พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก สามารถนำไปใช้ได้หลายวิธี และเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนซึ่งถือเป็นส่วนสำคัญของอนาคตพลังงานสะอาดของเรา

พลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร? ประเด็นสำคัญ

• พลังงานแสงอาทิตย์มาจากดวงอาทิตย์และสามารถนำมาใช้งานได้หลายเทคโนโลยี โดยเฉพาะแผงโซลาร์เซลล์
• “ปรากฏการณ์โฟโตวอลตาอิก” คือกลไกที่แผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนใช้ประโยชน์จากพลังงานจากดวงอาทิตย์และสร้างไฟฟ้า
• ต้องการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตัวเองหรือไม่ เข้าร่วม EnergySage Marketplace เพื่อเปรียบเทียบราคาพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับทรัพย์สินของคุณ

พลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร และทำงานอย่างไร?

ดวงอาทิตย์ไม่เพียงแต่ให้แสงสว่างแก่โลกของเราเท่านั้น แต่ยังให้แสงในตอนกลางวันอีกด้วย โดยแต่ละอนุภาคของแสงอาทิตย์ (เรียกว่าโฟตอน) ที่ส่องมาถึงโลกจะมีพลังงานที่หล่อเลี้ยงโลกของเรา พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหลักที่รับผิดชอบต่อระบบสภาพอากาศและแหล่งพลังงานทั้งหมดบนโลก และรังสีดวงอาทิตย์ที่ส่องกระทบพื้นผิวโลกในแต่ละชั่วโมงเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการพลังงานของโลกได้เกือบทั้งปี

พลังงานทั้งหมดนี้มาจากไหน? ดวงอาทิตย์ของเราก็เหมือนกับดวงดาวอื่นๆ ในกาแล็กซี เป็นเหมือนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดใหญ่ ปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์ในส่วนลึกของแกนดวงอาทิตย์สร้างพลังงานจำนวนมหาศาลที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวดวงอาทิตย์และออกไปสู่อวกาศในรูปแบบของแสงและความร้อน

พลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้ประโยชน์และแปลงเป็นพลังงานที่ใช้ได้โดยใช้แผงโซลาร์เซลล์หรือตัวเก็บความร้อนจากแสงอาทิตย์ แม้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์จะมีสัดส่วนการใช้พลังงานทั่วโลกเพียงเล็กน้อย แต่ต้นทุนการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่ลดลงทำให้ผู้คนจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ในพื้นที่ต่างๆ สามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ได้ พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานสะอาดหมุนเวียน และคาดว่าจะมีบทบาทสำคัญในอนาคตของพลังงานโลก

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้าใช้สอย

มีหลายวิธีในการใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ การใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์มีอยู่ 2 วิธีหลักๆ คือ โฟโตวอลตาอิกส์และการจับความร้อนจากแสงอาทิตย์ โฟโตวอลตาอิกส์เป็นที่นิยมมากสำหรับโครงการผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก (เช่น การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์สำหรับที่อยู่อาศัย) และการจับความร้อนจากแสงอาทิตย์มักใช้สำหรับการผลิตไฟฟ้าในปริมาณมากในระบบโซลาร์เซลล์สำหรับสาธารณูปโภค นอกจากการผลิตไฟฟ้าแล้ว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าของโครงการความร้อนจากแสงอาทิตย์ยังสามารถใช้เพื่อการทำความร้อนและความเย็นได้อีกด้วย

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่เติบโตเร็วที่สุดและมีราคาถูกที่สุดแหล่งหนึ่งของโลก และจะแพร่หลายอย่างรวดเร็วต่อไปในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ด้วยเทคโนโลยีแผงโซลาร์เซลล์ที่พัฒนาขึ้นทุกปี ประโยชน์ทางเศรษฐกิจของพลังงานแสงอาทิตย์ก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ซึ่งนอกจากจะส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมจากการเลือกแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สะอาดแล้ว ยังส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

พลังงานแสงอาทิตย์แบบโฟโตวอลตาอิค

วิธีทั่วไปที่เจ้าของทรัพย์สินจะใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์คือการใช้ระบบโซลาร์เซลล์แบบโฟโตวอลตาอิค (PV) ด้วยระบบโซลาร์เซลล์แบบ PV แผงโซลาร์เซลล์จะแปลงแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่สามารถใช้งานได้ทันที เก็บไว้ในแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ หรือส่งไปยังโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อรับเครดิตในบิลค่าไฟฟ้าของคุณ

แผงโซลาร์เซลล์จะแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ได้ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าปรากฏการณ์โฟโตวอลตาอิก แสงอาทิตย์ที่ส่องเข้ามาจะกระทบกับวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ (โดยทั่วไปคือซิลิกอน) และทำให้อิเล็กตรอนหลุดออก ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่และสร้างกระแสไฟฟ้าที่สามารถดักจับได้ด้วยสายไฟ กระแสไฟฟ้านี้เรียกว่าไฟฟ้ากระแสตรง (DC) และต้องแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) โดยใช้เครื่องแปลงไฟโซลาร์เซลล์ การแปลงนี้จำเป็นเนื่องจากระบบไฟฟ้าของสหรัฐฯ ทำงานโดยใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ เช่นเดียวกับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนส่วนใหญ่

พลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำไปใช้ได้ในหลายระดับโดยใช้ระบบโฟโตวอลตาอิกส์ และการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ถือเป็นวิธีชาญฉลาดในการประหยัดค่าไฟฟ้าพร้อมทั้งลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ บริษัทขนาดใหญ่และบริษัทสาธารณูปโภคไฟฟ้ายังสามารถรับประโยชน์จากการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยระบบโฟโตวอลตาอิกส์ได้ด้วยการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ที่สามารถจ่ายไฟให้กับการดำเนินงานของบริษัทหรือจ่ายพลังงานให้กับระบบไฟฟ้า

ความร้อนจากแสงอาทิตย์

วิธีที่สองในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์คือการจับความร้อนจากรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงและนำความร้อนนั้นไปใช้ในรูปแบบต่างๆ พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์มีการใช้งานที่หลากหลายกว่าระบบโฟโตวอลตาอิค แต่การใช้พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้าในปริมาณน้อยนั้นไม่สามารถทำได้จริงเท่ากับการใช้ระบบโฟโตวอลตาอิค

ประเภททั่วไปของพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่นำมาใช้มี 3 ประเภท ได้แก่ พลังงานความร้อนอุณหภูมิต่ำ ซึ่งใช้สำหรับทำความร้อนและทำความเย็น พลังงานความร้อนอุณหภูมิกลาง ซึ่งใช้สำหรับทำน้ำอุ่น และพลังงานความร้อนอุณหภูมิสูง ซึ่งใช้สำหรับผลิตพลังงานไฟฟ้า

ระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์อุณหภูมิต่ำเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนและความเย็นของอากาศเพื่อควบคุมสภาพอากาศ ตัวอย่างการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ประเภทนี้ได้แก่ การออกแบบอาคารพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ ในบ้านที่สร้างขึ้นเพื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ แสงแดดจะส่องเข้ามาในพื้นที่อยู่อาศัยเพื่อให้ความร้อนแก่พื้นที่ และปิดกั้นเมื่อพื้นที่ดังกล่าวจำเป็นต้องได้รับการทำให้เย็นลง

ระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์อุณหภูมิปานกลางได้แก่ ระบบทำน้ำอุ่นจากแสงอาทิตย์ ในระบบทำน้ำอุ่นจากแสงอาทิตย์ ความร้อนจากแสงอาทิตย์จะถูกเก็บโดยตัวรวบรวมความร้อนบนหลังคาบ้านของคุณ จากนั้นความร้อนนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำที่ไหลผ่านท่อของบ้านคุณ ดังนั้นคุณจึงไม่ต้องพึ่งพาวิธีการทำน้ำอุ่นแบบดั้งเดิม เช่น เครื่องทำน้ำอุ่นที่ใช้น้ำมันหรือก๊าซ

ระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์อุณหภูมิสูงใช้สำหรับผลิตไฟฟ้าในปริมาณมาก ในโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ กระจกจะโฟกัสแสงอาทิตย์ไปที่ท่อที่มีของเหลวที่สามารถกักเก็บพลังงานความร้อนได้ดี จากนั้นของเหลวที่ได้รับความร้อนนี้จะนำไปใช้เปลี่ยนน้ำให้เป็นไอน้ำซึ่งสามารถหมุนกังหันและผลิตไฟฟ้าได้ เทคโนโลยีประเภทนี้มักเรียกกันว่าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น

ใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์บนทรัพย์สินของคุณ

วิธีที่ดีที่สุดสำหรับเจ้าของทรัพย์สินแต่ละรายในการประหยัดเงินด้วยพลังงานแสงอาทิตย์คือการติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์แบบโฟโตวอลตาอิคสำหรับบ้าน หากต้องการค้นหาระบบที่เหมาะสมในราคาที่เหมาะสม คุณควรเลือกซื้อจาก EnergySage Solar Marketplace หลังจากสมัครใช้งานแล้ว คุณจะได้รับใบเสนอราคาโซลาร์เซลล์ฟรีจากผู้ติดตั้งโซลาร์เซลล์ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมและผ่านการตรวจสอบเบื้องต้นใกล้ตัวคุณ การดูใบเสนอราคาในการตั้งค่าแบบเดียวกันของเราเป็นวิธีที่ดีในการทำความเข้าใจข้อเสนอและเปรียบเทียบตัวชี้วัดสำคัญ เช่น ความต้องการพลังงานที่ได้รับและต้นทุนต่อวัตต์