ประสิทธิภาพของเซลล์ ข้อมูลจาก National Renewable Energy Laboratory ปี2015 ครับ
โซล่าเซลล์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมและท้องตลาดทั่วไปจะเป็น Crystallin Si Cells กับ Thin-Film Technologies
ประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่ที่ผู้ผลิตแต่ละรายแตกต่างกันไป
ส่วนที่โซล่าเซลล์ใช้กันในยานอวกาศจะเป็นแบบ Multijunction Galliuim Arsenide cell ครับ
เช่นใช้ในยานอวกาศ Juno, Magenllan, Mars Observer, Hubble space telescope เป็นต้น
ขอขอบคุณรูปภาพจาก NREL และ NASA ครับ
สำหรับผู้ที่เริ่มต้นศึกษาโซล่าเซลล์ คงจะมึนงงกับอุปกรณ์ต่างๆที่อยู่ในระบบโซล่าเซลล์ไม่มากก็น้อย
จริงๆแล้ว มันไม่ซับซ้อนอย่างที่คิดกันครับ วันนี้ผมจะมาแชร์ความรู้แบ่งการมองระบบโซล่าเซลล์ให้ง่ายขึ้นครับ
ให้เราแบ่งระบบโซล่าเซลล์เป็น 3 ภาคย่อยๆ ได้แก่
1.) บ้่าน หมายถึงเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านที่เราต้องใช้งานต่อวัน
2.) โซล่าเซลล์ หมายถึงแผงโซล่าเซลล์ทั้งหมดที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าได้ปริมาณไฟฟ้าต่อวัน
3.) แบตเตอรี่ หมายถึงแหล่งเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์
ตัวอย่าง ก.
ถ้าบ้านเราต้องใช้ไฟฟ้าจำนวน 100 หน่วยต่อวัน ติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ผลิตได้ 100หน่วยต่อวัน และติดตั้งแบตเตอรี่เก็บไฟฟ้าได้ 100 หน่วยต่อวัน
ใน 1 วันเราจะใช้ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์ 100 หน่วยพอดี และมีไฟฟ้าเหลือในแบตเตอรี่ 100 หน่วย
ถ้าวันวันไหนแสงแดดเกิดอ่อนลงแผงโซล่าเซลล์ผลิตไฟฟ้าได้ 50 หน่วย ก็เท่ากับว่าเราจะใช้ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผง 50 หน่วย และจากแบตเตอรี่ 50 หน่วย เหลือไฟฟ้าในแบตเตอรี่อีก 50 หน่วย
ดังนั้นเมื่อเริ่มวันใหม่ แบตเตอรี่จะมีปริมาณไฟฟ้าเพียงแค่ 50 หน่วยเท่านั้น ถ้าวันนี้เราใช้ไฟฟ้าเพียงแค่ 50 หน่วยและแผงผลิตได้ 100 หน่วย แบตเตอรี่ก็จะกลับมากเก็บไฟฟ้าเต็ม 100 หน่วยได้เหมือนเดิม
จริงๆแล้วมีรายละเอี่ยดเรื่องการสูญเสียอื่่นๆในระบบอีกหลายส่วน แต่ตัวอย่างจะแสดงตัวเลขกลมๆเพื่อให้เห็นภาพได้ง่ายขึ้น
จะสังเกตได้ว่าตัวแปรที่ไม่แน่นอนคือแสงแดดที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า ดังนั้นเราจึงต้องเลือกขนาดของแผงโซล่าเซลล์และแบตเตอรี่ให้เหมาะสมตามความจำเป็นในการใช้งาน
โซล่าเซลล์ไม่ยากอย่างที่คิดใช่ไหมครับ
ในอนาคต เราอาจจะต้องซื้อเรือไปเก็บไว้บนคอนโดกันแล้ว!
ก๊าซที่ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกมีหลายชนิด แต่ก๊าซที่มนุษย์ปล่อยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศที่มีปริมาณและผลกระทบมากที่สุด คงจะหนีไม่พ้น CO2 หรือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นั้นเอง
CO2 ทำหน้าที่เหมือนกระจกที่มองไม่เห็นที่ยอมให้ความร้อนและแสงอาทิตย์ผ่านเข้ามายังโลก แต่ยอมให้ความร้อนออกไปนอกโลกน้อยมาก พูดง่ายๆยิ่งมีก๊าซนี้เยอะเท่าไร โลกยิ่งร้อนขึ้นเท่านั้น
นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์เอาไว้ว่าปริมาณที่เหมาะสมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโลกอยู่ที่ประมาณ 350 ppm(part per million) แต่รู้หรือไม่ ตอนนี้เราเลยจุด 350 ppm นั้นมาตั้งแต่ปี 1988 แล้วครับ และปัจจุบัน ค่านี้อยู่ที่ 398.82 ppm(AUG 2015) คุณพระ!
จริงๆแล้วผลกระทบของก๊าซเรือนกระจกมีมากมายหลายอย่าง(ไว้จะมาเล่าให้ฟังทีหลัง) แต่ที่พวกเราส่วนใหญ่เคยได้ยินอยู่บ่อยๆคือ โลกร้อนขึ้นและทำให้น้ำแข็งขั้วโลกละลาย
ในรายงานของโลกประมาณการไว้ว่า ถ้าน้ำแข็งทั่วโลกละลายหมด น้ำจะสูงขึ้นมาถึง 65 เมตร จะกลืนกินชายฝั่งและพื้นที่ลุ่มต่างๆทั่วโลก ถ้าเรายังเผาเชื้อเพลิงแล้วทำให้โลกร้อนไปเรื่อยๆ ก็จะเป็นอย่างรูปข้างล่างซึ่งจำลองเหตุการณ์ที่น้ำแข็งทั่วโลกละลายหมด
แล้วถามว่าเราจะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างไร
วิธีที่ง่ายที่สุดคือใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ เพราะจะทำให้ใช้ไฟฟ้าน้อยลง โรงไฟฟ้าผลิตไฟฟ้าน้อยลง เชื้อเพลิงฟอสซิลจะถูกป้อนเข้าเตาเผาที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าน้อยลง และโรงไฟฟ้าก็จะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยลงไปด้วย
หรืออีกวิธีก็คือใช้พลังงานหมุนเวียน พลังงานสะอาด จับมือกับสิ่งแวดล้อม
ในอนาคต เราอาจจะต้องซื้อเรือไปเก็บไว้บนคอนโดกันแล้ว…หรือใครที่ไม่อยากซื้อเรือเก็บไว้ในคอนโด ก็ให้ย้ายไปอยู่ที่อื่นที่น้ำไม่ท่วมจะดีกว่าครับ
SSK
ขอส่งความขอบคุณไปถึง Co2now.org และ National Geographic ครับ
ทั่วโลกพบว่าการผลิตไฟฟ้ามาจากเชื้อเพลิงเผาไหม้(Fossil fuel)+นิวเคลียร์(Nuclear) รวมกัน 77 %
ผลิตมาจากพลังงานหมุนเวียน(Renewable Energy) 22.8% ซึ่งเป็นพลังงานจากน้ำ ลม ชีวภาพ แสงและความร้อนจากรังสีอาทิตย์ และมหาสมุทร ซึ่งเป็นอัตราไม่น้อยเลยที่เดียวเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงเผาไหม้
ถ้าโลกเราเพิ่มสัดส่วนในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนให้เยอะขึ้น ก๊าซคาร์บอนที่จะปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศก็จะลดลงไปด้วย เราทุกคนคงจะมีเวลาละเมียดละไมกับไอติมแท่งโปรดกลางแจ้งอย่างสบายใจมากขึ้น
ขอขอบคุณภาพจาก REN21
มาดูกันว่าใครใช้ไฟฟ้าเยอะสุดในอาเซียน
การใช้ไฟฟ้าของไทยประมาณ 2400 กิโลวัตต์อาวด์ต่อคนต่อปีในปี 2011 เป็นอันดับสองรองจากมาเลเซีย
นับว่าสูงพอดูเมื่อเปรียบเทียบกับเพื่อนบ้าน เวียดนาม และอินโดนีเซีย
ดูจากกราฟการใช้ไฟฟ้าในไทยมีแนวโน้มที่สูงขึ้น
ทำให้เราต้องหาแหล่งพลังงานใหม่ๆเพื่อมาผลิตไฟฟ้าป้อนให้กับประชาชนที่อยู่ในประเทศอยู่เสมอ
การสร้างโรงไฟฟ้าเพิ่มอาจจะเป็นคำตอบระดับมหภาค ระดับประเทศ ต้องใช้เงินลงทุนสูงและต้องคำนึงถึงผลกระทบที่จะตามมา
หรือการนำเข้าทรัพยากรต่างๆเข้ามา ก็จะทำให้ต้นทุนพลังงานเพิ่มมากขึ้น
ประชาชนคนทั่วไปจะช่วยแบ่งเบาภาระของประเทศและตัวเองได้อย่างไร
วิธีที่ง่ายที่สุดคือเราจะต้องประหยัดพลังงานและใช้พลังงานอย่างคุ้มค่า
หรือหันมาใช้พลังงานหมุนเวียนผลิตไฟฟ้าใช้กันเอง ใช้แดด ลม น้ำผลิตไฟฟ้าก็น่าสนุกอยู่เหมือนกัน
ปัญหาปากท้องมันเกี่ยวกับเรื่องพลังงานอย่างไร
สหรัฐอเมริกาใช้พลังงานต่อคนเฉลี่ยมากที่สุดในโลกแต่ก็มีอัตรา GDP ต่อคนสูงเช่นเดียวกัน
ญี่ปุ่นมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีกว่าเกาหลี พร้อมทั้งมีอัตรา GDP ต่อหัวสูงกว่าเกาหลีอีกด้วย
เยอรมันและกลุ่มประเทศยุโรปก็ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเช่นเดียวกัน
นั่นหมายความว่า GDP ต่อประชากรสูงขึ้น ไม่ได้หมายความว่าเราจะต้องใช้พลังงานเพิ่มมากขึ้นเสมอไป
ถ้าเรามีการวางแผนการใช้พลังงานผลิตสินค้าและบริการอย่างมีประสิทธิภาพ อัตราการใช้พลังงานก็จะไม่เพิ่มขึ้นตามสภาพเศรษฐกิจที่ดีขึ้น
วันหนึ่งผมได้เข้าอบรมกับอาจารย์นักธุรกิจที่ค้าขายกับจีนท่านหนึ่ง เล่าให้ฟังว่า จริงๆแล้วสินค้าของจีนไม่ได้ถูกเพราะค่าแรงคนจีนถูกอย่างเดียวหรอก ค่าแรงคนจีนอาจจะเท่าๆกับประเทศอื่นๆเสียด้วยซ้ำ แต่แรงงานจีนผลิตสินค้าได้จำนวนที่มากกว่าแรงงานประเทศอื่นในระยะเวลาเท่ากัน ทำให้ต้นทุนต่อหน่วยของเขาถูกลง เขาจึงสามารถขายสินค้าในราคาที่ถูกได้
ถามว่าทำไมแรงงานจีนถึงผลิตได้เยอะขนาดนั้น คำตอบอาจจะเป็นเพราะว่าถ้าเขาไม่ขยัน ก็จะมีคนอีก 1000 คนพร้อมจะเสียบเขาทันที
ดังนั้น สมมติย่อขนาดสเกลการใช้พลังงานระดับโลกให้เล็กลงมา ถ้าบริษัทหรือโรงงานของเราใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ต้นทุนการผลิตสินค้าต่างๆก็จะลดลงมาได้ ถ้าเป็นบ้านเรือนเราก็จะมีเงินเหลือเพื่อไปซื้อจักรยานมาปั่นออกกำลังกายได้
ขอขอบคุณภาพจาก eea europa education
คุณเคยคิดไหมว่าโลกเราจะมีพลังงานใช้อีกกี่ปี
นับตั้งแต่โลกเราเข้าสู่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม การใช้พลังงานก็เป็นไปอย่างก้าวกระโดด
แหล่งเชื้อเพลิงที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้านั้น เราใช้เชื้อเพลิงเป็นชนิดฟอสซิลเกือบ 78 %
ถ้าโลกเราใช้พลังงานตามอัตราการเร่งนี้ไปเรื่อยๆ อีกไม่กี่ร้อยปีข้างหน้าคงไม่มีฟอสซิลอะไรให้เราเผาอีก
และพลังงานต่างๆก็จะหายากมากขึ้น ราคาพลังงานจะสูงขึ้นมากจนคุณไม่อยากจะคิดถึงมัน
การหาแหล่งเชื้อเพลิงพลังงานแบบใหม่นั้น ยากกว่าการใช้พลังงานที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพ
หรืออาจจะหันไปใช้พลังงานหมุนเวียนก็เป็นอีกวิธีหนึ่งซึ่งช่วยชะลอการหมดไปของฟอสซิลได้
ในอนาคตพลังงานหมุนเวียนอาจไม่ใช่ตัวประกอบอีกต่อไป เพราะ Apple Google และ Microsoft เริ่มตระหนักถึงเรื่องนี้กันแล้ว
พลังงานหมุนเวียนอาจจะขึ้นมาเป็นพระรองหรือพระเอกในอนาคต
ประเด็นที่มีผลกระทบต่อเราโดยตรงอาจไม่ใช่ โลกเราจะมีพลังงานใช้อีกกี่ปี
แต่อาจจะเป็นเงินในกระเป๋าเราจะแฟบลงจากราคาพลังงานที่เพิ่มขึ้นต่างหาก
สุดท้ายแล้วถ้าเราไม่ตระหนักถึงความสำคัญของพลังงาน ตัวเราเองนั่นแหละที่ได้รับผลกระทบก่อนใครเพื่อน
ปล. คุณรู้หรือไม่ว่าค่าไฟฟ้าในประเทศไทยจาก ปี48 ถึง ปี58 เพิ่มขึ้นเกือบ 60 เปอร์เซนต์
ขอบคุณรูปที่มาจาก : GEA
8 ข้อดีของการหันมาใช้พลังงานหมุนเวียน
1.) ผลิตตรงไหนใช้ตรงนั้น เช่นแผงโซล่าเซลล์ผลิตไฟฟ้าบนหลังคาบ้าน ใช้ไฟฟ้าในบ้าน
2.) ลดการสูญเสียพลังงานในสายส่งและหม้อแปลง
3.) ลดการก่อมลภาวะให้กับสิ่งแวดล้อม
4.) ลดภาวะเรือนกระจก
5.) ลดมลพิษทางอากาศ
6.) ลดการปนเปื้อนของน้ำมันในดิน
7.) มีแสงอาทิตย์ ลมและน้ำ ใช้งานฟรีทุกวัน
8.) สำคัญที่สุด คุณสามารถผลิตพลังงานใช้ได้เอง เพียงแค่มีความรู้พื้นฐาน
คู่มือการออกแบบ ติดตั้งและใช้งานโซล่าเซลล์เบื้องต้น ได้รวบรวมความรู้เกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ มาถ่ายทอดไว้อย่างครบถ้วน เล่มแรกในไทยที่เขียนให้อ่านง่ายเข้าใจง่าย อ่านเสร็จแล้วสามารถผลิตไฟฟ้าใช้เองได้ทันที ติดตามได้ที่ลิงค์
ฺBook – หนังสือคู่มือการออกแบบ ติดตั้ง ใช้งานโซล่าเซลล์ฉบับเรียบง่าย+ซีดีโปรแกรมคำนวณอัตโนมัติ
โซล่าเซลล์ที่ถูกประดิษฐ์และใช้งานได้จริงครั้งแรกในปี 1954 แผงมีประสิทธิภาพที่ต่ำมากเพียงแค่ 6 เปอร์เซนต์ หมายความว่าถ้ามีพลังงานเข้ามาร้อย 100 ส่วน จะมีพลังงานขาออกเพียงแค่ 6 ส่วน
ปัจจุบันโซล่าเซลล์พัฒนาไปมาก ประสิทธิภาพสูงสุดที่แผงผลิตได้อยู่ที่ประมาณ 44 เปอร์เซนต์ แต่นั่นเป็นต้นแบบที่ราคายังสูงอยู่ไม่สามารถใช้งานทั่วไปได้ ประสิทธิภาพของแผงที่ใช้งานทั่วไปในปัจจุบันอยู่ที่ 15-22 เปอร์เซนต์ ซึ่งถือว่ายังไม่สูงนัก
วันใด ถ้าโซล่าเซลล์มีประสิทธิภาพเกิน 90 เปอร์เซนต์ บ้านทั้งหลังคงติดตั้งโซล่าเซลล์ไม่ถึง 4 แผง ทุกหลังคาบ้านคงเต็มไปด้วยแผงโซล่าเซลล์ และอาจจะรวมถึงรถยนต์ทุกคันก็คงจะเป็นไปได้
เราคงจะไม่ได้มีการสื่อสารที่รวดเร็วถึงเพียงนี้ ถ้าโซล่าเซลล์ไม่ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้น
ดาวเทียมที่ยิงออกไปนอกอวกาศไม่มีแหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้าที่ไม่มีวันหมด คาวด์วิน ฟูลเลอร์และเจอร์ราด เพียสัน นักวิทยาศาสตร์ของเบลแล็บ จึงได้รับโปรเจคแก้ไขปัญหาที่ว่านี้
พวกเขาได้ประดิษฐ์แผงโซล่าเซลล์ที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าจนสำเร็จและใช้งานได้จริงในปี 1954 และพัฒนาต่อจนสามารถใช้งานกับดาวเทียม Vanguard1 ครั้งแรกในปี 1958 หลังจากนั้นโซล่าเซลล์ก็ได้ถูกพัฒนาต่อมาเรื่อยๆจนใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน
Solar Smile Knowledge 