กล้องวงจรปิด

รูปภาพของฉัน
บริการให้คำปรึกษา ออกแบบ ติดตั้ง รับประกันผลงานตลอดอายุการใช้งาน กล้องวงจรปิด รั้วไฟฟ้า สัญญาณกันขโมย สอบถามได้ที่ Line ID : @CctvBangkok.com

วันพฤหัสบดีที่ 3 พฤษภาคม พ.ศ. 2561

ปัญหาพลังงานและ ทำไมต้องเป็นพลังงานแสงอาทิตย์

ปัญหาพลังงานและทำไมต้องเป็นพลังงานแสงอาทิตย์

ในปัจจุบันพลังงานเป็นสิ่งที่จำเป็นทั้งทางตรงและทางอ้อม  ของการดำรงชีวิต และกิจกรรมทุกชนิดและยิ่งถ้าต้องการความสะดวกสบายก็ต้องใช้พลังงานมากขึ้น  และพลังงานที่ใช้มากก็คือความร้อนและไฟฟ้า ในปัจจบันแหล่งกำเนิดของพลังงานหล  ๆ  ก็คือ น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ นอกจากจะมีจำกัดแล้วยังสร้างปัญหาด้านมลพิษและสิ่งแวดล้อม รวมทั้งทำลายชั้นบรรยากาศของโลกด้วย ส่วนพลังงานไฟฟ้าที่ได้จากเขื่อนกั้นน้ำได้พัฒนาไปถึงจุดอิ่มตัวแล้วสำหรับเกือบทุกประเทศ
 ปัจจุบันประเทศไทยมีความสามารถผลิตไฟฟ้าจากพลังงานต่างๆ คือไฟฟ้าพลังความร้อน  ไฟฟ้าพลังน้ำ โดยหลักๆ เราต้องพึ่งไฟฟ้าจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง ซึ่งเป็นสิ่งต้องนำเข้าเกือบทั้งหมดและมีแนวโน้มจะสูงขึ้นในระยะกลางและระยะยาว หากเกิดเหตุการณ์ฉุกเฉินขึ้นเป็นไปได้มากที่กิจกรรมทางเศรษฐกิจและสังคมจะได้รับผลกระทบอย่างมาก   แนวทางในการแก้ไขหรือลดความเสี่ยงคือ การพยายามหาแหล่งพลังงานอื่นมาทดแทน  การใช้พลังงานธรรมชาติที่มีอยู่ในประเทศของตนเอง เช่น พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์  เพื่อสร้างไฟฟ้ารวมทั้งพลังงานความร้อน
 พลังงานแสงอาทิตย์ถือว่าเด่นกว่าสิ่งอื่น เพราะมีอยู่ทั่วไป ไม่จำกัด สะอาด ดีต่อสิ่งแวดล้อม  การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการสร้างพลังงานไฟฟ้าโดยตรงเป็นสิ่งที่ทั่วโลกกำลังพยายามพัฒนาให้สำเร็จ ทั้งในแง่เศรษฐกิจและเทคโนโลยี ยังจะแก้ปัญหาด้านมลพิษด้วย  และสำหรับประเทศไทยแล้วจะเป็นการยกระดับการพึ่งตัวเองทางด้านพลังงาน ไปถึงความมั่นคงของชาติอีกด้วย
 เซลล์แสงอาทิตย์  คืออะไร เซลล์แสงอาทิตย์ เป็นอุปกรณ์สิ่งประดิษฐ์ทางวิศวกรรม   ซึ่งประยุกต์ใช้คุณสมบัติของสารกึ่งตัวนำ เมื่อมีแสงตกกระทบ ในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าสร้างจากอะไร
 เซลล์แสงอาทิตย์ ในปัจจุบันนั้นได้มีการพัฒนาและแทบจะทั้งหมดทำจาก  ธาตุ  silicon  เป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับสองของโลก ที่เห็นอยู่รอบๆ ตัวเรา เช่น ทรายตามธรรมชาติ ท้องทะเล หินต่างๆ ก็มีซิลิคอน เป็นวัตถุดิบที่ใช้มากในอุตสาหกรรมสารกึ่งตัวนำในปัจจุบัน เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากซิลิคอนแบ่งได้เป็นสองชนิดใหญ่ๆ คือ แบบผลึกและแบบอะมอร์ฟัส ซึ่งการสร้างของแต่ละชนิดจะต่างกัน
   ทำไมจึงเกิดกระแสไฟฟ้าได้ในกรณีของเซลล์แสงอาทิตย์นั้น ขบวนการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นโดยตรงในสารกึ่งตัวนำ เมื่อแสงซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและมีพลังงานกระทบกับสารกึ่งตัวนำ จะเกิดการถ่ายทอดพลังงานระหว่างกันพลังงานจากแสงจะทำให้เกิดประจุบวกและลบขึ้นในสารกึ่งตัวนำ ถ้านำประจุนี้ไปใช้งานให้ได้ก็จะเป็นกระแสไฟฟ้านั่นเอง  
 ปริมาณไฟในช่วง  1  วัน  เปลี่ยนแปลงอย่างไร พลังงานไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ในช่วงหนึ่งวัน จะเปลี่ยนแปลงตามปริมาณแสงอาทิตย์ที่ได้รับ ตอนช่วงเช้าและเย็นที่ความเข้มของแสงอาทิตย์น้อยกว่าตอนช่วงกลางวัน เซลล์แสงอาทิตย์ก็จะแปรผันตามไปด้วยในการใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับโดยผ่านอินเวอร์เตอร์ ถ้าหากมีค่าต่ำอินเวอร์เตอร์จะไม่ทำงาน นั่นก็คือช่วงเช้าๆ  หรือเย็นๆ อาจจะใช้งานไม่ได้
 ต่างกับแบตเตอรี่อย่างไร แบตเตอรี่ธรรมดานั้นจะเก็บประจุไว้ในตัวมันในรูปแบบของพลังงานเคมีและเมื่อต่อขั้วใช้ไฟก็จะให้กระแสไฟฟ้าออกมา ส่วนเซลล์แสงอาทิตย์นั้นไม่ใช่ตัวเก็บประจุไฟฟ้า คือ หากไม่มีแสงก็ไม่มีประจุเกิดขึ้นการใช้งานจะทำได้ก็ต่อเมื่อมีแสงเท่านั้นหากมองในแง่ของอุปรกณ์ไฟฟ้าจะเห็นว่าเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่มีคุณลักษณะเหมือนกันคือ เมื่อต่ออนุกรมกัน จะยกแรงดันไฟฟ้าได้และเมื่อต่อขนานกัน  จะเพิ่มกระแสได้ ฉะนั้นในแง่ของการออกแบบวงจรจะคิดได้ว่า สองอย่างนี้เหมือนกัน
 อายุการใช้งานนานเท่าใดเซลล์แสงอาทิตย์นั้นใช้ปรากฏการณ์ของสารกึ่งตัวนำ ซึ่งไม่มีส่วนที่จะสึกหรอในเชิงทฤษฎี ฉะนั้นตัวของมันเองแทบกล่าวได้ว่าอายุการใช้งานไม่จำกัด ต่อจะมีส่วนต่อของเซลล์ที่เจ้ามาในส่วนจะมีอายุการใช้งานจำกัด เทคโนโลยีและเหตุผลทางต้นทุนในการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบัน ทำให้อายุการใช้งานของเซลล์แสงอาทิตย์อยู่ในระดับประมาณ 20  -  25  ปี ในอนาคตน่าจะสามารถสร้างระบบโดยใช้วัสดุทีคงทนได้มากขึ้นเพื่อให้อายุการใช้งานยาวเกินกว่า 30 ปีขึ้นไป
 จุดเด่นของไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ คืออะไร จุดเด่นของพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ เมื่อเทียบกับไฟฟ้าปกติที่เราใช้ปัจจุบัน  มีดังนี้   
เป็นแหล่งพลังงานที่สะอาด ไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์นั้น  เกิดจากการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรง   จึงไม่เหมือนกับระบบผลิตไฟฟ้าอื่น  ๆ   ที่จะต้องเผาน้ำมัน  ถ่านหิน  แล้วปั่นเทอร์โบน์ด้วยไอน้ำ  ซึ่งเหล่านี้ทำให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม  รวมมทั้งมลภาวะทางเสียงต่าง ๆ 
สร้างไฟฟ้าได้ทุกขนาดตั้งแต่เล็กๆ  เพื่อใช้กับเครื่องคิดเลข  จนถึงโรงงานไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งไม่ว่าจะเล็กหรือใหญ่  ก็ใช้เซลล์แสงอาทิตย์ลักษณะพื้นฐานเหมือนกัน  ประสิทธิภาพเท่ากัน
ผลิตที่ไหนใช้ที่นั้น      ระบบไฟฟ้าปกตินั้นแหล่งผลิตกัยจุดใช้งานอยู่คนละที่  และจะต้องมีระบบทำการส่ง  เช่น  ตามเกาะ  หรือบนภูเขา  ที่ห่างไกล  แต่เซลล์แสงอาทิตย์จะต่างจากระบบไฟฟ้าปกติ  คือ สามารถผลิตไฟฟ้าในบริเวณที่จะใช้งานได้  หรือจะติดบนหลังคาบ้าน  เพื่อสร้างไฟฟ้าใช้เองในบ้านเลย
ส่วนข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์     ก็คือ
1.     ความเข้มของพลังงานขาเข้าต่ำ      พลังงานของดวงอาทิตย์ไม่มีหมดก็จริง  แต่ความเข้มของพลังงานนั้นไม่สูงทำให้ในกรณีที่ต้องการเอาท์พุทสูงจำเป็นต้องใช้จำนวนเซลล์แสงอาทิตย์มาก  และพื้นที่มากตามไปด้วย
2.     ปริมาณไฟฟ้าที่ได้เปลี่ยนแปรผันตามสภาพอากาศ     พลังงานแสงอาทิตย์ขาเข้าขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ  เอาท์พุทจึงแปรผันตามไปด้วย  การออกแบบระบบเพื่อใช้งานจึงต้องคำนึงถึงจุดนี้อย่างดีด้วย
3.     ไม่ใช่แบตเตอรี่       ไฟฟ้าจะเกิดก็ต่อเมื่อมีแสง   และตัวมันเองไม่สามารถเก็บไฟได้  ดังนั้น  การออกแบบระบบหากจำเป็น  ก็จะต้องมีการผสมกับไฟฟ้าปกติหรือแบตเตอรี่เพื่อใช้เวลาที่ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ไม่จ่ายกระแสไฟ
เหมือนกับไฟจากการไฟฟ้าหรือไม่ไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์นั้นเป็นกระแสตรง   ในแง่นี้ก็ต่างกับไฟฟ้าจากการไฟฟ้า  ซึ่งเป็นกระแสสลับ  แต่เราก็สามารถใช้อุปกรณ์ซึ่งเรียกว่า  อินเวอร์เตอร์เปลี่ยนกระแสตรงให้เป็นกระแสสลับได้
 ใช้เซลล์แสงอาทิตย์ร่วมกับแบตเตอรี่ได้หรือไม่ เซลล์แสงอาทิตย์ต่างกับแบตเตอรี่   เซลล์แสงอาทิตย์เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเก็บประจุไม่ได้  ในขณะที่แบตเตอรี่เป็นตัวเก็บประจุไฟฟ้า   อย่างไรก็ตามในแง่ของวงจรไฟฟ้า   อาจมองทั้งสองว่าเหมือนกันและต่อเข้าแบบขนานเพื่อใช้งาน  โดยที่จะต้องมีไดโอดคร่อมอยู่ด้วย   เพื่อให้เมื่อแสงพอเพียง  เซลล์แสงอาทิตย์จะเป็นตัวจ่ายไฟ  แต่หากไม่มีแสง  แบตเตอรี่จะเป็นตัวจ่ายไฟในขณะที่จะป้องกันการชาร์จเซลล์แสงอาทิตย์  โดยแบตเตอรี่ด้วย
 ราคาไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นอย่างไร  เมื่อเทียบกับราคาไฟฟ้าปกติ
ในปัจจุบัน  ราคาค่าไฟฟ้าได้จากเซลล์แสงอาทิตย์นั้นก็ยังสูงกว่าราคาค่าไฟจากโรงไฟฟ้าชนิดอื่นอยู่ประมาณ  3 -   5  เท่า  ขึ้นอยู่กันนโยบาจจุบัยค่าไฟของแต่ละประเทศด้วย   ในอนาคตเป็นที่แน่นอนว่าเชื้อเพลิงต่าง  ๆ  ที่นำมาใช้ผลิตไฟฟ้าในปัจจุบันจะมีต้นทุนสูงขึ้นเรื่อย   ๆ   ทั้งจากการหดหายของแหล่งน้ำมัน  และก๊าซธรรมชาติ  ทั้งในแง่ของมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม  การทำลายชั้นโอโซน   ซึ่งปัจจุบันทำให้ต้องมีการหาแหล่งพลังงานอื่นมาทดแทนเพิ่มขึ้นเรื่อย  ๆ   จึงคาดว่าจะมีจุดหนึ่งที่ราคาของไฟฟ้าที่ได้จากเซลล์แสงอาทิตย์  จะมีราคาเทียบเท่าและแม้แต่จะถูกกว่าไฟฟ้าโดยวิธีปัจจุบัน     ในประเทศไทยถ้าสามารถลดต้นทุนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์  และเพิ่มประสิทธิภาพของการเปลี่ยนพลังงานของเซลล์แสงอาทิตย์ได้ดีขึ้น  ซึ่งมีโอกาสเป็นไปได้   ก็จะทำให้ความสามารถแข่งขันด้านราคาของเซลล์แสงอาทิตย์ดีขึ้นอย่างทันที  ซึ่งขณะนี้ทั่วโลกกำลังมุ่งมั่นพัฒนากันอยู่
ไฟดูดไหม ไฟฟ้าที่ได้จากเซลล์แสงอาทิตย์นั้นแรงดันไม่ว่าใหญ่หรือเล็กจะเป็นประมาณ  0.5  V  ต่อหนึ่งเซลล์  ซึ่งเป็นค่าที่น้อยน้อยแรงดันของถ่านไฟฉายธรรมดาที่เราใช้กันอยู่   แต่ถ้าในกรณีที่เราต่ออนุกรมเป็นชุดเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้น  แล้วจะต้องระวังไฟฟ้าดูดในการใช้งานทั่วไป  มักจะต่อเซลล์แสงอาทิตย์เข้าด้วยกัน  แบบอนุกรม  เพื่อให้ได้แรงดันในระดับเท่ากับแบตเตอรี่คือ  12  V
ใช้กับเครื่องไฟฟ้าในบ้านได้หรือไม่ เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้กับกระแสตรงได้นั้น  ก็มีหลายอย่าง  เช่น  วิทยุ  เครื่องเล่นเทป  ฯลฯ  ถ้าจะใช้กับเซลล์แสงอาทิตย์ก็ไมยาก  โดยจะต้องมีระบบจ่ายไฟกระแสตรงตามระดับความดันไฟฟ้าที่ต้องการ   ส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้า  เช่น  โทรทัศน์  ตู้เย็น  เครื่องปรับอากาศ  ซึ่งทำงานด้วยกระแสสลับนั้นจะต้องมีอินเวอร์เตอร์เพื่อเปลี่ยนกระแสตรงเป็นกระแสสลับ
ปัจจุบันมีการใช้งานอย่างไรบ้างในปัจจุบันมีตั้งแต่งานเล็ก  ๆ  ตั้งแต่ไม่กี่  W  เพื่อใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์  เช่น  เครื่องคิดเลข   จนถึงเพื่อใช้กับงานที่ต้องการพลังงานสูงขึ้น   เช่น  ปั๊มน้ำ  ระบบไฟฟ้าสำหรับบ้าน  และระบบไฟฟ้าสำหรับสถานีถ่ายทอดสัญญาณ  โทรศัพท์  ซึ่งจำเป็นที่จะต้องตั้งอยู่ที่สูง  เช่น  ยอดเขา  ยอดเนิน  ที่ไม่มีไฟฟ้าไปถึง  ฯลฯ
ไฟฟ้าที่เกิดเมื่อแสงกระทบ แต่ไม่ได้ใช้หายไปไหนไฟฟ้าที่ถูกสร้างจากเซลล์แสงอาทิตย์นั้นไปไหน  ในกรณีเช่นนี้  ประจุบวกและลบ  ซึ่งถูกสร้างตลอดเวลาที่ถูกแสงนั้นเมื่อมีจำนวนมากขึ้น  แต่ไม่ได้ถูกนำไปใช้งานก็จะไม่สามารถออกไปจากเซลล์ได้  แต่จะเกิดการรวมตัวของประจุลบและบวกกลายเป็นพลังงาน   โดยส่วนใหญ่จะเป็นความร้อน   และความร้อนนี้จะถูกถ่ายเทออกไปจากตัวจะถูกถ่ายเทออกไปจากตัวเซลล์แสงอาทิตย์ในที่สุด   ตั  วเซลล์แสงอาทิตย์จะร้อนขึ้นแต่ก็ไม่ได้สร้างปัญหาอะไร   ทั้งนี้เพราะความร้อนนี้จะไม่มากและ  การถ่ายเทออกสู่ภายนอกจะเกิดขึ้นผ่านบรรยากาศ  รอบข้างโดยธรรมชาติอยู่แล้ว
นโยบาบการส่งเสริมของไทยมีหรือไม่  อย่างไรในประเทศไทย  การพัฒนาและส่งเสริมพลังงาน  กรมโยธาธิการ  กระทรวงศึกษาธิการ  ได้นำเซลล์แสงอาทิตย์ไปใช้เพื่อกิจกรรมต่าง  ๆ   โดยเฉพาะการพัฒนาท้องถิ่นมาเป็นระยะเวลานานพอควร   โดยได้รับความร่วมมือจากนักวิจัยทั้งจาก  มหาวิทยาลัยและสถายันการวิจัยต่าง  ๆ  ไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีใช้ในปัจจุบันและมีบริษัทเอกชนที่นำเข้าตัวเซลล์และประกอบเป็นโมดูล  มีระดับการผลิตและบางส่วนส่งออกด้วย  
 การไฟฟ้าแห่งประเทศไทย   ได้เริ่มโครงการส่งเสริมการติดตั้งระบบเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อใช้กับบ้าน   โดยได้รับการสนับสนุนทางงบประมาณ  จากกองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน  ซึ่งดูแลโดยสำนักงานคณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ  ซึ่งจะช่วยค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง และปัจจุบันได้ดำเนินโครงการต่อ  เป็นระยะที่สอง  โดยจะทำการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์บนบ้าน    นอกจากนี้ทางสภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย  ยังได้เริ่มโครงการที่จะนำเซลล์แสงอาทิตย์ไปติดตั้งบนหลังคาโรงงานด้วย
ในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ  ได้วางแผนแนวทางที่จะส่งเสริมการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ไว้และสำนักงานคณะกรรมการนโยบายแห่งชาติได้จัดทำแผนรองรับโดยจะส่งเสริมให้มีการติดตั้งระบบไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ    ได้เริ่มโครงการวิจัยและพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่เหมาะกับภูมิภาคอากาศเขตร้อนชื้น   โดยได้รับการสนับสนุนจากกองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน   มีวัตถุประสงค์จะทำการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดไฮบริด    ระหว่างอะมอร์ฟัสซิลิคอน  Microcrystalline    ให้ได้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพหรือกล้องวงจรปิด  และจะทำการผลิตเชิงสาธิตแผงดังกล่าวด้วย


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น