太陽能發(fā)電系統(tǒng)類型眾多，且設(shè)置空間廣泛，幾乎可說有平面的地方就有太陽能板，不分陸域水域，不分熱帶寒帶，不分干燥濕潤，也不分空間類型。多樣化的太陽能系統(tǒng)在建置完成后，均需投入不同運轉(zhuǎn)與維護（O&M）方法，以保持穩(wěn)定運行。

一般的太陽能EPC廠會提供5年的O&M服務(wù)，到了2017年，已有不少系統(tǒng)超過了5年保固期。曾有電站開發(fā)商對EnergyTrend表示，在EPC廠所提供的O&M期限結(jié)束后，缺乏照顧“電站孤兒”會越來越多；屆時，業(yè)主是否能賺取原估計的收益，還是未知數(shù)。

太陽能發(fā)電系統(tǒng)的挑戰(zhàn)

太陽能光伏是透過光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)來發(fā)電的技術(shù)，所使用的材料相當(dāng)復(fù)雜，在運轉(zhuǎn)發(fā)電過程當(dāng)中亦會產(chǎn)生無法避免的化學(xué)變化，造成黃化、蝸牛紋、熱點現(xiàn)象，并引發(fā)PID、LID等問題，進而使發(fā)電效果降低。

外力因素也會使電站發(fā)電效率下降，例如臟污、灰塵與雪的堆積，雜草復(fù)蓋，異物砸到面板造成玻璃破碎。更不用說，淹水、強風(fēng)等天氣現(xiàn)象也可能使系統(tǒng)毀損。此外，太陽能系統(tǒng)均需搭配逆變器等電力系統(tǒng)，若故障也會影響發(fā)電系統(tǒng)整體效率。

從以上幾個面向來看，太陽能發(fā)電系統(tǒng)要能穩(wěn)定運轉(zhuǎn)20~25年，其實挑戰(zhàn)不小，且發(fā)電受影響將直接沖擊收益，是不可小覷的問題。這也是2015年以降，O&M服務(wù)的能見度變得越來越高的主要原因。

必要的O&M措施

要解決上述問題，可透過事前的產(chǎn)品設(shè)計與事后的O&M來執(zhí)行。

在產(chǎn)品設(shè)計方面，如易產(chǎn)生LID的PERC技術(shù)，可透過再生處理、新的燒結(jié)工藝等方式解決。采用抗水性較優(yōu)秀的組件封裝材料，減少柵線腐蝕與光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)產(chǎn)生銀離子等化學(xué)反應(yīng)，降低蝸牛紋和開裂，能減輕PID問題。農(nóng)、漁業(yè)大棚改選用抗水性更好的雙玻組件等，因地制宜選用產(chǎn)品也是一個選擇。

然而，電站運行總是有許多無法預(yù)料或無法避免的影響因素，因此需要透過O&M來確保電站能穩(wěn)定運行。以組件清潔的必要性來說，日本O&M業(yè)者表示，光是能定期清掃組件，就能讓電站整體發(fā)電量提高15%以上──若是在落塵嚴重的地區(qū)，差別會更加明顯。

組件清潔是O&M服務(wù)的基本，而清潔的方式包括人工清潔與自動清潔。在臺灣、中國大陸市場，人工清潔仍占多數(shù)；但由于大規(guī)模案廠越來越多，自動清潔將成為未來趨勢。而在日本、歐洲、美國等人力成本較高的地區(qū)，自動清潔的接受度較高。自動清潔分成機器人與自動灑掃兩大類，機器人則進一步分成軌道式與面板行走式兩種。

除了傳統(tǒng)以水清潔的方式之外，也有廠商開發(fā)出少量耗水或甚至無水清潔機器人，如美商Eccopia。美商SunPower則研發(fā)出易潔組件，落塵容易自動掉落，也就比較不需要清潔。

O&M服務(wù)的另一大重點是毀損整修，這又包括機電設(shè)備的調(diào)整或毀損零件的更換，依實際需要而定。根據(jù)臺灣太陽光電集團BIG SUN的說法，一般的太陽能機電系統(tǒng)運作5~10年左右就有可能故障，因此長期的案場管理對于業(yè)者而言是絕對必要的。

巡查與派工

因應(yīng)市場對O&M的需求明顯上升，已有不少業(yè)者投入相關(guān)服務(wù)。根據(jù)EnergyTrend的觀察，大多數(shù)O&M業(yè)者認為巡查才是關(guān)鍵任務(wù)。而巡查又分成實地訪查與遠端監(jiān)控兩類，各O&M廠提供的服務(wù)有所差異。

實地訪查案廠分成人工巡查與自動巡查兩大類。規(guī)模較小的系統(tǒng)可由工程師直接進入陣列中檢查組件與機電設(shè)備的狀況，規(guī)模較大者則須搭配車輛移動。但人工巡查效果不佳，因此現(xiàn)在已有O&M廠運用無人機空拍方式來執(zhí)行巡查工作。

這類太陽能案廠巡查用的無人機主要搭載攝影機與紅外線熱像儀，前者的功能是觀測組件外觀是否有異常，后者則用于觀測組件熱點。工程師可在確認異常后，直接到指定的位置進行進一步判讀與整修。

然而，這樣的效率仍不夠好。較先進的O&M服務(wù)商會以遠端監(jiān)控為優(yōu)先，透過讀取、分析相關(guān)數(shù)據(jù)來掌握系統(tǒng)發(fā)電的狀況，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常后進行判讀，再決定需進一步到實地勘察，或可直接派工檢修。由于已預(yù)先確認問題，整修上會更有效率。如此一來，案廠管理效率可有效提升，且勘查也不再受限于案廠的規(guī)模或地點。

遠端監(jiān)控

許多O&M業(yè)者對EnergyTrend表示，案場監(jiān)控才是O&M的關(guān)鍵所在，功能完善的監(jiān)控平臺影響了O&M服務(wù)的品質(zhì)，也影響了電站的運作成效。大多數(shù)電站監(jiān)控所需數(shù)據(jù)由與電站串聯(lián)的逆變器提供，而對于這些數(shù)據(jù)的整理、判讀，就決定了O&M遠端監(jiān)控的服務(wù)品質(zhì)。

受惠于傳感科技的發(fā)達，越來越多O&M遠端監(jiān)控設(shè)備會結(jié)合溫濕度計、日照計等功能，將整體環(huán)境數(shù)據(jù)納入資料的一環(huán)，使電站運作的實際狀況更完善。而遠端監(jiān)控均會搭配適合的云端接口，方便業(yè)主與O&M工程師來確認案廠狀況，進行即時的回報。

在收集更多數(shù)據(jù)之后，這些O&M業(yè)者即可透過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，為案場持有者提供完整的發(fā)電紀(jì)錄報告，或提供進一步的劣化預(yù)報。

風(fēng)險管理

太陽能電站的運作有理可循，而電站大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可幫助業(yè)主了解潛在風(fēng)險，并預(yù)先準(zhǔn)備。因此，O&M服務(wù)往往與電站的風(fēng)險管理觀念密切相關(guān)。

一位O&M業(yè)者對EnergyTrend表示，“電站孤兒”反映兩個問題：其一是追求低價而采用了品質(zhì)產(chǎn)品，其二則是對于O&M的忽視；而第二個問題是絕對可以補救的，需要的是正確的觀念。

世上沒有不會毀損的物品，天災(zāi)也難以預(yù)料，良好的O&M服務(wù)能有效提高電站運作的品質(zhì)，其反饋將高于業(yè)者購買O&M服務(wù)所付出的額外成本。隨著全球太陽能系統(tǒng)總裝置量越來越龐大、使用年限越來越長，系統(tǒng)擁有者不得不重視這個需求。