เตรียมตัวก่อนติดตั้ง! การคํานวณเพื่อการใช้พลังงานโซลาร์เซลล์

เชื่อว่าในปัจจุบัน ‘โซลาร์เซลล์’ คงเป็นหนึ่งในทางเลือกด้านพลังงานของหลายบริษัท หลายองค์กร เนื่องจากความคุ้มค่าในระยะยาวที่จะได้รับเมื่อเทียบกับการใช้จ่ายค่าไฟโดยทั่วไป แต่เมื่อต้องเข้าสู่กระบวนการเริ่มต้นเปลี่ยนจากการใช้ไฟจากโครงข่ายการไฟฟ้ามาเป็นโซลาร์เซลล์ อาจมีเรื่องที่ต้องเตรียมตัวมากมาย โดยเฉพาะในเรื่องของการคำนวณการติดตั้งโซลาร์เซลล์ ในแบบระบบ On Grid และแบตเตอรี่ ในบทความนี้เราจึงจะพามาเจาะการคำนวณแบบคร่าวๆในการติดตั้งโซลาร์เซลล์ให้ได้รู้กัน

โซลาร์เซลล์ On Grid

การติดตั้งโซลาร์เซลล์แบบระบบ On Grid เป็นการติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้า โดยไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์จะจ่ายเข้าสู่สถานที่ติดตั้งโดยตรง ทำให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถใช้ประโยชน์จากไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์ได้ทันที จึงเหมาะสำหรับการทำงานในตอนกลางวันที่มีแสงอาทิตย์ โดยมีวิธีการคํานวณติดตั้งโซลาร์เซลล์ On Grid ดังนี้

หาค่าเฉลี่ยปริมาณการใช้ไฟ

ทำการจดบันทึกปริมาณการใช้ไฟจริงในช่วงกลางวันเป็นเวลา 3-7 วัน โดยทำจากการจดตัวเลขแรกตอนเริ่มต้นของวันและเช็กตัวเลขอีกครั้งเมื่อหมดวัน เช่น จดบันทึกตัวเลขในเวลา 8.00 และ 17.00 น. รวมเป็น 9 ชั่วโมงและนำเลขการใช้ไฟที่ได้ในแต่ละวันมาหารกับจำนวนวันที่จด เช่น วันที่ 1 โรงงานมีการใช้ไฟไป 5400 หน่วย วันที่ 2 ใช้ไฟไป 5800 และวันที่ 3 ใช้ไฟไป 5000 หน่วย จะสามารถคำนวณปริมาณการใช้ไฟได้โดยเอาหน่วยมาหารกับ 9 ชั่วโมง และหารด้วย 3 เพื่อหาค่าเฉลี่ย ดังนี้ (5400/9 + 5800/9 + 5000/9) /3 = 600 kW

คำนวณกำลังการติดตั้ง (KWp) ที่ต้องใช้

การติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ 1 kWp จะสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้เฉลี่ยเป็น 1500 kWh ดังนั้น การออกแบบติดตั้งในเมืองไทย จะต้องเผื่อการสูญเสียและอื่น ๆ ประมาณ 20% หรือ DC to AC Ratio ประมาณ 1.2 เท่า จึงสรุปติดตั้งเป็น 600 kW × 1.2 = 720 kWp

คำนวณจำนวนแผงที่ต้องใช้

การเลือกจำนวนแผงที่ใช้จะต้องรู้ก่อนว่าแผงโซลาร์เซลล์ที่เลือกมีขนาดกำลังการผลิตต่อแผงเท่าไร แต่ทั่วไปแล้วโซลาร์เซลล์ 1 แผง จะสามารถผลิตไฟได้ 550-600 Wp ซึ่งตรงนี้ก็จะขึ้นอยู่กับว่าทางเราเลือกซื้อแผงโซลาร์เซลล์อะไร โดยอาจจะยกตัวอย่างการเลือกซื้อแผง ที่ 550 วัตต์ต่อแผงในการคำนวณ ดังนั้น จะต้องนำจำนวนวัตต์ของกำลังการติดตั้งมาหารกำลังการผลิตต่อแผง เช่น ขนาดติดตั้ง 720 kWp เมื่อนำมาหารด้วยตัวเลขของแผงโซล่าร์เซลล์ขนาด 550 Wp จะได้จำนวนแผงเท่ากับ 720,000 / 550 = 1,309 แผง

คำนวณพื้นที่ติดตั้ง

สำหรับพื้นที่ติดตั้ง 1 แผงจะมีขนาดประมาณ 1.3 x 2.3 ม. หรือ 3 ตารางเมตร ดังนั้น จะต้องนำมาคูณกับจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ต้องใช้ทั้งหมด เช่น หากต้องติดตั้งโซลาร์เซลล์จำนวน 1,309 แผงต้องนำ 1,309 x 3 จึงได้เป็นพื้นที่ติดตั้งขนาด 3,927 ตารางเมตร

โซลาร์เซลล์ On Grid + Battery

การติดตั้งโซลาร์เซลล์ On Grid แบบมีแบตเตอรี่ มีความแตกต่างจากแบบระบบโซลาร์เซลล์ On Grid ทั่วไป คือตามปกติแล้วโซลาร์เซลล์ On Grid จะไม่สามารถใช้งานในช่วงที่ไม่มีแดดได้ แต่การมีแบตเตอรี่จะทำให้สามารถสะสมพลังงานจากแสงแดดในตอนกลางวัน เพื่อนำมาใช้งานในตอนกลางคืน หรือช่วงที่ไฟตก ไฟดับจากโครงข่ายการไฟฟ้าได้ด้วย ซึ่งในการติดตั้งจะเหมือนกับการคำนวณติดตั้งโซลาร์เซลล์ On Grid โดยทั่วไป แต่ต้องคำนึงถึงการคำนวณในส่วนของการใช้งานแบตเตอรี่ด้วย โดยในการคำนวณแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ จำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยหลัก ๆ ดังนี้

• ความต้องการใช้ไฟฟ้า หรือปริมาณไฟฟ้าที่ต้องใช้ในแต่ละวัน โดยคำนวณได้จากค่าเฉลี่ยปริมาณการใช้ไฟในการคำนวณการติดตั้งโซลาร์เซลล์ On Grid
• พลังงานแสงอาทิตย์ หรือปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถผลิตได้ในแต่ละวัน โดยคำนวณได้จากขนาดของแผงโซลาร์เซลล์ องศาของแผงโซลาร์เซลล์ และปริมาณแสงอาทิตย์ในแต่ละพื้นที่
• ระยะเวลาการสำรองไฟฟ้า คือระยะเวลาที่แบตเตอรี่สามารถจ่ายไฟได้ในช่วงเวลาที่แผงโซลาร์เซลล์ไม่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้กระแสไฟฟ้าของแบตเตอรี่ จะส่งผลต่อการเก็บและการจ่ายกระแสไฟฟ้า ซึ่งตามปกติแล้วเปอร์เซ็นในการใช้งานกระแสไฟฟ้าที่อยู่ในแบตเตอรี่ของโซลาร์เซลล์จะอยู่ที่ประมาณ 50-60%
• ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ โดยประสิทธิภาพของแบตเตอรี่จะส่งผลต่อปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่เก็บได้และระยะเวลาในการใช้งาน ยิ่งแบตเตอรี่มีประสิทธิภาพสูงก็จะยิ่งสามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าได้มาก รวมถึงสามารถใช้งานได้นาน โดยประสิทธิภาพของแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ปกติจะอยู่ที่ 85%

คำนวณแบตเตอรี่

สามารถคำนวณขนาดกระแสการใช้งานต่อชั่วโมงของแบตเตอรี่ได้โดยใช้หน่วยทางไฟฟ้าของแบตเตอรี่ คือโวลต์ (V) และแอมแปร์-ชั่วโมง (Ah) โดยแบตเตอรี่ที่ใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่เป็นแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าขนาด 48 โวลต์ ซึ่งแบตเตอรี่ 48 โวลต์จะมีความจุ C = 100 Ah สามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าได้ 4,800 วัตต์ชั่วโมง โดยมีสูตรในการคิด คือ ค่าพลังงานรวม / [แรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ X 0.6 (% การใช้งานกระแสไฟฟ้าที่อยู่ในแบตเตอรี่) X 0.85 (ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่)] ซึ่งจะได้ออกมาเป็นรูปแบบตามสูตร ดังตัวอย่าง

ตัวอย่างเช่น หากโรงงานแห่งหนึ่งต้องการสำรองไฟไว้ใช้เป็นระยะเวลา 5 ชั่วโมง ซึ่งตามปกติแล้วจะมีการใช้ไฟชั่วโมงละ 600 หน่วย จะสามารถแทนที่ตัวเลขลงในสูตรคำนวณ ดังนี้ (600 x 5) / (48 x 0.6 x 0.85) = 122.5 Ah หรือนำมาคิดในรูปแบบตามสูตรได้ ดังตัวอย่าง

ซึ่งมีขนาดแอมแปร์-ชั่วโมงที่ค่อนข้างสูง จึงอาจต้องมีการต่อแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ หรือใช้จำนวนแบตเตอรี่ที่มากขึ้นเพื่อรองรับการทำงานในส่วนนี้ โดยสามารถนำจำนวนที่ได้นี้ไปหาจำนวนแบตเตอรี่ที่จำเป็นต้องใช้ต่อได้

คำนวณ Solar Charge Controller

นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ที่ชื่อว่า Solar Charge Controller หรือเครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้า จะทำหน้าที่ควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้าลงในแบตเตอรี่ ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

การคํานวณติดตั้งโซลาร์เซลล์ On Grid แบบมีแบตเตอรี่เป็นวิธีที่ต้องใช้ความละเอียดของข้อมูลที่เฉพาะเจาะจง อีกทั้งในบางครั้งยังไม่มีสูตรการคำนวณที่ตายตัว เพราะในแต่ละองค์กรก็ล้วนมีรายละเอียดและความต้องการใช้พลังงานโซลาร์เซลล์ที่แตกต่างกันออกไป ดังนั้นการเลือกใช้บริการจากผู้เชี่ยวชาญที่สามารถคิดคำนวณการติดตั้งได้อย่างถูกต้องเหมาะสมกับการวางแผนติดตั้งของแต่ละสถานที่ จึงเป็นทางเลือกที่ตอบโจทย์มากกว่า

ไม่ต้องยุ่งยากกับการคิดคำนวณเพื่อวางแผนในการติดตั้ง เพียงเลือก GreenYellow ผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ในการผลิตระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ให้บริการดูแลโครงการโซลาร์เซลล์แบบครบวงจร ตั้งแต่การลงทุน จนถึงขั้นตอนการคิดและออกแบบการติดตั้งให้เหมาะสมกับการใช้งานของแต่ละองค์กรโดยเฉพาะ โดยใช้เพียงบิลค่าไฟและข้อมูลการใช้ไฟฟ้า (Load Profile) ก็สามารถคำนวณกำลังการติดตั้งที่เหมาะสมสำหรับแต่ละสถานที่ได้อย่างละเอียด ตลอดจนการขอใบอนุญาตติดตั้งโซลาร์เซลล์เพื่อใช้งาน พร้อมการดูแลบำรุงรักษาฟรีตลอดระยะเวลาสัญญา สนใจรับคำปรึกษาหรือข้อมูลเพิ่มเติม ติดต่อ 02-079- 8081 หรืออีเมล gr*********@gr*********.th

ข้อมูลอ้างอิง:

คำนวณการใช้ไฟบ้านเบื้องต้น เพื่อติดโซลาร์เซลล์ระบบ On Grid. สืบค้นเมื่อวันที่ 28 กันยายน 2566 จาก https://www.baanlaesuan.com/264722/ideas/house-ideas/calculate-solar-panels 

วิธีง่ายๆ ในการประมาณการขนาดติดตั้งโซล่าเซลล์ ที่เหมาะสมสำหรับบ้านพักอาศัย. สืบค้นเมื่อวันที่ 28 กันยายน 2566 จาก https://www.solarhub.co.th/solar-solutions/residential-solar/485-easy-solar-estimate 

วิธีการคำนวณ สูตรคํานวณ แบบง่ายๆ แผงโซล่าเซลล์ แบตเตอรี่ คอนโทรลชาร์จ และอินเวอร์เตอร์ calculate solar cell system. สืบค้นเมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2566 จาก https://www.diysolarcell.com/calculate-solar-cell-system-คำนวณโซล่าเซลล์