ระบบโซล่าเซลล์คืออะไร สิ่งสำคัญควรรู้ก่อนติดตั้ง

ในยุคที่พลังงานทดแทนกำลังเข้ามามีบทบาทสำคัญ และระบบโซล่าเซลล์ถือเป็นอีกหนึ่งทางเลือกสำหรับการลดค่าไฟฟ้าและช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม ด้วยความสามารถในใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างแสงอาทิตย์ ระบบนี้จึงเป็นหนึ่งในแนวทางสำคัญสำหรับการจัดการพลังงานอย่างยั่งยืน

ระบบโซล่าเซลล์ (Solar Cell System) คือ ระบบที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า ผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า “เซลล์แสงอาทิตย์” หรือโซล่าเซลล์ (Solar Cell) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่นำแสงอาทิตย์มาใช้เป็นแหล่งพลังงานสะอาด ลดการพึ่งพาพลังงานฟอสซิล และช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

การเลือกติดตั้งโซล่าเซลล์ที่ดี ต้องขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง อาทิเช่น สถานที่ตั้ง , ลักษณะการใช้งาน , รวมถึงงบประมาณ ซึ่งการติดตั้งสามารถแบ่งได้หลายรูปแบบ หากต้องการติดตั้งควรมีการศึกษาข้อมูลอย่างชัดเจน

หลักการของระบบโซล่าเซลล์ (Solar Cell System) คือการเปลี่ยนพลังงานจากแสงอาทิตย์ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าที่สามารถนำไปใช้งานได้

1. เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบแผงโซล่าเซลล์เซลล์ และเปลี่ยนเป็นพลักงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า “Photovoltaic Effect”
2. การแปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ผลิตได้ จะถูกส่งไปที่ อินเวอร์เตอร์ (Inverter) เพื่อแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซึ่งจะสามารถใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปได้
3. การจ่ายพลังงานไฟฟ้าเข้าสู่ระบบหรือโครงข่ายแหล่งไฟฟ้า
หากเป็น ระบบ On-Grid: ไฟฟ้าส่วนเกินที่ไม่ได้ใช้จะถูกส่งกลับไปยังโครงข่ายไฟฟ้าสาธารณะ
หากเป็น ระบบ Off-Grid หรือ Hybrid: ไฟฟ้าส่วนเกินจะถูกเก็บในแบตเตอรี่ เพื่อนำมาใช้ในภายหลัง เช่น เวลากลางคืน
4. พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตมาได้ สามารถนำมาใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในอาคารหรือในกิจกรรมต่างๆ เพื่อช่วยลดค่าไฟฟ้าได้

ระบบโซล่าเซลล์ มีกี่แบบ

ระบบโซล่าเซลล์สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ดังนี้  ระบบออนกริด (On-Grid System) , ระบบออฟกริด (Off-Grid System) , ระบบไฮบริด (Hybrid System) โดยแต่ละแบบมีลักษณะการทำงานและความเหมาะสมในการใช้งานที่แตกต่างกัน


ระบบออนกริด (On-Grid System)

ระบบออนกริด หรือ ระบบเชื่อมต่อสายส่งไฟฟ้า (Grid-Tied System) เป็นหนึ่งในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีการเชื่อมต่อโดยตรงกับโครงข่ายไฟฟ้าหลัก (Grid) ไม่จำเป็นต้องมีแบตเตอรี่ เนื่องจากใช้ไฟฟ้าสาธารณะเป็นแหล่งพลังงานสำรอง ซึ่งได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายสำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้าแบบยั่งยืน

การทำงานของระบบออนกริด

  1. การผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ :
    • แสงอาทิตย์ตกกระทบแผงโซล่าเซลล์และถูกเปลี่ยนเป็นไฟฟ้ากระแสตร (DC)
  2. การแปลงไฟฟ้า :
    • อินเวอร์เตอร์จะแปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อให้สามารถใช้งานในอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านได้
  3. การใช้งานไฟฟ้าในบ้าน :
    • พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกใช้ภายในบ้านก่อน หากมีพลังงานส่วนเกินจะถูกส่งกลับไปยังโครงข่ายไฟฟ้า
  4. การเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า :
    • หากพลังงานที่ผลิตได้ไม่เพียงพอ (เช่นในเวลากลางคืน) ระบบจะดึงพลังงานจากโครงข่ายไฟฟ้ามาใช้งาน
    • หากพลังงานที่ผลิตได้เกินกว่าที่ใช้งาน ไฟฟ้าจะถูกส่งกลับไปยังโครงข่าย โดยสามารถได้รับ เครดิตไฟฟ้า หรือ ค่าตอบแทน ตามเงื่อนไขของผู้ให้บริการไฟฟ้า

ข้อดีของระบบออนกริด

  • ลดค่าไฟฟ้า : พลังงานที่ผลิตได้จะช่วยลดค่าไฟฟ้าที่ต้องจ่ายให้กับโครงข่ายไฟฟ้าหลัก
  • ไม่มีแบตเตอรี่ : ไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ จึงช่วยลดต้นทุนและการบำรุงรักษา
  • ระบบเรียบง่ายและคุ้มค่า : เนื่องจากไม่มีการจัดเก็บพลังงานในแบตเตอรี่ ทำให้ระบบมีโครงสร้างที่ง่ายและต้นทุนต่ำกว่า
  • ช่วยลดการใช้พลังงานฟอสซิล : สนับสนุนการใช้พลังงานหมุนเวียน ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

ข้อเสียของระบบออนกริด

  • ไม่ทำงานเมื่อไฟฟ้าดับ : หากเกิดไฟฟ้าดับ ระบบออนกริดจะหยุดทำงานเพื่อความปลอดภัยในการเชื่อมต่อกับโครงข่าย
  • พึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้า : ระบบต้องเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าเสมอ จึงไม่เหมาะสำหรับพื้นที่ห่างไกลที่ไม่มีโครงข่ายไฟฟ้า
  • รายได้ขึ้นอยู่กับนโยบาย : รายได้จากการขายพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินขึ้นอยู่กับนโยบายของผู้ให้บริการไฟฟ้าหรือรัฐบาล

การใช้งานที่เหมาะสม

เหมาะสำหรับบ้านพักอาศัยในเมืองหรือชุมชนที่มีโครงข่ายไฟฟ้า

ธุรกิจขนาดเล็กหรือขนาดกลางที่ต้องการลดต้นทุนค่าไฟฟ้า

ผู้ที่ต้องการลดการพึ่งพาพลังงานฟอสซิลโดยไม่ต้องการลงทุนกับระบบแบตเตอรี่


ระบบออฟกริด (Off-Grid System)

ระบบออฟกริด หรือ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบอิสระ (Stand-Alone Solar System) เป็นระบบที่ไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าหลัก (Grid) แต่ทำงานอย่างอิสระ โดยผลิตพลังงานจากแผงโซล่าเซลล์และเก็บพลังงานในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในภายหลัง เหมาะสำหรับพื้นที่ที่ไม่มีโครงข่ายไฟฟ้าเข้าถึง หรือผู้ที่ต้องการพึ่งพาพลังงานทดแทนแบบ 100%

การทำงานของระบบออฟกริด

    1. การผลิตพลังงาน :
      • แสงอาทิตย์ตกกระทบแผงโซล่าเซลล์และผลิตไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
    2. การจัดเก็บพลังงาน :
      • ไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกส่งไปยังแบตเตอรี่ผ่านเครื่องควบคุมการชาร์จ โดยแบตเตอรี่จะทำหน้าที่เก็บพลังงานไว้ใช้งาน
    3. การใช้งานพลังงาน :
      • ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่เก็บในแบตเตอรี่จะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ผ่านอินเวอร์เตอร์เพื่อใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้าน
    4. สำรองพลังงาน :
      • ในกรณีที่พลังงานที่ผลิตได้ไม่เพียงพอ หรือแบตเตอรี่หมด ระบบออฟกริดอาจมีเครื่องปั่นไฟสำรอง (Generator) เพื่อจ่ายพลังงานเพิ่มเติม

ข้อดีของระบบออฟกริด

  • ไม่ต้องพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้า : เหมาะสำหรับพื้นที่ห่างไกลที่ไม่มีไฟฟ้าเข้าถึง
  • อิสระด้านพลังงาน : สามารถผลิตและใช้งานพลังงานได้ด้วยตนเอง
  • ไม่มีค่าไฟฟ้ารายเดือน : ไม่ต้องเสียค่าไฟฟ้าให้กับผู้ให้บริการไฟฟ้า
  • ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม : ใช้พลังงานหมุนเวียนแทนพลังงานฟอสซิล

ข้อเสียของระบบออฟกริด

  • ต้นทุนเริ่มต้นสูง : ค่าใช้จ่ายสำหรับแบตเตอรี่และการติดตั้งระบบอาจสูงกว่าระบบออนกริด
  • ต้องการการดูแลรักษา : แบตเตอรี่ต้องการการบำรุงรักษาและมีอายุการใช้งานที่จำกัด
  • ข้อจำกัดด้านพลังงาน : ปริมาณพลังงานที่ใช้งานได้ขึ้นอยู่กับแสงแดดและความจุของแบตเตอรี่
  • การสำรองพลังงาน : หากพลังงานที่ผลิตไม่เพียงพอ ต้องใช้เครื่องปั่นไฟหรือแหล่งพลังงานสำรอง

การใช้งานที่เหมาะสม

พื้นที่ห่างไกล : เช่น หมู่บ้านในชนบท, พื้นที่ภูเขา, เกาะกลางทะเล หรือพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าเข้าถึง

บ้านพักอาศัยที่ต้องการอิสระด้านพลังงาน : สำหรับผู้ที่ต้องการหลีกเลี่ยงการพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้า

ธุรกิจขนาดเล็กในพื้นที่ห่างไกล : เช่น รีสอร์ท, ฟาร์ม, หรือสถานที่ที่ต้องการไฟฟ้าตลอดเวลา


ระบบไฮบริด (Hybrid System)

ระบบไฮบริด หรือ Hybrid Solar System คือระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ผสมผสานคุณสมบัติของ ระบบออนกริด (On-Grid) และ ระบบออฟกริด (Off-Grid) เข้าด้วยกันอย่างลงตัว โดยระบบนี้สามารถเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าหลัก (Grid) และยังมีแบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเพื่อสำรองการใช้งานในกรณีไฟฟ้าดับหรือในช่วงที่พลังงานที่ผลิตได้ไม่เพียงพอ

ระบบไฮบริดได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ที่ต้องการความยืดหยุ่นในการใช้พลังงานและการลดค่าไฟฟ้าจากโครงข่ายไฟฟ้า ในขณะเดียวกันก็มีพลังงานสำรองไว้ใช้ในกรณีฉุกเฉิน

การทำงานของระบบไฮบริด

  1. การผลิตพลังงาน : แผงโซล่าเซลล์ผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์และส่งพลังงานไปยังอินเวอร์เตอร์ไฮบริด
  2. การใช้งานพลังงาน : ไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกใช้ในโหลดไฟฟ้าก่อนหากมีพลังงานส่วนเกิน จะถูกส่งไปเก็บในแบตเตอรี่
  3. การสำรองพลังงาน : ในกรณีที่ไม่มีแสงแดดหรือพลังงานที่ผลิตไม่เพียงพอ ระบบจะดึงพลังงานจากแบตเตอรี่มาใช้
  4. การเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า : หากแบตเตอรี่หมดหรือพลังงานที่ผลิตไม่เพียงพอ ระบบจะดึงพลังงานจากโครงข่ายไฟฟ้ามาใช้งาน
  5. การขายพลังงานส่วนเกิน : หากแบตเตอรี่เต็มและยังมีพลังงานส่วนเกินจากแผงโซล่าเซลล์ ระบบจะส่งพลังงานกลับไปยังโครงข่ายไฟฟ้า (ขึ้นอยู่กับนโยบายของผู้ให้บริการไฟฟ้า)

ข้อดีของระบบไฮบริด

  • ความยืดหยุ่นสูง : สามารถใช้งานได้ทั้งในช่วงที่มีไฟฟ้าปกติและในกรณีไฟฟ้าดับ
  • ลดค่าไฟฟ้า : ใช้พลังงานจากแผงโซล่าเซลล์และแบตเตอรี่ก่อนดึงพลังงานจากโครงข่ายไฟฟ้า
  • มีพลังงานสำรอง : แบตเตอรี่ช่วยสำรองพลังงานในกรณีไฟฟ้าดับหรือช่วงเวลาที่พลังงานผลิตไม่เพียงพอ
  • ลดการพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้า : มีอิสระในการผลิตและจัดการพลังงาน
  • สนับสนุนพลังงานหมุนเวียน : ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหลัก ลดการใช้พลังงานฟอสซิล

ข้อเสียของระบบไฮบริด

  • ต้นทุนเริ่มต้นสูง : ต้องลงทุนในอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น แบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์ไฮบริด
  • การบำรุงรักษาแบตเตอรี่ : แบตเตอรี่ต้องการการดูแลรักษาและมีอายุการใช้งานที่จำกัด
  • ซับซ้อนกว่า : ระบบไฮบริดมีความซับซ้อนในการติดตั้งและการใช้งานเมื่อเทียบกับระบบออนกริด
  • ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับการออกแบบ : หากออกแบบระบบไม่เหมาะสม อาจทำให้พลังงานสำรองไม่เพียงพอในกรณีฉุกเฉิน

การใช้งานที่เหมาะสม

บ้านพักอาศัย : สำหรับผู้ที่ต้องการลดค่าไฟฟ้าและมีพลังงานสำรองในกรณีไฟฟ้าดับ

ธุรกิจขนาดเล็กถึงขนาดกลาง : เช่น ร้านค้า, รีสอร์ท หรือโรงงานที่ต้องการลดต้นทุนพลังงานและมีแหล่งพลังงานสำรอง

พื้นที่ที่ไฟฟ้าไม่เสถียร : เช่น พื้นที่ชนบทหรือพื้นที่ที่ไฟฟ้าดับบ่อย

 

เปรียบเทียบกับระบบอื่น

การติดตั้ง ระบบโซล่าเซลล์ต้องเริ่มอย่างไร

  • การติดตั้ง ควรมีการสำรวจพื้นที่ติดตั้งของแผงโซล่าเซลล์และตัวระบบ ต้องมีการออกแบบและตั้งงบประมาณที่ชัดเจน (ระยะเวลาอย่างน้อยในการติดตั้ง ประมาณ 1 เดือน)
  • การเลือกผู้ให้บริการติดตั้ง ปัจจุบันมีทั้งการไฟฟ้าและบริษัทหลายรายที่สามารถให้บริการควรมีการตรวจสอบและคุยรายละเอียดก่อนตัดสินใจเรื่องผู้ให้บริการ
  • การขออนุญาตการติดตั้งต่างๆ โดยส่วนใหญ่ผู้ให้บริการจะการขออนุญาตและดำเนินการให้ด้วยอยู่แล้ว ซึ่งเราสามารถสอบถามข้อมูลและตรวจสอบได้


หมายเหตุ การเลือกผู้ให้บริการที่น่าเชื่อถือ ควรมีพิจารณาจากข้อมูลของผู้ให้บริการทั้งในส่วนของ ประสบการณ์ , ผลงานที่ผ่านมา , คุณภาพการให้บริการ , บริการหลังการขาย และการรับประกันของตัวสินค้า

ขอขอบคุณข้อมูลจาก กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลักงาน กระทรวงพลังงาน www.dede.go.th