第二章 文獻回顧
第二節 相關規範及管理辦法
依據「再生能源發展條例」第三條，明訂「再生能源：指太陽能、生質能、
地熱能、海洋能、風力、非抽蓄式水力、國內一般廢棄物與一般事業廢棄物等 直接利用或經處理所產生之能源，或其他經中央主管機關認定可永續利用之能 源」，且「經中央主管機關認定之再生能源發電設備，應適用本條例有關併聯、
躉購之規定」，太陽光電產生的電能受到再生能源法規的規約與鼓勵。
太陽光電板如安裝於建築物屋頂為求得足夠的發電容量，其量體通常要較 太陽能熱水系統為大，而太陽光電板的氣動力行為較為接近斜平版的氣動力行 為，應用於建築設計中近似開放式建築物的單斜屋頂版；ASCE7-10 規範對於
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開放式建築物單斜平板屋頂版的主抗風結系統設計所使用的設計風力採用淨風 壓(Net pressures)的概念加以表達。淨風壓係數表達的是上表面風壓係數與下表 面風壓係數相減的共同作用結果，亦隱含對於相關性的考量於其中。
我國建築物耐風設計規範及解說(2015 版)對於開放式建築物單斜屋頂亦以 淨風壓觀念定義其所受之風力係數，由於架高式太陽光電板的受風作用形式通 常較接近此種類型，建議可參考規範定義計算其風荷載。
國內推行陽光屋頂政策，針對陽光屋頂等設施有相關法規加以規範， 依據
「國內陽光屋頂管理條例」定義太陽光電發電設備包括增設太陽能發電系統所 需之光電板(含太陽電池及固定腳架)、蓄電池、電力調解器、配電(線)箱體及其 他管線容器等設備。
太陽光電發電設備依內政部營建署92 年 4 月 22 日台內營字第 0920085758 號及96 年 11 月 6 日營署建管字第 0962918506 號函規定如下：
架設於建築物之屋頂：a.高度超過一點五公尺者：應申請雜項執照。b.
高度一點五公尺以下者：免辦申請許可，但有關結構安全部份應由依法登記 開業之建築師或土木技師或結構技師簽證負責，並函送該管直轄市、縣(市) 政府備查。
架設於建築物之空地：應申請雜項執照。
架設於建築物之外牆：應依建築相關法規檢討。
營建署制定「設置再生能源設施免請領雜項執照標準」(2014)規定免申請 雜項執照的條件如下：
第四條 設置於建築物屋頂之太陽能熱水系統產品，其高度為二公尺以下 者，得免依建築法規定申請雜項執照。
第五條 設置太陽光電發電設備，符合下列條件之一者，得免依建築法規 定申請雜項執照：
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一、設置於建築物屋頂或露臺，其高度自屋頂面或露臺面起算三公尺以下。
二、設置於屋頂突出物，其高度自屋頂突出物面起算一點五公尺以下。
三、設置於非都市土地使用管制規則所定之再生能源發電設施容許使用項 目及許可使用細目之用地，其設置面積未超過六百六十平方公尺，並 符合該管制規則有關建蔽率及容積率之規定，其高度為三公尺以下。
太陽光電發電設備設置於屋頂、露臺或屋頂突出物，不得超出該設置區域。
在地方縣市政府方面，各地方縣市政府響應再生能源開發及陽光屋頂等政 策，多亦訂定管理及鼓勵辦法。以高雄市為例，依據高雄市綠建築自治條例中 之規定各類建築物分類共計有五類，其中第一至第四類建築物分屬不同類型的 新建建築物，第五類建築物則為領有使用執照之既有建築物。依該自治條例規 定第一至第四類建築物均要求「建築物屋頂應設置隔熱層及太陽光電發電設施 或屋頂綠化設施」。其中對第一、二、四類建築物以裝置容量為要求依據，第三 類建築物工廠類之新建建築物則以設施之設置面積為要求依據。所謂太陽光電 發電設施設置面積，指太陽光電發電設施之投影面積；所稱屋頂層可設置太陽 光電發電設施面積，指屋頂層總面積扣除屋頂突出物、雜項工作物、屋頂綠化 設施及屋頂透空框架投影等面積後所占之面積。
摘錄「高雄市建築物設置太陽光電設施辦法」中相關條文如下：
第 三 條 本辦法所稱太陽光電設施，指設置於建築物屋頂、屋頂突出物、露臺 及外牆面之太陽光電板、支架（含欄杆）、維修設施及轉換太陽光能為 電能之必要設施。
第 四 條 太陽光電設施應依建築法規定申請雜項執照，於領得雜項執照後，應 依再生能源發電設備設置管理辦法申請同意備案。但符合設置再生能 源設施免請領雜項執照標準規定者，得免請領雜項執照。
第 五 條 太陽光電設施設置於建築物屋頂及屋頂突出物，符合下列各款情形者，
得免計入屋頂突出物面積及建築物高度：
一、從屋頂面起算高度在四點五公尺以下或從屋頂突出物面起算高度在
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17 三公尺以下。
二、太陽光電板水平投影面積占太陽光電設施水平投影面積百分之七十 以上。
第 六 條 太陽光電設施設置於建築物露臺，符合下列各款情形者，得免計入樓 地板面積：
一、從露臺起算高度在三點六公尺以下。
二、太陽光電板水平投影面積占太陽光電設施水平投影面積百分之七十 以上。
關 於 太 陽 光 電 模 組 的 力 學 性 能 ， 依 據 國 際 電 工 委 員 會(International Electro-technical Commission，IEC)定義之 IEC 62782 Ed. 1.0-Dynamic mechanical load testing for photovoltaic (PV) modules，規定太陽光電模組相關力學強度測試 方式與內容，我國經濟部能源局於工研院量測中心成立「太陽光電國際驗證實 驗室」，目前已最新完成「動態機械負荷測試系統」，可模擬強烈颱風對太陽光 電模組之動態風壓影響，且已取得全國認證基金會(TAF)認證，提供國內廠商測 試服務。
「動態機械負荷測試系統」可實際模擬重壓力與風壓對太陽光電模組造成 的影響，提供最大壓力7000 Pa~10,000 Pa 之動態環境擬真風壓測試，評估其在 強風振動與積雪重壓情況下之可靠度，此測試範圍遠高於國際電工委員會 (IEC)62782 標準草案最大正負壓力 1000 Pa 之測試要求。此系統亦可融合國內 建材規範，透過壓力與時間的程式設計來進行動態模擬測試，協助判斷建築整 合型太陽光電模組(BIPV)產品是否符合抗風壓標準，確保其可靠度。
有關太陽光電板裝置角度與方位，由於台灣位於北回歸線上，北回歸線緯 度為北緯23.5 度。太陽由東方升起後，行進軌跡會在台灣南方，所以架設太陽 光電板時，將板面朝南可獲得較高效益，尤以板面仰角設定在向南 19~23.5 度 可獲得最大日照效益。裝置時亦需考量太陽光電板仰角與間隔等問題，惟若區 域寬廣，直射輻射與漫射幅射的比率增加，將會使傾斜角與方位等影響因素減
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少。依研究統計台灣地區1990 ～1999 年的日射及氣溫平均資料，在日射方面，
近十年平均日射量以台東地區最高，達 4.26 kW/m2-day ，而最低的台北地區 僅2.61 kW/m2-day，相差 1.63 倍。一般而言，台灣地區日射量由北至南遞增。
在氣溫方面，各地區日平均氣溫均以七月份最高，介於 28.8℃～30.2℃之間，
差距並不大；以一月份為最低，介於 16.3℃～21.4℃之間。當日射量大時，其 發電量（電壓×電流）越大，在日射量低時，除發電量降低外太陽電池模組發電 轉換效率亦遞減。故以目前台灣的日射量，仍以台灣東南部裝置太陽光電發電 系統投資報酬較佳(陳彥均 2011)。
在架設太陽光電板陣列的方式方面，依據行政院公共工程委會「太陽光電 發電設施應用於公共建設參考手冊」(2011)建議，如架設於地面上可考慮設置 維護車道於模組陣列間，其寬度建議為3 公尺，如不設置維護車道則模組陣列 間距與陣列傾斜角度、無遮陰時段的考量有關，且主要受當地緯度、太陽位置 影響。其他如架設於屋頂部位仍建議採用前後排方式設置，模組陣列之陰影長 度即為最小之模組陣列間距。有關陣列陰影長度之計算如利用電腦軟體模擬，
尚可加計周邊建物或地物之影響，考慮較為周全。單純考慮模組陣列產生的陰 影長度可利用下列公式計算：
陣列高度
H
L
sin()t
cos() (6) 陰影長度Ls
(H
/tan(s
))cos(s
) (7) 其中β 為陣列傾斜角度， s 為太陽高度角，L 為模組斜面長度，H 為陣列高度， 為太陽方位角(正南為 0 度、向東為正、向西為負)，t 為模組厚度，如
s
模組陣列非面向正南設置，則模組設置方位與正南方之夾角為ϕ(正南為 0 度、向東為正、向西為負)。因此知道設置地點任意日期、任意時間的太陽高度角與 方位角即可計算當時的陣列陰影長度。
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圖 2-1 陣列陰影長度之計算圖例
資料來源：本研究整理太陽光電板模組架設方式及具多樣性，近年發展與建物整合(BIPV)的設置 方式。BIPV 係以建築設計手法將具有建材功能之太陽光電板與建築物結合，
使系統元件不單只有發電功能，也是建築外殼的一部分，更可進而替代既有建 材，降低初置之相關成本，若結合遮陽處理、採光照明等設計手法，亦可增加 建築節能之效益(陳彥均 2011)。本計畫討論以太陽光電板受風作用特性為主，
因此以傳統陣列式架設於屋頂的太陽光電板受作用為對象。
L
β H δs
sun
陣列底長 陰影長度
陣列距離(Array distance)
β
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