ปัจจุบันมนุษย์มีการใช้พลังงานไฟฟ้าด้วยแบตเตอรี่เป็นจำนวนมาก ซึ่งแบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ช่วยจัดเก็บพลังงานไว้ใช้ต่อไป จึงมีการนำแบตเตอรี่มาใช้กับอุปกรณ์และสิ่งอำนวยความสะดวกต่าง ๆ รวมไปถึงระบบไฟฟ้าภายในบ้านอย่างแบตเตอรี่โซลาเซลล์ด้วยเช่นกัน เพราะสามารถลดค่าไฟฟ้าภายในครัวเรือนและมีประโยชน์อีกมากมาย หลาย ๆ คนจึงเลือกที่จะติดตั้งแบตเตอรี่เพื่อกักเก็บพลังงานส่วนเกินไว้ใช้ บทความนี้จึงจะพามาทำความรู้จักกับแบตเตอรี่โซลาเซลล์ พร้อมบอกวิธีบำรุงรักษาเพื่อให้แบตเตอรี่โซลาเซลล์มีอายุการใช้งานที่นานขึ้น

แบตเตอรี่โซลาเซลล์คืออะไร

แบตเตอรี่โซลาเซลล์ (Solar Battery) คือ อุปกรณ์เสริมของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ภายในบ้าน ทำหน้าที่จัดเก็บไฟฟ้า โดยในระหว่างวันแผงโซลาเซลล์จะผลิตพลังงานไฟฟ้าออกมา พลังงานส่วนที่เกินจะถูกกักเก็บไว้ในแบตเตอรี่โซลาเซลล์นั่นเอง ซึ่งเป็นการสำรองพลังงานสะสมไว้เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าในตอนที่ไฟฟ้าดับ หรือแผงโซลาเซลล์ผลิตไฟฟ้าได้ไม่เพียงพอ รวมถึงในตอนกลางคืน วันที่มีฝนตก หรือมีเมฆมากด้วยเช่นกัน ทั้งนี้หากไม่ได้ติดตั้งแบตเตอรี่โซลาเซลล์ พลังงานไฟฟ้าส่วนเกินจากพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกส่งไปยังกริดที่เป็นเครือข่ายเชื่อมต่อสำหรับการจ่ายกระแสไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าคุณกำลังผลิตไฟฟ้าและนำไปจ่ายให้กับบ้านของผู้อื่นใช้แทน

ประเภทของแบตเตอรี่โซลาเซลล์

แบตเตอรี่โซลาเซลล์นั้นมีความแตกต่างและมีหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทก็จะมีข้อดี-ข้อเสียที่แตกต่างกันออกไป สามารถเลือกใช้แบตเตอรี่ตามความต้องการได้

แบตเตอรี่ตะกั่วกรด (Lead-Acid)

แบตเตอรี่ตะกั่วกรด เป็นแบตเตอรี่ที่ถูกเลือกใช้มานาน และเป็นเทคโนโลยีเดียวกันกับแบตเตอรี่ที่นิยมใช้กับยานยนต์และอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย มีความทนทานสูง ราคาไม่แพงมาก ดูแลรักษาง่าย เพราะไม่ต้องเติมน้ำกลั่น และมีค่า DoD (Depth of Discharge) ต่ำ แม้ว่าอายุการใช้งานแบตเตอรี่โซลาเซลล์ประเภทนี้มีระยะเวลาสั้นกว่าประเภทอื่น ๆ แต่ปัจจุบันก็มีการพัฒนาปรับปรุงอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด และยังคงเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพ น่าเชื่อถือได้สำหรับการใช้งานในการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ภายในบ้าน

แบตเตอรี่ลิเธียม (Lithium-Ion)

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เป็นแบตเตอรี่โซลาเซลล์ที่มีประสิทธิภาพสูง และได้รับความนิยมสูงสุดในปัจจุบัน ใช้เทคโนโลยีเดียวกันกับแบตเตอรี่สมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ไอทีต่าง ๆ จึงสามารกักเก็บพลังงานได้เป็นจำนวนมากทั้งที่มีขนาดกะทัดรัด มีการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่แรงและคงที่ ระยะเวลาในการชาร์จไฟฟ้าเต็มได้เร็ว รวมถึงมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน แต่ด้วยคุณสมบัติดังกล่าวนี้จึงทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมมีราคาแพงกว่าแบตเตอรี่โซลาเซลล์ประเภทอื่น ๆ

แบตเตอรี่นิกเกิล (Nickel-Cadmium)

แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม เป็นแบตเตอรี่ที่พบเห็นการติดตั้งได้น้อยภายในที่อยู่อาศัย แต่นิยมใช้มากที่สุดในการใช้งานในสายการบินและอุตสาหกรรม เพราะมีความทนทานสูง สามารถทนความร้อนได้เป็นอย่างดี อีกทั้งไม่ต้องการการดูแลบำรุงรักษามากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ประเภทอื่น ๆ อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมมีองค์ประกอบที่เป็นมลพิษสูง หากไม่ได้กำจัดมลพิษนั้นอย่างเหมาะสมก็อาจส่งผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมได้

แบตเตอรี่เหลว (Flow)

แบตเตอรี่เหลว เป็นแบตเตอรี่ที่มีการทำงานขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาทางเคมี โดยพลังงานจะถูกสร้างขึ้นใหม่ด้วยสารละลายอิเล็กโทรไลต์ซึ่งเป็นของเหลวที่ไหลไปมาระหว่างสองห้องภายในตัวแบตเตอรี่ ถึงแม้แบตเตอรี่เหลวจะมีประสิทธิภาพสูง สามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าได้ดี แต่พลังงานนั้นมีความหนาแน่นต่ำ นั่นหมายความว่าต้องมีถังบรรจุสารละลายอิเล็กโทรไลต์ขนาดใหญ่ เพื่อกักเก็บพลังงานให้ได้จำนวนมาก จึงทำให้แบตเตอรี่เหลวเป็นตัวเลือกที่มีราคาแพง และไม่เหมาะกับการติดตั้งใช้งานภายในครัวเรือน

ใช้แบตเตอรี่กับโซลาเซลล์ดีอย่างไร

การใช้แบตเตอรี่กับโซลาเซลล์นั้นนอกจากจะช่วยเพิ่มความเสถียรภาพของระบบพลังงานแสงอาทิตย์แล้ว ยังมีประโยชน์มากมายทั้งต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม เช่น

กักเก็บพลังงานสำรองไว้ใช้ในครัวเรือน

การที่มีแบตเตอรี่สำรองพลังงานไว้จะช่วยให้สามารถดึงพลังงานไฟฟ้ามาใช้ได้ในตอนกลางคืน และตอนที่ฝนตก หรือมีเมฆมาบดบังแสงอาทิตย์ ซึ่งแผงโซลาเซลล์จะทำงานได้ไม่เต็มที่ และรวมถึงในกรณีฉุกเฉินอย่างไฟฟ้าดับ ก็ยังมีกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่โซลาเซลล์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานจากกริดของเครือข่ายไฟฟ้า

ลดการพึ่งพาพลังงานจากโรงไฟฟ้า และประหยัดค่าไฟภายในครัวเรือน

หากอยู่ในพื้นที่ที่มีกระแสไฟฟ้าไม่เสถียรจากเครือข่ายโรงไฟฟ้า หรือเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับบ่อย การใช้แบตเตอรี่โซลาเซลล์สามารถช่วยจ่ายพลังงานเข้าไปในระบบไฟฟ้าภายในบ้านได้อย่างต่อเนื่องหลายชั่วโมง ทั้งยังช่วยลดค่าใช้จ่ายของระบบไฟฟ้าภายในบ้านอีกด้วย

เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

พลังงานไฟฟ้าจากกริดของโรงไฟฟ้า ส่วนใหญ่ถูกผลิตขึ้นจากถ่านหินและฟอสซิล ซึ่งกระบวนการผลิตเป็น Carbon Footprint ที่ทำให้โลกร้อน การใช้แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นพลังงานบริสุทธิ์นั้น จึงช่วยลดสาเหตุหนึ่งที่ทำให้โลกร้อนได้ และเพิ่มโอกาสในการใช้พลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากยิ่งขึ้น

ไม่ก่อมลพิษทั้งทางเสียงและอากาศ

กระบวนการผลิตไฟฟ้าของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ก่อให้เกิดมลพิษทางเสียงและอากาศ เพราะใช้แสงอาทิตย์มาแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและสำรองไว้ในแบตเตอรี่ จึงไม่ต้องกังวลเรื่องเสียงรบกวนเพื่อนบ้านและสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไป

แนะสิ่งที่ควรรู้ วิธีเลือกแบตเตอรี่โซลาเซลล์

การเลือกแบตเตอรี่สำหรับใช้กับโซลาเซลล์นั้นต้องพิจารณาจากปัจจัยหลายสิ่ง เพราะแบตเตอรี่โซลาเซลล์มีต้นทุนที่แตกต่างไปตามความจุของแบตเตอรี่และระดับพลังงาน จึงจำเป็นต้องศึกษาอย่างละเอียดว่าแบตเตอรี่โซลาเซลล์ทำงานอย่างไร สามารถปรับแต่งให้เหมาะกับการใช้งานภายในครัวเรือนได้หรือไม่ ไม่เช่นนั้นหากเลือกแบตเตอรี่ที่ไม่เหมาะสมมาใช้ อาจทำให้แบตเตอรี่โซลาเซลล์เสื่อมได้ไว จนต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่โซลาเซลล์หลายครั้งซึ่งจะทำให้ค่าใช้จ่ายบานปลายได้ โดยราคาแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย

• วัสดุและวิธีการผลิต
• อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ (Battery Life Cycle)
• ความจุของแบตเตอรี่ (Storage Capacity)
• ความจุที่ใช้ได้ (Usable Capacity)

แบตเตอรี่โซลาเซลล์สำหรับใช้ภายในบ้านมีหลายขนาด ตามหน่วยความจุเป็นกิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh: Kilowatt-hour) คือ ปริมาณพลังงานที่ถูกใช้ 1,000 วัตต์เป็นเวลา 1 ชั่วโมง แบตเตอรี่โซลาเซลล์ส่วนใหญ่มีความจุคงที่เริ่มต้นที่ประมาณ 2 – 14 กิโลวัตต์ชั่วโมง ทั้งยังสามารถเพิ่มความจุพลังงานได้ด้วยการสร้างโมดูลแบตเตอรี่เสริมบนระบบเพื่อเพิ่มการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

แบตเตอรี่โซลาเซลล์มีอายุการใช้งานนานเท่าไร

แบตเตอรี่โซลาเซลล์ถูกออกแบบมาเพื่อเสริมประสิทธิภาพให้กับระบบพลังงานแสงอาทิตย์โดยเฉพาะ ทำให้ระบบมีความเสถียรภาพมากขึ้น เก็บพลังงานไฟฟ้าได้นาน และสามารถจ่ายไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องหลายชั่วโมง อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่โซลาเซลล์ก็มีอายุการใช้งานด้วยเช่นกัน ซึ่งโดยเฉลี่ยสามารถใช้งานได้ตั้งแต่ 5 – 6 ปี หรือ 10 – 15 ปี ขึ้นอยู่กับชนิดแบตเตอรี่และขนาด เช่น แบตเตอรี่แบบลิเธียมจะมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าแบตเตอรี่แบบตะกั่วกรด นอกจากนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานและการบำรุงรักษาอีกด้วย หากมีการใช้งานและแบตเตอรี่โซลาเซลล์มีค่าคายประจุสูง (DoD) จะส่งผลให้รอบการใช้งานของแบตเตอรี่ลดลง หรือการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณภูมิสูงกว่า 20 องศาเซลเซียส จะทำให้อายุการใช้ของแบตเตอรี่โซลาเซลล์ลดลงด้วยเช่นกัน ดังนั้นเพื่อให้แบตเตอรี่โซลาเซลล์มีอายุการใช้งานนาน ๆ ไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่โซลาเซลล์บ่อยครั้ง จึงต้องคำนึงถึงทั้งการเลือกแบตเตอรี่ สภาพแวดล้อมการทำงาน และการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม

สรุป

แบตเตอรี่โซลาเซลล์ทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บสะสมพลังงานจากกระแสไฟฟ้าที่ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตได้ในระหว่างวัน ซึ่งมีประโยชน์ในการสำรองไว้เพื่อนำไปใช้ในช่วงเวลาที่ต้องการใช้งานได้ เป็นการช่วยลดค่าไฟฟ้าภายในครัวเรือน อีกทั้งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และไม่ก่อให้เกิดมลพิษทั้งทางเสียงและอากาศอีกด้วย สำหรับแบตเตอรี่โซลาเซลล์นั้นมีอายุการใช้งานประมาณ 5 - 6 ปี โดยขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่น ชนิดและขนาดของแบตเตอรี่ สภาพแวดล้อมการใช้งานและการบำรุงรักษา เป็นต้น