โซลาร์เซลล์เป็นพลังงานไฟฟ้าที่สะอาดและปลอดภัย การติดตั้งโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่มีจุดประสงค์เพื่อการประหยัดค่าไฟฟ้า แต่ถึงแม้ว่าระบบโซลาร์เซลล์จะได้รับการพัฒนาอย่างมีประสิทธิภาพ และมีความปลอดภัยสำหรับการใช้งาน ก็ยังมีโอกาสที่จะเกิดอันตรายต่างๆ ได้ เช่น เกิดไฟฟ้าช็อต ไฟฟ้าลัดวงจร จนทำเกิดไฟไหม้ได้ ในปัจจุบันจึงมีเทคโนโลยี อุปกรณ์ติดตั้งเสริมสำหรับโซลาร์เซลล์ เรียกว่า Rapid Shutdown ขึ้นมา ในกรณีที่ระบบโซลาร์เซลล์เกิดมีปัญหาขัดข้อง Rapid Shutdown ก็จะสามารถช่วยแก้ปัญหาได้ เพื่อความปลอดภัยสูงสุด บทความนี้ ชวนไปดูว่า Rapid Shutdown คืออะไร มีหน้าที่อย่างไร และมีความสำคัญอย่างไร

Rapid Shutdown คืออะไร

Rapid Shutdown คือ อุปกรณ์เสริมในระบบโซลาร์เซลล์ ทำหน้าที่ลดแรงดันให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยเมื่อเกิดเหตุการณ์ฉุกเฉินขึ้น หรือเรียกอีกอย่างว่า ระบบหยุดทำงานฉุกเฉิน Rapid Shutdown เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าในระดับโลกสำหรับระบบโซลาร์เซลล์จาก NEC (National Electrical Code) ประเทศสหรัฐอเมริกา โดยมาตรฐาน NEC จะออกกฏใหม่ทุกๆ 3 ปี 

Rapid Shutdown เปิดตัวครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2557 โดยมีวัตถุประสงค์ คือ เพื่อเพิ่มระดับความปลอดภัยให้กับระบบโซลาเซลล์ ในกรณีที่เกิดเหตุการณ์ระบบไฟฟ้าขัดข้อง อินเวอร์เตอร์ดับ หรือมีการบำรุงรักษาระบบไฟฟ้า Rapid Shutdown จะมีปุ่มกดให้ระบบตัดไฟ เมื่อกดปุ่มนั้นแล้ว ระบบโซลาร์เซลล์จะหยุดการจ่ายกระแสไฟฟ้า DC ในระยะเวลาอันสั้น ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าอยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงาน โดยที่ไม่ต้องสัมผัสกับสายไฟ หรือไฟฟ้าแรงดันสูงโดยตรง ซึ่งจะช่วยลดความสูญเสียทั้งชีวิต และทรัพย์สินได้ 

Rapid Shutdown ติดตั้งที่ไหนได้บ้าง

Rapid Shutdown มักนิยมติดตั้งที่โรงงานอุตสาหกรรม เพื่อความปลอดภัยและความถูกต้องตามกฎระเบียบที่บังคับใช้ในกฎหมาย โดยเวอร์ชันอัปเดตล่าสุดของ Rapid Shutdown อยู่ในปี พ.ศ. 2563 เพื่อให้มีความมั่นใจว่า ระบบโซลาร์เซลล์เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสูงสุด ตลอดจนป้องกันชีวิตของผู้คนและทรัพย์สินได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าจะเป็นการติดตั้ง การดูแลบำรุงรักษา ไปจนถึงการทำงานของระบบในระหว่างที่เกิดเหตุฉุกเฉินขึ้น

นอกจากนี้ การติดตั้ง Rapid Shutdown ยังช่วยให้นักดับเพลิงสามารถเข้าไปควบคุมไฟใหม้ในอาคารได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งจะช่วยป้องกันการเกิดความเสียหายต่างๆ และสามารถช่วยเหลือผู้คนที่ติดอยู่ภายในอาคารได้อย่างปลอดภัยมากยิ่งขึ้น Rapid Shutdown จึงเป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจ และเหมาะกับการติดตั้งในโรงงานอุตสาหกรรม หรือสถานที่ที่มีการติดตั้งโซลาร์เซลล์

คุณสมบัติของระบบ Rapid Shutdown 

• ช่วยลดแรงดันไฟฟ้าในบริเวณ Array boundary ให้เหลือไม่เกิน หรือต่ำกว่า 80 โวลต์ ภายใน 30 วินาที
• เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยลดความเสี่ยงจากการเกิดไฟดูด ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายต่อพนักงานดับเพลิง ทั้งนี้ ระบบ Rapid Shutdown จะต้องมีผลการทดสอบตามขั้นตอน หรือตามมาตรฐานสากล UL 3741 ซึ่งระบบนั้นจะต้องผ่าน PV Hazard Control System
• ช่วยลดแรงดันไฟฟ้าในสายเคเบิลที่อยู่นอกบริเวณ Array boundary ให้เหลือไม่เกิน หรือต่ำกว่า 30 โวลต์ ภายใน 30 วินาที กล่าวคือภายใน 30 วินาที นักดับเพลิงสามารถดับเพลิงได้ทันที (Array boundary คือ ขอบเขตโดยรอบของ PV array ในระยะ 300 มิลลิเมตรของทุกทิศทาง)
• Rapid Shutdown ต้องติดตั้งในพื้นที่ที่เข้าถึงง่าย เพื่อให้สะดวกและปลอดภัยสำหรับพนักงานดับเพลิง เช่น ติดตั้งบริเวณผนังภายนอกหน้าอาคาร

Rapid Shutdown มีความสำคัญอย่างไร

ระบบ Rapid Shutdown เป็นระบบที่สร้างความปลอดภัยด้วยการลดแรงดันไฟฟ้าได้ภายในระยะเวลาอันสั้น เป็นอุปกรณ์เสริมในระบบโซลาร์เซลล์ มีหน้าที่ลดแรงดันให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยเมื่อเกิดเหตุการณ์ฉุกเฉิน อีกทั้ง Rapid Shutdown ยังมีความสำคัญ ดังนี้

ปลอดภัยต่อคนซ่อมบำรุง

ในกรณีที่มีช่าง หรือทีมซ่อมบำรุงเข้าไปทำความสะอาด หรือตรวจสอบแผงโซลาร์เซลล์ ถึงแม้ว่าจะมีการปิดระบบกระแสไฟฟ้าไปแล้ว แต่อาจยังมีความเสี่ยงที่จะเกิดเหตุไฟฟ้าช็อตได้ ซึ่งเป็นอันตรายต่อช่าง ทีมซ่อมบำรุง หรืออาจส่งผลให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรจนเกิดเพลิงไหม้ได้ในที่สุด การกดปุ่ม Rapid Shutdown จะช่วยลดแรงดันไฟฟ้าได้ภายในระยะเวลาอันสั้นได้ ทำให้สามารถดำเนินงานซ่อมบำรุงได้อย่างปลอดภัย

ปลอดภัยต่อนักดับเพลิง

ถึงแม้ว่าจะทำการตัดวงจรไฟฟ้าทั้งหมด แต่แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าแรงสูงของแผงโซลาร์เซลล์ที่ยังคงทำงานอยู่ อาจเกิดไฟไหม้ได้ หากระบบโซลาร์เซลล์เป็นแบบสตริงอินเวอร์เตอร์ แล้วเกิดไฟไหม้ขึ้น ความร้อนของไฟไหมไหม้ที่มีมากกว่า 600 โวลต์ ก็จะลามไปสู่แผงโซลาร์เซลล์ทั้งหมด เพราะระบบโซลาร์เซลล์แบบสตริงอินเวอร์เตอร์จะต่ออนุกรมเดียวกัน ทำให้เป็นสาเหตุในการเกิดไฟไหม้ใหญ่ขึ้นได้ ซึ่งเป็นอันตรายต่อนักดับเพลิงโดยตรง การติดตั้งระบบ Rapid Shutdown จึงเป็นสิ่งที่ควรทำ เพื่อความปลอดภัยต่อนักดับเพลิงขณะปฏิบัติงานนั่นเอง

มาตรฐานการติดตั้ง Rapid Shutdown ของประเทศไทย

มาตรฐานการติดตั้ง Rapid Shutdown สำหรับประเทศไทยจากสภาวิศวกร ได้มีการกำหนดไว้ในระบบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคา พ.ศ. 2559 ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 1 โดยการติดตั้งระบบหยุดทำงานฉุกเฉิน ได้ถูกระบุเอาไว้ในหัวข้อ 4.3.13 ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้ 

• ให้ติดตั้ง Rapid Shutdown สำหรับระบบผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ที่มีสายเคเบิลภายในอาคารยาวมากกว่า 1.5 เมตร หรือสายเคเบิลของโซลาเซลล์ยาวมากกว่า 3 เมตร
• หากระบบอุปกรณ์หยุดทำงานฉุกเฉิน เมื่อกลับมาเริ่มทำงาน สายเคเบิลจะต้องมีแรงดันไม่เกิน 30 โวลต์ และ 240 โวลต์-แอมแปร์ ภายในเวลา 10 วินาทีเท่านั้น โดยแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า จะต้องวัดระหว่างสายเคเบิลสองเส้น และระหว่างสายเคเบิลเส้นใดเส้นหนึ่งกับดิน
• ควรมีการระบุอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่หยุดทำงานฉุกเฉิน โดยติดตั้งสวิตช์ของระบบหยุดทำงานฉุกเฉิน (Rapid Shutdown) ในตำแหน่งที่นักดับเพลิงสามารถเข้าถึงได้อย่างง่าย เช่น ติดตั้งบริเวณผนังใกล้ทางเข้าอาคาร หรือติดตั้งบริเวณภายนอกอาคาร

ส่วนในปี พ.ศ. 2565 วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) ได้ประกาศใช้มาตรฐานการติดตั้งระบบหยุดทำงานฉุกเฉินไว้เช่นกัน โดยนับตั้งแต่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2565 คือ มีการเพิ่มข้อบังคับสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ ที่ทำหน้าที่หยุดทำงานฉุกเฉิน ในระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคา เรียกว่า Rapid Shutdown

การติดตั้งโซลาร์เซลล์ให้สอดคล้องกับระบบ Rapid Shutdown

การติดตั้ง Rapid Shutdown ให้มีความสอดคล้องกับระบบโซลาร์เซลล์ จะต้องมีการนำอุปกรณ์มาใช้ ดังนี้

ไมโครอินเวอร์เตอร์ (Micro-Invertor)

อุปกรณ์ไมโครอินเวอร์เตอร์ (Micro-Invertor) มีขนาดเล็ก และติดตั้งอยู่ในทุกๆ แผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ได้อย่างอิสระ โดยจะแปลงไฟฟ้า DC หรือไฟฟ้ากระแสตรง เป็นไฟฟ้า AC ไฟฟ้ากระแสสลับ หรือเป็นการแปลงกระแสไฟฟ้าจากระบบโซลาร์เซลล์ เป็นกระแสไฟฟ้าที่ใช้ภายในบ้านโดยทันที 

อุปกรณ์ไมโครอินเวอร์เตอร์จะช่วยตัดระบบการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์ ในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินได้ ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานระบบ Rapid Shutdown โดยอุปกรณ์ไมโครอินเวอร์เตอร์ เหมาะสำหรับการติดตั้งในโครงการโซลาร์เซลล์ขนาดเล็ก หรือติดตั้งบริเวณบ้าน เพราะมีราคาที่สูงมาก หากติดตั้งในโครงการขนาดใหญ่ อาจส่งผลให้การคืนทุนทำได้ช้าลงมากๆ

พาวเวอร์ออฟติไมเซอร์ (Power Optimizer)

อุปกรณ์พาวเวอร์ออฟติไมเซอร์ (Power Optimizer) จะติดตั้งอยู่ใต้แผงโซลาร์เซลล์ ใช้ควบคู่กับอุปกรณ์ไมโครอินเวอร์เตอร์ เพื่อควบคุมการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์ในแต่ละแผง เป็นอุปกรณ์ควบคุมการทำงานในระบบแผงโซลาร์เซลล์ ที่จะทำการปรับกระแสและแรงดันในฝั่งไฟฟ้ากระแสตรงให้เหมาะสมก่อนส่งไปยังสตริงอินเวอร์เตอร์ โดยอุปกรณ์พาวเวอร์ออฟติไมเซอร์ 1 ตัว จะสามารถเชื่อมต่อกับแผงโซล่าร์เซลล์ได้หลายแผง หากมีเหตุฉุกเฉินเกิดขึ้น จะส่งผลกระทบต่อแผงในสตริงเดียวกันกับแผงที่เกิดไฟไหม้เพียงเท่านั้น ซึ่งระบบการทำงานของอุปกรณ์พาวเวอร์ออฟติไมเซอร์ สามารถหยุดการทำงานเองได้อัตโนมัติทันที เมื่อระบบไฟฟ้าเกิดขัดข้องหรือมีปัญหา อีกทั้งการตั้งค่าระบบการทำงานยังสามารถทำให้เป็นไปตามมาตรฐานของระบบ Rapid Shutdown ได้ โดยไม่ต้องติดตั้งอุปกรณ์พิเศษอื่นๆ เพิ่มเติม ทั้งนี้ อุปกรณ์พาวเวอร์ออฟติไมเซอร์ เหมาะสำหรับการติดตั้งในโรงงานเป็นหลัก เนื่องจากมีราคาที่ถูกกว่าอุปกรณ์ไมโครอินเวอร์เตอร์

สวิตช์ปุ่มฉุกเฉิน

ระบบ Rapid Shutdown จะต้องมีการเชื่อมสวิตช์ปุ่มฉุกเฉินกับอุปกรณ์ตัดการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์ด้วยสายสัญญาณ เพื่อเริ่มต้นระบบหยุดทำงานฉุกเฉิน ทั้งนี้ การติดตั้งสวิตซ์ปุ่มฉุกเฉิน ควรติดตั้งในตำแหน่งที่นักดับเพลิงสามารถเข้าถึงได้ง่าย เช่น ติดตั้งบริเวณผนังใกล้ทางเข้าอาคาร หรือติดตั้งบริเวณภายนอกอาคาร เพื่อให้สามารถกดสวิตซ์ปุ่มฉุกเฉิน ให้ระบบโซลาร์เซลล์หยุดการทำงานโดยอัตโนมัติได้ทันที เมื่อมีเหตุฉุกเฉินเกิดขึ้น

สรุป

ระบบหยุดทำงานฉุกเฉิน หรือ Rapid Shutdown คือ อุปกรณ์เสริมในระบบโซลาร์เซลล์ ทำหน้าที่ลดแรงดันให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยเมื่อเกิดเหตุการณ์ฉุกเฉินขึ้น เป็นอุปกรณ์ที่มีมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าระดับโลกสำหรับระบบโซลาร์เซลล์จาก NEC (National Electrical Code) ประเทศสหรัฐอเมริกา นอกจากนี้ ระบบ Rapid Shutdown ยังมีความสำคัญต่อคนซ่อมบำรุงและนักดับเพลิง ในการช่วยป้องกันอันตรายต่างๆ จึงเป็นสิ่งที่ควรติดตั้งเสมอหากมีการติดตั้งโซลาร์เซลล์ สำหรับใครที่สนใจอยากติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ และระบบ Rapid Shutdown Sorarus มีทีมงานที่พร้อมให้คำปรึกษา มีการลงพื้นที่เข้าไปดูสถานที่ และสภาพแวดล้อมในการติดตั้ง เพื่อแนะนำว่าควรติดตั้งอย่างไร ตลอดจนจัดจำหน่ายโซลาร์เซลล์ที่ได้มาตรฐาน พร้อมให้บริการครบวงจร มีการรับประกัน และมีบริการหลังการขายตลอดการใช้บริการ