ในหน้านี้
- เริ่มจากคำถามเดียว: ถ้าไฟดับตอน 17:30 จะเกิดอะไรขึ้น
- On-grid: ไฟกลางวัน ไม่มีไฟสำรอง
- Hybrid: โซลาร์บวกแบตที่ประคองโหลดสำคัญให้ทำงานต่อ
- Off-grid: เมื่อไม่มี grid หรือ grid เชื่อถือไม่ได้เลย
- อีกกรณีหนึ่ง: ปั๊มน้ำ
- เทียบกันชัดๆ
- สภาพของลาวที่เปลี่ยนคำตอบ
- ความผิดพลาดที่เราเจอบ่อย
- เริ่มด้วย on-grid แล้วเพิ่มแบตทีหลังได้ไหม
- ตัดสินใจในห้านาที
- เราช่วยอะไรได้
เริ่มจากคำถามเดียว: ถ้าไฟดับตอน 17:30 จะเกิดอะไรขึ้น
คนส่วนใหญ่ที่มาถามเรื่องโซลาร์กับเรามักเริ่มจากแผง เราเริ่มจากไฟดับ ถ้าไฟจากระบบสายส่ง (grid) ดับตอนเย็น คุณต้องการให้ไฟส่องสว่าง เซิร์ฟเวอร์ ตู้แช่ หรือปั๊มน้ำทำงานต่อไหม หรือเป้าหมายแค่ใช้ไฟของตัวเองตอนกลางวัน โดยให้ grid เป็นหลักเหมือนเดิม คำตอบข้อนี้กำหนดชนิดของระบบมากกว่าขนาดหลังคาหรืองบประมาณ
ระบบโซลาร์มีสามกลุ่ม คือ on-grid (หรือ grid-tied), hybrid ที่มีแบตเตอรี่ และ off-grid ทั้งสามใช้แผงแบบเดียวกันและสายไฟส่วนใหญ่เหมือนกัน สิ่งที่ต่างคือ Inverter มีแบตหรือไม่ และระบบทำงานอย่างไรเมื่อไม่มี grid
On-grid: ไฟกลางวัน ไม่มีไฟสำรอง
ระบบ on-grid แปลงไฟ DC จากแผงเป็นไฟ AC ที่ทำงานขนานกับ grid ตอนกลางวันโหลดจะใช้ไฟโซลาร์ก่อน ส่วนที่ขาดจึงดึงจาก grid ถ้าแผงผลิตได้มากกว่าที่อาคารใช้ ไฟส่วนเกินจะไหลกลับเข้า grid หรือถ้าตั้งค่า zero-export ไว้ Inverter จะลดกำลังผลิตลงเองเพื่อไม่ให้ไฟออกนอกอาคาร
จุดที่คนมักเข้าใจผิด: Inverter แบบ on-grid จะตัดตัวเองเมื่อ grid ดับ เรียกว่า anti-islanding มีไว้เพื่อไม่ให้ระบบจ่ายไฟเข้าสายที่ช่างไฟเข้าใจว่าไม่มีไฟแล้ว ดังนั้นอาคารที่เต็มไปด้วยแผง on-grid ก็ยังมืดเมื่อไฟดับ แม้จะเป็นตอนเที่ยงก็ตาม
on-grid เหมาะกับ:
- สำนักงาน โรงเรียน ร้านค้า และโรงงาน ที่ใช้ไฟส่วนใหญ่ช่วงประมาณ 8:00 ถึง 17:00
- อาคารที่ไฟไม่ค่อยดับ หรือมีเครื่องปั่นไฟหรือ UPS รองรับอยู่แล้ว
- คนที่ต้องการระบบที่ง่ายที่สุด ดูแลน้อย ไม่มีแบตให้เปลี่ยน
อุปกรณ์หลัก: แผง โครงยึด สาย DC และ DC isolator, string inverter (หรือ microinverter), อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPD ทั้งฝั่ง AC และ DC, มิเตอร์หรือ smart sensor ถ้าต้องการจำกัดการส่งไฟออก และแอปติดตามผลออนไลน์
Hybrid: โซลาร์บวกแบตที่ประคองโหลดสำคัญให้ทำงานต่อ
Inverter แบบ hybrid ทำทุกอย่างที่ on-grid ทำ และยังคุมแบตเตอรี่ด้วย ตอนกลางวันจ่ายไฟให้โหลด ชาร์จแบต และส่งไฟออก (ถ้าอนุญาต) เมื่อ grid ดับ มันจะตัดออกจาก grid ผ่านสวิตช์สลับภายในหรือภายนอก แล้วจ่ายไฟให้ วงจรสำรอง (backup circuit) จากแบตและแผง
สังเกตคำว่า "วงจรสำรอง" งานส่วนใหญ่เราไม่ได้สำรองไฟทั้งอาคาร เราแยกตู้ไฟเป็นสองฝั่ง ไฟส่องสว่าง เต้ารับคอมพิวเตอร์ ตู้ Network กล้อง CCTV ตู้เย็น และพัดลมหนึ่งสองตัวอยู่ฝั่งสำรอง แอร์ เครื่องทำน้ำอุ่น และมอเตอร์ใหญ่อยู่ฝั่งที่ใช้ grid อย่างเดียว แบตที่จ่ายโหลดสำคัญ 1.5 kW ได้สี่ชั่วโมง จะหมดภายในไม่ถึงชั่วโมงถ้าพ่วงแอร์สามเครื่องเข้าไป
เวลาสลับก็สำคัญ Inverter hybrid หลายรุ่นสลับในราว 10–20 มิลลิวินาที บางรุ่นเร็วกว่านั้น คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะส่วนใหญ่ผ่านไปได้ แต่เซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์ Network ยังควรมี UPS ตัวเล็กคั่นอยู่ข้างหน้า ดูชั้นนี้ได้ที่หน้า UPS และการป้องกันไฟฟ้า
hybrid เหมาะกับ:
- สถานที่ที่ไฟตก แรงดันตก หรือไฟดับบ่อยในช่วงเย็นที่ใช้ไฟสูง
- สำนักงานและคลินิกที่ต้องรักษา Network ไฟส่องสว่าง และตู้เย็นให้ทำงาน
- บ้านและร้านค้าที่อยากใช้โซลาร์กลางวัน และใช้ไฟที่เก็บไว้หลังพระอาทิตย์ตก
สิ่งที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับ on-grid: แบตเตอรี่ (ปัจจุบันเกือบทั้งหมดเป็น LiFePO4) ตู้แบตหรือขายึดผนังที่ระบายอากาศได้ ตู้ไฟที่แยกวงจร และการทดสอบการสื่อสาร (CAN หรือ RS485) ระหว่าง Inverter กับ BMS ของแบตอย่างละเอียดขึ้น เราอธิบายการเลือกแบตไว้ใน คู่มือแบต LiFePO4
Off-grid: เมื่อไม่มี grid หรือ grid เชื่อถือไม่ได้เลย
ระบบ off-grid ไม่ได้เชื่อมกับ grid แผงชาร์จแบต และ Inverter แบบ off-grid สร้างไฟ AC ให้สถานที่ใช้ หลายแห่งมีเครื่องปั่นไฟเป็นตัวชาร์จสำรองในช่วงที่ฟ้าครึ้มหลายวันติดกัน
นี่คือคำตอบที่ถูกสำหรับโรงเรียนต่างแขวง สุขศาลา ฟาร์ม สถานีโทรคมนาคม แคมป์เหมืองและแคมป์ก่อสร้าง และทุกที่ที่อยู่ไกลจากเสาไฟต้นสุดท้าย และเป็นแบบที่ออกแบบยากที่สุด เพราะแบตและแผงต้องรับผิดชอบ ทุก kWh ที่สถานที่ใช้ รวมถึงสัปดาห์ที่ฝนตกด้วย
จุดออกแบบที่สำคัญสำหรับ off-grid ในลาว:
- ออกแบบตามฤดูฝน ไม่ใช่ตามเดือนมีนาคม ชั่วโมงแดดเต็ม (peak sun hours) ในลาวและไทยเฉลี่ยราว 4.5–5.5 ต่อวัน และอาจลดต่ำกว่านั้นมากติดกันหลายวันในช่วงมิถุนายนถึงกันยายน
- วางแผนจำนวนวันสำรอง (days of autonomy) ว่าแบตต้องรับได้กี่วันที่ฟ้าครึ้มก่อนเครื่องปั่นไฟจะติด
- บอกโหลดตามจริง ตู้แช่เพิ่มอีกตัวเดียวอาจเปลี่ยนขนาดระบบมากกว่าการตัดสินใจอื่นใด
- ห่างไกลแปลว่าเข้าไปซ่อมยาก เลือกอุปกรณ์ที่ติดตามผลผ่านเน็ตมือถือได้ และถ้าเป็นไปได้ให้มีฟิวส์สำรอง คีมย้ำหัว MC4 และบอร์ดหรือตัวควบคุมการชาร์จสำรองไว้หน้างาน
อีกกรณีหนึ่ง: ปั๊มน้ำ
ถ้าเป้าหมายคือสูบน้ำเข้านาหรือหมู่บ้าน ชุดขับปั๊มโซลาร์ (pump drive) ขับปั๊มได้โดยตรงจากแผงโดยไม่ต้องมีแบต แทนที่จะเก็บพลังงานในแบต เราเก็บน้ำไว้ในถังแทน ดู ระบบสูบน้ำโซลาร์
เทียบกันชัดๆ
| On-grid | Hybrid | Off-grid | |
|---|---|---|---|
| ใช้ได้ตอน grid ดับ | ไม่ได้ | ได้ เฉพาะวงจรสำรอง | ได้ ทั้งสถานที่ |
| แบตเตอรี่ | ไม่มี | มี | มี ใหญ่กว่า |
| ต้องมี grid | ต้องมี | ต้องมี (ทำงานโดยไม่มี grid ได้ระยะหนึ่ง) | ไม่ต้อง |
| ความยากในการออกแบบ | ต่ำ | ปานกลาง | สูง |
| การดูแลรักษา | น้อย | ปานกลาง (แบต) | มากกว่า (แบต เครื่องปั่นไฟ อยู่ไกล) |
| สถานที่ที่พบบ่อย | สำนักงาน โรงงาน โรงเรียน ที่ใช้ไฟกลางวัน | คลินิก สำนักงาน บ้าน ร้าน ที่ไฟตกบ่อย | โรงเรียนห่างไกล แคมป์ ฟาร์ม โทรคมนาคม |
สภาพของลาวที่เปลี่ยนคำตอบ
ในหลายพื้นที่ของลาว ไฟจาก grid ราคาไม่แพงนัก เหตุผลของการติดโซลาร์จึงไม่ค่อยใช่เรื่องค่าไฟอย่างเดียว สิ่งที่เราได้ยินบ่อยกว่าคือความเสถียร แรงดันตกช่วงเย็น ไฟดับสั้นๆ ตอนพายุในฤดูฝน และสถานที่ต่างแขวงที่สายไฟยาวและอ่อน เรื่องนี้ทำให้หลายโครงการหันไปทาง hybrid ความร้อนก็มีผล Inverter จะลดกำลังเมื่อฮีตซิงก์ร้อนเกิน Inverter ที่ติดบนผนังทิศตะวันตกโดนแดดบ่ายตรงๆ จะผลิตได้น้อยลงและเสื่อมเร็วขึ้น ฝุ่นจากถนนลูกรังและไซต์ก่อสร้างเกาะบนแผงและทำให้ผลผลิตตกจนกว่าจะล้างออก สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนชนิดระบบที่คุณเลือก แต่เปลี่ยนตำแหน่งติด Inverter วิธีระบายอากาศให้แบต และความถี่ในการล้างแผง
ความผิดพลาดที่เราเจอบ่อย
- ซื้อ on-grid แล้วคาดว่าจะมีไฟสำรอง ไฟดับครั้งแรกหลังติดตั้งไม่ใช่วันที่ดีที่จะได้รู้จัก anti-islanding
- สำรองไฟทั้งตู้ แบตหมดในไม่กี่นาที แล้วเจ้าของคิดว่าแบตเสีย
- คิดขนาด off-grid จากหน้าแล้ง ระบบทำงานดีจนถึงเดือนกรกฎาคม
- ใช้ Inverter hybrid กับแบตที่คุยกันไม่ได้ ตรวจรายชื่อแบตที่ผู้ผลิตรับรองว่าใช้ร่วมกันได้ก่อนซื้อชิ้นใดชิ้นหนึ่ง
- ลืมเครื่องปั่นไฟ ถ้าสถานที่มีเครื่องปั่นไฟอยู่แล้ว ต้องตัดสินตั้งแต่ต้นว่าจะให้ Inverter สั่งสตาร์ทได้ไหม และจะกันไม่ให้ทั้งสองจ่ายไฟชนกันอย่างไร
เริ่มด้วย on-grid แล้วเพิ่มแบตทีหลังได้ไหม
ส่วนใหญ่ได้ แต่ต้องวางแผนตั้งแต่วันแรก มีสองทาง ทางแรกติด Inverter hybrid ตอนนี้แล้วใช้ไปก่อนโดยไม่มีแบต แล้วค่อยเพิ่มแบตภายหลัง ทางที่สองเก็บ Inverter on-grid ไว้ แล้วเพิ่ม Inverter แบตแบบ AC-coupled ข้างๆ ทางแรกมักเรียบร้อยกว่าสำหรับบ้านและสำนักงานเล็ก ทางที่สองเหมาะกับอาคารใหญ่ที่ Inverter on-grid เดิมยังทำงานดี ไม่ว่าทางไหน ให้เตรียมพื้นที่บนผนัง แนวเดินสาย และตู้ไฟที่แยกวงจรไว้ตั้งแต่ตอนนี้
ตัดสินใจในห้านาที
- ใช้ไฟกลางวันเป็นหลัก grid เสถียรพอสมควร: on-grid ใส่ zero-export ถ้าไม่ต้องการส่งไฟออก
- ใช้ไฟกลางวัน และรับไฟดับตอนเย็นไม่ได้: hybrid พร้อมเลือกวงจรสำรองอย่างระมัดระวัง
- ไม่มี grid หรือ grid อ่อนจนต้องเปิดเครื่องปั่นไฟเกือบทุกวัน: off-grid ออกแบบตามฤดูฝน
จากนั้นจึงไปเรื่องขนาด คู่มือคำนวณขนาดระบบโซลาร์ ของเรามีตัวอย่างคำนวณเป็น kWh และ kWp และ คู่มือชนิด Inverter อธิบายว่า Inverter กลุ่มไหนเหมาะกับแต่ละทางเลือก
เราช่วยอะไรได้
ทีมของเราออกแบบและติดตั้งโซลาร์เซลล์มาแล้วมากกว่า 5 MW ในประเทศไทย ทั้งแบบ on-grid, hybrid และ off-grid ก่อนแนะนำชนิดระบบ เราไปดูสถานที่ อ่านบิลค่าไฟ 12 เดือน (ถ้ามี) ดูว่าไฟดับเกิดขึ้นตอนไหนจริงๆ และวงจรไหนต้องมีไฟตลอด ส่งรูปตู้ไฟหลักและบิลค่าไฟล่าสุดมาให้เรา แล้วเราจะบอกว่าจะเริ่มจากแบบไหนในสามแบบนี้และเพราะอะไร ดูงานทั้งหมดของเราได้ที่ หน้าโซลาร์ รวมถึงระบบ on-grid บนหลังคา hybrid พร้อมแบต และ off-grid
- #solar
- #on-grid
- #hybrid
- #off-grid
- #battery
- #backup-power
