建置太陽能案場其中一項最大關鍵就是能夠活用土地並且有效提升發電效能，然而水面型案場、不利耕作的鹽灘地環境挑戰多，看 SolarEdge 如何以自身直流優化變流器技術優勢一一克服挑戰，提高發電效益。
水面型太陽能通常瞄準水庫、鹽灘地、滯洪池水域，將太陽能板固定在浮筒等結構上，讓模組可以漂在水面上，不僅能避免與人爭地，對於地狹人稠、土地面積狹小的國家來說，是能善用空間的綠能設置方法。
但水域光電也有要面對的課題，地層下陷區、鹽灘地有更嚴苛的環境考驗，包括水鳥的排泄物、高低起伏的水面，都會造成受光不均勻影響整體太陽能電場的發電量。SolarEdge 資深技術行銷經理蘇益立博士表示，若使用傳統的集中式太陽能變流器，只要有鳥類排泄物、髒污或即使一片雲朵飄過、模組串列老化不均，發電量最差的模組就會拖累其他太陽能板，何況模組運作20年，性能也降低20%，不同特性太陽能板更會以不同速率老化。
但 SolarEdge 直流優化變流器能各自最大化發電效益，將發電損失降至最低。SolarEdge 解決方案除了包括協同技術三相變流器，還有每兩片模組一單位的直流功率優化器。而直流功率優化器可以提升每片模組的發電量，降低模組失配（Module Mismatch）造成的功率損失，因此大型案場發電量整體而言比起使用傳統的集中式變流器還多 9% 的效益。
水面型案場安全性不容忽視
因水面型案場設計太陽能變流器有時需要設置在水面上，只能人工搬運，然而傳統集中式太陽能變流器相當沉重，為一大負擔。SolarEdge 協同技術三相變流器模組化單元一台僅重 30 公斤，模組化設計也不需要昂貴機械搬運成本，人工搬運即可。
而在水面型太陽能案場安全隱憂方面，則是起伏動態的水面會讓太陽能板背後的線路相互拉扯造成線路損壞，一個不小心就會有電弧產生導致失火的風險。寶晶能源在屏東林邊建置的 17MW 水面型太陽能系統為例，其選用 SolarEdge 直流優化方案，建置電廠的滯洪池積水由於漲退潮會有 1 公尺水深變化，SolarEdge 本身符合 UL1699B 電弧檢測及 RSD 快速關斷預防機制，可透過智慧變流器自動偵測功能，辨識並終止電弧，「太陽能板火災事故最怕延燒到其他模組」，此國際安全性規範能夠事先預防。
▲ 寶晶能源在屏東大林建置 17MW 水面型太陽能系統，並選用 SolarEdge 直流優化變流器
SolarEdge 變流器也具備優異的模組層級的通訊功能，在為全球前兩大的烏山頭水庫 13MW 水面型案場，因水面也較為平緩，變流器與優化器的距離遠達 1,000 公尺，於前端與後級設備網路通訊、MPPT 最大功率追蹤調節、異常電流檢測都沒問題，一樣能維持系統高安全性優勢。
烏山頭水庫為南部嘉南大圳灌溉系統之一環，鄰近學校，也有許多釣魚、遊湖、休閒農場，系統安全性一定是最優先要點，而 SolarEdge 優化器不僅有防水和防潮功能，整體系統功能含有電弧偵測及漏電流故障檢知標準，還內建 SafeDC™ 功能，可以將每片太陽能板的電壓輸出自動降至可安全觸摸等級 1 伏特，防止人員有感電觸電風險，大幅提高太陽能系統安全度業界標準。
片片模組層級監控，高效率維運
過去大型案場在成本考量下，許多案場主要採用集中式變流器，也鮮少業主選擇加裝功率優化器或是模組等級 MLPE 技術，但如今由於優異的發電量及容易隔離故障源等優勢，也逐漸受到重視。
SolarEdge 解決方案搭載的監控平台有著一目了然的模組等級系統監測以及遠端故障排除功能。以台南七股 77.52MW 案例，每座電廠會建立不同的群組追蹤發電狀況，不同區塊會有不同的監控 ID，根據系統問題的嚴重性用顏色標示，能逐一檢查，而 77.52MW 建廠集群便分為 33 個 2.5MW 區塊。
▲ SolarEdge 位於台南七股 77.52MW 的地面型太陽能系統，為全球最大 MLPE 太陽能系統
對於大型太陽能案場來說，大規模陣列往往難以維運，但 SolarEdge 監控平台預估可以節省 40~50% 維運成本，透過平台維運人員不需再大海撈針尋找出問題的模組，能遠端迅速定位並排除問題，減少前往現場的次數與時間。
▲ SolarEdge 監控系統可以監測到模組等級的發電資訊
從屋頂型太陽能市場跨足地面型與水面型案場，SolarEdge 也瞄準雙面模組對案場發電量的增益，雙面太陽能板兩面都可以發電，發電量會有 10~20% 增益，考量到雙面太陽能板正面與背面不均勻的光輻射，透過優化器讓發電效益最佳化，蘇益立博士表示，算上原本已經多 5~8% 的發電效益，再加上雙面發電的增益，總發電量約可以增加 10~13%。
隨著太陽能系統成本下滑，淨零碳排成顯學，部署大型太陽能案場為高效且永續的綠能轉型方法，而如果要最大化太陽能案場發電效率降低模組失配風險，相信未來模組層級發電以及即時系統監測皆不可少，才能讓太陽能案場安全運作 25 年以上。
（圖片來源：SolarEdge）
科技新報粉絲團
加入好友
訂閱免費電子報
