ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทใดบ้าง?

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบ่งประเภทตามวิธีเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า และวิธีการใช้ไฟฟ้า มีสี่ประเภทหลัก:ระบบผูกกริด ระบบนอกกริด ระบบไฮบริด และระบบ DC บริสุทธิ์.

ทั้งสี่ใช้แผงโซลาร์เซลล์เดียวกันเป็นหลัก สิ่งที่แตกต่างกันคือมีการเชื่อมต่อแบบกริด มีแบตเตอรี่หรือไม่ และจ่ายไฟเป็น AC หรือ DC หรือไม่ แบบใดที่เหมาะกับคุณขึ้นอยู่กับว่าระบบไฟฟ้าพร้อมใช้งานในจุดที่คุณอยู่หรือไม่ ราคาค่าไฟฟ้า และความเสียหายจากไฟฟ้าดับมากน้อยเพียงใด
 

นี่คือการเปรียบเทียบแบบเทียบเคียงกันก่อน แล้วค่อยพิจารณาแต่ละประเภทโดยละเอียด
 

1. ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบผูกกริด: ป้อนไฟฟ้าเข้าสู่กริดโดยตรง

มันทำงานอย่างไร

ในระหว่างวัน แผงจะผลิตกระแสไฟฟ้ากระแสตรง อินเวอร์เตอร์ที่ผูกกับกริดจะแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่ตรงกับความถี่และเฟสของกริด อันดับแรกไฟฟ้าจะจ่ายโหลดของคุณเอง และส่วนเกินจะถูกขายให้กับกริด ในตอนกลางคืนหรือวันที่มืดครึ้ม เมื่อแผงไม่สามารถรองรับความต้องการของคุณได้ คุณจะซื้อพลังงานจากโครงข่าย ไม่มีแบตเตอรี่เข้ามาเกี่ยวข้อง

มันประกอบด้วยอะไร

แผงโซลาร์เซลล์และโครงสร้างการติดตั้ง:แผงเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า และโครงสร้างการติดตั้งจะกำหนดมุมเอียงและความต้านทานลม

อินเวอร์เตอร์แบบผูกกริด:หัวใจของระบบ โดยทำการติดตามจุดกำลังสูงสุด (MPPT) แปลง DC เป็น AC และให้การป้องกันการเชื่อมต่อโครงข่ายกริด

การป้องกันด้าน DC:สายเคเบิล DC, สวิตช์ DC และกล่องตัวรวม (ระบบแบบสตริงขนาดเล็กมักจะละเว้นกล่องตัวรวม)

กล่องกระจาย AC:ประกอบด้วยเซอร์กิตเบรกเกอร์และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

เมตร:มิเตอร์ผลิตไฟฟ้าหรือมิเตอร์แบบสองทิศทางที่ใช้จ่ายไฟฟ้าที่ส่งออกไปยังโครงข่ายไฟฟ้า

การป้องกันฟ้าผ่า การต่อสายดิน และการตรวจสอบ:สิ่งเหล่านี้ทำให้ระบบปลอดภัยและให้คุณตรวจสอบข้อมูลการสร้างจากระยะไกล

มันเข้ากันตรงไหน.

ใช้งานได้ดีที่สุดในกรณีที่มีการใช้ไฟฟ้าในเวลากลางวันสูงและโครงข่ายไฟฟ้ามีเสถียรภาพ: บ้านและวิลล่าที่สร้างขึ้นเองพร้อมพื้นที่หลังคาที่ใช้งานได้ดี และโรงงาน โกดัง ซูเปอร์มาร์เก็ต และโรงเรียนที่เปิดทำการในระหว่างวัน มีการลงทุนต่ำที่สุดและมีโครงสร้างที่ง่ายที่สุด และเป็นประเภทที่มีกำลังการผลิตติดตั้งมากที่สุดในโลก

ตัวอย่างและคำแนะนำ

บ้านในชนบทที่สร้างขึ้นเอง:ด้วยพื้นที่หลังคาประมาณ 60 ถึง 80 ตารางเมตร คุณสามารถติดตั้งได้ประมาณ 8 ถึง 10 kW เลือกอินเวอร์เตอร์สตริงเฟสเดียวหรือสามเฟส การสร้างรายปีขึ้นอยู่กับแสงแดดในท้องถิ่น ดังนั้นให้ประมาณการณ์โดยใช้ข้อมูลการฉายรังสีในท้องถิ่น

อาคารโรงงาน:หลังคาขนาดใหญ่และโหลดสูงในเวลากลางวันเหมาะกับระบบขนาด 300 กิโลวัตต์ถึง 1 เมกะวัตต์ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อการบริโภคเองและส่งออกส่วนเกินไปยังโครงข่ายไฟฟ้า การคืนทุนมักจะสั้นกว่าระบบที่อยู่อาศัย

สิ่งหนึ่งที่ควรจำไว้

ระบบผูกกริดจะปิดโดยอัตโนมัติเมื่อกริดหยุดทำงาน (การป้องกันการเอียง) นั่นหมายความว่าบ้านที่มีระบบผูกกริดยังคงไม่มีไฟฟ้าใช้ในระหว่างที่ไฟดับ
 

2. ระบบสุริยะนอกกริด: เป็นอิสระจากกริดโดยสมบูรณ์

มันทำงานอย่างไร

พลังงานจากแผงควบคุมจะชาร์จแบตเตอรี่ก่อน เมื่อโหลดดึงพลังงาน แบตเตอรี่จะจ่ายไฟผ่านอินเวอร์เตอร์ ระบบนี้มีอยู่ในตัวเองและไม่มีการเชื่อมต่อกับโครงข่ายสาธารณูปโภค

มันประกอบด้วยอะไร

แผงโซลาร์เซลล์และโครงสร้างการติดตั้ง

ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์:ชาร์จแบตเตอรี่และปกป้อง โดยปกติจะเป็นประเภท MPPT

แบตเตอรีแบต:มีการใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ตะกั่วคาร์บอน และกรดเจลตะกั่ว ความจุของแบตเตอรี่เป็นตัวกำหนดระยะเวลาที่ระบบสามารถทำงานได้โดยไม่มีแสงแดด

อินเวอร์เตอร์นอกกริด:แปลงไฟ DC ของแบตเตอรี่เป็น AC ผลิตภัณฑ์จำนวนมากรวมตัวควบคุมและอินเวอร์เตอร์ไว้ในเครื่องเดียว

จำหน่ายและอุปกรณ์ป้องกัน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง (อุปกรณ์เสริม):แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมในช่วงที่มีสภาพอากาศมีเมฆมากหรือมีฝนตกเป็นเวลานาน

มันเข้ากันตรงไหน.

สถานที่ที่ไม่มีโครงข่ายหรือจุดที่การเชื่อมต่อโครงข่ายมีค่าใช้จ่ายมากเกินไป: เกาะ พื้นที่ทุ่งหญ้า ด่านชายแดน บ้านบนภูเขา สถานีวิจัยระยะไกล และสถานีฐานโทรคมนาคม

ตัวอย่างและคำแนะนำ

บ้านของคนเลี้ยงสัตว์:ด้วยการใช้พลังงานประมาณ 5 ถึง 8 kWh ต่อวัน การตั้งค่าแผงประมาณ 3 kW พื้นที่จัดเก็บแบตเตอรี่ประมาณ 10 kWh และอุปกรณ์ออลอินวันนอกกริดขนาด 3 kW สามารถใช้ตู้เย็น ทีวี และไฟส่องสว่างได้ สับเปลี่ยนการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้ากำลังสูง

เคล็ดลับขนาด:ปรับขนาดแบตเตอรี่ตามจำนวนวันที่มีเมฆมากติดต่อกันที่คุณต้องการครอบคลุม ตามกฎแล้วควรเผื่อเวลาไว้ 2 ถึง 3 วัน และอื่นๆ ในบริเวณที่แสงแดดไม่น่าเชื่อถือ

ต้นทุนของระบบนอกกริดส่วนใหญ่จะอยู่ที่แบตเตอรี่ อายุการใช้งานแบตเตอรี่มีผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนทั้งหมด ดังนั้นอย่าตัดสินจากราคาล่วงหน้าเพียงอย่างเดียว
 

3. ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริด: พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบ Grid-Tied Plus พร้อมระบบไฟฟ้าแบบกริดและระบบสำรอง

ในอุตสาหกรรมประเภทนี้มักเรียกว่ากระบบไฮบริดกริดไทด์/ออฟกริดหรือกระบบไฮบริดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์บวก. โดยจะเพิ่มแบตเตอรี่ให้กับระบบที่ผูกกับกริด เพื่อให้สามารถโต้ตอบกับโครงข่ายและจ่ายพลังงานได้เองในระหว่างที่ไฟดับ

มันทำงานอย่างไร

การสร้างในเวลากลางวันจะทำหน้าที่โหลดก่อน พลังงานส่วนเกินจะชาร์จแบตเตอรี่ และเมื่อแบตเตอรี่เต็ม ส่วนที่เหลือจะถูกส่งออกไปยังกริด ในเวลากลางคืนโหลดจะดึงออกจากแบตเตอรี่ และเมื่อแบตเตอรี่เหลือน้อย จะถูกดึงออกจากกริด เมื่อโครงข่ายหยุดทำงาน ระบบจะสลับไปที่โหมดนอกโครงข่ายและจ่ายไฟให้กับโหลดที่สำคัญต่อไปผ่านทางพอร์ตสำรอง

มันประกอบด้วยอะไร

แผงโซลาร์เซลล์และโครงสร้างการติดตั้ง

อินเวอร์เตอร์ไฮบริด:รวมฟังก์ชันของอินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดและอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่ไว้ในเครื่องเดียว เป็นอุปกรณ์ชิ้นสำคัญที่ทำให้ระบบนี้แตกต่างจากอุปกรณ์สองเครื่องก่อนหน้านี้

แบตเตอรี่เก็บพลังงาน:ระบบที่อยู่อาศัยในปัจจุบันพึ่งพาลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นหลัก

มิเตอร์อัจฉริยะหรือหม้อแปลงกระแส:วัดปริมาณการใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและพลังงานที่ไหลเข้าและออกจากโครงข่าย ซึ่งระบบใช้ในการตัดสินใจว่าจะชาร์จและคายประจุเมื่อใด

ระบบการจัดการพลังงาน (EMS):กำหนดกลยุทธ์การดำเนินงาน เช่น การชาร์จและการคายประจุตามราคาไฟฟ้าตามระยะเวลาการใช้งาน

แผงโหลดสำรอง:โหลดที่สำคัญ เช่น ตู้เย็น อุปกรณ์แสงสว่าง และอุปกรณ์เครือข่ายจะถูกต่อเข้ากับพอร์ตสำรอง

มันเข้ากันตรงไหน.

พื้นที่ที่ไฟดับบ่อยหรือโครงข่ายไม่เสถียร

สถานที่ที่มีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างค่าไฟฟ้าสูงสุดและนอกค่าไฟฟ้าสูงสุด ซึ่งคุณสามารถชาร์จเมื่อพลังงานถูกและคายประจุเมื่อมีราคาแพง

ผู้ใช้ที่ไวต่อไฟฟ้าขัดข้อง: โฮมออฟฟิศ ฟาร์มปศุสัตว์ ห้องเย็น และคลินิกขนาดเล็ก

ตัวอย่างและคำแนะนำ

ครัวเรือนวิลล่า:แผงขนาด 8 ถึง 10 kW พร้อมพื้นที่จัดเก็บแบตเตอรี่ 10 ถึง 20 kWh เชื่อมต่อตู้เย็น ไฟ เราเตอร์ และปลั๊กไฟบางอันเข้ากับพอร์ตสำรอง การจะรวมภาระหนัก เช่น เครื่องปรับอากาศ ได้หรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับกำลังไฟเอาท์พุตสำรองของอินเวอร์เตอร์

ฟาร์มปศุสัตว์:ติดตั้งระบบผูกกริดพร้อมพื้นที่จัดเก็บเพื่อให้อุปกรณ์ระบายอากาศ เครื่องทำความร้อน และน้ำดื่มทำงานต่อไปได้ในขณะที่ไฟฟ้าดับ

ระบบไฮบริดมีราคาสูงกว่าระบบผูกกริด เงินที่เพิ่มขึ้นซื้อความสามารถได้สองอย่าง: พลังงานสำรองระหว่างที่ไฟฟ้าดับ และการเก็งกำไรด้านราคา ไม่ว่าจะได้ผลหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับความถี่ที่ไฟฟ้าดับเกิดขึ้นในท้องถิ่นและตามอัตราค่าไฟฟ้าของคุณ
 

4. ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ DC บริสุทธิ์: ไฟ DC ไม่มีการผกผัน

มันทำงานอย่างไร

ไฟฟ้ากระแสตรงจากแผงจะไม่ถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ มันตรงไปที่โหลด DC บางระบบมีแบตเตอรี่และตัวควบคุม และบางระบบไม่มีแบตเตอรี่เลย: เมื่อแสงแดดส่องโหลดจะทำงาน และเมื่อไม่หยุดโหลด

มันประกอบด้วยอะไร

แผงเซลล์แสงอาทิตย์

ตัวควบคุมกระแสตรง(จำเป็นเฉพาะในระบบที่มีแบตเตอรี่)

แบตเตอรี่(ไม่จำเป็น)

โหลดกระแสตรง:ไฟ LED, ปั๊มน้ำ DC, พัดลม DC, กล้องและอุปกรณ์ที่คล้ายกัน

หากไม่มีอินเวอร์เตอร์ โครงสร้างจะง่ายที่สุดในสี่โครงสร้างนี้ และมีขั้นตอนการแปลงน้อยกว่าหนึ่งขั้นตอนที่สูญเสียพลังงาน

มันเข้ากันตรงไหน.

สถานที่ที่โหลดเป็นกระแสตรง กำลังไฟฟ้าน้อยและอุปกรณ์กระจายออกไป: ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ ไฟสวน ปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ การชลประทานในฟาร์ม สัญญาณไฟจราจรและอุปกรณ์เฝ้าระวัง และอุปกรณ์สื่อสารขนาดเล็ก

ตัวอย่างและคำแนะนำ

ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์:การกำหนดค่าทั่วไปคือแผงขนาดสองสามวัตต์แบตเตอรี่ลิเธียมและตัวควบคุม ไฟจะเปิดโดยอัตโนมัติในเวลากลางคืน และไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิล

ปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์:แผงขับเคลื่อนปั๊ม DC โดยตรง ยิ่งแสงแดดแรงในตอนกลางวัน น้ำจะถูกสูบเข้าถังเก็บเพื่อใช้ในภายหลังมากขึ้นเท่านั้น คุณสามารถทิ้งแบตเตอรี่ไว้และประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก

ขีดจำกัดของมันชัดเจน ไม่สามารถจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า AC ในครัวเรือนทั่วไปได้โดยตรง และระดับพลังงานต้องไม่ใหญ่มาก

5. วิธีเลือกระหว่างสี่ระบบ

ตอบคำถามเหล่านี้ตามลำดับ:

มีตะแกรงมั้ย?ถ้าไม่เช่นนั้น ให้เลือก DC นอกกริดหรือ DC ล้วนๆ หากเป็นเช่นนั้น ให้ไปที่คำถามถัดไป

ไฟดับจะเสียหายขนาดไหน?ถ้ามากก็เลือกระบบไฮบริด ถ้าไม่มากก็เลือกแบบผูกตาราง

โหลดของคุณเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้า AC หรือโหลด DC?หากคุณต้องการจ่ายไฟให้กับโหลด DC เช่น ไฟถนนหรือปั๊ม DC บริสุทธิ์ก็เพียงพอแล้ว

งบประมาณของคุณคืออะไร?สำหรับความจุพลังงานแสงอาทิตย์ที่เท่ากัน ตารางผูกจะมีราคาถูกที่สุด ระบบไฮบริดและนอกกริดจะทำให้แบตเตอรี่มีราคาเพิ่มขึ้น

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: เหตุใดระบบผูกกริดจึงไม่ทำงานในระหว่างที่ไฟฟ้าดับเนื่องจากอินเวอร์เตอร์มีระบบป้องกันการเกาะติด หากระบบยังคงจ่ายไฟฟ้าเข้าโครงข่ายไฟฟ้าดับ มันจะเป็นอันตรายต่อพนักงานสาธารณูปโภคในการซ่อมแซม ดังนั้นระบบจะต้องตัดการเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ หากต้องการไฟดับให้เลือกระบบไฮบริด

ถาม: ระบบนอกกริดสามารถแปลงเป็นระบบไฮบริดในภายหลังได้หรือไม่ใช่ แต่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่มีอยู่ หากระบบเดิมใช้อินเวอร์เตอร์แบบออฟกริด ก็มักจะต้องเปลี่ยนเป็นอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริด โดยทั่วไปแผงและโครงสร้างการติดตั้งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

ถาม: ระบบ Pure DC ประหยัดพลังงานมากกว่าระบบ AC หรือไม่จะสูญเสียพลังงานน้อยลงเนื่องจากไม่มีขั้นตอนการผกผัน แต่เฉพาะในกรณีที่โหลดเป็นอุปกรณ์ DC อยู่แล้ว การซื้อเครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสตรงเพียงเพื่อประหยัดจากการสูญเสียการแปลงมักจะมีค่าใช้จ่ายมากกว่าที่ประหยัดได้

Q: แบบบ้านแบบไหนคุ้มค่าที่สุด?หากระบบโครงข่ายมีเสถียรภาพและมีคนอยู่บ้านโดยใช้ไฟฟ้าในระหว่างวัน การผูกโครงข่ายไฟฟ้าจะคุ้มค่าที่สุด หากไฟฟ้าขัดข้องบ่อยครั้งหรือช่องว่างระหว่างราคาสูงสุดและราคานอกจุดสูงสุดมีขนาดใหญ่ ให้พิจารณาใช้ระบบไฮบริด การคืนทุนขึ้นอยู่กับราคาไฟฟ้าในท้องถิ่น นโยบายสิ่งจูงใจ และการใช้งานจริงของคุณ ดังนั้นโปรดสอบถามผู้ติดตั้งในพื้นที่ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเพื่อประเมินราคา