การติดตั้งโซล่าเซลล์ On-Grid และ Off-Grid กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในปัจจุบัน เพราะช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย ประหยัดพลังงาน และช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย แต่ก่อนจะเลือกใช้หรือติดตั้งโซลล่าเซลล์นั้น มีเรื่องสำคัญอยู่หนึ่งอย่างที่ต้องรู้เสียก่อน ซึ่งนั่นก็คือ การคำนวณการใช้ไฟฟ้าเพื่อดูความเหมาะสมในการใช้งานโซลล่าเซลล์ขนาดต่าง ๆ นั่นเอง โดยในบทความนี้ เราจะพาทุกท่านมาหาคำตอบในการคำนวณไฟฟ้าโซล่าเซลล์ On-Grid และ Off-Grid อย่างไรให้คุ้มค่า ไปพร้อมๆ กัน

ความแตกต่างของโซล่าเซลล์ On-Grid และ Off-Grid

โซล่าเซลล์ on grid กับ off grid มีความต่างกันคือระบบโซล่าเซลล์แบบ On-Grid นั้น เป็นระบบที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหลักของการไฟฟ้า

ซึ่งเหมาะสําหรับบ้านเรือนทั่วไปในเขตเมือง ทำให้เรามีไฟฟ้าใช้ได้แม้ในช่วงที่มีเมฆมาก เพราะไฟฟ้าจากระบบการไฟฟ้าจะไหลเข้ามาเป็นพลังงานให้กับโซล่าเซลล์ได้นั่นเอง และหากเราสามารถผลิตไฟได้เกินความต้องการใช้ในบ้าน ก็สามารถขายไฟฟ้าคืนเข้าระบบการไฟฟ้าได้อีกด้วย แต่ข้อเสียของระบบ On Grid ก็มีด้วยเช่นกัน เพราะหากเกิดเหตุไฟฟ้าดับจากการไฟฟ้า ระบบจากโซล่าเซลล์ของเราก็จะดับไปด้วย นอกจากนี้ยังอาจมีค่าใช้จ่ายในการปรับปรุงที่อาจเกิดขึ้น เมื่อไม่ได้รับการเชื่อมต่อระบบตามมาตรฐานที่การไฟฟ้ากำหนดอีกด้วย

ในส่วนของโซล่าเซลล์ระบบ Off-Grid นั้น จะเป็นระบบ Standalone ที่ไม่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหลัก

โดยจะต้องเก็บสํารองไฟฟ้าไว้ใช้เองด้วยแบตเตอรี่ มักจะเหมาะสําหรับการใช้งานในพื้นที่ชนบทหรือพื้นที่ห่างไกล ซึ่งมีค่าใช้จ่ายที่ประหยัดกว่าและเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการใช้งานในพื้นที่ที่มีไฟฟ้าขัดข้อง ไฟดับ หรือไฟตกอยู่บ่อยครั้ง แต่ระบบนี้ก็มีข้อเสียด้วยเช่นกัน ซึ่งหากเราไม่ได้สำรองไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ ก็อาจเกิดปัญหาแบตเตอรี่ไม่เพียงพอต่อการใช้งานในวันที่มีเมฆหมอกบดบังแสงอาทิตย์ได้ นอกจากนี้ เงินลงทุนในระบบ off-grid ก็มีราคาสูงกว่าระบบ on grid ด้วยเช่นกัน 

การคำนวณไฟฟ้าก่อนติดตั้งโซล่าเซลล์ สำคัญอย่างไร

หลายคนอาจยังไม่รู้ว่าการคำนวณไฟฟ้าก่อนการติดตั้งโซล่าเซลล์นั้น มีความสําคัญอย่างมาก เพราะจะช่วยให้เราได้รู้ถึงขนาดของระบบโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสมกับการใช้งาน รวมถึงประโยชน์ในด้านอื่นๆ อีกด้วย เช่น

• ช่วยให้รู้ถึงขนาดของโซลาร์เซลล์ว่าต้องคิดตั้งกี่กิโลวัตต์ จึงจะผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอต่อการใช้งาน
• ช่วยประเมินว่าระบบโซลาร์เซลล์แบบใด (ออนกริดหรือออฟกริด) ถึงจะเหมาะสมและคุ้มค่ากับการใช้งาน
• การคํานวณสําหรับโซล่าเซลล์ระบบออนกริดและออฟกริดนั้นมีความแตกต่างกัน จึงต้องเลือกระบบที่เหมาะสม

ดังนั้น การคํานวณให้ละเอียดรอบคอบก่อนทำการติดตั้งจะช่วยให้ได้ระบบโซลาร์เซลล์ที่มีขนาดเหมาะสม คุ้มค่ากับการลงทุนในระยะยาวได้ดีที่สุด

วิธีคำนวณไฟฟ้า การติดตั้งโซล่าเซลล์ On-Grid

การติดตั้งโซลาร์เซลล์แบบออนกริดนั้น ส่วนใหญ่คนมักจะคํานวณการใช้ไฟฟ้าแบบคร่าว ๆ ซึ่งอาจทําให้การติดตั้งระบบเกิดความคลาดเคลื่อน ติดตั้งในขนาดที่ไม่เหมาะสม และไม่คุ้มค่าได้

วันนี้เราจึงอยากพาทุกท่านไปดูวิธีการคํานวณโซลาร์เซลล์ On-Grid แบบง่ายๆ และแม่นยํา ที่จะช่วยให้ได้ทราบถึงการติดตั้งเพื่อการใช้งานได้อย่างเหมาะสม โดยเราจะอธิบายรายละเอียดของแต่ละวิธีต่างๆ พร้อมตัวอย่างการคํานวณ ดังต่อไปนี้

วิธีที่ 1 สำหรับการใช้ไฟในช่วงกลางวันเยอะ

วิธีการคํานวณนี้เหมาะสําหรับบ้าน หรือ อาคารที่มีการใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่ในช่วงเวลากลางวัน เช่น

บ้านพักอาศัยทั่วไป ที่สมาชิกในบ้านอยู่กันตอนกลางวัน อาคารสํานักงาน ที่ทํางานในช่วงเวลาปกติ เป็นต้น

โดยวิธีการคํานวณ มีขั้นตอนดังนี้

ดูยอดการใช้ไฟฟ้าในช่วงกลางวัน (ประมาณ 09:00 – 16:00 น.) จากใบแจ้งหนี้

คํานวณหาร้อยละของการใช้ไฟฟ้าในช่วงกลางวันต่อการใช้ไฟฟ้าทั้งวัน

เลือกติดตั้งโซลาร์เซลล์ให้ผลิตไฟได้ 90-100% ของสัดส่วนการใช้ไฟฟ้าในช่วงกลางวัน

ตัวอย่างเช่น

การใช้ไฟฟ้ากลางวันต่อ 1 เดือน ÷ 30 วัน = หน่วยการใช้ไฟต่อวัน 

สมมติให้การใช้ไฟต่อเดือน คือ  4,211 หน่วย / 30 วัน = 141 หน่วย (ต่อวัน)

หลังจากที่ได้หน่วยไฟฟ้าต่อวันแล้ว จึงนำมาคำนวนถึงชั่วโมงที่ใช้แสงอาทิตย์ เพื่อเป็นวิธีในการเลือกใช้โซลาร์เซลล์ ซึ่งในช่วงกลางวันเราจะใช้ไฟประมาณ 50% (ในที่นี่คิดเป็น 70 หน่วย)

นำ (หน่วยใช้ไฟต่อวัน คิดจาก 50% ของ 141 หน่วย) 70 ÷ 4 (ชั่วโมงแสงอาทิตย์) = 17 kW 

หมายความว่า เราสามารถติดตั้งโซลาร์เซลล์ได้ถึง 17 kW นั่นเอง

วิธีที่ 2 สำหรับการใช้ไฟช่วงกลางวันน้อย

การคำนวณไฟฟ้าสำหรับการใช้ไฟช่วงกลางวันน้อย วิธีนี้จะเหมาะสำหรับบ้านหรืออาคารที่ใช้ไฟฟ้าในช่วงกลางวันน้อย เช่น อาคารสํานักงานที่ทํางานในช่วงเวลาปกติ 

การคํานวณขนาดโซลาร์เซลล์ On-Grid สามารถทำได้โดยการดูยอดการใช้ไฟฟ้ารายเดือนจากใบแจ้งหนี้ โดยเลือกดูที่ยอดใช้ไฟฟ้าเฉลี่ยในช่วงเวลากลางวัน (09:00 – 16:00 น.) จากนั้นจึงคํานวณหาร้อยละของการใช้ไฟฟ้าในช่วงกลางวันต่อการใช้ไฟฟ้าทั้งหมด

เลือกติดตั้งโซลาร์เซลล์ให้ผลิตไฟได้ 80-100% ของสัดส่วนการใช้ไฟฟ้าในช่วงกลางวัน

ตัวอย่างเช่น

ใช้ไฟฟ้ากลางวัน 50 หน่วย จากการใช้ไฟฟ้าทั้งหมด 100 หน่วย ซึ่งคิดเป็น 50% ของการใช้ไฟฟ้าทั้งหมด

ติดตั้งโซลาร์เซลล์ 50 kWp เพื่อผลิตไฟครอบคลุม 100% ของการใช้ไฟฟ้าในช่วงกลางวัน

วิธีนี้จะช่วยให้ได้ขนาดระบบโซลาร์เซลล์ที่ประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะยาวมากยิ่งขึ้น

วิธีที่ 3 สำหรับการใช้ไฟที่ไม่ค่อยคงที่ 

วิธีการคํานวณนี้เหมาะสําหรับบ้านหรืออาคารที่มีการใช้ไฟฟ้าไม่คงที่ เช่น

บ้านพักอาศัยทั่วไปที่สมาชิกในบ้านแต่ละคนมีกิจกรรมที่ใช้ไฟฟ้าไม่ตรงกัน

อาคารสำนักงานที่มีผู้ใช้บริการไม่แน่นอน หรือมีการใช้งานไฟฟ้าในวันหยุด เป็นต้น

โดยวิธีการคํานวณสามารถทำได้ ดังนี้

บันทึกการใช้ไฟฟ้าทุกๆ 1 วัน เป็นเวลา 3-7 วัน

หาค่าเฉลี่ยการใช้ไฟฟ้าต่อวัน (kWh/day)

เลือกติดตั้งโซลาร์เซลล์ให้ผลิตไฟได้ 90-100% ของค่าเฉลี่ยต่อวัน

ตัวอย่างเช่น

ใช้ไฟฟ้าเฉลี่ยต่อวัน = 15 kW

เลือกติดตั้งโซลาร์เซลล์ 15 kW เพื่อผลิตไฟได้ 100% ของค่าเฉลี่ยต่อวัน

วิธีนี้จะทําให้ได้ขนาดระบบโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสม แม้การใช้ไฟฟ้าจะไม่คงที่ก็ตาม

วิธีที่ 4 สำหรับการคำนวณจากบิลค่าไฟ

วิธีการคํานวณนี้เหมาะกับที่อยู่อาศัยที่ใช้ไฟในอัตราค่อนข้างคงที่ เช่น บ้านพักอาศัยทั่วไปที่คนในบ้านใช้ไฟไม่มาก แต่มีการใช้ไฟเหมือนกันในทุกวัน โดยจะมีการวัดจากมิเตอร์ไฟฟ้า และเมื่อได้ผลลัพธ์แล้วจึงค่อยนำไปใช้ในการคํานวณการติดตั้งโซล่าเซลล์ในภายหลังได้

โดยวิธีการคํานวณสามารถทำได้ ดังนี้ 

ดูข้อมูลจากบิลค่าไฟ แยกออกเป็น A – ค่าพลังงานไฟฟ้า B – ค่าบริการรายเดือน C – ค่า ft D – รวมเงินค่าไฟฟ้า E – ภาษีมูลค่าเพิ่ม F – รวมเงินค่าไฟฟ้าเดือนปัจจุบัน

ค่าไฟฟ้ารวมทั้งหมด จาก A+B+C+E หรือ  D+E ออกมาเป็น F

ยกตัวอย่างการคำนวณ

ค่า A+B+C = D
3,010.74 + 38.22 + (-84.91) = 2,964.05 บาท

D + E = F
2,964.05 + 207.48 บาท = 3,171.53 บาท

สรุปได้ว่า การคํานวณโซลาร์เซลล์ On Grid ที่หลายคนยังสงสัยนั้นมีมากมายหลายวิธี โดยแต่ละวิธีก็จะเหมาะสมตามการใช้งานที่แตกต่างกันไป เช่น

วิธีที่ 1 : คํานวณจากปริมาณการใช้ไฟในช่วงกลางวัน เหมาะสําหรับบ้านที่ใช้ไฟมากในตอนกลางวัน

วิธีที่ 2 : คํานวณจากปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งหมด ใช้สําหรับบ้านทั่วไป

วิธีที่ 3 : สํารวจการใช้ไฟเฉลี่ยต่อวัน เหมาะสําหรับบ้านที่ใช้ไฟไม่สม่ําเสมอ

วิธีที่ 4 : คํานวณจากยอดใช้ไฟในใบแจ้งหนี้ เหมาะสําหรับบ้านที่ใช้ไฟค่อนข้างคงที่

ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว โซลาร์เซลล์ออนกริด จะมีราคาอยู่ที่ประมาณ 2.5 – 3.5 หมื่นบาทต่อ kW ซึ่งก็จะใช้เวลาคืนทุนประมาณ 5-7 ปี โดยขึ้นอยู่กับขนาดของระบบและการใช้งานด้วยนั่นเอง

วิธีคำนวณไฟฟ้า การติดตั้งโซล่าเซลล์ Off-Grid

เนื่องจากระบบออฟกริดเป็นระบบ Standalone ที่ไม่เชื่อมต่อกับสายส่งไฟฟ้าหลัก หลายคนอาจคิดว่าการคํานวณโซล่าเซลล์ออฟกริดนั้นดูซับซ้อน แต่จริง ๆ แล้วเราสามารถคํานวณได้ค่อนข้างง่าย ถ้าเข้าใจองค์ประกอบหลักๆ ของระบบเสียก่อน

ซึ่งองค์ประกอบหลักของระบบโซลาร์เซลล์ออฟกริด ประกอบด้วย

• พลังงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า (Load)
• แผงโซลาร์เซลล์
• แบตเตอรี่
• อินเวอร์เตอร์
• โซลาร์ชาร์จคอนโทรลเลอร์

เมื่อเข้าใจหลักการและองค์ประกอบแล้ว ก็จะสามารถคํานวณหาขนาดที่เหมาะสมของแต่ละองค์ประกอบ เพื่อให้ระบบโซลาร์เซลล์ออฟกริดสามารถจ่ายไฟได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะอธิบายวิธีการคํานวณในแต่ละส่วนตามหัวข้อต่อไปนี้

การคำนวณพลังงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า (Load)

ก่อนที่จะคํานวณหาขนาดระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริดที่เหมาะสม สิ่งสําคัญคือเราต้องรู้พลังงานไฟฟ้าที่จะใช้ (Load) ของอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ภายในบ้านหรืออาคารก่อน เพื่อให้ระบบโซลาร์เซลล์สามารถผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอต่อการใช้งานนั่นเอง ซึ่งการคํานวณ Load ของอุปกรณ์ไฟฟ้า สามารถทําได้โดยดูจากกําลังไฟฟ้าของอุปกรณ์ (Watt หรือ W) คูณด้วยชั่วโมงการใช้งานต่อวัน 

ตัวอย่างเช่น
1.) หลอดไฟ LED 10 หลอด x กําลังไฟฟ้า 10 วัตต์/หลอด x เปิดใช้งานวันละ 5 ชั่วโมง

พลังงานไฟฟ้าที่ต้องการ (Load)  = 10 x 10 x 5 = 500 W /วัน

2.)  ตู้เย็น = กําลังไฟฟ้า 150 วัตต์ x เปิดใช้งานตลอด 24 ชั่วโมง

พลังงานไฟฟ้าที่ต้องการ (Load) = 150 x 24 = 3,600 W /วัน

เมื่อรวม Load ทั้งหมดของอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ แล้ว จากนั้นจึงนําไปใช้ในการคํานวณหาขนาดระบบโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสมต่อไป

การคำนวณแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ในระบบโซลาร์เซลล์ จะทําหน้าที่เก็บสะสมพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินจากแผงโซลาร์เซลล์ในช่วงกลางวัน เพื่อจ่ายไฟฟ้าในช่วงกลางคืนหรือวันที่มีเมฆมากหรือฝนตก 

โดยการคํานวณขนาดแบตเตอรี่ ให้ดูจากปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ต่อวัน (Load) คูณด้วยจํานวนวันเก็บสํารอง (Days of Autonomy) ที่ต้องการ เช่น 3-5 วัน

ตัวอย่างเช่น

Load ต่อวัน = 3,000 Wh

ต้องการเก็บสํารองไฟฟ้าไว้ใช้ได้ 4 วัน

ขนาดแบตเตอรี่ = Load x วันเก็บสํารอง = 3,000 x 4 = 12,000 Wh หรือ 12 kWh

ดังนั้น จะต้องเลือกใช้แบตเตอรี่ที่มีความจุไฟฟ้ารวมอย่างน้อย 12 kWh จึงจะมั่นใจว่ามีไฟฟ้าใช้ได้อย่างต่อเนื่องตลอด 4 วัน แม้ในวันที่ไม่มีแสงแดดให้ชาร์จแบตเตอรี่ได้อย่างเพียงพอก็ตาม

การคำนวณ ขนาดแผงโซล่าเซลล์

แผงโซลาร์เซลล์ ทําหน้าที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า

โดยการคํานวณขนาดแผงโซลาร์ ให้นําความจุของแบตเตอรี่หารด้วยชั่วโมงแสงอาทิตย์

ตัวอย่างเช่น

ความจุแบตเตอรี่ต่อวัน = 3,500 วัตต์

ชั่วโมงแสงอาทิตย์ = 4 ชม. /วัน

ขนาดแผงโซลาร์ = ความจุแบตเตอรี่ ÷ ชั่วโมงแสงอาทิตย์ = 3,000 ÷ 4  = 875 W

ดังนั้น ต้องเลือกติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ ขนาด 350 W จำนวน 3 แผง จึงจะผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอกับการใช้งานตลอดทั้งวัน

การคำนวณ Solar Charge Controller

Solar Charge Controller  คือ อุปกรณ์ควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่จากแผงโซลาร์เซลล์ โดยใช้ควบคุมกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่ ไม่ให้มากหรือน้อยจนเกินไป

และตัดการชาร์จแบตเตอรี่ เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว รวมถึงช่วยป้องกันกระแสไฟฟ้าย้อนกลับจากแบตเตอรี่ถึงแผงโซลาร์เซลล์ในตอนกลางคืนอีกด้วย 

ซึ่งการเลือกใช้ Solar Charge Controller ควรมีกําลังไฟฟ้า 1.25 – 1.3 เท่า ของกําลังไฟฟ้ารวมของแผงโซลาร์เซลล์ เช่น

แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 1,000 W

กําลังไฟฟ้า Solar Charge Controller ที่เหมาะสม = 1,000 x 1.25 = 1,250 W

ดังนั้น ควรเลือกใช้ Solar Charge Controller ที่มีกําลังไฟฟ้ามากกว่า 1,250 W ขึ้นไปนั่นเอง

การคำนวณ Inverter

Inverter เป็นอุปกรณ์ที่แปลงกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นกระแสสลับ (AC) เพื่อจ่ายให้กับภาระใช้ไฟฟ้าภายในบ้านหรืออาคารได้

โดยการคํานวณขนาด Inverter มีหลักการดังนี้

คํานวณกําลังไฟฟ้ารวมที่ใช้ (Total Watt) ของอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมด

เลือก Inverter ที่มีกําลังไฟฟ้าประมาณ 20% มากกว่ากําลังไฟฟ้ารวมที่คํานวณได้

ตัวอย่างเช่น

กําลังไฟฟ้ารวมของอุปกรณ์ไฟฟ้า = 1,000 W

กําลังไฟฟ้า Inverter ที่เลือกใช้ = 1,000 x 1.2 = 1,200 W

ดังนั้น ควรเลือก Inverter ที่มีกําลังไฟฟ้าตั้งแต่ 1,200 W ขึ้นไป ซึ่งจะมีความเหมาะสมกับภาระการใช้งานมากที่สุด

จึงสรุปได้ว่า การคํานวณโซลาร์เซลล์ออฟกริดนั้น มีขั้นตอนหลักๆ ดังนี้

• คํานวณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ (Load) ของอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมด
• คํานวณขนาดแบตเตอรี่จาก Load คูณจํานวนวันเก็บสํารองไฟฟ้า
• คํานวณขนาดแผงโซลาร์เซลล์จาก Load หารด้วยชั่วโมงแสงอาทิตย์
• เลือก Solar Charge Controller, Inverter ที่มีกําลังไฟฟ้าเหมาะสม

ซึ่งโซลาร์เซลล์ออฟกริด มักจะราคาอยู่ที่ประมาณ 3.5-4.5 หมื่นบาทต่อ kW โดยใช้เวลาคืนทุนประมาณ 5-7 ปี ขึ้นกับขนาดระบบและการใช้งานด้วยนั่นเอง

สรุป

การคำนวณโซล่าเซลล์ระบบ On Grid กับ Off Grid นั้น มีความแตกต่างกันตามความเหมาะสมในการใช้งาน โดยการคำนวณระบบแบบ On Grid จะเน้นที่การคำนวณพลังงานไฟฟ้าให้เหมาะสมกับการใช้งานโซล่าเซลล์ ในขณะที่การคำนวณโซล่าเซลล์แบบออฟกริด จะให้ความสำคัญกับอุปกรณ์ที่รองรับการใช้งานเพื่อประกอบการตัดสินใจในการเลือกใช้ แต่อย่างไรก็ตาม เพื่อให้การทำงานของระบบเป็นไปอย่างถูกจดประสงค์ เราควรเลือกโซล่าเซลล์ที่เหมาะกับพื้นที่อยู่อาศัย หรือพื้นที่ใช้งานอย่างรอบคอบ เพื่อความคุ้มค่า และเพื่อให้เกิดประโยชน์ใช้สอยได้มากที่สุดด้วยนั่นเอง 

หากคุณยังไม่แน่ใจว่าจะคำนวณโซล่าเซลล์อย่างไร หรือต้องติดตั้งระบบไหนดี Sorarus  มีทีมงานที่พร้อมให้คำปรึกษาและลงพื้นที่เพื่อให้คำแนะนำเกี่ยวกับการติดตั้งระบบต่าง ๆ ที่จะเหมาะสมต่อการใช้งานของลูกค้าได้ดีที่สุด ด้วยสินค้าโซลาร์เซลล์ที่ได้มาตรฐาน และการบริการติดตั้งโซลาร์เซลล์ถึงที่ พร้อมการรับประกันสินค้าและบริการหลังการขายอีกด้วย รู้อย่างนี้ก็รอช้าไม่ได้แล้ว ไปดูกันเลย