แม้แต่ผู้ที่กระตือรือร้นที่สุดด้านพลังงานแสงอาทิตย์ก็ยังเห็นด้วยกับข้อจำกัดประการหนึ่งของแผงโซลาร์เซลล์ นั่นคือ แผงโซลาร์เซลล์สามารถผลิตไฟฟ้าได้เฉพาะเมื่อมีแสงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม การใช้พลังงานสูงสุดมักเกิดขึ้นในเวลากลางคืน ซึ่งตรงกับช่วงที่การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ลดลง และนำไปสู่ปัญหาด้านอุปทานและอุปสงค์ ปัญหาคือ ในช่วงที่มีแดดแต่ความต้องการพลังงานต่ำ แผงโซลาร์เซลล์มักจะผลิตพลังงานได้เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการสูงสุดในช่วงบ่าย ซึ่งหมายความว่าระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสามารถมอบโอกาสมากมายให้กับเจ้าของบ้านและธุรกิจ
ในบล็อกนี้เราจะเจาะลึก ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ รวมถึงข้อดี หลักการทำงาน และวิธีการช่วยเหลือ
การกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์มีประโยชน์อะไรบ้าง?
การเก็บพลังงานส่วนเกินนี้ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ใช้ประโยชน์จากระบบแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างเต็มที่ และสามารถประหยัดต้นทุน ปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ การเก็บพลังงานแสงอาทิตย์มีประโยชน์หลักๆ หลายประการ ดังนี้
1. สร้างสมดุลของภาระไฟฟ้า หากไม่ได้เก็บไฟฟ้าไว้ จะต้องใช้งานไฟฟ้าในขณะที่ผลิตไฟฟ้า การกักเก็บพลังงานช่วยให้สามารถเก็บพลังงานที่เหลือไว้ใช้ในช่วงเวลาสูงสุดได้ สำหรับพลังงานหมุนเวียน การกักเก็บพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินจะช่วยให้ไฟยังคงเปิดอยู่เมื่อพระอาทิตย์ตกหรือเมื่อลมหยุดพัด กล่าวโดยสรุป การกักเก็บพลังงานช่วยให้สามารถชาร์จแบตเตอรีได้เมื่อการผลิตไฟฟ้าสูงและความต้องการไฟฟ้าต่ำ จากนั้นจึงปล่อยพลังงานออกมาเมื่อการผลิตไฟฟ้าลดลงและความต้องการไฟฟ้าเพิ่มขึ้น
2. กรอกช่องว่าง การกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในระยะสั้นช่วยให้พลังงานไหลเวียนได้อย่างสม่ำเสมอในช่วงที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหยุดทำงานชั่วครู่ เช่น เมื่อเคลื่อนผ่านเมฆหรือระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติ
3. ความทนทานต่อพลังงาน ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม ตั้งแต่ไฟป่าไปจนถึงสภาพอากาศเลวร้าย โครงข่ายไฟฟ้าอาจเกิดการรบกวนและขัดข้องได้ ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จะสร้างโฟมป้องกันในเหตุการณ์ที่ก่อให้เกิดความเสียหาย โดยเบี่ยงเบนความสนใจของเราจากแหล่งพลังงาน

พลังงานแสงอาทิตย์ถูกเก็บไว้อย่างไร?
การกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ พลังงานความร้อน แบตเตอรี่ และเครื่องจักร มาดูกันอย่างรวดเร็ว
การกักเก็บความร้อนคืออะไร?
การกักเก็บพลังงานความร้อนใช้สื่อต่างๆ (เช่น น้ำหรือเกลือหลอมเหลว) เพื่อดูดซับและกักเก็บความร้อนจากดวงอาทิตย์ สื่อที่ได้รับความร้อนนี้จะถูกเก็บไว้ในถังเก็บความร้อนจนกว่าจะต้องใช้พลังงาน โดยปกติจะใช้น้ำเดือดเพื่อสร้างพลังงาน

การจัดเก็บแบตเตอรี่คืออะไร?
พลังงานแสงอาทิตย์สามารถเก็บไว้ในเซลล์ไฟฟ้าเคมีได้เช่นกัน เมื่อพลังงานแสงอาทิตย์ถูกสูบเข้าไปในแบตเตอรี่ ปฏิกิริยาเคมีระหว่างส่วนประกอบของแบตเตอรี่จะเก็บพลังงานไว้ เมื่อแบตเตอรี่ถูกปล่อยประจุ ปฏิกิริยาจะย้อนกลับ ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลออกจากแบตเตอรี่ได้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมักใช้ในแอพพลิเคชั่นพลังงานแสงอาทิตย์ และเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่ๆ กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว ซึ่งคาดว่าจะให้โซลูชันการจัดเก็บแบตเตอรี่ที่ถูกกว่าและปรับขนาดได้มากขึ้น
การจัดเก็บข้อมูลทางกลคืออะไร?
การกักเก็บพลังงานกลใช้พลังงานศักย์ของวัตถุเพื่อผลิตไฟฟ้า วิธีการกักเก็บพลังงานกลจะแปลงพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินเป็นพลังงานกล ซึ่งจะถูกแปลงกลับเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้ในภายหลัง ระบบกักเก็บพลังงานกลมีอยู่ 3 ประเภทหลักๆ ดังนี้

1. มู่เล่ วิธีนี้ใช้ไฟฟ้าส่วนเกินในการหมุนวงล้อหมุนซึ่งจะสร้างไฟฟ้าในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุดเพื่อให้พลังงานอย่างรวดเร็ว
2. การสูบน้ำ สำหรับการกักเก็บน้ำโดยใช้เครื่องสูบน้ำ น้ำจะถูกสูบขึ้นเนินไปยังอ่างเก็บน้ำที่อยู่เหนือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหัน เมื่อมีความต้องการสูง น้ำจะถูกปล่อยให้ไหลผ่านกังหันและผลิตไฟฟ้า
3. อากาศอัด ระบบกักเก็บพลังงานนี้ช่วยสูบอากาศอัดเข้าไปในภาชนะขนาดใหญ่ เช่น ถังเก็บหรือชั้นใต้ดิน ปล่อยอากาศออกมาเพื่อผลิตไฟฟ้าในช่วงที่มีความต้องการสูงสุด
วิธีการที่ดีที่สุดในการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์
ไม่มีวิธีแก้ไขปัญหาระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้ทั้งหมด โซลูชันระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับความต้องการและทรัพยากรที่มีอยู่ของคุณ มาดูตัวเลือกระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วไปสำหรับการใช้งานในเชิงพาณิชย์และครัวเรือนกัน
ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์
บริษัทสาธารณูปโภคและธุรกิจอื่นๆ มักจะมีงบประมาณมากกว่าครัวเรือนแต่ละครัวเรือน ซึ่งทำให้การจัดเก็บทางกลและความร้อนเป็นทางเลือกที่เหมาะสม แม้ว่าวิธีการจัดเก็บเหล่านี้อาจมีค่าใช้จ่ายสูง แต่ก็ช่วยให้สาธารณูปโภคสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานสูงสุดได้
1. ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าแบบกริดโดยใช้แบตเตอรี่รุ่นใหม่ ปี 2020 ถือเป็นปีที่มีสถิติใหม่ด้านการกักเก็บพลังงานในสหรัฐอเมริกา เฉพาะในไตรมาสที่ 3 สหรัฐอเมริกาได้ติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานใหม่ 476 เมกะวัตต์ ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็นประวัติการณ์ถึง 240% เมื่อเทียบกับไตรมาสก่อนหน้า ระบบกักเก็บพลังงานใหม่ส่วนใหญ่เป็นระบบกักเก็บพลังงานแบบ FTM (Front-to-meter) ที่กินเวลา 1 ชั่วโมง แต่ระบบกักเก็บพลังงานเหล่านี้ยังคงเป็นอนาคตที่สดใสสำหรับระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์ในอนาคต
2. อากาศอัด จากการประมาณการล่าสุดของรัฐบาล พบว่าต้นทุนของอากาศอัดอยู่ที่ 105 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกในการจัดเก็บเชิงกลที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนสูงสุดสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่
3. การสูบน้ำ พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินสามารถนำมาใช้สูบน้ำขึ้นภูเขาได้ จึงสามารถสร้างพลังงานที่มีศักยภาพได้มากมาย ต้นทุนปัจจุบันของระบบสูบน้ำเก็บกักอยู่ที่ประมาณ 165 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ทำให้เป็นทางเลือกที่ดีที่สุดอันดับสองสำหรับระบบกักเก็บพลังงานเชิงกลขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม ระบบดังกล่าวมีให้ใช้ได้เฉพาะในบางพื้นที่เท่านั้น เนื่องจากระบบสูบน้ำเก็บกักแบบใหม่มีต้นทุนเบื้องต้นที่สูงและมีอุปสรรคด้านกฎระเบียบมากมาย
ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ภายในบ้าน
ระบบโซลาร์เซลล์สำหรับที่อยู่อาศัยมีประโยชน์มากมาย เช่น ความทนทาน การประหยัดต้นทุน และการกระจายการผลิตไฟฟ้า (เรียกอีกอย่างว่า "โรงไฟฟ้าเสมือน") แต่การจัดเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ที่เรากล่าวถึงข้างต้นอาจมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไปสำหรับเจ้าของบ้านทั่วไป โชคดีที่ปัจจุบันการจัดเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่สามารถให้วิธีการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนแก่เจ้าของบ้านได้
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นตัวเลือกแรกสำหรับระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ภายในบ้าน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีราคาค่อนข้างถูก (และมีแนวโน้มว่าจะถูกลงเรื่อยๆ) ราคาไม่แพง และเหมาะกับความต้องการที่หลากหลาย แบตเตอรี่ชนิดอื่นๆ ที่มีจำหน่ายทั่วไปสำหรับใช้ในบ้าน ได้แก่ แบตเตอรี่น้ำเกลือและแบตเตอรี่ตะกั่วกรด
ไม่ว่าจะใช้แบตเตอรี่ประเภทใด แบตเตอรี่สำรองสำหรับบ้านก็ช่วยให้เจ้าของบ้านประหยัดพลังงานได้ในช่วงเวลาที่มีปริมาณไฟฟ้าสูงและมีความต้องการพลังงานต่ำ (เช่น วันทำงาน) ดังนั้นจึงสามารถใช้แบตเตอรี่สำรองได้ในช่วงที่มีความต้องการพลังงานสูงเมื่อการผลิตไฟฟ้าลดลง ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านมีข้อดีเช่นเดียวกับระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้มีความยืดหยุ่น พลังงานไม่หยุดชะงัก และประหยัดต้นทุน เจ้าของบ้านจะได้รับผลประโยชน์โดยตรง

วิธีการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์: คำถามที่พบบ่อย
1. เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใดที่มีราคาถูกที่สุด? ปัจจุบัน แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุดสำหรับระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ แต่มีอายุการใช้งานสั้นและมีประสิทธิภาพต่ำกว่าตัวเลือกอื่นๆ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนให้คุณค่าที่ดีที่สุดในแง่ของต้นทุน ประสิทธิภาพ อายุการใช้งาน และความพร้อมใช้งาน
2. พลังงานแสงอาทิตย์จะถูกเก็บไว้ได้นานแค่ไหน? ตามทฤษฎีแล้ว ตราบใดที่ยังมีพลังงานศักย์อยู่ พลังงานแสงอาทิตย์ที่ถูกเก็บไว้โดยกลไกก็จะสามารถคงอยู่ได้ การถ่ายโอนพลังงานใดๆ ก็ตามจะมีการสูญเสียพลังงาน และในกรณีของการจัดเก็บโดยกลไก การรั่วไหลจะเกิดขึ้นเสมอในระหว่างการจัดเก็บและการปล่อยพลังงาน เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ โดยทั่วไป เซลล์แสงอาทิตย์มาตรฐานสามารถชาร์จได้ 1-5 วัน
3. เซลล์แสงอาทิตย์สามารถใช้งานได้นานเพียงใด เซลล์แสงอาทิตย์มาตรฐานสามารถใช้งานได้นาน 15-30 ปี ขึ้นอยู่กับประเภทของเซลล์แสงอาทิตย์
4. ฉันต้องใช้เซลล์แสงอาทิตย์กี่เซลล์ ความจุในการจัดเก็บจะแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของคุณ และจะคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ความจุในการจัดเก็บที่คุณต้องการ โหลดสำรอง และระยะเวลาในการสำรองข้อมูล เครื่องมือจัดเก็บแบตเตอรี่ของ Aurora Solar ช่วยให้คุณไม่ต้องคาดเดาเมื่อคำนวณความต้องการในการจัดเก็บเหล่านี้
5. พลังงานแสงอาทิตย์คุ้มกับฉันไหม? ใช่ พลังงานแสงอาทิตย์มีราคาถูกกว่าถ่านหินในปี 2019 โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 0.068 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง (ในขณะที่ราคาไฟฟ้าสำหรับที่อยู่อาศัยในสหรัฐอเมริกาในปีเดียวกันอยู่ที่ 0.13 ดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพลังงานฟอสซิล) นอกจากประโยชน์ทางเศรษฐกิจแล้ว พลังงานแสงอาทิตย์ยังช่วยลดการปล่อยคาร์บอนและเพิ่มความยืดหยุ่นได้อีกด้วย
6. ฉันจะดูประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่ดีที่สุดได้อย่างไร คำถามที่ดี นี่คือความสำคัญของตำแหน่งติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ เราขอแนะนำให้ใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบแผงโซลาร์เซลล์เพื่อแจ้งการติดตั้งของคุณและสร้างประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ดูว่า Aurora Solar ทำงานอย่างไร
สรุปแล้ว
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานสะอาดที่ไม่จำกัด แต่การใช้ดวงอาทิตย์อาจเป็นเรื่องท้าทาย โชคดีที่มีทางเลือกมากมายสำหรับการจัดเก็บในเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัย ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ และมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ ขึ้นทุกวัน สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ ตัวเลือกการจัดเก็บเชิงกลเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เมื่อจำเป็นที่สุด และการจัดเก็บด้วยแบตเตอรี่ในระดับกริดอาจจะพร้อมใช้งานในเร็วๆ นี้ สำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ในที่อยู่อาศัย การจัดเก็บด้วยแบตเตอรี่ถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด และมีหน่วยราคาสมเหตุสมผลต่างๆ มากมายในตลาด เมื่อนำมารวมกันแล้ว วิธีแก้ปัญหาเหล่านี้จะเป็นการผสมผสานที่มีประสิทธิภาพสำหรับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ และเป็นเหตุผลที่น่าเชื่อถือสำหรับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มเติมในสภาพแวดล้อมเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัย