อินเวอร์เตอร์ที่ใช้ในระบบโซลาร์เซลล์

 ในระบบโซลาร์เซลล์ อินเวอร์เตอร์ถือเป็นอุปกรณ์สำคัญที่มีหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์ ให้เป็นกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ที่สามารถนำไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน หรือส่งกลับเข้าสู่โครงข่ายของการไฟฟ้าได้ อินเวอร์เตอร์ที่ใช้ในระบบโซลาร์เซลล์สามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานและขนาดของระบบ

อินเวอร์เตอร์ที่ใช้ในระบบโซลาร์เซลล์มีกี่แบบ?

อินเวอร์เตอร์ที่ใช้ในระบบโซลาร์เซลล์สามารถแบ่งออกเป็นประเภทหลักๆ ได้ดังนี้:

1. Grid-Tied Inverter (String Inverter)

• การใช้งาน: เป็นอินเวอร์เตอร์ที่ใช้ในระบบโซลาร์เซลล์แบบ On-Grid หรือ Grid-Tied System ซึ่งเป็นระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้า

• หลักการทำงาน: รับกระแสไฟฟ้า DC จากแผงโซลาร์เซลล์หลายๆ แผงที่ต่อกันเป็นสตริง (String) และแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า AC ที่มีคุณภาพและเฟสตรงกับไฟฟ้าของการไฟฟ้า เพื่อนำไปใช้งานหรือส่งคืนเข้าโครงข่าย

• ข้อดี:

  • ราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับประสิทธิภาพ

  • ติดตั้งและบำรุงรักษาค่อนข้างง่าย

  • มีประสิทธิภาพสูงในการแปลงพลังงาน

• ข้อเสีย:

  • หากมีแผงใดแผงหนึ่งในสตริงถูกบังแดดหรือเสียหาย ประสิทธิภาพของสตริงนั้นจะลดลงทั้งหมด

  • ไม่สามารถทำงานได้เมื่อไฟฟ้าจากการไฟฟ้าดับ (Anti-Islanding Protection)

• เหมาะสำหรับ: บ้านเรือน, อาคารพาณิชย์, โรงงาน ที่ต้องการลดค่าไฟฟ้าและเชื่อมต่อกับระบบโครงข่ายของการไฟฟ้า

2. Off-Grid Inverter

• การใช้งาน: ใช้ในระบบโซลาร์เซลล์แบบ Off-Grid หรือ Stand-Alone System ซึ่งเป็นระบบที่ไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้า

• หลักการทำงาน: รับกระแสไฟฟ้า DC จากแบตเตอรี่ (ซึ่งได้รับการชาร์จมาจากแผงโซลาร์เซลล์ผ่าน Charge Controller) และแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า AC เพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านโดยตรง ระบบนี้ไม่มีการเชื่อมต่อหรือส่งไฟฟ้าคืนให้กับการไฟฟ้า

• ข้อดี:

  • ให้อิสระด้านพลังงาน ไม่ต้องพึ่งพาไฟฟ้าจากการไฟฟ้า

  • เหมาะสำหรับพื้นที่ห่างไกลที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึงหรือไม่เสถียร

• ข้อเสีย:

  • ราคาแพงกว่า เนื่องจากต้องออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกับแบตเตอรี่และมีวงจรควบคุมที่ซับซ้อนกว่า

  • ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานอาจต่ำกว่า Grid-Tied Inverter เล็กน้อย เนื่องจากมีขั้นตอนการแปลงและสูญเสียในแบตเตอรี่

  • ต้องมีแบตเตอรี่สำรอง ซึ่งมีราคาสูงและต้องการการบำรุงรักษา

• เหมาะสำหรับ: บ้านพักตากอากาศ, ไร่สวน, รีสอร์ทในพื้นที่ห่างไกล หรือการใช้งานที่ต้องการความเป็นอิสระด้านพลังงานสูง

3. Hybrid Inverter (Grid-Tied with Battery Backup)

• การใช้งาน: เป็นอินเวอร์เตอร์ที่รวมเอาคุณสมบัติของ Grid-Tied Inverter และ Off-Grid Inverter เข้าไว้ด้วยกัน สามารถเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าและทำงานร่วมกับแบตเตอรี่ได้

• หลักการทำงาน: สามารถชาร์จแบตเตอรี่จากแผงโซลาร์เซลล์และ/หรือจากการไฟฟ้าได้ เมื่อไฟฟ้าจากการไฟฟ้าดับ ระบบสามารถดึงพลังงานจากแบตเตอรี่มาจ่ายให้โหลดที่จำเป็นได้โดยอัตโนมัติ และเมื่อไฟฟ้ามาก็จะกลับไปทำงานแบบ On-Grid

• ข้อดี:

  • มีไฟฟ้าใช้แม้ไฟฟ้าจากการไฟฟ้าดับ

  • สามารถจัดการพลังงานได้อย่างยืดหยุ่น (เช่น ชาร์จแบตเตอรี่ช่วงค่าไฟถูก และใช้ไฟจากแบตเตอรี่ช่วงค่าไฟแพง)

  • ลดการพึ่งพาไฟฟ้าจากการไฟฟ้า

• ข้อเสีย:

  • ราคาสูงที่สุดเมื่อเทียบกับอินเวอร์เตอร์ประเภทอื่น

  • การติดตั้งและการตั้งค่าซับซ้อนกว่า

• เหมาะสำหรับ: ผู้ที่ต้องการความมั่นคงทางพลังงาน มีไฟฟ้าใช้ตลอดเวลา และต้องการลดค่าไฟฟ้าไปพร้อมกัน

4. Microinverter

• การใช้งาน: ใช้ในระบบโซลาร์เซลล์แบบ On-Grid โดยติดตั้งอินเวอร์เตอร์ขนาดเล็กหนึ่งตัวต่อแผงโซลาร์เซลล์หนึ่งแผง

• หลักการทำงาน: แผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงจะผลิตไฟฟ้า DC และ Microinverter ที่ติดตั้งอยู่ด้านหลังแผงนั้นๆ จะแปลงเป็นไฟฟ้า AC ทันที ก่อนที่จะรวมกันแล้วส่งเข้าสู่ระบบไฟฟ้าในบ้านหรือโครงข่าย

• ข้อดี:

  • ประสิทธิภาพของแต่ละแผงเป็นอิสระต่อกัน (หากมีแผงใดแผงหนึ่งถูกบังแดดหรือเสียหาย จะไม่กระทบต่อประสิทธิภาพของแผงอื่น)

  • ติดตั้งง่ายและขยายระบบได้ง่าย

  • ความปลอดภัยสูงกว่า เพราะลดการเดินสายไฟ DC แรงสูง

  • สามารถมอนิเตอร์ประสิทธิภาพของแต่ละแผงได้

• ข้อเสีย:

  • ต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่า String Inverter (เนื่องจากต้องใช้อินเวอร์เตอร์หลายตัว)

  • การบำรุงรักษาอาจยุ่งยากกว่าหาก Microinverter เสียหาย (ต้องขึ้นไปบนหลังคา)

• เหมาะสำหรับ: ระบบที่มีแผงโซลาร์เซลล์อาจถูกบังแดดบางส่วน, พื้นที่หลังคาที่มีข้อจำกัด หรือผู้ที่ต้องการประสิทธิภาพสูงสุดและการมอนิเตอร์ระดับแผง

5. Power Optimizer

• การใช้งาน: ไม่ใช่อินเวอร์เตอร์ในตัวเอง แต่เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานร่วมกับ String Inverter ในระบบ On-Grid เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

• หลักการทำงาน: ติดตั้งอยู่ใต้แผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผง คล้ายกับ Microinverter แต่ไม่ได้แปลง DC เป็น AC โดยตรง Power Optimizer จะทำหน้าที่ปรับจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุด (MPPT) ของแต่ละแผงให้เหมาะสมที่สุด ก่อนที่จะส่งไฟฟ้า DC ไปยัง String Inverter ที่ส่วนกลาง เพื่อแปลงเป็น AC อีกที

• ข้อดี:

  • เพิ่มประสิทธิภาพของระบบ โดยเฉพาะในกรณีที่มีเงาบังแผง

  • ช่วยให้สามารถมอนิเตอร์ประสิทธิภาพของแต่ละแผงได้

  • ต้นทุนต่ำกว่า Microinverter แต่ให้ประโยชน์คล้ายกัน

• ข้อเสีย:

  • ยังคงต้องมี String Inverter

  • การติดตั้งซับซ้อนกว่า String Inverter เดี่ยวๆ

• เหมาะสำหรับ: ระบบ On-Grid ที่มีปัญหาเรื่องเงาบังแผง หรือต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าระดับแผง โดยที่ยังต้องการใช้ String Inverter