ประสิทธิภาพโซลาร์เซลล์ กับ แสงเงาบนแผง
📌 หลายคนที่สนใจระบบโซลาร์เซลล์ อาจจะยังไม่ทราบว่าการเกิดเงาบนแผงโซล่าเซลล์จะส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพต่อการผลิตไฟฟ้าของระบบอย่างมาก เพียงแค่เงาเพียง ๑๐% บนแผงเพียง ๑ แผง ก็สามารถทำให้ประสิทธิภาพของระบบทั้งหมดศูนย์เสียได้มากกว่า ๙๐%
เงาดังกล่าวอาจหมายถึงแสงเงาจากอาคารด้านข้าง รวมถึงฝุ่นหรือขี้นกที่ตกค้างบนแผง นอกจากนี้ยังเกิดจากปัญหาของแผงที่เสียหาย ที่อาจเกิดขึ้นได้มาจากหลายปัจจัย เช่น แผงแตก หรือ ระบบอิเล็คทรอนิกส์มีปัญหา ซึ่งสิ่งเหล่านี้จะส่งผลกระทบต่อระบบเสมือนการเกิดเงาบนแผงโซลาร์เซลล์เช่นกัน
🔎 เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น เราสามารถอธิบายอย่างนี้ว่า ระบบโซลาร์ทั่วไปนั้น มีการต่อแผงโซลาร์เซลล์เป็นแบบอนุกรม (string system) ซึ่งเสมือนกับการต่อท่อน้ำหรือสายยางหลายๆเส้นเข้าด้วยกัน โดยกระแสไฟของระบบโซลาร์เซลล์ก็เหมือนกระแสน้ำที่ไหลผ่านท่อสายยางนั่นเอง ซึ่งแปลว่าการไหลของกระแสน้ำหรือกระแสไฟฟ้าต้องไหลผ่านจากแผงที่ ๑ (เปรียบเหมือนสายยางที่ ๑)ผ่านไปยังแผงที่ ๒ (เหมือนต่อไปยังสายยางที่ ๒) และต่อไปยังแผงเส้นอื่นๆ ต่อๆไป
การที่เงามาบดบังแผงใดแผงหนึ่งก็เปรียบเหมือน การที่คนเอามือไปบีบสายยางใดสายยางหนึ่ง เหตุการรณ์เช่นนี้จะทำให้ปริมาณน้ำที่ไหลผ่านจุดนั้นได้ลดลงเช่นกัน และปลายท่อน้ำก็จะมีน้ำไหลออกมาได้น้อยลง การไหลของน้ำในสายยางที่ยาวๆก็เปรียบได้กับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านแผงแต่ละแผง เมือสายยางถูกบีบที่จุดหนึ่งแล้วน้ำในสายยางก็ไหลออกมาที่ปลายท่อได้น้อยลง ก็เหมือนมีเงาเกิดขึ้นกับแผงใดแผงหนึ่ง จากนั้นการผลิตไฟฟ้าที่ออกมาได้ ก็จะมีปริมาณลงลง ซึ่ง ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตได้ในกรณีนี้ จะทำให้แผงทุกแผงลดปริมาณการผลิตลง ให้เท่ากับแผงที่มีประสิทธิภาพต่ำสุด หรือแผงที่มีเงาในตอนนั้นนั้นเอง
👨🏻🏫 วีธีการการแก้ปัญหาเบื้องต้นที่เป็นไปได้ คือ การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ให้ต่อขนานกัน (ไม่ต่อแบบอนุกรม) ซึ่งแปลว่าหากแผงใดเสียหรือโดดเงาบดบัง แผงตัวอื่นก็ยังคงทำงานได้อย่างเต็มประสทธิภาพต่อไป ซึ่งการนำระบบไมโครอินเวอร์เตอร์ (micro inverter) มาใช้งาน ก็จะเป็นการแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ นั้นก็คือ เมื่อนำไมโครอินเวอร์เตอร์มาเชื่อมต่อกับแผงโซลาร์แล้ว ระบบจะมีการติดตั้งเสมือนให้แต่ละแผงนั้นต่อขนานกัน ซึ่งการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ด้วย ไมโครอินเวอร์เตอร์ นั้นจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตในระยะยาว เมื่อเทียบกับระบบ string inverter
⚡️ หลายท่านอาจจะทักทวงมาว่าแผงโซล่าเซลล์นั้นมี Bypass Diode เพื่อทำหน้าที่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านชั่วขณะ แต่นั้นก็คือการนำตัวเซลล์แสงอาทิตย์ในแต่ละแผงให้มาทำงานเสมือนการต่อขนานกัน แต่ตราบใดที่แผงยังคงต่ออนุกรมกันนั้น ระบบทั้งระบบจะทำงานได้ตามประสิทธิภาพแผงที่มีประสิทธิภาพต่ำสุดอยู่ดี