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[能源技術] 如何計算太陽能板的單位面積峰功率,以評估案場可能發電能力

由於太陽能板技術,每年都會慢慢進步。太陽能板的單位面積峰功率(W p )也就會逐步提升。但有的人會背下該數值,方便進行案場評估。 案例1: 我家屋頂面積OO坪,請問可以安裝多少太陽能來發電? 案例2: 這個停車場面積OO平方公尺,請問可以安裝多少太陽能來發電? 確實有記憶該數值,可以迅速地進行案場評估分析。但過幾年後,隨著太陽能技術進步,該數值可能就不太一樣了。 所以,還是要自己會算,會比較好一點。 計算方式 直接找案例來算 例如: 同昱太陽能板 型號: GTEC-D9E69 名稱: M10單晶矽N-Type半電池108cell太陽能模組 網頁: https://www.gintung.com.tw/zh-tw/product-730485/M10%E5%96%AE%E6%99%B6%E7%9F%BDN-Type%E5%8D%8A%E9%9B%BB%E6%B1%A0108cell%E5%A4%AA%E9%99%BD%E8%83%BD%E6%A8%A1%E7%B5%84-GTEC-D9E69.html 可以看到一些基本資料,我們只要幾個關鍵數據 (1) 長 1722 mm (2) 寬 1143 mm (3) 模組峰功率 430 W p 建個試算表來計算,只要把上述的關鍵數據填入黃色方框中,就會自動算得單位面積峰功率。 (下表只是案例,無法填入數值,也不會自動計算) 項目 數值 單位 長 (mm) (A) 1722 mm 寬 (mm) (B) 1143 mm 面積 (m 2 ) ( C=(A/1000*(B/1000) ) 1.968246 m 2 峰功率 (W p ) (D) 430 W p 單位面積峰功率 (W p p/m 2 ) (E=D/C) 218.4686264 W p /m 2 1坪約等於 3.3058 平方公尺 (F) 3.3058 m 2 /坪 單位面積峰功率 (W p /坪) (G=E*F) 722.2135851 W p /坪 以這個案例而言,會得到 每平方公尺的峰功率為 218 W p 每坪的峰功率為 722 W p 社群媒體討論平台 如果對該主題有興趣,想要討論,也可以採用以下的社群媒體平台。歡迎討論。 [能源] 如何計算太陽能板的單位面積峰功率,以評估案場可能發電能力 案例1: 我家屋頂面積OO坪,請問可以安裝多少太陽能來發電?...

[問題思考] 每公升熱水煮至沸點所需電力評估

從物理學的角度來看,理論上,可使用熱力學來計算煮熱水到沸點所需熱量。 使用公式  Q = mc ∆ T , 其中 Q 是熱量(單位為卡路里或焦耳)、 m 是水的質量(單位為公斤或克)、 c 是水的比熱(約1卡/克°C),以及 Δ T 是溫度的變化量。  例如,將1公升(約1公斤,設定密度為1 g/cm 3 )的水從20°C 加熱到沸點100°C,所需的熱量約為80,000卡。 Q = 1,000 g * 1 cal/g°C * (100-20)°C = 80,000 cal 透過 “熱功當量 (Mechanical equivalent of heat)”,也就是熱量與功之間的轉換比例,將熱量轉換為機械能,即可換算成電量。其轉換量為 1 cal = 4.186 J。 Q = 80,000 cal = 334,880 J = 0.093 kWh ~ 0.1 kWh 其中,1 J = 1 Ws = 0.001 kWs = 2.778×10-7 kWh。 因此,把每公升的水加熱至沸點,大約需要0.1度電。 以上是對水在平地進行加熱所進行的理論評估。在高山上時,許多狀況變得稍微不同。例如: 水的沸點會改變,高山氣壓低,沸點也會降低。 若考慮以海拔3,402公尺的排雲山莊來考慮,則該高度時,水的沸點約為88°C。考慮高山氣溫較平地寒冷,將水從8°C加熱到沸點88°C,所需熱量與平地所需的熱量相當(因為溫差都是80°C)。 但實際狀況遠比理論計算複雜。實際狀況需要考慮加熱裝置的電熱轉換效率,如果轉換效率差,那表示需要更多的電,才能加熱到目標溫度。也需要考慮加熱裝置的保溫性,如果保溫狀況差,那就表示會有很多熱在加熱過程中,逸散到環境中,那表示需要更多的電,才能提供足夠的熱量,加熱到目標溫度。 PS: 當液體的蒸氣壓與環境中的氣壓相當時,該環境溫度即為物質的 “沸點”。換句話說,液體的溫度達到沸點時會變成氣體。液體的沸點取決於環境氣壓。若液體處於壓力低於一個大氣壓的環境時,沸點較低。液體處於高於一個大氣壓的環境時,沸點較高。例如: 水在海拔為0的地方時的沸點為100°C (212°F),在海拔為3,429公尺的地方則為88.3°C (191.0°F)。 REF: Water - Boiling Points vs. Altitude https://w...

[問題處理] 如何計算熱水瓶年消耗電量?

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2025-02-05 星期三 有人詢問熱水瓶年消耗電量? 還給出了品牌跟型號 "5L微電腦VE真空保溫省電熱水瓶 CV-JAF50",也給了個數據250度電。 處理方式 這得認真處理一下了。 既然有品牌跟型號,那就先查詢一下規格。 象印 微電腦VE真空保溫省電熱水瓶 CV-JAF50。網址: https://www.zojirushi.com.tw/product/electric-water-boilers/CV-JAF50 (截圖時間: 2025-02-05) 官網的資料顯示 額定電量: 985W 保溫時平均耗電量: 98℃/90℃/80℃/70℃:28W/24W/19W/16W 這個數據表示,把水加熱時,要耗電接近 1 kW,保溫時耗電量30W左右 年消耗電量計算方式: 這裡要建立一個簡易模型。 如果一天只煮一小時,那一年365天,就會耗電365度電。 1 kW × 1 h/day × 365 day = 365 kWh 至於一天中,那另外的23小時,保溫消耗功率為30W,總計會消耗 262.8度電。 0.03 kW × 23 h/day × 365 day = 251.85 kWh 總計全年消耗 616.85 度電。 365 kWh + 251.85 kWh = 616.85 kWh 如果一天煮的時間是兩小時,那就依照上面方法,比照計算就可得到了。 總之,全年耗電量250度電,看起來是低估了許多。 簡易電力消耗模型建立 從之前的描述,我們可以建立一個簡易模型。 日消耗模型 先從一天來思考 設備在高功率 P_Hi 使用 n 小時,消耗電力 E_Hi 為 E_Hi = P_Hi × n  = n P_Hi (kWh) 設備在低功率 P_Lo 使用 (24 - n ) 小時,消耗電力 E_Lo 為 E_Lo = P_Lo × (24 -  n  ) = (24 -  n  ) P_Lo (kWh) 那一天總計消耗電量 P_tot 為 E^day_tot = E_Hi + E_Lo                       =  n ...

[NCKU][IWLS 2022] 分享鋰電池研究,汰役電池組的長期循環壽命實驗

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鍾獻慶(Hsien-Ching Chung)受主辦單位國立成功大學邀請,於2022年6月30日去IWLS 2022國際工作坊,分享最近的鋰電池研究,汰役電池組的長期循環壽命實驗。 演講主要內容及相關訊息 主題:  汰役電池組的長期循環壽命實驗 ( Long-term cycle-life experiment on a packed battery made by retired power batteries) 演講時間: 2022年6月30日 (星期四) 10:00~10:25 地點: 國立成功大學 演講行程表摘錄: 第一日行程表。 演講投影片封面。 投影片連結:  https://doi.org/10.31219/osf.io/54kvp 感謝 Prof. Ming-Fa Lin  for the book chapter invitation and for inspiring H. C. Chung to study this topic. Jung-Feng Jack Lin , Chairman of Super Double Power Technology Co., Ltd., Taiwan, for many valuable discussions, recommendations, information about ESSs on various scales, and real case examples. H. C. Chung would like to thank the contributors to this article for their valuable discussions and recommendations,  Hsiao-Wen Yang ,  Yen-Kai Lo , and  An-De Andrew Chung . The author (H. C. Chung) thanks Pei-Ju Chien for English discussions and corrections as well as Ming-Hui Chung, Su-Ming Chen, Lien-Kuei Chien, and Mi-Lee Kao for financ...

[Van Lang University][NCKU][ASEM 2022] 分享業界電池技術及最近鋰電池產業狀況及展望

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鍾獻慶(Hsien-Ching Chung) 受主辦單位(越南Van Lang University、國立成功大學)邀請,去ASEM 2022國際會議,分享業界電池技術及最近鋰電池產業狀況及展望。 演講主要內容及相關訊息 主題:  業界電池技術及最近鋰電池產業狀況及展望 ( Engineering integrations, current applications, and outlook of Li-ion battery industry) 演講時間: 2022年4月27日 (星期三) 11:50~12:10 (台灣時間) 地點: 越南胡志明市Van Lang University 演講行程表摘錄: Cover of the program book. 第一日行程表。表上的時間是越南時間(台灣快越南1小時)。參加單位,因為由成功大學代為報名,故寫上成功大學。實際上仍是代表超倍能公司(Super Double Power Technology Co., Ltd.),可由下面的演講內容摘要確定。 演講摘要Page 1。 演講摘要Page 2。 感謝 Prof. Ming-Fa Lin  for the book chapter invitation and for inspiring H. C. Chung to study this topic. Jung-Feng Jack Lin , Chairman of Super Double Power Technology Co., Ltd., Taiwan, for many valuable discussions, recommendations, information about ESSs in various scales, and real case examples. H. C. Chung would like to thank the contributors to this article for their valuable discussions and recommendations,  Hsiao-Wen Yang ,  Yen-Kai Lo , and  An-De Andrew Chung . The author (H. C. Ch...

[NCKU][ICMB 2022] 分享業界電池技術及最近鋰電池產業狀況及展望

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鍾獻慶(Hsien-Ching Chung)受主辦單位(國立成功大學 National Cheng Kung University)邀請,去ICMB 2022國際工作坊,分享業界電池技術及最近鋰電池產業狀況及展望。 演講主要內容及相關訊息 主題:  業界電池技術及最近鋰電池產業狀況及展望 ( Engineering integrations, current applications, and outlook of Li-ion battery industry) 演講時間: 2022年2月24日 (星期四) 15:00~16:00 地點: 國立成功大學 演講行程表摘錄: 第一日行程表。 感謝 Prof. Ming-Fa Lin  for the book chapter invitation and for inspiring H. C. Chung to study this topic. Jung-Feng Jack Lin , Chairman of Super Double Power Technology Co., Ltd., Taiwan, for many valuable discussions, recommendations, information about ESSs in various scales, and real case examples. H. C. Chung would like to thank the contributors to this article for their valuable discussions and recommendations,  Hsiao-Wen Yang ,  Yen-Kai Lo , and  An-De Andrew Chung . The author (H. C. Chung) thanks Pei-Ju Chien for English discussions and corrections as well as Ming-Hui Chung, Su-Ming Chen, Lien-Kuei Chien, and Mi-Lee Kao for financial support. This work was support...

[NCKU][ICSG 2021] 分享業界鋰電池發展狀況及鋰電池電力特性

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鍾獻慶(Hsien-Ching Chung)受主辦單位(國立成功大學 National Cheng Kung University)邀請,去ICSG 2021國際研討會,分享業界鋰電池發展狀況及鋰電池電力特性。 演講主要內容及相關訊息 主題:  業界鋰電池發展狀況及鋰電池電力特性 演講時間: 2021年12月30日 (星期四) 14:45~15:30 地點: 國立成功大學 受邀演講者名單: 受邀演講者名單。 演講行程表摘錄: 第二日行程表。 照片 在演講中也分享獻慶最近在鋰電池汰役電池的研究 文章連結:  https://doi.org/10.1038/s41597-021-00954-3 感謝 Prof. Ming-Fa Lin  for the book chapter invitation and for inspiring H. C. Chung to study this topic. Jung-Feng Jack Lin , Chairman of Super Double Power Technology Co., Ltd., Taiwan, for many valuable discussions, recommendations, information about ESSs in various scales and real case examples. H. C. Chung would like to thank the contributors to this article for their valuable discussions and recommendations,  Hsiao-Wen Yang ,  Yen-Kai Lo , and  An-De Andrew Chung . The author (H. C. Chung) thanks Pei-Ju Chien for English discussions and corrections as well as Ming-Hui Chung, Su-Ming Chen, Lien-Kuei Chien, and Mi-Lee Kao for financial support. This work was su...

[工業研究] Charge and discharge profiles of repurposed LiFePO4 batteries based on the UL 1974 standard (汰役磷酸鋰鐵電池基於UL1974標準的充放電曲線)

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標題: Charge and discharge profiles of repurposed LiFePO 4 batteries based on the UL 1974 standard (汰役磷酸鋰鐵電池基於UL1974標準的充放電曲線) 作者群姓名: Hsien-Ching Chung (鍾獻慶) 文章摘要(英文): Owing to the popularization of electric vehicles worldwide and the development of renewable energy supply, Li-ion batteries are widely used from small-scale personal mobile products to large-scale energy storage systems. Recently, the number of retired power batteries has largely increased, causing environmental protection threats and waste of resources. Since most of the retired power batteries still possess about 80% of their initial capacity, their second use becomes a possible route to solve the emergent problem. Safety and performance are important when using these second-use repurposed batteries. Underwriters Laboratories (UL), a global safety certification company, published the standard for evaluating the safety and performance of repurposed batteries, i.e., UL 1974. In this work, the test procedures are designed a...