26
รรรรรร รรรรรร Solar Photovoltaic รรรร รร.รรรรรร รรรรรร รรรรรรรรร 1. รรรรรรรรรรร รรรรรรรรร รร รรรร 463040960-4 2. รรรรรรรรร รรรรรรรรรร รรรร 463040961-2 3. รรรรรรร รรรรรรรรรร รรรร 463040969-6

Solar Photo Voltaic

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Solar Photo Voltaic

รายงานเรอง

Solar Photovoltaic

เสนอ ผศ.อำานาจ สขศร

จดทำาโดย1. นายศทธวต ปฏภาณวตน รหส 463040960-42. นายศภชย โสดาจนทร รหส 463040961-23. นายสนาม วเศษภกด รหส 463040969-6

Page 2: Solar Photo Voltaic

4. นายสมเจตน แสนเหวม รหส 463040970-15. นายสมบรณ ประสงค รหส 463040974-3

รายงานนเปนสวนหนงของวชา ELECTRIC POWER SYSTEM

รหสวชา 172341ภาคเรยนท 1 ปการศกษา 2548

คำานำา

รายงานเลมน คณะผจดทำาไดทำาการคนควารวบรวมขอมลเกยวกบเรอง Solar photovoltaic ซงเปนพลงงานสะอาดไมเปนพษตอสงแวดลอมทนาสนใจ พลงงานแสงอาทตยสามารถนำามาใชในบานเรอนหรอโรงงานตางๆได และมความจำาเปนตอพนททอยหางไกล พลงงานจากแหลงอนไมสามารถสงไปถงได ซงปจจบนพลงงานแสงอาทตยจดวาเปนพลงงานทดแทนทสำาคญและมการใชกนแพรหลายเพมมากขน คาดวาในอนาคตพลงงานแสงอาทตยอาจเขามาเปนพลงงานหลกของมนษย ประกอบกบสภาวการณในปจจบนประสพปญหานำามนแพง และการผลตนำามนนนมขอจำากดหลายประการ ดงนนการหาแหลงพลงงานทสามารถนำามาใชทดแทนการใชนำามนจงมความจำาเปนอยางยง การใช Solar cell ซงใชผลตพลงงานจากแสงอาทตยจงเปนทางเลอกหนงทสำาคญ

ทางคณะผจดทำาหวงเปนอยางยงวารายงานเลมนจะเปนประโยชนสำาหรบผทมความสนใจ หรอกำาลงหาขอมลเกยวกบ Solar photovoltaic ไมมากกนอย หากมขอผดพลาดประการใด ทางคณะผจดกกราบขออภยมา ณ ทนดวย

Page 3: Solar Photo Voltaic

คณะผจดทำา

สารบญ

พลงงานแสงอาทตย 1เซลลแสงอาทตย 2วตถทใชผลตเซลลแสงอาทตย

3การผลตเซลลแสงอาทตย

4หลกการทำางานของเซลลแสงอาทตย

7สวนประกอบของเซลลแสงอาทตย

10การใชเซลลแสงอาทตยในประเทศไทย

11

Page 4: Solar Photo Voltaic

ระบบผลตและจำาหนายไฟฟาจากแผงเซลลแสงอาทตย บนหลงคาบาน 12ขอดขอเสยของพลงงานแสงอาทตย

13อางอง

14

พลงงานแสงอาทตย

พลงงานแสงอาทตย เกดจากปฏกรยาฟวชนของดวงอาทตย จะปลอยพลงงานออกมาในรป คลนแมเหลกไฟฟา ทเรยกวา รงสแสงอาทตย (Solar Radiation) รงสนจะแพรกระจายออกทกทศทกทาง โลกของเรากไดรบอทธพลของรงสน โดยมความเขมของรงสทตกลงบนผวโลกประมาณ 961-1,191 วตตตอตา

Page 5: Solar Photo Voltaic

รางเมตร หรอคดเปนพลงงานประมาณ 2,000-2,500 กโลวตตชวโมงตอตารางเมตรตอป

การพฒนาแหลงพลงงานทสะอาดปราศจากมลพษเพอชดเชยการใชนำามน เปนงานททาทายและสำาคญมากของนกวทยาศาสตร ในปจจบน ในจำานวนโครงการผลตพลงงานทดแทนทงหมด กลาวไดวา โครงการผลตพลงงานจากแสงอาทตยเปนโครงการทเหมาะ สมทสดอยางหนง เพราะการผลตไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยนน ปราศจากมลภาวะเปนพษ มแหลงพลงงานอยทวไปและไมสนสด ดวงอาทตยเปนแหลงพลงงานขนาดมหมา พลงงานทดวงอาทตยสรางขนมประมาณ 3.8x1023 กโลวตต แตเนองจากระยะทางทหางจาก โลกเราถง 93 ลานไมล ทำาใหพลงงานทสงมายงโลกลดนอยลง พลงงานแสงอาทตยเดนทางมาถงโลกประมาณ 1.8x1014 กโลวตต ถกดดซบโดยบรรยากาศและพนโลกประมาณ 1.25x1014 กโลวตต ในขณะทพลงงานทมนษยใชรวมกนทงโลกประมาณ 1x1014 กโลวตต จะเหนไดวา พลงงานทไดจากพลงงานแสงอาทตยมมากกวา พลงงานทมนษยใชรวมกนทงโลกประมาณ 10,000 เทา          สำาหรบประเทศไทย พนทเกอบทงหมดสามารถรบพลงงานจากแสงอาทตยเฉลยประมาณ 4.5 กโลวตต-ชวโมง/ตารางเมตร/วน ดงนนในพนท 1 ตางรางกโลเมตร สามารถตดตงระบบผลตไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยขนาด 33 เมกะวตต หรอ 165,000 กโลวตต-ชวโมง/ตารางเมตร/วน ในปจจบนความตองการพลงงานไฟฟาของประเทศประมาณวนละ 250 ลานกโลวตต-ชวโมง ถาตองการผลตจากพลงงานแสงอาทตยทงหมด จำาเปนตองใชพนทประมาณ 1,500 ตารางกโลเมตร หรอคดเปนพนทประมาณ 0.3% ของประเทศเทานน ในอดตการผลตไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยมราคาแพงมาก แตเนองจากปจจบนราคาของเซลลแสงอาทตยไดลด ลงมาอยางมาก และมแนวโนมวาจะลดลงอกเรอย ๆ เพราะประชาชนโดยทวไปไดตระหนกถงสภาวะแวดลอมเปนพษ เนองจากการใช เชอ

Page 6: Solar Photo Voltaic

เพลงบรรพชวนในการผลตพลงงาน จงหนมาใชเซลลแสงอาทตยเพมขนเรอย ๆ

       

สารกงตวนำากบไฟฟาจากเซลลแสงอาทตย     

Photovoltaic (PV) หมายถงขบวนการผลตไฟฟาจากการตกกระทบของแสงบนวตถทมความสา มารถในการเปลยนพลงงานแสงเปนพลงงานไฟฟาไดโดยตรงวสดทม ความสามารถในการเปลยนพลงงานดงกลาวคอสารกงตวนำาเมอนำา มาผลตเปนอปกรณสำาหรบเปลยนพลงงานแสงใหเปนพลงงานไฟฟา เรยกวา Solar Photovoltaic Cell หรอ Solar Cell นนเอง

เซลลแสงอาทตย (Solar Cell)      

เซลลแสงอาทตย (Solar Cell) เปนสงประดษฐทางอเลคทรอนกสทสรางจากสารกงตวนำา ซงสามารถเปลยนพลงงานแสงอาทตย (หรอแสงจากหลอดไฟ) เปนพลงงานไฟฟาไดโดยตรง ไฟฟาทไดนนจะเปนไฟฟากระแสตรง (DC) จดวาเปนแหลงพลงงานทดแทนชนดหนง ทสะอาดและไมสรางมลภาวะใดๆ ขณะใชงาน

Page 7: Solar Photo Voltaic

วตถทใชผลตเซลลแสงอาทตย

        วสดสำาคญทใชผลตเซลลแสงอาทตยในปจจบน คอ ซลคอน (Si) ซงเปนสารชนดเดยวกบทใชทำา Chip ในคอมพวเตอรและ อปกรณอเลคทรอนคส ซลคอน (Si) เปนสารทไมมพษ ราคาถก และ มมากเปนอนดบ 2 ในโลก พบอยในรปสารประกอบ พบมากในทราย หรอหนควอทไซต (SiO2)       ขอเสยของ Si : การทำาใหบรสทธ และอยในรปสารทพรอมจะทำาเซลลฯ มราคาแพง และ แตกหกงายในขบวนการผลต

การแบงประเภทเซลลแสงอาทตย

ประเภทของเซลลแสงอาทตยสามารถแบงไดตามวสดทนำามาผลตเซลล โดยแยกออกเปน 2 กลมใหญๆ คอ 1. เซลลททำาจากซลคอน สามารถแบงออกเปนกลม Crystaline group และ Amorphous group2. เซลลททำาจากสารกงตวนำา 2 หรอ 3 ธาต

ประเภทของเซลลแสงอาทตยในปจจบน

Page 8: Solar Photo Voltaic

การผลตเซลลแสงอาทตยแบบตางๆ

การผลตเซลลแสงอาทตยแบบผลกเดยว       ขบวนการผลตเรมจากการนำาเอาซลคอนซงผานการทำาใหเปนกอนทมความบรสทธสงมาก (99.999%) ไปหลอมละลายทอณหภมสงถง 1,500 oC เพอทำาการสรางแทงผลกเดยวขนาดใหญ (เสนผานศนยกลาง 6-8 นว) จากตนผลก (seed crystal) ดวยการ ดงผลก คณภาพของผลกเดยวจะสำาคญมากตอคณสมบตของเซลลแสงอาทตย          ตอไปกจะนำาแทงผลกเดยวนไปตดเปนแผนๆ เรยกวา เวเฟอร หนาประมาณ 300 ไมโครเมตร และขดความเรยบของผว จาก นนกจะนำาไปเจอสารทจำาเปนในการทำาใหเกดเปน p-n junction ขนบนแผนเวเฟอร ดวยวธการ Diffusion ทอณหภมระดบ 1000 oC หลงจากนนกเปนขนตอนการทำาขวไฟฟาเพอนำากระแสไฟออกใช กเปนการเคลอบฟลมผวหนาเพอปองกนการสะทอนแสงใหนอย ทสด ในขนตอนนจะไดเซลลทพรอมใชงาน แตเนองจากในการใชงานจรง เราจะนำาเซลลแตละเซลลมาตออนกรมกนเพอเพมแรง เคลอน

Page 9: Solar Photo Voltaic

ไฟฟาใหไดตามตองการ หลงจากนนกนำาไปประกอบเขาแผงโดยใชกระจกเปนเกราะปองกนแผนเซลล และใชซลโคน และ อวเอ (Ethelele Vinyl Acetate) ชวยปองกนความชน

การผลตเซลลแสงอาทตยแบบผลกรวม        เซลลแสงอาทตยแบบผลกรวม ไดถกพฒนาขนเพอแกปญหาตนทนสงของแบบผลกเดยว ซลคอนแบบผลกรวมกคอ การนำาเอา ซลคอนบรสทธมาหลอมในเบาใหเปนแทง แลวปลอยใหเยนตวลงชา ๆ หลงจากนนนำามาตดเปนแผนๆ เรยกวา เวเฟอร หนาประมาณ 300-400 ไมโครเมตร แลวนำาไปทำา p-n junction ตอไป

Page 10: Solar Photo Voltaic

 การผลตเซลลแสงอาทตยแบบอะมอรฟส       เซลลแสงอาทตยแบบอะมอรฟส มวธการผลตทตางจากแบบผลกโดยสนเชง โดยจะเปนลกษณะของแผนฟลมบาง ไมใชเวเฟอร โดยเราจะสรางแผนฟลมบางของซลคอนบนแผนฐานรอง โดยใชเทคนคทเรยกวา CVD (Chemical Vapor Deposition) ซงจะม ระบบนำากาซทมซลคอนตดอย เชน กาซไซเรน (SiH4) ผานเขาไปในทอสญญากาศ และตรงบรเวณทวางแผนฐานรองกจะมการกระตน เชน โดยพลาสมา เพอสงพลงงานใหซลคอนแยกตวออกจากกาซเขาไปจบตวกนบนแผนฐานรอง โดยสวนใหญจะเปน แกว สเตนเลส หรอพลาสตก ซงไดทำาการเคลอบชนตวนำาโปรงแสงไวกอน โดยมอณหภมบนแผนฐานรองประมาณ 200-300 oC ซลคอนจะทบถม สะสมบนแผน เกดเปนอะมอรฟสซลคอน ในขนตอนนหากเราใสกาซทม Boron เชน B2H6 เขาไปดวย เรากจะไดแผนฟลมทเปนอะ มอรฟสซลคอนชนด p และถาหากใสกาซทม phosphate เชน PH3 เรากจะไดแผนฟลมทเปนอะมอรฟสซลคอนชนด n ซงจะเหนได วา ดวยวธนเราสามารถควบคมการไหลของกาซเพอสรางใหเกดชนของ pin อะมอรฟสซลคอนขนไดอยางคอนขางงายดาย หลงจากได โครงสราง pin แลว เรากจะสรางสวนของขวไฟฟา ใหเสรจเปนเซลลแสงอาทตย       

Page 11: Solar Photo Voltaic

ขบวนการผลตเซลลแสงอาทตยแบบ Amorphous Silicon

ขบวนการผลตเซลลแสงอาทตยแบบ Amorphous Si Solar Cell (Glass Substrate)

Page 12: Solar Photo Voltaic

ขบวนการผลตเซลลแสงอาทตยแบบ Amorphous Si Solar Cell (Film Substrate)หลกการทำางานของเซลลแสงอาทตย1.

n type ซลคอน ซงอยดานหนาของเซลล คอ สารกงตวนำาทไดการโดปป งดวยสารฟอสฟอรส มคณสมบตเปนตวใหอเลกตรอนเมอรบพลงงานจากแสงอาทตย n type ซลคอน คอสารกงตวนำาทไดการโดปป งดวยสารโบรอน ทำาใหโครงสรางของอะตอมสญเสอเลกตรอน (โฮล) เมอรบพลงงาน จากแสงอาทตยจะทำาหนาทเปนตวรบอเลกตรอน เมอนำาซลคอนทง 2 ชนด มาประกบตอกนดวย pn junction จงทำาใหเกดเปน เซลลแสงอาทตย ในสภาวะทยงไมมแสงแดด n type ซลคอนซงอยดานหนาของเซลล สวนประกอบสวนใหญพรอมจะใหอเลกตรอน แตกยงมโฮลปะ ปนอยบางเลกนอย ดานหนาของ n type จะมแถบโลหะเรยกวา Front Electrode ทำาหนาทเปนตวรบอเลกตรอน สวน p type ซลคอนซงอยดานหลงของเซลล โครงสรางสวนใหญเปนโฮล แตยงคงมอเลกตรอนปะปนบางเลกนอย ดานหลงของ p type ซลคอนจะมแถบโลหะเรยกวา Back Electrode ทำาหนาทเปนตวรวบรวมโฮล2.

Page 13: Solar Photo Voltaic

เมอมแสงอาทตยตกกระทบ แสงอาทตยจะถายเทพลงงานใหกบอเลกตรอนและโฮล ทำาใหเกดการเคลอนไหว เมอพลงสงพอทงอ เลกตรอนและโฮลจะวงเขาหาเพอจบคกน อเลกตรอนจะวงไปยงชน n type และโฮลจะวงไปยงชน p type

3.

อเลกตรอนวงไปรวมกนท Front Electrode และโฮลวงไปรวมกนท Back Electrode เมอมการตอวงจรไฟฟาจาก Front Electrode และ Back Elec trode ใหครบวงจร กจะเกดกระแสไฟฟาขน เนองจากทงอเลกตรอนและโฮลจะวงเพอจบคกน

ความยาวคลนแสงทใชกบเซลลแสงอาทตย       สำาหรบแสงทจะใชกบเซลลแสงอาทตยไดนน ขอใหมชวงความยาวคลนทเหมาะสมกบชนดของสารกงตวนำาทมาทำาเซลล กจะ ทำาใหเกดกระแสไฟฟาขนได นนกหมายความวา ไมจำาเปนตองเปนแสงอาทตยอยางเดยว แสงจากแหลงตาง ๆ ในชวตประจำาวนก สามารถใชได อยางไรกตามนอกจากชวงพลงงานของแสงแลว ความเขมของแสงกเปนสงสำาคญ ถาความเขมไมพอจำานวนประจท เกดกจะไมมากพอทจะนำามาใชงานจรงได แสงจนทรนนทง ๆ ทจรงกคอแสงสะทอนจากดวงอาทตย นาจะใชงานได แตเพราะความ เขมของแสงจนทรบนผวโลกออนมาก จงนำามาใชงานไมได

Page 14: Solar Photo Voltaic

 กราฟดานลางแสดงใหเหนถงขอมลเกยวกบความไวตอแสงในการเกดประจของเซลลแสงอาทตยแบบ Amorphous Silicon (a-Si) และ Crystaline Silicon (C-Si)

เซลลแสงอาทตยแบบ Amorphous Silicon (a-Si) นนมประสทธภาพดในชวงความยาวคลนสน(พลงงานสง) ของแสงอาทตย สวนเซลลแสงอาทตย แบบ Crystaline Silicon (C-Si) นนจะตอบสนองแสงในชวงความยาวคลนคอนขางกวาง โดยมประสทธภาพด ในชวงความยาวคลนยาว (พลงงานตำา) ของแสงอาทตย        นอกจากน ขอยกตวอยางของแสงจากหลอดไฟนออนและหลอดไฟทงสเตน สำาหรบแสงจากหลอดไฟนออน จะมคาความยาว คลนในชวงคลนสนของดวงอาทตยนน ทำาใหเซลลแสงอาทตยแบบ Amorphous Silicon (a-Si) นนจะใหประสทธภาพทดกวา Crys- taline Silicon (C-Si) สวนในกรณหลอดไฟทงสเตนนน จะมชวงความยาวคลนคอนขางกวางและคาความเขมของ spectrum จะ มคาสงในชวงทเซลลแสงอาทตยแบบ Crystaline Silicon สามารถรบได ทำาใหเซลลแสงอาทตยแบบ Crystaline Silicon (C-Si) จะใชงานไดดกวา

Page 15: Solar Photo Voltaic

สวนประกอบของเซลลแสงอาทตย

       แรงเคลอนไฟฟาทผลตขนจากเซลลแสงอาทตยเพยงเซลลเดยวจะมคาตำามาก การนำามาใชงานจะตองนำาเซลลหลาย ๆ เซลล มาตอกนแบบอนกรมเพอเพมคาแรงเคลอนไฟฟาใหสงขน เซลลทนำามาตอกน

Page 16: Solar Photo Voltaic

ในจำานวนและขนาดทเหมาะสมเรยกวา แผงเซลลแสง อาทตย (Solar Module หรอ Solar Panel)       การทำาเซลลแสงอาทตยใหเปนแผงกเพอความสะดวกในการนำาไปใชงาน ดานหนาของแผงเซลล ประกอบดวย แผนกระจกท มสวนผสมของเหลกตำา ซงมคณสมบตในการยอมใหแสงผานไดด และยงเปนเกราะปองกนแผนเซลลอกดวย แผงเซลลจะตองมการ ปองกนความชนทดมาก เพราะจะตองอยกลางแดดกลางฝนเปนเวลายาวนาน ในการประกอบจะตองใชวสดทมความคงทนและปอง กนความชนทด เชน ซลโคนและ อวเอ (Ethelele Vinyl Acetate) เปนตน เพอเปนการปองกนแผนกระจกดานบนของแผงเซลล จง ตองมการทำากรอบดวยวสดทมความแขงแรง แตบางครงกไมมความจำาเปน ถามการเสรมความแขงแรงของแผนกระจกใหเพยงพอ ซงกสามารถทดแทนการทำากรอบไดเชนกน ดงนนแผงเซลลจงมลกษณะเปนแผนเรยบ (laminate) ซงสะดวกในการตดตง

การใชเซลลแสงอาทตยในประเทศไทย

ประเทศไทยไดเรมมการใชงานจากเซลลแสงอาทตย เมอป พ.ศ. 2519 โดยหนวยงานกระทรวงสาธารณสข และมลนธแพทยอาสาฯ มจำานวนประมาณ 300 แผง แตละแผงมขนาด 15/30 วตต และนบเปนครงแรกทไดมนโยบายและแผน ระดบชาตดาน เซลลแสง

Page 17: Solar Photo Voltaic

อาทตย บรรจลงใน แผนพฒนาฯ ฉบบท 4 (พ.ศ. 2520-2524) การตดตงแผงเซลลแสงอาทตย ไดตดตง ใชงาน อยาง จรงจง ในปลายปของ แผนพฒนาฯ ฉบบท 6 (พ.ศ. 2530-2534) โดยม กรมพฒนาและสงเสรมพลงงาน กรมโยธาธการ การไฟฟาสวนภมภาค และการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย ทเปนหนวยงานหลก ในการนำาเซลลแสงอาทตยใชผลตพลงงานไฟฟา เพอใชงานในดานแสงสวาง ระบบโทรคมนาคม และเครองสบนำา

ขอมลของการตดตงเซลลแสงอาทตย เพอใชงานในประเทศไทย จนถงป พ.ศ. 2540 มหนวยงานตางๆ ไดตดตง เซลล ขนสาธตใชงานในลกษณะตางๆ รวมกนแลวประมาณ 3,734 กโลวตต ลกษณะการใชงาน จะเปนการตดตงใชงานใน พนททหางไกล เปนสถานเตม ประจแบตเตอร 39% ระบบสอสารหรอสถานทวนสญญาณ ของ องคการโทรศพทแหงประเทศไทย 28% ระบบสบนำาดวยพลงงานแสงอาทตย 22% ระบบไฟฟาหมบานทหางไกล 5% และ สดสวนทเหลอจะตดตงใน โรงเรยนประถมศกษา สาธารณสข และ ไฟสญญาณไฟกระพรบ

การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย (กฟผ.) ไดตดตงเซลลแสงอาทตย มาตงแตป พ.ศ. 2521 เพอใชงานในกจการตางๆ ของ กฟผ. ปจจบนตดตงใชงานไปแลว ประมาณ 70 กโลวตต โดย กฟผ. ไดทำาการสาธตการผลตไฟฟา โดยใช เซลลแสงอาทตย รวมกบพลงงานชนดอนๆ เชน พลงนำา พลงงานลม แลวสงพลงงานทผลตไดเขาระบบจำาหนายของการไฟฟาภมภาคตอไป กฟผ. ยงไดสาธตการผลตไฟฟา จากเซลลแสงอาทตย โดยไมใชแบตเตอรในระบบ บานแสงอาทตย เปนหลงแรกของประเทศไทย ตงอยในบรเวณ สถานพลงงาน แสงอาทตยสนกำาแพง หมบานสหกรณ 2 อ. สนกำาแพง จ.เชยงใหม โดยทำาการตดตงแผงเซลลแสงอาทตยจำานวน 44 แผง รวมกำาลงการผลต 2.5 กโลวตต

Page 18: Solar Photo Voltaic

ระบบผลตและจำาหนายไฟฟาจากแผงเซลลแสงอาทตย บนหลงคาบาน

คอ เซลลแสงอาทตย ทมขนาดรวมกน ไมนอยกวา 3 กโลวตต ตดตงบนหลงคาบาน หรอพนททเหมาะสม ในการรบแสงอาทตย ไดตลอดวนแผงเซลลแสงอาทตย จะทำาการผลตไฟฟากระแสตรง (DC) ซงจะถกแปลง ใหเปนไฟฟากระแสสลบ (AC) ผานเครองแปลงไฟ (GRID CONNECTED INVERTER) ทเชอมตอ กบระบบสายสง ของการไฟฟาฯ โดยมมเตอรคอยควบคม จำานวนหนวยของไฟฟา ทผลตไดจากแผงเซลลแสงอาทตย ทจำาหนาย ไปยงระบบสายสง ทงน เพอใหเจาของบาน มสวนชวยในการผลตไฟฟา จากแผงเซลลแสงอาทตย ใชเองภายในบาน และขายสวนเกน ใหกบการไฟฟาฯ ในลกษณะ ของการแลกเปลยนหนวยไฟฟา

ขนตอนการทำางานของระบบผลตและจำาหนายไฟฟา จากแผงเซลลแสงอาทตย บนหลงคาบาน

การใชพลงงานภายในบาน ทตดตงระบบผลตไฟฟา พลงงานแสงอาทตยนน จะสามารถแบงได เปน 2 กรณ

Page 19: Solar Photo Voltaic

กรณท 1 การใชไฟฟาของบาน นอยกวาพลงงานไฟฟา ทผลตได จากแผงเซลลแสงอาทตยเมอปรมาณไฟฟา ทผลตได จากแผงเซลลแสงอาทตย มมากกวา ความตองการใชไฟฟาในบาน ไฟฟาสวนทเหลอ จะถกจายเขาสสายสง ของการไฟฟาฯ ซงจะจาย ผานมาตรวดไฟฟา ทจะทำาการ ตดตงเพมขน ซงจะเรยกวา มเตอรขาย เพอแสดงคา ปรมาณไฟฟาทผลตได ขายเขาสสายสงของ ทางการไฟฟาฯ

กรณท 2 การใชไฟฟาของบาน มากกวาพลงงานไฟฟา ทผลตได จากชดแผงเซลลแสงอาทตยเมอปรมาณไฟฟาทผลตได จากแผงเซลลแสงอาทตย มปรมาณนอยกวา ความตองการ ในการ ใชไฟฟาภายในบาน ไฟฟาสวนทผลตได จากชดแผงเซลลแสงอาทตย จะถกนำาไปจายใหกบ อปกรณไฟฟาภายในบาน พรอมกนกบไฟฟา ทสงมาจากสายสง ซงเปนผลทำาให สามารถลดปรมาณไฟฟา ทจะตองซอจากสายสง ของการไฟฟาฯลงได

สวนประกอบอปกรณทสำาคญ ของระบบผลตและจำาหนายไฟฟา จากแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาบาน

1. แผงเซลลแสงอาทตย (Photovoltaic Array) ขนาดไมนอยกวา 3 กโลวตต

2. เครองแปลงกระแสไฟฟา ชนดเชอมตอสายสง (Grid connected inverter)

3. มเตอรซอ และขายไฟฟา (Production kWh meter, Export kWh meter)

4. โครงสราง ยดแผงเซลลแสงอาทตย (Support structure)5. สายไฟฟา และอปกรณเชอมตอระบบ (Wiring and accessories)

สมรรถนะของระบบ     ปรมาณของพลงงานทผลตไดใน 1 วน จากเซลลแสงอาทตยจะขนอยกบสภาวะอากาศและฤดกาลเพอทจะ ตดปญหาความยงยาก

Page 20: Solar Photo Voltaic

ตาง ๆ ในการคำานวณหาสมรรถนะของระบบนนควรใชปรมาณพลงงานไฟฟาเฉลย ทผลตในเวลา 1 ป ซงมหนวยเปนกโลวตต - ชวโมง (kWh) หนวยหรอหนวย (Unit) ซงเหมอนกบการวดปรมาณการใชไฟฟาตามบานเรอนทวไปผลผลต ทไดในรอบปขนอยกบ 3 องคประกอบดงน     1. ปรมาณพลงงานแสงอาทตย (Insolation) ปรมาณพลงงานแสงอาทตยทตกกระทบบนแผงเซลลแสงอาทตยในรอบป (Annual insolation) จะขนอยกบตำาแหนงทตงทางภมศาสตรของพนทมมเอยงขอ งแผงและทศทางทเบยงเบนจากทศใต      2. อณหภมของเซลลแสงอาทตยในขณะทำางานเปนตวแปรตวหนงทสง ผลกระทบตอกำาลงผลตของเซลลแสงอาทตยโดยทวไปประสทธภาพของ เซลลจะลดลง 0.5 % เมออณหภมเพมขน 1 องศา     3. ประสทธภาพของระบบ (Electrical conversion efficiency) ระบบเซลลแสงอาทตยสวนใหญประกอบไปดวยชดแผงเซลลแสงอาทตย อปกรณตอเชอมและเครองแปลงกระแสดงนนประสทธภาพของระบบ จงขนอยกบคณภาพของอปกรณดงกลาว

ขอดของพลงงานแสงอาทตย

     ในอดตการผลตไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยมราคาแพงมาก แตเนองจากปจจบนราคาของเซลลแสงอาทตยไดลดลงมาอยางมาก

Page 21: Solar Photo Voltaic

และมแนวโนมวาจะลดลงอกเรอย ๆ เพราะประชาชนโดยทวไปไดตระหนกถงสภาวะแวดลอมเปนพษเนองจากการใชเชอเพลงบรรพชวนในการผลตพลงงานจงหนมาใชเซลลแสงอาทตยเพมขนเรอย ๆ การผลตไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยมจดเดนทสำาคญแตกตาง จากวธอนหลายประการดงตอไปน 1. ไมมชนสวนทเคลอนไหวในขณะทใชงานจงทำาใหไมม มลภาวะทางเสยง 2. ไมกอใหเกดมลภาวะเปนพษจากขบวนการผลตไฟฟา 3. มการบำารงรกษานอยมากและใชงานแบบอตโนมตไดงาย 4. ประสทธภาพคงทไมขนกบขนาดจากเซลลแสงอาทตย ขนาด 33 เมกะวตต หรอ 165,000 กโลวตตชวโมงถาตองการผลตจากพลงงานแสงอาทตยทงหมดจำาเปนตองใช 5. ผลตไฟฟาไดทกมมโลกแมบนเกาะเลก ๆ กลางทะเลบนยอดเขาสงและในอวกาศ 6. ไดพลงงานไฟฟาโดยตรงซงเปนพลงงานทนำามาใชไดสะดวกทสด เพราะการสงและการ เปลยนพลงงานไฟฟา

ขอเสยของพลงงานแสงอาทตย

1. คาใชจายในการตดตง และอปกรณในการตดตง ราคาคอนขางแพง

2. ขนอยกบสภาวะภมอากาศ

Page 22: Solar Photo Voltaic

เอกสารอางอง     1. 21 AD Architecture Digest for the 21th Century "PHOTOVOLTAICS" Oxford Brookes University , sponsored by BP , Solar25 p.     2. "Solar Energy Utilization Technology" , New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), Solar Energy Department , 31 p     3. Solar Photovoltaic Power Generation Using PV Technology , Vol. 1 , The Technology , ASIAN Development Bank finances study , 62 p.

4. ขอเสนอโครงการสาธตระบบผลตและจำาหนายไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยบนหลงคาบาน ของการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย ยนขอรบทนจากกองทนเพอสงเสรมการอนรกษพลงงาน 5. เอกสารเผยแพร ชด สาระนารเกยวกบการอนรกษพลงงาน "เซลลแสงอาทตย" ของสำานกงานคณะกรรมการนโยบายพลงงานแหงชาต 6. การศกษาแนวทางและหลกเกณฑในการกำาหนดนโยบายในการใหการสนบสนนการใชเซลลแสงอาทตย ของศนยวจยและฝกอบรมพลงงานแสงอาทตย   มหาวทยาลยนเรศวร เสนอตอสำานกงานคณะกรรมการนโยบายพลงงานแหงชาต 7. เอกสารเผยแพรกรมพฒนาและสงเสรมพลงงาน "พลงงานจากแสงอาทตย" 8. สำานกงานคณะกรรมการนโยบายพลงงานแหงชาต วารสาร

Page 23: Solar Photo Voltaic

นโยบายพลงงาน ฉบบท 41 เดอนกรกฎาคม-กนยายน 2541 http://www.nepo.go.th/