- พลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบพื้นที่ 1 ตร.ม. ตอนเที่ยงวันซึ่งแดดแรงสุดๆ ถ้าสามารถแปลงเป็นไฟฟ้าได้หมดก็จะได้พลังงานประมาณ 1,000 วัตต์ (1 กิโลวัตต์ หรือ kW) แต่ด้วยเทคโนโลยีที่ดีที่สุดในปัจจุบัน (ปี 2021) แผงโซลาร์เซลล์แบบ Monocrystalline Silicon มีประสิทธิภาพที่ประมาณ 20-22% แปลว่าผลิตไฟฟ้าได้สูงสุดประมาณ 200-220 วัตต์ต่อพื้นที่ 1 ตร.ม. เท่านั้น
2. เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์ติดตั้งตายตัว ไม่ได้หันตามพระอาทิตย์ ดังนั้นเวลาอื่นๆ ก่อนหรือหลังเที่ยงวัน มันก็รับแสงได้ไม่เต็มที่ 100% พลังงานที่ได้ช่วงเช้าและบ่ายก็จะต่ำกว่านี้ เมื่อนำไปคำนวณปริมาณไฟฟ้าทั้งวัน จึงต้องคิดค่าแบบเทียบเท่าว่า จากการที่รับแสงในทิศทางที่ไม่เต็มที่ จากเช้าตรู่ถึงบ่ายและเย็นจนหมดวัน (ซึ่งอาจยาวถึง 12 ชั่วโมงหรือกว่านั้น) ผลิตไฟฟ้าได้เทียบเท่ากับ (หรือเสมือนกับ) การรับแสงเต็มที่กี่ชั่วโมง (เรียกว่าค่า “จำนวนชั่วโมงเทียบเท่ารับแสงเต็มที่ต่อวัน” หรือ Peak Sun Hour – PSH) ซึ่งสำหรับประเทศไทยได้จะได้ค่าประมาณ 5.23 ชั่วโมง ดังนั้นใน 1 วัน พื้นที่ 1 ตร.ม. จึงผลิตไฟฟ้าได้สูงสุด 5.23 ชม. x 220 วัตต์ = 1,150.6 วัตต์-ชั่วโมง (Watt-hr) หรือ 1.15 กิโลวัตต์-ชั่วโมง หรือ 1.15 Unit (คิดเป็นค่าไฟที่อัตราสูงสุดที่ Unit ละ 4.4 บาท ก็ได้มูลค่าประมาณ 1.15 x 4.4 = 5.06 บาท) หรือถ้าคิดที่ 200 วัตต์ ก็จะลดลงเหลือ 1.046 Unit
3. สาเหตุอื่นๆ ที่ทำให้แผงโซลาร์เซลล์รับแสงได้ไม่เต็มที่ 100% คือ
- แผงส่วนมากที่ติดตามบ้าน จะต้องเอียงตามทิศทางและความลาดของหลังคา (ถ้าเป็นดาดฟ้า เช่นตึกแถว ก็อาจวางโครงสร้างขึ้นมาสำหรับติดตั้งแผงให้ทำมุมรับแสงได้ดีกว่า) ทำให้แม้แต่ตอนเที่ยงก็รับแสงไม่ตั้งฉาก ก็ไม่ได้พลังงาน 100% อีก
- ดวงอาทิตย์เองก็มีการเปลี่ยนเส้นทางตามฤดูกาล หรือที่เรียกว่า ตะวันอ้อมข้าว สำหรับตำแหน่งของประเทศไทย ในฤดูหนาวช่วงเดือนธันวาคมจะอ้อมไปทางทิศใต้มากที่สุด ส่วนช่วงเดือนมิถุนายนจะตรงข้าม คือช่วงเช้า-เย็นอาจเยื้องไปทางเหนือเล็กน้อย และขยับมาเกือบตรงหัวในตอนเที่ยง ทำให้เฉลี่ยทั้งปีแล้วหลังคาบ้านที่หันไปทิศใต้เป็นด้านที่รับแสงได้มากกว่าทิศอื่น จึงเหมาะกับการติดตั้งโซลาร์เซลล์ที่สุด แต่นั่นก็แปลว่าในแต่ละฤดู แผงโซลาร์เซลล์จะรับแสงได้ไม่เท่ากัน และไม่ได้พลังงานไม่เต็มที่ 100% เท่ากันทุกวันอยู่ดี
- สภาพอากาศ ฝนตก ฟ้าครึ้มเพราะเมฆบัง ฯลฯ ก็จะทำให้การรับแสงอาทิตย์ไม่เต็มที่ไปชั่วขณะ
4. ไฟจากโซลาร์เซลล์ที่เป็นไฟกระแสตรง (DC) ต้องไปผ่านการแปลงให้เป็นไฟกระแสสลับ (AC) ด้วยอุปกรณ์ inverter ซึ่งประสิทธิภาพก็ไม่เต็ม 100% อีก ถ้ายี่ห้อดีๆ อาจจะมีการสูญเสียน้อยหน่อย โดยปกติจะหายไปอีกประมาณ 10%
จากเหตุผลข้อ 3 และ 4 รวมๆ กัน ทำให้พอใช้งานจริง จำนวนชั่วโมงเทียบเท่ารับแสงเต็มที่ต่อวันหรือ PSH ที่จะนำไปคำนวณปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้ เลยลดลงจาก 5.23 เหลือประมาณ 4 ชั่วโมงเท่านั้น
ถ้าคิดตัวเลขกลมๆ ก็จะได้ประมาณนี้
พื้นที่ 1 ตร.ม. ผลิตไฟได้ 200 วัตต์ ดังนั้นไฟฟ้า 1 Kw ต้องใช้พื้นที่ประมาณ 1000/200 = 5 ตร.ม.
ค่าไฟ 1 กิโลวัตต์–ชั่วโมง (kW-hr) หรือที่เรียกว่า 1 หน่วย (1 unit) คือที่การไฟฟ้าคิดเงินผู้ใช้ไฟถ้าเป็นมิเตอร์บ้านแบบปกติก็จะเป็นอัตราขั้นบันไดสูงสุดที่ 4.4 บาท (ปี 2021) หรือถ้าขอติดมิเตอร์ดิจิตอลที่คิดเงินแบบตามเวลาที่ใช้ (Time of Use – TOU) อัตรากลางวัน 5.8 บาท กลางคืน 2.6 บาท
1 วันผลิตไฟฟ้าได้เทียบเท่ารับแสงอาทิตย์เต็มที่ 4 ชั่วโมง (ตัวเลขเต็ม Peak Sun Hour หรือ PSH =5.23 แต่คิดลดทอนจากการรับแสงไม่เต็มที่ในกรณีต่างๆในทางปฏิบัติเหลือประมาณ 4 ชม.)
พื้นที่ 1 ตร.ม. ใน 1 วันผลิตไฟฟ้าได้ 200 วัตต์ x 4 ชม. = 800 วัตต์–ชั่วโมง (0.8 kW-hr หรือ 0.8 Unit) ถ้าคิดที่อัตราค่าไฟสูงสุดแบบธรรมดา (unit ละ 4.4 บาท) จะประหยัดไฟได้ 3.52 บาทหรือถ้าคิดค่าไฟแบบ TOU (ใช้อัตราค่าไฟกลางวัน unit ละ 2.2 บาท) ก็จะประหยัดไฟได้ 2.08 บาท
จากข้อมูลทั้งหมดนี้คงพอให้เห็นภาพความสามารถในการผลิตไฟฟ้าของแผงโซล่าเซลล์ แล้วค่าไฟฟ้าที่จะลดได้คร่าวๆ แต่ยังมีข้อจำกัดเพิ่มอีกอย่างนึง คือบ้านทั่วไปที่ใช้ไฟเฟสเดียว 220 โวลต์ การไฟฟ้าทั้งนครหลวงและส่วนภูมิภาคกำหนดให้ติดระบบโซล่าเซลล์มีกำลังผลิตได้ไม่เกิน 5 กิโลวัตต์เท่านั้น คิดคร่าวๆ แล้วจะได้ความคุ้มค่าประมาณนี้
อายุการใช้งานแผงโซลาร์เซลล์ 20-25 ปี (ส่วนอุปกรณ์อื่นเช่น Inverter อายุใช้งานประมาณ 10 ปียังไม่ได้บวกเพิ่มค่าเปลี่ยนใหม่)
- ค่าติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์และระบบไฟฟ้าเป็นตัวเลขโดยประมาณคร่าวๆ ขึ้นกับอุปกรณ์ที่ใช้และสภาพหน้างาน
- ค่าใช้จ่ายในการขออนุญาตติดตั้งจากหน่วยงานสามฝ่าย คือ การไฟฟ้า สำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (กกพ.) และหน่วยงานปกครองส่วนท้องถิ่น ในทางปฏิบัติ คือรวมถึงค่าจัดเตรียมเอกสารแบบแปลนและรับรองแบบโดยวิศวกรไฟฟ้าและโยธาที่มีใบอนุญาตถูกต้อง รวมๆ แล้วประมาณสามหมื่นบาท ซึ่งทำให้ระยะเวลาคุ้มทุนยืดออกไปประมาณ 1 ปี
ข้อมูล: จากหนังสือโซลาร์เซลล์ 101 โดยเฉลิมพล สัตยาวุฒิพงศ์จัดพิมพ์โดยโปรวิชั่นปี 2021 สั่งซื้อออนไลน์ได้ที่dplusshop.com
