การใช้พลังงานทดแทนจากแสงอาทิตย์มาผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้าด้วยระบบโซล่าเซลล์นั้น กำลังเป็นเทรนด์ยอดนิยมเป็นอย่างมากในยุคปัจจุบัน เพราะนอกจากจะเป็นทางเลือกที่ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายแล้ว ยังสามารถมีไฟฟ้าใช้ได้ตลอดเวลาทั้งกลางวันกลางคืน

แต่สำหรับใครที่สนใจลงทุนติดตั้งระบบโซล่าเซลล์ ควรรู้ไว้ก่อนว่าจริงๆ แล้วโซล่าเซลล์มีกี่ระบบ ระบบไหนที่เหมาะกับการใช้งานมากที่สุด โดยระบบที่ได้รับความนิยมนั้นมีทั้งระบบ on grid, off-grid และ hybrid วันนี้เรามีข้อมูลดีๆ มาฝากกัน เพื่อประกอบการพิจารณาว่าควรติดตั้งระบบโซล่าเซลล์แบบไหน และเลือกแบบไหนถึงจะเหมาะสมต่อการใช้งานที่สุด เพื่อให้คุ้มค่าต่อการลงทุน

โซล่าเซลล์ระบบออนกริด (On Grid)

ระบบ on grid คือระบบโซล่าเซลล์ที่เชื่อมสายส่งเข้ากับการไฟฟ้าที่ใช้งานในบ้าน โดยมีแผงโซล่าเซลล์ในการให้กำเนิดไฟฟ้า จากนั้นก็จะส่งเข้าสู่อินเวอร์เตอร์ (Inverter) เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ สำหรับใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ภายในบ้าน โดยระบบออนกริดจะเหมาะสำหรับใช้งานในเวลากลางวันมากกว่า ส่วนในเวลาการคืนที่ไม่มีพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ ก็จะสลับมาใช้ไฟฟ้าจากการไฟฟ้านั่นเอง

ข้อดีของโซล่าเซลล์ระบบออนกริด (On Grid solar cell)

การใช้ไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ระบบออนกริด เป็นระบบที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก มีข้อดีดังนี้

1. มีไฟฟ้าใช้ตลอดเวลา เพราะมีแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าจากทั้ง 2 ทาง คือ จากระบบโซล่าเซลล์และใช้ไฟจากการไฟฟ้าโดยตรง
2. ช่วยประหยัดเงิน ช่วยลดค่าไฟฟ้าภายในบ้าน
3. หากสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้มาก ผู้ใช้โซล่าเซลล์สามารถสร้างรายได้ ด้วยการขายไฟฟ้าคืนให้กับทางการไฟฟ้าได้เช่นกัน แต่ในกรณีนี้จะต้องทำสัญญาซื้อขายกับการไฟฟ้าก่อน
4. ค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงรักษาไม่สูง
5. ไม่จำเป็นต้องมีแบตเตอรี่สำรองไฟ

ข้อจำกัดของโซล่าเซลล์ระบบออนกริด (On Grid)

แม้การใช้ไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ระบบออนกริดจะมีข้อดีมากมายก็ตาม แต่ก็ยังมีข้อจำกัด ดังนี้

1.  ระบบออนกริด จะไม่สามารถใช้งานในเวลากลางคืน หรือช่วงเวลาที่มีแสงอาทิตย์น้อยได้
2.  เมื่อไฟจากการไฟฟ้าดับหรือตัดไป ตัวอินเวอร์เตอร์ก็จะหยุดทำงาน ไม่จ่ายไฟไปที่สายส่ง ทั้งนี้ เพื่อเป็นการป้องกันไฟฟ้าดูดเพื่อความปลอดภัย

ระบบออนกริด (On Grid) เหมาะกับการใช้งานแบบไหน

ระบบออนกริดเหมาะกับการใช้งานในช่วงเวลากลางวัน ดังนั้น จึงเหมาะกับการใช้งานบ้านเรือนทั่ว ๆ ไป ออฟฟิศสำนักงาน โรงเรือน โรงงาน โรงเรียน มหาวิทยาลัย หรืออาคารต่างๆ ที่ใช้งานในเวลากลางวันเป็นส่วนใหญ่ เรียกว่าโดยเฉพาะบ้านเรือนที่ใช้ไฟเป็นจำนวนมากในเวลากลางวัน ระบบนี้ก็เหมาะสมเพราะจะช่วยลดค่าไฟ ประหยัดงบประมาณได้เป็นอย่างมาก

 on grid solar cell ในแต่ละฤดูทำงานอย่างไร

โซล่าเซลล์ระบบออนกริดมีการทำงานในแต่ละฤดูที่แตกต่างกันโดยเฉพาะในฤดูฝน ประสิทธิภาพในการใช้งานอาจจะด้อยกว่าการใช้งานในฤดูร้อนหรือฤดูหนาวที่มีแสงแดดจัดกว่า สำหรับปัญหาที่หลายๆ คนกังวลว่าช่วงฤดูฝนที่ฝนตกหนักๆ จะมีผลให้แผงระบบโซล่าเซลล์ชำรุดเสียหายหรือไม่ ก็ต้องบอกเลยว่าถึงแม้ว่าฝนตกหนักก็ไม่มีปัญหาเช่นกัน เพราะระบบโซล่าเซลล์ที่มีคุณภาพส่วนใหญ่ จะถูกออกแบบมาให้กันน้ำกันฝุ่นตามมาตรฐานการป้องกันฝุ่นและน้ำ (Ingress Protection Ratings) ได้เป็นอย่างดีอยู่แล้ว

อีกหนึ่งปัญหาในฤดูฝนที่หลายคนเป็นกังวลก็คือเรื่องฟ้าผ่า บอกเลยว่าไม่มีปัญหาเช่นเดียวกัน เพราะแผงโซล่าเซลล์ไม่ได้ผลิตขึ้นมาจากวัสดุนำไฟฟ้า ไม่เป็นสายล่อฟ้าที่จะล่อให้ฟ้าผ่าลงหลังคาบ้านอย่างแน่นอน โดยเฉพาะหากเป็นระบบโซล่าเซลล์ที่มีคุณภาพ จะช่วยเสริมความมั่นใจ ด้วยการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าแลบ ฟ้าผ่า ฯลฯ มาพร้อมเช่นกัน

โซล่าระบบออฟกริด (Off Grid)

โซล่าเซลล์ระบบ Off Grid คือ ระบบอิสระที่สามารถผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์มาใช้งาน โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าภูมิภาค หรือการไฟฟ้านครหลวง ผู้ใช้งานสามารถใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงระบบโซล่าเซลล์ได้โดยตรง เช่น ไฟทางเดิน ไฟปั๊มน้ำ หรือไฟภายในอาคารบ้านเรือน แต่เนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ผลิตจากโซล่าเซลล์ระบบ Off Grid คือ ไฟฟ้ากระแสตรง จึงต้องเลือกใช้กับอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าที่สามารถรับไฟฟ้ากระแสตรงได้ หรือต้องใช้อินเวอร์เตอร์ (inverter) เพื่อช่วยแปลงไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ สำหรับใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปนั่นเอง

โซล่าเซลล์ระบบออฟกริด (Off Grid) ทำงานอย่างไร

การทำงานของระบบออฟกริดมีจุดเด่นตรงที่ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบไฟฟ้าจากการไฟฟ้ามาช่วย เป็นระบบอิสระที่สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้โดยตรง คือ แปลงพลังงานแสงอาทิตย์จากแผงโซล่าเซลล์ตรงเข้าสู่เครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วๆ ไปในอาคารบ้านเรือนได้เลย แต่ต้องเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่สามารถรองรับกระแสไฟตรงได้เท่านั้น การใช้งานในระบบ off grid ยังแบ่งออกเป็น 2 แบบด้วยกัน คือ

แบบที่ 1 ใช้งานโดยที่ไม่ใช้แบตเตอรี่ ลักษณะการใช้งาน คือ เมื่อได้รับแสงอาทิตย์ แผงระบบโซล่าเซลล์จะเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า แล้วส่งตรงเพื่อต่อเข้ากับเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อใช้งานได้เลย แต่จะใช้งานได้เฉพาะเวลากลางวันที่มีแสงอาทิตย์เท่านั้น และจะไม่มีระบบเก็บสำรองไฟไว้ใช้ การใช้งานระบบนี้ยังต้องแยกอีกด้วยว่า จะต่อเข้าไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) หรืออุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current) โดยจะต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติมในการแปลงกระแสไฟฟ้า ดังนี้

•       เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) จำเป็นต้องมีอุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้า ที่เรียกกันว่าอินเวอร์เตอร์ (Inverter) เพื่อแปลงจากไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อสามารถใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน แต่ปัญหาในการแปลงกระแสไฟนั้น จะทำให้กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ลดประสิทธิภาพลงไปบางส่วน
•       เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current) เป็นระบบที่สามารถส่งตรงไปใช้งานได้เลย โดยไม่ต้องผ่านเครื่องแปลง หรืออินเวอร์เตอร์ ทำให้สามารถนำไฟฟ้าที่ผลิตได้มาใช้งานอย่างคุ้มค่า

แบบที่ 2 ใช้งานโดยใช้แบตเตอรี่ ลักษณะการใช้งาน คือ การนำกระแสไฟฟ้าที่ได้รับมาจากแผงระบบโซล่าเซลล์ มาเก็บสำรองไว้ในแบตเตอรี่ก่อน จุดเด่นของระบบนี้ทำให้มีไฟฟ้าสำรอง หรือสามารถใช้ไฟฟ้าในเวลากลางคืนได้ ส่วนการนำไฟฟ้าที่ได้ออกมาใช้งานนั้น สามารถเลือกได้เช่นกันว่าจะจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟกระแสตรงหรือเครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ โดยเลือกได้ดังนี้

•       การใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสตรง สามารถใช้งานได้เลย เป็นระบบการใช้งานที่คุ้มค่า เพราะไม่มีการลดประสิทธิภาพของกำลังไฟจากการแปลงกระแสไฟฟ้าลงไป แต่ต้องเลือกใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ไฟกระแสตรงได้เท่านั้น
• ·        การใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ จะเป็นการใช้งานที่เหมือนกับระบบใช้งานโดยไม่ใช้แบตเตอรี่นั่นเอง คือ ต้องใช้อินเวอร์เตอร์ในการช่วยแปลงไฟ จากไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ก่อนที่จะนำมาใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน

ข้อดีของโซล่าเซลล์ระบบออฟกริด (Off Grid)

1. สามารถมีไฟฟ้าสำรอง หรือมีไฟฟ้าไว้ใช้งานได้ในเวลากลางคืน หรือในยามฉุกเฉิน เช่น ไฟดับ ไฟตก ฯลฯ ได้
2. การติดตั้งระบบออฟกริดส่วนใหญ่ จะใช้อุปกรณ์ที่มีราคาไม่แพง และหาซื้อได้ง่าย
3. สามารถติดตั้งระบบนี้เพื่อใช้งานได้เองเลย โดยไม่ต้องทำเรื่องขออนุญาตจากการไฟฟ้า

ข้อจำกัดของโซล่าเซลล์ระบบออฟกริด (Off Grid)

1. เครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ส่วนระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริดจะเป็นการผลิตไฟฟ้ากระแสตรง จึงต้องใช้อินเวอร์เตอร์ในการแปลงกระแสไฟฟ้าก่อนใช้งาน
2. ไม่สามารถขายไฟฟ้าที่ผลิตได้คืนให้กับการไฟฟ้า เมื่อประจุแบตเตอรี่เต็มหรือไม่ได้ใช้ไฟฟ้า ไฟฟ้าที่ผลิตได้จะสูญเปล่า
3. ระยะเวลาการคืนทุนไม่มีความแน่นอน ถ้าใช้แบตเตอรี่ก็จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแบตเตอรี่ทุก ๆ 5-10 ปี

ระบบ off grid เหมาะกับการใช้งานแบบไหน

อย่างที่ได้บอกไปแล้วว่า ระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริดคือการผลิตไฟฟ้าแบบอิสระ ที่มีการสำรองพลังงานเก็บไว้ในแบตเตอรี่ แล้วค่อยนำไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มาใช้งาน ทำให้สามารถใช้ไฟฟ้าได้ในเวลากลางคืน ในยามฉุกเฉิน หรือใช้ผลิตไฟฟ้าในสถานที่ที่ไม่มีไฟฟ้าเข้าถึง หรือสถานประกอบการ โรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ที่ต้องมีการสำรองไฟไว้ใช้งานอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา

โซล่าระบบไฮบริด (Hybrid)

ระบบโซล่าเซลล์แบบผสม หรือที่เรียกกันว่าโซล่าระบบไฮบริด (Hybrid System) เป็นการประยุกต์เอานวัตกรรมของโซล่าเซลล์ทั้งสองระบบข้างต้น คือ โซล่าเซลล์ระบบออนกริด (On Grid) กับโซล่าเซลล์ระบบออฟกริด (Off Grid) มารวมกันนั่นเอง ทำให้ผู้ใช้งานสามารถใช้ไฟฟ้าได้โดยตรงจากแผงโซล่าเซลล์ ทั้งไฟฟ้าสำรองจากแบตเตอรี่ที่เก็บไฟจากโซล่าเซลล์ และจากการไฟฟ้าระบบโซล่าเซลล์แบบไฮบริด (Hybrid System) จึงมีจุดเด่นตรงที่สามารถมีไฟฟ้าใช้ได้แบบต่อเนื่องตลอดเวลานั่นเอง

โซล่าเซลล์ระบบไฮบริด (Hybrid) ทำงานอย่างไร

การทำงานหลัก ๆ ของระบบโซล่าเซลล์แบบไฮบริด คือ เมื่อได้รับแสงอาทิตย์ ไฟฟ้ากระแสตรงจากแผงโซล่าเซลล์จะถูกส่งมายัง ไฮบริด อินเวอร์เตอร์ โดยตัวไฮบริด อินเวอร์เตอร์ จะทำหน้าที่แปลงไฟฟ้าให้เป็นกระแสสลับเชื่อมต่อกับไฟฟ้าของการไฟฟ้า และไฟฟ้าอีกขั้วจะเชื่อมต่อโดยตรงกับแบตเตอรี่ เพื่อสำรองไฟไว้ใช้งาน และเชื่อมต่อกับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน

ในเวลากลางวันเมื่อมีการผลิตไฟฟ้าจากระบบ solar cell พลังงานไฟฟ้าที่ได้จะถูกส่งผ่านระบบไฮบริด และส่งเข้าสู่เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน หรือหากผลิตกระแสไฟฟ้าได้มาก ระบบจะนำกระแสไฟฟ้าไปเก็บสำรองไว้ที่แบตเตอรี่ เพื่อสำรองไว้ใช้งานต่อไป ส่วนในกรณีที่แผงโซล่าเซลล์ผลิตไฟฟ้าไม่พอต่อการใช้งาน ระบบไฮบริดจะดึงไฟฟ้าจากการไฟฟ้า หรือดึงไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มาใช้งานได้อย่างต่อเนื่องทันที 

ในเวลากลางคืนระบบโซล่าเซลล์แบบไฮบริด สามารถตั้งค่าให้เลือกใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มาใช้งานจนหมดก่อน แล้วค่อยใช้ไฟฟ้าจากการไฟฟ้าก็ได้ หรือตั้งระบบให้ใช้ไฟฟ้าจากการไฟฟ้าสำหรับเวลากลางคืนก็ได้ โดยหากเกิดไฟฟ้าจากการไฟฟ้าขัดข้อง ระบบโซล่าเซลล์แบบไฮบริดจะดึงไฟฟ้าสำรองจากแบตเตอรี่มาใช้งานทดแทนทันที

ข้อดีของโซล่าเซลล์ระบบไฮบริด (Hybrid)

•       มีไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่องตลอดเวลา เพราะโซล่าเซลล์ระบบไฮบริดสามารถสลับพลังงานไฟฟ้ามาใช้งานได้ จากทั้งแผงโซล่าเซลล์ จากแบตเตอรี่สำรอง และไฟฟ้าจากการไฟฟ้า
•       ช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย ประหยัดค่าไฟจากการไฟฟ้า
•       สามารถนำพลังงานทดแทน หรือพลังงานสะอาดจากแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่

ข้อจำกัดของโซล่าเซลล์ระบบไฮบริด (Hybrid)

•       การติดตั้งโซล่าเซลล์ด้วยระบบไฮบริดยังมีราคาที่ค่อนข้างสูง เมื่อเทียบกับระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริด และระบบโซล่าเซลล์แบบออนกริด
•       ระยะเวลาคืนทุนค่อนข้างนานหรืออาจจะไม่คืนทุนเลย
•       โซล่าเซลล์ระบบไฮบริด ไม่สามารถขายไฟคืนให้กับการไฟฟ้าได้

โซล่าระบบไฮบริด (Hybrid) เหมาะกับการใช้งานแบบไหน

พูดง่ายๆ ว่าระบบโซล่าเซลล์แบบไฮบริด คือ ช่วยให้มีไฟฟ้าใช้อย่างต่อเนื่องตลอดเวลาทั้งกลางวันและกลางคืน เหมาะกับอาคารบ้านเรือนต่างๆ รวมไปถึงหน่วยงาน บริษัท โรงงาน โรงพยาบาล โกดัง ห้องเย็น ฯลฯ หรือสถานประกอบการที่ต้องการใช้ไฟฟ้าตลอด 24 ชั่วโมง โดยเฉพาะสถานที่ที่มีกระแสไฟฟ้าดับหรือไฟตกบ่อยๆ เพราะระบบโซล่าเซลล์แบบไฮบริดจะสามารถช่วยลดปัญหา รวมทั้งลดภาระค่าใช้จ่ายจากค่าไฟฟ้าในระยะยาวได้เป็นอย่างดี

ในยุคที่ต้นทุนการใช้ค่าไฟฟ้ามีราคาแพงมากขึ้นเรื่อยๆ ประกอบกับการใช้ไฟฟ้าของอาคารบ้านเรือน หรือสถานประกอบการต่างๆ มีปริมาณการใช้ไฟที่สูงขึ้นในอนาคต การลงทุนติดตั้งพลังงานทดแทนจากแสงอาทิตย์ เช่น ระบบโซล่าเซลล์จึงถือว่าเป็นพลังงานทางเลือกที่ตอบโจทย์ต่อการใช้ไฟฟ้าในยุคใหม่ แต่ก่อนที่จะติดตั้งระบบโซล่าเซลล์ ต้องทำความเข้าใจและศึกษาข้อมูลให้ดีก่อนว่า ระบบโซล่าเซลล์ที่จะนำมาใช้งานนั้นมีกี่ระบบ มีข้อดีข้อเสียอย่างไร และพื้นที่ของเราเหมาะกับการใช้งานแบบไหนมากกว่ากัน เพื่อจะได้เลือกใช้งานให้เกิดประโยชน์สูงสุด ใช้ไฟฟ้าได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ และคุ้มค่าต่อการใช้งาน