คุณเคยถูกบอกว่าคุณสามารถเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างสบายๆ หรือไม่? ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์มีประมาณ 6 ประเภทที่แตกต่างกันซึ่งคุณสามารถนำไปใช้ได้ตามสะดวก บทความนี้จัดทำขึ้นเพื่อให้ความรู้แก่คุณ
การจัดเก็บพลังงานเป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่น่าสนใจที่สวยงามของมนุษยชาติ นี่เป็นหนึ่งในผลประโยชน์ไม่กี่อย่างที่โลกได้รับจากกิจกรรมของเรา ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ทำให้การใช้พลังงานแสงอาทิตย์น่าสนใจยิ่งขึ้น เนื่องจากดวงอาทิตย์สร้างรังสีในหนึ่งชั่วโมงซึ่งเพียงพอกับความต้องการพลังงานประจำปีของเรา พลังงานพิเศษจึงสามารถเก็บไว้ใช้เมื่อไม่มีแสงแดดได้
ในฐานะเจ้าของบ้านที่มีแผงโซลาร์เซลล์ คุณมีตัวเลือกที่ให้ไว้ในบทความนี้เพื่อจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ตัวเลือกเหล่านี้รวมถึงการใช้กังหัน การจัดเก็บพลังงานนอกกริด การจัดเก็บบนกริด การผลิตเชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์ และบ่อพลังงานแสงอาทิตย์
นอกจากประโยชน์ของการมีพลังงานสำรองในกรณีที่ไฟฟ้าดับในโครงข่ายสาธารณูปโภคแล้ว การประยุกต์ใช้ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ทุกประเภทยังช่วยให้คุณใช้ประโยชน์จากอัตราเวลาในการใช้งาน (TOU) ได้ อัตรา TOU คือบริษัทโครงข่ายสาธารณูปโภคของช่วงเวลานั้นคิดค่าไฟฟ้าสูงขึ้นเนื่องจากความต้องการพลังงานสูงในโครงข่ายในช่วงเวลาดังกล่าว
สารบัญ
เกี่ยวกับระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์
โดยทั่วไป ระบบกักเก็บพลังงานจะถูกติดตั้งเพื่อดักจับกระแสไฟฟ้า จัดเก็บเป็นพลังงานเคมี พลังงานกล หรือพลังงานความร้อน และปล่อยกลับเป็นพลังงานไฟฟ้าเมื่อจำเป็น การจัดเก็บพลังงานช่วยประหยัดพลังงานส่วนเกินที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่มีการใช้งานสูงสุดสำหรับใช้ในอนาคต
ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทต่างๆ สามารถนำมาใช้เป็นพลังงานสำรองเมื่อไฟฟ้าดับและเพื่อลดจำนวนเงินที่ใช้ไปกับค่าไฟฟ้า
วิธีสร้างระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์
ก่อนที่เราจะดูว่าระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร เราต้องพิจารณาคร่าวๆ ถึงวิธีทั่วไปในการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน พลังงานหมุนเวียนสามารถจัดเก็บได้ทั้งทางเคมีและทางกลไก การจัดเก็บเป็นไปตามหลักการทางกายภาพบางประการของสสาร
หลักการแรกในการสร้างระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์คือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในวัสดุเมื่อได้รับความร้อนหรือความเย็น สสารประสบกับความร้อนจำนวนมาก โดยที่ค่าของพลังงานที่เก็บไว้เป็นสัดส่วนกับความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุที่ใช้ สิ่งนี้นำไปสู่ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าความร้อนที่สมเหตุสมผล
หลักการประการที่สองที่สามารถสร้างระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้ก็คือ สสารสามารถดูดซับหรือปล่อยความร้อนแฝงเมื่อเปลี่ยนเฟส หากการเปลี่ยนเฟสบางช่วงมาพร้อมกับการดูดซับความร้อน กระบวนการย้อนกลับจะปล่อยความร้อนในปริมาณเท่ากัน จึงสามารถเก็บพลังงานไว้ได้ตราบเท่าที่ยังอยู่ในระยะบางช่วงของสสาร
ที่สามขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาเคมี ที่นี่พลังงานสร้างสารประกอบเคมีที่มีพันธะเคมีที่มีพลังงานสูง ซึ่งจะปล่อยพลังงานออกมาเมื่อมีการหยุดชะงัก
พลังงานสามารถเก็บสะสมไว้ได้จากการก่อตัวของพันธะเคมีที่อ่อนแอ เช่น ผ่านการดูดซึมโมเลกุลของน้ำบนซิลิกาเจล พลังงานยังสามารถเก็บสะสมไว้ผ่านการก่อตัวของพันธะที่แข็งแรงขึ้น เช่น การออกซิเดชันของซิลิกอนไปเป็นซิลิกอนออกไซด์ (การดูดซับเคมี) ความหนาแน่นของพลังงานนั้นต่ำที่สุดในวัสดุที่เก็บพลังงานเคมีเนื่องจากการดูดซับทางกายภาพ และสูงสุดในวัสดุที่เก็บพลังงานเคมีผ่านการดูดซับด้วยเคมี ความจุของระบบจัดเก็บจะเท่ากับความร้อนที่ใช้ไปหรือพลังงานอิสระของปฏิกิริยา
หลักการข้อที่สี่ที่สามารถใช้สำหรับระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์คือการแยกตัวของคู่อิเล็กตรอน-รูในอุปกรณ์เก็บพลังงานไฟฟ้า เช่น แบตเตอรี่ โฟตอนสามารถจับภาพได้โดยตรงจากดวงอาทิตย์และเก็บไว้ในแบตเตอรี่เหล่านี้
หลักการเหล่านี้บางส่วนเป็นแนวทางในการสร้างระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทต่างๆ
ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ 6 ประเภท
ประเภทของระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ได้แก่ :
- ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบ Offgrid/การใช้แบตเตอรี่
- ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์บนกริด
- ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริด
- เชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์
- สระน้ำพลังงานแสงอาทิตย์
- ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบ่งชั้น
1. ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบ Offgrid/การใช้แบตเตอรี่
ผู้ที่ใช้ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทนี้จะไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายสาธารณูปโภค ในการใช้ระบบนอกกริด คุณจะต้องมีแบตเตอรี่เพียงพอสำหรับการจัดเก็บ ระบบสุริยะของคุณควรสร้างขึ้นเพื่อให้บ้านของคุณได้รับพลังงานตลอดทั้งปี
แบตเตอรี่ถูกจัดประเภทตามวิธีทางเคมีของการจัดเก็บพลังงาน พวกเขาแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่ใช้ในการผลิตแบตเตอรี่เหล่านี้
เซลล์ไฟฟ้าเคมีในแบตเตอรี่ประกอบด้วยอิเล็กโทรดสองขั้ว แคโทด และแอโนด เซลล์เหล่านี้ยังเป็นตัวนำไฟฟ้าและคั่นด้วยตัวคั่น ตัวคั่นทำจาก
นอกจากนี้ในแบตเตอรี่ยังมีอิเล็กโทรไลต์ (ระหว่างแคโทดและแอโนด) ที่ประกอบด้วยไอออน ไอออนเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับวัสดุนำไฟฟ้าของแคโทดและแอโนด ปฏิกิริยานี้จะสร้างกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่
แบตเตอรี่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน มีหลายขนาดและหลายยี่ห้อ จากวัสดุที่ใช้ เรามี
แบตเตอรี่ตะกั่วกรดเป็นแบตเตอรี่ที่เก่าแก่และถูกที่สุดในการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม มีความลึกของการคายประจุต่ำ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่เร็วกว่าแบตเตอรี่ชนิดอื่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใช้เป็นระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านพักอาศัยได้ดีกว่า มีราคาแพงกว่า แต่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าสารตะกั่วกรด พวกเขายังมีความหนาแน่นของพลังงานสูงซึ่งทำให้สามารถเก็บพลังงานไว้ในพื้นที่ขนาดเล็ก
ต่อไปแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม เป็นเรื่องปกติในโครงการพลังงานขนาดใหญ่เนื่องจากทนต่ออุณหภูมิสูง ความเป็นพิษที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ Ni-Cd และความยากลำบากในการกำจัดแคดเมียมเป็นข้อจำกัดที่สำคัญในการใช้แบตเตอรี่ Ni-Cd แบตเตอรี่ Flow เป็นแบตเตอรี่ที่ใหญ่ที่สุดและมีราคาแพงที่สุด เหมาะที่สุดสำหรับการติดตั้งขนาดใหญ่ พวกเขามีความจุต่ำและอัตราการคายประจุ
2. ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบ On-Grid
ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบ On-Grid เรียกอีกอย่างว่าระบบที่ผูกกับกริด ระบบนี้ใช้อินเวอร์เตอร์แบบผูกกับตารางมาตรฐานและไม่มีที่เก็บแบตเตอรี่ ในฐานะเจ้าของบ้านที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ คุณสามารถเก็บพลังงานบางส่วนไว้บนโครงข่ายสาธารณูปโภค พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินที่สร้างขึ้นในบ้านของคุณสามารถส่งออกเพื่อแลกกับเครดิตหรือ feed-in-tariff (FiT)
ฟีดอิน_ภาษี_(FIT) คือราคาไฟฟ้าคงที่ที่คุณจะได้รับสำหรับพลังงานไฟฟ้าแต่ละหน่วยที่คุณสร้างขึ้นจากแผงโซลาร์เซลล์ในบ้านของคุณและเก็บไว้ในโครงข่ายสาธารณูปโภค
สำหรับลูกค้าที่ใช้ระบบผูกกับตารางนี้ เมื่อแผงโซลาร์เซลล์ผลิตมากกว่าที่ใช้ คุณสามารถส่งพลังงานกลับไปยังกริดได้ เมื่อภาระของคุณมีมากกว่าที่ดวงอาทิตย์สร้าง คุณสามารถซื้อพลังงานเพิ่มเติมจากโครงข่ายสาธารณูปโภคได้เช่นกัน
ก่อนที่คุณจะใช้ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทนี้ คุณต้องเข้าใจว่าเมื่อใดก็ตามที่มีไฟฟ้าดับ แผงของคุณจะไม่จ่ายไฟฟ้าให้คุณ ทั้งนี้เพื่อความปลอดภัย เนื่องจากพนักงานเดินสายที่ทำงานเกี่ยวกับสายไฟจำเป็นต้องรู้ว่าไม่มีแหล่งจ่ายพลังงานให้กับกริด นี่หมายความว่าคุณไม่มีความหรูหราในการเพลิดเพลินกับพลังบางอย่างระหว่างที่ไฟดับ
ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทนี้เหมาะสำหรับคุณ หากคุณต้องการลดค่าพลังงานและรับประโยชน์จากแรงจูงใจจากแสงอาทิตย์
3. ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริด
ระบบพลังงานไฮบริดเป็นระบบที่ใช้ระบบพลังงานตั้งแต่สองระบบขึ้นไปในการผลิตพลังงาน นี่อาจเป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์และกังหันลมเพื่อการผลิตพลังงาน
ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริดสามารถเป็นการผสมผสานระหว่างแบตเตอรี่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์และโครงข่ายสาธารณูปโภค เมื่อใช้ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทนี้ พลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ในขณะที่ลูกค้าใช้ประโยชน์จากสาธารณูปโภค เมื่อพลังงานในแบตเตอรี่หมด คุณสามารถเปลี่ยนไปใช้โครงข่ายไฟฟ้าได้อย่างสะดวกสบาย ในทางกลับกัน เมื่อไฟฟ้าดับจากโครงข่ายไฟฟ้าสาธารณะ คุณสามารถเปลี่ยนไปใช้แบตเตอรี่ได้
4. เชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์
ระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทนี้ยังอยู่ในระหว่างดำเนินการ ซึ่งไม่ธรรมดาในตลาดพลังงานเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน เชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสารเคมีสังเคราะห์ เช่น ไฮโดรเจน แอมโมเนีย และไฮดราซีน ที่ผลิตและเก็บไว้ในช่วงที่ไม่มีแสงแดด
การผลิตเชื้อเพลิงจากแสงอาทิตย์อาจมาจากไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ (ทางไฟฟ้าเคมี) จากความร้อนจากความร้อนที่เกิดจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น (เทอร์โมเคมี) การสังเคราะห์ด้วยแสงเทียม (โฟโตชีวภาพ) หรือจากโฟตอน ทั้งหมดนี้ทำงานโดยการขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้พลังงานแสงอาทิตย์โปร่งแสงเป็นพลังงานเคมี
เชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์สามารถผลิตได้โดยตรงหรือโดยอ้อม กระบวนการโดยตรงผลิตเชื้อเพลิงจากแสงอาทิตย์โดยปราศจากการแปลงพลังงานเป็นตัวกลาง กระบวนการทางอ้อมในขั้นแรกจะเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานรูปแบบอื่น (ชีวมวลหรือไฟฟ้า) และพลังงานนี้จะถูกนำมาใช้เพื่อผลิตเชื้อเพลิงต่อไป
ในระหว่างการแปลงพลังงาน พลังงานบางส่วนจะสูญเสียไป นี่คือสาเหตุที่กระบวนการทางอ้อมมีประสิทธิภาพน้อยกว่ากระบวนการทางตรง อย่างไรก็ตาม กระบวนการทางอ้อมนั้นง่ายต่อการนำไปใช้ นักวิทยาศาสตร์กำลังทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการปรับปรุงกระบวนการโดยตรงสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์
เชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์สามารถเก็บไว้ได้นานที่สุด นอกจากนี้ยังสามารถขนส่งจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งเพื่อการขนส่งได้ทุกที่ ทำให้เป็นทรัพยากรที่มีคุณค่าและยืดหยุ่นสำหรับโครงข่ายพลังงานไฟฟ้าที่เชื่อถือได้มากขึ้น
5. ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบ่งชั้น
พลังงานแสงอาทิตย์สามารถควบคุมและใช้งานได้สองวิธี โดยใช้เซลล์ PV และใช้ CSP ระบบจัดเก็บพลังงานแบบแบ่งชั้นทำงานร่วมกับ CSP มันเกี่ยวข้องกับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานความร้อนซึ่งสามารถแปลงเป็นไฟฟ้าได้เมื่อจำเป็น
ที่นี่ ถังเก็บน้ำร้อนหรือที่เรียกว่าถังน้ำร้อน ถังเก็บความร้อน หรือถังเก็บความร้อนใช้สำหรับเก็บน้ำเพื่อให้ความร้อนในพื้นที่หรือเพื่อวัตถุประสงค์ในบ้าน
น้ำร้อนจะถูกเก็บไว้ในถังที่มีฉนวนเป็นเวลานาน หากจะใช้พลังงานในการผลิตไฟฟ้า ความร้อนจะถูกนำไปต้มน้ำและไอน้ำที่ได้จะขับเคลื่อนกังหันที่ผลิตกระแสไฟฟ้า
6. สระน้ำพลังงานแสงอาทิตย์
บ่อพลังงานแสงอาทิตย์ยังทำงานร่วมกับระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น
บ่อพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งน้ำที่รวบรวมและเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เป็นความร้อน หลักการทำงานของมันคือการพาความร้อนแบบย้อนกลับตามธรรมชาติ โดยปกติเมื่อแสงแดดส่องถึงบ่อน้ำเค็ม อันดับแรกจะทำให้น้ำที่ก้นบ่อร้อนขึ้น น้ำนี้จะมีความหนาแน่นน้อยลงและผ่านการพาความร้อน โมเลกุลของมันจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ
ในบ่อพลังงานแสงอาทิตย์ สิ่งที่ตรงกันข้ามคือกรณี บ่อน้ำถูกสร้างขึ้นเพื่อป้องกันการพาความร้อน บ่อได้รับเกลือในปริมาณที่เพียงพอให้น้ำที่ก้นบ่ออิ่มตัว เมื่อน้ำร้อนขึ้นตามปกติ น้ำที่มีความเค็มสูงและน้ำร้อนจะไม่ปะปนกับน้ำเกลือที่น้อยลงและน้ำเย็นที่ผิวน้ำ
การผสมจะไม่รุนแรงและการพาความร้อนเกิดขึ้นแยกกันในน้ำด้านบนและด้านล่าง เอฟเฟกต์นี้ช่วยลดการสูญเสียความร้อนได้อย่างมาก ยิ่งน้ำเกลือสามารถให้ความร้อนสูงถึง 90 ℃ ในขณะที่ด้านบนรักษาอุณหภูมิได้ต่ำถึง 30 ℃
ต่อมายิ่งส่งน้ำร้อนเค็มไปยังกังหันเทอร์ไบน์ซึ่งจะหันไปผลิตกระแสไฟฟ้าเมื่อมีความต้องการใช้สูง
คำถามที่พบบ่อย
ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์มีกี่ระบบ?
ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้จำกัดอยู่แค่ห้าระบบที่กล่าวถึงในบทความนี้ มีจำนวนมากซึ่งส่วนใหญ่ยังอยู่ระหว่างการพัฒนา บทความนี้อธิบายสิ่งที่พบได้ทั่วไปในตลาดพลังงานเชิงพาณิชย์
วิธีที่ดีที่สุดในการเก็บพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?
ไม่มีวิธีใดที่ดีที่สุดในการเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ การเลือกระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทใดประเภทหนึ่งควรเป็นไปตามความต้องการ งบประมาณ และสถานที่ของคุณ สำหรับอาคารที่อยู่ห่างไกลจากโครงข่ายไฟฟ้าสาธารณะ ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบ off-grid จะเหมาะสม อาคารที่เชื่อมต่อกับกริดแล้ว แต่ต้องการพลังงานสำรองจะต้องใช้ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบไฮบริด
การจัดเก็บแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์คุ้มค่าหรือไม่
ใช่พวกเขาเป็น แบตเตอรี่สามารถช่วยให้คุณทำงานต่อไปได้ในระหว่างที่ไฟดับจากโครงข่ายไฟฟ้าสาธารณะ คุณสามารถซื้อแบตเตอรี่ที่มีอายุการใช้งานสูงสุด 7 ปีได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับงบประมาณของคุณ
พลังงานแสงอาทิตย์เก็บได้นานเท่าไร?
ระบบจัดเก็บข้อมูลมีพลังงานและกำลังไฟฟ้าต่างกัน ความจุพลังงาน (วัดเป็นกิโลวัตต์ต่อชั่วโมง) คือปริมาณพลังงานที่สามารถจัดเก็บได้ในขณะที่ความจุพลังงาน (วัดเป็นกิโลวัตต์) คือปริมาณพลังงานที่สามารถปล่อยออกมาได้ตลอดเวลา สิ่งนี้กำหนดระยะเวลาที่ระบบจัดเก็บข้อมูลสามารถให้บริการได้เมื่อเปิดเครื่องโหลด
แนะนำ
- พลังงานแสงอาทิตย์ถูกเก็บไว้ในพืชอย่างไร | คำอธิบายเชิงปฏิบัติ
. - การจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในน้ำ | หลอกลวงหรือความจริง
. - บริษัทพลังงานแสงอาทิตย์ 40 อันดับแรกแยกตามประเทศ
. - สิ่งที่ต้องคำนึงถึงเมื่อออกแบบระบบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์
. - แหล่งพลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม 6 อันดับแรก
