建置太陽能發電系統時,不可忽視的品質細節(一):MC4連接器

建置太陽能發電系統時,不可忽視的品質細節(一):MC4連接器
建置太陽能發電系統時,不可忽視的品質細節(一):MC4連接器

太陽能光電系統品質管理系列文章(一):MC4連接器

 

前言:我們為什麼要寫這一系列品質管理的文章?

太陽能屬於潔淨能源,每一寸陽光照射得到的土地、屋頂都具有發電潛力。安裝太陽光電發電系統可有效隔熱節能,不僅能實現能源自主,也可活化閒置的空間,更替我們呼吸的乾淨空氣盡一份努力。

但是,太陽能發電系統建置費用依規模從數十萬到上億元不等,且使用期間長達20年,太陽能光電系統建置後會不會有什麼風險?以及後續維護上有沒有需要注意的問題?這些都是對於安裝太陽能發電系統有興趣的大眾,十分關心的議題。

原生生活身為太陽能發電系統的專業顧問,實際走訪國內外大小案場數百座,其中有問題的案場不少,我們協助客戶解決過的各種建置維運問題不計其數,算起來已經手超過10MW的太陽能系統;同時原生生活本身也持有太陽能案場,因此對於太陽能光電系統品質和風險的管控,一直是我們努力提升的方向。

一方面我們希望將這些資訊寫成一系列文章分享出去,讓消費者監督、同業自我警惕,一起提升太陽能系統的建置品質及水準,才不會讓少數劣幣逐良幣,造成社會大眾的誤解,以為太陽能系統是不是颱風一吹就飛走了!?事實上絕對不是如此!(我們建置的案件從未發生過);另一方面,我們希望讓更多人更清楚了解太陽光電系統,原生生活絕對不是只講效益不談風險,系統簽約前我們都會仔細說明,將系統保固範圍、保險範圍、以及未來維運成本等等列得清清楚楚,並且一起列入財務評估。

簡單來說,寫文章的原因是因為我們相信,多一分了解就少一分疑慮。越多人認識並分享太陽能的好,空氣汙染、全球暖化的惡化程度就有機會減緩一點。所以如果你覺得這系列文章寫的不錯的話,歡迎分享給更多人知道(並請註明文章出處)。

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你不知道的太陽能發電系統風險

 

大家最擔心的問題,排名第一的是颱風。關於颱風的對於太陽能發電系統的影響,請看我們先前寫的這篇文章,裡面有提到太陽能系統遇到颱風的風險以及我們的解決方式

而今天原生生活這篇文章,是要談談另一個比較少人知道的風險:火災。

其實太陽能發電系統發生火災的情形十分少見,原因是:矽晶製的太陽能板一般可承受接近200度高溫,不太可能因過熱而自燃,太陽能系統都配有保險絲(Fuse)與斷路器(Breaker),短路時會自動跳脫燒毀斷電,不致造成大規模走火。因此國際上的太陽能板失火案例雖有但是算十分少見,之前由BP石油旗下子公司BP Solar在美國加州所設置的太陽能板曾發生接線盒走火的狀況,但也僅局部燒穿太陽能板。 (資料來源)

不過在去年,台北的公館自來水廠就發生了台灣首見的太陽能發電系統火災事件。經過消防局幾個月的失火原因調查,火場鑑識結果顯示,起火原因並非抽煙或枯葉等容易引起火災的外在原因,認定可能是因為快拆接頭接觸不良

台北自來水廠的太陽能發電系統火災事件
台北自來水廠的太陽能發電系統火災事件(來源:自由時報)

 

 

如果不幸太陽能板真的失火了怎麼辦?

 

一旦當裝了太陽能板的屋頂失火了,消防隊的處理原則是不能貿然灌注噴水的,首先須排除是否感電再撲滅火警。若台電斷電,在晚上可能不會有問題;但若是在白天有陽光,太陽能板還是一定會產生高壓電,這樣的高壓電絕對不能噴水,因此唯一的方法是噴乾粉,不過乾粉的滅火距離相當短,或是採用水霧的方式來噴水。不過這些滅火方式的效率都較差,最好還是建立完善的監控系統,做好:危機預防、提前偵測異常、與即時通報。(資料來源) 

消防署已訂定「消防機關搶救裝設太陽光電發電設備火災指導原則」,供各消防機關平時救災整備及災時搶救注意事項之參考。(照片來源資料來源)

 

誰想的到 ?小小的接頭,竟會釀成如此嚴重的後果

 

新聞中所謂的快拆接頭,指的是下圖這個連接器(connector)。一般常用的接頭主要分為MC與Tyco兩種形式,分別為瑞士的史陶比爾Stäubli Multi-Contact與美國的TE Connectivity公司所生產的連接器產品,下圖這個接頭即為史陶比爾原廠出產的MC4接頭。

史陶比爾原廠的MC4接頭
史陶比爾原廠的MC4接頭

 

MC4為目前MC系列的太陽能連接器中,知名度及市占率最高的產品型號。由於太陽能案場的使用需求很大,吸引許多連接器廠商以標榜“與MC4相容”的方式來製造及銷售,甚至有新進入的廠商以為這是業內對連接器的統稱,直接打上MC公司logo,銷售非原廠的MC4接頭(資料來源)。這些其他廠牌生產的MC4接頭,雖然同樣有通過UL、TUV等認證,但是我們工程上或是測試上實際用起來,耐用度、密合度等等都還是有差。

 

 

Multi-Contact原廠的MC4接頭,阻抗低、接觸不易生熱。我們曾在自有的案場測試其他某廠牌的接頭,結果施工完約一年就發現其中一片模組的接頭過熱融化,而導致系統跳電的情形發生,如下圖所示。經過此次經驗後,後來我們所有案場就都採用Multi-Contact原廠的MC4接頭。

過熱融化的MC4相容接頭(非史陶比爾原廠生產)
過熱融化的MC4相容接頭(非史陶比爾原廠生產)

 

依我們的經驗來看,自來水廠園區的火災,很有可能就是採用了類似的接頭,或是經過長期多次插拔之後產生過熱現象,然後又沒有即時監控系統發現異常狀況;或者有監控系統,但沒有適時的提醒人員去處理,最後過熱導致整個燒起來。

 

做好太陽光電系統品質的管控及定時檢驗維運,就能安心使用20年

 

其實這些接頭都是合格並通過認證的,並不是施工的太陽能系統廠商偷工減料。只是,施工過程及料件選擇的眉眉尬尬,真的是要做過、有經歷過才知道要怎麼提升太陽能發電系統的品質。

我們從每個小細節做起,逐步建立起一套完善的太陽光電系統建置品質管控規範,給業主一個安心的保證。雖然原廠接頭的成本較貴,但比起任何可能造成的意外或是跳電的損失,我們寧可用多一點點成本換來更可靠的系統品質。因為讓太陽能系統能夠穩定的使用20年,是我們持續追求的目標

太陽能發電系統品質管控
太陽能發電系統品質管控(來源:原生生活太陽能)

 

太陽能板雖然容易因過熱而有發電效率降低的狀況,但若有做好:

1.太陽能系統料件及安裝品質的管控

2.定時檢驗維修及監控,

就可降低風險。這次發生在台北的太陽能發電系統失火事件,也凸顯了太陽光電系統維運服務以及安全保險的重要性,不論是案主、投資方及太陽能EPC廠商都不可不慎。

 

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延伸閱讀:

太陽能系統最討厭颱風了

安裝太陽能系統前你必須知道的五件事

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【關於原生生活太陽能】

原生生活的設計團隊擁有太陽能發電系統設計十年資歷,使用 PVsyst 太陽光電系統軟體進行 3D 遮蔭模擬分析、發電量模擬、串接設計以及電力系統設計,達到系統發電效益的最佳化。

目前原生生活在全台灣北中南都有合作廠商及成功案例,已累積超過 5MW 的太陽能發電系統設計模擬、行政流程、專業監工等實際經驗,以最高品質的施工要求與20年以上的耐用標準檢視所有的料件。

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