solar panel optimizer ตัวช่วยเมื่อมีเงาบัง

Solar cell Optimizer  ตัวช่วยเมื่อมีเงาบัง

นอกจากการที่เราคำนึงถึงการออกแบบจากปริมาณการใช้ไฟฟ้าแล้วนั้น (https://www.nexte.co.th/installed-solar-pv-power1/) การออกแบบสำหรับติดตั้งโซล่าสำหรับพื้นที่จำกัด หรือ หลังคามีความซับซ้อนสูง จะหนีไม่พ้นเรื่องการจัดการกับเงาที่บังตัวแผงโซล่าเซลล์ หากจัดการ หรือออกแบบไม่ดีนั้น จะทำให้การทำงานของระบบโซล่าเซลล์นั้นไม่มีประสิทธิภาพ และ นำมาสู่การที่จะได้ผลตอบแทนการลงทุนที่ไม่คุ้มค้าได้

บทความนี้จะอธิบายหลายประเด่นเพื่อให้ความเข้าใจว่า Optimizer นั้น เป็นตัวช่วยเมื่อมีเงาบังได้อย่างไร

Shading effect

การที่แผงโซล่าเซลล์มีเงาบัง หรือ มีทิศทางการรับแสงหลายด้านนั้นจะไม่เป็นผลดีต่อการผลิตกระแสไฟฟ้าของโซล่าเซลล์ โดยถ้ามีเงาบัง เราจะเรียกว่า shading loss และ ถ้ามีการหันหลายทิศทางเราจะเรียกว่า mismatch loss โดยการสูญเสียการผลิตกระแสไฟฟ้านั้นเกิดขึ้นเมื่อ ระบบต่ออนุกรมกับ และ เมื่อมีหนึ่งแผ่นโดยเงาบัง จะทำให้พลังงาน (output) ที่ออกมาทั้งระบบลดต่ำลงได้ตามรูปที่ 1

รูปที่ 1 Shading effect

Bypass diodes

ในปัจจุบันแผ่นโซล่าเซลล์นั้นทำงานดีกว่าเดิมมาก โดยรุ่นใหม่ๆจะมี Bypass diodes ซึ่งจะทำการแบ่งเป็น 3 แถว ซึ่งเรียกว่า cell string  (รูปที่ 2) โดยหากแถวหนึ่งโดนบังไปหรือไม่มีแสงแดดมาที่แผ่นโซล่าเซลล์ อีกสองแถวก็ยังสามารถทำงานต่อไปได้  ดูเหมือนว่าการที่มี Bypass diodes นั้นจะช่วยทำให้ระบบการผลิตไฟฟ้าทำงานได้ขึ้น แต่จริงๆแล้ว Bypass diodes นั้นมีหน้าที่ป้องกันความเสียหายเนื่องจาก เงาบัง (shading)  โดยถ้าไม่ทำการติดตั้ง Bypass diodes เมื่อแผ่นโซล่าเซลล์โดนเงาบังจะทำให้กระแสไม่ไหล และจะทำให้แผ่นมีความร้อนเนื่องจากความต้านทานจากกระแสไม่ไหล อย่างไรก็ดีการมี Bypass diodes ก็ไม่ทำให้ระบบผลิตกระแสไฟฟ้าโซล่าเซลล์ทำงานเต็มประสิทธิภาพ เช่น การที่  Bypass diodes ทำงาน จะทำให้แผ่นอื่นๆ ที่อยู่ใน string (ชุด) เดียวกันทำงานลดลงเท่ากับแผ่นที่ Bypass diodes ทำงาน

รูปที่ 2 cell string

Optimizer

รูปที่ 3 Tigo Optimizer (Cr. คุณวศิน)

    Optimizer คือ อุปกรณ์ที่ทำให้การทำงานของแผ่นโซล่าเซลล์แต่ละแผ่นทำงานได้อย่างอิสระ โดยปัจจุบันนั้นมีหลายรูปแบบ โดยหลักจะทำหน้าที่เช็ค impedance (การวัดความต้านทานที่วงจรไฟฟ้ามีการต่อต้านต่อกระแสเมื่อมีการจ่ายแรงดัน) ก่อนที่ Bypass diodes จะทำงาน และ Optimizer จะทำหน้าที่เป็นทางลัด (bypass) ให้กระแสสามารถไหลไปยังแผ่นต่อไปได้ โดยวิธีการนี้ระบบโซล่าเซลล์จะสามารถทำงานในช่วงกระแสสูง ได้โดยไม่ได้รับผลของ Bypass diodes รูปที่ 4 ซึ่งจะทำให้ระบบโซล่าเซลล์ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพอย่างแท้จริง

รูปที่ 4 การทำงานของ optimizer

    อย่างไรก็ตามการติดตั้ง optimizer นั้นอาจจะไม่จำเป็นทุกกรณี เช่น การติดตั้งที่ไม่มีเงาบัง หรือ ติดตั้งทิศทางเดียว ในความคิดเห็นผู้เขียน อาจจะต้องคำนึงถึงความคุ้มค่า และ ความจำเป็นในการติดตั้ง ซึ่งต้องอาศัยผู้เชียวชาญในการออกแบบระบบ หากต้องการปรึกษาเพิ่มเติมก็ติดต่อเราได้นะครับ

Ref: https://www.mcelectrical.com.au/tigo-energy-solar-panel-optimisers/