โซลาร์เซลล์คืออะไร
เทคโนโลยีที่ทำให้เราใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เรียกว่า “ระบบโซลาร์เซลล์” (Solar Cell หรือ PV System) ซึ่งเปลี่ยนแสงแดดให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า ใช้ได้จริงในบ้าน โรงเรียน หรือแม้แต่ร้านค้าเล็กๆ การติดตั้งระบบ โซลาร์เซลล์ ไม่เพียงช่วยลดค่าไฟระยะยาว แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เป็นต้นเหตุของภาวะ โลกร้อน
ใช้ไฟฟ้าจากระบบโซลาร์ช่วยลดโลกร้อนได้ยังไง
| 🔥 ฟอสซิลก่อโลกร้อน | ☀️ โซลาร์เซลล์ลดโลกร้อน | |
| แหล่งพลังงาน | ใช้ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมันเป็นหลักในการผลิตไฟฟ้า | ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นพลังงาน สะอาดและมีศักยภาพสูงในประเทศไทย |
| หลักการทำงาน | เผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลในโรงไฟฟ้า เพื่อผลิตไฟฟ้าเข้าสู่ระบบ | แผงโซลาร์รับแดด เพื่อผลิตไฟฟ้าเข้าสู่ระบบ |
| การปล่อย CO₂ | ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) จำนวนมาก สะสมในบรรยากาศ ทำให้โลกร้อนขึ้น | ไม่ปล่อยก๊าซ CO₂ จึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และช่วยลดภาวะโลกร้อน |
ระบบโซลาร์เหมาะกับใคร?
ระบบโซลาร์เซลล์เหมาะกับบ้านเรือน อาคารสำนักงาน โรงเรียน หรือกิจการขนาดเล็ก ที่มีการใช้ไฟช่วงเวลากลางวันอย่าง ต่อเนื่อง เช่น เปิดแอร์ ทำงานจากที่บ้าน หรือมีเครื่องใช้ไฟฟ้าหลายชนิด หากคุณมีพื้นที่หลังคาโล่ง ไม่โดนบังเงา และมี งบประมาณเริ่มต้นประมาณแสนบาท ก็สามารถเริ่มต้นพลังงานสะอาดได้แล้ว
โซลาร์เซลล์ทำงานยังไง
แสงอาทิตย์นั้นไม่สามารถเอาไปใช้ได้โดยตรง เราจึงต้องมีแผงโซลาร์เซลล์ในการนำพลังงานไปใช้
1
แผงโซลาเซลล์
เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงส่งไปยัง อินเวอร์เตอร์
2
อินเวอร์เตอร์
แปลงไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็น ไฟฟ้ากระแสสลับ และส่งต่อไป ยังตู้ไฟบ้าน
3
electrical appliance
Consumer Unit ส่งไฟฟ้าไปยัง เครื่องใช้ไฟฟ้า เพื่อให้สามารถ ใช้งานได้
ประเภทของระบบโซลาร์เซลล์มีอะไรบ้าง
โซลาร์เซลล์มีทั้งหมด 3 ประเภท แตกต่างกันไปตามการใช้งานและพื้นที่
| ระบบออนกริด (On-Grid System) |
ระบบออฟกริด (Off Grid) |
ระบบไฮบริด (Hybrid) |
ลักษณะระบบ |
ลักษณะระบบ |
ลักษณะระบบ |
| เชื่อมต่อกับการไฟฟ้า ใช้พลังงาน
จากโซลาร์ควบคู่กับไฟหลวง ไม่มีแบตเตอร์รี่ |
ไม่เชื่อมกับการไฟฟ้า ใช้พลังงานจาก แสงแดดและเก็บไฟในแบตเตอรี่ | ผสมผสานระหว่างออนกริดและออฟกริด มีทั้งไฟหลวงและเก็บไฟในแบตเตอรี่ |
เหมาะกับใคร |
เหมาะกับใคร |
เหมาะกับใคร |
| บ้านทั่วไปหรืออาคารที่มีไฟฟ้าอยู่แล้ว ต้องการลดค่าไฟ | พื้นที่ห่างไกล ไม่มีระบบไฟฟ้าเข้าถึง | บ้านที่ต้องการสำรองไฟไว้ใช้เวลาไฟดับ หรือเก็บไฟจากโซลาร์ส่วนเกินไว้ใช้เวลาอื่น |
ข้อดี |
ข้อดี |
ข้อดี |
| ค่าเริ่มต้นไม่สูง, ติดตั้งง่าย, ดูแลง่าย, คืนทุนไว | ไม่พึ่งไฟฟ้าจากรัฐ, ใช้ได้ในพื้นที่ไม่มีไฟฟ้า | ใช้ไฟได้แม้ไฟดับ, ยืดหยุ่น, เหมาะกับบ้านที่ต้องใช้ไฟต่อเนื่อง |
ข้อเสีย |
ข้อเสีย |
ข้อเสีย |
| ไฟหลวงดับ ระบบจะหยุดทำงาน, ต้องขออนุญาตจากภาครัฐ | ต้องลงทุนแบตเตอรี่, แบตเตอรี่เสื่อม ตามเวลา | ต้นทุนสูงสุด, ติดตั้งซับซ้อนกว่าระบบอื่น ต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญ |
ความคุ้มทุน |
ความคุ้มทุน |
ความคุ้มทุน |
|
โดยทั่วไปสูงกว่าระบบออนกริด เนื่องจากมีแบตเตอรี่ | คุ้มค่าหากต้องการสำรองไฟไปใช้กับ อุปกรณ์สำคัญ เช่นเครื่องให้ออกซิเจน สำหรับผู้ป่วยติดเตียง |
การลงทุนติดตั้งระบบโซลาร์
การลงทุนติดตั้งระบบโซลาร์อาจให้ความคุ้มทุนแตกต่างกันออกไป ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ขนาดการติดตั้ง ขนาดยิ่งใหญ ยิ่งคุ้มทุนไวขึ้น เนื่องจากมีราคาต่อขนาดที่ต่ำลง แต่การจะติดตั้งระบบ ขนาดใหญ่ ได้ ต้องมีการใช้ไฟที่สูง พื้นที่หลังคาใหญ และใช้เงินลงทุนจำนวนมาก ผู้ที่จะติดตั้งสามารถพิจารณาลักษณะอาคารของตัวเองเพื่อศึกษาขนาด การติดตั้ง เงินลงทุน ผลประหยัด และระยะเวลาคืนทุนที่เป็นไปได้จากตารางนี้ เพื่อพิจารณาว่า การติดตั้งระบบโซลาร์ เป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับเราหรือไม่
ลองเลือกขนาดที่ตั้ง
3kW
5kW
10kW
20kW
50kW
200kW
ขนาดติดตั้ง
3kW
ขนาดอาคาร
บ้านขนาดเล็กหรือทาวน์โฮม
Electricity usage
เปิดแอร์กลางวัน 1–2 เครื่อง
พื้นที่ติดตั้ง
มีพื้นที่หลังคาโล่งประมาณ 20 ตร.ม.
เงินลงทุน
103,500 บาท
ผลประหยัดต่อปี
18,246 บาท
ระยะเวลาคืนทุน
8 ปี
ขนาดติดตั้ง
5kW
ขนาดอาคาร
บ้านขนาดเล็กหรือทาวน์โฮม
Electricity usage
เปิดแอร์กลางวัน 2-4 เครื่อง
พื้นที่ติดตั้ง
มีพื้นที่หลังคาโล่งประมาณ 35 ตร.ม.
เงินลงทุน
155,000 บาท
ผลประหยัดต่อปี
30,410 บาท
ระยะเวลาคืนทุน
7 ปี
ขนาดติดตั้ง
10kW
ขนาดอาคาร
บ้านขนาดกลางหรือโฮมออฟฟิศ
Electricity usage
เปิดแอร์กลางวันเกิน 4 เครื่อง
พื้นที่ติดตั้ง
มีพื้นที่หลังคาโล่งประมาณ 70 ตร.ม.
เงินลงทุน
260,000 บาท
ผลประหยัดต่อปี
60,820 บาท
ระยะเวลาคืนทุน
5 ปี
ขนาดติดตั้ง
20kW
ขนาดอาคาร
บ้านขนาดใหญ่ หรือ SME
Electricity usage
มีการใช้แอร์และเครื่องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก
พื้นที่ติดตั้ง
มีพื้นที่หลังคาโล่งประมาณ 150 ตร.ม.
เงินลงทุน
460,000 บาท
ผลประหยัดต่อปี
121,639 บาท
ระยะเวลาคืนทุน
5 ปี
ขนาดติดตั้ง
50kW
ขนาดอาคาร
SME
Electricity usage
มีการใช้แอร์ขนาดใหญ่หลายตัวและเดินเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กินไฟ
พื้นที่ติดตั้ง
มีพื้นที่หลังคาโล่งประมาณ 300 ตร.ม.
เงินลงทุน
1,050,000 บาท
ผลประหยัดต่อปี
304,098 บาท
ระยะเวลาคืนทุน
4 ปี
ขนาดติดตั้ง
200kW
ขนาดอาคาร
โรงงานขนาดเล็ก
Electricity usage
มีการใช้เครื่องจักรหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กินไฟสูง
พื้นที่ติดตั้ง
มีพื้นที่หลังคาโล่งประมาณ 1,200 ตร.ม.
เงินลงทุน
3,400,000 บาท
ผลประหยัดต่อปี
1,216,394 บาท
ระยะเวลาคืนทุน
3.5 ปี
* เครื่องปรับอากาศมีหลายขนาด ในที่นี้หมายถึงเครื่องปรับอากาศขนาดเล็กที่ใช้ไฟราว 2 กิโลวัตต์ หากเป็นเครื่องใหญ่ขึ้น อาจกินไฟมากขึ้น และอาจไม่ต้องมีจำนวนเครื่องเท่าที่ระบุไว้
** ระยะเวลาคืนทุนมีเงื่อนไขและตัวแปรเบื้องหลังหลายประการในการคำนวณ เช่น ค่าบำรุงรักษา
ระบบโซลาร์ระบบออนกริดประกอบด้วยอะไรบ้าง
ตัวยึดแผง

ตัวจับยึดเป็นส่วนที่ยึดแผงโซลาร์ให้ติดกันอยู่บนหลังคา โดยตัวจับยึดนั้นมีอยู่หลายส่วนย่อย ๆ โดยมีชิ้นสำคัญ ได้แก่ ขายึดหลังคา ราง มิดแคลมป์ เอ็นด์แคลมป์ กราวน์ดิงลัก และคลิปเก็บสายไฟ

ขายึดหลังคา
ขายึดหลังคามีหลากหลายชนิด ขึ้นอยู่กับว่าติดตั้งอยู่บนหลังคาแบบใด ตัวอย่างเช่น หากต้องการติดตั้งระบบโซลาร์บนกระเบื้องลอนคู่ หรือเมทัลชีทจะใช้ L-Feet ซึ่งมักจะมาพร้อมกับแผ่นยางกันน้ำรั่วซึม
หากหลังคาเป็นดาดฟ้า หรือ Concrete slab (พื้นคอนกรีตเรียบ) ค่าใช้จ่ายสำหรับขาของระบบจับยึดจะแพงกว่าแบบอื่น เนื่องจากต้องทำการหล่อลูกปูนขึ้นมาเป็นฐาน แต่ข้อดีคือสามารถหันแผงเข้าทิศใต้ 15 องศาได้ ซึ่งเป็นทิศที่แดดส่องมากที่สุดตลอดปี พื้นมีความมั่นคงมาก และมั่นใจได้ว่าน้ำไม่ซึมหลังคา

ราง
รางเป็นชิ้นส่วนสำคัญที่พาดกับขายึดหลังคาเป็นแนวยาว เป็นโครงสร้างรองรับแผงโซลาร์ รางแต่ละแบบอาจมีความหนาต่างกันเล็กน้อย ระบบมาตรฐานมักใช้รางหนา 4.2 มม. ขึ้นไปเพื่อให้เพียงพอต่อการรับน้ำหนักของแผง และแรงลมจากมรสุม 
ตัวยึดแผง (Mid and End Clamp)
ตัวยึดแผง ใช้ในการยึดแผงไว้กับราง โดยในหนึ่งแผงจะมีจุดยึด 4 จุด หากแผงอยู่ด้านนอกสุด ขอบด้านนอกจะใช้ตัวยึดริมแผงหรือ End Clamp แต่สำหรับจุดที่ขอบแผงชนกัน จะใช้ตัวยึดระหว่างแผง หรือ Mid Clamp

กราวน์ดิงลัก (Grounding Lug)
กราวน์ดิงลัก (Grounding Lug) เป็นอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อโครงอะลูมิเนียมของแผงและตัวจับยึดแผงเข้ากับวงจรของสายดินเพื่อล่อประจุส่วนเกินลงดิน ลดความเสียหายจากไฟรั่ว ไฟเกิน และฟ้่าผ่าที่เกิดขึ้นในระบบโซลาร์ส่วนที่อยู่บนหลังคาทั้งหมด
แผงโซลาร์เซลล์
องค์ประกอบของแผงโซลาร์เซลล์
แผงโซลาร์ประกอบไปด้วยตัวเซลล์แสงอาทิตย์ (1) หลายเซลล์ที่ต่ออนุกรมกัน และถูกเคลือบป้องกันด้วยแผ่นกระจกใส โดยไฟทั้งหมดจะไหลผ่าน junction box (2) และออกมาเป็นขั้วบวก (3) และขั้วลบ (4)
เทคโนโลยีแผงโซลาร์
แผงโซลาร์มีอยู่หลายชนิด แต่ชนิดที่นิยมใช้ที่สุดในปัจจุบันคือ แผง Monocrystalline P-Type แบบ Half cut แต่อีกไม่นานอาจถูกแทนที่ด้วย N-Type เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ดีกว่า และราคาที่ลดลงเรื่อย ๆ

แผงโซลาร์ชนิด Monocrystalline P-Type
เป็นชนิดที่ได้รับความนิยมสูงสุด เทคโนโลยีโมโนคริสตาลีนมีประสิทธิภาพ ผลิตไฟได้ดี และ P-Type ปัจจุบันราคาไม่สูง

แผงโซลาร์ชนิด Monocrystalline N-Type
เทคโนโลยีที่ใหม่ มีประสิทธิภาพสูง และมีอัตราการเสื่อมสภาพที่ต่ำกว่า ราคาเกือบเทียบเท่า P-Type

แผงโซลาร์ ชนิด Polycrystalline
แผงโพลี่คริสตาลีนเป็นแผงโซลาร์รุ่นเก่า มีประสิทธิภาพต่ำกว่า เสื่อมสภาพไวกว่า แต่มีราคาเหมาะสำหรับกานทำเกษตรที่ต้องการต้นทุนต่ำ

แผงโซลาร์ ชนิด Amorphous thin-film
แผงอะมอร์ฟัส ไมมีการผลิตเพื่อใช้ในระบบโซลาร์แล้วเนื่องจากมีประสิทธิภาพต่ำมาก แต่อาจพบการขายในตลาดมือสองได้
ระบบป้องกันด้านกระแสตรง
ก่อนจะป้อนไฟฟ้าเข้าไปยังอินเวอร์เตอร์ จำเป็นต้องมีระบบป้องกันคั่นกลาง นั่นก็คือ ระบบป้องกันด้านกระแสตรง ภายในมีอุปกรณ์ทำหน้าที่ตัดไฟเรียกว่า เบรคเกอร์กระแสตรง (1) อุปกรณ์ป้องกันไฟเกินเรียกว่าฟิวส์ (2) และอุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟจากฟ้าผ่าหรือเสิร์จ โพรเท็กชั่น (3) (ส่วนประกอบนี้ไม่ใช่เครื่องป้องกันไฟดูด หากเผลอจับสายไฟหลังจากผ่าน DC Panel แล้ว เสี่ยงถูกไฟช็อตได้)

อินเวอร์เตอร์
เนื่องจากไฟฟ้าที่มาจากแผงโซลาร์เป็นไฟฟ้ากระแสตรง แต่อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านต้องรับไฟฟ้ากระแสสลับ ไฟฟ้าดังกล่าวจึงจำเป็นต้องผ่านอินเวอร์เตอร์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่มีราคาสูงที่สุดในระบบโซลาร์ ซึ่งนอกจากทำหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้าจากกระแสตรงเป็นกระแสสลับแล้ว อินเวอร์เตอร์ยังมีหน้าที่สำคัญอีกหลายประการ

- เซนเซอร์ตรวจวัดปริมาณทางไฟฟ้า ทำหน้าที่ตรวจวัดปริมาณต่างๆ และแสดงผล
- สมองกลควบคุมคุณภาพไฟฟ้า ทำหน้าที่ปรับคุณภาพไฟฟ้าให้เหมาะสม
- ระบบควบคุมกันไฟไหลย้อน ทำหน้าที่คุมไม่ให้ไฟไหลย้อนไปที่การไฟฟ้า
- หน้าจอ และไฟ LED เป็นหน้าจอหรือไฟบอกค่าหรือสถานการณ์ทำงานของอินเวอร์เตอร์
- DC Input เป็นช่องสำหรับรับไฟฟ้ากระแสตรงจากระบบโซลาร์
- AC Output เป็นช่องจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบเพื่อนำออกไปใช้งาน
- On-Off Switch ใช้เปิดและปิด โดยปกติสวิตช์จะอยู่ที่ Power on แม้ในตอนกลางคืน
- Communication Port เชื่อมต่อ Wifi และส่งค่าขึ้น App เพื่อดูบนมือถือ
ระบบป้องกันด้านกระแสสลับ
ระบบป้องกันด้านกระแสสลับเป็นระบบความปลอดภัย โดยมีหน้าที่หลัก 4 ประการ ดังนี้
- ตัดหรือต่อไฟ เมื่อต้องการจะซ่อมบำรุง หรือแก้ไขปัญหาภายใน
- ป้องกันไฟเกิน
- ป้องกันฟ้าผ่าและจำกัดความเสียหายจากฟ้าผ่า
- ป้องกันและเพิ่มโอกาสรอดชีวิตจากไฟดูด ไฟรั่วผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า RCBO
AC Protection panel บางครั้งใช้ MCB แทน RCBO จึงอาจไม่สามารถป้องกันไฟดูดได้ แม้ว่าการติดตั้ง RCBO จะปลอดภัยกว่าเล็กน้อย แต่มีราคาสูงกว่า อีกทั้งยังมีโอกาสทำให้ระบบโซลาร์หยุดทำงานบ่อยครั้ง ทั้งที่ไม่ได้มีเหตุไฟรั่วเกิดขึ้น เพราะ RCBO ตรวจจับผิดพลาด
ตู้ไฟบ้าน
เป็นจุดที่ไฟฟ้าของระบบโซลาร์จะมาจ่ายให้ไฟบ้าน โดย Consumer unit นั้นคือตู้ไฟเดิมในบ้านที่เชื่อมต่อระบบโซลาร์กับช่องเบรคเกอร์ที่ยังว่างอยู่

แอปสำหรับดูการทำงาน
อินเวอร์เตอร์ส่วนใหญ่มาพร้อมกับแอปพลิเคชันเพื่อดูการทำงานและผลการผลิตไฟของระบบโซลาร์ได้เพียงเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์กับ Wi-Fi ของบ้าน หรือในบางกรณีใช้เป็นอุปกรณ์เสริมโดยใส่ซิมอินเทอร์เน็ตในอินเวอร์เตอร์ก็ได้

electrical appliance
แม้เครื่องใช้ไฟฟ้าและการใช้ไฟฟ้าไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบโซลาร์ แต่ถือเป็นองค์ประกอบสำคัญที่มีผลต่อการทำงานของระบบโซลาร์อย่างมาก หากไม่มีการใช้ไฟฟ้าในช่วงที่ระบบโซลาร์ผลิตไฟฟ้าได้ปริมาณมาก ย่อมเสียโอกาสในการประหยัดค่าไฟ ณ ช่วงเวลานั้นไป เว้นแต่ว่าจะมีการขายไฟให้การไฟฟ้า (ศึกษาเรื่องการขายไฟให้การไฟฟ้าได้ในส่วนใบอนุญาต)

จะเห็นว่า การใช้ไฟของแอร์มีปริมาณที่สูง และมักจะตรงกับการผลิตไฟจากระบบโซลาร์ เพราะกลางวันเป็นช่วงเวลาที่ร้อนและคนส่วนใหญ่เปิดแอร์ หากจะพิจารณาติดตั้งโซลาร์ ให้ตั้งคำถามง่ายๆ ว่าปกติกลางวันเปิดแอร์หรือไม่ ถ้าเปิดแอร์ต่อเนื่องในช่วงเวลากลางวันเป็นประจำ การติดตั้งโซลาร์เซลล์ตอบโจทย์การใช้ไฟฟ้าและลดค่าไฟได้

