ทำไมประเทศไทยถึงต้องติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ไปทางทิศใต้?
โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์และก็โคจรรอบตัวเองด้วย แต่แกนโลกของเราเอียง 23.5 องศา
ทำให้ดวงอาทิตย์ที่ฉายรังสีอาทิตย์มายังโลก จะมีตำแหน่งที่เปลี่ยนไปตามฤดูกาล วัน เวลาและสถานที่นั้นๆ
ประเทศไทยตั้งอยู่เหนือเส้นศูนย์สูตร ดังนั้นส่วนใหญ่แล้วในรอบ 1ปี เราจะเห็นพระอาทิตย์คล้อยใต้มากกว่าคล้อยเหนือ
ดังนั้นแผงโซล่าเซลล์จึงต้องหันไปทางทิศใต้เพื่อรับรังสีอาทิตย์ให้มากที่สุดเพื่อเปลียนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าให้มากที่สุด
ขอบคุณรูปภาพจาก : universetoday.com
ระบบโซล่าเซลล์รูฟท็อป(Solar Rooftop)
โซล่าเซลล์ที่ติดตั้งบนหลังเรียกว่าโซล่ารูฟท็อป
แบ่งตามวัตถุประสงค์ในการติดตั้งได้ 3 ประเภทคือ
ซึ่งข้อแรกและข้อสองเหมือนการลงทุนที่ต้องการผลตอบแทนที่ดีและจุดคุ้มทุนที่เร็ว
ส่วนข้อสาม น้ำหนักของภาวะฉุนเฉินจะมากกว่าความคุ้มค่าในการลงทุน
พูดง่ายๆ ข้อแรกคุ้มทุนเร็วกว่าข้อสอง ส่วนข้อสามเรื่องความคุ้มทุนดูเหมือนจะเป็นประเด็นรองลงไป
เช็คปริมาณไฟฟ้าในแบตเตอรี่เป็นสิ่งสำคัญ เพราะทำให้รู้ว่าไฟฟ้าคงเหลือในแบตเตอรี่มีอยู่เท่าไรและสามารถใช้ได้อีกเท่าไร
แบตเตอรี่ที่นิยมใช้กับระบบโซล่าเซลล์ในปัจจุบันเป็นแบบกรดตะกั่วชนิดคลายประจุได้มาก(Deep-Cycle Lead-Acid Battery)
ซึ่งส่วนใหญ่แล้วจะคลายประจุไฟฟ้าได้ถึง 80 % การใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มากเกินไปกว่าสเปคจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็ว
ใช่แล้วครับ เราคงไม่อยากเสียเงินซื้อแบตเตอรี่บ่อยๆใช่ไหมครับ ลูกนึงตั้งหลายตังค์
ผมได้ทำตารางค่าแรงดันของแบตเตอรี่ ตามรูปข้างล่างไว้ให้เช็คกันครับ
โซล่าแทรคเกอร์ แบ่งเป็นสองประเภทได้แก่
1.) แพสซิปแทรคเกอร์ (Passive Tracker) – ทำงานโดยบรรจุของเหลวเมื่อโดนความร้อนจากแสงอาทิตย์จะทำให้ตำแหน่งระนาบรับแสงเปลี่ยนตาม การเปลี่ยนทิศของแผงค่อนข้างแม่นยำ
2.) แอคทีปแทรคเกอร์ (Active Tracker) – ทำงานโดยการขับเคลื่อนของมอเตอร์ขนาดเล็ก การปรับองศาของมอเตอร์อาจควบคุมโดยตัวตรวจจับแสงหรือตั้งเวลาตามการเคลื่อนคล้อยของดวงอาทิตย์ก็ได้ การเปลี่ยนทิศจะแม่นยำกว่าแบบแรก แต่มีราคาแพงกว่า
การติดตั้งแทรคเกอร์นี้มีผลดีต่อการผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยรวมก็จริงแต่ทั้งนี้ต้องวิเคราะห์ด้วยว่าราคาของแทรคเกอร์ที่จะซื้อมาติดตั้ง หรือการหาซื้อแผงโซล่าเซลล์เพิ่มเติมอันไหนจะคุ้มค่ากว่ากัน
รูปข้างล่างสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการเกษตรและปศุสัตว์ได้
ที่ยึดแผงโซล่าแบบยึดกับเสา(Pole Mount)
แผงโซล่าเซลล์จะใช้ที่ยึดกับเสาโดยตรง วิธีนี้ใช้กับระบบแยกอิสระเป็นส่วนใหญ่เพราะง่ายต่อการปรับเปลี่ยนองศาและทิศทางของแผงตามฤดูกาลที่แปรเปลี่ยนไป ทำให้รับปริมาณรังสีอาทิตย์เพิ่มขึ้นและผลิตไฟฟ้าได้ดีตามแต่ละช่วงฤดูกาล
ที่ยึดแบบเสายังสามารถนำอุปกรณ์ช่วยปรับเปลี่ยนทิศทางแผงอัตโนมัตตามการขึ้นลงของดวงอาทิตย์ที่เรียกว่า “แทร็กเกอร์(Tracker)” เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าที่ดีที่สุดตลอดทั้งวันได้อีกด้วย
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ที่พบบ่อยคือใช้กับปั๊มน้ำการเกษตรและปศุสัตว์ในพื้นที่ห่างไกล
3 ข้อง่ายๆ ในการเลือกซื้อแผงโซล่าเซลล์
SSK look at the world
เปลี่ยนถนนทางหลวงโล่งๆให้เป็นที่ผลิตไฟฟ้า
ไอเดียนี้เกิดขึ้นจริงแล้วในประเทศฝรั่งเศส
บริษัทการคมนาคมขั้นพื้นฐานกับหน่วยงาน INES ซึ่งดูแลเรื่องพลังงานแสงอาทิตย์ของฝรั่งเศสได้ร่วมกันสนับสนุน
ให้เกิดถนนโซล่าเซลล์นี้ขึ้น ระยะทางยาว 1000 กิโลเมตร คาดว่าจะแล้วเสร็จภายใน 5 ปี มีชื่อโครงการเก๋ๆว่า Watt Way
ถนน 1 กิโลเมตรผลิตไฟฟ้าใช้ได้เท่ากับประมาณบ้านหนึ่งหลัง
แต่จุดประสงค์จริงๆจะนำไฟฟ้าที่ผลิตได้มาเป็นไฟสว่างให้กับโคมไฟในเมืองให้สว่างไสว
ถนนก็ผลิตไฟฟ้าได้เป็นไอเดียที่ใช้พื้นที่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด
ขอขอบคุณรูปภาพจากบริษัท Colas ครับ
พลังงานที่เราใช้อยู่ทุกวันนี้ไม่มีอะไรที่จะมีความยืดหยุ่นเท่ากับพลังงานไฟฟ้า
ไฟฟ้าสามารถแปลงเป็นความร้อนเช่นฮีทเตอร์ กระติกน้ำร้อน
ไฟฟ้าสามารถแปลงเป็นความเย็นเช่นตู้เย็น แอร์คอนดิชั่น
ไฟฟ้าสามารถแปลงเป็นงานกลเช่นมอเตอร์ ลิฟท์ บันไดเลื่อน
ไฟฟ้าสามารถแปลงเป็นสัญญาณเช่นข้อมูลข่าวสารทั้งทางสายหรืออากาศ
ถ้าเปรียบไปแล้วไฟฟ้ามีลักษณะคล้ายๆเงินตราสากลที่ใช้แลกเปลี่ยนในโลกพลังงานงานเลยทีเดียว
คงจะมีเพียงไม่กี่คนบนโลกที่จะดำรงค์ชีวิตอยู่ได้ในปัจจุบันโดยปราศจากไฟฟ้า เพราะไฟฟ้าเป็นพลังงานหลักที่มนุษย์ทุกคนต้องใช้อยู่ทุกเมื่อเชื่อวัน
ไฟฟ้าคงจะมีบทบาทด้านพลังงานบนโลกใบนี้ไปอีกหลายร้อยปีเลยทีเดียว
ปล ใครจะเชื่อว่าทุกวันนี้คนส่วนใหญ่ก็มีไฟฟ้าอยู่ในกระเป๋ากันคนละก้อน
ขอขอบคุณรูปภาพจาก energybook.info
เรามาดูว่าประเทศที่มีความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีและพลังงานอย่างเยอรมัน เขามีปริมาณการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนเป็นอย่างไร
จากรูปด้านบน บ่งบอกว่าการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนมาจากภาคส่วนของบุคคลทั่วไปมีมากถึงหนึ่งในสาม ซึ่งถือว่าเป็นสัดส่วนที่สูงมากเมื่อเทียบกับหลายประเทศ
การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนมีความยุ่งยากและซับซ้อนกว่าระบบผลิตไฟฟ้าแบบใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ในเรื่อง Reliability ทำให้ระบบต้องมีการจัดการพลังงานที่ดี(Energy Management System, Smart Grid System), มีระบบกักเก็บพลังงานที่ดี(Energy Storage) ถ้าไม่ใช่ประเทศที่มีเทคโนโลยีด้านพลังงานที่สูงอย่างเยอรมัน การที่จะผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนอย่างนี้ทำได้ค่อนข้างยาก
อย่างไรก็ตาม ข้อดีของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนที่มาจากภาคส่วนบุคคล(individuals) คือ การที่ผลิตตรงไหนใช้ตรงนั้น ทำให้เกิดการสูญเสีย(Losses) ค่อนข้างน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่ในแง่ของการส่งถ่ายพลังงานไฟฟ้ามายังบ้านเรือนที่พักอาศัย ทำให้โมเดลแบบการผลิตไฟฟ้าของเยอรมันนั้น เราไม่สามารถมองข้ามไปได้
ขอขอบคุณ รูปจาก ILSR มา ณ ที่นี้
เมื่อวานเราได้พูดถึงโรงไฟฟ้าแบบใช้ฟอสซิลกับไม่ใช้ฟอสซิลเป็นเชื้อเพลิงไปแล้ว
คราวนี้ เรามาเจาะลึกลงไปในโรงไฟฟ้าแบบไม่ไช้ฟอสซิลที่ใช้แสงอาทิตย์เป็นพลังงานต้นทางในการผลิตไฟฟ้ากันบ้าง
โรงไฟฟ้าที่ใช้แสงอาทิตย์ที่นิยมใช้ในปัจจุบันแบ่งเป็นสองภาคใหญ่ๆด้วยกัน ได้แก่
1.)ใช้ความร้อนเป็นพลังงานต้นทางในการผลิตไฟฟ้า(Solar Thermal Power Plant)
โรงไฟฟ้าแบบที่ใช้ความร้อนในการผลิตไฟฟ้านั้นคือจะออกแบบให้ท่อที่อยู่ตรงกลางแผ่นสะท้อนรูปทรงพาราโบริค ได้รับความร้อนรวมศูนย์ที่สะท้อนจากแผ่นอย่างเต็มที่ ลักษณะคล้ายๆกับแว่นขยายที่หาจุดโฟกัสจนเกิดความร้อนจนเผากระดาษได้อย่างไงอย่างงั้น
แกนกลางของท่อจะบรรจุของเหลวเอาไว้ เมื่อของเหลวได้รับความร้อนจนกลายเป็นไอ จะส่งไอไปขับเคลื่อนใบพัดที่ติดอยู่กำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกทีหนึ่ง ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าออกมาได้
โรงไฟฟ้าที่ใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ในการผลิตไฟฟ้า ที่ประเทศไทยมีอยู่แห่งเดียวคือ จังหวัดกาญจนบุรี แต่กำลังการผลิตไฟฟ้าไม่เป็นดั่งที่ได้คาดหมายไว้ เนื่องจากว่า ลักษณะของแสงในภูมิประเทศของไทย เป็นแบบสะท้อนมากกว่าแบบตรงจึงทำให้แสงที่ตกกระทบแผ่นสะท้อนมีค่าความร้อนไม่สูงเท่าที่ควร ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าจึงต่ำตามไปด้วย
ประเทศที่นิยมสร้างโรงไฟฟ้าแบบนี้เป็นจำนวนมากในประเทศสเปน และสหรัฐอเมริกาเพราะมีลักษณะของแสงทางตรงในปริมาณสูง
รูปข้างบน หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าความร้อนจากแสงอาทิตย์
2.)ใช้แสงเป็นพลังงานต้นทางในการผลิตไฟฟ้า(Photovoltaic Power Plant)
พระเอกของโรงไฟฟ้าแบบใช้แสงในการผลิตไฟฟ้า ก็คือ แผงโซล่าเซลล์(Solar Panal หรือ Photovoltaic Panel)นั่นเอง ซึ่งทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง พระรองคืออินเวอร์เตอร์ที่แปลงไฟกระแสตรงเป็นกระแสสลับอีกทีหนึ่ง เพื่อให้สามารถส่งเข้าสายส่งไฟฟ้าซึ่งเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเช่นกันได้
แผงโซล่าเซลล์ชอบแสงแต่ไม่ชอบความร้อน ถ้าติดตั้งในที่ที่มีอุณหภูมิสูง ระบายอากาศไม่ดี ค่ากำลังไฟฟ้าของแผงจะลดลง(ดูเจาะลึกได้ใน หมวดแผงโซล่าเซลล์)
เนื่องจากระบบผลิตไฟฟ้าที่ใช้แผงโซล่าเซลล์ มีความซับซ้อนที่น้อยกว่าระบบผลิตไฟฟ้าอื่นๆ(ยกเว้นGenerator ปั่นไฟ) จึงทำให้เป็นที่นิยมอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ไม่ว่าจะสร้างโรงผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่เช่น(Solar Farm) ติดบนหลังคาบ้าน(Solar Rooftop) หรือติดในพื้นที่ที่ห่างไกลระบบแยกอิสระ(Off-grid system) ก็สามารถทำได้
รูปข้างบน ระบบผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ โซล่าฟาร์ม โซล่ารูฟท๊อป และออฟกริตโซล่า
Solar Smile Knowledge 