Banner News & Activity

สำหรับโครงการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่นั้น เจ้าของโครงการหรือผู้ลงทุนจะลดความเสี่ยงต่าง ๆ ที่จะเกิดขึ้นกับโครงการในอนาคต โดยจะทำการว่าจ้างที่ปรึกษาที่มีประสบการณ์ และความเชี่ยวชาญจากต่างประเทศ เป็นผู้ควบคุมงานติดตั้งและประเมินผลประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า ก่อนต่อเข้ากับสายส่งของการไฟฟ้า (on-grid) ทำให้สามารถควบคุมโครงการได้อย่างเบ็ดเสร็จ และทำให้ลดต้นทุนบางส่วนลงได้ นอกจากนี้การว่าจ้างที่ปรึกษายังทำให้เกิดความปลอดภัยในระดับหนึ่งอีกด้วย

ปัญหาด้านความปลอดภัยในการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ส่วนใหญ่ที่พบมาจากโครงการที่มีขนาดเล็ก หรือเป็นแผงเซลล์-แสงอาทิตย์ชนิดติดอยู่ตามหลังคาบ้านเรือน หรืออาคารพาณิชย์ เนื่องจากผู้รับเหมาในการติดตั้งยังไม่มีความรู้ในเรื่องของความปลอดภัยทางไฟฟ้าอย่างเพียงพอ และเจ้าของบ้านเรือนที่ติดตั้งแผงนั้น ไม่มีงบประมาณเพียงพอที่จะว่าจ้างที่ปรึกษาในการติดตั้งได้ ดังนั้นจึงมีรายงานว่า เกิดไฟไหม้แผงเซลล์ที่ติดตั้งบนหลังคาบ้านทั้งในประเทศสหรัฐอเมริกาและสหภาพยุโรปอยู่หลายครั้ง

จากสาเหตุทางด้านความปลอดภัยดังกล่าว ทำให้หลายประเทศออกกฎระเบียบสำหรับการบังคับใช้มาตรฐานของการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์มากขึ้น และกฎระเบียบเหล่านี้เองได้ทำให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง อาทิเช่น หน่วยงานดับเพลิงต้องปรับวิธีการดับไฟที่มีสาเหตุมาจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาบ้านไหม้ เนื่องจากวิธีการดับไฟที่มีสาเหตุมาจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์นั้น แตกต่างจากการดับไฟไหม้ทั่วไป คือ พนักงานดับเพลิงไม่สามารถใช้การดับไฟโดยการใช้น้ำดับไฟได้ เนื่องจากในขณะเกิดไฟไหม้อยู่นั้นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งอยู่บนหลังคาบ้าน ยังคงผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นการใช้น้ำดับไฟอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตเจ้าหน้าที่ดับเพลิงได้ นอกจากพนักงานดับเพลิงแล้วผู้เกี่ยวข้องอื่น ๆ อาทิ เจ้าหน้าที่ที่ทำหน้าที่ซ่อมบำรุงแผงเซลล์แสงอาทิตย์ และพนักงานทำความสะอาดแผง ก็จำเป็นต้องรู้วิธีการควบคุมความปลอดภัยทางด้านไฟฟ้าด้วย

เนื่องจากกฎหมายควบคุมและต่อเติมสิ่งปลูกสร้างของอาคาร บ้านเรือนในเขตเมืองที่ใช้อยู่ในปัจจุบันนั้น ค่อนข้างที่จะไม่ทันกับการพัฒนาเทคโนโลยีสมัยใหม่ กล่าวคือ วัสดุที่ใช้ทำหลังคาบ้านยังคงเป็นหลังคากระเบื้องแบบธรรมดาอยู่ ดังนั้นจึงยังไม่มีข้อกำหนดควบคุม การประยุกต์ใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปทำหลังคาบ้าน

มาตรฐานของเซลล์แสงอาทิตย์และอุปกรณ์ประกอบ

ปัจจุบันหน่วยงานสากล คือ International Electro Committee (IEC) ได้ออกมาตรฐานเกี่ยวกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขึ้น เพื่อใช้สำหรับทดสอบประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้า และใช้ประเมินผลทางด้านความปลอดภัยของเซลล์แสงอาทิตย์ โดยตามข้อกำหนดตามมาตรฐาน IEC นี้ แบ่งการทดสอบชนิดแผงเป็น 2 ประเภท ที่นิยมขายในท้องตลาด และสำนักงานมาตรฐานอุตสาหกรรม (สมอ.) ได้นำมาตรฐาน IEC ทั้งสองนี้มาปรับเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมของไทย (มอก.) อีกด้วย?

แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบ คริสตอลไลต์ ซิลิกอน โดยมีเลขมาตรฐานเป็น IEC 61515 Crystalline Silicon Terrestrial Photovoltaic (PV) Modules-Design Qualifcation and Type Approval หรือ มอก.1843

แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง โดยมีเลขมาตรฐานเป็น IEC 61646 Thin-film Terrestrail Photovoltaic (PV) Modules-design Qualification and Type Approval หรือ มอก.221

มาตรฐานทั้งสองแบบนี้ได้กำหนดวิธีการทดสอบ (testing method) และเกณฑ์การตัดสินผลการทดสอบที่สำคัญสำหรับใช้ประเมินประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้า ด้านความปลอดภัย และอายุในการใช้งานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ นักลงทุนสามารถนำผลการทดสอบที่ได้ไป ตัดสินใจเลือกที่จะลงทุนในเทคโนโลยีแผงได้ สำหรับหัวข้อการทดสอบที่ทั้งสองมาตรฐานกำหนด ประกอบด้วย

การทดสอบเกี่ยวกับสภาพแวดล้อม (environment testing) 

Thermal Cycling Testคือ การทดสอบการเปลี่ยนแปลงของ วงจรอุณหภูมิและมีผลต่อแผง

Humidity Freeze Testคือ การทดสอบการเปลี่ยนแปลงของ ความชื้นและความเย็นเยือกแข็ง ในกรณีนำแผงไปใช้ในประเทศหนาว หรือ มีหิมะตก

Damp Heat Testคือ การทดสอบการเปลี่ยนแปลงของ อุณหภูมิในแต่ละวัน เช่น เมฆฝน

การทดสอบประสิทธิภาพของแผงเซลล์ (performance testing) 

Performance at Standard Condition (STC)คือ การทดสอบ แผงเซลล์เมื่อได้รับแสงความเข้ม (Irradiance) 1000 W/m อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส

Performance at Nominal Operating Cell Temperature (NOCT)คือ การทดสอบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ความเข้มแสง (Irradiance) 800 W/m? อุณหภูมิปกติ

Performance at Low Irradianceคือ การทดสอบแผงเซลล์ แสงอาทิตย์ความเข้มแสง (Irradiance) 200 W/m? อุณหภูมิ 25 องศา เซลเซียส

Measurement of Temperature Coefficient คือ การวัด สัมประสิทธิ์อุณหภูมิ

การทดสอบสภาพรับแสงกลางแจ้ง (outdoor testing) 

Measurement of Nominal Operating Cell Temperature (NOCT)คือ การวัดอุณหภูมิสะสมบนพื้นผิวของแผงเซลล์

Outdoor Exposure Test คือ การวัดผลการทำงานของแผง เซลล์บนพื้นที่ติดตั้ง การทดสอบวัสดุของ Hot-spot Endurance

Insulation Test คือ การทดสอบความเป็นฉนวนไฟฟ้า

UV Preconditioning Testคือ การทดสอบการทนต่อแสง อุลตร้าไวโอเลต

Hot-spot Endurance Testคือ การทดสอบหาจุดที่มีอุณหภูมิ สูงบนแผงเซลล์ เพื่อดูความเสี่ยงต่าง ๆ การทดสอบทางกล (mechanical testing)

Mechanical Load Testคือ การทดสอบการรับน้ำาหนักจาก โครงสร้างอื่น ๆ

Twist Test คือ การทดสอบความบิดงอของแผงเซลล์ เมื่อมี การทรุดตัวของพื้นดิน แรงลม น้ำฯลฯ

Robustness of Termations Test คือ การทดสอบการ เชื่อมต่อของสายเคเบิลต่าง ๆ สกรู ฯลฯ

ตามมาตรฐานการทดสอบประสิทธิภาพ (performance testing) คือ มาตรฐาน IEC 61646 และ IEC 61215 ห้องปฏิบัติทดสอบที่ปฏิบัติ ตามมาตรฐานการรับรอง ISO/IEC 17025 นั้น ห้องปฏิบัติการทดสอบ จะทำการสุ่ม (random of testing) แผงเซลล์แสงอาทิตย์ในปริมาณ ร้อยละ 5 ของจำนวนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมดที่ขอเครื่องหมายรับรอง เช่น มอก. หรือ CE mark โดยหัวข้อการทดสอบจะเป็นไปตามมาตรฐาน ทั้งสอง มาตรฐานของอุปกรณ์ประกอบระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์นอกจากการทดสอบประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ข้างต้นแล้ว มาตรฐานสากลยังได้กำหนดให้ทำการทดสอบระบบประกอบต่าง ๆ ด้วย ทั้งนี้เพื่อสร้างความเชื่อมั่น และการประกันคุณภาพในการผลิตกำลังไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง ตลอดระยะเวลาของการดำเนินงาน และให้สามารถผ่านจุดคุ้มทุนไปได้ โดยประเทศไทย มีการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค เป็นแกนนำหลักในการออกข้อกำหนดมาตรฐานในการเชื่อมต่อระบบผลิตกำลังไฟฟ้าด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับระบบจ่ายกำลังไฟฟ้าปกติ (on grid connecting) โดยแบ่งการทดสอบออกเป็นหลาย ๆ ส่วนประกอบ คือ

การทดสอบมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า: ระบบจ่ายแรงดันไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ตามมาตรฐาน IEC 60364-7-712

การทดสอบคุณสมบัติประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เมื่อเชื่อมต่อเป็นระบบ (solar array) ตามมาตรฐาน IEC 61215, IEC 61646, TIS 1843, TIS 2210

การทดสอบด้านความปลอดภัยของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ตาม มาตรฐาน IEC 61730-1, IEC 61730-2

การทดสอบคุณสมบัติด้านการเชื่อมต่ออุปกรณ์ตามมาตรฐาน IEC 61727, IEC 62116 และ IEC 62093

ระเบียบการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคเรื่องการเชื่อมต่อ On Grid Connecting >> การทดสอบด้านอื่นๆ สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์

นอกจากมาตรฐานดังกล่าวข้างต้นแล้ว ปัจจุบันสหภาพยุโรปยังมีแนวโน้มที่จะบังคับใช้มาตรฐานด้านความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC standards) สำหรับระบบผลิตกำลังไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์อีกด้วย เนื่องจากเมื่อระบบนี้ทำงานมักจะผลิตสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (noise) ออกไปรบกวนการทำงานของระบบแพร่สัญญาณโทรทัศน์ วิทยุ โทรศัพท์ ฯลฯ หรือในบางครั้งปรากฏการณ์ฟ้าแลบหรือฟ้าผ่า อาจ เหนี่ยวนำเข้าสู่ระบบผลิตกำลังไฟฟ้า ทำให้รูปแบบของกำลังไฟฟ้าที่ผลิตออกมาเกิดการเปลี่ยนแปลงไป หรือทำให้ระบบเสียหายได้ ทั้งนี้เนื่องจากเมื่อประกอบแผงเซลล์แสงอาทิตย์เข้าด้วยกันแล้ว จะทำให้โครงสร้างของระบบเป็นเสมือนสายอากาศขนาดใหญ่ที่สามารถรับ หรือส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้นั้นเอง การทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์

เมื่อติดตั้งไปแล้ว เมื่อทำการติดตั้งระบบเซลล์แสงอาทิตย์ไประยะเวลาหนึ่งแล้ว ประสิทธิภาพในการผลิตกำลังไฟฟ้าจะตกลงตามระยะเวลาการใช้งาน โดยอาจมีสาเหตุมาจากมีฝุ่นเกาะบนตัวแผง ร่มไม้ที่โตขึ้นจนบังแสงตกกระทบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ และตัวแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ถูกบังประพฤติตนเองเสมือนเป็นโหลดดึงกระแสไฟฟ้าจากแผงมาใช้ ทำให้ประสิทธิภาพในการผลิตกำลังไฟฟ้าตกลง การขาดออกของไดโอดลัดวงจร สายเคเบิลเสื่อมสภาพ แบตเตอรี่เสื่อมสภาพ หรืออินเวอเตอร์เสียหาย การถูกกระทบด้วยลูกเห็บน้ำแข็ง ฯลฯ

ดังนั้นการซ่อมบำรุงแผงเซลล์แสงอาทิตย์จึงเป็นสิ่งที่ต้องดำเนิน-การอย่างสม่ำเสมอ โดยในส่วนนี้การทดสอบจะเป็นแบบนอกสถานที่ (on site survey) โดยดำเนินการสำรวจระบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ถูกติดตั้งในบริเวณสถานที่ต่าง ๆ เพื่อทำการซ่อมบำรุง ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้งานของระบบให้คงประสิทธิภาพเสมือนเริ่มดำเนินการติดตั้ง พร้อมนำข้อมูลที่ได้ ส่งต่อให้หน่วยงานรับผิดชอบไปใช้ในการปรับปรุงกระบวนการผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์ต่อไป

จากที่กล่าวมาทั้งหมดนั้น เป็นกระบวนการประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในระดับต่าง ๆ ตั้งแต่มาตรฐานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ มาตรฐานการต่อแผงเป็นสายอนุกรม (string) การเลือกอุปกรณ์ประกอบที่ได้มาตรฐาน และการวัดคุณภาพของไฟฟ้าที่ผลิตไป งานระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งจะเป็นงานทางด้านเทคนิคเป็นส่วนใหญ่ ในส่วนนี้มีความสำคัญไม่แพ้ผลตอบแทนทางเศรษฐศาสตร์เลย ดังนั้นไม่ว่านักลงทุนภาคการเงินการธนาคาร หรือผู้เกี่ยวข้องต่าง ๆ ควรให้ความสำคัญด้วย เนื่องจากว่า ปัจจัยทางเทคนิคเหล่านี้มีความสำคัญต่อผลตอบแทนในระยะยาว และในอนาคต หากเขตการค้าเสรีอาเซียนเกิดขึ้นในปี พ.ศ.2558 ไม่แน่ว่าประเทศไทยอาจเป็นผู้นำส่งออกเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ไปในตลาดสมาชิกอาเซียนทั้ง 10 ประเทศก็เป็นได้

เอกสารอ้างอิง
1. IEC 61515 Crystalline Silicon Terrestrial Photovoltaic (PV) Modules-Design Qualifcation and Type Approval หรือ มอก. 1843
2. IEC 61646 Thin-Film Terrestrail Photovoltaic (PV) ModulesDesign Qualification and Type Approval หรือ มอก. 2210
3. IEC 61730-1 AMD 1: AMENDMENT 1 Photovoltaic (PV) module safety qualification – Part 1: Requirements for construction 4.IEC 61730-2 AMD 1: AMENDMENT 1 Photovoltaic (PV) module safety qualification – Part 2: Requirements for testing
4. IEC 62093: Balance-of-system components for photovoltaic systems Design qualification natural environments
5. IEC 61727: Photovoltaic (PV) Systems - Characteristics of the Utility Interface.
6. IEC 62116. Testing procedure of islanding prevention measures for utility interactive photovoltaic inverters
7. การทดสอบมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า: ระบบจ่ายแรงดันไฟฟ้า พลังงานแสงอาทิตย์ตามมาตรฐาน IEC 60364-7-712 8. ระเบียบการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคว่าด้วยข้อกำหนดการเชื่อมต่อระบบ โครงข่ายไฟฟ้า พ.ศ.2551