banner
s
  | บ้านพลังงานแสงอาทิตย์เชิงภูมิอากาศชีวภาพ | ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบกริด | ภาวะสบาย
 
 
   บทนำ
   บทคัดย่อ
   คณะผู้วิจัย
   กำหนดการสัมมนา
   งานวิจัยฉบับเต็ม
 Video  วีดีโอ link
 
 
 
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาบ้าน
เซลล์แสงอาทิตย์ มีชื่อเรียกกันไปหลายอย่าง เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ เซลล์สุริยะ หรือเซลล์ photovoltaic cell ซึ่งต่างก็มีที่มาจากคำว่า Photovoltaic โดยแยกออกเป็น photo หมายถึง แสง และ volt หมายถึง แรงดันไฟฟ้า เมื่อรวมคำแล้วหมายถึง กระบวนการผลิตไฟฟ้าจากการตกกระทบของแสงบนวัตถุที่มีความสามารถในการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง
เซลล์แสงอาทิตย์ คือ สิ่งประดิษฐ์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิคอน (Silicon), แกลเลี่ยม อาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide), อินเดียม ฟอสไฟด์ (Indium Phosphide), แคดเมียม เทลเลอไรด์ (Cadmium Telluride) และคอปเปอร์ อินเดียม ไดเซเลไนด์ (Copper Indium Diselenide) เป็นต้น ซึ่งเมื่อได้รับแสงอาทิตย์โดยตรงก็จะเปลี่ยนเป็นพาหะนำไฟฟ้า และจะถูกแยกเป็นประจุไฟฟ้าบวกและลบเพื่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วทั้งสองของเซลล์แสงอาทิตย์ เมื่อนำขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้าสู่อุปกรณ์เหล่านั้น ทำให้สามารถทำงานได้
ประเภทของระบบพลังงานแสงอาทิตยโดยทั่วไป ประเภทของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ มีสองประเภทหลักๆ คือ
ประเภทที่ 1 ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ไม่มีแบตเตอรี่เพื่อสำรองหรือเก็บพลังงานสะสม ซึ่งระบบฯนี้ จะจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ ให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยตรง แต่อุปกรณ์ไฟฟ้านั้นต้องรองรับกระแสไฟฟ้ากระแสตรง หรือจ่ายเข้าไปในระบบไฟฟ้าของบ้านโดยใช้ร่วมกับพลังงานไฟฟ้าจากการไฟฟ้าฯแต่ต้องผ่านอุปกรณ์สำหรับการแปลงกระแสไฟฟ้าจากกระแสตรงเป็นกระแสสลับ(Inverter)และมีความสามารถเชื่อมต่อระบบจำหน่าย(Grid Tie Inverter)ได้อย่างปลอดภัย เป็นไปตามข้อกำหนดของทางการไฟฟ้านครหลวงและการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค
ประเภทที่ 2 ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีแบตเตอรี่สำรอง ระบบฯจะเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้เข้าสู่แบตเตอรี่ก่อนจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า ระบบนี้มักจะใช้ในพื้นที่ที่ระบบจำหน่ายจากการไฟฟ้าฯเข้าไม่ถึง หรือต้องการใช้กระแสไฟฟ้าจากระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เพียงอย่างเดียว โดยระบบฯประเภทนี้สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงได้โดยตรง หรือผ่านอุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้า(Inverter)  จากกระแสตรงเป็นกระแสสลับ ขนาดแรงดัน 220 โวลล์ เพื่อใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าโดยทั่วไปได้ แต่ระบบฯประเภทนี้ไม่นิยม และไม่แนะนำให้นำไปเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าฯ นอกจากจะติดตั้งแผงโซล่าเซลล์แล้วในระบบฯนี้ สามารถนำอุปกรณ์ผลิตกระแสไฟฟ้าชนิดกระแสตรงชนิดอื่นเข้ามาติดตั้งเพิ่มเติมเพื่อใช้งานร่วมกับแผงโซลล่าเซลล์ เช่น กังหันลม กังหันน้ำ เป็นต้น เพื่อช่วยในการผลิตกระแสฟ้าให้กับระบบฯ
หากแบ่งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ตามรูปแบบการเชื่อมต่อของระบบฯเพื่อการใช้งาน สามารถแบ่งได้ 2  รูปแบบ คือ
1. เชื่อมต่อระบบพลังงานแสงอาทิตย์กับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าฯ (Grid tie or Grid Connect)
จุดเด่นของระบบนี้ คือระบบพลังงานแสงอาทิตย์ จะเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายและใช้พลังงานทั้ง 2 แหล่งร่วมกัน นั้นคือ การใช้พลังงานที่ผลิตได้จากระบบพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานจากระบบจำหน่ายจ่ายให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ระบบนี้เป็นที่นิยมสูงในพื้นที่ที่มีโครงข่ายระบบจำหน่ายเข้าถึง เนื่องจากมีเสถียรภาพสูง และเป็นลดการใช้พลังงานไฟฟ้าจากระบบจำหน่าย โดยการพึ่งพาพลังงานทดแทน เป็นประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม และเป็นจุดเริ่มของการสร้างโครงสร้างระบบพลังงานทดแทนอย่างยั่งยืน
p2
รูปภาพแสดงระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่าย
2.ไม่เชื่อมต่อระบบพลังงานแสงอาทิตย์กับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าฯ (Off Grid or Stand Alone)
จุดเด่นของระบบนี้ คือ สามารถใช้งานในพื้นที่ที่ไม่มีโครงข่ายระบบจำหน่ายเข้าถึง ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ระบบนี้จะจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าเพียงแหล่งเดียว ดังนั้นอาจจะมีข้อจำกัดอยู่บ้าง ในเรื่องกำลังการผลิตพลังงานให้เพียงพอสำหรับการใช้งานโดยทั่วไป แต่เพียงพอสำหรับการใช้พลังงานไฟฟ้าที่ไม่มาก เนื่องจากระบบฯประเภทนี้จะมีต้นทุนสูง หากระบบฯมีขนาดใหญ่และยุ่งยากในระยะยาว เพราะระบบฯประเภทนี้ต้องพึ่งพาการใช้แบตเตอรี่ในการสำรองพลังงาน
p3
รูปภาพแสดงระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่าย
ข้อเปรียบเทียบระบบพลังงานแสงอาทิตย์ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าฯ (Grid tie or Grid Connect) และพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าฯ (Off Grid or Stand Alone)
ตารางเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าฯ (Off Grid or Stand Alone) และ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าฯ (Grid tie or Grid Connect)
ระบบ Off Grid หรือ Stand alone ระบบ On Grid หรือ Grid Tied
1. ใช้กระแสไฟฟ้าจาก PV Systems 100% 1. กระแสไฟฟ้าที่ใช้ภายในบ้านจาก PV Systems ที่ผลิตได้ ร่วมกับกระแสไฟฟ้าจากการไฟฟ้าฯหรือ Grid
2. มีแบตเตอรี่ 2. ไม่มีแบตเตอรี่
3. ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้าจากการไฟฟ้าฯ 3. หากไฟจากการไฟฟ้าฯดับ ระบบจะหยุดการทำงานและดับไปด้วย
4. ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งขึ้นอยู่กับจำนวนอุปกรณ์ที่ต้องการใช้ไฟ หากมีความต้องการใช้ไฟสูงระบบฯจะมีค่าใช้จ่ายสูง 4. ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งขึ้นอยู่กับความต้องการจะผลิตกระแสไฟฟ้าจากระบบฯ
5. จำเป็นต้องติดตั้งให้ผลิตได้เท่ากับปริมาณความต้องการใช้ไฟฟ้าทั้งหมด 5. ไม่จำเป็นต้องติดตั้งให้ผลิตได้เท่ากับปริมาณความต้องการใช้ไฟฟ้าทั้งหมด
6.หากปริมาณแสงไม่เพียงพอต่อการทำงานของระบบฯ ติดต่อกันเป็นเวลานาน จนแบตเตอรี่หมดประจุอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านจะไม่สามารถทำงานได้ 6.หากปริมาณแสงไม่เพียงพอต่อการทำงานของระบบฯ ติดต่อกันเป็นเวลานาน อุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านยังคงสามารถทำงานได้ตามปกติ เนื่องจากยังมีกระแสไฟฟ้าจากการไฟฟ้าฯจ่ายให้อยู่
7.อายุแบตเตอรี่โดยเฉลี่ย 3-5 ปี ต้องเปลี่ยนใหม่หรือซ่อมบำรุง 7.ไม่มีแบตเตอรี่ จึงไม่มีค่าใช้จ่ายในส่วนนี้
8.เหมาะสมสำหรับติดตั้งในพื้นที่ห่างไกลจากระบบจำหน่าย (Grid) 8.ไม่สามารถติดตั้งในพื้นที่ห่างไกลจากระบบจำหน่าย (Grid) ได้
9.ไม่จำเป็นต้องขออนุญาตจากการไฟฟ้าฯ 9.ต้องขออณุญาตจากการไฟฟ้าฯ
การเตรียมพื้นที่บนหลังคาเพื่อการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์
  • โครงสร้างของหลังคาบริเวณที่ใช้ติดตั้งแผงโซล่าเซลล์นั้น จะต้องรับน้ำหนักของแผงโซล่าเซลล์และอุปกรณ์ ที่เพิ่มขึ้นเฉลี่ย 28 กิโลกรัม/ตารางเมตร ได้อย่างมั่นคงแข็งแรง และรองรับน้ำหนักของช่างเมื่อทำการติดตั้งหรือซ่อมบำรุงรักษาได้อย่างมั่นคง
  • ทิศทางการรับแสง และมุมของหลังคา ที่มีความลาดเอียงพอเหมาะกับแผงโซล่าเซลล์ที่มีประสิทธิภาพการผลิตสูงเมื่อทำมุม15องศาตั้งฉากกับทิศใต้
  • สามรถติดตั้งโครงสร้างรับแผงโซล่าได้อย่างแข็งแรง

Copyright 2014 by UniNet. All rights reserved.