การนำแผงโซลาร์เซลล์ไปช่วยลดค่าไฟภายในบ้าน ตอนที่ 2: ระบบ Off-grid
ในพื้นที่ห่างไกลที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง เราสามารถใช้ไฟฟ้าได้โดยการใช้โซลาร์เซลล์ระบบออฟกริด (Off-grid หรือ Stand alone) ระบบนี้เหมาะสำหรับพื้นที่อยู่ห่างไกลจากระบบสายส่งหรือเป็นพื้นที่ธุระกันดาน ซึ่งอาจทำได้ยากหรืออาจจะไม่คุ้มทุนในการขยายเขตปักเสาและพาดสายไฟฟ้าเข้าไปในพื้นที่ ระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริดจึงเป็นทางเลือกที่คุ้มค่า
โซลาร์เซลล์ระบบออฟกริด
ระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริด เป็นระบบที่ทำงานแบบแยกโดด (Stand alone) โดยใช้แบตเตอรี (Battery) เป็นแหล่งพลังงานหลักของระบบไฟฟ้า ในระบบที่เสถียร แผงโซลาร์เซลล์จะมีการติดตั้งร่วมกับอุปกรณ์ควบคุมการอัดหรือชาร์จประจุ (Solar charger controller, SCC) ซึ่งในปัจจุบันมักจะเป็นแบบ MPPT หรือ Maximum power point tracking ทำให้สามารถชาร์จแบตเตอรี ด้วยกำลังสูงสุดเกือบตลอดเวลาที่มีแสงแดด
หลักการทำงานของระบบนี้ โซลาร์เซลล์จะมุ่งจ่ายไฟเข้าระบบเพื่อชาร์จแบตเตอรีเท่านั้น ดังนั้นขั้นตอนการออกแบบระบบ จำเป็นต้องพิจารณาขนาดของโหลดปลายทาง (หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าใช้งาน) และพิกัดของค่าทางไฟฟ้าของโซลาร์เซลล์ให้สอดคล้องกับอุปกรณ์ SCC และขนาดของแบตเตอรี เพื่อให้สามารถชาร์จและใช้งานได้เต็มประสิทธิภาพที่สุด เนื่องจากระบบนี้ทำงานแบบแยกโดดและไม่มีการมุ่งเน้นขายไฟคืนให้กับการไฟฟ้า จึงไม่จำเป็นต้องทำการขออนุญาต
การใช้งานโซลาร์เซลล์ระบบออฟกริด
โซลาร์เซลล์ระบบออฟกริด สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับโหลดอุปกรณ์ทางไฟฟ้าได้เลย ถ้าโหลดนั้นๆ เป็นลักษณะกระแสตรง (DC) แต่จะถูกจำกัดแค่ใช้งานในระยะเวลามีแสงแดดเท่านั้น ระบบนี้จึงมักจะไม่ค่อยนิยมใช้ ในระบบที่นิยมกันจะทำการเชื่อมต่อร่วมกับแบตเตอรี เพื่อขยายความสามารถของการใช้งาน และแบ่งตามการใช้งานย่อยได้อีก 2 ประเภท ตามประเภทของโหลดทางไฟฟ้า นั่นคือ กระแสตรง (DC) และกระแสสลับ (AC)
1. เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน ระบบ DC จะมีการเชื่อมต่อใช้งานจากแบตเตอรีโดยตรง
ข้อดี เป็นระบบที่ใช้งานได้อย่างคุ้มค่า เนื่องจากมีการสูญเสียกำลังไฟฟ้าค่อนข้างต่ำ
ข้อเสีย อุปกรณ์ไฟฟ้าในบ้านส่วนใหญ่จะใช้ไฟระบบ AC ดังนั้น การเลือกใช้รูปแบบนี้ จึงมีตัวเลือกใช้งานจริงได้ค่อนข้างจำกัด
2. เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน ระบบ AC เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้งานภายในบ้าน มักใช้ไฟฟ้าระบบ AC แต่ไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ รวมถึงแบตเตอรี เป็นไฟฟ้า DC ดังนั้น ก่อนนำไปใช้งานจึงต้องนำไฟฟ้า DC มาแปลงมาเป็นไฟฟ้า AC เสียก่อน โดยนำมาต่อเข้ากับอุปกรณ์ อินเวอร์เตอร์ (Inverter) ชนิด DC-to-AC ซึ่งกำลังไฟฟ้าที่ได้ อาจมีการลดทอนประสิทธิภาพลงเล็กน้อย และอินเวอร์เตอร์บางรุ่น อาจจะไม่เหมาะสมในการนำไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีไฟกระชากในตอนเริ่มต้นใช้งาน ยกตัวอย่างเช่น มอเตอร์ปั๊มน้ำ ตู้เชื่อมไฟฟ้า หรือเครื่องปรับอากาศบางรุ่น
ข้อจำกัดของระบบนี้ จะต้องออกแบบขนาดอุปกรณ์ต่างให้เหมาะสมกับการใช้งานร่วมกับโหลดอุปกรณ์ไฟฟ้า ทั้งขนาดติดตั้งแผง ขนาด SCC ขนาดแบตเตอรี และขนาดอินเวอร์เตอร์ให้สอดคล้องกันทั้งหมด หากออกแบบระบบไม่ดีอาจจะมีไฟจ่ายไม่เพียงพอต่อการใช้งาน ทำให้ไม่สามารถใช้ไฟได้ต่อเนื่องได้ อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน มีการพัฒนาอินเวอร์เตอร์ระบบใหม่เรียกว่า Hybrid off-grid ซึ่งจะมีช่องให้เชื่อมต่อไฟจากการไฟฟ้าเข้ามาเพิ่มเติมได้อีกด้วย ซึ่งจะช่วยให้สามารถใช้งานโหลดอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ยาวนานขึ้น ครอบคลุมทั้งในขณะไม่มีแสงแดดและแบตเตอรีหมด
บทความนี้มีลิขสิทธิ์ ผู้ใดคัดลอกและเผยแพร่โดยไม่มีการอ้างอิง จะถูกดำเนินคดีตามกฏหมาย
