4 เหตุผล โซลาร์รูฟท็อป สำหรับบ้านควรต้องมีแบตเตอรี่: ไฮบริดโซลาร์ ทางเลือกใหม่เพื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์อย่างคุ้มค่าและเต็มศักยภาพ
ประวัติความเป็นมาของโซลาร์รูฟท็อปภาคอยู่อาศัยในประเทศไทย
ขอขอบคุณภาพจาก กระทรวงพลังงาน
Maximize Self-Consumption
ตัวอย่างการผลิตไฟฟ้าจริงจากโซลาร์รูฟสำหรับภาคอยู่อาศัยในรูปแบบ Net-Billing
โดยปกติแล้ว พฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าของบ้านส่วนใหญ่ในประเทศไทยเกิดขึ้นในตอนกลางคืน โหลดหลักๆจะมาจากเครื่องปรับอากาศ เนื่องจากกลางวันเจ้าของบ้านจะมีกิจกรรมนอกบ้าน เช่นออกไปทำงาน ไปซื้อของ อาจจะมีเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กินไฟในตอนกลางวันบ้างแต่ไม่มาก การใช้ไฟฟ้าหลักจึงมาจากเวลาที่เปิดแอร์นอนตอนกลางคืน ยกตัวอย่างการติดตั้งโซลาร์รูฟท็อปขนาด 8.175 kWp เส้นสีฟ้าคือความต้องการทางไฟฟ้า รวมทั้งวันใช้ 27.9 หน่วย เส้นสีส้มคือพลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตได้และมีกำลังไฟฟ้าสูงสุด ณ วันนั้นตอนบ่าย 2 โมงที่ 6 kW รวมแล้วผลิตได้ 22.3 หน่วย จะสังเกตได้ว่า พื้นที่ที่สีฟ้าตัดกับสีส้มเท่านั้นคือไฟฟ้าส่วนที่เราทดแทนการไฟฟ้าฯได้จริง 42.6% ของการผลิตทั้งหมด ที่เหลืออีก 12.8 kWh ที่ย้อนกลับเข้าไปในโครงข่ายการไฟฟ้าฯ หากไม่มีนโยบายภาครัฐที่รับซื้อคืนในอัตรา ฿2.2/หน่วย พลังงานส่วนนี้จะมีมูลค่าเท่ากับศูนย์ เนื่องจากจะต้องหรี่กำลังการผลิตทิ้งไปเพื่อเป็นไปตามข้อกำหนดการเชื่อมต่อของการไฟฟ้าฯ แต่จะดีกว่ามั๊ย ด้วยต้นทุนพลังงานจากไฮบริดโซลาร์ที่ปัจจุบันต่ำกว่าการไฟฟ้าฯแล้ว เราเก็บสำรองไว้ในแบตเตอรี่และจ่ายกระแสไฟฟ้ากลับมาในยามที่แผงโซลาร์เซลล์ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้หรือในยามฉุกเฉิน
ที่ออฟฟิศของ V E เราก็เริ่มมีการใช้ไฮบริดโซลาร์มาระยะหนึ่งแล้วเพื่อทดสอบเสถียรภาพของระบบกักเก็บพลังงาน เมื่อ 10 ปีที่แล้วตอนที่เริ่มมีการติดตั้งโซลาร์รูฟสำหรับบ้านใหม่ๆ ผมเองก็ได้มีการเริ่มศึกษาการใช้แบตเตอรี่เพื่อกักเก็บพลังงานแต่สมัยนั้นจะมีเฉพาะ Deep Cycle แบตเตอรี่ ลักษณะคล้ายกับแบตเตอรี่รถยนต์แต่สามารถรองรับการชาร์จได้หลายรอบ แต่ความท้าทายตอนนั้นคือ นอกจากจะต้องใช้เซลล์จำนวนมากเพื่อสำรองไฟฟ้าแล้ว หากคายประจุเกินค่า Depth of Discharge (DoD) ที่กำหนด แบตเตอรี่จะเสียทันทีและไม่สามารถนำกลับมาใช้ได้ใหม่ รูปแบบนี้จึงใช้งานจริงลำบากและไม่ค่อยเป็นที่นิยมใช้กัน
ต่อมาจากการเข้ามาในตลาดของรถ EV ที่ใช้แบตเตอรี่ชนิด LFP หรือ NMC ด้วย Economy of Scale ทำให้ต้นทุนราคาต่ำลงและประยุกต์ใช้ในเชิงร่วมกับพลังงานทดแทนมากขึ้น จากที่ได้พูดคุยกับฝ่าย R&D ของผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ Sungrow เนื่องจาก Sungrow มีความเชี่ยวชาญในเรื่องของระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานทดแทน แต่ไม่ได้ถือทรัพยากรแร่ในการผลิตแบตเตอรี่เอง จึงจับมือกับผู้ผลิตแบตเตอรี่ EV ชั้นนำ เช่นจาก CATL ที่ Supply แบตเตอรี่ในรถ EV ส่วนใหญ่ในตลาด ออกแบบผลิตภัณฑ์ให้มีคุณลักษณะที่ใช้งานง่ายและปลอดภัยตามมาตรฐานสากล IEC62619 และมาตรฐานเยอรมัน VDE2510-50 ออกแบบระบบควบคุมให้ใช้แบตเตอรี่ร่วมกับอินเวอร์เตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีอายุการใช้งานที่ยาวถึง 20 ปี (แต่ในทุกๆปีที่ใช้งานก็จะมีการเสื่อมสภาพไม่มาก ราวๆ 1-2% เท่านั้น) ทาง Sungrow แจ้งว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่ปัจจุบัน สามารถรองรับการใช้งานได้ถึง 100% DoD แล้ว นั้นก็คือจะสามารถคายประจุได้จนเกลี้ยงและชาร์จไฟฟ้ากลับใหม่เพื่อใช้งานต่อไป แต่แนะนำว่า เพื่อยืดอายุการใช้งานให้ยาวขึ้น ไม่แนะนำให้ใช้เกินกว่า 90% DoD
สำหรับท่านผู้อ่านที่สนใจจะใช้แบตเตอรี่ร่วมกับโซลาร์รูฟ เนื่องจากในตลาดปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่หลายเกรด หลายราคา และเงื่อนไขการรับประกัน ผมแนะนำว่าควรศึกษาคุณสมบัติโดยเฉพาะมาตรการความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดเรื่องของ % Depth of Discharge ที่แบตเตอรี่สามารถรองรับได้ และหากอินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่เป็นคนละยี่ห้อควรต้องศึกษาด้วยว่าการตั้งค่าการควบคุม parameter ต่างๆ อยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม เพราะหากค่าการควบคุมไม่ถูกต้องตามคุณสมบัติของแบตเตอรี่จะทำให้อายุการใช้งานสั้นและสิ้นเปลืองการลงทุน หรือหากชาร์ตกระแสไฟฟ้าเกินพิกัดก็อาจจะทำให้ลัดวงจรภายในเซลล์แบตเตอรี่ ที่จะก่อให้เกิดการไหม้ได้
กราฟต่อไปนี้คือตัวอย่างการผลิตไฟฟ้าด้วยไฮบริดโซลาร์ ขนาดกำลังการผลิตของแผงรวม 18.88 kWp ที่โฮมออฟฟิศของผมเอง พื้นที่สีเขียวคือพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์ทั้งหมด ซึ่งจ่ายกระแสไฟฟ้าให้โหลดเครื่องใช้ไฟฟ้าและแบตเตอรี่พร้อมๆกันในเวลากลางวัน พื้นที่สีน้ำเงินคือพลังงานไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ซึ่งเมื่อไรที่มีค่าเป็นบวกแปลว่ากำลังจ่ายกระแสเข้ามาเสริมแผงโซลาร์เซลล์ในเวลาที่มีแสงแดดไม่พอกับโหลด และเมื่อไรที่มีค่าติดลบแปลว่าแผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าได้เกินความต้องการของโหลดเครื่องใช้ไฟฟ้า ส่วนเกินนี้จะชาร์จเข้ามาที่แบตเตอรี่ และพื้นที่สีชมพูคือส่วนที่เรารับซื้อจากการไฟฟ้า จะเห็นได้ว่าในช่วงกลางวันเราแทบไม่ต้องพึ่งพาโครงข่ายของการไฟฟ้าฯเลย อีกนิดเดียวก็ 100% Self-Consumption แล้ว (จากเดิมที่ระบบ On-Grid ที่ไม่มีแบตเตอรี่จะทดแทนการไฟฟ้าฯได้ราวๆครึ่งหนึ่งของการใช้ไฟฟ้าในตอนกลางวันเท่านั้น) และหากพิจารณาการใช้ไฟฟ้าในตอนกลางคืนด้วยแล้ว เราได้ทดแทนการไฟฟ้าฯไปกว่า 88.9% จากโหลดการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดที่ 83.7 kWh
ตัวอย่างการผลิตไฟฟ้าจริงจากไฮบริดโซลาร์ ที่โฮมออฟฟิศของ V E
ที่โฮมออฟฟิศของเราจะใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งกลางวันและกลางคืน ในตอนกลางวัน โหลดไฟฟ้าหลักๆของเราจะมาจากแอร์ 60,000 BTU 3 เฟส จำนวน 2 เครื่องเปิดพร้อมกัน ซึ่งจะมีโหลดปกติประมาณ 6kW (สูงสุดไม่เกิน 10kW) และในเวลากลางคืนจะมีแอร์ขนาด 20,000 BTU ทำงานอยู่ 1 เครื่อง ซึ่งจะมีโหลดปกติประมาณ 2.5kW ผมเลือกใช้ไฮบริดอินเวอร์เตอร์ขนาด 10kW ร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์รวม 18.88kWp เป็นการ DC-Oversizing ไปกว่า 1.9 เท่า ซึ่งเป็นจุดเด่นของระบบ DC-Coupling คือ ไฮบริดโซลาร์ที่เชื่อมต่อแบตเตอรี่ทางด้านไฟฟ้ากระแสตรงร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์ ประโยชน์คือไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์สามารถชาร์จตรงเข้ามาที่แบตเตอรี่โดยที่ไม่จำเป็นต้องแปลงให้เป็นกระแสสลับก่อน ทำให้ต้นทุนการชาร์จต่ำ และกำลังไฟฟ้าที่ใช้ได้จากแผงโซลาร์เซลล์จะไม่ได้ถูกจำกัดโดยพิกัดขนาดกำลังการผลิตของอินเวอร์เตอร์ จะสังเกตได้ว่าถึงแม้ว่าอินเวอร์เตอร์จะมีกำลังการผลิตเพียง 10kW แต่เราสามารถใช้พลังงานโซลาร์ได้ถึงราวๆ 15kW ระบบสามารถชาร์จแบตเตอรี่เต็มพิกัดได้โดยตรง ควบคู่กับแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นกระแสสลับเพื่อจ่ายให้โหลดเครื่องใช้ไฟฟ้าในเวลาเดียวกัน
ตัวอย่างการผลิตและชาร์จไฟฟ้าด้วยรูปแบบ DC-Coupling โดยการ Oversize แผงโซลาร์เซลล์ 1.9 เท่า ที่โฮมออฟฟิศของ V E
ในระบบไฮบริดอีกรูปแบบ AC-Coupling คือไฮบริดโซลาร์ที่เชื่อมต่อแบตเตอรี่ทางด้านกระแสสลับ พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงจากแผงโซลาร์เซลล์จะต้องผ่านการแปลงเป็นกระแสสลับที่อินเวอร์เตอร์ และแปลงกลับมาเป็นกระแสตรงก่อนที่จะสามารถชาร์จเข้ามาที่แบตเตอรี่ได้ ทำให้มีต้นทุนการชาร์จที่สูงกว่า พลังงานไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ที่ชาร์จแบตเตอรี่พร้อมกับจ่ายให้โหลดเครื่องใช้ไฟฟ้า สูงสุดที่ใช้ได้ควบคู่กันจึงถูกจำกัดโดยพิกัดขนาดกำลังการผลิตของอินเวอร์เตอร์ ทางผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ SolarEdge ได้เขียน บทความเปรียบเทียบข้อแตกต่างระหว่าง DC-Coupling vs. AC-Coupling ไว้ดีมาก ส่วนตัวผมเองชอบระบบ DC-Coupling มากกว่า เพราะว่าไม่จำเป็นต้องเผื่อขนาดของอินเวอร์เตอร์เพื่อชาร์จไฟฟ้าสำหรับตอนกลางคืน เพียงแค่เผื่อกำลังการผลิตของแผงโซลาร์เซลล์ให้พอสำหรับกลางวันและกลางคืนโดยเพิ่ม DC-Oversizing เอา จะได้ต้นทุนการลงทุนที่คุ้มค่ามากกว่า
Levelized Cost of Electricity (LCOE)
การพิจารณาต้นทุนค่าพลังงานไฟฟ้าจากไฮบริดโซลาร์ที่แท้จริง ควรสะท้อนถึงต้นทุนรอบด้าน เช่นต้นทุนค่าติดตั้ง ค่าบำรุงรักษารายปี การเสื่อมประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ ภาวะเงินเฟ้อ และต้นทุนทางการเงิน ตอนช่วงจุดเริ่มต้นการใช้โซลาร์รูฟสำหรับภาคอยู่อาศัยปี 2558 สถาบันการเงินยังไม่ได้ให้ความเชื่อถือต่อเสถียรภาพและประสิทธิภาพของโซลาร์รูฟเท่าปัจจุบัน โครงการส่วนใหญ่ ณ เวลานั้นจึงเป็นการซื้อสดโดยไม่มีสินเชื่อ แต่ปัจจุบันสถาบันการเงินออกผลิตภัณฑ์เครื่องมือทางการเงินเพื่อช่วยซัพพอร์ตการลงทุนโซลาร์รูฟมากมาย ซึ่งในการวิเคราะห์ต้นทุนค่าพลังงาน จะยกกรณีที่เจ้าของบ้านสามารถกู้เงินค่าโซลาร์รูฟจากสินเชื่อบ้าน โดยอัตราดอกเบี้ยจะตั้งสมมติฐานที่ 4% และอัตราเงินเฟ้อที่ 2% และคาดว่าจะใช้ระบบไฮบริดโซลาร์เป็นเวลา 20 ปี
หากเรากลับมาทบทวนระยะเวลาการคืนทุนและผลตอบแทนของไฮบริดโซลาร์ เทียบกับรูปแบบออนกริดปัจจุบันที่ไม่มีการสำรองไฟฟ้า โดยแยกเป็น 3 กรณี ได้แก่ 1) การใช้ไฟฟ้าได้ทั้งหมดจากแผงโซลาร์เซลล์ที่มีการสำรองไฟฟ้าโดยใช้แบตเตอรี่ช่วย 2) ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เองสูงสุด 50% และส่วนที่ผลิตได้เกินโหลดภายในบ้านจะขายคืนให้การไฟฟ้าฯผ่านโครงการ Net-Billing ในอัตรา ฿2.2/หน่วย และ 3) ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เองสูงสุด 50% ส่วนที่ผลิตได้เกินไม่สามารถขายคืนให้การไฟฟ้าฯได้ เนื่องจากโครงการ Net-Billing เต็มโควต้าและยุติการรับซื้อแล้ว ตารางต่อไปนี้สรุปประมาณการระยะเวลาคืนทุนและผลตอบแทนในแต่ละกรณี สำหรับระบบ 1 เฟสขนาด 5 kVA และระบบ 3 เฟส ขนาด 10 kVA
ไฮบริดโซลาร์ | Net-Billing 50% | Self-Consumption 50% | |
---|---|---|---|
มูลค่าการลงทุน | ฿268,000 | ฿149,000 | ฿178,000 |
ค่าไฟฟ้าที่ทดแทนได้ต่อปี | ฿49,874.82 | ฿27,924.93 | ฿24,937.41 |
ระยะเวลาคืนทุน | 5.43 | 5.27 | 7.04 |
ผลตอบแทนรวม 20 ปี | ฿992,010.04 | ฿490,352.15 | ฿528,297.06 |
หมายเหตุ | ไม่จำกัดขนาดการติดตั้ง ไม่มีสัญญาขายไฟฟ้า ใช้เองตามอายุการใช้งานของระบบ | ขนาดการติดตั้งสูงสุด 5kWp จำกัดสัญญาขายไฟฟ้า 10 ปี หลังจากครบสัญญาฯ การไฟฟ้าฯไม่รับซื้อไฟฟ้าส่วนเกินแล้ว | ไม่จำกัดขนาดการติดตั้ง ไม่มีสัญญาขายไฟฟ้า ใช้เองตามอายุการใช้งานของระบบ |
ไฮบริดโซลาร์ | Net-Billing 50% | Self-Consumption 50% | |
---|---|---|---|
มูลค่าการลงทุน | ฿488,000 | ฿259,000 | ฿310,000 |
ค่าไฟฟ้าที่ทดแทนได้ต่อปี | ฿99,749.63 | ฿55,849.85 | ฿49,874.82 |
ระยะเวลาคืนทุน | 4.93 | 4.55 | 6.09 |
ผลตอบแทนรวม 20 ปี | ฿1,990,620.08 | ฿987,304.30 | ฿1,063,194.13 |
หมายเหตุ | ไม่จำกัดขนาดการติดตั้ง ไม่มีสัญญาขายไฟฟ้า ใช้เองตามอายุการใช้งานของระบบ | ขนาดการติดตั้งสูงสุด 10kWp จำกัดสัญญาขายไฟฟ้า 10 ปี หลังจากครบสัญญาฯ การไฟฟ้าฯไม่รับซื้อไฟฟ้าส่วนเกินแล้ว | ไม่จำกัดขนาดการติดตั้ง ไม่มีสัญญาขายไฟฟ้า ใช้เองตามอายุการใช้งานของระบบ |
สิ่งที่อยากให้ท่านผู้อ่านสังเกตเห็น มี 3 ประเด็น ดังนี้ 1) ถึงแม้ว่าระบบไฮบริดโซลาร์ที่มีการติดตั้งแบตเตอรี่ จะมีต้นทุนสูงกว่าระบบออนกริดธรรมดาจากต้นทุนของแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้น ในกรณีที่ใช้ในรูปแบบ Net-Billing ที่ขายไฟฟ้าส่วนเกินคืนให้การไฟฟ้าฯ ทั้ง 2 รูปแบบนี้ จะมีระยะเวลาคืนทุนที่ใกล้เคียงกัน เนื่องจากการใช้โซลาร์เองทดแทนที่เราซื้อจากการไฟฟ้ามีมูลค่ามากกว่าอัตราที่เราสามารถขายคืนให้การไฟฟ้าฯ (และราคาขายมีแนวโน้มที่จะลดลงต่อไปในอนาคต) จึงคุ้มกว่าที่จะผลิตโซลาร์และสำรองไว้ใช้เองแทนที่จะขาย ผลตอบแทนเพิ่มขึ้นตรงนี้จึงเป็นเหตุผลที่ทำให้ทั้งสองรูปแบบมีระยะเวลาคืนทุนที่ใกล้เคียงกัน เป็นการใช้โซลาร์ได้เต็มศักยภาพมากยิ่งขึ้น หากไม่ได้สำรองไฟฟ้าส่วนที่สามารถผลิตได้เกินโหลดการใช้งาน เราจำเป็นต้องหรี่การผลิตไฟฟ้าทิ้งไปเพื่อไม่ให้ไฟฟ้าย้อนกลับโครงข่ายการไฟฟ้าฯ 2) การใช้ไฮบริดโซลาร์ ในระยะยาวแล้วจะสามารถสร้างผลตอบแทนได้มากกว่าทั้ง 2 รูปแบบของปัจจุบัน เนื่องจากถ้าเทียบกับรูปแบบ Net-Billing แล้ว อายุสัญญาขายไฟฟ้าส่วนเกิน จำกัดที่ 10 ปีเท่านั้น และหลังจากนั้นจะเป็นการใช้ลักษณะ Self-Consumption เท่านั้น ซึ่งจะขายไฟฟ้าส่วนที่ผลิตได้เกินไม่ได้แล้ว ถึงแม้ว่าจะคืนทุนไวกว่าไฮบริดโซลาร์ก็ตาม แต่ค่าไฟฟ้าที่สามารถทดแทนการไฟฟ้าฯได้ ตลอดอายุการใช้งาน น้อยกว่าเกือบเท่าตัว และ 3) การใช้ไฮบริดโซลาร์จะเป็นการใช้ลักษณะ Self-Consumption ซึ่งเราจะมีอิสระในการเลือกขนาดกำลังการผลิตที่ต้องการ ไม่ได้จำกัดขนาดที่ 5kWp สำหรับระบบ 1 เฟส และ 10kWp สำหรับระบบ 3 เฟส สามารถใช้ได้ยาวตามอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ (ไม่ได้จำกัดด้วยสัญญาขายไฟฟ้าที่ 10 ปี)
ณ ปัจจุบัน จึงสรุปได้แล้วว่าการใช้ไฮบริดโซลาร์ แม้ว่าจะยังไม่ได้พิจารณาถึงประโยชน์ของการมีไฟฟ้า Backup สำหรับเวลาที่โครงข่ายของการไฟฟ้าฯ ขัดข้อง มีความคุ้มค่ามากกว่าการใช้งานในรูปแบบ Net-Billing แล้ว และเมื่อเปรียบเทียบต้นทุนค่าไฟฟ้า LCOE จากไฮบริดโซลาร์ เทียบกับอัตราที่เราซื้อจากการไฟฟ้าฯ
อัตรา On-Peak (บาท/หน่วย) | อัตรา Off-Peak (บาท/หน่วย) | LCOE ไฮบริดโซลาร์ (บาท/หน่วย) | |
---|---|---|---|
อัตรา/ต้นทุน ค่าไฟฟ้า | ฿6.60 | ฿3.21 | ฿2.52-2.75 |
เราพบว่าต้นทุนค่าพลังงานไฟฟ้าจากไฮบริดโซลาร์ ถูกกว่าอัตราค่าไฟฟ้าช่วง On-Peakประมาณ 2-3 เท่า และถูกกว่าอัตราค่าไฟฟ้าช่วง Off-Peak แล้ว ดังนั้น กลยุทธ์ที่จะให้การใช้พลังงานไฟฟ้าคุ้มค่าโดยที่ให้สบายกระเป๋าที่สุด ณ ปัจจุบัน คือเปลี่ยนมาใช้มิเตอร์ประเภท TOU และกำหนดให้ขนาดของโซลาร์และแบตเตอรี่ พอดีกับการใช้งานช่วง On-Peak (9 โมงเช้าถึง 4 ทุ่ม) และซื้อไฟฟ้าจากการไฟฟ้าฯเฉพาะช่วงเวลา Off-Peak เท่านั้น อีกทั้ง ด้วยราคาต้นทุนปัจจุบันของไฮบริดโซลาร์ โซลาร์รูฟที่มีแบตเตอรี่ เมื่อเทียบกับค่าไฟฟ้าที่สามารถประหยัดได้ตลอดอายุการใช้งาน เราพบว่าการใช้ไฮบริดโซลาร์ สามารถสร้างผลทอบแทนได้ใกล้เคียงกับสมัยโครงการ Feed-in Tariff แล้ว โดยที่ไม่ต้องรอพึ่งพานโยบายของภาครัฐ ที่ไม่รู้จะมาเมื่อไรและจะรับซื้อในราคาเท่าไร
Emergency Backup Mode
ในการพิจารณาต้นทุนจากไฮบริดโซลาร์ เราพบกว่าในอัตรา TOU สำหรับผู้ใช้ไฟฟ้าประเภทที่ 1 และ 2 ต้นทุนค่าไฟฟ้าจากไฮบริดโซลาร์ต่ำกว่าอัตรา On-Peak 2-3 เท่า และใกล้เคียงกับอัตรา Off-Peak แล้ว ซึ่งประโยชน์ทางการเงินนี้ สามารถสรุปได้แล้วว่า การใช้ไฮบริดโซลาร์ที่มีแบตเตอรี่สำรองไฟฟ้าไว้ เมื่อออกแบบขนาดที่เหมาะสม มีความคุ้มค่ามากกว่าซื้อจากการไฟฟ้าฯแล้ว ประโยชน์อีกด้านที่ผมอยากจะนำเสนอท่านผู้อ่าน นั้นก็คือโหมด Backup ที่จะช่วยจ่ายกระแสไฟฟ้าในยามฉุกเฉินเวลาที่โครงข่ายการไฟฟ้าฯขัดข้อง
ผมเคยเห็นผลสำรวจการเปรียบเทียบเสถียรภาพของโครงข่ายๆไฟฟ้า จริงๆแล้วประเทศไทยเราเทียบกับหลายประเทศอื่นๆถือว่ามีเสถียรภาพที่สูงมาก ในหนึ่งปีผู้ใช้ไฟฟ้าอาจจะพบไฟดับไม่กี่ครั้งและเป็นเวลาที่สั้นมาก แต่การเกิดเหตุโครงข่ายขัดข้องอาจจะมีหลายปัจจัยซึ่งบางปัจจัยอาจเกิดจากอุบัติเหตุเช่น รถชนเสาไฟฟ้าทำให้สายส่งไฟฟ้าแรงสูงขัดข้อง ดังนั้นโหมด Backup จากไฮบริดอินเวอร์เตอร์จึงมีประโยชน์มากในการป้องกันผลกระทบของไฟฟ้าขัดข้องชั่วขณะ ที่โฮมออฟฟิศของผมนอกจากงานที่ต้องออกไปปฏิบัติที่ไซต์งานติดตั้งแล้ว ที่ออฟฟิศจะมีน้องๆทำงานเกี่ยวกับการออกแบบ ทำเอกสารขออนุญาตหน่วยงานราชการ ติดต่อประสานงานลูกค้า รวมถึงจัดการการเงินและการบัญชี ล้วนแล้วต้องใช้เครื่องคอมพิวเตอร์และสัญญาณอินเตอร์เน็ตจากเราเตอร์ เมื่อไรที่ไฟดับก็จะไม่สามารถทำอะไรได้เลย ดีไม่ดีเปิดคอมได้อีกครั้งไฟล์งานออกแบบหรือเอกสารที่กำลังพิมพ์อยู่หายไปเพราะเซฟไว้ไม่ทัน ทำให้เสียเวลาต้องเริ่มทำใหม่ ผมก็เลยป้องกันปัญหานี้โดยการ Backup เครื่องคอมพิวเตอร์และเราเตอร์เอาไว้ผ่าน Backup Port ของไฮบริดอินเวอร์เตอร์
Output ของไฮบริดอินเวอร์เตอร์ Sungrow รุ่น SH10RT ที่รองรับทั้ง On-Grid Mode และ Emergency Backup Mode
เมื่อไรที่โครงข่ายการไฟฟ้าขัดข้อง ไฮบริดอินเวอร์เตอร์จะสลับมาจ่ายกระแสไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ภายในเสี้ยววินาที (<0.02s) ทำให้โหลดเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ Backup เอาไว้สามารถทำงานได้ต่อเนื่อง หลักการการทำงานจะคล้ายฯกับอาคารที่มีเจนเนอร์เรเตอร์ เราสามารถแยกได้ว่าโหลดเครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนไหนจะนับเป็นโหลดฉุกเฉิน (Emergency Load) และเชื่อมต่อผ่าน Backup Port
โหลดอีกหนึ่งตัวที่ผม Backup เอาไว้ก็คือลิฟต์ โดยปกติแล้วลิฟต์บ้านจะมีแบตเตอรี่สำรองอยู่กรณีไฟดับ จะมีกำลังเพียงพอที่จะส่งลิฟต์กลับลงมาชั้นล่างสุดเท่านั้น จะไม่มีกำลังเพียงพอที่จะใช้โดยสาร แต่แบตเตอรี่สำรองของลิฟต์จะมีอายุการใช้งานที่ไม่นานและจะต้องเปลี่ยนใหม่เป็นระยะๆ ด้วยลักษณะการใช้งานของลิฟต์บ้านจะไม่เหมือนอาคารสำนักงานที่มีฝ่ายอาคารคอยตรวจสอบตลอดเวลา ผมเองมีความกลัวว่าเมื่อไรถ้าโชคไม่ดีลิฟต์ค้างโดยที่ไม่ได้ติดโทรศัพท์มือถือเข้าไปด้วยจะลำบาก เลยป้องกันโดยการ Backup ไฟฟ้าของลิฟต์ด้วยไฮบริดอินเวอร์เตอร์อีกชั้นหนึ่งเพื่อความอุ่นใจ
ธุรกิจการบริการ โดยเฉพาะธุรกิจการแพทย์ที่ไม่ได้ตั้งอยู่ในอาคารใหญ่ เช่น คลินิกความงาม คลินิกทำฟัน และคลินิกฟอกไต จะได้ประโยชน์จากฟังก์ชั่น Backup มากๆ ไฮบริดโซลาร์นอกจากจะช่วยลดทุนค่าไฟฟ้าแล้ว ยังสามารถช่วยให้เครื่องมือการแพทย์สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องในเวลาโครงข่ายการไฟฟ้าฯขัดข้อง
สำหรับบ้านพักอาศัย โดยเฉพาะบ้านที่มีผู้สูงอายุอยู่ด้วย การ Backup แสงสว่างเอาไว้เชื่อว่าจะมีประโยชน์มาก ในบางเวลาที่ฝนตกหนักกลางดึกแล้วไฟดับหากต้องการเดินเข้าห้องน้ำเป็นเรื่องที่ลำบากมาก และหากมองไม่เห็นขั้นบันไดก็อาจจะหกล้มได้ ซึ่งหากต้องเข้ารักษาด้วยแล้ว ก็จะต้องมีค่าใช้จ่ายที่ตามมาและอาจจะไม่การันตีได้ว่าจะสามารถรักษาหายกลับมาได้เหมือนเดิม นอกจากแสงสว่างแล้ว เครื่องมือการแพทย์บางชนิดที่หาก Backup เอาไว้ก็จะอุ่นใจ เช่น เครื่องช่วยหายใจและเครื่องควบคุมการให้ของเหลว
Decreasing Government Subsidy
ขอขอบคุณภาพจาก U.S. Energy Information Administration.
บทสรุป
ปัจจุบัน เราพร้อมที่จะก้าวข้ามอุปสรรคความไม่สอดคล้องของการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ในตอนกลางวันและความต้องการทางไฟฟ้าในตอนกลางคืนของภาคอยู่อาศัยแล้ว ด้วยเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานที่รองรับการใช้งานยาวนานถึง 20 ปี ในมูลค่าการลงทุนที่เหมาะสม ระบบไฮบริดโซลาร์ที่มีการสำรองไฟฟ้ากำลังจะเป็นรูปแบบที่เป็น Mainstream ที่จะได้ใช้พลังงานแสงอาทิตย์อย่างเสรีแบบแท้จริงโดยที่ไม่จำเป็นต้องรอพึ่งภาครัฐให้ออกนโยบายมาสนับสนุน ในรูปแบบนี้ตอบโจทย์ทุกมิติแล้ว จากนโยบายการรับซื้อไฟฟ้าส่วนเกินของภาครัฐที่มีแนวโน้มที่จะลดลงอย่างต่อเนื่อง ผลตอบแทนการลงทุนที่คุ้มค่ามากกว่าซื้อจากการไฟฟ้าฯ รวมถึงฟังก์ชั่นพิเศษในการ Backup โหลดที่สำคัญในเวลาที่โครงข่ายการไฟฟ้าฯขัดข้อง ส่วนตัวผมเองมองว่าไฮบริดโซลาร์กำลังจะไม่ต่างอะไรจากแอร์ ที่ทุกบ้านจะต้องมี และจะทำให้เราพึ่งพาการไฟฟ้าฯน้อยลง ลดผลกระทบของต้นทุนค่าไฟฟ้าผันผวนจากภาวะเศรษฐกิจโลก และเป็นโครงสร้างพื้นฐานในการต่อยอดให้ซื้อขายไฟฟ้าระหว่างผู้ใช้ไฟฟ้าด้วยกันเอง (P2P Energy Trading)ในอนาคต