境因子隔離；該暴露該參考模組於實際環境之該環境因子的步驟係藉由將該參考模組翻轉，致使該參考模組之受光面暴露於實際環境下。
4. 如申請專利範圍第1或2項之太陽能模組效能監測改良方法，其中該讓一參考模組與該環境因子隔離的步驟及使該參考模組回到與該環境因子隔離的狀態的步驟係藉由提供一隔離構件，並藉由將該隔離構件覆蓋在該參考模組上來與該環境因子隔離；該暴露該參考模組於實際環境之該環境因子的步 驟係藉由移開覆蓋在該參考構件上的該隔離構件，來讓該參考模組暴露於實際環境下。
5. 一種太陽能模組系統，包含：

   評估模組，係太陽能發電面板，其暴露於實際環境之環境因子下；

   參考模組，係太陽能發電面板，其以可隔離該環境因子的方式來設置；以及

   控制部，係使用如申請專利範圍第1至4項中任一項之太陽能模組效能監測改良方法來進行該太陽能模組系統的發電監測。
6. 如申請專利範圍第5項之太陽能模組系統，其中該環境因子為太陽光、灰塵或水之至少任一者。
7. 如申請專利範圍第5或6項之太陽能模組系統，其中該參考模組係藉由翻轉來選擇與該環境因子隔離或是暴露於實際環境下。
8. 如申請專利範圍第5或6項之太陽能模組系統，其進一步包含：隔離構件，覆蓋於該參考模組上以隔離該環境因子；

   該隔離構件會從該參考模組上移開以暴露該參考模組於實際環境。
9. 如申請專利範圍第5或6項之太陽能模組系統，其進一步包含：隔離構件，覆蓋於該參考模組上以隔離該環境因子；

   該參考模組會從該隔離構件下方移開以暴露於實際環境。
10. 如申請專利範圍第5或6項之太陽能模組系統，其中該控制部係藉由有線或無線的方式來傳輸該評估模組與該參考模組之發電量或是該發電量比較後之結果。

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