太陽光電系統通常先把支架固定在屋頂（或地面基礎結構）上，再把太陽光電模組鎖固到支架上，這其中每個環節都環環相扣，只要其中一個環節斷了，都會造成系統嚴重損失。就算你選用了最好的支架、最強壯的模組，如果螺絲太脆弱而斷裂，結果還是一樣模組滿天飛。因此，每個階段的強度都很重要，不可以因為它小而忽略它。以下我們就來看看各個主要結構的強度問題。
1. 屋頂/基礎結構
很多人安裝太陽光電系統時，假設屋頂是沒問題的，那真的會是大問題。專業一點的系統商則會考慮屋頂承重，可惜重量不是關鍵，風力才是屋頂強度的關鍵。模組的認證標準IEC61215中，幫大家計算12級風（風速130 km/hr）時模組承受的風壓為800 Pa，以三倍安全係數要求模組要承受2400 Pa均佈壓力（約245 kg/m2）。如果以17級風計算，風壓達到2344 Pa，同樣以三倍安全係數計算的話，模組要承受7032 Pa均佈壓力（約718 kg/m2）。
目前太陽光電系統的重量大約20-30 kg/m2，相對於12級風需要的245 kg/m2或17級風需要的718 kg/m2，顯然微不足道。所以考量屋頂承重時，風力比重量更重要，而且不能只考慮正面壓力，還要考慮負向的拉拔力。尤其當模組不是平貼屋頂安裝時（例如北面屋頂架高使模組面南），風由模組背面灌入會對屋頂造成非常大的側向力以及翻轉力矩（如下圖）。
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| 架高安裝對屋頂的外力示意圖（灰色為太陽光電模組） |
所以這種架高安裝的系統最好在背面加上導流板（如下圖），可以大幅降低風阻，減少屋頂承受的外力。特別注意側面也要有導流板，才能達到最好的效果。
2. 系統支架與固定方式
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模組背面導流板
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側面導流板
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2. 系統支架與固定方式
支架固定常見的問題是固定強度不足，不管是用鎖的、壓重式或水泥樁都可能有強度不足的問題（如下三張照片）。照規定結構應該經過技師簽證，假設風力在設計範圍內，且結構技師真的有好好確認結構設計（不可否認也真的有閉著眼睛簽的），那問題很可能出在安裝品質。例如螺絲鎖固強度是否達到設計所需要的強度？水泥樁內鋼筋鋪設方式與數量是否足夠？這些問題完工後檢測不易，多半還是要靠監工努力盯。
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| 支架與屋頂固定強度不足 |
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| 支架壓重不足 |
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| 基樁與支架強度不足 |
支架強度不足也是一個大問題。有些支架設計直接copy歐洲系統支架，但是歐洲沒有颱風，支架強度不需要很強，因此同樣的設計強度在台灣可能無法承受颱風的巨大外力。另外一方面由於降低成本的壓力，支架用料越來越薄，遇到大颱風就過不了關。這次有很多系統發生如下圖的問題，支架結構沒有問題，但是肉厚不足導致螺絲整個被拔出，留下支架上一個洞。
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支架太薄螺絲被拔出
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另外有些問題出在固定模組的夾具強度不足（如下圖），模組一樣被吹走。
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夾具強度不足
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因此，在支架方面首先要確認強度設計沒有問題，特別提醒風壓造成的外力一定要特別考慮。其次要注意材料強度與厚度，必須確認其強度符合結構設計所需的強度，尤其是螺絲槽抵抗螺絲拉拔的力量要特別注意。有些支架廠商可以提供測試報告，但是量大的話建議考慮每批來料抽樣送實驗室測試，以免生產穩定度不良導致問題。
系統支架與固定方式不夠強壯的話，會有大量模組被吹落。業主常面臨一個問題，如果模組已經被吹落了，玻璃沒破且外觀正常，還能不能用？被風吹落的模組大部分有嚴重內傷，但是外觀看不出電池片破裂，確實無法用肉眼判斷是否能使用。有投保的電站，保險公司通常可以賠償損壞模組，但是外觀正常看不出損壞的，保險公司無法賠償。為解決這個問題，我們使用可攜式EL到案場幫業主做檢測，提供鑑定報告給保險公司或公證公司作為賠償依據。
以下是兩片外觀正常模組的EL拍攝結果，上圖有嚴重內傷必須立即更換，下圖則只有輕微內傷仍可繼續使用。根據目前經驗，被颱風吹落的模組有95 %以上都是嚴重內傷必須更換。不過要看落地的地點與角度，如果剛好落在濕軟的田裡，存活的機會比較大一些。
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模組外觀正常，EL影像顯示嚴重內傷
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| 模組外觀正常，EL影像顯示輕微內傷 |
本文為說明分析各種損壞原因，將各照片中之系統損傷簡化為單一破壞模式案例，其真正原因可能由多個因素交互作用而產生，仍需更多現場勘查分析才可下定論。
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回覆刪除太陽能產業已發展三十餘年,上萬人都專注在晶片的研發,但是在結構上一直沒有太大的進展,尤其是對於BAPV的研究也沒有什麼太大的突破,瓦片好像也無疾而終.現在我已研發出完全不同的支架結構,只有碰到一個問題,各家的太陽能板本身都會漏水,尤其是接合處,不知大家有沒有好的意見來解決這個問題
回覆刪除早期有些模組的鋁框跟玻璃之間是用泡綿膠，確實比較會漏水。但是這幾年大家都改用矽膠，比較不會漏水了。不過因為正常發電用並不考慮漏水問題，所以模組廠通常也不保證不漏水。如果您的案子使用的模組需要不漏水，建議可以向模組廠提出需求，有些模組廠是可以提供的。
刪除謝謝您的回覆,還有一個問題,為什麼太陽能板不能一個挨著一個安放,而要有一個距離,是因為怕它澎脹嗎
回覆刪除主要是安裝方便，因為用壓塊的話可以從上方鎖固。如果要一個貼著一個，只能從下方鎖固，對於平貼屋頂型比較難作業。如果是棚架型，因為颱風時可能會有比較大的風壓，所以現在都建議上扣+下鎖，所以上扣通常也會用。不過話說回來，如果系統有特殊需求，支架結構跟安裝方式經過特別設計、驗證，也是有可能一個挨著一個安裝的。
刪除太陽能發電,是沒有幅射,沒有震動,沒有噪音,為什麼工廠上面都不願意加蓋太陽能棚架來發電.
回覆刪除並沒有不願意啊，目前很多工廠上面都有裝太陽能，尤其中南部日照條件夠好的地方。如果沒有裝，可能是那個廠房不適合裝，例如不是合法建築，日照條件不理想、屋頂結構強度不足等。少數因為工廠裡面生產的產品比較貴重或敏感（如易爆），也會有不願意裝的情況。
刪除想了解太陽能平貼在屋頂上有沒有標準規格？例如太陽能板跟原先的屋頂鐵皮距離多少才會得到最好的通風效果，進而讓工廠內部降溫效果顯著？
回覆刪除一般會要求間距10cm以上，但是其實現在大都會做30cm以上，因為需要維修檢查的時候，要30cm以上人才能鑽進去處理。
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