พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) คือ พลังงานทดแทนชนิดหนึ่งที่สามารถผลิตได้จากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ที่อยู่ในรูปของแสงแดด ซึ่งให้ทั้งพลังงานแสงและพลังงานความร้อน พลังงานแสงอาทิตย์ถือเป็นพลังงานหมุนเวียนสะอาดที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษหรือส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และยังเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพสูง ไม่มีวันหมด และสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย หลัก ๆ คือ การผลิตกระแสไฟฟ้าและการผลิตพลังงานความร้อน
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
· เซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ (Photovoltaic (PV) Stand Alone System)
เป็นระบบผลิตกระแสไฟฟ้าที่ออกแบบเพื่อการใช้งานในพื้นที่ห่างไกลหรือพื้นที่ที่ไม่มีระบบสายส่งไฟฟ้าของการไฟฟ้าหรือโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ อุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าในรูปแบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก คือ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ อุปกรณ์ควบคุมการประจุแบตเตอรี่ และอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับแบบอิสระ
· เซลล์แสงอาทิตย์แบบต่อกับระบบจำหน่าย (Photovoltaic (PV) Grid Connected System)
เป็นระบบผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่าย นิยมใช้ในเขตเมืองหรือพื้นที่ที่มีระบบจำหน่ายไฟฟ้าเข้าถึง อุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้ารูปแบบนี้ ได้แก่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์และอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับชนิดต่อกับระบบจำหน่ายไฟฟ้า โดยเมื่อมีพลังงานส่วนเกิน ระบบจะจำหน่ายไฟฟ้าเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติเพื่อจำหน่ายไฟฟ้าให้กับภาครัฐหรือผู้ประกอบการที่เกี่ยวข้อง
· เซลล์แสงอาทิตย์แบบผสมผสาน (Photovoltaic (PV) Hybrid System)
เป็นระบบผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำงานร่วมกับอุปกรณ์สำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าชนิดอื่นเพื่อจุดประสงค์ในการใช้งานเฉพาะด้าน เช่น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และไฟฟ้าพลังน้ำ ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และเครื่องยนต์ดีเซล เป็นต้น
การประยุกต์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลายหลายรูปแบบ อาทิ
- การเพิ่มสุขอนามัย เช่น การฆ่าเชื้อโรคที่มากับน้ำในพื้นที่กันดารหรือพื้นที่ห่างไกลโดยการให้น้ำสัมผัสกับแสงอาทิตย์โดยตรง
- การพัฒนาเชื้อเพลิงทางเลือก เช่น การเลี้ยงสาหร่ายบางชนิดเพื่อนำมาผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพโดยการช่วยเพิ่มออกซิเจนในน้ำ
- ระบบสาธารณูปโภคบริโภค เช่น การติดตั้งเครื่องสูบน้ำที่ขับเคลื่อนด้วยพลังแสงอาทิตย์เพื่อแจกจ่ายน้ำสะอาดเพื่อการบริโภค
- การพัฒนาการเกษตร เช่น การติดตั้งระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์เพื่อสูบน้ำเข้าไร่นา
- การใช้อุปโภคบริโภคในครัวเรือน เช่น การผลิตไฟฟ้าด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาบ้านเพื่อใช้เอง แล้วต่อเข้ากับสายส่งของผู้ผลิตไฟฟ้ากลางเพื่อขายส่วนเกินให้ผู้ผลิตกลาง
ข้อดีของพลังงานแสงอาทิตย์
- พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่มีค่าใช้จ่ายและเป็นพลังงานจากธรรมชาติที่ไม่มีวันหมด สามารถผลิตได้ทุกพื้นที่บนโลกตราบใดที่มีแสงอาทิตย์ส่องถึง
- นำไปใช้งานได้หลากหลาย เช่น ผลิตกระแสไฟฟ้าหรือความร้อน และในกระบวนการผลิต แปรรูป และใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเหมือนแหล่งพลังงานอื่น
- ใช้ผลิตไฟฟ้าได้ทุกขนาด ตั้งแต่ขนาดย่อยไปจนถึงขนาดใหญ่อย่างโรงงานไฟฟ้า
- ปรับใช้ได้ง่ายกว่าพลังงานรูปแบบอื่น เพียงแค่ติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาก็สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ในครัวเรือนได้เอง ซึ่งช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าได้อย่างมาก และสามารถนำส่วนเกินไปจำหน่ายให้กับภาครัฐหรือผู้ประกอบการได้
- ค่าบำรุงรักษาต่ำ เนื่องจากระบบพลังงานแสงอาทิตย์มักมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 20-25 ปี และมีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและซ่อมแซมน้อยมาก
ข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์
- ผลผลิตที่ได้ไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากสภาพอากาศและดวงอาทิตย์ไม่ได้ส่องแสงตลอดเวลา
- มีข้อจำกัดในการจำหน่ายไปยังพื้นที่ที่ห่างไกลกว่าฐานการผลิต เนื่องจากยังต้องใช้เวลาและงบประมาณในการพัฒนาระบบสายส่งให้มีประสิทธิภาพ
- ความเข้มของพลังงานแสงอาทิตย์นั้นอาจไม่สูง หากต้องการพลังงานในปริมาณมาก จึงจำเป็นต้องใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์และพื้นที่ติดตั้งที่มากตามไปด้วย
