พลังงานแสงอาทิตย์ คืออะไร? มีประโยชน์อย่างไร

จากปัญหามลพิษและการนับถอยหลังสู่วันที่เชื้อเพลิงฟอสซิลจะหมดไป พลังงานสะอาดจึงกลายเป็นทางเลือกใหม่ของอนาคต ด้วยเทคโนโลยีในยุคปัจจุบัน เรามีทางเลือกด้านพลังงานทดแทนที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็น การผลิตไฟฟ้าจากกังหันลม เขื่อนเก็บน้ำ หรือพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งถือเป็นหนึ่งในทางเลือกที่ใกล้ตัวและเข้าถึงง่ายที่สุด

แม้พลังงานแสงอาทิตย์จะไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่กลับได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในภาคครัวเรือน ด้วยจุดเด่นหลายด้าน โดยเฉพาะความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ในบทความนี้ เราจะพาคุณมาทำความรู้จักว่า พลังงานแสงอาทิตย์ คืออะไร มีประโยชน์อย่างไร และข้อควรรู้ต่าง ๆ เพื่อใช้ประกอบการตัดสินใจในการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในอนาคต

Solar Energy หรือ พลังงานแสงอาทิตย์ คืออะไร?

พลังงานแสงอาทิตย์ หรือ Solar Energy คือ พลังงานทางเลือกที่ได้จากการนำแสง (โฟตอน) และความร้อนจากดวงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ โดยแสงแดดที่แผ่มาถึงพื้นโลกสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อนผ่านกระบวนการ รวมไปถึงเทคโนโลยีต่าง ๆ เช่น แผงโซลาร์เซลล์ (Solar Cell) และระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบความร้อน (Solar Thermal)

ปัจจุบัน พลังงานแสงอาทิตย์ได้รับความนิยมมากขึ้นทั่วโลก เนื่องจากต้นทุนแผงโซลาร์เซลล์ลดลง และรัฐบาลในหลายประเทศมีนโยบายสนับสนุนการใช้พลังงานสะอาดอย่างจริงจัง ทำให้เป็นอีกทางเลือกที่น่าจับตามองในยุคที่โลกกำลังเผชิญกับวิกฤตโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ

พลังงานแสงอาทิตย์ มีประโยชน์อย่างไร?

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในพลังงานทางเลือกที่ได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ ในยุคปัจจุบัน ด้วยข้อดีทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ ซึ่งสามารถสรุปเป็น 4 ข้อหลัก ๆ ดังนี้

• เป็นแหล่งพลังงานสะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

พลังงานแสงอาทิตย์มาจากการแผ่รังสีในรูปของแสงและความร้อนจากดวงอาทิตย์ โดยไม่ผ่านกระบวนการเผาไหม้ ทำให้ไม่ปล่อยก๊าซพิษหรือฝุ่นละอองที่ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศ และยังไม่ส่งผลต่อชั้นบรรยากาศหรือโลกร้อน ถือเป็นพลังงานที่ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้อย่างแท้จริง

• เป็นแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนและไม่มีวันหมด

ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานธรรมชาติที่มนุษย์สามารถใช้ได้ต่อเนื่องทุกวัน ตราบเท่าที่ยังมีดวงอาทิตย์ ก็ยังมีพลังงานให้ใช้ ไม่เหมือนพลังงานฟอสซิลที่มีวันหมดไป นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ได้หลากหลาย เช่น ผลิตไฟฟ้า ผลิตน้ำร้อน หรือชาร์จอุปกรณ์พกพา

• ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) หรือก๊าซเรือนกระจกอื่น ๆ ในกระบวนการผลิตไฟฟ้า ต่างจากถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติที่ก่อมลพิษสูง จึงช่วยลดผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศและภาวะโลกร้อนได้โดยตรง

• ลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานในระยะยาว

แม้การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์อาจมีต้นทุนเริ่มต้น แต่เมื่อใช้งานไปในระยะยาว จะช่วยลดค่าไฟฟ้าได้อย่างมาก โดยเฉพาะในครัวเรือนที่ใช้ไฟฟ้าต่อเนื่อง รวมถึงโรงงานหรือธุรกิจที่มีการใช้พลังงานสูง ยิ่งไปกว่านั้น หากผลิตไฟฟ้าได้เกินความต้องการ ยังสามารถขายคืนให้กับการไฟฟ้าได้ในบางพื้นที่

เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ สามารถนำมาผลิตอะไรได้บ้าง?

โดยทั่วไป การใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทหลัก คือ การใช้พลังงานความร้อนจากแสงแดดโดยตรง และการใช้พลังงานแสงในการผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านเทคโนโลยีอย่างแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งทั้งสองรูปแบบต่างมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาแหล่งพลังงานสะอาดและยั่งยืน ด้วยเหตุนี้เอง จึงเกิดนวัตกรรมมากมายที่ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อนำพลังงานจากดวงอาทิตย์มาใช้อย่างมีประสิทธิภาพ แล้วนวัตกรรมที่เกี่ยวข้องกับพลังงานแสงอาทิตย์ มีอะไรบ้าง?

1. ผลิตความร้อน

• ผลิตน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

เป็นการใช้คุณสมบัติของพลังงานแสงแดด คือความร้อน เพื่อต้มน้ำ ด้วยการใช้ท่อทึบแสงดูดพลังงานความร้อนลงมายังจุดที่ต้องการ โดยน้ำร้อนจากกระบวนการนี้ สามารถนำไปใช้ได้ตั้งแต่การอาบ, ซัก, ล้าง, ทำอาหาร, ฆ่าเชื้อ ตลอดจนกระบวนการผลิตภาคอุตสาหกรรม เช่น ย้อมผ้า, ล้างอุปกรณ์ และควบคุมอุณหภูมิในระบบต่าง ๆ ซึ่งช่วยลดต้นทุนค่าแก๊สสำหรับการทำความร้อนได้เป็นอย่างดี

• การอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

คือวิธีถนอมอาหารด้วยการใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ ทำให้น้ำในวัตถุดิบระเหยออกมาเพื่อลดความชื้น และยับยั้งการเกิดเชื้อแบคทีเรียที่ทำให้อาหารบูดเสีย หากเป็นการอบแห้งในตู้ระบบปิด จะไม่เกิดการปนเปื้อนของฝุ่น, แมลง และความชื้นในอากาศเหมือนการตากแห้งปกติ

• เตาพลังงานแสงอาทิตย์

เตาพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นการใช้แสงแดดในการปรุงอาหารโดยตรง โดยอาศัยวัสดุสะท้อนแสง เช่น กระจกหรือฟอยล์ เพื่อสะท้อนและรวมแสงเข้าสู่จุดเดียว แล้วเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นความร้อนสำหรับปรุงอาหาร ซึ่งช่วยลดการปล่อยสารก่อมะเร็งที่เกิดจากการเผาไหม้ อีกทั้งยังเพิ่มความสะดวกในการทำอาหารในพื้นที่ห่างไกลที่ขาดแคลนพลังงาน

2. ผลิตกระแสไฟฟ้า

• เซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ (Photovoltaic (PV) Stand Alone System)

เป็นระบบผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ โดยเก็บสำรองไฟไว้ในแบตเตอรี่ ก่อนแปลงจากกระแสตรง (DC) เป็นกระแสสลับ (AC) เพื่อใช้งานภายในอาคารโดยเฉพาะ โดยไม่มีการเชื่อมต่อกับระบบสายส่งของการไฟฟ้า

ระบบนี้เหมาะสำหรับสิ่งปลูกสร้างในพื้นที่ห่างไกล เช่น บนภูเขา เกาะ หรือในป่า สามารถตอบโจทย์ด้านความมั่นคงทางพลังงาน หรือใช้เป็นแหล่งไฟฟ้าสำรองในกรณีฉุกเฉิน อย่างไรก็ตาม ระบบ Off-Grid มีต้นทุนการติดตั้งและค่าบำรุงรักษาสูงกว่ารูปแบบอื่น อีกทั้งต้องมีการคำนวณโหลดการใช้งานอย่างแม่นยำ หากไม่มีแสงแดดต่อเนื่องหลายวัน อาจทำให้พลังงานที่เก็บไว้ไม่เพียงพอต่อการใช้งาน

• เซลล์แสงอาทิตย์แบบต่อกับระบบจำหน่าย (Photovoltaic (PV) Grid Connected System)

โซลาร์เซลล์ประเภทนี้ทำหน้าที่ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และเชื่อมต่อกับระบบสายส่งของการไฟฟ้า (On-grid) โดยไฟฟ้าที่ผลิตได้สามารถนำมาใช้ภายในบ้านหรืออาคารได้โดยตรง และในบางกรณีที่ภาครัฐมีโครงการสนับสนุน ยังสามารถขายไฟฟ้าส่วนเกินกลับเข้าสู่ระบบของการไฟฟ้าได้ จึงเหมาะสำหรับครัวเรือนหรืออาคารสำนักงานที่มีการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวัน ช่วยลดค่าใช้จ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม ระบบ On-grid มีข้อจำกัดสำคัญคือ เมื่อเกิดไฟฟ้าดับ ระบบจะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติเพื่อความปลอดภัยของเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง และไม่สามารถสำรองไฟได้ เนื่องจากไม่มีแบตเตอรี่ในตัวเหมือนระบบ Hybrid หรือ Off-grid

• เซลล์แสงอาทิตย์แบบผสมผสาน (Photovoltaic (PV) Hybrid System) 

เป็นการรวมข้อดีของระบบ On-grid และ Off-grid เข้าไว้ด้วยกัน โดยสามารถใช้กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้โดยตรง พร้อมเชื่อมต่อกับสายส่งเพื่อขายไฟคืนให้กับการไฟฟ้า อีกทั้งยังสามารถสำรองพลังงานผ่านแบตเตอรี่ได้ ข้อดีของระบบนี้คือ นอกจากช่วยลดค่าไฟฟ้าและสร้างรายได้จากการขายไฟคืนแล้ว ยังมีไฟฟ้าใช้ในกรณีที่ไม่มีแสงแดดติดต่อกันหลายวัน หรือเมื่อไฟฟ้าจากระบบส่วนกลางเกิดขัดข้อง จึงเหมาะสำหรับผู้ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่ระบบไฟฟ้าไม่เสถียร หรือผู้ที่ต้องการแหล่งพลังงานสำรองสำหรับกรณีฉุกเฉิน

อุปกรณ์ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ มีอะไรบ้าง?

• แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Module)

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ แล้วแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เมื่อแสงอาทิตย์กระทบกับแผงเซลล์ พลังงานแสงจะถูกถ่ายเทไปยังอิเล็กตรอน ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ และเกิดเป็นกระแสไฟฟ้า

• เครื่องควบคุมการชาร์จ (Charge Controller)

เครื่องควบคุมการชาร์จ ทำหน้าที่ควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ไหลจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปยังแบตเตอรี่ รวมถึงควบคุมการจ่ายไฟจากแบตเตอรี่ไปยังอุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อป้องกันการชาร์จเกินและการคายประจุเกิน ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ในระยะยาว

• แบตเตอรี่ (Battery)

แบตเตอรี่ คือหน่วยสำรองพลังงานจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในเวลากลางวัน และจ่ายกระแสไฟตอนกลางคืน หรือช่วงที่ไม่มีแสงอาทิตย์พอให้ผลิตไฟฟ้า 

• เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter)

Inverter มีหน้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ให้กลายเป็นกระแสสลับ (AC) เพื่อให้สามารถใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้

• ระบบป้องกันฟ้าผ่า (Lightning Protection)

ระบบป้องกันฟ้าผ่า เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยป้องกันความเสียหายซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น การเกิดแรงดันไฟฟ้าเกิน กระแสไฟฟ้ารั่วไหลลงดิน หรือสนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำ เนื่องจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์มักติดตั้งในพื้นที่โล่งแจ้ง จึงมีความเสี่ยงที่จะถูกฟ้าผ่าในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง

ข้อจำกัดของพลังงานแสงอาทิตย์

• ปริมาณแสงอาทิตย์มีผลต่อกำลังการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ หากไม่มีแสงแดดเป็นเวลานาน ๆ เกิดฝนตก หรือเป็นช่วงเวลากลางคืน อาจทำให้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้ไม่พอใช้
• ต้องใช้เซลล์แสงอาทิตย์และพื้นที่ติดตั้งมากขึ้น หากต้องการผลิตกระแสไฟเป็นจำนวนมาก
• เมื่อเซลล์แสงอาทิตย์หรืออุปกรณ์อื่น ๆ เสื่อมสภาพ ก็จะกลายเป็นขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้ในอนาคต
• การติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ (รวมทั้งแผง อินเวอร์เตอร์ และแบตเตอรี่) มีต้นทุนเริ่มต้นที่ค่อนข้างสูง แม้ว่าในระยะยาวจะช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าได้

โดยสรุปแล้ว พลังงานแสงอาทิตย์ คือทางเลือกของพลังงานสะอาดที่มีศักยภาพ และมีแนวโน้มความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะในด้านความคุ้มค่า ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม รวมถึงการเข้าถึงที่ง่ายขึ้น จึงถือเป็นตัวช่วยสำคัญด้านพลังงานสะอาดในระดับชุมชนและครัวเรือน

นอกจากนี้ การใช้ หลอดไฟประหยัดพลังงานระบบโซลาร์เซลล์ ทั้งในครัวเรือนหรือภาคธุรกิจ ยังช่วยลดการใช้พลังงานสิ้นเปลืองในระยะยาว โดยเฉพาะโคมไฟแบบ LED ซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานและใช้พลังงานไฟฟ้าน้อย

Winner Light ผู้ผลิตและจัดจำหน่าย พร้อมบริการติดตั้งเสาไฟถนน โคมไฟถนน เสาไฟถนนโซลาร์เซลล์ ซึ่งครองใจลูกค้ามาอย่างยาวนานกว่า 15 ปี ด้วยความเชี่ยวชาญและประสบการณ์ ที่พร้อมตอบโจทย์มาตรการประหยัดพลังงานได้อย่างครอบคลุม

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่
เบอร์โทรศัพท์ : 02-415-7576-7, 081-880-6616
Facebook: www.facebook.com/bangbonstation