ระบบน้ำผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์เฉพาะเจาะจงมีอะไรบ้าง?

ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกได้เป็น ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบแยกเดี่ยว (standalone) ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกับระบบสายส่ง (grid-connected) และระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายตัว (distributed)

1）การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบแยกเดี่ยว หรือที่เรียกว่าการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบอิสระ (off-grid) โดยหลักประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ตัวควบคุม และแบตเตอรี่ หากจำเป็นต้องจ่ายไฟให้โหลดกระแสสลับ (AC load) จะต้องมีอุปกรณ์แปลงไฟกระแสสลับ (AC inverter) เพิ่มเติม สถานีผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบแยกเดี่ยวรวมถึงระบบที่สามารถทำงานได้เองโดยมีแบตเตอรี่เป็นตัวช่วย เช่น ระบบจ่ายไฟสำหรับหมู่บ้านห่างไกล ระบบไฟฟ้าภายในบ้านเรือนแบบโซลาร์โฮม ระบบจ่ายไฟสำหรับสัญญาณสื่อสาร ระบบป้องกันการกัดกร่อนแบบคาโทดิก (cathodic protection) และโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์
2) การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหมายถึงกระแสไฟฟ้าตรงที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์ ถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าสลับที่เป็นไปตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าสาธารณะผ่านอุปกรณ์แปลงไฟแบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า (Grid-connected inverters) จากนั้นจึงเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าสาธารณะโดยตรง

ระบบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ ระบบพร้อมแบตเตอรี่ และระบบไม่มีแบตเตอรี่ ระบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าที่มีแบตเตอรี่สามารถควบคุมการจ่ายไฟได้ (dispatchability) และสามารถเชื่อมต่อหรือแยกออกจากกริดตามความต้องการ ยังทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายไฟสำรองและสามารถให้พลังงานฉุกเฉินในกรณีที่ระบบกริดไฟฟ้าดับ ระบบประเภทนี้มักติดตั้งในอาคารที่อยู่อาศัย ขณะที่ระบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าที่ไม่มีแบตเตอรี่จะไม่มีคุณสมบัติการควบคุมการจ่ายไฟและการสำรองพลังงาน ระบบดังกล่าวมักติดตั้งในระบบขนาดใหญ่กว่า

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า (Grid-connected photovoltaic power generation) ประกอบด้วยโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าแบบรวมศูนย์ ซึ่งโดยทั่วไปเป็นโรงไฟฟ้าระดับชาติ คุณสมบัติหลักคือการส่งไฟฟ้าที่ผลิตได้ไปยังระบบไฟฟ้าโดยตรง เพื่อให้ศูนย์ควบคุมจัดสรรไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม โรงไฟฟ้าประเภทนี้ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมาก มีระยะเวลาการก่อสร้างยาวนาน และต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ จึงยังพัฒนาได้ไม่มากนัก ในทางกลับกัน การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายตัวในขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า โดยเฉพาะระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบผสานรวมกับอาคาร (photovoltaic building integrated systems) ได้กลายเป็นกระแสหลักของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า เนื่องจากมีข้อดี เช่น ใช้เงินลงทุนน้อย ก่อสร้างเสร็จรวดเร็ว ใช้พื้นที่น้อย และได้รับการสนับสนุนจากนโยบายอย่างแข็งแกร่ง

การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจาย หรือที่เรียกว่าการผลิตไฟฟ้าแบบกระจายศูนย์ หรือการจัดหาพลังงานแบบกระจาย หมายถึง การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กที่จุดใช้งานหรือใกล้กับจุดบริโภคไฟฟ้า เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของผู้ใช้งาน และสนับสนุนการดำเนินงานเชิงเศรษฐกิจของเครือข่ายการจ่ายไฟฟ้าที่มีอยู่ หรือเพื่อตอบสนองทั้งสองความต้องการพร้อมกัน

อุปกรณ์พื้นฐานของระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจาย ได้แก่ แผงโซลาร์เซลล์, โครงสร้างยึดติดตั้ง, กล่องรวมไฟกระแสตรง (DC combiner boxes), ตู้ควบคุมไฟกระแสตรง, อินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อระบบกับกริด (grid-connected inverters), ตู้ควบคุมไฟกระแสสลับ เป็นต้น นอกจากนี้ ยังมีอุปกรณ์ตรวจสอบระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์ตรวจสอบสภาพแวดล้อมอีกด้วย รูปแบบการดำเนินงานของระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายคือ ในสภาพที่มีแสงอาทิตย์ แผงโซลาร์เซลล์จะเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า จากนั้นส่งไฟฟ้าไปยังตู้ควบคุมไฟกระแสตรงผ่านกล่องรวมไฟกระแสตรง ไฟฟ้าจะถูกแปลงให้เป็นไฟกระแสสลับโดยอินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อระบบกับกริด และจ่ายไฟให้กับโหลดของอาคารโดยตรง กรณีมีไฟฟ้าเหลือหรือไม่เพียงพอ จะมีการปรับสมดุลโดยการเชื่อมต่อกับระบบกริด