Banner News & Activity

ความปลอดภัยในระบบผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

ถึงแม้ว่าราคาของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ยังคงสูงอยู่มาก แต่เนื่องจากภาวะโลกร้อนที่รุนแรงขึ้นตามลำดับทำให้หลายประเทศหันมาผลักดันโครงการผลิตพลังงานทดแทนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหภาพยุโรป ประเทศหรัฐเมริกา และญี่ปุ่น ปัจจุบันการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ มีตั้งแต่ระดับของโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ ไปจนถึงการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาบ้าน (roof top)สำหรับโครงการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่นั้นเจา้ ของโครงการหรือผลู้ งทุนจะลดความเสี่ยงต่าง ๆ ทีจะเกิดขึ้นกับโครงการในอนาคต 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 แตกต่างจากการดับไฟไหม้ทั่วไปคือ พนักงานดับเพลิงไม่สามารถใช้การดับไฟโดยการใช้น้ำดับไฟได้เนื่องจากในขณะเกิดไฟไหม้อยู่นั้นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งอยู่บนหลังคาบ้าน ยังคงผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นการใช้น้ำดับไฟอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตเจ้าหน้าที่ดับเพลิงได้ นอกจากพนักงานดับเพลิงแล้วผู้เกี่ยวข้องอื่น ๆ อาทิ เจ้าหน้าที่ที่ทำหน้าที่ซ่อมบำรุงแผงเซลล์แสงอาทิตย์ และพนักงานทำความสะอาดแผง ก็จำเป็นต้องรู้วิธีการควบคุมความปลอดภัยทางด้านไฟฟ้าด้วยเนื่องจากกฎหมายควบคุมและต่อเติมสิ่งปลูกสร้างของอาคารบ้านเรือนในเขตเมืองที่ใช้อยู่ในปัจจุบันนั้น ค่อนข้างที่จะไม่ทันกับการพัฒนาเทคโนโลยีสมัยใหม่ กล่าวคือ วัสดุที่ใช้ทำหลังคาบ้านยังคงเป็นหลังคากระเบื้องแบบธรรมดาอยู่ ดังนั้นจึงยังไม่มีข้อกำหนดควบคุม การประยุกต์ใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปทำหลังคาบ้าน

มาตรฐานของเซลล์แสงอาทิตย์และอุปกรณ์ประกอบ

ปัจจุบันหน่วยงานสากล คือ International Electro Committee (IEC) ได้ออกมาตรฐานเกี่ยวกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขึ้น เพื่อใช้สำหรับ ทดสอบประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้า และใช้ประเมินผลทางด้านความ ปลอดภัยของเซลล์แสงอาทิตย์ โดยตามข้อกำหนดตามมาตรฐาน IEC นี้ แบ่งการทดสอบชนิดแผงเป็น 2 ประเภท ที่นิยมขายในท้องตลาด และ สำนักงานมาตรฐานอุตสาหกรรม (สมอ.) ได้นำมาตรฐาน IEC ทั้งสองนี้ มาปรับเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมของไทย (มอก.) อีกด้วย

➲ แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบ คริสตอลไลต์ ซิลิกอน โดยมี เลขมาตรฐานเป็น 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 นักลงทุนสามารถนำผลการทดสอบที่ได้ไปตัดสินใจเลือกที่จะลงทุนในเทคโนโลยีแผงได้ สำหรับหัวข้อการทดสอบที่ทั้งสองมาตรฐานกำหนด ประกอบด้วย

การทดสอบเกี่ยวกับสภาพแวดล้อม (environment testing)

➲ Thermal Cycling Test คือ การทดสอบการเปลี่ยนแปลงของ วงจรอุณหภูมิและมีผลต่อแผง

➲ Humidity Freeze Test คือ การทดสอบการเปลี่ยนแปลงของ ความชื้นและความเย็นเยือกแข็ง ในกรณีนำแผงไปใช้ในประเทศหนาว หรือ มีหิมะตก

➲ Damp Heat Test คือ การทดสอบการเปลี่ยนแปลงของ อุณหภูมิในแต่ละวัน เช่น เมฆฝน การทดสอบประสิทธิภาพของแผงเซลล์ (performance testing)

➲ Performance at Standard Condition (STC) คือ การทดสอบ แผงเซลล์เมื่อได้รับแสงความเข้ม (Irradiance) 1000 W/m² อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส

➲ Performance at Nominal Operating Cell Temperature (NOCT) คือ การทดสอบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ความเข้มแสง (Irradiance) 800 W/m² อุณหภูมิปกติ

➲ Performance at Low Irradiance คือ การทดสอบแผงเซลล์ แสงอาทิตย์ความเข้มแสง (Irradiance) 200 W/m² อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส

➲ Measurement of Temperature Coefficient คือ การวัด สัมประสิทธิ์อุณหภูมิ

การทดสอบสภาพรับแสงกลางแจ้ง (outdoor testing)

➲ Measurement of Nominal Operating Cell Temperature (NOCT) คือ การวัดอุณหภูมิสะสมบนพื้นผิวของแผงเซลล์

➲ Outdoor Exposure Test คือ การวัดผลการท