採訪日期:2022.9.21(三)
財團法人工業技術研究院

太陽光電發電產品設備高值化推廣服務

研擬太陽光電產品藍海策略,找出差異化
透過舉辦金能獎,協助太陽光電產品站上國際舞台

► 工研院扮演幕後推手,從辦理金能獎開始,協助太陽光電產品站上國際舞台


提起再生能源,不少人腦中肯定會先閃過「太陽能」這個項目,無論是藏身在水泥高樓的屋頂型,還是一望無際的地面型,都是太陽能板佈建的場域選項之一。根據統計,我國太陽光電產業產值在2021年為1,758億元新台幣,躍升全球第六大太陽能電池生產國。面對國家再生能源政策2025年占比要達20%以上之目標,國內產業應掌握此機會,提升產品品質,為持續擴張建立良好基礎。

想要有效發電20年?產品可靠性成關鍵

財團法人工業技術研究院協助能源局推動「太陽光電發電產品設備高值化推廣服務」,除持續建置發展太陽光電發電設備高值化技術,提升國內太陽能發電設備的安全、性能、效率、壽命與可靠度,加速我國太陽光電系統設置,並透過快速關斷系統(簡稱快斷系統)的建置樹立其優質形象,有助於提升國內業者的國際競爭力、拓展國際舞台。

作為計畫主持人、同時也是工研院量測中心業務長吳登峻就表示,在108年到110年期間,計畫共完成了52件業界合作案,累計收入達2,367萬新台幣,提供了包括「高透光型太陽光電模組測試技術」及「太陽光電產品測試驗證技術服務」。另一方面,也持續提供廠商技術服務達209件、累積金額為1,746萬新台幣,成績相當亮眼。


* 財團法人工業技術研究院量測中心業務長吳登峻

「常聽到有人說要讓太陽能設備使用年限維持20年、30年」,長期投入太陽光電領域的吳登峻表示其中關鍵就在於產品的品質是否能對抗外在環境挑戰。

太陽光電設備不單只是太陽能板,還包括變流器等其它裝置,不只是要讓它能順利發電,還要將所產生的電力以高效率的方式進行傳輸、避免過多的能源消耗,這些都需要本計畫去尋找解決方案,特別是在台灣已經寸土寸金的地理條件下,吳登峻認為本計畫更該著手研究此事、刻不容緩,「建置可能是1-2個月的事情,但維運卻是長達數十年的工作」。

金能獎成產品差異化的有力背書,行動式檢測車滿足多元案場

為了能在高值化的條件上持續精進,自102年起工研院受經濟部能源局委託舉辦「優質太陽光電產品評選活動(金能獎)」,藉由公平公正的審查機制評選優質太陽光電產品,包括電池、模組或是變流器,強化國內太陽光電產品形象與品質。吳登峻説「IEC國際標準並沒有不好,只是就台灣特殊的海島型氣候(高溫、高濕、高鹽害與多颱風等)是屬於在地化環境的挑戰,因此藉由金能獎的辦理,能有效精進國內業者在光電設備品質的可靠度,並以更嚴苛的標準放眼國際舞台。

吳登峻驕傲的表示,數年來金能獎的耕耘也逐步讓台灣的太陽光電產品走出差異化,不只是國內案場在建置之首選來源外,也因為在IEC與金能獎等多重嚴格標準把關之下,國內產品既能符合國際標準又可滿足嚴苛的外在環境,成了廠商在國際展會行銷的一大亮點。除了透過獎項的辦理精進國內業者的產品品質外,此計畫另一方面也積極佈局更完善的檢測平台,提升國內業者的檢測量能。

計畫執行初期為求能加速產品在國際認證的速度,避免曠日費時的跨國來往耽擱國內再生能源的佈局與發展,因此工研院第一步先努力獲得國際認證的檢測實驗室,讓過去需要1-2年才能完成認證的流程,簡化至數個月內就能在國內完成,不論是時間或是語言上都讓國內業者更便利。而隨著國內案場量逐步提升,從魚塭到農田上都可見太陽光電設備,檢測的樣態也必須與時俱進,當時吳登峻看見了國外有提供「行動式」的太陽光電設備檢測平台服務,他思索「何不將這樣的模式引入台灣」,也才有了如今穿梭在案場間的行動式太陽光電測試車。


* 透過行動式太陽光電測試車的建置,可以有效節省檢測時間提升效能

這台以3.5噸小貨車改造的測試車,擁有IEC 3A級的認證,能提供PV系統現場快速檢測的服務。吳登峻分享到,過去若要檢測或抽樣相關產品的品質,就必須要承擔運輸風險、時間成本以及高昂的檢測費用,但是在這台測試車上路後一切都有不同的變化;他進一步指出,測試車可以直接到現場協助檢測,過去要耗時一週的檢測時間,如今只需要一天就能完成,而相同數量的檢測費用也大幅減少1/3左右,且專業人員親臨現場,也能給予更適切的指導與建議,有助於個別案場在營運與維護上更優化。

攜手IC設計打造快斷模組,鏈結國際掌握趨勢脈動

除此之外,近期工研院透過計畫的支持與國內IC設計公司博發電子一同完成IC測試,成功打造快斷系統的模組IC,並完成上市的最後一哩路「可靠度測試」。這項技術並非國內首創,放眼歐美或是東南亞等國,早已制訂需強制安裝快斷模組的規範,確保案場在發生火災時可以快速斷電以避免觸電風險,提升整體安全性,「但研發本土技術是確保快斷系統能更適切的符合在地場域應用」,並依照美國電工法規NEC 690.12的測試,讓這套快電系統模組IC不僅符合國際標準,成本更是國際廠牌的一半左右,相當具有競爭力。


* 109年度太陽光電微型快速關斷晶片開發戶外示範案場

要接軌的不只是人才,還有國際市場,像工研院的夥伴們還有個重要任務,就是每年蒐集並更新當前國際的最新趨勢與標準,並將這些議題梳理後分享給國內相關供應鏈,讓所有人能即時掌握國際間的最新規範、確保產品能隨時與市場標準接軌。「當然,我們也會打造一個跨域交流的平台」,讓模組、零組件等不同領域的太陽光電業者得以順利教學相長,讓這個平台能接受大家的提問,並由不同領域的夥伴們集思廣益,創造出共榮的雙贏局面。

與產官學界合作、以技術力制定標準爭取國際話語權

不只有遵循,吳登峻也分享工研院團隊的努力,讓台灣也能擁有制定標準的能力跟話語權,展現出國內在太陽光電場域的相關技術已相當成熟。他表示,過去因為發生了不少次因為運輸產品到國外而發生損毀爭議,因此與SEMI一同制定了「矽晶太陽能模組運輸環境振動測試方法」,以減少太陽能模組在運輸過程中所產生損耗;此外,工研院也與產官學界共同提出新世代太陽能電池產業標準成為國際正式標準,此為台灣首次推動新一代太陽能電池標準在國際舞臺發聲,也證明台灣在此領域的產業實力。

回首這些年來的耕耘,從打造更友善的檢測實驗室環境,舉辦金能獎有效提升產品市場差異性與效能,甚至是看到了市場上的需求著手提供行動式檢測車服務或斷電系統提升產品安全可靠度,工研院這一路走來在能源局的協助下,讓再生能源產業不斷地提升技術能力。隨著下個世代的技術也開始浮現,太陽光電設備將走向大尺寸、高效能的發展方向,為了讓接下來太陽光電案場的發展能更加順利,「我們也將持續強化自己在相關技術上的本職學能以因應市場的轉變」,吳登峻堅定的說。


* 工研院透過快斷案場的建置樹立優質形象,加速我國太陽光電系統設置。