คำนวณขนาดระบบโซลาร์เซลล์: จากบิล kWh ไปสู่ kWp แบต และ Inverter

"อยากได้ 10 kW" คือ 10 kW ของอะไร

คำขอที่เราได้รับบ่อยที่สุดคือตัวเลขตัวเดียว "อยากได้ 10 kW" แต่ตัวเลขนั้นอาจหมายถึงขนาดแผง ขนาด Inverter ขนาดแบต หรือโหลดสูงสุดของอาคาร ซึ่งเป็นสี่เรื่องที่ต่างกัน คู่มือนี้แสดงวิธีที่เราคิดขนาดจริงจากข้อมูลที่คุณมีอยู่แล้ว คือบิลค่าไฟและรูปแบบการใช้ไฟในหนึ่งวัน

หกคำที่ต้องแยกให้ออก

• kW: กำลังไฟ ณ ขณะใดขณะหนึ่ง แอร์ 1.5 kW ดึงไฟ 1.5 kW ขณะที่คอมเพรสเซอร์ทำงาน
• kWh: พลังงาน คือตัวเลขในบิล 1.5 kW นาน 2 ชั่วโมง = 3 kWh
• kWp: กำลังสูงสุดของแผงในสภาวะทดสอบมาตรฐาน (STC) แผง 20 แผ่น แผ่นละ 600 W = 12 kWp
• Peak sun hours (PSH): จำนวนชั่วโมงที่เทียบเท่าแดดเต็ม 1,000 W/m² ในหนึ่งวัน ในลาวและไทยเฉลี่ยราว 4.5–5.5 ต่อวัน ต่ำกว่านั้นในฤดูฝน
• Performance ratio (PR): ส่วนที่เหลือหลังหักการสูญเสียจากความร้อน ฝุ่น สายไฟ และ Inverter ในสภาพร้อนและมีฝุ่นเรามักใช้ราว 0.75–0.80
• DC/AC ratio: kWp ของแผงหารด้วย kW ของ Inverter ส่วนใหญ่อยู่ราว 1.1–1.3

สูตรเดียวที่ใช้ทุกครั้ง

พลังงานต่อวัน (kWh) ≈ kWp × PSH × PR

ถ้าใช้ PSH 4.5 และ PR 0.75 แผง 1 kWp ให้พลังงานราว 3.4 kWh ต่อวัน ถ้า PSH 5.5 และ PR 0.80 จะได้ราว 4.4 kWh ช่วงที่สมเหตุสมผลจึงอยู่ราว 3.4–4.4 kWh ต่อ kWp ต่อวัน และต่ำกว่านั้นในเดือนที่ฝนชุก นี่คือการประมาณเพื่อออกแบบ ไม่ใช่การรับประกันผลผลิต สภาพอากาศแต่ละปีไม่เหมือนกัน

ขั้นที่ 1: อ่านบิลให้ถูก

ขอบิล 12 เดือนถ้าเป็นไปได้ สามเดือนที่ร้อนที่สุด (มีนาคมถึงพฤษภาคม) มักใช้ไฟสูงสุดเพราะแอร์ จากนั้นถามว่าไฟส่วนไหนใช้ตอนกลางวัน บิลไม่ได้บอกเรื่องนี้ สำหรับอาคารธุรกิจ ทางที่ดีที่สุดคือติดเครื่องบันทึกพลังงาน (energy logger) ที่ตู้ไฟหลัก 7 วัน เพื่อเห็นโหลดทุก 15 นาที ถ้าไม่มี ให้เดินดูอาคารและจดรายการเครื่องที่เปิดช่วง 8:00–17:00

ตัวอย่างที่ 1: สำนักงาน on-grid ที่ใช้ไฟกลางวัน

ข้อมูล: สำนักงานทำงานจันทร์ถึงเสาร์ บิลเฉลี่ย 3,000 kWh/เดือน Logger แสดงว่าราว 70% ใช้ในเวลา 8:00–17:00

1. พลังงานกลางวันต่อวันทำงาน: 3,000 × 0.70 ÷ 26 ≈ 81 kWh
2. โหลดเฉลี่ยกลางวัน: 81 ÷ 9 ชั่วโมง ≈ 9 kW (ช่วงบ่ายสูงกว่า ช่วงเช้าต่ำกว่า)
3. เป้าหมาย: ใช้ไฟโซลาร์เองเกือบทั้งหมด ไม่ส่งไฟออก (zero-export)
4. ลอง 12 kWp: พลังงานต่อวัน ≈ 12 × 4.5 × 0.78 ≈ 42 kWh ตอนเที่ยง แผง 12 kWp ในอากาศร้อนมักจ่ายได้จริงราว 8.5–9.5 kW ใกล้เคียงกับโหลดกลางวัน
5. Inverter: 10 kW, DC/AC ≈ 1.2

ผล: โซลาร์ครอบคลุมพลังงานกลางวันได้ราวครึ่งหนึ่ง และเกือบทุก kWh ถูกใช้ในอาคาร ถ้าขยายเป็น 20 kWp วันอาทิตย์และวันหยุดที่โหลดต่ำ zero-export จะตัดกำลังผลิตทิ้งมาก นี่คือเหตุผลที่เราคิดขนาดตามโหลดกลางวัน ไม่ใช่ตามบิลทั้งเดือน

ตัวอย่างที่ 2: บ้าน hybrid ที่ต้องการไฟสำรองตอนเย็น

ข้อมูล: บ้านใช้ไฟราว 450 kWh/เดือน (ราว 15 kWh/วัน) ไฟดับบ่อยช่วง 18:00–22:00 อยากให้เครื่องสำคัญทำงาน 4 ชั่วโมง

รายการโหลดสำรอง:

1. พลังงานที่ต้องการ: 0.56 kW × 4 ชั่วโมง ≈ 2.2 kWh
2. หารด้วย DoD ที่ใช้ได้ (0.9) และประสิทธิภาพ Inverter (0.9): 2.2 ÷ 0.81 ≈ 2.8 kWh
3. เผื่อแบตเสื่อมตามอายุและคืนที่ใช้มากกว่าปกติ: เลือกแบต LiFePO4 ราว 5 kWh
4. Inverter hybrid: 5 kW พอสำหรับกระแสกระชากตอนตู้เย็นออกตัวและเครื่องอื่นๆ ตอนกลางวัน
5. แผง: 5 kWp ให้ราว 17 kWh/วันในวันแดดดี พอใช้กลางวันและชาร์จแบตกลับให้เต็ม

อยากให้แอร์ทำงานตอนไฟดับด้วยไหม แอร์ 1 เครื่อง (เฉลี่ยราว 1 kW) เพิ่มอีก 4 kWh ต่อ 4 ชั่วโมง ขนาดแบตจะเกือบสองเท่า คำนวณเวลาสำรองของโหลดอื่นได้ด้วย เครื่องคำนวณเวลาสำรองไฟ UPS ของเรา ซึ่งใช้หลักการเดียวกัน

ตัวอย่างที่ 3: สุขศาลา off-grid

ข้อมูล: ไม่มี grid ใช้ไฟส่องสว่าง ตู้เย็นเก็บยา โน้ตบุ๊ก อุปกรณ์อินเทอร์เน็ต และพัดลม

1. เพิ่มการสูญเสียของแบตและ Inverter (ราว 15%): 2.9 ÷ 0.85 ≈ 3.4 kWh/วัน
2. ออกแบบแผงตามเดือนที่ฝนชุกที่สุด สมมติ PSH แบบระมัดระวัง เช่น 3.5 และ PR 0.75: 3.4 ÷ (3.5 × 0.75) ≈ 1.3 kWp เลือก 2 kWp เพื่อให้ชาร์จแบตคืนได้หลังวันฟ้าครึ้ม
3. แบต: สำรอง 2 วัน: 2.9 × 2 ÷ 0.8 (DoD) ≈ 7.3 kWh → เลือกราว 7.5–10 kWh
4. Inverter off-grid: 3 kW พอสำหรับโหลดทั้งหมดและกระแสกระชากของตู้เย็น

ที่สถานที่แบบนี้ เรามักแนะนำให้เตรียมจุดต่อเครื่องปั่นไฟเล็กไว้ เพื่อชาร์จแบตเมื่อฝนตกต่อเนื่องนานกว่าที่ออกแบบ

ขั้นที่ 2: ตรวจหลังคา

• พื้นที่: แผงรุ่นปัจจุบันมีขนาดราว 2.0–2.8 m² ต่อแผ่น บนหลังคาเมทัลชีทให้คิดราว 5–7 m² ต่อ kWp รวมช่องว่างและทางเดิน หลังคาพื้นเรียบที่ตั้งแผงเป็นแถวเอียงต้องใช้พื้นที่มากกว่านั้น เพื่อไม่ให้แถวหน้าบังแดดแถวหลัง
• น้ำหนัก: แผงรวมโครงยึดมักเพิ่มน้ำหนักราว 12–15 kg/m² โครงหลังคาเก่าต้องให้วิศวกรตรวจก่อน
• ทิศและมุมเอียง: ในลาว หันไปทางทิศใต้เอียงราว 10–15° ให้ผลดี ทิศตะวันออก-ตะวันตกก็ใช้ได้ แต่ผลผลิตต่อวันต่ำลงเล็กน้อย อย่าให้มุมเอียงต่ำกว่าราว 10° เพราะฝนจะชะฝุ่นออกได้ไม่ดี
• เงา: เสาอากาศ ถังน้ำ ต้นไม้ และอาคารข้างเคียง เงาเล็กๆ บนแผงแผ่นเดียวอาจลดผลผลิตของทั้ง string ได้

ขั้นที่ 3: จับคู่แผงกับ Inverter

สำหรับแต่ละ string แรงดันวงจรเปิด (Voc) ในวันที่หนาวที่สุดต้องต่ำกว่าแรงดัน DC สูงสุดของ Inverter Voc เพิ่มขึ้นเมื่ออากาศเย็น จึงต้องใช้อุณหภูมิต่ำสุดของสถานที่ (พื้นที่ภูเขาทางเหนือของลาวตอนเช้าฤดูหนาวอาจเย็นมาก) กับค่า temperature coefficient ของ Voc ใน datasheet ในทางกลับกัน แรงดันทำงาน (Vmp) ตอนร้อนที่สุดต้องยังอยู่ในช่วง MPPT ของ Inverter แผงรุ่นใหม่มีกระแสสูงขึ้น จึงต้องตรวจกระแสสูงสุดต่อ MPPT ด้วย

ความผิดพลาดที่พบบ่อย

1. คิดขนาดจากบิลทั้งเดือน โดยไม่ดูว่าใช้ไฟตอนไหน
2. ใช้ PSH ของเดือนที่ดีที่สุด แล้วสัญญาว่าจะได้ไฟเท่านั้นทุกวัน
3. ลืมว่า zero-export ตัดผลผลิตทิ้งในวันที่โหลดต่ำ
4. คิดแบตจาก kWh บนป้าย โดยไม่หัก DoD และการสูญเสีย
5. ลืมตรวจ Voc ตอนเช้าที่หนาว ซึ่งทำให้ Inverter เสียหายได้

เราช่วยอะไรได้

ทีมของเราเป็นผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางจากไทย ที่ออกแบบและติดตั้งโซลาร์เซลล์มาแล้วมากกว่า 5 MW ในประเทศไทย สำหรับแต่ละงาน เราสำรวจสถานที่ วิเคราะห์บิลและโหลด ตรวจเงาและโครงหลังคา แล้วออกแบบการจัด string แผนผังไฟฟ้า (single-line diagram) และประมาณผลผลิต พร้อมรายการอุปกรณ์ที่ระบุยี่ห้อและรุ่น ส่งบิล 3–12 เดือนและรูปหลังคามาให้เรา เราจะคิดขนาดเบื้องต้นให้ดู ถ้ายังไม่แน่ใจว่าจะเลือกระบบแบบไหน อ่าน on-grid, hybrid หรือ off-grid ก่อน หรือดู ระบบสำหรับธุรกิจและโรงงาน