第五章 台灣太陽能設計用日射量動態解析
第一節 太陽能設計用標準氣象年製作
本研究進行日射量動態模擬分析，製作太陽能設計用標準氣象年資料庫。去 年度（96 年）完成台北、台中及高雄三大都市，今年將增加新竹、台南、花蓮 及台東四個都市，共計七大都市，據以呈現較為均布的全國日射量模擬。
5-1.1 標準氣象年
所謂「標準氣象年」格式製作，先進國家開發一套「典型的（或稱標準的）」
氣象資料檔，來代表當地全年中各項氣象要素的逐時、逐日、逐月變動。亦即採 用一「典型的」一年 8760 小時的氣溫、濕度、日射量、雲量、風速等逐時氣象 數據構成的「氣象年」來代表當地長期氣象的「典型」變化情形。其各項氣象數 值都由當地過去的實測的逐時數據來組成，因此各氣象值之間具有同時發生的關
連性。以此「氣象年」資料進行工程上的解析可確保氣象變化的合理性及信賴性。
國際上著名的「氣象年」資料庫有美國的 WYEC（Weather Year for Energy Calculation）、TRY（Test Reference Year）、TMY（Typical Meteorology Year）系 統為代表。在日本則以「標準氣象資料平均年」為代表，在台灣則以林憲德教授 的「平均氣象年 AYWD（Average Year of Weather Data）」為代表。
本研究採用美國再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory, NREL)於1995年所公布的方法（Sandia Method），製作標準氣象年(TMY)格式。
標準氣象年之製作是由各月份的氣象要素中依權重選取出具代表性的「中選 月」，再將十二個「中選月」連結成一個氣象年。標準氣象年是由逐時的氣象數 據所組成一年份之假想氣象年(8760小時)，實際上此一年份並不存在，然其意義 在於能夠以一年的假想氣象數據來代表長期間的氣象變化，並能排除極端或偏差 之氣候數據，因此以標準氣象年來進行太陽能光電效益的模擬，事實上預測結果 更能具當地氣候之代表性，提升分析預測的信賴度。
5-1.2 中選月的挑選
本研究選取中選月時所用到之氣象要素計有乾球溫度、相對濕度與日射量，
經過上述三種氣象要素 FS 值計算後，分別以 20%, 20%, 60%之權重加權後，取 最小之 WS 值作為決定中選月份，以組成一年份之 8760 小時之逐時標準氣象年，
其所挑選出之中選月份如表 5-1 所示，資料內容包括中選月之年份、日射量、溫 度、濕度等數據。
5-1.3 日射量資料集之應用
關於本研究，七大都市標準氣象年資料集之使用說明介紹（表 5-1），表中一 月份中選月為 2000 年的氣象數據，例如台北的日射量為 70.9，這代表台北每天、
每平方公尺、每小時有 70.9W 的日射量之意。另外關於勾選都市名稱、方位角 即能輕易得到各種傾斜角度之日射量(表 5-2)，以及視覺化的全年月平均日射量 變化曲線圖(圖 5-1)。
第五章 台灣太陽能設計用日射量動態解析
表 5-1 七大都市標準氣象年資料集
AVG. Radiation (wh/m2.day)
Year Month Hsingchu Kaohsiung Taichung Tainan Taipei Taitong Haulien
2000 1 69.2 92.1 92.2 84.4 70.9 115.0 69.9
2001 2 81.8 118.7 111.8 104.0 86.8 129.5 86.8
2001 3 102.7 133.5 120.9 112.9 106.6 142.1 94.4
2005 4 136.4 186.9 163.5 198.7 130.3 202.5 146.8
2005 5 157.7 218.1 193.5 219.1 130.9 209.3 155.8
2004 6 215.4 226.7 189.2 230.0 176.0 265.2 215.2
2005 7 220.9 208.6 215.6 211.6 185.8 262.8 243.3
2004 8 200.3 195.2 160.8 204.4 183.9 268.3 223.8
2004 9 140.9 172.7 160.1 176.3 132.4 216.0 180.6
2000 10 108.0 112.5 117.7 108.0 93.2 173.7 113.2
2001 11 97.0 92.8 107.2 93.9 83.7 132.0 83.5
2001 12 69.9 87.0 85.0 92.1 69.4 110.3 62.4
DBT (degree C)
Year Month Hsingchu Kaohsiung Taichung Tainan Taipei Taitong Haulien
2000 1 16.01 19.53 17.49 17.86 16.99 20.40 19.02
2001 2 16.92 20.99 18.70 19.53 18.07 20.55 19.41
2001 3 18.64 23.28 20.86 22.29 19.08 21.65 20.45
2005 4 22.26 26.01 23.76 25.61 22.99 24.60 22.85
2005 5 25.82 28.33 26.90 28.71 26.20 27.42 25.91
2004 6 27.57 28.76 28.44 29.23 27.24 27.57 26.61
2005 7 28.85 29.25 28.84 29.53 29.78 28.78 28.26
2004 8 28.49 29.13 28.31 29.42 29.41 29.40 28.84
2004 9 26.40 28.14 27.15 28.18 27.25 27.47 26.76
2000 10 25.15 27.45 26.50 27.23 25.70 26.16 25.69
2001 11 19.92 22.88 20.66 21.48 20.51 22.76 21.59
2001 12 17.65 21.03 18.72 19.33 18.38 20.76 19.47
RH (%)
Year Month Hsingchu Kaohsiung Taichung Tainan Taipei Taitong Haulien
2000 1 79.75 74.40 74.74 79.23 78.68 70.03 75.87
2001 2 81.61 74.55 75.37 83.18 78.61 62.19 77.41
2001 3 74.84 68.27 68.53 74.57 73.78 67.13 75.44
2005 4 74.63 73.81 76.32 71.14 74.26 73.02 79.85
2005 5 77.68 77.83 79.25 74.59 79.87 77.83 83.79
2004 6 77.56 76.81 69.32 76.30 74.19 76.17 77.76
2005 7 76.79 79.33 76.37 77.85 73.92 73.03 77.27
2004 8 75.26 76.22 74.67 80.56 73.47 72.04 74.79
2004 9 80.09 76.45 75.19 81.64 79.02 76.56 80.89
2000 10 79.32 77.01 74.12 79.67 78.62 74.84 82.85
2001 11 70.68 69.84 68.42 72.29 70.41 67.06 70.20
2001 12 78.58 72.86 73.64 73.05 77.08 71.05 75.57
表 5-2 各種傾斜角度之日射量
0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0 15 20 25 30 45 60 75 90
日射量（Wh/m2/day）
圖 5-1 全年月平均日射量變化曲線圖
第五章 台灣太陽能設計用日射量動態解析