ลอยสู่อนาคตแห่งพลังงานแสงอาทิตย์กับระบบโซลาร์แบบลอยน้ำ

Anna Ben-David
Content Writer / Anna Ben-David
02-03-2023
Floating PV

พลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำ: เทคโนโลยีพลังงานแห่งอนาคต

พลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำกำลังมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานหมุนเวียน ความสนใจเทคโนโลยีนี้เพิ่มขึ้น เนื่องจากราคาแผงโซลาร์เซลล์ลดลง และระบบโซลาร์ลอยน้ำยังเป็นทางเลือกการลงทุนที่คุ้มค่าในพื้นที่ที่มีข้อจำกัดด้านที่ดิน

พลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำทำงานอย่างไร?

แผงโซลาร์ลอยน้ำ (Floating PV) คือแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนแพพิเศษ เพื่อให้ลอยน้ำได้แม้จะอยู่บนน้ำ แต่ระบบทำงานคล้ายกับระบบโซลาร์ภาคพื้นดิน คือแผงโซลาร์เซลล์จะรับพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกระแสตรง (DC) จากนั้นแปลงเป็นกระแสสลับ (AC) โดยอินเวอร์เตอร์ เพื่อใช้ในบ้าน, อาคาร, หรือขายเข้าระบบไฟฟ้า แผงโซลาร์ลอยน้ำสามารถติดตั้งได้ในแหล่งน้ำเกือบทุกประเภท  ทั้งน้ำเค็ม, น้ำจืด, อ่างเก็บน้ำ, เขื่อนผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำ, และอื่น ๆ

พลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำมีข้อดีมีอะไรบ้าง?

  1. ประหยัดพื้นที่
    โซลาร์เซลล์แบบติดตั้งภาคพื้นดินต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่ ซึ่งมักไปทับซ้อนกับการใช้ที่ดินเพื่อการเกษตรกรรม, พัฒนาเมือง, หรือคมนาคม ระบบโซลาร์แบบลอยน้ำช่วยแก้ปัญหานี้ โดยใช้ประโยชน์จากพื้นที่ผิวน้ำที่ไม่ได้ใช้ประโยชน์ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่มีความต้องการใช้ที่ดินสูง นอกจากนี้ ระบบโซลาร์ลอยน้ำยังช่วยอนุรักษ์ป่าไม้ ไม่ต้องตัดไม้ทำลายป่าเพื่อทำฟาร์มโซลาร์
     
  2. น้ำเย็นเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงาน
    แม้แผงโซลาร์เซลล์ต้องการแสงอาทิตย์ แต่ความร้อนจัดกลับส่งผลต่อประสิทธิภาพ เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในแผงจะทำงานได้น้อยลงเมื่อร้อน ระบบโซลาร์ลอยน้ำช่วยระบายความร้อนด้วยน้ำ ทำให้แผงเย็นและผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าระบบภาคพื้นดิน
     
  3. เป็นมิตรกับแหล่งน้ำ
    แผงโซลาร์ลอยน้ำช่วยลดการระเหยของน้ำ และยับยั้งการเติบโตของตะไคร่น้ำ วัชพืช และจุลชีพอื่น ๆ เนื่องจากแสงแดดส่องถึงผิวน้ำได้น้อยลง ส่งผลให้คุณภาพน้ำโดยรวมดีขึ้น

        
ตัวอย่างความสำเร็จ: อ่างเก็บน้ำที่มีชื่อเสียงในไต้หวันติดตั้งระบบโซลาร์ลอยน้ำขนาด 13.7 เมกะวัตต์

อ่างเก็บน้ำ Wi-Shan-Tou ไม่เพียงแต่ทำหน้าที่กักเก็บน้ำสำหรับการอุปโภค, บริโภค, เกษตรกรรม, และอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่ยังเป็นแหล่งท่องเที่ยวชื่อดังด้วยทัศนียภาพที่สวยงาม  แสงแดดที่ส่องสว่างตลอดทั้งปี ผสานกับผิวน้ำที่ราบเรียบ ทำให้ที่นี่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งระบบโซลาร์ลอยน้ำ

บริษัท Xingye Green Energy ซึ่งเป็นบริษัทลูกของ Star Energy ชนะการประมูลโครงการจากภาครัฐด้วยโซลูชั่นระบบโซลาร์ลอยน้ำเชิงพาณิชย์จาก SolarEdge โดย SolarEdge ได้รับเลือกเนื่องจากมีจุดเด่นเรื่อง ความปลอดภัยที่ล้ำหน้า, การดูแลรักษา (O&M) ที่สะดวกง่ายดาย, และเทคโนโลยีที่ช่วยดึงพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

ระบบโซลาร์ลอยน้ำ SolarEdge ที่อ่างเก็บน้ำ Wi-Shan-Tou คาดว่าจะผลิตไฟฟ้าได้ 17,000,000 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี  และช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 8,906 ตันต่อปี

ระบบความปลอดภัยที่เหนือกว่าเพื่อปกป้องชีวิต, สิ่งแวดล้อม, และการลงทุน

ความปลอดภัยเป็นหัวใจสำคัญที่ทำให้โซลูชันระบบโซลาร์ลอยน้ำเชิงพาณิชย์จาก SolarEdge ได้รับเลือกใช้งาน ระบบของเรามีฟีเจอร์ความปลอดภัยหลายชั้น เช่น SafeDC™ ซึ่งจะลดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงของแผงโซลาร์เซลล์ลงให้อยู่ในระดับปลอดภัยอัตโนมัติ กรณีไฟฟ้าดับหรืออินเวอร์เตอร์หยุดทำงาน ช่วยปกป้องผู้ติดตั้งและเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง นอกจากนี้ ยังมีระบบ AFCI ช่วยป้องกันอาร์ค ซึ่งอาจเกิดจากคอนเนคเตอร์หรือสายเคเบิลที่ชำรุด ซึ่งระบบความปลอดภัยเหล่านี้ช่วยให้ผู้ลงทุนมั่นใจยิ่งขึ้นในการติดตั้งระบบโซลาร์ลอยน้ำในแหล่งท่องเที่ยวยอดนิยมแห่งนี้

มีระบบติดตามจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุด (Maximum Power Point Tracking) ช่วยลดผลกระทบจากการสููญเสียพลังงานจากประสิทธิภาพของแผงที่ไม่เท่ากัน

อีกเหตุผลที่ SolarEdge เป็นโซลูชั่นที่เหมาะสมที่สุดคือ ความสามารถในการลดผลกระทบจากการสููญเสียพลังงานจากประสิทธิภาพของแผงที่ไม่เท่ากัน ช่วยให้แต่ละแผงผลิตไฟฟ้าได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ การทำงานผิดพลาดมักเกิดขึ้นกับระบบโซลาร์ลอยน้ำ เนื่องจากการเคลื่อนไหวของน้ำทำให้องศาการรับแสงของแผงโซลาร์เซลล์เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน นอกจากนี้ นกจำนวนมากยังอาศัยอยู่บริเวณอ่างเก็บน้ำ ซึ่งอาจบังแสงบางส่วนของแผงโซลาร์เซลล์เป็นระยะ ๆ รวมถึงมูลนกที่ส่งผลต่อการผลิตไฟฟ้า ปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ เช่น เมฆบัง, น้ำค้าง, เสื่อมสภาพของแผง, และความต่างของอุณหภูมิ โซลูชั่นอินเวอร์เตอร์และ Power Optimizer จาก SolarEdge ช่วยลดผลกระทบเหล่านี้ โดยทำให้แผงโซลาร์ลอยน้ำแต่ละแผงทำงานได้อย่างเต็มที่ ส่งผลให้ได้พลังงานไฟฟ้ารวมมากขึ้น
 

Partial Shading

ปัญหาเงาบางส่วนที่เกิดจากเมฆบนระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำที่ Wu-Shan-Tou

Monitoring Platform

การดูแลรักษาระบบ (O&M) ที่ง่ายดายจากทุกที่

บริษัท Star Energy รับผิดชอบการดูแลรักษาระบบ (O&M) ของโครงการนี้เป็นเวลา 20 ปี ซึ่งโดยปกติแล้วจะต้องมีการเข้าเยี่ยมสถานที่เป็นประจำ สำหรับระบบโซลาร์เซลล์ขนาด 34,463 แผงที่ติดตั้งบนน้ำและแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ซึ่งเข้าถึงได้เฉพาะทางเรือเท่านั้น พวกเขาต้องการให้การดูแลรักษาระบบ (O&M) ง่ายและมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แพลตฟอร์มมอนิตอริ่งของ SolarEdge ช่วยให้สามารถแก้ไขปัญหาและวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ได้จากทุกที่ Star Energy สามารถใช้แพลตฟอร์มมอนิตอริ่งเพื่อระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างละเอียดตั้งแต่ระดับแผง ช่วยลดความจำเป็นในการเข้าไซต์งานและลดเวลาที่ใช้ในไซต์งาน

Monitoring Platform

การดูแลรักษาระบบ (O&M) ที่ง่ายดายจากทุกที่

บริษัท Star Energy รับผิดชอบการดูแลรักษาระบบ (O&M) ของโครงการนี้เป็นเวลา 20 ปี ซึ่งโดยปกติแล้วจะต้องมีการเข้าเยี่ยมสถานที่เป็นประจำ สำหรับระบบโซลาร์เซลล์ขนาด 34,463 แผงที่ติดตั้งบนน้ำและแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ซึ่งเข้าถึงได้เฉพาะทางเรือเท่านั้น พวกเขาต้องการให้การดูแลรักษาระบบ (O&M) ง่ายและมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แพลตฟอร์มมอนิตอริ่งของ SolarEdge ช่วยให้สามารถแก้ไขปัญหาและวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ได้จากทุกที่ Star Energy สามารถใช้แพลตฟอร์มมอนิตอริ่งเพื่อระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างละเอียดตั้งแต่ระดับแผง ช่วยลดความจำเป็นในการเข้าไซต์งานและลดเวลาที่ใช้ในไซต์งาน

อนาคตของระบบโซลาร์ลอยน้ำและความยั่งยืน

แม้ระบบโซลาร์ลอยน้ำจะมีข้อจำกัด แต่ก็มีจุดเด่นที่แตกต่างและพร้อมที่จะปฏิวัติวงการพลังงานแสงอาทิตย์ เว็บไซต์  nature.com รายงานว่า การนำระบบโซลาร์ลอยน้ำไปใช้กับอ่างเก็บน้ำพลังงานไฟฟ้าพลังงานน้ำเพียง 10% ทั่วโลกนั้น สามารถผลิตไฟฟ้าได้มากเท่ากับโรงไฟฟ้าพลังงานฟอสซิลที่ดำเนินการอยู่ทั่วโลกทั้งหมดรวมกัน

อ่านกรณีศึกษาฉบับเต็มได้ ที่นี่