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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林伯宇
研究生(外文):LIN, PO-YU
論文名稱:臺南2MWp太陽能變電站發電量佳化研究
論文名稱(外文):Research on Optimization of Power Generation of 2MWp Solar Substation in Tainan
指導教授:陳清祺陳清祺引用關係鄭鴻斌鄭鴻斌引用關係
指導教授(外文):CHEN, CHIN-CHICHENG, HONG-PING
口試委員:吳信達鄭鴻斌陳清祺
口試委員(外文):WU, SHINN-DARCHENG, HONG-PINGCHEN, CHIN-CHI
口試日期:2023-04-14
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:能源與冷凍空調工程系
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2023
畢業學年度:111
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:太陽光電發電量單位面積田口法太陽能發電模擬系統
外文關鍵詞:PhotovoltaicPower GenerationUnit AreaTaguchi MethodPVsyst
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全球暖化是國際之間共同面對的問題,由於二氧化碳排放量增加,綠色能源及能源轉型成為未來經濟發展趨勢。台灣位於亞熱帶區域,擁有豐富的太陽資源,適合發展太陽光電。但是同時擁有腹地狹小的特性,因此探討單位面積下如何產生最大發電量的議題成為本次研究目的。且政府以非核家園為目標,再生能源發電佔比設定於2025年達15%,當中太陽光電能配合用電尖峰期產生最大效益,在110 年再生能源發購電量結構中,台灣太陽能佔再生能源45.7%,因此以此系統作為發電極具探討效益。
本論文使用PVsyst模擬軟體,依據佔地面積產出單位面積發電量,並透過田口法選出四個具有影響發電量的因子,分別是太陽能板角度、面朝向、變流器、模組,以及各有三種水準完成L9(34)直交表。本研究使用Minitab找出最佳組合,由此方法找出位於臺南2MWp變電站單位面積發電量最佳組合參數,此項組合將影響臺南總裝置容量94MWp光電廠之發電量,研究結果亦可作為用戶設置太陽光電系統時設計之參考。

Global warming is an important problem faced by all countries in the world. Due to the increase in carbon dioxide emissions, green energy, and energy transition have become the economic development trend in the future. Taiwan is located in a subtropical region that has abundant solar resources and is suitable for solar photovoltaic development. But at the same time, it has the characteristic of a small hinterland, so it is the purpose of this research to discuss how to generate the maximum solar power generation per unit area. The Taiwan government has set a goal for non-nuclear homes and set the proportion of renewable energy power generation to reach 15% by 2025. Among them, solar photovoltaic energy can produce the greatest benefits in conjunction with the peak period of electricity consumption. In the electricity purchase structure, Taiwan’s solar energy accounts for 45.7% of renewable energy, so this system is very useful for power generation.
This research estimates the power generation under different conditions by using PVsyst and uses the Taguchi method to look for the most suitable combination for the photovoltaic power plant in this case. In this study, Minitab was used to find the best combination and finding the optimal combination parameters of the power generation of a 2 MWp substation. This combination will affect the power generation in Tainan 94MWp photovoltaic power plant, and the research results can also be provided by optoelectronic manufacturers as a design reference.
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 6
1.3 研究背景與動機 11
第二章 太陽光電系統及設備介紹 13
2.1 太陽能發電原理 13
2.2 太陽能系統架構 14
2.3 太陽能設備介紹 15
2.3.1 太陽能模組 15
2.3.2 變流器 18
2.4 影響太陽能發電之因子 22
2.4.1 模組方位角及仰角 22
2.4.2 太陽路徑 26
2.4.3 遮蔭分析 28
2.5 太陽光電系統模擬分析 33
2.5.1 PVsyst軟體簡介 33
2.5.2 PVsyst參數設定 35
2.5.3 模型建立 37
2.5.4 模擬結果 38
第三章 研究方法 39
3.1 光電廠描述 39
3.1.1 2MWp變電站描述 39
3.1.2 2MWp變電站平、立面圖 43
3.1.3 電力系統架構及單線圖 46
3.1.4 監控設備 48
3.2 實驗步驟 50
3.3 占地面積 51
3.4 PVsyst發電量模擬 53
3.5 田口法直交表選用 63
第四章 結果與討論 66
4.1 田口法分析 66
4.2 最佳化條件及預測模型 67
4.3 分析最具影響力之因子 70
4.4 光電廠運轉成果分析探討 75
4.4.1 2MWp運轉成果 75
4.4.2 94MWp累積發電量 81
第五章 結論與建議 86
5.1 結論 86
5.2建議 87
參考文獻 88
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電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20280414)
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