“Solar Home” หรือระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Rooftop) บนหลังคาบ้านพักอาศัย

เนื่องจากปัจจุบันมีความต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มมากขึ้น จึงควรต้องมีพลังงานทดแทน (Renewable Energy) เข้ามาเสริม อีกทั้งประเทศไทยมีศักยภาพของพลังงานทดแทนในการผลิตไฟฟ้า โดยเฉพาะพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่มีอย่างไม่จำกัด (ค่าอ้างอิง ชั่วโมงการรับแสงอาทิตย์ต่อวัน (ค่าเฉลี่ย) 5.0 ชั่วโมง/วัน อ้างอิงข้อมูลจากค่าความเข้มแสงเฉลี่ยของประเทศไทย)  รวมถึงช่วยลดผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากการผลิตไฟฟ้าด้วยรูปแบบอื่นด้วย เช่น การผลิตไฟฟ้าจากน้ำมัน หรือถ่านหิน และการลงทุนในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ที่สามารถช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าในอนาคต และลดค่าไฟฟ้าในช่วงความต้องการไฟฟ้าสูงสุด (On-Peak) จึงเป็นที่มาของโครงการ “Solar Home” หรือระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Rooftop) บนหลังคาบ้านพักอาศัย โดยรูปที่ 1 แสดงหลักการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคา (Solar PV Rooftop) โดยคร่าวๆ

โดยทั่วไปจะเป็นระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกับระบบจำหน่าย (PV Grid connected system)  เป็นระบบที่ถูกออกแบบสำหรับผลิตไฟฟ้าผ่านอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเข้าสู่ระบบสายส่งไฟฟ้าโดยตรง โดยระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะเริ่มต้นทำงานเมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ และเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จากนั้นพลังงานไฟฟ้าจะถูกส่งต่อผ่านสายไฟฟ้ากระแสตรง (PV Cable) ไปยังอุปกรณ์แปลงกำลังไฟฟ้า (Inverter) เพื่อทำการแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) แล้วจะถูกส่งผ่านสายไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Cable) มายังตู้ไฟฟ้าหลักของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (MDB) ซึ่งทำหน้าที่เป็นชุดตัดต่อวงจรระหว่างระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์กับวงจรไฟฟ้าของสถานที่ติดตั้ง

            สำหรับระบบ “Solar Home” หรือระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Rooftop) บนหลังคาบ้านพักอาศัย ที่มีขนาดกำลังผลิตไฟฟ้า 5-10 กิโลวัตต์ คิดเป็นจำนวนเงินที่ประหยัดได้ต่อปี 30,000-70,000 บาท/ปี (ผลการคำนวณขึ้นอยู่กับลักษณะพฤติกรรมการใช้พลังงานของแต่ละอาคารและขึ้นกับแสงแดดในแต่ละฤดูกาล) มีความคุ้มค่าแก่การลงทุน คืนทุนได้ภายใน 6-7 ปี โดยมีตัวอย่างการติดตั้งที่บ้านพักสวัสดิการทหาร ในพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่

อย่างไรก็ตาม ถึงแม้จะมีข้อดีมากมาย แต่การผลิตไฟฟ้าโดยอาศัยพลังงานแสงอาทิตย์นั้น ก็อาจจะมีความไม่แน่นอนที่ปริมาณแสงอาทิตย์ไม่เพียงพอต่อการผลิตกระแสไฟฟ้า ความเสี่ยงทางด้านการเงิน (Financial Risk) และความเสี่ยงจากการดำเนินการ (Operation Risks) ดังนั้น จึงต้องทำการศึกษาความเป็นไปได้ของโครงการก่อนการตัดสินใจลงทุน เพื่อสามารถนำมาใช้เป็นประโยชน์ในการวางแผนหรือการลงทุนให้มีความเหมาะสมต่อไป

รวมถึงการบำรุงรักษาระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในอนาคต เนื่องด้วยภาคเหนือเป็นพื้นที่ที่ก่อให้เกิดฝุ่นจำนวนมาก ซึ่งฝุ่นส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ แผงเซลล์แสงอาทิตย์โดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 20 ปี แต่หากอยากให้ประสิทธิภาพการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น โดยควรสังเกตสิ่งสกปรกบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ การดูแลแผงจึงเป็นสิ่งจำเป็นที่ต้องดำเนินการอยู่เสมอ โดยควรล้างทำความสะอาดแผงอย่างน้อย ปีละ 2-3 ครั้ง เพื่อกำจัดฝุ่นผง ขี้นกหรือวัสดุอื่นๆ ซึ่งมาลดทอนแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบตัวแผง ทำให้ผลิตพลังงานไฟฟ้าได้น้อยลงเกือบ 20 เปอร์เซนต์

บทความ โดย นางสาวพรทิพย์ กันธิยาถา ตำแหน่ง วิศวกร ผู้ดูแลระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ สถาบันวิจัยและพัฒนาพลังงานนครพิงค์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่