โรงไฟฟ�าพลังงานแสงอาทิ�ตย์�

"พลังงานแสงอาทิ�ตย์�" นบเป็�นพลังงานหน��ง ทิ��ได้�รบความน�ย์ม ในการน$ามา แป็ลังให� เป็�น "พลังงานไฟฟ�า" โด้ย์มองว%าเป็�นพลังงานทิด้แทินทิ��สะอาด้ ใช้�แลั�วไม%หมด้ไป็ จึ�งไม%แป็ลักทิ� พลังงานแสงอาทิ�ตย์� จึะเป็�นทิ��น�ย์ม ให�บร�ษัทิต%าง ๆ ด้�านพลังงาน หนมาลังทิ+นก%อสร�างโรงไฟฟ�าพลังงานแสงอาทิ�ตย์�

โรงผลั�ตไฟฟ�าพลังงานแสงอาทิ�ตย์�

โรงผลั�ตไฟฟ�าจึากพลังงานแสงอาทิ�ตย์�สามารถแบ%งป็ระเภทิได้� เป็�น 2 ป็ระเภทิหลักๆ ค/อ

- โรงผลิ�ตไฟฟาจากเซลิลิ�แสงอาทิ�ตย์� ประเภทินี้��การผลิ�ตไฟฟา ใช้�เซลิลิ�แสงอาทิ�ตย์�เป นี้อ!ปกรณ์�หลิ$กในี้การผลิ�ตไฟฟา

- โรงผลิ�ตไฟฟาความร�อนี้แสงอาทิ�ตย์� ประเภทินี้��การผลิ�ตไฟฟา ใช้�การรวบรวมความร�อนี้จากแสงอาทิ�ตย์� มาบนี้ต$วกลิาง เช้)นี้ นี้�าหร*อนี้�าม$นี้ แลิ�วนี้านี้�าหร*อนี้�าม$นี้ทิ�+ร �อนี้ ไปหม!นี้ก$งห$นี้ของเคร*+องก-าเนี้�ดไฟฟา ในี้การผลิ�ตไฟฟา

ป็ระเภทิของโรงผลั�ตไฟฟ�า

พลังงานแสงอาทิ�ตย์�

1. เม/�อแสงอาทิ�ตย์� ตกกระทิบบนแผงเซลัลั�แสงอาทิ�ตย์� (Solar Panel) จึะทิาให�เก�ด้การผลั�ตไฟฟ�าออกจึากแผงเซลัลั�แสงอาทิ�ตย์� โด้ย์ไฟฟ�าทิ��ออกมาเป็�นไฟฟ�ากระแสตรงแรงด้นไฟฟ�าต$�า2. ไฟฟ�ากระแสตรงด้งกลั%าว ถ2กส%งผ%านอ+ป็กรณ์� อ�นเวอร�เตอร� (Inverter) จึะเก�ด้การแป็ลังกระแสไฟฟ�าจึาก ไฟฟ�ากระแสตรงแรงด้นไฟฟ�าต$�า เป็�น ไฟฟ�ากระแสสลับแรงด้นไฟฟ�าต$�า3. ไฟฟ�ากระแสสลับด้งกลั%าว ถ2กส%งผ%านหม�อแป็ลังไฟฟ�า เพ/�อเพ��มแรงด้นไฟฟ�า เป็�นแรงด้นไฟฟ�าส2ง เพ/�อให�สามารถ ส%งผ%านสาย์ส%งไฟฟ�าของการไฟฟ�าไป็ย์งผ2�ใช้�ไฟฟ�าต%อไป็

กระบวนการทิ$างานของโรงผลั�ตไฟฟ�าจึากเซลัลั�

แสงอาทิ�ตย์�แผงโซลัาร�เช้ลัลั�

อ�นเวอร�เตอร�

หม�อแป็ลังไฟฟ�า

สาย์ส%งไฟฟ�า

แรงเคลั/�อนไฟฟ�าทิ��ผลั�ตข�4นจึากเซลัลั�แสงอาทิ�ตย์�เพ�ย์งเซลัลั�เด้�ย์ว จึะม�ค%าต$�ามาก การนามาใช้�งานจึะต�องนาเซลัลั�หลัาย์ ๆ เซลัลั� มาต%อกนแบบอน+กรมเพ/�อเพ��มค%าแรงเคลั/�อนไฟฟ�าให�ส2งข�4น เซลัลั�ทิ��นามาต%อกนในจึานวนแลัะขนาด้ทิ��เหมาะสมเร�ย์กว%า แผงเซลัลั�แสงอาทิ�ตย์�(Solar Module หร/อ Solar Panel)

ส%วนป็ระกอบของแผงเซลัลั�แสงอาทิ�ตย์�

1. เม/�อเซลัลั�แสงอาทิ�ตย์�ได้�รบแสงอาทิ�ตย์� อน+ภาคโป็รตอนในแสงอาทิ�ตย์� ทิ$าให�เก�ด้

-การเคลิ*+อนี้ไหวของ อ�เลิ/กตรอนี้ ข0�นี้ทิ�+ ช้$ �นี้ “ ” N-type Silicon

-การเคลิ*+อนี้ไหวของ โฮลิ “ ” (อะตอมส2ญเส�ย์อ�เลิ/กตรอนี้)ข0�นี้ทิ�+ช้$ �นี้ P-type Silicon

-เม*+อพลิ$งงานี้ส2งพอทิ$�งอ�เลิ/กตรอนี้แลิะโฮลิจะว�+งเข�าหาเพ*+อจ$บค2)ก$นี้ โดย์ไม)ผ)านี้ทิาง Junction แต)ผ)านี้ทิางวงจรไฟฟาทิ�+ต)อก$บข$�วไฟฟาของเซลิลิ�แสงอาทิ�ตย์�2. การเคลั/�อนทิ��ของอ�เลั5กตรอนด้งกลั%าว จึะทิ$าให�เก�ด้ไฟฟ�ากระแสตรงข�4น

การทิ$างานของแผงเซลัลั�แสงอาทิ�ตย์�

เซลัลั�แสงอาทิ�ตย์� (Solar Cell) เป็�นส��งป็ระด้�ษัฐ์�ทิางอ�เลั5กทิรอน�กส�ทิ��สร�างจึากสารก��งตวนา (Semiconductor) เม/�อได้�รบแสงจึากด้วงอาทิ�ตย์�หร/อแสงจึากหลัอด้ไฟเซลัลั�แสงอาทิ�ตย์�จึะเป็ลั��ย์นพลังงานแสงเป็�นพลังงานไฟฟ�ากระแสตรง (Direct Current : DC) ตวอย์%างเช้%น เคร/�องค�ด้เลัข นาฬิ�กา สญญาณ์จึราจึร สถาน�ถ%าย์ทิอด้ว�ทิย์+ ป็ระภาคาร โคมไฟถนน เร/อมอเตอร� เคร/�องบ�น ระบบส2บน�าเพ/�อการช้ลัป็ระทิานแลัะด้าวเทิ�ย์มเป็�นต�น

เซลัลั�แสงอาทิ�ตย์�

1. กลั+%มทิ��เป็�นร2ป็ผลั�ก (Crystal, Crystalline) แบ%งออกเป็�น

- ช้นี้�ดผลิ0กเด�+ย์วซ�ลิ�คอนี้ (Single Crystalline Silicon) - ช้นี้�ดผลิ0กรวมซ�ลิ�คอนี้ (Poly Crystalline Silicon)

2. กลั+%มทิ��ไม%เป็�นร2ป็ผลั�ก (Amorphous)-ช้นี้�ดฟ5ลิ�มบาง อะมอร�ฟ6สซ�ลิ�คอนี้ (Amorphous

Silicon, Thin Film)

เซลัลั�แสงอาทิ�ตย์�ทิ��ทิ$าจึากสารก��งตวนาป็ระเภทิ

ซ�ลั�คอน

1. กลั+%มทิ��ทิ$าจึากสารป็ระกอบทิ��ไม%ใช้%ซ�ลั�คอน- ม�ประส�ทิธิ�ภาพส2งถึ0ง 25% ข0�นี้ไป - ม�ราคาส2งมาก - ใช้�งานี้สาหร$บดาวเทิ�ย์มแลิะระบบรวมแสงเป นี้ส)วนี้ใหญ) - เช้)นี้ Gallium Arsenide (GaAs)

2. การพฒนาขบวนการผลั�ตสมย์ใหม%จึากสารป็ระกอบป็ระเภทิอ/�นๆ จึะทิ$าให�ม�ราคาถ2กลัง แลัะนามาใช้�มากข�4นในอนาคต

- เช้)นี้ Cadmium telluride (CdTe), Copper-Indium Selenide(CIGS), Light-absorbing dyes (DSSC), Organic/polymer solar cells เป นี้ต�นี้

เซลัลั�แสงอาทิ�ตย์�ทิ��ทิ$าจึากสารป็ระกอบอ/�นๆ

1. แสงอาทิ�ตย์� สะทิ�อนกระจึกย์งจึ+ด้รวบรวมแสงของแต%ลัะช้น�ด้ เช้%น ทิ%อน�าย์อด้หอคอย์ เป็�นต�น2. แสงอาทิ�ตย์� สร�างให�เก�ด้ความร�อนกบตวกลัาง แลัะตวกลัางด้งกลั%าวทิ��สะสมความร�อนไว� เคลั/�อนทิ��ไป็หม+นกงหนของเคร/�องก$าเน�ด้ไฟฟ�า ในการผลั�ตไฟฟ�า

กระบวนการทิ$างานของโรงไฟฟ�าความร�อนแสงอาทิ�ตย์�

1. ระบบรางพาราโบลัา (Parabolic Trough) เป นี้ต$วร$บร$งส�ดวงอาทิ�ตย์� (Solar Collector) ซ0+งทิงานี้โดย์ใช้�หลิ$กการ

รวมร$งส�ดวงอาทิ�ตย์�ด�วย์การสะทิ�อนี้จากผ�วโค�งร2ปพาราโบลิาทิ�+เป นี้รางย์าว โดย์ต$วร$บร$งส�ประกอบด�วย์ต$วสะทิ�อนี้ร$งส� (Reflector) แลิะทิ)อร$บร$งส� (Receiver) ซ0+งทิ)อร$บร$งส�จะเป นี้ทิ)อโลิหะอย์2)ภาย์ในี้ทิ)อแก�ว โดย์ช้)องว)างระหว)างทิ)อเป นี้ส!ญญากาศเพ*+อลิดการส2ญเส�ย์ความร�อนี้ ภาย์ในี้จะม�ของเหลิวประเภทินี้-�าม$นี้จ!ดเด*อดส2งไหลิในี้ทิ)อโลิหะ เพ*+อพาความร�อนี้ไปถึ)าย์เทิให�ก$บหม�อไอนี้-�า (Boiler) สาหร$บผลิ�ตไอนี้-�าเพ*+อข$บเคลิ*+อนี้เคร*+องย์นี้ต�ก$งห$นี้ไอนี้-�า ซ0+งทิ-างานี้ด�วย์ ว$ฏจ$กร Rankine โดย์งานี้เพลิาทิ�+ได�จากเคร*+องย์นี้ต�ด$งกลิ)าวจะนี้-�าไปใช้�ข$บเคลิ*+อนี้เคร*+องก-าเนี้�ดไฟฟา ส-าหร$บในี้ช้)วงทิ�+ไม)ม�แสงอาทิ�ตย์� จะใช้�พลิ$งงานี้จากก;าซช้)วย์ในี้การก-าเนี้�ดไอนี้-�า

ป็ระเภทิของโรงผลั�ตไฟฟ�าจึากความร�อนแสงอาทิ�ตย์�

2. ระบบจึานพาราโบลัา (Parabolic Dish) ร)วมก$บเคร*+องย์นี้ต�สเตอร�ลิ�ง ระบบผลิ�ตไฟฟาแบบนี้��จะใช้�หลิ$ก

การแปลิงพลิ$งงานี้จากร$งส�ดวงอาทิ�ตย์�ให�เป นี้ความร�อนี้ แลิ�วแปลิงพลิ$งงานี้ความร�อนี้ให�เป นี้พลิ$งงานี้กลิเพ*+อนี้-าไปผลิ�ตไฟฟา โดย์ระบบจะประกอบด�วย์จานี้รวมแสงแบบพาราโบลิาแลิะเคร*+องย์นี้ต�สเตอร�ลิ�ง (Stirling Engine) ก$บเคร*+องก-าเนี้�ดไฟฟา โดย์ต$วรวมแสงแบบจานี้พาราโบลิาอาจม�ผ�วสะทิ�อนี้เป นี้ผ�วต)อเนี้*+องหร*อประกอบด�วย์แผ)นี้สะทิ�อนี้แสงหลิาย์ช้��นี้ซ0+งประกอบก$นี้เป นี้ผ�วโครงพาราโบลิา แลิะม�เคร*+องย์นี้ต�สเตอร�ลิ�งก$บเคร*+องก-าเนี้�ดไฟฟาวางอย์2)ทิ�+จ!ดโฟก$สของจานี้พาราโบลิาแลิะจานี้ด$งกลิ)าวต�องม�ระบบข$บเคลิ*+อนี้แบบ 2 แกนี้ ตามดวงอาทิ�ตย์�ตลิอดทิ$�งว$นี้ โดย์ทิ$+วไประบบจานี้พาราโบลิาร)วมก$บเคร*+องย์นี้ต�สเตอร�ลิ�ง 1 ช้!ด จะม�กาลิ$งการผลิ�ต25-40 kW แต)ลิะช้!ดสามารถึทิางานี้โดย์อ�สระ ถึ�าต�องการกาลิ$งไฟฟามากก/ต�ดต$�งจานี้วนี้หลิาย์ช้!ดคลิ�าย์ก$บระบบผลิ�ตไฟฟาด�วย์โซลิาร�เซลิลิ�

3. ระบบหอคอย์ (Solar Tower) จะประกอบไปด�วย์หอคอย์ (Tower) แลิะระบบกระจกสะทิ�อนี้

แสงแผ)นี้ราบ (Heliostat) โดย์กระจกแต)ลิะแผ)นี้จะสะทิ�อนี้แสงอาทิ�ตย์�ไปรวมก$นี้ทิ�+หอคอย์ ซ0+งม�ต$วร$บร$งส�ดวงอาทิ�ตย์�ทิ�+ม�ของไหลิไหลิผ)านี้ เพ*+อพาพลิ$งงานี้ความร�อนี้ทิ�+ได�ไปใช้�ข$บเคลิ*+อนี้เคร*+องย์นี้ต�สาหร$บผลิ�ตไฟฟา ของไหลิทิ�+ใช้�ม�ทิ$�งเกลิ*อหลิอมลิะลิาย์ (Molten Salt) นี้-�าแลิะอากาศ 4. ระบบความร�อนร%วม (Combined Cycle)

เป นี้การใช้�หลิ$กการทิางานี้ของการผลิ�ตไฟฟาโดย์ใช้�ความร�อนี้จากดวงอาทิ�ตย์� หร*อใช้�ระบบการผลิ�ตไฟฟา โดย์ใช้�ความร�อนี้จากดวงอาทิ�ตย์�แบบใดแบบหนี้0+งทิ�+เนี้�นี้การสะทิ�อนี้แสงอาทิ�ตย์�ไปรวมย์$งจ!ดรวมเพ*+อให�ความร�อนี้แก)ต$วกลิางทิ�+ประกอบอย์2) โดย์ม�การเพ�+มเต�มการใช้�ความร�อนี้จากแหลิ)งพลิ$งงานี้อ*+นี้ๆ ในี้การให�ความร�อนี้ก$บต$วกลิางควบค2)ไปพร�อมๆ ในี้เวลิาเด�ย์วก$นี้ด�วย์

ในการใช้�งานระบบไฟฟ�าแสงอาทิ�ตย์�ม� 2 ร2ป็แบบ ค/อ 1. ระบบผลิ�ตไฟฟาเพ*+อใช้�เอง (Stand-Alone) ค*อ จะม�การเก/บไฟฟากระแสตรงทิ�+ผลิ�ตได�จากแสงอาทิ�ตย์�ในี้เวลิากลิางว$นี้ เพ*+อไปใช้�ในี้เวลิากลิางค*นี้ โดย์การนี้-าไปเพ�+มประจ!ของช้!ดแบตเตอร�+ หลิ$งจากนี้$�นี้จ0งจะนี้-าไฟฟาไปใช้�งานี้ตามความต�องการ โดย์อาจนี้-าไฟฟาทิ�+เก/บไว�ไปใช้�ในี้ลิ$กษณ์ะกระแสตรงเหม*อนี้เด�ม หร*ออาจจะแปลิงให�เป นี้ไฟฟาสลิ$บ (AC) โดย์ต�ดอ!ปกรณ์�เพ�+มก)อนี้นี้-าไปใช้�งานี้ก/ได� ระบบนี้��จะพบมากในี้บร�เวณ์ ตะร!เตา ภ2กระด0ง แลิะห�วย์ขาแข�ง หร*อในี้พ*�นี้ทิ�+ทิ�+ระบบสาย์ส)งไฟฟาหลิ$กไปไม)ถึ0ง 2. ระบบผลิ�ตไฟฟาเพ*+อจาหนี้)าย์ (Utility Grid)โดย์จะนี้-าไฟฟากระแสตรงทิ�+ผลิ�ตได�จากเซลิลิ�แสงอาทิ�ตย์�มาแปลิงให�เป นี้กระแสสลิ$บ แลิะจาหนี้)าย์เข�าส2)ระบบสาย์ส)งไฟฟาของการไฟฟาทิ$นี้ทิ� ซ0+งระบบนี้��จะไม)ม�การเก/บไฟฟาในี้แบตเตอร�+แต)อย์)างใด

การใช้�งานระบบไฟฟ�าแสงอาทิ�ตย์�

จึบการน$าเสนอ

นี้าย์. พงศธิร แซ)เฮง เลิขทิ�+ 21 EN 3/1นี้าย์. ย์รรย์ง พนี้มเขตต� เลิขทิ�+ 12 EN 3/1นี้าย์. อนี้!ช้า คลิ�าย์นี้ก เลิขทิ�+ 20 EN 3/1นี้าย์. อภ�นี้$นี้ทิ� ส�แก�วนี้-�าใส เลิขทิ�+ 14 EN 3/1นี้าย์. ว�โรจนี้� มาลิ�หวลิ เลิขทิ�+ 7 EN 3/1

ราย์ช้/�อกลั+%ม