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太陽能發電量試算(用裝置容量、日射量、方位與傾斜角算每月與每年發電度數)

輸入裝置容量(kW),再選擇地區的參考值(或自己輸入日射量),就會顯示每月和每年的發電量。選擇屋頂的方位和傾斜角,會自動填入修正係數。

地區的參考值是根據 PVGIS(歐盟聯合研究中心)的日射量資料估計的「朝南、傾斜 30° 的傾斜面日射量」每月參考值(kWh/m²/日)。系統效率留空時以 0.73、修正係數留空時以 100%(正南、傾斜 30°)計算。一年以 365 天(1 月 31 天、2 月 28 天……)計算。
計算結果與圖表
在左側輸入裝置容量和當地的日射量,按下「計算」後,這裡會顯示每月、每年的發電量和圖表。

這個頁面可以做什麼

  • 只要輸入裝置容量(kW)和當地的傾斜面日射量,就能馬上知道每月和每年的發電量(度)、每瓩年發電量,以及每月平均、每天平均
  • 日射量可以選「只輸入一個年平均的簡易模式」或「輸入 1~12 月的月別模式」,也能直接套用台北、新竹、台中、嘉義、台南、高雄、花蓮、台東、澎湖的參考值
  • 選擇屋頂的方位(南、東南/西南、東/西)和傾斜角(0~40°),會自動填入以正南、傾斜 30° 為 100% 的修正係數(數值可以自由修改)
  • 系統效率(把逆變器轉換效率、溫度、髒汙和配線等損失合在一起的係數)可以從預設的 0.73 修改,也會顯示每月發電量的長條圖
  • 公式的淺顯解說,以及可直接複製到 Excel、Google 試算表、Python 使用的公式,也都整理在這個頁面
這個頁面只計算「發電量(度)」,不處理電價或躉購費率。想把年發電量換算成電費時,請把每年的度數填進「年耗電量算電費(能源效率分級標示的度/年)」;想算回本年數時,請使用「太陽能回本年數計算機(自發自用+售電、發電衰減、電價變動)」。預設的日射量是根據公開的日射量資料估計的參考值,實際的發電量會因天氣、遮蔭、鹽害或落塵、模組的衰減等而改變。

這個計算有什麼用?

確認太陽能報價單上的「年發電量」是否合理

業者的報價單或試算表上會寫「預估年發電量 ○○ 度」。把同樣的容量和當地的日射量填進這個公式自己算一次,就能看出那個數字是用標準的前提(日射量、損失係數)算出來的,還是相當樂觀的前提。
參考標準是台電 114 年的實際統計:每瓩年發電量全台平均約 1,158 度,北部約 1,000 度、中南部約 1,200 度。如果報價是每瓩 1,500 度,就確認日射量和係數的前提;如果只有 850 度,就確認遮蔭和方位的條件,這樣就能找到「該問的重點」。發電量會因天氣和遮蔭而改變,計算結果只是依條件發電時的值。

「沒有朝南的屋頂」時,估算朝東、朝西能發多少電

把太陽能板分別放在斜屋頂的東面和西面,或放在朝東南的屋頂上,都是常見的設置方式。看修正係數的表就知道,朝東或朝西(傾斜 30°)也有正南的 85% 左右,朝東南或西南約 96% 的日射量。
在認定「不是朝南就沒辦法」之前,先用實際的方位和傾斜角算出發電量,就能用數字思考是要增加設置面積、用容量來補,還是改放在別的面。

了解每月發電量的起伏,用在用電安排和儲能電池的評估

用月別模式計算,就能看到台灣南北不同的一年起伏。台北冬天受東北季風影響多雲雨,5 kW 的系統 1 月約 294 度,7 月約 588 度,相差約 2 倍;台中則是冬天乾季晴天多,最多的 3 月、10 月約 588 度,最少的 6 月(梅雨季)約 482 度,起伏小很多(都是用地區參考值算出的值)。
知道這個起伏,就能預估「夏天白天的冷氣用電可以靠發電支應」「北部冬天發電少,要以買電為主」,作為考慮儲能電池容量的基礎。

用年發電量估算全額躉售的收入,或和家裡的用電量比較

在台灣,住宅屋頂的太陽能大多採用把發的電全部賣給台電的「全額躉售」,收購價格依經濟部每年公告的躉購費率,簽約後 20 年固定。以 115 年度屋頂型 1 瓩以上不及 10 瓩的費率每度 5.6279 元(行政院公報 2026 年 1 月 2 日公告)計算,台中 5 kW、年發電約 6,381 度的系統,一年的售電收入約 35,900 元。實際適用的費率依簽約或完工的時期而定,詳細的回本試算請使用相關頁面的回本年數計算機。
把電費單一年份的計費度數加總,就能知道家裡一年的用電量,可以和年發電量比較。也有把發的電先自己用、剩下的再賣的「自發自用+餘電躉售」,自用的比例會隨生活型態改變,發電量和用電量相同,電費也不一定會變成零。

發電紀錄「比預期少」時,找出原因

設置後在監控系統上看到的發電量比計算少時,把實際那個月的日射量重新填進這個公式,就能區分是天氣造成的差距,還是其他原因(遮蔭、髒汙、鹽害、設備故障、衰減)。
例如晴天多的月份,發電量卻只有計算值的一半,就很難用天氣來解釋,可以趁這個機會,請業者或施工廠商檢查樹木或建築物的遮蔭、模組的髒汙(落塵、鳥糞),以及逆變器的狀態。

公式

依方位角、傾斜角修正日射量
數學寫法 (一般的數學式)
\(H_{m}\) \(=\) \(H_{m,0}\) \(\times\) \(\dfrac{f}{100}\)
文字寫法 (把符號換成文字的公式)
③ 設置面的日射量 \(H_m\)(kWh/m²/日) \(=\) ① 正南、傾斜 30° 的日射量 \(H_{m,0}\)(kWh/m²/日) \(\times\) ② 修正係數 \(f\)(%)÷ 100
用文字讀公式
① 正南、傾斜 30° 的日射量 \(H_{m,0}\)(地區參考值或日射量資料的值) 乘以
② 修正係數 \(f\)(%)除以 100 的值 ,就是
③ 實際設置面(方位、傾斜角)的日射量 \(H_m\) 。
簡單範例
在正南、傾斜 30° 的日射量是 4.8 kWh/m²/日的地方(台中 1 月的參考值),把太陽能板放在朝東的屋頂(傾斜 30°、修正係數 85%)時,日射量是
設置面的日射量 \(H_m\) \(=\) 正南、傾斜 30° 的日射量(4.8) \(\times\) 修正係數(85%)÷ 100
\(4.8 \times \dfrac{85}{100} = 4.08\)
思考重點
太陽能板越是正面接受陽光,發電就越多。在北半球,太陽從南邊的天空經過,所以朝南、適度傾斜的面一整年能接受最多的日射。這個計算機以「正南、傾斜 30°」為 100%,其他方向用相對值(修正係數)處理。 這個計算機使用的修正係數參考值如下(依傾斜角 0°、10°、20°、30°、40° 的順序)。 朝南:88%、95%、99%、100%、99% 朝東南、西南:88%、93%、96%、96%、95% 朝東、西:88%、88%、87%、85%、82% 水平(0°)不論方位都約 88%。朝東或朝西也有正南的 85% 左右,沒有朝南的屋頂也不是不能裝。不過朝北會大幅下降,所以不在這個表中。這個表是北緯 35 度附近(日本)的參考值;台灣的緯度較低(約北緯 22~25 度),太陽比較高,傾斜 10~20° 就接近最大,水平放置的損失也比表中小一些。請當作參考值使用,實際條件可以自行修改係數。
每月發電量(kWh)
數學寫法 (一般的數學式)
\(E_{m}\) \(=\) \(H_{m}\) \(\times\) \(K\) \(\times\) \(P\) \(\times\) \(D_{m}\) \(\div\) \(G_{s}\)
文字寫法 (把符號換成文字的公式)
⑥ 每月發電量 \(E_m\)(kWh) \(=\) ① 設置面的日射量 \(H_m\)(kWh/m²/日) \(\times\) ② 系統效率 \(K\) \(\times\) ③ 裝置容量 \(P\)(kW) \(\times\) ④ 該月的天數 \(D_m\)(天) \(\div\) ⑤ 標準日射強度 \(G_s\)(1 kW/m²)
用文字讀公式
① 設置面的日射量 \(H_m\)(每天) 乘以
② 系統效率 \(K\)(扣掉損失的係數) ,再乘以
③ 裝置容量 \(P\)(kW) 得到「每天的發電量」,再乘以
④ 該月的天數 \(D_m\) 變成一個月的量,最後除以
⑤ 標準日射強度 \(G_s\)(1 kW/m²) 把單位統一成 kWh,就是
⑥ 每月發電量 \(E_m\)(kWh) 。
簡單範例
在日射量 4.8 kWh/m²/日的 1 月(31 天,台中的參考值),裝置容量 5 kW、系統效率 0.73 的太陽能發電系統,發電量是
1 月的發電量 \(E_1\)(kWh) \(=\) 日射量(4.8) \(\times\) 系統效率(0.73) \(\times\) 裝置容量(5 kW) \(\times\) 天數(31 天) \(\div\) 標準日射強度(1 kW/m²)
\(4.8 \times 0.73 \times 5 \times 31 \div 1 = 543.12 \approx 543.1\)
思考重點
這個公式和日本 JIS C 8907 等廣泛用來估算太陽能發電量的簡易法是同樣的想法。「裝置容量 \(P\) kW」是太陽能板受到標準日射強度(1 kW/m²)照射時的輸出,所以把日射量 \(H_m\)(kWh/m²/日)除以 \(G_s\)(1 kW/m²),就變成「一天相當於滿載發電幾小時」的時間(等效日照時數)。再乘以容量 \(P\),就是沒有損失時一天的發電量(kWh)。 實際上,模組變熱時輸出會下降、逆變器把直流轉成交流時會損失幾 %、髒汙和配線也會損失一些,所以要乘以把這些合在一起的系統效率 \(K\)(這個計算機的預設值是 0.73=約 27% 的損失)。\(K\) 的組成參考值是:溫度上升的損失(年平均約 10%=係數 0.9。台灣夏季高溫時損失更大)、逆變器的轉換損失(約 5~10%=係數 0.9~0.95)、髒汙、配線、老化等其他損失(約 10%=係數 0.9),\(0.9 \times 0.9 \times 0.9 \approx 0.73\) 就是這個預設值的根據。已經知道實際發電紀錄,或使用高效率設備時,請修改 \(K\) 再計算。 月別模式中,把用這個公式求出的 1~12 月的 \(E_m\) 全部加起來,就是年發電量。
年發電量(用年平均日射量)
數學寫法 (一般的數學式)
\(E_{\mathrm{year}}\) \(=\) \(H\) \(\times\) \(K\) \(\times\) \(P\) \(\times\) \(365\) \(\div\) \(G_{s}\)
文字寫法 (把符號換成文字的公式)
⑥ 年發電量 \(E_{\mathrm{year}}\)(kWh) \(=\) ① 年平均日射量 \(H\)(kWh/m²/日) \(\times\) ② 系統效率 \(K\) \(\times\) ③ 裝置容量 \(P\)(kW) \(\times\) ④ 1 年的天數(365 天) \(\div\) ⑤ 標準日射強度 \(G_s\)(1 kW/m²)
用文字讀公式
① 年平均日射量 \(H\)(每天) 乘以
② 系統效率 \(K\) ,再乘以
③ 裝置容量 \(P\)(kW) 得到「平均一天的發電量」,再乘以
④ 1 年的天數(365 天) 變成一年的量,最後除以
⑤ 標準日射強度 \(G_s\)(1 kW/m²) 把單位統一成 kWh,就是
⑥ 年發電量 \(E_{\mathrm{year}}\)(kWh) 。
簡單範例
在年平均日射量是 4.79 kWh/m²/日的地方(台中的參考值),以正南、傾斜 30° 設置裝置容量 5 kW、系統效率 0.73 的太陽能發電系統時,年發電量是
年發電量 \(E_{\mathrm{year}}\)(kWh) \(=\) 年平均日射量(4.79) \(\times\) 系統效率(0.73) \(\times\) 裝置容量(5 kW) \(\times\) 365 天 \(\div\) 標準日射強度(1 kW/m²)
\(4.79 \times 0.73 \times 5 \times 365 \div 1 = 6381.4775 \approx 6381\)
思考重點
簡易模式用這個公式求出年發電量。把年發電量除以裝置容量 \(P\) 得到的「每瓩年發電量(度/kW/年)」,是比較不同地區或設置條件的尺標(上面的例子是 \(6381 \div 5 \approx 1276\))。在台灣,依台電 114 年(2025 年)全額躉售案場的統計,實際的每瓩年發電量全台平均約 1,158 度,北部約 1,000 度(台北市 1,005、新北市 990),中南部約 1,200 度(台中市 1,201、彰化縣 1,225、台南市 1,206)。這個頁面的地區參考值是用衛星與氣象的再分析資料估計的,比實際案場的平均高約 5%,差距來自實際案場的傾斜角、遮蔭、老化和設備各不相同。報價單上的發電量和這些參考值差很多時,就是確認日射量和係數前提的好時機。 每月平均發電量是年發電量除以 12,每天平均是除以 365。月別模式是把各月的發電量加總求出年發電量,所以每個月天數(31 天、28 天……)的差異也會反映出來。
太陽能的發電量,基本上用「設置面的日射量(kWh/m²/日)× 系統效率 K × 裝置容量(kW)× 天數 ÷ 標準日射強度(1 kW/m²)」求出。日射量是把正南、傾斜 30° 的值乘以方位與傾斜的修正係數,換成設置面的值;按月計算再加總就是年發電量,用年平均日射量的話,只要乘以 365 天就是年發電量。

符號與用語解說

符號

\(H_m\) 設置面(實際的方位、傾斜角)的傾斜面日射量每日平均值,單位是 kWh/m²/日。\(H\) 是表示日射量的慣用符號,在太陽能領域,通常把日射量(irradiation)寫成 \(H\)、日射強度(irradiance)寫成 \(G\)。右下的 \(m\) 取自 month(月),是表示「幾月的值」的下標。
\(H_{m,0}\) 正南、傾斜 30° 面上的每月日射量(地區參考值或日射量資料的值)。下標 \(0\) 代表「修正前的基準值」。
\(f\) 方位角、傾斜角的修正係數(%)。以正南、傾斜 30° 的日射量為 100 時的相對值,取自英文 factor(係數)的第一個字母。
\(K\) 系統效率。把溫度、逆變器、髒汙和配線等造成的損失合在一起表示的係數,這個計算機的預設值是 0.73。用常代表係數(coefficient)的字母 \(K\) 表示。
\(P\) 裝置容量。太陽能模組標稱最大輸出功率的合計,單位是 kW(瓩)。取自英文 power(電功率)的第一個字母。
\(D_m\) 該月的天數(1 月是 31 天、2 月是 28 天)。取自英文 days(天數)的第一個字母,\(m\) 是表示月份的下標。
\(G_s\) 標準日射強度。決定太陽能模組輸出的測試(標準測試條件)中照射的光強度,規定為 1 kW/m²。\(G\) 是日射強度的慣用符號(取自 global irradiance=全天日射強度),\(s\) 取自 standard(標準)。
\(E_m\) 每月發電量,單位是 kWh(度)。取自英文 energy(能量、電能)的第一個字母,\(m\) 是表示月份的下標。
\(E_{\mathrm{year}}\) 年發電量(kWh)。月別模式是 \(E_1\) 到 \(E_{12}\) 的合計,簡易模式是用年平均日射量直接求出的值。
\(H\) 簡易模式使用的設置面日射量年平均(kWh/m²/日)。是把每月的 \(H_m\) 平均成一年的值。

用語

日射量 從太陽送到地面(或屋頂)的光能量。這個計算機用「每 1 m² 的面每天收到幾 kWh」(kWh/m²/日)表示。晴天越多的地區和季節,數值越大。
傾斜面日射量 不是水平地面,而是像屋頂這樣傾斜的面所收到的日射量。太陽的高度會隨季節改變,所以朝南傾斜的面,一年收到的日射通常比水平面多。中央氣象署等觀測的「全天空日射量」是水平面的值,直接拿來用,算出的發電量會偏少(台灣緯度較低,差距比日本小)。
kWh/m²/日 日射量的單位,代表每 1 m² 的面每天收到的能量(kWh)。數值可以直接解讀成「一天相當於有幾小時照到 1 kW/m² 的強烈陽光」(等效日照時數)。
等效日照時數 日射量(kWh/m²/日)除以標準日射強度(1 kW/m²)的值,單位是小時,也稱為峰值日照時數(peak sun hours)。表示「一天相當於滿載發電幾小時」,乘以裝置容量(kW)就是沒有損失時一天的發電量(kWh)。台電統計的「每瓩日購電量」(114 年全台平均 3.17 度)就相當於扣掉損失後的等效日照時數。
裝置容量 太陽能模組(太陽能板)標稱最大輸出功率全部加起來的值(kW,也寫作瓩或 kWp)。是表示太陽能發電系統大小的基本數值,像「5 瓩的系統」;每片 400 W 的模組 13 片就是 5.2 kW。台灣的躉購費率也依裝置容量分級(例如屋頂型 1 瓩以上不及 10 瓩)。
標稱最大輸出功率 一片模組在標準測試條件(日射強度 1 kW/m²、模組溫度 25 ℃等)下能輸出的電功率(W)。型錄上的「○○ W」就是這個值,實際在屋頂上溫度和日射條件不同,大部分時間都以比它小的輸出運轉。
標準測試條件 測量模組輸出時的固定條件(日射強度 1 kW/m²、模組溫度 25 ℃、固定的光譜)。取英文 Standard Test Conditions 的字首,也寫作 STC。公式的 \(G_s\)(1 kW/m²)就是這個條件的日射強度。
系統效率 相對於用日射量和容量算出的「理想發電量」,實際能發多少電的係數,也稱為性能比(PR 值)。把溫度造成的輸出下降、逆變器的轉換損失、髒汙、配線損失等合在一起,住宅用大約 0.7~0.8,這個計算機的預設值是 0.73。
逆變器 把太陽能板產生的直流電,轉換成家裡和電網使用的交流電的裝置,法規和台電文件中稱為「變流器」。轉換時會損失幾 % 的電,是系統效率中包含的損失之一。
方位角 太陽能板朝向哪個方位。在台灣也是朝正南發電最多,朝東或朝西約是正南的 85% 左右,朝北會大幅下降。這個計算機選擇方位後會自動填入修正係數。
傾斜角 太陽能板傾斜的角度,水平是 0°。台灣緯度較低,年發電量大約在傾斜 15~20° 時最大;RC 平屋頂常考慮颱風的風壓,用 5~15° 左右的支架。傾斜一點也有助於雨水沖走灰塵。
每瓩年發電量 年發電量(度)除以裝置容量(kW)的值(度/kW/年)。是比較不同容量的系統或地區的尺標。在台灣,依台電 114 年的統計,實際案場的全台平均約 1,158 度,北部約 1,000 度、中南部約 1,200 度。
衰減 太陽能板隨著年數逐漸降低輸出的現象,一般說每年約 0.5% 左右,這個計算機的公式沒有包含。長期估算時,可以把系統效率調小一點,或另外乘以衰減率來考慮。

建議先了解的基礎知識

為了讓您「理解意義」地使用這個頁面的計算,這裡整理了建議先了解的基礎知識。
遇到卡關時,回頭複習這個表格的內容是最快的方法。

小數的乘法與除法(國小五、六年級,10~12 歲)
  • 會計算像 \(4.8 \times 0.73 \times 5\) 這樣的小數乘法
  • 能用像 \(6381 \div 5\) 這樣的除法算出「每瓩」的值
比率與百分率(國小五年級,10~11 歲)
  • 能像「85% 是全體的 0.85 倍」這樣,把百分率(%)換成小數
  • 了解「基準量 × 百分率 = 比較量」的關係(正南的日射量 × 修正係數 = 設置面的日射量)
單位與單位的組合(國小到國中,6~15 歲)
  • 知道 k(千)是表示 1000 倍的字首,\(1\,\mathrm{kW} = 1000\,\mathrm{W}\)
  • 能看懂「kWh/m²/日」這種組合單位,代表「每 1 m²、每天的 kWh」
電功率與電能(國中理化,12~15 歲)
  • 能區分電功率(W、kW)是「發電、用電的快慢」,電能(Wh、kWh)是「發出、用掉的電的總量」
  • 了解「電能 = 電功率 × 時間」的關係(容量 kW × 等效日照時數 = 發電量 kWh)
太陽的運行與季節(國小到國中自然科學,8~15 歲)
  • 知道太陽從東方升起,經過南方的天空,從西方落下(所以朝南的面接受的光最多)
  • 知道太陽的高度夏天高、冬天低(所以把太陽能板稍微傾斜,一年能接受更多的日射)

用 Excel 計算的方法

把下方表格整個複製,貼到 Excel 的 A1 儲存格就能直接使用。
求「依方位角、傾斜角修正日射量」的表格
正南、傾斜 30° 的日射量(kWh/m²/日) 4.8
方位與傾斜的修正係數(%) 85
設置面的日射量(kWh/m²/日) =B1*B2/100
求「每月發電量」的表格
設置面的日射量(kWh/m²/日) 4.8
系統效率 K 0.73
裝置容量(kW) 5
該月的天數(天) 31
標準日射強度(kW/m²) 1
每月發電量(kWh) =B1*B2*B3*B4/B5
求「年發電量(用年平均日射量)」的表格
年平均日射量(kWh/m²/日) 4.79
系統效率 K 0.73
裝置容量(kW) 5
年發電量(kWh) =B1*B2*B3*365
每瓩年發電量(kWh/kW/年) =B4/B3
每月平均發電量(kWh/月) =B4/12
每天平均發電量(kWh/日) =B4/365
求「每月發電量與年發電量」的表格(台中的參考值、5 kW)
1 月的日射量(kWh/m²/日) 4.8
2 月的日射量(kWh/m²/日) 5.1
3 月的日射量(kWh/m²/日) 5.2
4 月的日射量(kWh/m²/日) 5.0
5 月的日射量(kWh/m²/日) 4.7
6 月的日射量(kWh/m²/日) 4.4
7 月的日射量(kWh/m²/日) 4.6
8 月的日射量(kWh/m²/日) 4.3
9 月的日射量(kWh/m²/日) 4.9
10 月的日射量(kWh/m²/日) 5.2
11 月的日射量(kWh/m²/日) 4.8
12 月的日射量(kWh/m²/日) 4.5
系統效率 K 0.73
裝置容量(kW) 5
1 月的發電量(kWh) =B1*$B$13*$B$14*31
2 月的發電量(kWh) =B2*$B$13*$B$14*28
3 月的發電量(kWh) =B3*$B$13*$B$14*31
4 月的發電量(kWh) =B4*$B$13*$B$14*30
5 月的發電量(kWh) =B5*$B$13*$B$14*31
6 月的發電量(kWh) =B6*$B$13*$B$14*30
7 月的發電量(kWh) =B7*$B$13*$B$14*31
8 月的發電量(kWh) =B8*$B$13*$B$14*31
9 月的發電量(kWh) =B9*$B$13*$B$14*30
10 月的發電量(kWh) =B10*$B$13*$B$14*31
11 月的發電量(kWh) =B11*$B$13*$B$14*30
12 月的發電量(kWh) =B12*$B$13*$B$14*31
年發電量(kWh) =SUM(B15:B26)
每瓩年發電量(kWh/kW/年) =B27/B14
貼上後,B 欄上方的儲存格就是輸入欄,公式的儲存格會自動算出結果。
第 1 個表格是把正南、傾斜 30° 的日射量 4.8 乘以朝東或朝西(85%)修正的表格,B3 會顯示 4.08。第 2 個表格是日射量 4.8、K=0.73、5 kW、31 天的每月發電量,B6 會顯示 543.12(kWh)。
第 3 個表格是用年平均日射量 4.79 求年發電量,B4 會顯示 6381.4775(約 6,381 kWh),B5 會顯示 1276.2955(每瓩約 1,276 kWh)。
第 4 個表格是用台中的每月日射量參考值算出 12 個月的發電量再加總,B27 的年發電量約 6,381 kWh,B28 約 1,276 kWh/kW/年。B13、B14 在各月的公式中用「$B$13」這樣的絕對參照固定,所以只要改係數和容量,12 個月會一起重新計算。

用 Google 試算表計算的方法

把下方表格整個複製,貼到 Google 試算表的 A1 儲存格就能直接使用。
求「依方位角、傾斜角修正日射量」的表格
正南、傾斜 30° 的日射量(kWh/m²/日) 4.8
方位與傾斜的修正係數(%) 85
設置面的日射量(kWh/m²/日) =B1*B2/100
求「每月發電量」的表格
設置面的日射量(kWh/m²/日) 4.8
系統效率 K 0.73
裝置容量(kW) 5
該月的天數(天) 31
標準日射強度(kW/m²) 1
每月發電量(kWh) =B1*B2*B3*B4/B5
求「年發電量(用年平均日射量)」的表格
年平均日射量(kWh/m²/日) 4.79
系統效率 K 0.73
裝置容量(kW) 5
年發電量(kWh) =B1*B2*B3*365
每瓩年發電量(kWh/kW/年) =B4/B3
每月平均發電量(kWh/月) =B4/12
每天平均發電量(kWh/日) =B4/365
求「每月發電量與年發電量」的表格(台中的參考值、5 kW)
1 月的日射量(kWh/m²/日) 4.8
2 月的日射量(kWh/m²/日) 5.1
3 月的日射量(kWh/m²/日) 5.2
4 月的日射量(kWh/m²/日) 5.0
5 月的日射量(kWh/m²/日) 4.7
6 月的日射量(kWh/m²/日) 4.4
7 月的日射量(kWh/m²/日) 4.6
8 月的日射量(kWh/m²/日) 4.3
9 月的日射量(kWh/m²/日) 4.9
10 月的日射量(kWh/m²/日) 5.2
11 月的日射量(kWh/m²/日) 4.8
12 月的日射量(kWh/m²/日) 4.5
系統效率 K 0.73
裝置容量(kW) 5
1 月的發電量(kWh) =B1*$B$13*$B$14*31
2 月的發電量(kWh) =B2*$B$13*$B$14*28
3 月的發電量(kWh) =B3*$B$13*$B$14*31
4 月的發電量(kWh) =B4*$B$13*$B$14*30
5 月的發電量(kWh) =B5*$B$13*$B$14*31
6 月的發電量(kWh) =B6*$B$13*$B$14*30
7 月的發電量(kWh) =B7*$B$13*$B$14*31
8 月的發電量(kWh) =B8*$B$13*$B$14*31
9 月的發電量(kWh) =B9*$B$13*$B$14*30
10 月的發電量(kWh) =B10*$B$13*$B$14*31
11 月的發電量(kWh) =B11*$B$13*$B$14*30
12 月的發電量(kWh) =B12*$B$13*$B$14*31
年發電量(kWh) =SUM(B15:B26)
每瓩年發電量(kWh/kW/年) =B27/B14
公式只有乘法、除法和 SUM 函數,所以和 Excel 相同的公式可以直接使用。把整個表格複製後貼到 A1 儲存格,再把 B 欄換成自己所在地區的日射量和裝置容量即可。

用 Python 計算的方法

capacity_kw = 5            # 裝置容量 P(kW)
design_factor = 0.73       # 系統效率 K
orientation_percent = 100  # 方位與傾斜的修正係數 f(%)。正南、傾斜 30° 是 100
standard_irradiance = 1    # 標準日射強度 Gs(kW/m²)

# 正南、傾斜 30° 的每月日射量(kWh/m²/日)。例子是台中的參考值
irradiation_south30 = [4.8, 5.1, 5.2, 5.0, 4.7, 4.4, 4.6, 4.3, 4.9, 5.2, 4.8, 4.5]
days_in_month = [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]

yearly_kwh = 0
for month, (h0, days) in enumerate(zip(irradiation_south30, days_in_month), start=1):
    h = h0 * orientation_percent / 100                       # 設置面的日射量 Hm
    monthly_kwh = h * design_factor * capacity_kw * days / standard_irradiance  # 每月發電量 Em
    yearly_kwh += monthly_kwh
    print(f"{month:2d} 月: {monthly_kwh:.1f} kWh")

print(f"年發電量: {yearly_kwh:.0f} kWh")
print(f"每瓩年發電量: {yearly_kwh / capacity_kw:.0f} kWh/kW/年")
print(f"每月平均: {yearly_kwh / 12:.1f} kWh/月, 每天平均: {yearly_kwh / 365:.2f} kWh/日")
只用標準函式庫就能執行。把開頭的 4 個值(容量、系統效率、修正係數、標準日射強度)和每月日射量的清單換成自己的條件後執行。例子的條件會顯示年發電量約 6,381 kWh、每瓩約 1,276 kWh/kW/年。

用 LaTeX 等數學式語言的寫法(可直接複製)

依方位角、傾斜角修正日射量
Hₘ = Hₘ,₀ × f ÷ 100
H_{m} = H_{m,0} \times \frac{f}{100}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <msub><mi>H</mi><mi>m</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <msub><mi>H</mi><mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mn>0</mn></mrow></msub>
    <mo>&#xD7;</mo>
    <mfrac><mi>f</mi><mn>100</mn></mfrac>
  </mrow>
</math>
H_m = H_(m,0) * f / 100
irradiation = baseIrradiation*factor/100
H_m := H_m0*f/100;
H_m = H_m0*f/100;
H_m = H_(m,0)×f/100
每月發電量(kWh)
Eₘ = Hₘ × K × P × Dₘ ÷ Gₛ
E_{m} = \frac{H_{m} \times K \times P \times D_{m}}{G_{s}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <msub><mi>E</mi><mi>m</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mrow>
        <msub><mi>H</mi><mi>m</mi></msub>
        <mo>&#xD7;</mo>
        <mi>K</mi>
        <mo>&#xD7;</mo>
        <mi>P</mi>
        <mo>&#xD7;</mo>
        <msub><mi>D</mi><mi>m</mi></msub>
      </mrow>
      <msub><mi>G</mi><mi>s</mi></msub>
    </mfrac>
  </mrow>
</math>
E_m = (H_m * K * P * D_m) / G_s
monthlyEnergy = irradiation*designFactor*capacity*days/standardIrradiance
E_m := H_m*K*P*D_m/G_s;
E_m = H_m*K*P*D_m/G_s;
E_m = (H_m×K×P×D_m)/G_s
年發電量(用年平均日射量)
E_year = H × K × P × 365 ÷ Gₛ
E_{\mathrm{year}} = \frac{H \times K \times P \times 365}{G_{s}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <msub><mi>E</mi><mtext>year</mtext></msub>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mrow>
        <mi>H</mi>
        <mo>&#xD7;</mo>
        <mi>K</mi>
        <mo>&#xD7;</mo>
        <mi>P</mi>
        <mo>&#xD7;</mo>
        <mn>365</mn>
      </mrow>
      <msub><mi>G</mi><mi>s</mi></msub>
    </mfrac>
  </mrow>
</math>
E_"year" = (H * K * P * 365) / G_s
yearlyEnergy = irradiation*designFactor*capacity*365/standardIrradiance
E_year := H*K*P*365/G_s;
E_year = H*K*P*365/G_s;
E_year = (H×K×P×365)/G_s

請 ChatGPT  幫忙計算的方法

你是太陽能發電量的計算助理。請務必實際執行 Python 程式碼來進行以下計算,並只根據執行結果的數值回答(不要用心算或推測回答)。

把裝置容量 5 kW 的太陽能發電系統,設置在朝正南、傾斜 30° 的屋頂上。系統效率是 0.73,標準日射強度是 1 kW/m²。
正南、傾斜 30° 的每月日射量(kWh/m²/日)從 1 月起依序是 4.8, 5.1, 5.2, 5.0, 4.7, 4.4, 4.6, 4.3, 4.9, 5.2, 4.8, 4.5。
每月發電量(kWh)請用「日射量 × 系統效率 × 裝置容量 × 該月的天數 ÷ 標準日射強度」計算(一年 365 天,2 月 28 天)。
請分別求出以下數值:
1. 1 月到 12 月的每月發電量(kWh,到小數第 1 位)
2. 年發電量(kWh)和每瓩年發電量(kWh/kW/年)
3. 每月平均和每天平均的發電量

請列出計算用的公式和執行結果的數值。

使用方法
  1. 1
    輸入數值
    在輸入欄中輸入要計算的數值
  2. 2
    計算
    按下「計算」按鈕
  3. 3
    查看結果
    計算結果會立即顯示。計算的思路和公式的解說,也都能在同一個頁面查看
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