วิธีการเชื่อมต่อระบบสุริยะ

การออกแบบและติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เพื่อการใช้งานส่วนตัวอาจเป็นความท้าทายที่น่ากังวลแต่ก็คุ้มค่า ...... หากคุณรู้ว่ากำลังทำอะไรอยู่ เรียนรู้ข้อดีข้อเสียทั้งหมด รวมถึงข้อมูลเชิงลึกของ Solar DIY ที่นี่

การให้พลังงานไฟฟ้าแก่บ้าน ยานพาหนะ ห้องโดยสาร หรือเรืออย่างเต็มที่อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนในปี 2020 ประการแรก สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศระบุเมื่อเร็วๆ นี้ในรายงาน Outlook ปี 2020 ว่าพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็น "ราชาองค์ใหม่" ของไฟฟ้า คือ รูปแบบไฟฟ้าที่ถูกที่สุดเท่าที่เคยมีมา ด้วยเหตุนี้ ตอนนี้เกือบจะแน่ใจได้ว่าค่าสาธารณูปโภคของคุณจะลดลงอย่างมากหรือถูกตัดออกผ่าน DIYSolar

ยิ่งไปกว่านั้น ต้นทุนของวัสดุที่จำเป็นสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านลดลง 70% ในทศวรรษที่ผ่านมา สาเหตุที่ใหญ่ที่สุดของการลดราคาคือแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) เอง: ราคาลดลง 90% (ดูในปี 2019) จาก $2/วัตต์ เหลือเพียง $0.20/วัตต์!

โดยเฉลี่ยระหว่างปี 2010 ถึง 2020 ในสหรัฐอเมริกา ต้นทุนการติดตั้งของระบบสุริยะที่อยู่อาศัยเพิ่มขึ้นจากลดลง 7.50 ดอลลาร์/วัตต์ เป็น 2.50 ดอลลาร์/วัตต์ (ค่าจะแตกต่างกันไปในแต่ละสถานที่ และความแตกต่างคือหนึ่งหรือสองดอลลาร์ไม่ว่าคุณจะใช้ไฟ DC หรือ AC)

ซึ่งหมายความว่าค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่ลดลงสำหรับคุณและระยะเวลาคืนทุนที่สั้นลง ในเวลาเพียง 5 ถึง 10 ปี หากคุณทำทุกอย่างถูกต้อง ก็สมเหตุสมผลที่จะเชื่อว่าระบบสุริยะแบบ DIY ของคุณจะเริ่มสร้างรายได้ให้คุณ นั่นเป็นสิ่งที่ดีสำหรับคุณและดีต่อโลกด้วย

คุณจะเริ่มต้นการเดินทางด้วยแสงอาทิตย์แบบทำเองด้วยตัวเองที่ไหน? ที่นี่คุณจะพบทุกแง่มุมของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านที่คุณต้องศึกษาก่อนนำไปใช้และดำเนินการ การปฏิบัติตามกระบวนการทีละขั้นตอนที่สรุปไว้ที่นี่ช่วยให้แน่ใจว่าคุณครอบคลุมพื้นฐานทั้งหมด และทำการตัดสินใจและตัวเลือกอย่างมีข้อมูลรอบด้าน

ภาพรวมพลังงานแสงอาทิตย์ DIY
เจ้าของบ้านส่วนใหญ่ที่ต้องการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์จะพบบริษัทติดตั้งในที่สุด แต่นั่นไม่ใช่ทางเลือกเดียว

ผู้ที่ลงมือทำด้วยตัวเองซึ่งมีพื้นฐานหรือมีประสบการณ์ในด้านสัญญาไฟฟ้าจะสามารถดำเนินโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY ได้ตั้งแต่ต้นจนจบ หลังจากการวิจัยและการวางแผนอย่างรอบคอบโดยใช้คำแนะนำที่นี่

ถ้าฟังดูเหมือนคุณล่ะก็ ลงมือเลย! คุณเป็นเจ้าของและดำเนินงานโรงงานพลังงานสะอาดที่จะช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมายในการพึ่งพาตนเองด้านพลังงานและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในทศวรรษต่อๆ ไป

อย่างไรก็ตาม หากคุณเป็นชาว DIY ที่ไม่คุ้นเคยกับการตั้งค่าระบบไฟฟ้าหลายส่วนที่ซับซ้อน โครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY ที่ได้รับความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญในประเด็นสำคัญต่างๆ ในระหว่างโครงการ (เช่น การติดตั้งและการเดินสายไฟ) อาจเป็นวิธีที่รอบคอบมากกว่า ตัวเลือก.

หากคุณเคยมีประสบการณ์กับคนในทีม คุณจะหลีกเลี่ยงการซื้อส่วนประกอบที่ไม่ถูกต้องหรือวัสดุที่ด้อยคุณภาพ ที่สำคัญ คุณจะขจัดโอกาสที่จะเกิดอุบัติเหตุร้ายแรงที่อาจเกิดขึ้นรอบไฟฟ้าแรงสูงได้ คุณยังมีแนวโน้มที่จะทำให้การรับประกันเป็นโมฆะน้อยลงอีกด้วย

ประเภทหลักของระบบพลังงานแสงอาทิตย์
คุณสามารถเลือกระบบพลังงานแสงอาทิตย์ได้สามประเภทเพื่อใช้ในบ้านและทรัพย์สินของคุณ:

Grid-tied - เมื่อความต้องการพลังงานสูงกว่าเอาต์พุตของระบบ แผงโซลาร์เซลล์ของคุณจะเชื่อมต่อกับยูทิลิตี้โดยตรง ส่วนเกินจะถูกส่งไปยังกริด ในสถานที่ส่วนใหญ่ ค่าไฟฟ้าจะเข้าในบิลของคุณ

Grid Tie พร้อมแบตเตอรี่สำรอง (ไฮบริด) - ทางเลือกนี้ช่วยให้คุณสามารถเก็บไฟฟ้าส่วนเกินที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์ในบ้านของคุณไว้ในแบตเตอรี่สำรอง หากแบตเตอรี่ของคุณชาร์จเต็มแล้ว พลังงานส่วนเกินจะถูกส่งไปยังโครงข่าย และในกรณีส่วนใหญ่ คุณจะได้รับค่าตอบแทน เพื่อตอบสนองความต้องการของบ้านของคุณ แบตเตอรีแบงก์จะเปิดใช้งานและดับก่อนที่ความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดจะเข้ามาแทนที่

Off-Grid - ในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์นี้ คุณจะเป็นอิสระจากแหล่งสาธารณูปโภคโดยสมบูรณ์ คุณเป็นเจ้าของเอาท์พุตแผงโซลาร์เซลล์ของคุณ คุณสามารถเชื่อมต่อแบตเตอรี่สำรองเพื่อหลีกเลี่ยงไฟฟ้าดับ

ในระหว่างขั้นตอนการวิจัยและการวางแผนโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY คุณต้องถามตัวเองว่า:

ความต้องการไฟฟ้าที่แท้จริงคือเท่าใด และฉันต้องการดูการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ของฉันหรือไม่

การตั้งค่าแบบผูกกริด นอกกริด หรือแบบไฮบริดดีที่สุดหรือไม่

ฉันต้องมีใบอนุญาต ใบอนุญาต และการตรวจสอบที่จำเป็นอะไรบ้าง

วัสดุใดที่มีขายดีที่สุดสำหรับโครงการของฉัน?

ฉันจะตรวจสอบระบบของฉันเพื่อให้แน่ใจว่าระบบทำงานอย่างมีประสิทธิภาพและฟังก์ชันการทำงานสูงสุดอยู่เสมอได้อย่างไร

ฉันจะต้องทำอย่างไรเพื่อรักษาแผงโซลาร์เซลล์ของฉันให้ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพตลอดวงจรการใช้งาน

คุณต้องการอุปกรณ์และวัสดุพลังงานแสงอาทิตย์อะไรบ้าง?

ในตลาดการจัดหาพลังงานหมุนเวียนที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว คุณต้องมีหลายตัวเลือกสำหรับแต่ละส่วนประกอบที่ต้องรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ระบบสุริยะแบบ DIY ของคุณทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอดอายุการใช้งาน ด้านล่างนี้คือรายการส่วนประกอบหลักของระบบสุริยะส่วนใหญ่ (หมายเหตุ: ขึ้นอยู่กับสถานการณ์เฉพาะของคุณ คุณอาจต้ององค์ประกอบเพิ่มเติมที่ไม่ได้ระบุไว้ที่นี่)

แผงเซลล์แสงอาทิตย์

อินเวอร์เตอร์

เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน

ตัวควบคุมการชาร์จ

สวิตช์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

สายเคเบิ้ล

ชั้นวางหรือตัวยก + ขายึด

สายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ

แบตเตอรี่

หลังจากงานหลักและโลจิสติกส์ทั้งหมดเสร็จสิ้น คุณจะดำเนินการต่อได้: ติดตั้งแผง PV บนชั้นวางหรือเสาที่ไหนสักแห่งในบ้านของคุณ และเชื่อมต่อเข้ากับแผงไฟฟ้าในบ้านของคุณ ขึ้นอยู่กับว่าคุณเลือกระบบผูกกริด ระบบนอกกริด หรือระบบไฮบริด อาจจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อไฟฟ้าเพิ่มเติมเพื่อให้ทุกอย่างพร้อมใช้งาน

ประโยชน์ของ DIY Solar
เนื่องจากการซื้อแผงโซลาร์เซลล์เป็นการลงทุนที่สำคัญ จึงเป็นสิ่งสำคัญที่คุณจะต้องศึกษาตัวเลือกของคุณอย่างละเอียด และชั่งน้ำหนักข้อดีและข้อเสีย

นี่คือข้อดีหลักของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ DIY:

วิธีที่ถูกที่สุดในการใช้พลังงานไฟฟ้าให้กับบ้านหรือยานพาหนะของคุณ

ความพอใจที่รู้ว่าคุณทำเอง

สำหรับโครงการใช้พลังงานไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น ไฟส่องสว่างกลางแจ้งหรือโรงเก็บเครื่องมือ อาจคุ้มค่ากว่าการเชื่อมต่อกับโครงข่ายสาธารณูปโภค

มีส่วนร่วมส่วนบุคคลในการเปลี่ยนแปลงพลังงานทดแทนซึ่งจำเป็นต่อการควบคุมวิกฤตสภาพภูมิอากาศ

ข้อเสียของ DIY Solar

โครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบทำเองมีข้อเสียหลายประการ

นี่คือข้อเสียเปรียบหลักของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ DIY:

การสร้างแผงโซลาร์เซลล์ตั้งแต่เริ่มต้นต้องอาศัยความรู้ทางเทคนิคขั้นสูงและความเชี่ยวชาญที่คุณอาจไม่มี

โดยทั่วไปชุดอุปกรณ์โซล่าร์โฮมแบบ DIY ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานนอกโครงข่ายสำหรับโครงการขนาดเล็ก ปัจจุบันมีชุดอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ให้คุณเชื่อมต่อเข้ากับโครงข่ายสาธารณะได้โดยตรง และช่วยให้คุณสามารถจ่ายไฟให้กับบ้านทั้งหลังได้

เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดลดลงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การทำงานด้วยตนเองจึงไม่คุ้มค่าอีกต่อไป เมื่อเทียบกับการใช้ช่างเทคนิคที่ได้รับการรับรองจากบริษัทที่ได้รับการรับรอง

หากโครงการของคุณเป็นพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคา คุณอาจสร้างความเสียหายให้กับหลังคาของคุณโดยไม่ได้ตั้งใจเมื่อทำการเจาะหรือกันซึมไม่ถูกต้อง

ความเสียหายที่เกิดกับหลังคาของคุณอาจทำให้การรับประกันเป็นโมฆะ การประกันภัยอาจไม่คุ้มครองความเสียหายจากน้ำหรือเชื้อราที่เกิดจากการรั่วไหล

การทำงานใกล้ไฟฟ้าแรงสูงอาจนำไปสู่ไฟฟ้าช็อตโดยไม่ตั้งใจและอาจเสียชีวิตได้หากคุณไม่ได้รับอนุญาต

หากคุณกำลังติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาของคุณ ความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บหรือเสียชีวิตจากการล้มอาจมากเกินไปสำหรับผู้ที่ไม่มีประสบการณ์ในการทำงานบนที่สูง

การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตนเองอาจทำให้คุณไม่ได้รับประโยชน์จากส่วนลดหรือสิ่งจูงใจในท้องถิ่นหรือของรัฐ หากคุณจ้างบริษัทพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับอนุญาต

หลังจากพิจารณาข้อดีและข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY แล้ว คุณอาจยังชื่นชอบโครงการของคุณอยู่ หากเป็นเช่นนั้น ก็มีรายการสิ่งที่ต้องทำมากมายก่อนที่คุณจะเริ่มต้นใช้งาน หากปฏิบัติตามอย่างระมัดระวังคุณก็ยังออกมาข้างหน้าได้

คำนวณความต้องการไฟฟ้าของคุณ
คุณต้องการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์จำนวนเท่าใด การตอบคำถามนี้เป็นสิ่งสำคัญที่สุดของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY ของคุณ

โดยจะช่วยให้คุณสามารถคำนวณจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่คุณต้องการ และกำหนดขนาดแบตเตอรีแบงก์ที่จะใช้สำหรับเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ หากจำเป็น การใช้พลังงานของคุณจะเป็นตัวกำหนดอินเวอร์เตอร์และตัวควบคุมการชาร์จที่คุณต้องการ รวมถึงความหนาของสายไฟและขนาดของฟิวส์

ต้องรวมอุปกรณ์ทุกชิ้นในการคำนวณนี้เพื่อให้ได้กำลังไฟฟ้าทั้งหมด คุณจะต้องใช้ผลรวมของความต้องการพลังงานไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมด (เช่น ตู้เย็น เตาอบ เครื่องทำน้ำอุ่น คอมพิวเตอร์ ทีวี เครื่องซักผ้า เครื่องเป่า เครื่องเป่าผม นาฬิกา ไฟส่องสว่าง แผงรอบไฟฟ้า เครื่องทำความร้อนในพื้นที่ โทรศัพท์มือถือ) แท็บเล็ต และอื่นๆ

เริ่มต้นด้วยการค้นหาฉลากแสดงระดับการใช้พลังงานบนเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ทั้งหมด

บางส่วนอาจแสดงกำลังไฟ ในกรณีอื่นๆ คุณจะต้องคำนวณตามค่าแอมแปร์หรือแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ใช้สูตรนี้ในการแปลง:

วัตต์ (W)=โวลต์ (V) * แอมป์ (A)

มีเครื่องคิดเลขออนไลน์มากมายที่คุณสามารถใช้บวกกันได้ หรือคุณสามารถจัดตารางดังนี้:

หมายเหตุ: หากต้องการกรอกข้อมูลในคอลัมน์ที่สี่ ให้คูณกำลังไฟฟ้าเอาท์พุต (คอลัมน์ 2) ด้วยจำนวนชั่วโมงการใช้งานต่อวัน (คอลัมน์ 3) จากนั้นบวกค่าทั้งหมดในคอลัมน์ที่สี่เพื่อให้ได้จำนวนวัตต์ทั้งหมดที่คุณใช้ต่อวัน โดยแสดงเป็นกิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh)

สำหรับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ DIY ทุกประเภท ให้ใช้จำนวนกิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) ที่คุณใช้ในการคำนวณหลายๆ ครั้งเพื่อคำนวณจำนวนแผงโซลาร์เซลล์และแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการจ่ายไฟให้กับโครงการของคุณอย่างเต็มที่ เครื่องคิดเลขออนไลน์ฟรีช่วยลดความซับซ้อนและการคำนวณอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ DIY ของคุณ

DIY ตารางผูกพลังงานแสงอาทิตย์
ในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบผูกกับโครงข่าย คุณจะเชื่อมต่อโดยตรงกับโครงข่ายของบริษัทไฟฟ้าสาธารณะ ซึ่งหมายความว่าเมื่อแผงโซลาร์เซลล์ของคุณผลิตพลังงานได้มากกว่าที่คุณต้องการ พลังงานจะเข้าสู่โครงข่ายและพร้อมให้ผู้อื่นนำไปใช้ได้

ในกรณีส่วนใหญ่ สาธารณูปโภคจะจ่ายเงินให้คุณสำหรับพลังงานนี้ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการวัดปริมาณสุทธิ ซึ่งหมายความว่าพลังงานทดแทนส่วนเกินจะถูกถ่ายโอนกลับไปยังมิเตอร์ของคุณเมื่อเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานโดยรวมของคุณ (สิ่งที่คุณจ่ายไป)

ไม่ว่าผู้ให้บริการไฟฟ้าของคุณจะคืนเงินให้คุณทั้งแบบขายปลีกหรือขายส่งนั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณอาศัยอยู่ที่ไหน ขออภัย ไม่ใช่ทุกรัฐจะอนุญาตให้มีการวัดแสงสุทธิ

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกฎการวัดสุทธิของรัฐ โปรดไปที่ DSIRE (ฐานข้อมูลสิ่งจูงใจด้านพลังงานทดแทนและประสิทธิภาพของรัฐ)

ในระบบที่ผูกกับกริด เมื่อความต้องการพลังงานของคุณสูงกว่าที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถให้ได้ในเวลากลางคืน เป็นต้น หรือเมื่อแผงของคุณถูกปกคลุมอยู่ในกริด ก็จะส่งพลังงานที่คุณต้องการไปที่บ้านของคุณ โดยหลีกเลี่ยงการหยุดชะงัก

การกำหนดค่าที่จำเป็นสำหรับระบบสุริยะแบบผูกกริด
ในระบบผูกกริด บางครั้งเรียกว่าการตั้งค่าพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาแบบผูกกริด จำเป็นต้องมีส่วนประกอบพื้นฐานหลายประการเพื่อการทำงานที่เหมาะสม

แผงเซลล์แสงอาทิตย์

ฮาร์ดแวร์สำหรับติดตั้ง

อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์สำหรับการตั้งค่าที่ผูกกับกริด (แปลง DC จาก PV เป็น AC ในครัวเรือน; ปั๊ม AC เพิ่มเติมกลับไปที่โครงข่ายสาธารณูปโภค)

DC หรือตัวเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน (เพิ่มพลังงานสูงสุดที่กู้คืนจากเซลล์แสงอาทิตย์)

การตัดการเชื่อมต่อกริด (ปิดระบบของคุณในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ)

เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากระแสตรง (ปิดอาเรย์เพื่อการบำรุงรักษา)

กล่อง Combiner (จัดระเบียบส่วนประกอบทั้งหมดไว้ในที่เดียว)

หมายเหตุ: อินเวอร์เตอร์สามประเภทที่แตกต่างกันจะทำงานในระบบที่ผูกกับกริด สิ่งที่คุณเลือก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นอินเวอร์เตอร์ชนิดคลื่นไซน์บริสุทธิ์ (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ โปรดดูส่วน Off-Grid ด้านล่าง)

สตริงอินเวอร์เตอร์
อินเวอร์เตอร์แบบสตริงจะประหยัดที่สุดหากบ้านของคุณหันหน้าไปทางทิศใต้และการบังแดดไม่เป็นปัญหา ด้วยอินเวอร์เตอร์นี้ กระแสไฟฟ้าจากแผงหลายแผงจะถูกเชื่อมต่อและป้อนเข้าสู่อินเวอร์เตอร์ หากแผงใดแผงหนึ่งในสตริงได้รับผลกระทบจากการแรเงาหรือการทำงานล้มเหลว พลังงานที่ส่งออกของสตริงทั้งหมดจะลดลง

อินเวอร์เตอร์สตริงพร้อมเทคโนโลยี DC Optimizer

อินเวอร์เตอร์แบบสตริงพร้อมเทคโนโลยีเพิ่มประสิทธิภาพ DC จะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ ตัวเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานแยกต่างหากเชื่อมต่อกับโมดูลแสงอาทิตย์แต่ละตัวในอาเรย์ และทำงานโดยแยกจากโมดูลอื่นๆ ทั้งหมด DC ทั้งหมดจากออปติไมเซอร์จะถูกส่งไปยังอินเวอร์เตอร์ที่เกิดการแปลง DC-AC

สำหรับอินเวอร์เตอร์ประเภทนี้ เงาหรือข้อผิดพลาดจะส่งผลต่อแผงเฉพาะเท่านั้น (ไม่ใช่ทั้งสาย) สามารถตรวจสอบการทำงานของแต่ละแผงได้โดยใช้อินเวอร์เตอร์ชนิดนี้

ไมโครอินเวอร์เตอร์
ไมโครอินเวอร์เตอร์คืออินเวอร์เตอร์ที่ติดตั้งอยู่บนแต่ละแผง การแปลง DC เป็น AC เกิดขึ้นที่นั่น จากนั้นไฟ AC จะถูกรวมเข้าด้วยกันจากหลังคาของคุณและป้อนเข้ากล่องเบรกเกอร์ AC ในบ้านของคุณโดยตรง

อินเวอร์เตอร์ชนิดนี้ติดตั้งได้ง่ายที่สุด นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณสามารถขยายแผงโซลาร์เซลล์ของคุณด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทหรือรุ่นอื่นๆ ได้ โดยแต่ละแผงมีไมโครอินเวอร์เตอร์ (ในทางตรงกันข้าม หากต้องการขยายแผงโซลาร์เซลล์ของคุณด้วยอินเวอร์เตอร์แบบสตริง คุณต้องใช้แผงชนิดเดียวกัน)

เมื่อคุณพิจารณาปัจจัยทั้งหมด ระบบผูกกริดคือการตั้งค่าที่ง่ายที่สุดและมีค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด ระบบนอกกริดและไฮบริดต้องการ นอกเหนือจากส่วนประกอบพื้นฐานของระบบผูกกริดตามรายการข้างต้นแล้ว ยังต้องมีตัวควบคุมการประจุ แบตเตอรีแบต และอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินเพิ่มเติมอื่นๆ

DIY ระบบสุริยะนอกกริด
หากคุณสนใจที่จะใช้ชีวิตแบบนอกโครงข่ายในทางใดทางหนึ่ง หรือหากคุณห่างไกลจากสาธารณูปโภค เซลล์แสงอาทิตย์แบบ DIY นอกโครงข่าย - บางครั้งเรียกว่าแบบสแตนด์อโลน - แผงเซลล์แสงอาทิตย์ไม่ใช่เรื่องง่าย ข่าวดีสำหรับปี 2020: ไม่ว่าคุณจะเติมพลังงานให้กับห้องโดยสาร รถตู้ รถบ้าน หรือเรือที่อยู่ห่างไกล ความเป็นไปได้ของพลังงานแสงอาทิตย์แบบนอกเครือข่ายนั้นแทบจะไม่มีที่สิ้นสุด

การกำหนดค่าที่จำเป็นสำหรับระบบสุริยะนอกกริด
ส่วนประกอบพื้นฐานของระบบนอกกริดจะคล้ายกับการตั้งค่าแบบผูกกริด แต่มีการเพิ่ม:

ตัวควบคุมการชาร์จ (ส่ง DC ไปยังแบตเตอรีสำรองของคุณ แต่จะปิดการทำงานเป็นครั้งคราวเพื่อป้องกันการชาร์จไฟเกิน)

ก้อนแบตเตอรี่ (จำเป็นสำหรับพลังงานเมื่อไม่มีแสงแดด)

อินเวอร์เตอร์ (คลื่นไซน์ดัดแปลงหรือบริสุทธิ์ ขึ้นอยู่กับความต้องการพลังงานของคุณ)

ส่วนประกอบสมดุลของระบบ (BoS) (สายไฟ ฟิวส์ กล่องเบรกเกอร์ ฯลฯ)

Su-KamSolar วิดีโอสั้นๆ ต่อไปนี้อธิบายการใช้งานที่แตกต่างกันของอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์กับอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลง คุณจะไม่เพียงเห็นความแตกต่างในภาพประกอบกราฟิกของทั้งสองเท่านั้น คุณจะได้ยินการเปรียบเทียบด้วย

การกำหนดข้อกำหนดด้านไฟฟ้าสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์นอกโครงข่าย

สำหรับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY ทุกประเภท คุณต้องกำหนดความต้องการพลังงานของคุณตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เมื่อใช้ Off-grid คุณสามารถคำนวณค่านั้นและหาจำนวนแบตเตอรี่ที่ต้องใช้ในการจัดเก็บได้ คุณต้องคำนึงถึงสิ่งนี้ด้วยหากคุณต้องการใช้พลังที่ยาวนานหลายวันหรือหลายสัปดาห์

สิ่งนี้อาจมีความซับซ้อนสำหรับแบตเตอรี่เนื่องจากมีระดับการจัดเก็บที่อุณหภูมิห้องหรือสูงกว่าเล็กน้อยเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่าหากคุณอยู่ในสภาพที่เป็นน้ำแข็ง ความจุในการจัดเก็บข้อมูลของคุณจะลดลงอย่างมาก (50% หรือมากกว่า) ดังนั้น เมื่อคุณอยู่ในสถานที่หรือฤดูที่หนาวเย็น คุณอาจต้องเพิ่มขนาดแบตเตอรี่อย่างมากด้วยเหตุผลนี้เพียงอย่างเดียว

แรงดันแบตเตอรี่
แรงดันไฟฟ้าของก้อนแบตเตอรี่ ไม่ว่าจะเป็น 12V, 24V หรือ 48V ก็มีความสำคัญเช่นกัน ซึ่งจะส่งผลต่อความหนา (และราคา) ของสายไฟที่เชื่อมต่อและสายเคเบิลที่นำไปสู่อินเวอร์เตอร์

หากต้องการทราบแรงดันไฟฟ้า ให้พิจารณาว่าจะต้องใช้ไฟฟ้ากี่วัตต์ในการจ่ายไฟให้เครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดของคุณ แบตเตอรี่ขนาด 12V อาจเพียงพอสำหรับโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง 12V บางชนิด อย่างไรก็ตาม หากคุณต้องการสร้าง 2,000 วัตต์ขึ้นไป ชุดแบตเตอรี่ 24V หรือ 48V ก็เหมาะสมกว่า

เวลาในดวงอาทิตย์
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือจำนวนชั่วโมงที่แผงของคุณจะได้รับแสงแดดในแต่ละวัน ตัวเลขนี้ไม่เท่ากับความยาวของเวลากลางวันและแปรผันไปตามฤดูกาล

ขึ้นอยู่กับมุมของดวงอาทิตย์ที่สัมพันธ์กับทิศทางของแผง แผนที่แสดงเวลาดวงอาทิตย์ในสหรัฐอเมริกาสามารถดูได้จาก National Renewable Energy Laboratory (NREL)

ตัวควบคุมการชาร์จ
เมื่อคุณทราบแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์และแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรีแล้ว คุณต้องมีตัวควบคุมการชาร์จเพื่อจัดการทั้งสองอย่าง เทคโนโลยีตัวควบคุมการชาร์จมีอยู่สองประเภทพื้นฐาน: PWM (การปรับความกว้างพัลส์) หรือ MPPT (การติดตามจุดพลังงานสูงสุด)

เมื่อแรงดันไฟฟ้าตรงกัน ตัวควบคุมการชาร์จแบบ PWM ก็เพียงพอแล้ว เมื่อแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกัน ให้ใช้ตัวควบคุม MPPT

ตัวแปลงไฟฟ้ากระแสตรง/ไฟฟ้ากระแสสลับ
สุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุดคืออินเวอร์เตอร์ ซึ่งคุณต้องแปลงไฟ DC ในโมดูลเป็นไฟ AC สำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานบนไฟ AC นอกจากนี้ คุณจำเป็นต้องทราบว่าอินเวอร์เตอร์ต้องการไฟ AC ประเภทใด ในสหรัฐอเมริกา เป็นไฟแยกเฟส 120/240V, 60Hz

แม้ว่าอินเวอร์เตอร์บางตัวสามารถกำหนดค่าได้ แต่บางตัวก็ได้รับการแก้ไขแล้ว ตรวจสอบเอกสารข้อมูลจำเพาะอินเวอร์เตอร์ (ในคู่มือหรือบนเว็บไซต์ของบริษัท) ก่อนตัดสินใจซื้อเพื่อให้แน่ใจว่าคุณมีสิ่งที่คุณต้องการสำหรับระบบของคุณ

ข้อควรพิจารณาเพิ่มเติม
ปัจจัยที่ซับซ้อนอีกประการหนึ่งคือเครื่องใช้ไฟฟ้าบางประเภทใช้ไฟ 240 V ในขณะที่บางรุ่นใช้ไฟ 120 V อินเวอร์เตอร์บางรุ่นอาจไม่ผลิตไฟ 240 V ดังนั้นคุณอาจต้องซ้อน (เช่น เชื่อมต่อ) อินเวอร์เตอร์สองตัวที่มีพิกัด 120 V เพื่อให้ตรงตามความต้องการด้านพลังงานทั้งหมดของคุณ ตรวจสอบเอกสารข้อมูลจำเพาะอีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าคุณใช้อุปกรณ์ที่ถูกต้อง

สิ่งสุดท้าย: อินเวอร์เตอร์ได้รับการออกแบบให้ตรงกับแบตเตอรี่เฉพาะ ไม่ว่าจะเป็น 12V, 24V หรือ 48V ดังนั้นคุณจะต้องกำหนดขนาดของแบตเตอรีแบงก์ที่คุณจะใช้ก่อนที่จะซื้ออินเวอร์เตอร์

หากคุณคิดว่าคุณอาจต้องการสร้างแผงโซลาร์เซลล์และ/หรือความจุแบตเตอรี่ในอนาคต การซื้ออินเวอร์เตอร์ที่สามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าส่วนเกินในตอนนี้จะช่วยให้คุณไม่ต้องอัพเกรดอินเวอร์เตอร์ราคาแพงในภายหลัง

DIY ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบผสมผสาน
เมื่อรวมฟังก์ชันการทำงานของระบบสุริยะทั้งแบบผูกกริดและนอกกริดเข้าด้วยกัน ระบบไฮบริดจะเพลิดเพลินกับสิ่งที่ดีที่สุดของทั้งสองโลก คุณสามารถเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อใช้ในเวลากลางคืนหรือในกรณีที่ไฟฟ้าดับ

วิธีนี้เหมาะสำหรับเจ้าของบ้านในบางพื้นที่ที่อาจต้องจ่ายอัตราสูงสุดที่สูงกว่าสำหรับระบบโครงข่ายในตอนเย็นหรือตอนกลางคืน

อย่างไรก็ตาม หากคุณอยู่ในพื้นที่ที่มีการวัดปริมาณสุทธิที่ดีและมีการหยุดทำงานน้อยที่สุด ระบบผูกกริดแบบมาตรฐานอาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดของคุณ

แผนภาพด้านล่างแสดงวิธีการทำงานของระบบไฮบริด:

ไฮบริดอินเวอร์เตอร์ชนิดพิเศษถูกใช้ในระบบประเภทนี้ดังแสดงในแผนภาพ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือหากคุณเลือกการตั้งค่านี้ ควรซื้อแบตเตอรี่เมื่อทำการติดตั้ง เทคโนโลยีแบตเตอรี่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วและการรอนานเกินไปอาจส่งผลให้ระบบไฮบริดของคุณเข้ากันไม่ได้ นี่อาจหมายความว่าคุณจะต้องทำการอัปเกรดราคาแพงจำนวนมากในภายหลัง

สำหรับระบบไฮบริด แบตเตอรี่แบบ AC-ควบคู่กับแบตเตอรี่ทั่วไป แบตเตอรี่เหล่านี้บรรจุทั้ง DC จากแผงโซลาร์เซลล์และกริด AC สำหรับไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ปัจจุบัน Tesla Powerwall เป็นหนึ่งในตัวเลือกยอดนิยมสำหรับแบตเตอรี่ AC-ควบคู่

ในทางตรงกันข้าม แบตเตอรี่ DC-ควบคู่จะเก็บพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงจากแผงโซลาร์เซลล์และแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับจากกริดเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่ด้วย

ระบบ PV ที่ใช้แบตเตอรี่ DC Coupled จะประหยัดพลังงานมากกว่าแบตเตอรี่ AC Coupled ในปัจจุบัน ความแตกต่างนี้จะเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นในการติดตั้งขนาดใหญ่ จึงไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการติดตั้งโซลาร์เซลล์ภายในบ้านของคุณ

แผงโซลาร์เซลล์ชนิดใดที่เหมาะกับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ DIY ของคุณมากที่สุด
แผงโซลาร์เซลล์สามประเภทหลักสามารถใช้สำหรับโครงการที่อยู่อาศัยได้

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ 60 หรือ 72 เซลล์ที่ทำจากซิลิคอนสีดำสม่ำเสมอ โดยมีกระจกด้านนอกและกรอบโลหะ แต่ละเซลล์มีขอบสีขาวมน แผงโมโนคริสตัลไลน์มีราคาแพงกว่าแผงประเภทอื่นเล็กน้อย แต่มีประสิทธิภาพมากกว่ามาก โดยแปลงแสงแดดเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ถึง 23%

แผงโซลาร์เซลล์โพลีคริสตัลไลน์ยังประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ 60 หรือ 72 เซลล์ โดยแต่ละเซลล์มีสี่เหลี่ยมจัตุรัสสมบูรณ์แบบในสีฟ้าจุด พวกเขาแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ประมาณ 15 ถึง 17 เปอร์เซ็นต์เป็นไฟฟ้าที่ใช้ได้ แผงโพลีคริสตัลไลน์มีราคาถูกกว่าโมดูลโมโนคริสตัลไลน์เล็กน้อย

เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางเป็นแผ่นวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีน้ำหนักเบาและยืดหยุ่นได้ ซึ่งใช้กับพื้นผิวแข็ง เช่น กระจก ฟิล์มบางยังมีประสิทธิภาพน้อยกว่าฟิล์มประเภทอื่นๆ โดยทั่วไปเพียง 10-13% เท่านั้น พวกเขายังมีราคาถูกกว่า

การเลือกแผงโซลาร์เซลล์ให้เหมาะสมกับงาน
หากคุณมีพื้นที่จำกัดสำหรับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ DIY แผงโมโนคริสตัลไลน์เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงสุดและมีราคาใกล้เคียงกับแผงโพลีคริสตัลไลน์

หากพื้นที่ไม่เป็นปัญหาและคุณกำลังพยายามลดต้นทุน แม้จะเพียงเล็กน้อย แผงโพลีคริสตัลไลน์ก็อาจเหมาะสม

ฟิล์มบางไม่เหมาะกับโครงการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กและไม่คุ้มค่า

DIY พลังงานแสงอาทิตย์คำถามที่พบบ่อย
สำหรับโครงการที่ซับซ้อนและมีราคาแพงเช่นพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY คุณต้องทำให้ถูกต้อง นี่คือคำถามบางข้อที่คุณอาจสงสัยและคำตอบ

1. ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบผูกกริด นอกกริด หรือแบบไฮบริด ดีที่สุดสำหรับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY หรือไม่

ไม่มีคำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามนี้ ขึ้นอยู่กับเป้าหมาย ความรู้ด้านเทคนิค ประสบการณ์ด้านไฟฟ้า ความต้องการพลังงาน และตำแหน่งของคุณ

ตัวอย่างเช่น หากเป้าหมายของคุณคือจ่ายไฟให้บ้านขนาด 2000- ตารางฟุตสำหรับครอบครัวที่มีสมาชิกสี่คน และคุณมีมิเตอร์วัดไฟสุทธิที่ไฟดับเพียงเล็กน้อย ระบบที่ผูกกับกริดจะประหยัดที่สุด

อย่างไรก็ตาม หากคุณต้องการเพิ่มพลังให้กับที่พักพิงสำหรับล่าสัตว์อันเงียบสงบในฤดูใบไม้ร่วง ระบบสุริยะนอกระบบคือทางออกที่ดีที่สุดของคุณ

หากคุณไม่สามารถเข้าถึงการวัดแสงสุทธิ บริษัทสาธารณูปโภคของคุณจะเรียกเก็บเงินในอัตราสูงสำหรับการใช้งานสูงสุด หรือคุณประสบปัญหาไฟฟ้าดับหรือไฟดับบ่อยครั้ง ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริดคือตัวเลือกที่ดีที่สุด

2. ต้นทุนแอบแฝงของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY คืออะไร?

ก่อนที่โครงการพลังงานแสงอาทิตย์ DIY ของคุณจะเริ่มดำเนินการได้ คุณจะต้องจ่ายค่าธรรมเนียมใบอนุญาตและการตรวจสอบหลายประการจากเขตอำนาจศาลและบริษัทไฟฟ้าในพื้นที่ของคุณ พูดคุยกับพวกเขาเพื่อดูว่าคุณต้องทำอะไรและเมื่อใด แม้แต่สิ่งที่ขาดหายไปก็อาจทำให้โครงการของคุณเสร็จสมบูรณ์ล่าช้าหรือขัดขวางได้

แต่ก่อนที่คุณจะเริ่มค้นคว้าเกี่ยวกับระบบสุริยะของคุณ โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าเจ้าของบ้านที่ไม่มีใบอนุญาตสามารถติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่ผูกกับกริดได้ ถ้าไม่เช่นนั้น คุณจะต้องจ้างบริษัทพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับใบอนุญาต ซึ่งอาจมากกว่างบประมาณเริ่มต้นของคุณหลายพันดอลลาร์

ประกันบ้านของคุณอาจเพิ่มขึ้นเนื่องจากแผงบนหลังคาหรือทรัพย์สินของคุณ ติดต่อตัวแทนของคุณก่อนที่จะเริ่มพิจารณาว่าการเพิ่มขึ้นทุกปีอยู่ในงบประมาณของคุณหรือไม่

หากคุณไม่แน่ใจว่าคุณได้ซื้อส่วนประกอบที่ถูกต้องทั้งหมดหรือไม่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถส่งคืนได้ก่อนที่จะนำออกจากกล่อง หากคุณผิดและจำเป็นต้องเปลี่ยนวัสดุ คุณจะผิดหวังกับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมหากคุณไม่สามารถขอเงินคืนสำหรับสินค้าชิ้นนั้นได้

3. ในฐานะเจ้าของบ้านอิสระที่มีการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ ฉันมีสิทธิ์ได้รับเครดิตภาษีใดๆ หรือไม่

ในสหรัฐอเมริกา เครดิตภาษีพลังงานแสงอาทิตย์ของรัฐบาลกลางหรือที่เรียกว่าเครดิตภาษีการลงทุน (ITC) ช่วยให้คุณสามารถหัก 26% (ลดลงเหลือ 22% ในปี 2021) ของค่าใช้จ่ายในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณโดยไม่มีขีดจำกัด คุณสามารถดำเนินการนี้ในฐานะผู้ติดตั้งหรือจ้างบริษัทให้ทำงานก็ได้

ณ จุดนี้ไม่มีพืชที่จะขยายเครดิตนี้ในอดีตปี 2021 ให้กับเจ้าของบ้านภายใต้การบริหารปัจจุบัน แม้ว่าจะได้รับการเลือกตั้งใหม่เป็นผู้บริหารสาขาและสภาคองเกรสก็ทำได้

ใบรับรองพลังงานทดแทนพลังงานแสงอาทิตย์ (SREC) เป็นอีกหนึ่งแรงจูงใจสำหรับเจ้าของบ้าน ผ่านโปรแกรมนี้คุณสามารถขายใบรับรองพลังงานให้กับสาธารณูปโภคและรับเงินคืน ระบบทำงานเหมือนตลาดหลักทรัพย์ ค่า SREC แตกต่างกันไปตามรัฐและเดือน

คุณต้องตรวจสอบกับหน่วยงานของรัฐและท้องถิ่นของคุณเกี่ยวกับสิ่งจูงใจหรือส่วนลดอื่น ๆ สิ่งเหล่านี้อาจขึ้นอยู่กับคุณจ้างบริษัทพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับอนุมัติให้ทำการติดตั้ง

สรุป DIY พลังงานแสงอาทิตย์
ส่วนที่สำคัญที่สุดของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบ DIY คือการวางแผนและการออกแบบ สำหรับขั้นตอนเหล่านี้ คุณจะต้องค้นคว้าข้อมูลเป็นจำนวนมาก

ตัวเลขสำคัญที่จำเป็นสำหรับการคำนวณทั้งหมดคือกำลังวัตต์-ชั่วโมงที่คุณต้องการให้แผงโซลาร์เซลล์จ่ายให้กับอุปกรณ์ทั้งหมดที่บริโภคในหนึ่งวัน หากคุณรวมพื้นที่จัดเก็บแบตเตอรี่ด้วย สิ่งสำคัญคือต้องทราบด้วยว่าคุณต้องการสำรองพลังงานกี่วัน

หลังจากทราบเรื่องนี้แล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการซื้อส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับระบบผูกกริด นอกกริด หรือระบบไฮบริด หลังจากได้รับใบอนุญาตที่จำเป็นทั้งหมดและได้รับการตรวจสอบแล้ว คุณสามารถติดตั้งแผงได้ ก่อนที่จะออนไลน์และเริ่มผลิตไฟฟ้า จะต้องได้รับการตรวจสอบอีกครั้งหนึ่งหรือสองครั้ง

เมื่อดำเนินการอย่างถูกต้อง โครงการพลังงานแสงอาทิตย์ DIY ของคุณสามารถให้พลังงานสะอาดแก่คุณได้เป็นเวลาหลายทศวรรษ มันเป็น win-win สำหรับทั้งคุณและโลก